Präparat zur Herstellung von gegen Korrosion schützenden Papieren und Anstrichmassen Um Metallgegenstände, besonders solche aus Eisen oder Stahl, korrosionssicher zu verpacken, namentlich vor dem Rosten zu schützen, ist es seit langem bekannt, diese Gegenstände in sogenannten Öl- oder Paraffinpapiere zu verpacken. Mit dieser Verpackung kann jedoch der erstrebte Zweck nur unvollkommen erreicht werden, weil sie die Berüh rung des verpackten Gegenstandes mit feuchter Luft nicht absolut zu verhindern vermag. Aus diesem Grunde sind Packmaterialien entwickelt worden, die einen besseren Korrosionsschutz gewährleisten sollen.
So ist es bekannt, als Korrosionsschutzmittel Nitrite und/oder Nitrosamine in Form eines Damp fes oder eines Aerosols zu verwenden sowie auch Nitrite einer stickstoffhaltigen Base, insbesondere eines primären oder sekundären Amins. Alle diese Stoffe werden auch in Verbindung mit solchen Stof fen angewendet, welche Säure neutralisieren. Das Wesentliche dieser Vorschläge besteht darin, dass die korrosionsschützenden Mittel durch Gasentwicklung wirksam sind, wobei die Gase von einem mit diesen Mitteln präpariertem Papier, mit dem die metalli schen Gegenstände umgeben werden, abgegeben werden.
Gegen solche Mittel, beispielsweise Natrium nitrit, das auch schon in Verbindung mit Karbona- ten angewendet worden ist, wurde eingewendet, dass sie nur eine relativ kurze Zeit wirksam sind, weil das Nitrit nach verhältnismässig kurzer Zeit in Nitrat übergeht. Man hat, um dem entgegenzuwirken, vor geschlagen, Nitrite und gegebenenfalls Karbonate zu sammen mit Sulfaten, und zwar insbesondere solche der Alkalien und Erdalkalien, sowie zusätzlich noch zusammen mit Phosphaten zu verwenden. Diese Stoffe wirken durch den Kontakt mit dem verpack ten, metallischen Gegenstand.
Ferner ist vorgeschla gen worden, anorganische Nitrite, zusammen mit einem Salz einer organischen Base, die getrennt oder gemeinsam auf ein Trägermaterial aufgetragen werden und durch Gasentwicklung den verpackten, metallischen Gegenstand vor Korrosion schützen sollen, zu verwenden.
Auch wurde die Verwendung eines aus Dicyclo- hexylamin und Caprylsäure hergestellten Reaktions produktes sowie die Verwendung von gleichzeitig auch als Puffersubstanzen wirkenden Aminphosphat- salzen als korrosionsschützende Substanzen vorge schlagen.
Vorliegende Erfindung macht sich die bekannte Eigenschaft von Benzoaten der Alkalien, eine rost schützende Wirkung auszuüben, zunutze, wobei diese Wirkung jedoch nur eine Kontaktwirkung ist und eine innige Berührung des Trägerstoffes mit dem zu schützenden Metallgegenstand voraussetzt. Ben- zoate der Erdalkalien wirken in ähnlicher Weise wie die der Alkalien. Auch sie wirken nur im Kontakt mit dem zu verpackenden Metallgegenstand.
Das erfindungsgemässe Präparat enthält Benzoate der Alkalien und/oder Erdalkalien und ausserdem Benzoate organischer, stickstoffhaltiger Basen und alkalische, puffernde anorganische Salze. Papiere, welche einen Auftrag eines solchen Präparates auf weisen, stellen einen rost- und korrosionsverhindern den Stoff dar, der nicht nur im Kontakt, sondern auch durch Gasabgabe wirkt. Die Erfindung stellt daher insoweit einen vollkommen neuen Weg zur Erreichung des eingangs angeführten, bekannten Zieles dar.
Durch das Präparat nach der Erfindung werden gegenüber bekannten Präparaten für diesen Zweck mehrere wichtige Vorteile erzielt, welche sind: 1. Das erfindungsgemässe Präparat ist billiger als die nach den bekannten Verfahren zu verwendenden Mischungen. z. Bei Verwendung des erfindungsgemässen Prä parates ist es möglich, mit einem geringeren Auf trag auf Packpapier eine weitaus bessere Wirkung zu erzielen. Das bedeutet, dass dadurch nicht nur eine weitere Verbilligung des behandelten Verpak- kungspräparates eintritt, sondern dass auch die Ver arbeitung auf einfachere Weise als bisher erfolgen kann.
Die Anbringung des Präparates ist auch auf dünneren Papieren in einfacher Weise möglich, was naturgemäss eine weitere Verbilligung für die Ver packung ergibt.
3. Das erfindungsgemässe Präparat ist mit den üblichen Papier-Weichmachern sehr gut verträglich, sofern letztere neutral reagieren und chlor- und S04 ionenfrei sind.
4. Das erfindungsgemässe Präparat kann natür lich in trockener Form, auch in Verbindung mit Paraffin oder Öl, auf das Papier aufgetragen werden, wogegen die bisher in Verwendung stehenden Stoffe durch einen hinsichtlich der Öl.- bzw. Paraffin- oder Wachsauftragung separaten Arbeitsgang angebracht werden müssten. Das bedeutet nicht nur eine weitere Verbilligung der Herstellung, sondern auch die Aus schaltung eines gewissen Risikos, weil bisher heisse Massen unter genauer Einhaltung bestimmter Tem peraturen verwendet werden mussten, um zu ver hindern, dass das rostschützende Präparat beispiels weise bei der Behandlung des Papiers mit heissem Paraffin wirkungslos gemacht wird.
5. Die Anbringung vieler der bisher verwendeten Präparate konnte nur in Form stark wässeriger Lö sungen erfolgen und daher musste das Papier nach dem Auftragen des Präparates einem Trockenverfah ren unterworfen werden, wobei dieses Papier brüchig und spröde wurde. Bei Anwendung des erfindungs gemässen Präparates in Verbindung mit Papier wird dieses durch den, übrigens bedeutend kürzeren, Trocknungsvorgang nicht verändert.
6. Das Präparat kann schon bei der Papiererzeu gung schon im Holländer in die Papiermasse eingear- beitet werden, so dass eine nachträgliche Aufbrin gung auf Papierbahnen entfällt.
Soll das erfindungsgemässe Präparat als Lösung verwendet werden, z. B. zur Imprägnierung von Papier und Karton oder als Anstrich für Kunst stoff-Folien, so kann es in folgender Weise erhal ten werden.
In ein Mischgefäss, welches mit Rührwerk ver sehen ist, werden 70 Teile chlor- und S04 ionenfreies Wasser von 50 C eingefüllt und dann der Reihe nach 4 Teile Morpholinbenzoat, 20 Teile Natrium- benzoat (bleifrei), 6 Teile Borax bzw. Dinatrium- phosphat eingerührt, wobei zu beachten ist, dass diese Stoffe einzeln erst nach vollständiger Lösung des vorher eingebrachten zugesetzt werden.
Die erhaltene Lösung soll am besten einen pH- Wert von 7,5 bis 0,8 besitzen, welcher Wert allen falls mit einer weiteren Zugabe vori Dinatriumphos- phat bzw. Borax eingestellt wird.
Das Auftragen des Präparates kann bei Papieren ein- bzw. zweiseitig erfolgen, und zwar so, dass nach dem Trocknen an Festsubstanz mindestens 4 g'm2, jedoch nicht mehr als 10 g'm2 auf dem Papier ver bleibt.
Die Trocknung des Papiers oder Kartons wird in üblicher Weise durchgeführt, wobei man kurze Trockenzeiten und -wege beschreiten soll. Man kann das Präparat auch konzentriert zuführen, wobei sich eine Trocknung erübrigt und das eingesaugte Wasser, welchem man vorteilhaft einen Papierweichmacher zusetzt, dient dann als Weichmachersubstanz für das Papier.
Mit einem Präparat der oben angegebenen Zu sammensetzung wurde ein 50-g-Natronkraftpapier imprägniert, und in je einen 500-cm3-Kochkolben, der eine Füllung von 20 cm3 Wasser erhielt, wurden fol gende drei Parallelproben (Versuchszeit 90 Tage, Temperatur 20 C) durchgeführt:
EMI0002.0037
<I>Probe <SEP> 1 <SEP> Probe <SEP> 2 <SEP> Probe <SEP> 3</I>
<tb> Eisen <SEP> in <SEP> Natronkraftpapier <SEP> Eisen <SEP> in <SEP> präpariertem <SEP> Natron- <SEP> Eisen <SEP> frei <SEP> und <SEP> in <SEP> kleinem
<tb> eingewickelt: <SEP> kraftpapier <SEP> eingewickelt:
<SEP> Abstand <SEP> davon <SEP> ein <SEP> Stückchen
<tb> präpariertes <SEP> Natronkraft papier:
<tb> <I>Probestück <SEP> angerostet,. <SEP> Probestück <SEP> blank <SEP> Probestück <SEP> blank</I> Diese Versuchsreihe erweist eine Schutzwirkung sowohl durch Kontakt als auch durch Gasabgabe.
Das Natriumbenzoat dient als Rostschutzsub- stanz mit Kontaktwirkung und hat gleichzeitig die Aufgabe, die Aminbenzoate, welche den Gasphasen schutz gewähren, zu stabilisieren. Borax und Alkali phosphate haben die Aufgabe, bei stark korrosiver, säurehaltiger Luft deren unerwünschte Bestandteile abzubinden und dadurch nur reiner, säurefreier Luft den Zutritt zum Verpackungsgut zu gewähren.
Ein Papier mit einem Auftrag eines so erhalte nen Präparates bietet den mit demselben eingehüllten Metallgegenständen auf sehr lange Zeiträume aus reichenden Schutz vor Rostbildung. So zeigt Eisen, in mit dem Präparat imprägniertem Papier verpackt und in einem Gefäss über 1 o/oiger Essigsäure auf bewahrt, nach 60 Tagen noch keine Rostbildung.
Organische Benzoate, wie sie im vorliegenden Zusammenhang brauchbar sind, sind Benzoate der primären Amine, der sekundären Amine und der tertiären Amine, z. B. des Morphohns, Mono-, Di- und Triäthanolamins usw. Amine, welche sich im vorliegenden Zusammenhang besonders bewährt ha ben, sind das Monoäthylanilin, Dibutylanilin und, mit Einschränkungen, Anilin selbst.
Zusätzlich zu Benzoaten von Aminen können für die vorliegen den Zwecke auch Benzoate von quaternären Am moniumbasen, z. B. des Pyridins, verwendet werden. Von diesen Verbindungen sind vornehmlich jene geeignet, deren wässerige Lösung einen pH-Wert von 7-8 zeigen.
Neben der im vorstehenden beschriebenen Ver wendung des Präparates zur Herstellung eines kor rosionsschützenden Packpapiers kann das erfin dungsgemässe Präparat auch in einer Trägerflüssig keit gelöst bzw. dispergiert und so zur Herstellung eines Rostschutzanstriches verwendet werden, die ihrer Gasabgabe wegen nur eine beschränkte Wir kungsdauer hat, was aber für viele Verwendungs gebiete nicht stört. So kann man z. B. zum Versand bestimmte Maschinen oder Fahrzeugteile mit einem Anstrich versehen, der dann am Bestimmungsort abgewaschen wird. Die Gasabgabe schafft dabei eine Schutzatmosphäre für dem Anstrich schlecht zugängliche Teile.
Preparation for the production of anti-corrosive papers and paints In order to pack metal objects, especially those made of iron or steel, in a corrosion-proof manner, namely to protect them from rusting, it has long been known to pack these objects in so-called oil or paraffin papers. With this packaging, however, the intended purpose can only be incompletely achieved because it cannot absolutely prevent the touching of the packaged object with moist air. For this reason, packaging materials have been developed that are intended to ensure better protection against corrosion.
It is known to use nitrites and / or nitrosamines in the form of a vapor or an aerosol as corrosion protection agents, as well as nitrites of a nitrogenous base, in particular a primary or secondary amine. All of these substances are also used in conjunction with substances that neutralize acid. The essence of these proposals is that the anti-corrosive agents are effective through gas evolution, the gases being given off by a paper prepared with these agents, with which the metallic objects are surrounded.
Against such agents, for example sodium nitrite, which has already been used in connection with carbonates, the objection was made that they are only effective for a relatively short time because the nitrite changes into nitrate after a relatively short time. In order to counteract this, it has been proposed to use nitrites and optionally carbonates together with sulfates, in particular those of alkalis and alkaline earths, and additionally to use together with phosphates. These substances work through contact with the packaged metallic object.
Furthermore, it has been proposed to use inorganic nitrites, together with a salt of an organic base, which are applied separately or jointly to a carrier material and are intended to protect the packaged metallic object from corrosion by developing gas.
The use of a reaction product prepared from dicyclohexylamine and caprylic acid and the use of amine phosphate salts, which also act as buffer substances, as corrosion-protecting substances were proposed.
The present invention makes use of the known property of benzoates of alkalis to exert a rust-protecting effect, but this effect is only a contact effect and requires intimate contact between the carrier material and the metal object to be protected. Benzoates of the alkaline earth act in a similar way to those of the alkalis. They also only work in contact with the metal object to be packaged.
The preparation according to the invention contains benzoates of alkalis and / or alkaline earths and also benzoates of organic, nitrogen-containing bases and alkaline, buffering inorganic salts. Papers that have an application of such a preparation represent a rust and corrosion-preventing substance that works not only in contact, but also by releasing gas. The invention therefore represents a completely new way of achieving the above-mentioned, known aim.
The preparation according to the invention provides several important advantages over known preparations for this purpose, which are: 1. The preparation according to the invention is cheaper than the mixtures to be used according to the known processes. z. When using the preparation according to the invention, it is possible to achieve a far better effect with a smaller order on wrapping paper. This means that this not only results in a further reduction in the price of the treated packaging preparation, but also that processing can be carried out in a simpler manner than before.
The preparation can also be applied to thinner papers in a simple manner, which naturally results in a further reduction in the price of the packaging.
3. The preparation according to the invention is very compatible with the usual paper softeners, provided that the latter have a neutral reaction and are free of chlorine and SO4.
4. The preparation according to the invention can of course be applied to the paper in dry form, also in conjunction with paraffin or oil, whereas the substances previously used are applied by a separate operation with regard to the oil, paraffin or wax application would have to. This not only means that production is cheaper, but also that a certain risk is eliminated, because previously hot materials had to be used while strictly adhering to certain temperatures in order to prevent the anti-rust product from being used when treating the paper, for example hot paraffin is rendered ineffective.
5. Many of the preparations used up to now could only be applied in the form of highly aqueous solutions and therefore the paper had to be subjected to a drying process after the preparation was applied, with this paper becoming brittle and brittle. If the preparation according to the invention is used in conjunction with paper, this is not changed by the significantly shorter drying process.
6. The preparation can already be incorporated into the paper pulp in the Hollander when the paper is being produced, so that there is no need to apply it to paper webs afterwards.
If the preparation according to the invention is to be used as a solution, e.g. B. for the impregnation of paper and cardboard or as a paint for plastic foils, it can be obtained in the following way.
70 parts of chlorine-free and SO4 ion-free water at 50 ° C. are poured into a mixing vessel equipped with a stirrer, followed by 4 parts of morpholine benzoate, 20 parts of sodium benzoate (lead-free), 6 parts of borax or disodium phosphate stirred in, whereby it should be noted that these substances are only added individually after the previously introduced substance has completely dissolved.
The solution obtained should ideally have a pH value of 7.5 to 0.8, which value is adjusted if necessary with a further addition before disodium phosphate or borax.
The preparation can be applied on one or both sides of paper, in such a way that at least 4 gm2, but not more than 10 gm2, remains on the paper after the solid substance has dried.
The drying of the paper or cardboard is carried out in the usual way, whereby short drying times and routes should be used. The preparation can also be added in concentrated form, drying being unnecessary and the water sucked in, to which a paper softener is advantageously added, then serves as a softening substance for the paper.
A 50 g soda kraft paper was impregnated with a preparation of the above composition, and the following three parallel samples (test time 90 days, temperature 20 C) were placed in each of a 500 cm3 cooking flask, which was filled with 20 cm3 of water. carried out:
EMI0002.0037
<I> sample <SEP> 1 <SEP> sample <SEP> 2 <SEP> sample <SEP> 3 </I>
<tb> Iron <SEP> in <SEP> soda kraft paper <SEP> iron <SEP> in <SEP> prepared <SEP> soda <SEP> iron <SEP> free <SEP> and <SEP> in <SEP> small
<tb> wrapped: <SEP> kraft paper <SEP> wrapped:
<SEP> Distance <SEP> therefrom <SEP> a <SEP> bit
<tb> prepared <SEP> soda kraft paper:
<tb> <I> Sample <SEP> rusted ,. <SEP> Sample <SEP> blank <SEP> Sample <SEP> blank </I> This series of tests proves a protective effect both through contact and through gas release.
The sodium benzoate serves as a rust protection substance with a contact effect and at the same time has the task of stabilizing the amine benzoates, which protect the gas phases. Borax and alkali phosphates have the task of binding the undesirable constituents of strongly corrosive, acidic air and thus only granting pure, acid-free air access to the packaged goods.
A paper with an order of a preparation obtained in this way offers the metal objects enveloped with the same for very long periods of time from sufficient protection against rust formation. Iron, for example, packed in paper impregnated with the preparation and stored in a vessel containing 1% acetic acid, showed no rust formation after 60 days.
Organic benzoates, as they are useful in the present context, are benzoates of the primary amines, the secondary amines and the tertiary amines, e.g. B. of morphine, mono-, di- and triethanolamine, etc. Amines, which have proven particularly useful in the present context, are monoethylaniline, dibutylaniline and, with restrictions, aniline itself.
In addition to benzoates of amines, benzoates of quaternary amines can also be used for the present purposes, e.g. B. of pyridine, can be used. Of these compounds, those are particularly suitable whose aqueous solution has a pH of 7-8.
In addition to the above-described use of the preparation for producing a corrosion-protecting packaging paper, the preparation according to the invention can also be dissolved or dispersed in a carrier liquid and thus used to produce a rust-proof paint that has only a limited duration of action because of its gas release but does not bother for many areas of use. So you can z. B. for shipping certain machines or vehicle parts with a paint, which is then washed off at the destination. The gas release creates a protective atmosphere for parts that are difficult to access for the paint.