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TiefziehfÅahiges Anstrichmittel
Die Erfindung betrifft eine sogenannte Metallstaubfarbe mit hohem Metallgehalt, d. h. Anstrich- mittel zum kathodischen Korrosionsschutz. Hier sind insbesondere Zinkstaubfarben in vielfältiger Ab- wandlung bekannt. Man weiss jedoch, dass sie keine starken Verformungen aushalten. Mit steigendem
Metallgehalt werden sie spröde und sind insbesondere nicht tiefziehfähig. So werden z. B. mit den be- kannten Zinkstaubfarben Näpfchenproben mit dem Stanzlackprüfgerät Erichsen Modell Nr. 224 (Ein- heitsnäpfchen) nicht ausgehalten bei der Verformung aus dem planen Blech bis zu Näpfchen eines
Durchmessers von 33 mm und einer Kantenhöhe von 22 mm. Diese Prüfung beschreibt eine der grund- legenden Forderungen für verformbare Lacküberzüge.
Man hat sich daher in der Vergangenheit darauf beschränkt, Zinkstaubfarben nur auf bereits ver- formte Metallgegenstände aufzutragen. Ein kathodischer Korrosionsschutz vor dem Verformen des Eisenblechs konnte praktisch nur auf dem Weg des metallischen Verzinkens, z. B. durch das Feuerverzinken in der Form des Sendzimierverfahrens oder durch das galvanische Verzinken erzielt werden.
Das Feuerverzinken führt jedoch erfahrungsgemäss zu Belägen, die beim anschliessenden Verformen an den Biegestellen Brüche im Zinküberzug aufweisen. Der Wert des galvanischen Verzinkens ist für die praktische Anwendung begrenzt durch die sehr grossen Kosten des Elektrolyseverfahrens. Wirtschaftlich rentabel sind nur verhältnismässig dünne Aufträge, die einen dementsprechend geringen Korrosionsschutz geben.
Es wäre ausserordentlich wünschenwert, wenn hochmetallhaltige Anstrichmittel entwickelt werden könnten, die auch noch nach dem Einbrennen so ausreichend elastisch und verformbar sind, dass beispielsweise plane Bleche mit ihnen beschichtet und eingebrannt und anschliessend daraus die verformten und bereits fertig lackierten Gegenstände hergestellt werden könnten. Die Erfindung hat sich die Aufgabenstellung gesetzt, in diesem Sinne ein neues Anstrichmittel, insbesondere eine Zinkstaubfarbe, zum kathodischen Korrosionsschutz zu entwickeln. Sie geht dabei von der Überlegung aus, dass vor allem die Auswahl des Bindemittels für ein derartiges Anstrichmittel entscheidende Bedeutung haben muss.
Dieses Bindemittel muss einerseits eine hohe Bindungskraft sowohl gegenüber dem Zinkstaub wie auch zum metallischen Untergrund besitzen, anderseits aber auch noch nach dem Einbrennen so elastisch sein, dass die Lackschicht den beim Verformen angreifenden mechanischen Kräften standhält. Die Verformungsvorgänge dürfen insbesondere nicht zu einem Brechen oder Absplittern des aufgetragenen und eingebrannten Filmes führen, der auch den beim Verformen notwendigerweise auftretenden Reibund Scherbeanspruchungen standhalten muss. Das erfindungsgemässe Bindemittelgemisch, mit dem diese Aufgabenstellung gelöst werden kann, setzt sich dementsprechend aus einem Gemisch von Komponenten zusammen, die bei der Einbrennreaktion zu einem haftfesten elastischen und mechanisch wi- derstandsfähigen Filmaufbau führen.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Anstrichmittel für den kathodischen Korrosionsschutz, insbesondere eine Zinkstaubfarbe, enthaltend wenigstens 50 Gew. -'10 des Metallpulvers neben einem durch Einbrennen aushärtbaren Bindemittel sowie gegebenenfalls übliche Beschleuniger und Lösungsmittel für das Bindemittel, wobei dieses neue Anstrichmittel dadurch gekennzeichnet ist, dass es zur Gewinnung elastischer tiefziehfähiger Einbrennbeschichtungen als Bindemittel eine Mischung
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aldehyd bekannt und im Handel, die für die Erfindung ausgezeichnet geeignet sind. Ein bekanntes Handelsprodukt ist das"Cymel 300"der Firma Cyanamid.
Das erfindungsgemässe Anstrichmittel enthält insbesondere 65-92 Gew.-Teile Metallpulver und 35-8 Gew.-Teile des Bindemittelgemischs. Das Bindemittelgemisch besteht seinerseits bevorzugt aus einem grösseren Teil des Epoxydharzes und einem kleineren Teil des Hydroxylgruppen reaktiven Reak- tionspartners. Wie bereits erwähnt, enthält das Bindemittelgemisch 60-95 Gew.-Teile Epoxydharz neben 40-5 Gew. -Teilen des mit Hydroxylgruppen reaktiven Reaktionspartners.
Das Anstrichmittel enthält in der Regel übliche Lösungsmittel, insbesondere um das Auftragen des Gemisches auf die zu beschichtenden Metallflächen zu erleichtern. Geeignete Beispiele sind Ester, Ätherester, aromatische und aliphatische Ketone oder die bekannten aromatischen Lösungsmittel. Es kann zweckmässig sein, dem Anstrichmittel auch noch einen Beschleuniger für die Umsetzung der Bindemittelkomponenten beim Einbrennen zuzufügen. Hiefür hat die Technik bekanntlich eine Reihe verschiedener Produkte entwickelt.
Das Auftragen und Einbrennen des neuen Anstrichmittels erfolgt in konventioneller Weise. Man kann z. B. durch Spritzen, Walzen, Giessen usw. Schichten beträchtlicher Schichtdicken von z. B. 10 bis 30 aufbringen. Beim anschliessenden Einbrennen wird man zweckmässigerweise die Einbrenntemperatur und die Brenndauer so aufeinander abstimmen, dass man ein optimales Ergebnis bezüglich Unlöslichkeit, Flexibilität und Haftfestigkeit erreicht. Im Einzelfall hängt das von den eingesetzten Stoffkombinationen ab. Die optimalen Kombinationen von Einbrenntemperatur und Einbrenndauer lassen sich dabei durch wenige Versuche feststellen.
In der Regel wird für nicht katalysierte Systeme ein Temperaturbereich von 150 bis 4000 C brauchbar sein, wobei Einbrennzeiten im Bereich von 1 min oder einigen Minuten verwendet werden können. Hier stehen aber im Rahmen der jedem Lacktechniker bekannten Möglichkeiten breite Variationsmöglichkeiten zur Verfügung.
Die gemäss der Erfindung hergestellten korrosionsschützenden Anstriche können als Korrosionsschutzgrundierung eingesetzt werden. Man kann sie also mit üblichen Lacksystemen, z. B. Alkydharz-, Acrylatharz-oder auch PVC-Systemen überlackieren. Selbstverständlich wird man hiebei Decklacke ausreichender Verformbarkeit wählen, damit bei der anschliessenden Metallverformung auch der Decklack unbeschädigt bleibt.
Mit der Erfindung wird es möglich, einen kathodischen Korrosionsschutz auf dem Anstrichwege zu schaffen, wo bisher in der Regel das Feuerverzinken nach dem Sendzimierverfahreneingesetzt werden musste. So kann man Bandblech lackieren, einbrennen und anschliessend aufrollen, wie es bisher im sogenannten Coil-Coating-Verfahren mit dem Sendzimierverzinken durchgeführt wurde.
Beispiel :
51, 0 Gew. -Teile Zinkstaub (z. B Z-620) kugelförmig Feinheit 2-4 Jl,
Zinkgehalt mindestens 95% metallisches Zn
10,0 Gew.-Teile Epoxydharz (Epichlorhydrin kondensiert mit Bisphe- nol A mit einem Hydroxylwert von mindestens 0, 4
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dukt aus Dichlordiäthylformal mit Alkalipolysulfid
0,2 Gew. -Teile Beschleuniger (z. B. DMP 30) 2,4, 6-Trisdimethyl- aminomethylphenol
11,2 Gew.-Teile Äthylglycolacetat
16,0 Gew.-Teile Cyclohexanon
5,0 Gew.-Teile Xylol 0, 5 Gew.-Teile Bentone 27
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Diese Zinkstaubfarbe ergibt eine Viskosität nach DIN 53211 mit der 4 mm Düse von zirka 200 sec.
Sie kann aufgetragen werden durch übliche Methoden wie Spritzen, Walzen, Giessen usw. in Schichtdicken von 10 bis 30 je. Das Einbrennen muss bei 230 C über etwa 10 min erfolgen in Konvektionstrokkenöfen. Bei schnellerer Wärmeheranführung kommt man mit erheblich kürzeren Zeiten zum gleichen
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Resultat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anstrichmittel für den kathodischen Korrosionsschutz, insbesondere Zinkstaubfarbe, enthaltend wenigstens 50 Gew.-'% insbesondere 65-92 Gew.-% Metallpulver neben einem durch Einbrennen aushärtbaren Bindemittel sowie gegebenenfalls übliche Beschleuniger und Lösungsmittel für das Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Gewinnung elastischer, tiefziehfähiger Einbrennschichten als Bindemittel eine Mischung aus a) 60-95 Gew. -Teilen eines freie Hydroxylgruppen enthaltenden Epoxydharzes mit einer OH-Zahl von 0, 35 bis 0, 50 Mol OH/lOOg Harz und
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te Aminoplaste, enthält.