DE2503557C2 - Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge auf Metalloberflächen - Google Patents

Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge auf Metalloberflächen

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Description

Vinylchloridhoniopolymerisate werden vorzugsweise durch Emulsionspolymerisation hergestellt Bei Verwendung von Mischpolymerisaten ist das Hauptmonomere des Mischpolymerisats Vinylchlorid, wobei als Comonomeres eine Verbindung aus der Gruppe von Vinylacetat, Vinylpropionat, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Maleinsäureester (wie Butylmaleat), Butylacrylat, Butylmethacrylat, Acrylnitril, Vinylidenchlorid verwendet wird.
Der im erfindungsgemäßen Präparat verwendete Weichmacher kann jeder 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 Cj-.. C9- und Cn-Alkoholen, Diisodecylphthalat, Diisoundecylphthalat und die Phosphorsäureester, wie Tricresylphosphat, Bis-(2-äthylhexyl)-phenylphosphat, Tris-(2-äthylhexyl)-phosphat, Diphenylcresylphosphat oder die Ester von Adipinsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure oder Azelainsäure, sein.
Die im erfindungsgemäßen Präparat verwendeten bituminösen Substanzen umfassen nicht nur die natürlichen Bitumen, wie z. B. diejenigen aus Trinidad und Seienizza, Gilsonit, die Asphaltpulver aus der mechanischen Behandlung von bituminösem Gestein der Abbruzzen oder Sizilien, sondern auch die Bitumenarten, die direkt als Destillationsrückstände von Rohöl erhalten werden, oxidierte Bitumen, die Rückstände aus Krackanlagen, Kohleteere, die Destillationsrückstände von Kohleteeren, die nach irgendeinem Verfahren erhaltenen tierischen und pflanzlichen Teere und Mischungen dieser Produkte.
Das erfindungsgemäße Präparat enthält zweckmäßig ein Thixotropiemittel, damit es einerseits vor seiner Aufbringung als stabile Paste und homogenes Produkt mit solcher Viskosität, daß as leicht durch Pulverisierung, insbesondere in einem luftlosen Sprähsystem, 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.
Von den im erfindungsgemäßen Präparat verwendbaren Thixotropiemitteln 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 gelatinösen 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-, Kalium-, Lithium-, Calcium-, Barium- und Strontiumsalze von Fettsäuren, z. B. Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, ölsäure, Rizinusölsäure, Linoleinsäure oder Linolsäure.
Das erfindungsgemäße Präparat kann auch geringe Mengen bestimmter Hilfsharze zur Verbesserung gewisser besonderer Eigenschaften des endgültigen Oberzuges 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—4 Gew.-Vp für Epoxyharze und von 1,0—5 Gew.-% für Phenolharze verwendet, wobei die Gewichtsprozente 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 verwendeten Füllmittel können z. B. Calciumcarbonat, Baryt, Talkum, Glimmer, Ton, Kaolin, Silicate oder Asbestfasern sein. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Präparates wird CaI-ciumcarbonat verwendet Dieses Carbonat 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.-%, 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 Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon und Methylisobutylketon oder Mischungen der obigen Lösungsmittel enthalten.
Das erfindungsgemäße Präparat liegt in Form einer weichen, homogenen Paste von dunkler Kastanienfarbe mit ausgezeichneter Alterungsbeständigkeit und Lagerfähigkeit vor, die es möglich macht, daß es vor der Ver-Wendung nicht gerührt zu werden braucht
Das erfindungsgemäße Präparat kann durch Pulverisierung auf Metalloberflächen aufgebracht werden, die bereits mit einem Grundierungsmittel vorbehandelt worden sind, wie dies in der Automobilindustrie, insbesondere für die untere Karosserie, der Fall ist.
Der nach der Pulverisierung gebildete Film des Schutzüberzuges haftet aufgrund der Anwesenheit des Thixotropiemittels im erfindungsgemäßen Präparat auf der Metalloberfläche. Diese Haftung am Träger wird noch verbessert, wenn die Härtung des Films durch Behandlung in einem Ofen bei Temperaturen zwischen 100 und 2000C 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. 50 488.
Die Schutzüberzüge aus dem erfindungsgemäßen Präparat haben weiterhin eine merkliche Antikorrosionswirkung, wenn sie dem Salzsprühtest (ASTM B-Il), dem Feuchtigkeitstest (ASTM D-1748 mit Kammer mit hoher Feuchtigkeit) und SO2 enthaltenden, korrodierenden Atmosphären (Kesternich-Test DIN 50 018) unterworfen werden.
Der aus dem erfindungsgemäßen Präparat erhaltene Schutzüberzug wurde dann zur Bestimmung seiner schalldämpfenden Wirkung getestet. Die Ergebnisse ■nach dem FIAT-Verfahren »Normalisation 955 645. Pa-
ragraphen 1.6.1 — 1.6.2—1.63« zur Bestimmung dieser Wirkung zeigen eine Abnahme der Geschwindigkeit von Vibrationen über 5 Decibel/sec.
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 Tabellen 1 und 2 dargestellt und sind keine Einschränkung.
15
Tabelle 1
Arbeitsbedingungen
für luftlose Sprühsysteme
20
Kompressionsverhältnis 45/1
zur Pumpe
Luftdruck in der Pumpe; 1,5-2,0
bar
Durchmesser der Sprühpistole; 0,89
mm
Winkel der Sprühpistolendüse; ° 60
Tabelle 2
Arbeitsbedingungen
für luftgetriebene Sprühsysteme
Kompressionsverhältnis 9/1
zur Pumpe
Luftdruck in der Pumpe; bar 2,5—3,0
Luftdruck in der Sprühpistole; bar 5,0
Durchmesser der 6,35
Sprühpistolendüse; mm
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 versehenen GefäE wurde das folgende Präparat hergestellt:
30
35
40
Bestandteil
Gew.-",
Dieses Präparat hatte die folgenden Eigenschaften:
Aussehen
Dichte bei 200C
Brookfield-Viskosität bei 25°
(7,20 U/min)
Luftloses Versprühen
(Düse Graco 635)
pastig,
homogen
1,7
40 000 mPas
gut
Dieses Präparat wurde auf ein bereits mit einem Grundstrich überzogenes Metallsubstrat aufgebracht; der erhaltene Film wurde in einem Ofen bei 130° C 30 Minuten einer Aushärtung unterworfen. Nach der Ofenbehandlung zeigte der Film die folgenden Eigenschaften:
Haftung (0,3 mm Dicke)
Abrieb Shore A Härte
gut
7 kg/mm
83
25
Beispiel 2
In dem in Beispiel 1 beschriebenem Gefäß wurde das folgende Präparat für Schutzüberzüge hergestellt:
Bestandteil Gew.-°/o
Polyvinylchlorid 5,0
Diisobutylphthalat 15,0
Epoxyharz 0,5
Phenol-Formaldehyd- Harz 3,0
Bitumen (Destillationsrückstand 5,0
von Rohöl)
Kieselsäuregel 1,0
Füllmittel (Asbestfaser, Baryt, 55,5
Calciumcarbonat)
Mineralharz 15.0
Die Bestandteile wurden zu einer weichen, homogenen, dunkel kastanienfarbenen Paste mit den folgenden Eigenschaften gemischt:
Dichte bei 15°C
Brookfield-Viskosität bei 25°
7- 5 U/min
7—20 U/min
1,76
lOOOOOmPas 42 000 mPas
Dieses Präparat wurde durch ein luftloses Sprühsystem-PuIverisierungsverfahren auf ein Metallsubstrat aufgebracht. Dann wurde der erhaltene Film mit den folgenden Ergebnissen dem Korrosionstest unterworfen:
Oxidiertes Bitumen
Diisobutylphthalat
Polyvinylchlorid
Mineralharz
Calciumcarbonat
Kieselsäuregel
Asbestfaser
6,5 Beständigkeit gegen mehr als
14,0 60 Salzsprühmaterial 500 Std.
10,0 (Salzsprühtest ASTM B-117)
9,0 Beständigkeit gegen mehr als
38,7 Feuchtigkeit 500 Std.
20,0 (ASTM D-1748 mit Kammer
0,5 65 mit hoher Feuchtigkeit)
1,3 Beständigkeit in mehr als
korrodierender Atmosphäre 170 Std.
(Kesternich Test DlN 50 018Ϊ
3 25 03 ι,
7
Beispiel
557
In dem in Beispiel 1 beschriebenen Gefäß wurde das folgende Präparat hergestellt:
Bestandteil Gew.-%
Polyvinylchlorid 18,5
Dibutylphthalat 30,0
Polyamidharz 1,0
Bitumen (Destillationsrückstand von 15,0
Rohöl)
Kieselsäuregel 0,5
Calciumcarbonat 34,0
!,0
bei normaler Temperatur keines
bei 13° C keines
Biegen auf Spanndorn von 20 mm kein
freigelegtes
Metall
Haftung auf lackierter Folie gut
(Filmdicke 0,3 mm)
Abrieb 18,0 kg/mm
Feststoffgehalt 99,0%
(2 Std. bei 140° C)
Vergleichsversuch 4 Bitumen-Gehalt: 18% Im Dorn-Biegetest ist eine Rißbildung zu beobachten.
Vergleichsversuch 5 Silicagelgehalt:0,05% Die Mischung ist nach dem Versprühen inhomogen.
Vergleichsversuch 6 Silicagelgehalt: 2% Die erhaltene Mischung ist zu viskos, um mit einem Sprühsystem aufgetragen werden zu können.
Der durch ein iuftloses Sprühsystem dieses Präparats erhaltene Film wurde den folgenden Tests unterworfen:
Vertikales Fließen (Filmdicke 1 mm)
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, um Präparate mit guter Alterungsund 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.
Vergleichsversuche
Gemäß Beispiel 3 wurden verschiedene Mischungen hergestellt, wobei jedoch jeweils eine Mischungskomponente in einem Mengenanteil außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches eingesetzt wurde. Die Mengenanteile der anderen Komponenten entsprachen denen von Beispiel 3, wobei die Restmenge jeweils auf den Füllstoff entfiel. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Vergleichsversuch 1
PVC-GehaIt:3,5%
Die Abriebbeständigkeit der Mischung beträgt nur 3,2 kg/mm.
Vergleichsversuch 2
PVC-Gehalt:25%
Im Vertikalfließtest bei 130° C ist ein geringes Fließen feststellbar.
Vergleichsversuch 3 Bitumen-Gehalt: 3,5%
Bei Prüfung der Haftung auf einer gelackten Platte ist nur eine sehr schlechte Haftung feststellbar.

Claims (8)

teren Teil des Wagens, die hart auftreffenden Materia-Patentansprüche: lien, wie Kies, Sand und Staub, ausgesetzt werden, sowie auf dem Gebiet elektrischer Haushaltsgeräte, insbeson-
1. Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge auf dere zum Schalldichtmachen und zum Schutz innerer Metalloberflächen, dadurch gekennzeich- 5 Oberflächen von elektrischen Haushaltsgeräten, wie uet, daß sie etwa5 bis 20 Gew.-% Vinylharz, etwa Waschmaschinen, Spülmaschinen, gegen Korrosion. 10 bis 30 Gew.-°/o Weichmacher für das Vinylharz, 5 Präparate mit Antücorrosions-, Antiabrieb- und schallbis 15 Gew.-% bituminöse Substanzen, 0,1 bis 1,5 dämpfenden Eigenschaften, die auf den obengenannten Gew.-% Thixotropiemittel und 20 bis 65 Gew.-°/o Gebieten als Schutzüberzug von Metalloberflächen Füllmittel sowie gegebenenfalls 0,5 bis 5 Gew.-%, io verwendet werden, sind bekannt
bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, Die Produkte müssen jedoch verschiedene Bedingun-
Hilfsharz aus der Gruppe der Polyamidharze, Ep- gen, wie Beständigkeit gegen stark variierende Tempe-
oxyharze und Phenol-Formaldehyd-Harze und 0 bis raturen, gute Haftung auf den Metallsubstraten, Lager-
15 Gew.-% Lösungsmittel aus der Gruppe der Erd- fähigkeit sowie wirtschaftliche Forderungen erfüllen.
ölfraktionen, aliphatischen, cycloparaffinischen und 15 Obgleich die in der Vergangenheit, verarbeiteten und
aromatischen Kohlenwasserstoffe, chlorierten Koh- verwendeten Präparate einigermaßen zufriedenstellend
lenwasserstoffe, Ketone oder Mischungen derselben sind, haben sie doch verschiedene Nachteile, weil sie nur
enthält einen Teil der. geforderten Eigenschaften aufweisen.
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Gewöhnlich umfassen die verwendeten Präparate Bizeichnet, daß das Vinylharz ein Homopolymerisat 20 tumenlösungen und Füllstoffe; siehe britische Patentvon Vinylchlorid oder ein Mischpolymerisat von Vi- schrift 11 01 799 oder kanadische Patentschrift 7 94 751. nyichlorid mit einem mischpolymerisierbaren Ko- Diese Produkte haben gute Antikorrosions- und schallmonomeren ist, wobei das Vinylchlorid den Haupt- dämpfende Eigenschaften und sind billig, sie lassen jebestandteil darstellt doch bezüglich Abriebfestigkeit, Haftung und Bestän-
3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- 25 digkeit gegen niedrige Temperaturen viel zu wünschen kennzeichnet, daß der Weichmacher für das Vinyl- übrig.
harz ein Ester einer aliphatischen oder aromatischen Andere Produkte, die insbesondere als Überzüge für
Di- oder Tricarbonsäure oder ein organisches die untere Karosserie verwendet werden, beruhen auf
Phosphat ist gefüllten Polyvinylplastisolen. Diese Produkte haben
4. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 30 gute Antikorrosions- und Antiabriebeigenschaften, sind dadurch gekennzeichnet, daß die bituminösen Sub- jedoch teuer, haben eine schlechte Lagerfähigkeit und stanzen ausgewählt sind unter natürlichem Bitumen, bewirken außerdem eine beträchtliche Abnutzung der bituminösen Rückständen aus der Rohöldestillation, Anlagen, die zu ihrer Aufbringung verwendet werden, oxidiertem Bitumen, Teeren und pflanzlichen oder Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung tierischen Pechen sowie Mischungen derselben. 35 eines Präparats für Schutzüberzüge auf Metalloberflä-
5. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, chen mit einer optimalen Kombination der geforderten dadurch gekennzeichnet daß das Thixotropiemittel Eigenschaften bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit das ausgewählt ist unter kolloidaler Kieselsäure, den Re- leicht mit von Luft unterstützten oder luftlosen Sprühaktionsprodukten von Bentoniten mit Aminen, den systemen verarbeitet werden kann.
Alkali- oder Erdalkalimetallsalzen von Monocar- 40 Gegenstand der Erfindung ist eine sprühbare Mi-
bonsäuren. schung für Schutzüberzüge auf Metalloberflächen, die
6. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im wesentlichen etdadurch gekennzeichnet, daß die Füllmittel ausge- wa 5—20 Gew.-% Vinylharz, etwa 10—30 Gew.-% wählt sind unter Calciumcarbonat, Baryt, Talkum, Weichmacher für das Vinylharz, etwa 5—15 Gew.-% Tonen, Kaolin, Silicaten oder Asbestfasern. 45 bituminöse Substanzen, etwa 0,1 — 1,5 Gew.-% Thixo-
7. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, tropiemittel und etwa 20—65 Gew.-% Füllmittel entdadurch gekennzeichnet, daß sie 10 Gew.-% Polyvi- hält.
nyichlorid, 14 Gew.-% Diisobutylphthalat als Weich- Das erfindungsgemäße Präparat umfaßt gegebenenmacher, 6,5 Gew.-% oxidiertes Bitumen, 0,5 Gew.-°/o falls auch eine geringe Menge, gewöhnlich 0,5—5 Kieselsäuregel als Thixotropiemittel, 9,0 Gew.-% ei- 50 Gew.-%, bezogen auf das endgültige Präparat eines nes Mineralharzes als Lösungsmittel und 60 Gew.-°/o Hilfsharzes zur Verbesserung der Endeigenschaften des Füllmittel in Form von Baryt, Calciumcarbonat und Schutzüberzuges, insbesondere seiner mechanischen Ei-Asbestfasern enthält. genschaften.
8. Verwendung der Mischungen nach einem der Das erfindungsgemäße Präparat kann weiterhin auch Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von korrosions- 55 unterschiedliche Zusätze enthalten, die gewöhnlich auf und abriebfesten Überzügen auf Metalloberflächen. dem Gebiet polymerer Mischungen verwendet werden,
wie Lösungsmittel, Dispergierungsmittel, Stabilisatoren,
Rostschutzmittel, Polymerisationskatalysatoren.
Das erfindungsgemäße Präparat liegt gewöhnlich in 60 Form eines nicht fließbaren Produktes mit pastöser
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Präparate Konsistenz vor, das ein Polyvinylpastisol in inniger Mifür Schutzüberzüge, insbesondere zur Verwendung als schung mit Kohlenwasserstofffraktionen mit hohem Schutzüberzüge für Metalloberflächen. Die vorliegende Siedepunkt zusammen mit Zusätzen und geeigneten Erfindung betrifft vor allem Präparate mit Antikorrosi- Füllmitteln in genau definierten Verhältnissen umfaßt sons- und Antiabriebeigenschaften, die außerdem 65 Das im erfindungsgemäßen Präparat verwendete Vischalldämpfend sind. nylharz umfaßt vorzugsweise ein Vinylchloridhomopo-
Diese Präparate finden weite Verwendung in der Au- lymerisat oder ein Mischpolymerisat aus Vinylchlorid tomobilindustrie, insbesondere für Oberflächen im un- mit einem mischpolymerisierbaren Monomeren.
DE2503557A 1974-02-20 1975-01-29 Sprühbare Mischung für Schutzüberzüge auf Metalloberflächen Expired DE2503557C2 (de)

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