DE2337606C3 - Korrosionshemmendes wäßriges Anstrichmittel - Google Patents
Korrosionshemmendes wäßriges AnstrichmittelInfo
- Publication number
- DE2337606C3 DE2337606C3 DE19732337606 DE2337606A DE2337606C3 DE 2337606 C3 DE2337606 C3 DE 2337606C3 DE 19732337606 DE19732337606 DE 19732337606 DE 2337606 A DE2337606 A DE 2337606A DE 2337606 C3 DE2337606 C3 DE 2337606C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- water
- complex
- paint
- corrosion
- pigment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
- C09D5/082—Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
3*5
Die Erfindung betrifft Anstrichmittel aus wäßrigen Dispersionen von Additionspolymeren, die sich durch
hervorragende Eigenschaften auszeichnen, beispiels- «o
weise ein sehr gutes Haftvermögen an verschiedenen Substraten, insbesondere metallischen Substraten, aufweisen,
wobei ganz besonders eisenhaltige Oberflächen erwähnt seien, die entweder glänzend oder ganz oder
teilweise grundiert und auch ganz oder teilweise **>
korrodiert sein können, beispielsweise in Form von Rost, wobei zum Aufbringen dieser Anstriche nur der
locker sitzende Rost entfernt werden muß, beispielsweise durch Bürsten mit einer Drahtbürste oder durch eine
andere mechanische Einwirkung. Ferner kann man die w Anstriche auf korrodiertes Kupfer, Messing, Aluminium
oder Magnesium aufbringen.
Anstriche für Metalle, beispielsweise Brücken, Schiffe, Rohre, Schienen, Untergrundbauwerke, Gebäude, Leitungen,
Lagerungstanks oder dergleichen, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Anstrichmittel herstellen.
Beispiele für bekannte Latices sind Emulsionspolymere von Vinylacetat, Styrol, Styrol/Butadien, Vinylacetat/Vinylchlorid,
Acrylnitril/Butadien, Butadien, Isopren, Vinylidenchlorid/Acrylnitril, Vinylidenchlorid/Vinylacetat, **
Vinylchlorid/Acrylnitril, Acrylsäureester- und Methacrylsäureester-Polymcre
sowie Copolymere davon mit anderen Vinylmonomeren, carboxylierten synthetischen und natürlichen Kautschuken etc. Andere geeignete und
bekannte Anstriche auf Wasserbasis sind die Epoxy- ^ materialien, die Alkydmaterialien.die Phthalsäurealkydmaterialien,
emulgierte trocknende Öle, Polystyrol und dergleichen. Die An des Filmbildners und Anstriches ist
erfindungbgemäß ohne Bedeutung. Jeder Anstrich auf Wasserbasis, insbesondere jeder Anstrich für eisenhaltige
Metalle, läßt sich herstellen.
Die wichtigsten Dispersionen zur Herstellung von Anstrichen auf Wasserbasis enthalten Polymere einschließlich
Homopolymere und Copolymere von:
1) Vinylestern einer aliphatischen Säure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere Vinylacetat,
2) Acrylsäureestern und Methacrylsäureestern eines
Alkohols mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat,
2-Äthylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacryl
und Butylmethacrylat, und
3) mono- und diäthylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Äthylen, Isobutylen,
Styrol, sowie aliphatischen Dienen, wie beispielsweise Butadien, Isopren und Chloropren.
Polyvinylacetat sowie Copolymere von Vinylacetat mit einem oder mehreren der folgenden Monomeren
sind bekannt als filmbildende Komponenten von Anstrichen auf Wasserbasis: Vinylchlorid, Vinylidenchlorid,
Styrol, Vinyltoluol, Acrylnitril, Methacrylnitril oder einem oder zwei der vorstehend erwähnten Acryl-
und Methacrylsäureester. In ähnlicher Weise werden häufig Copolymere aus einem oder mehreren der
vorstehend erwähnten Acryl- oder Methacrylsäureester mit einem oder mehreren der folgenden Monomeren in
Anstrichen auf Wasserbasis verwendet: Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol, Vinyltoluol,
Acrylnitril und Methacrylnitril. Homopolymere von Äthylen, Isobutylen und Styrol sowie Copolymere von
einem oder mehreren dieser Kohlenwasserstoffe mit einem oder mehreren Estern, Nitrilen oder Amiden von
Acrylsäure oder Methacrylsäure oder mit Vinylestern, wie zum Beispiel Vinylacetat und Vinylchlorid, oder mit
Vinylidenchlorid werden ebenfalls verwendet Die Dienpolymeren werden im allgemeinen in Anstrichen
auf Wasserbasis in Form von Copolymeren mit einem oder mehreren der folgenden Monomeren eingesetzt:
Styrol, Vinyltoluol, Acrylnitril, Methacrylnitril sowie den vorstehend erwähnten Estern von Acrylsäure oder
Methacrylsäure. Es ist ferner üblich, eine kleine Menge, beispielsweise 0,5 bis 5% oder mehr, eines sauren
Monomeren der Monomerenmischung zuzusetzen, die zur Herstellung der Copolymeren aller vorstehend
angegebenen allgemeinen Typen durch Emulsionspolymerisation verwendet wird. Von den eingesetzten
Säuren seien Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Aconitsäure, Citraconsäure, Crotonsäure, Maleinsäure,
Fumarsäure, das Dimere von Methacrylsäure etc. erwähnt. Andere copolymerisierbare monoäthylenisch
ungesättigte Moleküle, die ungefähr 0,5 bis 15 und vorzugsweise 1 bis 5 Gewichts-% Monomere mit einer
polaren Gruppe, ausgewählt aus alkoholischen Hydroxylgruppen, Aminogruppen, carboxylischen Säureamidgruppen
und Ureidogruppen, enthalten, sind ebenfalls geeignet. Alle diese Gruppen vermögen das Haften der
Massen an bestimmte Substrate zu erhöhen, und zwar je nach der in Frage stehenden polaren Gruppe. Ferner
begünstigen sie das Aufnahmevermögen sowie das Haften von verschiedenen nachträglich aufgebrachten
Überzugsmassen. Die Art der anschließend aufgebrachten, auf diese Weise begünstigten Massen hängt von der
jeweiligen polaren Gruppe ab. Neben dem Haftvermögen können auch andere Eigenschaften in günstiger
Weise beeinflußt werden. Beispielsweise neigen Massen, in denen die polare Gruppe eine Aminogruppe ist, zu
einer Inhibierung der Entwicklung von Rost während langer Zeitspannen, und zwar auch in Atmosphären mit
hoher Feuchtigkeit und Azidität Die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Rosten, das Haften an einem
gegebenen Substrat sowie andere Eigenschaften werden gegenüber den entsprechenden Eigenschaften
verbessert, die bei Verwendung einer entsprechenden Masse erhalten werden, in welchen das vorstehend
erwähnte polare Monomere weggelassen wird.
Diese wäßrigen Dispersionen können unter Einsatz von einem oder mehreren Emulgiermitteln des anionischen,
kationischen oder nichtionischen Typs hergestellt werden. Mischungen aus zwei oder mehreren Emulgiermitteln,
und zwar unabhängig von dem jeweiligen Typ, können eingesetzt werden, wobei es jedoch im
allgemeinen unzweckmäßig ist, ein kationisches Emulgiermittel mit einem anionischen in merklichen Mengen
zu vermischen, da sonst eine gegenseitige Neutralisierung stattfindet Die Menge des Emulgiermittels kann
von ungefähr 0,1 bis 6 Gewichts-% oder manchmal noch höher schwanken, und zwar bezogen auf das Gewicht
der gesamten Monomerencharge. Wird ein Persulfatinitiator verwendet, dann ist die Zugabe von Emulgiermitteln
oft unnötig. Das Weglassen oder die Verwendung nur einer kleinen Menge, beispielsweise weniger als
ungefähr 0,5%, eines Emulgiermittels, kann manchmal im Hinblick auf die Kosten (Weglassen eines teuren
Emulgiermittels) sowie auf eine geringe Empfindlichkeit des getrockneten Überzugs oder einer Imprägnierung
mit Feuchtigkeit und damit auf eine geringere Anfälligkeit des überzogenen Substrats, das dem Einfluß
von Feuchtigkeit ausgesetzt wird, wobei beispielsweise Überzüge erhalten werden können, die gegenüber
einem Quellen oder Weichwerden weniger anfällig sind, und zwar insbesondere dann, wenn sie der Einwirkung
von feuchten Atmosphären ausgesetzt werden, zweckmäßig sein. Die durchschnittliche Teilchengröße oder
der Durchmesser dieser dispergierten Polymeren kann von ungefähr 0,03 bis 3 μ oder darüber schwanken.
Teilchengrößenkombinationen, wie sie beispielsweise in der US-PS 33 56 627 beschrieben werden, sind besonders
geeignet. Die Latices der US-PS 27 60 886 sind ebenfalls geeignet. Die in μ ausgedrückten Zahlenwerte
werden unter Verwendung einer Ultrazentrifuge bestimmt. Eine Beschreibung der Methode findet man in
»Journal of Colloid Science« 15, Seiten 563 bis 572 (196O)(J. Brodnyan). Im allgemeinen sind die Molekulargewichte
dieser Emulsionspolymeren hoch. Sie liegen beispielsweise zwischen ungefähr 100(X)O und
10 000 000 und gewöhnlich oberhalb 500 000, wobei es sich um Durchschnittsviskositäts-Molekulargewichte
handelt.
Bisher wurden Metalle gegenüber einer Korrosion durch die Aufbringung von Grundierungen geschützt,
die aus bestimmten korrosionsschützenden Pigmenten in nichtwäßrigen Trägern auf der Basis von trocknenden
ölen, wie beispielsweise Leinsamenöl, einer schnell trocknenden Lackunterlage aus natürlichen Harzen
oder einer Mischung aus natürlichen und synthetischen Harzen oder einem Alkydmaterial, modifiziert mit
einem Harnstoff-, Melamin- oder Phenol/Formaldehyd-Harz, bestehen. Derartige Überzugsmassen enthalten
flüchtige Lösungsmittel, die häufig entflammbar sind
und oft während des Überziehens umwcltverschmutzende Dämpfe abgeben. Um den Feuer- und Gesundheitsgefahren
zu begegnen, wird gewöhnlich in der Weise verfahren, daß Lösungsmittelwiedergcwinnungssysteme
eingesetzt werden.
ίο
Beim Anstreichen von Metalloberflächen wurden bisher im allgemeinen wäßrige Systeme vermieden, und
zwar infolge der bekannten Neigung von Wasser, eine Korrosion des Metalls zu initiieren, insbesondere von
Eisen und Stahl, aus denen die· Hauptmenge der Metallprodukte besteht, die mit Schutzüberzügen dieser
Art überzogen werden. Die Initiierung einer Korrosion sowie die Entwicklung von Rost, insbesondere Oxyden
von Eisen und Stählen, steht dem Zweck der Aufbringung von korrosionsschützenden Grundiermitteln
entgegen. Die Erzeugung von kleinen oxydierten Punkten oder Flächen auf der Oberfläche von
grundierten Metallen hat im allgemeinen die Wirkung, daß das Haften und die Dauerhaftigkeit der Überzüge
vermindert werden, welche auf derartige oxydierte Stellen aufgebracht werden.
Beim Anstreichen von Metallen mit Latexanstrichen, insbesondere Stahl oder rostigem Stahl, treten verschiedene
Arten einer Korrosion auf. Eine Korrosionsart ist diejenige, die als Ergebnis des Kontaktes mit dem
Wasser in dem Latexanstrich selbst auftritt. Wird beispielsweise eine rostige Oberfläche angestrichen,
wobei die Trocknungszeit größer ist, dann werden Korrosionsprodukte in der Oberfläche des trockenen
Anstrichfilms eingeschlossen. Diese Erscheinung wird als »Blitzrosten« bezeichnet. Nach dem Aufbringen und
dem Trocknen des Anstriches haben eine Korrosion oder eine Verfärbung, die gewöhnlich auftreten, ein
»Rostausbluten« der Korrosionsprodukte auf die Oberfläche des Anstrichfilms zur Folge. Eine andere
auftretende Schwierigkeit ist die Blasenbildung auf einer angestrichenen Oberfläche, die in entsprechender
Weise präpariert worden ist. Diese Blasenbildung ist, wie man annimmt, in erster Linie auf wasserlösliche
Materialien in dem Anstrich zurückzuführen, die solubilisiert werden und ein Abheben des Anstrichfilms
von dem Metall verursachen.
Bisher wurde ein Blitzrosten in der Weise unterdrückt, daß wasserlösliche Salze, wie beispielsweise
Natriumdichromat, Natriumnitrit, Natriumborat oder Natriumcarbonat, verwendet wurden. Diese Verbindungen
können insofern von Nachteil sein als eine Blasenbildung sowie ein Rostausbluten leicht auftreten
können, wenn die Oberfläche der Einwirkung von Wasser oder einer Salzbesprühung ausgesetzt wird. Ist
das Kation wasserlöslich und nicht flüchtig, dann wird die Wasserempfindlichkeit des Anstriches erhöht. Es ist
ferner bekannt, relativ unlösliche Salze zu verwenden, beispielsweise basisches Blcisilikochromat, um eine lang
andauernde Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Blasenbildung sowie gegenüber einem Rostausbluten zu
erzielen. Diese unlöslichen Verbindungen üben jedoch keine oder nur eine geringe Wirkung auf die
Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Blitzrosten aus, und zwar infolge ihrer Wasserunlöslichkeit. Dies
bedeutet mit anderen Worten, daß mit steigender Löslichkeit des Korrosionsinhibitors die Widerstandsfähigkeit
gegenüber einem Blitzrosten verbessert wird, während mit abnehmender Löslichkeit des Korrosions·
inhibitors innerhalb bestimmter Grenzen die Eigenschaften verbessert werden.
Die Erfindung gemäß Anspruch 1 beruht auf der Erkenntnis, daß, falls ein Korrosionsinhibitor, in
welchem das Kation wasserunlösliche Salze mit dem korrosionsinhibierenden Anion bildet, einem Anstrich
auf Wasserbasis in Form eines wasserlöslichen Komplexes eines flüchtigen komplexbildenden Mittels zugesetzt
wird, eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einem
Blitzrosten sowie einem Rostausbluten und einer Blasenbildung erzielt wird. Der Grund dürfte darin
liegen, daß der lösliche Komplex korrosionsinhibierende Anionen liefert, die eine Widerstandsfähigkeit
gegenüber einem Blitzrosten verleihen, wobei, falls das flüchtige komplexbildende Mittel verdampft, das unlösliche
Metallsalz lang anhakende günstige Eigenschaften verleiht.
Im allgemeinen kann jedes mehrwertige Metall sowie jedes korrosionsinhibierende Anion verwendet werden,
das einen löslichen Komplex mit dem flüchtigen komplexbildenden Mittel sowie eine im wesentlichen
wasserunlösliche Verbindung beim Eindampfen dies komplexbildenden Mittels bildet. Unter »im wesentlichen
wasserunlöslich« oder einer ähnlichen Bezeichnung im Zusammenhang mit der ionischen Verbindung
des mehrwertigen Metalls sowie dem korrosionsinhibierenden Anion ist zu verstehen, daß die Löslichkeit
derartiger Verbindungen nicht mehr als ungefähr 4 g in 100 ecm Wasser bei 20° C und vorzugsweise nicht mehr 2«
als 1 g pro 100 ecm und in noch bevorzugterer Weise nicht mehr als 0.1 g pro 100 ecm Wasser beträgt.
Bevorzugte Metalle sind Zink, Cadmium und Zirkon. Die flüchtigen komplexbildenden Mittel
sind Ammoniak oder flüchtige Amine, wie zum Beispiel Methylamin, Äthylamin, Dimethylamin, Diethylamin,
Triäthylamin, Morpholin, Äthanolamin, Diethanolamin, Triäthanolarnin etc. Das komplexbildende Mittel ist so
flüchtig wie Wasser oder noch flüchtiger, wobei die Verdampfungsgeschwindigkeit vorzugsweise ungefähr Jo
derjenigen von Wasser entspricht oder die Verdampfungsgeschwindigkeit von Wasser bis um ungefähr das
Zweifache übersteigt. Bevorzugte Anionen sind Carbonatund Molybdat.
Der Wert von χ liegt gewöhnlich zwischen 2 und (vgl. Hogness und Johnson, Ausgabe 1954, Henry Holt
and Company; Fundamentals of Chemistry, Brescia et al., Ausgabe 1970, Academy Press).
Die DD-PS 19 289 beschreibt die Verwendung von wenig wasserlöslichen oder wasserunlöslichen Korn- *o
plexverbindungen aus zur Komplexbildung geeigneten Metallverbindungen und Aminen der Fettreihe, die
nicht flüchtig sind. Eine Verwendung derartiger Komplexinhibitoren in gelöster Form, wie sie erfindungsgemäß
notwenig ist, ist aufgrund ihrer Wasserunlöslichkeit nicht möglich. Bei einem Einsatz in
dispergierter Form würde bei der ersten Kontaktierung des Wassers mit der Metalloberfläche bereits eine
Korrosion des Metalles initiiert, insbesondere im Falle von Eisen und Stahl, die natürlich unerwünscht ist. Eine
derartige Korrosionsinitiierung bedingt beispielsweise ein sehr schnelles Rosten.
Natürlich können wasserunlösliche Korrosionsinhibitoren zusammen mit den wasserlöslicher Komplexen
eingesetzt werden, sie sind jedoch nicht erforderlich.
Die Art der Zugabe des Komplexes zu dem Anstrich oder einer seiner Komponenten, beispielsweise der
pigmentierten Dispersion oder dem Latex, läßt sich auf verschiedene Weise bewerkstelligen. Die Polymerteilchen
des Latex sind in Wasser sowie in verdünnten &o wäßrigen sauren oder alkalischen Lösungen mit einem
pH von ungefähr 3 bis ungefähr 11 unlöslich. Der Komplex kann dem Latex in Form eines Pulvers oder
einer vorgeformten Lösung zugesetzt und darin aufgelöst werden. Besteht Ammoniak aus dem flüchti- b5
gen komplexbildenden Mittel, dann wird die Dispersion im allgemeinen mit Ammoniak alkalisch gemacht, wobei
gewöhnlich ein pH von ungefähr 7,5 bis ungefähr 9,3
eingehalten wird. Wenr. auch vorgeformte Komplexe, wie beispielsweise Zinkammincarbonat und Zinkamminmolybdat,
dem Latex zugesetzt werden können, so können sie dennoch auch in situ gebildet werden. So können Zinkoxyd, Ammoniumcarbonat und
Ammoniak der Dispersion unter Bildung des Komplexes Zinkammincarbonat in situ zugesetzt werden.
In ähnlicher Weise kann man Ammoniummolybdat, Zinkoxyd und Ammoniak unter Bildung von Zinkamminmolybdat,
in situ in dem Latex zusetzen. Wird Zinkoxyd oder dergleichen als Anstrichpigment verwendet,
dann muß nur eine lösliche Verbindung des korrosionsinhibierenden Anions und des flüchtigen
komplexbildenden Mittels, wie zum Beispiel Ammoniak, zugesetzt werden.
Die Menge des wasserlöslichen Komplexes aus dem mehrwertigen Metall, dem flüchtigen komplexbildenden
Mittel sowie dem korrosionsinhibierenden Anion hängt in erster Linie von der Wassermenge in dem
Latexanstrich ab. Insbesondere in bezug auf die Inhibierung eines Blitzrostens ist festzustellen, daß mit
zunehmendem Wassergehalt (und damit zunehmender Zeit bis zu seiner Verdampfung) eine zunehmend
größere Menge des löslichen Komplexes erforderlich ist, wobei konstante Umgebungsbedingungen bezüglich
Temperatur, Wind, Feuchtigkeit und dergleichen vorausgesetzt werden. Der Bereich für den löslichen Komplex
liegt zwischen 0,2 und 20 mMol des Komplexes pro Mol Wasser. Verschiedene korrosionsinhibierende Anionen
erfordern verschiedene Mengen des Komplexes. Beispielsweise erfordert das Carbonatanion eine etwas
größere Menge des löslichen Komplexes als das Molybdation. Ein bevorzugter Bereich für den aus Zinkamminmolybdat
bestehenden Komplex liegt bei ungefähr 1 mMol bis ungefähr 5 mMol pro Mol Wasser, während
der optimale Bereich im Falle von Zinkammincarbonat zwischen ungefähr 3 mMol und ungefähr 10 mMol pro
Mol Wasser schwankt. Der wasserlösliche Komplex kann dem Latex zugesetzt werden oder in die Anstrichformulierung
eingemengt werden. Die Art der Zugabe ist nicht kritisch. Der Komplex kann als Lösung, als
Paste oder als trockenes Pulver zugemengt werden.
Pigmentmassen, die in Außenanstrichen eingesetzt werden, bestehen gewöhnlich aus deckenden weißen
Pigmenten, Pigmenten mit anderen Tönungen und Farben. Sie werden gewöhnlich in der Weise erhalten,
daß andere gefärbte Anstrichpigmente mit den weißen Pigmenten vermischt werden. Alle anorganischen und
organischen Pigmente, Pigmentlacke, unlöslichen Farbstoffe sowie andere dauerhafte Färbematerialien, die
gewöhnlich zur Formulierung von dauerhaften Außenanstrichen und -lacken verwendet werden, können bei
der Pigmentierung der Anstrichmassen eingesetzt werden. Typische geeignete weiße deckende Pigmente
sind folgende: Rutil-Titandioxyd, Anatas-Titandiexyd, Zinkoxyd, gebleites Zinkoxyd, Zinksulfid, Bleititanat,
Antiinonoxyd, Zirkonoxyd, Weißblei, basisches Bleisilikat, Lithopone, titaniertes Lithopone, Titan/Barium-Pigmente,
Titan/Calcium-Pigmente sowie Titan/Magnesium-Pigmente.
Die Titandioxyd-Pigmente werden gewöhnlich bevorzugt.
Wenn auch der erwähnte Pigmentzusatz nur aus deckenden Grundierungspigmcnten bestehen kann, so
•■u es dennoch in wirtschaftlicher Hinsicht unzweckmäßig,
nur Grunäierungspigmente in den angegebenen hohen Pigmemvolurnenkonzentrationen einzusetzen.
Wie es bei der Formulierung von Anstrichen üblich ist, bestehen die Pinmente gewöhnlich aus' deckenden
Grundierungspigmenten, die mit bekannten Pigmentverstreckungsmitteln
verstreckt sind, beispielsweise Calciumcarbonat, Talk, Baryten, Magnesiumsilikaten,
Aluminiumsilikaten, Diatomeenerde, Ton, Asbesten, Siliciumdioxyd und Glimmer. Die relativen Mengenverhältnisse
des Grundierungsweißpigmentes zu dem Pigmentverstreckungsmittel in der Pigmentmischung
kann erheblich schwanken, gewöhnlich ist jedoch das deckende Grundierungspigment in einer Pigmentvolumenkonzentration
zugegen, welche das gewünschte Anstrichdeckvermögen gewährleistet, während das Verstreckungspigment in einer Menge vorliegt, die für
die Gesamtpigmentvolumenkonzentration sorgt. Grundierungspigmente sowie Verstreckungspigmente
schwanken bezüglich ihrer Dichte erheblich. Übliche weiße Anstriche sowie leichte gefärbte Abwandlungen
derselben weisen eine Pigmentzusammensetzung auf, in der das Verstreckungspigment in einem Gewichtsanteil
von 0,4 bis 4 Teilen pro Teil des deckenden Grundierungspigments vorliegt.
Die Pigmente können in dem wäßrigen Anstrichmittel nach einer der bekannten Methoden der Pigmentdispergierung
in Anstrichformulierungen dispergiert werden, beispielsweise durch Vermählen unter Verwendung
von Walzen, unter Einsatz einer Kugelmühle oder einer Trommelmühle, durch Sandvermahlen, wie es in
der US-PS 25 81 414 beschrieben wird, unter Einhaltung von Dispergierungsmethoden, die unter Verwendung
eines Paddelmischers arbeiten, unter Anwendung der Werner-PfIeiderer-»Teig«-Mischer-Mischmethode sowie
anderer Methoden zur Herstellung von Pigmentpasten. Die Pigmente können in den wäßrigen Dispersionspolymermassen
dispergiert werden, desgleichen können sie befeuchtet und in einer getrennten wäßrigen
Aufschlämmung in Abwesenheit der Polymerkomponenten dispergiert und dann mit dem wäßrigen
Dispersionspolymeren vermischt werden. Die Reihenfolge der Vereinigung der Pigmente ist nicht besonders
kritisch. Die Pigmentmasse wird vorzugsweise in Gegenwart eines wasserlöslichen und quellbaren
koiioidaien Verdickungsmiitels sowie eines oberflächenaktiven
Hilfsmittels zusätzlich zu den oberflächenaktiven Mitteln, die zur Stabilisierung der Polymerdispersionen
vorliegen, dispergiert Das hilfsweise eingesetzte oberflächenaktive Mittel zum Dispergieren der
Pigmentmasse kann nichtionisch, anionisch oder kationisch sein, wobei es sich vorzugsweise um ein
wasserlösliches Mittel handelt. Die Auswahl dieses bei der Dispergierung eingesetzten oberflächenaktiven
Mittels richtet sich nach seiner Verträglichkeit sowie seiner Nichtreaktivität mit den die Polymerdispersion
stabilisierenden oberflächenaktiven Mitteln. Das zum Dispergieren der Pigmentmasse eingesetzte oberflächenaktive
Mittel kann das gleiche sein, welches zur Stabilisierung des Polymeren eingesetzt wird. In
üblicher Weise ist eine Konzentration von bis zu 2% des hilfsweise zur Dispergierung des Pigments eingesetzten
oberflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Gewicht der Pigmentmasse, ausreichend, wobei die bevorzugte
Konzentration zwischen 0,1 und 1%, bezogen auf die angegebene Basis, liegt. Vorzugsweise übersteigt die
Gesamtmenge an dem das Pigment dispergierenden oberflächenaktiven Mittel und den das Polymere
stabilisierenden oberflächenaktiven Mitteln nicht 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerfeststoffe.
Die Theologischen Eigenschaften des Anstriches können je nach dem beabsichtigen Verwendungszweck
variiert werden. Das Vorliegen von gebundenen Carbonsäureeinheiten in den Copolymere!! trägt /λ,
einer Veränderung der Theologischen Eigenschaften bei, und zwar insbesondere dann, wenn carbexylische
Substituenten mit Ammoniumhydroxyd unter Bildung des Ammoniumcarboxylats des Estercopolymeren umgesetzt
werden. Der wäßrige Dispersionsanstrich wird gewöhnlich unter Verwendung von Ammoniumhydroxyd
auf einen alkalischen pH von 7,5 bis 10 eingestellt Enthalten die Polymeren keine gebundenen carboxyl··
ίο sehen Einheiten oder Carboxylateinheiten, dann könriLn
den Massen Substanzen, wie Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, wasserlösliche oder wasserquellbare Copolymere
von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder wasserlösliche und wasserquellbare Carboxylate von
is Copolymeren dieser Säuren zugesetzt werden, um die
Theologischen Eigenschaften zu modifizieren. Wasserlösliche Zellulosederivate, wie zum Beispiel Methylzellulose,
Carboxymethylzellulose oder Hydroxyäthylzellulose, insbesondere Methylzellulose, können ebenfalls für
Eindickungszwecke verwendet werden. Diese Materialien werden in den üblichen kleinen wirksamen Mengen
eingesetzt.
Eine andere zweckmäßige ergänzende Komponente. die vorzugsweise der wäßrigen Dispersionsanstrichmasse
zugesetzt wird, ist ein flüchtiges wasserlösliches organisches Antigefriermittel, das dem wäßrigen Anstrich
eine Einfrier-Auftau-Stabilität verleiht. Äthylenglykol ist für diesen Zweck in Konzentrationen von bis
zu ungefähr 5 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte Masse, besonders geeignet. Andere Glykole und
Polyglykole können ebenfalls für diesen Zweck verwendet werden.
Wäßrige Dispersionsanstrichmassen, welche oberflächenaktive Mittel enthalten, schäumen normalerweise,
sofern keine nichtschäumenden Mittel eingesetzt werden. Es werden daher normalerweise Antischäumungsmitte!
der wäßrigen Anstrichformulierung zugesetzt, um das Schäumen auf einem Minimum zu halten.
Hochsiedende Alkohole, Polyglykole, Silikonflüssigkeiten sowie andere Antischäumungsmitte! bekannter Art
können der Masse als untergeordnete Komponente" zugemischt werden.
Die erfindungsgemäßen Anstriche können von Fungi befallen werden. Es ist daher zweck-
mäßig, ein Schutzmittel oder fungizides Mittei
dem Anstrich beizumengen. Jedes der bekannten Schutzmittel, das zur Formulierung von Anstrichmassen
eingesetzt wird, kann in den üblichen kleinen wirksamer. Mengen eingesetzt werden. Phenylquecksilberoleat
oder andere Phenylquecksilberfungizide eignen sich in wirksamen Konzentrationen von 0,05 bis 0,3 Gewichts-%
der Masse. Andere in neuerer Zeit entwickelte Nichtquecksilberverbindungen sind ebenfalls geeignet
Die erfindungsgemäßen Anstrichmassen sind normalerweise derart flexibel, daß eine externe Plastizierung
des Polymeren unnötig ist. Es können jedoch hilfsweise Weichmacher der Masse in einer kleineren
Menge bis zu 10 Gewichts-% des Polymeren und vorzugsweise in einer Menge von nicht mehr als 5%
zugemengt werden. Nichtflüchtige Esterweichmacher, beispielsweise die Phosphate, wie zum Beispiel Tricresylphosphat,
sowie die Phthalate, wie zum Beispie! Dibutylphthalat, oder die polymeren Polyester- oder
Alkydweichmacher können verwendet werden.
Wenn auch der Gesamtgehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen der wäßrigen Anstrichmasse, der normalerweise
als Feststoffgehalt angegeben wird, erheb-
lieh variieren kann, so ist es dennoch zweckmäßig, wenn
er bei wenigstens 30 Gewichts-% liegt, damit man eine vernünftige Menge des Anstriches pro Schicht aufbringen
kann. Der wäßrige Anstrich läßt sich in zufriedenstellender Weise mit einem Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen von bis zu 70% formulieren, bei dieser Konzentration ist jedoch gewöhnlich ein Verdünnen mit
Wasser erforderlich, damit der Anstrich in zufriedenstellender Weise aufgebracht werden kann. Der
bevorzugte Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen liegt zwischen ungefähr 40 und 60 Gewichts-%.
Die Viskosität der wäßrigen Dispersionsanstrichmasse kann erheblich schwanken. Eine Stormer-Viskosität
von ungefähr 70 bis 100 K.U. bei 250C ergibt eine
Konsistenz, die für ein leichtes Aufpinseln günstig ist. Diese Viskosität ist jedoch kein kritisches Merkmal, da
der Anstrich in zufriedenstellender Weise mit die
Thixotropic steuernden Mitteln modifiziert werden kann, damit die Masse nicht abtropft und dennoch in
zufriedenstellender Weise aufgepinselt werden kann.
Andere Hilfsmaterialien, die verwendet werden können, sind folgende: Dispergierungsmittel zum
Dispergieren der Pigmente sowie zu ihrer Aufrechterhaltung in feinteiligem Zustand, Farbstoffe oder
Verstreckungsmittel, wie zum Beispiel aromatische Sulfonate, die mit Formaldehyd kondensiert sind, oder
andere geeignete im Handel erhältliche Dispergierungsmittel, die für diesen Zweck verwendet werden können,
Sequestrierungsmittel zum Kontrollieren von mehrwertigen Metallionen, die manchmal durch Pigmente,
Farbstoffe oder Verstreckungsmittel eingebracht werden, beispielsweise komplexe Alkalimetallphosphate
oder Äthylenpolyaminoacetate, Entschäumungsmittel, wie beispielsweise Wachse, öle oder Terpentinersatz,
oder ein Alkyiphenoxyälhanol, Fetlsäureamide, Phosphatester oder eine Lösung eines Amins oder Amids in
einem Öl, Befeuchtungsmittel, wie beispielsweise Glykollaurat, Propylenglykol, Diäthylenglykol etc.,
Eindickungsmittel, wie zum Beispiel wasserlösliche Gums, wasserlösliche Polyacrylate und -methacrylate,
wasserdispergierte Stärken und Proteine etc, Bakterizide und/oder Fungizide, wie zum Beispiel Borax,
Pentachlorphenole oder Quecksilberverbindungen, parfumähnliche Materialien, wie beispielsweise Neutralisierungs-
und Maskierungsmittel, die dazu verwendet werden, Gerüche zu beseitigen oder angenehme und
unterscheidbare Gerüche zu erzeugen, andere harzartige Materialien in dispergierter Form, wie zum Beispiel
Alkydharze, trocknende öle oder Latices von Styrol oder Styrol und Butadien, um die erfindungsgemäßen
Bindemittel zu verbilligen und zu verstrecken, sowie hilfsweise eingesetzte korrosionsinhibierende Mittel,
wie beispielsweise pulverisiertes Zink, rotes bieibasisches
Bleisilikochromat sowie Zinkstaub/Zinkoxyd.
Zur Herstellung von Anstrichen auf Wasserbasis fällt die bevorzugte Formulierung im allgemeinen in den
nachstehend angegebenen Rahmen, wobei sich die angegebenen Prozentzahlen auf den Feststoffgehalt
beziehen.
Material | Gewichts-% |
Dispergiertes Polymeres | 10-30 |
Pigmentmasse | 15-55 |
Stabilisierungs- und Dispergierungs- | 0,1-2,5 |
zwecken dienende oberflächenaktive | |
Mittel |
Eindickungsmittel oder die Rheologie 0,1 —5,0 steuernde Mittel
Antigefriermittel, beispielsweise
Antigefriermittel, beispielsweise
Äthylenglykol
Antischäumungsmittel, beispielsweise Polypropylenglykol
Fungizides Schutzmittel, beispielsweise Phenylquecksilbersalz
Fungizides Schutzmittel, beispielsweise Phenylquecksilbersalz
Ammoniumhydroxyd zur Einstellung eines pH-Wertes von 7,5—10
Komplex der Formel M(Z)1An
0 — 5
0—2
0—1,0
Wasser zum Ausgleich bis auf 100
0,2—20
mMol/Mol
H2O
Wie ersichtlich, sind die korrosionsinhibierenden Anionen solche von schwachen Säuren. Die Säuren
besitzen einen pK-Wert von wenigstens ungefähr 4, wobei sich die Anionen vorzugsweise von anorganischen
Säuren ableiten. Anionen von starken Säuren können eine Korrosion induzieren und wasserlösliche
Verbindungen der Metallkationen M bilden. Daher sind die Chloride, Nitrate, Sulfate etc. ausgeschlossen. Die
Pigmentvolumenkonzentration liegt vorzugsweise zwischen 10 und 65%. Die Gesamtmenge an Dispergierungs-
und Stabilisierungszwecken dienenden oberflächenaktiven Mitteln ist nicht größer als 10%, bezogen
auf das Gewicht des dispergieren wasserunlöslichen Polymeren.
In den folgenden Beispielen, welche die Erfindung erläutern sollen, beziehen sich die Teil- und Prozentangaben,
sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht Zur Durchführung der Beispiele werden folgende
Anstriche verwendet:
Anstrich I
Material
Wasser 12,7 12,73
Dispergierungsmittel1) 43 4,09
Benetzungsmittel*) 0,99 0,94
Entschäumungsmittel 0,99 1,14
Äthylenglykol 9,97 8,98
Hydroxyäthylzellulose 37,1 37,44
(2%ige wäßrige Lösung)
Lampenruß 2,7 1,55
Schutzmittel (100%) 0,23 0,11
Rutiltitandioxyd 94,8 22,66
Wasservermahlener Glimmer 11,8 4,21
(325 mesh)
t.5 Ausgefälltes Calciumcarbonat 56,8 21,52
Zinkoxyd 2,8 0,49
Basisches Bleisilikochromat 36,2 8,86
Acryllatex3) (46% Feststoffe) 272^ 255,90
11
Fortsetzung
Mateml
Material
Verlaufmittel
Entschäumungsmittel
Ammoniumhydroxyd (28%)
Entschäumungsmittel
Ammoniumhydroxyd (28%)
PVC4) = 35,2%
Volumenfeststoffe=43,7% im
Anstrich
Anstrich
2,3 | 2,35 |
0,99 | 1,14 |
0,45 | 0,49 |
547,5
384,6
<) Natriumsalz eines Diisobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren mit einem Molverhältnis von 1 :1, 25%ige
wäßrige Lösung.
:) Benzyiäiher eines Octyiphenol/Äthylencxyd-Adduktes,
100% aktiv.
3) Copolymeres, das ungefähr zwei Drittel Äthylacrylat, ein
Drittel Methylmethacrylat und ungefähr 1% Methacrylsäure enthält.
«) Pigmentvolumenkonzentration.
15
Entschäumer
Äthylenglykol Hydroxyäthylzcllulosc
(2%ige wäßrige Lösung)
Schutzmittel (100%)
Rutil-Titandioxyd
Anatas-Titandioxyd
Wasservermahlener Glimmer
Schutzmittel (100%)
Rutil-Titandioxyd
Anatas-Titandioxyd
Wasservermahlener Glimmer
(325 mesh)
Ausgefälltes Calciumcarbonat
Zinkoxyd
Zinkoxyd
Acryllatex (wie in Anstrich I)
Verlaufmittel
Er.tschäumur.gsmitte!
Ammoniumhydroxyd (28%)
Verlaufmittel
Er.tschäumur.gsmitte!
Ammoniumhydroxyd (28%)
PVC = 34,8%
Volumenfeststoffe = 43,9%
Volumenfeststoffe = 43,9%
0,99
9,97
34.88
0,23 89,74
9,97 12,00
77,82 2,76 272,20 2,26 0,99 0,50
1,13
8,98
35,17
0,11
21,45
2,58
4,28
29,49 0,49 255,90 2,34 1,14 0,49
532,46 381,35
Anstrich II
Material
kg
Wasser
Dispergierungsmittel')
Benetzungsmittel2)
Benetzungsmittel2)
Anstrich III
12,68 | 12,73 |
4,48 | 4,09 |
0,99 | 0,94 |
') Natriumsalz eines Diisobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren
(Molverhältnis (1:1) - 25%ige wäßrige Lösung.
2) Benzyläther eines Octylphenol/Äthylenoxyd-Adduktes.
100% aktiv.
Material
Mit ZnO kg
Wasser 5,93 5,95
Dispergierungsmittel1) 4,48 4,09
Benetzungsmittel2) 0,99 0,94
Entschäumer 0,99 1,14
Äthylenglykol 9,97 8,98
Hydroxyäthylzellulose^) 22,65 22,74
Lampenruß 2,72 1,55
Schutzmittel (100%) 0,23 0,14
Rutil-Titandioxyd 94,85 22,66
Wasservermahlener Glimmer (325 mesh) 10,10 3,60
Zinkoxyd 3,12 0,57
Basisches Bleisilikochromat 36,24 9,05
Acryllatex (wie im Anstrich I) 311,66 291,83
Verlaufmittel 5,03 5,17
Hydroxyäthylzellulose3) 13,59 11,40
Entschäumungsmittel 0,99 1,14
Wasser 6,66 6,69
530,24 398,62 PVC=22,2%
Volumenfeststoffe=42,3%
Volumenfeststoffe=42,3%
') Natriumsalz eines Düsobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren (Molverhältnis 1:1), 25%ige wäßrige Lösung.
2I Benzyläther eines Octylphenol/Äthylenoxyd-Adduktes, 100% aktiv.
3) 2%ige wäßrige Lösung.
K.ein ZnO | 5,93 | 1 | 5,95 |
kg | 4,48 | 4,09 | |
C.99 | 0,94 | ||
0,99 | 1,14 | ||
9,97 | 8,98 | ||
22,65 | 22,74 | ||
2,72 | 1,55 | ||
0,23 | 0,14 | ||
94,85 | 22,66 | ||
11,78 | 4,21 | ||
36,24 | 9,06 | ||
311,66 | 291,83 | ||
5,03 | 5,17 | ||
13,59 | 11,40 | ||
0,99 | 1,14 | ||
6,66 | 6,69 | ||
528,79
398,62
In den Fällen, in denen der Komplex Zn(NH3)„CO3
zuvor hergestellt wird, werden die folgenden Bestandteile bei Zimmertemperatur miteinander vermischt Ist
die Lösung klar, dann hat sich der Komplex gebildet In diesem Falle bedeutet »^«normalerweise 4, kann jedoch
auch nur 2 betragen, wenn die Komplexbildung nicht vollständig ist, d.h., wenn eine unzureichende Menge
65 des Komplexbildners, wie beispielsweise Ammoniak, vorliegt.
14 g (NH4J2CO3
15,9 g (28% NH3)
58,5 g H2O
11,8 g ZnO
2. Langzeit-Erhaltungstest
In den folgenden Beispielen werden Werte angegeben, die unter Einhaltung der nachstehend zusammengefaßten
Testmethoden erhalten worden sind:
1. Widerstandsfähigkeit gegen Blitzrosten
a) Substrat, rostiger kaltgewalzter Stahl, mechanisch mit einer Drahtbürste gebürstet.
b) Die Testanstriche werden aufgepinselt, 3 g pro w
309,7 cml
c) Der Testanstrich auf der Platte wird bei 22°C (72° F) bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90%
während einer Zeitspanne von 1 Stunde getrocknet. 1
d) Die Platten werden auf den Prozentsatz des P.ostausblutens untersucht.
c) Bewertungssystem —
Die Platten werden im Hinblick auf die Blasenbildung und die Rostausblutung (beispielsweise
7MD-50) bewertet
Blasenbildung —
Blasenbildung —
Die Zahl gibt die Blasengröße an. Die Zahl schwankt von 10 bis 2, wobei im Falle von 10 keine
Blasen vorhanden sind. Die Buchstaben geben die Blasendichte an; F = wenig, M = mittel, MD =
mitteldicht, D = dicht (beispielsweise 7MD im vorstehenden Beispiel).
Rostausblutung —
Rostausblutung —
Die Zahl gibt den Prozentsatz der Rostausblutung an (beispielsweise 50 im obigen Beispiel).
a) Substrate —
Sauberer kaltgewalzter Stahl, rostiger kaltgewalzter Stahl, mechanisch mit einer Drahtbürste
gebürstet.
b) Methode —
Zwei mit dem Pinsel aufgebrachte Überzüge (jeweils 3 g pro 310 cm2) auf kaltgewalztem
sauberen Stahl.
Drei mittels eines Pinsels aufgebrachte Überzüge (erster Überzug 4 g pro 310 cm2, zweiter und dritter
Überzug jeweils 3 g) auf einem mit einer Drahtbürste gebürsteten rostigen kaltgewalzten Stahl.
1 Stunde Trocknung zwischen der Aufbringung der Überzüge. 7tägiges Einwirkenlassen von Luft vor dem Einwirkenlassen einer 5%igen Salzbesprühung.
1 Stunde Trocknung zwischen der Aufbringung der Überzüge. 7tägiges Einwirkenlassen von Luft vor dem Einwirkenlassen einer 5%igen Salzbesprühung.
Dieses zeigt die Widerslandsfähigkeit gegenüber einem Blitzrosten zusammen mit schlechten Erhaltungseigenschaften
einiger löslicher korrosionsinhibierender Salze.
1. Widerstandsfähigkeit gegenüber Blitzrosten
25 | Anstrich I | kg an zuge | Vo Blitz |
30 plus Natriumcarbonat | setztem | rosten2) | |
plus Natriumnitrit | Salz>)/379 1 | ||
plus Natriumcarbonat | keines | 75 | |
plus Natriumnitrit | 3,50 | 40 | |
2,26 | 40 | ||
7,00 | 10 | ||
4,53 | 30 |
') Die Salze werden auf Äquivalenzbasis zugesetzt, 5 NaNC>2
-7,72Na2COn etc.
2) Die niederen Zahlen sind die besten.
2) Die niederen Zahlen sind die besten.
kg an zugesetztem C3I7I Vi7Q 1 |
Blasenbildung2)— Rostausbluten3) | rostiger kaltge |
(lwöchiges Einwirkenlassen einer 5%igen | walzter Stahl | |
NaCl-Sprühung) | 9M bis 8MD- | |
• sauberer kaltge | 25 bis 35 | |
walzter Stahl | 8M-90 | |
keines | 10-2 bis 10 | 8MD-75 |
8M-90 | ||
3,50 | 6M-20 | 8MD-75 |
2,26 | 8F-10 | |
7,80 | 6M-20 | |
4,53 | 7MD-50 | |
NaNO2 = 7,72 Na2COj | etc. | |
Anstrich I
plus Natriumcarbonat
plus Natriumnitrit
plus Natriumcarbonat
plus Natriumnitrit
plus Natriumnitrit
plus Natriumcarbonat
plus Natriumnitrit
') Die Salze werden auf Äquivalenzbasis zugesetzt, 5 NaNO2
2J 9F bis 10 ist am besten.
3) Die niedrigen Zahlen sind am besten.
Es ist zu ersehen, daß die bekannten Materialien zwar die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Blitzrosten
erhöhen, die Blasenbildung und das Rostausbluten jedoch gesteigert werden.
Dieses Beispiel zeigt die geringe Wirkung von unlöslichem basischem Bleisilikochrofnat, einem bekannten
Inhibitor, auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Blitzrosten.
% Blitzrosten1)
Anstrich I (36,24 kg Inhibitor)
Anstrich Il (kein Inhibitor)
Anstrich Il (kein Inhibitor)
') Die niederen Zahlen sind die besten.
75
85
Dieses Beispiel zeigt, daß Zn(NH3)^O3 eine ähnliche
Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Blitzrosten ergibt, wobei jedoch verbesserte Erhaltungseigenschafien
gegenüber einem löslichen Inhibitorsalz erzielt werden.
Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Blitzrosten
kg an % Blitzzugesetztem rosten2)
Salz/379 1>)
Salz/379 1>)
Anstrich I | keines | 75 |
plusZinkammin- | 8,24 | 2 |
carbonat in Komplexform | ||
plus Natriumcarbonat | 7,02 | 10 |
') Die Salze werden auf Äquivalen/.basis zugegeben, 18,2
Zinkammincarbonat = 15,5 Na^CO3.
2) Die niederen Zahlen sind die besten.
2. Erhaltungstests
kg an zugesetztem Salz>)/379 Blasenbildung2)—Rostausbluten3)
(lwöchiges Einwirkenlassen einer 5%igen
NaCl-Sprühung)
NaCl-Sprühung)
sauberer kaltgewalzter Stahl
rostiger kaltgewalzter Stahl
Anstrich I
plus Zinkammincarbonat-Komplex
plus Natriumcarbonat
plus Natriumcarbonat
keines
8,24 7,02 10-2 bis 10
10-2
6M-20
6M-20
') Die Salze werden auf Äquivalenzbasis zugesetzt. 18,2 Zn(NHj)xCOi =
2J 9F bis 10 ist am besten.
3I Die niederen Zahlen sind die besten.
15,5Na2CO3.
9M bis 8MD-25-35
9M-40
8M-90
9M-40
8M-90
Man nimmt an, daß der Mechanismus zur Erzielung 45 daß das Zn(NH3)CO3 nicht löslich ist (bis zu einem
von verbesserten Erhaltungseigenschaften in der merklichen Ausmaß), nachdem es an der Luft getrockverminderten
Wasserlöslichkeit des ZnCO3-ammin- net ist, und das NH3 sich verflüchtigt hat Der
Komplexes beim Trocknen des Anstrichfilms liegt. Beim Unterschied bezüglich des Anfangsgewichtes des festen
Trocknen des Anstrichfilms dürfte das komplexbildende ZnCO3 zwischen dem tatsächlichen Wert (6,1Sg) und
Mittel (in diesem Falle NH3) verdampfen, wobei ein 50 der theoretischen Menge (5,46 g) ist wahrscheinlich auf
etwas zurückgebliebenes NH3 zurückzuführen, das komplex mit dem festen ZnCO3 gebunden ist Das
Anfangsgewicht (6,15 g) wird (innerhalb der Fehlergrenzen) unabhängig davon erhalten, ob die Lösung untei
Umgebungsbedingungen oder bei 6O0C (1400F) übei
Nacht getrocknet worden ist
relativ unlösliches Salz (in diesem Falle ZnCO3)
zurückbleibt.
Um dies zu zeigen, wird ein bestimmtes Volumen der Zn(NH3)ZDO3-Lösung (30 ml) mit bekannter Konzentration
(18^2 Gewichts-% ZnCO3) an der Luft getrocknet,
worauf das Gewicht des Feststoffs gemessen wird (6,15g). Der Feststoff wird dann erneut bis zur
Einstellung des gleichen Ausgangsvolumens (30 ml) suspendiert Die Suspension wird gerührt und während
einer Zeitspanne von ungefähr 1 Woche unter Umgebungsbedingungen zur Gleichgewichtseinstellung
gebracht. Sie wird dann filtriert, worauf das Gewicht des zurückbleibenden Feststoffs gemessen wird (5,99 g). Der
Unterschied zwischen dem Anfangsgewicht (6,15 g) und dem Gewicht des Feststoffes, der nach der Filtration
zurückbleibt (5,99 g), ist natürlich die Menge, die gelöst ist (0,16 g). Die wiederaufgelöste Menge beträgt einige
Prozent des anfänglichen Feststoffes (2,6%). Dies zeigt, Die Erfindung ist jedoch nicht an diese oder an anden
Theorien oder Hypothesen gebunden.
Dieses Beispiel zeigt die positive Wirkung von Ionei
(mehrwertige Kationen) auf die Erhakungseigenschal ten. Das Zn-Ion wird bei der teilweisen Dissoziation de
Zn(NH3);rKomplexes gebildet. Dieser Komplex kan direkt dem Anstrich als Lösung zugesetzt werden ode
aus einer Kombination aus ZnO-Pigmem plus NH3 plu
einer Carbonatquelle gebildet werden.
18
Blasenbildung1)—Rostausbluten:)
(lwöchiges Einwirkenlassen einer 5%igen NaCI-Sprühung)
sauberer | rostiger | |
kaltgewalzter | kaltgewalzter | |
Stahl | Stahl | |
AnsiTich 111 (kein ZnO) | 9D-50 | 8MD-70 |
Anstrich III | 10-2 | 9MD-40 |
(mit 63% ZnO) | ||
Anstrich HI | 10-5 | 9MD-50 |
(kein ZnO, jedoch | ||
18,1 von Zn(NH3)xCO3 | ||
in Komplexform |
Π 9F bis 10 ist am besten.
Π 9F 2) Di
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines Ammoniumsalzes in Kombination mit ZnO in dem Anstrich
unter Bildung von Zn(NH3J1CO3 in situ. Ein Ammoniumsalz,
das den Komplex gegenüber einem Natriumsalz, das nicht zur Komplexbildung in der Lage ist, zu bilden
vermag, wird verwendet.
1. Widerstandsfähigkeit gegenüber Blitzrosten
kg an züge- % Blitzsetztem rosten2)
Salz')/379 I
Anstrich I (enthält ZnO) keines 75
plus Ammoniumcarbonat 6,34 2
plus Natriumcarbonat 7,02 10
') Die Salze werden auf Äquivalenzbasis zugesetzt, 14 Ammoniumcarbonat=
15,5 Na^CO3.
2) Die niederen Zahlen sind die besten.
2) Die niederen Zahlen sind die besten.
2. Erhaltungstests
kg an zugesetztem Salz')/379 I Blasenbildung2)—Rostausbluten3)
(lwöchiges Einwirkenlassen einer 5%igen NaCI-Sprühung)
sauberer kaltgewalzter Stahl
Anstrich 1 (enthält ZnO)
plus Ammoniumcarbonat
plus Natriumcarbonat
plus Natriumcarbonat
keines
6,34 7,02
') Die Salze werden auf Äquivalenzbasis zugesetzt, 14 Ammoniumcarbonat-2I
9F bis 10 ist am besten.
Die niederen Zahlen sind die besten.
10-2 bis 10
10-0
6M-20
6M-20
lr),5 NaCOj.
rostiger kaltgewalzter Stahl
9M bis 8MD-25 bis 8M-40 8M-90
20
Beispiel 6
Dieses Beispiel zeigt die Notwendigkeit von ZnO, wenn (N Hi)2COj zugesetzt wird.
Dieses Beispiel zeigt die Notwendigkeit von ZnO, wenn (N Hi)2COj zugesetzt wird.
Blasenbildung')— Rostausbluten2)
(Iwöchiges Einwirkenlassen
von 5%igem NaCl-Dampf)
sauberer
kaltgewalzter
rostiger
kaltgewalzter
Stahl
Anstrich III (mit ZnO) 10-2 9MD-40
plus 14(NHi)2CO3 10-5 9MD-40
Anstrich HI (kein ZnO) 9D-50 8MD-70
plus 14 (Nm)2CO3 9MD-60 8MD-100
■) 9F bis 10 ist am besten.
2) Die niederen Zahlen sind am besten.
Die Bestimmungen des Rostausblutens sowie der Blasenbildung werden bei üblicher hoher Feuchtigkeit
bei erhöhten Temperaturen während einer Zeitspanne von einigen 100 Stunden sowie unter Einhaltung des
üblichen Salzsprühtestes durchgeführt.
Claims (2)
1. Korrosionshemmendes wäßriges Anstrichmittel, das ein synthetisches oder natürliches Polymeres,
das in einem wäßrigen System bei einem pH-Wert zwischen 3 und 11 unlöslich ist, sowie einen Komplex
der Formel
M(Z)1An
enthält, worin n>
enthält, worin n>
M ein mehrwertiges Metallkation,
An ein korrosionsinhibierendes Anion,
Z ein Komplexbildner und
χ die Anzahl der Mole des Komplexbildners pro Mol Komplex ist,
An ein korrosionsinhibierendes Anion,
Z ein Komplexbildner und
χ die Anzahl der Mole des Komplexbildners pro Mol Komplex ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Komplex wasserlöslich und der Komplexbildner Z Ammoniak
oder ein flüchtiges Amin ist, nach dessen Verflüchtigung eine schwer- oder unlösliche korrosionshemmende
Substanz gebildet wird, wobei die Menge des Komplexes 0,2 bis 20 mMol pro Mol
Wasser des Latex beträgt.
2. Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein aus Zinkoxid, gebleitem
Zinkoxid, basischem Bleisilikat oder Calciumcarbonat bestehendes Pigment oder Verstreckungspigment
enthält.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29646672A | 1972-10-10 | 1972-10-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2337606A1 DE2337606A1 (de) | 1974-04-25 |
DE2337606B2 DE2337606B2 (de) | 1978-11-30 |
DE2337606C3 true DE2337606C3 (de) | 1984-07-05 |
Family
ID=23142121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732337606 Expired DE2337606C3 (de) | 1972-10-10 | 1973-07-24 | Korrosionshemmendes wäßriges Anstrichmittel |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6014050B2 (de) |
BE (1) | BE803500A (de) |
CA (1) | CA1009397A (de) |
DE (1) | DE2337606C3 (de) |
DK (1) | DK157307C (de) |
ES (1) | ES419531A1 (de) |
FR (1) | FR2202141B1 (de) |
GB (1) | GB1450916A (de) |
IT (1) | IT1014020B (de) |
NL (1) | NL179395C (de) |
NO (1) | NO147604C (de) |
SE (1) | SE403620B (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4405493A (en) * | 1979-02-03 | 1983-09-20 | The British Petroleum Company Limited | Corrosion inhibitors, method of producing them and protective coatings containing them |
ATE7926T1 (de) * | 1980-02-01 | 1984-06-15 | Imperial Chemical Industries Plc | Waessrige anstrichmittel und ihre verwendung. |
DE3033121A1 (de) | 1980-09-03 | 1982-04-22 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Waessrige emulgatorarme dispersionen von carboxylgruppen aufweisenden butadien-styrol-emulsionscopolymerisaten und ihre verwendung als bindemittel fuer korrosionsschutzfarben |
GB8514570D0 (en) * | 1985-06-10 | 1985-07-10 | Ici Plc | Water-based film-forming coating compositions |
DE3800984A1 (de) * | 1988-01-15 | 1989-07-27 | Basf Ag | Bindemittel fuer klebfreie, nicht schmutzende, elastische beschichtungen |
JPH01122146U (de) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 | ||
US5656074A (en) * | 1988-08-25 | 1997-08-12 | Albright & Wilson Limited | Pigment which is substantially free of water-soluble salts and confers corrosion resistance |
GB2228489B (en) * | 1988-08-25 | 1992-06-10 | Albright & Wilson | Surface treatment |
CA2054229C (en) * | 1990-10-26 | 2000-09-19 | Thomas E. Mcneel | A method for the reduction or prevention of tannin-staining on a surfacesusceptible to tannin-staining through the use of a complexing agent fora transition-metal ion and compositions containing such a complexing agent |
US5516850A (en) * | 1994-09-30 | 1996-05-14 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Ionic polymers |
EP1799775B1 (de) * | 2005-04-05 | 2008-05-14 | SFS Handels Holding AG | Rostschutzmittel und verfahren zu dessen herstellung |
WO2021246231A1 (ja) * | 2020-06-01 | 2021-12-09 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 電子材料用モリブデン酸亜鉛アンモニウム水和物、電子材料用樹脂組成物、プリプレグ、樹脂シート、積層板、金属箔張積層板、及びプリント配線板 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB435003A (en) * | 1933-11-16 | 1935-09-12 | Chem Fab R Baumheier Ag | Improvements in anti-corrosion coating composition |
DE1243307B (de) * | 1958-01-22 | 1967-06-29 | Hydrierwerk Rodleben Veb | UEberzugsmittel zum Korrosionsschutz fuer Metalle |
-
1973
- 1973-06-19 CA CA174,438A patent/CA1009397A/en not_active Expired
- 1973-07-24 DE DE19732337606 patent/DE2337606C3/de not_active Expired
- 1973-07-31 JP JP8630873A patent/JPS6014050B2/ja not_active Expired
- 1973-08-06 FR FR7328740A patent/FR2202141B1/fr not_active Expired
- 1973-08-10 BE BE134484A patent/BE803500A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-08-21 IT IT6948973A patent/IT1014020B/it active
- 1973-09-24 GB GB4460273A patent/GB1450916A/en not_active Expired
- 1973-10-03 SE SE7313481A patent/SE403620B/xx unknown
- 1973-10-08 NL NL7313819A patent/NL179395C/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-10-09 DK DK547473A patent/DK157307C/da not_active IP Right Cessation
- 1973-10-09 NO NO392173A patent/NO147604C/no unknown
- 1973-10-10 ES ES419531A patent/ES419531A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7313819A (de) | 1974-04-16 |
DE2337606A1 (de) | 1974-04-25 |
ES419531A1 (es) | 1976-07-01 |
JPS4996033A (de) | 1974-09-11 |
DK157307C (da) | 1990-04-23 |
NO147604C (no) | 1983-05-11 |
IT1014020B (it) | 1977-04-20 |
CA1009397A (en) | 1977-04-26 |
NL179395B (nl) | 1986-04-01 |
FR2202141B1 (de) | 1976-06-18 |
BE803500A (fr) | 1974-02-11 |
DK157307B (da) | 1989-12-04 |
SE403620B (sv) | 1978-08-28 |
JPS6014050B2 (ja) | 1985-04-11 |
NL179395C (nl) | 1986-09-01 |
FR2202141A1 (de) | 1974-05-03 |
DE2337606B2 (de) | 1978-11-30 |
GB1450916A (en) | 1976-09-29 |
AU6108173A (en) | 1975-04-10 |
NO147604B (no) | 1983-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4243417A (en) | Corrosion-inhibiting latex paints | |
DE1644703C3 (de) | Wässerige Dispersionen für Anstrichzwecke | |
US4647610A (en) | Aqueous polymer compositions containing surface-active evaporation suppressants | |
DE2337606C3 (de) | Korrosionshemmendes wäßriges Anstrichmittel | |
US3494878A (en) | Stain resistant water-based coating compositions | |
JPH0684482B2 (ja) | 改良されたマスチックまたはコーキング配合物 | |
US5041487A (en) | Sol/gel polymer surface coatings and tannin block enhancement | |
US4243416A (en) | Corrosion-inhibiting method using latex paints and article | |
DE69127728T2 (de) | Wässerige Metallic-Grundierungszusammensetzung auf Basis von Acryl-Latex-Harzen unter Verwendung eines wasserverdünnbaren Harzes als Medium für das Aluminium und Hectorit-Ton zur Rheologie-Regelung | |
US5403393A (en) | Thick film washout resistant coatings | |
DE2200654A1 (de) | Pigment mit Korrosionsschutzeigenschaften,Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
EP0560784B2 (de) | Pulvergemisch zur herstellung eines grundbeschichtungsmittels für stahlflächen | |
DE3502944A1 (de) | Waessrige grundierung fuer holzanstriche | |
CH650029A5 (de) | Verfahren zur herstellung eines lagerbestaendigen korrosionsschutzgrundiermittels fuer metalle. | |
US3969293A (en) | Basic zinc phosphites | |
US5162413A (en) | Salt-containing surface coating polymer compositions and substrates coated therewith | |
KR100381719B1 (ko) | 수용성 방청도료 조성물 | |
DE68925306T2 (de) | Verwendung einer Deckanstrichmasse zum Schutz vor externen Rostflecken | |
DE69603720T2 (de) | Beschichtungsmittelzusammensetzungen antikorosive, als wässrige phaseoorliegende und ihre verwendung zur schutz metallische gegenstände | |
DE3821926C2 (de) | ||
DE69811785T2 (de) | Selbstvernetzendes wässriges Beschichtungsmittel | |
EP1298174B1 (de) | Lackzusammensetzung auf Wasserbasis | |
EP1250387B1 (de) | Beschichtungsmittel mit polymerkomplex, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung | |
DE2004043A1 (de) | Guanylharnstoffchromat und dieses enthaltende UEberzugsmassen | |
DE3242425A1 (de) | Rostschutz-beschichtungsmassen auf der basis waessriger dispersionen und ihre verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: GROURKE, MARTIN JOSEPH, LANSDALE, PA., US FLYNN, ROY WESLEY, CHALFONT, PA., US |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |