專利名稱：用于制備賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆的方法其中成色涂層組合物含有酮以降 ...的制作方法
用于制備賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆的方法其中成色涂層組合物含有酮以降低針孔數目本發(fā)明涉及用于制備賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆的方法，其中(I)將著色的水性底漆施涂到基底上，(2)由步驟⑴中施涂的漆形成聚合物膜，(3)將清漆施涂到如此獲得的底漆層上，以及隨后(4)將底漆層與清漆層一起固化。此外，本發(fā)明涉及著色的水性底漆，所述水性底漆適合于制備賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆。 上述方法是已知的(例如參見德國專利申請DE 199 48 004 Al第17頁第37行至第19頁第22行，或者德國專利DE 100 43 405 Cl，第3欄第
段，以及第8欄第
段至第9欄第
段，結合第6欄第
段至第8欄第
段)并且例如大規(guī)模地既用于初始涂漆(OEM)也用于汽車車身的修復涂漆。采用待討論的所謂底漆/清漆法，在濕碰濕法中獲得賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆，所述涂漆尤其在以極細微的孔形式出現在清漆層和底漆層中可見的針孔方面需要改進。因此，本發(fā)明的目的在于提供上述類型的方法，采用所述方法可獲得賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆，所述多層涂漆相對于現有技術的涂漆有所改進。所述涂漆尤其應當沒有或僅有非常少的針孔和/或具有提高的針孔極限。針孔極限是指這樣的底漆層的干燥層厚度，從該干燥層厚度開始出現針孔。令人驚訝地，所述目的由此得以實現，在上述底漆/清漆法的步驟(I)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆含有至少一種通式R1-(C=O)-R2的酮，其中基于所述水性底漆的重量計，所述酮以O. I至5重量％的量存在，R1表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團和R2表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團，以及R1和R2中存在的C-原子總數為至少5個C-原子。本發(fā)明還涉及上述可用于底漆/清漆法的步驟(I)中的著色的水性漆。在根據本發(fā)明方法的步驟(I)中，原則上可以使用所有已知的水性底漆，如果基于底漆的總重量計，它們以O. I至5重量％的量含有至少一種上文定義的酮的話?；诘灼岬目傊亓坑?，當其含有30至70重量％的水時，則將底漆稱為“水性”。術語“水性底漆”和“水基底漆”在本申請中作為相同意義的術語使用。根據本發(fā)明所使用的底漆含有賦予色彩的和/或賦予效果的顏料。在根據本發(fā)明的方法中，優(yōu)選使用作為粘結劑含有可物理固化，可熱固化，或者可熱固化且可采用光化輻射固化的粘結劑的底漆。特別優(yōu)選地，作為粘結劑含有至少一種飽和的或不飽和的聚氨酯樹脂。這類含有聚氨酯樹脂的漆同樣通?？梢晕锢砉袒瑹峁袒?，或者熱固化并采用光化輻射固化。在本發(fā)明的上下文中，術語“物理固化”是指通過從聚合物溶液或聚合物分散液中釋放出溶劑來成膜。為此通常不需要交聯劑。
在本發(fā)明的上下文中，術語“熱固化”是指通過熱引發(fā)漆層的交聯，其中使用單獨存在的交聯劑和/或自交聯的粘結劑。交聯劑含有與粘結劑中存在的反應性官能團互補的反應性官能團。通常，這被專業(yè)人員稱為外交聯。如果互補的反應性官能團或自反應的官能團(即“與自身”反應的基團)已經存在于粘結劑分子中，則是自交聯的粘結劑。合適的互補的反應性官能團和自反應的官能團的實例由德國專利申請DE 19930665A1，第7頁第28行至第9頁第24行是已知的。在本發(fā)明的上下文中，光化輻射應理解為電磁輻射，諸如近紅外(NIR)、可見光、UV輻射、X射線或Y-射線，尤其是UV輻射；和粒子射線，諸如電子射線、β射線、a射線、質子射線或中子射線，尤其是電子射線。通過UV輻射的固化通常通過自由基或陽離子光引發(fā)劑引發(fā)。如果一起使用熱固化和采用光化學光線的固化，則也稱為“雙重固化”。在本發(fā)明中，底漆優(yōu)選是可熱固化，或者可熱固化且可采用光化輻射固化(也就是 可借助于“雙重固化”)固化的。尤其是作為粘結劑含有聚氨酯樹脂和作為交聯劑含有氨基塑料樹脂或封閉的或未封閉的多異氰酸酯的那些。氨基塑料樹脂中優(yōu)選的尤其是三聚氰胺樹脂。合適的飽和或不飽和聚氨酯樹脂例如描述于-德國專利申請DE199 11 498A1，第I欄第29至49行和第4欄第23行至第11欄第5行，-德國專利申請DE199 48 004A1，第4頁第19行至第13頁第48行，-歐洲專利申請EPO 228 003A1，第3頁第24行至第5頁第40行，-歐洲專利申請EPO 634 431A1，第3頁第38行至第8頁第9行，或者-國際專利申請WO92/15405，第2頁第35行至第10頁第32行。為了穩(wěn)定，聚氨酯樹脂優(yōu)選含有-可以通過中和劑和/或季銨化劑轉化為陽離子的官能團，和/或陽離子基團，或者-可以通過中和劑轉化為陰離子的官能團，和/或陰離子基團，和/或-非離子親水性基團。聚氨酯樹脂是直鏈的或者包含分支。所述聚氨酯樹脂還可以以接枝聚合物存在。在這樣的情況下，所述聚氨酯樹脂優(yōu)選采用丙烯酸酯基團接枝。相應的丙烯酸酯基團優(yōu)選在制備聚氨酯初級分散體之后引入聚合物中。這樣的接枝聚合物是本領域技術人員熟知的并且例如描述于DE 19948 004 Al中。當優(yōu)選使用的底漆以自交聯體系存在時，則基于底漆的成膜固體計，聚氨酯樹脂的含量為50至100重量％，優(yōu)選50至90重量％，且特別優(yōu)選50至80重量％。成膜固體應理解為在120°C干燥兩小時之后作為殘余物存留的不包括顏料和/或填料的涂料的非揮發(fā)性重量份額。在外交聯體系的情況下，聚氨酯樹脂含量介于10和80重量％之間，優(yōu)選介于15和75重量％之間，且特別優(yōu)選介于20和70重量％之間，各自基于底漆的成膜固體計。對于本發(fā)明重要的是，在根據本發(fā)明方法的步驟(I)中使用的水性底漆含有至少一種通式R1-(C=O)-R2的酮，其中，基于水性底漆的重量計，所述酮或者由酮組成的混合物以O. I至5重量％，優(yōu)選O. I至4. 5重量％，且非常特別優(yōu)選O. 2至4重量％的量存在，R1表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團和R2表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團，以及R1和R2中存在的C-原子總數為至少5個，優(yōu)選為至少6個，特別優(yōu)選為7至18個C-原子。當酮含量低于O. I重量％時，不能實現本發(fā)明的目的。如果含量大于5重量％，則在某些情況下必須接受缺陷，例如在烘烤不足的結構的情況下粘附性惡化。作為基團R1或者R2上的取代基，例如考慮輕基。當R表示烷基時，則其可以是支化或未支化的。作為酮，特別優(yōu)選使用甲基戊基酮、甲基異戊基酮、乙基戊基酮、二異丁基酮、2- -|酮、2-癸酮、2-十三酮和二環(huán)己基酮。此外，根據本發(fā)明所使用的底漆還可以含有至少一種添加劑。這樣的添加劑的 實例是無殘留或基本上無殘留的可熱分解的鹽；交聯劑，諸如上文提到的氨基塑料樹脂和封閉的或未封閉的多異氰酸酯；有機溶劑；反應性稀釋劑；透明顏料；填料；分子分散可溶性染料；納米微粒；光穩(wěn)定劑；抗氧化劑；脫氣劑；乳化劑；增滑添加劑；聚合抑制劑；用于自由基聚合的引發(fā)劑；粘附促進劑；流平劑；成膜助劑；流掛控制劑(SCA);阻燃劑；腐蝕抑制劑；蠟；干燥劑；殺生物劑；消光劑和增稠劑。作為增稠劑，合適的是來自層狀硅酸鹽的無機增稠劑。然而，除無機增稠劑以外，還可以使用一種或多種有機增稠劑。所述有機增稠劑優(yōu)選選自(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑，例如市售產品ViscalexHV30(Ciba, BASF)和聚氨酯增稠劑，例如Cognis公司的市售產品DSX⑨1550。稱為(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑的是除丙烯酸和/或甲基丙烯酸以夕卜，還以共聚形式包含一種或多種丙烯酸的酯(即丙烯酸酯)和/或一種或多種甲基丙烯酸的酯(即甲基丙烯酸酯)。對于(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑常見的是，其在堿性介質中，即在PH-值>7，尤其>7. 5時，通過丙烯酸和/或甲基丙烯酸成鹽，即通過形成羧酸鹽基團顯示極大的粘度升高。如果使用由(甲基)丙烯酸與C1-C6-烷醇形成的(甲基)丙烯酸的酯，則獲得基本上非締合作用的(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑，例如上述的Viscalex HV30。基本上非締合作用的(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑在文獻中也被稱為ASE-增稠劑(“Alkali Soluble/SwellableEmulsion”，堿性可溶/可溶脹乳液或分散液)。然而，作為(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑，還可使用所謂的HASE-增稠劑(“Hydrophobically Modified AnionicSoluble Emulsions”，疏水改性的陰離子可溶性乳液或分散液)。當替代C1-C6-烷醇或者除Crc6-烷醇以外，使用具有更大碳原子數，例如7至30個或8至20個碳原子的那些作為烷醇時，獲得所述HASE-增稠劑。HASE-增稠劑基本上起締合增稠的作用?？墒褂玫?甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯-共聚物-增稠劑由于其增稠性質不適合作為粘結劑樹脂，因此其不屬于被稱為粘結劑的可物理固化、可熱固化、或者可熱固化且可光化學固化的粘結劑，并且因此明顯不同于基于聚(甲基)丙烯酸酯的可用于根據本發(fā)明的底漆組合物中的粘結齊U。聚氨酯增稠劑應理解為在文獻中被稱為HEUR(“Hydrophobically Modified EthyleneOxide Urethane RheologyModif iers”,疏水改性的氧化乙烯_聚氨酯-流變學添加劑)的、締合作用的增稠劑。在化學上這些是非離子型支化的或未支化的由聚氧化乙烯鏈(有時還有聚氧化丙烯鏈)構成的嵌段共聚物，其通過氨酯鍵彼此連接并且?guī)в芯哂?至30個碳原子的位于末端的長鏈烷基或烯基。典型的烷基是例如十二烷基或硬脂基，典型的烯基是例如油烯基，典型的芳基是苯基，且典型的烷基化的芳基是例如壬基苯基。聚氨酯-增稠劑由于其增稠性質和結構，不適合作為可物理固化、可熱固化、或者可熱固化且可物理固化的粘結劑樹脂。因此，其明顯不同于可作為粘結劑用于根據本發(fā)明的底漆組合物的聚氨酯。上文所提到類型的合適的添加劑例如由以下是已知的-德國專利申請DE199 48 004A1，第14頁第4行至第17頁第5行，
-德國專利DE100 43 405C1，第5欄第
至
段。它們以常規(guī)和已知的量使用。根據本發(fā)明所使用的底漆的固含量可以根據個別情況的需要而變化。首先，固含量取決于用于施涂，尤其是噴涂所需要的粘度，從而可以由本領域技術人員基于其普通專業(yè)知識任選地借助于少量定向的試驗來對其進行調整。優(yōu)選地，底漆的固含量為5至70重量％，特別優(yōu)選為10至65重量％，且尤其優(yōu)選為15至60重量％。固含量是指在給定條件下蒸發(fā)時以殘余物形式留存的重量份額。在本申請中，固含量根據DIN EN ISO 3251測定。在125°C下，測量時間為60min。根據本發(fā)明所使用的底漆的制備可以使用對于制備底漆而言常規(guī)且已知的混合方法和混合設備進行。根據本發(fā)明的底漆可以以單組份(IK)、雙組份(2K)或多組分(3K，4K)體系使用。在單組份(IK)體系中，粘結劑和交聯劑并存，即存在于一種組分中。對此的前提是這兩種成分在較高的溫度下和/或在采用光化輻射輻照時才彼此交聯。在雙組份(2K)體系中，粘結劑和交聯劑彼此分開地存在于至少兩種組分中，所述組分在施涂前的短時間內才混在一起。當粘結劑和交聯劑在室溫下就已經彼此反應時選擇這種形式。這種類型的漆特別是用于涂覆熱敏感的基底，尤其是用于汽車修復涂漆中。借助于根據本發(fā)明的方法，可以將金屬和非金屬的基底，尤其是塑料基底，優(yōu)選汽車車身或其部件涂漆。本發(fā)明的主題還有在根據本發(fā)明的底漆中使用的酮用于在著色的水性漆中提高針孔極限和/或用于降低針孔數目的用途。以下借助于實施例闡釋本發(fā)明。
實施例I.銀色水基底漆I的制備將在表A中在“水相”之下列出的組分以給定的順序一起攪拌成水性混合物。在接下來的步驟中，由在“有機相”之下列出的組分制備有機混合物。將有機混合物添加到水性混合物中。然后攪拌IOmin并借助去離子水和二甲基乙醇胺調節(jié)至pH值為8，以及在1000/sec的剪切負荷下，采用旋轉粘度計(Mettler-Toledo公司的Gerat Rheomat RM 180)在23°C測量的58mPas的噴涂粘度。表 A
權利要求
1.用于制備賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆的方法，其中 (1)將著色的水性底漆施涂到基底上， (2)由步驟(I)中施涂的漆形成聚合物膜， (3)將清漆施涂到如此獲得的底漆層上，以及隨后 (4)將底漆層與清漆層一起固化， 其特征在于，在步驟(I)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆含有至少一種通式R1-(C=O)-R2的酮，其中基于所述水性底漆的重量計，所述酮以O. I至5重量％的量存在，R1表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團和R2表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團，以及R1和R2中存在的C-原子總數為至少5個C-原子。
2.根據權利要求I的方法，其特征在于，R1和R2中存在的C-原子總數為至少6個，優(yōu)選至少7個，特別優(yōu)選至少8個C-原子。
3.根據權利要求I或2的方法，其特征在于，所述酮是二異丁基酮、乙基戊基酮、2-十一酮、2-十三酮、甲基戊基酮、甲基異戊基酮、2-癸酮和/或二環(huán)己基酮。
4.根據權利要求I至3中一項或多項的方法，其特征在于，基于所述底漆的總重量計，步驟(I)所使用的底漆中的酮含量為O. I至4. 5重量％。
5.根據權利要求I至4中一項或多項的方法，其特征在于，基于所述底漆的總重量計，步驟(I)所使用的底漆中的酮含量為O. 2至4重量％。
6.根據權利要求I至5中一項或多項的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆作為粘結劑含有至少一種飽和的或不飽和的聚氨酯樹脂。
7.根據權利要求I至6中一項或多項的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆是可熱固化的，或者可熱固化且可采用光化輻射固化的。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆含有氨基塑料樹脂和/或封閉的或未封閉的多異氰酸酯作為交聯劑。
9.著色的水性漆，其特征在于，其含有至少一種通式R1-(C=O)-R2的酮，其中，基于所述水性漆的重量計，所述酮以O. I至5重量％的量存在,R1表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團和R2表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團，以及R1和R2中存在的C-原子總數為至少5個C-原子。
10.通式R1-(C=O)-R2的酮用于在著色的水性漆中提高針孔極限和/或用于降低針孔數量的用途，其中，R1表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團和R2表示具有I至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團，以及R1和R2中存在的C-原子總數為至少5個C-原子。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制備賦予色彩的和/或賦予效果的多層涂漆的方法，其中，(1)將著色的水性底漆施涂到基底上，(2)由步驟(1)中施涂的漆形成聚合物膜，(3)將清漆施涂到如此獲得的底漆層上，以及隨后(4)將底漆層與清漆層一起固化。根據本發(fā)明的方法的特征在于，在步驟(1)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆含有至少一種通式R1-(C=O)-R2的酮，其中基于涂料的重量計，所述酮以0.1至5重量%的量存在，R1表示具有1至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團和R2表示具有1至10個C-原子的任選取代的脂族或環(huán)脂族基團，以及R1和R2中存在的C-原子總數為至少5個C-原子。
文檔編號C08K5/07GK102918121SQ201180026351
公開日2013年2月6日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權日2010年7月1日
發(fā)明者B·斯坦麥茲 申請人:巴斯夫涂料有限公司