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Die Erfindung bezieht sich auf eine Korrosionsschutzfarbe für Metalle, mit einem Harzbinde- mittel und einem wasserlöslichen, korrosionshemmenden Glas, das im Harz dispergiert ist.
Eines der grössten Probleme bei der Verwendung von Metallen als Baustoff ist die Korrosion des Metalls, wobei Eisenmetalle besonders anfällig sind. Wir besitzen nur unvollständige Kennt- nisse über den tatsächlichen Korrosionsvorgang, jedoch ist als bekannt anzunehmen, dass der Vor- gang unter ungünstigen Bedingungen, wie sie besonders in Industriegebieten und Seeregionen vor- herrschen, beschleunigt wird. Die herkömmliche Methode zur Verzögerung der Korrosion besteht im Aufbringen einer eine oder mehrere Korrosionsschutzmittel enthaltenden Grundierung auf die
Metalloberfläche. Solche Grundierungen bestehen im allgemeinen aus einem harzigen Bindemittel, in dem fein zermahlene Farbkörper dispergiert sind, die entweder zur Farbgebung und Deckfähig- keit des Anstrichs oder als Korrosionsschutz dienen. Die letztgenannten Farbkörper sind sogenannte aktive Farbkörper.
Die am häufigsten verwendeten Aktivfarbkörper sind Mennige und Kalziumplum- bat, jedoch sind diese Stoffe hochgiftig. Auch Zinkchromat wird als Korrosionsinhibitor verwendet, jedoch besitzt dieses nicht die gleiche Wirksamkeit wie Bleifarbkörper und kann auch ein Ineinan- derlaufen der Farben bewirken, wenn auf die Grundierung ein Deckanstrich aufgebracht wird.
Sechswertige Chromsalze wieder besitzen vermutlich krebsfördernde Eigenschaften.
In letzter Zeit wird Zinkphosphat als untoxische Alternative zu Blei- und Chromatfarbkörpern verwendet. Gemische, die solche Stoffe enthalten, sind in den GB-PS Nr. 904, 861 und Nr. 915, 512 beschrieben. Darin wird behauptet, dass Zinkphosphat nahezu die gleiche Wirksamkeit hat wie die früher verwendeten giftigen Farbkörper, jedoch ist seine Wirkung in manchen Bindemitteln und unter äusseren Bedingungen mit niedrigem atmosphärischen Schwefeldioxydgehalt, wie dies für See- regionen typisch ist, nur gering. Weiters sollte die Verwendung von Zinkphosphatfarben nach Mög- lichkeit vermieden werden, wenn die Stahlfläche nach dem Grundieren geschweisst werden soll. Die beim Schweissen auftretende intensive Hitze kann nämlich ein Verdampfen der Farbe unter Bildung giftiger Zinkoxyddämpfe und/oder freiem Zink bewirken.
In den erwähnten GB-PS Nr. 904, 861 und Nr. 915, 512 ist auch die Verwendung von Kalziumphosphat (Trikalziumphosphat, Kalziumwasserstoffphosphat und Monokalziumdiwasserstoffphosphat) beschrieben, wodurch das bei Zinkfarben übliche Problem der Toxizität vermieden wird. Diese Kalziumsalze besitzen jedoch nicht diejenigen optimalen Eigenschaften hinsichtlich Wasserlöslichkeit und PH-Wert, wie sie für einen effizienten Korrosionsschutz bei einer breiten Palette von Farbbindemitteln sowie unter verschiedensten Umweltbedingungen notwendig sind. Da diese Verbindungen ausserdem stöchiometrisch sind, können diese Eigenschaften natürlich auch nicht reguliert werden.
In der GB-PS Nr. 1, 604, 383 ist die Verwendung verschiedener Zinkaluminiumphosphatglasfarbkörper als Korrosionsschutzmittel beschrieben. Diese Stoffe sind insoferne wirksamer als die herkömmlichen Zinkorthophosphatfarbkörper, als sie unter verschiedensten korrosionsfördernden Bedingungen mit vorgegebener optimaler Geschwindigkeit und Mengenverhältnis Zink- und Phosphationen ausbilden.
Obwohl Farben, die solche Glasverbindungen als Korrosionsinhibitoren enthalten, bedeutend wirksamer sind als die herkömmlichen Zinkphosphatfarben, hat man jedoch feststellen können, dass die in gewissem Masse vorhandene Azididät dieser Gläser die Abtragung einer dünnen Metallschichte von der Oberfläche, auf die die Farbe aufgetragen wurde, bewirkt. Für viele Anwendungszwecke, wo die Farbe auf einen verhältnismässig dicken Metallkörper aufgetragen wird, ist diese geringfügige Metallabtragung ohne weiteren Belang. Wenn jedoch die zu schützende Oberfläche nur eine dünne Platte ist, beispielsweise das Karosserieblech eines Autos, kann der Metallschwund bedeutsam werden und ist somit zu vermeiden.
Aus den US-PS Nr. 3, 948, 786, Nr. 3, 996, 073, Nr. 4, 213, 792, Nr. 4, 221, 824 und Nr. 4, 297, 150 sind verschiedene Korrosionsschutzmittel bekannt, die Metalloxyde als korrosionshemmende Bestandteile enthalten. Solche Korrosionsschutzmittel greifen die Oberfläche von Eisenmetallen an, insbesondere wenn sie Phosphatglas enthalten. Diese negative Einwirkung auf die Metalloberfläche tritt anfänglich auf, bevor die Oberfläche später passiv wird, weil die Glaszusammensetzungen, welche die gegen Korrosion schützenden Phosphationen freisetzen, selbst in der Natur stark sauer sind. Ferner ist es aus der AT-PS Nr. 279298 bekannt, bei derartigen Korrosionsschutzmitteln Harze als Bindemittel zu verwenden.
Trotz dieser grossen Anzahl von Zusammensetzungen, die als Korrosionsschutz-
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mittel bekannt sind, ist es bisher nicht gelungen, eine neutrale Korrosionsschutzfarbe zu ent- wickeln, die frei von nachteiligen Einwirkungen auf die behandelte Metalloberfläche ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Korrosionsschutzfarbe für Metalle anzugeben, bei der die aufgezeigten nachteiligen Wirkungen nicht auftreten, insbesondere die Metalloberfläche nicht angegriffen wird.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe mit der eingangs angeführten Korrosionsschutzfarbe dadurch gelöst, dass das Glas Phosphorpentoxyd als glasbildendes Oxyd zusammen mit glasmodifi- zierenden Oxyden enthält, einschliesslich Metalloxyd aus der Gruppe der IIA-Metalloxyde und der
Gruppe der IIB-Metalloxyde, wobei der Gehalt des Glases an Phosphorpentoxyd weniger als 40 Mol-% beträgt. Es sind zwar auch die erfindungsgemäss verwendeten Glasverbindungen mit weniger als
40 Mol-% Phosphorpentoxyd sauer. Ihr Säuregehalt ist aber ausreichend niedrig, so dass in Verbin- dung mit den weiteren Merkmalen und Bestandteilen der erfindungsgemässen Korrosionsschutzfarbe die Oberfläche des behandelten Metalls tatsächlich nicht angegriffen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das Glas aus einem Pulver mit einer durchschnittlichen Korngrösse von weniger als 60 p, vorzugsweise weniger als 10 Il. Dies ergibt
Anstrichfarben mit ausreichender Oberflächengüte, wie sie erforderlich ist, wenn die Farbe gleich- zeitig als Korrosionsschutz und zur Verschönerung verwendet werden soll, z. B. zum Streichen von Autokarrosserien.
Vorteilhaft weist bei der erfindungsgemässen Korrosionsschutzfarbe das Glas einen Lösungs- -pH-Wert auf, der höher als 3, 2, vorzugsweise höher als 4 ist. Auch diese Massnahme trägt dazu bei, einen Angriff auf die Metalloberfläche zu vermeiden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Korrosionsschutzfarbe einen alkalischen Stoff, z. B. ein weiteres wasserlösliches Glas oder Kalziumkarbonat enthalten, durch den die bei der Auflösung des Glases frei werdende Säure wenigstens teilweise neutralisiert wird. Das Glas kann Aluminiumoxyde enthalten und das Harz kann ein mageres Alkydharz sein.
Die Geschwindigkeit, mit der eine Eisenmetalloberfläche durch phosphatische Korrosionsschutzmittel aufgelöst wird, steht vermutlich in einem bestimmten Zusammenhang mit den an der Metalloberfläche herrschenden PH-Bedingungen. Es ist nicht ganz klar, wie der Korrosionsschutzvorgang abläuft, vermutlich ist jedoch die erste Stufe die Reaktion der Metalloberfläche mit durch Auflösung des Glases frei werdenden Phosphationen unter Bildung einer kohärenten Schicht aus Eisenphosphat. Diese Phosphatschichte schützt dann die Metalloberfläche vor einem späteren Korrosionsangriff. Die Unversehrtheit dieses Schutzfilms wird durch das Vorhandensein von Gruppe IIAund/oder IIB-Metallionen, die auch bei der Auflösung des Glases frei werden, noch verstärkt.
Diese Ionen bilden vermutlich an der Eisenmetalloberfläche Komplexphosphate.
Die Wirksamkeit dieser Phosphatschicht als Korrosionsschutz wird durch zahlreiche Faktoren bestimmt, die wieder voneinander abhängig sind. Insbesondere sind es die PH-Bedingungen sowie die Phosphationenkonzentration an der Metalloberfläche, die gemeinsam die Geschwindigkeit bestimmen, mit der der Phosphatfilm aufgelöst wird, sowie die Geschwindigkeit, mit der er durch Umwand- lung von weiterem Eisenmetall in das entsprechende Phosphat wieder ergänzt wird. Insbesondere hat man gefunden, dass die Auflösung des Films mit darauf folgendem Angriff auf das Eisenmetall messbar wird, wenn der Lösungs-p-Wert der Aktivfarbkörper unter 4, 3, zweckmässig unter 4, 0 liegt, während bei einem PH-Wert von weniger als 3, 2 diese Auflösung sehr rasch erfolgt.
In der Beschreibung ist unter dem Lösungs-PH-Wert der PH-Wert zu verstehen, der durch Dispersion von 0, 5 g des Aktivfarbkörpers, im besonderen eines Glases, mit einer Korngrösse von 500 bis 710 11 in 75 ml entionisiertem Wasser bei 25 C erhalten wird. Der PH-Wert der so erhaltenen Lösung wird in 24-stündigen Intervallen gemessen, bis ein konstanter Wert erreicht ist.
Der dafür erforderliche Zeitraum kann bis zu 50 bis 60 Tage betragen.
Die PH-Bedingungen an der Oberfläche eines mit einer Farbe, in der der aktive Korrosionsschutzstoff ein wasserlösliches Glas ist, gestrichenen Metalls können auf verschiedenste Weise kontrolliert werden. Zum ersten kann der verwendete Glassatz so gewählt werden, dass dessen endgültiger Lösungs-p-Wert unterhalb dem anfänglichen Wert von 3, 2 gehalten wird. Dies kann durch entsprechende Abstimmung der verschiedenen glasbildenden und glasmodifizierenden Bestandteile erreicht werden. Dabei hat sich erwiesen, dass beispielsweise Glas, das Zinkoxyd, Kalziumoxyd
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und Phosphorpentoxyd als Hauptbestandteile enthält, dieser Anforderung entspricht, wenn der
Phosphorpentoxydgehalt unter 40 Mol-% gehalten wird.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Auswahl des Bindemittels, in dem das Glas disper- giert wird. Ein im Farbgrund dispergierter oder mit diesem vermischter alkalischer Stoff erlaubt die Verwendung verhältnismässig saurer Gläser, die bei Nichtvorhandensein eines solchen Neutrali- sierungsmittels einen verminderten Korrosionsschutz ergeben würden.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung können Korrosionsschutzfarben hergestellt werden, deren Aktivfarbkörper aus einem Glas mit einem Lösungs-p-Wert von mehr als 3, 2, vorzugsweise mehr als 4, 0 besteht. In charakteristischer Weise kann das Glas aus Phosphorpentoxyd als dem glasbildenden Oxyd und einem oder mehreren glasmodifizierenden Oxyden aus der Gruppe der IIAund IIB-Metalloxyde bestehen. Der p-Wert des Glases wird durch das Mengenverhältnis der Oxydbestandteile bestimmt, wobei Gläser mit weniger als 40 Mol-% Phosphorpentoxyd günstige PH-Werte erbrachte.
Auch die Auflösungsgeschwindigkeit des Glases wird durch das Mengenverhältnis zwischen glasbildenden und glasmodifizierenden Oxyden bestimmt. Diese Geschwindigkeit kann in bekannter Weise durch Beimengung weiterer glasmodifizierender Oxyde, wie z. B. Aluminiumoxyd, noch weiter reguliert werden.
Zur Herstellung des Glases wird ein Gemenge der Oxydbestandteile oder deren Vorstufen so lange geschmolzen, bis eine homogene Schmelze entsteht, die dann in kaltes Wasser oder auf eine kalte Stahlplatte gegossen wird. Das erstarrte Material wird zertrümmert und auf eine Teilchengrösse von 10 bis 100 ti zermahlen ; das so erhaltene Glaspulver wird dann in einem Farbharz als Teil der gesamten festen Farbkörperkomponente dispergiert. Zweckmässigerweise beträgt der feste Farbkörperanteil des Anstrichmittels z. B. 40 Vol.-%, und von diesem Anteil kann der korrosionshemmende Glasstoff in charakteristischen Weise 20 Gew.-% ausmachen.
Im besonderen hat sich gezeigt, dass bestimmte Glassorten, wie sie in Fig. l der Zeichnungen als Zone I und Zone 2 veranschaulicht sind, ein Lösungs-p/Zeit-Profil aufweisen, das einen Korrosionsschutz ohne Säureangriff gewährleistet. Weiters fallen auch einige Glassorten aus einer andern Zone, nämlich Zone 3, in diesen PH-Bereich. Wenn diese Gläser mit Wasser in Berührung kommen, fällt der Lösungs-p-Wert zuerst rasch auf 6 bis 4 und sinkt dann etwas langsamer, in manchen Fällen bis auf 3, 2. Es hat sich gezeigt, dass Gläser, deren endgültiger Lösungs-p. j- - Wert über diesem Grenzwert lag, auf Metalloberflächen korrosionshemmend wirken, ohne dass dadurch die Fläche durch das Lösungsprodukt angegriffen würde.
Das PH-/Zeit-Profil der Gläser der Zonen 1, 2 und 3 ist in Fig. 2 veranschaulicht. Zu Vergleichszwecken sind auch Gläser einer weiteren Zone 4 aufgezeigt.
Für jede der in Fig. l veranschaulichten Zonen wurden zahlreiche Gläser hergestellt. Natürlich ist es wegen der Verdampfung einiger Bestandteile, besonders von Phosphorpentoxyd, während
EMI3.1
EMI3.2
<tb>
<tb> :ZnO <SEP> CaO <SEP> POg
<tb> Zone <SEP> 1 <SEP> 50, <SEP> 0 <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zone <SEP> 2 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 30, <SEP> 0 <SEP> 38, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zone <SEP> 3 <SEP> 24, <SEP> 5 <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP> 40, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Die molare Zusammensetzung jeder Zone liegt in folgenden Bereichen :
EMI3.3
<tb>
<tb> Zone <SEP> 1 <SEP> ZnO <SEP> 49, <SEP> 8 <SEP> bis <SEP> 50, <SEP> 4 <SEP>
<tb> CaO <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Pos <SEP> 31, <SEP> 4 <SEP> bis <SEP> 31, <SEP> 7 <SEP>
<tb>
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EMI4.1
<tb>
<tb> Zone <SEP> 2 <SEP> ZnO <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> bis <SEP> 32, <SEP> 3 <SEP>
<tb> CaO <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 29, <SEP> 8 <SEP>
<tb> P2O5 <SEP> 38,2 <SEP> bis <SEP> 38, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Zone <SEP> 3 <SEP> ZnO <SEP> 23, <SEP> 9 <SEP> bis <SEP> 26, <SEP> 3 <SEP>
<tb> CaO <SEP> 33, <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP>
<tb> P2O5 <SEP> 40,0 <SEP> bis <SEP> 41, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
Die verschiedenen Gemische sowie deren jeweilige Auflösungsgeschwindigkeit sind aus den nachfolgenden Tabellen 1, 2 und 3 ersichtlich :
Tabelle 1
Zone 1 (Farbkörper P)
EMI4.2
<tb>
<tb> Herstellung <SEP> chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> Auflösungsgeschwindigkeit
<tb> C <SEP> h <SEP> Mol-% <SEP> mg <SEP> cm-2 <SEP> h-I <SEP>
<tb> ZnO <SEP> CaO <SEP> P2O5
<tb> 950 <SEP> 1 <SEP> 50, <SEP> 4 <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> 31, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 023 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 49, <SEP> 8 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 31, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 032 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 50, <SEP> 1 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 31, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 034 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 49, <SEP> 8 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 31, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 042 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 4 <SEP> 50, <SEP> 3 <SEP> 17, <SEP> 6 <SEP> 32, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 028 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 4 <SEP> 49, <SEP> 7 <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP> 31, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 021 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 49, <SEP> 6 <SEP> 18, <SEP> 4 <SEP> 32,
<SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 027 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 51, <SEP> 0 <SEP> 17, <SEP> 2 <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 036 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 16 <SEP> 50, <SEP> 1 <SEP> 17, <SEP> 9 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 021 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 16 <SEP> 50, <SEP> 1 <SEP> 17, <SEP> 9 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 027 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 64 <SEP> 50, <SEP> 2 <SEP> 17, <SEP> 8 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 023 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 64 <SEP> 49, <SEP> 9 <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP> 31, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 024 <SEP>
<tb>
Tabelle 2 Zone 2 (Farbkörper N)
EMI4.3
<tb>
<tb> Herstellung <SEP> chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> Auflösungsgeschwindigkeit
<tb> C <SEP> h <SEP> Mol-% <SEP> mg <SEP> cm" <SEP> h-' <SEP>
<tb> ZnO <SEP> CaO <SEP> P <SEP> O <SEP> ;
<SEP>
<tb> 950 <SEP> 1 <SEP> 32, <SEP> 3 <SEP> 29, <SEP> 5 <SEP> 38, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 060 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 32, <SEP> 1 <SEP> 29, <SEP> 2 <SEP> 38, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 098 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> 29, <SEP> 8 <SEP> 38, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 055 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 32,3 <SEP> 29,0 <SEP> 38,7 <SEP> 0,098
<tb>
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
EMI5.1
<tb>
<tb> Herstellung <SEP> chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> Auflösungsgeschwindigkeit
<tb> C <SEP> h <SEP> Mol-% <SEP> mg <SEP> cm-'h-' <SEP>
<tb> ZnO <SEP> Cas <SEP> pus <SEP>
<tb> 950 <SEP> 4 <SEP> 31, <SEP> 9 <SEP> 29, <SEP> 7 <SEP> 38, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 056 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 32, <SEP> 6 <SEP> 29, <SEP> 3 <SEP> 38, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 043 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 31, <SEP> 6 <SEP> 30, <SEP> 7 <SEP> 37,
<SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 073 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 30, <SEP> 4 <SEP> 37, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 052 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> 30, <SEP> 7 <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 052 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 16 <SEP> 32, <SEP> 3 <SEP> 29, <SEP> 7 <SEP> 38, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 062 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 16 <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 37, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 053 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 16 <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 37, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 057 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 64 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 29, <SEP> 6 <SEP> 38, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 83 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 64 <SEP> 31, <SEP> 5 <SEP> 30, <SEP> 2 <SEP> 38, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 050 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 64 <SEP> 32, <SEP> 1 <SEP> 30, <SEP> 3 <SEP> 37, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 78 <SEP>
<tb>
Tabelle 3 Zone 3 (Farbkörper R)
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<tb>
<tb> Herstellung <SEP> chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> Auflösungsgeschwindigkeit
<tb> C <SEP> h <SEP> Mol-% <SEP> mg <SEP> cm-2 <SEP> h-1
<tb> ZnO <SEP> CaO <SEP> P <SEP> O <SEP> ; <SEP>
<tb> 950 <SEP> 1 <SEP> 23, <SEP> 9 <SEP> 34, <SEP> 8 <SEP> 41, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 056 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 1 <SEP> 24, <SEP> 9 <SEP> 34, <SEP> 4 <SEP> 40, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 078 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 25, <SEP> 0 <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 067 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 26, <SEP> 3 <SEP> 33, <SEP> 6 <SEP> 40, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 055 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 1 <SEP> 24, <SEP> 7 <SEP> 34, <SEP> 8 <SEP> 40, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 073 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 4 <SEP> 24, <SEP> 8 <SEP> 34, <SEP> 4 <SEP> 40, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 061 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 4 <SEP> 24, <SEP> 6 <SEP> 35, <SEP> 4 <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP> 0,
<SEP> 090 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 4 <SEP> 25, <SEP> 2 <SEP> 33, <SEP> 9 <SEP> 40, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 073 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 4 <SEP> 24, <SEP> 9 <SEP> 34, <SEP> 5 <SEP> 40, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 087 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 16 <SEP> 25, <SEP> 8 <SEP> 33, <SEP> 6 <SEP> 40, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 050 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 16 <SEP> 25, <SEP> 1 <SEP> 34, <SEP> 6 <SEP> 40, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 063 <SEP>
<tb> 950 <SEP> 64 <SEP> 24, <SEP> 5 <SEP> 34, <SEP> 7 <SEP> 40, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 074 <SEP>
<tb> 1050 <SEP> 64 <SEP> 25, <SEP> 6 <SEP> 34, <SEP> 0 <SEP> 40, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 070 <SEP>
<tb>
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Man hat gefunden, dass die korrosionshemmende Wirkung eines Glases auf elektrochemischem Wege getestet werden kann.
Mit Hilfe eines herkömmlichen Prüfverfahrens wird das Glas in einem mit wässerigem Kaliumchlorid gefüllten (zur Herstellung der elektrischen Leitfähigkeit) und mit einer Weichstahlelektrode und einer nicht reagierenden Bezugselektrode ausgestatteten Prüfgefäss zur Auflösung gebracht.
Korrosionshemmende Ionen, die durch Auflösung des Glases frei werden, bilden auf der Weichstahlelektrode einen isolierenden Schutzfilm. Die Güte dieses Schutzfilms, d. h. die Stärke des Korrosionsschutzes, wird nun dadurch bestimmt, dass an die Weichstahlelektrode Spannung gelegt und festgestellt wird, an welcher Stelle der Film durchbrochen wird und Strom zu fliessen beginnt. Ein 100%iger Schutz ist theoretisch dann gegeben, wenn der Schutzfilm keinen Strom durchlässt.
An Gläsern der Zonen 1, 2 und 3 wurden Messungen vorgenommen. Die entsprechenden Messergebnisse sind in Fig. 3 zusammengefasst. Zu Vergleichszwecken wurden zwei andere verhältnismässig saure Glasfarbkörper, nämlich solche der Zonen 4 und 5, sowie Zinkorthophosphat (ein herkömmliches Rostschutzmittel) untersucht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bieten Gläser der Zonen 1 und 2 ein sehr hohes Mass an Korrosionsschutz, d. h. wenn auch Gläser der Zone 3 nicht gleich zu Beginn dasselbe hohe Mass an Korrosionsschutz bieten wie Zone 1 und 2-Gläser, so steigt über einen längeren Zeitraum die Schutzwirkung doch auf ein zufriedenstellendes Mass an.
Es kann mit einem korrosionshemmenden Glas, dessen Lösungs-PH-Wert unter 3, 2 liegt, eine Korrosionsschutzfarbe erhalten werden, die auch ein Neutralisierungsmittel zur Aufhebung dieser relativ hohen Azidität des Aktivstoffes enthält. Dieses Neutralisierungsmittel ist alkalischer Natur und kann entweder eine stöchiometrische Verbindung geringer Löslichkeit, beispielsweise Kalzium-
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an der Metalloberfläche unter 3, 2.
Die Glasstoffe können in der beschriebenen Weise hergestellt und in einem Harz dispergiert werden. In diesem Fall ist das Neutralisierungsmittel dann ein weiterer Teil des gesamten Farbfestkörperanteiles. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Neutralisierungsmittels besteht darin, dass ein Blasigwerden des Farbanstriches vermieden wird. Es ist ja bekannt, dass, wenn die Kon- zentration eines gelösten Stoffes unter einer Farbschicht in feuchter Umgebung zu hoch ist, Osmose stattfindet und somit noch mehr Wasser durch die Farbschicht durchdringt. In manchen Fällen ist der osmotische Druck so stark, dass der Farbfilm blasig wird.
Man hat nun gefunden, dass die Elektrolytenkonzentration unter so einer Farbschichte durch Anpassung von Art und Auflösungsgeschwindigkeit des verwendeten aktiven Farbkörpers an das Neutralisierungsmittel so niedrig gehalten werden kann, wie dies für einen wirksamen Korrosionsschutz nötig und zulässig ist. Die Auflösungsgeschwindigkeit des aktiven Glaspigments kann somit nach bekannten Methoden derart auf die Auflösungsgeschwindigkeit des Neutralisierungsmittels abgestimmt werden, dass die Geschwindigkeit, mit der sich das Aktivglas auflöst, der Geschwindigkeit, mit der die Lösungsprodukte durch das Neutralisierungsmittel aufgehoben werden, entspricht.
Vorzugsweise werden zur Herstellung von Korrosionsschutzfarben Alkydharze (im speziellen mageres Alkyd-in-Xylol) verwendet, jedoch wird der Fachmann erkennen, dass auch andere herkömmliche Harze oder Bindemittel, wie z. B. Epoxyharze, Acrylharze oder Chlorkautschuk, verwendet werden können.
Für bauliche Zwecke, wo dicke Farbschichten von 50 bis 100 li Stärke oder mehr aufgetragen werden, sollte das Glas soweit zerkleinert werden, dass der Grossteil der Teilchen, bezogen auf das Gewicht, einen durchschnittlichen Durchmesser von weniger als 60 (i aufweist. Für andere Anwendungszwecke, beispielsweise für den Rostschutz von Autokarosserien, kann die Glaskorngrösse durchschnittlich weniger als 15 Il, vorzugsweise weniger als 10 li, betragen.
Im Gegensatz zu bisher bekannten Korrosionsschutzmitteln sind die beschriebenen Glaspräparate im wesentlichen farblos. Sie können daher in Korrosionsschutzfarben entweder als ausschliessliche Farbkörper oder zusammen mit dem Farbkörper für die gewünschte Endfarbe verwendet werden.
Auf diese Weise wird in vielen Fällen schon ein einziger Farbanstrich ausreichen, um sowohl
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Korrosionsschutz als auch die gewünschte Farbgebung zu erzielen. Die erfindungsgemässe Korrosionsschutzfarbe kann somit als einziger Farbanstrich für Metallflächen verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Korrosionsschutzfarbe für Metalle, mit einem Harzbindemittel und einem wasserlöslichen, korrosionshemmenden Glas, das im Harz dispergiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas Phosphorpentoxyd als glasbildendes Oxyd zusammen mit glasmodifizierenden Oxyden enthält, einschliesslich Metalloxyd aus der Gruppe der IIA-Metalloxyde und der Gruppe der IIB-Metalloxyde, wobei der Gehalt des Glases an Phosphorpentoxyd weniger als 40 Mol-% beträgt.
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