DE69005867T2 - Metallpigment-Zusammensetzung und wässrige Überzugsmasse auf deren Basis. - Google Patents

Metallpigment-Zusammensetzung und wässrige Überzugsmasse auf deren Basis.

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Teruaki Kuwajima
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine metallische Pigmentzusammensetzung und eine sie enthaltende, auf Wasser basierende Beschichtungszusammensetzung.
  • Eine Farbe, die ein metallisches Pigment, wie pulverförmiges oder schuppenförmiges Aluminium, enthält, schafft eine metallisch glänzende Oberfläche. Die meisten der metallischen Farben basieren auf organischen Lösungsmitteln, jedoch weisen sie Probleme hinsichtlich der Umweltverschmutzung, der Arbeitsbedingungen und dergleichen auf. Dementsprechend wird vorgeschlagen und untersucht, das organische Lösungsmittel durch Wasser zu ersetzen.
  • Wasser jedoch bedingt verschiedene Probleme. Das metallische Pigment reagiert heftig mit Wasser, wobei Wasserstoffgas entwickelt wird, das gefährlich ist und Explosionen verursachen kann. Die Probleme sind noch ernsthafter im Bereich der automatisierten Industrien, da die Farbe im allgemeinen in einem geschlossenen Behälter während einer langen Zeitdauer vor der Anwendung gelagert wird.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, wurde gemäß der japanischen Kokai-Veröffentlichung (ungeprüft) 168663/1983 vorgeschlagen, das metallische Pigment mit einem bestimmten organischen Phosphat auf der Oberfläche zu beschichten, um seine Oberfläche hydrophob zu machen. Dieses Verfahren jedoch führt häufig zu einer Agglomerierung des metallischen Pigments, was in nachteiliger Weise die Oberflächenglätte der beschichteten Oberfläche beeinflußt und die Adhäsionseigenschaften verschlechtert. Eine große Menge eines oberflächenaktiven Mittels wird zu der vorgeschlagenen Beschichtungszusammensetzung gegeben, um die obigen Probleme zu verbessern, jedoch senkt das oberflächenaktive Mittel die Wasserwiderstandsfähigkeit der Beschichtungen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine metallische Pigmentzusammensetzung, die stabil in einer auf Wasser basierenden Beschichtungszusammensetzung dispergiert ist, und die auch glatte Oberflächen mit einer überlegenen Wasserwiderstandsfähigkeit schafft. Die metallische Pigmentzusammensetzung umfaßt ein metallisches Pigment und eine Phosphorverbindung, dargestellt durch die folgenden Formeln (I) oder (II):
  • wobei l 0 oder 1 ist, m eine Zahl von 1 bis 4 ist, R&sub1; eine aliphatische, alizyklische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Wertigkeit m ist, R&sub2;, R&sub7; und R&sub8;, die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom, eine aliphatische C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische C&sub3;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten, R&sub3;, R&sub4;, R&sub5; und R&sub6;, die gleich oder verschieden sind, eine aliphatische C&sub1;-C&sub3;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;- oder C&sub7;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten;
  • wobei n 0, 1 oder 2 ist, p eine Zahl von 1 bis 3 ist, n + p gleich 3 ist, q 0 oder 1 ist, R&sub9;, R&sub1;&sub4; und R&sub1;&sub5;, die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom, eine aliphatische C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische C&sub3;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten, R&sub1;&sub0;, R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3;, die gleich oder verschieden sind, eine aliphatische C&sub1;-C&sub3;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;- oder C&sub7;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten;
  • wobei die Phosphorverbindung in einer Menge von 0,5 bis 200 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des metallischen Pigments vorliegt.
  • Die Erfindung schafft auch eine auf Wasser basierende Beschichtungszusammensetzung, die die oben genannte metallische Pigmentzusammensetzung enthält.
  • Die Phosphorverbindungen (I) oder (II) können gemäß den folgenden chemischen Gleichungen [A], [B] oder [C] hergestellt werden:
  • wobei R&sub1;, R&sub3; - R&sub8; und m die gleiche Bedeutung wie oben besitzen, R&sub2; ein Wasserstoffatom ist, und l 1 ist;
  • wobei R&sub9; - R&sub1;&sub3;, n und p wie oben definiert sind, R&sub1;&sub4; ein Wasserstoffatom ist, und q 1 ist;
  • wobei R&sub1; - R&sub8;, l und m wie oben definiert sind, und X ein Halogenatom ist.
  • Die Ausgangsmaterialien (a) und (c) der obigen Gleichungen sind Oxazolinverbindungen, die kommerziell verfügbar sind oder durch bekannte Verfahren hergestellt werden, wie z. B. eine Kondensationsreaktion einer Carbonsäure und von 2-Hydroxyethylamin. Typische Beispiele des Materials (a) und (c) sind Oxazoline, die eine aliphatische oder alizyklische Gruppe tragen, wie z. B. 2-Methyl-2-oxazolin, 2-Ethyl-2-oxazolin, 2-n-Propyl-2-oxazolin, 2-Isobutyl-2-oxazolin, 2-n-Octyl-2-oxazolin, 2-Lauryl-2-oxazolin, 2-Cyclohexyl-2-oxazolin, 5,5-Dimethyl-2-oxazolin, 2,2'-Tetramethylenbis-(4,4-dimethyl-2-oxazolin) und dergleichen; Oxazoline, die eine aromatische Gruppe tragen, wie z. B. 2-Phenyl-2-oxazolin, 2,5-Diphenyl-2-oxazolin, 5-Phenyl-2-oxazolin, 2,2'-m-Phenylenbis-2-oxazolin, 2,2'-p-Phenylenbis-2-oxazolin, 2,2'-p-Phenylenbis-2-oxazolin und dergleichen.
  • Die Ausgangsmaterialien (b) und (d) sind Phosphorsäure oder ein Phosphat mit mindestens einer Phosphorhydroxylgruppe. Die Materialien sind kommerziell verfügbar oder werden durch bekannte Verfahren hergestellt. Typische Beispiele der Materialien (b) und (d) sind Orthophosphorsäure; Phosphate, wie Mono- oder Di-butylphosphat, Mono- oder Di-pentylphosphat, Mono- oder Di-hexylphosphat, Mono- oder Di-heptylphosphat, Mono- oder Di-octylphosphat, Mono- oder Di-laurylphosphat, Mono- oder Di-phenylphosphat, Mono- oder Di-nonylphosphat, Mono- oder Di-benzylphosphat und dergleichen.
  • Das Ausgangsmaterial (e) der obigen Gleichungen ist eine Verbindung, die mindestens ein Acylhalogenid aufweist und kommerziell verfügbar oder über bekannte Verfahren herstellbar ist, wie z. B. einer Reaktion einer Carbonsäure mit Thionylchlorid oder Phosphorpentachlorid. Typische Beispiele der Materialien (e) sind n-Butylchlorid, n-Octylchlorid, Laurylchlorid, Benzoylchlorid, n-Butylylchlorid, i-Butylylchlorid, iso-Valeroylchlorid, n-Valeroylchlorid, n-Caproylchlorid, Enanthylchlorid, n-Caprilylchlorid, 2-Ethylhexanoylchlorid, n-Caprylchlorid, n-Dodecanoylchlorid, Benzoylchlorid und dergleichen.
  • Das Ausgangsmaterial (f) der Gleichungen ist eine Phosphorsäure, Phosphat, phosphorige Säure oder Phosphit, das mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe trägt. Das Material kann kommerziell erhalten werden und kann über bekannte Verfahren hergestellt werden, wie z. B. ein Verfahren, das in der japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 6561/1990 vorgeschlagen ist, ein Verfahren, wobei 1,3,2-Dioxaphosphoran mit einem Amin ringgeöffnet wird, ein Verfahren, wobei ein Aminoalkohol mit Phosphorsäure oder einer Phosphorverbindung verestert wird, oder ein Verfahren, wobei Vinylphosphat und ein Amin über eine Michael-Addition umgesetzt werden. Beispiele des Materials (f) sind Aminophosphat (l = 1), wie Mono-2-laurylaminoethylphosphat, 2-Dodecylaminoethyloctylphosphat, 2-Stearylaminoethylbutylphosphat und 2-(n-Butylamino)ethyl-p-nonylphenylphosphat; eine Aminophosphorsäure (l = 0), wie z. B. 2-dodecylaminoethylphosphorige Säure und dergleichen; ein Aminophosphit (l = 0), wie z. B. 2-(Dodecylamino)ethylmonooctylphosphit, 2-(n-Butylamino)ethylmonostearylphosphit, 2-(Stearylamino)ethylmono-n-butylphosphit und 2-(Octylamino)ethylmono-2-(chloroethyl)phosphit; und dergleichen.
  • Die Reaktionen [A] und [B] sind im Stand der Technik bekannt und können im allgemeinen bei einem molaren Verhältnis von ein oder mehr Molen an phosphoriger Hydroxidgruppe des Materials (b) in bezug auf ein Mol einer Oxazolingruppe des Materials (a), (b) oder (c), und vorzugsweise bei einem Verhältnis von 1:1 bis 1:10, durchgeführt werden. Die Reaktion kann bei mehr als Raumtemperatur, vorzugsweise bei 50 bis 120ºC, in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Eine Beendigung der Reaktion kann festgestellt werden, indem man den Säurewert bestimmt, jedoch kann allgemein die Reaktion bei mehr als 10 min, vorzugsweise bei 10 bis 120 min, beendet werden. Das bei der Reaktion zu verwendende Lösungsmittel beinhaltet einen aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Toluol und Xylol; einen halogenierten Kohlenwasserstoff, wie Chloroform; einen Ether, wie Dioxan; und dergleichen. Ein Katalysator, wie p-Toluolsulfonsäure, kann auch zu der Reaktionslösung hinzugegeben werden.
  • Die Reaktion [C] ist auch im Stand der Technik bekannt und kann bei einem molaren Verhältnis von m Molen des Materials (f) zu einem Mol des Materials (e) durchgeführt werden. Sie kann in einem Lösungsmittel bei einer Temperatur von -50ºC bis Raumtemperatur während 10 min bis 5 h durchgeführt werden. Ein organisches Amin, wie Triethylamin, kann zu dem abgefangenen Nebenprodukt Salzsäure zugegeben werden. Das für die Reaktion [C] geeignete Lösungsmittel beinhaltet einen Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; einen Kohlenwasserstoff, wie Toluol; und dergleichen. Das Lösungsmittel kann in dem Reaktionssystem in einer Menge von 0,1 bis 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-Teilen, pro 1 Gew.-Teil des Materials (e), vorliegen.
  • Auch die Phosphorverbindung (II) der vorliegenden Erfindung kann gemäß der folgenden Reaktionsgleichung [D] hergestellt werden:
  • wobei R&sub9; bis R&sub1;&sub5;, n und p wie oben definiert sind, und q = 1 ist.
  • Das Ausgangsmaterial (g) ist kommerziell verfügbar oder kann durch bekannte Verfahren hergestellt werden, wie z. B. über eine Reaktion einer halogenierten Verbindung und 2-Hydroxyethylamin. Typische Beispiele des Materials (g) sind N-(2-Hdyroxyethyl)propionamid, N-(2-Hydroxyethyl)octylamid, N-(2-Hydroxyethyl)laurylamid, N-Methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid, N-(2-Hydroxybutyl)laurylamid und dergleichen. Das Material (g) ist das gleiche wie das Material (b). Die Gleichung [D] ist eine Veresterungsreaktion, wobei q Mole der Hydroxyamidverbindung (g) mit einem Mol der Phosphorverbindung mit p Hydroxylgruppen umgesetzt werden. Die Reaktion kann in einem Lösungsmittel bei einer Temperatur von 100 bis 250ºC, vorzugsweise 150 bis 200ºC, während 30 min bis 10 h, vorzugsweise 1 bis 3 h, durchgeführt werden. Das bei der Reaktion zu verwendende Lösungsmittel beinhaltet Toluol, Xylol und dergleichen.
  • Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete metallische Pigment ist eines, das in diesem Gebiet allgemein verwendet wird, z. B. Aluminium, Goldbronze, Gold, Eisen, rostfreier Stahl, Nickel, Zink, Zinn, Chrom, Blei, Wismuth, oder eine Legierung hiervon. Bevorzugt ist Aluminium. Das metallische Pigment kann jede Form, wie Pulver oder Schuppen, annehmen, jedoch sind Schuppen bevorzugt.
  • Die metallische Pigmentzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann über beliebige Verfahren hergestellt werden, so lange das metallische Pigment mit der Phosphorverbindung (I) oder (II) kontaktiert wird. Z. B. kann, wenn das Metall gemahlen ist, die Phosphorverbindung hierzu allein oder zusammen mit einem Lösungsmittel oder einem Mahlmittel zugegeben werden. Auch kann eine metallische Pigmentpaste, die im allgemeinen ein metallisches Pigment und ein Lösungsmittel enthält, über ein bekanntes Verfahren hergestellt und dann mit der Phosphorverbindung vermengt werden. Weiterhin kann nach Entfernen eines Lösungsmittels und eines Mahlmittels von der metallischen Pigmentpaste, die eine metallische Farbe, ein Lösungsmittel und ein Mahlmittel enthält, das isolierte, metallische Pigment mit der Phosphorverbindung vermengt werden. Das für die Herstellung der metallischen Pigmentzusammensetzung oder der Pigmentpaste zu verwendende Lösungsmittel beinhaltet mineralischen Spiritus, das Lösungsmittel Naphtha und dergleichen. Das Mahlmittel beinhaltet eine ungesättigte Fettsäure, eine Fettsäure, ein Fettamid und dergleichen. Die Menge der Phosphorverbindung in der Zusammensetzung kann variiert werden in Abhängigkeit von der Art des metallischen Pigments, des Kontaktierungsverfahrens und dergleichen, jedoch liegt sie im allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 200 Gew.-Teilen, vorzugsweise 1 bis 100 Gew.-Teilen, in bezug auf 100 Gew.-Teile des getrockneten, metallischen Pigments. Mengen von mehr als 200 Gew.-Teile steigern nicht die technischen Wirkungen in Porportion zu der verwendeten Menge. Mengen von weniger als 0,5 Gew.-Teilen verschlechtern die Stabilität.
  • Die metallische Pigmentzusammensetzung kann mit einem wäßrigen, einen Film bildenden Polymer kombiniert werden, um eine auf Wasser basierende Beschichtungszusammensetzung zu schaffen. Das wäßrige, filmbildende Polymer ist eines, was allgemein in dieser Technik verwendet wird, z. B. ein Acrylharz, Polyester, Alkyd und dergleichen. Das Polymer wird, falls notwendig, wasserlöslich oder wasserdispergierbar durch allgemeine Verfahren, wie Neutralisieren mit Ammoniak oder einem Amin, gemacht. Die auf Wasser basierende Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann andere Komponenten enthalten, wie ein nichtmetallisches Pigment, ein Vernetzungsmittel, einen Verdicker und ein Füllmittel. Die Beschichtungszusammensetzung kann über beliebige Beschichtungsverfahren, wie Sprühbeschichten, Eintauchen, Elektrobeschichten und dergleichen, angewandt werden. Die metallische Pigmentzusammensetzung ist im allgemeinen in der Beschichtungszusammensetzung in einer Menge von 1,0 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des wäßrigen, filmbildenden Polymers enthalten. Die Menge der anderen Komponenten kann in einem weiten Rahmen variiert werden.
  • Die metallische Pigmentzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist in einer auf Wasser basierenden, Beschichtungszusammensetzung stabil dispergiert, die glatte Beschichtungen mit überlegener Wasserwiderstandsfähigkeit schafft.
    • Beispiele
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die jedoch die vorliegende Erfindung nicht hinsichtlich ihrer Details beschränken sollen.
    • Herstellungsbeispiel 1
  • Ein mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteter Kolben wurde mit 10 Gew.-Teilen 2,2'-m-Phenylenbis(2-oxazolin), 52,6 Gew.-Teilen Mono- und Di-2-ethylhexylphosphat mit einem molaren Verhältnis von Monoester/Diester von ungefähr 1/1 und einem Säurewert von 324 KOH mg/g und 50 Gew.-Teilen Toluol beschickt und auf 80ºC unter Rühren erhitzt, bis sich eine transparente Lösung bildete. Nach 2-stündigem Umsetzen bei 80ºC wurde das Toluol unter reduziertem Druck entfernt, wobei man ein Produkt mit 62,6 Gew.-Teilen (Säurewert: 209 KOH mg/g) erhielt. Ein IR-Spektrum zeigt eine Absorption bei 1.540 cm&supmin;¹ (Amidgruppe), woraus sich ergibt, daß das Produkt eine Mischung der Ausgangsmaterialien (Mono- und Di-2-ethylhexylphosphat) und der durch die folgenden Formeln dargestellten Verbindungen ist:
    • Herstellungsbeispiel 2
  • Ein mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteter Kolben wurde mit 10 Gew.-Teilen Ethyloxazolin, 93,8 Gew.-Teilen Mono- und Di-nonylphenylphosphat mit einem molaren Verhältnis von Monoester/Diester von ungefähr 1/1 und einem Säurewert von 201 KOH mg/g und 50 Gew.-Teilen Toluol beschickt und unter Rühren auf 80ºC erhitzt, um eine transparente Lösung zu bilden. Nach 30-minütiger Reaktion bei 80ºC wurde das Toluol unter reduziertem Druck entfernt, wobei man ein Produkt mit 103,8 Gew.-Teilen (Säurewert: 123 KOH mg/g) erhielt. Ein IR-Spektrum zeigt eine Absorption bei 1.540 cm&supmin;¹ (Amidgruppe), wobei sich ergibt, daß das Produkt eine Mischung der Ausgangsmaterialien (Mono- und Di-nonylphenylphosphat) und der durch die folgenden Formeln dargestellten Verbindungen ist:
    • Herstellungsbeispiel 3
  • Ein mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteter Kolben wurde mit 93 Gew.-Teilen Laurylamin und 93 Gew.-Teilen Ethylenglykolmonoethylether beschickt und auf 80ºC erhitzt. Anschließend wurden 117 Gew.-Teile an Vini-acht (Bisfluoroethylvinylphosphat, erhältlich von Daihachi Chemical Co., Ltd.) tropfenweise während 30 min hinzugegeben und 3 h lang umgesetzt. Nach dem Abkühlen wurden 300 Gew.-Teile einer 10 %igen Natriumhydroxidlösung hinzugegeben, und die Mischung wurde bei 100ºC 2 h lang für die Hydrolyse gehalten. Die erhaltene Mischung wurde eingeengt, es wurden 500 Gew.-Teile Wasser und 500 Gew.-Teile Toluol hinzugegeben, und anschließend wurde mit einer 10 %igen Salzsäurelösung neutralisiert. Die wäßrige Schicht wurde entfernt, und die organische Schicht wurde eingeengt, wobei man 2-Laurylaminoethylphosphonsäuremonomerchloroethylester erhielt.
  • Als nächstes wurden der erhaltene Ester und 51 Gew.-Teile Triethylamin in 150 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran gelöst und auf -20ºC abgekühlt. Bei -20ºC wurden 81 Gew.-Teile n-Ocanoylchlorid tropfenweise hinzugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Mischung 1 h lang in einem Eisbad vermengt, und mit Fortschreiten der Reaktion wurde ein Salz des Triethylamins mit Salzsäure ausgeschieden. Es wurde 2 h lang umgesetzt, und nach Beendigung der Reaktion wurde das Salz durch Filtern entfernt, und Tetrahydrofuran wurde unter reduziertem Druck entfernt, wobei man 226 Gew.-Teile des folgenden Esters erhielt:
    • Beispiel 1
  • 10 Gew.-Teile der im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Phosphorverbindung wurden in 300 Gew.-Teilen Aceton gelöst, und hierin wurden 45 Gew.-Teile Aluminiumpaste (erhältlich von Asahi Kasei Co., Ltd. als MC-666 mit einem Al-Gehalt von 65 %) dispergiert. Nach dem 1-stündigen Vermengen bei Raumtemperatur wurde die Aufschlämmung eingeengt, um eine Aluminiumpigmentzusammensetzung mit einem Metallgehalt von 65 % zu erhalten.
    • Beispiel 2
  • Eine Aluminiumpigmentzusammensetzung mit einem Metallgehalt von 65 % wurde wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 10 Gew.-Teile der im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Phosphorverbindung anstelle der im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Phosphorverbindung verwendet wurden.
    • Beispiel 3
  • Eine Aluminiumpigmentzusammensetzung mit einem Metallgehalt von 65 % wurde wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 10 Gew.-Teile der im Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Phosphorverbindung anstelle der im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Phosphorverbindung verwendet wurden.
    • Herstellungsbeispiel 4 Herstellung eines Harzes für eine metallische Farbe
  • Ein mit einem Rührer, einer Temperaturkontrolle und einem Kondensierer ausgestatteter 1 l Kolben wurde mit 76 Gew.-Teilen Ethylenglykolmonobutylether beschickt, zu dem 61 Gew.-Teile einer Monomerlösung gegeben wurden, die 45 Gew.-Teile Styrol, 63 Gew.-Teile Methylmethacrylat, 48 Gew.-Teile 2-Hydroxyethylmethacrylat, 117 Gew.-Teile n-Butylacrylat, 27 Gew.-Teile Methacrylsäure und 3 Gew.-Teile Azobisisobutyronitril enthielt, und die Mischung wurde unter Rühren auf 120ºC erhitzt. Anschließend wurden 245 Gew.-Teile der oben genannten Monomerlösung tropfenweise 3 h lang hinzugegeben, und es wurde eine weitere Stunde lang gerührt. Zu der Mischung wurden 28 Gew.-Teile Dimethylethanolamin und 200 Gew.-Teile deionisiertes Wasser hinzugegeben, um einen Acrylharzlack zu erhalten, der einen nichtflüchtigen Anteil von 50 %, ein durchschnittliches Zahlenmolekulargewicht von 12.000, eine OH-Wert von 70 und einen Säurewert von 58 aufwies. Ein Härtungsmittel, 30 Gew.-Teile Cymel 303 (methoxyliertes Methylolmelamin, erhältlich von Mitsui Toatsu Co., Ltd.), wurde zu 140 Gew.-Teilen des Harzlacks hinzugegeben.
    • Herstellung einer auf Wasser basierenden, metallischen Farbe
  • Es wurden drei auf Wasser basierende, metallische Farben hergestellt, indem man jeweils 10 Gew.-Teile der Aluminiumpigmentzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 3 mit 170 Gew.-Teilen des oben erhaltenen Harzlacks vermengte, und anschließend mit deionisiertem Wasser bis zu einer Viskosität (Nr. 4 Ford Cup) von 25 bis 30 s (20ºC) verdünnte. Die Farben entwickelten kein Wasserstoffgas beim Stehenlassen bei 50ºC während 10 Tagen.
    • Herstellungsbeispiel 5 Herstellung einer auf Wasser basierenden, klaren Farbe
  • Es wurde ein Polymer wie im Herstellungsbeispiel 4 unter Verwendung von Butyldiglykol als Lösungsmittel und unter Verwendung einer Monomerlösung, die 65,8 Gew.-Teile n-Butylacrylat, 11,8 Gew.-Teile Methylmethacrylat, 16,2 Gew.-Teile 2-Hydroxyethylmethacrylat, 6,1 Gew.-Teile Methacrylsäure und 5 Gew.-Teile Azobisisobutyronitril enthielt, hergestellt. Das erhaltene Harz wurde zu 100 % mit Dimethylethanolamin neutralisiert und besaß einen OH-Wert von 70 und einen Säurewert von 40. Der erhaltene Harzlack wurde mit einem Härtungsmittel (Cymel 303) bei einem Verhältnis des Feststoffgehaltes von 70/30 vermengt und mit deionisiertem Wasser bis zu einer Viskosität (Nr. 4 Ford Cup) von 30 bis 35 s (20ºC) verdünnt, um eine auf Wasser basierende, klare Anstrichfarbe zu erhalten.
    • Anwendungsversuch 1
  • Eine polierte, schweißbare Stahlplatte, die entfettet worden war, wurde mit einer Elektrobeschichtungsfarbe für Automobile elektrobeschichtet und gebrannt. Die Platte wurde dann mit einer Zwischenbeschichtungsfarbe für Automobile zwischenbeschichtet.
  • Die zwischenbeschichtete Stahlplatte wurde mit der auf Wasser basierenden, metallischen Farbe des Herstellungsbeispiels 4 beschichtet und anschließend mit der klaren Farbe des Herstellungsbeispiels 4 klarlackbeschichtet durch Sprühbeschichten bei 23ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 60 %, um eine trockene Metallschicht von 20 um und eine trockene Klarlackschicht von 30 um zu bilden. Die auf Wasser basierende, metallische Farbe wurde in zwei Stufen und bei einem Intervall von 1 min aufgetragen, und nach 5-minütigem Trocknen wurde der Klarlack in einer Stufe aufgetragen, und das Absetzen wurde 7 min lang durchgeführt. Die beschichtete Platte wurde dann bei 150ºC 20 min lang gebrannt, um eine Probeplatte zu erhalten. Die Adhäsionseigenschaften und die Wasserwiderstandsfähigkeit der Beschichtungen wurde bewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Aluminiumpigmentpaste mit einem Metallgehalt von 65 % wurde wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei man 10 Gew.-Teile Laurylphosphat in 300 Gew.-Teilen Aceton löste. Eine metallische Farbe und eine klare Farbe wurden wie im Herstellungsbeispiel 4 unter Verwendung der oben erhaltenen Aluminiumpigmentpaste hergestellt und dann wie im Anwendungsversuch 1 beschrieben aufgetragen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Adhäsionseigenschaften¹ Wasserwiderstandsfähigkeit² Beispiel Vergleichsbeispiel 1 gut schlecht
  • ¹ Die beschichtete Platte wurde mit einem Messer quergeschnitten, und es wurde hierauf ein Klebeband gegeben und entfernt. Bei "gut" zeigen sich keine Abschälungen, und bei "schlecht" sind Abschälungen sichtlich.
  • ² Die beschichtete Platte wurde in heißes Wasser bei 500ºC 10 Tage lang eingetaucht, und Veränderungen der Beschichtungsoberfläche wurden mit dem Auge bewertet. Bei "gut" zeigen sich keine Veränderungen, und bei "schlecht" zeigt sich ein reduzierter Glanz.

Claims (6)

1. Metallische Pigmentzusammensetzung, umfassend ein metallisches Pigment und eine Phosphorverbindung, dargestellt durch die folgenden Formeln (I) oder (II):
wobei l 0 oder 1 ist, m eine Zahl von 1 bis 4 ist, R&sub1; eine aliphatische, alizyklische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Wertigkeit m ist, R&sub2;, R&sub7; und R&sub8;, die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom, eine aliphatische C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische C&sub3;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten, R&sub3;, R&sub4;, R&sub5; und R&sub6;, die gleich oder verschieden sind, eine aliphatische C&sub1;-C&sub3;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;- oder C&sub7;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten;
wobei n 0, 1 oder 2 ist, p eine Zahl von 1 bis 3 ist, n + p den Wert 3 besitzt, q 0 oder 1 ist, R&sub9;, R&sub1;&sub4; und R&sub1;&sub5;, die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom, eine aliphatische C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische C&sub3;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten, R&sub1;&sub0;, R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3;, die gleich oder verschieden sind, eine aliphatische C&sub1;-C&sub3;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische C&sub6;- oder C&sub7;-Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten;
wobei die Phosphorverbindung in einer Menge von 0,5 bis 200 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des metallischen Pigments vorliegt.
2. Metallische Pigmentzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Phosphorverbindung (I) oder (II) durch die folgenden chemischen Gleichungen [A], [B] oder [C] hergestellt ist:
wobei R&sub1;, R&sub3; - R&sub8; und m wie oben definiert sind, R&sub2; ein Wasserstoffatom ist, und l 1 ist;
wobei R&sub9; - R&sub1;&sub3;, n und p wie oben definiert sind, R&sub1;&sub4; ein Wasserstoffatom ist und q 1 ist;
wobei R&sub1; - R&sub8;, l und m wie oben definiert sind, und X ein Halogenatom ist.
3. Metallische Pigmentzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Phosphorverbindung (II) durch die folgende Reaktionsgleichung [D] hergestellt ist:
wobei R&sub9; bis R&sub1;&sub5;, n und p wie oben definiert sind, und q 1 ist.
4. Metallische Pigmentzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das metallische Pigment durch Aluminiumschuppen oder Aluminiumlegierungsschuppen dargestellt ist.
5. Auf Wasser basierende, metallische Beschichtungszusammensetzung, umfassend die metallische Pigmentzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und ein wäßriges, filmbildendes Polymer.
6. Auf Wasser basierende, metallische Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 5, wobei das wäßrige, filmbildende Polymer ein Acrylharz ist.
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