DE69403189T2 - Vapor phase corrosion inhibiting and drying material - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formulierung, die sich zur Verwendung als Dampfphasen-Korrosionshemmer- Trocknungsmittel eignet, wobei das Material sowohl zum Korrosionsschutz von Metallgegenständen als auch/oder zur Passivierung von deren Oberflächen geeignet ist und die Formulierung speziell so angepaßt ist, daß sie durch Imprägnieren in einen Schaum oder durch Extrusion in synthetische Harzfilme eingeführt oder auf Filme aufgebracht werden kann, beispielsweise in einen Olefin-Film, Polyethylen oder dgl. Die nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Filmprodukte finden insbesondere zur Herstellung von Umhüllungen für Metallgegenstände, die korrosionsempfindlich sind, Anwendung und ergeben im Inneren eine verhältnismäßig trockene, vor Korrosion schützende Atmosphäre. Luftpermeable Kapseln und Produkte aus imprägniertem Schaum, die nach der Erfindung hergestellt werden, werden angewendet, indem sie an die Stelle gebracht werden, an der sich die zu schützenden Gegenstände befinden.The present invention relates to a formulation suitable for use as a vapor phase corrosion inhibitor-drying agent, the material being suitable for both protecting metal objects from corrosion and/or for passivating their surfaces, and the formulation being specifically adapted to be introduced into a foam by impregnation or extruded into synthetic resin films or applied to films, for example an olefin film, polyethylene or the like. The film products made according to the present invention find particular application in the manufacture of enclosures for metal objects which are sensitive to corrosion and provide a relatively dry, corrosion-protective atmosphere inside. Air-permeable capsules and impregnated foam products made according to the invention are used by placing them in the location where the objects to be protected are located.
US-A-5 209 869 offenbart ein Dampfphasen-Korrosionshemmer- Trocknungsmittel, wobei es sich bei dem Dampfphasen-Korrosionshemmer um ein Gemisch aus Aminbenzoaten, Aminnitraten und Benzotriazol handelt und der Trocknungsmittel-Bestand teil der Formulierung feste granuläre Teilchen sind, die im wesentlichen aus Silicagel bestehen, auf denen der Dampfphasen-Korrosionshemmer-Bestandteil in Pulverform aufgebracht ist. Durch diese Zusammensetzungen wird ein Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel bereitgestellt, das zusammen mit Filmmaterialien extrudiert werden kann, wobei der Film danach zur Bildung einer Umhüllung verwendet wird, in der sich der Gegenstand oder die Gegenstände befinden, die geschützt werden sollen. Alternativ können die Zusammensetzungen sich in Umhüllungen oder Verpackungen befinden, in denen sich Gegenstände befinden, die vor Korrosion geschützt werden sollen. Eine Möglichkeit, wie dies erreicht werden kann, besteht darin, daß eine für Luft permeable Kapsel oder ein ähnlicher Behälter bereitgestellt wird, der die Zusammensetzungen enthält. Die Kapsel oder der andere Behälter müssen natürlich ausreichend permeabel sein, so daß die Bestandteile des Korrosionshemmer-Trocknungsmittels darin in die Umgebung der Gegenstände, die geschützt werden sollen, austreten können. Eine zweite Möglichkeit, durch welche die Korrosionshemmer-Trockungsmittel-Zusammensetzungen in Umhüllungen oder Verpackungen gebracht werden können, in denen sich die zu schützenden Gegenstände befinden, besteht darin, Schaum mit den Zusammensetzungen zu imprägnieren und dann den Schaum in die Nähe der Gegenstände zu bringen.US-A-5,209,869 discloses a vapor phase corrosion inhibitor-drying agent, wherein the vapor phase corrosion inhibitor is a mixture of amine benzoates, amine nitrates, and benzotriazole, and the drying agent component of the formulation is solid granular particles consisting essentially of silica gel onto which the vapor phase corrosion inhibitor component is applied in powder form. These compositions provide a vapor phase corrosion inhibitor-drying agent that can be extruded together with film materials, the film then being used to form an enclosure in which the article or articles to be protected are contained. Alternatively, the compositions can be contained in enclosures or packages in which articles to be protected from corrosion are contained. One way in which this can be accomplished is by providing an air-permeable capsule or similar container containing the compositions. The capsule or other container must, of course, be sufficiently permeable so that the corrosion inhibitor-drying agent components therein can escape into the vicinity of the articles to be protected. A second way in which the corrosion inhibitor-drying agent compositions can be placed in enclosures or packages containing the articles to be protected is to impregnate foam with the compositions and then place the foam in proximity to the articles.
Die Formulierung wird vorzugsweise in Polyethylen-Film in einer Konzentration von zwischen etwa 2 Gew.-% und 3 Gew.-% extrudiert. Sie wird vorzugsweise in Schaum in einer Konzentration zwischen etwa 1 Gew.-% und 30 Gew.-% imprägniert. Vorzugsweise hat das teilchenförmige Silicagel-Material eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich zwischen etwa 2 um und 8 um, wobei der Dampfphasen-Korrosionshemmer-Bestandteil auf die Oberfläche der Granalien, die eine Größe im Bereich zwischen etwa 0,001 um und 0,1 um haben, aufgebracht wurde.The formulation is preferably extruded into polyethylene film at a concentration of between about 2% and 3% by weight. It is preferably extruded into foam at a concentration of between about 1% and 30% by weight. Preferably, the particulate silica gel material has an average particle size in the range between about 2 µm and 8 µm, with the vapor phase corrosion inhibitor component applied to the surface of the granules having a size in the range between about 0.001 µm and 0.1 µm.
Als weiteres Merkmal der Erfindung können die mit den Formulierungen der vorliegenden Erfindung extrudierten Filmmaterialien ihrerseits auf einen zweiten metallisierten Film, beispielsweise metallisiertes Polyethylenterephthalat, laminiert werden. Diese kombinierten Laminate sind ein Mittel zur Verringerung und/oder zur Eliminierung des Aufbaus statischer Elektrizität in oder entlang des Films und verbessern daher die Eigenschaften des Films, wenn dieser als Umhüllung verwendet wird,As a further feature of the invention, the film materials extruded with the formulations of the present invention can in turn be laminated to a second metallized film, for example metallized polyethylene terephthalate. These combined laminates provide a means of reducing and/or eliminating the build-up of static electricity in or along the film and therefore improve the properties of the film when used as a wrapper.
Im Handel und in der Industrie kann heute die Lebensdauer von korrodierbaren Gegenständen verlängert und/oder erhalten werden, indem Korrosionshemmer vorgesehen werden, welche den korrodierbaren Gegenstand gegen nachteilige Wirkungen der Umgebung schützen. Korrosionshemmer, insbesondere Dampfphasen-Korrosionshemmer, haben sich als nützlich zum Schutz von bestimmten korrodierbaren Gegenständen gegen die Reaktion mit Elementen oder Verbindungen erwiesen, die sich in ihrer Umgebung befinden, wodurch sie ihre Wirksamkeit verlieren, ihre Lebensdauer verringert wird oder ihr Wert auf andere Weise vermindert wird. Ein derartiger Schutz ist typischerweise während der Verpackung, der Handhabung, des Transports oder während des Endgebrauchs erforderlich. Die Elemente oder Verbindungen, denen normalerweise die Hauptsorge gilt, sind Gase, z.B. Sauerstoff, Wasserdampf, Sulfide, Kohlendioxid und dgl. Die Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierungen der vorliegenden Erfindung finden besonders zur Herstellung von Verpackungsmaterial und zur Herstellung von mit der Formulierung imprägniertem Schaum Anwendung. Das Verpackungsmaterial wird durch In-situ-Extrusion des Materials mit Filmen hergestellt, wobei die Filme im Anschluß daran zur Bildung eines Umschlages oder anderer Umhüllungen um den zu schützenden Gegenstand verwendet werden. Die Filme können ferner als Bestandteil eines Mehrschichtlaminats eingesetzt werden, das einen metallisierten Film mit guter Zerreißfestigkeit aufweist, beispielsweise spannungsorientiertes Polyethylenterephthalat, das auf einer Oberfläche einen durch Dampfauftrag aufge brachten Film oder Schicht aus metallischem Aluminium aufweist. Derartige Filme sind im Handel erhältlich und werden üblicherweise als "aluminisierte¹¹ Filme bezeichnet. Die Imprägnierung des Schaums erfolgt durch flüssige Dispersion der Formulierungen in dem Schaum, wie es im Stand der Technik bekannt ist, worauf der flüssige Träger kontrolliert verdampft und dadurch die Formulierungen in den Zellzwischenräumen des Schaums abgelagert werden. Das sich ergebende Produkt kann in die Nähe der zu schützenden Gegenstände gebracht werden, wobei sich der Schutz dadurch ergibt, daß das Korrosionshemmer-Trocknungsmittel aus dem Schaum freigesetzt wird.In commerce and industry today, the life of corrodible items can be extended and/or maintained by providing corrosion inhibitors that protect the corrodible item against adverse effects of the environment. Corrosion inhibitors, particularly vapor phase corrosion inhibitors, have proven useful in protecting certain corrodible items from reacting with elements or compounds in their environment, thereby rendering them less effective, reducing their life or otherwise reducing their value. Such protection is typically required during packaging, handling, transportation or during end use. The elements or compounds that are normally of primary concern are gases, e.g. Oxygen, water vapor, sulfides, carbon dioxide, and the like. The vapor phase corrosion inhibitor-drying agent formulations of the present invention find particular use in the manufacture of packaging material and in the manufacture of foam impregnated with the formulation. The packaging material is made by in situ extrusion of the material with films, which films are subsequently used to form an envelope or other wrapping around the article to be protected. The films may also be used as part of a multilayer laminate comprising a metallized film with good tear resistance, for example, stress oriented polyethylene terephthalate having a vapor deposited film or layer of metallic aluminum on one surface. Such films are commercially available and are commonly referred to as "aluminized" films. Impregnation of the foam is accomplished by liquid dispersion of the formulations in the foam as is known in the art, followed by controlled evaporation of the liquid carrier, thereby depositing the formulations in the intercellular spaces of the foam. The resulting product can be placed in proximity to the objects to be protected, with protection resulting from release of the corrosion inhibitor-drying agent from the foam.
Bei den üblichen Anzeichen für Korrosion bei nützlichen Metallgegenständen handelt sich um Oxidation, Lochfraß, Anlaufen&sub1;,Fleckenbildung oder Verfärbung der Oberfläche dieser Gegenstände. Diese Anzeichen treten an den Gegenständen auf, und zwar insbesondere, wenn sie entweder in der Gasphase oder in der flüssigen Phase der Einwirkung von Sauerstoff ausgesetzt werden. Darüber hinaus kann es auch durch Sulfide zu Korrosions- oder Anlaufproblemen kommen. Da sowohl Sauerstoff als auch Wasser, einschließlich Wasserdampf, natürlich auftreten und in der Natur verfügbar sind, ist es normalerweise erforderlich, Vorsichtsmaßnahmen gegen Korrosion zu treffen, wenn Metallgegenstände zum Transport oder zur Aufbewahrung verpackt werden oder wenn derartige Gegenstände normal gebraucht werden. Eisen, Kupfer, Messing, Aluminium, Silber und Legierungen dieser Metalle sind Metalle, die häufig unter normalen atmosphärischen und Umgebungsbedingungen korrosionsanfällig sind. Die Formulierungen der vorliegenden Erfindung eignen sich besonders zum Schutz von sowohl Eisen- als auch Nicht-Eisenmetallen, einschließlich solcher Nicht-Eisenmetalle wie Aluminium, Kupfer und Messing. Aus derartigen Metallen hergestellte Gegenstände müssen häufig sorgfältig geschützt werden, und zwar selbst dann, wenn ihre Oberflächen behandelt wurden, um sie mit Opfer- oder ästhetischen Beschichtungen aus Zink oder Cadmium zu versehen. Derartige Opfer- oder ästhetische Beschichtungen werden natürlich weitverbreitet benutzt, wobei es jedoch von Zeit zu Zeit zu Einschränkungen der Verwendung dieser Materialien kommen kann, und zwar aufgrund ihrer möglichen Beteiligung an der Umweltverschmutzung oder dgl. Daher müssen Maßnahmen getroffen werden, um alternative Techniken zum Schutz und/oder zur Konservierung von Metallgegenständen zu finden.The usual signs of corrosion in useful metal objects are oxidation, pitting, tarnishing, staining or discoloration of the surface of these objects. These signs appear on the objects, especially when they are exposed to oxygen, either in the gas phase or in the liquid phase. In addition, it can Corrosion or tarnishing problems may also arise from sulfides. Since both oxygen and water, including water vapor, are naturally occurring and available in nature, it is usually necessary to take precautions against corrosion when metal articles are packaged for transportation or storage, or when such articles are in normal use. Iron, copper, brass, aluminum, silver, and alloys of these metals are metals that are often susceptible to corrosion under normal atmospheric and environmental conditions. The formulations of the present invention are particularly suitable for protecting both ferrous and non-ferrous metals, including such non-ferrous metals as aluminum, copper, and brass. Articles made from such metals often require careful protection, even when their surfaces have been treated to provide them with sacrificial or aesthetic coatings of zinc or cadmium. Such sacrificial or aesthetic coatings are of course widely used, but restrictions on the use of these materials may arise from time to time due to their possible involvement in environmental pollution or the like. Therefore, measures must be taken to find alternative techniques for the protection and/or preservation of metal objects.
In der Vergangenheit war bekannt, eine Verpackung oder eine andere Umhüllung vorzusehen, die eine oder mehrere hemmende Verbindungen mit dem/den zu schützenden korrodierbaren Gegenstand oder Gegenständen enthält. Ferner wurden Gegenstände dadurch geschützt, daß Schutzbeschichtungen in Form von Feststoffen, Flüssigkeiten, Schmieren oder Pasten verwendet wurden, wobei aber derartige Beschichtungen nur temporärer Natur waren und außerdem bestimmte Nachteile bei der normalen Handhabung und Verpakkung hatten. Außerdem kann die Entfernung derartiger Schutzbeschichtungen aufgrund einer unvollständigen Entfernung oder aufgrund der Kosten für eine derartige Entfernung Probleme bereiten. Die Verbund-Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierungen der vorliegenden Erfindung finden als Festphasenverbund Anwendung, der in Schaum imprägniert oder mit Film co-extrudiert werden kann, mit dem eine Umhüllung um den zu schützenden Gegenstand gebildet werden soll.In the past, it has been known to provide a package or other enclosure containing one or more inhibiting compounds with the corrodible object or objects to be protected. Objects have also been protected by using protective coatings in the form of solids, liquids, greases or pastes, but such coatings were only temporary in nature and also had certain disadvantages in normal handling and packaging. In addition, removal of such protective coatings can present problems due to incomplete removal or the cost of such removal. The composite vapor phase corrosion inhibitor-drying agent formulations of the present invention find application as a solid phase composite which can be impregnated into foam or co-extruded with film intended to form an enclosure around the article to be protected.
Als Quelle für Dampfphasen-Korrosionshemmer sind in der Vergangenheit feste und flüssige Verbindungen verwendet worden. Diese Materialien verdampfen oder sublimieren typischerweise, so daß die Hemmer im wesentlichen konstant verfügbar sind. Mit anderen Worten geben Dampfphasen-Korrosionshemmer typischerweise Dämpfe ab, die korrodierbare Oberflächen dadurch schützen, daß sich auf der Oberfläche ein Schutzfilm oder -beschichtung niederschlägt oder darauf kondensiert. Um sicherzustellen, daß der Hemmer konstant zugeführt wird, müssen adäquate Mengen an festen oder flüssigen korrosionshemmenden Verbindungen bereitgestellt werden, wobei die korrosionshemmenden Verbindungen an dem Ort oder in dessen Nähe freigesetzt werden, an dem sie benötigt werden.Solid and liquid compounds have been used in the past as a source of vapor phase corrosion inhibitors. These materials typically vaporize or sublimate so that the inhibitors are essentially constantly available. In other words, vapor phase corrosion inhibitors typically emit vapors that protect corrodible surfaces by depositing or condensing a protective film or coating on the surface. To ensure that the inhibitor is supplied at a constant rate, adequate amounts of solid or liquid corrosion inhibitors must be provided, releasing the corrosion inhibitors at or near the location where they are needed.
Granuläres Silicagel ist weitverbreitet zur Verwendung als Trocknungsmittel verfügbar. Häufig wird granuläres Silicagel in ein gewebtes oder geknüpftes Säckchen gegeben und in die Verpackung oder die Umhüllung des korrosionsanfälligen Gegenstandes gegeben. Das granuläre Material kann, sofern eine Teilchengröße unterhalb etwa 8 um beibehalten wird, als fester Träger verwendet werden, auf den pulverförmige Dampfphasen-Korrosionshemmer-Materialien aufgebracht werden können.Granular silica gel is widely available for use as a desiccant. Often, granular silica gel is placed in a woven or knotted bag and placed in the packaging or wrapping of the corrosion-prone article. The granular material, provided a particle size of less than about 8 µm is maintained, can be used as a solid carrier onto which powdered Vapor phase corrosion inhibitor materials can be applied.
Wenn ein Laminat gebildet wird, bei dem eine Schicht einen heißsiegelbaren Film wie Polyethylen, mit dem Verbund-Formulierungen der vorliegenden Erfindung in situ extrudiert worden sind, aufweist, und bei dem eine zweite Filmschicht ein Material wie metallisiertes, spannungsorientiertes Polyethylenterephthalat ist, können Filme mit erwünschten Kombinationen von Eigenschaften erhalten werden. Konkret behält die Polyethylen-Filmschicht ihre herkömmlichen Heißsiegeleigenschaften, während das spannungsorientierte Polyethylenterephthalat Zerreißfestigkeit ergibt. Die metallisierte Schicht wird zur Verringerung und/oder Elimination des Aufbaus statischer Elektrizität verwendet, wodurch die Eigenschaften und Qualität des Laminats weiter verbessert werden. Spannungsorientiertes Polyethylenterephthalat ist normalerweise biaxial orientiert und natürlich im Handel erhältlich. Die Verbund-Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierungen der vorliegenden Erfindung erhöhen die Schutzqualität von Filmen, denen die Verbundmaterialien einverleibt worden sind oder die sie enthalten.When a laminate is formed in which one layer comprises a heat sealable film such as polyethylene with which composite formulations of the present invention have been extruded in situ and a second film layer is a material such as metallized, stress oriented polyethylene terephthalate, films with desirable combinations of properties can be obtained. Specifically, the polyethylene film layer retains its conventional heat seal properties while the stress oriented polyethylene terephthalate provides tear resistance. The metallized layer is used to reduce and/or eliminate static electricity buildup, thereby further improving the properties and quality of the laminate. Stress oriented polyethylene terephthalate is typically biaxially oriented and, of course, is commercially available. The composite vapor phase corrosion inhibitor-drying agent formulations of the present invention increase the protective quality of films incorporating or containing the composite materials.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierung wie in Anspruch 1 definiert, bereit.The present invention provides a vapor phase corrosion inhibitor-drying agent formulation as defined in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde ein festes Material gefunden, das in Verbindung mit einem Träger aus granulärem Silicagel eine Quelle für Dampfphasen-Korrosionshemmer-Material bereitstellt. Der Dampfdruck des Verbundmaterials ist auf die Mengen abgestimmt, die normalerweise abgegeben werden müssen, um metallische Oberflächen, die der Einwirkung der Behandlung ausgesetzt werden, wirksam und lange zu schützen. Die Formulierungen der vorliegenden Erfindung geben Dämpfe in einer Konzentration ab, die zum starken Schutz von metallischen Oberflächen geeignet ist, und mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend gering ist, um eine verhältnismäßig lange dauernde und lange wirksame ökonomische Behandlung zu ermöglichen. Es wurde gefunden, daß granuläres Silicagel als Träger für den Dampfphasen-Korrosionshemmer-Bestandteil die Schutzqualität des Produkts erhöht. Die Formulierungen der vorliegenden Erfindung sind mit Schaum verträglich und können in Schaum, z.B. einen von Isocyanaten stammenden Polymerschaum, imprägniert werden oder extrudiert oder auf andere Weise auf synthetische Harzfilme, beispielsweise Filme aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder Olefinen, z.B. Polyethylen und Polypropylen, aufgebracht werden. Diese Filme können zusammen mit anderen Filmen einem Laminat einverleibt werden und insbesondere mit einem metallisierten Film kombiniert werden, um die Entelektrisierung und die mechanischen Eigenschaften des Verbunds zu verstärken.According to the invention, a solid material has been found which, in combination with a carrier of granular silica gel, provides a source of vapor phase corrosion inhibitor material. The vapor pressure of the composite material is adjusted to the amounts that would normally have to be released in order to protect metallic surfaces exposed to the treatment. The formulations of the present invention emit vapors at a concentration suitable for the strong protection of metallic surfaces and at a rate sufficiently low to permit a relatively long lasting and long effective economical treatment. It has been found that granular silica gel as a carrier for the vapor phase corrosion inhibitor component increases the protective quality of the product. The formulations of the present invention are compatible with foam and can be impregnated into foam, e.g. a polymer foam derived from isocyanates, or extruded or otherwise applied to synthetic resin films, for example films of aliphatic hydrocarbons or olefins, e.g. polyethylene and polypropylene. These films can be incorporated into a laminate together with other films and in particular can be combined with a metallized film to enhance the deelectrification and mechanical properties of the composite.
Außerdem wurde gefunden, daß die Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierungen der vorliegenden Erfindung nur wenig, sofern überhaupt, sichtbare Rückstände bilden. Das Fehlen von Rückständen erhöht die Nützlichkeit der Materialien, und zwar insofern, als sich durch die kontinuierliche Verwendung dieser Materialien nur geringe, sofern überhaupt, mechanische oder elektrische Probleme ergeben. Außerdem ist die Rauch- und Dampfentwicklung des Korrosionshemmer-Bestandteils stark erniedrigt, wenn der Bestandteil aus granulärem Silicagel als Träger für den Korrosionshemmer-Bestandteil verwendet wird.In addition, it has been found that the vapor phase corrosion inhibitor-drying agent formulations of the present invention produce little, if any, visible residue. The absence of residue increases the utility of the materials in that little, if any, mechanical or electrical problems result from the continued use of these materials. In addition, smoke and vapor generation from the corrosion inhibitor component is greatly reduced when the granular silica gel component is used as a carrier for the corrosion inhibitor component.
Typische korrosionshemmende Gegenstände und Materialien, die in der Vergangenheit verwendet worden sind, sind in Miksic et al., US-Patent Nr. 4 051 066 und Miksic et al., US-Patent Nr. 4 275 835 offenbart.Typical corrosion inhibiting articles and materials that have been used in the past are disclosed in Miksic et al., U.S. Patent No. 4,051,066 and Miksic et al., U.S. Patent No. 4,275,835.
Es wurde gefunden, daß die Verbundformulierungen der vorliegenden Erfindung besonders gut zum Einschluß in eine für Luft permeable Kapsel geeignet sind, die zu einem zu schützenden Gegenstand gegeben wird, oder um in Schaum imprägniert zu werden, oder um als Extrudat mit Filmen kombiniert zu werden, die aus aliphatischem Kohlenwasserstoff, z.B. Polyethylen und Polypropylen, hergestellt werden. Allgemein werden die Formulierungen der vorliegenden Erfindung zur Aufbewahrung und/oder Verpackung in einfachen porösen Umschlägen oder anderen Umhüllungen, die aus Kunststoff-Film oder Kunststoffschaum gebildet sind, verwendet. Typischerweise sind bestimmte Umhüllungen, die in den US-Patenten 4 051 066 und 4 275 835 von Miksic et al. offenbart sind und beansprucht werden, nämlich wie oben angegeben, gut zur Verwendung mit den Formulierungen oder Verbindungen der vorliegenden Erfindung geeignet. Ferner kann, sofern mit einem heißsiegelbaren Film wie Polyethylen extrudiert wird, eine metallisierte (aluminisierte) Schicht wie biaxial spannungsorientiertes Poly ethylenterephthalat eingesetzt werden, um die mechanischen Eigenschaften der Film-Gesamtanordnung zu verbessern. Techniken zum Laminieren dieser Filme miteinander sind natürlich im Stand der Technik gut bekannt.The composite formulations of the present invention have been found to be particularly well suited for inclusion in an air-permeable capsule added to an article to be protected, or to be impregnated into foam, or to be combined as an extrudate with films made from aliphatic hydrocarbon, e.g., polyethylene and polypropylene. Generally, the formulations of the present invention are used for storage and/or packaging in simple porous envelopes or other enclosures formed from plastic film or plastic foam. Typically, certain enclosures disclosed and claimed in U.S. Patents 4,051,066 and 4,275,835 to Miksic et al., as noted above, are well suited for use with the formulations or compounds of the present invention. Furthermore, when extruding with a heat sealable film such as polyethylene, a metallized (aluminized) layer such as biaxially stress oriented polyethylene terephthalate may be employed to improve the mechanical properties of the overall film assembly. Techniques for laminating these films together are, of course, well known in the art.
Beim Gebrauch haben die in Anspruch 1 angegebenen Formulierungen eine kontinuierliche Emission aus der festen Phase, die sehr erwünscht so abgestimmt ist, daß diese Emission mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die so ausreichend gering ist, daß sich ein Schutz und eine Behandlung ergeben, die verhältnismäßig lange wirksam und ökonomisch sind.In use, the formulations specified in claim 1 have a continuous emission from the solid phase, which is very desirably adjusted so that this emission occurs at a rate which is sufficiently low to enable protection and treatment which are relatively long-lasting and economical.
Der granuläre Silicagel-Bestandteil der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Teilchengröße im Bereich von weniger als etwa 8 um. Ein derartiges granuläres Silicagel ist natürlich weitverbreitet im Handel erhältlich und ergibt, wie oben angegeben, einen festen Träger für den Dampfphasen-Korrosionshemmer-Bestandteil.The granular silica gel component of the present invention preferably has a particle size in the range of less than about 8 microns. Such granular silica gel is, of course, widely available commercially and, as noted above, provides a solid support for the vapor phase corrosion inhibitor component.
Daher ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines verbesserten Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittels, das besonders zur Verwendung zum Schutz von metallischen Oberflächen geeignet ist, die der Einwirkung von Umgebungen ausgesetzt sind, welche für die freiliegenden Oberflächen korrosiv sind.Therefore, the primary object of the present invention is to provide an improved vapor phase corrosion inhibitor desiccant particularly suitable for use in protecting metallic surfaces exposed to environments which are corrosive to the exposed surfaces.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittels, das so formuliert ist, daß es einen Dampfdruck oder andere Eigenschaften besitzt, die den Transport des Hemmers auf die Metalloberfläche gestatten, welches zum Transport von geeigneten Mengen des Hemmers von der festen Phase in dem Film auf die Metalloberfläche geeignet ist, wobei der Rest des Hemmers in dem Film zurückbleibt, so daß kontinuierlich korrosionshemmendes Material abgegeben wird.Another object of the present invention is to provide an improved vapor phase corrosion inhibitor desiccant formulated to have a vapor pressure or other properties that permit transport of the inhibitor to the metal surface, which is suitable for transporting appropriate amounts of the inhibitor from the solid phase in the film to the metal surface, leaving the remainder of the inhibitor in the film so as to continuously deliver corrosion inhibiting material.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Verbunds, der so formuliert ist, daß er in einen Schaum imprägniert werden kann oder mit herkömmlichen Harzfilmen aus aliphatischem Kohlenwasserstoff, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder dgl., extrudiert werden kann.Another object of the present invention is to provide an improved vapor phase corrosion inhibitor-drying agent composite formulated to be impregnated into a foam or to be coated with conventional aliphatic hydrocarbon resin films, e.g., polyethylene, polypropylene or the like. can be extruded.
Eine weitere- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittels-Verbunds, der so formuliert ist, daß er mit herkömmlichen hitzesiegelbaren Filmen wie Polyethylen extrudiert werden kann, wobei diese Polyethylen- Filme wiederum auf einen metallisierten zweiten Film laminiert sind, um sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die Entelektrisierungseigenschaften des Verbundlaminats zu verbessern.Another object of the present invention is to provide an improved vapor phase corrosion inhibitor-drying agent composite formulated to be extruded with conventional heat sealable films such as polyethylene, which polyethylene films are in turn laminated to a metallized second film to improve both the mechanical properties and the de-electrification properties of the composite laminate.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Schaumprodukts, das mit dem hier beschriebenen Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel- Material imprägniert ist.Another object of the present invention is to provide a foam product impregnated with the vapor phase corrosion inhibitor-drying agent material described herein.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer für Luft permeablen Kapsel, die das Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Material der vorliegenden Erfindung enthält und die in die Nähe des zu schützenden Gegenstandes gebracht wird.Another object of the present invention is to provide an air permeable capsule containing the vapor phase corrosion inhibitor-drying agent material of the present invention which is placed in proximity to the article to be protected.
Andere und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann anhand der folgenden Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnung klar.Other and further objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description, claims and drawings.
Figur 1 ist eine Querschnittsansicht eines typischen Laminats, das nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wobei die zentrale oder metallisierte Schicht etwas übertrieben dargestellt ist, da den Möglichkeiten des Zeichners Grenzen gesetzt sind.Figure 1 is a cross-sectional view of a typical laminate made in accordance with the present invention, with the central or metallized layer somewhat exaggerated due to limitations of the artist's skill.
Figur 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Schaums mit offenen Zellen, in den eine Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierung imprägniert ist.Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of an open cell foam impregnated with a corrosion inhibitor-drying agent formulation.
Figur 3 ist eine Rolle oder Spule aus dem Schaum von Figur 2.Figure 3 is a roll or spool of the foam of Figure 2.
Figur 4 ist eine für Luft permeable Kapsel, in die eine Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierung eingeschlossen ist.Figure 4 is an air permeable capsule enclosing a corrosion inhibitor-drying agent formulation.
Nach der vorliegenden Erfindung enthält der Dampfphasen- Korrosionshemmer-Bestandteil für das Verbundmaterial, das in einer für Luft permeablen Kapsel, in Schaum eingeführt oder in extrudiertem Polyethylen-Film zur Verfügung gestellt werden soll, ein Gemisch aus Aminbenzoaten, Amin nitraten und Benzotriazol, nämlich: According to the present invention, the vapor phase corrosion inhibitor component for the composite material to be provided in an air permeable capsule, in foam or in extruded polyethylene film comprises a mixture of amine benzoates, amine nitrates and benzotriazole, namely:
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist: A particularly preferred embodiment is:
Das Gemisch, das auch in Pulverform vorliegt und eine Teilchengröße unterhalb etwa 1 um hat, wird auf granuläres Silicagel aufgebracht, und zwar mit den folgenden relativen Gewichtsverhältnissen:The mixture, which is also in powder form and has a particle size below about 1 µm, is applied to granular silica gel with the following relative weight ratios:
vorzugsweise zwischen etwa 45 % Dampfphasen-Korrosionshemmer-Bestandteil, Rest Silicagel, obwohl Anteile von zwischen etwa 30 % und 50 % Dampfphasen-Korrosionshemmer- Bestandteil, Rest Silicagel, verwendet werden können. Das Verbundmaterial wird in Schaum in einer Konzentration von etwa 1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% imprägniert. In den Polyethylen-Film wird es in einer Konzentration von etwa 2 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% extrudiert. Die Herstellung der diese Bestandteile enthaltenden Zusammensetzungen erfolgt einfach durch Vermischen der einzelnen pulverförmigen Bestandteile miteinander.preferably between about 45% vapor phase corrosion inhibitor component, balance silica gel, although levels of between about 30% and 50% vapor phase corrosion inhibitor component, balance silica gel may be used. The composite material is impregnated into foam at a concentration of from about 1% to about 30% by weight. It is extruded into the polyethylene film at a concentration of from about 2% to about 3% by weight. The preparation of compositions containing these components is simply accomplished by mixing the individual powdered components together.
Es gibt zwar verschiedene Techniken, die zum Erhalt eines geeigneten Extrudats angewendet werden können, beispielsweise aus Polyethylen und einem Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel des hier beschriebenen Typs, aber eine bestimmte Technik hat sich als besonders günstig erwiesen. Konkret wird die Verbundformulierung gebildet und hinsichtlich der Teilchengröße und der Konfiguration so gleichförmig wie möglich gemacht. Dieser Verbund wird dann mit einer verhältnismäßig beschränkten Menge Polyethylen kombiniert, worauf das Gemisch dann durch den Zylinder eines herkömmlichen Extruders unter Bildung eines Masterbatch geführt wird. Das sich ergebende Masterbatch wird dann zerschnitten und in Pelletform gebracht. Diese Pellets werden wiederum mit weiterem Polyethylen kombiniert und dann als Film extrudiert, der ein Dampfphasen- Korrosionshemmer-Trocknungsmittel des beschriebenen Typs enthält.While there are various techniques that can be used to obtain a suitable extrudate, for example of polyethylene and a vapor phase corrosion inhibitor-drying agent of the type described herein, one particular technique has been found to be particularly useful. Specifically, the composite formulation is formed and made as uniform as possible in particle size and configuration. This composite is then combined with a relatively limited amount of polyethylene, and the mixture is then passed through the barrel of a conventional extruder to form a masterbatch. The resulting masterbatch is then cut and pelletized. These pellets are in turn combined with more polyethylene and then extruded as a film containing a vapor phase corrosion inhibitor-drying agent of the type described.
Die Herstellung des imprägnierten Schaumprodukts erfolgt durch Einmischen einer Korrosionshemmer-Trocknungsmittel- Formulierung der vorliegenden Erfindung in einen flüssigen Träger, in welchen der Schaum dann eingetaucht wird. Durch das Eintauchen wird die Formulierung überall in der Schaumstruktur verteilt und dort nach der Entfernung des Schaums aus dem flüssigen Träger zurückgehalten. Anschließend wird der Träger verdampft, so daß sich das imprägnierte Schaumprodukt ergibt. Dann kann das Schaumprodukt mit einer Kleberückseite versehen werden, um das Produkt an der Stelle, an der Schutz benötigt wird, bequem anzuordnen und festzuhalten.The impregnated foam product is prepared by mixing a corrosion inhibitor-drying agent formulation of the present invention into a liquid carrier into which the foam is then immersed. The immersion distributes the formulation throughout the foam structure and retains it there after removal of the foam from the liquid carrier. The carrier is then evaporated to form the impregnated foam product. The foam product can then be provided with an adhesive backing to conveniently position and hold the product in place where protection is needed.
Ein bevorzugtes für Luft permeables Kapselprodukt ist aus einem Kunststoffbehälter konstruiert, der eine Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierung der vorliegenden Erfindung enthält und eine Öffnung hat, die mit für Luft permeabler Tyvek-Membran (von Du Pont Co., Wilmington, Delaware hergestellt) bedeckt ist, durch welche die Formulierung abgegeben werden kann.A preferred air permeable capsule product is constructed of a plastic container containing a corrosion inhibitor-desiccant formulation of the present invention and having an opening covered with air permeable Tyvek membrane (manufactured by Du Pont Co., Wilmington, Delaware) through which the formulation can be dispensed.
Wie bereits oben angegeben und unter Bezugnahme auf Figur 1 der Zeichnung sind die Dampfphasen-Korrosionshemmer- Trocknungsmittel-Verbund- Formulierungen der vorliegenden Erfindung gut zur Extrusion mit Harzfilmmaterial verwendbar, das typischerweise in der Verpackungsindustrie verwendet wird. Bei der Verwendung als Teil oder Schicht eines Laminats, wobei wieder auf die Zeichnung verwiesen wird, umfaßt der allgemein mit 10 bezeichnete Film eine erste Schicht aus einem Kunststoff-Film 11 mit einer darauf angeordneten metallischen oder metallisierten Schicht 12. Schicht 13 des Laminats 10 ist mit den Verbundformulierungen der vorliegenden Erfindung imprägniert, wobei feste Teilchen durch Co-Extrusion in den Film eingeführt wurden. Dieser imprägnierte Film ist wiederum auf die metallisierte Schicht 12 des Films 11 laminiert, so daß der endgültige Verbund gebildet wird. Laminierungstechniken für derartige Filme sind natürlich im Stand der Technik gut bekannt. Metallisierte Filme aus biaxial orientiertem Polyethylenterephthalat werden an Polyethylenfilme des bei 13 gezeigten Typs ohne weiteres gebunden und damit laminiert.As already indicated above and with reference to Figure 1 of the drawings, the vapor phase corrosion inhibitor-drying agent composite formulations of the present invention are well suited for extrusion with resin film material typically used in the packaging industry. When used as part or layer of a laminate, and again referring to the drawings, the film, generally designated 10, comprises a first layer of plastic film 11 having a metallic or metallized layer 12 disposed thereon. Layer 13 of the laminate 10 is impregnated with the composite formulations of the present invention, with solid particles introduced into the film by co-extrusion. This impregnated film is in turn laminated to the metallized layer 12 of film 11 to form the final composite. Lamination techniques for such films are, of course, well known in the art. Metallized films of biaxially oriented polyethylene terephthalate are readily bonded and laminated to polyethylene films of the type shown at 13.
Figur 2 ist eine Querschnittsansicht des Schaums 15, der mit einer Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierung der vorliegenden Erfindung imprägniert ist. Der Schaum 15 ist ein offenzelliges, von Isocyanat stammendes Polymer, wie es im Stand der Technik bekannt ist. In den Zellen 16 werden diskrete Teilchen 17 der Hemmer-Trocknungsmittel- Formulierung zurückgehalten. Diese Teilchen 17 werden in dem Schaum verteilt, indem der Schaum in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, in welcher die Hemmer-Trocknungsmittel- Formulierung dispergiert ist. Der eingetauchte Schaum 15 verhält sich sehr ähnlich wie ein Schwamm und saugt die beladene Flüssigkeit auf, wodurch es zur Ablagerung der Hemmer-Trocknungsmittel-Formulierung darin kommt. Durch Abdampfen der Flüssigkeit wird die Formulierung durch die Teilchen 17 imprägniert. Der imprägnierte Schaum 15 kann, wie in Figur 3 dargestellt, in Form einer Rolle oder Spule bereitgestellt werden und mit einer Kleberückseite 22 versehen werden, so daß er durch Haftung an einer Stelle bleibt. Von der Rolle wurde ein Stück 23 abgeschnitten.Figure 2 is a cross-sectional view of foam 15 impregnated with a corrosion inhibitor-drying agent formulation of the present invention. Foam 15 is an open cell isocyanate-derived polymer as is known in the art. Cells 16 retain discrete particles 17 of the inhibitor-drying agent formulation. These particles 17 are dispersed throughout the foam by immersing the foam in a liquid in which the inhibitor-drying agent formulation is dispersed. Immersed foam 15 acts much like a sponge and soaks up the loaded liquid, causing deposition of the inhibitor-drying agent formulation therein. Evaporation of the liquid impregnates the formulation with particles 17. The impregnated foam 15 can, as shown in Figure 3, be provided in the form of a roll or coil and provided with an adhesive backing 22 so that it remains in one place by adhesion. A piece 23 was cut from the roll.
Wenn die Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Formulierung der vorliegenden Erfindung in einer in Figur 4 dargestellten permeablen Kapsel 30 bereitgestellt wird, ist es möglich, die Kapsel in der Nähe von zu schützenden Gegenständen anzuordnen. Der Körper 32 der Kapsel 30 ist aus Kunststoff konstruiert, wohingegen die Abdeckung 34 aus Tyvek besteht, einem Polymer, dessen Permeabilitätseigenschaften die Abgabe des Korrosionshemmers zum Auftrag auf zu schützende Gegenstände gestatten.When the corrosion inhibitor-drying agent formulation of the present invention is provided in a permeable capsule 30 as shown in Figure 4, it is possible to place the capsule in proximity to objects to be protected. The body 32 of the capsule 30 is made of plastic, whereas the cover 34 is made of Tyvek, a polymer whose permeability properties allow the release of the corrosion inhibitor for application to objects to be protected.
Die Dampfphasen-Korrosionshemmer-Trocknungsmittel-Verbundmaterialien der vorliegenden Erfindung sind ferner gut zur Aufbewahrung und/oder Verpackung in einfachen porösen, für Luft permeablen Umschlägen oder anderen Umhüllungen ver wendbar. Diese Umschläge können aus Kunststoff-Film oder Kunststoffschaum gebildet sein oder können alternativ aus Cellulose-Produkten wie Papier oder dgl. hergestellt sein. Neben der Aufbewahrung und/oder Verpackung in Umschlägen oder Umhüllungen kann das Material auf einen geeigneten, aus einem synthetischen Harz, Schaum oder Cellulose-Materiahen gebildeten Träger gegeben werden oder sich darin befinden. Typische Beispiele für verwendbare Materialien sind Polyethylen, Polypropylen, Polymerschäume, Papier und dgl. Wenn Papier verwendet wird, wird der Trocknungsvorgang vorzugsweise so durchgeführt, daß sich in angemessener Weise wasserfreie Aminmolybdat-Materialien ergeben.The vapor phase corrosion inhibitor-drying agent composite materials of the present invention are also well suited for storage and/or packaging in simple porous, air permeable envelopes or other enclosures. These envelopes may be formed from plastic film or plastic foam, or alternatively may be made from cellulosic products such as paper or the like. In addition to storage and/or packaging in envelopes or enclosures, the material may be placed on or contained within a suitable support formed from a synthetic resin, foam or cellulosic material. Typical examples of materials that may be used are polyethylene, polypropylene, polymer foams, paper and the like. When paper is used, the drying process is preferably carried out to provide reasonably anhydrous amine molybdate materials.
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