制备含水二氧化钛浆料的方法，由此生产的浆料和含有它的涂料组合物技术

本发明专利技术涉及生产含水二氧化钛浆料的方法，包括下列步骤：提供含水分散介质，其基于该分散介质的总重量含有至少50重量％水，10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备含水二氧化钛浆料的方法，由此生产的浆料和含有它的涂料组合物
[0001]本专利技术涉及一种制备含水二氧化钛浆料的方法，如此制备的浆料及其在含水涂料组合物，特别是汽车涂料组合物，如含水填料组合物和含水底涂层组合物中的用途。本专利技术进一步涉及一种生产涂层的方法以及如此涂敷的基材。
技术背景
[0002]目前，白色是全球最流行的颜色，所有生产的汽车中超过三分之一落在白色空间内。最常用的白色颜料是二氧化钛，其结合了良好的可用性，良好的加工性以及在涂料工业中，特别是在汽车涂料工业中所要求的宽范围性能。此外，白色颜料广泛用于生产更浅色调的彩色组合物。
[0003]在涂料组合物的制备中，通常作为除了该颜料外含有可变量的基料和溶剂的颜料浆使用二氧化钛颜料。
[0004]该类二氧化钛浆料通常以在两步法中生产的研磨料形式提供，其中在第一步中通过使用溶解器生产预分散体并在第二步中通过研磨该预分散体而生产最终浆/分散体。然而，由于该两步法，该类现有含水二氧化钛浆料受第二步要观察的条件限制，如研磨粘度通常比第一步中的粘度低。然而，更低粘度与更高量的液体载体介质有关，因而与更低的颜料含量有关。
[0005]在该两步法中得到的颜料浆可以显示优异的储存稳定性，理想的粒度分布以及良好的色彩性能，然而它们含有相对于该颜料而言较高量的基料以及同时通常不大于约50重量％的二氧化钛量。
[0006]WO 2006/010438 A1描述了含有甚至小于45重量％二氧化钛的含水二氧化钛颜料制剂，其在用Ystral Conti
‑/>TDS 3射流溶解器预分散二氧化钛之后必须使用高能磨机研磨。
[0007]WO 2013/159090 A1描述了一种制备含有显著量聚合物的二氧化钛颜料的色浆分散体的方法。
[0008]除了上述两步法耗能、耗时且消耗成本这一事实外，保持分散体稳定以防颜料在储存过程中沉降所需的大量用于该类分散体中的基料必然将该类浆料的使用限制在具有相容性基料概念的涂料组合物。
[0009]因此，高度希望提供含有大量二氧化钛颜料和少量基料的二氧化钛浆料，以避免与其中要应用该浆料的目标涂料组合物中所需基料的不相容性。
[0010]在一些情况下，用非常少量基料预分散颜料浆料，然而在该类现有技术浆料中，随后研磨预分散体而获得所需粒度分布。
[0011]还有一些在本专利技术的试验部分中作为对比二氧化钛浆料测试的市售无基料浆料。该类浆料例如也用于US 2010/0104884 A1中。
[0012]US 9,903,021 B1描述了含有二氧化钛的白色分散体的制备，该分散体具有低基料含量并且基于该分散体的重量具有69.8重量％的固体含量。然而，在使用之前将该分散
体在磨机中研磨，因此其生产要求研磨步骤。
[0013]然而，该类无基料浆料通常具有比所需要低的颜料含量和/或比所需要高的粘度，因而在自动化方法中的可泵送性难以实现并且限制了流变控制添加剂的使用。
[0014]问题
[0015]由于现有技术的二氧化钛浆料存在如上所述的不同问题，持续需要新的二氧化钛浆料和以其中不要求研磨步骤，但仅要求分散步骤的方式生产它们的方法。此外，目的不是要得到完全无基料二氧化钛浆料，而是仅含少量选定基料的含水浆料。本专利技术的二氧化钛浆料优选应是可普遍使用的浆料，其可以用于各种不同目标体系如基于不同基料概念的不同涂料组合物。
[0016]进一步希望二氧化钛浆料具有高颜料含量，但具有低粘度，特别是低剪切粘度应低到确保良好的可泵送性。然而，本专利技术的二氧化钛颜料浆料应显示良好的储存稳定性，防止颜料在该浆料中的过度沉降并且在发生一定沉降的情况下应易于通过简单搅动再分散该沉降物。
[0017]此外，希望可以以简单的自动化方法生产浆料。
[0018]由含有含水二氧化钛浆料的含水涂料组合物制备的涂层，特别是由填料组合物、底漆组合物和/或底涂层组合物制备的涂层应具有优异的光泽和亮度、低雾度、高针孔限度(pinhole limit)和优异的流平性。
[0019]概述
[0020]上面的目的通过提供一种生产含水二氧化钛浆料的方法实现，该方法包括下列步骤：
[0021](a)提供含水分散介质，其基于该分散介质的总重量含有：
[0022]a.至少50重量％水；
[0023]b.10
‑
28重量％至少一种沸点高于100℃的水溶性和/或水溶混性有机溶剂；
[0024]c.1.0
‑
5.0重量％至少一种消泡剂，包含硅油和/或矿物油和疏水性固体颗粒；和
[0025]d.6.0
‑
20.0重量％至少一种选自含有聚氧化烯基团的聚合物的分散剂，其中该聚合物选自阴离子聚(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸和马来酸酐的共聚物，其中该马来酸酐至少部分水解和/或中和；其中
[0026]a.、b.、c.和d.总计为该分散介质总重量的95
‑
100重量％；
[0027](b)将二氧化钛分散于在步骤(a)中提供的含水分散介质中而得到基于如此得到的浆料的总重量含有至少65重量％至85重量％二氧化钛的二氧化钛浆料，其中步骤(b)通过仅使用非研磨混合装置进行并且至少进行直到二氧化钛颗粒的Hegman细度小于15μm；以及任选地
[0028](c)通过加入无基料含水介质以及任选地，pH调节剂将在步骤(b)中得到的二氧化钛浆料的二氧化钛含量调节至基于该二氧化钛浆料的总重量为65
‑
75重量％的量。
[0029]该方法也称为“本专利技术生产含水二氧化钛浆料的方法”。
[0030]本专利技术的另一目的是一种可以由上述方法得到的二氧化钛浆料，该二氧化钛浆料基于该二氧化钛浆料的总重量含有：
[0031]i.10
‑
30重量％水；
[0032]ii.65
‑
85重量％Hegman细度小于15μm的二氧化钛；
[0033]iii.1.0
‑
5.0重量％至少一种沸点高于100℃的水溶性和/或水溶混性有机溶剂；
[0034]iv.0.2
‑
1.0重量％至少一种消泡剂，包含硅油和/或矿物油和疏水性固体颗粒；
[0035]v.1.0
‑
5.0重量％选自含有聚氧化烯基团的聚合物的分散剂，其中该聚合物选自阴离子聚(甲基)丙烯酸酯及其与(甲基)丙烯酸和马来酸酐的共聚物的混合物，其中该马来酸酐至少部分水解和/或中和；其中
[0036]i.、ii.、iii.、iv.和v.总计为该二氧化钛浆料总重量的95
‑
100重量％。
[0037]该类浆料也称为“本专利技术的含水二氧化钛浆料”或者在试验部分称为“本专利技术的颜料预混物”。
[0038]本专利技术的再一目的是一种含水涂料组合物，包含：
[0039](A)至少一种选自可自交联聚合物和可外交联聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.生产含水二氧化钛浆料的方法，包括下列步骤：(a)提供含水分散介质，其基于所述分散介质的总重量含有：a.至少50重量％水；b.10
‑
28重量％至少一种沸点高于100℃的水溶性和/或水溶混性有机溶剂；c.1.0
‑
5.0重量％至少一种消泡剂，包含硅油和/或矿物油和疏水性固体颗粒；和d.6.0
‑
20.0重量％分散剂，其选自至少一种选自含有聚氧化烯基团的聚合物的分散剂，其中所述聚合物选自阴离子聚(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸和马来酸酐的共聚物，其中所述马来酸酐至少部分水解和/或中和；其中a.、b.、c.和d.总计为所述分散介质总重量的95
‑
100重量％；(b)将二氧化钛分散于在步骤(a)中提供的含水分散介质中而得到基于如此得到的浆料的总重量含有至少65重量％至85重量％二氧化钛的二氧化钛浆料，其中步骤(b)通过仅使用非研磨混合装置进行并且至少进行直到二氧化钛颗粒的Hegman细度小于15μm；以及任选地(c)通过加入无基料含水介质以及任选地，pH调节剂将在步骤(b)中得到的二氧化钛浆料的二氧化钛含量调节至基于所述二氧化钛浆料的总重量为65
‑
75重量％的量。2.根据权利要求1的方法，其中b.所述水溶混性或水溶性有机溶剂选自二醇类和二醇醚类。3.根据权利要求1或2的方法，其中所述消泡剂含有矿物油和疏水性二氧化硅颗粒。4.根据权利要求1
‑
3中任一项的方法，其中所述分散剂含有如下中的至少一种：包含(甲基)丙烯酸、含有1
‑
8个碳原子的链烷醇的(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯的(甲基)丙烯酸酯的聚合单元以及含有氮作为杂原子的杂芳族含乙烯基单体的聚合单元的聚(甲基)丙烯酸酯；和/或(甲基)丙烯酸和马来酸酐的共聚物，其中所述马来酸酐至少部分水解和/或中和并且所述共聚物含有聚氧乙烯基团。5.根据权利要求1
‑
4中任一项的方法，其中所述非研磨混合装置为优选选自转子
‑
定子溶解器、流水线溶解器和射流溶解器的溶解器。6.一种可以由根据权利要求1
‑
5中任一项的方法得到的含水二氧化钛浆料，所述二氧化钛浆料基于所述二氧化钛浆料的总重量含有：i.10
‑
30重量％水；ii.65
‑
85重量％Hegman细度小于8μm的二氧化钛；iii.1.0
‑
5.0重量％至少一种沸点高于100℃的水溶性和/或水溶混性有机溶剂；iv.0.2
‑
1.0重量％至少一种消泡剂，包含硅油和/或矿物油和疏水性固体颗粒；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：