DE1068408B - Herstellung von Korrosionsschufczüberzügen auf Metallen mittels öligen oder ölharzhal'tigen Anstrichmitteln - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

kl. 22 g 7/02

IPTfERPfAT. KL. C 09 d

PATENTAMT

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AUSLEGESCHRIFT 1068 408

B 43953 IVc/22 g

ANMELDETAG: 18.MÄRZ19S7

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

5. NOVEMBER 1959

Es ist bekannt, daß die ungesättigten organischen Säuren und deren Ester derart oxydiert werden können, daß aus der Doppelbindung in der Säure oder dem Säurerest des Esters Epoxygruppen von der Form

— HC- CH-

gebildet werden. So ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 485 160 die Epoxydation von Estern der ölsäure und der Linolsäure durch Behandlung mit Wasserstoffperoxyd und Ameisensäure beschrieben, wobei das Wasserstoffperoxyd in leichtem Überschuß über die Menge angewandt wird, die theoretisch erforderlich ist, um die Doppelbindungen in den Molekülen in Epoxygruppen zu verwandeln. Andere epoxydierte öle können in ähnlicher Weise aus trocknenden oder halbtrocknenden ölen hergestellt werden. Die vorstehend genannten epotcydierten öle wurden als Plastifizierungs- oder Stabilisierungsmittel für Polyvinylchlorid verwendet.

Jm folgenden wird unter einem epoxydierten öl ein trocknendes oder halbtrocknendes öl oder die von einem solchen öl abgeleitcle Säure verstanden, wobei die Ungesättigtheit ganz oder teilweise aufgehoben ist durch die Bildung von Epoxygruppen über den Doppelbindungen, beispielsweise durch die genannte Behandlung des Öles oder der Säure mit Wasserstoffperoxyd in Gegenwart von Ameisensäure oder Essigsäure.

Zu den ölen, die nach der Epoxydation zur Herstellung von Gemischen gemäß der Erfindung verwendet werden können, gehören solche öle, die einen Jodwert von nicht weniger als 80 haben und die vorzugsweise nicht einen hohen Anteil von konjugierten Doppelbindungen enthaltenen Bestandteilen besitzen, da solche Bestandteile nicht so leicht zu epoxydieren sind. Beispiele solcher öle sind die öle aus Sonnenblumensamen, Sojabohnen, Raps, Baumwollsamen, Hanfsamen, Leinsamen und Oliven sowie entsprechende Fischöle. Ferner sind flüssige ungesättigte öle tierischen Ursprungs verwendbar.

Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz einer geringen Menge eines epoxydierten Öles zu einem als Oberflächenüberzug dienenden ölharzgemisch bei Metallen, insbesondere Eisenmetallen, korrosionshindernd wirkt. Anstatt das epoxydierte öl zu dem Gemisch hinzuzufügen, kann auch das als solches in dem Anstrichmittel enthaltene trocknende oder halbtrocknende öl teilweise epoxydiert sein.

Man kann das Metall auch zuerst mit einem epoxvdierten öl behandeln und dann einen Aufstrich oder »5

Herstellung von Korrosionsschutzüberzügen auf Metallen mittels öligen
oder ölharzhaltigen Anstrichmitteln

Anmelder:

A. Boake, Roberts & Company Limited,
Stratford, London (Großbritannien)

Vertreter: Dr. H. Feder, Patentanwalt,
Düsseldorf 10, Prinz-Georg-Str. 15

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. März 1956

Herbert Walter Chatfield, Croydon, Surrey

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

*5

Schutzüberzug aus einem Gemisch aufbringen, das mit dem epoxydierten öl verträglich ist.

Der Gehalt des epoxydierten Öles in dem Gemisch ist nicht eng begrenzt. So wurde beispielsweise fest-

gestellt, daß bei Verwendung eines bestimmten, übliche Blei- und Kobalttrockenmittel enthaltenden ölharzgemisches auf der Basis von Leinöl vermischt mit Kongokopal im Verhältnis 5:4, verdünnt mit etwa 35°/o Lackbenzin auf 65% öl und Harz, der Zusatz

von 1 °/o epoxydiertcm öl wohl definierte Antikorrosionscigenschaften hervorruft; der Korrosionsgrad des darunterliegenden Stahles ist geringer als bei Verwendung des gleichen Lacks ohne Zusatz von epoxydiertem öl als Schutzüberzug. Die günstige Wir-

kung des epoxydierten Öles scheint proportional dem Gehalt anzusteigen, bis zu einem Gehalt von 5%, bei welchem Gehalt ein vollständiger Korrosionsschutz nach Prüfung unter den Standardbedingungen erreicht zu sein scheint.

Die folgenden Beispiele zeigen die Korrosionsschutzwirkimg von überzügen gemäß der Erfindung, die einerseits das gleiche epoxydierte öl in verschiedenen Mengenverhältnissen und andererseits verschiedene epoxydierte öle im gleichen Mengenverhält-

η is enthalten.

Beispiel 1

Als Grundlage des Versuches wurde ein Lack auf der Basis von Leinöl und geschmolzenem Kongokopal

909 647/399

l.«. .3-T.tfAi ti U j λ

im Verhältnis 5:4, der Kobalttrockenmittel enthielt, verwendet. Von dem Lack ist bekannt, daß er nur geringe Korrosionsschutzeigenschaften besitzt. Der verwendete Lack enthielt 1 bis 3°/o Kobaltrockenmittel und wurde in vier Proben geteilt, wobei zu drei Proben'epoxydiertes öl in verschiedener Menge hinzugefügt wurde.

1. Unbehandelter Lack;

2. Lack, zu dem l°/o epoxydiertes öl hinzugesetzt wurde, mit einem Gehalt von 6°/o Epoxysauerstoff;

3. Lack, zu dem 2°/o epoxydiertes öl hinzugefügt wurden, mit einem Gehalt von 6%> Epoxysauer-

·. · stoff; '

.4. Lack, zu dem 5% epoxydiertes öl hinzugefügt wurden, mit einem Gehalt von 6°/o Epoxysaucrstoff.

Diese Proben wurden zuerst bezüglich ihrer Trocknuiigseigenschaft geprüft und wurden sämtlich als zufriedenstellend befunden, d. h., die Gegenwart des epoxydierten Öles hatte keinen merklich verzögernden Einfluß auf die Trocknungszeit.

Die Lackprobcn wurden dann auf blanke Stahlbleche in einfachem Aufstrich aufgebracht und konnten 7 Tage trocknen. Sie wurden dann den Standard-Korrosionstesten 10 Tage lang in einem Raum bei 42 bis 48° C und 100% Feuchtigkeit unterworfen.

Die gleiche Serie von Proben wurde ferner auf blankes Stahlblech aufgebracht, 7 Tage an der Luft getrocknet, worauf ein Satz 10 Tage lang ständig mit Salz besprüht wurde und ein anderer Satz dem Wettertest unterworfen wurde (160 Stunden abwechselnd mit Wasser besprüht und mit ultraviolettem Licht bestrahlt).

.. Unter allen drei Testbedingungen zeigte das Blech, das mit dem Lack, der kein epoxydiertes öl enthielt, bestrichen war, beträchtliche Korrosionserscheinungen des Metalles und Zerstörung des Anstriches. Diese Wirkungen waren fortschreitend vermindert mit steigendem Gehalt an epoxydiertcm öl, und die Bleche, die mit dem Lack, der 5°/o epoxydiertes öl enthielt, behandelt waren, waren verhältnismäßig frei von Korrosionsschäden oder Zerstörungen der Schutzschicht.

. . Beispiel 2

Ein anderer Teil des gleichen Versuchslackes, wie er im Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in drei Testproben geteilt, wobei zu zwei dieser Proben die gleiche Menge eines epoxydierten Öles bzw. einer epoxydierten ölsäure hinzugefügt wurde.

1. Lack unbehandelt; '

2. Lack, zu welchem Vt% epoxydierte ölsäure hinzugefügt wurden;

3. Lack, zu welchem Vt % epoxydiertes Pflanzenöl hinzugefügt wurden.

Diese Lackproben wurden auf blanke Stahlbleche aufgestrichen und nach 4tägigem Trocknen und Altern 10 Tage lang den Standard-Korrosionstesten in einem Raum bei 42 bis 48° C und 100°/» Feuchtigkeit unterworfen. Nach dieser Prüfung wurden die Schichten geprüft und ausgewertet. Die Lackproben 2 und 3 zeigen korrosionshindernde Eigenschaften, die denen des Kontrollackes 1 weit überlegen waren. Lack Nr. 2 war jedoch eindeutig der beste dieser Serie.

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt die Antikorrosionswirkung des epoxydierten Öles in Abwesenheit von anderen korrosionshindernden Mitteln, wie Pigmenten.

0,SVo eines epoxydierten Sojabohnenöles wurden zu einem gewöhnlichen Leinöl-Kongokopallack (I¹A: 1) hinzugefügt. Dieser Lack und ein Kontrollack, der kein epoxydierendes öl enthielt, wurden auf blanko Stahlflächen aufgebracht und nach dem Trocknen in einem Korrosionsraum 240 Stunden lang bei lOOVo Feuchtigkeit und 42 bis 48° C behandelt. Die Ergebnisse dieses Versuches waren folgende:

Lack plus epoxydiertes öl:

unbedeutender, dünner Oberflächenrost, beschränkt auf etwa ein Viertel der Fläche.

Kontrollversuch:

erhebliche definierte Korrosion über die gesamte Fläche.

Es ergibt sich daraus, daß die Gegenwart dieser geringen Menge epoxydierten Sojabohnenöles eine sehr erhebliche korrosionshindernde Wirkung hatte.

Beispiel 4

Dieses Beispiel macht die Vorteile der Anwendung epoxydierten Öles in einem Mennige-Grundanstrich ersichtlich und zeigt, daß dieses den für Stahl üblichen Mennige-Grundanstrichmitteln zugesetzt werden kann; es ist dabei eine Verminderung des Mennigegehaltes möglich.

Es wurde ein direkter Vergleich angestellt zwischen dem obengenannten epoxydierten Sojabohnenöl und einem synthetischen trocknenden öl, hergestellt durch die hier nicht beanspruchte Umsetzung eines epoxydierten Sojabohnenöles und einer Leinölfettsäure, und gekochtem Leinöl.

Angaben über diese Anstrichproben enthält die folgende Tabelle:

Probe Nr. 3

Mennige

Peingemahlener Glimmer

Titahdtoxyd (Anatas) .. .-.'r.'...'.

Dunkles, gekochtes Leinöl plus
Trockenmittel (1 bis 3% Co)

Epoxydiertes Sojabohnenöl

Synthetisches öl * ,

Lackbenzin '.

60
10

15 5

20
15
10

15

10

60
10

20
13

60
10

20

* Das synthetisAe öl war das Reaktionsprodukt aus der Reaktion von gleidien Teilen epoxydierten Sojabohnen8les und

Leinölfcttsiure.

Die Proben wurden als Ein belauf striche auf blanke Stahlbleche aufgestrichen und den Korrosionsbedingungen des Wettertestes 264 Stunden lang ausgesetzt.· Am Ende dieses Versuches wurden die Bleche abgestreift und die Metalloberflächen auf Korrosion untersucht. Die Ergebnisse waren folgende:

Blasenbildung	Zerstörung des Überzuges durch Korrosion
keine	keine
keine	keine
keine	keine
leicht	keine
merklich	keine

Korrosion der Metalloberfläche nadi Entfernung des unbeschädigten Überzuges

Probe Nr. 1
Probe Nr. 2
Probe Nr. 3
Probe Nr. 4
Probe Nr. 5

Die obengenannten Anstriche wurden ferner geprüft auf Lagerungsfestigkeit und insbesondere bezüglich sehr gering, oberflächlich

sehr gering, oberflächlich

sehr gering, oberflächlich

sehr gering, oberflächlich und geringe Tiefe

merklich und tief

Änderung der Viskosität, Absetzen des Pigments und Leichtigkeit der Redispergierung.

Lagerungsdauer	Viskosität, gemessen nac 1 I 2	70 70	h British Standarc Probe Nr. 3	Cup Type B 4 bei 4	25° C 5
Nach 1 Woche	60 60	58 60	81 85	60 62
Nach 2 Wochen

(Ursprüngliche Viskosität: 60 Sekunden.)

	Absetzen	nach 1 Woche	nach 2 Wochen	Leichtigkeit der Redispergierung	nach 2 Wochen
	mäßig, ziemlich hart	merklich erhöht hart	nach 1 Woche	ziemlich leicht
Probe Nr. 1 ....	mäßig, ziemlich hart	merklich erhöht hart	ziemlich leicht	ziemlich leicht
Probe Nr. 2 ....	mäßig weich	mäßig weich	ziemlich leicht	leicht
Probe Nr. 3 ....	mäßig weich	mäßig weich	leicht	leicht
Probe Nr. 4	mäßig, ziemlich hart	mäßig, ziemlich hart	leicht	ziemlich leicht
Probe Nr. 5 ....	ziemlich leicht

Es ergibt sich somit, daß das epoxydierte Sojabohnenöl in den Mennigeanstrichen günstige Wirkung hat bezüglich Verbesserung der korrosionshindernden Eigenschaften, insbesondere wenn es als solches hinzugefügt wird, aber auch wenn es als synthetisches öl benutzt wird, das hergestellt ist durch Reaktion mit Leinölfettsäure.

Die Wirkung äußert sich auch in der besseren Streichfähigkeit sowie beim weicheren Absetzen 5" des Pigments, das dadurch leichter zu redispergieren ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von epoxydierten trocknenden oder halbtrocknenden ölen oder abgeleiteten Säuren bei der Herstellung von Korrosionsschutzüberzügen auf Metallen mittels öligen oder ölharzhaltigen Anstrichmitteln.

   ©90» 647/39» 10.5»