DE2716588C3 - Korrosionsschutzgrundiermittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Polyvinylbutyral, Borat und gegebenenfalls ein Metallpulver enthaltendes Korrosionsschutzgrundiermittel.

Stahlrahmen und Bleche oder Rahmen für Stahlkonstruktionen, wie Schiffe und Brücken, sind bisher gewöhnlich mit einer Korrosionsschutz-Grundierung. d. h. mit einem Haftgrund versehen worden, nachdem Rost und Walzwerkzunder durch Sandstrahlen vollständig entfernt worden sind. Auf diese Weise sollte während der Verarbeitung eine Rostbildung verhindert werden. Die bisher üblichen Haftgrundmittel enthielten ein Zinkchiomatpigment oder Chromsäureanhydrid. Bei ihrer Anwendung besteht die Gefahr, daß die Arbeiter beim Aufspritzen des Haftgrundmittels gebildete Staubteilchen einatmen, die infolge der in ihnen enthaltenen Chromionen gesundheitsschädlich sind.

Diese Chromvergiftung ist ein schwerwiegendes soziales Problem. Aus diesem Grunde besteht ein starkes Bedürfnis nach einem gesundheitlich unbedenklichen Haftgrundmittel.

Es ist deshalb bereits versucht worden, anstelle von Zinkchromatpigment gesundheitlich unbedenkliche Pigmente zu verwenden. So ist z. B. aus der DD-PS 98 695 ein überschweißbarer Korrosionsschutz-Anstrichstoff bekannt, der als Bindemittel und/oder Pigment anorganische und/oder organische Borverbindungen enthält.

Gegenüber diesem Korrosionsschutzmittel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches zu schaffen, das neben der Überschweißbarkeit und Korrosionsschutzwirkung gute Fähigkeit zur haftfesten Verbindung mit einer Deckschicht und Verwendbarkeit des Überzuges für die Elektrophotographie aufweist.

Überraschend wird diese Aufgabe gelöst durch ein Polyvinylbutyral, Borat und ggf. ein Metallpulver enthaltendes Korrosionsschutz-Grundiermittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es in Gewichtsteilen 100 Polyvinylbutyral. 5-50 Phosphorsäure, 20-350 Borat und Molybdat oder Borat und Polyphosphat und ggf. 10-130 Metallpulver und/oder bis 200 Phenolharz enthält.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß das erfindungsgemäße Korrosionsschutzmittel hinsichtlich der Korrosionsschutzwirkung des damit erhaltenen Überzuges, dessen Fähigkeit zur haftfesten Verbindung mit einer Deckschicht, der Schweißbarkeit des mit dem Haftgrund versehenen Werkstückes, der Verwendbarkeil des Überzuges für die Elektrophotographie, der gesundheitlichen Unbedenklichkeit und der Umweltfreundlichkeit unter allen in Frage kommenden Bedingungen ausgezeichnete Eigenschaften aufweist.

Im Rahmen der Erfindung kann man als Polyvinylbtityralharz im Handel erhältliche Polyvinylbutyralharze

mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von etwa 500 bis 1000 und einem Butyrationsgrad von etwa 57 bis 70 MoI-% direkt verwenden.

Zu den im Rahmen der Verbindung verwendbaren Boraten gehören beispielsweise das

Zinkborat (2 ZnO - 3 B₂O₁ -3-5 H₂O),
Bariumborat (BaB₂O₄ ■ H₂O),
CaIciumborat(CaO · B₂O₃ - 5 H₂O),
Kaliumtetraborat (K₂B₄O₇ · 5 H₂O),
Calciumtetraborat (CaB₄O₇ · 6 H₂O),
Natriumtetraborat (Na₂B₄O₇),
Bariumtetraborat (BaB₄O₇),
Mangantetraborat (MnB₄O₇ · 8 H₂O),
Zinktetraborat (ZnB₄O₇),
Lithiumtetraborat (Li₂B₄O₇),

Magnesiummetaborat (Mg₂B₂O₄ · 8 H₂O) und
Aluminiumorthoborat (AI₂O₃ · B₂O₃).

Diese Borate können einzeln oder in einem Gemisch von zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden. Dabei werden Zinkborat und/oder Bariumborat besonders bevorzugt.

Zu den im Rahmen der Erfindung verwendbaren Polyphosphaten gehören beispielsweise Verbindungen, die durch die bei erhöhter Temperatur erfolgende Kondensationsreaktion von Phosphorsäure mit einem zwei- bis sechswertigen Metall oder seinem Oxid oder Hydroxid (mit »X« bezeichnet) bei einem P₂Os/X-Molverhältnis im Bereich von 1 bis 6 erhalten werden.
jo Dabei gehören zu den geeigneten Reaktionspartnern X beispielsweise die Metalle

Mg, Al, Ca, Zn, Mn, Fe und Ba,
die Oxide

MgO, Al₂O₃, CaO, ZnO, MnO₂, FeO, MoO₃,
BaO und WO₃
und die Hydroxide

Mg(OH)₂. AI(OH)₃, Ca(OH)₂. Zn(OH)₂,

Ba(OH)₂ und Fe(OH)₃.

Diese Polyphosphate können einzeln oder in einem Gemisch von zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden. Die Verwendung des Zinkpolyphosphats, Aluminiumpolyphosphats, des Calciumpolyphosphats und von Gemischen von zwei oder mehreren dieser Verbindungen wird besonders bevorzugt.

Als Molybdat kann man im Gemisch mit dem Borat beispielsweise das Zinkmolybdat und/oder das Calciummolybdat verwenden.

Die im Rahmen der Erfindung verwendete Phosphorsäure wird durch Hydratation von Diphosphorpentoxid erhalten.

Zu den geeigneten Phosphorsäuren gehören beispielsweise die

Metaphosphorsäure, Pyrophosphorsäure,
" Orthophosphorsäure, Triphosphorsäure,
Tetraphosphorsäure u. dgl.

Man kann diese Phosphorsäuren einzeln oder in Form von Gemischen von zwei oder mehreren von ihnen

bo verwenden.

Im Rahmen der Erfindung kann man jedes Metallpulver verwenden, das den gebildeten Überzügen eine elektrische Leitfähigkeit verleiht. Dabei können gewöhnliche Metallpulver mit einer Korngröße von etwa

h5 0,03 bis 0.08 mm verwendet werden. Insbesondere kann man im Rahmen der Erfindung Aluminiumpulver und Pulver aus Legierungen des Aluminiums mit mindestens einem der Metalle Zink, Magnesium, Zinn, Silicium,

Kupfer und Mangan verwenden. Die Verwendung von Aluminiumpulver wird besonders bevorzugt.

Diese Metallpulver können im Rahmen der Erfindung einzeln oder in Form eines Gemisches von zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält das Korrosionsschutz-Grundiermittel ein Phenolharz. In dieser Ausführungsform der Erfindung kann man ohne weiteres die handelsüblichen Phenolharze für Anstrichstoffe verwenden. Diese Phenolharze haben ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 100 bis 1000 und werden gewöhnlich durch eine Kondensationsreaktion zwischen einem Phenol und einem Aldehyd nach einem üblichen Verfahren erzeugt.

Wenn der Anteil des Gemisches aus dem Borat und dem Polyphosphat oder Molybdat außerhalb des angegebenen Bereichs liegt, erhält man eine geringere Korrosionsschutzwirkung.

In der ein Phenolharz enthaltenden Ausführungsform der Erfindung werden pro 100 Gewichtsteile des Polyvinylbutyralharzes vorzugsweise bis zu 200 Gewichtsteile, insbesondere 70 bis 170 Gewichtsteile, des Phenolharzes verwendet. Wenn mehr als 200 Gewichtsteile Phenolharz pro 100 Gewichtsteile des Polyvinylbutyralharzes verwendet werden, ist die Haftfestigkeit der Verbindung mit der Deckschicht geringer.

Ein in dem Korrosionsschutz-Grundiermittel gemäß der Erfindung verwendetes Metallpulver wird in einem Anteil von 10—130 Gewichtsteilen, vorzugsweise 15—90 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des Polyvinylbutyral verwendet. Wenn weniger als 10 Gewichtsteile Metallpulver pro 100 Gewichtsteile des Polyvinylbutyral verwendet werden, ist die Grundierung für die Elektrophotogr-jphie w-.niger gut verwendbar. Wenn mehr als 130 Gewbhtsteile Metallpulver pro 100 Gewichtsteile des Polyvinylbi yrals verwendet werden, hat die Grundierung eine geringere Korrosionsschutzwirkung und/oder Haftfestigkeit.

Mit einem Grundiermittel, das ein Polyvinylbutyral, Phosphorsäure und ein Borat, aber kein Molybdat oder Polyphosphat enthält, und mit einem Grundiermittel, das ein Polyvinylbutyral, Phosphorsäure und ein Molybdat oder Polyphosphat, aber kein Borat enthält, kann man keinen Überzug erhalten, der gemäß der Hauptaufgabe der Erfindung eine starke Korrosionsschutzwirkung hat.

Erfindungsgemäß wird eine starke Korrosionsschutzwirkung durch die Verwendung eines Korrosionsschutz-Grundiermittels erhalten, das ein Polyvinylbutyral, ein Gemisch aus einem Borat und einem Polyphosphat oder Molybdat, sowie Phosphorsäure und erforderlichenfalls ein Phenolharz und/oder ein Metallpulver enthält.

Zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Überzugsmittels werden ein Polyvinylbutyral und ein Gemisch aus einem Borat und einem Polyphosphat oder Molybdat mit eimern für ein Haftgrundmittel üblichen Lösungsmittel, beispielsweise mit einem Alkohol, vermischt und vermählen, ggf. zusammen mit einem anderen Pigment, z. B. einem Streck- oder Farbpigment, einem mit den übrigen Bestandteilen verträglichen anderen Harz oder Zusatz, einem Phenolharz ünd/ödef einem Metallpulver. Der auf diese Weise erhaltenen Hauptkomponente wird beim Auftragen des Grundiermittels eine getrennt angesetzte Phosphorsäurelösung zugesetzt.

Die auf diese Weise aus dem Grundiermittel gemäß der Erfindung gebildete Überzugsmasse wird nach einem üblichen Verfahren auf ein zu überziehendes

Substrat, beispielsweise- eine Eisen-, Aluminium- oder Zinkplatte oder dergleichen aufgetragen.

Der durch das Auftragen der vorgenannten Überzugsmasse erhaltene Überzug ist infolge der synergistischen Wirkung des Borats und des Molybdats oder Polyphosphats haftfest und dicht mit dem Metallsubstrat verbunden, so daß ein ausgezeichneter Korrosionsschutz erzielt werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen genauer erläutert, Dabti sind alle Teile und Prozentsätze auf Gewichtsbasis angegeben.

Beispiel 1

Hauptkomponente

Bestandteile	Teile
Phenolharz	11,0
Polyvinylbutyral	9,0
Eisenoxidgfclb	3,0
Phthalocyanbiau	0,3
Ruß	0,3
Zinkmoiybda!:	2.5
Talkum	5,9
Bariummetaborat	2,5
Schwebemittel (organisches Bentonit)	1,0
Butylalkohol	11,0
Isopropylalkohol	25,0
Toluol	30,5
Zusammen:	100,0
Zusatzkomponente
Bestandteile	Teile

85%ige wäßrige Phosphorsäurelösung Wasser

Isopropylalkohol

Zusammen:

100,0

Die Bestandteile der Hauptkomponenten wurden über Nacht geknetet und gemahlen. Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Überzugsmasse wurden 80 Teile der Hauptkomponenten und 20 Teile der Zusatzkomponenten gemischt.

Die so erhaltene Überzugsmasse wurde zur Bildung eines 20 μπι dicken Überzuges mit Preßluft auf eine Stahlplatte gespritzt. Der Überzug wurde drei Tage lang in einem Raum getrocknet, in dem eine Temperatur von 20⁰C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 75% aufrechterhalten wurde. Dann wurde der Überzug Vergleichsprüfungen unterworfen, deren Ergebnisse in der Tabelle 4 angegeben sind.

B ei s ρ i el e 2 bis 10

In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurden die Bestandteile jeder der in der Tabelle 1 angegebenen Hauptkomponenten geknetet und gemahlen. 85 Teile jeder dieser Hauptkomponenten wurden mit 15 Teilen der auch im Beispiel I verwendeten Zusatzkomponente gemischt. Der durch Auftragen der so erhaltenen Masse gebildete Überzug wurde getrocknet und in der im Beispiel I angegebenen Weise geprüft.

Bei der Salzsprühnebelprüfung und der Wetterbeständigkeitsprüfung zeigte jeder der auf diese Weise erhaltenen Überzüge ebenso ausgezeichnete Eigenschaften wie der im Beispiel I erhaltene Überzug.

Tabelle 1

Anteile der Bestandteile der Hauptkomponente in Gewichtsteilen Teil A

Bestandteile

Beispiel 2

Phenolharz

Polyvinylbutyralharz

Eisenoxidgelb

Phthalocyanblau

Molybdat

Polyphosphat

Schwebemittel

Butylalkohol

Isopropylalkohol

Toluol

Talkum

Zusammen

8,0

9,0

3,0

0,3

0,3

5,0')

5,O¹")

1.0 11,0 25,0 32,4

9,0 9,0 3,0 0,3 0,3 15,0²) 5,0⁷)

1,0 11,0 25,0 21,4

7,0

9,0

3,0

0,3

0,3
10,0')
10,0^s)

1,0
1,0

25,0
23,4

8,0

9,0

3,0

0,3

0,3

6,O⁴)

7,0")

1,0 11,0 25,0 29,4

100,0

100,0

100,0

100,0

Teil B

Bestandteile	Beispiel	8,0	.,0	7	11,0	8	8,0	9	9,0	10	7,0
	6	9,0	11,0	9,0	9,0	9,0	9,0
Phenolharz	3,0	25,0	3,0	3,0	3,0	3,0
Polyvinylbutyralharz	0,3	29,4	0,3	0,3	0,3	0,3
Eisenoxidgelb	0,3	-	0,3	0,3	0,3	0,3
Ruß	8,O5)		2,53)	5,0')	15,O2)	10,03)
Phthalocyanblau	5,07)	-	-	-	-
Borat	-	2,5°)	5,09)	5,0'°)	10,0")
Molybdat	1,0	1,0	1,0	1,0
Polyphosphat	11,0	11,0	11,0	11,0
Schwebemittel	25,0	25,0	25,0	25,0
Butylalkohol	30,5	32,4	21,4	23,4
Isopropylalkohol	3,9	-	-	-
Toluol
Talkum

Zusammen 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Anmerkungen

') Zinkborat (2ZnO · 3B₂O₃ · 3 · 5H₂O)

²) Bariummetaborat (BaB₂O₄ ■ H₂O)

³) Gemisch von gleichen Mengen Zinkborat und Bariummetaborat

⁴) Natriumtetraborat (Na₂B₄O₇)

⁵) Magnesiummetaborat (Mg₂B₂O₄ · 8 H₂O)

⁶) Zinkmolybdat

⁷) Calciummolybdat

⁸) Gemisch von Zinkmolybdat und Calciummolybdat im Gewichtsverhältnis von 5 : 1
^q) Aluminiumpolyphosphat

¹⁰) Zinkpolyphosphat, hergestellt durch Mischen von Zinkoxid (ZnO) mit 85%iger Phosphorsäure bei einem P₂Os/ZnO-Molverhältnis von 3 5, allmähliches Erhitzen des so erhaltenen Ausgangsgemisches .r. einem Porzellantiegel innerhalb von 2 Stunden auf eine Temperatur von 250 C unter Rührer des Gemisches, vierstündiges Erhitzen des Gemisches in einem auf 400 C gehaltene/, Elektroofen, Kühlen des erhitzten Produkts und Pulverisieren des gekühlten Produkts

") Gemisch von Aluminiumpolyphosphat und Zinkpolyphosphat im Gewichlsverhältnis von 5 : 1

B c i s ρ 1c I 11	I lauptknmponente	(Icwuhlsteilc
llesuuid'.ale	4,0
Polvvinylbulyrol	2.)
iiii 11 in 111.. c i.i b< u.i t
Zinkmolybdat	2.5
(dasselbe wie in lieisp. I)	5.0
Tnlkinn	bl.O
lsoprop\ !alkohol	20.0
BuH !alkohol	100.0
/iisiimnien:
/tisiit/koinptirienle	CifwichlMcik·
Bosiiindtcilc
Hi'Voige wiiUnge Losung v.	18.0
Phosphorsäure	lb.O
Wasser	66,0
lsopropylalkohol	100.0
Zusiimmen:

Die Bestandteile der llmiptkomponente wurden in einer Topfmühle über Nacht geknetet und gemahlen. Zur Herstellung einer Überzugsmasse gemäß der l-rfindiing wurden HO Teile der llauptkomponcnie mit 20 Teilen der Ziisaizkomponenie gemischt. In der im Beispiel I !ingegebenen Weise wurde diese Überzugsmasse aufgetragen und der Überzug getrocknet und geprüft. Die Priifiingsergcbnisse sind in der Tabelle Ί angegeben.

Beispiele 12 bis 19

F.ine Hauptkomponente mit den in der Tabelle 2 angegebenen Bestandteilen wurde geknetet und gemahlen. Zur Herstellung einet Überzugsmasse wurden 85 Teile der Hauptkomponente und 15 Teile der auch im Beispiel I I verwendeten Zusatzkomponentc vermischt. Diese Überzugsmasse wurde aufgetragen und der Überzug getrocknet und geprüft. Dabei zeigten die Überzüge in der Prüfung auf Haftfestigkeit einer Deckschicht ebenso ausgezeichnete Eigenschaften wie

λ.ίγ irdiniR Ri»kr»ipl 11 uphilrlptp I Jhe.rzui?
*-t"**~*-~'""f-"- ο --

In der nachstehenden Tabelle 2 bedeutet

Λ Polyvinylbiityralharz

B Borat

C Molybdat

D Polyphosphat

Fi lsopropylalkohol

F Butylalkohol

G Tal'-'im

Tabelle 2

Anteile der Bestandteile der Hauptkomponente in Gewichtsteilen

Beispiel	Λ	R	C	D	K	F	G	Zus.
Nr.
12	9,0	2.51)	2.5')	_	60,5	20,5	5.0	100,0
13	9,0	5.0:)	5,0")	-	60,5	20,5	-	100,0
14	9,0	5.0'·)	5.0"	-	60,5	20,5	-	100,0
15	9.0	5.04	6.0;	-	60,0	20,0	-	100,0
16	9,0	2,5:	-	2,5s	61,0	20,0	5,0	100,0
17	9,0	2.51)	-	2,5s)	60,5	20,5	5,0	100,0
18	9.0	5,0:)	-	5.0")	60,5	20,5	-	100,0
19	9,0	5,0')	-	5,0'°)	60,5	20,5	-	100,0

Anmerkungen

') Zinkborat (dasselbe wie im Beispiel 2)

') Bariummetaborat (dasselbe wie im Beispiel 3)

') Gemisch aus dem angegebenen Zinkborat und dem angegebenen Bariummetaborat im Gewichtsverhältnis von 1 : 4

⁴) Kaliumtetraborat

⁵) Zinkmolybdat (dasselbe wie im Beispiel 1) *) Calciummolybdat

⁷) Gemisch aus dem angegebenen Calciummolybdal und dem angegebenen Zinkmolybdat im Gewichtsverhältnis von 1 : 3

⁸) Aluminiumpolyphosphat (dasselbe wie im Beispiel I) *) Zinkpolyphosphat (dasselbe wie im Beispiel 9)

^l0) Calciumpolyphosphat, hergestellt in der im Beispiel 9 für die Herstellung von Zinkpolyphosphat beschriebenen Weise aus einem Gemisch von Calciumoxid und 85%iger Phosphorsäure mit einem P2O5 : CaO-Molverhältnis von 4

KontroHbeispiele 1 bis 8

Die Bestandteile jeder der in der Tabelle 3 angegebenen Hauptkomponenten wurden geknetet und gemahlen. 80 Teile jeder der so erhaltenen Hauptkom-Donenten wurden mit 20 Teilen der in der Tabelle 3 angegebenen Zusatzkomponente gemischt. Γη der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde die so erhaltene Oberzugsmasse aufgetragen und wurde der Überzug getrocknet und geprüft Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

9 IO

Tabelle 3

Anteile der Bestandteile der I lauptkomponente und der /usat/komponente in (iewiditsteileii

Uestanilleile	kontrollbeispiel	11.0	3	4	5	9.0	(I	7	9.0	9.0
	I	9.0
H -uptkomponente		3.0	11.0	11.0			-
Phcnolhar/	11.0	11.3	9.0	9,0		9.0
Polyvinylhutyrol	9.0	0.3	3.0	3.0	8,6
liscnoxidgelh	.1.0		0.3	0.3
Ruß	0.3	1.0	0.3	0.3
Phthaloeyanhlau	0.3	10.0					iO.fl
/inkchromat	5.0		1.0	1.0			-	10.0
Schwebemittel	1.0				1.4	10.0
Hariummetaborat			10.0		20.0		20.0	20.0
Alumini um poly phosphat		11.0		10.0	61.0		61.0	61.0
/inkmolybdat		25.0				-
Talkum		29.4	11.0	11.0		20.0
Biitylalkohol	I 1.0		25.0	25.0	18.0	61.0	18.0	18.0
Isoprnpylalkohol	25.0	9.0	29.4	29.4
Toluol	34.4				-
/usat/ komponente			9.0	9.0	16.0	1X.0	16,0	16.0
85"/oige wäßrige Lösung von	1U	5.0			66.0		66.0	66,0
Phosphorsäure		86.0		-		-
Chromsiiurcanhydrid	0.2		5.0	5.0	16.0
Wasser	4.5	86.0	86.0	66.0
Isopropvlalkohol	85.')

Tabelle 4

Ergebnisse der Vergleichsprüfungen

Probe erhalten Salzsprühnebel- Wetterbestiindiggemäß prüfung¹) keitsprüfung^:)

50 h 150 h 3 Monate 6Monale

Beispiel 1	Θ	G	G	G
Beispiel 3	O	Θ	G	G
Beispiel 7	G	G	G	G
Beispiel 9	G	Θ	G	G
Beispiel Il	G	-	-	-
Beispiel 13	O	-	-	-
Beispiel 16	O	-	-	-
Beispiel 18	G	-	-	-
Kontroll beispiel 1	G	O	G	O
Kontroll beispiel 2	Δ	χ	Δ	X
Kontroll beispiel 3	Δ	χ	Δ	X
Kontroll- beispie! 4	Δ	X	Δ	X
Kontroll beispiel 5	ο-ο	—	-	—

Probe erhalten Snl/sprühnebelgeniiiß prülung')

50 h I50 h

Wetterbestandigkeitsprüfung")

3 Monate 6 Monate

Kontroll	X
beispiel 6
Kontroll	X
beispiel 7
Kontroll	X
beispiel 8

Anmerkungen

') Für die Salzsprühnebelprüfung wurde eine 5%ige wäßrige NaCl-Lösung verwendcL Die Prüfungsergebnisse werden nach der nachstehend angegebenen Skala bewertet

^:) Die Ergebnisse der Wetterbeständigkeitsprüfung wurden nach der nachstehend angegebenen Skala bewertet.

In der Salzsprühnebelprüfung und der Wetterbeständigkeitsprüfung wurde die Korrosionsfestigkeit nach folgender Skala bewertet:

Θ unverändert

O geringe Rost- und Blasenbildung Δ Rost- und Blasenbildung auf 10 bis 50% der

Gesamtfläche χ Rost- und Blasenbildung im wesentlichen auf

der ganzen Fläche

Aus ilen vorstehend angegebenen l'rüfiingsergcbnis sen gehl ohne weiteres hei vor. daß die ein Polyvinylbutyralharz, ein Phenolharz, Phosphorsäure und ein Gemisch aus einem Borat und einem Polyphosphat oder Molybdat enthaltenden Wetterschutz-1laftgrundmittel gemäß der Erfindung (Beispiele I, J. 7 und 9) hinsichtlich der langaridaiieriiden Korrosioiisschut/wirkung der damit erhaltenen Überzüge dem üblichen Wetterschutz-Haftgrundmitlel gemäß dem Konlrollbeispiel I weit überlegen sind. IJa diese Grundiermittel gemäß der Erfindung chromfrei und umweltfreundlich sind, zeichnen sie sieh gegenüber dem üblichen llaftgmndmittcl auch dadurch aus, daß sie gefahrlos aufgetragen werden können und gesundheitlich unbedenklich sind. Infolge der Zusammensetzung der erfindungsgemäüen Grün diermittel sind diese dem üblichen zinkreichen Anstrichstoff auch hinsichtlich der Schweißbarkeit und der Brennschneidbarkeit der überzogenen Werkstücke weit überlegen.

Zusaizkomponentc ncstiiiulicilc

wäßrige Lösung von
Phosphorsäure
Wasser
Isopropylalkohol

Zusammen:

(icwichtsteilc

4.0

5.0

8b.O

100.0

Die Bestandteile der llauptkomponentc, mit Ausnahme der Aluminiumpulverpastc wurden über Nacht geknetet und (semahlcri. die vorgeschriebene Menge der Aliiminiumptilvcrpaslc wurde dem gekneteten Gemisch zugesetzt und in ihm einheitlich dispergiert. Durch Mischen von 80 Teilen der auf diese Weise erhaltenen I lauptkomponcnlc ιιιιΊ 20 Teilen der Zusatzkonipononte wurde eine Überzugsmasse geniä'" der Lrfiiulung erhalten.

Zur Bildung eines 20 (im dicken Überzuges wurde

Umleite ciiiomireie Wt'iiciM:iiiii/-f iaiigiiiiiiiimiii-i, ii'i denen das Zinkchromaipigmcnt durch andere Korrosionsschulzpigmenle ersetzt ist (Kontrollbeispiele 2 bis 4). sind in der Praxis nicht brauchbar, weil sie eine viel schwächere Korrosionsschutzwirkung haben .ils das übliche llaftgrundmittel.

Man erkennt ferner, daß ein Polyvinylbulyralharz. Phosphorsäure und ein Gemisch aus einem Borat und einem Polyphosphai oder Molybdat enthaltende, ätzende Haftgrundmittel gemäß der Erfindung (Beispiele II. 13. 16 und 18) dem üblichen ätzenden Haftgrundmittel (Kontrollbeispiel 5). sowie der ein Borat, aber kein Polyphosphat oder Molybdat enthaltenden Überzugsmasse (Kontrollbcispiel 6). der ein Polyphosphat. aber kein Borat enthaltenden Überzugsmasse (Kontrollbeispicl 7) und der ein Molybdat, aber kein Borat enthaltenden Überzugsmasse (Kontrollbeispiel 8) hinsichtlich der gefahrlosen Verarbeitbarkeit und der Umweltfreundlichkcit und hinsichtlich der Korrosionsschutzwirkung der damit erhaltenen Überzüge überlegen sind.

,.ι !(.if,, vor; PreBlüf! ■<■·<

Beispiel 20

Hauptkomponente

Bestandteile	Gewichtsteile
Phenolharz	11,0
Polyvinylbutyral	9,0
Eisenoxidgelb	3,5
Ruß	0,9
Phthalocyanblau	1.0
Bariumborat	2J5
Aluminiumpolyphosphat	2J5
Talkum	3,9
Aluminiumpulverpaste
(Feststoffgehalt 64%, gelöst in
mineralischem Terpen)	5,0
Schwebemittel (organischer Bentonit)	1,0
Butylalkohol	11,0
Isopropylalkohol	25,0
Tohioi	23,7

Zusammen:

100,0

Stahlplatte gespritzt und drei Tage lang in einem Raum getrocknet, in drm eine Temperatur von 20" C" und eine relative Luftfeuchtigkeit von 75% aufrechterhalten wurde. Der Überzug wurde Vergleichsprüfungen unterworfen, deren Ergebnisse in der Tabelle 8 angegeben sind.

Dann wurde die überzogene Platte wie folgt für die Elcklrophotographie serwendet:

Kin Gemisch von 10 Teilen eines Silikonharzes (>0%ige Losung in e.nem l.ösungsmittelgemisch aus Xylol und Toluol). 10 Teile eines Vinylacetatharzes (50%ige Lösung in einem Lösungsmittelgemisch aus Xylol und Toluol). 50 Teile Zinkoxid. 20 Teile Xylol und 10 Teile Äthylacetut wurden in einer Kugelmühle gemischt und dispergiert. Durch Erhitzen, Trocknen und Pulverisieren der so erhaltenen Dispersion wurde ein Photoleiterpulvc mit einer durchschnittlichen Korngröße von 20 μη erhalten.

Dieses Photoleiterpulver wurde mit Hilfe einer zum Auftragen eines elektrostatischen Pulvers geeigneten Maschine gleichmäßig auf eine Stahlplatte aufgetragen, die vorher mit einem Überzug aus der vo 'genannten Überzugsmasse versehen worden war. Danach wurde die pulverbestreute Stahlplatte mit Lichts;rahlen belichtet, die von einer Xenonlampe durch ein Diapositiv hindurchgetreten waren. Auf diese Weise wurde ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Zur Herstellung eines sichtbaren Bildes wurde das Photoleiterpulver mit Hilfe von Druckluft von den belichteten Flächen selektiv entfernt und zurückgewonnen. Das Bild wurde 30 Minuten lang auf 130⁰C erhitzt und dadurch fixiert.

Beispie Ie 21 bis 32

In der im Beispiel 20 angegebenen Weise wurden die Bestandteile jeder der in der Tabelle 5 angegebenen Hauptkomponenten geknetet und gemahlen. Dann wurden 85 Teile jeder der so erhaltenen Hauptkomponenten und 15 Teile der auch im Beispiel 20 verwendeten Zusatzkomponente gemischt In der im Beispiel 20 beschriebenen Weise wurde die so erhaltene Oberzugsmasse aufgetragen und der Überzug getrocknet und geprüft

Dabei zeigte es sich, daß die auf diese Weise erhaltenen Überzüge hinsichtlich ihrer Korrosionsschutzwirkurag und der Verwendbarkeit der überzogenen Platten für die Hektrophotographie ebenso ausgezeichnete Eigenschaften hatten wie der gemäß Beispiel 20 erhaltene Oberzug.

labels 5

Anteile der Bestandteile der llauptkomponcntc in Gewiehtsteilen

Teil Λ

BesUinclteile	Beispiel	8.0	3,0'·)	8.(1	8.0	8.0	9,0	24	8.0	-	7,0	25	9,0	8,0	2(.	7.0	5.0'')	8.0
	21	9,0	1.0	9.0	9.0	9,0	9,0	9.0	10,0'·)	9,0	9,0	9.0	9.0	1.0	9.0
Phenolhar/	.V	11,0	3.5	3.0	3,5	3,0	3,5	1,0	3,0	3.5	3,0	3.5	11.0	3.0
Polyvinylbutyral harz	0.9	25.0	0.Ί	0.3	0.9	0.3	0.9	11,0	0.3	0,9	0.3	o.l>	25.0	0.3
F.iscnoxidgclh	1,0	27,6	1.0	0.3	1.0	0,3	1.0	25,0	0,3	1.0	0,3	1.0	16.6	0.3
RuH	5.0')	100,0	5.0')	5.0')	5.0')	15,02)	5.0')	20,6	10,0'	15.0')	6,O4)	I (Μ)"')	100.0	8.0')
Phthaloeyanblau	5,0")		5.0")	-	5.0")	-	5.0")	100.0	-	5,0)	-	li).0yl		-
Borat		Beispiel		5.0")		5,0'0I			10.0")		7,0			5.0'°)
l'olyphosphat	_	27		-		-		-		-	-	32	-
Molyhdat	11.0	5.0'·')	3.0'")	5.0")	7,0'2)	Vl	6,0'2)	5.0' ·')	5,0'3)	4,0':)
Τ.ΙΙ/ιιηι	9,0	1.0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1.0
Aluminiumnulvcrpastc	3.0	11.0	11,0	11,0	11,0	11,0	11.0	11,0	11.0
Schwebemittel	0.3	25.0	25,0	25,0	22,0	25,0	25,0	25.0	25.0
Butylalkohol	0.3	25.6	29,4	25,6	17,4	17,4	14,6	24,4	25,4
lsopropylalkoiiol	2,5:)	KKU)	100,0	100,0	100,0	100,0	100.0	100,0	100,0
Toluol	-
Zusammen	2.5")
Teil B	3,9	28		29	31
Bestandteile	5,0':)
	1,0
Phenolharz	11,0
Polyvinylbutyralhar7.	20,0
Eisenoxidgelb	30,5
Ruß	100,0
Phthaloeyanblau
Borat
Polyphosphat
Molybdat
Talkum
Aluminiumpulverpaste
Schwebemittel
Butylalkohol
Isopropylalkohol
Toluol
Zusammen
Anmerkungen

') Zinkborat (2ZnO - 3B₂O₃ - 3 - 5H₂O)

²) Bariummetaborat 'dasselbe wie im Beispiel 3)

³) Gemisch von gleichen Mengen Zinkborat und B?riummetaborat

⁴) Natriumtetraborat (Na₂B₄O₇)

⁵^ Magnesiummetaborat (Mg₂B₂O₄ - 8 H₂O)

*) Aluminiumpolyphosphat

') Zinkpolyphosphat (dasselbe wie im Beispiel 9)

⁸) Gemisch aus Aluminiumpolyphosphat und Zinkpolyphosphat im Gewichtsveriültnis von 5 :

*) Zinkmolybdat ^I0) Calciummolybdat

") Gemisch von Zinkmolybdat und Calciummolybdat im Gewichtsverhältnis von 5 : ¹²) Alpaste (Feststoffgehalt 64%, gelöst in mineralischem Terpen)

¹^) Aluminiumlegierungspulverpaste (Aluminium zu Zinkgewichtsverhältnis 95 : 5; Feststoflgehalt 64%, gelöst in mineralischem Terpen)

27 16 588	Haupt komponente	Gewichtsteile
Beispiel 33	Bestandteile	9,0
Polyvinylbutyral	3.5
Eisenoxidgelb	OS
Ruß	1,0
Phthalocyanblau	2,5
Bariummetaborat	2.5
Aluminiumpol> phosphat	6.3
Talkum
Aluminiumpulverpaste
(Feststoffgehalt 64%, in	3,0
mineralischem Tcrpen gelöst)	60,5
Isopropylalkohol	10,8
Butylalkohol	100,0
Zusammen:
Zusatzkomponente	Gewichtsteile
Bestandteile
85%ige wäßrige Lösung	18.0
Phosphorsäure	16,0
Wasser	66,0
Isopropylalkohol	100.0
Zusammen:

Die Bestandteile der Hauptkomponente wurden wie im Reisoiel 20 geknetet und gemahlen. 80 Teile der so erhaltenen Hauptkomponente wurden mit 20 Teilen der Zusatzkomponente gemischt. In der im Beispiel 20

beschriebenen Weise wurde die so erhaltene Überzugs masse gemäß der Erfindung aufgetragen und dei Überzug getrocknet und geprüft. Die Prüfungsergebnis se sind in der Tabelle 8 angegeben.

B e i s ρ i e I e 34 bis 43

Die Bestandteile jeder der in der Tabelle 6 angegebenen Hauptkomponenten wurden geknetet und

geprüft. Dabei zeigte es sich, daß die erhaltene! Überzüge hinsichtlich der Korrosionsschutzwirkunj

gemahlen. 85 Teile jeder der so erhaltenen Hauptkom- -to und der Verwendbarkeit für die Elektrophotographii

ponenten wurden mit 15 Teilen der auch im Beispiel 33 verwendeten Zusatzkomponente gemischt. Die so erhaltenen Überzugsmassen wurden wie im Beispiel 20

ebenso ausgezeichnete Eigenschaften hatten wie dii Überzugsmasse gemäß dem Beispiel 33.

Tabelle 6

Anteile der Bestandteile der Hauptkomponente in Gewichtsteilen

Teil A

Bestandteile	Beispiel	9,0	35	9,0	36	9,0	1,8	37	9,0	38	9,0
	34	3,5	3,5	3,5	10.0"'	3,5	3,5
Polyvinylbutyralharz	0,9	0,9	0,9	60,5	0,9	0,9
Eisenoxidgelb	1,0	1,0	1,0	8,3	1,0	1,0
Ruß	2,5')	2,5')	2,5')		5,02)	5,0')
Phthalocyanblau	2,5')	2,5')	2,5')	5,0*)	5,O7)
Borat	-	-	-	-	-
Polyphosphat	5,0	5,0	-	-
Molybdat	5,0'")	5,0")	5,0'°)	5,0'")
Talkum	60,5	60,5	60,5	60,5
Aluminiumpulverpaste	10,1	10,1	10,1	10,1
Isopropylalkohol
Butylalkohol

Zusammen

100.0

100,0

100,0

100,0

230 210/34

Teil B

Bestandteile

Beispiel 39

40 41

42

Polyvinylbutyralharz

Eisenoxidgelb

Phthalocyanblau

Polyphosphat

Molybdat

Talkum

Aluminiumpul verpaste

Isopropylalkohol

Butylalkohol

Zusammen

9,0

2,5^s)

5,0

5,O^|:) 56,0 20,0

100,0

9,0

2,5')

2,5")

5,0

7,O¹-¹) 53,5 20,5

100,0

Anmerkungen

') Zinkborat

-) Bariummetaborat

¹J Gemisch von gleichen Mengen Zinkborat und Bariummetaborat

⁴) Kaliumtetraborat

⁵) Alurr.iiiiumpolyphosphat (dasselbe wie im Beispiel 33) *) Zinkpolyphosphat (dasselbe wie im Beispiel 25)

⁷) Calciumpolyphosphat (dasselbe wie im Beispiel 19)

*) Zinkmolybdat

⁹) Calciummolybdat
¹⁰) Alpaste (s. Beispiel 32)

"> Aluminiumlegierungspulverpaste (dieselbe wie im Beispiel 23) ^u) Alpaste (s. Beispiel 33)

9,0

Sjf)
5,O⁸)

3,O¹¹)
57,5
20,5

100,0

9,0

5,0-')

5,0")

56,5 20,5

9,0

5,0⁴) 6,0^s)

5,0") 55,0 20,0

100,0

100,0

Kontrollbeispiele 9 bis 16

In der im Beispiel 20 beschriebenen Weise wurden die Bestandteile jeder der in der Tabelle 7 angegebenen Hauptkomponenten geknetet und gemahlen. 80 Teile jeder der auf diese Weise erhaltenen Hauptkomponenten wurden mit 20 Teilen der in der Tabelle angegebenen Zusatzkomponente gemischt. Die so erhaltenen Überzugsmassen wurden in der im Beispiel angegebenen Weise geprüft. Die Prüfungsergebnisse sind in der Tabelle 8 angegeben.

Tabelle 7

Anteile der Bestandteile der Hauptkomponente und Zusatzkomponente in Gewichtsteilen

Bestandteile	Kontrollbeispiel	-	10	-	1.0	Il	-	1.0	12	-	1.0	-	13	14	-	15	-	16	-
	9			10.0				-			-		-		-
Hauptkomponente			11.0		11,0	10.(1	11.0	10.0	-	-	5.0	-	-	-
Phenol harz	11,0		9,0	-	9,0	-	9,0	5.0	9,0	9,0	-	9,0	5.0	9,0
Poi/vinylbutyrol	9,0	8.2	3.5		3,5	5,0	3,5		3.5	3,5		3,5		3.5	5.0
Eisenoxidgelb	3,5	11.0	0,9		0,9	-	0,9	I l.o	0,9	0,9		0,9	5.0	0,9	5.0
Ruß	0,9	1.0	11.0	1,0	11.0	1,0		1.0	1,0	.1.2	1,0		1,0
Phthalocyanblau	1.0			8.2	20.0	20.0	20.0
Zinkchromat	5,0	-
Schwebcmittel	1,0	-
Bariumnietaborat	-
Aluminiumpolyphosphat
Zinkmolybdat
Aluminiumpulverpaste
Talkum	20.0
Butvlalkohol

19

Fortsetzung

Bestandteile

Isopropylalkoho! Toluol

Zusatzkomponente 85%ige wäßrige Lösung von Phosphorsäure Chromsäureanhydrid Wasser

Isonropylalkohol

Tabelle 8

Prüfungsergebnisse Teil A

Konirollheispiel	10	Il	25,0	U	14
	25,0	25,0	22,6	57,4	57,4
25,0	24,4	22,6	9,0	—	—
24,4	9,4	9,0		18,0	18,0
9,4

15

55,6 55,6

18,0

0,2

4,5

85,9

4,5
86,1

2(1

Probe	Salzspruhnebel-	Wetterbeständigkeits-	Θ	O	Empfindlich
erhalten	prüfung')	prüfung")	O	G	keit5)
gemäß	50 h	100 h 3 Monate 6 Monate	O	G
Beispiel			G	O
20	Θ	O	G	G	(Sekunden)
21	O	Θ		O
23	Θ	Θ	G	O
25	O	G	ο-	-
27	O	Θ	ο	-
29	Θ	Θ	O	-
31	Θ	Θ	G	-
33	O	-	G	-
35	O	-	O	-
37	O	-
39	O	-
41	Θ	-	O	O
43	Θ	-	Δ	X
Kontroll			Δ	X
beispiel			Δ	X
9	Θ	O	-	-
10		X	-	-
11		X	-	-
12		X	-	-
13	ο-ο	X
14	X	-		t für die Elektrophotographie
15	X	-
16	X	-	Verlust bei
Teil B			Rück
Probe		Verwendbarkei	gewinnung
erhalten		des Photo-
gemäß	Bild	leiterpulvers4)
	auflösung3)

Beispiel	gut
20	gut
21	gut
2.1	gut
25

unter 2% unter unter

IO IO 10 10

5,0 5,0 16,0 16,0 16,0 16,0

86,0 86,0 66,0 66,0 66,0 66,0

Probe	Verwendbarkeit	für die Eiektrophotographie	Empfindlich
erhallen			keit5)
gemäß	Bild	Verlust bei
	auflösung"')	Rück
		gewinnung	(Sekunden;
		des Photo-
		leilerpulvers4)

27
29
31
33
35
37
39
41
43

Kontrollbeispiel
9

10

11

12

13

14

15

16

gut
gut
gut
gut
gut
gut
gut
gut
gut

schlecht

schlecht

gut

gut

schlecht

schlecht

gut

gut

unter 1% unter 1% unter 1% 2%

unter 1% unter 1% unier 1% unter 1% unter 1%

10% 10%

unter 1% unter 1% 10% 10%

unter 1% unter 1%

10 10 10 10 10 10 10 10 10

60 60 10 10 60 60 10 10

Anmerkungen

') Für die Salzsprühncbelprüfung wurde eine 5%igc wäßrige NaCI-Lösung verwendet. Die Prüfungsergehnisse wurden nach der nachstehend angegebenen Skal ι bewertet.

*) Die Ergebnisse der Wetterbeständigkeitsprüfung wurden nach der nachstehend angegebenen Skala bewertet

') Die Bildauflösung wurde auf Grund der Betrachtung mit dem bloßen Auge bewertet.

⁴) Der Verlus.1 bei der Rückgewinnung des Photnleilerpulvers wurde nach folgender Formel berechnet

Verlust (%) =

aufgetragene Menge rückgewonnene Menu·: aufgetragene Menge

Ί Als Maß für die Empfindlichkeit ist die /cit m s.■« ,ι angegeben, in welcher die Empfindlichkeit um··; ι* sank.

In der Salzsprühnebelprüfung und der Weiterbcsiän digkeitsprüfung wurde die Korrosionsfestigkeit nuch folgender Skala bewertet:

O unverändert

O geringe Rost- und Blasenbildung

Δ Rost- und Blasenbildung auf 10 bis 50% der

Gesamtfläche
χ Rost- und Blasenbildung im wesentlichen auf der ganzen Fläche

Aus den in der Tabelle 8 angegebenen Prüfungsergebnissen geht ohne weiteres hervor, daß die ein Polyvinylbutyralharz, ein Phenolharz, ein Gemisch aus einem Borat und einem Molybdat oder Poiyphosphat sowie ein Metallpulver und Phosphorsäure enthaltenden Wetterschutz-Haftgrundmittel gemäß der Erfindung (Beispiele 20, 21, 23, 25, 27, 29 und 31) hinsichtlich der langandauernden Korrosionsschutzwirkung der damit erhaltenen Überzüge dem üblichen Wetterschutz-Haftgrundmittel gemäß dem !Controllbeispiel 9 weit überlegen sind. Da diese Grundiermittel jfemäß der Erfindung chromfrei und umweltfreundlich sind, zeichnen sie sich gegenüber dem üblichen Haftgrisndmittel auch dadurch aus, daß sie gefahrlos aufgetragen werden können und gesundheitlich unbedenklich sind. Man erkennt ferner, daß diese Haftgrundmittel gemäß der Erfindung dem üblichen Haftgrundmittel hinsichtlich der Verwendbarkeit des damit erhaltenen Überzuges für die Elekirophotographie überlegen oder mit ihm vergleichbar sind.

Infolge der Zusammensetzung der erfindungsgem?- ßen Grundiermittel sind diese dem üblichen zinkreichen Anstrichstoff auch hinsichtlich der Schweißbarkeit und der Brennschneidbarkeit der überzogenen Werkstücke weit überlegen.

Übliche chromfreie Wetterschutz-Haftgrundmiuel, in denen das Zinkchromatpigment durch andere Korrosionsschutzpigmente ersetzt ist (Kontrollbeispiele 10 bis 12), sind in der Praxis nicht brauchbar, weil sie eine viel schwächere Korrosionsschutzwirkung haben als das übliche Haftgrundmittel.

Man erkennt ferner, daß ein Polyvinylbutyralharz, ein Gemisch aus einem Borat und einem Molybdat oder Poiyphosphat, sowie ein Metallpulver und Phosphorsäure enthaltende, ätzende Haftgrundmittel gemäß der Erfindung (Beispiele 33. 35. 37. 39. 41 und 43) dem üblichen ätzenden Haftgrundmittel (Kontrollbeispiel 13), sowie der ein Borat, aber kein Poiyphosphat oder Molybdat enthaltenden Masse (Kon ^jllbeispiel 14), der Poiyphosphat, aber kein Borat enina: :enden Masse (Kontrollbeispiel 15) und der Zinkmolybdat, aber kein Borat enthaltenden Masse (Kontrollbeispiel 16) hinsichtlich der gefahrlosen Verarbeitbarkeit, der gesundheitlich ·:η Unbedenklichkeit und Umweltfreundlichkeit und der Korrosionsschutzwirkung der damit erhaltenen Überzüge und deren Verwendbarkeit für die Elektrophotographie überlegen sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Polyvinylbutyral, Borat und ggf. ein Metallpulver enthaltendes Korrosionsschutz-Grundiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es in Gewichtsteilen 100 Polyvinylbutyral, 5-50 Phosphorsäure, 20-350 Borat und Molybdat oder Borat und Polyphosphat und ggf. 10-130 Metallpulver und/ oder bis 200 Phenolharz enthält

2. K.orrosionsschutz-Grundie'-mittel nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus einem Borat und einem Molybdat oder Polyphosphat in einem Gewichtsverhältnis von 1 :9 bis 9 :1 enthält