DE1644706A1 - Anstrichmassen - Google Patents

Description

Ans trichmassen

a==s sssssast:

Die vorliegende Erfindung betrifft Anstrichmassen zum Überziehen von. Metallen, insbesondere von eisenhaltigen Metallen»

Anstrichmaseen umfassen in der Hegel Lösungsmittel, Bindemittel, wie beispielsweise Alkydharze, und mindestens ein Pigment. Wenn eine Anetrlohnasse direkt auf die Metalloberfläche aufgestri^hen werden soll» wird sie als örundanstrichmasse, Erstanstrichmasse oder SrimSranstrlobmasse bezeichnet· Eine derartige Erstanstrichmasse kann gegebenenfalls ein antikorrosives Mittel enthalten und deshalb antikorrosive Eigenschaften aufweisen. In manchen Fällen dient das Pigment oder eines der Pigmente, wenn mehr als ein Pigment vorliegen, einer Erstanstrichinaasθ auch als antikorroeives Kittel· Beispiele von antikorrosiven Erstanetriohmassen_f

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worin das Pigment auoh das antikorrosive Mittel ist, sind die Massen, die al« Pigment Zink- Kalluaohromat entweder allein oder

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in Kombination rait anderen Pigmenten enthalten sowie die Maasen_$ die als Pigment rotes Bleioxyd aufweisen.

Wenn ein Schutzanatrichüberzug zwei übereinander liegende Überzüge umfaßt, einen antikorrosiven Grund- oder Erstüberzug und einen Decküberzug, ist es die Aufgabe des ersten Überzuges, einen wirksamen antikorrosiven Schutz für den Metallgegenstand zu schaffen, während der zweite Überzug zum Abdecken und zum Ifär- ^ ben und auch, zum Schützen des ersten Überzugs gegenüber atmosphärischen Angriffen dient, in der Hegel jedoch keine eigenen antikorrosiven Eigenschaften hat«

Bekannte antikorrosive Grund- oder Brstanstrichmassen sind nicht völlig befriedigend. So ist während der Härtung des Bindemittels, die eine V/oche oder auch mehrere dauern kann* der Schutz gegen starken atmosphärischen Angriff unzureichend. Außerdem ist die Lebensdauer von Sohutzüberzügen, die mit bekannten Erstanstrichmassen hergestellt worden sind, begrenzt, insbesondere wenn sie * unüberzogen, d.h» ohne Decküberzug, unter korrosiven Bedingungen bleiben» So entwickelt beispielsweise ein Eisengegenstand mit einem unüberzogenen Zink-Kaliumchromatüberzug nach gewisser Zeit Rost· Außerdem sind bekannte Schutzgrundübersüge, \<o beispielsweise Zink-KaliumchromatüberzUge und Überzüge aus rotem Bleioxyd beim Angriff von korrosiven Mitteln, wie beispielsweise Chloriden, verwundbar.

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ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue und verbesserte Anstrichmassen zu schaffen, die geeignet sind, als antikorrooive Erstanstrichmassen und gegebenenfalls zur gleichen Zeit auch als Schutzanstrichmassen zu dienen,, Ein anderes Siel der vorliegenden Erfindung ist es, Anstrichiaassen mit verbesserten antilcorrosiven Eigenschaften au schaffen,

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Anstriehmassen geschaffen, die in einer Menge nicht über 10 Gew*■ f* der Gesamtmasse mindestens eines der fluoride ZnP₂1 OrS¹^ und OrF-„squ enthalten, worin aqu Kristallisationswasser in einer Menge bis zu 4,5 Molekülen für jedes Molekül CriU bedeuteto

Vorzugsweise liegt der Gehalt an den obigen Metallfluoriden unterhalb 6 Gew,~# der Gesamtmasse und ein besonders "bevorzugter Bereich liegt von 0»5 bis 5 Gew_e~$ der Gesamtmasse*

Für den Zweck der vorliegenden Erfindung brauchen die obigen Metallfluoride in der Regel nicht völlig rein zn sein und können in einer Reinheit technischer Stufe verwendet werden,»

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Fluoride verschiedener Alkali- oder Erdalkalimetalle sowie Manganfluorid als antikorrosive Bestandteile in Anstrichmassen zu verwenden, wie aus der französichen Patentschrift 847 308 hervorgeht₀ Jedoch erwiesen sich diese Fluoride als nicht erfolgreich, da sie keinen echten Vor«

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.„ 4 - .

teil gegenüber irgendeinem anderen bekannten antikorro.iivön Mittel bringen. Es ist deshalb sehr Überrasehend ₉ dai3 die Schutsfä higkeiten von ZnP-, CrFj und OrJP«oaqu die Fähigkeiten jedes bekannten antikorroBiven Mittels einschließlich der in der oben genannten französischen Patentschrift 847 508 beschriebenen ride bei weitem übertreffen. Während herkömmliche Schutzanstrichmassen in der Regel 20 bis 60 Gew*~# antikorrosives Mittel enthalten, enthalten die erfindungsgentäßen Massen nicht mohr alo 10 Gew.^ ZnPg» Cri¹« oder CrF^aqu oder eine Mischung davon«, Außerdem ist die tatsächliche Korroeion-verhindernde Eigenschaft der erfindungßgemäßen Anstrichsmassen der bekanntex' Anatriahraaesen, einschließlich der in der genannten französischen Patentschrift beschriebenen Anstrichmassen_t überlegen.

Es ist au ersehen, daß ZnF₂, CrF₅ und CrF₅«aqu, die erfindungsgemaß als antikorrosive Mittel verwendet werden, alle bisher verwendete! Fluoride in einer Weise übertreffen, die völlig unvorhersehbar war₀

Die in den erfindungsgemäßen AnetrichmasBen als antikcrrosive Mittel verwendeten Ketallfluoride haben außerordentlich schwache Tönunge- und Färbeeigenschaften. Sie können deshalb gegconenfalle Bit irgendeinem gewünschten Pigment, wie beispielsweise Zinkoxyd, rotem Eisenoxyd, Titanoxyd, Talk, Bentonit und ebenso mit Füllstoffen, wie beispielsweise Bariumsulfat und Glimmer, kombiniert werden. Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden

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Erfindung möglich, Änatrichmaeaen zu schaffen, die dekorativ sind und gleichzeitig ausgezeichneten antikorrosiven Schutz liefern· So kann eine erfindungsgemäße Anstrichmasse die zwei Funktionen einer herkömmlichen Brstanstriohmasse und einer DeokanetriehmasBe erfüllen» Jedoch kann gegebenenfalls eine erfindungBgenäee Anstrichmaese nur als eine mit einem Deckanstrici au übersiehende Erstanstrichmasse eingesetzt werden«

Sie Torliegende Erfindung ermöglicht es, eine gewöhnliche Deck-(färb) Anetriohmasse in eine für die direkte Aufbringung auf eine» Metallgegenstand geeignete antikorrosive Anstrichmasse BU verwandeln, indem in eratere mindestens eines der Fluoride 3n?2t OrF, und CrP_5oaqu, worin aqu die oben angegebene Bedeutung beeitet, in einer derartigen Menge eingearbeitet wird, um la der endgültigen Anetriohmasee einen Fluoridgehalt nicht übe*· 10 Gew.-jC und vorEUgsweise von 0,5 bis 5 Gew»«# zu ergeben.

Die vorliegende Erfindung macht es so muglioh, zum Anstreichen ▼on Metallen nur eine Art von Anstrickmasse zu verwenden, die sowohl ale Bratanetrich als auch als Deckanstrichmaase dient und die, wenn notwendig, in zwei oder mehr Schichten aufgebraoht werden kann· Dies ist sowohl vom Standpunkt der Hersteller als auch der Verbraucher ein großer Torteil,

Die restlichen Bestandteile der erfIndungegemäßen Anstriohmas-•en Bind herkömmlicher Art und umfassen Bindemittel, Lösungs«

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mittel und Trockenstoffe» Jeder dieser Bestandteile und irgendwelche erwünschten weiteren Bestandteile können aus dem großen Kreis der bisher auf diesem Gebiet verwendeten Produkte ausgewählt werden* So gehören zu den Bindemitteln, die für die Formulierung von erfindungsgemäßen Schutzanstrichmassen verwendet werden können, Alkydharze, Phenolharzlacke, Epoxyharze_s chlorierter Kautschuk, Polyviny!mischpolymerisate, Leinöl-Standöle, die auch als Standölmischungen bekannt sind, und viele andere»

Sehr allgemein ausgedrückt, können erfindungsgemäße Anstrichmassen folgende Zusammensetzung haben:

Zinkfluerid und/oder Ohromfluorid 0,5 bis 10 #

füllstoffe und/oder andere Pigmente 10 bis 40 f°

Bindemittelfeststäffe 14 bis 35 #

Lösungsmittel und Trockenstoffe Heat

In der Regel hängen die Art des Binders und die relativen Mengen f der Bestandteile von den Bedingungen ab, denen der Anstrichüberzug ausgesetzt werden soll» So ist in manchen Fällen bevorzugt, Alkydharzlacke mit großem ölgehalt als Bindemittel zu verwenden, eine relativ große Menge Zink" und/oder Chrom-IIT fluorid zu verwenden und als einzigen weiteren festen Bestandteil ein Suspen· dierungsmittel einzuarbeiten, um auf diese Weise eine gute Wetterbeständigkeit zu erhalten, Xn anderen Fällen kann es bevorzugt

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sein, Phenolharzlack mit geringem ölgehalt (short phenolic resin Tarnishes) file Bindemittel zu verwenden, eine relativ ge« ringe Menge Zink- und/oder Chrom-III-fluorid anzuwenden und zusätzlich auch andere Pigmente, wie Zinkoxyd und Eisenoxyd einzuarbeiten, um auf diese Weise eine gute Beständigkeit gegenüber saurer Korrosion zu erhaltene In weiteren Fällen wird ein Alkydharzlack mit mittlerem ölgehalt (medium oil alkyd resin) als Bindemittel in Kombination mit Zinkoxyd als weiterem Pigment verwendet, um eine gute Beständigkeit gegenüber den Bedingungen unter Wasser zu erhalten«

Vergleichsversuche, die einmal mit Schutzüberzügen, die mit erfindungsgemäßen Anstrichmassen hergestellt worden sind, und zum anderen mit herkömmlichen Kalium^Zinkehromat-Schutztiberztigen und Sohutzüberzügen aus rotem Bleioxyd durchgeführt worden sind, wobei in jedem Fall mechanisch gereinigter Stahl oder Eisen als Unterlage verwendet worden ist, haben gezeigt, daß erstere letzteren in folgenden Punkten überlegen sind:

1) Wetterbeständigkeit, selbst in Anwesenheit von gasförmigem OhIor, Choriden und Ammoniumsulfat in der Atmosphäre;

2) Beständigkeit unter milden sauren Bedingungen,

3) Beständigkeit in Gegenwart von Sprühsalz,

4j Beständigkeit ohne Decküberzug für mindestens drei Monate gegenüber harten Wetter- und anderen korrosionsinduzierenden Bedingungen,

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5) Wetterbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, wenn, sie alt AlkyddeoktTberBÜgen bedeckt sind und

6) Wetterbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, wenn schnell trocknende Lacke oder Bindemittel verwendet werden, was von besonderer Wichtigkeit bei Schnellreperaturarbeiten und industrieller Instandhaltung ist_o

Ohroa-III-fluorid-hemiheptahydrat (CrBj)₂₀TH₂O ist in zwei verschiedenen Kodifikationen bekannt, die sich voneinander durch ihre Wasserlöalichkeit unterscheiden. Für die Zv/ecke der vorliegenden Erfindung scheint die weniger lösliche Modifikation etwas geeigneter als die andere zu sein, trotzdem können jedoch beide formen verwendet werden,.

Besonders brauchbar ist ein Ohrom-III-fluorid, das aus (CrF₅)j,47H₂O durch Dehydratisierung bis zu einer Verminderung des Wassergehalts um etwa 20 bis 25 fi erhalten wird, beispielsweise durch etwa 5=· bis 10-stündiges Erhitzen bei Atmosphärendruck auf 160 bis 180⁰C, Diese Form wird in den folgenden Beispielen als "debydratisiert" bezeichnet.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter veranschaulichen, ohne sie zu beschränken. Alle Mengenangaben stellen Gewichtsteile dar.

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Beispiel 1 Ea wird die folgende Masse hergestellt:

Alkyd TT-266-1A 200 (U.S. Fed*Specification)

OhroB-XII-flttorid-hemlheptahydrat 16

Titanoxyd 100

Zinkoxyd 116

Talk 32

Bentonlt 4

Terpentinölereatz (Mineral turpentine),

Sikkative 143

Bin Anatrich mit dieser Formulierung hält nach einer 7~tägigen Trocknungezelt eine Stahlplatte in gesprühtem Salz 1000 Stunden und in einer Feuchtigkeitskammer etwa 20 Tage unversehrt.

Beispiel 2 Bb wird folgende Masse hergestellt:

Alkyd TT-266-U S.C. 60 £ 200 (U.S. fed.Specification)

Zinkoxyd 116

Titanoxyd 100

Ohroa-III-fluorid, dehydratisiert 16,9

Talk 32

Terpentinölereate und 81kkative 71 Aluminiumstearat 2

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Eine mit einem einzigen Überzug dieser Masse überzogene Stahlplatte, die 7 Tage getrocknet worden ist, hält 1000 Stunden in der Jeuchtigkeitskammer und ebenso 18 Sage Sprühsalzeinwirkung ohne Änderung aus»

Beispiel .»

Wenn in Beispiel 2 das dehydratisierte Chromfluorid durch 12 Teile öhrom-III-fluorid-hewiheptahydrat ersetzt wird, wird die gleiche ?euchtigkeitsbeständigkeit wie in Beispiel 2 erhalten, während die Beständigkeit gegenüber gesprühtem Salz nur 15 Tage anhält„

Beispiel 4 Bs wird folgende Hasse hergestellt:

Alkyd TT-266-1A S.C. 60 $ 300

(U,3.Fed. Specification)

Titanoxid 200

Kaliumcarbonat 175 ChroM-IIl-iluorid-hemiheptahydrat 24 AlUBiniumetearat 6 TerpentinölersatB, Sikkative 220

Eine mit einer einzigen Schicht dieser Anstrichemasse überzogene Stahlplatte hält 20 Tage in einer Feuchtigkeit ska mmer und 25 Tage ßprühsalzeinwirkung aus.

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Beispiel 5 Se wird folgende Masse hergestellt:

Alkyd TT-266-1A S_cOo 60 $ 200

(U.S.Fed»Specification)

Zinkfluorid 22

Zinkoxyd 111

Titanoxyd 100

Talk 52

Aluminiums tearat 4 Terpentinölersatz, Sikkative 144

Eine mit einer einzigen Schicht dieser Anstrichsmasse überzogene Stahlplatte hält 17 Tage die Einwirkung von Sprühsalz und 1000 Stunden in einer Peuohtigkeitskammer aus»

Beispiel 6 Bs wird folgende Masse hergestellt: Chrom-III-fluorid, dehydratisiert 3*5 Polyvinylbutyral 10

Äthanol 62

Butanol 15

10£lge Lösung von EUFO. in Aceton 62

Diese Kasse wird mit dem normalen Grundiermittel der Formulierung WP1 verglichen, die auf Zinkchromat basiert und folgende Zusammensetzung hat:

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Teil, A

- 12 -

Zinktetroxychromat 54 Polyvinylbutyral 56 Magneeiuaailicst 8

Äthanol 360

Butanol 125

/Phosphorsäure 85 # 28

waeeer 28

(Äthylalkohol 102

Für diesen Zweok werden beide Anstrichmassen auf eine Stahlplatte aufgebracht und die sich ergebenden Überzüge werden mit einen Überzug Zinkohromat-PVA-Erstanßtrich bedeckt. In der Salznebel- kanmer ist die Beständigkeit von WP1 3 Tage und die der erfin- dungegemäßen Anstrichsmasee der obigen Formulierung etwa 12 Tage·· In der Feuchtigkeitskammer nehmen beide Bretanstriche nach etwa 30 Tagen keinen Schaden»

Beispiel 7

Eb wird folgende Nasse hergestellt:

Alkyd ΪΤ-266-1Α S. C. 60 <f> 150

(U.S.Jed,Specificstion)

Chroffl-III-fluorid, dehydratisiert 18

Ruß 10

Blanofix (Synthetisches Bariumsulfat,

Handelsname; 100

Aluminiumstearat 2

Terpentinulereats und Sikkative 77

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" - 13 -

Beispiel 8

Es wird die folgende Masse hergestellt:

Alkyd 5KP-266-U S.O. 60 # 150

(U.S. Pea.Specification)

Chrom-III-fluorid, dehydratisiert 18

Preußisch-Blau 15

Blancfix (synthetisches Bariumsulfat,

Handelsname) 100

Aluminiumstearat 2

Terpentinölersatz; und Sikkative 77

Beispiel 9

wird foldende Hasse hergestellt:

Alkyd TT-266-1A S.C_C 60 % 150

(U.S.fed.Specification)

Ohrom-Ilt-fluorid, dehydratisiert 18

Toluidin-Rot 25

Blancfix (synthetisches Bariumsulfat,

Handelsname; 100

Aluminiumstearat 2

Terpentinölereatz und Sikkative 77

Anstriche gemäß Beispiel 7, 8 und 9 werden in einem Überzug ▼on 75 Mikron Trockendicke auf eine Stahlplatte aufgebracht und sie halten die Bedingungen des SalzsprUhtests ohne jeden Fehler 16 Tage atm·

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Beispiel 10

Bs wird folgende Masse hergestellt:

Chrom-XII-fluorid, dehydratisiert 3 »5

rotes Eisenoxyd 13

Talk 10

Phenolharzlack 40 Anstrichtrockenstoffe 5

™ Lackbenzin 83,5

Der Phenolharzlack enthält 60 Gewo ■■-■& Peststoffe und 40 Terpentinölersatz (mineral spirits)· Die feste Komponente wird durch gemeinsames Erhitzen von 1 Gew.-Teil tertiärem Butylphenol, 1 Gew.-»Teil Leinöl und 1 Gew.-Teil Tungöl (China wood oil) erhalten.

Die obige Anstrichmaese wird auf eine Flußstahlplatte iu einer Schicht von etwa 15 Mikron Dicke aufgebracht und der sich ergebende Überzug wird in einer Salzsprühkammer eine Woche behandelt. Ss kann keine Beschädigung des Überzugs festgestellt, wer» den.

Beispiel 11

Es wird folgende Hasse hergestellt:

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Zinkoxyd - 20

UaIk 10

Eutil 20

Leinöl-Standöl (Standölsiischung) 30

Bentonit 27 1

Anstriehtrockenstoffe 3

Terpentinölersatz 10

Me Ergebnisse des Salzsprühtests sind ähnlich wie im Fall der Masse von Beispiel 1Oo

Beispiel 12

Es wird folgende Masse hergestellt;

So^a-Alkyd mit hohem ölgehalt (PJ. Alkyd) 100

Chrom-III-fluorid 3

Oalcit 30

Titanoxyd (Rutil) 59

Talk 16

Äluminiumstearat 2

gemischte Sikkative 5

Terpentinölersatz 6f>

Der Anstrich wird auf eine Plußstahlplatte aufgebracht, wobei

eich ein Überzug von 60 bis 65 Mikron ergibt. Jieser wird

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Tage in einer Salzsprühkammer behandelt, wonach ein sehr kleiner Rostflecken (die Fläche der Testplatte beträgt 175 cm ) susammen mit geringer Blasenbildung sichtbar ist_a

Beispiel 13

Es wird eine Hasse hergestellt» die mit der von Beispiel 12 identisch ist, mit der Ausnahme, daß das Chrom«III~fluorid auf 1,5 Teile vermindert und das Titanoxyd auf 60,5 Teile gestei-

™ gert wird.

Sine ähnliche Platte, die mit einem Anstrichfilm mit 55 bis 60 Mikron überzogen ist, zeigt nach 34 Tagen in der Salzsprühkammer keine Rostbildung und sehr geringe Blasenbildung,

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Claims (1)

1. Pa tentansprüche

   1o Anstrichmasse_t dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer 1o Qew«~£ der Gesamtmasse nicht übersteigenden Menge ein Schutzmittel enthält, das aus mindestens einem der Meta11fluoride ZnP₂, OrF, und CrP₅₀EqU besteht, worin aqu Kristallisationswasser in einer Menge bis zu 4₉5 Molekülen für jedes Molekül OrP₃ bedeutet.

   2· Anstrlohmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmittel (OrF₃)₂ο7H₂O ist»

   3· Anetrichmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, daß das Schutzmittel OrP-*3HgO ist«

   4· Anatrichmasae nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS daβ Schutsmittel ein Produkt ist, das durch Dehydratisieren von (CrP,)₂·7H₂O zur Verminderung seines Wassergehaltes um 20 bis 25 i> erhalten worden ist ο

   5. Anstrlohmaese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi das Schutzmittel ZnP₂ ist«,

   6· Anetriohmeeee nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d«e das Hetallfluorld in einer Menge von 0,3 hie 5 öewo -4> dtr a«»amtm«B0· rorliegt.

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   7ο Verfahren, um öiner Anßtrichinaßse antikorrosive Eigenschaften eu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der Masae sdndeatena eines der Metallfluoride ZnF₂# CrF^ und CrP₅₀ aqu_? worin aqu Kristallisationstfaaser in einer Menge bis zu 4,5 Molekülen für jedes Molekül OrP, bedeutet, in einer derartigen Menge hinzufügt, dafi die Endmaeae eine 10 Gew,-^ nicht überschrei tende Menge des Metallfluorida enthältο

   8» Metallische Oegenetände, gekennzeichnet durch einen Überzug alt eines aua einer Anstrichmaaae gemäß Anspruch 1 stellten Anstrich.

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