专利名称：水基组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及水基组合物，其中含有A)着色剂和/或填料，B)功能化的酮树脂、酮/醛树脂或脲/醛树脂水分散体，和C)需要时的其它粘合剂和/或D)辅剂和添加剂。
生成酮树脂、酮/醛树脂和/或脲/醛树脂的缩聚反应是已知的(Ulmann’s Encyclopedia of Industril Chemistry.VCHVerlagsgesellschaft mbH Weinheim 1993，Vol.23，PP.99-105)。此类树脂一般不溶于水。
DE-A 25 42 090描叙了带有磺酸基团的水溶性化合物，与本发明的方法不同，该化合物可由环烷酮、甲醛及碱金属亚硫酸氢盐经联合缩聚得到。
DE-A 31 44 673展示了同样是通过酮、醛和引入酸性基团的化合物的联合反应得到的水溶性缩聚产物。后一化合物的实例是亚硫酸盐和氨基磺酸、氨基乙酸及磷酸的盐。
DE-A 25 42 090和DE-A 31 44 673制备了含电解质(例如Na离子)的产物。但是，这种树脂的作用之一是削弱涂料体系的腐蚀控制作用。
DE 0 617 103 A1描述了聚异氰酸酯(a)和分子量为500-5000的二羟基化合物(b)的反应，化合物(b)不含有能转化成离子基团(例如羧酸基团)的基团，但含有其它官能基，例如酯基或醚基(见第3页17-21行)。这样得到的聚氨酯进一步与除了NCO-活性基团还含有能转化成离子基团的某种基团的化合物(c)以及需要时的二醇或多元醇(d)反应，(d)的分子量为60-500，且不含其它的官能基团(见第4页，5-15行)。随后该反应产物与一种缩聚树脂反应并引入水中。未提及作为本发明的基础的树脂。
DE-A 24 08 865描述了可在水中稀释或分散的蜜胺-甲醛-聚氨酯树脂。该聚氨酯树脂的主要成分是由基于醇酸树脂的缩聚产物构成的(见第2页第1段)。醇酸树脂是由羧酸，不饱和脂肪酸以及二醇和多元醇制备的。
DE-A 34 06 473和DE-A 34 06 474或EP-A-0 154 835分别描述了制备脲/醛树脂和酮(/醛)树脂的稳定的水分散体的方法，根据该方法，将树脂熔体或其高度浓缩的溶液在有机保护胶体存在下，加或不加乳化剂，分散于水中。这些方法的一个缺点是有机保护胶体和乳化剂妨碍水基酮(/醛)树脂或脲/醛树脂在涂料领域的应用。亲水性的保护胶体和可能使用的乳化剂会保留在涂层中，因此使其具有长期的湿气敏感性。该涂层在受潮时溶胀，丧失硬度，其腐蚀控制作用受损。
在EP 0 838 486 A1、EP 0 838 485、EP 0 498 301、DE 25 42090、DE 31 44 673和EP 0 154 835中描述了水可分散的缩聚产物。这些专利申请未提到为更广泛的功能化而定向引入特制的化合物。
DE 102004034303.9描述了树脂水分散体和其制备方法，它可以通过以下物质的反应或部分反应得到1)含羟基的酮树脂、酮/醛树脂、脲/醛树脂或其氢化衍生物和2)有至少一个自由NCO基团的至少一种改性的异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，它可以通过至少一种异氰酸酯和/或聚异氰酸酯与化合物反应得到，该化合物除了亲水性或潜在的亲水性基团之外还有至少一个能与异氰酸酯基团反应的官能基，并且还有至少一个亲水性基团和/或一个潜在的亲水性基团，3)以及至少一种具有能与异氰酸酯基反应的官能基并具有另外的官能基团的化合物，随后将该树脂(需要时加以中和)与水组合。
本发明的一个目的是开发诸如颜料膏、涂布材料和印刷油墨等水基组合物，它们以功能化的酮、酮/醛或脲/醛树脂分散体为基础，例如成膜颜料膏树脂，以明亮色调和很深颜色为特点。该组合物计划含极低比例的低分子量分散助剂，并在贮存时足够稳定。
根据这些要求，作为本发明基础的这一目标出乎意料地通过在至少一种下面详述的水分散体存在下将着色剂和/或填料分散而得到实现。
与先有技术中的已知体系不同，本发明的水基组合物含有低比例的低分子量分散剂和润湿剂，其比例要保持极低，这特别是由于成本的原因。另外，与上述辅剂不同，它们具有很好的成膜性质。该组合物基本上不含甲醛。
本发明的组合物特别可以用于水基涂布材料，例如镘涂化合物、整面涂料、底涂料和/或顶涂料，以及印刷油墨。它们的用途不限于特定基底例如金属、塑料、纸张、纸板、纺织品、皮革或木材的涂覆。本发明组合物可用于户内和户外所有能想到的应用。
本发明提供了水基组合物，它主要含有A)1-70％重量的至少一种着色剂和/或填料，和B)30-99％重量的至少一种功能化的酮树脂、酮/醛树脂或脲/醛树脂的水分散体，和C)0-69％重量的至少另一种水基粘合剂，和D)0-69％重量的至少一种辅剂，组分A)至D)的数量总合为100％重量。
已经发现，下述的含组分A)至D)的组合物，例如涂布材料和印刷油墨，符合所有的相关标准。
组分A)作为本发明中心组分的组分A)，其用量为1-70％重量，优选10-40％重量。原则上所有用在清漆、油漆和印刷油墨工业中的着色剂和/或填料都是合适的。它们要根据色彩情况和要求，例如，色调、亮度、饱和度、透明度、遮光度、耐光性、耐渗色性等来选择。
使用的有无机颜料和填料，例如，米洛丽蓝、二氧化钛、氧化铁、金属颜料、颜料碳黑、碳酸盐(例如白垩、磨细的石灰石、方解石、白云石和碳酸钡)、硫酸盐(例如重晶石、沉淀硫酸钡和硫酸钙)、硅酸盐(例如滑石、叶蜡石、绿泥石、云母、高岭石、板岩粉、长石、沉淀的Ca、Al、Ca/Al和Na/Al硅酸盐)、硅石(例如石英、熔融石英、方石英、硅藻土、沉淀和/或热解硅石)、玻璃粉、氧化物(例如镁的氧化物和氢氧化物以及铝的氧化物和氢氧化物)，和有机颜料，例如异吲哚、偶氮和酞菁颜料，金属效果颜料(例如铝、铜、铜/锌及锌颜料，氧化青铜、氧化铁-铝颜料)，干涉色颜料和珠光颜料(例如金属氧化物-云母颜料、氧氯化铋、碱式碳酸铅、珠光粉或微粒化二氧化钛、小片状石墨、小片状氧化铁)，用PVD薄膜法或用CVD(化学气相沉积)法得到的多层效果颜料，和液晶(聚合物)颜料。也可以使用染料。在“Rmpp Lexikon，Lacke and Druckfarben”(Dr.UlrichZorll编，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1998)中列出了使用的颜料的汇编。
组分B)组分B)是本发明的基本组分，其用量为30-99％重量，优选30-60％重量。作为组分B)，可以使用能通过以下物质的反应或部分反应得到的树脂水分散体。
I)一种含羟基的酮树脂、酮/醛树脂、脲/醛树脂或其氢化衍生物和II)至少一种含至少一个自由NCO基团的改性的异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，它可通过至少一种异氰酸酯和/或聚异氰酸酯与化合物反应得到，该化合物除了亲水性或潜在亲水性基团之外，含有至少一个能与异氰酸酯基团反应的官能基，并且还含有至少一个亲水性和/或潜在亲水性基团。
III)带有对异氰酸酯基有反应活性的基团并含有另外的官能基团的至少一种化合物，随后将该树脂或中和过的树脂与水组合。
DE-A 102004005 208.5和DE-A 10 2004 005 204.7中陈述的所有树脂都适合作为组分I)。优选使用含羟基的酮/醛树脂、脲/醛树脂、酚/醛树脂及其氢化衍生物。II)的亲水改性是通过(聚)异氰酸酯和/或不同的(聚)异氰酸酯的混合物与具有(除亲水或潜在亲水基团之外)至少一个能与异氰酸酯基团反应的官能基(例如OH或NH)和至少一个亲水性和/或潜在亲水性(即，中和后变得亲水)基团的化合物反应来完成。此类用于聚异氰酸酯改性的化合物的实例是氨基羧酸、羟基磺酸、氨基磺酸和羟基羧酸。
亲水改性也可以用已经被中和的化合物进行。羟基羧酸，例如二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二(羟苯基)戊酸和/或羟基新戊酸，特别合适，因为当用挥发性碱(例如胺)中和时，它们显示出强的亲水作用，但在挥发性碱蒸发后亲水性陡然下降；用这种方式，涂层在受潮时不会软化或泛白。另外，二羟甲丙酸和2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸，因其能对两个疏水性聚异氰酸酯进行(潜在的)亲水改性而特别可取。
适合制备II)的聚异氰酸酯优选具有2-4个官能度、摩尔质量低于800g/mol、并具有以脂族、(环)脂族和/或脂环族形式连接的异氰酸酯基团的聚异氰酸酯，例如通常在聚氨酯涂布材料领域中使用的那些及其混合物1-异氰酸基-3，3，5-三甲基-5-异氰酸基甲基环已烷(异佛尔酮二异氰酸酯；IPDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1，6-二异氰酸基已烷(HDI)、二(4-异氰酸基已基)甲烷(H12MDI)及在DE-A 24 56 469第5和第6页列出的其它聚异氰酸酯。
合适的还有可由单体的异氰酸酯(polyisocyanates)得到和按照先有技术得到的低聚物，这些低聚物在例如Journal fülpraktischeChemie 336(1994)，185-200和Farbe und Lack 100，5(1994)，330-335及其中引用的参考文献中有介绍。它们是具有缩二脲、异氰酸酯二聚体或异氰脲酸酯结构的聚异氰酸酯，后者可通过单体的环化三聚合得到。另外，其它合适的聚异氰酸酯是作为多元醇和/或胺与单体异氰酸酯的产物，例如作为三羟甲基丙烷和异佛尔酮二异氰酸酯反应产物的聚异氰酸酯。
也可以利用聚醚进行非离子性的亲水化，例如，聚醚可以与上述的聚异氰酸酯及组分I)反应。
特别优选由二羟甲基丙酸和/或2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸或其衍生物与IPDI和/或H12MDI和/或TMDI和/或HDI按1∶2的摩尔比形成的亲水改性的聚异氰酸酯II)。
功能组分III)可以通过(聚)异氰酸酯和/或不同的(聚)异氰酸酯的混合物与具有至少一种能与异氰酸酯基团反应的官能基(例如OH或NH)的化合物反应来引入，该化合物还有至少另一个官能基，于是至少留下一个NCO官能基，随后在与II)反应之前或之后与I)反应。组分III)也可以在制备预加成物期间原位制得。原则上，除了NCO活性基团外还有另一官能基的脂族或芳族醇和/或胺或者芳族或杂芳族环系都可以作为组分III)使用。这类化合物的优选实例是二甲基氨基丙胺、二乙醇胺、吡咯烷酮和/或羟基新戊酸。如DE-A 103 38 560、DE-A 103 38 562、DE-A 10 2004 005 208.5和DE-A 10 2004 005 207.7中所述的引入不饱和部分，不是本发明的研究内容。
I)与II)和/或III)的反应可以成块地(无溶剂)进行，或者最好是，在合适的辅助溶剂存在下进行。有机溶剂的数量低于20％重量，优选低于10％重量，更优选低于2％重量。当使用辅助溶剂时，优选的固体含量是50-95％质量，更优选60-80％质量。
合适的辅助溶剂优选在1013hPa下沸点低于100℃的溶剂，它们可以用蒸馏法与最终生成的水基体系完全分离，残余量低至0.5％质量，并可再次使用，例如丙酮、甲乙酮或四氢呋喃，或者在适当时，高沸点的溶剂，它们保留在水体系中，例如丁基乙二醇、乙基二乙二醇或N-甲基吡咯烷酮。优选沸点低于100℃的辅助溶剂，因为它们可以制得不含溶剂因此与环境特别相容的纯的水分散体。沸点超过100℃的高沸点溶剂(适当时按比例)或溶剂混合物的使用，虽然技术上可行，但并不可取也非努力目标。本发明方法的一个优点特别在于，在最终得到的水基树脂分散体中可以完全不含有机溶剂，但仍得到稳定的高固分散体。
在一项优选的实施方案i)中作为组分III)，例如制备1mol二异氰酸酯和1mol功能性NCO-活性组分的加成物，需要时使用合适的溶剂和合适的催化剂。
作为组分II)，可以制备2mol二异氰酸酯和1mol二羟甲基丙酸及/或2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸或其衍生物的加成物，适当时使用合适的溶剂和合适的催化剂。
将分别制备的产物加到含羟基的酮、酮/醛或脲/醛树脂或其氢化衍生物I)的溶液或熔体中并进行反应。
已证实1mol组分I)(根据Mn)与0.1-10mol，尤其是0.25-5mol的组分III)反应是有利的。
已证实1mol的组分I)和III)的反应产物(根据Mn)与0.1-1.0mol、优选0.3-0.75mol的组分II)反应有利。
反应温度根据组分彼此间的反应活性选定。对于所有的反应步骤，30-245℃的温度是合适的，优选50-140℃。
如果需要，可以先用合适的中和剂进行中和，然后将中和的反应产物分散在水中。或者是，可以直接在水/中和剂混合物中进行分散。
如果存在溶剂，在需要时可以在反应结束后将其分离，在这种情况一般得到本发明产物的溶液或分散体。
在一项优选的实施方案ii)中。
作为组分II)，例如可以制备2mol二异氰酸酯和1mol二羟甲基丙酸和/或2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸或其衍生物的加成物，适当时使用合适的溶剂和合适的催化剂。
将该产物加到含羟基的酮、酮/醛或脲/醛树脂或其氢化衍生物I)和组分III)以及另外的聚异氰酸酯的溶液或熔体中并进行反应。
已证实使1mol组分I)(基于Mn)与0.1-10mol、尤其是0.25-5mol的组分III)反应是有利的。
已证实使1mol的组分I和III)的反应产物(基于Mn)与0.1-1.0mol、优选0.3-0.75mol的组分II)反应是有利的。
反应温度根据各组分彼此间的反应活性选择。对于所有的反应步骤，30-245℃的温度已被证实是合适的，优选50-140℃。
如果需要，可以先用合适的中和剂进行中和，然后将中和过的反应产物分散于水中。或者是，可以直接在水/中和剂混合物中进行分散。
如果存在溶剂，则在需要时可以于反应结束后将其分离，在这种情形通常得到本发明产物的溶液或分散体。
如果需要，可以使用合适的催化剂制备本发明的树脂。合适的化合物是文献中已知的加速NH-或OH-NCO反应的所有化合物，例如二氮杂二环辛烷(DABCO)或二月桂酸二丁锡(DBTL)，例如钛酯，以及铋盐。
如果亲水化试剂向聚异氰酸酯中引入一种潜在的亲水基团，例如羧基或叔胺基团，则该基团可以通过随后的中和转化成离子化的亲水基团。
根据本发明按照阴离子改性实施方案i)和ii)制备的树脂的中和反应可以用有机和无机碱进行，例如氨或有机胺。优选使用伯胺、仲胺和叔胺，例如，乙胺、丙胺、二甲胺、二丁胺、环己胺、苄胺、吗啉、哌啶和三乙醇胺。特别优选的是挥发性叔胺，尤其是二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙胺、三丙胺和三丁胺。
中和数量由亲水改性的聚异氰酸酯中的潜在的可中和基团的数量决定，优选为化学计量中和所需中和量的50-130％。在阳离子亲水化体系的情形，以同样的方式使用合适的酸，例如乙酸、甲酸、苯甲酸或乳酸，进行中和。
在加水之前，可以将I)、II)和III)的反应产物，适当时与未曾亲水化的其它树脂，或与其它的水溶性或水可稀释的组分，一起混合然后一起分散。利用这一措施，在技术上可方便地得到固体含量超过35％质量，优选35-40％质量，直至约50％质量的高固分散体。
组分C)水基粘合剂C)是本发明的基本组分，其用量为0-69％重量，优选0-60％重量。优选使用选自以下的水基粘合剂聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯、醇酸树脂、聚酰胺、酪素、纤维素醚、纤维素衍生物、聚乙烯醇及衍生物、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、橡胶、天然树脂、烃树脂(例如香豆酮树脂、聚茚树脂和环戊二烯树脂)、萜烯树脂、马来酸树脂、酚醛树脂、酚醛/脲醛树脂、氨基树脂(例如蜜胺树脂和苯并胍胺树脂)、环氧丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酸酯和碱金属硅酸盐(例如水玻璃)以及/或硅氧烷树脂和/或含氟聚合物。水基粘合剂可以外交联和/或自交联，空气干燥(物理干燥)和/或氧化固化。
组分D)组分D)是本发明的基本组分，其用量为0-69％重量，优选0-60％重量。合适的组分D)是辅剂和添加剂，例如，阻抑剂、有机溶剂、表面活性物质、氧清除剂和/或自由基清除剂、催化剂、光稳定剂、彩色增艳剂、光敏化剂和光引发剂，用于影响流变性质的添加剂(例如触变剂和/或增稠剂)、流动控制剂、防结皮剂、消泡剂、抗静电剂、润滑剂、润湿剂、分散剂、防腐剂(包括杀真菌剂和/或生物杀伤剂)、热塑性添加剂、增塑剂、消光剂、阻燃剂、内施脱模剂、填料和/或发泡剂。
由组分A)至D)制备组合物，例如颜料浆、涂布材料和印刷油墨通过将各组分在20-80℃的温度下充分混合制备组合物(“Lehrbuch der Lacktechnologie”，Th.Brock，M.Groteklaes，P.Mischke，V.Zorll(ed.)，Vincentz Verlag，Hanover，1998，P.229ff.)。
如果合适，在混合之前先将非液体组分溶在合适的溶剂或水中，然后在搅拌下加入其余组分。在例如颜料和/或填料的情形，进行分散。
本发明组合物特别可以用于水基颜料膏、圆珠笔油、墨水、抛光剂、上光剂、镘涂化合物、化妆品、密封剂和/或绝缘剂，整面涂料，底涂料和/或顶涂料，以及印刷油墨。被涂覆和/或印刷的基底可包括金属、塑料、纸张、纸板、无机材料(例如陶瓷、石头、混凝土和/或玻璃)、纺织品、纤维、编织材料、皮革和/或合成材料(如人造革)、木材、塑料和/或复合材料薄膜，例如铝层压薄膜。该组合物可用于户内和户外所有可能想到的用途，例如建筑保护、汽车、卷材涂料、罐头涂料、纺织品修整、木材涂料、装饰用途等。这类组合物还适合用于粘结剂，例如粘结纺织品、皮革、纸张和类似的材料。
本发明组合物的显著特点是明亮的色调和很深的颜色。该组合物含有低含量的低分子量分散助剂，并且在贮存时稳定。低分子量分散助剂和润湿剂的数量低于10％重量，优选低于7％重量，更优选低于5％重量。
本发明组合物的突出特色是特别高的初始干燥和彻底干燥速度，良好的抗粘连性，优良的抗水性，和与优异的弹性结合的高硬度。流动性能优异，而且表面无缺陷，例如凹坑和润湿缺陷。
由该组合物得到的干燥的固化和/或交联薄膜对下面的涂层有良好的粘结性能；对于位于上述涂层之上的涂层也显示出对涂层间附着的有利影响。
本发明组合物的固体含量为10-80％，优选20-60％。组合物中的甲醛含量少于100ppm，优选低于20ppm，更优选低于1ppm。
以下实施例是用来进一步说明本发明，而不是限制其应用范围实施例1)组分B)的制备(1)亲水改性的聚异氰酸酯II)的制备，加成物III)及其与I)的反应将60g二羟甲基丙酸(DMPA)、217g丙酮和0.3g 10％(质量)的二月桂酸二丁锡(DBTL)丙酮溶液的混合物在搅拌下与201g异佛二酮二异氰酸混合，其速度应使该放热反应保持容易控制。随后在60℃下继续搅拌，直至DMPA完全溶解，溶液的NCO数降至低于8.4％NCO(按照DIN 53185测定)。
将45.6g IPDI与17.4g吡咯烷酮在氮气下混合，将混合物在80℃搅拌，直至NCO含量为13.6％。
冷却至室温以后，将两种前体在氮气下混合，加入溶在508g丙酮中的544g含羟基的酮/醛树脂(OHN 310mg KOH/g，Kunstharz SK，Degussa AG)和1.24g的10％DBTL丙酮溶液。将混合物在回流温度下搅拌，直至NCO含量低于0.15％。
(2)改性树脂I)的分散将250g(1)中制备的溶液在室温和搅拌下用6.8g三乙胺中和，加入457g完全去离子的水，在激烈搅拌下进行分散。于减压下除去辅助溶液丙酮和一部分水，得到贮存稳定的、细小的略带乳光的树脂分散体，其固体含量约为27.0％质量，pH为8.2，粘度约为90mPa·s。
实施例2)组分B)的制备(1)亲水改性的聚异氰酸酯II)的制备，加成物III)及其与I)的反应将51g二羟甲基丙酸(DMPA)、253g丙酮和0.3g的10％(质量)二月桂酸二丁锡(DBTL)丙酮溶液的混合物在搅拌下与253g异佛尔酮二异氰酸酯混合，其速度应使该放热反应保持容易控制。随后在60℃继续搅拌，直至DMPA完全溶解，溶液的NCO数降至11.8％NCO以下(按照DIN 53185测定)。
冷却至室温之后，将前体与溶在400g丙酮中的480g含羟基的酮/醛树脂(OHN 310mg KOH/g，Kunstharz SK，Degussa AG)和0.5g的10％DBTL丙酮溶液混合。将该混合物在回流温度下搅拌，直至NCO含量低于1.3％。随后加入在31.2g丙酮中的38.3g二乙醇胺，继续搅拌直至NCO含量低于0.15％。
(2)改性树脂I)的分散250g(1)中制备的溶液在室温和搅拌下用6.3g三乙胺中和，加入335g完全去离子的水，在激烈搅拌下进行分散。减压除去辅助溶剂丙酮和一部分水，得到贮存稳定的、细小和略带乳光的树脂分散体，其固体含量约为32.9％质量，pH为8.3，粘度约为260mPa·s。
组合物的制备和研究为研究颜料润湿性质，将以Spezialschwarz 4(碳黑；Degussa AG)为基础的涂料配方中的分散助剂部分用两个实施例中制备的分散剂代替。
预分散5分钟，Pendraulik LM 34实验室型高速分散机，4000rpm(叶轮直径40mm)
分散60分钟，Skandex分散机BA-S，540g Chromanit钢珠(直径3mm)，冷却设置2涂布使用涂布棒(缝隙高度200μm)涂覆在玻璃板上。
干燥条件室温下晾干30分钟，在鼓风干燥箱中于80℃下30分钟。
权利要求
1.一种水基组合物，主要含有A)1-70％重量的至少一种着色剂和/或填料，B)30-99％重量的至少一种功能化酮树脂、酮/醛树脂或脲/醛树脂的水分散体，C)0-69％重量的至少另一种水基粘合剂，和D)0-69％重量的至少一种辅剂，组分A)至D)的总和为100％重量。
2.权利要求1的水基组合物，其中该组合物的固体含量为10-80％，甲醛含量低于100ppm。
3.前述任一项权利要求的水基组合物，其中有机溶剂的数量低于20％重量，低分子量分散助剂和润湿剂的数量低于10％重量。
4.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用着色剂和/或填料作为组分A)。
5.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用颜料、染料和/或填料作为组分A)。
6.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用单独的或混合的以下物质作为组分A米洛丽蓝，二氧化钛，氧化铁，金属颜料，颜料碳黑，碳酸盐(例如白垩、磨细的石灰石、方解石、白云石和碳酸钡)，硫酸盐(例如重晶石、沉淀硫酸钡和硫酸钙)，硅酸盐(例如滑石、叶蜡石、绿泥石、云母、高岭石、板岩粉、长石、沉淀的Ca、Al、Ca/Al和Na/Al硅酸盐)，硅石(例如石英、熔融二氧化硅、方石英、硅藻土、沉淀和/或热解硅石)，玻璃粉，氧化物(例如镁氧化物和氢氧化物，铝氧化物和氢氧化物)，和有机颜料(例如异吲哚、偶氮和酞菁颜料)，金属效果颜料(例如铝、铜、铜/锌和锌颜料)，氧化青铜颜料，氧化铁-铝颜料，干涉色颜料和珠光颜料(例如金属氧化物-云母颜料，氧氯化铋，碱式碳酸铅、珠光粉或微粒化的二氧化钛)，小片状石墨，小片状氧化铁，由PVD薄膜或用CVD(化学气相沉积)法制得的多层效果颜料，和液晶(聚合物)颜料。
7.前述任一项的一种水基组合物，其中使用一种功能化树脂水分散体作为组分B)，它可通过以下物质的反应或部分反应得到I)一种含羟基的酮树脂、酮/醛树脂、脲/醛树脂或其氢化衍生物，II)至少一种含至少一个自由NCO基团的改性的异氰酸酯和/或聚异氰酸酯，它可通过至少一种异氰酸酯和/或聚异氰酸酯与化合物反应得到，该化合物除亲水或潜在亲水性基团之外还有至少一个能与异氰酸酯基团反应的官能基，并且还具有至少一个亲水基团和/或潜在亲水的基团，III)和至少一种具有能与异氰酸酯反应的官能基团并还有另外的官能基团的化合物，随后将该树脂或中和过的树脂与水组合。
8.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用具有至少一种能与异氰酸酯反应的官能基并且还有另一种官能基的化合物作为用来制备树脂分散体B)的组分III)。
9.前述任一项权利要求的水基组合物，其中，使用除了NCO活性基团外还含有另一官能基的醇和/或胺作为用来制备树脂分散体B)的组分III)。
10.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用二甲基氨基丙胺、二乙醇胺、吡咯烷酮和/或羟基戊酸作为用来制备树脂分散体B)的组分III)。
11.前述任一项权利要求的水基组合物，其中用于制备树脂分散体B)的组分III)与(聚)异氰酸酯和/或不同的(聚)异氰酸酯的混合物反应，使至少一个NCO官能基得以保留，并随后在与II)反应之前、之中或之后与I)反应。
12.前述任一项权利要求的水基组合物，其中用于制备树脂分散体B)的组分II)是用叔氨基醇、氨基羧酸、羟基磺酸、氨基磺酸和/或羟基羧酸制备的。
13.前述任一项权利要求的水基组合物，其中用于制备树脂分散体B)的组分II)用二羟甲基丙酸和/或2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸制备。
14.前述任一项权利要求的水基组合物，其中为了制备用于制备树脂分散体B)的组分II)，使用具有2-4个官能度的分子量小于800g/mol的聚异氰酸酯。
15.前述任一项权利要求的水基组合物，其中为了制备用于制备树脂分散体B)的组分II)，使用具有以芳族、脂族和/或脂环族形式连接的异氰酸酯基团的聚异氰酸酯或其混合物。
16.前述任一项权利要求的水基组合物，其中为了制备用于制备树脂分散体B)的组分II)，使用1-异氰酸基-3，3，5-三甲基-5-异氰酸基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯；IPDI)，三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)，1，6-二异氰酸基己烷(HDI)和/或二(4-异氰酸基己基)甲烷(H12MDI)。
17.前述任一项权利要求的水基组合物，其中，为了制备用于制备树脂分散体B)的组分II)，使用具有联脲、异氰酸酯二聚体或异氰脲酸酯结构的聚异氰酸酯。
18.前述任一项权利要求的水基组合物，其中，为了制备用于制备树脂分散体B)的组分II)，使用通过多元醇和/或胺与单体异氰酸酯反应形成的聚异氰酸酯。
19.前述任一项权利要求的水基组合物，其中，为制备用于制备树脂分散体B)的组分II)，使用摩尔比为1∶2的二羟甲基丙酸和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
20.前述任一项权利要求的水基组合物，其中为制备B)，组分I)与II)和III)的反应和分散成块地(不加溶剂)进行。
21.前述任一项权利要求的水基组合物，其中为制备B)，组分I)与II)和III)的反应和分散在一种辅助溶剂存在下进行。
22.前述任一项权利要求的水基组合物，其中用于制备B)的辅助溶剂在1013hPa下的沸点低于100℃。
23.前述任一项权利要求的水基组合物，其中用于制备B)的辅助溶剂是N-甲基吡咯烷酮、丙酮或/和甲乙酮或/和四氢呋喃。
24.前述任一项权利要求的水基组合物，其中用有机或无机碱进行用来制备B)的中和反应。
25.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用二甲基乙醇胺和/或二乙基乙醇胺和/或2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇和/或三乙胺和/或氨进行制备B)的中和反应。
26.前述任一项权利要求的水基组合物，其中为进行制备B)的中和反应，使用化学计量中和所需量的50-130％的中和量。
27.前述任一项权利要求的水基组合物，其中，在加入用于制备B)的水之前，先加入一种或多种水不溶性或非水可稀释性组分。
28.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用水基粘合剂作为组分C)。
29.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用水基的、外交联和/或自交联和/或空气干燥(物理干燥)和/或氧化固化的粘合剂作为组分C)。
30.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用水基粘合剂作为组分C)，该粘合剂选自单独的或混合形式的以下物质聚氨酯，聚丙烯酸酯，聚醚，聚酯，醇酸树脂，聚酰胺，酪素，纤维素醚，纤维素衍生物，聚乙烯醇及衍生物，聚乙酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚乙烯吡咯烷酮，橡胶，天然树脂，烃树脂(例如香豆酮树脂、聚茚树脂和环戊二烯树脂)，萜烯树脂，马来酸树脂，酚醛树脂，酚醛/脲醛树脂，氨基树脂(例如蜜胺树脂和苯并胍胺树脂)，环氧丙烯酸酯树脂，环氧树脂，硅酸酯和/或碱金属硅酸盐(例如水玻璃)和/或硅氧烷树脂以及/或含氟聚合物。
31.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用辅剂和添加剂作为组分D)。
32.前述任一项权利要求的水基组合物，其中使用选自单独的或混合形式的以下辅助和添加剂作为组分D)阻抑剂，有机溶剂，表面活性物质，氧清除剂和/或自由基清除剂，催化剂，光稳定剂，彩色增艳剂，光敏化剂和光引发剂，影响流变性质的添加剂(例如触变剂和/或增稠剂)，流动控制剂，防结皮剂，消泡剂，抗静电剂，润滑剂，润湿剂，分散剂，防腐剂(包括杀真菌剂和/或生物杀伤剂)，热塑性添加剂，增塑剂，消光剂，阻燃剂内施脱模剂，填料和/或发泡剂。
33.一种制备水基组合物的方法，该组合物主要含有A)1-70％重量的至少一种着色剂和/或填料，B)30-99％重量的至少一种功能化酮树脂、酮/醛树脂或脲/醛树脂的水基分散体，C)0-69％重量的至少另一种水基粘合剂，和D)0-69％重量的至少一种辅剂，组分A)至D)的重量百分数之和为100％，该方法是将各组分在+20至+80℃的温度下通过搅拌和/或分散充分混合。
34.前述至少一项权利要求中的水基组合物作为水基颜料浆、涂布材料和/或印刷油墨的应用。
35.前述至少一项权利要求中的水基组合物作为水基圆珠笔浆或墨水、颜料膏、抛光剂、上光剂、镘涂化合物、化妆品、密封剂、绝缘剂、整面涂料、底涂料、顶涂料或印刷油墨的应用。
36.前述至少一项权利要求的水基组合物的涂覆和/或印刷制品的用途。
37.前述至少一项权利要求的水基组合物涂覆和/或印刷以下材料制成的制品的用途金属，塑料，纸张，纸板，无机材料(例如陶瓷、石头、混凝土和/或玻璃)，纺织品，纤维，编织材料，皮革和/或合成材料(例如人造革)，木材，塑料和/或复合物的薄膜(例如铝层压薄膜)。
38.用前述至少一项权利要求的水基组合物涂覆的制品。
全文摘要
本发明涉及水基组合物，其中含有A)着色剂和/或填料，B)功能化的酮树脂、酮/醛树脂或脲/醛树脂水分散体，和C)需要时的其它粘合剂和/或D)辅剂和添加剂。
文档编号C09D11/10GK1878835SQ200580001139
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月20日 优先权日2005年2月11日
发明者P·格勒克纳, L·明达赫, R·默特施 申请人:德古萨公司