DE2153672C2

DE2153672C2 - Beschichtungs- und Dichtungsmasse zum Korrosions- und Steinschlagschutz für Unterböden, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2153672C2
Application number: DE19712153672
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Chem. Dr.; Menzel Horst Dipl.-Chem. Dr.; 4100 Duisburg Rappen
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Filing date: 1971-10-28
Publication date: 1977-04-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Unterbodenschulzmaterial auf der Basis von Gemischen aus einem speziellen Kunstharzproduki, Bitumen und/ oder Teerpech und Chlorkautschuk unter Zusatz von rostverzögernden Mitteln und Füllstoffen.

An einen guten Unterbodenschutz sind folgende Anforderungen zu stellen:

Der Unterbodenschutz muß eine gute Haftfähigkeit zeigen.

Ein Karosscrieuntergrund muli vor dem Aufbringen der Schutzschicht gereinigt werden. Dies geschieht durch Abspritzen mit einem harten Wasserstrahl. Häufia ist es notwendig, um öl- und Fettvcrschmutzungcn zu entfernen, einen Kaltreiniger zu verwenden. Dieser Kaltreiniger wird aufgespritzt, anschließend läßt man ihn eine Zeitlang einwirken, um dann wiederum mit Wasser abzuspülen.

In der Praxis läßt es sich häufig nicht vermeiden, daß in Ecken, Kanten und Winkeln Fettreste zurückbleiben, die einer Haftung der Schutzschicht entgegenwirken.

Vielfach besitzt der zu behandelnde Untergrund schon eine Schutzschicht, die jedoch im Laufe der Zeit partiell gelitten hat, so daß das Aufbringen einer neuen Schutzschicht unbedingt erforderlich ist, um eine Ver- und Untcrrostung zu vermeiden.

Eine solche schon vorhandene Schutzschich* läßt sich bei der Reinigung nicht entfernen. Ein neu aufzubringender Unterbodenschutz muß jedoch auf den Resten der alten Schicht gut haften.

Der Unterbodenschutz muß einen guten Korrosionsschutz zeigen.

Wenn ein Schutzfilm in notwendiger Schichtdicke auf einen Untergrund aufgebracht ist, kann man normalerweise einen guten Korrosionsschutz erwarten.

ίο Sehr häufig treten jedoch Fälle auf. bei denen der Korrosionsschutz versagt:

Durch Steinschlag oder andere äußere Einwirkung platzt die Schutzschicht ab. In einem solchen Fall werden die freigelegten Siellen der Korrosionseinwirkung ausgesetzt. In vielen Fällen kann man jedoch beobachten, daß nicht nur die freigelegten Stellen Rostung zeigen, sondern daß auch eine Unterwanderung der noch vchandenen Schutzschicht eintritt. Der auftretende Rost unterhalb der Beschichtung führt zu weiteren Abplatzungen und damit zu einem erhöhten Korrosionsschaden.

Viele Fahrzeuge erhalten erst eine Schutzschicht, nachdem sie schon einen längeren Zeitraum in Betrieb gewesen sind. Hier hat schon an besonder« gefährdeten Stellen Korrosion begonnen, die sich in Form von Blattrost zeigt. Lose sitzende Rostteile müssen natürlich mit einer scharfen Bürste abgekratzt werden, jedoch ist eine völlige Entrostung in den wenigsten Fällen möglich.

Ein guter Unterbodenschutz muß verhindern, daß, ausgehend von noch vorhandenen, festsitzenden Rostteilen, eine Weiterrostung eintritt.

Der Unterbodenschutz muß darüber hinaus eine gute Schlagfestigkeit besitzen und eine gute Elastizität zeigen.

Ferner soll der Unterbodenschutz eine Antidröhnwirkung zeigen.

Das Unterbodenschutzmaterial muß gute Verarbeitungseigenschaften zeigen. Dabei sind für den Verarbeiter folgende Punkte maßgebend:

Leichte Auftragsweise, gute Austrocknung und geringe Entzündbarkeit. Schließlich muß das Mu terial preiswert herzustellen sein.

Es ist eine große Anzahl von Unterbodenschutzmaterialien, vorzugsweise auf Basis Bitumen mit Chlorkautschuk, jeweils in gelöster Form, bekannt, die in einigen der geforderten Eigenschaften durchaus den Bedingungen entsprechen. Aber es ist keine Beschichtungsmasse bekannt, die allen Bedingungen gleichermaßen genügt. In der DL-PS 58 346 ist beispielsweise eine Masse beschrieben, die auf Kunstharzbafis, gelöst in Chlorkohlenwasserstoffen, aufgebaut ist und zur Verstärkung synthetische Faserabfälle unterschiedlicher Schnittlänge, vorzugsweise Viskusciaacfn, eingelagert enthält. Diese Mas*e genügt hinsichtlich der Korrosionsfestigkeit nicht den Anforderungen, insbesondere nicht bei Abplatzungen und wenn auf nicht einwandfreiem Untergrund aufgetragen wird. Ein anderes in der DL-PS 64 298 veröffentlichtes Unterbodenschutzmaterial enthält als Bindemittel Polyacrylester in Kombination mit Alkydharzen oder fettsäuremodifizierten Glyptalharzen, die ungefüllt oder mit anorganischen Füll- und Faserstoffen bzw. organischen Faserstoffen gefüllt sein können. Derartige Mittel eignen sich, abgesehen vom verhältnismäßig hohen Herstellungspreis, ebenfalls nicht zum Auftragen auf bereits verrostete Unterböden bzw. teilweise abgeplatzte Unterboden-

schutzschichten, weil sie gegebenenfalls die fortschrei- Schulzfilm mit anschließender Korrosionsbelastung

tende Unterrostung nicht aufhalten können. im Salzsprühgerät geprüft werden, lassen sich durch

Aus der deutschen Offeulegungsschrift 1519 334 aktive Korrosionsschutzpigmente unterdrücken,
ist ein Unterbodenschutz bekanntgeworden, der aus Gemäß der Erfindung kommen Korrosionsschutzeinem Gemisch von Bitumen mit gelöstem Kunst- 5 pigmente auf Chromat- und Phosphatbasis zur AnKautschuk und öl besteht und als rostverzögernden wendung, insbesondere Zink-Kaiium-Chromat in Zusatz organische Phosphor- bzw. Zinkester enthält. Kombination mit Zinkphosphat. Die Wirkungs-Hierbei handelt es sich um inhibierend wirkende weise dieser anorganischen aktiven Korrosionsschutzorganische Substanzen, die sich auf Grund ihres pigmente ist bekannt und in der Literatur bereaktiven Verhaltens in Gegenwart von Wasser im 10 schrieben (vgl. U. R. Evans, Einführung in die allgemeinen Korrosionsschutz nicht bewährt haben. Korrosion der Metalle, Verlag Chemie, 1961).

Es bestand die Aufgabe, eine Beschichtungs- und Um die mechanische Widerstandsfähigkeit eines

Dichtungsmasse als Unterbodenschutzmateria! für Unterbodenschutzmaterials zu erhöhen, ist es not-

Fahrzeuge zu entwickeln, die alle oben aufgezeigten wendig, Füllstoffe (Extender) zu verwenden. Zu den

Anforderungen in idealer Weise erfüllt. 15 beschriebenen Bindemitteln und Korrosionsschutz-

Das Bindemittel besteht aus einer Kombination pigmenten werden Extender silikatischer Basis, z. B.

mehrerer Komponenten, deren einzelne für die Ver- Magnesium- und Aluminiumsilikate, zugefügt. Diese

wendung als Korrosionsschutzmaterialien bekannt Füllstoffe sind in ihrer äußeren Beschaffenheit von

sind. feinschuppiger bis amorpher Struktur.

Gegenstand der Erfindung ist eine Beschichtungs- zo Zusätzlich kommen jedoch noch echte schuppen- und Di« i.tungsmasse zum Korrosions- und Stein- förmige Füllstoffe von äußerst harter Beschaffenheit schlagschutz für Unterböden, insbesondere von Fahr- zur Anwendung, die sich biättchenförmig auf der zeugen, auf der Basis von organische Lösungsmittel Oberfläche ausbreiten und einen äußerst abriebfesten enthaltenden Gemischen aus einem speziellen Kunst- Film ausbilden. Hierbei handelt es sich um ein harzprodukt, Bitumen und/oder Teerpech und Chlor- 25 natürlich vorkommendes Quarz-Glimmer-Material, kautschuk unter Zusatz von rostverzögernden Mitteln Ein zusätzlicher Effekt bezüglich der mechanischen und Füllstoffen, gekennzeichnet durch Bindemittel, Widerstandsfähigkeit bringt a's Füllmaterial die Verbestehend wendung von Kunstharz-Fasern, vorzugsweise auf

a) aus einem Reaktionsprodukt von ungesättigten Polyamidbasis, einer Schnittlänge von 4 mm, die dem höheren Fettsäuren oder solche enthaltenden 30 Unterbodenschutzmaterial eine erhöhte Steinschlag-Ölen und Cyclopentadien, festigkeit verleihen.

b) aus einem Teerpech mit einem Erweichungs- Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse kann punkt zwischen 50 and 70⁰C und/oder einem gespachtelt, aufgestochen oder auch gespritzt wer-Bitumen 85/25-, beides gelöst in bekannten ^de"· ^Zur Herstellung einer streich ahigen Konsutenz Lösungsmitteln, und 35 und um ein Abtropfen des Unterbodenschutz-

_.. . , , materials zu vermeiden, werden dem Material

c) aus einem gelosten Chlorkautschuk. handelsübliche Thixotropiermittel zugesetzt.

Ein Kunstharz, das durch die Reaktion von un- Nachstehend werden die Herstellung und Zugesättigten höheren Fettsäuren oder solche enthalten- sammensetzung des Unterbodenschutzmittels an den ölen mit Cyclopentadien in einer Diels-Alter- 40 Hand eines Beispiels erläutert.
Reaktion hergestellt wird, wird als etwa 8O°/oige

Lösung in einer Testbenzinfraktion mit einer Teer- Beispiel
pech-Lösung oder einem herkömmlichen gelösten

Bitumen gemischt und vorgelegt. Das Teerpech ge- In eiaen Dissolver werden 104 kg eines 8O°/oigen

winnt man aus hochsiedenden Teerölen durch Ver- 45 Kunstharzproduktes aus Fischöl und Cyclopentadien

blasen mit Luft; es hat einen Erweichungspunkt, der in Testbenzin gelöst, vorgelegt und dazu unter

zwischen 50 und 70° C liegt. Das Kunstharzprodukt Rühren 104 kg 75°/oiges Teerpech oder Bitumen in

sowie das Teerpech oder das Bitumen stellen zwei Xylol gegeben. Daraufhin werden der Mischung

der drei erwähnten Bindemittel dar. Als drittes nacheinander folgende Stoffe unter weiterem inten-

Bindemitiel wird Chlorkautschuk eingesetzt, wobei 50 sivem Rühren und Einhaltung einer Temperatur

es für die Herstellung wichtig ist, daß die Zugabe unter 40° C zugefügt:

dieser Chlorkautschuklösung erst in einem späteren 24 kg Zink-Kalium-Chromat, 10,4 kg Zinkphos-Zeitpunkt der Fabrikation erfolgt, da die einfache phat, t,2 kg Polyamidfasern, 17,2 kg eines blättchen-Mischung dieser drei Produkte keine homogene förmigen Quarz-Glimmer-Gemisches, 10,4 kg hy-Phase ergibt, sondern eine gneselige, zu Bodensatz 55 drienes Rizinusöl al» TiiMütfüpienrutte!, 136 kg neigende Beschaffenheit annimmt. Als Quelle für un- Schiefermrhl, 68,8 kg Chlorkautschuk, gelöst in gesättigte Fettsäuren der beanspruchten Art dienen Xylol,
z. B. Sojaöl oder Fischöl. Mit dieser Dichtungsmasse wurden folgende

Aus der Anstrichtechnik im allgemeinen Korro- Prüfungen durchgeführt:

sionsschutz ist bekannt, daß Grundierungen aktive 60 1. Korrosionsschutzprüfung im Salzsprühgerät
Korrosionsschutzpigmente enthalten. Die Wirkung Probebleche der Abmessung 150 X 80 mm wurder Korrosionsschutzpigmente beruht in der In- den mit dem beschriebenen Unterbodenschutzhibierung korrosionsaktiver Vorgänge im Bereich der material gestrichen. Die Bleche wurden in einem Metalloberfläche. Dies kann durch chemische, Erichsen-Prüfgerät mit einer Neigung von 15 elektrochemische und physikalische Reaktionen ge- 65 bis 30° zur Vertikalen aufgestellt. Das Prüfschehen. Gerade Unterrostungen von Schutzfilmen, medium bestand aus einer 5°/oigen Kochsalzausgehend von blankgelegten Stellen, wie sie etwa lösung, die kontinuierlich während der gesamten durch Anbringen eines Andreaskreuzes in einen Prüfdauer gesprüht wurde. Die Temperatur im

Prüfraum betrug 35° C. Die Prüfung entspricht der ASTM-Vorschrift B 117-64.
Nach 1000 Stunden Prüfdauer wurden die Proben herausgenommen und wurde die Schutzschicht von den Blechen entfernt. Es zeigten sich keine Spuren von Korrosion.

2. Korrosionsschutzprüfung im Kesternichgerät
Diese Prüfung entspricht der DIN-Vorschrift 50 018, »Beanspruchung im Schwitzwasser-Wechselklima mit schwefeldioxidhaltiger Atmo-Sphäre«.

Probebleche, die mit de.n beschriebenen Unterbodenschutzmaterial angestrichen wurden, wurden folgendem Zyklus ntsrworfen:
8 Stunden Anwärmen !--*< 40° C, 100 ⁰Zo relativer Luftfeuchtigkeit. 0,^ ä FO₂, anschließend 16 Stunden Abkühlen !x-^; ?% jifnetem Gerät.
Ein solcher 1. „2us besteht aus 24 Stunden. Es wurden 12 Zyklen durchgeführt, ohne daß an den Blecu nach Entfernen der Schutzschicht irgendwelche Korrosion festgestellt wurde.

3. Prüfung auf Unterrostung

Probebleche der AbmessLug 150 X 80 mm wurden mit dem beschriebenen Unterbodenschutzmaterial beschichtet. Anschließend wurde auf die eine Seite der Bleche ein Andreaskreuz eingeritzt.

Das Blech wurde im Erichsen-Salzsprühgerät nach ASTM-B 117-64 mit 5°/oiger Kochsalzlösung im Dauersprühverfahren bei 35° C geprüft.

Die Prüfung wurde nach 500 Stunden abgebrochen. Die freigelegten Schnitte des Andreaskreuzes zeigten Verrostung. Nach Ablösen der Schutzschicht war jedoch keinerlei Unterrostung der Schutzschicht festzustellen.

4. Prüfung auf Steinschlagfestigkeit
Beschichtete Probebleche der Abmessungen 150 X 80 mm wurden unter einem Winkel von 30° auf einer Unterlage befestigt. Über dem Probeblech befand sich ein Rohr von 2 m Höhe und 50 mm Durchmesser. Durch das Rohr aus 2 m Höhe wurden in freiem Fall Kies und feinkörniger Splitt in den Abmessungen 7 bis 15 mm auf das Probeblcch geschüttet. Die Aufschlagfläche des Kieses auf das Probeblech betrug 50 mm im Durchmesser. Nach 50 kg Kies zeigte die beanspruchte Probefläche noch keinerlei Beschädigung der Schutzschicht.
Das auf diese Weisi" behandelte Prohcblech wurde mehr als 500 Stunden im Sal/sprühgerät nach ASTM B 117-64 geprüft, ohne daß Korrosion auftrat.

5. Prüfung auf Elastizität

Die Prüfung wurde nach DlN 53 1^6. »Tiefung von Anstrichen nach Erichsen«, durchgeführt. Ein Probest, eifen von 1,0 X 70 a 70 mm wurde mit dem beschriebenen Unterbodenschutzmaterial bestrichen. Das Probeblech wird durch Vortreiben eines Kugelstößels gegen die Blechrückseite bis zum Anriß verformt. Die Rißbildung kann optisch festgestellt werden, und der zurückgelegte Weg des Stößels in Millimetern wird als Tiefung bezeichnet.
Die Tiefung betrug 10 mm, das ist der Höchstwert, der erreicht werden kann.
Die Prüfung wurde ebenfalls mit Probestücken durchgeführt, int vorher nach DIN 50 018 im Kesternichgerät 12 Zyklen mit 0,21 SO₂ beansprucht waren. Die Tiefung in diesen* Fall betrug 9,8 mm.

6. Prüfung auf Haftfähigkeit

Die Haftfähigkeit wurde nach DIN 53 151 gemessen. In den getrockneten Film wurden zehn Schnitce gemacht und zehn weitere Schnitte quer darübergelegt. Der Abstand der Schnitte betrug 1 bis 2 mm. Die Schnitte wurden mit einem Spezialschneidegerät durchgeführt. Der Unterbodenschutz zeigte kein Ablösen der durch die Schnittlinien begrenzten, 1 mm² großen Teilstückchen und kein Ausbrechen der Schnittkanten. Ein solch gut haftender Anstrich wird mit dem Gitterschnitt-K^nnwert 1 bezeichnet.
Anschließend wurde der Klebstreifentest durchgeführt. Die mit dem Querschnitt vorbereitete Stelle des Anstriches wurde mit einem Klebstreifen überdeckt und ruckartig abgerissen. Es blieben keine Stücke des Anstriches auf dem Klebstreifen hängen, der Gitterschnitt blieb unverletzt.

Ein solches Verhalten eines Anstrichmaterials wird mit sehr guter Haftfähigkeit bezeichnet.

Claims

Patentansprüche:

1. Bcschichtungs- und Dichtungsmasse zum Korrosions- und Steinschlagschutz für Unterböden, insbesondere von Fahrzeugen, auf der Basis von organische Lösungsmittel enthaltenden Gemischen aus einem speziellen Kunstharzprodukt, Bitumen und/oder Teerpech und Chlorkautschuk unter Zusatz von rostverzögernden Mitteln und Füllstoffen, gekennzeichnet durch Bindemittel, bestehend aus

a) einem Reaklionsprodukt von ungesättigten höheren Fettsäuren oder solche enthaltenden Ölen und Cyclopentadien,

b) einem Teerpech mit einem Erweichungspunkt zwischen 50 und 70° C und/oder einem Bitumen 85/25 ^J, beides gelöst in bekannten Lösungsmitteln, und

c) einem gelösten Chlorkautschuk.

2. Beschichlungs- und Dichtungsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von aktiven Korrosionsschutzpigmenten auf Chromat- und Phosphatbasis.

3. Beschichtungs- und Dichtungsmasse nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Füllstoffen auf silikatischer Basis oder auf Quarz-Glimmer-Basis, jeweils mit blättchenförmiger Struktur.

4. Beschichtungs- und Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an Kunstfasern auf Polyamidbasis.