DE2425213B2 - Saures Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel und dessen Verwendung - Google Patents

Saures Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel und dessen Verwendung

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DE2425213B2 DE19742425213 DE2425213A DE2425213B2 DE 2425213 B2 DE2425213 B2 DE 2425213B2 DE 19742425213 DE19742425213 DE 19742425213 DE 2425213 A DE2425213 A DE 2425213A DE 2425213 B2 DE2425213 B2 DE 2425213B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Dispersion, Emulsion oder Lösung eines Kunststoffbindemittels enthaltendes saures Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel. Die bis jetzt bekannten Rostschutzmittel verlangen alle eine sorgfältige Vorbehandlung der Metallteile durch sandstrahlen, beizen, ätzen, entfetten und entfernen loser Rostschichten. Diese Arbeiten sind alle mit einem relativ hohen Zeitaufwand verbunden und die Entrostungsbehandlung ist deshalb relativ kostspielig. Selbst Phosphatrostschutzmittel, welche noch relativ häufig angewandt werden, sind relativ aufwendig und bieten keine Garantie gegen Nachrosten, wenn die behandelten Metallteile nicht ohne Verzug mit einem Anstrich mit beständigen Deckfarben versehen werden. Zudem bilden auch Spuren noch vorhandener Phosphorsäure auf dem Eisen eine Gefahr des Unterrostens und Abplatzens auch der besten heute bekannten Schutzlacke.
Es ist auch ein Mittel auf dem Markt, das die bekannte Reaktion zwischen Eisen und Gerbstoffen unter Blau- und Schwarzfärbung benutzt, um einen oberflächlichen Schutz zu erzielen.
Die Nachteile sind jedoch deutlich. Die rostige Oberfläche wird nur teilweise verändert. Eine Reaktion tritt nur auf blankem oder auf mit Flugrost befallenem Eisen auf. Ältere Rostschichten, wie sie nach mehrwöchiger Lagerung von entfettetem Eisen am Wetter entstehen, werden nicht angegriffen. Die vorhandenen Harze sind sehr wasserempfindlich, sie durchtränken den Rost, stellen aber kein Bindemittel in beständiger Form dar. Ohne entsprechenden Decklack erfolgt unter Wasser, bei SalzeinfluD und am Wetter praktisch sofortiges Nachrosten. Der Hauptnachteil ist die ungenügende Reaktion mit Rostanteilen, da auch Spuren selbst unter bestem Decklack weiter fressen und zu Schäden führen.
Weiterhin sind aus der deutschen Auslegeschrift w> 22 04 985 Korrosionsschutzmittel bekannt, die als Kunststoffbindemittel Alkydharze enthalten und deren Korrosionseigenschaften durch Zink- und/oder Bleisalze von Nitrophthalsäuren bedingt sind. Diese bekannten Rostschutzmittel besitzen jedoch einen maximalen m Korrosionsschutzwert von 79%, bestimmt nach DIN 53 210, während die erfindungsgemäßen Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel bei der Bestimmung nach der gleichen Norm Werte von 97,5% ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist ein Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel mit verbesserter Wirkung,
Das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel der genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß es neben Tannin, Gallussäuren oder aromatischen Oxycarbonsäuren als Kunststoffbindemittel PoIyvinylacetat-Copolymere, Phenoplaste, Alkydharze, Epoxiharze, Styrol-Butadienkautschuk oder Styrol-Butadien-Acrylnitrilkautschuk enthält und mit Ameisen-, Milch- oder p-Toluolsulfosäure auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 4,5 eingestellt ist
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung dieses Mittels als Unterbodenschutz für Karrosserieböden, wobei dieses zusätzlich Füllstoffe enthält, sowie seine Verwendung zur Hohlraumbehandlung bei Karosserien, wobei dieses wasserlösliche, modifizierte Alkydharze als Bindemittel enthält
Mit dem erfindungsgemäßen Rostumwanalungs- und -Schutzmittel wird eine dreifache Wirkung erzielt Der Rost wird effektiv umgewandelt d. h. das im Rost vorliegende Gemisch von Eisenoxiden, Eisenhydroxiden und wechselnden Mengen von Feuchtigkeit wird in stabile organische Eisenkomplexe von schwarzer Farbe umgesetzt die den Prozeß des Weiterrostens durch Bildung immer neuen instabilen Eisenhydroxids stoppen. Des weiteren bindet die Kunststoff- oder Kunstharzdispersion bzw. -emulsion die organischen Eisenkomplexverbindungen unter Ausbildung eines elastischen stabilen Films mit hohen Beständigkeiten gegen Wasser, Salze und Bewitterung. Endlich wird die für die Bildung von Rost wesentliche Komponente Feuchtigkeit in Gegenwart von Sauerstoff von diesem System absorbiert und dient dazu, die Tendenz zur Bildung von Eisenkomplexverbindungen zu verstärken. Der beschriebene Umwandlungsprozeß ist eine Zeitreaktion, die wohl sofort durch die Verfärbung des gerosteten Eisens sichtbar wird, aber unter Einfluß von Feuchtigkeit und Luftsauerstoff fortschreitet, bis alle vorhandenen Oxide und Hydroxide umgesetzt sind, und damit eine direkte Verankerung der organischen Eisenkomplexverbindung auf der blanken Eisenoberfläche stattgefunden hat.
Das Eisen(III)-hydroxid, die Hauptkomponente von Rost, reagiert sowohl unter der reduzierenden Wirkung der Oxycarbonsäuren bzw. der Sulfosäuren sowie auch unter dem reduzierenden Einfluß der aktivierten Eisenoberfläche. Durch Zugabe von schwach sauren organischen Katalysatoren kann die Anregung des Eisens zur beschleunigten Abgabe von Elektronen erreicht werden. Das Eisen(III)-hydroxid wird während der Reaktion zu Eisen(ll)-hydroxid reduziert und dieses wird seinerseits in die erwähnten komplexen metallorganischen Eisen(II)-Verbindungen umgebildet, die ihrerseits zu stabilen Eisen(III)-Komplexen unter Einfluß von Luftsauerstoff oxidieren.
Das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und -Schutzmittel enthält als eine Komponente eine Dispersion aus Styrol-Butadienkautschuk oder Styrol-Butadien-Acrylnitrilkautschuk und/oder Lösungen aus Polyvinylacetat-Copolymeren oder Lösungen aus Phenoplasten, wasserlöslichen Alkydharzen oder wasserverdünnbaren Epoxiharzen. Diese Kunstharze können auch zur Dispersion oder Emulsion zuemulgiert werden.
Die andere Komponente des erfindungsgemäßen Rostumwandlungs- und -Schutzmittels sind natürliche Gallussäuren, Tannin, aromatische Oxycarbonsäuren mit Phenolcharakter, insbesondere Dioxy- und Trioxy-
carbonsäuren.
Im weiteren enthält das Mittel als saure organische Katalysatoren Ameisensäure, Milchsäure oder p-Toluolsulfosäure zur Einstellung des Produkts auf ein pH zwischen 2£ und 4,5.
Das erfindungsgemäße Produkt kann außerdem Lösungsmittel, z.B. Xylol, Butanol, Isopropylalkohol, Weichmacher oder auch Fettsäuren, Fettsäureamide, Füllstoffe wie Silikate, z. B. Magnesiumsilikat oder Alurniniumsilikat sowie Pigmente, z. B. Titandioxyd enthalten.
Das erfindungsgemäße Rostumwandlungs- und -Schutzmittel kann praktisch auf allen Stahl- und Eisenbauteilen, insbesondere im Stahlbau, bei Brücken- und Industriebauten, im Rohrleitungsbau, bei Automobilen und Baumaschinen, aber auch in Gewerbe und Haushalt angewandt werden. Es kann als Grundierung für korrosionsschützende Decklacke oder selbst, meist nach zweimaligem Anstrich, als Decklack verwendet werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Mittels gegenüber anderen Rostschutzmitteln bestehen insbesondere darin, daß es frei von Mineralsäuren ist, weiche die Gefahr des Nachrostens mit sich bringen. Das erfindungsgemäße Mittel kann ohne Vorbehandlung auf die zu schützenden Eisen- und Stahlteile aufgestrichen, -gerollt, -gespritzt oder im Tauchverfahren aufgebracht werden.
Bedingung ist lediglich die Entfernung loser Rostschichten, die keinen festen Verbund mit der Metallunterlage bilden. Die behandelten Eisen- und Stahlteile können mit oder ohne Decklack monatelang der Witterung ausgesetzt werden, ohne daß sie neu überstrichen werden müssen.
Die Erfindung betrifft ferner die verwendung des Rostumwandlungs- und -Schutzmittels als Unterbodenschtitzmittel für Karosserieböden unter Zufügung von anorganischen und/oder organischen Fasermaterialien als Füllstoff.
Der Füllstoff kann vorzugsweise aus einer Mischung aus Fasern und aus Pulver des entsprechenden Materials bestehen, z. B. aus Asbestfasern und Asbestpulver oder Stapelfaser und Faserpulver aus synthetischem Material wie Polyestern, Polyacrylnitril oder Polypropylen, sowie Glasfasern und Glaspulver. Es sind v> Unterbodenschutzmittel bekannt, die aus Verbindungen auf der Basis von Bitumen oder verschiedenen Wachsen, gelöst in hochsiedendem Lackbenzin bestehen. Diese Mittel haben den Nachteil der Versprödung in der Kälte, der mangelnden Widerstandsfähigkeit gegen so Steinschlag, sowie der Feuergefährlichkeit. Ferner ist die Applikation solcher Mittel nur auf völlig rostfreien Unterböden möglich, d. h. sie kann entweder nur bei Neuwagen erfolgen oder darf nur nach sorgfältiger Entrostung des Karosserieunterbodens, die wegen der vielen Kanten und Ecken problematisch ist, ausgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Rostumwandlungs- und -Schutzmittels ergibt eine starke und sehr widerstandsfähige Beschichtung, die den hohen i<> Ansprüchen des mechanischen Schutzes von Unterböden entspricht und die den Rost umwandelt, wobei die Oxycarbonsäuren phenolischeii Charakters mit dem Eisen und dem Rost stabile Eisenkomplexverbindungen bilden. Die Behandlung der Karosserieunterböden mit ■· > dem Mittel ist nicht vom Alter des Fahrzeugs abhängig, sondern kann auch bei starkem Rostansatz noch mit Erfolg ausgeführt werden. Schwache Stellen der Unterbodenschutzschicht können durch nochmaliges Überstreichen oder Überspritzen mit dem Mittel beseitigt werden.
Das erfindungsgemäße Mittel kann außerdem als Grundiermittel für Eisenbleche, insbesondere Karosseriebleche verwendet werden. Das Mittel kann als Füllstoff Silikate, insbesondere Talk (Magnesiumsilika te), Kieselsäurepulver (Quarzmehl) verschiedenen Feinheitsgrades enthalten.
Solche Grundiermittel werden zum Ausglätten von Unebenheiten bei Blechen, insbesondere Karosserieblechen vor dem Schleifen und Lackieren verwendet Die bekannten, auf dem Markt befindlichen Mittel haben den Nachteil, daß das Blech vor dem Auftrag einer sehr sorgfältigen Vorbehandlung, insbesondere Entrostung dei Oberfläche unterworfen werden muß.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Rostumwandlungs- und -Schutzmittels macht eine Vorbehandlung und Entrostung des Eisenblechs überflüssig, d. h. das Mittel kann direkt auf das verrostete, spenglertechnisch bearbeitete Blech aufgetragen werden, wobei die Oxycarbonsäuren phenoiischen Charakters, wie sie in Gerbstoffen vorhanden sind, mit dem Eisen und dem Rost stabile Eisenkomplexverbindungen bilden. Die Grundierung kann mit dem Spachtel, dem Pinsel oder der Spritzpistole in der gewünschten Dicke aufgetragen werden.
Die Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung des Rostumwandlungs- und -Schutzmittels zur Hohlraumbehandlung von Karosserien. Das Mittel kann vorzugsweise modifizierte, wasserlösliche Alkydharze (ölalkyde) als Bindemittel enthalten.
Hohlräume bei Karosserien sind infolge Kondenswasserbildung besonders für die Durchrostung anfällig. Es ist deshalb üblich, solche meist unzugänglichen Hohlräume anzubohren und in dieselbe ölige Harzkompositionen unter Hochdruck zu verspritzen. Die Wirksamkeit dieser Behandlung ist jedoch ungenügend, d. h. die Roststellen werden zwar für eine kurze Zeit »beruhigt«, der weitere Kondensw&iscreinfluß führt jedoch unweigerlich zum Weiter- und Durchrosten der Karosserieteile. Bedingte Wirksamkeit gegen Rostansatz ist deshalb mit den bekannten Mitteln nur zu erwarten, wenn die Behandlung bei Neuwagen vor dem Verlassen der Fabrik erfolgt. Fahrzeuge, die auf dem Weg über den Verteiler zum Käufer mehrere Wochen dem Wetter ausgesetzt sind, können mit den bekannten Mitteln nicht mehr wirksam geschützt werden.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Rostumwandlungs- und -Schutzmittels macht eine Hohlraumbehandlung möglich, die für eine Rostumwandlung sorgt. Insbesondere durch die Kombination der rostirmwandelnden Reagenzien mit Ölalkydharze als Bindemittel kann ein wirksamer Dauerschutz erreicht werden, der eine Neurostung nach der Behandlung verhindert.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Beispiel 1
Es wird ein Mittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
Gewichts-%
Styrol-Butadienkautschukdispersion 50,00
Xylol 5,00
Butanol 2,50
Alkydharz, wasserlöslich 5.00
Trioxycarbonsäure
p-Toluolsulfosäure
Isopropylalkohol
Wasser
Gewichts-%
2,00
0,75
7,50
27,25 Mit Hilfe der als Katalysator dienenden Ameisensäure wird das Produkt auf pH 3 eingestellt.
Dieses Mittel bildet nach zweimaligem Anstrich auf angerostete Eisenteile einen korrosionsschützenden Decklack.
100,00
Mittels der als Katalysator dienenden p-Toluolsulfosäure wird das Produkt auf pH 4 eingestellt.
Mit diesem Mittel behandelte angerostete Eisenteile werden sofort geschwärzt und der Rost in stabile, komplexe Eisenverbindungen umgewandelt.
Beispiel 2 Es wird ein Mittel folgender Zusammensetzung
Gewichts-%
50,00
5,0
23
5,0
2,0
7,5
0,75
27,25
Vinyltoluiol-Butadienharzdispersion Xylol
Hexylenglycoi
Alkydharz, wasserlöslich
Tannin
Isopropylalkohol
Ameisensäure 85%ig
Wasser
Beispiel 5 isammensetzun
Es wird ein Mittel folgender Zi
hergestellt: Gewichts-%
45,Ü
Styrolbutadienkautschukdispersion 4,5
Xylol 1,8
Butanol 4,5
Alkydharz, wasserlöslich 6,0
Isopropylalkohol 1,8
Tannin 0,6
Ameisensäure 85%ig 5,0
Asbestfasern 5,0
Asbestpulver 25,8
Wasser
Mittels der als Katalysator dienenden Ameisensäure wird das Produkt auf pH 3 eingestellt.
Dieses Mittel wird als Grundiermittel auf unvorbehandelte rostige Eisenteile aufgestrichen, wobei sich eine kratzfeste, glatte Oberfläche mit tiefschwarzer Färbung bildet.
Beispiel 3
Es wird ein Mittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
Gewichts-%
50,00 5,00 2,50 2,50 2,00 7,50 0,75
29,75 100.0
Mittels der als Katalysator dienenden Ameisensäure wird das Produkt auf pH 3 eingestellt. Das Mittel wird
25 auf einen Roststellen enthaltenden Unterboden eines
100,00 Fahrzeugs aufgestrichen, wobei sich eine widerstandsfä
hige, den Rost umwandelnde Schutzschicht bildet.
Beispiel 6 Es wird ein Mittel folgender Zusammensetzung
Acrylat enthaltende copolymere Polyvinylacetatemulsion
Xylol
Butanol
Naphtensäure
Trioxycarbonsäure
Isopropylalkohol
Milchsäure
Wasser
hergestellt:
Styrol-Butadienkautschukdispersion hochsiedendes Lackbenzin
Butanol
Alkydharz, wasserlöslich
Isopropylalkohol
Tannin
Ameisensäure 85%ig
Talkum
Wasser
Gewichts-% 47,50
4,75
1,90
4,75
6,75
1,90
CJO
5,00 34,75
100,00
100,00
Mittels der als Katalysator dienenden Milchsäure wird das Produkt auf pH 4 eingestellt.
Dieses Mittel kann ,:1s Grundierung auf angerostete Eisenieile aufgestrichen und darauf ein geeigneter Decklac-1: aufgetragen werden.
Beispiel 4
Es wird ein Mittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
Gewichtsteile
Styrolacrylatharzdispersion 50,00
Xylol 5,00
Bulanol 2,50
Polyurethane^ 5,00
Trioxycarbonsäure 2,00
Isopropylalkohol 7,50
Ameisensäure 85%ig 0,75
Talkum 5,00
Titandioxid 5,00
Wiisscr 27.25
Mittels der als Katalysator dienenden Ameisensäure wird das Produkt auf pH 3 eingestellt.
Das Mittel wird mil dem Spachtel auf ein verrostetes, Unebenheiten aufweisendes Karosserieblech in einer solchen Dicke aufgetragen, daß die Unebenheiten ausgeglättet werden, wobei sich eine den Rost umwandelnde schwarze Grundierung bildet. Das so behandelte Blech kann nun geschliffen und lackiert werden.
Beispiel 7 Zusammensetzung
fcs wird ein Mittel folgender
hergestellt: Gewichts-%
45,00
Vinyl toluol-Butadienharzdispersion 5,00
Xylol 2,50
Hexylenplykol 5.00
Alkydharz, wasserlöslich 2,00
Tannin 7,50
Isopropylalkohol 0,75
Ameisensäure 85%ig 5.00
Kieselsäurepulve 27.00
Wasser
Das Mitlei wird mit dem Pinsel auf ein Roststellen aufweisendes spcnglertechnisch bearbeitetes Eisenblech aufgetragen, wobei sich eine die Unebenheiten ausglättende und den Rost umwandelnde Grundierung bildet.
Beispiel 8
Iλ wird ein Mittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
Gewichis-%
Wasserlösliches Alkydharz mit
45% f'ettsäureanteil 35,00
Mcthylisobiitylkcton I 1,00
Äthylglykol 35.00
fioracctylacclonat 0,50
Gewichts-%
Gallussäure 2.00
l'ettamid 1,00
Ameisensäure 85%ig 0,50
Wasser 15,00
100,00
Mittels der als Katalysator dienenden Ameisensäure wird das Produkt auf pH 3 eingestellt.
ίο Das Mittel wird unter Hochdruck in rosthaltige Hohlräume einer Karosserie gespritzt, wobei sich ein< stabile, wasser- und feuchtigkeitsunempfindlk he Harz schicht bildet, die durch Reaktion des Rosts mit de Gallussäure gebildete Eisenkomplexverbindungen ein
ι ■; schließt und die Eüscntcile gegen Neurostung schützt.

Claims (3)

Patentansprüche;
1. Eine wäßrige Dispersion, Emulsion oder Lösung eines Kunststoffbindemittels enthaltendes saures Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es neben Tannin, Gallussäuren oder aromatischen Oxycarbonsäuren als Kunststoffbindemittel Polyvinylacetat-Copolymere, Phenoplaste, Alkydharze, Epoxiharze, Styrol-Butadienkautschuk oder Styrol-Butadien-Acrylnitriikautschuk enthält und mit Ameisen-, Milch- oder p-ToIuolsulfosäure auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 4,5 eingestellt ist.
2. Verwendung des Mittels nach Anspruch 1 als Unterbodenschutz für Karosserieböden, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Füllstoffe enthält.
3. Verwendung des Mittels nach Anspruch 1 zur Hohlraumbehandlung bei Karosserien, dadurch gekennzeichnet, daß es wasserlösliche, modifizierte Alkydharze als Bindemittel enthält.
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