作为水性涂料组合物中的流变助剂的表面改性氧化铝氢氧化物粒子制造技术

本发明专利技术涉及具有pH≥7.5并包含至少一种聚合物作为组分(A)以及氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)的水性涂料组合物，其中组分(B)以基于涂料组合物的固含量计至少0.1重量％的量包含在该组合物中，并且其中用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子的表面至少部分被至少一种有机酸改性，还涉及使用所述水性涂料组合物制造多层漆体系的方法，和由此制成的多层漆体系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为水性涂料组合物中的流变助剂的表面改性氧化铝氢氧化物粒子本专利技术涉及具有pH≥7.5并包含至少一种聚合物作为组分(A)以及氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)的水性涂料组合物，其中组分(B)以基于涂料组合物的固含量计至少0.1重量％的量包含在该组合物中，并且其中用作组分(B)的氧化铝氢氧化物(aluminumoxidehydroxide)粒子的表面至少部分被至少一种有机酸改性，还涉及使用所述水性涂料组合物制造多层漆体系(multicoatpaintsystem)的方法，和由此制成的多层漆体系。现有技术特别在汽车涂装中，以及在需要具有高装饰效果和同时有效的防腐蚀保护的涂层的其它行业中，已知做法是为基底提供互相叠加布置的多个涂膜。在此优选通过所谓的“底色漆/清漆(basecoat/clearcoat)”法施加多层漆体系，意味着首先施加至少一种含颜料的底色漆材料并在短闪蒸时间后，未经烘烤步骤(湿压湿法(wet-on-wetmethod))，再涂布清漆材料。然后底色漆和清漆材料一起烘烤。“底色漆/清漆”法在汽车金属效应漆(metalliceffectpaints)的施加中已变得特别重要。由于环境和经济的原因，在施加这样的多层漆体系时，更特别在施加底色漆膜时，需要使用水性涂料组合物以使VOC水平最小化。特别在汽车OEM涂装行业中，上述“湿压湿”法必须能在尽可能短的时间内施加水性漆的尽可能高的膜厚度，以使涂装线可经济地运行。从技术角度看，在此也理想的是，所用水性漆(尤其是底色漆材料)具有极高的固含量和显著的结构粘度，换言之表现出良好的触变行为，以实现最佳干燥和其中包含的任何效应颜料(effectpigments)的出色取向。为实现这一点，通常将合适的触变剂并入漆中。此外，用于通过上述“湿压湿”法制造底色漆膜的涂料组合物应该在未经烘烤步骤的极短初始干燥期后就能够涂装上覆清漆膜，这一程序没有伴随着视觉外观的缺陷，例如所谓的针孔、爆孔(pops)、流痕(runs)和/或(其它)流动缺陷，以使所得涂层获得高度优化的视觉外观。也为了至少使这些缺陷最小化，通常将合适的流变助剂并入施加的涂料组合物中。在汽车OEM涂装行业的现有技术中，从例如EP0281936A1中已知的做法是将页硅酸盐(尤其是蒙脱石(smectites)，如市售产品RD)作为流变助剂并入水性涂料组合物以获得如上文更详细阐述的所需性质状况。常规使用的这些蒙脱石具有大约25nm的平均粒径和大约几纳米的微片(platelet)厚度。这样的蒙脱石的使用确实经常带来显著的结构粘度和因此具有较短响应时间的显著触变性，这特别在效应颜料的取向方面可能有利。但是，考虑到这些页硅酸盐的较小粒度，通常形成的是较窄的“纸牌屋结构(house-of-cardsstructures)”，这在漆施加过程中、在聚结阶段中、在允许水或冷凝产物从湿膜中逸出中经常造成困难。此外，由于这样的页硅酸盐的较小粒度，通常需要强的稳定力以提供粒子的足够稳定化。但是，所需的这些强稳定力意味着只能配制和使用较低固含量，这是不理想的。此外，这通常导致对水性漆的电解质含量和因此对水性漆的稳定性的限制。考虑到在市场上没有提供替代性的合成页硅酸盐产品(更特别是具有明显更大粒度的蒙脱石产品)，使用已知RD体系的配制选择有限，特别是如果要使用具有高固含量的水性漆。因此需要没有表现出上述缺点的水性涂料组合物。问题因此，本专利技术解决的一个问题在于提供一种水性涂料组合物，如水性底色漆组合物，其可以较高固含量配制，更特别以高于现有技术中已知的涂料组合物的固含量配制，但同时以至少匹敌于并优选甚至优于现有技术中已知的涂料组合物的施用性质为特征，特别是在所得涂层的视觉外观方面，更特别在针孔、爆孔和流痕的发生率方面，并且在其结构粘度和其触变行为方面同样没有表现出缺点，相反，优选表现出优点。解决方案通过权利要求书中要求保护的主题以及通过下列说明书中描述的所述主题的优选实施方案解决这一问题。本专利技术的第一个主题因此是一种水性涂料组合物，其包含至少(A)至少一种可用作基料(binder)的聚合物作为组分(A)，和(B)氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)，其中所述水性涂料组合物具有pH≥7.5，其中所述涂料组合物包含基于涂料组合物的固含量计至少0.1重量％的量的组分(B)，且用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子的表面至少部分被至少一种有机酸改性。这种水性涂料组合物在下文中也称为“本专利技术的涂料组合物”。本专利技术的这种涂料组合物的固含量优选为涂料组合物的总重量的>25重量％。本专利技术的涂料组合物优选是底色漆材料。本专利技术的另一个主题是一种制造多层漆体系的方法，其中(1a)将水性底色漆材料施加到任选涂布的基底上，(2a)由在阶段(1a)中施加的涂料形成聚合物膜，(1b)任选将进一步的水性底色漆材料施加到由此形成的聚合物膜上，(2b)任选由在阶段(1b)中施加的涂料形成聚合物膜，(3)将清漆材料施加到所得底色漆膜上，和随后(4)底色漆膜与清漆膜一起固化，其中使用本专利技术的水性涂料组合物作为阶段(1a)中的底色漆材料或–如果所述方法进一步包含阶段(1b)和(2b)–作为阶段(1a)和/或(1b)中的底色漆材料。这种方法在下文中也称为“本专利技术的方法”。已经令人惊讶地发现，由于特定氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)并入，本专利技术的水性涂料组合物可以较高固含量，更特别以>25重量％的固含量配制。由此特别有可能实现比现有技术中已知的涂料组合物(更特别比含有页硅酸盐如RD作为流变助剂的那些)高的固含量。此外，已经令人惊讶地发现，同时，尽管固含量较高，但本专利技术的水性涂料组合物的施用性质与现有技术中已知的涂料组合物(特别例如包括页硅酸盐如RD作为流变助剂的涂料组合物)至少一样好，在一些情况下甚至更好。特别地，甚至关于各自所得涂层的视觉外观的比较，情况如此，特别是在根据本专利技术的方法施加时，尤其是在针孔、爆孔和流痕的发生率方面。此外，各自的涂料组合物的结构粘度和触变行为也如此。已经令人惊讶地发现，在特定氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)并入后，有利地，强稳定力不是在本专利技术的水性涂料组合物的生产中为粒子提供足够的稳定作用所必需的，这意味着可配制较高固含量。令人惊讶地，当它们用于生产本专利技术的水性涂料组合物时，所用特定氧化铝氢氧化物粒子的平均粒度确实明显提高，因此用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子在并入水性涂料组合物时具有比例如现有技术中已知的页硅酸盐(如RD)明显更高的平均粒度。详述在本专利技术的意义上，关于本专利技术的涂料组合物，术语“包含”优选具有“由…组成”的含义。关于本专利技术的涂料组合物以及组分(A)、(B)和水，下文指定为任选存在于本专利技术的涂料组合物中的一种或多种附加组分可能实际包含在其中。所有组分可各自以如下文规定的它们的优选实施方案存在。本专利技术的涂料组合物中存在的所有组分(A)、(B)和水以及任选另外存在的附加组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性涂料组合物，其包含至少/n(A)至少一种可用作基料的聚合物作为组分(A)，和/n(B)氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)，/n其中所述水性涂料组合物具有pH≥7.5，/n其中所述涂料组合物包含基于涂料组合物的固含量计至少0.1重量％的量的组分(B)，且用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子的表面至少部分被至少一种有机酸改性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 EP 18169868.91.一种水性涂料组合物，其包含至少
(A)至少一种可用作基料的聚合物作为组分(A)，和
(B)氧化铝氢氧化物粒子作为组分(B)，
其中所述水性涂料组合物具有pH≥7.5，
其中所述涂料组合物包含基于涂料组合物的固含量计至少0.1重量％的量的组分(B)，且用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子的表面至少部分被至少一种有机酸改性。


2.如权利要求1中所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物中的组分(B)与组分(A)的相对重量比在1:1.1至1:20的范围内。


3.如权利要求1或2中所述的涂料组合物，其中通过用至少一种有机羧酸处理氧化铝氢氧化物粒子实现所述至少部分改性。


4.如前述权利要求任一项中所述的涂料组合物，其中用于改性氧化铝氢氧化物粒子的所述至少一种有机酸具有至少两个羧酸基团。


5.如前述权利要求任一项中所述的涂料组合物，其中用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子的表面至少部分用柠檬酸作为至少一种有机酸改性。


6.如前述权利要求任一项中所述的涂料组合物，其中用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子以具有≤750nm的平均粒度(d50)的粒子形式存在于水性涂料组合物中，平均粒度是指平均粒径的算术平均数，并且借助光子相关光谱学(PCS)测定平均粒度。


7.如权利要求6中所述的涂料组合物，其中用作组分(B)的氧化铝氢氧化物粒子以具有≥75nm至≤750nm范围内的平均粒度的粒子形式存在于水性涂料组合物中。

【专利技术属性】
技术研发人员：A·波佩，M·韦格纳，L·路特，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE