DE3781292T2

DE3781292T2 - Beschichtungszusammensetzungen.

Info

Publication number: DE3781292T2
Application number: DE8787301606T
Authority: DE
Inventors: Stephen James Thorne; Zafirios Vachlas
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1987-02-24
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2007-02-25
Also published as: CA1273732A; DE3781292D1; ZA871529B; ZW4687A1; GB8606915D0; NZ219460A; ATE79893T1; AU586324B2; JPH0768471B2; US4916176A; EP0238222A3; JPS62227960A; ES2051734T3; EP0238222A2; EP0238222B1; AU6975287A

Description

Die Erfindung betrifft wasserhaltige Beschichtungszusammensetzungen, die metallische Pigmente enthalten.
Beschichtungszusammensetzungen, die metallische Pigmente, insbesondere Aluminiumflocken-Pigment, und ein wasserhaltiges Lösungsmittel enthalten, neigen zum Zersetzen, weil das Pigment allmählich mit dem Wasser reagiert. Als Ergebnis der Reaktion wird die Pigmentqualität des metallischen Pigments beeinträchtigt und Wasserstoff erzeugt. Der Wasserstoff sammelt sich unter Druck an, wenn die Zusammensetzung in einem geschlossenen Behälter gelagert wird.
Diese Reaktion kann durch Phosphorsäure und Phosphatester inhibiert werden. Wasserhaltige Zusammensetzungen, die Metallpigmente und Phosphorsäure und Phosphatester enthalten, sind in der britischen Patentanmeldung Nr. 8420005 offenbart, und ein Metallpulver und eine Phosphat-haltige Paste zur Herstellung von Beschichtungszusammensetzungen sind in der britischen Patentanmeldung Nr. 2053258 offenbart.
Es wurde nun gefunden, daß die inhibierende Wirkung von Phosphorsäure und organischen Phosphaten auf diese Metallpigment-Wasser-Reaktion durch die Gegenwart von bestimmten Metallsalzen verbessert werden kann.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine wäßrige Beschichtungszusammensetzung zur Verfügung, die folgendes enthält: ein filmbildendes Material, ein metallisches Pigment, einen Phosphat-Inhibitor, bei dem es sich entweder um eine Orthophosphorsäure oder um einen organischen sauren Ester der Phosphorsäure mit einer Gruppe der Formel (1):
handelt, ein kationisches Salz eines oder mehrerer der folgenden Metalle: Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Vanadium, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink oder Silber; und ein wasserhaltiges Verdünnungsmittel.
Bei dem metallischen Pigment kann es sich um jedes Pigment handeln, das in einer Beschichtungszusammensetzung verwendet werden kann. Beispiele sind Pigmente, die aus Aluminium und Aluminiumlegierungen zusammengesetzt sind, z. B. Aluminium-Kupfer-Legierung, Aluminium-Zink-Legierung, Aluminium-Nickel-Legierung und Aluminium-Magnesium-Legierung.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Pigment um ein Aluminiumflocken-Pigment.
Vorzugsweise haben die Flocken eine Dicke im Bereich von 0,01 bis 5 um und eine Länge und Breite im Bereich von 1 bis 50 um.
Das wasserhaltige Verdünnungsmittel kann lediglich einen geringen Anteil an Wasser enthalten, z. B. 5 % Wasser. Gewöhnlich besteht es zu 50 Gew.-% aus Wasser. Vorzugsweise enthält es mindestens 75 Gew.-% Wasser. Insbesondere enthält es 88 Gew.-% Wasser.
Beispiele für Phosphorsäureester, die in der Erfindung verwendet werden können, sind Mono- und Di-C&sub4;-C&sub1;&sub8;-alkylester, insbesondere Mono- und Dibutylphosphat, Mono- und Dipentylphosphat, Mono- und Dihexylphosphat, Mono- und Diheptylphosphat, Mono- und Dioctylphosphat, Mono- und Dinonylphosphat, Mono- und Dihexadecylphosphat und Mono- und Dioctadecylphosphat; und Aryl- und Aralkylester, die 6 bis 10 Kohlenstoffatome in der aromatischen Gruppe enthalten, beispielsweise Mono- und Diphenylphosphat und Mono- und Dibenzylphosphat.
Bei weiteren Estern handelt es sich um die in der britischen Patentanmeldung 8420005 beschriebenen. Diese bestehen aus den Reaktionsprodukten von Verbindungen, die eine Gruppe mit der Formel (1) enthalten:
Reaktant (i), mit einer oder mehreren Verbindungen, die im Molekül mindestens eine Epoxid-Gruppe (Reaktant (ii)) enthalten, unter der Voraussetzung, daß entweder Reaktant (i) oder Reaktant (ii) mindestens eine aromatische oder alicyclische Gruppe enthält.
Beispiele für Verbindungen, welche die Gruppe mit der Formel (1) (Reaktant (i)) enthalten, sind Orthophosphorsäure und die oben aufgelisteten Monoester.
Beispiele für aromatische Verbindungen, die mindestens eine Epoxid-Gruppe (Reaktant (ii)) enthalten, sind Glycidylester von einwertigen Phenolen oder substituierten Phenolen, insbesondere Phenyl- oder substituierte Phenylglycidylether, und Alkyl-Derivate davon, die Glycidylether von aromatischen Alkoholen, insbesondere Benzyl- oder substituierte Benzylglycidylether, die Glycidylester von aromatischen Monocarbonsäuren, insbesondere Glycidylbenzoat, und die Glycidylpolyether von mehrwertigen Phenolen oder hydrierten Phenolen.
Ein Beispiel für eine alicyclische Epoxy-Verbindung ist Cyclohexenoxid.
Einfache Phosphatester dieser Klasse haben die allgemeine Formel:
in der R für eine Phenoxy- oder substituierte Phenoxy-Gruppe, eine Benzyloxy- oder substituierte Benzyloxy-Gruppe oder eine Benzoyl- oder substituierte Benzoyl-Gruppe steht.
Komplexere Ester dieser Klasse haben die Formel:
in der R wie oben definiert ist.
Weitere komplexere Verbindungen dieser Klasse basieren auf Diphenolol-Propan-Einheiten. Diese Verbindungen haben die allgemeine Formel:
Diese Struktur kann durch die Formel:
P-E-D-E-P
dargestellt werden, in der P
darstellt,
darstellt
und D
darstellt.
Komplexere Moleküle dieses Typs enthalten mehr EDE-Wiederholungseinheiten. Das Diphosphat hat die Struktur P-(ED)n E-P, und zwar derart, daß das Molekulargewicht der Verbindung im Bereich von 500-10000 liegt.
Eine besondere Verbindung dieses allgemeinen Typs ist unter dem Warenzeichen EPIKOTE 828 erhältlich und hat ein idealisiertes Molekülargewicht von 536.
Die endständigen Phosphatgruppen können mit einem Epoxid der Formel:
umgesetzt werden, in der R wie zuvor definiert ist, und zwar um eine Verbindung mit der Formel:
zu bilden.
In dieser Klasse ist n derart, daß das Molekülargewicht der Verbindung im Bereich von 500 bis 10000 liegt.
Diese Verbindungen, die in der britischen Patentanmeldung 8420005 beschrieben sind, können hergestellt werden, indem die Reaktanten (i) und (ii) zusammen umgesetzt werden, und zwar gegebenenfalls in der Gegenwart eines Katalysators, der die Öffnung des Epoxid-Rings katalysieren kann.
Beispiele für derartige Katalysatoren sind organische Basen, insbesondere Triethylamin.
Die Reaktion kann in einem inerten polaren Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel durchgeführt werden, beispielsweise in Dioxan oder Tetrahydrofuran, und zwar bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bis zur Rückflußtemperatur des Verdünnungsmittels oder Lösungsmittels.
Die Phosphatester, die in den Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden können, umfassen polymere saure Phosphatester, die mehr als einen Phosphorsäurerest im Molekül enthalten, beispielsweise solche, die durch Umsetzen eines Polymers, das eine Anzahl von Hydroxyl-Gruppen enthält, mit Phosphorpentaoxid, oder eines Polymers, das eine Anzahl von Epoxid-Gruppen enthält, mit Orthophosphorsäure erhalten werden.
Die Polymeren, die Hydroxyl-Gruppen enthalten, können mit Styrol und Allylalkohol erhalten werden. Das Verhältnis von Styrol zu Allylalkohol liegt im Bereich von 1:1 bis 4:1. Derartige Polymere haben eine idealisierte Struktur:
Diese Polymere bilden mit Phosphorpentaoxid ein Gemisch aus primären und sekundären Phosphaten. Diese sekundären Phosphate können Vernetzung verursachen. Zur Begrenzung derartiger Vernetzung, nämlich um die Gelbildung zu minimieren, ist eine Menge einer einfachen Hydroxy-Verbindung während der Reaktion zwischen dem Polymer und dem Phosphorpentaoxid vorhanden. Bei der Menge an Phosphorpentaoxid handelt es sich theoretisch um eine stöchiometrische Menge, aber in der Praxis ist gewöhnlich ein leichter Überschuß der Verbindung erforderlich. Die genaue Menge wird von Fall zu Fall durch Ausprobieren bestimmt.
Der auf diese Art und Weise erhaltene Ester hat die idealisierte Struktur:
Die Verbindungen dieses Typs haben ein Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 10000.
Polymere, die Epoxid-Gruppen enthalten, haben ein Kohlenstoffgrundgerüst und die folgende idealisierte Formel:
Die Phosphatderivate werden durch Umsetzen mit Orthophosphorsäure gebildet, und zwar wieder in Gegenwart einer einfachen Hydroxy-Verbindung, um Gelbildung durch sekundäre Phosphatester zu minimieren. Die Phosphat-Derivate haben die idealisierte Formel:
Bei der Menge an Phosphat-Inhibitor, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, handelt es sich vorzugsweise um eine solche, die, auf der Grundlage ihrer Säurezahl, die durch Titration mit Kaliumhydroxid bis zum Phenolphthalein-Endpunkt bestimmt wurde, äquivalent ist zu 0,2% bis 5%, noch bevorzugter 0,5 % bis 2%, Orthophosphorsäure, bezogen auf das Gewicht des vorhandenen metallischen Pigments. In Abhängigkeit von seinem Molekulargewicht kann dies einem tatsächlichen Gewichtsprozentsatz des Mittels von 1 % bis zu 200 %, bezogen auf das Gewicht des metallischen Pigments, entsprechen.
Wenn der Wassergehalt der Beschichtungszusammensetzung ausreichend hoch ist, kann es sich bei dem Metallsalz um ein wasserlösliches anorganisches Salz handeln, beispielsweise ein Sulfat, ein Nitrat oder ein Chlorid.
Wenn die organischen Bestandteile der Zusammensetzung einen hohen Anteil der Zusammensetzung bilden, handelt es sich bei dem Metallsalz vorzugsweise um ein organisches Satz oder eine Seife.
Beispiele für derartige Salze sind Octanoate, Naphthenate, Oleate und Salze von synthetischen organischen Säuren, die durch einen Autooxidationsmechanismus bei der Lackaushärtung als Metall-"Trockner" verwendet werden können.
Die Menge an Metallsalz, die in der Zusammensetzung vorhanden ist, beträgt in der Praxis nicht weniger als 0,005 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und zwar als Metall berechnet. Die optimale Menge kann in jedem bestimmten Fall ohne weiteres durch einen einfachen Versuch bestimmt werden.
Bei anderen Bestandteilen der Zusammensetzungen der Erfindung handelt es sich um solche, die im Stand der Technik üblich sind, d. h. bei dem filmbildenden Material und allen Verdünnungsmitteln außer Wasser kann es sich um alle diejenigen handeln, die zur Verwendung in entweder vollständig auf Wasser basierenden oder teilweise wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen wohlbekannt sind. Das gleiche gilt für andere optionale Bestandteile wie Vernetzungsmittel, Verdickungsmittel, Füllmittel, Weichmacher und UV-Absorber. Die Zusammensetzungen werden außerdem durch herkömmliches Verschneiden oder Vermischen der verschiedenen Bestandteile hergestellt und modifiziert, wenn dies zur Einverleibung von Metallsalz erforderlich ist.
Das Phosphat und das Metallsalz können in den meisten Fällen mit jedem oder allen der Bestandteile eingemischt werden, vorzugsweise aber wird es zugegeben, nachdem das metallische Pigment zumindest teilweise dispergiert oder desagglomeriert ist.
Die Art und Weise, auf die das Metallsalz eingeführt wird, kann in Abhängigkeit des eingesetzten Salztyps variieren. Wenn es sich um ein organisches Salz oder eine Seife handelt, wird diese(s) Vorzugwelse zuerst mit einem Teil des organischen Lösungsmittels oder anderen flüssigen Bestandteilen verdünnt, bevor es mit den verbleibenden Bestandteilen gemischt wird. Wenn das Metall in Form eines wasserlöslichen anorganischen Salzes vorliegt, wird es außerdem vorzugsweise mit einem wäßrigen Bestandteil der Zusammensetzung verdünnt, bevor es mit den anderen Bestandteilen gemischt wird. Falls gewünscht, kann das Metallsalz alternativ zuerst mit dem Phosphat-inhibierenden Mittel gemischt werden, und zwar entweder mit oder ohne Erhitzen, und somit in der gleichen Stufe wie das Mittel zugeführt werden.
Die verbesserte Stabilität der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann durch die Abnahme des "Gasens" (Wasserstoffproduktion) demonstriert werden, die bei diesen Zusammensetzungen, im Vergleich mit wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen, die keinen Phosphat-Inhibitor oder kein Metallsalz enthalten, beobachtet wird.
Die folgenden Beispiele, in denen sich Teile und Prozentsätze auf das Gewicht beziehen, erläutern die Erfindung.

BEISPIEL 1

A. Herstellung von organischem saurem Phosphat-Inhibitor

Der Inhibitor, und zwar vom Typ des in unserer britischen Patentanmeldung Nr. 8420005 beschriebenen, wurde wie folgt hergestellt:
Orthophosphorsäure (88%ige wäßrige Lösung : 24,63 Teile) und Triethylamin (0,16 Teile) wurden in ein gerührtes Gefäß gegeben. Ein zuvor vermischtes Gemisch aus Epoxy-Harz ("Epikote" 828* : 42,16 Teile) und Phenylglycidylether (33,18 Teile) wurde dann über einen Zeitraum von etwa 1 Stunde mit einer konstanten Rate zugegeben. Während der Zugabe stieg die Temperatur auf 110-120ºC. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Temperatur weitere zwei Stunden bei 110-120ºC gehalten, um die Umsetzung zu vervollständigen. Die sich ergebene braune, viskose Flüssigkeit hatte eine Säurezahl (bestimmt durch Titration mit alkoholischer KOH bis zum Phenolphthalein-Endpunkt) von 140-150 mg KOH/g und einen Epoxid-Wert von weniger als 3. Es wurde gefunden, daß dieses Produkt nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur ein hartes, festes, harzartiges Material bildet, so daß es, um die folgende Handhabung zu erleichtern, während es noch warm war auf die folgende Art und Weise verdünnt und neutralisiert werden mußte. Zu dem warmen Produkt (17,00 Teile) wurde 2-Butoxyethanol (41,72 Teile) gegeben, gefolgt von Triethylamin (3,46 Teile) und demineralisiertem Wasser (36,31 Teile). Nach dem Abkühlen der sich ergebenden Lösung wurde deren pH durch Zugabe von weiterem Triethylamin (1,51 Teile) auf 7,6 eingestellt.
Bei "Epikote" handelt es sich um ein eingetragenes Warenzeichen.

B. Herstellung von auf Wasser basierendem "Metallic"-Lack: allgemeines Verfahren.

Aluminiumflocken-Pigmentpaste (65 % Metall in Lackbenzin: "Alcoa" 7474* : 25 Teile) wurde in 2-Butoxyethanol (40,58 Teile) eingerührt, gefolgt von einem Melamin-Formaldehyd-Harz mit 80 % nichtflüchtigem Gehalt ("Cymel" 325* : 22,5 Teile) und Polypropylenglykol, mittleres Molekulargewicht 440 (12,0 Teile), und das Rühren wurde fortgesetzt, bis das Aluminium genügend dispergiert war. Die Dispersion wurde dann unter Rühren mit einer wäßrigen Dispersion eines Acrylharzes (395,3 Teile) verdünnt; das Acrylharz hatte eine Säurezahl von 25 mg KOH/g Nichtflüchtiges. Die Dispersion hatte einen nichtflüchtigen Gehalt von 18,0 % und wurde mit Triethylamin auf pH 7,2 neutralisiert. Dann wurde eine 3%ige wäßrige Lösung eines Polyacrylsäure-Verdickungsmittels, das auch einen pH von 7,2 hatte, zugegeben (169,0 Teile), gefolgt von weiterem 2-Butoxyethanol, demineralisiertem Wasser und Triethylamin, so daß die so erhaltene Lack-Zusammensetzung einen nichtflüchtigen Gesamtgehalt von 16, 1 %, einen 2-Butoxyethanol-Gehalt von 13,2 % und einen pH von 7,6 hatte.
* Bei "Alcoa" und "Cymel" handelt es sich um eingetragene Warenzeichen.

C. Herstellung von Lacken, denen Phosphor-haltige Inhibitoren und Metallsalze einverleibt sind

Das oben in (B) beschriebene allgemeine Verfähren wurde auf verschiedene Weisen modifiziert, um verschiedene Inhibitoren und verschiedene Metallsalze, wie in der beigefügten Tabelle I angegeben, einzuverleiben. Wenn es sich bei dem verwendeten Inhibitor um Orthophosphorsäure handelte, wurde diese als 1 %ige wäßrige Lösung, mit Triethylamin auf pH 7,2 neutralisiert, zu der wäßrigen Dispersion des Acrylharzes gegeben, bevor letzteres mit dem Aluminiumpigment, dem Melamin-Formaldehyd-Harz und Polypropylenglykol vermischt wurde. Bei der verwendeten Menge handelte es sich um die in Tabelle I angegebene. Wenn es sich bei dem verwendeten Inhibitor um das organische saure Phosphat handelte, dessen Herstellung oben in (A) beschrieben ist, wurde die erforderliche Menge 16,1 % Feststoffe enthaltende Lösung des Produkts mit pH 7,6 in das Anfangsgemisch aus Aluminiumpigment, Melamin- Formaldehyd-Harz und Polypropylenglykol gemischt, und zwar vor der Zugabe der wäßrigen Dispersion aus Acryl-Harz und anderen Inhaltsstoffen. Wenn es sich bei dem verwendeten Metallsalz um ein wasserlösliches Sulfat handelte, wurde die erforderliche Menge davon, wie in Tabelle I gezeigt, in demineralisiertem Wasser zu einer Konzentration von 1% bezogen auf das Metall aufgelöst, und diese Lösung wurde mit der 3 %igen wäßrigen Lösung des Polyacrylsäure-Verdickungsmittels vor Zugabe des letzteren zu den zuvor gemischten anderen Bestandteilen des Lacks vermischt. Wenn es sich bei dem verwendeten Metallsalz um ein Salz oder eine Seife einer organischen Säure handelte, nämlich von Naphthensäure, Ölsäure oder einer synthetischen organischen Säure, wurde das Salz oder die Seife, dem Vermischen des Aluminiumpigments mit dem 2-Butoxyethanol folgend, vor der Zugabe des Melamin- Formaldehyd-Harzes eingebracht. Es wurde auch eine Anzahl von Kontroll-Lack- Zusammensetzungen hergestellt, bei denen das Inhibitionsmittel verschiedentlich weggelassen wurde oder das Metallsalz oder beides, wie in Tabelle I gezeigt.

D. Untersuchung der Inhibition der Gasbildungsreaktion

Eine Probe von 160 g jeder der in Tabelle I angegebenen und oben in (C) beschriebenen Lack-Zusammensetzungen wurde in einen 150 ml Glaskolben gegeben, der mit einem Verschluß und einer Manometerleitung, die unterhalb des Niveaus der Probe in den Kolben eintauchte, versehen war. Nach dem Verschließen wurde jeder Kolben in ein Wasserbad bei 40ºC eingetaucht und das Emporsteigen des Lackspiegels in jeder Manometerleitung wurde zu den in Tabelle I angegebenen Zeitintervallen aufgezeichnet. Durch vorhergehende Eichung wurden diese Spiegeländerungen in das von einer Einheitsmenge Lack entwickelte Gasvolumen umgewandelt. Die erhaltenen Ergebnisse sind wie gezeigt, und aus diesen wird klar, daß die inhibierende Wirkung eines Phosphor-haltigen Mittels in Verbindung mit einem Metallsalz deutlich größer ist als die des Mittels alleine.

E. Aufbringung von Lack-Zusammensetzungen und Untersuchung der Feuchtigkeitsbeständigkeit der Beschichtungen

(i) Herstellung von Acryl-Polymer für Klarschicht-Zusammensetzungen

Ein mit einem Rührer, Thermometer und Rückflußkondensatorkühler versehener Reaktor wurde mit folgendem beschickt:
Xylol 22,260 Teile
aromatischer Kohlenwasserstoff K.p. 190-210ºC 10,000 Teile
Das Gemisch wurde auf Rückflußtemperatur erhitzt (142-146ºC), und die folgenden
vorgemischten Inhaltsstoffe wurden während 3 Stunden mit einer konstanten Rate zugegeben:
Styrol 21,49 Teile
Ethylacrylat 4,51 Teile
2-Ethylhexylacrylat 13,75 Teile
Hydroxyethylacrylat 10,05 Teile
Acrylsäure 0,49 Teile
Cumenhydroperoxid 1,41 Teile
Die Reaktanten wurden für weitere 2 Stunden bei Rückflußtemperatur gehalten, wonach folgendes zugegeben wurde:
Isobutylalkohol 12,72 Teile
Xylol 3,32 Teile
So wurde eine klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 50 % erhalten.

(ii) Herstellung einer auf Lösungsmittel basierenden Klarschicht-Zusammensetzung

Die folgenden Inhaltsstoffe wurden zusammengemischt:
Polymer-Lösung aus Stufe (i) 53,3 Teile
butyliertes Melamin-Formaldehyd-Harz, 67%ige Lösung in Butanol 26,5 Teile
Dipenten 5,0 Teile
Flußförderndes Polymer, 10%ige Lösung in Xylol 0,1 Teile
Isobutylalkohol 2,0 Teile
Xylol 13,1 Teile
Es wurde eine klare Lösung mit 44,4 % Feststoffen erhalten. Sie hatte eine Viskosität von 40 Sekunden (B.S.B4-Trichter bei 25ºC).

(iii) Aufbringen der Basisschicht und der Klarschicht auf ein Substrat

Metallplatten wurden mit Voranstrich und Grundiermittel präpariert. Dann wurden auf die Platten als Basisschichten zwei Schichten aus jeweils bestimmte metallische Pigmente enthaltenden Lack-Zusammensetzungen, wie oben in Teil (c) beschrieben aufgebracht, und zwar wie unten in Tabelle II angegeben. Die Zusammensetzungen wurden durch Aufsprühen mit einer Flußrate von 400 ml/min aufgetragen, ohne weiteres Verdünnen, und zwar bei einer Temperatur von 22ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 39%. Zwischen zwei Beschichtungen gab es eine Abdunstungszeit von zwei Minuten.
Nach Aufbringung der zweiten Basisschicht wurde die Platte mit Luft von 25&sup0;C beblasen und zwei Schichten einer Klarschicht-Zusammensetzung, wie in Stufe (ii) beschrieben, wurden aufgebracht, wobei die Klarschicht-Zusammensetzung zuvor mit Xylol bis zu einer Viskosität von 45 Sekunden (B.S.B4-Trichter bei 25ºC) verdünnt wurde. Die zwei Schichten wurden naß-auf-naß aufgetragen, und zwar mit einer Abdunstzeit von zwei Minuten zwischen den Beschichtungen. Nach einem letzten dreiminütigen Abdunsten wurde die Platte 30 Minuten bei 125-130ºC erhitzt.

(iv) Feuchtigkeitsuntersuchung

Die wie in (iii) hergestellten Platten wurden im "Cleveland Cabinet" (hergestellt von der Q-Panel Company, 15610, Industrial Parkway, Cleveland, Ohio, U.S.A.) auf Feuchtigkeitsbeständigkeit untersucht. In dieser Vorrichtung wird ein Wasserbad bei einer konstanten Temperatur von 140ºF (60ºC) gehalten. Die Atmosphäre oberhalb des Wassers ist von einer Kammer eingeschlossen, deren Dach durch die zu untersuchenden Platten gebildet wird. Die lackierte Oberfläche jeder Platte ist dem Inneren der Kammer zugewendet, während die Rückseite der Platte der Atmosphäre des Raums ausgesetzt ist, in dem die Kammer untergebracht ist, wobei diese Atmosphäre auf einer Temperatur von 70-75ºF (21, 1-23,9ºC) gehalten wird. Die Platten sind somit einer fortgesetzten Kondensation von Wasser auf den zu untersuchenden lackierten Oberflächen ausgesetzt.
Mit Ausnahme der Betriebstemperatur entspricht der gerade beschriebene Versuch in jeglicher Hinsicht ASTM D-2247.
Die Beurteilung der Feuchtigkeitsbeständigkeit wurde durchgeführt durch Messung des 20º-Glanzes der lackierten Oberflächen der Platten am Anfang und nach 24 Stunden bzw. 48 Stunden Exposition in der Feuchtkammer. Die Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt.

F. Modifizierte Herstellung von auf Wasser basierendem "Metallic"-Lack

Eine Reihe von Lacken wurde entsprechend den oben in (B) und (C) beschriebenen Verfahren oder Mengen hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Phosphor-haltige Inhibitor in jedem Fall zuerst mit dem Metallsalz vermischt wurde und das Gemisch dann zu dem Ausgangsgemisch aus Aluminiumpigment, Melamin-Formaldehyd-Harz und Polypropylenglykol gegeben wurde. Alle diese Inhaltsstoffe wurden zusammen eine Stunde lang vor der Zugabe der wäßrigen Dispersion aus Acrylharz und anderen Inhaltsstoffen gerührt. Die verwendeten Inhibitoren und Metallsalze sind zusammen mit den verwendeten Mengen in Tabelle III gezeigt.
In allen diesen Lack-Zusammensetzungen bestand die Aluminiumflocken-Pigmentpaste wieder aus 65% Metall in Lackbenzin, es handelte sich jedoch um den Markenartikel "Silberline 5000 AR" anstelle des in (B) angegebenen.
(Bei "Silberline" handelt es sich um ein eingetragenes Warenzeichen.)
Die so erhaltenen Lacke wurden auf die Inhibition der Gasbildungsreaktion untersucht, wie oben in (D) beschrieben. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt. Tabelle I Farbzusammensetzung Nr. Polyvalentes Metallsalz Metallkonzentration, % bez. auf Gesamtfarbe P-haltiger Inhibitor Inhibitorkonzentration, % bez. auf Al-Metall* Gas-Entwicklung, ml/100 g Farbe bei 40ºC 72 Stunden 1000 Stunden Keins Keiner Cu&spplus;&spplus;-Sulphat Orthophosphorsäure organisches saures Phosphat (A) CU&spplus;&spplus;-Naphthenat Ba&spplus;&spplus;-Salz einer synthetischen organ. Säure Zn&spplus;&spplus;-Octoat Co&spplus;&spplus;-Salz einer synthetischen organ. Säure * Die Zahlen in Klammern sind die äquivalenten Mengen an Orthophosphorsäure Tabelle II Farbzusammensetzung Nr. Polyvalentes Metallsalz Metallkonzentration, % bez. auf Gesamtfarbe P-haltiger Inhibitor Inhibitorkonzentration, % bez. auf Al-Metall 20º-Glanz Anfänglich Nach 24 Std. Nach 48 Std. Keins Keiner Cu&spplus;&spplus;-Sulphat organisches saures Phosphat (A) Cu&spplus;&spplus;-Naphthenat * begleitet von dichter Bläschen-Bildung Tabelle III Farbzusammensetzung Nr. Polyvalentes Metallsalz Metallkonzentration, % bez. auf Gesamtfarbe P-haltiger Inhibitor Inhibitorkonzentration, % bez. auf Al-Metall* Gas-Entwicklung, ml/100 g Farbe bei 40ºC 72 Std. 1000 Std. Cu&spplus;&spplus;-Naphthenat Organisches saures Phosphat (A) Keins Zn&spplus;&spplus;-Octoat * Die Zahlen in Klammern sind die äquivalenten Mengen an Orthophosphorsäure

Claims

1. Beschichtungszusammensetzung, enthaltend ein filmbildendes Material, ein metallisches Pigment, 1 bis 200 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des metallischen Pigments, eines Phosphat- Inhibitors, bei dem es sich um Orthophosphorsäure oder um einen organischen sauren Ester der Phosphorsäure mit einer Gruppe der Formel (I)

handelt, und ein Salz von einem der Metalle Calcium, Strontium, Barium, Kobalt, Kupfer, Zink oder Silber sowie ein wasserhaltiges Verdünnungsmittel.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher des metallische Pigment aus Aluminiumflocken besteht.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Phosphat-Inhibitor aus Orthophosphorsäure besteht.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Phosphat-Inhibitor ein Orthophosphorsäureester/Diphenolol- Polymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 10 000 ist.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher das Metallsalz ein Kupfer-, Zink oder Kobalt-Salz ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, bei welcher das Salz aus Kupfer- oder Zinknaphthenat besteht.

7. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem zu einer auf Wasser basierenden Zusammensetzung ein Phosphat-Inhibitor und ein Metallsalz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zugegeben wird.