專利名稱：生產(chǎn)賦予色彩和/或效果的多層涂漆的方法，其中形成色彩的涂料組合物包含取代的環(huán)己 ...的制作方法
生產(chǎn)賦予色彩和/或效果的多層涂漆的方法，其中形成色彩的涂料組合物包含取代的環(huán)己醇以減少針孔數(shù)量本發(fā)明涉及生產(chǎn)賦予色彩和/或效果的多層涂漆的方法，其中( I)向基材上施加著色的水性底漆，(2)由在步驟(I)中施加的漆形成聚合物膜，(3)向所形成的底漆層上施加清漆，和然后(4)連同清漆層一起固化底漆層。本發(fā)明還涉及適合于生產(chǎn)賦予色彩和/或效果的多層涂漆的著色的水性底漆。如上所述的方法是已知的(參見(jiàn)例如德國(guó)專利申請(qǐng)DE 19948004A1，第17頁(yè)第37 行至第19頁(yè)第22行，或者德國(guó)專利DE 10043405C1，第3欄第
段和第8欄第
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段連同第6欄第
段至第8欄第
段)，并且例如廣泛地不僅應(yīng)用于原始涂裝(Erstlackierung) (OEM)而且用于汽車車身的修補(bǔ)涂漆。以濕碰濕工藝使用所討論的所謂底漆/清漆方法以得到賦予色彩和/或效果的多層涂漆，其特別地在針孔——其作為在清漆和底漆層中可見(jiàn)的最微細(xì)的孔洞——的發(fā)生率方面是需要改進(jìn)的。EP 1054930B1中建議了為了改進(jìn)抗針孔性，向底漆中加入在烷基部分中具有至少7個(gè)彼此連續(xù)的碳原子的醇。盡管有該方案，仍然需要解決針孔問(wèn)題的滿意的方法。因此，本發(fā)明基于的目的是提供以上描述類型的方法，采用該方法可得到相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的涂漆得到改進(jìn)的賦予色彩和/或效果的多層涂漆。特別地，涂漆應(yīng)具有很少的針孔或者沒(méi)有針孔，和/或具有提高的針孔極限值。將開(kāi)始出現(xiàn)針孔時(shí)的底漆層的干膜厚度稱作針孔極限值。令人吃驚地，通過(guò)在上述底漆/清漆方法的步驟(I)中使用著色的水性底漆實(shí)現(xiàn)了該目的，所述水性底漆包含至少一種在2-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種在3-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種單取代的環(huán)己醇，其中取代基為具有I至5個(gè)C原子的任選支化的烷基，并且在2-和5-位取代的情況下可以由橋接的亞異丙基組成，并且其中基于在步驟(I)中施加的水性底漆的重量計(jì)，取代的環(huán)己醇或者取代的環(huán)己醇的混合物以
O.l-5wt%的量存在。本發(fā)明還涉及以上描述的可用于底漆/清漆方法的步驟(I)中的著色的水性漆。在本發(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，只要它們包含基于底漆的重量計(jì)O. l-5wt%的量的至少一種上述定義的環(huán)己醇衍生物。將含有基于底漆的總重計(jì)30-70wt%水的底漆稱為“水性的”。術(shù)語(yǔ)“水性底漆”和“水性底漆材料(Wasserbas islack)”在本說(shuō)明書(shū)中用作同義詞。根據(jù)本發(fā)明使用的底漆包含賦予色彩和/或效果的顏料。在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選使用包含可物理固化、可熱固化或者可熱與光化輻射固化的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的底漆。特別優(yōu)選包含至少一種飽和的或者不飽和的聚氨酯樹(shù)脂作為粘結(jié)劑。該種類的包含聚氨酯樹(shù)脂的漆料同樣可以通常被可物理固化、可熱固化或者可熱與光化輻射固化。在本發(fā)明的范疇內(nèi)，術(shù)語(yǔ)“物理固化”表示通過(guò)從聚合物溶液或者聚合物分散體中釋放出溶劑而形成膜。通常此類固化不需要交聯(lián)劑。在本發(fā)明的范疇內(nèi)，術(shù)語(yǔ)“熱固化”表示由熱引發(fā)的漆層的交聯(lián)，其中使用單獨(dú)存在的交聯(lián)劑和/或自交聯(lián)粘結(jié)劑。所述交聯(lián)劑包含與粘結(jié)劑中存在的反應(yīng)性官能團(tuán)互補(bǔ)的反應(yīng)性官能團(tuán)。這通常是本領(lǐng)域所稱的外部交聯(lián)(Fremdvernetzung)。若互補(bǔ)的反應(yīng)性官能團(tuán)或者自動(dòng)反應(yīng)的官能團(tuán)，即與“自身”反應(yīng)的基團(tuán)，已經(jīng)存在于粘結(jié)劑分子中，則存在自交聯(lián)的粘結(jié)劑。從德國(guó)專利申請(qǐng)DE 19930665A1的第7頁(yè)第28行至第9頁(yè)第24行已知合適的互補(bǔ)反應(yīng)性官能團(tuán)和自動(dòng)反應(yīng)的官能團(tuán)的例子。在本發(fā)明的范疇內(nèi)，光化輻射理解為電磁輻射如近紅外(NIR)、可見(jiàn)光、UV輻射、X-射線或Y射線，特別地是UV輻射，以及微粒輻射如電子束、β輻射、α輻射、質(zhì)子束或中子束，特別地電子束。通過(guò)UV輻射的固化典型地是通過(guò)自由基或陽(yáng)離子光引發(fā)劑引發(fā)的?！?br> 若一同使用熱固化和用光化光的固化，則也稱為“雙重固化”。本發(fā)明中優(yōu)選可熱固化或者以熱和用光化輻射兩者固化(換言之通過(guò)雙重固化)的底漆。更特別地是作為粘結(jié)劑包含聚氨酯樹(shù)脂并且作為交聯(lián)劑包含氨基塑料樹(shù)脂或者封閉的或非封閉的多異氰酸酯的那些。在氨基塑料樹(shù)脂中，更特別地優(yōu)選三聚氰胺樹(shù)脂。合適的飽和或者不飽和的聚氨酯樹(shù)脂例如描述于-德國(guó)專利申請(qǐng)DE19911498Α1，第I欄第29行至49行以及第4欄第23行至第11欄第5行，-德國(guó)專利申請(qǐng)DE19948004Α1，第4頁(yè)第19行至第13頁(yè)第48行，-歐洲專利申請(qǐng)EP0228003Α1，第3頁(yè)第24行至第5頁(yè)第40行，-歐洲專利申請(qǐng)EP0634431Α1，第3頁(yè)第38行至第8頁(yè)第9行，或者-國(guó)際專利申請(qǐng)WO92/15405，第2頁(yè)35行至第10頁(yè)第32行。為了穩(wěn)定化，聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)選含有-可以被中和劑和/或季鹽化劑轉(zhuǎn)化成陽(yáng)離子的官能團(tuán)，和/或陽(yáng)離子基團(tuán)或者-可以被中和劑轉(zhuǎn)化成陰離子的官能團(tuán)，和/或陰離子基團(tuán)和/或-非離子親水基團(tuán)。聚氨酯樹(shù)脂是線性的或者含有支鏈。它們還可以作為接枝聚合物的形式存在。在那種情況下，優(yōu)選用丙烯酸酯基團(tuán)將它們接枝。相應(yīng)的丙烯酸酯基團(tuán)優(yōu)選在聚氨酯初級(jí)分散體的制備之后被插入到聚合物中。該接枝聚合物對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟知的，并且描述于例如DE1992048004Α1 中。當(dāng)優(yōu)選使用的底漆作為自交聯(lián)體系的形式存在時(shí)，聚氨酯樹(shù)脂的含量為50-100wt%,優(yōu)選50-90wt%，更優(yōu)選50_80wt%，基于底漆的成膜固體計(jì)?！俺赡す腆w”意指沒(méi)有顏料和/或填料的涂覆材料的非揮發(fā)性重量級(jí)分，該級(jí)分在120°C干燥兩小時(shí)之后作為殘余物留下。在外部交聯(lián)體系的情況下，聚氨酯樹(shù)脂的含量為10_80wt%，優(yōu)選15_75wt%，更優(yōu)選20-70wt%，在每種情況下基于底漆的成膜固體計(jì)。本發(fā)明關(guān)鍵的是，在本發(fā)明方法的步驟(I)中使用的水性底漆包含至少一種在2-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種在3-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種單取代的環(huán)己醇，其中取代基為具有I至5個(gè)C原子的任選支化的烷基，優(yōu)選甲基和/或異丙基和/或叔丁基，和/或在2-和5-位取代的情況下可以是橋接的亞異丙基，并且其中基于在步驟(I)中涂覆的水性底漆的重量計(jì)，取代的環(huán)己醇或者取代的環(huán)己醇的混合物以O(shè). l-5wt%的量，優(yōu)選O. 1-4. 5wt%并且非常優(yōu)選O. 2-4wt%。如果根據(jù)本發(fā)明使用的取代的環(huán)己醇或者根據(jù)本發(fā)明使用的環(huán)己醇的混合物的含量低于O. lwt%，則不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明基于的目的。如果含量高于5wt%，則在某些情況下必須接受缺點(diǎn)，例如在烘烤不足的結(jié)構(gòu)中粘附性劣化。作為取代的環(huán)己醇優(yōu)選使用甲基環(huán)己醇和/或叔丁基環(huán)己醇并且特別優(yōu)選2-異丙基-5-甲基環(huán)己醇(薄荷醇)、3，3，5-三甲基環(huán)己醇、4-甲基環(huán)己醇、4-叔丁基環(huán)己醇和/或1，7，7-三甲基雙環(huán)[2. 2. I]庚-2-醇(冰片和/或異冰片)。
根據(jù)本發(fā)明使用的底漆此外可以進(jìn)一步包括至少一種添加劑。此類添加劑的例子是能夠熱分解而沒(méi)有殘余物或基本上沒(méi)有殘余物的鹽、交聯(lián)劑如上述氨基塑料樹(shù)脂和封閉或非封閉的多異氰酸酯、有機(jī)溶劑、反應(yīng)性稀釋劑、透明顏料、填料、分子水平分散的可溶性染料、納米粒子、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、脫氣劑、乳化劑、滑動(dòng)添加劑、聚合抑制劑、自由基聚合引發(fā)劑、粘附促進(jìn)劑、流平劑、成膜助劑、垂掛控制劑(SCA)、阻燃劑、腐蝕抑制劑、蠟、干燥齊U、殺生物劑、消光劑以及增稠劑。作為增稠劑合適的是來(lái)自層狀硅酸鹽類的無(wú)機(jī)增稠劑。然而，除了無(wú)機(jī)增稠劑之外，還可能使用一種或多種有機(jī)增稠劑。這些優(yōu)選選自(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑，如商品Viscalex HV30 (Ciba，BASF)，和聚氨酯增稠齊U，例如來(lái)自Cognis公司的商品DSX 1550。稱為(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑的是除了丙烯酸和/或甲基丙烯酸之外還包含聚合入的一種或多種丙烯酸酯(Acrylate)和/或一種或多種甲基丙烯酸酯(Methacrylate)的那些。(甲基)丙烯酸_ (甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑的共有特征是，在堿性介質(zhì)中，即在PH值> 7、更特別地> 7. 5時(shí)，由于形成丙烯酸和/或甲基丙烯酸的鹽，即形成羧酸鹽基團(tuán)而表現(xiàn)出粘度急劇上升。當(dāng)使用由(甲基)丙烯酸和C1-C6烷醇形成的(甲基)丙烯酸酯時(shí)，得到基本上具有非締合作用的(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑，例如前述的Viscalex HV30。在文獻(xiàn)中也將基本上具有非締合作用的(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑稱為ASE增稠劑(“Alkali Soluble/Swellable Emulsion”,堿性可溶/可溶脹的乳液或者分散體)。然而，作為(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑，也可以使用所謂的HASE的增稠劑(疏水改性的陰離子可溶的乳液或者分散體)。這些是通過(guò)代替C1-C6烷基醇或者除了 C1-C6烷基醇之外使用具有較大的碳原子數(shù)例如7至30或者8至20個(gè)碳原子的那些作為烷基醇而得到的。HASE增稠劑起到基本上締合增稠的作用?？梢允褂玫?甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠劑由于它們的增稠性質(zhì)不適合作為粘結(jié)劑樹(shù)脂；因此，它們不包括在可物理固化、可熱固化或者可熱和光化固化的粘結(jié)劑之內(nèi)，并因此明確地不同于可以用于本發(fā)明的底漆組合物中的聚(甲基)丙烯酸酯基的粘結(jié)劑。作為聚氨酯增稠劑理解為具有締合作用的、在文獻(xiàn)中被稱為HEUR (疏水改性環(huán)氧乙烷聚氨酯流變改性劑)的增稠劑。在化學(xué)角度看，這些是由聚環(huán)氧乙烷鏈(在一些情況下還有聚環(huán)氧丙烷鏈)的非離子的支化或者非支化的嵌段共聚物，這些鏈通過(guò)氨基甲酸酯鍵彼此連接，并且?guī)в芯哂?至30個(gè)碳原子的末端長(zhǎng)鏈烷基或者烯基。典型的烷基的例子是十二烷基或者硬脂基；典型的烯基的例子是油烯基；典型的芳基的例子是苯基；和典型的烷基化芳基的例子是壬基苯基。由于它們的增稠性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，聚氨酯增稠劑不適合作為可物理固化、熱固化或者可熱和物理固化的粘結(jié)劑樹(shù)脂。因此，它們明確不同于可以用作本發(fā)明底漆組合物中的粘結(jié)劑的聚氨酯。上述種類的合適的添加劑例如由以下公知-德國(guó)專利申請(qǐng)DE19948004A1，第14頁(yè)第4行至第17頁(yè)第5行，和-德國(guó)專利申請(qǐng)DE10043405C1，第5欄第
段至
段。它們以常規(guī)的和已知的量使用。根據(jù)本發(fā)明使用的底漆中的固含量可以根據(jù)各個(gè)情況的要求而變化。固含量首先視對(duì)于應(yīng)用、尤其是噴涂應(yīng)用所要求的粘度而定，使得可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于其一般技術(shù)知識(shí)適當(dāng)情況下由一些定向試驗(yàn)來(lái)調(diào)整。
底漆的固含量?jī)?yōu)選為5_70wt%，更優(yōu)選10_65wt%，并且特別優(yōu)選15_60wt%?！肮毯俊币庵冈谝?guī)定的條件下蒸發(fā)情況下作為殘余物剩下的那些重量級(jí)分。在本說(shuō)明書(shū)中，固含量根據(jù)DIN EN ISO 3251測(cè)定。在125°C下測(cè)試時(shí)間為60分鐘。根據(jù)本發(fā)明使用的底漆可以使用常規(guī)和已知的用于生產(chǎn)底漆的混合方法和混合裝置來(lái)生產(chǎn)。本發(fā)明的底漆可以作為單組分(1K)、雙組分(2K)或者多組分(3K，4K)體系來(lái)使用。在單組分(IK)體系中，粘結(jié)劑和交聯(lián)劑彼此同時(shí)存在，即在一個(gè)組分中。其先決條件是兩個(gè)組分僅僅在較高的溫度和/或用光化輻射照射下才彼此交聯(lián)。在雙組分(2Κ)體系中，粘結(jié)劑和交聯(lián)劑彼此分開(kāi)存在于至少兩個(gè)組分中，直到施用前不久才結(jié)合。當(dāng)粘結(jié)劑和交聯(lián)劑即使在室溫下也彼此反應(yīng)時(shí)選擇這種形式。該種類的漆特別用于涂覆熱敏感基材，尤其是在汽車修補(bǔ)涂漆中。借助于本發(fā)明的方法，可以涂覆金屬和非金屬基材，更特別地塑料基材，優(yōu)選汽車車體及其部件。本發(fā)明還提供本發(fā)明的底漆中使用的取代的環(huán)己醇或者取代的環(huán)己醇的混合物的用途，用于提高針孔極限值和/或用于減少在水性著色的漆中針孔的數(shù)目。以下根據(jù)實(shí)施例解釋本發(fā)明。
實(shí)施例I.制備銀色的水性底漆材料I將表A中在“水相”下列出的組分以所述的順序一起攪拌形成水性混合物。在下一步中，由在“有機(jī)相”下列出的組分制備有機(jī)混合物。將有機(jī)混合物加入到水性混合物中。然后，攪拌10分鐘，并使用去離子水和二甲基乙醇胺將pH值調(diào)節(jié)為8并且在1000/秒的剪切負(fù)荷下的噴涂粘度為58mPas，在23°C下使用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(來(lái)自Mettler-Toledo公司的Rheomat RM 180儀器)測(cè)量。表A
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)賦予色彩和/或效果的多層涂漆的方法，其中 (1)向基材上施加著色的水性底漆， (2)由在步驟(I)中施加的漆形成聚合物膜， (3)向所形成的底漆層上施加清漆，和然后 (4)連同清漆層一起固化底漆層， 其特征在于，在步驟(I)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆包含至少一種在2-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種在3-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種單取代的環(huán)己醇，其中取代基為具有I至5個(gè)C原子的任選支化的烷基，并且在2-和5-位取代的情況下可以由橋接的亞異丙基組成，并且其中基于在步驟(I)中施加的水性底漆的重量計(jì)，取代的環(huán)己醇或者取代的環(huán)己醇的混合物以O(shè). l-5wt%的量存在。
2.如權(quán)利要求I中所述的方法，其特征在于，所述取代基是甲基和/或異丙基和/或叔丁基，和/或在取代基在2-和5-位的情況下是橋接的亞異丙基。
3.如權(quán)利要求I或2中所述的方法，其特征在于，所述取代的環(huán)己醇是甲基環(huán)己醇和/或叔丁基環(huán)己醇。
4.如權(quán)利要求I或2中所述的方法，其特征在于，所述取代的環(huán)己醇是2-異丙基-5-甲基環(huán)己醇(薄荷醇)和/或3，3，5-三甲基環(huán)己醇和/或4-甲基環(huán)己醇和/或4-叔丁基環(huán)己醇和/或1，7，7-三甲基雙環(huán)[2. 2. I]庚-2-醇(冰片和/或異冰片)。
5.如權(quán)利要求I至4的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用的底漆中取代的環(huán)己醇衍生物或者取代的環(huán)己醇衍生物的混合物的量為O. 1-4. 5wt%，基于底漆的總重計(jì)。
6.如權(quán)利要求I至5的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用的底漆中取代的環(huán)己醇衍生物或者取代的環(huán)己醇衍生物的混合物的量為O. 2-4wt%，基于底漆的總重計(jì)。
7.如權(quán)利要求I至6的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用包含作為粘結(jié)劑的至少一種飽和的或者不飽和的聚氨酯樹(shù)脂的著色的水性底漆。
8.如權(quán)利要求I至7的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中使用包含至少一種選自氨基塑料樹(shù)脂以及封閉或者非封閉的多異氰酸酯的交聯(lián)劑的、著色的水性底漆。
9.著色的水性漆，其特征在于，其包含至少一種在2-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種在3-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種單取代的環(huán)己醇，其中取代基為具有I至5個(gè)C原子的任選支化的烷基，并且在2-和5-位取代的情況下可以由橋接的亞異丙基組成，并且其中基于著色的水性漆的重量計(jì)，取代的環(huán)己醇或者取代的環(huán)己醇的混合物以O(shè).l-5wt%的量存在。
10.在2-和5-位取代的環(huán)己醇或者在3-和5-位取代的環(huán)己醇或者單取代的環(huán)己醇或者此類取代的環(huán)己醇的混合物的用途，用于提高水性著色的漆中針孔極限值和/或用于降低針孔的數(shù)目，其中所述取代基為具有I至5個(gè)C原子的任選支化的烷基，并且在2-和5-位取代的情況下可以由橋接的亞異丙基組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)賦予色彩和/或效果的多層涂漆的方法，其中(1)向基材上施加著色的水性底漆，(2)由在步驟(1)中施加的漆形成聚合物膜，(3)向所形成的底漆層上施加清漆，和然后(4)連同清漆層一起固化底漆層，本發(fā)明方法的特征在于，在步驟(1)中使用著色的水性底漆，所述水性底漆包含至少一種在2-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種在3-和5-位取代的環(huán)己醇和/或至少一種單取代的環(huán)己醇，其中取代基為具有1至5個(gè)C原子的任選支化的烷基，并且在2-和5-位取代的情況下可以由橋接的亞異丙基組成，并且其中基于在步驟(1)中施加的水性底漆的重量計(jì)，取代的環(huán)己醇或者取代的環(huán)己醇的混合物以0.1-5wt%的量存在。
文檔編號(hào)C09D5/02GK102892841SQ201180023745
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
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