油漆开发中的雾化期间液滴尺寸分布的测定方法和基于其的筛选方法

摘要

本发明涉及测定喷雾内液滴尺寸分布和/或该喷雾的均匀性的方法，其中喷雾在涂料组合物雾化时形成，所述方法包括至少步骤(1)‑(3)，具体而言，借助雾化器将涂料组合物雾化，其中雾化产生喷雾，通过横向光学测量(2)光学捕获所形成的喷雾液滴，和基于根据步骤(2)得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，以及基于上述方法进行的汇编电子数据库和在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的方法。

说明书

本发明涉及测定喷雾内液滴尺寸分布和/或该喷雾的均匀性的方法，所述喷雾在涂料组合物雾化时形成，所述雾化包括至少步骤(1)-(3)，具体而言，借助雾化器将涂料组合物雾化、雾化产生喷雾、通过横向光学测量(2)光学捕获形成的喷雾液滴，和基于根据步骤(2)得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，以及汇编电子数据库和在基于上述方法开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的方法。

现有技术

目前，在汽车工业中，特别存在一系列涂料组合物，例如底涂料，其通常借助旋转雾化施涂于待涂覆的特定基质上。这类雾化器的特征是快速旋转的施涂元件，例如将待施涂的涂料组合物雾化的旋杯，雾化特别借助作用离心力进行，形成细丝，以产生液滴形式的喷雾。涂料组合物通常静电施涂，以使施涂效率最大化并使过度喷雾最小化。在旋杯的边缘，特别借助离心力雾化的涂料通过向施涂涂料组合物直接施加高电压而充电(直接充电)。作为选择，代替旋转雾化器，可使用气压雾化器，其直接将以液滴形式使用的涂料组合物雾化而不预先形成细丝。在将各涂料组合物施涂于基质上以后，将产生的膜—如果合适的话在将其它涂料组合物以其它膜的形式另外施涂于其上以后—固化或烘烤以得到所得所需涂层。

涂层，尤其是以这种方式得到的涂层在特定所需涂层性能，例如防止或至少降低光学缺陷和/或表面缺陷如针孔、浊化的发展倾向或发生率和/或均化(leveling)性能方面的最佳化是相当复杂的，并且通常仅可能通过经验方式实现。这意味着必须首先制备这类涂料组合物，或者通常改变不同参数的其完整试验系列，然后如前一段落中所述，必须施涂于基质上并且固化或烘烤。其后必须研究然后得到的涂层系列的所需性能，以便容许待评估研究性能的任何可能的改进。通常该程序必须以其它参数变量重复多次，直至在固化和/或烘烤后实现待研究涂层的一种或多种性能的所需改进。

现有技术的已知实践是基于其剪切粘度行为(剪切流变)研究并表征用于产生这类涂层的涂料组合物，以提供对其特定施涂特性的更好理解的。此处，可使用例如毛细管流变仪。然而，聚焦于剪切流变的研究，该程序的缺点是它未能考虑或者充分考虑雾化过程中发生的拉伸粘度的相当显著影响(拉伸流变)。拉伸粘度为拉伸流动中材料的流动阻力的度量。除剪切流动外，这类拉伸流动发生于就这点而言相关的所有技术方法中，如例如毛细管入口和毛细管出口流的情况。在牛顿流动行为的情况下，拉伸粘度可由其与常规测定的剪切粘度的常数比(Trouton比)计算。另一方面，在实际上在应用范围内以大得多的频率存在的非牛顿流动行为的情况下，作为不依赖于剪切粘度的参数，拉伸粘度通常需要借助拉伸流变仪经验地测定，以充分考虑上述描述和表征中的拉伸流变。特别在进行上述无雾化方法时，拉伸粘度可对雾化方法和然后形成喷雾的形成液滴的分解具有相当显著的影响。测定拉伸粘度的技术是现有技术中已知的。此处通常借助

因此，需要一种方法，所述方法可通过研究涂料组合物的雾化行为实现待借助该雾化产生的涂层的某些所需性能改进，例如防止或者至少降低光学缺陷和/或表面缺陷的形成倾向或发生率，而无须经历常常需要的涂覆和烘烤以产生这类涂层的全部操作。然而，该方法同样应当不仅充分考虑剪切流变，而且充分考虑拉伸流变。

因此，本发明解决的问题是提供一种方法，所述方法使得可分析以及更特别是，改进待通过雾化产生的涂层的某些所需性能，例如防止或至少降低光学缺陷和/或表面缺陷的形成倾向和/或发生率，而不必通过常规涂覆方法将所用各涂料组合物施涂于基质上，特别是不必将所得膜固化和/或烘烤以产生涂层，因为这样做是相当昂贵且不方便的，并且至少基于经济而言是不利的。该方法应当同等地充分考虑雾化过程中发生的拉伸行为。本发明解决的特定问题是对作为涂料组合物的含水底涂料提供该方法。

该问题通过权利要求书中主张的主题以及下文说明书中所述主题的优选实施方案解决。

本发明的第一主题是测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的方法，所述喷雾在涂料组合物雾化时形成，所述方法包括至少步骤(1)-(3)，具体而言，

(1)借助雾化器将涂料组合物雾化，雾化产生喷雾，

(2)通过穿过整个喷雾的横向光学测量光学捕获通过根据步骤(1)的雾化形成的喷雾液滴，根据步骤(2)的光学捕获优选在相对于所用0°-90°倾斜角的倾斜雾化器的径-轴方向上横向地进行，和

(3)基于根据步骤(2)的光学捕获得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，

其中喷雾均匀性相当于两个商T

根据本发明，通过根据步骤(1)的雾化形成的液滴的尺寸分布的测定需要测定本领域技术人员已知的至少一个特性变量，例如合适的液滴平均直径，例如特别是D

惊讶地发现本发明方法容许研究和表征多种不同涂料组合物，尤其是含水底涂料的雾化行为。令人惊讶的是，基于喷雾内液滴尺寸分布和/或基于所述喷雾的均匀性，这特别借助在步骤(2)的执行期间穿过整个喷雾的横向光学测量进行，所述喷雾在涂料组合物雾化时形成。该横向光学测量开发了特别是在执行本发明方法的步骤(2)时横移轴的(自由)选择和/或横移速度的(自由)选择的可能性，并且相对于常规光栅分辨点测量，优点是不仅可全面捕获液滴尺寸分布和均匀性，而且此外可在实质性更短的时间(相对于常规光栅分辨点测量，5-25的系数)内进行测量。此外，材料的消耗明显更低，因此，方法总体上更经济，因为不再需要进行多次单独的测量(在常规光栅分辨点测量的情况下，光栅越细，要求的点测量数目越大)。

可将通过本发明方法测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量引入电子数据库中，或者可汇编和/或更新该数据库。因此，本发明的第二主题是汇编和/或更新包含彼此不同的雾化涂料组合物的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量的电子数据库，所述方法包括至少步骤(1)-(3)、(4A)和(5A)，具体而言，根据本发明方法的步骤(1)、(2)和(3)，其用于测定第一涂料组合物(i)的喷雾内液滴尺寸分布的和/或所述喷雾的均匀性的至少一个特性变量，

(4A)将根据步骤(3)确定的第一涂料组合物(i)的喷雾内液滴尺寸分布的和/或确定的喷雾均匀性的至少一个特性变量引入电子数据库中，和

(5A)对于至少一种不同于第一涂料组合物(i)的其它涂料组合物，重复步骤(1)-(3)和(4A)至少一次。

根据步骤(4A)的将喷雾内液滴尺寸分布的和/或均匀性的特性变量引入数据库中优选进一步包括将测量的这些特性值各自的标准偏差引入数据库中。

当进行本发明方法时，充分考虑在可用于制备涂层的涂料组合物雾化时发生的拉伸粘度的影响。这样做特别是因为当进行本发明方法时，考虑相当高的拉伸率，即达100000s

特别惊讶地发现通过本发明方法，特别是在雾化中用作涂料组合物的含水底涂料的情况下，可得出有关关于液滴测定的粒度分布的结论，即确定的液滴尺寸分布，特别是基于作为液滴特性变量的D

令人惊讶的是，通过基于指定液滴尺寸分布的和/或均匀性的至少一个特性变量进行本发明方法，可实现对待借助雾化制备的涂层的某些所需性能的研究以及特别是改进，特别是防止或至少降低光学缺陷和/或表面缺陷的形成倾向和/或发生率，而不必在这种情况下通过常规涂漆程序将特定涂料组合物施涂于基质上并且不必进行所得膜的固化和/或烘烤以制备涂层。

因此，本发明的另一主题是油漆配制剂开发中筛选涂料组合物的方法，其包括至少步骤(1)-(3)、(4B)、(5B)和(6B)以及任选(7B)，其中在步骤(1)-(3)中，首先根据上文所述测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的本发明方法测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的至少一个特性变量。因此，这些步骤(1)-(3)对应于本发明第一主题的步骤(1)-(3)。

油漆配制剂开发中筛选涂料组合物的方法包括至少步骤(1)-(3)、(4B)、(5B)和(6B)以及任选(7B)，即

(1)借助雾化器将涂料组合物(X1)雾化，雾化产生喷雾，

(2)通过穿过整个喷雾的横向光学测量光学捕获通过根据步骤(1)的雾化形成的喷雾液滴，和

(3)基于根据步骤(2)的光学捕获得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，

其中喷雾均匀性相当于两个商T

(4B)将根据步骤(3)关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量与电子数据库中记录的其它涂料组合物的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的特性变量对比，所述数据库可通过汇编和/或更新电子数据库的上述本发明方法(本发明的第二主题)得到，

(5B)基于根据步骤(4B)的对比，检查根据步骤(3)关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量是否满足其低于数据库中储存的涂料组合物(X2)的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量这一条件，所述涂料组合物(X2)与涂料组合物(X1)不同，但具有与涂料组合物(X1)相同的颜料含量，或者具有基于存在于涂料组合物(X1)中的颜料的量，与涂料组合物(X1)的颜料含量相差不多于±10重量％的颜料含量，并且此外包含与涂料组合物(X1)相同的颜料或者基本相同的颜料，

(6B)如果关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量满足步骤(5B)中所述的条件，则选择涂料组合物(X1)施涂于基质，

或者

如果关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量不满足步骤(5B)中所述的条件，则调整涂料组合物(X1)配方内的至少一个参数和/或进行筛选涂料组合物方法的步骤(1)-(3)时的至少一个方法参数，

(7B)如果根据步骤(6B)要求至少一个参数调整，则重复步骤(1)-(3)、(4B)和(5B)至少一次，直至根据重复至少一次的步骤(6B)的执行，由于满足步骤(5B)中所述条件，根据步骤(6B)，选择所用涂料组合物施涂于基质上。

惊讶地发现油漆配制剂开发中筛选涂料组合物的本发明方法比通常的方法更便宜且方便，因此与相应的常规方法相比具有(时间-)经济和财政优点。令人惊讶的是，通过本发明方法，可基于确定的液滴尺寸分布和/或均匀性以足够高的概率评估是否可预期待制备涂层中的某些光学缺陷和/或表面缺陷而根本不制备涂层，尤其是在含水底涂料的情况下。令人惊讶的是，这通过测定在形成喷雾的雾化时发生的液滴尺寸分布和/或液滴均匀性，并且通过将这些确定的特性变量与上述光学缺陷和/或表面缺陷的发生率或者它们的防止/降低相关联而实现。取决于雾化期间发生的这些粒度分布和/或液滴均匀性，因此可以能够监控待制备涂层的所得性能，例如光学性能和/或表面性能，特别是防止或至少降低光学缺陷和/或表面缺陷的发生率。换而言之，通过本发明方法，由于对涂料组合物的雾化行为的研究，可预测最终涂层的定性性质(例如针孔发生、浊化、条纹、均化或外观)。特别是，惊讶地发现它们比现有技术已知的其它技术更好地与这些性能有关。因此，本发明方法容许简单且有效的质量保障技术并且使得可以进行有目的的涂料组合物开发而无需求助于在(模型)基质上的相当昂贵且不方便的涂覆程序。特别是，此处省去了固化和/或烘烤步骤。

测定液滴尺寸分布和/或均匀性的本发明方法

本发明的第一主题是测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的方法，喷雾在涂料组合物雾化时形成，所述方法包括至少步骤(1)-(3)。

雾化优选通过旋转雾化器或气压雾化器进行。

“旋转雾化”或“高速旋转雾化”的概念为本领域技术人员已知的概念。这类旋转雾化器的特征是旋转施涂元件，其由于作用的离心力而将待施涂的涂料组合物雾化成液滴形式的喷雾。在这种情况下，施涂元件优选为金属旋杯。

在借助雾化器旋转雾化的过程中，所谓的细丝首先在旋杯的边缘发展，然后在雾化过程的其它过程中继续，以进一步破裂成上述液滴，然后形成喷雾。因此，细丝构成这些液滴的前体。细丝可通过其细丝长度(也称为“线长度”)及其直径(也称为“线直径”)描述和表征。

用于该目的的“气压雾化”和气压雾化器的概念也是本领域技术人员已知的。

当进行本发明方法时，充分考虑雾化期间发生的拉伸粘度。本领域技术人员熟悉拉伸粘度的概念，以帕斯卡-秒(Pa·s)为单位，作为拉伸流动中材料的流动阻力的度量。测定拉伸粘度的技术也是本领域技术人员已知的。拉伸粘度通常使用例如由ThermoScientific出售的所谓毛细管破裂拉伸流变仪(CaBER)测定。

步骤(1)

本发明方法的步骤(1)涉及借助雾化器将涂料组合物雾化，其中雾化产生喷雾。如上所述，雾化器优选为旋转雾化器或气压雾化器。如果使用旋转雾化器，则它优选具有能够旋转的旋杯作为其施涂元件。此处，任选地，雾化的涂料组合物可通过施加电压而在旋杯的边缘经受静电充电。然而，对于执行本发明方法，特别是对于执行本发明方法的步骤(1)，这不是必需的。

如果旋转雾化器用于步骤(1)中，则旋杯的旋转速度(转速)是可调节的。在本发明情况下，转速优选为至少10 000转/分(rpm)且至多70 000转/分。转速优选为15 000-70000rpm，更优选17 000-70 000rpm，更特别是18 000-65 000rpm或18 000-60 000rpm。在15000转/分或以上的转速下，在本发明的意义上，这种旋转雾化器优选称为高速旋转雾化器。通常旋转雾化以及特别是高速旋转雾化是汽车工业中普遍的。用于这些方法的(高速)旋转雾化器是市售的；实例包括来自Dürr公司的

在步骤(1)的执行期间，待雾化的涂料组合物的排出率(discharge rate)是可调节的。在步骤(1)的执行期间，用于雾化的涂料组合物的排出率优选为50-1000mL/min，更优选100-800mL/min，非常，优选150-600mL/min，更特别是200-550mL/min。

在步骤(1)的执行期间，用于雾化的涂料组合物的排出率优选为100-1000mL/min或200-550mL/min，并在在旋转雾化的情况下，旋杯的转速优选为15 000-70 000转/分或15000-60 000rpm。

本发明方法的步骤(1)中所用的涂料组合物优选为底涂料，更优选含水底涂料，更特别是包含至少一种效果颜料的含水底涂料。

步骤(2)

本发明方法的步骤(2)注意通过穿过整个喷雾的横向光学测量光学捕获通过根据步骤(1)的雾化形成的喷雾液滴。

该横向测量的执行容许整个喷雾，因此形成喷雾的液滴的整个范围全部被捕获。因此，使得可捕获形成喷雾的所有液滴尺寸。整个喷雾可整体测量(不仅是喷雾的单独区域)。横向测量容许在喷雾中的多个位置处的液滴的位置分辨—即点特异性-光学测量，所以，使得随后步骤(3)中的测定比测量不横向进行的话更加精确。横向测量的执行优选通过步骤(2)的执行期间所用雾化器的雾化头移动而进行。然而，作为选择，测量系统的相对移动也是可能的。

根据步骤(2)的横向光学测量可以以不同的横移速度进行。该速度可以为线性或非线性的。通过横移速度的选择，可简化面积加权：例如，面积段提高情况下的横移速度的增加将满足该目的，所以，面积和停留时间的乘积是恒定的。优选选择横移速度，例如以得到至少10 000计数/喷雾面积段。在该上下文中，术语“计数”指在测量中在喷雾内或者喷雾的不同面积段内检测到的液滴数目。面积段表示喷雾内的位置。

根据本发明方法的步骤(2)的光学捕获优选通过光学测量实现，所述光学测量基于关于喷雾中所含液滴的散射光研究，并且在这些液滴上进行。该测量优选使用至少一种激光实现。

根据本发明方法的步骤(2)的光学捕获优选借助相位多普勒测速仪(phaseDoppler anemometry，PDA)和/或借助时移技术(time-shift technique，TS)进行。由在进行步骤(2)时借助PDA得到的光学数据，可在步骤(3)中测定液滴尺寸分布的至少一个特性变量。由在进行步骤(2)时借助TS得到的光学数据，可在步骤(3)中测定液滴尺寸分布的至少一个特性变量和喷雾均匀性。

光学测量优选在重复横过的测量轴上进行，如例如图1中所述。重复优选为1-5次，更优选它进行至少5次。特别优选测量以至少10 000计数/测量和/或至少10 000计数/喷雾内面积段进行。优选通过系统内包含的评估工具防止单个事件的双重测量。根据图1，使用旋转雾化器作为实例。

步骤(2)可以以雾化器相对于进行根据步骤(2)的测量的测量工具的不同倾斜角进行。因此，倾斜角可从0至90°变化。在图1中，该角例如为45°。

根据步骤(2)的光学捕获优选用检测器进行。

步骤(2)中PDA的使用

测定液滴尺寸分布的程序可借助相位多普勒测速仪(PDA)进行。该技术是本领域技术人员基本由例如F.Onofri等人，Part.Part.Sys.Charact.1996，13，第112-124页和A.Tratnig等人，J.Food.Engin.2009，95，第126-134页中已知的。PDA技术为基于两束相干激光束的相交体积中干涉平面图形成的测量方法。流中移动的颗粒，例如雾化喷雾，即根据本发明研究的喷雾的液滴在通过激光束的相交体积时以称为多普勒频率的与测量位置处的粘度成正比的频率散射光。由所用优选至少两个检测器处散射光信号的相位差，其中这些检测器位于空间内的不同位置，可测定颗粒表面曲线的半径。在球形颗粒的情况下，这导致粒径；因此，在液滴的情况下，它导致各自的液滴直径。对于高测量精确度，有利的是以这样的方式，特别是相对于散射角，设计测量系统，即使得单散射机制(反射或一阶折射)是主要的。散射光信号通常通过光电倍增器转化成电子信号，使用协方差处理器或者借助FFT分析(快速傅立叶变换分析)评估其多普勒频率和相位差。Bragg单元的使用使得可优选进行对两束激光束中的一束的波长的可控操纵，所以产生持续干涉平面图。

PDA系统通过使用不同的接收光圈(receiving aperture)(掩模)测量接收的光信号中常见的相移(即相位差)。

在本发明方法的步骤(2)中，在借助PDA执行的情况下，优选使用掩模，所述掩模可用于检测具有518.8μm的可能最大液滴直径的液滴。

适于执行PDA方法的相应仪器是市售的，实例为来自的DantecDynamics的Single-PDA(P60，Lexel氩激光器，FibreFlow)。

在步骤(2)的执行期间，PDA优选以514.5nm(正交极化)的反射波长以60-70°的角前向散射操作。在这种情况下，接收光学装置优选具有500mm的焦距，发射光学装置优选具有400mm的焦距。

根据步骤(2)借助PDA的光学测量以相对于所用优选45°倾斜角的倾斜雾化器的径-轴方向进行。然而，原则上，如上所述，0-90°，优选>0至<90°，例如10-80°的倾斜角是可能的。光学测量优选在向横移轴倾斜的雾化器的侧翼以下垂直25mm处进行。测量显示液滴形成过程在该位置结束。一种该设置例如显示于图1中。在这种情况下，优选要求指定横移速度，使得检测到的单个事件的位置分辨借助相关时间分辨信号进行。与光栅分辨测量对比得到相同的加权全局特征分布值结果，而且容许横移轴上任何所需间隔范围的研究。此外，该技术比光栅快几倍，由此容许在恒定流速下材料支出降低。

步骤(2)中TS的使用

作为选择或者除PDA技术外，液滴尺寸分布可使用时移技术测定。时移技术(TS)也是本领域技术人员基本由例如W.

时移技术(TS)为基于光(即激光)被颗粒，例如在本发明的情况下，被由雾化产生的喷雾(喷雾)液滴反向散射的测量方法。TS技术基于来自成型光束如激光束的单独颗粒的光散射。单独颗粒的散射光被解释为存在于所用检测器的位置处的所有散射等级(ordersof scattering)的总和。近似于几何光学，这对应于对单独光束以变化的内部反射数传播通过颗粒的分析。用于执行时移技术的激光束通常通过透镜聚焦。由颗粒散射的光分成垂直极化和平行极化的光，并且分别被优选至少两个光检测器捕获。来自检测器的信号又提供确定液滴尺寸分布和/或均匀性测定的必需信息。所用发射光束的光的波长处在与待测量颗粒相同的量级或者更小。因此，应当选择激光束，使得它不超过液滴的尺寸，以得到时移信号。如果超过该值，则信号不再是测定上述尺寸的合适基础。否则产生不同的散射信号分量重叠的问题，因此不能被单独捕获和区分。时移技术可用于测定颗粒的特性性能，例如测定液滴尺寸分布。此外，时移技术(TS)容许泡，即透明液滴(T)，与含固体颗粒，即不透明液滴(NT)之间的区别。适于这些目的的相应仪器是市售的，实例为来自AOM Systems的

根据步骤(2)借助TS的光学测量以相对于优选45°倾斜角的所用倾斜雾化器的径-轴方向横向进行。然而，原则上，如上所述，0-90°，优选>0至<90°，例如10-80°的倾斜角是可能的。光学测量优选在向横移轴倾斜的雾化器的侧翼以下垂直25mm处进行。测量显示液滴形成过程在该位置结束。一种该设置例如显示于图1中。在这种情况下，优选要求指定横移速度，使得检测到的单个事件的位置分辨借助相关时间分辨信号进行。与光栅分辨测量对比得到相同的加权全局特征分布值结果，而且容许横移轴上任何所需间隔范围的研究。此外，该技术比光栅快几倍，由此容许在恒定流速下材料支出降低。

步骤(3)

本发明方法的步骤(3)预想基于借助根据步骤(2)的光学捕获得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量。

如上文所提到的，根据本发明，测定通过根据步骤(1)的雾化形成的液滴的液滴尺寸分布优选需要测定本领域技术人员已知的相应特性变量，例如D

如果步骤(2)借助PDA进行，则在步骤(3)内优选借助算法评估执行步骤(2)以后所得光学数据的任何所需容许偏差。对于所用PDA系统，约10％的容许偏差限制了对球形液滴的确认；一些提高还将轻微变形的液滴带入评估中。因此，可评估沿着测量轴的测量液滴的球形程度(sphericity)。

如果步骤(2)借助TS进行，则也优选借助算法评估执行步骤(2)以后所得光学数据的任何所需容许偏差。

喷雾均匀性指两个商T

比位置2更接近喷雾中心的位置1优选表示喷雾内不同于位置2的面积段。位置1(位于比位置2更深入喷雾中心处)位于比位置2(相应地位于喷雾更加向外处，并且比位置1以任何比率更加向外)更深入喷雾内部处。如果喷雾被想象成锥体的形式，则位置1位于比位置2更深入锥体内部处。位置1和2都优选位于引导通过整个喷雾的测量轴上。这例如描绘于图1中。基于位于喷雾内部并且相当于数字100％的测量轴部分的总长度，喷雾内两个位置1与2之间的距离优选为该测量轴长度的至少10％，更优选至少15％，非常优选至少20％，更特别是至少25％。

因此，对于液滴的透明光谱(T)和不透明光谱(NT)，可评估根据步骤(2)的执行借助TS因此得到的数据。两个光谱中测量液滴的数目比用作透明和不透明液滴的局部分布的度量。沿着测量轴整体评估是可能的。具体而言，透明液滴(T)与液滴总数(Total)的比优选沿着测量轴在x＝5mm或x＝25mm的位置上测定。这些位置则对应于上述位置1(x＝5mm)和2(x＝25mm)。比又由相应的值形成，以描述由内向外改变的喷射均匀性。汇编和/或更新电子数据库的本发明方法

本发明的另一主题是汇编和/或更新电子数据库的方法，所述电子数据库包含彼此不同的雾化涂料组合物的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，方法包括至少步骤(1)-(3)、(4A)和(5A)，具体而言，根据本发明方法的步骤(1)、(2)和(3)，其用于测定第一涂料组合物(i)的喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性，

(1)借助雾化器将第一涂料组合物(i)雾化，雾化产生喷雾，

(2)通过穿过整个喷雾的横向光学测量光学捕获通过根据步骤(1)的雾化形成的喷雾液滴，和

(3)基于根据步骤(2)的光学捕获得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，

其中喷雾均匀性相当于两个商T

(4A)将根据步骤(3)确定的第一涂料组合物(i)的喷雾内液滴尺寸分布的和/或确定的喷雾均匀性的至少一个特性变量引入电子数据库中，和

(5A)对于至少一种不同于第一涂料组合物(i)的其它涂料组合物，重复步骤(1)-(3)和(4A)至少一次。

上文所述关于测定喷雾内液滴尺寸分布和/或该喷雾的均匀性的本发明方法的所有优选实施方案也是关于汇编和/或更新电子数据库的优选实施方案。

如上文已经观察到的，根据步骤(4A)将所测定的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量引入数据库中优选还需要将各自的标准偏差引入数据库中。标准偏差可充分考虑雾化期间所用特定涂料组合物中发生的任何不均匀性和/或不相容性。

步骤(5A)预想对于至少一种不同于第一涂料组合物(i)的其它涂料组合物，例如对于至少一种第二涂料组合物(ii)，重复步骤(1)-(3)和(4A)至少一次。

根据步骤(5A)的重复优选对于每种情况下不同的多种相应涂料组合物进行。因此，重复进行至少一次至x次，其中x为≥2的正整数。由于本发明方法为汇编和/或更新电子数据库的方法，关于待使用的涂料组合物数目，此处不存在上限：重复步骤(5A)的数目越高和/或重复步骤(5A)内所用涂料组合物的数目越高，引入数据库中的关于雾化期间这些组合物的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的特性变量的信息数量越大，这当然是有利的。例如，参数x可以为2-1 000 000或者5或10或50或100至1 000 000。

通过汇编和/或更新电子数据库的本发明方法，这种电子数据库优选持续扩大和更新。该数据库然后能够提供关于多种不同雾化涂料组合物的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的特性变量的信息。电子数据库优选为在线数据库。步骤(4A)优选借助软件支持进行。

在步骤(4A)内，在执行汇编和/或更新电子数据库的本发明方法时引入数据库中的优选不仅是确定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的特性变量，还有选择和/或要求用于执行步骤(1)-(3)的所有方法参数。除这些方法参数外或者作为它们的选择，涉及本发明方法中所用涂料组合物的所有产品参数优选也引入数据库中，尤其是它们制备的特定配方和/或用于其制备的组分及其相应的量。

用于步骤(5A)中的至少一种其它涂料组合物，例如至少一种涂料组合物(ii)不同于第一涂料组合物(i)。类似地，用于步骤(5A)的重复中的所有其它涂料组合物不仅不同于各个涂料组合物(i)和(ii)，而且彼此不同。

用于步骤(5A)中的至少一种其它涂料组合物，例如至少一种第二涂料组合物(ii)优选具有与第一涂料组合物(i)相同的颜料含量，或者基于存在于涂料组合物(i)中的颜料的量，与涂料组合物(i)的颜料含量相差至多±10重量％，更优选相差至多±5重量％的颜料含量，并且此外包含与涂料组合物(i)相同的颜料或者基本相同的颜料。同样优选适用于在重复步骤(5A)时使用那些的各种其它涂料组合物：优选这些其它涂料组合物各自具有与第一涂料组合物(i)相同的颜料含量，或者基于存在于涂料组合物(i)中的颜料的量，与涂料组合物(i)的颜料含量相差至多±10重量％，更优选相差至多±5重量％的颜料含量，且此外包含与涂料组合物(i)相同的颜料或者基本相同的颜料。如果指定的效果颜料用于第一涂料组合物(i)中，例如在相同颜料的情况下，相同的效果颜料也作为效果颜料存在于在重复步骤(5A)时使用的各种其它涂料组合物中。

除步骤(1)-(3)、(4A)和(5A)外，汇编电子数据库的本发明方法优选进一步包括至少其它步骤(3A)、(3B)和(3C)，具体而言，

(3A)将在步骤(1)中雾化的第一涂料组合物(i)施涂于基质上以形成位于基质表面上的膜，和将该膜烘烤以形成位于基质表面上的涂层，

(3B)分析和评估步骤(3A)后所得涂料的表面缺陷和/或光学缺陷的发生或不发生，和

(3C)将执行步骤(3B)后所得结果引入电子数据库，

其中在这种情况下，本发明方法的步骤(5A)包括关于至少一种不同于第一涂料组合物(i)的其它涂料组合物，例如至少一种第二涂料组合物(ii)，重复这些步骤(3A)、(3B)和(3C)。

这样，通过本发明方法汇编的数据库优选不仅包括关于所用涂料组合物的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的特性变量，例如涂料组合物(i)、(ii)和所用各种其它涂料组合物的那些，而且此外包括涉及可由这些组合物各自得到的涂层的评估，关于表面缺陷和/或光学缺陷的可能的发生率的数据。这允许就组合物产生和雾化测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的特性变量与数据库内的涂层中和/或涂层上的表面缺陷和/或光学缺陷的发生或不发生的直接关联。这些数据然后可从数据库中提取出来。

步骤(3A)优选使用金属基质。然而，原则上还可能的是非金属基质，尤其是塑料基质。使用的基质可以为涂覆的。如果金属基质是待涂覆的，则在施涂二道底漆或底漆-二道底漆或底涂料以前，另外将金属基质优选用电涂层(electrocoat)涂覆。如果涂覆塑料基质，则优选在施涂二道底漆或底漆-二道底漆或底涂料以前，优选将塑料基质预处理。最常用于该预处理的技术为燃烧、等离子体处理和电晕放电。优选使用燃烧。所用涂料组合物，例如涂料组合物(i)、(ii)和所用各种其它涂料组合物优选为底涂料，更特别是水基底涂料。相应地，步骤(3A)后所得涂料优选为底涂料。步骤(3A)中将一种或多种底涂料施涂于金属基质上可以以汽车工业方面常用的，例如5-100μm，优选5-60μm，尤其优选5-30μm的膜厚度进行。所用基质优选具有电涂层(EC)，更优选通过电涂料的阴极沉积施涂的电涂层。烘烤之前优选是根据已知技术的干燥。例如，可将优选的(单组分)底涂料在室温(23℃)下闪蒸(flash)1-60分钟，随后优选在30-90℃的可能轻微升高的温度下干燥。在本发明上下文中，闪蒸和干燥指有机溶剂和/或水的蒸发，使油漆更干燥但仍未使它固化，或者仍未形成完全交联的涂膜。固化，换而言之，烘烤优选在60-200℃的温度下热实现。塑料基质的涂覆基本类似于金属基质的。然而，此处固化通常在30-90℃的低得多的温度下进行。在施涂步骤(1)中雾化的第一涂料组合物(i)以后，步骤(3A)可任选包括其它涂料组合物的施涂及其固化。尤其是如果在步骤(1)中雾化的第一涂料组合物(i)优选为含水底涂料，则可通过常用技术将待施涂的透明涂料施涂于它上，在这种情况下，膜厚度也在常用范围内，例如5-100μm。在施涂透明涂层以后，可例如将它在室温(23℃)下闪蒸1-60分钟，并任选干燥。然后优选将透明涂层与施涂的雾化第一涂料组合物(i)一起固化，即烘烤。烘烤通过交联反应实现，例如以在基质上产生多涂层效果涂饰层和/或颜色和效果涂饰层。

在步骤(3B)中，优选研究和评估选自针孔(pinhole)、流挂(run)、爆裂(pop)、条纹(streakiness)和/或浊化(cloudiness)的表面缺陷和/或光学缺陷的发生或不发生，和/或研究和评估涂层的外观(视觉外观)。涂层优选为底涂层，例如水基底涂层。针孔的发生率根据下文所述的测定方法研究和评估：在根据步骤(3A)将涂料以0-40μm的膜厚度(干膜厚度)楔施涂(wedge application)于基质上时计数针孔，其中0-20μm和>20至40μm的范围分别计数，将结果相对于200cm

本领域技术人员由例如

在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的本发明方法

本发明的另一主题是在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的方法。

在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的方法的步骤(1)-(3)与测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的方法的步骤(1)-(3)相同。因此，关于这些步骤，参考以上观察。

在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的本发明方法包括至少步骤(1)-(3)、(4B)、(5B)和(6B)以及任选(7B)，即因此，如测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的本发明方法中所定义的步骤(1)、(2)和(3)，对于涂料组合物(X1)，为：

(1)借助雾化器将涂料组合物(X1)雾化，雾化产生喷雾，

(2)通过穿过整个喷雾的横向光学测量光学捕获通过根据步骤(1)的雾化形成的喷雾液滴，和

(3)基于根据步骤(2)的光学捕获得到的光学数据测定喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量，

其中喷雾均匀性相当于两个商T

(4B)将根据步骤(3)关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量与电子数据库中记录的其它涂料组合物的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的特性变量对比，所述数据库可通过产生和/或更新电子数据库的上述本发明方法得到，

(5B)基于根据步骤(4B)的对比，检查根据步骤(3)关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量是否满足其低于数据库中储存的涂料组合物(X2)的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量这一条件，所述涂料组合物(X2)与涂料组合物(X1)不同，但具有与涂料组合物(X1)相同的颜料含量，或者具有基于存在于涂料组合物(X1)中的颜料的量，与涂料组合物(X1)的颜料含量相差不多于±10重量％的颜料含量，并且此外包含与涂料组合物(X1)相同的颜料或者基本相同的颜料，

(6B)如果关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量满足步骤(5B)中所述的条件，则选择涂料组合物(X1)施涂于基质，

或者

如果关于涂料组合物(X1)测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的至少一个特性变量不满足步骤(5B)中所述的条件，则调整涂料组合物(X1)配方内的至少一个参数和/或进行筛选涂料组合物方法的步骤(1)-(3)时的至少一个方法参数，

(7B)如果根据步骤(6B)要求至少一个参数调整，则重复步骤(1)-(3)、(4B)和(5B)至少一次，直至根据重复至少一次的步骤(6B)的执行，由于满足步骤(5B)中所述条件，根据步骤(6B)，选择所用涂料组合物施涂于基质上。

因此，在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的本发明方法容许基于和/或与对比涂料组合物如涂料组合物(X2)的已知相应特性变量或均匀性的对比、在降低涂料组合物如涂料组合物(X1)的在雾化期间产生的喷雾内液滴尺寸分布的和/或喷雾均匀性的特性变量的意义上调整，。

在本发明的意义上与效果颜料有关的术语“基本相同的颜料”应当理解意指作为第一条件(i)，存在于涂料组合物(X1)中的效果颜料和存在于涂料组合物(X2)中的那种或那些每种情况下基于它们的总重量具有至少80重量％，优选至少85重量％，更优选至少90重量％，非常优选至少95重量％，更特别是至少97.5重量％程度，但优选每种情况下小于100重量％程度的相同化学组成。例如如果它们在两种情况下都是铝效果颜料，但具有不同的涂层—例如，在一种情况下铬化，在另一种情况下硅酸盐涂层，或者在一种情况下涂覆，在另一种情况下不涂覆，存在于(X1)和(X2)中的效果颜料是基本相同的。在本发明的意义上与效果颜料有关的“基本相同的颜料”的另一额外条件(ii)为效果颜料在其平均粒度方面相差至多±20％，优选至多±15％，更优选至多±10％。平均粒度为如根据ISO 13320(日期：2009)通过激光衍射测定的测量平均粒径(d

在本发明的意义上与着色颜料有关的术语“基本相同的颜料”应当理解意指作为第一条件(i)，存在于涂料组合物(X1)中的着色颜料或者存在于涂料组合物(X2)的那种或那些在其色度方面相差至多±20％，优选至多±15％，更优选至多±10％，更特别是至多±5％。色度在此处表示：

a,b-色度CIE 1976(CIELAB色度)

在根据步骤(6B)选择涂料组合物(X1)施涂于基质的情况下，本发明方法优选包括至少另外的步骤(6C)、(6D)和(6E)，即

(6C)将涂料组合物(X1)施涂于基质上以在基质上形成膜，并将该膜烘烤以在基质上形成涂层，

(6D)研究和评估根据步骤(6C)得到的涂层的表面缺陷和/或光学缺陷的发生或不发生，和

(6E)将在执行步骤(6D)以后得到的结果引入电子数据库中，优选引入通过汇编和/或更新电子数据库的本发明方法可得到的数据库中。

如果在步骤(5B)中基于根据步骤(4B)的对比核实显示数据库中不存在关于涂料组合物(X2)的记录数据，则虽然如此，优选执行步骤(6B)，所述涂料组合物(X2)具有与涂料组合物(X1)相同或者基于存在于涂料组合物(X1)中的颜料的量相差不多于±10重量％的颜料含量，且不含与涂料组合物(X1)相同的颜料或者基本相同的颜料。在进一步执行上述步骤(6C)、(6D)和(6E)时，有利的是可这样进一步更新通过汇编和/或更新电子数据库的本发明方法可得到的数据库。

在步骤(4B)和/或(5B)中，在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的本发明方法优选存取通过汇编和/或更新电子数据库的上述本发明方法汇编和/或更新的数据库，所述数据库已通过不仅执行步骤(1)-(3)、(4A)和(5A)，而且执行至少其它步骤(3A)、(3B)和(3C)而汇编和/或更新，其中步骤(5A)包括重复这些步骤(3A)、(3B)和(3C)。换而言之，根据步骤(4B)的对比和/或根据步骤(5B)的核实优选基于电子数据库进行，所述电子数据库不仅包含关于汇编和/或更新数据库的本发明方法中所用涂料组合物的喷雾测定的喷雾内液滴尺寸分布和/或均匀性的确定特性变量，而且此外包含关于根据步骤(3A)由这些涂料组合物制备的涂层的表面缺陷和/或光学缺陷的发生或不发生的研究和评估结果。

如果基于根据步骤(4B)的对比，基于优选汇编和/或更新的这种数据库，步骤(5B)中的核实显示数据库包含涉及涂料组合物(X2)的储存数据，则根据如上文所执行的步骤(6B)调整至少一个参数，所述涂料组合物(X2)具有与涂料组合物(X1)相同或者基于存在于涂料组合物(X1)中的颜料的量与涂料组合物(X1)相差不多于±10重量％的颜料含量，并且包含与涂料组合物(X1)相同的颜料或者基本相同的颜料，并且其雾化已导致已经比涂料组合物(X1)的喷雾内液滴尺寸分布的确定特性变量和/或测定的喷雾均匀性更低的喷雾内液滴尺寸分布的确定特性变量和/或指定喷雾均匀性。

根据步骤(6B)的调整涂料组合物(X1)配方内的至少一个参数优选包括至少一种选自以下参数调整的调整：

(i)提高或降低作为基料(binder)组分(a)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种聚合物的量，

(ii)用至少一种与其不同的聚合物至少部分地替代作为基料组分(a)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种聚合物，

(iii)提高或降低作为组分(b)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种颜料和/或填料的量，对于存在于其中的颜料，这仅在上述界限内，

(iv)用至少一种与其不同的填料至少部分地替代作为组分(b)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种填料，

(v)提高或降低作为组分(c)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种有机溶剂和/或存在于其中的水的量，

(vi)用至少一种与其不同的有机溶剂至少部分地替代作为组分(c)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种溶剂，

(vii)提高或降低作为组分(d)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种添加剂的量，

(viii)用至少一种与其不同的添加剂至少部分地替代作为组分(d)存在于涂料组合物(X1)中的至少一种添加剂，和/或加入至少一种与其不同的其它添加剂，

(ix)改变用于制备涂料组合物(X1)的组分的顺序，和/或

(x)提高或降低制备涂料组合物(X1)时混合的能量输入。

借助参数(v)，可特别地提高或降低涂料组合物(X1)的喷雾粘度。参数(vii)和/或(viii)特别包括增稠剂作为添加剂替代和/或加入，和分别改变其在(X1)中的量。这类增稠剂更详细地描述于组分(d)的上下文中。参数(i)和/或(ii)特别包括基料的替代和/或加入，或者改变其在(X1)中的量。基料的概念更详细地说明于下文中。它还包括交联剂(交联剂)。因此，参数(i)和/或(ii)还包括改变交联剂和进入与交联剂的交联反应中的基料组分的相对重量比。参数(i)-(iv)特别包括替代和/或加入基料和/或颜料，或者改变其在(X1)中的量。因此，这些参数(i)-(iv)还暗含包括改变(X1)内的颜料/基料比。

上文关于测定喷雾内液滴尺寸分布和/或所述喷雾的均匀性的本发明方法和汇编和/或更新电子数据库的本发明方法描述的所有优选实施方案也是关于在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的方法的优选实施方案。

在本发明方法的步骤(1)中优选使用底涂料，更优选含水底涂料作为涂料组合物，更特别是包含至少一种颜料作为效果颜料的含水底涂料。因此，在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的本发明方法特别涉及筛选包含至少一种颜料如效果颜料的含水底涂料，因此考虑其中所含至少一种颜料如效果颜料的类型、其基于底涂料重量的量和/或底涂料中颜料/基料比的影响而进行。

通过本发明方法，特别可基于喷雾内液滴尺寸分布的至少一个特性变量如D

本发明方法包括至少步骤(1)-(3)、(4B)、(5B)和(6B)以及任选(7B)，但可任选还包括其它步骤。步骤(1)-(3)、(4B)、(5B)和(6B)优选按数字顺序进行。然而，优选方法不包括预期将所用涂料组合物(X1)固化和/或烘烤的步骤。

用于本发明方法中的涂料组合物

以下实施方案不仅涉及测定液滴尺寸分布和/或喷雾均匀性的本发明方法，而且涉及汇编电子数据库的本发明方法和在开发油漆配制剂时筛选涂料组合物的本发明方法。下文所述实施方案特别涉及使用的上述涂料组合物(X1)、(X2)、(i)和(ii)。

根据本发明使用的涂料组合物优选包含：

·至少一种可用作基料的聚合物作为组分(a)，

·至少一种颜料和/或至少一种填料作为组分(b)，和

·水和/或至少一种有机溶剂作为组分(c)。

在本发明的意义上，尤其是与根据本发明使用的涂料组合物有关的术语“包含”或“包括”优选具有“由……组成”的含义。关于根据本发明使用的涂料组合物，例如它可不仅包含组分(a)、(b)和(c)，而且包含下文所述其它任选组分中的一种或多种。所有这些组分可各自以下文所述其优选实施方案存在。

根据本发明使用的涂料组合物优选为可用于汽车工业中的涂料组合物。此处可使用可用作OEM油漆体系的一部分的涂料组合物，和可用作修整漆体系的一部分的那些。可用于汽车工业中的涂料组合物的实例为电涂料、底漆、二道底漆、底涂料，尤其是水基底涂料(含水底涂料)，顶涂料，包括透明涂料，尤其是水基透明涂料。特别优选使用水基底涂料。

底涂料的概念是本领域技术人员已知的并且例如定义于

存在于根据本发明使用的涂料组合物中的所有组分，例如组分(a)、(b)和(c)和任选下文所述其它任选组分中的一种或多种以重量％表示的含量，基于涂料组合物的总重量合计达100重量％。

根据本发明使用的涂料组合物的固体含量优选为10-45重量％，更优选11-42.5重量％，非常优选12-40重量％，更特别是13-37.5重量％，每种情况下基于涂料组合物的总重量。固体含量，即非挥发物含量根据下文所述方法测定。

组分(a)

在本发明的意义上，并且符合DIN EN ISO 4618(德语译文，日期：2007年3月)，术语“基料”优选指组合物(例如根据本发明使用的涂料组合物)的非挥发物含量—负责形成膜的那些—其所包含的颜料和/或填料除外。非挥发物含量可根据下文所述方法测定。因此，基料组分为贡献于组合物如根据本发明使用的涂料组合物的基料含量的任何组分。实例为底涂料，例如含水底涂料，其包含至少一种可用作基料的聚合物作为组分(a)，例如下文所述SCS聚合物；交联剂，例如三聚氰胺树脂；和/或聚合物添加剂。

特别优选用作组分(a)的是所谓的种核壳聚合物(seed-core-shell polymer，SCS聚合物)。这类聚合物和包含这类聚合物的水分散体由例如WO 2016/116299 A1已知。聚合物优选为(甲基)丙烯酸共聚物。聚合物优选以水分散体的形式使用。尤其优选用作组分(a)的是具有100-500nm的平均粒度的聚合物，其可通过优选烯属不饱和单体的彼此不同的三种单体混合物(A)、(B)和(C)在水中依次的自由基乳液聚合而制备，其中混合物(A)包含至少50重量％的在25℃下小于0.5g/l的水溶解度，且由混合物(A)制备的聚合物具有10-65℃的玻璃化转变温度，

混合物(B)包含至少一种多不饱和单体，且由混合物(B)制备的聚合物具有-35至15℃的玻璃化转变温度，且

由混合物(C)制备的聚合物具有-50至15℃的玻璃化转变温度，且其中：

i.首先使混合物(A)聚合，

ii.然后使混合物(B)在i.下制备的聚合物的存在下聚合，和

iii.其后使混合物(C)在ii.下制备的聚合物的存在下聚合。

聚合物的制备包括烯属不饱和单体的三种混合物(A)、(B)和(C)每种情况下在水中依次的自由基乳液聚合。因此，它是多级自由基乳液聚合，其中i.首先使混合物(A)聚合，然后ii.使混合物(B)在i.下制备的聚合物的存在下聚合，以及此外iii.使混合物(C)在ii.下制备的聚合物的存在下聚合。因此，所有三种单体混合物通过每种情况下分开进行的自由基乳液聚合(即阶段或聚合阶段)而聚合，其中这些阶段依次地进行。在时间方面，阶段可在彼此之后立即进行。同样可在一个阶段结束以后将所述反应溶液储存特定时期和/或转移至不同的反应容器中，并且仅然后进行下一个阶段。聚合物的制备优选不包括除单体混合物(A)、(B)和(C)聚合外的聚合步骤。

混合物(A)、(B)和(C)为烯属不饱和单体的混合物。合适的烯属不饱和单体可以为单-或多烯属不饱和的。合适的单烯属不饱和单体的实例特别包括(甲基)丙烯酸酯基单烯属不饱和单体、包含烯丙基的单烯属不饱和单体和包含乙烯基的其它单烯属不饱和单体，例如乙烯基芳族单体。用于本发明的术语(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。尽管未必是排他性的，优选以任何比率使用(甲基)丙烯酸酯基单烯属不饱和单体。

混合物(A)包含至少50重量％，优选至少55重量％的具有在25℃下小于0.5g/l的水溶解度的烯属不饱和单体。一种该优选的单体为苯乙烯。单体在水中的溶解度通过下文所述方法测定。单体混合物(A)优选包含羟基官能单体。同样优选地，单体混合物(A)不含酸官能单体。非常优选地，单体混合物(A)根本不含具有含有杂原子的官能团的单体。这意指如果存在的话，杂原子仅以桥联基团的形式存在。这是例如在上述(甲基)丙烯酸酯基单烯属不饱和单体中具有烷基作为基团R时的情况。单体混合物(A)优选仅包含单烯属不饱和单体。单体混合物(A)优选包含至少一种具有烷基的(甲基)丙烯酸单不饱和酯，和至少一种包含乙烯基且具有置于乙烯基上的基团的单烯属不饱和单体，所述基团为芳族的或者为混合饱和脂族-芳族的，在这种情况下，基团的脂族部分为烷基。选择存在于混合物(A)中的单体使得由其制备的聚合物具有10-65℃，优选30-50℃的玻璃化转变温度。此处，玻璃化转变温度可通过下文所述方法测定。阶段i.中通过单体混合物(A)的乳液聚合而制备的聚合物也称为晶种。晶种优选具有20-125nm的平均粒度(通过下文所述动态光散射测量；参见测定方法)。

混合物(B)包含至少一种多烯属不饱和单体，优选至少一种二烯属不饱和单体。相应的优选单体为己二醇二丙烯酸酯。单体混合物(B)优选不含羟基官能单体。同样优选地，单体混合物(B)不含酸官能单体。非常优选地，单体混合物(B)根本不含具有含有杂原子的官能团的单体。这意指如果存在的话，杂原子仅以桥联基团的形式存在。这是例如在上述(甲基)丙烯酸酯基单烯属不饱和单体中具有烷基作为基团R时的情况。除至少一种多烯属不饱和单体外，单体混合物(B)优选以任何比率包含以下单体：首先，至少一种具有烷基的(甲基)丙烯酸单不饱和酯，和其次，至少一种包含乙烯基且具有置于乙烯基上的基团的单烯属不饱和单体，所述基团为芳族的或者为混合饱和脂族-芳族的，在这种情况下，基团的脂族部分为烷基。多不饱和单体的含量基于单体混合物(B)中单体的总摩尔量优选为0.05-3摩尔％。选择存在于混合物(B)中的单体使得由其制备的聚合物具有-35至15℃，优选-25至+7℃的玻璃化转变温度。此处，玻璃化转变温度可通过下文所述方法测定。阶段ii.中在晶种的存在下通过单体混合物(B)的乳液聚合制备的聚合物也称为核。因此，在阶段ii.以后，所得聚合物包含晶种和核。在阶段ii.以后得到的聚合物优选具有80-280nm，优选120-250nm的平均粒度(通过下文所述动态光散射测量；参见测定方法)。

选择混合物(C)中存在的单体使得由其制备的聚合物具有-50至15℃，优选-20至+12℃的玻璃化转变温度。该玻璃化转变温度可通过下文所述方法测定。优选选择混合物(C)的烯属不饱和单体使得所得包含晶种、核和壳的聚合物具有10-25的酸值。因此，混合物(C)优选包含至少一种α-β不饱和羧酸，尤其优选(甲基)丙烯酸。另外或者作为选择，混合物(C)中的烯属不饱和单体以这样的方式选择，使得所得包含晶种、核和壳的聚合物具有0-30，优选10-25的OH值。所有上述酸值和OH值为基于所用单体混合物整体计算的值。单体混合物(C)优选包含至少一种α-β不饱和羧酸和至少一种具有被羟基取代的烷基的(甲基)丙烯酸单不饱和酯。特别优选地，单体混合物(C)包含至少一种α-β不饱和羧酸、至少一种具有被羟基取代的烷基的(甲基)丙烯酸单不饱和酯和至少一种具有烷基的(甲基)丙烯酸单不饱和酯。如果本发明提及烷基而未特别说明，则总是参考不具有官能团和杂原子的纯烷基。在阶段iii.中通过单体混合物(C)在晶种和核的存在下乳液聚合而制备的聚合物也称为壳。因此，阶段iii.以后的结果是包含晶种、核和壳的聚合物，换而言之，聚合物(b)。在其制备以后，聚合物(b)具有100-500nm，优选125-400nm，非常优选130-300nm的平均粒度(通过下文所述动态光散射测量；参见测定方法)。

根据本发明使用的涂料组合物优选包含组分(a)的一部分，例如1.0-20重量％，更优选1.5-19重量％，非常优选2.0-18.0重量％，更特别是2.5-17.5重量％，最优选3.0-15.0重量％的至少一种SCS聚合物，每种情况下基于涂料组合物的总重量。涂料组合物内组分(a)的含量的测定和描述可借助包含组分(a)的水分散体的固体含量(也称为非挥发物含量、固体或固体含量)的测定而进行。

另外或者作为选择，优选除至少一种上述SCS聚合物作为组分(a)外，根据本发明使用的涂料组合物可包含至少一种不同于SCS聚合物的聚合物作为组分(a)的基料，更特别是至少一种选自如下的聚合物：聚氨酯、聚脲、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯和/或所述聚合物的共聚物，更特别是聚氨酯-聚(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯-聚脲。

优选的聚氨酯例如描述于德国专利申请DE 199 48 004 A1，第4页第19行至第11页第29行(聚氨酯预聚物B1)，欧洲专利申请EP 0 228 003 A1，第3页第24行至第5页第40行，欧洲专利申请EP 0 634 431 A1，第3页第38行至第8页第9行，和国际专利申请WO 92/15405，第2页第35行至第10页第32行中。

优选的聚酯描述于例如DE 4009858 A1，第6栏第53行至第7栏第61行和第10栏第24行至第13栏第3行，或者WO 2014/033135 A2，第2页第24行至第7页第10行以及第28页第13行至第29页第13行中。

优选的聚氨酯-聚(甲基)丙烯酸酯共聚物((甲基)丙烯酸化聚氨酯)及其制备描述于例如WO 91/15528 A1，第3页第21行至第20页第33行以及DE 4437535 A1，第2页第27行至第6页第22行中。

优选的聚氨酯-聚脲共聚物为聚氨酯-聚脲颗粒，优选具有40-2000nm的平均粒度的那些，其中聚氨酯-聚脲颗粒每种情况下以反应形式，包含至少一种聚氨酯预聚物，所述预聚物包含异氰酸酯基团且包含阴离子基团和/或可转化成阴离子基团的基团，以及至少一种多胺，所述多胺包含2个伯氨基和1或2个仲氨基。这类共聚物优选以水分散体的形式使用。这些种类的聚合物原则上可通过例如多异氰酸酯与多元醇以及多胺的常规加成制备。这类聚氨酯-聚脲颗粒的平均粒度如下文所述测定(通过下文所述动态光散射测量；参见测定方法)。

涂料组合物中不同于SCS聚合物的这类聚合物的含量优选小于SCS聚合物的含量。所述聚合物优选为羟基官能的，尤其优选具有15-200mg KOH/g，更优选20-150mg KOH/g的OH值。

特别优选地，根据本发明使用的涂料组合物包含至少一种羟基官能聚氨酯-聚(甲基)丙烯酸酯共聚物；进一步优选地，它们包含至少一种羟基官能聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯共聚物以及至少一种羟基官能聚酯，以及任选优选羟基官能聚氨酯-聚脲共聚物。

组分(a)的作为基料的其它聚合物—除SCS聚合物外—的含量可在宽范围内变化，优选为1.0-25.0重量％，更优选3.0-20.0重量％，非常优选5.0-15.0重量％，每种情况下基于涂料组合物的总重量。

涂料组合物可进一步包含至少一种常规的典型交联剂。如果它包含交联剂，则所述物种优选为至少一种氨基树脂和/或至少一种封端或游离多异氰酸酯，优选氨基树脂。在氨基树脂中，特别优选三聚氰胺树脂。如果涂料组合物包含交联剂，则这些交联剂，更特别是氨基树脂和/或封端或游离多异氰酸酯，更优选氨基树脂，又优选三聚氰胺树脂的含量优选为0.5-20.0重量％，更优选1.0-15.0重量％，非常优选1.5-10.0重量％，每种情况下基于涂料组合物的总重量。交联剂的含量优选小于涂料组合物中SCS聚合物的含量。

组分(b)

本领域技术人员熟悉术语“颜料”和“填料”。

术语“填料”例如是本领域技术人员由DIN 55943(日期：2001年10月)中已知的。“填料”在本发明的意义上优选为基本，优选完全不溶于根据本发明使用的涂料组合物如水基底涂料，并且特别用于提高体积的组分。“填料”在本发明的意义上优选在其折射率方面不同于“颜料”，对填料而言，折射率为<1.7。本领域技术人员已知的任何常规填料可用作组分(b)。合适的填料的实例为高岭土、白云石、方解石、白垩、硫酸钙、硫酸钡、石墨、硅酸盐如镁硅酸盐，尤其是相应的页硅酸盐，例如锂蒙脱石、膨润土、蒙脱石、滑石和/或云母，二氧化硅，尤其是热解法二氧化硅，氢氧化物，例如氢氧化铝或氢氧化镁，或者有机填料，例如织物纤维、纤维素纤维、聚乙烯纤维或聚合物粉末。

术语“颜料”也例如是本领域技术人员由DIN 55943(日期：2001年10月)已知的。“颜料”在本发明的意义上优选指基本，优选完全不溶于根据本发明使用的涂料组合物，例如水基底涂料的粉末或片晶形式的组分。这些“颜料”优选为着色剂和/或借助其磁性、电和/或电磁性能用作颜料的物质。颜料优选在其折射率方面不同于“填料”，对颜料而言，折射率为≥1.7。

术语“颜料”优选包含着色颜料和效果颜料。

本领域技术人员熟悉着色颜料的概念。就本发明而言，术语“赋色颜料”和“着色颜料”是可互换的。DIN 55943(日期：2001年10月)中涉及颜料的相应定义及其进一步描述。所用着色颜料可包含有机和/或无机颜料。特别优选的所用着色颜料为白色颜料、彩色颜料和/或黑色颜料。白色颜料的实例为二氧化钛、锌白、硫化锌和锌钡白。黑色颜料的实例为炭黑、铁锰黑和尖晶石黑。彩色颜料的实例为氧化铬、水合氧化铬绿、钴绿、群青绿、钴蓝、群青蓝、锰蓝、群青紫、钴和锰紫、氧化铁红、硫硒化镉、钼酸盐红和群青红、氧化铁棕、混合棕、尖晶石相和刚玉相，和铬橙、氧化铁黄、镍钛黄、铬钛黄、硫化镉、硫化镉锌、镉黄和钒酸铋。

本领域技术人员熟悉效果颜料的概念。相应的定义例如在

根据本发明使用的涂料组合物，例如水基底涂料例如特别优选包含至少一种效果颜料作为组分(b)。

根据本发明使用的涂料组合物优选包含1-20重量％，更优选1.5-18重量％，非常优选2-16重量％，更特别是2.5-15重量％，最优选3-12重量％或3-10重量％的效果颜料部分作为组分(b)，每种情况下基于涂料组合物的总重量。涂料组合物中所有颜料和/或填料的总含量优选为0.5-40.0重量％，更优选2.0-20.0重量％，非常优选3.0-15.0重量％，每种情况下基于涂料组合物的总重量。

涂料组合物中组分(b)如至少一种效果颜料与组分(a)如至少一种SCS聚合物的相对重量比优选为4:1-1:4，更优选2:1-1:4，非常，优选2:1-1:3，更特别是1:1-1:3或1:1-1:2.5。

组分(c)

根据本发明使用的涂料组合物优选为含水的。它优选为包含主要，优选至少20重量％的量的水和较小含量，优选<20重量％的量的有机溶剂作为其溶剂(即作为组分(c))的体系，每种情况下基于涂料组合物的总重量。

根据本发明使用的涂料组合物优选包含至少20重量％，更优选至少25重量％，非常优选至少30重量％，更特别是至少35重量％的含量的水，每种情况下基于涂料组合物的总重量。

根据本发明使用的涂料组合物优选包含20-65重量％，更优选25-60重量％，非常优选30-55重量％的含量的水，每种情况下基于涂料组合物的总重量。

根据本发明使用的涂料组合物优选包含<20重量％，更优选0至<20重量％，非常优选0.5至<20重量％或至15重量％的含量的有机溶剂，每种情况下基于涂料组合物的总重量。

这类有机溶剂的实例包括杂环、脂族或芳族烃，单醇或多元醇，尤其是甲醇和/或乙醇，醚，酯，酮，和酰胺，例如N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺，甲苯、二甲苯、丁醇、乙二醇和丁基乙二醇及其乙酸酯、丁基二甘醇、二甘醇二甲醚、环己酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、丙酮、异佛尔酮或其混合物。

其它任选组分

根据本发明使用的涂料组合物可任选进一步包含至少一种增稠剂(也称为增稠试剂)作为组分(d)。这类增稠剂的实例为无机增稠剂，例如金属硅酸盐，例如页硅酸盐，和有机增稠剂，例如聚(甲基)丙烯酸增稠剂和/或(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物增稠剂、聚氨酯增稠剂，以及聚合物蜡。金属硅酸盐优选选自蒙脱石。蒙脱石特别优选选自蒙脱石和锂蒙脱石。蒙脱石和锂蒙脱石更特别地选自铝镁硅酸盐以及钠镁页硅酸盐和钠镁氟锂页硅酸盐。这些无机页硅酸盐例如以商标

取决于所需应用，根据本发明使用的涂料组合物可包含一种或多种常用添加剂作为其它组分(d)。例如，涂料组合物可包含至少一种选自如下的添加剂：反应性稀释剂、光稳定剂、抗氧化剂、除气剂、乳化剂、滑爽添加剂、聚合抑制剂、自由基聚合引发剂、附着力促进剂、流动控制剂、成膜助剂、防流挂剂(SCA)、阻燃剂、腐蚀抑制剂、干燥剂、杀生物剂和消光剂。它们可以以已知和常规比例使用。

根据本发明使用的涂料组合物可使用常规和已知的混合方法和混合装置制备。

测定方法

1.非挥发物含量的测定

非挥发物含量(固体含量)根据DIN EN ISO 3251(日期：2008年6月)测定。将1g试样称出放入预先干燥的铝皿中并将具有试样的皿在干燥箱中在125℃下干燥60分钟，在干燥器中冷却，然后再称重。相对于所用试样总量的残余物相当于非挥发物含量。如果需要的话，非挥发物含量可任选根据DIN 53219(日期：2009年8月)测定。

2.数均分子量的测定

除非另外说明，数均分子量(M

3.OH值和酸值的测定

OH值和酸值各自通过计算测定。

4.SCS聚合物和聚氨酯-聚脲颗粒的平均粒度的测定

平均粒度在基于DIN ISO 13321(日期：2004年10月)的方法中通过动态光散射(光子相关光谱)(PCS)测定。测量使用Malvern Nano S90(来自Malvern Instruments)在25±1℃下进行。仪器涵盖3-3000nm的粒度范围并且装配有633nm的4mW He-Ne激光器。将各试样用无颗粒的去离子水作为分散介质稀释，然后在1ml聚苯乙烯比色杯中在合适的散射强度下测量。评估使用来自具有Zetasizer软件7.11辅助的数字相关器(来自MalvernInstruments)进行。测量进行五次，并在第二新制备的试样上重复测量。对于SCS聚合物，平均粒度指测量平均粒径的算术数量平均值(Z-平均值(Z-average mean)；数量平均值(numerical average)；d

5.膜厚度的测定

膜厚度根据DIN EN ISO 2808(日期：2007年5月)，方法12A，使用来自ElektroPhysik的

6.针孔发生率和膜厚度相关均化的评估

为评估针孔发生率和膜厚度相关均化，根据以下一般协议制备楔形多涂层油漆体系：

将涂有标准电涂层(来自BASF Coatings GmbH的

针孔发生率根据以下一般协议目测评估：

检查水基底涂层的干膜厚度，并且对于底涂膜厚度楔，将至楔末端的0-20μm范围以及20μm标记在钢板上。在水基底涂层楔的两个分开区域内目测评估针孔。计数每个区域的针孔数目。所有结果对200cm2的面积标准化，然后合计以得到总数。另外，如果合适的话，记录不再发生针孔的水基底涂层楔的干膜厚度。

膜厚度相关均化根据以下一般协议评估：检查水基底涂层的干膜厚度，并且对于底涂膜厚度楔，在钢板上标记出例如10-15μm,15-20μm和20-25μm的不同区域。膜厚度相关均化使用来自Byk-Gardner GmbH的波形扫描仪在预先确定的底涂膜厚度区域内测定和评估。为此，激光束以60°的角直射到研究的表面上，并经10cm的距离通过仪器记录短波区(0.3-1.2mm)和长波区(1.2-12mm)中反射光的波动(长波＝LW；短波＝SW；数字越低，外观越好)。此外，作为多涂层体系表面中反射的图像锐度的度量，借助仪器测定“图像清晰度”(DOI)的特性参数(值越高，外观越好)。

7.浊化的测定

为测定浊化，根据以下一般协议制备多涂层油漆体系：

通过双重施涂将涂有常规二道底漆体系的尺寸32×60cm的钢板用水基底涂料进一步涂覆：第一步骤中的施涂以8-9μm的目标膜厚度静电进行，在第二步骤中，在室温下2分钟闪蒸时间以后，它也以4-5μm的目标膜厚度静电进行。在室温(18-23℃)下5分钟的另一闪蒸时间以后，将所得水基底涂膜在强制通风炉中在80℃下干燥5分钟。两次底涂层施涂都以43 000rpm的转速和300mL/min的排出率进行。在干燥的水基底涂膜上以40-45μm的目标膜厚度施涂商业双组分透明涂料(来自BASF Coatings GmbH的ProGloss)。将所得透明涂膜在室温(18-23℃)下闪蒸10分钟；这之后在强制通风炉中在140℃下固化另外20分钟。

然后使用来自BYK-Gardner GmbH的cloud-runner instrument根据选择方案b)评估浊化。该仪器输出参数，包括“mottling15”、“mottling45”和“mottling60”的三个特性参数，可视为在相对于所用测量光源的反射角15°、45°和60°角下测量的浊化的度量。值越高，浊化越明显。

8.条纹的评估

条纹通过专利说明书DE 10 2009 050 075 B4所述方法评估。其中描述和定义的均匀性指数，或者平均均匀性指数同样能够捕获施涂中的条纹发生率，尽管那些指数在所述专利说明书中用于评估浊化。相应的值越高，基质上可见的条纹越明显。

9.通过本发明方法测定粒度分布，包括D

母体粒度分布使用来自DantecDynamics的商业单PDA(P60，Lexel氩激光器，FibreFlow)以及来自AOM Systems的商业时移仪器

10.可用于制备SCS聚合物的混合物(A)的单体在水中的溶解度的测定

单体在水中的溶解度借助建立与水相之上的气体空间的平衡而测定(类似于参考文件X.-S.Chai，Q.X.Hou，F.J.Schork，Journal of Applied Polymer Science vol.99，1296-1301(2006))。为此，在20ml气体空间取样管中，将指定体积，例如2ml的水与质量如此大以致在选择的体积的水中不能溶解或者不能以任何比率完全溶解的各单体混合。另外加入乳化剂(基于试样混合物的总质量，10ppm)。为得到平衡浓度，将混合物连续地晃动。将上层气相用惰性气体代替，因此再建立平衡。在除去的气相中，测量待检测物质的含量(例如通过气相色谱)。在水中的平衡浓度可通过将气相中的单体含量绘成图而测定。一旦将过量单体含量从混合物中除去，曲线的斜度就从基本恒定的值(S1)至明显负斜度(S2)变化。此处，在直线与斜度(S1)以及直线与斜度(S2)的交叉点处达到平衡浓度。所述测定在25℃下进行。

11.由混合物(A)、(B)和(C)的单体得到的聚合物的玻璃化转变温度的分别测定

玻璃化转变温度T

12.润湿度的测定

评估在将涂料组合物如水基底涂料施涂于基质上以后形成的膜的润湿度。在这种情况下，涂料组合物借助旋转雾化作为恒定层以所需目标膜厚度(干燥材料的膜厚度)如15μm至40μm的目标膜厚度静电施涂。排出率为300-400mL/min且旋转雾化器的ESTA旋杯的转速为23 000-63 000rpm(每种情况下具体选择的施涂参数的详情描述于下文实验部分内的相关点处)。在施涂结束以后1分钟进行对在基质上形成的膜的润湿度的目测评估。润湿度以1-5(1＝非常干至5＝非常湿)的分数记录。

13.爆裂发生率的测定

为测定爆裂倾向，在基于DIN EN ISO 28199-1(日期：2010年1月)和DIN EN ISO28199-3(日期：2010年1月)的方法中根据以下一般协议制备多涂层油漆体系：类似于DINEN ISO 28199-1，第8.2部分(版本A)制备涂有固化阴极电涂层(EC)(来自BASF CoatingsGmbH的

14.流挂发生率的测定

为测定流挂倾向，在基于DIN EN ISO 28199-1(日期：2010年1月)和DIN EN ISO28199-3(日期：2010年1月)的方法中根据以下一般协议制备多涂层油漆体系：

a)含水底涂料

类似于DIN EN ISO 28199-1，第8.2部分(版本A)制备涂有固化阴极电涂层(EC)(来自BASF Coatings GmbH的

b)透明涂料

类似于DIN EN ISO 28199-1，第8.2部分(版本A)制备涂有固化阴极电涂层(EC)(来自BASF Coatings GmbH的

流挂倾向每种情况下根据DIN EN ISO 28199-3，第4部分测定。除流挂超过自穿孔的底部边缘起10mm长度时的膜厚度外，可目测观察确定穿孔处第一流挂倾向时的膜厚度。

15.遮盖力的测定

遮盖力根据DIN EN ISO 28199-3(2010年1月；第7部分)测定。

以下本发明实施例和对比例用于阐述本发明，但应当理解其不是限定性的。

除非另外说明，每种情况下以份表示的数字为重量份，且以％表示的数字为重量百分数。

1.AD1水分散体的制备

1.1下文说明和在水分散体AD1制备中所用的组分的含义如下：

DMEA 二甲基乙醇胺

DI水 去离子水

EF 800

APS 过二硫酸铵

1,6-HDDA 二丙烯酸1,6-己二醇酯

2-HEA 丙烯酸2-羟基乙酯

MMA 甲基丙烯酸甲酯

1.2包含多级SCS聚丙烯酸酯的水分散体AD1的制备

单体混合物(A)，阶段i.

将80重量％的根据下表1.1的项目1和2放入具有回流冷凝器的钢反应器(5L体积)中并加热至80℃。将表1.1中列于“初始进料”下的其余部分的组分在分开的容器中预混合。经20分钟的过程将该混合物以及与其分开地将“引发剂溶液”(表1.1，项目5和6)同时逐滴加入反应器中，在整个反应时间中，反应溶液中的单体含量基于阶段i.中所用单体的总量不超过6.0重量％。接着搅拌30分钟。

单体混合物(B)，阶段ii.

将表1.1中“Mono 1”下所示组分在分开的容器中预混合。经2小时的过程将该混合物逐滴加入反应器中，在整个反应时间中反应溶液中的单体含量基于阶段ii中所用单体的总量不超过6.0重量％。接着进行搅拌1小时。

单体混合物(C)，阶段iii.

将表1.1中“Mono 2”下所示组分在分开的容器中预混合。经1小时的过程将该混合物逐滴加入反应器中，在整个反应时间中，反应溶液中的单体含量基于阶段iii.中所用单体的总量不超过6.0重量％。接着搅拌2小时。

其后，将反应混合物冷却至60℃并将中和混合物(表1.1，项目20、21和22)在分开的容器中预混合。经40分钟的过程将中和混合物逐滴加入反应器中，其中反应溶液的pH调整至7.5-8.5的pH。随后将反应产物搅拌30分钟更久，冷却至25℃并过滤。

测定所得水分散体AD1的固体含量用于反应监控。结果与pH和测定的粒度一起报告于表1.2中。

表1.1：包含多级聚丙烯酸酯的水分散体AD1

表1.2：水分散体AD1或所含聚合物的特性

2.聚氨酯-聚脲水分散体PD1的制备

部分中和预聚物溶液的制备

在装配有搅拌器、内置温度计、回流冷凝器和电加热的反应容器中，将559.7重量份线性聚酯多元醇和27.2重量份二羟甲基丙酸(来自GEO Speciality Chemicals)在氮气下溶于344.5重量份甲乙酮中。线性聚酯二醇预先由二聚脂肪酸(

预聚物与二亚乙基三胺二酮亚胺的反应

随后经一分钟的过程将30.2重量份的在甲基异丁基酮中的71.9重量％稀二亚乙基三胺二酮亚胺(预聚物异氰酸酯基团与二亚乙基三胺二酮亚胺(具有一个仲氨基)的比：5:1摩尔/摩尔，相当于2个NCO基团/封端伯氨基)混合，在加入预聚物溶液中以后，反应温度简短地提高1℃。二亚乙基三胺二酮亚胺在甲基异丁基酮中的稀制剂预先通过在110-140℃下在二亚乙基三胺(来自BASF SE)与甲基异丁基酮在甲基异丁基酮中反应期间共沸除去反应水而制备。用甲基异丁基酮稀释用于设置124.0g/eq的胺当量(溶液)。基于在3310cm

分散和真空蒸馏

在40℃下搅拌30分钟以后，将反应器的内容物经7分钟分散于1206重量份去离子水(23℃)中。在45℃下在降低的压力下将甲乙酮从所得分散体中蒸馏掉，并用去离子水补充溶剂和水的任何损耗以得到40重量％的固体含量。所得分散体为白色的，稳定的、固体含量高且粘度低的，包含交联颗粒，并且甚至在3个月以后根本不显示沉降。

所得微凝胶分散体(PD1)的特性如下：

3.着色剂和填料糊的制备

3.1黄色糊P1的制备

黄色糊P1由17.3重量份的可由BASF SE得到的Sicotrans yellow L 1916、18.3重量份的根据DE 40 09 858 A1的实施例D，第16栏，第37-59行制备的聚酯、43.6重量份的根据国际专利申请WO 92/15405，第15页第23-28行制备的基料分散体、16.5重量份去离子水和4.3重量份丁基乙二醇制备。

3.2白色糊P2的制备

白色糊P2由50重量份的Titanium Rutile 2310、6重量份的根据DE 40 09 858 A1的实施例D，第16栏，第37-59行制备的聚酯、24.7重量份的根据专利申请EP 022 8003 B2，第8页第6-18行制备的基料分散体、10.5重量份去离子水、4重量份的在BG中52％的2,4,7,9-四甲基-5-癸炔二醇(可由BASF SE得到)、4.1重量份丁基乙二醇、0.4重量份10％二甲基乙醇胺水溶液和0.3重量份Acrysol RM-8(可由The Dow Chemical Company得到)制备。

3.3黑色糊P3的制备

黑色糊P3由57重量份的根据WO 92/15405，第13页第13行至第15页第13行制备的聚氨酯分散体、10重量份炭黑(来自Cabot Corporation的

3.4硫酸钡糊P4的制备

硫酸钡糊P4由39重量份的根据EP 0228003 B2，第8页第6-18行制备的聚氨酯分散体、54重量份硫酸钡、3.7重量份丁基乙二醇和0.3重量份Agitan 282(可由Münzing ChemieGmbH得到)和3重量份去离子水制备。

3.5滑石糊P5的制备

滑石糊P5由49.7重量份的根据WO 91/15528，第23页第26行至第24页第24行制备的基料水分散体、28.9重量份滑石(来自Mondo Minerals B.V.的Microtalc IT extra)、0.4重量份Agitan 282(可由Münzing Chemie GmbH得到)、1.45重量份

4.其它中间体的制备

4.1混合清漆ML1的制备

根据专利说明书EP 1534792 B1，第11栏第1-13行，将81.9重量份去离子水、2.7重量份

4.2混合清漆ML2的制备

将47.38重量份水分散体AD1、42.29重量份去离子水、6.05重量份的在丁基乙二醇中52％的2,4,7,9-四甲基-5-癸炔二醇(可由BASF SE得到)、2.52重量份Dispex Ultra FA4437(可由BASF SE得到)、0.76重量份

ML1和ML2用于制备效果颜料糊。

5.含水底涂料的制备

5.1水基底涂料WBL1和WBL2的制备

将表5.1中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，每种情况下由“铝颜料预混料”和“云母预混料”下所列组分制备预混料。将这些预混料分开地加入含水混合物中。在加入各预混料以后，进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

表5.1：水基底涂料WBL1和WBL2的制备

5.2水基底涂料WBL3-WBL6的制备

将表5.2中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，由“铝颜料预混料”下所列组分制备预混料。将该预混料加入含水混合物中。在添加以后进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

在系列WBL3-WBL4内，铝颜料的含量以及因此颜料/基料比每种情况下降低。系列WBL5-WBL6也是如此。

表5.2：水基底涂料WBL3-WBL6的制备

5.3水基底涂料WBL7-WBL10的制备

将表5.3中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，由“铝颜料预混料”下所列组分制备预混料。将该预混料加入含水混合物中。在添加以后进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

在系列WBL7-WBL8内，铝颜料的含量以及因此颜料/基料比每种情况下降低。系列WBL9-WBL10也是如此。

表5.3：水基底涂料的制备

5.4水基底涂料WBL17-WBL24、WBL17a和WBL21a的制备

将表5.4中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，由“铝颜料预混料”下所列组分制备预混料。将该预混料加入含水混合物中。在添加以后进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

另外，将试样WBL17和WBL21调整至在23℃下在1000s

表5.4：水基底涂料WBL17-WBL24的制备

5.5水基底涂料WBL25-WBL30的制备

将表5.5中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，由“铝颜料预混料”下所列各组分制备预混料。将这些预混料分开地加入含水混合物中。每种情况下在加入预混料以后进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

表5.5：水基底涂料WBL25-WBL30的制备

5.6水基底涂料WBL31和WBL31a的制备

将表5.6中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，由“铝颜料预混料”下所列组分制备预混料。将该预混料加入含水混合物中。在添加以后进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

表5.6：水基底涂料WBL31和WBL31a的制备

5.7水基底涂料WBL32和WBL33的制备

将表5.7中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在下一个步骤中，由“丁基乙二醇/聚酯混合物(3:1)”下所列组分制备预混料。将该预混料加入含水混合物中。在添加以后进行搅拌10分钟。然后使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

表5.7：水基底涂料WBL32和WBL33的制备

5.8水基底涂料WBL34、WBL35、WBL34a和WBL35a的制备

将表5.8中“水相”下所列组分以所述顺序搅拌在一起以形成含水混合物。在搅拌10分钟以后，使用去离子水和二甲基乙醇胺设置8的pH和在23℃下在1000s

表5.8：水基底涂料WBL34、WBL34a、WBL35和WBL35a的制备

6.含水底涂料及其所得涂层性能的研究和对比

6.1水基底涂料WBL5与WBL9之间在条纹发生率和雾化喷雾均匀性方面的对比

对水基底涂料WBL5和WBL9(这些材料各自包含相同量的相同铝颜料)的关于条纹和喷雾均匀性的研究根据上述方法进行。表6.1汇总结果。

表6.1：通过均匀性指数HI(根据专利DE 10 2009 050 075 B4)和变量T

与均匀性指数HI相关的数15-110涉及进行测量时选择的以°表示的各个角，其中待测定的各个数据以距离镜面角的某一度数测定。例如HI15表示该均匀性指数涉及在距离镜面角(specular angle)15°的距离处捕获的数据。

WBL5和WBL9具有相同的着色，但在其基本组成方面不同。

表6.1中的数显示条纹发展倾向差，其根据专利DE 10 2009 050 075 B4借助均匀性指数测定，与x＝5mm处的T

由T

与仅测量透明或者仅测量不透明颗粒的现有技术方法如时移技术相反，表征雾化的本发明方法包括透明与不透明颗粒之间的区分，并将两条信息相互组合。如以上给出的实施例所示，该区分和组合是需要的以便理解着色油漆雾化中涉及的方法。

6.2水基底涂料WBL1与WBL2之间在针孔发生率方面的对比

对水基底涂料WBL1和WBL2关于针孔发生率的研究根据上文所述方法进行。表6.2汇总结果。

表6.2针孔发生率的研究结果

通过与WBL1的对比，WBL2被证明在针孔发生率方面严重得多。该行为与在WBL2的情况下实验得到的与WBL1相比更大并且为较粗的雾化和提高的润湿度的度量的D

6.3水基底涂料WBL3、WBL4、WBL6-WBL8以及WBL10之间关于评估浊化、针孔发生率和膜厚度相关均化的对比

对水基底涂料WBL3、WBL4、WBL6-WBL8以及WBL10关于评估浊化、针孔发生率和膜厚度相关均化的研究根据上文所述方法进行。表6.3和6.4汇总结果。

表6.3：针孔和浊化(用来自Byk-Gardner的cloud-runner测量)的研究结果

在分别各自包含相同的颜料以及相同的颜料量的试样对WBL3和WBL7、WBL4和WBL8以及WBL6和WBL10的直接对比中，发现在300mL/min的排出率和43 000rpm的速度下，材料WBL7、WBL8和WBL10各自具有比相应的参比试样WBL3、WBL4和WBL6更小的D

表6.4：膜厚度相关均化的研究结果

WBL3和WBL5各自具有0.35的颜料/基料比，而WBL4和WBL6各自具有0.13的颜料/基料比。

实验结果显示D

6.4水基底涂料WBL3-WBL10和WBL17-WBL20以及WBL25-WBL28之间关于遮盖力、浊化倾向、针孔和均化之间的对比(颜料的影响)

对水基底涂料WBL3-WBL10、WBL17-WBL20以及WBL25-WBL28关于遮盖力、浊化倾向、针孔和均化的研究根据上述方法进行。具体阐述了雾化和所得涂层性能如何可受所用铝颜料，尤其是其粒度的变化影响。在所有实验中，排出率为300mL/min；ESTA旋杯的转速为43000rpm。表6.5-6.9汇总结果。

表6.5：关于遮盖力、浊化(目测评估)和针孔的研究结果

表6.6：关于遮盖力、浊化(目测评估)的研究结果

表6.7：关于膜厚度相关均化的研究结果

表6.8：关于膜厚度相关均化的研究结果

表6.9：关于浊化的研究结果

在研究的所有情况(每种情况下具有不同的颜料含量)下，所用效果颜料的改变，尤其是其较低的粒度(基于颜料的d50)，导致较小的D

对水基底涂料WBL17-WBL24以及WBL29和WBL30关于针孔的研究根据上述方法进行。具体阐述了雾化和所得涂层性能如何可受所用铝颜料的量影响。在所有实验中，排出率为300mL/min；ESTA旋杯的转速为43 000rpm。表6.10汇总结果。

表6.10：关于针孔的研究结果

在仅颜料/基料比，换而言之颜料量不同的各对试样的对比中，发现所用铝颜料的量的提高导致较好的雾化(较小的D

6.6水基底涂料WBL17和WBL17a以及WBL21和WBL21a之间关于针孔、润湿度和浊化(分别喷雾粘度和水的量的影响)的对比

分别对水基底涂料WBL17和WBL17a和WBL21和WBL21a以及WBL31和WBL31a关于针孔、润湿度和浊化的研究根据上述方法进行。具体阐述了如何可基于确立的喷雾粘度(即基于加入的水的量)影响雾化和所得涂层性能。在所有实验中，排出率为300mL/min；ESTA旋杯的转速为43 000rpm。表6.11和6.12汇总结果。

表6.11：关于针孔的研究结果

表6.12：关于浊化和润湿度的研究结果

实施例证明通过材料雾化中较低的喷雾粘度，产生较细的液滴(较小的D

6.7水基底涂料WBL34和WBL35和WBL34a和WBL35a分别之间关于润湿度的对比

分别对水基底涂料WBL34和WBL35和WBL34a和WBL35a关于润湿度的研究根据上述方法进行。具体阐述了如何可基于额外量的溶剂影响雾化和所得润湿度，其对性能如浊化、针孔鲁棒性等负责。关于试样的实验在43 000rpm和63 000rpm的ESTA旋杯转速下进行。在所有情况下，排出率为300mL/min。表6.13汇总结果。

表6.13：关于润湿度的研究结果

对于两个排出率(63 000rpm和43 000rpm)，显示了对于通过加入丁基乙二醇而调整至相同喷雾粘度(120mPa·s或80mPa·s)的各对试样，存在对D

6.8实施例阐述了通过本发明方法可预测油漆的雾化，其与最终涂层的定性性能(针孔的数目、润湿度、浊化或均化，和外观及其遮盖力)关联，特别是比现有技术中的其它方法更好地关联。因此，本发明方法赋予简单且有效的质量保证方法。它可帮助聚焦油漆开发，并且这样做至少部分地除去对在模型基质上昂贵且不方便的涂覆操作(包括材料的烘烤)的需求。

7.对透明涂料以及所得膜和涂层的研究

透明涂料KL1,KL1a和KL1b之间关于流挂极限的对比

对透明涂料KL1和KL1a以及KL1b关于其流挂行为的研究根据上述方法进行。具体阐述了如何可基于通过加入溶剂以及通过省去本领域技术人员已知的添加剂如流变控制剂影响流挂行为。研究的材料如下：

透明涂料KL1

试样KL1为包含热解法二氧化硅作为流变助剂(来自Evonik的

透明涂料KL1a

试样KL1a对应于KL1，不同的是在1000/s下使用3-乙氧基丙酸乙酯将基础清漆调整至50mPa·s的粘度。

透明涂料KL1b

试样KL1b对应于KL1，不同的是它不含热解法二氧化硅作为流变助剂。如KL的情况，也在1000/s下使用3-乙氧基丙酸乙酯将基础清漆调整至100mPa·s的粘度。

实验在55 000rpm的ESTA旋杯转速下在试样上进行。排出率为550mL/min。表7.1汇总结果。

表7.1：关于流挂行为的研究结果

结果证明通过各自的影响粘度行为的措施，例如降低喷雾粘度(KL1a)和消除热解法二氧化硅基流变助剂(KL1b)，与参比KL1相比，雾化被削弱(较大的D

实施例证明通过本发明方法，特别是对于透明涂料，也可预测油漆的雾化，其与最终涂层的定性性能(流挂性能)关联，特别是比现有技术中的其它方法更好地关联。因此，本发明方法赋予简单且有效的质量保证方法。它可帮助聚焦油漆开发，并且这样做至少部分地除去对在模型基质上昂贵且不方便的涂覆操作(包括材料的烘烤)的需求。