DE3827488A1

DE3827488A1 - Verfahren zur herstellung eines anstrichmittels auf wasserbasis

Info

Publication number: DE3827488A1
Application number: DE3827488A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Chem Dr Thoeresz
Original assignee: W L SCHWAAB Gebr BECK
Current assignee: W L SCHWAAB Gebr BECK
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Anstrich mittels auf Wasserbasis, das ein in Wasser emulgierbares flüssiges Epoxid harz, einen Härter hierfür und gegebenenfalls Pigmente, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Beschleuniger, organische Lösungsmittel und weitere übliche Additive enthält nach Hauptpatent/Hauptpatentanmeldung P 37 35 988.6-45.

Anstrichmittel auf Wasserbasis, die ein Epoxidharz und ein Polyamid, d.h. ein spezielles Polyamid-Epoxidharz-Addukt, enthalten, sind beispielsweise aus der DE-PS 26 15 658 bekannt. Diese Anstrichmittel enthalten ein Epoxidharz eines mittleren Epoxidäquivalentgewichts zwischen 140 und 480 und einer mittleren Viskosität zwischen 100 und 16 000 mPa · s (bei 25°C), ein spezielles Polyamid-Epoxidharz-Addukt und ein Zinkstaub pigment eines mittleren Teilchendurchmessers von 2 bis 15 Mikrometern. Hiermit sollen hohe Korrosionsschutzwerte erzielt werden. Diese Anstrich mittel sind aufwendig herstellbar, weil sie ein spezielles Polyamid-Epoxid harz-Addukt als Härter erfordern. Darüber hinaus wurde gefunden, daß sie aufgrund ihres hohen Anteils an Zinkstaub nur bei der Grundierung von Stahl zu den wünschenswerten Effekten führen, nicht jedoch als deko rativer Industrielack oder allgemein als Decklack geeignet sind. Ähnliche Anwendungsmöglichkeiten zeigt das in der DE-PS 28 49 123 beschriebene Anstrichmittel, das kleine Mengen an organischem Lösungsmittel enthält, was unter Unweltschutzbedingungen nachteilig ist. Entsprechendes gilt auch für das Anstrichmittel nach der DE-PS 27 33 188, das unter anderem flüchtige Amine und vernetzbare Aminoharze enthalten. Die DE-PS 30 09 104 beschreibt wäßrige Epoxidharzdispersionen, die vor wiegend als feuerhemmende Überzüge eingesetzt werden, wobei eine komplexe Kombination aus Härtern, d.h. Polyaminen, Amidoaminen, Anhydriden etc., sowie aus einem aromatischen Diisocyanatgemisch herangezogen wird. Es werden allerdings auch umweltfreundliche, kalt härtende Lackharzsysteme auf der Basis flüssiger Epoxidharze, die mit aliphatischen Diglycidylethern modifiziert sind, beschrieben. Für sie wird als besonders geeigneter Härter eine Polyamidoamin-Verbindung herange zogen.

Die DE-OS 27 26 269 betrifft eine wäßrige Epoxidharzemulsion, die zum Korrosionsschutz von insbesondere großflächigen Stahlbauteilen verwendet wird. Diese bekannten Emulsionen enthalten einen beträchtlichen Anteil an aufwendig herzustellendem Reaktivverdünner und werden nach den Beispielen mit organischen Lösungsmitteln (Benzylalkohol) auf die erforderliche Verarbeitungsviskosität verdünnt. Die Reaktivverdünner sind nicht mit Weichmachern, die im Rahmen der nachfolgend geschilderten Erfindung notwendig sind, zu vergleichen.

Der Erfindung gemäß Hauptpatent/Hauptpatentanmeldung P 37 35 988.6-45 lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Lackieren von Gegenständen unter Einsatz eines Epoxidharzsystems auf Wasserbasis vorzuschlagen, das die Nachteile des oben angesprochenen Standes der Technik nicht zeigt, und sowohl zum Lackieren von metallischen Ober flächen mit hoher Korrosionsanforderung als auch zum Lackieren von Kunststoffoberflächen geeignet ist, wobei die Härtungstemperatur nicht kritisch sein soll. Das Anstrichmittel soll voll umweltfreundlich, frei von organischen Lösungsmitteln und flüchtigen Aminen sein können.

Diese Aufgabe wurde durch ein Verfahren zur Herstellung eines Anstrich mittels auf Wasserbasis gelöst, das ein in Wasser emulgierbares flüssiges Epoxidharz, einen Härter hierfür, ein Korrosionsschutzmittel und gege benenfalls Farbpigmente, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Beschleuniger und weitere übliche Additive enthält, wobei man eine das flüssige und emul gierbare Epoxidharz enthaltende wäßrige Komponente A einer Viskosität von 2500 bis 10 000 mPa · s mit einer den Härter enthaltenden wäßrigen Komponente B einer Viskosität von 2500 bis 10 000 mPa · s auf einer üblichen Mischanlage oder manuell unmittelbar vor der Applikation des zu härtenden Anstrichmittels mischt und anschließend zu dieser Mischung eine verdünnende wäßrige Komponente C in einer solchen Menge zu mischt, daß die erhaltene neue Mischung auf eine Spritzviskosität von 14 bis 30 Sekunden, bestimmt in einem DIN-4 mm-Becher (53 211), eingestellt ist, wobei den Komponenten A, B und/oder C oder deren Mischung die nachfolgend genannten Korrosionsschutzsysteme und Weichmacher in solchen Mengen beigegeben werden, daß das fertige Anstrichmittel a) 5 bis 25 Gew.-% eines Korrosionsschutzsystems aus 1) einem Korrosions schutzpigment in Form von schwerlöslichen Boraten, Phosphaten und/oder Silikaten und 2) einem Korrosionsinhibitor in Form von Metallsalzen einer organischen Nitroverbindung und/oder von Mehrphasen pigmenten und b) 0,1 bis 5 Gew.-% eines externen flüssigen Weich machers für wäßrige Systeme in Form eines Polymerweichmachers enthält. Die obigen Viskositätswerte in mPa · s wurden nach DIN 53019 bei 20°C mit einem Rotationsviskometer nach Haake ermittelt.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß entgegen den im Haupt patent bzw. der Hauptpatentanmeldung P 37 35 988.6-45 angegebenen Viskositätswerten der wäßrigen Komponente A und der wäßrigen Kompo nente B die Viskosität auf dem Bereich von 10 000 bis 70 000 mPa · s gesteigert werden kann. Bevorzugt ist dabei der Bereich von etwa 12 000 bis 60 000, insbesondere von etwa 20 000 bis 50 000 mPa · s. Die bereits erwähnte Spritzviskosität liegt dabei in dem Bereich von 14 bis 100 Sekunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Lackieren von Gegenständen umfaßt demzufolge ein gezieltes Mischvorgehen, wobei bestimmte Viskosi tätswerte zu bedenken sind und darüber hinaus spezielle Korrosionsschutz systeme und Weichmacher in dem auftragsfähigen Anstrichmittel ent halten sind. Von Bedeutung ist auch das System flüssiges emulgierbares Epoxidharz/Härter.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zunächst eine wäßrige Komponente A einer Viskosität von 10 000 bis 70 000 mPa · s hergestellt. Diese wäßrige Komponente A enthält ein flüssiges emulgierbares Epoxid harz, das im Handel erhältlich ist. Insbesondere handelt es sich dabei um ein flüssiges emulgierbares Epoxidharz, das das Reaktionsprodukt eines Epichlorhydrins mit Bisphenol-A, insbesondere eines Molekulargewichts von nicht mehr als 700, darstellt. Es wird bevorzugt, daß dieses flüssige emulgierbare Epoxidharz eine Epoxidzahl von 4,0 bis 7,0 Val/kg, insbe sondere von etwa 5,0 bis 6,0 Val/kg und eine Viskosität (ermittelt ohne Wasseranteil) von 6500 bis 8500 mPa · s (gemessen bei 25°C), aufweist. Dieses spezielle flüssige und emulgierbare Epoxidharz wird in einer solchen Menge in insbesondere demineralisiertes Wasser eingebracht, daß die fertige wäßrige Mischung, vorstehend als "wäßrige Komponente A" bezeichnet, eine Viskosität von etwa 10 000 bis 70 000 mPa · s zeigt. Hier gelten auch die im Zusammenhang mit der wäßrigen Komponente A ange gebenen bevorzugten Werte.

Zur Härtung des obengenannten Epoxidharzes in dem fertigen Anstrich mittel wird eine wäßrige Komponente B hergestellt, die eine Viskosität von ebenfalls 10 000 bis 70 000 mPa · s aufweist. Bevorzugt ist dabei der Bereich von etwa 12 000 bis 60 000, insbesondere von 20 000 bis 50 000 mPa · s. In dieser wäßrigen Komponente B ist der Härter des Epoxidharzes enthalten. Dem Fachmann steht es hier frei, die im Stand der Technik zur Härtung von Epoxidharzen bekannten Härter heranzuziehen. So weiß er, daß die Vernetzung durch Reaktion der Epoxidgruppen mit Poly aminen, Anhydriden, mehrbasischen Säuren usw. eintreten kann. Des weiteren wird er berücksichtigen, daß es sich bei diesen Epoxidharzhärter nicht um Katalysatoren, sondern um Reaktanden handelt, und beim Härten auf die Einhaltung der zweckmäßigen Mengenverhältnisse achten. Er wird demzufolge die wäßrige Komponente B unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte der erwähnten Komponente A anpassen. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß als Härter insbesondere Amin verbindungen, vorzugsweise Polyamidoaminverbindungen, geeignet sind. Bei diesen Polyamidoaminverbindungen ist es bevorzugt, wenn sie in der wäßrigen Komponente B in 50%iger Konzentration vorliegen. Diese sind ebenfalls im Handel erhältlich. Für die Zwecke der Erfindung muß es sich um wasserlösliche Aminverbindungen der beschriebenen Art handeln. Geeignet sind dabei beispielsweise auch Aminverbindungen, die sich aus der DE-PS 26 15 658 ergeben.

Die beiden oben angesprochenen Komponenten A und B werden nun wie folgt miteinander gemischt, wobei dies auf einer üblichen Mischanlage erfolgen kann, wie z.B. auf einer 2- oder 3-Komponentenmischanlage, die zur Verarbeitung von 2- Komponenten-Reaktionslacken in der Lackier praxis bekannt ist, wobei auch ein manuelles Vermischen möglich ist. Der nun erhaltenen Mischung wird eine verdünnende wäßrige Komponente C, die im Einzelfall reines Wasser sein kann, in einer solchen Menge hinzu gegeben, daß die erhaltene neue Mischung eine Spritzviskosität von 14 bis 100 Sekunden, bestimmt in einem DIN-4 mm-Becher (DIN 53211), aufweist.

Ganz wesentlich ist es jedoch, um mit dem erfindungsgemäßen Anstrich mittel die angestrebten Ergebnisse zu erzielen, daß es das vorstehend bereits erwähnte Korrosionsschutzsystem sowie den externen flüssigen Weichmacher in den erwähnten Mengen enthält. Die Zugabe dieser Addi tive kann grundsätzlich bei den vorgenannten Einzelschritten erfolgen, aber auch nach Herstellung der Mischung aus den erwähnten Kompo nenten A, B oder C. Dabei wird es des weiteren bevorzugt, daß das fertige Anstrichmittel 5 bis 30 Gew.-% des flüssigen Epoxidharzes und 5 bis 30 Gew.-% des Härters enthält.

Wichtiger Bestandteil des Korrosionsschutzsystems ist demzufolge ein Korrosionsschutzpigment in Form von in Wasser schwerlöslichen Boraten, Phosphaten und/oder Silikaten sowie eines Korrosionsinhibitors in Form von Metallsalzen einer organischen Nitroverbindung und/oder eines Mehrphasenpigmentes. Als in Wasser schwerlösliche Borate werden das Zinkborat, als Phosphate das Zinkphosphat und als Silikate das Calcium silikat bevorzugt. Ein besonders bevorzugter Korrosionsinhibitor in Form eines Metallsalzes einer organischen Nitroverbindung ist das Zinksalz.

Anstelle des Korrosionsschutzsytems kann gleichermaßen vorteilhaft ein sogenanntes Mehrphasenpigment eingesetzt werden, insbesondere ein Mehrphasenpigment auf der Basis von Zinkphosphat. Mehrphasenpigmente zeichnen sich insbesondere durch folgende Eigenschaften aus: gute Dispergierbarkeit, hoher Korrosionsschutz durch ausgewählte Kombination von anorganischen Pigmenten mit schwer löslichen, elektrochemisch aktiven Korrosionsinhibitoren.

Wesentlicher weiterer Bestandteil des fertigen Anstrichmittels ist ein externer flüssiger Weichmacher in der erwähnten Menge, wobei es sich um einen dem Stand der Technik bekannten Polymerweichmacher handelt, insbesondere um Polyglykole und/oder Alkylsulfonsäureester. Es können aber auch andere bekannte Weichmacher verwendet werden, wie z.B. Ester, (Phthalsäureester, Phosphorsäureester, Ester zweibasischer Carbon säuren und dgl.), Alkohole, Ether, Polyether, Amide, Fette, Öle und dgl.

Schließlich lassen sich dem fertigen Anstrichmittel in den verschiedenen Verfahrensstufen, wobei der Fachmann die geeigente Verfahrensstufe leicht feststellen kann, weitere Additive einverleiben, so Pigmente, Füll stoffe, Mattierungsmittel, Beschleuniger, organische Lösungsmittel sowie weitere übliche Additive. Als Pigmente werden insbesondere neutral wirkende Pigmente, wie vorzugsweise Ruß oder Titanoxid, in einer solchen Menge beigegeben, daß sie in dem fertigen Anstrichmittel in einer Menge von 1,5 bis 20 Gew.-% enthalten sind. Als Füllstoffe sind insbesondere geeignet CaCO₃, BaSO₄, SiO₂ und AlPO₄, als Mattierungs mittel Talkum, Wachse und SiO₂, als Beschleuniger Amine, als organisches Lösungsmittel Glykole, Diglykole, Glykolacetate und Alkohole. Von besonderen Wert ist der Einsatz des Füllstoffs Calcium carbonat, das in dem fertigen Anstrichmittel vorzugsweise in einer Menge von 1,5 bis 10 Gew.-% vorliegt. Die Erfindung benötigt, was von Vorteil ist, keinen Reaktivverdünner. Dies soll jedoch nicht ausschließen, daß in einzelnen Fällen eine mehr oder weniger große Menge an Reaktiv verdünner herangezogen werden kann.

Die nachfolgende Beschreibung soll sich mit weiteren Aspekten bzw. Vorteilen der Erfindung sowie mit Methoden befassen, die zu deren Bewertung geeignet sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft also ein reaktives Anstrichmittel system, das sowohl zur lufttrocknenden, als auch zu Einbrenn anwendungen bei niedrigen, aber auch bei höheren Temperaturen geeignet ist. Das System kann so eingestellt werden, daß es äußerst umwelt freundlich, lösungsmittelfrei, frei von flüchtigen Aminen, geruchlos und äußerst anwenderfreundlich ist. So sind die Arbeitsgeräte beispielsweise sehr leicht mit Leitungswasser zu reinigen.

Aufgrund zunehmend strenger Vorschriften bezüglich der Lösungsmittel emission werden wasserverdünnbare Anstrichmittel mit geringen oder bevorzugt ohne Lösungsmittelanteilen immer mehr geschätzt, zumal diese wirtschaftlicher sind als eine investitionsintensive Lösungsmittelver brennung oder Rückgewinnung aus lösungsmittelhaltigen oder lösungs mittelarmen Lacksystemen. Die erfindungsgemäßen Anstrichmittel stellen eine umweltfreundliche, schon bei niedrigen Temperaturen rasch härtende Lackierungsalternative dar, die geeignet ist zur Lackierung bei üblichen Einbrenntemperaturen von hochkorrosionsbeanspruchten Metall konfektionen oder Automobilteilen, wie Motoren, Luft- und Ölfilter, Kühler, Scheibenwischer, oder zur Lackierung bei niedrigen Temperaturen von solchen Kunststoffteilen oder Automobilteilen, die neben hohen Korro sionsansprüchen aus konstruktiven Gründen bei der Lackierung keinen großen Temperaturen ausgesetzt werden dürfen, wie z.B. Stoßdämpfer oder Kunststoffteile (Stoßfänger, Rückspiegel, Spoiler u.a.).

Die Trockungs- und Einbrennbedingungen der erfindungsgemäß herge stellten Lacke können in weiten Grenzen variiert werden. Es können Temperaturen von 20°C (Raumtemperatur) bis 180 bis 200°C bei ent sprechenden Trocknungszeiten von 24 Stunden bis 5 Minuten gewählt werden. Bevorzugt werden Einbrenntemperaturen zwischen 90 und 130°C. Die entsprechenden Einbrennzeiten betragen dann 30 bzw. 10 bis 15 Minuten.

Bei den oben genannten Trocknungsbedingungen sind die Lackfilme griffest und weitgehend ausgehärtet (manipulierfähig). Die endgültigen Eigenschaften der Lackfilme werden erst nach einigen Tagen erreicht. Die Trocknungsparameter sind stark abhängig vom eingesetzten Mischungsverhältnis der beiden genannten Reaktionskomponenten. Erfindungsgemäß beeinflußt das Mischungsverhältnis die erzielten Korro sionsschutzwerte, Beständigkeitswerte und mechanischen Eigenschaften der Lackfilme. Je nach Anwendungszweck müssen die optimalen Mischungsverhältnisse ermittelt werden.

Die Applikation der erfindungsgemäß hergestellten Anstrichmittel kann je nach der eingestellten Viskosität durch Verfahren erfolgen, wie sie für die Applikation von lösungsmittelhaltigen Flüssiglacken bekannt und üblich sind, z.B. durch Spritzen auf Einkomponenten-, Zweikomponenten oder Dreikomponeten-Spritzanlagen, mit oder ohne Heizvorrichtung, nach dem Druckluftverfahren, dem Airlessverfahren oder dem elektro statischen Verfahren. Die Lacke können sowohl manuell als auch maschinell mit Hilfe von Spritzautomaten verarbeitet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens, vor allem für die Lackierung in großer Serie, wie z.B. der Lackierung von Automobilzulieferungen (Stoßfänger, Stoßdämpfer, Luft- und Ölfilter, Kühler, Scheibenwischer, Rückspiegel, Spoiler, Radkappen usw.), ist die elektrostatische, automatische und kontinuierliche Versprühung mittels Scheiben oder Glocken, wobei die reaktiven Komponenten A und B sowie die verdünnende wäßrige Komponente C auf einer kontinuierlichen Misch anlage innigst vermischt und auf die nötige Spritzviskosität (15 bis 21 Sekunden im DIN-4 mm-Becher) eingestellt werden.

Die Prüfung der fertigen ausgehärteten Anstrichmittel kann nach folgenden Methoden vorgenommen werden: Zur Prüfung wird das Anstrich mittel auf in der Regel 1 bis 1,5 mm starkem, entfetteten, vorbe handelten Tiefzieh-Stahlblechen oder Kunststofftafeln mit Hilfe einer Handspritzpistole aufgebracht. Die Trocknungsbedingungen können zwischen 30 bis 35 Minuten bei 80 bis 90°C und etwa 10 Minuten bei etwa 140°C variiert werden, ohne daß sich wesentliche Unterschiede in den Beschichtungseigenschaften ergeben. Die Abdunstzeit vor dem Temperaturtrocknung beträgt zweckmäßigerweise 8 bis 10 Minuten. Bei kürzeren Abdunstzeiten können je nach Schichtdicken (ab 40 bis 50 Mikro meter Trockenschicht) Oberflächenstörungen in Form von Bläschen auftreten. Die Schichtstärke der Filme, an denen die Prüfung erfolgt, beträgt 40 bis 50 Mikrometer. Es wurden folgende mechanische und chemische und Korrosionsschutz-Eigenschaften geprüft bzw. folgende Prüfungen durchgeführt: a) Aussehen der Oberfläche (rein visuell), b) Härteprüfung nach Buchholz (DIN 53153) und Ritzhärteprüfung mit dem Ericsenstab, c) Haftfestigkeit durch den Gitterschnittest und Tesaabriß nach DIN 53151, d) Wasserfestigkeit und Korrosionsschutzwirkung nach dem Kondenswasserkonstantklima (Schwitzwassertest nach DIN 50017-KK), e) Salzsprühnebeltest nach DIN 50021, f) Beständigkeit gegen Lösungsmittel und Öle nach der DB-Werksnorm. Die Schwitzwasser- und Salzsprühtests wurden auf vorbehandelten Stahlblechen durchgeführt (Phosphorsäure-Vorbehandlung, Eisenphosphatierung oder Zinkphospha tierung.

Beschichtungen auf der Basis der erfindungsgemäßen reaktiven wäßrigen Epoxidharzsysteme zeigen hohe Chemikalien- und Wasserbeständigkeit sowie gute mechanische Eigenschaften und guten Korrosionsschutz und entsprechen den derzeitig hohen Anforderungen der Automobilhersteller, wie es die nachfolgenden Beispiele zeigen. Beschichtungen mit den erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmitteln zeichnen sich dadurch aus, daß sie überraschenderweise gleichzeitig gute mechanische Eigenschaften, hervorragende Chemikalien-, insbesondere Lösungsmittel- und Wasser beständigkeit sowie guten Korrosionsschutz ergeben. Sie sind in hohem Maße umweltfreundlich.

Beschichtungen auf der Basis der erfindungsgemäßen 2-K-Epoxidwasser lacke zeichnen sich durch besonders gute Haftungseigenschaften auf vielen Untergrundmaterialien aus und finden daher Anwendung zur Lackierung von sowohl metallischen (Stahl, Aluminium, verzinktem Stahl, Zink, Zinn u.a.) als auch auf Kunststoffoberflächen (PA, PC, PP-EPOM, ABS u.a.) oder Holz.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung noch näher erläutern. Darin bedeuten die Angaben "Teile" und "Prozente" jeweils "Gewichts teile" bzw. "Gewichtsprozent".

Beispiele A. Herstellung der Komponente A (mit Gehalt an flüssigem Epoxidharz)

Es wurde ein flüssiges Epoxidharz (Epoxidzahl: 5,4-5,8; Viskosität bei 25°C: 6500-8500 mPa · s, Farbzahl nach Gardner: 3; Dichte bei 25°C: 1,15 g/ml; Feststoffgehalt: 100%) auf 50 bis 60°C vorgewärmt. Unter permanetem Rühren und unter Beibehaltung der genannten Temperatur werden portionsweise vollständig entsalztes VE-Wasser I. einemulgiert. Danach wurden portionsweise alle Pigmente, Füllstoffe und Additive eindispergiert. Die so erhaltene Masse wurde auf einem 3-Walzenstuhl oder einer Perlmühle abgerieben. Anschließend wurde unter intensivem Rühren eine weitere Menge VE-Wasser II. eingerührt. Als Beispiel wird die folgende Rezeptur genannt.

Rezeptur der Komponente A
Flüssiges Epoxidharz
31,5 Gew.-Teile
Weichmacher (Allylsulfonsäureester des Phenols)	3,0 Gew.-Teile
VE-Wasser	26,2 Gew.-Teile
Entschäumer (ungesättigter Alkohol)	0,9 Gew.-Teile
Ruß	1,5 Gew.-Teile
Talkum	9,8 Gew.-Teile
Bariumsulfat	6,3 Gew.-Teile
Calciumcarbonat	6,3 Gew.-Teile
Korrosionsinhibitor (Zinksalz einer organischen Verbindung)	1,0 Gew.-Teile
Korrosionsschutzpigment (Mehrphasenpigment mit Zinkborat)	10,0 Gew.-Teile
Wachs (PETF-Wachs)	1,0 Gew.-Teile
SiO₂-Mattierungsmittel	1,5 Gew.-Teile
Siliconverlaufmittel	1,0 Gew.-Teile

Die Viskosität der Komponente A wurde bei 20°C mit einem Rotations viskosimeter bestimmt und betrug 50 000 mPa · s.

B. Herstellung der Kommponente B (Härter)

Ausgegangen wurde von einer 50%igen wäßrigen Lösung eines Polyamido amins einer Viskosität von 13 000 bis 23 000 mPa · s (gemessen bei 25°C nach DIN 53015), einer Zahl nach Gardner von weniger als 14, einer Dichte bei 25°C von 1,04 g/ml, einer Amin-Zahl von 155-170. Diese wäßrige Lösung wurde durch Verdünnen mit Wasser auf eine 33%ige Konzentration eingestellt und war der Härter B.

C. Herstellung der Lacke und Beschichtungen Beispiel C1

Anhand dieses Beispiels wurde die Eignung des erfindungsgemäß einge setzten Anstrichmittels als Grundierung für die Lackierung temperatur empfindlicher Kunststoffteile auf Polyamid (PA) und Polycarbonat (PC) veranschaulicht. Es wurden 100 Teile Komponente A und 30 Teile Komponente B innigst vermischt und anschIießend mit VE-Wasser auf eine Spritzviskosität von 25 Sekunden DIN-4 mm-Becher verdünnt. Zur Prüfung wurde der Lack auf PA- und PC-Kunststoffplatten bei 45 Minuten und 80°C eingebrannt und anschließend mit üblichem 2K-PUR-Metallic-Autolacken überlackiert. Die Schichtstärke der Filme, an denen die Prüfungen erfolgten, betrug etwa 20 bis 25 Mikrometer Grundierung und etwa 40 bis 50 Mikrometer Gesamtlackaufbau.

Beispiel C2

Anhand dieses Beispiels wird die Eignung der erfindungsgemäß einge setzten Anstrichmittel als Einschichtlack für die Lackierung metallischer Kraftfahrzeugteile hoher Korrosionsbeanspruchung gezeigt, die aber nicht zu hohen Einbrenntemperaturen ausgesetzt werden dürfen (z.B. Stoß dämpfer).

Es wurden jeweils 100 Teile Komponente A mit unterschiedlichen Mengen Härter (Komponente B) (sh. Tabelle II) innigst vermischt und anschließend von Hand portionsweise (3-4 Portionen) VE-Wasser (voll entsalztes Wasser) auf die gewünschte Spritzviskosität verdünnt (14-21 DIN 4 Sekunden). Die Mischung der Komponenten A und B und die anschließende Spritzviskositätseinstellung mit Wasser kann auch auf bekannten 2K- oder 3K-Anlagen kontinuierlich durchgeführt werden.

Die Prüfungen der beiden Anstrichmittel (C₁ und C₂) erfolgten nach der üblichen Vorschrift der Automobilhersteller und zeigen gute bis sehr gute Eigenschaften wie:
sehr große Härte und Elastizität,
Haftung auf Holz, metallischem Untergrund (Stahl, verzinktem Blech), Aluminium) wie auf einer großen Anzahl von Kunststoffen (PA, PC, PPO, PP-EPDM, PE, PP, ABS),
gute Überlackierbarkeit,
gute bis sehr gute Chemikalienbeständigkeit und
sehr gute Korrosionsbeständigkeit im Salzsprühnebel und im Kondens wasserklima sowie im Wechselklima.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Anstrichmittel auf Wasserbasis, das ein in Wasser emulgierbares flüssiges Epoxidharz, einen Härter hierfür, ein Korrosionsschutzmittel und gegebenenfalls Farbpigmente, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Beschleuniger und weitere übliche Additive enthält, wobei man eine das flüssige und emulgierbare Epoxidharz enthaltende wäßrige Komponente A einer Viskosität von 2500 bis 10 000 mPa · s mit einer den Härter enthaltenden wäßrigen Komponente B einer Viskosität von 2500 bis 10 000 mPa · s (bestimmt nach DIN 53 019) auf einer üblichen Mischanlage oder manuell unmittelbar vor der Applikation des zu härtenden Anstrichmittels mischt und anschließend zu dieser Mischung eine verdünnende wäßrige Komponente C in einer solchen Menge zu mischt, daß die erhaltene neue Mischung auf eine Spritzviskosität von 14 bis 30 Sekunden, bestimmt in einem DIN-4 mm-Becher (53 211), eingestellt ist, wobei den Komponenten A, B und/oder C oder deren Mischung die nachfolgend genannten Korrosionsschutzsysteme- und Weichmacher in solchen Mengen beigegeben werden, daß das fertige Anstrichmittel a) 5 bis 25 Gew.-% eines Korrosionsschutzsystems aus 1) einem Korrosions schutzpigment in Form von schwerlöslichen Boraten, Phosphaten und/oder Silikaten und 2) einem Korrosionsinhibitor in Form von Metallsalzen einer organischen Nitroverbindung und/oder von Mehrphasen pigmenten und b) 0,1 bis 5 Gew.-% eines externen flüssigen Weich machers für wäßrige Systeme in Form eines Polymerweichmachers enthält, nach Hauptpatent/Hauptpatentanmeldung P 37 35 988.6-45, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Komponenten A und B ange hobene Viskositäten in dem Bereich von etwa 10 000 bis 70 000 mPa · s aufweisen, wobei die Spritzviskosität auf den Bereich von 14 bis 100 Sekunden erweitert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung aus der Komponenten A und B als Füllstoff: Calciumcarbonat, Bariumsulfat und/oder Talkum in einer solchen Menge einverleibt wird, daß das fertige Anstrichmittel 2 bis 35 Gew.-% enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung aus der Komponenten A und B oder der Mischung aus den Komponenten A, B und C in Wasser neutral wirkende Farbpigmente, insbe sondere Ruß oder Titandioxid, oder andere Farbpigmente in einer solchen Menge beigegeben werden, daß in dem fertigen Anstrichmittel davon 1,5 bis 25 Gew.-% enthalten sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verfahren so geführt wird, daß das fertige Anstrich mittel 5 bis 30 Gew.-% des flüssigen Epoxidharzes einer Epoxidzahl von 4,0 bis 7,0 Val/kg und einer Viskosität (ermittelt ohne Wasseranteil) von 800 bis 10 000 mPa · s (gemessen bei 25°C) und eines Molekulargewichts von höchstens etwa 700 enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren so geführt wird, daß das flüssige Epoxidharz eine Epoxidzahl von 5,0 bis 6,0 Val/kg und eine Viskosität von 6000 bis 9000 mPa · s aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verfahren so geführt wird, daß das fertige Anstrich mittel 5 bis 30 Gew.-% des Härters enthält.

7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem Anstrichmittel als schwerlösliches Borat ein Zinkborat, als Phosphat ein Zinkphosphat, als Silikat ein Calciumsilikat und als organische Nitroverbindung ein Zinksalz eingesetzt wird.

8. Anstrichmittel auf Wasserbasis, das ein in Wasser emulgierbares flüssiges Epoxidharz, einen Härter hierfür, ein Korrosionsschutzmittel und gegebenenfalls Farbpigmente, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Beschleu niger und weitere übliche Additive enthält, hergestellt durch Mischen einer das flüssige und emulgierbare Epoxidharz enthaltenden wäßrigen Komponente A einer Viskosität von 2500 bis 10 000 mPa · s mit einer den Härter enthaltenden wäßrigen Komponente B einer Viskosität von 2500 bis 10 000 mPa · s auf einer üblichen Mischanlage oder manuell unmittelbar vor der Applikation des zu härtenden Anstrichmittels und anschließendes Zumischen einer verdünnenden wäßrigen Komponente C in einer solchen Menge, daß die erhaltene neue Mischung auf eine Spritzviskosität von 14 bis 30 Sekunden, bestimmt in einem DIN-4 mm-Becher (53 211), eingestellt ist, wobei den Komponenten A, B und/oder C oder deren Mischung die nachfolgend genannten Korrosionsschutzsysteme und Weichmacher in solchen Mengen beigegeben werden, daß das fertige Anstrichmittel a) 5 bis 25 Gew.-% eines Korrosionsschutzsystems aus 1) einem Korrosions schutzpigment in Form von schwerlöslichen Boraten, Phosphaten und/oder Silikaten und 2) einem Korrosionsinhibitor in Form von Metallsalzen einer organischen Nitroverbindung und/oder von Mehrphasen pigmenten und b) 0,1 bis 5 Gew.-% eines externen flüssigen Weich machers für wäßrige Systeme in Form eines Polymerweichmachers enthält, nach Hauptpatent / Hauptpatentanmeldung P 37 35 988.6-45, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Komponenten A und B ange hobene Viskositäten in dem Bereich von etwa 10 000 bis 70 000 mPa · s aufweisen, wobei die Spritzviskosität auf den Bereich von 14 bis 100 Sekunden erweitert ist.