AT397252B

AT397252B - Rostumwandlungs- und rostschutzmittel

Info

Publication number: AT397252B
Application number: AT0178385A
Authority: AT
Original assignee: Metaflux Ag
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1994-03-25
Also published as: ZA854750B; GB8516340D0; SE462396B; SE8503201D0; DE3521386A1; JPS638151B2; SE8503201L; DE3521386C2; ATA178385A; GB2160877A; CH659655A5; US4598114A; FR2566807A1; JPS6140379A; FR2566807B1; GB2160877B

Description

AT 397 252 B

Es sind bereits sogenannte Rostumwandler bekannt. Dabei handelt es sich nach Römpps Chemie-Lexikon, 6. Auflage, Band III (1966) um Präparate, die direkt auf ungereinigte, nicht entrostete, rostige Eisenstellen gebracht werden und den Rost in unschädliche chemische Verbindungen (meist Phosphate) umwandeln, die gegen weiteres Rosten schützen. Die Rostumwandler sind meist Gemische aus Phosphorsäure, Netzmitteln, Fettlösungsmitteln, Sparbeizmitteln, Beschleunigern, phosphorsauren Salzen usw. Sparbeizen sind bekanntlich Säuren zur Ablösung von Rost auf Metall, denen Inhibitoren zugesetzt sind, um die Säurewirkung auf das Metall zu hemmen.

Die bisher bekannten Rostumwandlungsmittel reagieren ausnahmslos sauer. Ein Beispiel dafür ist in der WO 84/00973 beschrieben. Diese saure Reaktion ist nicht überraschend, weil die Mittel als wäßrige, filmbildende Emulsionen HaloflexR 202 oder HaloflexR 208, die von der ICI hergestellt werden, enthalten. Infolge ihres Gehaltes an aliphatischen α,β-ungesättigten Carbonsäuren haben diese Emulsionen einen pH-Wert zwischen 1 und 2. Sogar wenn Haloflex-Emulsionen auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt werden, kehrt ihre Reaktion in Abhängigkeit von der Aufbewahrungstemperatur innerhalb weniger Tage in den sauren Bereich zurück. Demzufolge könnten die Mittel nur mit extrem großen Schwierigkeiten auf einen stabilen pH-Wert im neutralen Bereich eingestellt werden. Die stark saure Reaktion ist nachteilig, da überschüssige Säure das Eisen angreift und andere Bestandteile der Rostumwandlungsmittel schädigen kann, z. B. den Bindemittelüberzug spröde bzw. rissig machen kann, so daß Feuchtigkeit, Luft und überschüssige Säure die gerade behandelte Roststelle wieder angreifen können.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein im wesentlichen neutrales Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel, das den Rost bis zum nullwertigen (d. h. metallischen) Eisen reduziert und das Eisen danach vor weiterer Korrosion schützt.

Das erfindungsgemäße Rostumwandlungsmittel enthält a) eine wäßrige Dispersion, Emulsion oder Lösung mindestens eines polymeren Bindemittels und b) mindestens ein Trihydroxybenzol und hat c) einen pH-Wert von 6,8 bis 7,3.

Das Bindemittel oder Bindemittelgemisch ist vorzugsweise ein Vinylchlorid-Copolymer, ein Vinylacetat-Homo- oder Copolymer, ein Phenoplast, ein Alkydharz, ein Epoxyharz, ein Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Styrol-Butadien-Acrylnitril-Kautschuk oder insbesondere Acrylharz oder eine Mischung davon. Unter Acrylharzen versteht man bekanntlich thermoplastische Homopolymerisate und Copolymerisate von Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Estern. Das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel enthält vorzugsweise 20 bis 45 Masse.-%, insbesondere ca. 35 Masse.-% Bindemittelfeststoffe. Das Bindemittel bildet nach der Reduktion des Rostes durch die Komponente (b) eine Konosionsschutzschicht. Es erfolgt dabei ein Farbumschlag nach tiefblau bis schwarz.

Als Trihydroxybenzol oder Trihydroxybenzolgemisch kommen Pyrogallol (1,2,3-Trihydroxybenzol) und Hydroxyhydrochinon (1,2,4-Trihydroxybenzol) oder Gemische davon in Frage. Diese Verbindungen sind starke Reduktionsmittel, die den Rost bis zum metallischen Eisen reduzieren. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel die Komponente (b) in Mengen von 0,5 bis 10 Masse.-%, insbesondere 2,5 bis 5 Masse.-%.

Das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel enthält vorzugsweise insgesamt 25 bis 65 Masse.-%, insbesondere 55 bis 60 Masse.-%, Wasser. Dieses wird vorzugsweise zum Teil durch mindestens ein organisches polares Lösungsmittel, wie niedere einwertige Alkohole, vorzugsweise Ethanol, Isopropanol oder Butanol, niedere Glycole, wie Propylenglycol, niedere Aldehyde, niedere Halogenkohlenwasserstoffe, Ester, wie Butylacetat oder Glycolacetat, oder deren Gemische, ersetzt. Diese organischen polaren Lösungsmittel sind vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 25 Masse-%, insbesondere in einer Menge von ca. 2 bis 10 Masse-%, vorhanden. Wenn das Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel aus Spraydosen verdüst werden soll, kann es bis zu 20 oder 25 Masse-% des organischen polaren Lösungsmittels enthalten.

Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel auch mindestens ein Verdickungsmittel, wie Kieselsäuren, Magnesiumsilikat oder Hydroxyethylcellulose oder Gemische davon. Das oder die Verdickungsmittel können je nach der Konsistenz des Rostumwandlungs- und Rostschutzmittels in Mengen von 0,1 bis 2 Masse-%, vorzugsweise 0,3 Masse-%, wenn das Mittel ein dünnflüssiges Präparat ist, und bis zu 3 Masse-%, wenn es eine Paste ist, vorhanden sein.

Damit das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel eine Beschichtung mit glänzender, glatter Oberflächenstruktur ergibt, kann man ihm mindestens ein organisches unpolares Lösungsmittel, wie Benzine, Toluol, Xylol oder Ethylacetat, insbesondere Testbenzin, zusetzen. Das organische unpolare Lösungsmittel ist vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 40 Masse-%, insbesondere ca. 4 Masse-%, vorhanden.

Man kann dem erfindungsgemäßen Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel auch einen Farbstoff, vorzugsweise einen gelben Farbstoff, zusetzen, damit sich ein optisch attraktives Produkt ergibt. Der Farbstoff kann in einer Menge von 0,1 bis 10 Masse-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Masse-%, vorhanden sein.

Das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel kann außerdem die üblichen Weichmacher -2-

AT397252B und/oder Emulgatoren und/oder Emulsionsstabilisatoren und/oder Konservierungsmittel und/oder Entschäumer enthalten. Der Gehalt an Konservierungsmittel beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1 Masse-%, insbesondere ca. 0,1 Masse-%, und der Gehalt an Entschäumer beträgt vorzugsweise 0,1 bis 1 Masse-%, insbesondere ca 0,1 Masse-%. Wenn das Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel aus einer Spraydose verdüst 5 werden soll, kann es mehr Entschäumer, vorzugsweise bis zu 5 Masse-%, insbesondere 0,5 bis 0,6 Masse-%, enthalten.

Beispiel

Man gibt die folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge unter Rühren zusammen. Man enthält 10 so ein zum Streichen und Rollen geeignetes Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel von pH 7,1.

Bestandteile Masse-% Ethanol 2,0 Wasser 22,1 Pyrogallol 3,5 Magnesiumsilikat 03 Bindemitteldispersion 1) 72,0 gelber Farbstoff 0,1 20 Ercusol I 60 (Markenprodukt der Firma Bayer AG, Leverkusen, BRD), wäßrige Acrylharzdispersion, die 42 Masse-% Methacrylsäure-Styrol-Copolymerisat und als Vernetzer 4 Masse-% Amidmethylolmethyl-ether enthält.

Beispiel 2 25 Man gibt die folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge unter Rühren zusammen. Man erhält so ein zum Streichen und Rollen geeignetes Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel vom pH 7,1.

Bestandteile Masse-% Isopropanol 2,0 Wasser 263 Hydroxyethylcellulose 03 Hydroxyhydrochinon 2,7 Bindemitteldispersion 2) 68,0 gelber Farbstoff 03 2) Heso-Epoxyester R 39 (Markenprodukt der Firma Hendrix & Sommer, Tönisvorst, BRD), wäßrige Epoxyharzdispersion, die 40 Masse-% Ricinensäureepoxyester und als Dispergiermittel 3 Masse-% Texaphor (Markenprodukt der Firma Henkel KGaA, Düsseldorf-Holthausen, BRD, Fettsäuresulfonat) enthält 40

Beispiel 3

Man gibt die folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge unter Rühren zusammen. Man erhält so ein zum Streichen und Rollen geeignetes Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel vom pH 7,1. 45 Bestandteile Masse-% Isopropanol 2,0 Wasser 303 Hydroxyethylcellulose 03 Hydroxyhydrochinon 3,4 50 Bindemitteldispersion 3) 60,0 Testbenzin 4,0 3) Halwestal TH 34 (Markenprodukt der Firma Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, Düsseldorf, BRD), wäßrige Alkydharzdispersion, die 40 Masse-% mittelöliges Holzölalkydharz und als Dispergier-55 mittel 5 Masse-% Texaphor (Markenprodukt der Firma Henkel KGaA, Düsseldorf-Holthausen, BRD, Fettsäuresulfonat) enthält.

Beispiel 4

Man gibt die folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge unter Rühren zusammen: -3- 60

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Bestandteile Masse-% Bereich bevorzugt 1. Vinnapas CEF 10 70 bis 93 913 2. Desavin Ibis 3 2,0 3. Propylenglycol 02 bis 2 0,7 4. Testbenzin 02 bis 3 03 5. Ammoniak 0,1 bis 03 02 6. Pyrogallol 2 bis 6 43 (50 %ige Lösung) 100,0

Vinnapas CEF 10 ist eine feinteilige Kunststoffdispersion auf Basis eines Terpolymerisats aus Ethylen, Vinylacetat und Vinylchlorid (Markenprodukt der Firma Wacker-Chemie GmbH, München, BRD).

Desavin ist ein Weichmacher (Markenprodukt der Firma Bayer AG, Leverkusen, BRD).

Das so erhaltene Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel mit der bevorzugten Zusammensetzung hat folgende Eigenschaften:

V iskosität: 10 mPa.s bei 20 °C

Dichte: 1,08 g/ml

Feststoffgehalt: 48,2 Masse-% pH-Wert: 7,0

Wenn dieses Mittel auf normal verrostetes Stahlblech aufgebracht wird, beginnt die Rostumwandlung schon nach einigen Minuten und führt zu einer tiefschwarzen Färbung. Wenn das Mittel in einer 60 Jim dicken Schicht aufgebracht und diese Schicht dann mit einem 40 μτη dicken Überzug von Kunsthaizlack versehen wird, hält diese Beschichtung dem Salzsprühtest nach DIN 500 Stunden lang stand.

Beispiel 5

Man gibt die folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge unter Rühren zusammen:

Bestandteile Masse-% Baeich bevorzugt 1. Vinanpas CEF 10 20,0 bis 40,0 31,0 2. Ercusol 160 20,0 bis 45,0 363 3. Desavin 03 bis 23 13 4. Nopco-Entschäumer 8034 E 0,1 bis 03 0,1 5. Propylenglycol 0,1 bis 13 03 6. Natrosol 250 HHR 0,1 bis 03 0,1 7. Pyrogallol 23 bis 53 3,8 8. Wasser 18,0 bis 36,0 26,0 9. Dibutylamin 03 bis 13 03 100,0

Ercusol 160 ist eine wäßrige Acrylharzdispersion, die 42 Masse-% Methacrylsäure-Styxol-Copolymerisat und als Vernetzer 4 Masse-% Amidmethylolmethylether enthält (Markenprodukt der Firma Bayer AG, Leverkusen, BRD).

Nopco-Entschäumer 8034 E ist ein Markenprodukt der Firma Nopco Chemical Division, Morristown, NJ, USA, einer Abteilung der Diamond Shamrock Corp., Cleveland, OH, USA.

Natrosol 250 HHR ist Hydroxyethylcellulose (Markenprodukt der Firma Hercules Inc., Wilmington, DE, USA).

Das Dibutylamin dient zur Einstellung des pH-Wertes. Das so erhaltene Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel mit der bevorzugten Zusammensetzung hat folgende Eigenschaften:

Viskosität nach DIN 53211 (DIN-BECHER 4) bei 20 °C: 12 DIN-Sekunden Dichte: 1,04 g/ml

Feststoffgehalt: 38,3 Masse-% pH-Wert: 12 -4-

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Die Rostumwandlung verläuft in ca. 30 Minuten, und die getrocknete Schicht kann innerhalb von 24 Stunden mit den meisten handelsüblichen Decklacksystemen überstrichen werden.

Beispiel 6

Bestandteile Bereich Masse-% bevorzugt 1. Vinnapas CEF 10 51 bis 57 67,0 2. Desavin Obis 5 2,0 3. Propylenglycol Obis 2 0,5 4. Testbenzin 0,2 bis 3 0,5 5. Pyrogallolpaste 15 bis 40 30,0 100,0

Vinnapas CEF ist eine {einteilige Kunststoffdispersion auf Basis eines Terpolymerisats aus Ethylen, Vinylacetat und Vinylchlorid (Maikenpiodukt der Firma Wacker-Chemie, München, BRD).

Desavin ist ein Weichmacher {Markenprodukt der Firma Bayer AG, Leverkusen, BRD).

Die Pyrogallolpaste besteht aus 87 Masse-% Wasser, 10 Masse-% Pyrogallol und 3 Masse-% Bentone EW, einem Montmorillonit (Markenprodukt der NL Industries, Inc., New York, NY, USA). Das Bentone EW dient zur Stabilisierung der Emulsion.

Die so erhaltene Mischung wird mit ca. 1 Masse-% Dibutylamin versetzt, um den pH-Wert einzustellen. Das so erhaltene Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel mit der bevorzugten Zusammensetzung hat die folgenden Eigenschaften:

Viskosität: 20mPä.sbei20°C

Dichte: 1,1 g/ml pH-Wert: 6,8

Wird dieses Mittel auf verrostete Bleche aufgebracht, so beginnt die Rostumwandlung ebenfalls nach einigen Minuten und führt zu ein»: tiefschwarzen Färbung.

Beispiel 7

Man stellt aus den folgenden Bestandteilen ein Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel her:

Bestandteile Berich Masse-% bevorzugt 1. Pliolite 21 bis 41 28,0 2. Benzin (¾). 35 - 70 °C) 22 bis 52 31,0 3. Texaphor 13 bis 4,6 3,0 4. Bentone EW 0,2 bis 2,4 0,8 5. Pyrogallol 1,8 bis 53 3,2 6. Wasser 21 bis 53 34,0 100,0

Pliolite ist ein Styrol-Butadien-Copolymerisat (Markenprodukt der Firma Goodyear Tire & Rubber Company, Acren, OH, USA).

Texaphor ist ein als Emulgator dienendes Fettsäuresulfonat (Markenprodukt der Firma Henkel KGaA, Düsseldorf-Holthausen, BRD).

Bentone EW ist ein Montmorillonit (Markenprodukt der Firma NL Industries, Inc., New York, NY, USA) und dient zur Stabilisierung der Emulsion.

Das so erhaltene Mittel mit der bevorzugten Zusammensetzung hat einen pH-Wert von 7,0.

Die Rostumwandlung verläuft in ca. 30 Minuten, und die getrocknete Schicht kann dann innerhalb von 24 Stunden mit den meisten handelsüblichen Decklacksystemen überstrichen weiden.

Beispiel 8

Man stellt aus den folgenden Bestandteilen ein Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel her. -5-

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Bestandteile Masse-%

Bereiph bevorzugt 1. Mowilith DM 5 44 bis 76 64,0 2. Bentone EW 0,2 bis 1,6 11 3. Nopco-Entschäumer 8034 E 0,1 bis 03 0,1 4. Pyrogallol 1,0 bis 4,8 2,4 5. Propylenglycol 0,1 bis 1,8 0,4 6. Wasser 18 bis 45 31,9 100,0

Mowilith DM 5 ist eine Polyvinylacetatdispersion mit eingebauten Emulgatoren (Markenprodukt der Firma Hoechst AG, Frankfurt-Höchst, BRD).

Ben tone EW ist ein Montmorillonit (Markenprodukt der Firma NL Industries, Inc., New York, NY, USA) und dient zur Stabilisierung der Emulsion.

Das so erhaltene Mittel mit der bevorzugten Zusammensetzung wird mit ca. 0,4 Masse-% Ammoniakwasser auf einen pH-Wert von 6,8 eingestellt.

Die Rostumwandlungseigenschaften und die Überstreichbarkeit sind gleich wie bei den Mitteln nach den Beispielen 4 bis 7.

Beispiel 9

Bestandteile Masse-% Bereich bevorzugt 1. Laroflex MP 25 12 bis 31 23,0 2. Butylacetat 6bis 11 9,0 3. Benzin (Kp. 35 bis 70 °Q 2bis9 6,0 4. Xylol 2bis9 6,0 5. Butanol 2bis9 6,0 6. Emulphor EL 13 bis 7,0 3,0 7. Desavin 03 bis 33 1,2 8. Wasser 38 bis 65 43,0 9. Pyrogallol 1,0 bis 4,9 2,8 100,0

Laroflex MP 25 ist ein Vinylchloridcopolymerisat (Markenprodukt der Firma BASF AG, Ludwigs-hafen/Rhein, BRD).

Emulphor EL ist ein Emulgator (Markenprodukt der Firma BASF AG, Ludwigshafen/Rhein, BRD).

Das so erhaltene Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel mit der bevorzugten Zusammensetzung hat einen pH-Wert von 7,0.

Die Rostumwandlungseigenschaften und die Überstreichbarkeit sind gleich wie in den Beispielen 4 bis 7. Beispiel 10

Bestandteile Bereich Masse-% bevorzugt 1. Plexigum P 26 7 bis 26 14,0 2. Benzin (Kp. 35 bis 70 °C) 12 bis 33 28,0 3. Glycolacetat 5 bis 16 12,0 4. Desavin 03 bis 31 1,8 5. Pyrogallol 11 bis 5,6 33 6. Vitachlor 350 11 bis 4,8 3,4 7. Wasser 24 bis 52 373 100,0 6-

Claims

AT397252B Plexigum P 26 ist ein Methacrylatharz (Markenprodukt der Firma Röhm GmbH, Darmstadt, BRD). Desavin ist ein Weichmacher (Markenprodukt der Firma Bayer AG, Leverkusen, BRD). Vitachlor 350 ist ein als Emulgator dienendes Chlorparaffin (Markenprodukt der Firma Dynamit Nobel AG, Troisdorf, BRD). Das so erhaltene Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel mit der bevorzugten Zusammensetzung hat einen pH-Wert von 7,0. Die Rostumwandlungseigenschaften und die Überstreichbarkeit sind gleich wie in den Beispielen 4 bis 7. Wenn man den Gehalt an Verdickungsmittel (Magnesiumsilikat oder Hydroxyethylcellulose oder ein Gemisch davon) auf 3 Masse-% erhöht, erhält man eine Paste. Zum Spritzen kann man die Produkte mit bis zu 10 Masse-% Wasser verdünnen. Sollen die Produkte aus einer Spaydose verdüst werden, so kann man sie wie folgt formulieren: Masse-% 50 5 15 30 Obige Produkte Entschäumer (z. B. Butylglycol) Ethanol Treibgas (z. B. Propan/Butan oder Frigen) PATENTANSPRÜCHE 1. Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es a) eine wässerige Dispersion, Emulsion oder Lösung mindestens eines polymeren Bindemittels und b) mindestens ein Trihydroxybenzol enthält und c) einen pH-Wert von 6,8 bis 7,3 hat
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel oder Bindemittelgemisch ein Vinylchlorid-Copolymer, ein Vinylacetat-Homo- oder Copolymer, ein Phenoplast, ein Alkydharz, ein Epoxyharz, ein Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Styrol-Butadien-Acrylnitril-Kautschuk oder vorzugsweise ein Acrylharz oder eine Mischung davon ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trihydroxybenzol oder Trihydroxybenzolgemisch Hydroxyhydrochinon oder vorzugsweise Pyrogallol oder eine Mischung davon ist
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem mindestens ein organisches polares Lösungsmittel, vorzugsweise einen niederen einwertigen Alkohol, insbesondere Ethanol, Isopropanol oder Butanol, ein niederes Glycol, insbesondere Propylenglycol, einen niederen Aldehyd, einen niederen Halogenkohlenwasserstoff, einen Ester, insbesondere Butylacetat oder Glycolacetat, oder ein Gemisch davon enthält
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem mindestens ein Verdickungsmittel, vorzugsweise eine Kieselsäure, Magnesiumsilikat oder Hydroxyethylcellulose oder ein Gemisch davon, enthält
6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem mindestens ein organisches unpolares Lösungsmittel, vorzugsweise ein Benzin, Toluol, Xylol oder Ethylacetat, insbesondere Testbenzin, oder ein Gemisch davon, enthält.
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Farbstoff, vorzugsweise einen gelben Farbstoff, enthält.
8. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Weichmacher und/oder Emulgatoren und/oder Emulsionsstabilisatoren und/oder Konservierungsmittel und/oder Entschäumer enthält. -7-