DE69033910T2

DE69033910T2 - Wässriges überzugsmittel

Info

Publication number: DE69033910T2
Application number: DE69033910T
Authority: DE
Inventors: J. Easton; E. Laura
Original assignee: LINE PRODUCTS CORP A
Current assignee: LINE PRODUCTS CORP A
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: DE69033910D1; KR0146721B1; EP0469037A1; KR920700783A; WO1990012656A1; CA2053287C; JP3144560B2; JP3236272B2; EP1151854A1; JPH11349886A; EP0469037B1; JPH04506530A; MX171850B; EP0469037A4; AU638247B2; AU5439590A; BR9007311A

Description

Diese Erfindung betrifft Beschichtungszusammensetzungen und insbesondere wässrige Beschichtungszusammensetzungen oder Beschichtungszusammensetzungen auf Wasserbasis.
Die Beschichtung unbehandelter Polyolefin-enthaltender Substrate, wie z. B. Polypropylensubstrate, ist im Allgemeinen aufgrund der schlechten Haftung von Beschichtungen an Substraten dieses Typs schwierig.
Um dieses Problem zu lösen wurden polyolefinische und andere ähnliche Kunststoffsubstrate oder synthetische Substrate typischerweise mit Beschichtungssystemen auf der Basis eines organischen Lösungsmittels beschichtet. Während die Verwendung organischer Lösungsmittel zu einem gewissen Grad unterstützend wirkt, macht der Gehalt der Beschichtungen an organischen Verbindungen die Beschichtungszusammensetzung unter einigen Aspekten unerwünscht. Beispielsweise sind die meisten organischen Lösungsmittel von Erdölprodukten abgeleitet und folglich im Allgemeinen teuer und knapp. Ferner können organische Lösungsmittel, wie z. B. die gebräuchlich verwendeten aromatischen organischen Lösungsmittel, ein potentielles Umweltverschmutzungsproblem schaffen, sofern nicht teure Rückgewinnungs- oder Entsorgungsverfahren eingesetzt werden.
Andere gebräuchlich verwendete Beschichtungen umfassen Chrom-enthaltende Beschichtungen. So wie die Systeme auf Erdölbasis sind auch Chrom-enthaltende Beschichtungen aus Umweltgesichtspunkten potentiell unerwünscht, sofern nicht gut kontrollierte und teure Rückgewinnungs- oder Behandlungsverfahren eingesetzt werden.
Im Stand der Technik wurden Primerbeschichtungen auf wässriger Basis vorgeschlagen, bei denen zusätzlich wesentliche Anteile aromatischer organischer Lösungsmittel verwendet werden. Beispielsweise wurden solche Zusammensetzungen von Herstellern oder Vertriebsunternehmen wie Eastman Chemical Products beschrieben. Entsprechend hat Emco Chemical Corporation einen Primer für Polypropylen beschrieben, der als Bestandteile zunächst 25 Gew.-% eines chlorierten Polyolefins mit einem Chlorgehalt von 30% (25% in Xylol), 24,925% Toluol, 0,025% sulfoniertem Rizinusöl, 0,050% Natriumlaurylsulfat und 50, 000% entionisiertes Wasser (als letzten Bestandteil) umfasst.
Die Verwendung von chlorierten Polyolefinmaterialien als Primer für Polyolefinsubstrate wurde ebenso vorgeschlagen. Beispielsweise ist in der US-PS 4,303,697 das Grundieren (priming) eines polyolefinischen Substrats mit einem chlorierten polymeren Material, wie z. B. einem chlorierten Polypropylen, das Carbonsäureanhydridgruppen enthält, und Belichten des grundierten Substrats mit ultravioletter Strahlung beschrieben.
Die US-PS 4,070,421 beschreibt chlorierte polyolefinische Zusammensetzungen, die als Primer zur Verbesserung der Haftung von Dekor- oder Schutzschichten an Polyolefinen geeignet sind.
Die US-PS 3,579,485 beschreibt chlorierte Carboxylgruppen-enthaltende Poly-α-olefine, die Primerbeschichtungen zur Verwendung auf unbehandelten Poly-α-olefinsubstraten bilden, und bei denen aromatische Lösungsmittel als bevorzugte Lösungsmittel eingesetzt werden.
Die nachstehenden US-PSen betreffen im weiteren Sinn Beschichtungszusammensetzungen für Substrate, einschließlich Beschichtungszusammensetzungen für Polyolefinsubstrate: 4,710,408, 4,567,106, 4,417,022, 4,343,925, 4,317,894, 4,314,918, 4,263,411, 4,246,319, 4,214,039, 4,144,363, 4,046,587, 4,028,329, 3,849,148, 3,317,330, 3,218,189 und 2,998,324.
Die WO 90/12056, die gemäß Artikel 54(3) und (4) EPÜ zum Stand der Technik gehört, beschreibt eine wässrige Beschichtungszusammensetzung für Kunststoffformteile, wobei die Zusammensetzung 2 bis 15 Gewichtsteile niederer Glycole wie z. B. Butylglycol oder Esteralkohole wie z. B. 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrat oder 1-Methyl-2- pyrrolidinon oder Gemische davon, 34 bis 62 Gewichtsteile Wasser, 12,5 bis 25 Gewichtsteile eines Bindergemisches, 15,5 bis 37,5 Gewichtsteile eines Pigmentgemisches, 0,2 bis 1 Gewichtsteile gebräuchliche Hilfsstoffe (Benetzungsmittel und Schaumdämpfer) und 8 bis 16 Gewichtsteile chlorierte(s) Polyolefin(e) enthalten kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschichtungszusammensetzung auf wässriger Basis zur Beschichtung von Substraten wie z. B. Polyolefinenthaltenden Substraten bereitzustellen, die einen verringerten Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen oder Lösungsmitteln (wie z. B. aromatischen organischen Lösungsmitteln) aufweist oder im Wesentlichen frei davon ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst wässrige Beschichtungszusammensetzungen oder Beschichtungszusammensetzungen auf Wasserbasis, die zur Beschichtung von Polyolefinenthaltenden Substraten geeignet sind. Die Beschichtungen sind auch zur Beschichtung anderer problematischer metallischer und synthetischer Substrate geeignet, d. h., Substrate, die schwierig mit gutem Haftvermögen zu beschichten sind. Die Zusammensetzungen umfassen:
(a) ein Polyol mit einem Molekulargewicht von mindestens 62 bis 500 in einer Menge, die ausreichend ist, um die Beschichtungszusammensetzung ineinanderfließen zu lassen;
(b) 0,5 bis 40 Gew.-% eines Harzes, das aus halogenierten polyolefinischen Harzmaterialien, halogenierten Polyvinylharzen, Epihydrinharzen, halogenierten Epoxyharzen und Gemischen davon ausgewählt ist und ein Molekulargewicht von 10000 bis 30000 oder einen Erweichungspunkt von 66 bis 177ºC (150 bis 350ºF) aufweist;
(c) 0,05 bis 15 Gew.-% eines Tensids;
(d) 0,01 bis 10 Gew.-% eines Amins, das aus primären, sekundären und tertiären aliphatischen Aminen mit einer Aminfunktionalität von 1 bis 3 und Gemischen davon ausgewählt ist, und
(e) 30 bis 95 Gew.-% Wasser, wobei die Zusammensetzung weniger als 5 Gew.-% aromatischer organischer Lösungsmittel enthält.
Die Zusammensetzungen können zur wirksamen Beschichtung von Polyolefin-artigen Substraten verwendet werden, während wesentlich reduzierte Anteile an flüchtigen organischen Lösungsmitteln oder flüchtigen organischen Komponenten (VOC) eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sehr niedrige Anteile an flüchtigen organischen Lösungsmitteln, insbesondere aromatischen Lösungsmitteln wie Benzol, Xylol, Toluol oder ähnlichen Materialien oder Komponenten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im Wesentlichen frei von flüchtigen organischen Komponenten oder Materialien, insbesondere aromatischen organischen Lösungsmitteln wie z. B. Benzol, Toluol und Xylol.
Die von den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren bereitgestellten Beschichtungen können dekorativ oder schützend wirken oder als Basis oder Vorbehandlung für eine weitere, noch folgende Beschichtung oder für einen entsprechenden Behandlungsschritt dienen. Sie können auch eingesetzt werden, um zwei oder mehr dieser Funktionen auszuüben.
Sie können durch ein beliebiges zweckmäßiges Verfahren aufgebracht oder abgelagert werden, wie z. B. durch Sprühen, Tauchen, Walzenbeschichten oder elektrostatisches Abscheiden.
Während die Polyole auch andere Funktionen haben können (und ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen) werden die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren eingesetzten Polyole in erster Linie und ohne Beschränkung als Koaleszenzmittel verwendet. Die in den erfindungsgemäßen Verfahren und Zusammensetzungen eingesetzten Polyole sind vorzugsweise destillierbare Polyole. Folglich sind mehrere unterschiedliche Polyolklassen zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren geeignet.
Die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugten Polyole sind Polyole des Glycol-Typs und ganz besonders bevorzugt Polyole des Ethylenglycol-Typs. Insbesondere umfassen bevorzugte Polyole des Glycol-Typs Alkylenglycole wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol und Hexylenglycol sowie andere Glycole wie 1,3-Butylenglycol und Ethoxytriglycol. Gemische von zwei oder mehr dieser Materialien können auch eingesetzt werden. Die am meisten bevorzugten Glycole sind Alkylenglycole. Ethylenglycol ist eines der am meisten bevorzugten Glycole.
Vorzugsweise ist das Polyol im Allgemeinen flüchtig und weist eine Hydroxylfunktionalität von mindestens 2 und vorzugsweise 2 bis 6 Hydroxygruppen pro Mol Polyol auf. Ferner hat das Polyol vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht von 62 bis 500, mehr bevorzugt 62 bis 425 und insbesondere 62 bis 250.
In den erfindungsgemäßen fertiggestellten Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren wird das ausgewählte Polyol in einer Menge von 3 bis 40 Gew.-% der fertiggestellten Zusammensetzung eingesetzt. In einer mehr bevorzugten Ausführungsform liegt das Polyol in einer Menge von 3 bis 20% und insbesondere in einer Menge von 3 bis 10% vor. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Polyol etwa 4,9% des Gesamtgewichts der fertiggestellten Beschichtungszusammensetzung.
Die Auswahl des Harzes zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren ist extrem wichtig. Während dem Fachmann klar ist, dass die Auswahl des Harzes von vielen Faktoren abhängen wird, wie der Natur der zu beschichtenden (oder entsprechend zu behandelnden) Grundoberfläche, den Verarbeitungsbedingungen, den anderen ausgewählten Komponenten (d. h., das Glycol, Amin, Tensid, usw.), von Umweltgesichtspunkten und Kosten, betrifft die nachstehende Diskussion die gegenwärtig bevorzugten Materialien.
Die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren bevorzugten Harze umfassen halogenierte polyolefinische Harzmaterialien sowie andere bekannte halogenierte Materialien und Harze, wie z. B. PVC und verwandte Materialien, und Homo-, Co- oder Terpolymere solcher Materialien. Es sollte jedoch beachtet werden, dass unter bestimmten Bedingungen halogenfreie Harze allein (als Homopolymere) oder als Co- oder Terpolymere zusammen mit halogenierten Materialien verwendet werden können. Es können auch Kautschuke verwendet werden.
Wie vorstehend angegeben stellen halogenierte polyolefinische Materialien eine Klasse von bevorzugten Harzen dar. Die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren bevorzugten halogenierten polyolefinischen Materialien sind chlorierte polyolefinische Materialien. Die chlorierten polyolefinischen Harzmaterialien, die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen und - verfahren ausgewählt werden, sollten vorzugsweise einen Chlorgehalt von 10 bis 40 Gew.- %, mehr bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 18 bis 22 Gew.-% und insbesondere 19 bis 21 Gew.-% aufweisen. In einer gegenwärtig ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sollte der Chlorgehalt eines Harzes etwa 19,9 Gew.-% des Materials betragen.
Das chlorierte Harz, z. B. das chlorierte Polyolefin, kann zur Verwendung in den Zusammensetzungen oder Systemen in einer beliebigen geeigneten Form zur Verfügung gestellt werden, wobei Pulver oder pelletierte Formen die bevorzugten Formen darstellen.
Das chlorierte Polyolefin kann gemäß bekannten Verfahren hergestellt werden, wie z. B. gemäß den Verfahren, die in der US-PS 4,070,421 beschrieben sind. Zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren können die chlorierten Polyolefinmaterialien aus kommerziell erhältlichen Materialien ausgewählt werden, z. B. aus denjenigen, die von Eastman Chemical Products, Rochester, N. Y., unter dem Handelsnamen CPO-343-1 (100%) geliefert werden. Andere kommerziell erhältliche Materialien, die unter bestimmten Bedingungen verwendet werden können, umfassen PM 12075-OO und 12075-OF, die ebenfalls von Eastman Chemical Products, Rochester, N. Y., geliefert werden und CP-26P, CP-30P und CP-32P, Produkte von Toyo Kasei Kogyo Co. Ltd., Osaka, Japan.
Wie es in der US-PS 4,070,421 angegeben ist, können die Harze der vorliegenden Erfindung mit andern Kohlenwasserstoffharzen gemischt werden, vgl. Spalte 2, Z. 15-38 der 421-Patentschrift.
Vorzugsweise haben die chlorierten Polyolefine und andere bevorzugte chlorierte Harze der vorliegenden Zusammensetzungen und Verfahren einen Erweichungspunkt im Bereich von 66ºC bis 177ºC (150ºF bis 350ºF), mehr bevorzugt 66ºC bis 121ºC (150ºF bis 250ºF) und insbesondere 82ºC bis 99ºC (180ºF bis 210ºF). Darüber hinaus haben die bevorzugten chlorierten Polyolefine oder andere bevorzugte chlorierte Harze zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren durchschnittliche Molekulargewichte im Bereich von 10000 bis 30000, mehr bevorzugt von 15000 bis 30000 und insbesondere von 22000 bis 29000. Die in den erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen und -verfahren eingesetzten chlorierten Polyolefine und anderen bevorzugten chlorierten Harze umfassen 0,5 Gew.-% bis 30 Gew.-% (und möglicherweise sogar 40 Gew.-%), mehr bevorzugt 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform werden sie in einem Anteil von etwa 4,3% und in einer anderen Ausführungsform in einem Anteil von etwa 10% eingesetzt.
Wie vorstehend erwähnt umfasst eine weitere Gruppe geeigneter Harze verschiedene halogenierte Polyvinylharze, vorzugsweise chlorierte Polyvinylharze oder PVC. Solche Materialien umfassen auch PVC-artige Materialien. Beispielhafte Materialien umfassen Polyvinylchlorid-, Polyvinylidenchlorid- und Polyvinylchlorid-Vinylacetat- oder -maleinsäureanhydridharze. Homo-, co- und terpolymere Materialien, die aus solchen Materialien hergestellt sind, können verwendet werden. Es können auch Gemische solcher Materialien verwendet werden.
Andere ähnliche geeignete Materialien umfassen Harze, die aus Epihydrinharzen hergestellt sind, wie z. B. Polyepichlorhydrine oder bromierte Epoxide. Diese Materialien können als Homopolymere, Copolymere und Terpolymere eingesetzt werden. Auch hier können Gemische solcher Materialien eingesetzt werden.
Wie bei den vorstehend beschriebenen Polyolefinmaterialien ist es bevorzugt, dass das in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren eingesetzte Harzendmaterial chloriert ist und allgemeine physikalische Eigenschaften aufweist, die denjenigen olefinischer Materialien ähnlich sind. Beispielsweise ist ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 10000 bis 30000 bevorzugt. Entsprechend ist es besonders bevorzugt, dass mindestens ein Teil des Harzendmaterials chloriert ist und einen Chlorgehalt von 10 bis 30 % aufweist. Diese Materialien werden in den Verfahren in entsprechender Weise und in den Zusammensetzungen in entsprechenden Anteilen verwendet.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren umfassen ferner oberflächenaktive Mittel wie z. B. Tenside. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, dient das oberflächenaktive Mittel in den vorliegenden Zusammensetzungen in erster Linie als Emulgator. Das oberflächenaktive Mittel kann jedoch auch als Mittel zur Benetzung der Oberfläche eines Materials dienen, das mit den vorliegenden Beschichtungszusammensetzungen beschichtet wird, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren bevorzugten Tenside umfassen sowohl hochmolekulare (durchschnittliches Molekulargewicht von 500 oder mehr) als auch niedermolekulare (durchschnittliches Molekulargewicht unter 500) nichtionische, amphotere, kationische und anionische Materialien. Es können auch polymere Tenside eingesetzt werden.
Beispiele für nichtionische Materialien umfassen beispielsweise organische Materialien, die Gruppen mit unterschiedlicher Polarität enthalten, wobei ein Teil des Moleküls hydrophil und der andere hydrophob ist. Beispiele für solche Materialien umfassen Polyethylenpolyole, Polyvinylalkohol, Polyether, Polyester und Polyhalogenide. Das ausgewählte nichtionische oberflächenaktive Mittel oder ein anderes ausgewähltes oberflächenaktives Mittel ist ein Tensid und liegt in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% und insbesondere von 0,5 Gew.-% bis 7,0 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung vor.
Eine besonders bevorzugte Klasse nichtionischer oberflächenaktiver Mittel oder Tenside umfasst diejenigen, die zur Reihe der Nonylphenoxypolyethoxyethanoltenside gehört. Insbesondere enthalten diese ganz besonders bevorzugten Tenside vorzugsweise 5 bis 25, mehr bevorzugt 7 bis 15 und insbesondere 7 bis 10 Ethylenoxidgruppen pro Mol Tensid. Folglich umfassen technische Tenside, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind unter anderem Triton N-101TM von Rohm und Haas sowie andere kommerziell erhältliche Materialien wie Triton X-100, GAF CO-630 und Makon 10 von Stepan Chemical, Voeppe, Frankreich.
Alternative bevorzugte Tenside umfassen Fluortensidmaterialien wie FC-129, 430 von Minnesota Mining and Manufacturing.
Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel umfassen z. B. Materialien, die eine direkt an eine hydrophobe Gruppe gebundene Carboxylatgruppe umfassen oder, alternativ, bei denen eine abgeleitete Funktionalität wie z. B. ein Ester, Amid oder Sulfonamid vorliegt. Andere geeignete Materialien umfassen anionische Mittel, die von Schwefel- oder Sulfonsäuren abgeleitet sind, bei denen die hydrophoben Gruppen aus aliphatischen oder aromatischen Gruppen mit unterschiedlicher Polarität ausgewählt sind, wie z. B. Halogenid-, Hydroxyl-, Ether- und/oder Estergruppen. Ein bevorzugtes anionisches Material ist z. B. Natriumlaurylsulfat.
Beispiele für kationische oberflächenaktive Mittel sind die von Aminogruppen (einschließlich primärer, sekundärer und/oder tertiärer Aminsalze) abgeleiteten Mittel, bei denen der hydrophile Charakter durch Gruppen mit unterschiedlicher Polarität erhalten wird. Beispiele sind auch Materialien wie quaternäre Ammoniumverbindungen, Guanidin und Thiuroniumsalze.
Beispiele für polymere Tenside umfassen die von ICI Americas unter den Handelsbezeichnungen Hypermer P52 und Hypermer P53 hergestellten Tenside.
Dem Fachmann ist bekannt, dass eine Vielzahl solcher oberflächenaktiver Mittel verfügbar ist. Diese sind zweckmäßig in Klassen eingeteilt in "McCutcheons's Emulsifier's & Detergents", North American Edition, 1982, Seiten 322-327, angegeben. Sie werden in entsprechender Weise und in entsprechenden Anteilen wie die vorstehend diskutierten nichtionischen Materialien eingesetzt.
Die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren geeigneten Amine umfassen primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische Amine. Das aliphatische Amin hat eine Aminfunktionalität zwischen 1 und 3 und enthält gegebenenfalls auch andere Sauerstoff-enthaltende funktionelle Gruppen. Bevorzugte Amine umfassen primäre, sekundäre und tertiäre Alkylamine, Alkyldiamine, Alkanolamine, Dialkanolamine und Poly(oxyalkylen)diamine. Eine besonders bevorzugte Gruppe von Aminen umfasst ferner Amine mit einer oder mehreren Hydroxy- oder Alkoxy (Ether) -gruppen und einem durchschnittlichen Molekulargewicht im Bereich von 50 bis 7000.
Eine besonders bevorzugte Gruppe von Aminen sind primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische Amine mit einer Funktionalität von 1 bis 3 und den allgemeinen Formeln:
worin R&sub1; bis R&sub7; unabhängig aus Wasserstoffatomen oder geraden oder verzweigten Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkoxyalkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind. R&sub1; bis R&sub7; können zusätzlich eine substituierte Alkylgruppe umfassen, d. h., bei der ein oder mehrere Kohlenstoffatome in der Gruppe durch eine andere Funktionalität ersetzt ist oder eine solche daran gebunden ist, wie z. B. ein Amin-, Ether-, Hydroxy- oder Mercaptorest, z. B. Tris-(3-aminopropyl)amin.
Eine weitere Gruppe besonders bevorzugter Amine innerhalb der vorstehend genannten Klassen sind die primären, sekundären oder tertiären aliphatischen Amine der vorstehenden Formeln, worin R&sub1; bis R&sub7; speziell mit einer oder mehreren Hydroxyl (-OH) -Funktionalitäten substituiert ist oder diese enthält.
Eine weitere Gruppe bevorzugter Amine hat die Formeln
worin n einen Wert von 1 oder 2 hat und R&sub8;, R&sub9; und R&sub1;&sub1; unabhängig aus geraden oder verzweigten Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkoxyalkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind und R&sub1;&sub0; eine gerade oder verzweigte Alkylen-, Hydroxyalkylen- oder Alkoxyalkylengruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist. Wie vorstehend beschrieben können diese Ketten auch mit einer anderen Funktionalität substituiert sein.
Eine weitere Gruppe (oder Untergruppe der vorstehend genannten Gruppe), die Amine umfasst, welche bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, sind primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische Amine mit einer Aminfunktionalität von 1 bis 3, die auch eine oder mehrere Ether- oder Alkoxybindungen enthalten. Solche Materialien werden manchmal als Poly(oxyalkylen)diamine bezeichnet. Ethoxylierte oder propoxylierte Materialien sind besonders bevorzugt. Geeignete Materialien dieses Typs sind beispielsweise die von Texaco Co. hergestellten und unter dem Handelsnamen "Jeffamines" vertriebenen Materialien. Solche geeigneten Materialien sind typischerweise Poly(oxyethylen)- oder Poly(oxypropylen)amin- oder -diaminmaterialien mit MOlekulargewichten von 400 bis 2000. Diese Materialien tragen typischerweise die Jeffamine-Bezeichung und tragen eine "Reihen"-Bezeichnung wie "A", "M", "D", "ED" und "DU". Viele dieser Materialien haben sich als geeignet erwiesen.
Beispiele für Amine, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, umfassen 2-Amino-1-butanol, 4-Amino-1-butanol, 2-Aminoethanthiol, 2-Aminoheptan, 2- Amino-1-hexanol, 6-Amino-1-hexanol, Allylamin, 2-Amino-3-methyl-1-butanol, 2-Amino-2- methyl-1,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, 2-Amino-1-pentanol, 5-Amino-1 - pentanol, 3-Amino-1-propanol, Amylamin, Butylamin, N,N'-Bis(2-aminoethyl)-1,3- propandiamin, N,N'-Bis(3-aminopropyl)-1,3-propandiamin, 1, 3-Bis(dimethylamino)-2- propanol, 1-[N,N-Bis(2-hydroxyethyl)aminoj-2-propanol, N,N'-Bis(2-hydroxyethyl)ethylendiamin, Decylamin, 1,4-Diaminobutan, 1,10-Diaminodecan, 1,12-Diaminododecan, 1,7- Diaminoheptan, 1,3-Diamino-2-hydroxypropan, 3,3'-Diamino-N-methyldipropylamin, 1,2- Diamino-2-methylpropan, 1,9-Diaminononan, 1,8-Diaminooctan, 1,5-Diaminopentan, 1,2- Diaminopropan, 1, 3-Diaminopropan, Dibutylamin, 3-(Dibutylamino)propylamin, Diethanolamin, Diethylamin, 5-Diethylamino-2-pentanol, 3-(Diethylamino)-1,2-propandiol, 1- Diethylamino-2-propanol, 3-Diethylamino-1-propanol, 3-Diethylaminopropylamin, Diethylentriamin, N,N-Diethylethanolamin, N,N-Diethylethylendiamin, N,N-Diethylmethylamin, N,N'-Diethyl-1, 3-propandiamin, Diisobutylamin, Dilsopropanolamin, Diisopropylamin, 2- (Diisopropylamino)ethanol, 3-Diisopropylamino-1,2-propandiol, N,N-Diisopropylethylamin, 1- Dimethylamino-2-propanol, 3-Dimethylamino-1-propanol, 3-Dimethylaminopropylamin, 1,3- Dimethylbutylamin, 3,3-Dimethylbutylamin, N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Dimethylethylamin, N,N-Dimethylethylendiamin, N,N-Dimethyl-N'-ethylethylendiamin, N,N'-Dimethyl-1,6- hexandiamin, 2,5-Dimethyl-2,5-hexandiamin, 1, 5-Dimethylhexylamin, 2,2-Dimethyl-1,3- propandiamin, (±)-1,2-Dimethylpropylamin, Dipropylamin, Dodecylamin, Ethanolamin, 3- Ethoxypropylamin, Ethylamin, 2-(Ethylamino)ethanol, N-Ethylbutylamin, 2-Ethylbutylamin, N- Ethyldiethanolamin, Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, 1,6-Hexandiamin, Hexylamin, Isoamylamin, Isopropylamin, N-Isopropylethylendiamin, N'-Isopropyl-2-methyl-1,2- propandiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-1,4-butandiamin, N,N,N',N'-Tetramethyldiaminomethan, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-1,6-hexandiamin, N,N,N',N '-Tetramethyl-1,3-propandiamin, N,N-2,2-Tetramethyl-1,3-propandiamin, Tributylamin, Tridecylamin, Triethanolamin, Triethylamin, Trüsooctylamin, Trüsopropanolamin, Trimethylamin, Methylamin, 2-(Methylamino)ethanol, N-Methylbutylamin, 1-Methylbutylamin, 2-Methylbutylamin, N-Methyldiethanolamin, N-Methylethylendiamin, N-Methyl-1,3- propandiamin, Nonylamin, Octylamin, tert-Octylamin, Propylamin, 2-(Propylamino)ethanol, 1- Tetradecylamin und Tris(3-aminopropyl)amin. Es können auch Gemische solcher Materialien verwendet werden.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen liegt das Amin (insbesondere ein aminosubstituiertes Alkanol) vor, um die Emulgierung der Beschichtungszusammensetzung weiter zu erleichtern.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das aminosubstituierte Alkanol 2- Amino-2-methyl-1-propanol, wie z. B. AMP-95. Alternativ kann das aminosubstituierte Alkanol mit einem Bestandteil substituiert sein, der aus der Gruppe bestehend aus Triethylamin, Triethanolamin, Diethanolamin, Dimethylethanolamin und 2-Dimethylamino-2-methyl-1 - propanol ausgewählt ist, und Gemischen davon substituiert sein.
Technische aminosubstituiertte Alkanole, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen unter anderem AMP-95TM und DMAM P-80TM die beide von Angus Chemical hergestellt werden.
Besonders bevorzugte Materialien umfassen 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Ethanolamin, Dibutylamin, Dimethylethanolamin, N-Ethyldiethanolamin und Tris(3-aminopropyl)amin.
Besonders bevorzugte Poly(oxyalkylen)diamine umfassen Jeffamine M600, D230, D400, D200, ED600, ED900, ED2001, ED4000, ED6000, DU700 und T3000.
Das Amin, wie z. B. das aminosubstituierte Alkanol, liegt in einer Menge von 0,01% bis 10%, mehr bevorzugt 0,05% bis 5% und insbesondere 0,05% bis 3% des Gesamtgewichts der fertiggestellten Beschichtungzusammensetzung oder des fertiggestellten Systems vor.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen enthalten ferner Wasser. Das Wasser liegt in einer Menge von 30 Gew.-% bis 95 Gew.-%, mehr bevorzugt 50 Gew.-% bis 95 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 75 Gew.-% bis 95 Gew.-% und insbesondere 90 Gew.-% bis 95 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung vor. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Wassermenge variiert werden kann, um die für eine bestimmte Anwendung erforderlichen Beschichtungseigenschaften zu erreichen. Wenn beispielsweise eine viskosere Beschichtung erwünscht ist, kann die Wassermenge reduziert werden. Die Wassermenge kann auch sehr stark reduziert werden, um ein Konzentrat herzustellen, das später verdünnt werden soll.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung bereit, das die Schritte umfasst: (a) Herstellen der Zusammensetzung als Konzentrat mit einem geringeren Wassergehalt bezogen auf die wässrige Beschichtungszusammensetzung, die hergestellt werden soll, und (b) Verdünnen des Konzentrats von Schritt (a) mit zusätzlichem Wasser, um die erfindungsgemäße Zusammensetzung herzustellen.
Vorzugsweise liegt der pH-Wert der fertiggestellten Beschichtungszusammensetzung oder des fertiggestellten Systems im Bereich von 7 bis 10,5 und mehr bevorzugt bei 7,5 bis 9,0.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind im wesentlichen frei von aromatischen organischen Lösungsmitteln, wie z. B. Benzol oder substituierten Benzolmaterialien wie z. B. Xylol und Toluol. "Im Wesentlichen frei von aromatischen organischen Lösungsmitteln" bedeutet hier, dass das Lösungsmittel in einer Menge von weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2,5 Gew.-% und insbesondere weniger als 1 Gew.-% der fertiggestellten Beschichtungszusammensetzung vorliegt. Es sollte beachtet werden, dass sich dieser Ausdruck nicht auf die hier beschriebenen und in der Erfindung erforderlichen Komponenten bezieht, wie z. B. auf das halogenierte Polyolefin, das Glycol, usw.
Der letztendlich vorhandene Anteil jeder Komponente kann abhängig von vielen Faktoren variieren, wie z. B. dem Typ, dem Zweck oder der Funktion der erwünschten Beschichtung, dem Beschichtungsgewicht, den zu beschichtenden Substraten, der Form des zu beschichtenden Gegenstands, der Präparierung der zu beschichtenden Oberfläche und von vielen anderen Faktoren, die dem Fachmann bekannt sind. Beispielsweise kann es erwünscht sein, ein Konzentrat herzustellen, das später nach dem Versand oder unmittelbar vor der Verwendung mit Wasser verdünnt wird. Demgemäß sollte beachtet werden, dass die vorstehend angegebenen Bereiche für die gebrauchsfertige Zusammensetzung gelten und dass ein Konzentrat vor dem Verdünnen entsprechend höhere Anteile der Grundkomponenten aufweisen würde.
Es sollte beachtet werden, dass zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder eines Konzentrats davon eine beliebige geeignete Abfolge an Verarbeitungsschritten eingesetzt werden kann. Nachstehend ist jedoch ein bevorzugtes Verfahren angegeben. Die Abfolge der Schritte kann jedoch unter bestimmten Umständen abgeändert werden. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff "Ausgangsmaterialverhältnis" auf das Mengenverhältnis von Bestandteilen bevor Mischschritte stattgefunden haben, d. h., wenn sich alle Materialien im Ausgangszustand befinden.
Eine gegenwärtig bevorzugte Zusammensetzung kann durch Mischen einer vorbestimmten Menge des Glycols mit einer vorbestimmten Menge des Tensids mit herkömmlichen Mitteln hergestellt werden. Vorzugsweise beträgt das Ausgangsmaterialverhältnis von Glycol zu Tensid 4 : 1 bis 8 : 1 und mehr bevorzugt etwa 6 : 1, bezogen auf das Gewicht. Das Glycol- Tensid-Gemisch wird dann unter Rühren auf eine erste vorbestimmte Temperatur erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 66ºC bis 135ºC (150ºF bis 275ºF) und mehr bevorzugt im Bereich von 99ºC bis 121ºC (210ºF bis 250ºF). In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Temperatur etwas höher als der Erweichungspunkt des in der Beschichtungszusammensetzung verwendeten chlorierten Polyolefins.
Wenn das Glycol-Tensid-Gemisch die vorbestimmte gewünschte Temperatur erreicht, wird die Temperatur relativ konstant gehalten und dem Gemisch wird gegebenenfalls unter Stickstoff das chlorierte Polyolefin zugesetzt. Vorzugsweise beträgt das Ausgangsmaterialverhältnis von chloriertem Polyolefin zu dem Glycol, vorzugsweise Ethylenglycol, 11 : 1,5 bis 1 : 3 und mehr bevorzugt etwa 1 : 1,63.
Dem resultierenden Gemisch wird eine vorbestimmte Menge eines Amins zugesetzt, vorzugsweise ein aminosubstituiertes Alkanol. Vorzugsweise beträgt das Ausgangsmaterialverhältnis von chloriertem Polyolefin zu aminosubstituiertem Alkanol 25 : 1 bis 40 : 1.
Die Komponenten werden 3 bis 5 min in einem verschlossenen Mischtank oder alternativ in einem Rückflusskühler gemischt.
Das chlorierte Polyolefin wird dann mit dem Glycol-Tensid-Gemisch so lange gemischt, bis das chlorierte Polyolefin geschmolzen ist. Die Temperatur des Gemisches wird dann vorzugsweise mindestens 10 min bei etwa 19ºC (35ºF) über dem Erweichungspunkt des chlorierten Polyolefins gehalten. Folglich sollte die Temperatur vorzugsweise bei 96ºC bis 121ºC (205ºF bis 250ºF) und mehr bevorzugt bei 99ºC bis 116ºC (210ºF bis 240ºF) gehalten werden, und zwar wiederum abhängig von dem Erweichungspunkt des chlorierten Polyolefins. Das Gemisch bildet dann eine geschmolzene Masse. An diesem Punkt wird heißes Wasser unter Bildung einer Emulsion zugesetzt.
Das Wasser wird der Zusammensetzung in drei getrennten Schritten zugesetzt. Der erste Schritt umfasst vorzugsweise die Zugabe von heißem Wasser, d. h., Wasser bei einer Temperatur von 52ºC bis 71ºC (125ºF bis 160ºF) bei einem Ausgangsmaterialverhältnis von chloriertem Polyolefin zu Wasser von 2,5 : 1 bis 4, 5 : 1 und mehr bevorzugt etwa 3, 4 : 1. Die Zusammensetzung wird gerührt. Wenn das heiße Wasser von der geschmolzenen Masse aufgenommen wird, wird eine zusätzliche Menge an heißem Wasser unter fortgesetztem Rühren zugegeben. Vorzugsweise wird die zweite Portion des heißen Wassers in einem Ausgangsmaterialverhältnis von chloriertem Polyolefin zu Wasser von 2,5 : 1,0 bis 4, 5 : 1,0 und mehr bevorzugt etwa 3, 4 : 1 zugegeben. An diesem Punkt findet vorzugsweise eine Inversion statt.
Während der Wasserzugaben wird die Temperatur des Materialgemisches vorzugsweise bei etwa 11ºC (20ºF) über dem Erweichungspunkt des chlorierten Polyolefins gehalten. Folglich wird die Temperatur vorzugsweise bei 74ºC bis 99ºC (165ºF bis 210ºF) und mehr bevorzugt im Bereich von 91ºC bis 99ºC (195ºF bis 210ºF) gehalten werden, und zwar abhängig von dem Erweichungspunkt des chlorierten Polyolefins. Dem resultierenden Gemisch wird, nachdem die zweite Portion des Wassers von der geschmolzenen Masse absorbiert worden ist, eine dritte Portion Wasser unter verstärktem Rühren zugesetzt. Vorzugsweise ist die Menge der dritten Wasserzugabe ausreichend, um ein Ausgangsmaterialverhältnis von chloriertem Polyolefin zu Wasser von 1 : 33 bis 1 : 40 und mehr bevorzugt von 1 : 30 bis 1 : 35 bereitzustellen. Die Wassermenge führt vorzugsweise zu einer Endviskosität bei Raumtemperatur im Bereich von 25 bis 50 mPas·s (25 bis 50 cps). Ferner weist das resultierende Gemisch vorzugsweise einen Gehalt an nichtflüchtigen organischen Verbindungen von weniger als 5% und vorzugsweise etwa 3,5% auf. Das Gemisch ist auch vorzugsweise im Wesentlichen frei von flüchtigen organischen Lösungsmitteln oder Komponenten. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen weniger als 0,5%.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können auch das In-Kontakt-Bringen eines Gegenstands, wie z. B. einer präparierten (z. B. gereinigten und getrockneten) Oberfläche auf Olefinbasis, wie z. B. Polypropylen, mit einer vorstehend beschriebenen Zusammensetzung umfassen.
Die vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen und Verfahren sind zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung auf Wasserbasis nützlich, die zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten geeignet ist. Unter anderem sind die Beschichtungen beispielsweise zur Beschichtung von Kunststoffen, Holz, Keramik, Metall und Verbundplatten geeignet. Besonders geeignete Anwendungen umfassen das Aufbringen der vorliegenden Beschichtungszusammensetzungen auf ein Kunststoffsubstrat wie z. B. ein polyolefinisches Substrat, einschließlich Polypropylensubstraten und thermoplastischen Olefinsubstraten. Die vorliegenden Zusammensetzungen auf Wasserbasis sind aufgrund ihres Vermögens zur guten Haftung auf bisher problematischen Substraten, wie z. B. polyolefinischen Substraten einschließlich Polypropylen, besonders gut als Primerzusammensetzungen geeignet.
Nach einer geeigneten Präparation einer Substratoberfläche können die Zusammensetzungen in einer beliebigen Art und Weise auf die Substratoberfläche aufgebracht werden, wie z. B. unter anderem durch Sprühen, Tauchen, Bestreichen, Rollen und Flutauftragungsverfahren.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass in die vorliegenden Zusammensetzungen ein oder mehrere herkömmliche Additive einbezogen werden können. Beispielsweise kann ein Pigment für Färbezwecke zugesetzt werden. Darüber hinaus können Verdickungsmittel, wie z. B. ein funktionelles Polyacrylat, das kommerziell als Alcoqum L-31TM von Alco Chemical erhältlich ist, zugesetzt werden, um die Viskosität und das Fließen des Materials zu steuern.
Es ist auch möglich, Materialien wie Ruß und leitfähige Pigmente zuzugeben, um die resultierende Zusammensetzung für die Anwendung elektrostatischer Beschichtungstechniken leitfähig zu machen. Wenn ein Additiv, das Ruß umfasst, den vorstehend beschriebenen Beschichtungszusammensetzungen oder Beschichtungssystemen zugesetzt wird, ist es bevorzugt, dass ein Additivgemisch aus Ruß, Glycol, Tensid und Wasser mit hoher Geschwindigkeit gemischt, mit einer Vorrichtung wie einer Sandmühle dispergiert und dann den vorstehend beschriebenen Beschichtungszusammensetzungen zugesetzt wird.
Mehr bevorzugt umfasst das Additivgemisch 20 Gew.-% bis 25 Gew.-% Ruß, wie z. B. kommerziell erhältliches Cabot XC-72RTM, 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Ethylenglycol, 1 Gew.- % bis 3 Gew.-% eines Nonylphenoxypolyethoxyethanol-Tensids und 50 Gew.-% bis 65 Gew.-% Wasser. Nach dem Mischen und Mahlen wird das Additiv der Beschichtungszusammensetzung in einem Verhältnis von vorzugsweise etwa 9,5 Teilen Additiv zu 100 Teilen Emulsion zugesetzt.
Es sollte auch beachtet werden, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Beschichtungsformulierungen wie z. B. Farben und Tinten einbezogen werden können, um ein Material bereitzustellen, das gleichzeitig zum Grundieren und Beschichten einer Substratoberfläche geeignet ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 31 dargelegt.
Das nachstehende Beispiel veranschaulicht die Erfindung.

Beispiel

110 g Ethylenglycol werden mit 17 g Tensid, wie z. B. Triton N-101TM gemischt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 99ºC (210ºF) erhitzt. Wenn das Gemisch 99ºC (210ºF) erreicht, werden 67,5 g eines chlorierten Polyolefinharzes, wie z. B. CPO-343-1 (100%) zugemischt, bis sich das chlorierte Polyolefin dispergiert. Die Temperatur wird etwa 10 min bei etwa 99ºC (210ºF) gehalten. Zu diesem Zeitpunkt werden 2,1 g eines Amins, wie z. B. 2-Amino-2- methyl-1-propanol (AMP 95TM) zugesetzt. Das Gemisch wird 3 bis 5 min bei einer zunehmenden Temperatur von 116ºC bis 121ºC (240ºF bis 250ºF) gemischt, so dass das Gemisch schmilzt. Ein Vorrat an heißem Wasser wird auf etwa 60ºC (140ºF) erhitzt und während der verschiedenen Wasserzugaben bei etwa 60ºC gehalten. Dem Gemisch werden langsam 20 g des heißen Wassers zugesetzt. Wenn das heiße Wasser von der geschmolzenen Masse absorbiert wird, wird das Rühren verstärkt. Nach der Absorption des heißen Wassers werden der geschmolzenen Masse langsam zusätzlich 20 g heißes Wasser von dem Wasservorrat zugesetzt. Die Temperatur wird bei etwa 93ºC bis 99ºC (200ºF bis 210ºF) gehalten. Das Rühren wird verstärkt und dem Gemisch werden 1970 g heißes Wasser von dem Wasservorrat zugesetzt.
Die Beschichtungen werden dann bezüglich ihrer Haftung durch Aufsprühen der vorstehend beschriebenen Emulsion auf eine Polypropylenplatte und 15 min Trocknen der Beschichtung bei einer Temperatur von 90ºC (175ºF) geprüft. Die beschichtete Oberfläche des Substrats kann dann mit einer geeigneten Abschlussschicht beschichtet werden, worauf etwa 15 min bei 71ºC (160ºF) gehärtet und abgekühlt wird. Die beschichtete Oberfläche wird dann mit einer scharfen Klinge kreuzgerippt und mit einem druckempfindlichen Klebeband (3M 610 oder einem entsprechenden Produkt) durch starkes Drücken des Bandes auf den kreuzgerippten Bereich und anschließend schnelles Entfernen des Bands geprüft. Beim Entfernen des Bands wird eine Haftung der Beschichtung an dem Substrat von etwa 95% bis 100% beobachtet. Zufriedenstellende Prüfergebnisse werden auch erhalten, wenn alternative Prüfverfahren verwendet werden, wie z. B. das Prüfverfahren GM 9502P, das in einer Veröffentlichung von General Motors mit dem Titel "Engineering Materials and Processes, Procedures Manual" von Juli 1988 beschrieben ist, und das Prüfverfahren ASTM D3359.
Im Wesentlichen entsprechende Ergebnisse können durch Variation des Vorstehenden gemäß den Lehren der vorliegenden Beschreibung erhalten werden. Beispielsweise kann das AMP 95 ganz oder teilweise durch eine andere Form oder Verbindung ersetzt werden, wie z. B. 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Ethanolamin, Dibutylamin, N-Ethyldiethanolamin, Tris-(3-aminopropyl)amin, Dimethylethanolamin, Triethylamin, Diethanolamin, Dimethylaminoethanol, 2-Dimethylamino-2-methyl-1-propanol, DMAM P-80TM JeffamineTM M600, D230, D400, D2000, ED600, ED900, ED2001, ED4000, ED6000, DV7000 oder T3000. Es können auch Gemische eingesetzt werden.
Ferner können die Anteile der verschiedenen Komponenten variiert werden. Beispielsweise kann der Anteil des Tensids und/oder des Glycols um 50% reduziert werden.

Claims

1. Eine wässrige Beschichtungszusammensetzung, umfassend:

(a) ein Polyol mit einem Molekulargewicht von mindestens 62 bis 500 in einer Menge, die ausreichend ist, um die Beschichtungszusammensetzung ineinanderfließen zu lassen;

(b) 0,5 bis 40 Gew.-% eines Harzes, das aus halogenierten polyolefinischen Harzmaterialien, halogenierten Polyvinylharzen, Epihydrinharzen, halogenierten Epoxyharzen und Gemischen davon ausgewählt ist und ein Molekulargewicht von 10000 bis 30000 aufweist;

(c) 0,05 bis 15 Gew.-% eines Tensids;

(d) 0,01 bis 10 Gew.-% eines Amins, das aus primären, sekundären und tertiären aliphatischen Aminen mit einer Aminfunktionalität von 1 bis 3 und Gemischen davon ausgewählt ist, und

(e) 30 bis 95 Gew.-% Wasser, wobei die Zusammensetzung weniger als 5 Gew.-% aromatischer organischer Lösungsmittel enthält.

2. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Harz mindestens teilweise ein halogeniertes polyolefinisches Harzmaterial ist und das halogenierte polyolefinische Harzmaterial in einer Menge von 2 bis 10 Gew.-% vorliegt.

3. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das halogenierte polyolefinische Harzmaterial in einer Menge von 2 bis 5 Gew.-% vorliegt.

4. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das halogenierte polyolefinische Harzmaterial ein Molekulargewicht von 15000 bis 30000 aufweist.

5. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das halogenierte polyolefinische Harzmaterial ein Molekulargewicht von 22000 bis 29000 aufweist.

6. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das halogenierte polyolefinische Harzmaterial ein chloriertes Polyolefin mit einem Chlorgehalt von 10 bis 40 Gew.-% ist.

7. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyol ein Glycol ist.

8. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyol ein Alkylenglycol ist.

9. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyol in einer Menge von 3 bis 10 Gew.-% vorliegt.

10. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Tensid eine alkoxyliertes nichtionisches Tensid ist.

11. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das nichtionische Tensid in einer Menge von 0,05 bis 15 Gew.-% vorliegt.

12. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das nichtionische Tensid 7 bis 10 Ethylenoxidgruppen pro Mol des Tensids aufweist.

13. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Amin aus der Gruppe bestehend aus Alkylaminen, Alkyldiaminen, Alkanolaminen, Dialkanolaminen, tertiären Aminen, Poly(oxyalkylen)diaminen und Gemischen davon ausgewählt ist.

14. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Amin ferner mindestens eine Hydroxy-, Ethoxy- oder Propoxygruppe umfasst.

15. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Amin aus der Gruppe bestehend aus 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Triethylamin, Triethanolamin, Diethanolamin, Dimethylethanolamin, 2-Dimethylamino-2-methyl-1-propanol und Gemischen davon ausgewählt ist.

10. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Amin in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-% des Gesamtgewichts der Beschichtungszusammensetzung vorliegt.

17. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner ein Additivgemisch umfasst, welches Ruß umfasst.

18. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 17, wobei das Additivgemisch 20 bis 25 Gew.-% Ruß, 15 bis 25 Gew.-% Glycol, 1 bis 3 Gew.-% eines nichtionischen Tensids und mindestens 50 Gew.-% Wasser umfasst.

19. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner ein Verdickungsmittel umfasst.

20. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner ein leitfähiges Pigment umfasst.

21. Ein Verfahren zur Beschichtung eines Substrats, umfassend das Aufbringen einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 auf das Substrat.

22. Ein Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands mit einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung, umfassend das In-Kontakt-Bringen des Gegenstands mit einer Zusammensetzung, die umfasst:

(c) 0,05 bis 15 Gew.-% eines Tensids;

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Harz mindestens tellweise ein halogeniertes polyolefinisches Harzmaterial ist und das halogenierte polyolefinische Harzmaterial in einer Menge von 2 bis 10 Gew.-% vorliegt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei das halogenierte polyolefinische Harzmaterial ein Molekulargewicht von 15000 bis 30000 aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 23, wobei das halogenierte polyolefinische Harzmaterial ein chloriertes Polyolefin mit einem Chlorgehalt von 10 bis 40 Gew.-% ist.

26. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Polyol ein Glycol ist.

27. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Tensid eine alkoxyliertes nichtionisches Tensid ist.

28. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Amin aus der Gruppe bestehend aus Alkylaminen, Alkyldiaminen, Alkanolaminen, Dialkanolaminen, tertiären Aminen, Poly(oxyalkylen)diaminen und Gemischen davon ausgewählt ist.

29. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 22, wobei das Amin ferner mindestens eine Hydroxy-, Ethoxy- oder Propoxygruppe umfasst.

30. Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 22, wobei das Amin aus der Gruppe bestehend aus 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Triethylamin, Triethanolamin, Diethanolamin, Dimethylethanolamin, 2-Dimethylamino-2-methyl-1-propanol und Gemischen davon ausgewählt ist.

31. Ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, umfassend die Schritte:

(a) Herstellen der Zusammensetzung als Konzentrat mit einem geringeren Wassergehalt bezogen auf die wässrige Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, die hergestellt werden soll, und

(b) Verdünnen des Konzentrats von Schritt (a) mit zusätzlichem Wasser, um die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 herzustellen.