DE2503557A1 - Ueberzugspraeparat zum schutz von metallen - Google Patents

Ueberzugspraeparat zum schutz von metallen

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DE2503557A1 DE19752503557 DE2503557A DE2503557A1 DE 2503557 A1 DE2503557 A1 DE 2503557A1 DE 19752503557 DE19752503557 DE 19752503557 DE 2503557 A DE2503557 A DE 2503557A DE 2503557 A1 DE2503557 A1 DE 2503557A1
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Description

PATENTANWÄLTE , DIpL-InO1P-WmTH-Dr-V1SCHMIED-KOWARZIK
Dipl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 β FRANKFÜRT AM MAIN
TELEFON (0611)
287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE 3fl
SK/SK Case 115
LABOPINA S.A.
33f rue de la Loi
B 1040 Brüssel /Belgien
Überzugspräparat zum Schutz von Metallen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Präparate für Schutzüberzüge, insbesondere zur Verwendung als Schutzüberzüge für Metalloverflachen. Die vorliegende Erfindung betrifft vor allem Präparate mit Anti-Korrosions- und Antiabriebeigenschaften, die außerdem schalldämpfend sind.
Diese Präparate finden weite Verwendung in der Automobilindustrie, insbesondere für Oberflächen im unteren Teil des Wagens, die hart auftreffenden Materialien, wie Kies, Sand und Staub, ausgesetzt werden, sowie auf dem Gebiet elektrischer Haushaltsgeräte, insbesondere zum Schalldichtmachen und zum Schutz innerer Oberflächen von elektrischen Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, Spülmaschinen, usw., gegen Korrosion.
Präparate mit Antikorrosions-, Antiabrieb- und schalldämpfenden Eigenschaften die auf den oben genannten Gebieten als Schutzüberzug von Metalloberflächen verwendet werden, sind bekannt.
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Die Produkte müssen jedoch verschiedene Bedingungen, wie Beständigkeit gegen stark variierende Temperaturen, gut Haftung auf den Metallsubstraten, Lagerfähigkeit sowie wirtschaftliche Forderungen erfüllen.
Obgleich die in der Vergangenheit verarbeiteten und verwendeten Präparate einigermaßen zufriedenstellend sind, haben sie doch verschiedene Nachteile, weil sie nur einen Teil der geforderten Eigenschaften aufweisen.
Gewöhnlich umfassen die verwendeten Präparate Bitumenlösungen und "Füller" gemäß der britischen Patentschrift 1 101 799 oder der kanadischen Patentschrift 79k 751· Diese Produkte haten gute Ahtikorrisions- und schalldämpfende Eigenschaften und sind billig, sie lassen jedoch bezüglich Abriebfestigkeit, Haftung und Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen viel zu wünschen übrig.
Andere Produkte, die insbesondere als Überzüge für die untere Karosserie verwendet werden, beruhen auf gefüllten Polyvinylplastisolen. Diese Produkte haben gute Antikorrisions- und Antiabriebeigenschaften, sind jedoch teuer, haben eine schlechte Lagerfähigkeit und bewirken außerdem eine beträchtliche Abnutzung der Anlagen, die zu ihrer Aufbringung verwendet werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der obigen Nachteile. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Präparates für Schutzüberzüge, insbesondere geeignet für Metalloberflächen, mit einer optimalen Kombination der geforderten Eigenschaften bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit.
Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung ein Präparat für Schutzüberzüge, das leicht durch von Luft unterstützten oder luftlosen Sprühsystemen aufgebracht werden kann. /
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Das erfindungsgemäße Präparat kann durch Sprühsysteme aufgebracht werden und wird insbesondere als Schutzüberzug für Metalloberflächen verwendet; es ist dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen etwa 5-20 Gew.-^ eines Vinylharzes, etwa 10-30 Gew.-$ eines Weichmachers für das Vinylharz, etwa 5-15 Gew.-# bituminöser Substanzen, etwa 0,1-1,5 Gew.-^ eines thixotropen Mittels ■ und etwa 20-65 Gew.-% eines Füllmittels umfaßt.
Das erfindungsgemäße Präparat umfaßt zweckmäßig auch eine geringe Menge, gewöhnlich 0,5-5 Gew.-$, bezogen auf das endgültige Präparat, eines Hilfsharzes zur Verbesserung der Endeigenschaften des Schutzüberzugs, insbesondere seiner mechanischen Eigenschaften.
Das erfindungsgemäße Präparat kann weiterhin auch unterschiedliche Zusätze enthalten, die gewöhnlich auf dem Gebiet'polymerer Mischungen verwendet werden, wie Lösungsmittel, Dispergierungsmittel, Stabilisatoren, Rostschutzmittel, Polymerisat ionskatalysatorai usw.
Das erfindungsgemäße Präparat liegt gewöhnlich in Form eines nicht-fließbaren Produktes mit pastiger Konsistenz vor, das ein Polyvinylpastisol in inniger Mischung mit Kohlenwasserstofffraktionen mit hohen Siedepunkt zusammen mit Zusätzen und geeigneten Füllmitteln in genau definierten Verhältnissen umfaßt.
Das im erfindungsgemäßen Präparat verwendete Vinylharz umfaßt vorzugsweise ein Vinylchloridhomopolymerisat oder ein Mischpolymerisat aus Vinylchlorid mit einem mischpolymerisierbaren Monomeren.
Vinylchloridhomopolymerisate werden vorzugsweise durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Bei Verwendung von Mischpolymerisaten ist das Hauptmonomere des Mischpolymerisates Vinylchlorid, wobei als Komonomeres eine Verbindung aus der Gruppe von Vinylacetat, Vinylpropionat, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Maleinsäureester (wie Butylmaleat), Butylacrylat, Butylmethacrylat, Acrylnitril,
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Vinylidenchlorid usw., verwendet wird.
Der im erfindungsgemäßen Präparat verwendete Weichmacher kann jeder besondere Weichmacher für das Polyvinylchlorid sein, wobei die bekanntesten die Ester von aliphatischen und aromatischen Di- und Tricarbonsäuren und die organischen Phosphate sind. Die Weichmacher können Phthalsäureester, wie Bis-(2-äthylhexyl)-phthalat, Dibutylphthalat, Diisobutylphthalat, Diisononylphthalat, die Phthalate von normalen C„, C„ und C.. Alkoholen, Diisodecylphthalat, Diisoundecylphthalat usw., und die Phosphorsäureester, wie Tricresylphosphat, Bis-(2-äthylhexyl)-phenylphosphat, Tris-(2-äthylhexyl)-phosphat, Diphenylcresylphosphat usw., die Ester von Adipinsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure usw., sein.
Die im erfindungsgemäßen Präparat verwendeten bitumonösen Substanzen umfassen nicht nur die natürlichen Bitumen, wie z.B. diejenigen aus Trinidad und Seienizza,· Gilsonit, die Asphaltpulver aus der mechanischen Behandlung von bituminösen Gestein der Abbruzzen, Sizilien usw., sondern auch die Bitumenarten, die direkt als Destillat ionsrückstande von Rohöl erhalten werden, oxidierte Bitumen, die Rückstande aus Krackanlagen, Kohleteere, die Destillationsrückstande von Kohleteeren, die nach irgendeinem Verfahren erhaltenen tierischen und pflanzlichen Teere und Mischungen dieser Produkte.
Das erfindungsgemäße Präparat enthält zweckmäßig ein thixotropes Mittel, damit es einerzeits vor seiner Aufbringung als stabile Paste und homogenes Produkt mit solcher Viskosität, dass es leicht durch Pulverisierung, insbesondere in einem luftlosen Sprühsystem, aufgebracht werden kann, vorliegt, und andererseits nach seiner Aufbringung durch Pulverisierung in Form eines Überzugs mit hoher Viskosität vorliegt, der fest auf dem Substrat haftet und nicht läuft.
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Von den im erfindungsgemäßen Präparat verwendbaren thixotropen Mitteln sind kolloidale Kieselsäure und insbesondere Kieselsäuregele zu nennen, die leicht verfügbar sind oder leicht durch Ansäuern von Lösungen löslicher Silicate unter Bildung eines Hydrosols oder eines gelatinöen Niederschlages hergestellt werden können; außerdem geeignet sind die Reaktionsprodukte von Bentonit mit einem Amin, wie die Produkte aus der Reaktion eines heterocyclischen tertiären Amins mit einem Derivat von Attapulgit, Salze von Monocarbonsäuren und Alkali- oder Erdalkalimetallen, wie Natrium-j Kalium? Lithium-» Calcium--, Barium- und Strontiumsalze von Fettsäuren, z.B. Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Rizinusölsäure, Linoleinsäure, Linolsäure usw.
Das erfindungsgemäße Präparat kann auch geringe Mengen bestimmter Hilfsharze zur Verbesserung gewisser besonderer Eigenschaften des endgültigen Überzuges enthalten. Solche Harze sind z.B. thermoplastische Polyamidharze aus der Kondensation von Diaminen mit Dicarbonsäuren, die Epoxyharze aus der Kondensation von Bisphenol-A mit Epichlorhydrin, wärmehärtende Phenolharze aus der Gruppe von Novolak- und insbesondere Phenol-Formaldehyd-Harzen, die bereits das Vernetzungsmittel enthalten, wie z.B. Hexamethylentetramin, das zur Härtung bei hoher Temperatur notwendig ist.
Diese Hilfsharze werden in einer Menge von 0,5-2 Gew.-# für Polyamidharze, von 0,5-^ Gew.-/S für Epoxyharze und von 1,0-5 Gew.-^ für Phenolharze verwendet, wobei die Gewichtsprozentsätze auf das Präparatgewicht bezogen sind.
Das erfindungsgemäße Präparat enthält weiter ein Füllmittel, das nicht nur als Verdünnungsmittel, sondern auch zur Verbesserung gewisser Eigenschaften des Schutzüberzuges, insbesondere seiner inneren Kohäsion, Verwendet wird. Das Füllmittel wird in einer Menge von etwa 20-65 Gew«-#, bezogen auf das Gewicht des Präparates, verwendet. Die im erfindungsgemäßen Präparat ver-
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wendeten Füllmittel können z.B. Calciumcarbcnat, Baryt, Talkum, Glimmer, Ton, Kaolin, Silicate, Asbestfasern usw. sein. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Präparates wird Calciumcarbonat verwendet. Dieses Carbcnat ist ein abriebloses Füllmittel der "weichen" Art;' es kann als Weichmacher verwendet werden, wodurch der Gehalt an echtem Weichmacher im Präparat verringert und somit eine Verbilligung erzielt werden kann.
Das erfindungsgemäße Präparat kann auch 0-15 Gew.A, bezogen auf das Gewicht des gesamten Präparates, eines Lösungsmittels aus der Gruppe von Benzin, Mineralharz, Kerosin, aliphatischen, cycloparaffinischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, den aus Teer extrahierten Lösungsmitteln, wie Naphtha, oder aromatischen Lösungsmitteln, wie Toluol oder Xylol, der chlorierten Lösungsmittel, wie Dichlorpropan und Trichloräthylen, der Ketene, wie. Aceton, Methyläthylketon und Methylisobutylketon oder Mischungen der obigen Lösungsmittel enthalten.
Das erfindungsgemä3e Präparat liegt in Form eines weichen, homogenen Paste von dunkler Kastanienfarbe mit ausgezeichneter Alterungsbeständigkeit und Lagerfähigkeit vor, die es möglich.macht, daß es vor der Verwendung nicht gerührt zu werden braucht.
Das erfindungsgemäße Präparat kann durch Pulverisierung auf Metalloberflächen aufgebracht werden, die bereits mit einem Grundierungsmittel vorbehandelt
sein, wie dies in der Automobilindustrie, insbesondere für die untere Karosserie, der Fall ist.
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Der nach der Pulverisierung gebildete Film des Schutzüberzuges haftet aufgrund der Anwesenheit des thixotropen Mittels im erfindungsgemäßen Präparat auf der Metalloberfläche. Diese Haftung am Träger wird noch verbessert, wenn die Härtung des Filmes durch Behandlung in einem Ofen bei Temperaturen zwischen 100-2CXD0C. für etwa 30 Minuten durchgeführt wird. Der so erhaltene Schutzfilm, hat eine ausgezeichnete Haftung, selbst wenn der Film als dünne Schicht einer Dicke von 0,2-0,3 mm vorliegt. Weiterhin hat der Film auch eine gute Abriebfestigkeit, gemessen gemäß dem FIAT-Verfahren Nr. 50*1-88.
Die Schutzüberzüge aus dem erfindungsgemäßen Präparat haben weiterhin eine merkliche Anti-korrosionswirkung, wenn sie dem Salzsprühtest (ASTM B-Il), dem ■ Feuchtigkeitstest (ASTM D-l?^8 mit Kammer mit hoher Feuchtigkeit) und SO2 enthaltenden, korrodierenden Atmosphären (Kesternich-Test DIN 50018) unterworfen werden.
Der aus dem erfindungsgemäßen Präparat erhaltene Schutzüberzug wurde dann zur Bestimmung seiner schalldämpfenden Wirkung getestet. Die Ergebnisse nach dem FIAT-Verfahren "Normalisation 9556V>, paragraphs 1.6,1-1.6.2-1.6.3" zur Bestimmung dieser Wirkung zeigen eine Abnahme der Geschwindigkeit von Vibrationen über 5 Decibel/see.
Das erfindungsgemäße Präparat kann gemäß einem durch Luft unterstützten Sprühsystem, nach welchem die Atomisierung des Produktes mit Luft erfolgt, oder durch die neueren luftlosen Sprühsysteme aufgebracht werden, nach denen die Atomisierung des Produktes erfolgt, indem man dieses unter hohem Druck durch Düsen mit äußerst feiner Öffnung von elliptischem oder ähnlichem. Querschnitt führt.
Die Arbeitsbedingungen dieser beiden Verfahren sind in Tabelle 1 und 2 ' dargestellt und sind keine Einschränkung.
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Tabelle 1 Arbeitsbedingungen für luftlose Sprühsysteme
Korapressionsverhältnis zur Pumpe ^5/l
Luftdruck in- .der Pumpe; kg/cm 1,5-2,0
Durchmesser der Sprühpistole; mm 0,89
Winkel der Sprühpistolendüse; 60
Tabelle 2
Arbeitsbedingungen für luftgetriebene Sprühsysteme Kompressionsbehältnis zur Pumpe 9/1
Luftdruck in der Pumpe; kg/cm 2,5-3.0
Luftdruck in der Sprühpistole; kg/cm 5»0
Durchmesser der Sprühpistolendüse; mm 6,35
Die obigen Tabellen zeigen, daß das luftlose System bezüglich der Wirtschaftlichkeit besonders vorteilhaft ist. Aufgrund seiner Fließbarkeit kann das erfindungsgemäße Präparat unter relativ niedrigem Druck aufgebracht -werden, wodurch die Abnutzung der Anlage (Pumpe, Düse usw.) beträchtlich verringert wird. .
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1
In einem mit Rührer und möglicherweise einem Heiz- und/oder Kühlsystem versehen Gefäß wurde das folgende Präparat hergestellt:
Bestandteil Gew. -K>
oxidiertes Bitumen 6,5
Diisobutylphthalat 14·,Ο
Polyvinylchlorid 10,0
Mineralharz ο q
Baryt 38,7
Calciumcarbonat 20,0
Kieselsäuregel 0,5
Asbestfaser 1,3
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- 9 -Dieses Präparat hatte die folgenden Eigenschaften
Aussehen pastig^ homogen
Dichte bei 200C. 1,7
Brookfield-Viskosität bei 25°C. *»O 000 cps
(7,20 ümdr/min)
luftloses Versprühen (Düse Graco 635) gut
Dieses Präparat wurde auf ein bereits mit einem Grundstrich überzogenes Metallsubstrat aufgebracht; der erhaltene Film wurde in einem Ofen bei 130G, 30 Minuten einer Aushärtung unterworfen. Nach der Ofenbehandlung zeigte der Film die folgenden Eigenschaften:
Haftung (0,3 mm Dicke) gut
Abrieb 7 kg/mm
Shore A Härte 83
Beispiel 2
■ In dem in Beispiel 1 beschriebenen Gefäß wurde das folgende Präparat für Schutzüberzüge hergestellt:
Bestandteil Gew.-^b
Polyvinylchlorid 5,0
D i is obutylpht halat 15,0
Epoxyharz 0,5
Phenol-Formaldehyd-Harz 3,0
Bitumen (Destillationsrückstand von Rohöl) 5,0
KieseIsäuregel 1,0
Füllmittel (Asbestfaser, Baryt, Calcium- ςε. ς carbonat) -"■»->
Mineralharz 15,0
Die Bestandteile wurden zu einer weichen, homogenen,dunkel kastanienfarbenen Paste mit den folgenden Eigenschaften gemischt:
Dichte bei 15°C. 1,76
Brookfield-Viskosität bei 25°C.
7-5 Umdr./min 100 000 cps.
7-20 Umdr./min Wl 000 cps
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Dieses Präparat wurde durch ein luftloses Sprühsystem-Pulverisie längsverfahren auf ein Metallsubstrat aufgebracht. Dann wurde der erhaltene Film mit dem folgenden Ergebnissen dem Korrosionstest unterworfen:
Beständigkeit gegen Salzsprühmaterial , , .^0n . ,
(Salzsprühtest ASlM B-117) mehr 3^ 5^ Std
Beständigkeit gegen Feuchtigkeit
(ASTM D-17^8 mit Kammer mit hoher mehr als 500 std
Feuchtigkeit)
Beständigkeit in korrodierender Atmosphäre , , . „~ , ,
(Kesternich Test DIN 50018) mehr ^3 1?0 std
Beispiel 3.
In dem in Beispiel 1 beschriebenen Gefäß wurde das folgende Präparat hergestellt:
Bestandteil Gew.-4
Polyvinylchlorid 18,5
Dibutyiphthalat 30,0
Polyamidharz 1,0
Bitumen (Destillationsrückstand von Rqhöl) 15,0
Kieselsäuregel 0,5
Calciumcarbonat 3^,0
Mineralharz 1,0
Der durch ein luftloses Sprühsystem dieses Präparates erhaltene Film wurde den folgenden Tests unterworfen:
vertikales Fließen (Filmdicke 1 mm)
bei normaler Temperatur keines
bei 13°C. keines
Biegen auf Spanndorn von 20 mm kein freigelegtes Metall
Haftung auf gefirnißter Folie
(Filmdicke 0,3 m) ' m
Abrieb 18,0 kg/mm
Feststoff gehalt (2 std bei 1^0 0C.) 99,0 i
Aufgrund der obigen Beispiele wird deutlich, daß es erfindungsgemäß möglich ist, "schlechte" bituminöse Produkte aufgrund richtiger Zugabe von Zusätzen in genau bestimmten Bereichen mit Produkten auf Harzbasis zu mischen,
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um Präparat mit guter Alterungs- und Lagerbeständigkeit sowie guten technischen Eigenschaften, wie Abrieb, Haftung am Träger, Korrosionsbeständigkeit, zu erzielen, die mit luftlosen Sprühsystemen verwendet werden können. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Präparate sehr wirtschaftlich, weil der Preis des Endproduktes niedrig ist und weiterhin die Abnutzung der Sprühvorrichtung verringert wird.
509834/0

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    im- Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge für Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 5-20 Gew.-# eines Vinylharzes, etwa 10-30 Gew,- # eines Weichmachers für das Vinylharz, 5-^5 Gew.-1^ bituminöser Substanzen, 0,1-1,5 Gew.-$ eines thixotropen Mittels und 20-65 Gew.-$> eines Füllmittels umfaßt*
    2,- Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5-5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, eines Hilfsharzes aus der Gruppe vom Polyamidharzen, Epoxyharzen und Phenol-Formaldehyd-Harzen .umfaßt.
    3.- Mischung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylharz ein Homopolymerisat von Vinylchlorid oder ein Mischpolymerisat von Vinylchlorid· mit einem mischpolymerisLerbaren Komonomeren ist, wobei das Vinylchlorid als Hauptbestandteil verwendet wird.
    k,- Mischung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher für das Vinylharz ein Ester einer aliphatischen oder aromatischen Dioder Tricarbonsäure oder ein organisches Phosphat ist.
    5.- Mischung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bituminöse Substanzen natürliche Bitumen, die bituminösen Rückstände aus der Rohöldestillation, oxidierte Bitumen, Teere und pflanzliche oder tierische (Peche)
    Teere/ sowie Mischungen derselben verwendet werden.
    6m- Mischung nach Anspruch 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß das thixotrope Mittel aus der Gruppe kolloidaler Kieselsäure, der Reaktionsprodukte von Bentoniten mit Aminen, der Alkali- oder Erdalkalimetallsalze von Monocarbonsäuren ausgewählt ist.
    509834/0961
    7.- Mischung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllmittel Calciumcarbonat, Baryt, Talkum, Tone, Kaolin, Silicate oder Asbestfasern verwendet werden.
    8.- Mischung nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Lösungsmittel aus der Gruppe von Erdölfraktionen, aliphatischen, cycloparaffinischen und arorastischen Kohlenwasserstoffen, chlorierten Kohlenwasserstoffen, Ketonen oder Mischungen derselben umfaßt.
    9·- Mischung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10 Gew.-$ Polyvinylchlorid, I^ Gew.-^ Diisobutylphthalat als Weichmacher, 6,5 Gew.-$ oxidiertes Bitumen, 0,5 Gew.-$ Kieselsäuregel als thixotropes Mittel, 9»0 Gew.-$ eines Mineralharzes als Lösungsmittel und 60 Gew.-^ Füllmittel in Fom von Baryta, Calciumcarbonat und Asbestfaser umfaßt.
    10.- Korrosions- und abriebfeste Überzüge, insbesondere zur Verwendung auf Metalloberflächen, erhalten aus einer Mischung gemäß Anspruch 1 bis 9·
    Der Patentanwalt:
    509834/0961
DE2503557A 1974-02-20 1975-01-29 Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge auf Metalloberflächen Expired DE2503557C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT48563/74A IT1008275B (it) 1974-02-20 1974-02-20 Composizione particolarmente per rivestimento protettivo di metalli

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Publication Number Publication Date
DE2503557A1 true DE2503557A1 (de) 1975-08-21
DE2503557C2 DE2503557C2 (de) 1984-11-08

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2503557A Expired DE2503557C2 (de) 1974-02-20 1975-01-29 Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge auf Metalloberflächen

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JP (1) JPS50126725A (de)
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DD (1) DD116254A5 (de)
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