CN113874415A - 水性树脂分散体和包含所述树脂分散体的水性涂料组合物 - Google Patents

水性树脂分散体和包含所述树脂分散体的水性涂料组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特定的水性树脂分散体(AD)，其包含树脂组分(R)，树脂组分(R)包含至少一种二‑和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)和具有伯和/或仲氨基的多官能聚合有机胺。本发明还涉及一种包含所述树脂分散体的水性双组分涂料组合物。

Description

水性树脂分散体和包含所述树脂分散体的水性涂料组合物
本发明涉及一种水性树脂分散体，即包含树脂组分(R)的水性树脂分散体(AD)，其中所述树脂组分包含二-和/或多官能单体有机胺和多官能聚合有机胺。本发明还涉及包含树脂分散体(AD)的水性涂料组合物。所述涂料组合物包含树脂分散体和环氧树脂的组合，并且作为水性可打磨二道底漆或头二道混合底漆具有优异的适用性。因此，通过将涂料组合物施加到基材上，随后固化该涂料组合物，可以获得具有优异的打磨性的二道底漆层，因此特别在修补领域具有优异的适用性。
现有技术
原则上已知可基于环氧-胺组合固化并能以此方式形成腐蚀稳定的二道底漆层或头二道混合底漆层的水性二道底漆和头二道底漆。它们的性能谱相当复杂，并且具有已经提及的腐蚀稳定性和对各种基材如钢、镀锌钢、铝、电涂层和旧漆体系的良好粘合性的特殊特征。
然而，应当注意，特别是在汽车重涂部门中构造的二道底漆层，即使在中等温度下和在油漆车间中常见的加工时间内固化之后，也应当具有可接受的打磨性。这种打磨性在涂漆程序中是非常重要的，以便为随后的层，例如底色漆和透明漆，产生均匀的表面，并最终使涂漆表面具有美学上高质量的外观。然而，现有技术已知的体系仍然具有特别是关于打磨性的缺点。
WO 97/49749A1公开了基于包含特定环氧-氨基尿烷加合物作为固化剂的水性环氧体系的涂料组合物。这些是通过使非常特定的氨基尿烷化合物与环氧化合物反应而获得的。所述环氧化合物通过聚亚烷基聚醚与一个或多个氨基反应获得。这些加合物用于水性双组分漆，尤其是汽车漆中。由此制得的漆或漆涂层具有良好的打磨性。据记载，EP0387418A2中所述的漆在其打磨性方面具有缺点。
EP 0387418A2公开了一种环氧化合物的固化剂及其用于制备涂料和覆盖物的用途。所述固化剂通过使聚亚烷基聚醚胺与化学计量过量的二-和/或聚环氧化合物反应，然后使上述加合物与化学计量过量的胺反应而制备。用这些固化剂制备的涂料组合物具有良好的储存稳定性和良好的固化性能。没有提及重涂，也没有提及涂层的打磨性或固化剂在二道底漆中的应用。
EP 0610787A2描述了用于水性环氧树脂分散体的固化剂，其通过使由聚环氧化物和聚亚烷基聚醚多元醇形成的加合物(A)与胺和环氧化物的反应产物反应而获得或与胺反应且随后与环氧化物反应而获得，其中在每种情况下胺以化学计量过量使用。所解决的问题是，例如，在包括二道底漆的涂料组合物中获得良好的粘结和硬度。
问题和技术方案
因此，本发明所要解决的问题是消除现有技术的缺点，并提供一种水性涂料组合物，其在施加和固化后，尤其是在汽车重涂时，具有良好的粘结和防腐蚀性能，然而即使在低温下相对短暂的固化后仍具有非常好的打磨性。因此，所述组合物特别适合作为二道底漆和头二道混合底漆，或者用于在多层涂漆体系中制备二道底漆层。
发现所述目的通过一种新型水性树脂分散体(AD)实现，其包含树脂组分(R)，该树脂组分(R)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)和具有伯和/或仲氨基的多官能聚合有机胺，
其中树脂组分(R)具有150-400g/mol的NH当量和5-15重量％的二-和/或多官能单体有机胺(M)的重量比例，
并且其中水分散体(AD)可通过两步法(A+B)制备：
(A)使两种起始组分(Ia)和(Ib)反应，从而得到氨基官能的树脂混合物(I)，
其具有50-140g/mol的NH当量和17.5-40重量％的二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)的重量比例，
其中
组分(Ia)是环氧官能的树脂混合物，并且以相互反应的形式包含以下组分(Ia1)和(Ia2)：
(Ia1)＝至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物，
(Ia2)＝至少一种化合物X-R，其中X是对环氧基呈反应性的官能团，R是含有聚氧亚烷基单元且不含任何其他X基团的有机基团，且组分(Ib)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)，
(B)使两种起始组分(IIa)和(IIb)在水相中反应，从而得到树脂组分(R)，
其中：
组分(IIa)包含氨基官能的树脂混合物(I)，且
组分(IIb)包含至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物，其中所用环氧化合物的平均环氧当量小于400g/mol，
其中胺(M)包含至少65mol％的由氨基和烃单元组成的胺。
所述新型树脂分散体(AD)也称为本发明的分散体。本发明还提供了一种制备分散体(AD)的方法和包含本发明分散体的水性双组分(2K)涂料组合物。此外，本发明提供了使用所述涂料组合物制备涂层的方法。本发明至少提供了一种修复具有缺陷的多层涂漆体系的方法，其包括施加该涂料组合物，固化该组合物以产生固化的涂层和随后打磨该涂层。本发明还提供了如上所述制备的涂层和涂覆的基材。
详细描述
水性树脂分散体(AD)
本发明首先涉及一种包含树脂组分(R)的水性树脂分散体(AD)。
与分散体如树脂分散体、相或水性涂料组合物有关的术语“水性”原则上是已知的。其意指含有显著比例的水作为溶剂的分散体或混合物。应理解的是，水性体系也可含有至少少量的有机溶剂，例如作为具有乳化剂功能的助溶剂以稳定特定的成分，例如树脂、颜料或添加剂。在本发明的上下文中，“水性”应优选理解为意指所述体系，优选分散体，具有至少40重量％，优选至少50重量％，甚至更优选至少60重量％比例的水，在每种情况下基于存在的溶剂(即水和有机溶剂)的总量。优选水的比例又为50-99重量％，尤其是60-98重量％，在每种情况下基于存在的溶剂的总量。
根据原则上已知的定义，树脂或树脂组分同样应理解为意指含有有机成分的产物，即有机反应产物、低聚物和/或聚合物，以及如果合适的话，与树脂组分(R)一样，单体。树脂具有或多或少的宽摩尔质量分布，并且通常可用作涂料组合物中的基料。因此，它们在固化后形成至少一定比例的所存在的涂层的聚合物网络。
根据本发明，树脂组分(R)含有至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)，即至少一种包含至少两个选自伯和仲氨基的氨基的单体胺。当然，额外存在叔氨基也并非是不可能的。
在本发明的上下文中，必要的是，总体使用并因此存在于水分散体(AD)中的胺(M)包含至少65mol％由氨基和烃单元组成的胺。已经发现，否则的话，结果是对打磨性的不利影响。因此，这意味着其他官能团，特别是例如羟基、羧基或腈基仅以少量存在。优选胺(M)包含至少75mol％，更优选至少90mol％的由氨基和烃单元组成的胺。最优选地，这些胺的比例为100mol％。
相应胺的比例基本上可由所用胺的量显而易见。然而，在使用产物如商业产品的情况下，同样可以通过分析产物(其中胺也可能已经部分或完全地彼此共价键合)来确定相应胺的比例，其程度使得直接清楚地满足上述条件(例如通过气相色谱(GC)、质谱(MS)分析)。
合适胺(M)的实例是本领域技术人员原则上已知的单体脂族胺、芳族胺和芳脂族(混合的脂族-芳族)胺。
二-和/或多官能单体伯和/或仲胺的实例包括以下：乙二胺、亚丙基-1,2-二胺、亚丙基-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、辛烷-1,8-二胺、1,3-二氨基戊烷、六亚甲基二胺、2-甲基五亚甲基二胺、新戊烷二胺、环己烷二胺、2,2,4-(2,4,4-)三甲基六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺、双(氨基甲基)环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二亚丙基三胺、双(六亚甲基二胺)、N,N-二甲基氨基二亚丙基三胺、月桂基亚丙基二胺、1,2-和1,3-(间)-苯二甲胺和1,4-双(氨基甲基)苯。其他胺包括氨乙基乙醇胺或杂环多胺如氨乙基哌嗪和双(氨丙基)哌嗪。
优选的是二官能伯和/或仲胺(M)，再次优选的是双官能伯胺。非常特别优选异佛尔酮二胺和间苯二甲胺，并且树脂组分更优选包含所述两种二胺的混合物。因此，这意味着胺(M)是异佛尔酮二胺和间苯二甲胺的混合物。
基于树脂组分(R)，所述至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)的比例为5-15重量％，优选为6-14重量％，更优选为7-13重量％(测试方法参见实施例部分)。
从下文更详细描述的步骤(A)和(B)的合成方法可以看出，在步骤(A)中，使作为与环氧官能树脂混合物(Ia)反应的反应物的如上所述的二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)(在步骤(A)中称为组分(Ib))部分反应，并且在步骤(B)中，使其进一步与另外的环氧化合物(IIb)在水相中反应。最终得到的树脂组分(R)则含有上述比例的所述至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)。因此，很明显，单体胺(M)在树脂组分(R)中的比例是最初在步骤(A)中用于反应的胺(M)的剩余比例。
树脂组分(R)还含有具有伯和/或仲氨基的多官能聚合有机胺。因此，通过与已经描述的单体胺相区分，这些特别地不是每分子具有离散的氨基数量(对于每个分子是恒定的)的低分子量化合物，而是具有聚合物特性的加合物或反应产物，并且其中每分子的氨基数量可仅通过平均值来描述。
在这一点上，本文所述组分的结构，即具有伯和/或仲氨基的多官能聚合有机胺的结构，由下文更详细描述的步骤(A)和(B)的合成方法是显而易见的。用于制备树脂组分(R)的起始化合物显示出本文提及的多官能胺所具有的结构单元。
树脂组分(R)具有150-400g/mol，优选为160-350g/mol，更优选为170-250g/mol的N-H当量(测定方法参见实施例部分)。
包含树脂组分(R)的水分散体(AD)可通过两步法(A+B)制备。对于本领域技术人员而言，通过基于参数的分散体的纯粹结构特征对分散体进行充分描述是非常困难的，对反应步骤及其顺序的说明对于该目的是明智的。因此，由此也显而易见的是，下文所述的反应顺序对树脂组分(R)的结构具有直接影响，因此对分散体(AD)具有直接影响。
步骤A
在反应序列的第一步骤(A)中，两种起始组分(Ia)和(Ib)彼此反应，即环氧官能树脂混合物(Ia)和含有至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)的组分(Ib)彼此反应。这产生氨基官能的树脂混合物(I)。因此，很明显组分(Ia)和(Ib)的量彼此匹配，使得组分(Ib)的N-H当量相对于组分(Ia)的环氧基摩尔过量。
环氧官能树脂混合物(Ia)含有呈相互反应形式的两种如下所述的组分(Ia1)和(Ia2)。树脂混合物(Ia)优选由这两种组分组成，即仅通过这两种组分的反应制备。
组分(Ia1)是至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物。
因此，可用的组分(Ia1)是原则上已知的环氧树脂。优选地，所用的这些环氧化合物具有小于400g/mol的平均环氧当量。已经发现，该组分的相应低的平均环氧当量以及因此更高的环氧官能度再次导致最终制得的二道底漆层中更好的打磨性。更优选地，平均环氧当量小于350g/mol，优选小于300g/mol，更优选小于250g/mol。平均环氧当量可通过测定所用的所有环氧化合物的环氧当量(测试方法参见实施例部分)并称量其在环氧化合物总重量中的质量比例而获得。当使用现有产品如商业产品(其中环氧化合物可能已经共价键合)时，同样可以通过分析该产品来测定平均环氧当量，其程度使得立即清楚其低于上述上限(例如通过气相色谱(GC)、质谱(MS)分析)。
已知环氧树脂是在基础分子中统计平均含有多于一个环氧基的缩聚树脂。例如，这些是通过双酚A或双酚F与表氯醇缩合制备的环氧树脂。这些化合物沿链含有羟基，在末端含有环氧基。根据环氧树脂的链长，在经由环氧基的交联能力方面存在变化，这正是因为经由环氧基的交联能力随着链长/摩尔质量的升高而下降。在本发明的上下文中，最终可以使用本领域技术人员本身已知的任何环氧树脂，条件是它们处于上述环氧当量范围内。例如，可以使用下文进一步提及的可商购获得的环氧树脂，其可以作为在有机溶剂或水中的溶液或分散体获得。
该类环氧树脂可例如作为100％体系或者在有机溶剂或水中的溶液或分散体获得。
优选组分(Ia1)是平均二官能的环氧化合物，因为这是在上述标准合成中通过表氯醇形成的。
此外，优选环氧化合物(Ia1)是双酚A基环氧化合物，即通过使用双酚A制备的环氧化合物。这也更特别地意味着该环氧化合物不含任何通过合成引入的双酚F。已经发现，这种结果又对最终制备的二道底漆层的打磨性产生积极影响。
组分(Ia2)是至少一种化合物X-R，其中X是对环氧基呈反应性的官能团，R是含有聚氧亚烷基单元且不含任何其他X基团的有机基团。优选使用正好一种化合物X-R作为组分(Ia2)。
X基团是本领域技术人员已知的基团，例如伯或仲氨基、羟基、羧基或硫醇基。
关键是化合物X-R仅具有一个X基团。否则，发现对最终制得的二道底漆层的打磨性有不利影响。
优选的X基团是氨基，其中优选伯氨基。除了氨基与环氧基的良好反应性以外，伯胺具有2N-H当量，因此具有2个与环氧化物的连接位点。以此方式，化合物X-R可以结合到分子的侧链位置。这种情况的总体结果又有益于二道底漆层的打磨性。
R基团是含有聚氧亚烷基单元的有机基团，尤其优选聚亚乙基或聚亚丙基单元或混合的聚亚乙基/聚亚丙基单元。优选的是，除了由合成得到的任何分子单元以外，有机R基团由聚氧亚烷基单元组成。为了简单起见，该R基团也称为聚氧亚烷基。由合成得到的分子单元例如为在开始形成聚氧亚烷基链时使用的分子的有机基团，例如起始剂醇，通过该起始剂醇引发氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚合。优选地，R基团是聚亚乙基、聚亚丙基或混合的聚亚乙基/聚亚丙基。
化合物(Ia2)的重均分子量可在宽范围内变化，例如为800-2200g/mol(通过尺寸排阻色谱法与光散射的偶联测定)。
所述化合物X-R可自行制备或商业获得。例如，明显优选的聚氧亚烷基单胺可以以“Jeffamine”名称由Huntsman购得。
环氧官能树脂混合物(Ia)含有呈相互反应形式的两种组分(Ia1)和(Ia2)。因此，组分(Ia1)的环氧基和组分(Ia2)的X基由此彼此反应。相应的反应方案和条件是本领域技术人员所已知的，不需要任何进一步提及。
组分(Ia)是环氧官能的树脂混合物。因此，由所述原料显而易见，组分(Ia1)和(Ia2)以这样的方式使用，即组分(Ia1)的环氧基相对于X基团的反应性单元摩尔化学计量过量。反应性单元的数量意指每个环氧基的潜在连接位点的数量。对于羟基或仲氨基，例如每个X基团存在一个反应性单元。对于伯氨基，存在两个反应性单元(两个N-H官能团)。优选地，化合物(Ia1)的环氧基和组分(Ia2)的X基团的环氧反应性单元的摩尔比为10-1.1，更优选为5-1.5，尤其优选为3.5-1.8。
组分(Ia1)中的环氧基的量可根据目的以已知方式通过测定环氧当量获得或适当调节。X基团中的反应性单元的量由本身已知的用于测定官能团X的量的测试方法得到，例如通过测定胺值、OH值或酸值(DIN 53176：2002-11，DIN 53240-3：2016-03，DIN EN ISO2114校正1：2006-11)。
组分(Ia)优选具有500-1500g/mol，更优选600-1200g/mol的环氧当量。
与组分(Ia)反应的组分(Ib)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)。优选地，组分(Ib)由至少一种该胺(M)组成。
合适胺(M)的实例已在上文作为树脂组分(R)的成分描述。所有在此所作的说明以及优选的变体相应地适用于组分(Ib)中的胺。
树脂混合物(I)是氨基官能的树脂混合物，因此其制备需要相对于待彼此反应的组分(Ia)和(Ib)的官能团摩尔过量的N-H当量。特别地，树脂混合物(I)的NH当量为50-140g/mol，优选为70-130g/mol(测定方法参见实施例部分)。此外，树脂混合物(I)包含17.5-40重量％，优选25-35重量％比例的二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)，即组分(Ib)。这两个标准都可由本领域技术人员通过适当选择两种组分的摩尔量和在本身已知的条件和反应方案下环氧基和N-H官能团定量转化的知识来调整。此外，下文的实例再次给出了更具体的概述。可能的反应方案和相应的条件是本领域技术人员所已知的，不需要任何进一步提及。优选地，树脂混合物(I)在其制备之后分散在水中，并且在这种情况下是水分散体。
树脂混合物(I)可如上所述原样制备，因此以水分散体的形式获得。同样可商业购买树脂混合物(I)的水分散体(例如作为Beckopox VEH2849w/80WA(获自Allenex))。
步骤B
在反应序列的第二步骤(B)中，两种起始组分(IIa)和(IIb)在水相中彼此反应，即含有氨基官能的树脂混合物(I)的组分(IIa)，含有至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物且平均环氧当量小于400g/mol，优选小于350g/mol，更优选小于250g/mol的组分(IIb)。任选地，在除去所用的有机溶剂之后，这产生包含树脂组分(R)的水分散体(AD)。从已经以上文详述的形式提及的树脂组分(R)的性能显而易见的是，组分(IIa)和(IIb)的量彼此匹配，使得组分(IIa)的N-H当量相对于组分(IIb)的环氧基摩尔过量。
优选使用步骤(A)的直接反应产物作为组分(IIa)，该直接反应产物仅任选地补充了溶剂或助剂如乳化剂。这是因为树脂混合物(I)在步骤(A)之后作为水分散体获得，因此可直接用于在水相中进行的步骤(B)。组分(IIa)优选不含除所述反应产物以外的任何可与组分(IIb)反应的其他成分。
组分(IIb)优选由至少一种，优选正好一种二-和/或多官能有机环氧化合物组成，其环氧当量满足上述先决条件。合适环氧化合物的实例是上文已经作为组分(Ia1)描述的那些。所有在此所作的说明以及优选的变体相应地适用于组分(IIb)中的环氧化合物。
水分散体(AD)的固含量例如为25-45重量％(测试方法参见实施例部分)。
水分散体(AD)的制备方法
本发明还提供了一种制备水分散体(AD)的方法。对本发明必要的工艺方案的所有上述优选特征显然也适用于本发明的制备方法。
水性双组分(2K)涂料组合物
本发明尤其还涉及包含水分散体(AD)的水性2K涂料组合物。
正如已知的那样，该2K组合物意指将在下文更详细地进一步定义的组分(1)(漆基组分)和如下所定义的组分(2)(固化组分)彼此分开制备和储存，并且直到在施加之前不久才合并。如已知那样，加工时间或适用期(即，涂料组合物可在室温(15-25℃，尤其是20℃)下加工而不导致粘度增加(该粘度增加例如是由于在室温下相应的交联反应所致)如此剧烈，以至于不再可能施加的时间)取决于组分(1)和(2)中所用的成分。在本发明的上下文中，涂料组合物的加工时间优选为至少2分钟至60分钟，更优选为至少5分钟至60分钟。该双组分涂料组合物的特别优点是，特别是不需要高温来固化。优选在施加到基材上之后，在不超过80℃，尤其优选不超过65℃下固化本发明的涂料组合物。
固化意指本领域技术人员已知的方法，换言之，将作为膜施加到基材上的涂料组合物转化成即用状态，因此换言之，转化成其中提供有所述涂料的基材可以投入其预期用途的状态。关于本发明上下文中所要解决的中心问题，即获得良好的打磨性，确切地，打磨性和随后的再涂性当然是预期用途的标准。固化尤其通过存在于涂料组合物的不同组分(1)和(2)中的基料成分的反应性官能团的化学反应来实现。因此，在本发明的上下文中，应特别提及树脂组分(R)的氨基或N-H官能团与在该情况下存在于2K涂料组合物的相应其他主要组分(漆基组分或固化组分)中的至少一种其他树脂组分的环氧基的反应。由于这些交联反应和存在的任何有机溶剂和/或水的平行蒸发，形成涂膜，即，产生固化涂层(固化的涂层)。反应的活化可通过热能实现，尽管在本发明的情况下，存在上文所述的不需要高温的优点。
根据相关的DIN EN ISO 4618，术语“基料”或“基料成分”在本文中是指涂料的非挥发分，不包括颜料和填料。因此，该上下文中的具体基料成分以及树脂组分(R)也是上文已经提及的含有用于与N-H官能团交联的官能团的其他树脂组分或涂料添加剂。
然而，仅仅是为了清楚起见，术语“基料”主要用于与主要负责成膜的漆基组分(1)的树脂组分相关，而存在于固化组分(2)中的树脂组分主要称为固化剂或交联剂。通常，除了基料和溶剂以外，漆基组分(1)还含有组合物的所有或绝大多数其他功能成分，例如颜料、填料和添加剂，而固化组分(2)除了溶剂和存在的任何添加剂以外，仅含有旨在用于交联的树脂组分。与2K涂料组合物有关的术语“漆基组分”和“固化组分”是本领域技术人员所已知的，并且还具有本质特征，因此在一定的构造范围内具有区分特征。
当然，为了完成2K涂料组合物，也可以存在至少一种另外的其他主要组分。这意味着，除了漆基组分(1)和固化组分(2)以外，例如在两种主要组分(1)和(2)已经加入之后，在至少一种其他主要组分中可以加入其他成分如溶剂或添加剂。然而，该组合物仍然遵从2K涂料组合物的定义，因为含有负责成膜的彼此交联的成分的组分的数量是两种。
2K涂料组合物作为二道底漆和头二道混合底漆具有优异的适用性，并且可以原样使用。因此，2K涂料组合物优选是二道底漆或头二道底漆。二道底漆和头二道混合底漆的功能、构造和使用领域对于本领域技术人员来说原则上是已知的，并且在这方面具有区分性特性。在汽车OEM涂饰的情况下，通常将二道底漆作为中间层施加(施加到先前固化的电涂层上)，单独固化，然后用底色漆和透明漆罩涂。头二道混合底漆尤其用于汽车重涂领域，其中它们负责填充初始漆体系中局部受损的区域，并负责在基材上获得合适的粘合性和确保腐蚀防护。
2K涂料组合物含有作为必要成分的包含树脂组分(R)的水分散体(AD)。此处优选选择分散体(AD)的量，使得树脂组分(R)的比例基于涂料组合物的固含量为10-30重量％，更优选为15-25重量％。
2K涂料组合物还含有至少一种含环氧基的其他树脂组分。环氧基可与N-H官能团反应形成网络结构，并且以此方式有助于由涂料组合物制备的涂层的固化。相应的环氧树脂是已知的，并且还就组分(Ia1)和(IIb)进一步描述了。优选的环氧树脂具有小于400g/mol，优选100至小于400g/mol，更优选150-300g/mol的环氧当量。
基于涂料组合物的固含量，其他树脂组分的比例例如为15-40重量％，更优选为20-30重量％。
优选地，树脂组分(I)的N-H官能团与其他树脂组分的环氧基的摩尔比为0.7:1至0.95:1，例如0.9:1。
从上述陈述直接得出，包含树脂组分(R)和所述至少一种具有环氧基的其他树脂组分的水分散体(AD)存在于在任何情况下存在于组合物中的组分(漆基组分(1)和固化组分(2))的不同主要组分中。
2K涂料组合物是水性的，即至少含有水作为溶剂。“水性”的确切定义已经在更上文中描述。
2K涂料组合物优选包含其他成分，尤其是适合作为二道底漆或头二道混合底漆的那些。在这方面应特别提及颜料和填料。
优选的颜料是黑色和/或白色颜料。因此，底漆优选含有至少一种黑色颜料或至少一种白色颜料或至少一种白色颜料和一种黑色颜料。这意味着本发明的底漆优选具有黑色、白色或(各种灰度)灰色。当然，存在其他颜料也并非是不可能的。
优选的黑色颜料是典型的有机和无机黑色颜料，尤其是无机黑色颜料，其可以以粉末形式商购获得。特别应提及的是颜料黑(炭黑)、氧化铁(Fe3O4)颜料如典型的合成铁氧化物(例如可以以Bayferrox商品名由Lanxess获得)、混合氧化物颜料如锰黑或尖晶石黑。非常特别优选的是颜料黑(炭黑)和铁氧化物颜料。
优选的白色颜料是典型的无机白色颜料，例如二氧化钛(例如以Kronos商品名由Kronos已知的金红石颜料)、氧化锌、硫化锌或三氧化二锑。非常特别优选二氧化钛，尤其是其金红石晶型。
进一步优选的颜料是涵盖性术语“防腐蚀颜料”已知的颜料。此处特别优选磷酸锌。尽管磷酸锌具有白色，但由于其防腐效果，其不被分类为白色颜料而是被分类为防腐颜料。
颜料的比例优选为15-25重量％，尤其为20重量％，在每种情况下基于涂料组合物的固含量。
优选存在的填料是本身已知的和本领域技术人员熟知的所有无机和有机填料，优选无机填料。因此，填料尤其包括本领域技术人员已知的物质，其例如以颗粒形式或粉末形式使用以获得涂料组合物的特定物理性能，并且不溶于相应的使用介质中。这些尤其包括碳酸盐如碳酸钙或碳酸钡，硫酸盐如硫酸钙和硫酸钡，硅酸盐和层状硅酸盐如滑石、叶蜡石、云母、高岭土、沉淀硅酸钙、硅酸铝、硅酸钙/铝、硅酸钠/铝和莫来石，二氧化硅如石英、方石英、沉淀二氧化硅或者尤其是可例如以Aerosil商品名(获自Evonik)获得的热解法二氧化硅，金属氧化物和氢氧化物，例如氢氧化铝和氢氧化镁。
填料的比例优选为30-50重量％，尤其为30-40重量％，在每种情况下基于涂料组合物的固含量。
此外，涂料组合物还可包含至少一种添加剂。该类添加剂的实例是光稳定剂、抗氧化剂、脱气剂、乳化剂、滑爽添加剂、聚合抑制剂、粘合增进剂、流平剂、成膜助剂、增稠剂、流挂控制剂(SCA)或腐蚀抑制剂。它们以常规和已知的量使用。这同样适用于有机溶剂的可能使用，但选择其量以使得它们不改变涂料组合物的水性特征。
2K涂料组合物的固含量可根据各种情况的要求而变化，但优选为70-85重量％。固含量主要由施加，更特别是喷涂施加所需的粘度决定，因此可由本领域技术人员基于他或她的一般技术知识，任选地借助少量探索性测试来调节。
2K涂料组合物可使用常规的和已知的用于制备涂料组合物的混合方法和混合单元来制备，例如搅拌釜、搅拌磨、挤出机、捏合机、Ultraturrax、在线溶解器、静态混合器、齿环分散器、膨胀喷嘴和/或微流化器。当然，应指出的是，组分(1)(漆基组分)和组分(2)(固化组分)彼此分开制备和储存，并且如上所述，仅仅在即将将涂料组合物施加到基材上之前才合并和混合。
本发明进一步提供了一种在基材上制备涂层的方法，其中将本发明的涂料组合物施加到基材上，然后形成涂膜。应理解的是，在使用所述涂料组合物的本发明方法的上下文中，上述关于涂料组合物的特定和优选实施方案同样适用。
本发明涂料组合物在基材上的施加尤其可以以车辆工业中通常的层厚度，例如5-200微米，优选10-150微米，更优选30-70微米进行。所述层厚度应视为下述固化后的干膜层厚度。例如，此处使用已知的方法，例如喷涂、刮涂、涂漆、倾注、浸涂、浸渍、滴流或辊压。优选使用喷涂方法。
在施加本发明的组合物之后，由其形成聚合物膜或固化的涂膜。因此，所施加的组合物通过已知方法固化。固化在例如15-120℃，尤其是20-80℃，最优选20-65℃的温度下进行。这些优选的相对低的固化温度特别是由于涂料组合物是(2K)涂料组合物这一事实所致，在这种情况下，尤其是仅需要低的固化温度来进行热交联。固化时间在各情况下可以非常显著地变化，例如在5分钟和16小时之间，优选20分钟至80分钟之间变化。这些优选的较短固化时间尤其是由如下事实所导致的：本发明的组合物在仍然较低的温度下仅需要较短的固化时间，以便具有足够的硬度，使得能够打磨固化的涂层。在这方面非常特别优选的固化操作在40-65℃下进行20-80分钟。
在各情况下，在固化之前，可任选地进行闪蒸，例如在室温下(约15和25℃)，例如1-60分钟。在本发明的上下文中，闪蒸意指有机溶剂和/或水的蒸发，结果油漆干燥但尚未固化，更特别地尚未形成完全交联的涂膜。
然后，固化提供了本发明的涂覆基材，其同样形成本发明主题的一部分。本发明还提供了由所述组合物制备的涂层。
所用的基材例如为金属基材，优选在汽车工业(车辆制造)中使用的那些。有利地，使用非合金和合金钢和/或铁、锌和铝基材以及相应的合金。
如果上文陈述了将组合物施加到基材上，然而，这当然不意味着必须将组合物直接施加到金属基材上。相反，在金属基材和由组合物形成的层之间可以存在至少一个其他层。例如，当涂料组合物用作OEM涂饰中的二道底漆时，就存在这种情况。这是因为在这种情况下，在二道底漆层和金属基材之间存在至少一个电涂层。换言之，待施加本发明组合物的基材因此是涂覆有电涂层的金属基材。
然而，如上所述，本发明的涂料组合物可特别有利地用作重涂领域，尤其是汽车重涂领域的头二道混合底漆，并且在这种情况下，在中等温度下仅仅短暂固化之后，就具有例如良好的粘合性、腐蚀防护和打磨性的性能。
因此，在本发明的特定实施方案中，基材是已经完全涂漆的金属基材，尤其是用多层汽车漆体系涂漆的那些，其中各多层涂层具有局部损伤(缺陷)。更特别地，这些因此是具有损伤如石片损伤等的汽车车身或其零件。因此，在受损区域中，初始多层涂层已经通过外部作用至少部分地分离。然后，将本发明的涂料组合物作为头二道混合底漆用于这些受损区域的修复，即重涂。通常，在重涂操作中，在施加底漆之前，清洁和打磨受损的初始涂覆的基材。这除去了存在的初始涂层的任何仅不充分粘合和部分分离的区域和/或已经形成的腐蚀产物，并且尤其还局部地暴露金属基材。因此，这是具有宽范围的不同界面的复杂基材表面。此处的一个界面是与完全暴露的金属基材的界面。在损伤、清洁和打磨的部位之间的区域以及这些部位周围具有完整的初始漆体系的区域中可以发现其他界面和边缘。在所有这些界面处，必须使用同一种涂料组合物以确保足够的粘合性。因此，本发明的组合物提供了很大的优点，因为即使在这种苛刻的区域，仍然获得了优异的粘合性、耐腐蚀性和打磨性。
在本发明的优选实施方案中，在由本发明的组合物制备固化涂层，尤其是二道底漆或头二道混合底漆层之后，施加其他涂料组合物并形成多层涂漆体系。这些其他涂料组合物尤其是标准底色漆和透明漆。
下文将通过实施例阐述本发明。
实施例
测定方法
单体胺在水分散体中的比例
该测定通过气相色谱法根据DIN 51 405进行：
将样品直接注入具有火焰离子化检测器的气相色谱仪的分流注射器中，并在具有极性相的柱(聚乙二醇；具有聚乙二醇相的50m熔结二氧化硅毛细柱)和非极性相(聚二甲基硅氧烷；具有聚二甲基硅氧烷相的50m熔结二氧化硅毛细柱)上分离。通过ISTD％方法进行评价。
在分析天平上，将约100-500mg样品(根据胺含量)精确称量至0.1mg，加入5mL锁扣盖的瓶中。将约5％ISTD二甘醇二甲醚精确称重至0.1mg，加入样品中。用5mL THF稀释样品。(如果样品不溶于THF，则必须通过实验找到合适的溶剂。)
在Agilent 7890气相色谱上分析由此制备的样品。注射是通过自动取样器进行的。
气相色谱条件：
烘箱程序：40℃(保持时间5分钟)(3℃/分钟)→100℃(10℃/分钟)→230℃(保持时间5分钟)
载气：氢气
分离柱：Agilent Innowax：长度50m，膜厚0.2μm，直径0.2mm，压力1.0巴，HP-1，长度50m，膜厚0.33μm，直径0.2mm，压力1.3巴
注射器温度：250℃(如果需要的话，更低)
注射量：0.3μL(手动注射0.3-0.6μL)
检测器：火焰离子化检测器
检测器温度：275℃
分流：15mL/分钟
通过在极性和非极性柱上的保留时间(参见对比色谱图)鉴定胺。对于未知的组分，必须进行GC/MS分析。
根据分析天平上样品中的近似比例，将检测的胺和内标精确称重至0.1mg。总校准溶液中的胺浓度对应于所制备样品中的胺浓度(胺的浓度通过GC分析仪程序计算)。随后，在与样品相同的条件下分析校准溶液，并确定物质特异性校正因子。
样品的胺含量借助GC分析仪程序通过ISTD％方法计算。
环氧当量
该测定根据DIN EN ISO 3001进行。
固含量(非挥发性组分)
除非另有说明，固含量(也称为固体比例、固态含量、非挥发物比例)根据DIN ENISO 3251在130℃下测定；60分钟，起始重量1.0g。
水分散体中的聚合有机胺(聚合胺)的比例
该测定类似于固含量的测定进行，不同之处在于将样品在130℃下保持8小时(而不是60分钟)。以此方式，确保了任何非挥发性单体胺(M)的残留比例小到可以忽略，并且测量结果对应于指定给该结果的参数。
水分散体中的树脂混合物(I)或树脂组分的比例
该比例由水分散体中的单体胺比例和聚合胺比例的总和得出。
树脂混合物(I)或树脂组分(R)中的单体胺或聚合胺的比例
树脂混合物(I)或树脂组分(R)中的单体胺的比例由水分散体中单体胺的比例除以该水分散体中单体胺比例和聚合胺比例的总和得到。聚合胺的比例以相应的方式确定。
N-H当量
树脂组分(R)和树脂混合物(I)的N-H当量以如下连续方式测定。
a)
首先，测定存在于水分散体中的树脂混合物(I)的N-H当量。为此，首先，根据DINEN ISO 9702(1998年10月)通过脂族胺方法测定水分散体中的伯和仲氨基的不同质量比例(各自以％氮计)。然后使用所得的质量比例，通过以下计算，获得100g水分散体中的N-H官能团的摩尔量：
n(N-H)＝(m(来自伯氨基的N)/(14g/mol))*2+m(来自仲氨基的N)/(14g/mol)(其中“m”表示在每种情况下测量的质量比例)。
N-H官能团的摩尔量和样品的质量(100g)最终导致样品(水分散体)的N-H当量，即其中存在1mol N-H官能团的样品的质量。
通过测定样品的树脂混合物的比例，可以然后计算树脂混合物(I)的N-H当量：
(N-H当量(树脂混合物(I))＝N-H当量(样品)*比例(样品中的树脂混合物)
样品中树脂混合物的比例以聚合胺比例和单体胺比例的总和表示(见上文)。
b)
然后由先前测定的树脂混合物(I)的N-H当量、步骤(B)中使用的树脂混合物(I)的质量、步骤(II)中使用的组分(IIb)的质量和组分(IIb)中使用的环氧基的摩尔量(通过所用的组分(IIb)的质量和环氧当量来测定)计算树脂组分(R)的N-H当量。这假定环氧基与N-H官能团定量反应。树脂组分(R)的总质量通过将所用树脂混合物(I)的质量和所用组分(IIb)的质量相加而获得。本发明的水分散体(AD)和对比分散体c(AD)
水分散体(AD1)
在反应容器中将683.00g Beckopox VEH 2849W(树脂混合物(I)的水分散体，其中树脂混合物含有27.5重量％单体胺(异佛尔酮二胺和苯二甲胺)和72.5重量％聚合胺，另外具有108g/mol的NH当量)和1663.77g软化水合并，连续搅拌并在95℃下保持1小时。随后，将混合物冷却至70℃，加入163.44g平均环氧当量为186.5g/mol的双酚A二缩水甘油醚基环氧树脂、39.46g平均环氧当量为395g/mol的基于聚氧化丙烯的聚亚烷基聚醚环氧化物、81.96g乙氧基丙醇的混合物；在4小时内，在搅拌的同时连续计量加入81.47g甲基乙基酮和81.72g异丁醇，并将混合物在70℃下再保持1小时。将由此获得的反应产物冷却至45℃。产物的粘度150-250mPas，25℃。
在随后的工艺步骤中，通过减压蒸馏从产物中除去工艺溶剂异丁醇和甲基乙基酮。所得水分散体(AD1)的异丁醇和甲基乙基酮的残余含量<0.5％(气相色谱)。
水分散体中的树脂组分(R)含量为33.4重量％(2.4重量％的单体胺，31％的聚合胺)。因此，树脂组分具有7.2重量％的单体胺(M)含量。此外，树脂组分具有171g/mol的胺当量(N-H当量)。
水分散体(AD2)
在反应容器中将683.00g Beckopox VEH 2849W(树脂混合物(I)的水分散体，其中树脂混合物含有27.5重量％单体胺(异佛尔酮二胺和苯二甲胺)和72.5重量％聚合胺，另外具有108g/mol的NH当量)、266.11g甲基乙基酮和1395.96g(软化)水合并，连续搅拌并在70℃下保持1小时。随后，加入163.44g平均环氧当量为186.5g/mol的双酚A二缩水甘油醚基环氧树脂、39.46g平均环氧当量为395g/mol的基于聚氧化丙烯的聚亚烷基聚醚环氧化物、81.96g乙氧基丙醇的混合物；在4小时内，在搅拌的同时连续计量加入81.47g甲基乙基酮和81.72g异丁醇，并将混合物在70℃下再保持1小时。将由此获得的反应产物冷却至45℃。产物的粘度为150-250mPas，25℃。
在随后的工艺步骤中，通过减压蒸馏从产物中除去工艺溶剂异丁醇和甲基乙基酮。所得水分散体(AD2)的异丁醇和甲基乙基酮的残余含量<0.5％(气相色谱)。
水分散体中的树脂组分(R)含量为33重量％(2.4重量％的单体胺，31％的聚合胺)。因此，树脂组分具有7.2重量％的单体胺(M)含量。此外，树脂组分具有171g/mol的胺当量(N-H当量)。
水分散体(AD3)
步骤(A)
将1000g平均分子量为2000g/mol的基于氧化丙烯/氧化乙烯的聚亚烷基聚醚单胺(Jeffamine M2070，伯胺官能团(＝2个NH官能团))和448.8g平均环氧当量为186.5g/mol的双酚A二缩水甘油基醚基环氧树脂在反应容器中混合，然后将内部温度在130℃下保持1小时，且在80-90℃下再保持2小时。如此获得的产物的环氧当量为1035g/mol。产物的粘度为6734mPas，23℃。
将96.43g由此获得的反应产物在反应容器中与33.9g异佛尔酮二胺和27.12g间苯二甲胺混合，然后将内部温度在60℃下保持1小时，在80-90℃下再保持2小时。在冷却至50℃后，用水稀释(固含量80％)。存在于分散体中的树脂混合物(I)具有105g/mol的胺当量(N-H当量)。产物的粘度为1540mPas，23℃。
步骤(B)
将683.00g步骤(A)的反应产物和1663.768g(软化)水在反应容器中合并，连续搅拌并在95℃下保持1小时。随后，将混合物冷却至70℃，加入163.44g平均环氧当量为186.5g/mol的双酚A二缩水甘油醚基环氧树脂、39.46g平均环氧当量为395g/mol的基于聚氧化丙烯的聚亚烷基聚醚环氧化物、81.96g乙氧基丙醇的混合物；在4小时内，在搅拌的同时连续计量加入81.47g甲基乙基酮和81.72g异丁醇，将混合物在约70℃下再保持1小时。将由此获得的反应产物冷却至45℃。产物的粘度为150-250mPas，25℃。
在随后的工艺步骤中，通过减压蒸馏从产物中除去工艺溶剂异丁醇和甲基乙基酮。所得水分散体(AD3)的异丁醇和甲基乙基酮的残余含量<0.5％(气相色谱)。树脂组分具有177g/mol的胺当量(N-H当量)。
c(AD2)
将1200g(1.2mol或2.4OH当量)平均分子量为1200g/mol的基于氧化乙烯的聚亚烷基聚醚和1984.62g(10.67环氧当量)平均环氧当量为186.5g/mol的双酚A二缩水甘油醚基环氧树脂在反应容器中混合，然后在连续搅拌下将内部温度升至120-130℃。随后，加入6.5g Anchor 1040(BF3-单乙胺催化剂)，并将温度进一步升至160℃，并在160℃下再保持4小时，直至环氧当量达到417g/mol。然后冷却至55℃，并加入82.549g二正丙胺。在55℃下继续搅拌，直至EEW达到482g/mol。然后加热至60℃，并加入另外174.11g(软化)水。
将1605.22g异佛尔酮二胺(对应于9.4mol或37.77NH当量)和575.96g间苯二甲胺(对应于4.2mol或16.91NH当量)在反应器中混合，并加热至60℃的内部温度。随后，在30分钟内在连续混合下加入3447.78g上述反应产物。这将内部温度提高到约75℃，并在该温度下继续搅拌90分钟。然后，在搅拌下在20分钟内加入正丁基缩水甘油醚。这将内部温度提高到约80℃，并在该温度下继续搅拌60分钟。然后，再加入1374g(软化)水，这将产物冷却至40℃。
反应混合物中存在的树脂混合物具有125g/mol的胺当量(N-H当量)。
c(AD3)
将897.41g c(AD2)和1868.00g软化水在反应器中在搅拌的同时加热至95℃。随后冷却至70℃，加入163.44g(0.437mol)平均环氧当量为186.5g/mol的双酚A二缩水甘油醚基环氧树脂、39.46g 44g平均环氧当量为395g/mol的基于聚氧化丙烯的聚亚烷基聚醚环氧化物、81.96g乙氧基丙醇的混合物；在2小时内计量加入81.47g甲基乙基酮和81.72g异丁醇，并将混合物在约70℃下再保持1小时。
将由此获得的反应产物冷却至45℃。产物的粘度为150-500mPas，25℃。
在随后的工艺步骤中，通过减压蒸馏从产物中除去工艺溶剂异丁醇和甲基乙基酮。所得水分散体的异丁醇和甲基乙基酮的残余含量<0.5％。
存在于分散体中的树脂混合物具有203g/mol的胺当量(N-H当量)。
c(AD6)
类似于分散体(AD3)的步骤(A)制备分散体c(AD6)，不同之处在于仅使用间苯二甲胺而不是异佛尔酮二胺和间苯二甲胺的混合物。相应地增加间苯二甲胺的比例以确保使用相同摩尔量的单体胺。
存在于分散体中的树脂混合物具有100g/mol的胺当量(N-H当量)。
表A给出了所制备的水分散体的另一概述。此外，还列出了商购获得的在水性涂料组合物中用作其他对比分散体c(AD)的其他分散体(参见下文)。
表A：
Figure BDA0003366953930000201
Figure BDA0003366953930000211
本发明的涂料组合物和对比涂料组合物
通过以下一般制备方法制备不同的本发明和对比涂料组合物。
涂料组合物的漆基组分(1)和固化组分(2)通过将各成分合并并在溶解器和任选的珠磨机中充分混合而制备。各成分及其量可参见下表B和C。
为了制备涂料组合物本身，将漆基组分各自与固化组分和任选的另外的水混合。在完成后1小时内，如下所述使用组合物，即，将其施加到基材上并随后固化。
表B：具有包含水分散体(AD)和c(AD)的漆基组分的涂料组合物
Figure BDA0003366953930000212
Figure BDA0003366953930000221
添加的水 I1 I2 C1 I3 C2 C3 C4
重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份
水 15.5 12.0 16.0 17.0 6.5 13.0 0.0
指数 I1 I2 C1 I3 C2 C3 C4
颜料与基料之比(P/B) 1.6 1.4 1.0 1.4 1.4 1.1 0.8
DIN4流动时间，秒 19 20 20 20 20 20 23
表C：具有包含环氧树脂的漆基组分的涂料组合物
Figure BDA0003366953930000222
Figure BDA0003366953930000231
固化组分 I4 I5 C5 C6 I6 C7 C8
成分 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份
(AD1) 54.81
(AD2) 56.81
(AD3) 65.38
c(AD6) 31.35
c(AD1) 33.09
c(AD2) 19.31
c(AD3) 62.81
丁基乙二醇 1.22 1.21 0.69 0.72 1.21 0.95 1.58
Halox 570 0.60 0.61 0.34 0.36 0.61 0.47 0.79
水 4.26 1.97 1.92 2.03 26.67 13.83
总固化剂 60.9 60.6 34.3 36.2 67.2 47.4 79.0
添加的水 I4 I5 C5 C6 I6 C7 C8
重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份
水 0 0 11 5 0 2 0
指数 I4 I5 C5 C6 I6 C7 C8
颜料与基料之比(P/B) 1.1 1.1 1.4 1.4 1.1 1.2 1.0
DIN4流动时间，秒 24 24 24 24 26 24 16
使用所述涂料组合物制备涂层
打磨性
为了测试涂料组合物作为头二道混合底漆的适用性或为了确定打磨特性，通过以下制备方法制备涂层，然后检查其打磨性。
所用的基材为钢板(60cm×50cm)。将这些如下预处理/清洁：用360-4Glaurit金属清洁剂清洁，用获自Mirka的P80金型打磨，再次清洁以用360-4Glaurit除去打磨粉尘。排气15分钟。
将涂料组合物搅拌并用标准喷漆枪(例如SATA 100B F 1.6mm RP，2.0巴)以薄的连续喷涂操作涂覆到基材上，闪蒸5分钟，在进一步的完全喷涂操作中涂覆，闪蒸10分钟，然后在烘箱中在60℃的温度下固化或在室温下固化14-16小时不同的时间段(35-60分钟)。在每种情况下，层厚度为60-80微米(Dualscope MP40，ED10探头，获自Fischer)。
在固化后，将涂层或涂覆的基材在20℃下储存20分钟，然后检查其性能。
为此，将09560黑色对照粉末(获自3M)施加到涂覆表面上，并通过Excenter(FESTOOL LEX3)，5mm冲程和获自RODIM的砂纸(标准P400型)干磨，直至完全除去黑色对照粉末。
如下评价打磨性：
打磨性的评价：
砂纸的评价：
0→无堵塞(非常好的打磨性)
1→最小堵塞(打磨性仍然可接受)
2→堵塞，形成小的“结瘤”(打磨性差)
3→严重堵塞，形成“结瘤”(间隔物)(非常差的打磨性)
通过使用黑色对照粉末，砂纸上涂料的堵塞非常容易识别。没有堵塞意味着被打磨的材料以细粉尘的形式获得，因此不会堵塞砂纸，并且不会导致涂层表面上的难以除去的残余物。
结果示于表D和E中。各涂料组合物之前的字母“B”表示该涂料是固化的涂料。
表D：打磨结果
CI1 CI2 CC1 CI3 CC2 CC3 CC4
干燥时间，分钟 35 35 35 40 40 40 40
干燥温度，℃ 60 60 60 60 60 60 60
打磨结果 0 1 3 0 3 2 3
结果表明，本发明的涂层(由本发明的涂料组合物制备)具有明显改善的打磨性。特别地，本发明体系与CC1体系的比较表明，Beckopox VEH2849商业产品的环氧后改性和N-H当量(因此还有分子量)的相关增加导致打磨性的明显改善。使用N-H当量过低的BeckopoxEH 613商业产品(c(AD4))也没有在打磨性方面产生令人满意的结果(CC3)。同样的情况适用于使用Beckopox EH 623w(c(AD5))，其在胺组分中含有丙烯腈。特别地，CC4体系还表明，使用环氧当量过高(450g/mol)的环氧树脂导致差的打磨性。
表E：打磨结果：
I4 I5 C5 C6 I6 C7 C8
干燥时间，分钟 40 40 40 40 40 40 40
干燥温度，℃ 60 60 60 60 60 60 60
打磨结果 0 0 3 3 3 3 3
干燥时间，分钟 50 50 50 50 50 50 50
干燥温度，℃ 60 60 60 60 60 60 60
打磨结果 3 2 1 3 3
干燥时间，分钟 60 60 60 60 60 60 60
干燥温度，℃ 60 60 60 60 60 60 60
打磨结果 3 0 0
再次，结果清楚地表明，本发明的体系导致改善的打磨性。尽管体系I4和I5在干燥时间仅为40分钟的情况下已经具有最佳的打磨性，然而体系I6至少在干燥时间为50分钟的情况下具有可接受的打磨性。在绝对意义上，所有对比体系在干燥时间为50分钟的情况下，打磨性不足或打磨性差。
其他研究
此外，使用所述涂料组合物，还制备了多层涂漆体系(使用标准底色漆和透明漆)，并且此外，还使用所述涂料组合物作为头二道混合底漆修复先前制备的具有缺陷的多层涂漆体系。在后一种情况下，将涂料组合物施加到在金属基材上缺陷区域中具有缺陷的多层涂漆体系上，固化并打磨。然后施加底色漆和透明漆。本发明的体系导致整体结构的优异粘合性，因此具有最佳的适用性。

Claims (15)

1.一种水性树脂分散体(AD)，其包含树脂组分(R)，树脂组分(R)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)和具有伯和/或仲氨基的多官能聚合有机胺，
其中树脂组分(R)具有150-400g/mol的NH当量和5-15重量％的二-和/或多官能单体有机胺(M)的重量比例，
并且其中水分散体(AD)可通过两步法(A+B)制备：
(A)使两种起始组分(Ia)和(Ib)反应，从而得到氨基官能的树脂混合物(I)，其具有50-140g/mol的NH当量和17.5-40重量％的二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)的重量比例，
其中
组分(Ia)是环氧官能的树脂混合物，并且以相互反应的形式包含以下组分(Ia1)和(Ia2)：
(Ia1)＝至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物，
(Ia2)＝至少一种化合物X-R，其中X是对环氧基呈反应性的官能团，R是含有聚氧亚烷基单元且不含任何其他X基团的有机基团，且组分(Ib)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)，
(B)使两种起始组分(IIa)和(IIb)在水相中反应，从而得到树脂组分(R)，
其中：
组分(IIa)包含氨基官能的树脂混合物(I)，且
组分(IIb)包含至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物，其中所用环氧化合物的平均环氧当量小于400g/mol，
其中胺(M)包含至少65mol％的由氨基和烃单元组成的胺。
2.如权利要求1所述的水性树脂分散体(AD)，其中胺(M)是双官能伯和/或仲胺，优选双官能伯胺。
3.如权利要求1或2所述的水性树脂分散体(AD)，其中树脂组分(R)具有170-250g/mol的N-H当量。
4.如权利要求1-3中任一项所述的水性树脂分散体(AD)，其中化合物(Ia2)中的X基团为伯氨基。
5.如权利要求1-4中任一项所述的水性树脂分散体(AD)，其中化合物(Ia2)为伯聚氧亚烷基单胺。
6.如权利要求1-5中任一项所述的水性树脂分散体(AD)，其中树脂混合物(I)具有70-120g/mol的N-H当量。
7.如权利要求1-6中任一项所述的水性树脂分散体(AD)，其中组分(IIb)的所述至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物具有小于250g/mol的平均环氧当量。
8.如权利要求1-7中任一项所述的水性树脂分散体(AD)，其中树脂混合物(I)由组分(Ia1)、(Ia2)和(Ib)组成，其中此外组分(Ib)由至少一种胺(M)组成。
9.如权利要求8所述的水性树脂分散体(AD)，其中组分(IIa)由树脂混合物(I)组成，组分(IIb)由至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物组成，其中所用环氧化合物具有小于400g/mol的平均环氧当量。
10.一种制备包含树脂组分(R)的水分散体(AD)的方法，树脂组分(R)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)和具有伯和/或仲氨基的多官能聚合有机胺，
其中树脂组分(R)具有150-400g/mol的NH当量和5-15重量％的二-和/或多官能单体有机胺(M)的重量比例，
所述方法包括两步法(A+B)，其包括：
(A)使两种起始组分(Ia)和(Ib)反应，从而得到氨基官能的树脂混合物(I)，其具有50-140g/mol的NH当量和17.5-40重量％的二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)的重量比例，
其中
组分(Ia)是环氧官能的树脂混合物，并且以相互反应的形式包含以下组分(Ia1)和(Ia2)：
(Ia1)＝至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物，
(Ia2)＝至少一种化合物X-R，其中X是对环氧基呈反应性的官能团，R是含有聚氧亚烷基单元且不含任何其他X基团的有机基团，且组分(Ib)包含至少一种二-和/或多官能单体伯和/或仲胺(M)，
(B)使两种起始组分(IIa)和(IIb)在水相中反应，从而得到树脂组分(R)，
其中：
组分(IIa)包含氨基官能的树脂混合物(I)，且
组分(IIb)包含至少一种二-和/或多官能有机环氧化合物，其中所用环氧化合物的平均环氧当量小于400g/mol，
其中胺(M)包含至少65mol％的由氨基和烃单元组成的胺。
11.一种水性双组分涂料组合物，其包含漆基组分(1)和固化组分(2)，其中：
I)漆基组分(1)包含至少一种如权利要求1-9中任一项所述的水分散体，固化组分(2)包含至少一种环氧树脂，其中所述环氧树脂具有小于400g/mol的平均环氧当量，或
II)漆基组分(1)包含至少一种环氧树脂，其中所述环氧树脂具有小于400g/mol的平均环氧当量，固化组分(2)包含至少一种如权利要求1-9中任一项所述的水分散体。
12.如权利要求11所述的涂料组合物，其特征在于所述涂料组合物是二道底漆或头二道底漆。
13.一种在基材上制备固化涂层的方法，其中将如权利要求11或12所述的涂料组合物施加到基材上，然后固化。
14.一种修复具有缺陷的多层涂漆体系的方法，包括在缺陷区域中施加如权利要求11或12所述的涂料组合物，固化所述组合物以产生固化涂层，然后打磨所述固化涂层。
15.通过如权利要求13或14所述的方法制备的涂层。
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