DE1669110C3 - Mittel zur Erzeugung eines Schutz- und Grundierungsüberzuges mit antikorrosiver Wirkung auf Metallen - Google Patents
Mittel zur Erzeugung eines Schutz- und Grundierungsüberzuges mit antikorrosiver Wirkung auf MetallenInfo
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Description
worin η eine Zahl von 3 bis 12 bedeutet, und 0 bis 40
Gewichtsprozent einer polyfunktionellen aliphatischen Verbindung aus der Gruppe, umfassend
1. Ketosäuren mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen;
2. ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen;
3. Glycerinester von ungesättigten Cie- bis
Cis-Carbonsäuren mit 1 bis 3 Doppelbindungen;
4. Succinimid;
5. Acrylamid;
6. Asparaginsäure,
und daß das Molverhältnis von CrO1 zu den gelösten
organischen Stoffen im Bereich von 0,8 :1 bis 5 :1
liegt
2. Verwendung der Oberzugsmittel nach Anspruch ! zur Herstellung von bei 175 bis 235°C
einzubrennenden Korrosionsschutzgrundierungen auf Aluminium, Zink oder Eisen.
Zur Verhinderung der Korrosion von Metallen und zum Binden von organischen Anstrichfarben, Lacken
u. dgl. an Metallflächen wurden schon die verschiedensten Arten von Schutz- bzw. Grundierungsüberzügen
vorgeschlagen; in den meisten Fällen enthalten solche Überzüge eine anorganische Komponente, wie Chromoder Phosphorsäure oder saure Salze dieser Säuren
bzw. Gemische aus den Säuren und/oder ihren Salzen. Falls darin eine Verbindung des sechswertigen Chroms
anwesend ist, enthalten sie noch einen organischen Bestandteil, der beim Trocknen des Überzuges in der
Wärme durch das sechswertige Chrom oxydiert wird. Manchmal hat auch der organische Bestandteil lediglich
Lösungsmittelfunktion, wie z. B. der laut der US-Patentschrift 29 27 046 zusammen mit Chromsäure zu
verwendende tertiäre Butylalkohol.
Beim Aufbringen solcher Überzüge wird die Mctalifläche zunächst gleichmäßig mit der Überzugslösung
bedeckt, was z. B. durch Tauchen, Aufsprühen oder Auftragen mit Hilfe von Walzen geschehen kann,
worauf die Überzugsschicht durch Erhitzen auf etwa 150 bis 2000C getrocknet wird. Enthält die Überzugslösung seehswertiges Chrom und eine leicht oxydierbare
organische Verbindung, wie Glykol, so sind die entstehenden Überzüge ihrer Struktur nach amorph
oder firnisartig, und die entstehenden Grundierungen binden organische Anstrichfarben bzw. Lacke nicht so
haltbar an das Metall, daß die Deckschicht den bei der
späteren Verwendung auftretenden starken Beanspruchungen widersteht, wie sie z. B. in korrosiver
Atmosphäre oder bei starkem mechanischem Stoß oder Schlag auftreten. So gehen beispielsweise die Hafteigenschaften
der meisten Bindemittelgrundierungen, die leicht oxydierbare organische Verbindungen und
Chromsäure bzw, ein Chromat enthalten, bei stärkerer Beanspruchung, z.B, bei mechanischem Schlag oder
Stoß, bei Abrieb, Biegen, Tiefziehen und unter dem Einfluß von Chemikalien, wie Seife, Waschmitteln u, dgl.
verloren; derartige Beanspruchungen sind aber für
ίο Metallflächen bei Automobilen und elektrischen Apparaten typisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Mittel zur
Erzeugung eines Schute- und Grundierungsüberzuges mit antikorrosiver Wirkung auf Metallen in Form einer
is Lösung von Chromsäure und an sich bekannten polyfunktionellen aliphatischen Verbindungen bereitzustellen, mit deren Hilfe man einen Grundierungsüberzug
erhält, der sowohl an der zu überzieherden Metallfläche, wie an organischen Anstrichfarben und Lacken
auch dann noch fest haftet, wenn die erwähnten
einer korrosiv wirkenden Umgebung ausgesetzt ist
Grundierungen mit bindenden und korrosionswidrigen Eigenschaften sollen auf Metallflächen eine mikrokristalline Struktur aufweisen und beim Erwärmen eine
außerordentlich feste Bindung, sowohl mit dem Metall, wie mit dem darüber aufgebrachten organischen
jo Anstrich- oder Lackfilm eingehen.
Wichtig ist auch, daß die mit den erfindungsgemäßen Mitteln erzeugten Grundierungen gegenüber dem
Punkt- und Nahtschweißen und ähnlichen bei hohen Temperaturen durchgeführten Arbeitsgängen, denen
J5 das Metall vor dem Lackieren unterworfen wird, widerstandsfähig sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Mitteln zur Erzeugung von festhaflcnden und
korrosionswidrigen Schutz- und Grundierungsüberzü
gen mit bindenden Eigenschaften, die eine wirkungsvol
le Grundierung darstellen, wenn das betreffende Metall durch galvanische Abscheidung aus wäßrigen Dispersionen mit einem Färb- oder Lackanstrich auf
organischer Grundlage überzogen werden soll.
4·> Aus der US-Patentschrift 25 59 812 ist ein Verfahren
zur Bildung eines korrosions- und abriebbeständigen Überzuges auf Zinkoberflächen bekanntgeworden, bei
dem eine saure Lösung verwendet wird, die Chromsäure oder Natrium- oder Kaliumchromat, (aber mindestens
Vt 4% Chromsäure) zusammen mit 6 bis 9% Weinsäure.
Bernsteinsäure, Zitronensäure oder Natrium- oder Kaliumsalzen dieser Sauren und I bis 3% Salzsäure,
Schwefelsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure bzw. die entsprechenden Na- oder K-Salzc enthält.
ν-. Das bekannte Verfahren ist ausdrücklich auf Schutz-
und Grundierungsüberzügc für Zink beschränkt, während die erfindungsgemäßen Mittel, wie noch deutlich
werden wird, besonders für Überzüge uuf Eisengrundlage geeignet sind, obgleich sie auch mit Vorteil als Grundierung auf andere Melallflächcn aufgebracht werden können.
Ein weiterer Unterschied zu dem bekannten Verfahren bzw. den bekannten Mitteln besieht darin, dall dort,
sofern wie in den Mitteln nach vorliegender Erfindung
b5 Bernsleinsäure verwendet wird (s. Beispiel V der
US-Patentschrift 25 59 812), diese den alleinigen organischen Bestandteil darstellt, während erfindungsgemäß
der organischen Anteil der Mittel zu höchstens 90% aus
Verglejcbsversucbe haben gezeigt, daß Farbüberzüge
auf den bekannten Grundierungen viel schlechter haften und daß die letzteren, insbesondere wenn sie, wie in der
Patentschrift angegeben, luftgetrocknet sind, wesentlich
stoßempfindlicher sind als die mit den erfindungsgemäßen Mitteln erhältlichen Grundierungen- Diese stellen
demnach — abgesehen von ihrer vielseitigeren Verwendung — einen für die Praxis sehr bedeutungsvollen
Beitrag zur Lösung der mit dem Korrosionsschutz verbundenen Probleme dar.
Gegenstand der Erfindung sind Mittel zur Erzeugung eines Schutz- und Grundierungsüberzuges mit antikorrosiver Wirkung auf Metallen in Form einer Lösung von
2 bis 400 g Chromsäure je Liter und einer organischen Dicarbortsäure in einem flüchtigen Lösungsmittel, die
dadurch gekennzeichnet sind, daß sich der 1 bis ItDO g je
Liter Lösung betragene organische Anteil zusammen setzt aus 60 bis 90 Gewichtsprozent Bernsternsäure
oder 60 bis 100 Gewichtsprozent einer Dicarbonsäure der Formel
worin π eine Zahl von 3 bis 12 bedeutet, und 0 bis 40
Gewichtsprozent einer polyfunktionellen aliphatischen Verbindung aus der Gruppe, umfassend
1. Kctosäure mit4bis 14 Kohlenstoffatomen;
2. ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen;
3. Glycerinester von ungesättigten de- bis Cis-Carbonsäuren mit 1 bis 3 Doppelbindungen;
4. Succtnimid;
5. Acrylamid;
6. Asparaginsäure,
und daß das Molverhältnis von CrOj zu den gelösten
organischen Stoffen im Bereich von 0,8 : I bis 5:1 liegt.
Die wie ober zusammengesetzten Mittel werden erfindungsgemäß verwendet zur Herstellung von bei
175 bis 235°C einzubrennenden Korrosionsschulzgrundicrungen auf Aluminium, Zink oder Eisen.
Wesentlich für die Erfindung ist die Feststellung, daß ein lösungsmittelhaltiges Medium, welches eine Kombination aus Chromsäure und den polyfunktionellen,
aliphatischen Verbindungen der beiden oben erläuterten Gruppen enthält, nach dem Verdampfen des
Lösungsmittels eine der Interpolymerisate verwandte chemische Umsetzung eingeht und daß nach weitcrem
Erhitzen auf 150 bis 2000C das resultierende Material ein mikrokristallines Stadium durchläuft, wobei sich ein
Überzug mit großer Oberfläche ausbildet. Das Innerpolymerisat,, dessen Entstehung offensichtlich auf das
Auftreten von einer Art chemischer Bindung zwischen den Chromsäurerückstand und den funklionellen
Gruppen der aliphatischen Verbindungen zurückzuführen ist, ist nach dem Trockenprozeß im wesentlichen
unlöslich in Wasser, obgleich so gut wie alles Chrom im 6wertigen Zustand bleibt, und der Grundicrungsüberzug
haftet fest an Metallflächen und auf organischen Schichten, die darüber aufgebracht werden. Der
resultierende Film stellt also ein Bindemittel dar und
weist eine genügende Affinität sowohl zu der Mctallfläche, wie zu der über der Grundierung aufgebrachten
organischen Anstrichfarbe auf, so daß die Beschichtung auch einem starken Abrieb, einem Biegen und einer
formgebenden Bearbeitung widersteht und auch gegenüber stark korrosiven Angriffen der Atmosphäre
widerstandsfähig bleibt.
Die Chromsaure als in erster Linie aktiver anorganischer
Bestandteil in der erfindungsgemftßen Überzugsmasse mit Bindeeigenschaften ist in der Lösung in einem
Umfang von etwa 2 bis 400g/| (0,02 bis 4MoI),
gewöhnlich von 25 bis 50 g/l, und zum Überziehen von
Stahl vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 45 g/l vorhanden.
Das bevorzugte Lösungsmittel für die meisten der erfindungsgemäßen Massen ist Wasser. Nun sind jedoch
ίο gewisse höhermolekulare organische Verbindungen, die
verwendet werden können zur Bildung von geeigneten, korrosionsschutzenden Überzügen, wie Sebacinsäure,
nur in geringem Maße wasserlöslich. In Zubereitungen, welche diese höhermolelcularen Verbindungen enthal
ten, ist es angezeigt, ein nichtwäßriges Lösungsmittel
mitzubenutzen, in welchem sowohl die Chromsäure wie der organische Bestandteil löslich sind und das von
Chromsäure nicht ohne weiteres oxydiert wird. Das für diesen Zweck bevorzugte organische Lösungsmittel ist
tertiärer Butylalkohol, der eine gute Lösungswirkung sowohl gegenüber Chromsäure wie gegenüber den
hochmolekularen, polyfunktionellen, aliphatischen Verbindungen und ihren in den erfindungsgemäßen
Zubereitungen verwendeten Derivaten hat und im
übrigen unter den in Frage kommenden Bedingungen
von der Chromsäure nicht angegriffen wird. Andere Alkohole sind weniger geeignet, entweder wegen ihres
geringen Lösungsvermögens gegenüber Chromsäure oder weil sie durch diese oxydiert werden.
jo Die für die erfindungsgemäßen Zubereitungen in
Frage kommenden organischen Verbindungen können innerhalb eines weiten Bereiches unter den polyfunktionellen Säuren und Säurederivaten gewählt werden,
deren funktioneile Gruppen, abgesehen von der
J5 Carboxylgruppe, auch Ketogruppen, olefinische Doppelbindungen, Amino- oder Amidgruppen und Imidgruppen sein können. Im folgenden ist eine Anzahl von
brauchbaren Verbindungen angegeben:
Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure. Azelainsäure,
Sebazinsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure, 1.13-Tridecandicarbonsäure, 1,14-Tetradecandicarbonsäure.
Z3-Dimethylbernsteinsäure, 2,3-DimethylgIutarsäurc,
2-Äthylkorksäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Aconit
säure, Lävulinsäure, 5-Ketohexansäure, y-Ketopimelin-
säure (3-Ketoheptandionsäure), trocknende Öle (Glycerinester von ungesättigten Fettsäuren).
Die Gesamtkonzentration an aliphatischen Verbindungen, mit der rnan erfindungsgemäß die besten
so Resultate erhält, liegt zwischen etwa I und 100 g/l.
vorzugsweise zwischen 20 und 65 g/l. und das Molverhältnis von Chromsäure zu den polyfunktionel-Itn, aliphatischen Verbindungen liegt zwischen 0,8 :1
und 5 :1. Ein Mindestanteil von 60%, vorzugsweise von
65 bis 70%, des Gesamtgewichtes der polyfunktionellen, aliphatischen Verbindungen der ersten Gruppe besteht
entweder aus Bernsteinsäure, aus Adipinsäure oder aus Sebacinsäure, jedoch stellt die Bernsteinsäure nicht
mehr als 90% des Gesamtgewichtes der polyfunktionel-
bo len, aliphatischen Verbindungen dieser Gruppe dar. So
stellen beispielsweise bei einem Gesamtgewicht an aliphatischen Verbindungen zwischen IO und 35 g/l die
Bernsteinsäure, die Adipinsäure oder die Sebacinsäure vorzugsweise etwa 6 bis 25 g/l dar, während die anderen
polyfunktionellen, aliphatischen Verbindungen etwa 4 bis 20 g/l ausmachen. Diese drei Verbindungen,
vorzugsweise die Bernsleinsäure in Kombination mit anderen Gliedern der erwähnten Gruppen, verleihen
dem Überzug, wie gefunden wurde, eine besonders gute
Adhäsion und besonders gute mikrokristalline Eigenschaften, Obgleich die Bernsteinsäure zu einem sehr
guten Haften der Anstrichfarbe fährt, wenn sie als einzige polyfunktionelle organische Verbindung verwendet
wird, reagiert sie unter den Bedingungen des Trockenvorganges doch nicht vollständig mit der
Chromsäure, d, h, nicht bis zu einem solchen Grad, daß
sich eine wasserunlösliche Interpolymerisatschicht auf
der Meta !!fläche bildet Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, mit der Bernsteinsäure andere polyfunktionelle
Verbindungen zu kombinieren, wenn man eine gute Grundierung mit dem gewünschten Grad an Mikrokristallinität
erhalten wi'L
Aus diesen Gründen stellt die Bernsteinsäure, wenn sie als Bestandteil des Überzugsgemisches verwendet
wird, nicht mehr als etwa 90% des Gesamtgewichtes der
in der Lösung anwesenden aliphatischen Verbindungen dar und wird verwendet in Kombination mit einer der
anderen der erwähnten polyfunktionellen Verbindungen, beispielsweise mit Succinimid, Pimelinsäure, Acrylsäure,
einschließlich ihrer wasserlöslichen Polymeren, Acrylamid einschließlich seiner wasserlöslichen Polymeren,
23-Dimethylglutarsäure, 2,3-Dimethylbernsteinsäure,
Lävulinsäure, Itaconsäure, Aconitsäure oder zusammen mit einem der hochmolekularen aliphatischen
Säureester, die als trocknende öle bekannt sind.
Die Chromsäurelösung kann auch ein nichtionisches Netzmittel enthalten, z. B. ein Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol
in einer Konzentration bis zu etwa 3 g/l-, ein solches Netzmittel, das Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol,
ist im Handel erhältlich.
Vor dem Aufbringen des erfindungsgemäßen Sinde- und Grundiermittels auf eine Metallfläche muß das
Metall sorgfältig gereinigt werden. Zu diesem Zweck kann eines der handelsüblichen alkalischen Reinigungsmittel,
in welchen eine Waschwirkung mit einer leichten Scherwirkung kombiniert ist, verwendet werden. Solche
Mittel haben sich als befriedigend erwiesen, jedoch besteht eine bevorzugte Methode darin, daß man das
Metall in eine wäßrige Reinigungslösung von Trinatriumphosphat und Natriummetasilicat eintaucht, die auf
etwa 70 bis. 82°C erwärmt ist, und es ungefähr 1 Minute darin läßt, worauf man es mit warmem Wasser abspült.
Man kann auch eine ähnliche, jedoch siärler alkalische
Reinigungslösung verwenden, die man dadurch erhält, daß man je 15 g Tetramtriumpyrophosphat und
Natriumorthosilicat in 1 I Wasser löst.
Unter gewissen Umständen ist die Anwendung einer Ätzlösung auf die Metallfläche angezeigt, damit die
Fläche besser aufnahmefähig für die Beschichtung mit dem Bindemittel wird. Eine derartige Ätzlösung enthält
zweckmäßigerweise eine wäßrige Phosphat-Chlorat-Lösung, die im Liter 0,5 bis 20 g Phosphorsäure und I bis
10 g eines Alkalichlorales enthält und einen pH-Wert von weniger als 2,7 hat. Eine andere geeignete
Ätzlösung enthält je Liter 5 bis 40 g Mononatrium-, Monokalium- oder Monoammoniumphosphat. Eine
Lösung von Monoammoniumphosphat von etwa 20 g je Liter ist in den meisten Fällen zweckmäßig.
Gemeinsam mit den Grundierungsmitteln gemäß
einer anderen Durchführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ist die Verwendung eines Ätzmittels, das
in die erfindungsgemäße Grundierung eingearbeitet ist. vorgesehen. Geeignete Mittel für diesen Zweck sind
Phosphorsäure und vorzugsweise Fluorwasserstoffsäure in Konzeitrationen von etwa 1 bis 10 g je Liter der
Bindemittellös'ine. Ein Gemisch aus Phosphorsäure (etwa 2,8 bis 8,6 g je Liter) und Fluorwasserstoffsäure
(etwa 1 bis 3,5 g je Liter) ist im allgemeinen angezeigt, wenn man eine Ätzung im gewünschten Grad auf einer
Zinkfläche, wie galvanisiertem Stahl u, dgl„ erzielen will,
Nach dem Reinigen und gegebenenfalls AnJtzen des Metalls wird das Binde- und Grundiermittel in Lösung
auf dessen Oberfläche aufgebracht, was durch Sprühen, durch Beschichten mit der Walze oder durch Eintauchen
geschehen kann. Die Fläche wird dann getrocknet und eine gewisse Zeit lang erhitzt (»angelassen«), beispielsweise
1 bis 10 Minuten auf eine Temperatur zwischen etwa 155 und 2050Q Die bevorzugte Anlaßtemperatur
schwankt etwas, je nach der besonderen Zusammensetzung der Beschichtung. Infrarotbestrahlung (oder
überhaupt strahlende Wärme) ist bevorzugt gegenüber einem Erwärmen durch Konvektionsströme.
Stellt tertiärer Butylalkohol das Lösungsmittel dar, so ist eine Anlaßtemperatur von etwa 100 bis 172° C
ausreichend. Ist Wasser das einzige Lösungsmittel, so
beträgt die Temperatur vorzugsweise 176 bis 205, insbesondere 193 bis 198°C Wasser und tertiärer
Butylalkohol können auch gemeinsam als Mischlösungsmittel
benutzt werden, vorausgesetzt, daß eine entsprechende
Löslichkeit der organischen Verbindungen gegeben ist; in diesem Fall liegt die Anbßtemperatur
vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 176 bis 205° C.
Während des Trocknens und des oben als »Anlassen« bezeichneten Erwärmungsprozesses wird das Lösungsmittel
abgetrieben, und die in der Lösung vorhandenen nichtflüchtigen Feststoffe schlagen sich zunächst als
mikrokristalline Ablagerung auf der Metallfläche nieder. Dieser mikrokristalline Niederschlag erfährt
dann, offensichtlich durch eine Polymerisationsreaktion, eine Umwandlung und schmilzt zu einem festhaftenden
Überzug mit Bindemitteleigenschaften zusammen, in welchem das sechswertige Chrom einheitlich innerhalb
der gesamten Polymerstruktur verteilt ist. Die Anwesenheit des sechswertigen Chroms in dem Niederschlag
läßt sich ohne weiteres durch spekifographische
Untersuchungen feststellen, und die polymere Natur des Überzugs wird bestätigt durch die Tatsache, daß aus
dieser Schicht kein sechswertiges Chrom ausgewaschen wird, wenn man sie längere Zeit dem Einfluß von
siedendem Wasser aussetzt.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel wird vorzugsweise auf die Metalloberfläche kurz bevor
oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der Grundierungslösung ein trocknendes Öl, z. B. Leinöl. Holzöl,
Sojabohnenöl, Rizinusöl, Baumwollsamenöl oder Kokosöl aufgebracht. Besteht das Lösungsmittel für die
Grundierungslösung aus Wasser, so bevorzugt man ein in Wasser dispergierbares Öl, wie Leinöl, das mit
Äthylenoxyd se weit umgesetzt wurde, daß es
5." wasserlöslich wurde. Diese Substanz wird der Überzugslösung
in einer Menge von 0,1 bis 10 g/l zugesetzt. Wenn das Losungsmittelmedium tertiärer Butylalkohol
ist, so kann neben anderen Bestandteilen ein trocknendes Öl, wie gekochtes Leinöl (Firnis) oder Holzöl,
verwendet werden.
Eine andere Methode zum erfindungsgemäßen Aufbringen eines trocknenden Öles auf die Metallfläche
besteht darin, daß man des öl in sinim flüchtigen
organischen Lösungsmittel, wie Perchloräthylsn, in einer Konzentration von bis zu 50 g/l löst und die
Lösung auf die Metallfläche aufbringt. Nachdem das Lösungsmittel aus der Schicht verdunstet ist, wird dann
die Lösung mit dem Grundierungsmittel aufgebracht
und die beschichtete Oberfläche auf oben beschriebene
Weise erwärmt, um den Bindemittelüber/.ug vor Aufbringen des Farbanstriches zu fixieren.
Ohne sich auf eine bestimmte Theorie über den Reaktionsablauf festzulegen, kann man doch annehmen,
daß die trocknenden öle mit dem aus der Chromsäure und der polyfunktionellen aliphatischen Verbindung
gebildeten Interpolymerisat reagieren, und zwar möglicherweise über ihre Carboxylgruppen und/oder ihre
Olefinbindungen. so daß sie mit den Bestandteilen der Grundierungen chemisch verbunden sind. Die Olefinbindungen
in den trocknenden Ölen führen anscheinend zu molekularer Vernetzung und damit zu einer
besonderen festen Bindung zwischen der F-'arb- oder Lackschicht und der Metallfiäche. so daß die oben
beschriebene Ätzung unnötig wird.
Nach dem Aufbringen und der Wärmebehandlung der bindenden Zwischenschicht wird darüber eine
entsprechende organische Anstrichfarbe gelegt. Typisch für mit der erfindungsgemäßen Grundierung verträgli
che organische Anstrichfarben bzw. Lacke sind diejenigen, in denen der filmbildende Faktor von polymerer Natur ist. wie die Epoxyharze, z. B. Reaktionsprodukte von Epichlorhydrin mit einem mehrwertigen Phenol oder einem Phenol-Fornialdehyd-Kondensat: die Vinylharze. Vinylhomopolymcrcn und -copolymcrcn. z. B. Polyvinylchlorid. Polyvinylfluorid. Polyvinylacetat. Polyvinylbutyral usw.; die Acrylsaureesterharze. z. B. die Homopolymeren und Copolymcren von Acryl- und Methacrylsäureester^ die Harze auf Cellulosebasis, z. B. Celluloseacetat. Nitrocellulose und Celluloseacetatbutyrat: die Polyesterharze, wie die F.ster von Maleinsäureanhydrid oder Tctrahydrophthalsäurcanhydrid mit mehrwertigen Alkoholen oder Glycolen:die Polyurethane, z. B. die Reaktionsprodukte von hydroxN haltigen Harzen und Diisocyanate^ die Silicone: die Aminharze. z. B. die Kondensationsprodukte von Harnstofformaldehyd und Melamin-Formaldehyd: und die phenolischen wärmehärtbaren Harze, wie die Kondensationsprodukte von Phenol und Formaldehyd. Die auf der Grundlage dieser Harze aufgebauten Farben oder Lacke können so aufgebracht werden, daß Sawcll Publication Ltd., London, S. 129.
che organische Anstrichfarben bzw. Lacke sind diejenigen, in denen der filmbildende Faktor von polymerer Natur ist. wie die Epoxyharze, z. B. Reaktionsprodukte von Epichlorhydrin mit einem mehrwertigen Phenol oder einem Phenol-Fornialdehyd-Kondensat: die Vinylharze. Vinylhomopolymcrcn und -copolymcrcn. z. B. Polyvinylchlorid. Polyvinylfluorid. Polyvinylacetat. Polyvinylbutyral usw.; die Acrylsaureesterharze. z. B. die Homopolymeren und Copolymcren von Acryl- und Methacrylsäureester^ die Harze auf Cellulosebasis, z. B. Celluloseacetat. Nitrocellulose und Celluloseacetatbutyrat: die Polyesterharze, wie die F.ster von Maleinsäureanhydrid oder Tctrahydrophthalsäurcanhydrid mit mehrwertigen Alkoholen oder Glycolen:die Polyurethane, z. B. die Reaktionsprodukte von hydroxN haltigen Harzen und Diisocyanate^ die Silicone: die Aminharze. z. B. die Kondensationsprodukte von Harnstofformaldehyd und Melamin-Formaldehyd: und die phenolischen wärmehärtbaren Harze, wie die Kondensationsprodukte von Phenol und Formaldehyd. Die auf der Grundlage dieser Harze aufgebauten Farben oder Lacke können so aufgebracht werden, daß Sawcll Publication Ltd., London, S. 129.
Die bevorzugten fimbildenden organischen Bestandteile von Farben und Lacken, welche auf die
erfindungsgemäßen antikorrosiven Bindemittelgrundicrungen aufgebracht werden können, sind unter anderem
Polyacrylsäureester. Epoxyharze und wasserlösliche Kondensationspolymerisate. Diese Anstrichfarben, die
insbesondere dadurch bemerkenswert sind, daß sie bei ihrer Anwendung auf die erfindungsgemäß vorbehandelten
Flächen zähe, jedoch biegsame Filme bilden, haften fest und einheitlich an den Oberflächen, was mit
Hilfe der für ihre Bewertung aufgestellten Standard-Versuchsmethoden nachgewiesen werden kann.
Die erwähnten organischen Farben und Lacke können mit Hilfe der vom Fachmann empfohlenen
Methoden, wie durch Aufstreichen, Aufsprühen, Tauchen u.dgl.. sowie durch Verfahren zur galvanischen
Abscheidung, die auch als »Electrocoating« bekannt sind, aufgebracht werden. Diese auf galvanischem Weg
- 20 erzeugten Anstriche und Lackierungen. die im allgemeinen
so aufgebracht werden, daß man das zu beschichtende Objekt als Anode in eine Elektrolysezelle
einbringt, in welcher das Beschichtungsmaterial in einem verdünnten wäßrigen Elektrolyt dispcrgiert ist.
2"> werden in der Automobilindustrie und bei der Herstellung von Haushaltsgegenständen von Tag zu
Tag wichtiger. Die erfindungsgemäßen korrosionshinderndrn Zwischenanstriche oder Grundierungen mit
Bindeeigenschaften, die zusammen mit den galvanisch aufgebrachten Farbschichten die besten Resultate
ergeben, sind solche, die aufgebracht werden in Kombination mit trocknenden Ölen, insbesondere mit
solchen trocknenden Ölen, die — z. B. durch Umsetzung
mit Äthylenoxyd, so daß sich Polyoxyäthylenäthanol-Ji
Seilenketten gebildet haben, oder mil Maleinsäureanhydrid
— wasserlöslich gemacht sind.
Die antikorrosiven Bindemittelgrundierungen nach der Erfindung stören nicht, wenn die betreffenden
Metallteile durch Punkt- oder Nahtschweißung verbunden werden. Punkt- und Nahtschweißung werden mit
hochgespannten elektrischen Strömen von hoher Stromstärke und kurzer Dauer durchgeführt, wobei der
über 50 u ergibt, jedoch wird im allgemeinen die Dicke
der Überzüge derart eingestellt, daß sie innerhalb eines Bereiches von etwa 03 bis 25 μ. vorzugsweise von 0.5 bis
2.5 μ. je nach der Art des Aufbringens liegt. Die beschichteten Gegenstände werden dann so lange
erwärmt, bis das Lösungsmittel entfernt ist und die gegebenenfalls staltfindenden Polymerisations- oder
intermolekularen Kondensationsreaktionen zu Ende geführt sind, so daii sich ein im wesentlichen trockener
organischer Überzug ergibt. Je nach dem Lösungsmittel und den filmbildenden Bestandteilen der Farbe liegt die
Temperatur zwischen etwa 21 und 315°C und die Trockenzeit zwischen wenigen Minuten und etwa 5
Stunden. Ais technisch verwendbar sind Anstrichfarben zu bezeichnen, die den endgültig getrockneten Zustand
bei Temperaturen bis etwa 121°C in rund 10 bis 20 Minuten erreichen. Die Eigenschaften der Anstrichfarben
und Lacke auf organischer Grundlage, von denen oben die Rede ist, und die Methoden zu ihrer
Aufbringung auf entsprechende Oberflächen werden ausführlicher erörtert in den folgenden Veröffentlichungen:
American Paint Journal. September 1963. S. 112A: American Finishing Guide Book, Directory for 1963.
Plastics Publication, Inc. S. 537; und Finishing Handbook and Directory 1963. Product Finishing,
hindurchgeht und die durch den Widerstand des Metalls entstehende Hitze sie zum Schmelzen bringt. Etwa
vorhandene Überzugsschichten an der Oberfläche der Metalle dürfen den vor Aufbringen der Farbanstrichc
durchzuführenden Schweißprozeß nicht stören. Die antikorrosive Bindemittelschicht muß auch nach dem
Punkt- oder Nahtschweißen noch völlig in Ordnung sein, so daß ihre korrosionswidrigen und bindenden
Eigenschaften nach dem Aufbringen der Färb- oder Lackschicht voll erhalten bleiben. Es hat sich gezeigt,
daß die erfindungsgemäßen korrosionshindernden Bindemittelschichten
diese Anforderungen voll erfüllen und ihre Funktion auch unter den rigorosen Bedingungen,
wie sie bei den vorgeschriebenen Prüfungen herrschen, aufrechterhalten.
Zum besseren Verständnis des Fachmanns seien zunächst einige Beispiele für diese Erprobungstests
gegeben.
Herstellung von Versuchsplatten
Zur Durchführung der in den USA unter der
Bezeichnung »ASTM D-609« vorgeschriebenen Prüfungen werden Stahlplatten von etwa 10 - 30 cm benutzt,
auf welche das erfindungsgemäße korrosionshindemde
Bindemittel aufgebracht wird. Die Platten werden
vorher gereinigt, indem man sie in eine Lösung von je
15 g/l Tetranairiumpyrophosphat und Natriumorthosilicat
eintaucht, die auf einer Temperatur von 71 bis 82°C
gehalten ist. und sie dann mit warmem Wasser nachspült. Soweit die Platten in den folgenden
Beispielen mit einer Ätzlösung vorgeät/.t werden, ehe die antikorrosive Bindemittelbeschichtung aufgebracht
•wird, ist diese Ätzlösung wie folgt zusammengesetzt:
Ätzlösung I
NH4H2PO^
NaCIO,
85%igc HiPO4
Nichlionisches Netzmittel (Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanol)
Ätzlösung 2
NH4H2PO4
15 g/l 5 g/l 0.5 g/l
0.5 g/l 20 g/l
In denjenigen Beispielen, in denen die Bindcmittellösung
selbst ätzende Bestandteile enthält, sind die jeweiligen Konzentrationen angegeben.
Aufbringen einer Bindemittelgrundicrung und einer Farbschicht
Zum Aufbringen einer bindenden Zwischenschicht b/w. ürundicrung mit Hilfe der crfindungsgemäßen
Zubereitungen taucht man die gereinigte Vcrsuchsplatte in die Lösung des Grundicrungsmittels. läßt die
überschüssige Lösung abtropfen und trocknet an der Luft bei Raumtemperatur, worauf man die beschichtete
Platte in einen auf 194 bis 199" C gchalicnen
Trockenofen einsetzt, in welchem sie 6 Minuten verbleibt. Enthält die Zubereitung tertiären Butylalkohol
als Lösungsmittel, so wird die Ofentemperatur bei 155 bis 171DC gehalten. Die so vorbcschichtcten Planen
werden dann entweder durch Tauchen oder, wie oben beschrieben, durch galvanische Beschichtung mil einem
Färb- oder Lacküberzug der beschriebenen Art versehen.
Untersuchung
-?.._ r» .: -i ι i-i.i ι...:. ι j„.. vi/:.i .
des der Färb- oder Lackschicht werden die beschichteten
Platten verschiedenen physikalischen und chemi sehen Behandlungen unterworfen, die durch industrielle
.Standardmethoden festgelegt sind.
a) Deformierungsversuch durch Biegen über den Dorn
(ASTM D 117)
Der Biegeversuch über den konischen Dorn wird durchgeführt gemäß der USA.-Vorschrift ASTM D-522.
Diese Versuchsmethode besteht in der Deformicrung einer mit einem Färb- oder Lacküberzug versehenen
Metallplatte, bei welchem die Platte tangential zu der Oberfläche an einem konischen Stahldorn befestigt
wird, worauf man die Platte mit Hilfe eines Walzenlagers dazu zwingt, sich der Form des Doms anzupassen.
Das Walzenlager ist entlang der Längsachse des Domes rotierbar und im Winkel zu der Kegeloberfläche
angeordnet so daß der Deformationswinkel bzw. der Bogen, den das Walzenlager beschreibt, ungefähr 180°
beträgt. Nach der Deformation wird ein Streifen Glasfaserband, das mit einem druckempfindlichen
Klebemittel überzogen ist, gegen die den Anstrich tragende Oberfläche an dem deformierten Teil der
Versuchsplatte gepreßt und schnell wieder abgerissen. Der Oberzug wird qualitativ beurteilt an Hand der
Menge an Farbe, die durch den Klebstoff an dem Band haftengeblieben isl, wobei der Zustand einer ebenso
behandelten Standardversuchsplatte als Vergleich dient.
b) Stoßversuch
Beim Stoßversuch läßt man eine Metallramme von bestimmtem Gewicht mit einer halbkugeligen Kontaktflächc
von einer vorbestimmten Höhe aus auf die Versuchsplatte herabfallen. Der Stoß wird gemessen in
cm/kg, und man kann mehrere Versuche mit Rammen von verschiedenem Gewicht durchführen. Das Absplittern
der Farbe wird qualitativ durch Untersuchung der (konkav) eingedrückten Oberfläche sowie der konvexen
Oberfläche auf der anderen Seite bestimmt, wozu man den oben bereits beschriebenen Streifen eines Glasfaserbandes
benutzt. Die Beurteilung erfolgt auch hier durch Vergleich mit einer Standardplattc.
c) Prüfung auf Korrosionswiderstand (ASTM D-117)
Der Widerstand der durch die Grundierung und den Farbüberzug geschützten Platten gegen Korrosion wird
gemessen mittels einer standardisierten Salzlaugensprüh-Prüfung für Anstrichfarben und Firnisse gemäß
ASTM Dl 17. Bei dieser Prüfung werden die Tcstplatten in eine auf konstanter Temperatur gehaltene
Kammer eingebracht, wo sie eine bestimmte Zeit einem feinen Sprühstrahl (Nebel) einer verdünnten 5%igen
Salzlösung ausgesetzt und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet werden. Durch visuelle Untersuchung
M) und Vergleich mit Standardplattcn wird dann festgestellt,
inwieweit die Farbschicht beschädigt oder entfernt wurde und Korrosion stattgefunden hat.
d) Färb- und Lackfilme
J5 Die untersuchten Färb- und Lackfilme sind ein
handelsüblicher Lacküberzug aus weißer Alkyd-Fmaillefarbe,
eine handelsübliche Acrylsüurc-Grundicrung. eine handelsübliche Epoxy-Gmndierung. eine handelsübliche
Grundierung auf Wasserbasis und eine hiinclclsübliche
rote Oxydgrundierung auf Wasserbasis für die gaIvanisch-elektrolytische Beschichtung.
Anmerkung
Die »Standard«- oder Prüfplaltcn. wie sie für die oben
- 45 beschriebene Beurteilung der erfindiingsgcmäßcn
Überzüge benutzt wurden, wurden bezogen von einem Hersteller von antikorrosiven und Bindemiltclzubcrcitungen;
ihre Herstellung erfolgte in Übereinstimmung mit den Vorschriften, die allgemein als Standard-Bedingungcn
für die Bewertung von korrosionshindcrnden Beschichtungen mit Bindemittel-Eigenschaften auf dem
Gebiet der Automobil-Industrie und der Herstellung von Haushaltsgeräten anerkannt sind. Dieses Prüfverfahren
besteht im allgemeinen darin, daß man das Metall zwecks Vorreinigung mit einer Reinigungslösung von
Phosphat und Orthosilicat bei etwa 700C besprüht, mit
reinem Wasser nachwäscht, die Prüfplattcn in eine Lösung von etwa 5 g saurem Zinkphosphat, etwa 7 g
Nitrat und weniger als 1 g Nitrit je Liter eintaucht, wobei die Temperatur der Überzugslösung bei der etwa
I Minute dauernden Überzugsbehandlung auf etwa 700C gehalten wird. Die Testplatte wird dann in kühlem,
fließendem Wasser gespült und in eine Lösung von verdünnter Chromsäure (1 g/l) od. dgl. eingetaucht,
worauf sie noch 2 bis 5 Minuten bei 100 bis 125° C
gehalten wird, bis sie völlig trocken ist.
In den folgenden Tabellen wird die Güte der Bindemittelbeschichtungen und der Anstrichfarben-
12
bzw. Lackfilme mit Hilfe einer Skala von 2 bis bewertet, wobei die Benotung folgende Bedeutung hui:
= Die Beschaffenheit des Filmes nach dem Versuch ist schlechter als diejenige des Verglcichsfilnis.
= Die Beschaffenheit des Filmes nach dem Versuch entspricht e'wa derjenigen des Kontrollfilms.
= Die Beschaffenheit des Films nach dem Versuch ist besser als Jie des Kontrollfilms.
= Die Beschaffenheit des Films ist unter Berücksichtigung des betreffenden Testes außerordentlich gut.
Wenn die beobachtete Beschaffenheit der Tcstplulle besser ist als einer der Skalenwerte, jedoch nicht so gut.
wie es dem nächsthöheren Wert entsprechen würde, ist ein Pluszeichen ( f) verwendet, um diese Beschaffenheit
anzuzeigen.
Auf die wie oben vorbereiteten Stahlplatten werden als Bindcmittelgrundierung wäßrige Lösungen der in
der Tabelle aufgeführten Zubereitungen aufgebracht, die 0,5 g polyoxyäthyliertes Nonylphenol enthalten: die
Versuchsplatten werden dann durch Tauchen mit einer handelsüblichen Alkydharz-Emaille-Farbe (weiß) beschichtet,
die 20 Minuten bei I6O"C eingebrannt wird. Die Resultate gehen aus Tabelle I hervor.
Lösung Bestandteile
Konzen- Molverhältnis Mol- Ätz- Koni- Stoßprüfung Salzsprüh-
tration CrOj: organische prozent lösung scher mit strahl
Substanz Dorn 69.5 cm/kg
g/l Nr kr>n- kcR- !68
kav vex Stunden
CrO3 40
Bernsteinsäure 20 1,6:
Itaconsäure 10
CrO3 40
Bernsteinsäure 20 1,5: I
Succinimid IO
CrO3 40
Bernsteinsäure 40 0.73 : I
Succinimid 20
H3PO4 3,6
CrO3 40
Adipinsäure 20 1.7 : I
Succinimid IO
CrO3 40 1.7:1
Bernsteinsäure 20
23-Dime'hylglutarsäure 10
CrO3 40
Bernsteinsäure 20 1,5: I
Lävulinsäure 10
CrO3 40
Bernsteinsäure 20 1.6:1
5-Ketohexansäure IO
CrO3 40
Bernsteinsäure 20 1,7 :
23-Dimethylbernsteinsäure 10
CrO3 40
Bernsteinsäure 14,1 1,9:1
23-Dimethylbernsteinsäure 10,7
CrO3 40
Bernsteinsäure 24,2 1.2:2 23-Dimethylbernsteinsäure 18,5
CrO3 40
Bernsteinsäure 40 0,8:1
23-Dimethylbemsteinsäure 20
H3PO4 3,6
CrO3 40
Bernsteinsäure 143 13:1
Pimelinsäure
CrO3 40
Bernsteinsäure 15 2:1
Acrylamid 5,4
CrO3 40
Bernsteinsäure 15 2:1
Aconitsäure 61,5 26,2 12,3
59,6 25.4 15,0
42
36.2 23.1
62,5 21.9 15.6 63.5 27.0 9.5 60.6
25.8 13,6 61.5
26.2 123 62,5 26,6 10.9 663
21.1 12,6 54.2 28.7 17,1
45,5 38,6 153
663 21.1 12,6
663 21,0 12,7 663 21,0 12.7
2 +
2 +
2 +
-
4
3
4
3
4
4
4
3
4
4
3
3
4
4+
4 +
3 +
2 +
4 +
Fortsetzung
Lösung Bestandteile
14
Konzsn- Molverhältnis Mol- Ätz- Koni- Stoßprüfung Salzsprüh-
(ration OO2 : organische prozcnl lösung scher mil strahl
Substanz Dorn 69.5 cm/kg
g/l Nr. kon- kon- 168
kav vcx Stunden
CrO3 | 40 |
Bernsteinsäure | 15 |
5-Ketohexansäure | 10,9 |
CrO3 | 40 |
Bernsteinsäure | 15 |
5-Ketoheptandionsäure | 14,3 |
CrO3 | 40 |
Bernsteinsäure | 15 |
Glutaconsäure | 10 |
CrO3 | 40 |
Bernsteinsäure | 15 |
Glutarsäure | IO |
2:1
2: 1
2:1
66,3 21,0 12,7 66,3 21,0 12,7 66,3 21,0 12,7 66,3 21,0
12.7
-
4
3+4
4 4+
4
Analog Beispiel 1 werden Versuchsplattcn aus
wäßrigen Lösungen mit Überzügen mit Bindecigenschaften versehen, wobei die Lösungen der gleichen
Anteil an nichtionischem Netzmittel enthalten wie im Beispiel I. Die so vorbereiteten Stahlplatten werden mit
einem handelsüblichen, nichtwäßrigen Hpoxyharz-Grundansirich
bzw. mit einem handelsüblichen, nichtwäßrigen Grundanstrich auf Acrylsäurccster-Grundlage
bzw. mit einem Grundanstrich des wäßrigen Typs, d. h. mit einer wäßrigen Dispersion eines wärmchärtbarcn
Harzes und eines anorganischen Pigments, beschichtet. Die Resultate gehen aus Tabelle Il hervor.
Tabelle | II | 7 | Bestandteile | Konzen | Mol | Ätz | Koni | Stoßprüfung | 3 | Salzsprühstrahl | 435 |
Grund | Lösung | tration | prozent | lösung |
scher
Dorn |
mit 69,5 cm/kg | (Stunden) | ||||
anstrich | g/l | Nr. | konkav konvex | 100 | 3 | ||||||
Nr. | CrO3 | 40 | 59,6 | 4 | |||||||
Auf | 1 | 8 | Bernsteinsäure | 20 | 25,4 | 1 | 4 | 5 | 3 | ||
Wasser | Succinimid | 10 | 15,0 | 4 | |||||||
basis | CrO3 | 40 | 42 | ||||||||
2 | Bernsteinsäure | 40 | 36,2 | — | 4 | 3 | 3 | 4 | |||
Succinimid | 20 | 21,3 | |||||||||
H3PO4 | 3,6 | 5 | |||||||||
CrO3 | 40 | 542 | |||||||||
3 | Bernsteinsäure | 24,2 | 28,7 | 2 | 4 | 3 | 4 | 3 | |||
23-Dimethylbernstein- | 183 | 17,1 | |||||||||
säure | 5 | ||||||||||
CrO3 | 40 | 59,6 | 4 | ||||||||
Epoxy | 4 | Bernsteinsäure | 20 | 25.4 | 1 | 4 | 3 | 4 | |||
harz | Succinimid | 10 | 15.0 | 4 | |||||||
CrO3 | 40 | 42 | |||||||||
5 | Bernsteinsäure | 40 | 36,2 | — | 4 | 3 | 3 | 2 | |||
Succinimid | 20 | 213 | |||||||||
H3PO4 | 3.6 | 4 | |||||||||
CrO3 | 40 | 542 | |||||||||
6 | Bernsteinsäure | 24^ | 28,7 | 2 | 4 | 3 | 3 | 4 | |||
23-DimethyIbernstein- | 183 | 17,1 | |||||||||
säure | 3 | ||||||||||
CrO3 | 40 | 45,0 | |||||||||
Acryl- | Bernsteinsäure | 40 | 38,2 | — | 3 | 3 | 3 | 3 | |||
säure- | Itaconsäure | 20 | 16,8 | ||||||||
ester- | H3PO4 | 3,6 | 3 | ||||||||
harz | CrO3 | 40 | 45,0 | ||||||||
Bernsteinsäure | 20 | 38,2 | — | 3 | 3 | 3 | |||||
Itaconsäure | 20 | 16,8 | |||||||||
H3PO4 | 72 | ||||||||||
Fortsetzung
Grund- Losung Bestandteile
anstrich
Nr.
tration prozent lösung
g/I Nr.
Konischer
Dorn
Stoßprüfung
mit ίΛ,5 cm/kg
SalzsprOhsirahl
(Stunden)
konkav konvex 100
Acrylsäureesterharz
10
CrO3
HF
CrO3
HF
40
40
20
1.8
40
40
20
1,8
45,0 382 16,8
36,2 213
Bei diesem Beispie! werden die Bestandteile der
erfindungsgemäßen organischen Zwischenschicht mit Bindemitteleigenschaften, wegen der begrenztet» Löslichkeit der aliphatischen Dicarbonsäuren in Wasser, in
tertiärem Butylalkohol gelöst, und die Beschichtung erfolgt, ohne daß auf die Metallische cine Ätzlösung
aufgebracht wurde. Die Lösung Nr. 5 besteht /u
gleichen Teilen aus Wasser und tertiärem Butylalkohol.
wobei der Lösungseffekt des Succinimids auf die
Sebacinsäure ausgenutzt wird. Die Lösungen des
Bindcmittclübcrzugs werden aufgebracht auf stählerne
Versuchsplatten bzw, wo angezeigt, auf galvanisierte
Stahlplatten. Nach dem Trocknen werden die Platten wie oben durch Eintauchen mit einer handelsüblichen
Alkydharz-Emaillefarbe (Weiß) überzogen und 20 Minuten bei etwa 165°C eingebrannt. Die Resultate sind
aus Tabelle IiI ersichtlich.
Tabelle | 111 | Konzen | Mol | Molverhältnis | Koni | Stoßprüfung | 2 | Salzsprüh- |
Lösung | Bestandteile | tration | prozent | CrO3: organische | scher | sirahi | ||
Substanz | Dorn | 3 + | ||||||
g/l | 168 | |||||||
Nr. | 4 + | Stunden | ||||||
40 | 80 | 4.4:1 | 2 + | konkav konvex | 4 | |||
1 | CrOj | 20 | 20 | 4 + | ||||
Sebacinsäure | 30 | 75 | 3:1 | 3 | 3 | 5 | ||
2 | CrO3 | 25 | 25 | 3 | ||||
1.12-Dodecandicarbonsäure | 30 | 75 | 3 : 1 | 3 | 3 | 4 | ||
3 | CrO3 | 263 | 25 | |||||
1.13-Tridecandicarbonsäure | 30 | 75 | 3:1 | 3 | 4 | 3 | 4 | |
4 | CrO3 | 28 | 25 | |||||
l.H-Tetradecandicarbonsäure | 30 | 58.0 | 1.4:1 | 3 | 4 | 3 | 4 | |
5 | CrO3 | 20 | 19,0 | |||||
Sebacinsäure | 13.8 | 23,0 | 3 | 3 | ||||
Succinimid | 30 | 75 | 3:1 | 3 | 4 + | |||
6 | CrO3 | 17 | 25 | |||||
Korksäure | 30 | 75 | 3:1 | 3 | 3 | 4 + | ||
7 | CrO3 | 183 | 25 | |||||
Azelainsäure | 30 | 75 | 3:1 | 3 | 3 | 5 | ||
8 | CrO3 | 20 | 25 | |||||
Sebacinsäure | 3 | |||||||
Die Bestandteile des organischen Bindemittelüberzugs werden in den in der Tabelle angegebenen Mengen
in tertiärem Butylalkohol gelöst und die Versuehsplatten wie oben in die Lösungen eingetaucht und im Ofen
erhitzt. Zur Beschichtung der so vorbereiteten Platten wird ein handelsübliche, zur galvanischen Beschichtung
geeignete Grundierfarbe benutzt, die bereitet wurde aus einer kolloidalen Dispersion (negativ geladen) eines
organischen, wärmehiirlbaren Harzes und einem anorganischen Pigment in einem wäßrigen, relativ schwa
chen Elektrolyten. Die Beschichtung erfolgt durch Eintauchen der stählernen Versuchsplatten in die
Dispersion und Durchleiten eines Gleichstromes mit einem Potential von 150 V; Dauer 2 Minuten. Die
Stromstärke beträgt zu Anfang 6 A und fällt während der 2 Minuten auf etwa O.I A ab. Der abgelagerte
Filmüberzug erwies sich nach Herausnehmen der Versuchsplatten aus der Dispersion als im wesentlichen
trocken. Die Platten werden dann 30 Minuten lang in einem Ofen bei I75°C gebrannt und den oben
beschriebenen Prüfungen unterworfen. Die Resultate sind aus Tabelle IV ersichtlich.
909641/10
17
18
Losung Bestandteile Nr.
Konzen | Mol |
tration | prozent |
g/l | |
30 | 75 |
20 | 25 |
40 | 80 |
20 | 20 |
2 | — |
40 | 80 |
20 | 20 |
5 | — |
40 | 663 |
25.7 | 21.1 |
123 | 12,6 |
Molverhaltnis Koni- Stoßprüfung Salzsprüh-
CrO3 !organische scher strahl
Substanz Dorn
konkav konvex
Stunden
CrO3
Sebacinsäure CrO3
Sebacinsäure Holzöl
CrO3
Sebacinsäure Holzöl») CrO3
Sebacinsäure Pimelinsäure
*) Diese Mengen an Holzöl lassen sich schlecht in Molprozent ausdrücken, da man ein rechnerisches Molekulargewicht von ungefähr
35S, berechnet auf den Fettsäuregehalt, zugrunde legen muß.
Claims (1)
- Patentansprüche:U Mittel zur Erzeugung eines Schutz- und Grundierüberzugs mit antikorrosiver Wirkung auf Metallen in Form einer Lösung von 2 bis 400 g Chromsäure je Liter und einer organischen Dicarbonsäure in einem flüchtigen Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sich der 1 bis 100 g je Liter Lösung betragende organische Anteil zusammensetzt aus 60 bis 90 Gewichtsprozent Bernsteinsäure oder 60 bis 100 Gewichtsprozent einer Dicarbonsäure der Formel
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