DE2711896A1 - Bindemittel und ein dasselbe enthaltendes ein-packungs-ueberzugsmittel - Google Patents

Bindemittel und ein dasselbe enthaltendes ein-packungs-ueberzugsmittel

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DE2711896A1 DE19772711896 DE2711896A DE2711896A1 DE 2711896 A1 DE2711896 A1 DE 2711896A1 DE 19772711896 DE19772711896 DE 19772711896 DE 2711896 A DE2711896 A DE 2711896A DE 2711896 A1 DE2711896 A1 DE 2711896A1
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Description

  • Bindemittel und ein dasselbe enthaltendeS
  • Ein-Packungs-Überzugsmittel Die Erfindung betrifft ein Bindemittel, insbesondere ein Bindemittelgemisch, das teilchenförmige Feststoffe enthält,und besonders ein zinkgefülltes Ein-Packungs-Bindemittelgemisch bzw. -Uberzugsmittel, das beim Aufbringen auf metallische Oberflächen denselben galvanischen Schutz verleiht Zink.gefüllte Schutzüberzüge sind zum Schutz von Metalloberflächen, insbesondere eisenhaltigen Oberflächen, gegen Korrosion verwendet worden. Beispielsweise beschreibt die US-PS 3 056 684 einen zinkgefüllten Überzug, der ein partiell hydrolysiertes Tetraethylorthosilikat als Bindemittel verwendet.
  • Ein anderer Versuch zur Herstellung von zinkgefüllten Schutzüberzügen wird in der US-PS 3 730 743 beschrieben, worin Zinkstaub in ein Bindemittel eingearbeitet wird, das aus der Hydrolyse und Kondensation eines Alkylpolysilikats erhalten wurde. Wenn diese Bindemittel mit Zink vermischt und auf eine Oberfläche aufgebracht werden, härtet oder trocknet der dabei entstehende Überzug in wenigen Stunden. Jedoch wenn das Zink dem Bindemittel zum Zeitpunkt des Verpackens zugesetzt wird, bewirkt die Reaktivität des Zinks mit dem Bindemittel Gelierung innerhalb von Stunden, was eine unannehmbar kurze Lagerbeständigkeit bedeutet.
  • Viele der zinkgefüllten Ein-Packungs-Schutzüberzüge, die bisher hergestellt wurden, weisen ein zweites Problem im Zusammenhang mit Gasentwicklung auf. In derartigen Formulierungen wird im Behälter ein Gas, anscheinend Wasserstoff, erzeugt bei der Lagerung bei Raumtemperatur für mehr als etwa 2 Monate.
  • Ein Versuch, das Problem der Gasentwicklung in einem zinkgefüllten Ein-Packungs-Überzugsmittel zu lösen, besteht darin, das Material in Behälter zu verpacken, die ein Druckablaßventil aufweisen, das das Entweichen von Wasserstoff gestattet.
  • Jedoch sind derartige Abweichungen von Standardverpackungsverfahren unerwünscht, da sie Spezialbehälter erfordern und das Verpackungsverfahren komplizieren. Außerdem birgt ein solcher Versuch eine Gefahr für die Sicherheit in sich, da entflarr.tare Lösungsmittel ebenfalls durch das Druckablaßventil entweichen können.
  • Andere zinkreiche Überzugsmittel, die eine im wesentlichen nicht wäßrige kolloidale,in einem organischen Lösungsmittel suspendierte Kieselerde, Zinkchlorid und Zinkstaub enthalten, sind in der US-PS 3 615 730 beschrieben worden. Man stellte fest, daß diese Überzugsmittel gewisse Nachteile besitzen, z.B. sind sie nur bis zu etwa 1 Monat stabil.
  • Es war somit unmöglich, die vorstehend beschriebenen zinkgefüllten Ein-Packungs-Silikatüberzüge herzustellen, die bis zu mehreren Monaten stabil sind und die Überzuge erzeugen, deren Qualität derjenigen der erfindungsgemäßen Überzüge gleicht.
  • Aufgabe der Erfindung war es somit, ein Bindemittelgemisch sowie herzustellen / ein Ein-Packungs-Überzugsmittel bereitzustellen, das kathodisch aktive Metalle enthält, insbesondere ein zinkgefülltes Überzugsmittel für eisenhaltige Substrate, das im wesentlichen frei von Wasserstoffentwicklung ist, einen harten abriebfesten Überzug auf einem eisenhaltigen Substrat binnen 1 bis 24 Stunden liefert und eine Lagerbeständigkeit von mindestens 4 Monaten aufweist.
  • Es wurde nun gefunden, daß ein überlegener Ein-Packungs-Schutzüberzug hergestellt werden kann aus einem Bindemittel, das ein Alkylpolysilikat, welches auf einen Grad von 50 bis 65 s hydrolysiert worden ist, Zinkchlorid und ein organisches Lösungsmittel enthält. Das dabei entstehende Bindemittel wird mit einem kathodisch aktiven Metall und gegebenenfalls Füllstoffen kombiniert und auf eisenhaltige Substrate unter Bildung eines Schutzüberzugs aufgebracht.
  • Das erfindungsgemäß verwendbare Alkylpolysilikat ist vorzugsweise Ethylpolysilikat, welches ein Gemisch aus Ethylpolysilikaten mit etwa 40 ß verfügbarer Kieselerde ist und durchscr.nivtlicn etwa 5 Siliciumatome je Molekül enthält. Es kann aus der gesteuerten Hydrolyse von Tetraethylsilikat stammen.
  • Die Formel für das Ethylpolysilikat kann wie folgt dargestellt werden: /Weitere Information zur Herstellung der vorstehend beschriebenen partiellen Hydrolyseprodukte von monomeren Organosiliciumverbindungen sind in dem Artikel von H.D. Hogan und C.A. Setterstrom mit dem Titel "Ethyl Silicates" in Industrial and Engineering Chemistry, Bd. 39, S. 1364, Nr. 11 (1947) zu findenT.
  • Das Bindemittelgemisch wird hergestellt, indem man das Ethylpolysilikat mit ausreichend Wasser und saurem Katalysator xermischt, um das Ethylpolysilikat auf einen Grad von 50 bis 65 ^ in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels mit einem Siedebereich von etwa 800C bis etwa 2500C zu hydrolysieren.
  • Es wurde gefunden, daß der Hydrolysegrad kritisch ist, um ein Ein-Packungs-überzugsmittel mit der gewünschten Härte, Lagerbeständigkeit und Gebrauchs dauer bereitzustellen. Wenn der Hydrolysegrad des Alkylpolysilikats unter etwa 50 % liegt, ist die Bleistifthärte des dabei entstehenden Überzugs nach 1 Stunde weniger als 4B,und nach 24 Stunden beträgt die Bleistifthärte etwa F. Wenn der Hydrolysegrad des Alkylpolysilikats über etwa 65 Z liegt, ist die Bleistifthärte des dabei entstehenden Überzugs nach 1 Stunde etwa 3B und nach 24 Stunden etwa 6H. Jedoch beträgt die Gebrauchsdauer des Überzugsmittels nur 2 Tage und die Lagerbeständigkeit nur etwa 10 Tage.
  • Der Ausdruck Hydrolysegrad betrifft die Menge Wasser, die erforderlich ist, um 50 bis 65 % der mit den Siliciumatomen verknüpften Alkoxygruppen zu hydrolysieren, berechnet auf der Basis von Tetraethylorthosilikat. Somit beträgt bei der Verwendung von Alkylpolysilikat die Wassermenge, die erforderlich ist, um einen Hydrolysegrad von 50 bis 65 % zu erzielen, 0,08 bis 0,21 Mol Wasser je Mol Alkoxy am Alkylpolysilikat.
  • Obgleich es nicht wesentlich ist, wird es bevorzugt, ein Lösungsmittel bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittelgemischs zu verwenden. Beispiele für bevorzugte Lösungsmittel sind die höhersiedenden Ather wie Monoalkylenglykol, flonoalkyläther, Dialkylenglykolmonoalkyläther, Dialkylenglykoldialkyläther und die Monoalkylenglykoldialkyläther. Andere verwendbare Lösungsmittel sind Ketone wie Aceton; Alkohole wie Athanol, Isopropanol, Butanol, Hexanol, Diacetonalkohol; Glykole wie Ethylenglykol und Polyalkylenglykole; Kohlenwasserstofflösungsmittel wie Hexan, Heptan, Benzol, Toluol, Xylol; chlorierte Kohlenwasserstofflösungsmittel und deren Gemische.
  • Die Trockenzeit, Viskosität usw. können durch die richtige Wahl der Lösungsmittel oder deren Gemische eingestellt werden.
  • Das Verhältnis von Lösungsmittel zu Alkylpolysilikat kann weitestgehend schwanken und hängt von den gewünschten Eigenschaften im fertigen Bindemittel ab. Somit kann das Verhältnis irgendwo innerhalb des Bereichs von etwa 0,5:1 bis 10:1 liegen.
  • Obgleich die Menge der für die Hydrolyse des Alkylpolysilikats erforderlichen Säure nicht kritisch ist, wird bevorzugt, daß die Säure in einer Menge vorliegt, die einen pH-Wert von etwa 1,0 bis etwa 6,5 und besonders bevorzugt etwa 1,4 bis 5,5 liefert. Geeignete verwendbare anorganische Säuren sind Salzsäure, Schwefelsäure und Fluorwasserstoffsäure. Diese Säuren können entweder allein oder in Kombination verwendet werden.
  • Auch lassen sich monobasische und dibasische organische Säuren verwenden sowie Metallchloride, Nitrate, Sulfate und Metall salze von Carbonsäuren, worin das Metall ein Metall der Gruppe II, III oder IV des Periodischen Systems ist. Beispiele für geeignete organische Säuren sind Essigsäure, Buttersäure, Capronsäure, Caprinsäure, Palmitinsäure, Oleinsäure, Oxalsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Acrylsäure, Maleinsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Suberinsäure und Sebacinsäure. Andere verwendbare organische Säuren sind Benzoesäure, Toluolsulfonsäure, Alkylphosphorsäuren, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 C-Atome enthält und halogenierte Carbonsäuren.
  • Die Methoden zur Herstellung der Bindemittelgemische sind dem Fachmann bekannt, jedoch wird vorgezogen, daß das vorstehende Polysilikat in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird und anschließend soviel Wasser, vorzugsweise angesäuertes Wasser, zugesetzt wird, um einen Hydrolysegrad von 50 bis 65 % zu erreichen. Die Hydrolysetemperatur ist nicht kritisch und kann zwischen etwa 250C bis zu etwa 80 0C und vorzugsweise 30 bis etwa 5O0C liegen.
  • Das Bindemittelgemisch wird durch Zugabe von Zinkchlorid zum nydrolysat in einer Menge von etwa 3 bis 5,5 %, vorzugsweise etwa 3,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrolysats (hydrolysiertes Silikat und organisches Lösungsmittel) hergestellt.
  • Ein Überzugsmittel wird hergestellt, indem man vorstehendes Bindemittelgemisch mit feinteiligen Feststoffen, z.B. kathodiscn aktiven Metallen wie Zinkstaub und gegebenenfalls Flistoffen vermischt und anschließend in Gegenwart einer inerten Atmosphäre mindestens 0,5 Stunden rührt. Das Überzugsmittel wird auf Metallsubstrate aufgebracht, um denselben galvanischen Schutz zu verleihen. Andere verwendbare kathodisch aktive Metalle sind Aluminium und Magnesium. In diesen überzügen verwendbare Füllstoffe oder Streckmittel sind Metalloxide wie Bleioxid, Eisenoxid, Tonerde, Titandioxid, Dieisenphosphid und ähnliche. Häufig ist es wünschenswert, anstelle des reinen Metallstaubs ein Gemisch aus Metallstaub und einem geeigneten Füllstoff wie Calcium- und Magnesiummetasilikat oder dieselben enthaltende Mineralien zu verwenden. Andere Füllstoffe, insbesondere faserhaltige Mineralfüllstoffe wie Asbest, Kieselerde, raffinierte Tone, faserhaltiger Talk, faserhaltiges Calciummetasilikat, Gips und ähnliche können ebenfalls mit dem Metallstaub wie Zinkstaub in diese Überzugsmittel eingearbeitet werden. Weitere Materialien, die sich in die Überzugsmittel einarbeiten lassen, sind Pigmente wie Zinkchromat, Cadmiumsulfid und die meisten der Lithopone.
  • Das Verhältnis von Bvindemittel zu teilchenförmigen Feststoffen hängt weitestgehend davon ab, was der Kunde bevorzugt oder welc.le besonderen Zwecke erfüllt werden sollen. Im allgemeinen liegt das Verhältnis von Bindemittel zu teilchenförmigen Feststoffen, d.h. einem kathodisch aktiven Metall und Füllstoffen, i 3raich von 70:30 bis 10:90 auf Gewichtsbasis. Wo jedoch kein Füllstoff wie die vorstehend genannten Calcium- und Magnesiummetasilikate in dem Mittel enthalten ist, beträgt das Verhältnis von Bindemittel zu kathodisch aktivem Metall vorzugsweise etwa 10:90 bis etwa 50:50 auf Gewichtsbasis.
  • Im allgemeinen können diese ueberzüge bei Umgebungstemperatur binnen etwa 1 bis 24 Stunden gehärtet werden, jedoch können die Überzüge gegebenenfalls bei Temperaturen von etwa 4O0C bis sogar 5O00C gehärtet werden. Natürlich werden bei diesen erhöhten Temperaturen die Härte zeiten wesentlich geringer sein.
  • Die der Erfindung entsprechenden bevorzugten Überzüge haben einen Flammpunkt von etwa 26,7 bis etwa 660C (Methode mit hängendem offenen Becher (tag open cup method) ) und eine Gebrauchsdauer, die die Forderungen von im wesentlichen allen Anwendungsgebieten erfüllt.
  • Oft ist es wünschenswert, diesen überzugsmitteln weiteres organisches Lösungsmittel zuzusetzen, um dünne Überzugs filme auf Metallsubstraten zu bilden. Diese verdünnten Mittel sind besonders als "Werkstattgrundiermittel (shop primers)" geeignet, d.h. sie sind besonders zur Verwendung als Vorkonstruktionsgrundiermittel geeignet, um Stahlplatten vor ihrer Einarbeitung in eine Struktur wie ein Schiff Schutz zu verleihen.
  • Die fertige Struktur kann dann mit einem erfindungsgemäßen konzentrierteren Überzugsmittel überzogen werden.
  • Diese Überzugsmittel können auf ein gereinigtes Metallsubstrat durch Streichen, Sprühen oder andere übliche bekannte Methoden aufgebracht werden. Sie zeigen beim Aufbringen ausgezeichnete Haftung und können in einigen Fällen erfolgreich auf saubere Stahloberflächen aufgebracht werden ohne vorheriges Sandstrahlen.
  • Gute Haftung auf dampfgalvanisierten Oberflächen ist ebenfalls erreicht worden. Diese Überzugsmittel frieren nicht, noch werden die überzüge durch grelles Sonnan1ict bei tropischen Temperaturen nachteilig beeinflußt. Die überzüge weisen eine sehr gute Salzsprühbeständigkeit sowie Beständigkeit gegenüber Brenn- und Kraftstoffen und organischen Lösungsmitteln auf.
  • Die Überzüge lassen sich leicht pigmentieren und können somit ohne irgendeine Deckschicht verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel besitzen einzigartige Eigenschaften, d.h. sie können zu Ein-Packungs-Systemen formuliert und mindestens 6 Monate lang ohne Gelbildung gelagert werden und sind im wesentlichen frei von Gasbildung.
  • Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Alle darin angegebenen Teile sind Gewichtsteile, außer wenn etwas anderes angegeben wird.
  • Beispiel 1 (a) Ein Hydrolysat wurde hergestellt, indem man langsam unter Rühren 22,5 Teile entionisiertes Wasser einem Reaktor zusetzte, der 1000 Teile Ethylsilikat "40", 1 177 Teile Ethylenglykolmonoethyläther und 3 Teile Zinkchlorid enthielt, und danach das Reaktionsgemisch etwa 2 Stunden lang bei einer Temperatur bis zu etwa 600C rührte.
  • Etwa 1000 Teile des vorstehend hergestellten Hydrolysats wurden mit etwa 40 Teilen Zinkchlorid versetzt und das Gemisch 2 Stunden lang auf 45°C unter Rühren erhitz, unter Bildung des Bindemittelgemischs.
  • (b) Ein Uberzugsmittel wurde dann hergestellt, indem man 241 Teile des vorstehend hergestellten Bindemittelgemischs mit 21 Teilen 1,Celite 499", 3 Teilen Bentone 27" und 735 Teilen Zinkstaub (2 bis 7 ) unter Rühren in einer inerten Atmosphäre 0,5 Stunden lang vermischte und anschließend auf ein schwach sandgestrahltes Stahlsubstrat aufbrachte. Nach Trocknen auf 50 % relative Feuchte bei 25°C wurde der Überzug nach 1 Stunde und wieder nach 24 Stunden auf Härte gemäß dem Standardhärtetest getestet.
  • In diesem Test wurden Bleistifte mit verschiedenan Härtegraden entsprechend 6B, 4B, 3B, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H usw.
  • verwendet. Diese Werte stellen eine progressive Steigerung der Härte dar. Der Bleistift wird in einem 450 Winkel zum Zintberzug,wie er auf die Stahlplatte aufgebracht wurde, gehalten,und es wird mittlere Kraft angewandt, bis der Überzug entfernt worden ist. Die Eigenschaften, z.B. Härte, Lagerbeständigkeit und Gebrauchsdauer, werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht. Die Lagerbeständigkeit und die Gebrauchsdauer wurden bei 250C bestimmt.
  • Beispiel 2 (a) Man verfuhr nach Beispiel l(a) mit dem Unterschied, daß 48 Teile Wasser dem Reaktor zugesetzt wurden, der 1115 Teile Ethylenglykolmonoethyläther, 1000 Teile Ethylsilikat "40" und 3 Teile Zinkchlorid enthielt. Etwa 1000 Teile des sich dabei bildenden Hydrolysats wurden mit etwa 40 Teilen Zinkchlorid versetzt und das Gemisch 2 Stunden lang auf 450C unter Bildung eines Bindemittelgemischs erhitzt.
  • (b) Man stellte ein Überzugsmittel gemäß Beispiel 1(b) her, mit dem Unterschied, daß anstelle des im Beispiel l(a) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 2(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf eine Stahlplatte aufgebracht und die Härtewerte nach lstündigem und wieder nach 24stündigem Trocknen auf 50 « relative Feuchte bei einer Temperatur von 250C bestimmt. Die Eigenschaften werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 3 (a) Man verfuhr nach Beispiel l(a) mit dem Unterschied, daß 60 Teile Wasser einem Reaktor zugesetzt wurden, der 1140 Teile Ethylenglykolmonoethyläther, 1000 Teile Ethylsilikat "40" und 3 Teile Zinkchlorid enthielt.
  • Ein Bindemittelgemisch wurde hergestellt, indem man etwa 1000 Teile des vorstehend hergestellten Hydrolysats mit etwa 40 Teilen Zinkchlorid versetzte.
  • (b) Man stellte ein Überzugsmittel gemäß Beispiel l(b) her, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel l(a) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 3(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf eine Stahlplatte aufgebracht und die Härtewerte nach stündigem und wieder nach 24stündigem Trocknen auf 50 % relative Feuchte bei einer Temperatur von 250C bestimmt. Die Eigenschaften werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 4 (a) .lan verfuhr nach Beispiel l(a) mit dem Unterschied, daß 72 Teile Wasser einem Reaktor zugesetzt wurden, der 1128 Teile Ethylenglykolmonoethyläther, 1000 Teile Ethylsilikat "40" und 3 Teile Zinkchlorid enthielt.
  • Das dabei entstehende Hydrolysat wurde dann mit Zinkchlorid in einem Verhältnis von 40 Teilen Zinkchlorid je 1000 Teile Hydrolysat unter Bildung eines Bindemittelgemischs vermischt.
  • (b,* Wenn stellte ein Überzugsmittel gemäß Beispiel l(b) her, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel l(a) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 4(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf eine Stahlplatte aufgebracht und die Härtewerte nach stündigem und wieder nach 24stündigem Trocknen auf 50 % relative Feuchte bei einer Temperatur von 25 0C bestimmt. Die Eigenschaften werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 5 (a) Man verfuhr nach Beispiel l(a) mit dem Unterschied, daß 96 Teile Wasser einem Reaktor zugesetzt wurden, der 1096 Teile Ethylenglykolmonoethyläther, 1000 Teile Ethylsilikat "40" und 3 Teile Zinkchlorid enthielt, wobei sich ein Hydrolysat bildete. Dieses sich dabei bildende Hydrolysat wurde dann mit Zinkchlorid in einem Verhältnis von 40 Teilen Zinkchlorid je 1000 Teile des Hydrolysats unter Bildung eines Bindemittelgemischs vermischt.
  • (b) Man stellte ein Überzugsmittel gemäß Beispiel l(b) her, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel l(a) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 5(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf eine Stahlplatte aufgebracht und die Härtewerte nach lstündigem und wieder nach 24stündigem Trocknen auf 5C % relative Feuchte bei einer Temperatur von 25 0C bestimmt. Die Eigenschaften werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 6 (a) Für Yergleichszwecke wurde ein Mittel nach dem Verfahren des Beispiels l(a) hergestellt, worin 1000 Teile Ethylsilikat "40" mit 1200 Teilen Ethylenglykolmonoethyläther und 3 Teilen Zinkchlorid vermischt wurden.
  • Das dabei entstehende Mittel wurde dann mit Zinkchlorid in einem Verhältnis von 40 Teilen Zinkchlorid je 1000 Teilen des Mittels unter Bildung eines Bindemittels vermischt.
  • (b) Man stellte ein Überzugsmittel gemäß Beispiel l(b) her, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel l(a) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 6(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf eine Stahlplatte aufgebracht und die Härtewerte nach lstündigem und wieder nach 24stündigem Trocknen auf 50 % relative Feuchte bei einer Temperatur von 250C bestimmt. Die Eigenschaften werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 7 (a) Für Vergleichs zwecke wurde ein Bindemittelgemisch nach dem Verfahren des Beispiels l(a) hergestellt, mit dem Unterschied, daß 40 Teile Zinkchlorid weggelassen wurden.
  • (b) Man stellte dann ein Überzugsmittel gemäß Beispiel l(b) her, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel l(a) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 7(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf ein Stahlsubstrat aufgebracht und die Eigenschaften gemäß Beispiel l(b) bestimmt. Die Eigenschaften werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 8 (a) Für Vergleicnszwecke wurden 20 Teile Zinkchlorid mit dem gemäß Beispiel l(a) hergestellten Hydrolysat vermischt.
  • (b) Das dabei entstehende Bindemittel wurde dann mit Zinkstaub gemäß Beispiel l(b) vermischt, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel l(b) hergestellten Bindemittels das in Beispiel 8(a) hergestellte Bindemittel verwendet wurde. Das Mittel wurde auf ein Stahlsubstrat aufgebracht.
  • Die Eigenschaften des Überzugsmittels werden in nachstehender Tabelle gezeigt.
  • Beispiel 9 (a) Ein Hydrolysat wurde hergestellt, indem man 1000 Teile Ethylsilikat "40" mit 1220 Teilen Ethylenglykolmonoethyläther, 44 Teilen Wasser und 3 Teilen Zinkchlorid gemäß dem Verfahren des Beispiels l(a) vermischte. 1000 Teile des vorstehend hergestellten Hydrolysats wurden mit 124 Teilen Zinkchlorid versetzt und das Gemisch 2 Stunden lang auf 45 0C unter Rühren erhitzt, wobei sich das Bindemittel bildete.
  • (b) Ein Überzugsmittel wurde hergestellt, indem man etwa 241 Teile des im Beispiel 9(a) hergestellten Bindemittels mit 735 Teilen Zinkstaub (2 bis 7leu), 25 Teilen Celite 499 und 3 Teilen Bentone 27 versetzte und 0,5 Stunden in einer inerten Atmosphäre rührte. Die Eigenschaften des dabei entstehenden Überzugs werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • Beispiel 10 (a) Für Vergleichszwecke wurde ein Hydrolysat hergestellt, indem man 1500 Teile Tetraethylorthosilikat mit 655 Teilen Ethylenglykolmonoethyläther, 154 Teilen Wasser und 3 Teilen Zinkchlorid nach dem Verfahren des Beispiels l(a) vermischte. Etwa 1000 Teile des Hydrolysats wurden mit 40 Teilen Zinkchlorid vermischt und das Gemisch 2 Stunden lang unter Rühren auf 45 0C erhitzt, wobei sich das Bindemittel bildete.
  • (b) Ein Überzugsmittel wurde hergestellt, indem man etwa 241 Teile des in Beispiel 10(a) hergestellten Bindemittels mit 21 Teilen Celite 499, 3 Teilen Bentone 27 und etwa 735 Teilen Zinkstaub (2 bis 7 r) versetzte und 0,5 Stunden in einer inerten Atmosphäre rührte. Die Eigenschaften des dabei entstehenden Überzugs werden in nachstehender Tabelle veranschaulicht.
  • T A B E L L E Bei- Mol H2O/ Hydro- Zink- Härte Gebrauchs- Lagerbeständig- Lagerbeständigspiel Mol lysegrad chlorid dauer keit (Binde- keit (Überzugs-Nr. Alkoxy % % 1 Std. 24 Std. (Tage mittel) mittel) 1 0,08 50 4,0 4B 5H 30 >4 Monate >4 Monate 2 0,17 60 4,0 3B 6H 30 >4 Monate >4 Monate 3 0,21 65 4,0 3B 6H 30 >4 Monate >4 Monate 4 0,25 70 4,0 3B 6H 2 >4 Monate >4 Monate 5 0,33 80 4,0 3B 6H 2 >4 Monate >4 Monate 6 - 40 4,0 4B F 30 >4 Monate >4 Monate 7 0,08 50 - 6B 6B 30 >4 Monate >4 Monate 8 0,08 50 2,0 6B F 30 >4 Monate >4 Monate 9 0,15 58 5,4 6B 2H 30 >4 Monate >4 Monate 10 0,29 59+ 4,0 6B 3H 30 >4 Monate >4 Monate + Tetraethylorthosilikat Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß Überzugsmittel, die iKchlorid und Ethylpolysilikat,das auf einen Grad von 50-65% hydrolysiert worden ist, enthalten, eine Lagerbeständigkeit von über 3 Monaten besitzen, während ähnliche Überzugsmittel, worin das Ethylpolysilikat auf einen Grad von mindestens 70 » hydrolysiert worden ist, eine Lagerbeständigkeit von nur 10 Tagen oder weniger besitzen. Außerdem zeigt die Tabelle, daß, wenn Zinkchlorid aus einem Überzugsmittel weggelassen wird, das Ethylpolysilikat enthält, welches auf einen Grad von 50 fi hydrolysiert worden ist, die Härte nach 1 Stunde und nach 24 Stunden unannehmbar war. Außerdem kann beobachtet werden, daß, wenn anstelle von Ethylpolysilikat Tetraethylorthosilikat verwendet und auf den gleichen Grad hydrolysiert wird, die Härtewerte des dabei entstehenden Überzugs nach 1 Stunde unbefriedigend und nach 24 Stunden den erfindungsgemäßen Überzügen unterlegen sind.

Claims (12)

  1. P a t e n t a n 5 p r Lt c h e: 1. Bindemittel für ein Ein-Packungs-Überzugsmittel, bestehend im wesentlichen aus einem hydrolysierten Alkylpolysilikat mit einem Hydrolysegrad von 50 bis 65 X, einem organischen Lösungsmittel und 3 bis 5,5 Gew.-% Zinkchlorid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrolysats, wobei das Hydrolysat erhalten worden ist durch Hydrolyse des etwa 40 % SiO2 enthaltenden Alkylpolysilikats in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels und etwa 0,08 bis etwa 0,21 Mol Wasser je Mol Alkoxy am Alkylpolysilikat bei einem pH-Wert von 1,0 bis 6,5.
  2. 2. Bindemittel nach Anspruch 1, worin das Alkylpolysilikat Ethylsilikat "40" ist.
  3. 3. Ein-Packungs-Überzugsmittel, enthaltend das Bindemittel nach Anspruch 1 und teilchenförmige Feststoffe.
  4. 4. Mittel nach Anspruch 3, worin die teilchenförmigen Feststoffe kathodisch aktive Metalle sind.
  5. 5. Mittel nach Anspruch 4, worin die teilchenförmigen Feststoffe außerdem einen Füllstoff enthalten.
  6. 6. Mittel nach Anspruch 4, worin das kathodisch aktive Metall Zink ist.
  7. 7. Mittel nach Anspruch 5, worin das Verhältnis von Bindemittel zu teilchenförmigen Feststoffen von 10:90 bis 70:30 beträgt.
  8. 8. Verfahren zur Herstellung eines Ein-Packungs-Uberzugsmittels, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man teilchenförmige Feststoffe mit einem Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2 vermischt und das Gemisch nach mindestens 0,5 stündigem Rühren in einer inerten Atmosphäre verpackt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als teilchenförmige Feststoffe kathodisch aktive metalle verwendet.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als kathodisch aktives Metall Zink verwendet.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Bindemittel zu teilchenförmigen Feststoffen in einem Verhältnis von 10:90 bis 70:30 verwendet.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man Bindemittel zu kathodisch aktivem Metall in einem Verhältnis von 10:90 bis 50:50 verwendet.
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