通过自由基聚合可固化的水性粉末分散体、其制备和用途的制作方法

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专利名称::通过自由基聚合可固化的水性粉末分散体、其制备和用途的制作方法通过自由基聚合可固化的水性粉末分散体、其制备和用途发明领域本发明涉及新的通过自由基聚合可固化的水性粉末分散体。本发明还涉及制备通过自由基聚合可固化的水性粉末分散体的新方法。本发明进一步涉及所述新的通过自由基聚合可固化的水性粉末分散体、以及通过自由基聚合可固化并且由所述新方法制备的水性粉末分散体作为涂料、粘合剂、和密封剂用于产生涂层、粘合层和密封的用途。现有技术水性粉末分散体、特别是水性粉末涂料分散体通常也被本领域技术人员称作"粉末淤浆"或者简称为"淤浆"。为了简短起见术语"淤浆,,在这里和下文中是指通过自由基聚合可固化的粉末淤浆。通常用含有烯键式不饱和双键的化合物进行自由基聚合。可以通过热量或用光化辐射引发和维持自由基聚合。光化辐射在这里和下文中是指电磁辐射,例如近红外(NIR)、可见光、UV辐射、X-辐射或Y辐射,特别是UV辐射,或者粒子辐射,例如电子束、质子束、P辐射、a辐射或中子束,特别是电子束。美国专利US6,432,490Bl或相应的国际专利申请W002/064267A2公开了不饱和双键含量或双键当量为0.1-10eq/kg的包含离子稳定化的聚氨酯丙烯酸酯的淤浆。然而,缺少离子稳定化的更多细节,而且实施例仅公开了基于有机溶剂和不含酸基的聚氨酯丙烯酸酯的常规透明涂层材料。按照其申请,该已知淤浆可以用近红外固化以得到硬质、耐溶剂和不发黄的涂层,特别是透明涂层。德国专利申请DE19908013Al公开了结构上粘稠的淤浆,其实心球形颗粒由激光衍射法测得具有0.8-20pm的平均尺寸和30jum的最大尺寸。用光化辐射可固化的该已知淤浆的成分包含O.05-1eq/kg的离子形成基团、特别是羧基以及0.05-1eq/kg的中和剂。该已知淤浆在剪切速率1000s^下的粘度为50-1000mPas,在剪切速率10s—1下为150-8000mPas,在剪切速率1s^下为180-12000mPas。然而,实施例仅公开了双键当量为3eq/kg但是不含酸基的聚氨酯丙烯酸酯。它在所述淤浆的颗粒中的存在量以固体计为41.53wt%。按照其申请,该已知淤浆可以用UV辐射固化以获得涂层、特别是透明涂层,其具有出色的外观,高耐化学品性,高硬度水平以及光滑表面。即使在40-50pm的膜厚度下它们也没有显示爆裂(pop)以及没有大龟裂(mudcracking)。然而,已知淤浆的性能特性概况要求不断的发展以便满足市场上日益更高的需求。特别是,就其耐化学品性、抗碎石性、抗划伤性和抗凝结性而言,必须发展由已知淤浆产生的涂层、尤其是透明涂层。解决的问题本发明的目的在于发现能够容易和很好再现地制备的通过自由基聚合可固化的新型水性粉末分散体(以下统称为"新型淤浆")。在没有光化辐射的情况下该新型淤浆应当在存储时特别稳定而没有沉降和/或附聚的倾向。然而,在长时期之后,如果出现任何轻微的颗粒沉降和/或附聚,应当可以通过短暂的搅拌快速使沉降的颗粒再次分散以及快速地再次粉碎附聚的颗粒。所述新型淤浆应当产生具有出色的外观特性、尤其是高光泽的涂层,特别是透明涂层。它们应当特别耐受暴露于化学品、凝结、和机械作用下,特别是来自石块沖击。它们另外应当非常抗划伤。此外,坦弄平,所以应当显示出特别光滑和无缺陷的表面。然而,特别是,它们应当即使在大于80jam的特别高的膜厚度下也保持没有爆裂和大龟裂。解决方案因此已经发现新型的水性的、结构上粘稠的通过自由基聚合可固化的粉末分散体,它基本上或完全不含挥发性有机化合物,以及包含固体和/或高度粘稠的颗粒(A)作为其分散相,所述颗粒(A)在存储和应用条件下尺寸稳定以及通过光子相关光镨法测定的z-中值平均粒度为80-750nm,所述颗粒(A)包含以(A)计50-100wt。/。的至少一种可自由基交联的粘结剂(Al),其玻璃化转变温度为-70至+50X:,烯键式不饱和双键含量为2-10eq/kg以及酸基含量为0.05-15eq/kg。以下将所述新型的水性的、结构上粘稠的通过自由基聚合可固化以及基本上或完全不含挥发性有机化合物的粉末分散体称为"本发明的淤浆"。另外已经发现制备本发明淤浆的新方法,其包括在水性介质(B)中分散所述颗粒(A),并且以下将其称为"本发明的方法"。料、粘合剂和密封剂用于;;生涂层、粘合层和密封的新用i:以下;它称为"本发明的用途"。本发明的其他主题从说明书中会变得明显。优点考虑到现有技术,对技术人员而言惊讶和无法预料的是本发明所基于的目的可以借助于本发明的淤浆、本发明的方法和本发明的用途来实现。特别地令人惊讶的是本发明的淤浆可容易和很好再现地制备。在没有光化辐射的情况下本发明的淤浆在存储时特别稳定而且没有显示出沉降和/或附聚的倾向。然而,在长时期之后存在任何轻微的颗粒(A)的沉降和/或附聚时,沉降的颗粒(A)通过短暂的搅拌可快速地再分散以及附聚的颗粒(A)可以快速地再次粉碎。本发明的淤浆产生具有出色的外观特性、尤其是高光泽的本发明涂层,特别是本发明的透明涂层。它们特别耐受暴露于化学品、凝结、和机械作用下,特别是来自碎石。此外,它们高度抗划伤。另外,它们有效弄平基底中的不平坦,否则该不平坦直到多层涂料体系的顶端涂层显示出来,因此它们具有特别光滑和无缺陷的表面。然而,特别是,它们即使在大于80nm的特别高的膜厚度下也保持没有爆裂和大龟裂。发明详述本发明的淤浆完全或基本上不含有机溶剂。"基本上不含"是指所述的本发明淤浆的溶剂含量〈iowty。,优选在所有情况下〈5wt。/。,以及特别是〈2wty。。"完全不含"是指所述溶剂含量在所有情况下低于有机溶剂通常的、已知的检出限。本发明的淤浆是结构上粘稠的。称为"结构上粘稠"的粘度特性描述一方面考虑应用的需要而另一方面考虑本发明淤浆存储稳定性和沉降稳定性方面的要求的状态在运动状态下,例如当本发明的淤浆在涂覆装置的线路中到处泵送时以及例如在涂布过程中,本发明的淤浆釆取确保良好加工特性的低粘度状态。相反,在没有剪切应力的情况下,粘度增大并且因此确保已经处于有待涂覆的基底上的本发明淤浆在垂直表面上显示出减小的流挂倾向("垂落")。同样地,在不运动的状态下例如存储过程中的较高粘度例如意味着极大程度上防止固体颗粒(A)的沉降或者确保在存储期间过程中如果发生任何轻微的沉降和/或附聚,能够通过搅拌重新确立本发明的淤浆。优选借助于合适的增稠剂(A2)、特别是非离子和离子增稠剂(A2)来设定所述结构上粘稠的特性,该增稠剂(A2)优选在水相(B)中。对于所述结构上粘稠的特性,优选设定在剪切速率1000s—'下的粘度为50-1500mPas,在剪切速率10s^下为150-8000mPas,在剪切速率1s—、为180-12000mPas。本发明的淤浆包含固体和/或高度粘稠的、尺寸稳定的颗粒(A)作为其分散相。"尺寸稳定的"是指在通常的、已知的存储和应用结构上粘稠的水性粉末分散体的条件下,即使有的话颗粒(A)也只是显示出轻微的附聚和/或破裂成更小颗粒,然而甚至在剪切力影响下也基本上或完全保持其原始形式。颗粒(A)通过光子相关光谱法测定的z-中值平均粒度为80-750nm,优选80-600nm,特别是80-400nm。光子相关光镨法是测量尺寸〈1pm的分散颗粒的通常的已知方法。例如可以借助于MalvernZetasizer1000进行该测量。可以用任何期望的方法调整粒度分布。优选由合适的润湿剂(A2)的使用产生该粒度分布。本发明淤浆中的颗粒(A)的量可以非常宽范围地变化以及由进行中的情况的要求来指导。优选所述量以本发明的淤浆计为5-70wt%,更优选10-60w",非常优选15-50wt%,特别是15-40wt%。所述颗粒(A)包含至少一种、特别是一种可自由基交联的粘结剂(Al),其具有--70至+50。C、优选-60至+20C、特别是-60至+10"C的玻璃化转变温度,-2-10eq/kg、优选2-8eq/kg、更优选2.1-6eq/kg、非常优选2.2-6eq/kg、非常特别优选2.3-5eq/kg、特别是2.5-5eq/kg粘结剂(Al)的烯键式不饱和双键含量,以及-0.05-15eq/kg、优选0.08-10eq/kg、更优选0.1-8eq/kg、非常优选0.15-5eq/kg、非常特别优选0.18-3eq/kg、特别是0.2-2eq/kg粘结剂(Al)的酸基含量。优选才艮据DINENISO3682通过酸值确定酸基的量。所述颗粒(A)包含在所有情况下以(A)计50-100wt%、优选55-100wt%、更优选60-99w"、非常优选70-99wt%、特别是80-99wt0/4的粘结剂(Al)。因此所述颗粒(A)可以由粘结剂(Al)组成。优选颗粒(A)进一步包含下面所述的添加剂(A2)中的至少一种。所述粘结剂(Al)的烯键式不饱和双键优选在选自以下的基团中(甲基)丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、巴豆酸酯、肉桂酸酯、乙烯基醚、乙烯基酯、二环戊二烯基、降水片烯基、异戊二烯基、异丙烯基、烯丙基或丁烯基;二环戊二烯基醚、降冰片烯基醚、异戊二烯基醚、异丙烯基醚、烯丙基醚或丁烯基醚基团;或二环戊二烯基酯、降水片烯基酯、异戊二烯基酯、异丙烯基酯、烯丙基酯或丁烯基酯基团,优选(曱基)丙烯酸酯基团。特别地所述烯键式不饱和双键位于丙烯酸酯基团中。所述粘结剂(Al)为低聚的或聚合的。"低聚的"是指所述粘结剂(Al)由3-12个单体结构单元组成。"聚合的"是指所述粘结剂(Al)由多于8个单体结构单元组成。将8-12个单体结构单元组成的粘结剂(Al)看作低聚物还是聚合物主要取决于其数均分子量。所述粘结剂(Al)的数均分子量可以非常宽范围地变化以及由进行中的情况的要求、特别是对粘结剂(Al)的加工和使用有利的粘度来指导。因此,通常调整粘结剂(Al)的粘度以便在将本发明的淤浆涂布并且使所得的湿膜千燥后,容易和毫无问题地获得颗粒(A)的膜。所述数均分子量优选为1000-50000道尔顿,更优选1500-40000道尔顿,特别是2000-20000道尔顿。该分子量的多分散性可以同样非常宽范围地变化以及优选为1-10,特别是1.5-8。合适的粘结剂(Al)包括具有上述性能概况的所有低聚物和聚合物o粘结剂(Al)优选选自低聚的和聚合的环氧(曱基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯和碳酸酯(甲基)丙烯酸酯。特别使用聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(Al)优选通过使(al)至少一种含有至少两个异氰酸酯基团以及选自脂族、芳族或脂环族二-和多异氰酸酯的化合物与以下成分反应来制备(a2)至少一种具有至少一个、特别是一个异氰酸酯反应性官能团和至少一个、特别是一个含有可自由基聚合的烯键式不饱和双键的上述基团的化合物,所述异氰酸酯反应性官能团优选选自羟基、硫醇基、以及伯和仲氨基,特別是羟基,所述含有可自由基聚合的烯键式不饱和双键的上述基团优选为(甲基)丙烯酸酯基团,特别是丙烯酸酯基团,(a3)至少一种具有至少一个、特别是一个异氰酸酯反应性官能团和至少一个、特别是一个酸基的化合物,所述酸基优选选自羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸和亚磺酸基团,优选羧酸和磺酸基团,特别是羧酸基团,还有(a4)需要的话,至少一种具有至少两个、特别是两个异氰酸酯反应性官能团的化合物。合适的化合物(al)的实例为通常的已知的异氰酸酯官能度平均为2-6、优选2-5、特别是2-4的二-和多异氰酸酯。"脂族"是指所述异氰酸酯基团与脂族碳原子相连。"脂环族"是指所述异氰酸酯基团与脂环族碳原子相连。"芳族"是指所述异氰酸酯基团与芳族碳原子相连。合适的脂族二异氰酸酯(al)的实例为脂族二异氰酸酯例如四亚曱基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚曱基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚曱基二异氰酸酯、十四亚曱基二异氛酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的衍生物、四曱基苯二亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯或1,3-或1,4-二(异氰酸根合甲基)环己烷。合适的脂环族二异氰酸酯(al)的实例为1,4-、1,3-或1,2-二异氰酸根合环己烷、四甲基环己烷二异氰酸酯、二(4,-异氰酸根合环己基)甲烷、(4,-异氰酸根合环己基)(2,-异氰酸根合环己基)曱烷、2,2-二(异氰酸根合环己基)丙烷、2,2-(4,-异氰酸根合环己基)(2,-异氰酸根合环己基)丙烷、l-异氰酸根合-3,3,5-三甲基~5-(异氰酸根合曱基)环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、2,4-或2,6-二异氰酸根合-1-甲基环己烷或衍生自二聚体脂肪酸的二异氰酸酯,例如以商品名DDI1410由Henkel销售以及描述于专利WO97/49745和WO97/49747中,例如2-庚基-3,4-二(9-异氰酸根合壬基)-l-戊基环己烷。合适的芳族二异氰酸酯(al)的实例为2,4-或2,6-曱苯二异氰酸酯或其异构体混合物、间-或对-苯二亚甲基二异氰酸酯、2,4,-或4,4,-二异氰酸根合二苯基曱烷或其异构体混合物、1,3-或1,4-亚苯基二异氰酸酯、l-氯-2,4-亚苯基二异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯、二亚苯基4,4,-二异氰酸酯、4,4,-二异氰酸根合-3,3,-二曱基联苯、3-曱基-二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯、1,4-二异氰酸根合苯或4,4,-二异氰酸根合二苯醚。优选使用脂族和脂环族二异氰酸酯(al),特别是六亚甲基二异氰酸酯、1,3-二(异氰酸根合甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和/或二(异氰酸根合环己基)曱烷。合适的多异氰酸酯(al)的实例为三异氰酸酯例如壬烷三异氰酸酯(NTI)还有基于上述二异氰酸酯和三异氰酸酯(al)的多异氰酸酯(al),特别是含有异氰脲酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮、氨基甲酸酯、碳化二亚胺、脲、脲酮亚胺和/或脲二酮基团的低聚物。合适的上述多异氰酸酯(al)的实例及其制备方法例如在以下专利和专利申请中得到/>开CA2,163,591A、US4,419,513A、US4,454,317A、EP0646608Al、US4,801,675A、EP0183976Al、DE4015155Al、EP0303150Al、EP0496208Al、EP0524500Al、EP0566037Al、US5,258,482A、US5,290,902A、EP0649806Al、DE4229183Al或EP0531820Al。优选使用六亚甲基二异氰酸酯的低聚物和异佛尔酮二异氰酸酯的低聚物(al)。合适的化合物(a2)的实例为U21)与(a22)的单酯(a21)分子中优选含有2-20个碳原子和至少2个羟基的二元醇和多元醇,例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,1-二甲基-1,2-乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四甘醇、五甘醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-l,5-戊二醇、2-乙基-l,4-丁二醇、1,4-二羟甲基环己烷、2,2-二(4-羟基环己基)丙烷、甘油、三羟曱基乙烷、三羟曱基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、二(三羟曱基丙烷)、赤藓醇、山梨糖醇、平均分子量为162-2000的聚四氢呋喃、平均分子量为134-400的聚1,3-丙二醇或分子量为150-500的聚乙二醇,特别是乙二醇;(a22)oc,p-不饱和羧酸,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富马酸、马来酸、丙烯酰氨基乙醇酸和甲基丙烯酰氨基乙醇酸,特別是丙埽酸。合适的化合物U2)另外的实例为上述二元醇和多元醇(a21)的单乙烯基醚。合适的化合物(a2)另外的实例为上述cc,P-不饱和羧酸(a22)与以下物质的单酯或单酰胺(a23)氨基醇,例如2-氨基乙醇、2-(甲基氨基)乙醇、3-氨基-l-丙醇、l-氨基-2-丙醇或2-(2-氨基乙氧基)乙醇,(a24)硫代醇,例如2-巯基乙醇,或(a25)多元胺,例如乙二胺或二亚乙基三胺。特别地,使用丙烯酸2-羟基乙酯。合适的化合物(a3)的实例为(a31)羟基羧酸,例如羟基乙酸(乙醇酸)、2-或3-羟基丙酸、3-或4-羟基丁酸、羟基新戊酸、6-羟基己酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、2,3-二羟基丙酸(甘油酸)、二幾甲基丙酸、二幾甲基丁酸、三羟甲基乙酸、水杨酸、3-或4-羟基苯曱酸或2-、3-或4-羟基肉桂酸,(a32)氨基酸,例如6-氨基己酸、氨基乙酸(甘氨酸)、2-氨基丙酸(丙氨酸)、3-氨基丙酸(P-丙氨酸)或其他必需氨基酸;N,N-二(2-羟基乙基)甘氨酸、N-[二(羟基曱基)-曱基]甘氨酸或酰亚氨基二乙酸,(a33)糖酸,例如葡糖酸、葡糖二酸、葡糖醛酸、半乳糖醛酸或粘酸(半乳糖二酸),U34)硫醇基羧酸,例如巯基乙酸,或(a35)磺酸,例如2-氨基乙磺酸(牛磺酸)、氨基曱磺酸、3-氨基丙磺酸、2-[4-(2-羟基乙基)-l-哌嗪基]乙磺酸、3-[4-(2-羟基乙基)哌嗪基]丙磺酸、N-[三(羟基甲基)甲基]-2-氨基乙磺酸、N,N-二(2-羟基乙基)-2-氨基乙磺酸、5-磺基水杨酸、8-羟基喹啉-5-磺酸、苯酚-4-磺酸或对氨基苯磺酸。特别地,使用羟基乙酸(乙醇酸)(a31)。所述酸基可以呈离子化形式。合适的抗衡离子的实例为锂、钠、钾、铷、铯、镁、锶、钡或铵离子以及来源于通常的已知有机胺的伯、仲、叔或季铵离子。合适的化合物(a4)的实例为上述二元醇和多元醇(a21)、氨基醇(a23)、硫代醇(a24)或多元胺(a25)。优选通过使化合物(al)、(a2)和(a3)以及需要的话(a4)以如下摩尔比反应制成所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(Al):该摩尔比使得对于3当量来自化合物(al)的异氰酸酯基团,存在-0.5-3、优选O.8-2.5、更优选l.0-2.2、特别是1.4-1.8当量来自化合物(a2)的异氰酸酯反应性官能团以及-0.001-1.5、优选0.005-1.0、更优选0.Ol-O.8、特别是0.1-0.5当量来自化合物(a3)的异氰酸酯反应性官能团,以及需要的话,-0-2、优选0.1-1.8、更优选O.5-1.5、特别是0.8-1.3当量来自化合物(a4)的异氰酸酯反应性官能团。从方法的方面来看聚氨酯(曱基)丙烯酸酯(Al)的制备没有特异之处,而是在5-100匸的温度和没有水的存在下在多异氰酸酯反应的通常的已知条件下进行。为了抑制烯键式不饱和双键的聚合,优选在含氧气体下、特别是在空气或空气/氮气混合物下操作。本发明的淤浆包含至少一种分散相(A)和连续水相(B)。在最简单的情况下,分散相(A)包含粘结剂(Al)而连续相(B)包含水。然而,优选地,本发明的淤浆进一步以通常的已知量包含至少一种通常的已知添加剂(A2)。根据其物理化学性质,添加剂(A2)可以在分散相(A)中,即尺寸稳定的颗粒(A);或者,它也可以形成单独的分散相(A2),例如颜料。另外,它可以仅在水相(B)中,例如水溶性盐,或者可以聚集在水相(B)与分散相(A)之间的界面上,例如润湿剂。尤其添加剂(A2)可以将它自己分配在分散相(A)和水相(B)之间,例如以分子分散地溶解的有机染料。因此技术人员能够简单地预测添加剂(A2)在本发明淤浆中将会如何表现。所述添加剂(A2)优选选自能够热分解而没有或基本上没有残佘物的盐;除粘结剂(B)以外的用物理方法、热方法和/或用光化辐射可固化的粘结剂;中和剂;可热固化的反应性稀释剂;用光化辐射可固化的反应性稀释剂;不透明的和透明的、有色和/或效果颜料;以分子分散地可溶解的染料;不透明的和透明的填料;纳米颗粒;光稳定剂;抗氧化剂;脱挥发剂;润湿剂;乳化剂;滑爽剂;阻聚剂;自由基聚合引发剂、特别是光引发剂;热不稳定的自由基引发剂;粘合促进剂;流动控制剂;成膜助剂;流变学助剂、例如增稠剂和结构上粘稠的流挂控制剂SCA;阻燃剂;腐蚀抑制剂;自由流动助剂;蜡;催干剂;杀生物剂;和消光剂。优选本发明的淤浆包含能够热分解而没有或基本上没有残余物的盐、光稳定剂、润湿剂、乳化剂、流动控制剂、光引发剂和流变学助剂作为添加剂(A2)。如果本发明淤浆有待用作透明涂层淤浆的话,它优选不含不透明的成分,特别是没有不透明的颜料或填料。合适的添加剂(A2)的实例从以下德国专利申请中得知-DE10126649Al,第16页段至第18页段-DE10027270Al,第11页段至第4页段,以及第4页和段,第10页-段。在本发明的淤浆包含可热固化成分的情况下,它们在尺寸稳定的颗粒(A)中的存在量优选〈40wty。,更优选〈30wt。/。,特别是〈20wt。/。。优选通过从德国专利申请DE19908013Al、德国专利DE19841842C2或德国专利申请DE10055464Al中得知的二次分散方法制备本发明的淤浆。在该方法中将离子稳定的粘结剂(Al)以及需要的话添加剂(A2)溶解在有机溶剂、特别是高度挥发性的与水可混溶的溶剂中。借助于中和剂U2)将所得溶液分散在水中。然后在搅拌下用水进行稀释。初始产物为油包水乳液,其在进一步稀释下经历相反转以得到水包油乳液。通常在以乳液计固体含量〈5Ow0。下达到该相反转点,而且可以从稀释过程中相对急剧的粘度降低而在外部辨认。也可以直接通过粘结剂(Al)以及适当的话添加剂(A2)在水中的熔融乳化来制备该水包油乳液。在乳化之前或乳化过程中向有机溶液和/或水中加入润湿剂(A2)的话在这方面是有利的。优选将它们加入到有机溶液中。仍然含有溶剂的如此得到的乳液随后通过共沸蒸馏除去溶剂。根据本发明,在701C以下、优选50"C以下、特别是401C以下的蒸馏温度蒸馏出有待除去的溶剂的话是有利的。适当的话在这种情况下选择蒸馏压力以致于在相对高沸点溶剂的情况下将温度保持在该范围内。在最简单的情况下可以通过在室温下在敞口容器中搅拌乳液若干天来进行该共沸蒸馏。在优选的情况下,含溶剂的乳液通过真空蒸馏除去溶剂。为了避免高粘度,通过蒸发或蒸馏除去的水和溶剂的量用水来代替。可以在蒸发或蒸馏之前、之后乃至其过程中加入水,而且可以分几部分加入。在除去溶剂后,分散的尺寸稳定颗粒的玻璃化转变温度提高,并且形成结构上粘稠的水性分散体(B),即本发明的淤浆(A),而不是先前的含溶剂乳液。适当的话将所述尺寸稳定的颗粒在潮湿状态下机械粉碎,该操作也称为湿磨。在这一点上优选采用使得研磨用材料的温度不超过70°c、更优选6ox:、特别是5ox:的条件。研磨操作期间的比能量输入优选为10-1000、更优选15-750、特别是20-500Wh/g。可以釆用产生高或低的剪切场的非常众多设备中的任一种进行湿磨。产生低剪切场的合适设备的实例为通常的已知的搅拌罐、狭缝式均质器、微流化器(microfluidizer)或溶解器。产生高剪切场的合适设备的实例为通常的已知的搅拌研磨机或在线溶解器。特别优选釆用产生高剪切场的设备。这些设备中,搅拌研磨机根据本发明特别有利和因此非常优选使用。在湿磨情况下,一般而言,借助于合适装置、例如泵、特别是齿轮泵将本发明淤浆供入上述设备,并且循环通过所述设备直至达到期望的粒度为止。优选在使用前过滤本发明的淤浆。这用通常的已知的过滤设备和过滤器来完成。过滤器的筛目大小可以宽范围变化而且主要由粒度和粒度分布来指导。因此技术人员能够容易地基于该物理参数确定合适的过滤器。合适过滤器的实例为单丝平面过滤器或袋式过滤器。它们在市场上以品名Pong⑧或Cuno⑧可购得。可以借助于通常的已知的涂布液体涂料的方法出色地涂布本发明的淤浆,所述方法例如注射、喷涂、刮刀涂布、展涂、浇注、浸渍、滴涂或辊涂。优选采用喷涂法。优选涂布过程中没有光化辐射。在涂布之后,本发明的淤浆毫无问题地干燥并且在加工温度、通常是室温下显示成膜。换句话说,涂布成湿膜的本发明淤浆当在室温或稍微升高的温度下闪蒸时失去水分,其中存在的颗粒改变它们的原始形式并且聚结以形成均匀的膜(A)。或者,涂布的本发明淤浆可以在粉末形式下干燥。通过使用气态、液态和/或固态的热介质、例如热空气、热油或热辊,或者微波辐射、红外光和/或近红外(NIR)光,可以使干燥加速。优选地在23-150°C、更优选30-120X:、特别是50-100t:的强制通风烘箱中干燥该湿膜。此后通过自由基聚合固化本发明的干燥的膜(A)。可以用热方法引发和维持自由基聚合。在该情况下优选使用上述设备和技术。在某些情况下,通过运行分段加热程序或所谓的加热斜面(ramp),使流动过程以及固化或交联反应在暂时的偏移下进行会是有利的。交联温度优选为120-160iC。相应的烘焙时间为10-60分钟。优选用光化辐射,更优选用电子束或UV辐射、优选UV辐射、特别是UV-A辐射来引发和维持自由基聚合。就方法而言光化辐射固化没有特别的特征,而是可以借助于通常的已知的设备和技术进行,如同例如在以下中所述那样德国专利申请DE19818735Al,第10栏第31-61行,德国专利申请DE10202565Al,第9页第段至第10页第段,德国专利申请DE10316890Al,笫17页第-段,国际专利申请WO94/11123,第2页第35行至第3页第6行,第3页第10-15行,以及第8页第1-14行,或美国专利US6,743,466B2,第6栏第53行至第7栏第14行。优选将光化辐射固化与热固化结合。由于本发明淤浆以及由它制成的本发明固化材料的有利性能,本发明的淤浆和本发明的材料可以在非常宽范围下使用。优选将它们用作涂料、粘合剂和密封剂以便产生本发明的涂层、粘合层和密封。本发明的涂层、粘合层和密封可以用于众多涂覆过的和未涂覆的基底中的任一种的涂覆、粘结和密封。所述基底优选包含金属、塑料、木材、陶瓷、石材、纺织品、纤维复合物、皮革、玻璃、玻璃纤维、玻璃棉和石棉、矿物粘结的和树脂粘结的建筑材料例如石骨板和水泥板或屋面瓦、以及这些材料的复合体。所述基底优选为-由肌肉力量、热空气或风操作的陆上、水上或空中运输工具,例如自行车、轨道台车、划艇、帆船、热气球、气球或滑翔机,还有其部件,-陆上、水上或空中机动运输工具,例如摩托车、多用途运载车或机动车、特别是汽车,水中或水下船舶或飞机,还有其部件,-固定浮体,例如浮标或港口设施的部件,-建筑物的内外部,-门、窗、家具,以及-中空玻璃制品,-小型工业部件,例如螺母、螺栓、毂帽或轮缘,-容器,例如盘管、货物容器或包装,-电气部件,例如电子绕线组件(windings),例如线圏,-光学部件,-才几械部件,以及-白色货物例如家用电器,锅炉和散热器。特别地基底为汽车车身及其部件。优选将本发明淤浆用于制备本发明的涂层。本发明淤浆可以特别有利地用作底漆、打底材料、二道底漆、底涂料、用于产生单层或多层底漆涂层体系的单色顶涂料或透明涂料、腐蚀控制涂层、抗碎石打底涂层、二道底漆涂层、底涂层、单色顶涂层和透明涂层。非常特别有利地将本发明的淤浆用于产生作为多层彩色和/或效杲涂料体系的一部分的透明涂层,该多层彩色和/或效果涂料体系特别地由通常的已知湿碰湿技术(参见德国专利申请DE10027292Al,第13页第段至第14页第段)从底涂料和本发明淤浆产生。由于其特定的优点,本发明的淤浆和由它制成的本发明的透明涂层出色地适合汽车的OEM末道漆以及汽车末道漆、特别是顶层汽车末道漆的整修。所述整修可以在小面积上进行,例如作为局部修补,或者在大面积上,在汽车制造商车间中的生产线上进行,例如作为生产线末端(end-of-line)的^f务补,或者在涂漆车间中进行。整修之前可以在有待修补的位置区域中预处理受损表面。这可以例如通过用有机溶剂部分溶解表面、平滑化、砂磨、电晕处理或火焰处理来完成。本发明淤浆特别有利的是在许多情况下可以省去上述预处理。包含至少一个本发明透明涂层的本发明的多层彩色和/或效果涂料体系满足对汽车末道漆的所有要求(参见欧洲专利EP0352298Bl,第15页第42行至第17页第40行)而且在其外观方面完全符合AiS^面。尤其是它们特别平滑、即使在高的膜厚度下也没有涂料缺陷例如凹坑或裂紋,而且耐气候变化、耐化学品、耐凝结、耐碎石和耐划伤。实施例制备实施例1粘结剂(Al)的制备在60。C和搅拌下将异丙烯叉基二环己醇粗分散在丙烯酸羟基乙酯中。向该悬浮液中加入多异氰酸酯、季戊四醇三/四丙烯酸酯、氢醌单曱醚、1,6-二叔丁基对曱酚和甲乙酮。在加入二月桂酸二丁基锡后,反应混合物变得更热。在751C搅拌若干小时直至游离异氰酸酯基团含量恒定为止。加入乙醇酸和甲醇并且搅拌混合物直至不再检测出游离异氰酸酯基团为止。含羟基化合物和多异氰酸酯的用量致使获得以下列出的当量比:<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>所得粘结剂(Al)的玻璃化转变温度为2.5T,23t:的粘度为2.0Pas,烯键式不饱和双键舍量为3.12eq/kg固体,酸值为11.41mgK0H/g固体。它出色地适合于制备透明涂层淤浆。实施例1透明涂层淤浆的制备将738.165重量份的制备实施例1的粘结剂(Al)溶液、10.438重量份Tinuvin⑧CGL052(来自CibaSpecialtyChemicals的光稳定剂,含有一个三溱基团和两个环状、位阻^醚基团)在甲乙酮中的50%浓度溶液、9.185重量份Tinuvin⑧400(来自CibaSpecialtyChemicals的光稳定剂)、7.228重量份LutensolAT50(来自BASFAG的润湿剂)、8.246重量份的三曱胺、20.876重量份来自CibaSpecialtyChemicals的Irgacure184和来自BASFAG的LucirinTPO的光引发剂混合物(重量比5:1)相互混合。将所得混合物M在1004重量份去离子水中。向该M体中加入0.117重量份乙酸铵。粘结剂(Bl)的中和度为75%。随后由1JimCuno⑧白色过滤器过滤该^t体。室温下在敞口容器中搅拌该过滤后的分散体24小时以便蒸发甲乙酮。用0.788重量份BaysiloneAl3468(来自Borchers的流动控制剂)和15.776重量份AcrysolRM-8W(来自Rohm&Haas的非离子締合增稠剂)补充该不含溶剂的分散体。通过光子相关光镨法(MalvernZetasizer1000)测定所得透明涂层淤浆的z-中值平均粒度;其为140nm。该透明涂层淤浆的固含量为36.2wt%。它出色地适合于制备汽车用多层彩色和/或效果涂料体系。实施例2多层彩色涂料体系的制备用已经涂覆有常规已知的阴极沉积并烘焙过的电涂层的测试钢板制备多层彩色涂料体系。在所有情况下在电涂层上涂布来自BASFCoatingsAG的常规已知的水基二道底漆膜和来自BASFCoatingsAG的常规已知的黑色水性底涂料膜,两层涂膜都湿碰湿地涂布。在它们涂布之后,使涂膜各自在8G1C下进行初始干燥IO分钟。随后将实施例1的透明涂层淤浆以楔形涂布至干燥过的底涂层膜上,以便千燥所得透明涂层膜以及结合固化二道底漆膜、底涂层膜和透明涂层膜产生厚度为10-100jam的楔形透明涂层。其自身固化在贫氧的气氛(1体积y。氧气)下在1551C加热15分钟以及用1.5J/cm1,J量的UV辐射(来自1ST的掺杂铁的汞灯)来完成。即使在>80jum的膜厚度下透明涂层也没有凹坑、大龟裂和微缺陷("布满点的表面(starrysky)',)。另外,在干燥过的底涂层膜上,以均匀厚度涂布实施例1的透明涂层淤浆,以便干燥透明涂层膜以及结合固化二道底漆膜、基础涂层膜和透明涂层膜产生厚度为40nm的楔形透明涂层。这里同样地,其自身固化在贫氧的气氛(1体积%氧气)下在155C于强制空气烘箱中加热15分钟以及用1.5J/cm卩剂量的UV辐射(来自IST的掺杂铁的汞灯)来完成。所得黑色多层涂料体系特别地非常光亮、有光泽,耐化学品,耐碎石,坚固,有挠性,耐划伤和耐凝结,如同通过以下试验结果强调的那样耐化学品DaimlerChrysler梯度炉观'J试<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>注轻微溶胀,轻微发白用粘合剂十字切割测试胶带去除GT-1硬度Fischerscope压入硬度普遍硬度25.6mN下137.4N/mm2平均压入深度2.66Mm相对回弹性64.5%25.6mN下的蠕变10.74%0.4mN下的蠕变33.64%碎石VDA:指数1.5生锈0.5落球冲击满意耐划伤性Amtec-Kistler实验室清洁装置初始光泽(20):89单位未清洁的残余光泽65单位清洁后的残余光泽71单位残余光泽81%砂测试(参见德国专利申请DE19839453Al,第9页第1-63行)残余光泽84%权利要求1.水性的、结构上粘稠的通过自由基聚合可固化的粉末分散体,它基本上或完全不含挥发性有机化合物,以及包含固体和/或高度粘稠的颗粒(A)作为其分散相,所述颗粒(A)在存储和应用条件下尺寸稳定以及通过光子相关光谱法测定的z-中值平均粒度为80-750nm,所述颗粒(A)包含以(A)计50-100wt%的至少一种可自由基交联的粘结剂(A1),其玻璃化转变温度为-70至+50℃,烯键式不饱和双键含量为2-10eq/kg以及酸基含量为0.05-15eq/kg。2.权利要求l的粉末分散体,其中所述粘结剂(Al)的数均分子量为1000-50000道尔顿。3.权利要求1或2的粉末分散体,其中所述烯键式不饱和双键在选自以下的基团中(甲基)丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、巴豆酸酯、肉桂酸酯、乙烯基醚、乙烯基酯、二环戊二烯基、降水片烯基、异戊二烯基、异丙烯基、烯丙基或丁烯基;二环戊二烯基醚、降水片烯基醚、异戊二烯基醚、异丙烯基醚、烯丙基醚或丁烯基醚基团;或二环戊二烯基酯、降冰片烯基酯、异戊二烯基酯、异丙烯基酯、烯丙基酯或丁烯基酯基团。4.权利要求3的粉末分散体,其中所述烯键式不饱和双键在(曱基)丙烯酸酯基团中。5.权利要求l-4任一项的粉末分散体,其中所述粘结剂(Al)选自低聚和聚合的环氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯和碳酸酯(曱基)丙烯酸酯。6.权利要求5的粉末分散体,其中所述粘结剂(Al)为低聚或聚合聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。7.权利要求l-6任一项的粉末分散体,其中所述尺寸稳定的颗粒(A)通过光子相关光镨法测定的z-中值平均粒度为80-400nm。8.权利要求l-7任一项的粉末分散体,其进一步包含选自以下的至少一种添加剂(A2):能够热分解而没有或基本上没有残余物的盐;除粘结剂(B)以外的用物理方法、热方法和/或用光化辐射可固化的粘结剂;中和剂;可热固化的反应性稀释剂;用光化辐射可固化的反应性稀释剂;不透明的和透明的、彩色和/或效果颜料;以分子分散地可溶解的染料;不透明的和透明的填料;纳米颗粒;光稳定剂;抗氧化剂;脱挥发剂;润湿剂;乳化剂;滑爽剂;阻聚剂;自由基聚合引发剂、特别是光引发剂;热不稳定的自由基引发剂;粘合促进剂;流动控制剂;成膜助剂;流变学助剂、例如增稠剂和结构上粘稠的流挂控制剂SCA;阻燃剂;腐蚀抑制剂;自由流动助剂;蜡;催干剂;杀生物剂;和消光剂。9.制备权利要求l-8任一项的水性的、结构上粘稠的通过自由基聚合可固化和基本上或完全不含挥发性有机化合物的粉末分散体的方法,其包括将所述颗粒(A)分散在水性介质(B)中。10.权利要求10的方法,其中借助于二次分散方法将所述颗粒(A)分散在水性介质(B)中,其中包括-将离子稳定的粘结剂(Al)以及需要的话添加剂(A2)溶解在有机溶剂中,-借助于中和剂(A2)将所得溶液分散在水中,_用水稀释所得分散体,从而最初形成油包水乳液,其在进一步稀释下经历相反转以形成水包油乳液,以及-从所述水包油乳液中除去有机溶剂。11.权利要求l-8任一项的水性的、结构上粘稠的通过自由基聚合可固化和基本上或完全不含挥发性有机化合物的粉末分散体、或者通过权利要求9或10的方法制成的水性的、结构上粘稠的通过自由基聚合可固化和基本上或完全不含挥发性有机化合物的粉末分散体,作为涂料、粘合剂或密封剂用于产生涂层、粘合层或密封的用途。12.权利要求11的用途,其中所述涂料用作底漆、打底材料、二道底漆、底涂料、用于产生单层或多层底漆涂层体系的单色顶涂料或透明涂料、腐蚀控制涂层、抗碎石打底涂层、二道底漆涂层、底涂层、单色顶涂层或透明涂层。13.权利要求12的用途,其中所述透明涂料用于产生作为多层彩色和/或效果涂料体系的一部分的单层或多层透明涂层体系。14.权利要求13的用途,其中所述多层彩色和/或效果涂料体系借助于湿碰湿技术产生。15.权利要求11-14任一项的用途,其中用热方法和/或用光化辐射引发和维持所述自由基聚合。全文摘要本发明涉及自由基聚合可固化的水性的、结构上粘稠的基本上或完全不含挥发性有机化合物的粉末分散体,包含固体和/或高度粘稠的颗粒(A)作为其分散相,所述颗粒(A)在存储和应用条件下尺寸稳定以及通过光子相关光谱法测定的z-中值平均粒度为80-750nm。所述颗粒(A)包含以(A)计50-100wt%的至少一种可自由基交联的粘结剂(A1),其玻璃化转变温度为-70至+50℃,烯键式不饱和双键含量为2-10eq/kg以及酸基含量为0.05-15eq/kg。本发明还涉及该粉末分散体的制备方法及其用途。文档编号C09D5/03GK101305059SQ200680041867公开日2008年11月12日申请日期2006年11月9日优先权日2005年11月10日发明者B·奥斯特鲁普,B·穆希克,H·鲍姆加特申请人:巴斯福涂料股份公司
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