EP1919970A1 - Polymer composition for corrosion protection - Google Patents

Polymer composition for corrosion protection

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Publication number
EP1919970A1
EP1919970A1 EP06792768A EP06792768A EP1919970A1 EP 1919970 A1 EP1919970 A1 EP 1919970A1 EP 06792768 A EP06792768 A EP 06792768A EP 06792768 A EP06792768 A EP 06792768A EP 1919970 A1 EP1919970 A1 EP 1919970A1
Authority
EP
European Patent Office
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acid
monomers
composition
coating
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06792768A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Göthlich
Frank Klippel
Gunnar Schornick
Guido Vandermeulen
Helmut Witteler
Thomas Heidenfelder
Markus Hickl
Michael Dornbusch
Konrad Roschmann
Monica Fernandez Gonzalez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
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    • Y10T428/31692Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31699Ester, halide or nitrile of addition polymer

Definitions

  • the present invention relates to compositions for coating metallic surfaces, to processes for their preparation and to processes for coating a metallic surface with the aid of the composition, coated metallic surfaces obtainable thereby and the use of the polymer composition.
  • suitable metal sheets are formed by known techniques such as punching, drilling, folding, profiling and / or deep drawing.
  • Larger components, such as automobile bodies are optionally joined together by welding several items.
  • the raw material for this purpose are usually long metal bands, which are produced by rolling the metal and unwound for storing and transporting into coils (so-called "coils").
  • the said metallic components must be protected against corrosion as a rule.
  • the demands on today's corrosion protection are very high.
  • Newer car types now offer up to 30 years rust prevention warranty. Modern automotive bodies are manufactured in multi-stage processes and have a variety of different layers.
  • a steel sheet is usually coated in a first step with zinc or a zinc alloy. This can be done galvanically or by immersion in liquid zinc, so-called hot-dip galvanizing.
  • a predominantly inorganic pretreatment layer is subsequently applied. This may be a phosphatization and / or chromating with chromium (VI) or chromium (III) compounds. Chromium and phosphate-free pretreatment layers are also known.
  • the pretreatment layer is also called a conversion layer or passivation layer. It is usually very thin. Typically, the thickness of such a pretreatment layer is well below 1 ⁇ m. Typical thicknesses are 2 to 100 nm.
  • the pretreatment layer should also improve the adhesion between metal and subsequent paint layers.
  • An organic primer is then applied to the pretreatment layer.
  • the body is then usually coated with an electrodeposition paint and closing with the so-called filler.
  • the surfacer layer is a comparatively thick, soft layer that is intended to prevent rockfall or the like from destroying the underlying layers.
  • some or more color coat layers and a clear coat layer are applied to the filler for protection.
  • other lacquer layers and / or coating sequences above the base coat are common.
  • Coil coating is the continuous coating of metal strips with mostly liquid broomsticks, whereby metal strips 0.2 to 2 mm thick and up to 2 m wide are conveyed at speeds of up to 200 m / min
  • cold-rolled strip made of soft steels or structural steels, electrolytically galvanized sheet steel, hot-dip galvanized steel strip, or strips of aluminum or aluminum alloys may be used, typically a feed station, a strip accumulator, a cleaning machine and pretreatment zone, a first coating station together with a baking oven and the following cooling zone, a second coating station with oven, laminating station and cooling as well as a belt store and rewinder.
  • the coil coating process usually comprises the following process steps:
  • a thin pretreatment layer ( ⁇ 1 ⁇ m) by dipping or spraying or by roller coating.
  • This layer is intended to increase the corrosion resistance and serves to improve the adhesion of subsequent paint layers on the metal surface.
  • Cr (VI) -containing, Cr (III) -containing as well as chromate-free pretreatment baths are known.
  • the dry film thickness is usually around 5 to 8 ⁇ m
  • top coat Application of one or more top coats (“top coat”) using the roll application method
  • the dry film thickness here is about 15-25 ⁇ m, where solvent-based coating systems are also generally used.
  • the metallic material is provided with corrosion protection only in its final form in the case of severe (atmospheric) corrosion protection.
  • severe (atmospheric) corrosion protection are, for example, steel structures with larger dimensions, such as bridges, metallic components on houses, large-scale industrial plant parts and the like. Due to their size and sometimes also their weight, some coating methods, such as dipping, are not possible. Also, a pretreatment layer is often dispensed with. Nevertheless, in order to obtain a sufficient corrosion protection, thicker primer coating layers are typically applied in comparison to the "coil coating".
  • compositions for the pretreatment layer are inorganic in nature.
  • numerous systems have been proposed.
  • Organic systems play an increasingly important role here.
  • WO-A 2004/074372 describes a solution polymer for the pretreatment whose corrosion inhibition-active component is a copolymer of various ethylenically unsaturated monomer units.
  • the pretreatment layer should be at most 3 microns.
  • a polymer is available as a polymeric corrosion inhibitor from a monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acid and optionally further ethylenically unsaturated comonomers used.
  • corrosion inhibitors as described above not only for the pretreatment layer, but also generally as a corrosion inhibiting additive to coating compositions of metallic surfaces, eg. As paints in general and in particular for the base coat, so z. B. if necessary, could be dispensed with the pretreatment layer such as the atmospheric corrosion protection or to further improve the corrosion protection when using such a pretreatment layer.
  • composition for coating metallic surfaces see containing
  • B 0.1 to 40 wt .-% based on the total weight of the composition of a corrosion protection component containing at least one corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization of at least the monomers of the composition
  • B1 0.1 to 95 wt .-% based on the total amount of the monomers used to form the corrosion inhibitor polymer of at least one monoethylenically unsaturated monocarboxylic acid;
  • R 1 and R 2 independently of one another are H or a straight-chain or branched, optionally substituted alkyl radical having 1 to 20 C atoms, or in the case of (I) R 1 and R 2 together represent an optionally substituted alkylene radical having 3 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 5;
  • B3 0.1 to 70% by weight, based on the total amount of monomers used, of forming the corrosion inhibitor polymer of at least one other ethylenically unsaturated comonomer other than B1 and B2;
  • the composition described above in which hitherto the corrosion protection component B was used only for a pretreatment layer for corrosion inhibition of metal surfaces, as coating of metallic surfaces, eg. B. as a paint and especially as a primer and can be used accordingly. It was additionally surprising that a corrosion-inhibiting effect is ensured by a layer consisting of the composition according to the invention which, after drying, has a thickness of at least 3.1 .mu.m.
  • the metallic surface can be a surface of sheets, foils, plates and in particular metal strips, but also building constructions, scaffoldings, bridges or the like, as is the case with atmospheric corrosion protection.
  • the metallic surface may furthermore be surfaces of shaped articles which can be used, for example, for cladding, veneering or lining.
  • Examples include automobile bodies or parts thereof, truck bodies, frames for bicycles such as motorcycle wheels or bicycles or parts for such vehicles such as fenders or panels, linings for household appliances such as washing machines, dishwashers, clothes dryers, gas and electric stoves, microwave ovens, freezers or refrigerators , Cladding for technical equipment or facilities such as machinery, cabinets, computer cases or the like, building elements in the architectural sector such as wall parts, facade elements, ceiling elements, window or door profiles or partitions, furniture made of metallic materials such as metal cabinets, metal shelves, parts of furniture or Forged. Furthermore, it may also be hollow body for storage of liquids or other substances, such as cans, cans or tanks.
  • the starting material for the coating can also be a metallic semi-finished product.
  • the term "semifinished product” is in a manner known in principle for prepared or prepared raw materials for production, which are usually present in larger dimensions. As a rule, these are exclusively semi-finished metal. It may be a single-layer material or a material in which several layers of different metals follow one another.
  • the term "semi-finished metal product” is also intended to include composite materials which have at least one metallic surface and in which at least one metallic layer is connected to at least one non-metallic layer.
  • it can be a metal foil connected to a plastic film.
  • the metals in particular the metal sheets or strips, may, for example, be iron or steel, zinc, magnesium, aluminum, tin, copper or alloys of these metals with one another or with other metals.
  • the steels can be both low-alloyed and high-alloyed steels.
  • galvanized or aluminized also includes coating with zinc or aluminum alloys. Suitable alloys for coating metal strips are known to the person skilled in the art. Depending on the desired application, the person skilled in the art selects the type and quantity of alloy constituents.
  • Typical constituents of zinc alloys include in particular Al, Mg, Pb, Fe, Mn, Co, Ni, Si, Mg, Sn, Cu or Cd, preferably Al and / or Mg. It may also be Al / Zn alloys, in Al and Zn are present in approximately the same amount.
  • the coatings may be substantially homogeneous coatings or also coatings with concentration gradients. For example, it can be galvanized steel, which was additionally vapor-deposited with Mg. As a result, a surface zinc / Mg alloy can arise. Steel coated with the described alloys is commercially available.
  • typical constituents of aluminum alloys include Mg, Mn, Si, Zn, Cr, Zr, Cu or Ti.
  • the metallic surfaces to be treated may also have thin oxide / hydroxide and / or carbonaceous surface layers or layers of similar construction. Such layers usually form on metallic surfaces in contact with the atmosphere alone and are included in the term "metallic surface".
  • the metallic surface can also be protected against corrosion.
  • it may be oiled with anticorrosive oils, have a temporary anticorrosive coating or be provided with a peelable protective film.
  • protective films are present, these are generally removed before coating with the composition according to the invention. Temporary coatings and / or oils can also be removed if necessary.
  • composition according to the invention for coating the metallic surfaces contains several components.
  • the binder component may consist of one or more binders.
  • binders are suitable.
  • Particularly suitable binders for use in coil coating are, for example, (meth) acrylate (co) polymers, partially saponified polyvinyl esters, polyesters, alkyd resins, polylactones, polycarbonates, polyethers, epoxy resin-amine adducts, polyureas, polyamides, polyimides or polyurethanes ,
  • binders for use in coil coating are, for example, (meth) acrylate (co) polymers, partially saponified polyvinyl esters, polyesters, alkyd resins, polylactones, polycarbonates, polyethers, epoxy resin-amine adducts, polyureas, polyamides, polyimides or polyurethanes ,
  • mixtures can also various polymers are used, provided that there are no unwanted effects by the mixture.
  • the binder component A hereinafter referred to in principle known manner those proportions of the composition (formulation), which are responsible for the film formation. They form a polymeric network during thermal and / or photochemical curing. They include thermally and / or photochemically crosslinkable components.
  • the crosslinkable components may be low molecular weight, oligomeric or polymeric. They usually have at least two crosslinkable groups.
  • Crosslinkable groups can be either reactive functional groups that can react with groups of their type ("with themselves") or with complementary, reactive functional groups. In this case, different combination possibilities are conceivable in a manner known in principle.
  • the binder system may comprise, for example, a self-crosslinkable polymeric binder and one or more low molecular weight or oligomeric crosslinkers (V).
  • the polymeric binder itself can have crosslinkable groups which can react with other crosslinkable groups on the polymer and / or on an additionally used crosslinker. It is also particularly advantageous to use oligomers or prepolymers containing crosslinkable groups which are crosslinked to one another using crosslinkers.
  • Thermally crosslinkable or curing binder systems crosslink on heating the applied layer to temperatures above room temperature.
  • lacquer systems are also referred to by the person skilled in the art as “stoving lacquers.” They have crosslinkable groups which do not react at room temperature or at least not at a substantial rate but only at relatively high temperatures at temperatures above 60 ° C, preferably 80 0 C, more preferably 100 0 C and more preferably cross-link 120 ° C.
  • binder systems are used, which at 100 to 250 0 C, preferably 120 to 220 ° C and more preferably at 150 to 200 ° C crosslink.
  • polyesters are, in particular, condensates of low molecular weight dicarboxylic acids and dialcohols.
  • suitable dicarboxylic acids include aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, aliphatic-aliphatic such as dimer fatty acids, ie reaction products of unsaturated fatty acids with each other, cycloaliphatic dicarboxylic acids such as 1,4- or 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, tricyclodecanedicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid or phthalic acid.
  • anhydrides such as phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride
  • dialcohols include aliphatic alcohols, such as, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1-methylpropanediol 1, 3, 2 Butyl 2-ethylpropanediol, pentanediols, hexanediols, octanediols, dodecanediol, Hydroxy-pivalinklareneo- pentylglykolester, cycloaliphatic alcohols such as 1,4- or 1, 3-cyclohexanedimethanol, TCD-alcohol and bis (4-hydroxycyclohexyl) methane or -propane and dimer diols (hydrogenated dimer fatty acids). It is of course also possible in
  • Suitable monomers for producing branching include tricarboxylic acids or their anhydrides, such as trimellitic anhydride or trimesic acid, and trialcohols, such as trimethylolalkanes, for example trimethylolethane or trimethylolpropane.
  • polyesters may preferably be reacted completely or partially with isocyanate-terminated polyesters by reaction with polyisocyanates.
  • the OH number of the polyesters used is usually about 10 to about 200 mg KOH / g, preferably 15 to 120 mg KOH / g, more preferably 20 to 80 mg KOH / g and for example about 50 mg KOH / g.
  • the molecular weights are usually from 400 to 10,000 g / mol, preferably from 500 to 5000 g / mol and more preferably from 1000 to 4000 g / mol.
  • Epoxy-functional polymers can be prepared by the reaction of epoxy-functional monomers such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether or hexanediol diglycidyl ether with phenols such as bisphenol A, bisphenol F and / or alcohols such as ethoxylated or propoxylated bisphenol A.
  • epoxy-functional Polymers are commercially available, for example under the name Epon ® or Epikote ®.
  • Epoxide resin-amine adducts can be obtained by reaction of said epoxy-functional components with phenols or aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids, acidic polyesters or alcohols, thiols and amines, especially secondary amines such as diethanolamine or N-methylbutanolamine.
  • emulsion polymers can also be used. These are particularly suitable for water-based formulations.
  • suitable emulsion polymers or copolymers include acrylate dispersions obtainable in the usual manner from acrylic acid and / or acrylic acid derivatives, for example acrylic esters and / or styrene.
  • dispersions of polyurethanes prepared from aromatic and / or aliphatic diisocyanates and polyesters or aliphatic soft segments.
  • binder systems based on polyesters, epoxy resins, polyurethanes or acrylates may preferably be used to carry out the invention.
  • Binder based on polyesters can be constructed in a manner known in principle from low molecular weight dicarboxylic acids and dialcohols and optionally other monomers. Further monomers include in particular branching monomers, for example tricarboxylic acids or trialcohols.
  • polyesters having a comparatively low molecular weight are generally used, preferably those having M n of from 500 to 10 000 g / mol, preferably from 1000 to 5000 g / mol and more preferably from 2000 to 4000 g / mol.
  • the hardness and flexibility of the polyester-based layers can be influenced in a manner known in principle by the selection of "hard” or “soft” monomers.
  • “hard” dicarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids or their hydrogenated derivatives such as, for example, isophthalic acid, terephthalic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid or derivatives thereof, in particular their anhydrides or esters
  • "soft” dicarboxylic acids include in particular aliphatic ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acids having at least 4 C atoms such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid or dodecanedioic acid.
  • Examples of "hard” dialcohols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, neopentyl glycol or 1,4-cyclohexanedimethanol.
  • Examples of “soft” dialcohols include diethylene glycol, triethylene glycol, aliphatic 1, ⁇ -dialcohols having at least 4 C atoms, such as 1,4-butanediol , 1,6-hexanediol, 1-8- Octanediols or 1, 12-dodecanediol.
  • Preferred polyesters for carrying out the invention comprise at least one "soft" monomer.
  • Polyester for coatings are commercially available. Details of polyesters are shown, for example, in “Paints and Coatings - Saturated Polyester Coatings” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6 th Edt., 2000, Electronic Release.
  • Binder systems based on epoxides can be used for formulations on an organic or aqueous basis.
  • Epoxy-functional polymers can be prepared in a manner known in principle by the reaction of epoxy-functional monomers such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether or hexanediol diglycidyl ether with alcohols such as, for example, bisphenol A or bisphenol F.
  • Particularly suitable soft segments are polyoxyethylene and / or polyoxypropylene segments. These can be advantageously incorporated by the use of ethoxylated and / or propoxylated bisphenol A.
  • the binders should preferably be chloride-free.
  • Epoxy-functional polymers are commercially available, for example under the name Epon ® or Epikote ®. Details of epoxy-functional polymers are shown, for example, in "Epoxy Resins” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6 th Edt., 2000, Electronic Release
  • epoxy-functional binders can also be further functionalized.
  • epoxy resin-amine adducts can be obtained, for example, by reaction of said epoxy-functional polymers with amines, in particular secondary amines such as, for example, diethanolamine or N-methylbutanolamine.
  • Binders based on polyacrylates are particularly suitable for water-based formulations.
  • suitable acrylates include emulsion polymers or copolymers, in particular anionically stabilized acrylate dispersions, obtainable in a conventional manner from acrylic acid and / or acrylic acid derivatives, for example acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate and / or vinylaromatic monomers such as styrene and optionally crosslinking monomers.
  • the hardness of the binder can be adjusted by the skilled worker in a manner known in principle by the ratio of "hard” monomers such as styrene or methmethacrylate and "soft” monomers such as butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate.
  • Particularly preferred for the preparation of acrylate dispersions continue to be monomers used which have functional groups which can react with crosslinkers. These may in particular be OH groups. OH groups can be generated by the use of monomers such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate or N- Methylolacrylamide or also of epoxy acrylates followed by hydrolysis in the Polyac- r ⁇ late be incorporated. Suitable polyacrylate dispersions are commercially available.
  • Binders based on polyurethane dispersions are particularly suitable for water-based formulations.
  • Dispersions of polyurethanes can be obtained in a manner known in principle by incorporating ionic and / or hydrophilic segments in order to stabilize the dispersion in the PU chain.
  • soft segments preferably 20 to 100 mol%, based on the amount of all diols, of higher molecular weight diols, preferably polyester diols, having a M n of about 500 to 5000 g / mol, preferably 1000 to 3000 g / mol can be used.
  • Polyurethane dispersion which contain bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane as isocyanate component can be used to particular advantage for carrying out the present invention.
  • Such polyurethane dispersions are disclosed, for example, in DE-A 199 14 896. Suitable polyurethane dispersions are commercially available.
  • Suitable crosslinkers (V) for thermal crosslinking are known in principle to the person skilled in the art.
  • Suitable crosslinking agents are, for example, based on epoxides in which two or more epoxy groups are linked together by means of a linking group.
  • examples include low molecular weight compounds having two epoxy groups such as hexanediol diglycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ether or cycloaliphatic compounds such as 3,4-Epoxicyclohexancarbonklare 3 ', 4'-epoxycyclohexylmethylester.
  • crosslinking agents are highly reactive melamine derivatives, such as, for example, hexamethylolmelamine or corresponding etherified products, such as hexamethoxymethylmelamine, hexabutoxymethylmelamine or also, if appropriate, modified aminoplast resins.
  • Such crosslinkers are commercially available, for example as Luwipal ® (Fa. BASF AG).
  • blocked polyisocyanates used as crosslinking agents.
  • the isocyanate group is reversibly reacted with a blocking agent.
  • the blocking agent is split off again when heated to higher temperatures.
  • suitable blocking agents are disclosed in DE-A 199 14 896, column 12, line 13 to column 13, line 2.
  • Particular preference may be given to using ⁇ -caprolactam blocked polyisocyanates.
  • suitable catalysts can be added to the formulations in a manner known in principle.
  • crosslinker may advantageously be 10 to 35% by weight relative to the total amount of the binder.
  • crosslinking of the epoxy-functional polymers can be carried out, for example, with crosslinkers based on polyamines, for example diethylenetriamine, amine adducts or polyaminoamides.
  • crosslinking agents based on carboxylic anhydrides or the already mentioned crosslinkers based on melamine are advantageous, for example. Preference is given in particular to the already mentioned blocked polyisocyanates.
  • thermal crosslinking of the acrylate dispersions it is possible to use, for example, the already mentioned crosslinkers based on melamine or blocked isocyanates. Furthermore, epoxy-functional crosslinkers are also suitable.
  • thermal crosslinking of polyurethane dispersions or polyesters it is possible, for example, to use the already mentioned crosslinkers based on melamine, blocked isocyanates or epoxy-functional crosslinkers.
  • the binder component A comprises photochemically crosslinkable groups, especially in the case of photochemically crosslinkable compositions.
  • photochemical crosslinking is intended to include crosslinking with all types of high-energy radiation, such as, for example, UV, VIS, NIR or electron radiation, and may in principle involve all types of photochemically crosslinkable groups, but is preferably ethylenically unsaturated Groups.
  • Photochemically crosslinkable binder systems generally comprise oligomeric or polymeric compounds with photochemically crosslinkable groups and optionally also reactive diluents, generally monomers. Reactive thinners have a lower viscosity than the oligomeric or polymeric crosslinkers, and therefore play the role of thinner in a radiation-curable system.
  • binder systems furthermore generally comprise one or more photoinitiators.
  • photochemically crosslinkable binder systems include, for example, multifunctional (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, polyester (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates, carbonate (meth) acrylates, polyether (meth) acrylates, if appropriate in combination with reactive diluents such as Methyl (meth) acrylate, butanediol diacrylate, hexanediol diacrylate or trimethylolpropane triacrylate. More details on suitable radiation-curable binders are shown in WO 2005/080484 page 3, line 10 to page 16, line 35. Suitable photoinitiators can be found in the said document page 18, line 8 to page 19, line 10.
  • binder systems which can be thermally and photochemically cured (also known as dual-cure systems) can also be used to carry out the present invention.
  • the composition of the invention contains 15 to 70 wt .-% of the binder component A.
  • the binder component A for the coil coating 20 to 70 wt .-% are suitable.
  • the weight percentages are based on the total weight of the composition according to the invention.
  • the proportion by weight is preferably from 30 to 60% by weight and more preferably from 40 to 50% by weight.
  • the binder components A curable under atmospheric conditions may be the binder systems customary in the field of anticorrosive coatings and coatings.
  • Such binders or binder systems are known in principle to the person skilled in the art.
  • binder system designates, in a manner known in principle, those components of the composition (formulation) which are responsible for the formation of the image.
  • curable under atmospheric conditions means that the binder systems have the property, after application to the surface, to cure under normal ambient conditions, eg, at room temperature, in the presence of air and ordinary humidity, without the use of additional equipment or equipment Depending on the environment, they are more than 0 to 40 ° C., preferably 5 to 35 ° C. and, for example, 15 to 25 ° C. It is clear to the person skilled in the art that the time until the complete curing of the same binder system depends on the actual binder Ambient conditions may be different. Depending on the type of binder system used, the curing can proceed according to various mechanisms. For example, it may be a purely physical curing, caused by the evaporation of the solvent used.
  • Reactive binder systems include crosslinkable components.
  • the crosslinkable components may be low molecular weight, oligomeric or polymeric. These may preferably be 1K or 2K systems.
  • Reactive crosslinking systems also include moisture-curing binder systems in which the humidity acts as a hardener component.
  • a binder system can also cure by a combination of different curing methods. In 2-component systems, the binder and hardener components are mixed in a manner known in the art prior to use of the formulation.
  • aqueous-soluble or organic-soluble binder systems can be used. They are preferably water-based binder systems.
  • Binder systems for anticorrosion coatings are known in principle to the person skilled in the art. These may be, for example, epoxy resins, polyacrylates, styrene-acrylate polymers, polyesters, alkyd resins, polyurethanes of the styrene-butadiene polymers.
  • the amount of binder A in the formulation is 15 to 70% by weight, based on the amount of all components of the formulation including the solvent. It is determined by the skilled person depending on the desired properties of the coating.
  • the amount, in particular for the atmospheric corrosion protection agent, is preferably from 20 to 60% by weight and more preferably from 25 to 50% by weight.
  • the binder system is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of polyacrylates or styrene-acrylate copolymers (A1).
  • Aqueous dispersions of polyacrylates or styrene-acrylate copolymers (A1) for the preparation of anticorrosive coatings are known in principle to the person skilled in the art.
  • the aqueous dispersions of the polyacrylates (A1) may be both primary dispersions and secondary dispersions.
  • Suitable polyacrylates contain as main monomers at least one alkyl (meth) acrylate such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate. They may preferably have, as further main monomers, vinylaromatics, in particular styrene.
  • the amount of the main monomers together is generally at least 60% by weight, preferably at least 80% by weight.
  • styrene-acrylate copolymers generally comprise at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight and more preferably about 50% by weight of styrene.
  • the polyacrylates or styrene-acrylate copolymers (A1) may additionally comprise further comonomers, in particular those with functional groups such as hydroxyl, carboxy or carboxamide groups.
  • comonomers include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, (meth) acrylamide or hydroxyalkyl (meth) acrylates.
  • Other comonomers are preferably acidic comonomers.
  • Polyacrylates (A1) can be prepared in a manner known in principle by means of emulsion polymerization. Further details of such polymers and their preparation are disclosed, for example, in EP-A 157 133, WO 99/46337, or in "Paints and Coatings, 2.5.Acrylic Coatings” in Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release. The person skilled in the art makes a suitable choice of the polyacrylates (A1) which are possible in principle, depending on the desired properties of the layer.
  • styrene-acrylate copolymers which contain as main monomers at least one elastomeric acrylate such as, for example, n-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl acrylate or 2- Ethylhexyl (meth) acrylate in admixture with styrene and as a minor monomer at least one acidic monomer, such as (meth) acrylic acid.
  • the acid groups may be wholly or partially neutralized with suitable bases such as ammonia.
  • the polyacrylates used should as a rule have a glass transition temperature T 9 in the range from 0 to 60 ° C., preferably in the range from 5 to 40 ° C. (measured according to the DSC method according to DIN EN ISO 11357).
  • the glass transition temperature can be selected by the person skilled in the art in a manner known in principle by the choice and the quantitative ratio of hard and soft monomers.
  • Suitable acrylate or styrene-acrylate dispersions for the production of corrosion protective coatings are available commercially, for example as Acronal ® S 760 or Acronal ® LR 8977 (Fa. BASF Aktiengesellschaft) or Acronal ® Optive 410 (Fa. BASF Corporation).
  • the binder system is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of styrene-alkadiene polymers (A2).
  • Aqueous dispersions of styrene-alkadiene polymers (A2) for the preparation of anticorrosive coatings are known in principle to those skilled in the art and are described, for example, in EP-A 47380. It may preferably be primary dispersions but also secondary dispersions.
  • Suitable polymers (A2) comprise as main monomers styrene and at least one conjugated aliphatic diene (alkadiene).
  • the alkadienes may, for example, be butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene or dimethylbutadiene.
  • the styrene can also be substituted with alkyl groups. Examples include ⁇ -methylstyrene or 4-methylstyrene.
  • the main monomers are styrene and butadiene.
  • the polymers contain at least 20% by weight of styrene and 20% by weight of alkadienes, the amount of the main monomers together being generally at least 60% by weight, preferably at least 80% by weight.
  • the quantities are in each case based on the sum of all monomers. You may also have other comonomers. On the one hand, mention may be made here of ethylenically unsaturated carboxylic acids and / or disaccharides such as, for example, (meth) acrylic acid, maleic acid or itaconic acid.
  • ком ⁇ онентs such as (meth) acrylonitrile and also alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate act.
  • Styrene-alkadiene polymers (A2) can be prepared in a manner known in principle by means of emulsion polymerization.
  • styrene-butadiene polymers for coating materials and their preparation are disclosed, for example, in "Paints and Coatings, 2.4.8. Polystyrene and Styrene Copolymers" in Ullmann's Encyclopaedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release.
  • styrene-butadiene polymers which comprise as minor monomer one or more acidic monomers, such as, for example, (meth) acrylic acid, preferably in an amount of from 0.5 to 5% by weight.
  • acid groups may preferably be neutralized completely or partially with suitable bases such as, for example, ammonia.
  • the styrene-butadiene polymers (A2) used should as a rule have a glass transition temperature T 9 in the range from 0 to 60 ° C., preferably in the range from 5 to 40 ° C.
  • the glass transition temperature can be selected by a person skilled in the art in a manner known in principle by the selection and the ratio of hard and soft monomers.
  • Styrene-butadiene polymers (A2) having an average particle size of from 50 nm to 400 nm, more preferably from 80 nm to 250 nm, may also be used to carry out the invention.
  • the binder system in particular for atmospheric corrosion protection, is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of polyurethanes (A3).
  • Aqueous dispersions of polyurethanes (A3) for the preparation of corrosion protection coatings are known in principle to the person skilled in the art. Details of polyurethanes for coating materials and their preparation are disclosed, for example, in “Paints and Coatings, 2.9 Polyurethane Coatings in” Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release
  • the aqueous dispersions of polyurethanes (A3) can be both primary dispersions how to act on secondary dispersions.
  • Polyurethanes for aqueous dispersions can be synthesized in a manner known in principle from customary diisocyanates and diols.
  • diols with a number average in particular are used for this purpose
  • Molecular weight M n of about 500 to 5000 g / mol, preferably about 1000 to 3000 g / mol in question.
  • Both polyether and polyester diols can be used for this purpose.
  • the amount of such higher molecular weight diols is usually 10 to 100 mol% with respect to the sum of all diols.
  • the desired hardness and elasticity of the film can be controlled by using, in addition to the diol already mentioned, low molecular weight diols with a number average molecular weight M n of about 60 to 500 g / mol.
  • monomers which comprise at least one isocyanate group or an isocyanate-reactive group and additionally at least one hydrophilic group.
  • These may be nonionic groups such as, for example, polyoxyethylene groups, acidic groups such as COOH, sulfonate or phosphonate groups or basic groups such as amino groups. They are preferably acidic groups.
  • the acid groups may preferably be neutralized in whole or in part with suitable bases. Preferred for this purpose are ammonia or amines. Further details of such polyurethane dispersions and their preparation are described in detail in WO 2005/005565, page 4, line 13 to page 14, line 14. Further examples of suitable polyurethanes are disclosed in US 5,707,941 or in WO 2004/101638, in particular page 2, line 31 to page 14, line 11.
  • polyurethanes may also be modified polyurethanes.
  • it may be oxidatively curing urethane alkyds.
  • triglycerides of unsaturated fatty acids can be partially hydrolyzed for production. The resulting OH group can react with the isocyanate groups in polyurethane production.
  • Alkyd resins (A4) Alkyd resins (A4)
  • the binder system in particular for the atmospheric corrosion protection, is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of alkyd resins (A4).
  • Alkyd resins (A4) are oxidative curing polycondensation of polyols and polybasic carboxylic acids in which at least one OH group of the polyol is esterified with fatty oils and / or natural and / or synthetic mono- or polyunsaturated fatty acids, wherein at least one of the polyols used tri- or professiontio- have to be.
  • polyhydric alcohols examples include glycerol, pentaerythritol, t-methylolethane, trimethylolpropane, various diols such as ethane / propanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol.
  • Preferred polybasic carboxylic acids are phthalic acid (anhydride) (PSA), isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, particularly preferably phthalic acid (anhydride).
  • drying oils such as linseed oil, oiticica oil or wood oil, semi-drying oils such as soybean oil, sunflower oil, safflower oil, ricinoleic or tall oil, non-drying oils such as castor oil, coconut oil or peanut oil or free fatty acids of the above oils consideration.
  • the molecular weight M n of typical alkyd resins is between 1500 and 20 000 g / mol, preferably between 3500 and 6000 g / mol.
  • the acid number is preferably 2 to 30 mg KOH / g, with water-dilutable resins also 35-65 mg KOH / g.
  • the OH number is generally up to 300, preferably up to 100 mg KOH / g.
  • alkyd resins is also intended to include modified alkyd resins such as styrene-modified alkyd resins, urethane alkyds, urethane oils or epoxy resin-modified alkyd resins Such modified alkyd resins are known to those skilled in the art.
  • alkyd resins (A4) for coating materials and their preparation are described, for example, in “Paints and Coatings, 2.6. Alkyd Coatings” in Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release and in “Paint Formulation and Paint Formulation", ed. Ulrich Zorll, p. 188 et seq., Curt R. Vinzentz Verl., Hanover, 2003.
  • the alkyd resins (A4) used should as a rule have a glass transition temperature T 9 in the range from 0 to 60 ° C., preferably from 5 to 40 ° C.
  • binder component A other binders or exclusively binders based on waxes can be used in addition to the already mentioned binders.
  • the wax is preferably in dispersed finely divided form.
  • wax is known to the person skilled in the art and is described, for example, in Römpp-Lexikon "Paints and printing inks", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1998, p. 615/616 or “Ullmann's Encyclpedia, 6th Edition, Electronic Release; Waxes; 1.2.
  • the person skilled in the art also includes PTFE waxes here, even though they are actually not waxes in the sense of the definition (see, for example, Römpp, pages 466/467)
  • the term “wax” encompasses both the actual wax and the wax Formation of a wax dispersion optionally used adjuvants.
  • the person skilled in waxes for use in aqueous dispersions are known, and he makes a suitable choice.
  • Preferred waxes are oligomeric or polymeric substances which have a molecular weight greater than 200 g / mol, preferably greater than 400 g / mol, and which have a weight fraction of more than 60% by weight of structural elements selected from the group of
  • R is H and / or F, and provided that said structural elements are joined together to predominantly comprise units of at least 12 directly linked carbon atoms.
  • R is H and / or F, and provided that said structural elements are joined together to predominantly comprise units of at least 12 directly linked carbon atoms.
  • a mixture of different waxes can be used.
  • the waxes may also have acid functions, in particular carboxylic acid groups which may be neutralized or unneutralized. Waxes with one
  • Acid number ⁇ 200 mg KOH / g are preferred. Particularly preferred is an acid number of 3 to 80 mg KOH / g. Waxes having a melting point are preferred.
  • a melting point of 40 to 200 0 C is particularly preferred.
  • a melting point of 40 to 200 0 C is particularly preferred.
  • Suitable waxes for carrying out the present invention include
  • Oxidized waxes for example oxidized polyethylene wax according to [68441-17-8]
  • Copolymeric polyethylene waxes for example copolymers of ethylene with acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, vinyl acetate, vinyl alcohol for example [38531-18-9], [104912-80-3], [219843-86-4] or copolymers of the
  • Polar modified polypropylene waxes for example [25722-45-6]
  • Microcrystalline waxes for example microcrystalline paraffin waxes [63231-60-7] montan acids, for example [68476-03-9]
  • esters of long-chain carboxylic acids with long-chain alcohols for example octadecyl stearate [2778-96-3] • montanic acid esters of polyhydric alcohols, for example o montan wax glycerides [68476-38-0], also partially hydrolyzed o montanic acid esters of trimethylolpropane [73138-48-4], also partially saponified o montanic acid ester of 1,3-butanediol [73138-44-0], also partially saponified o montanic acid ester of ethylene glycol [73138-45-1], also partially saponified
  • Fatty acid amides for example erucamide [112-84-5], oleamide [301-02-0] and 1,2-ethylenebis (stearamide) [110-30-5]
  • Long-chain ethers for example octadecylphenyl ether.
  • mixtures of waxes are suitable, for example
  • Particularly preferred waxes are those which, because of their delivery state, are particularly easy to incorporate into the formulation for the process according to the invention such as micronized waxes and / or wax dispersions.
  • Micronized waxes are particularly finely divided powders having an average particle size of preferably less than 20 .mu.m, particularly preferably from 2 to 15 .mu.m.
  • Wax dispersions are aqueous preparations of waxes which contain water, optionally further water-miscible solvents, spherical wax particles and, as a rule, auxiliaries.
  • Preferred wax dispersions for use in the present invention have a particle size below 1 ⁇ m, preferably 20 to 500 nm, particularly preferably 50 to 200 nm.
  • Micronized waxes and finished wax dispersion are commercially available.
  • auxiliaries are used in wax dispersions, for example, to ensure the dispersibility of the wax and its storage stability.
  • the auxiliaries may be, for example, bases for the neutralization or partial neutralization of acid functions in the wax, for example alkali metal hydroxides, ammonia, amines or alkanolamines. Acid groups can also be neutralized or partially neutralized with cations, for example Ca ++ or Zn ++ .
  • they can be surface-active substances, preferably nonionic surfactants or anionic surfactants.
  • nonionic surfactants include ethoxylates and propoxylates based on alcohols and hydroxyaromatics and their sulfation and sulfonation products.
  • anionic surfactants include alkylsulfonates, arylsulfonates and alkylarylsulfonates.
  • wax dispersions having a pH of less than 7, preferably having a pH of less than 6.
  • the binder component A may further contain silanes, as disclosed in WO-A 01/07679.
  • silanes as disclosed in WO-A 01/07679.
  • R 21 is selected from the group consisting of hydrogen, Ci -6 alkyl, and C 2-6 alkanoyl
  • R 22 is a Ci.io-alkanediyl, optionally substituted with hydroxyl, amine or thiol groups and / or interrupted by an amine, ether or thioether bridge
  • X is a reactive group selected from the group consisting of NH 2 - glycidoxy, - (meth) acryloyloxy, -vinyloxy, thiol and Urea is.
  • the corrosion protection component B may contain one or more corrosion inhibitors. However, it contains at least one corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization with at least the monomer B1 and at least one monomer selected from B2 and B3.
  • the polymerization is carried out only with the monomers B1, B2, or B1, B3 or B1, B2, B3.
  • it is preferably a terpolymer of the monomers B1, B2 and B3.
  • the monomer B1 is at least one monoethylenically unsaturated monocarboxylic acid. Of course, mixtures of several different ethylenically unsaturated monocarboxylic acids can also be used.
  • Suitable monoethylenically unsaturated monocarboxylic acids B1 include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, vinylacetic acid or C 1 -C 4 monoesters of monoethylenically unsaturated dicarboxylic acids.
  • Preferred monomers are acrylic acid and methacrylic acid, particularly preferred is acrylic acid.
  • 0.1 to 95 wt .-% of the monomer B1 in particular 30 to 70 wt .-%, wherein the amount is based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer.
  • 40 to 65 wt .-% of the monomer B1, more preferably 45 to 62 wt .-% and most preferably 50 to 60 wt .-% are used.
  • HOOC HOOC
  • (I) it may be the ice and / or the trans form of the monomer.
  • the monomers can also be used in the form of the corresponding carboxylic anhydrides or other hydrolyzable carboxylic acid derivatives. If the COOH groups are arranged in cis form, it is particularly advantageous to use cyclic anhydrides.
  • R 1 and R 2 independently of one another are H or a straight-chain or branched, optionally substituted alkyl radical having 1 to 20 C atoms.
  • the alkyl radical preferably has 1 to 4 C atoms.
  • R 1 or R 2 is particularly preferably H and / or a methyl group.
  • the alkyl radical may optionally also be Have these substituents, provided that they have no negative impact on the application properties of the corrosion inhibitor polymer or the composition of the invention.
  • R 1 and R 2 may furthermore together represent an alkylene group having 3 to 20 C-atoms, which may be further substituted also optional.
  • the ring formed from the double bond and the alkylene radical comprises 5 or 6 carbon atoms.
  • alkylene radicals include, in particular, a 1,3-propylene or a 1,4-butylene radical which may also have further alkyl groups as substituents.
  • N is an integer from 0 to 5, preferably 0 to 3 and most preferably 0 or 1.
  • Suitable monomers B2 of the formula (I) include maleic acid, fumaric acid, methylfumaric acid, methylmaleic acid, dimethylmaleic acid and optionally the corresponding cyclic anhydrides.
  • suitable monomers B2 of the formula (I) include maleic acid, fumaric acid, methylfumaric acid, methylmaleic acid, dimethylmaleic acid and optionally the corresponding cyclic anhydrides.
  • Examples of formula (II) include methylenemalonic acid and itaconic acid. Preference is given to using maleic acid or maleic anhydride and itaconic acid.
  • monomers B2 When monomers B2 are used, from 0.1 to 70% by weight, in particular from 0.5 to 65% by weight, are used, the amount being based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer. Preference is given to using from 10 to 65% by weight of the monomers B2, more preferably from 10 to 62% by weight, particularly preferably from 15 to 61% by weight and very particularly preferably from 20 to 60% by weight. Preferred ranges are also 12 to 55 wt .-% of the monomers B2, more preferably 15 to 40 wt .-% and in particular 17 to 25 wt .-%.
  • monomers B3 are used, from 0.1 to 70% by weight are used, the amount being based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer.
  • the monomers B3 are used for fine control of the properties of the copolymer. Of course, several different monomers B3 can be used. They are selected by the skilled person depending on the desired properties of the copolymer. The monomers B3 are also free-radically polymerizable.
  • these are also monoethylenically unsaturated monomers.
  • these are also monoethylenically unsaturated monomers.
  • small amounts of monomers with several polymerizable groups can be used.
  • the copolymer can be crosslinked to a small extent.
  • the monomers B3 may be both acidic and / or basic and / or neutral monomers. Preference is given to neutral monomers and / or acidic monomers.
  • monomers B3 it is preferred to use 0.1-40% by weight of monomers containing acid groups, in particular P-containing and sulfonic acids, and 0-30% by weight of other monomers.
  • Suitable monomers B3 include, in particular, monomers which contain phosphoric acid and / or phosphonic acid groups. Particularly noteworthy here are vinylphosphonic acid, monovinyl phosphonate, allylphosphonic acid, monoesters of phosphoric acid, 3-butenylphosphonic acid, mono (3-butenyl) phosphoric acid, (4-vinyloxybutyl) phosphoric acid, phosphonoxyethyl acrylate, phosphonoxyethyl methacrylate, Phosphoric acid mono (2-hydroxy-3-vinyloxypropyl) esters, phosphoric mono (1-phosphonoxymethyl-2-vinyl-oxyethyl) esters, phosphoric mono (3-allyloxy-2-hydroxypropyl) esters, phosphoric acid mono - [2- (allyloxy-1-phosphonoxymethylethyl)] ester, 2-hydroxy-4-vinyloxymethyl-1, 3,2-dioxaphosphole, 2-hydroxy-4-allyloxymethyl-1,3,2-d
  • monomers containing sulfonic acid groups such as, for example, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonate, vinylsulfonic acid, allyloxybenzenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or 2- (methacryloyl) ethylsulfonic acid or their salts and / or esters.
  • Examples substantially neutral monomers B3 Ci-Ci ⁇ -alkyl or CrC include 4 hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate or butanediol-1,4-monoacrylate, (methyl) styrene, maleimide or maleic acid N-alkylimide.
  • acrylic acid such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Butyl (meth)
  • vinyl or allyl ethers e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether,
  • Propyl vinyl ether isobutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, vinyl cyclohexyl ether, vinyl 4-hydroxybutyl ether, decyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, 2- (di- ethylamino) ethyl vinyl ether, 2- (di-n-butyl-amino) ethyl vinyl ether or methyl diglycol vinyl ether or the corresponding allyl compounds.
  • vinyl esters such as vinyl acetate or vinyl propionate.
  • Examples of basic monomers include acrylamides and alkyl-substituted acrylamides, such as. As acrylamide, methacrylamide, N-tert-butylacrylamide or N-methyl (meth) acrylamide.
  • alkoxylated monomers in particular ethoxylated monomers.
  • alkoxylated monomers which are derived from acrylic acid or methacrylic acid and have the general formula (III)
  • R 3 is hydrogen or methyl
  • R 5 are identical or different C 2 -C 4 -alkylene radicals which may be arranged blockwise or randomly, the proportion of ethylene radicals being at least 50 molar
  • R 6 is hydrogen, C 1 -C 4 -alkyl, -SO 3 M or -PO 3 M 2 ;
  • R 8 -O- [R 5 -O] n -R 6 where the radicals - [R 5 -O] n - of the other radicals contained in formula (IM) - [R 5 -O] m - different could be;
  • R 9 is hydrogen or ethyl
  • M is alkali metal or hydrogen, preferably hydrogen
  • m is 1 to 250, preferably 2 to 50, more preferably 3 to 10;
  • crosslinking monomers include molecules having a plurality of ethylenically unsaturated groups, for example di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate or butanediol-1,4-di (meth) acrylate or poly (meth) acrylates such as t-methylolpropanetri (meth ) acrylate or else di (meth) acrylates of oligo- or polyalkylene glycols such as di-, tri- or tetraethylene glycol di (meth) acrylate. Further examples include vinyl (meth) acrylate or butanediol divinyl ether.
  • monomer B3 it is preferred to use monomers containing phosphonic acid and / or phosphoric acid groups, in particular vinylphosphonic acid or its salts and / or their C 1 -C 8 esters. Particularly preferred as monomer B3 are vinylphosphonic acid or its salts; in particular vinylphosphonic acid.
  • the amount of all monomers B3 used together amounts to 0.1 to 70 wt .-%, in particular 0.2 to 65 wt .-%, based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer.
  • the amount is 0.5 to 60 wt .-%, more preferably 1 to 50% and most preferably 2 to 40 wt .-%.
  • the vinylphosphonic acid 10 to 30% are preferred, in particular 15 to 25 wt .-%.
  • crosslinking monomers B3 are present, their amount should as a rule not exceed 5% by weight, preferably 2% by weight, particularly preferably 1% by weight, based on the total amount of all monomers used for the process. It may for example be 10 ppm to 1 wt .-%.
  • component B a combination of the monomers acrylic acid (B1), maleic acid (B2) and vinylphosphonic acid (B3) is preferred.
  • a preferred component B contains a corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization of acrylic acid as monomer B1, maleic acid as monomer B2, and vinylphosphonic acid as monomer B3.
  • component B contains no further corrosion inhibitor polymers.
  • the monomers used can be radically polymerized in aqueous solution or in organic solvents or any mixtures.
  • aqueous means that the solvent or diluent used comprises water as the main constituent, but it may also contain portions of water-miscible organic solvents and, if appropriate, small amounts of emulsifiers, which may be advantageous in order to increase the solubility of certain monomers in particular of the monomers B3 in the reaction medium, but preferably no emulsifiers are present.
  • the solvent or diluent used has at least 50% by weight of water with respect to the total amount of the solvent.
  • one or more water-miscible solvents can be used.
  • alcohols for example monoalcohols such as ethanol, propanol or isopropanol, dialcohols such as glycol, diethylene glycol or polyalkylene glycols or derivatives thereof.
  • Preferred alcohols are propanol and isopropanol.
  • the proportion of water is preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight, particularly preferably at least 90% by weight. Most preferably, only water is used.
  • organic solvent means that the solvent or diluent used contains an organic solvent as the main constituent, but also amounts of water may also be present
  • organic solvents include hydrocarbons, such as toluene, XyIoI or mixtures, as obtained, for example, in the refining of crude oil and commercially available, for example, as petroleum benzine, kerosene, Shellsol ® , Solvesso ® or Ricella ® , ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ether glycol acetates such as butylglycol acetate, ketones such as acetone Methyl ethyl ketone, alcohols, for example monoalcohols, such as methanol, ethanol, propanol or isopropanol, dialcohols, such as glycol, C 1 -C 10 monoalkyl or dialkyl glycols, diethylene glycol
  • the amount of the monomers used in each case is selected by the person skilled in the art such that the monomers are soluble in the particular solvent or diluent used. Accordingly, less soluble monomers are used by the skilled person only to the extent that they can be dissolved. Optionally, small amounts of emulsifiers may be added to increase the solubility. If inert monomers such. B. dicarboxylic acids or corresponding Dicar- bonklareanhydride used, it has proven to be advantageous to carry out the reaction in the presence of bases. The polymerization is then carried out preferably in the presence of 2 to 19.9 mol% of at least one amine.
  • This quantity indication relates to the total amount of all COOH groups of monocarboxylic acid B1 and dicarboxylic acids B2. Other, possibly existing acidic groups remain out of consideration. In other words, the COOH groups are thus partially neutralized. Of course, a mixture of two or more organic amines can be used.
  • the amines used may have one or more primary and / or secondary and / or tertiary amino groups and the corresponding number of organic groups.
  • the organic groups may be alkyl, aralkyl, aryl or alkylaryl groups. Preference is given to straight-chain or branched alkyl groups. They may also have other functional groups. Such functional groups are preferably OH groups and / or ether groups. It is also possible to use amines which are not per se water-soluble, because in contact with the acidic monomers the formation of ammonium ions advantageously increases the water solubility.
  • the amines can also be ethoxylated.
  • Suitable amines include linear, cyclic and / or branched CrC 8 - mono-, di- and trialkylamines, linear or branched Ci-C 8 mono-, di- or trialkanolamines, especially mono-, di- or trialkanolamines, linear or branched d-Cs-alkyl ethers of linear or branched CrC 8 mono-, di- or trialkanolamines, oligo- and polyamines such as diethylenetriamine.
  • the amines may also be heterocyclic amines such as morpholine, piperazine, imidazole, pyrazole, triazoles, tetrazoles, piperidine. Particularly advantageous can be used those heterocycles which have corrosion-inhibiting properties. Examples include benzotriazole and / or tolyltriazole. By this combination corrosion protection properties can be improved.
  • amines which have ethylenically unsaturated groups in particular monoethylenic amines.
  • Such amines perform a dual function as an amine for neutralization as well as a monomer (B3).
  • allylamine can be used.
  • amines having only one amino group Preference is given to amines having only one amino group. Further preferred are linear or branched CrC 8 mono-, di- or trialkanolamines, particular preference is given to mono-, di- and triethanolamine and / or the corresponding ethoxylated products.
  • the amount of amine used is preferably 2 to 18 mol%, more preferably 3 to 16 mol% and particularly preferably 4 to 14 mol%. Very particularly preferred are 5 to 7 mol% and 11 to 14 mol%.
  • the amine may be added before or during the polymerization. It is preferably added already before or at the latest at the beginning of the polymerization.
  • the base can be added either at once or in a time interval which corresponds at most to the total reaction time.
  • the amine can be mixed with the monomer feed, either the monocarboxylic acid, the dicarboxylic acid or both, and metered in with them.
  • the carboxylic acids are thus partially added in the form of the corresponding ammonium salts.
  • the amine is metered directly into the template.
  • the free-radical polymerization is preferably started by the use of suitable thermally activatable polymerization initiators. Alternatively, however, it can also be triggered by suitable radiation, for example.
  • the free radical initiators should be soluble in the solvent of the reaction.
  • thermally activatable polymerization initiators preference is given to initiators having a decomposition temperature in the range from 30 to 150.degree. C., in particular from 50 to 120.degree. This temperature refers as usual to 10h half-life.
  • Initiators which can be used are all compounds which decompose into free radicals under the polymerization conditions, for example inorganic peroxo compounds, such as peroxodisulfates, in particular ammonium, potassium and preferably sodium peroxodisulfate, peroxosulfates, hydroperoxides, percarbonates and hydrogen peroxide and the so-called redox initiators. Preference is given to the use of initiators which are soluble in the solvent of the polymerization mixture. In some cases, it is advantageous to use mixtures of different initiators, for example mixtures of hydrogen peroxide and sodium or potassium peroxodisulfate. fat. Mixtures of hydrogen peroxide and sodium peroxodisulfate can be used in any proportion.
  • inorganic peroxo compounds such as peroxodisulfates, in particular ammonium, potassium and preferably sodium peroxodisulfate, peroxosulfates, hydroperoxides, percarbonates and hydrogen peroxide and the so
  • Suitable organic peroxy compounds are diacetyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, diamyl peroxide, dioctanoyl peroxide, didecanoyl peroxide, dilauroyl peroxide, dibenzoyl peroxide, bis (o-toloyl) peroxide, succinyl peroxide, tert-butyl peracetate, tert-butyl permaleinate, tert-butyl perisobutyrate, tert-butyl perpivalate, tert-butyl peroctoate, tert-butyl ple- sododecanoate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate and diisopropyl peroxydicarbamate ,
  • Preferred initiators are also azo compounds. These can be soluble, such as 2,2 1-azobis (4-methoxy-2,4-dimethyl valeronitrile) in organic solvents, dimethyl-2,2 1-azobis (2-methylpropionate), 1, 1'-azobis ( cyclohexane-1-carbo nitrile), 1 - [(cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2'-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpro- pionamid), 2.2 1 azobis (2, 4-dimethyl valeronitrile), 2,2 1-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionamide], 2,2 1-azobis (N-butyl-2 -methylpropionamide).
  • Preferred water-soluble azo compounds are, for. 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2.2 1 azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] disulfide hydrates, 2.2 1 azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate, 2,2'-azo bis ⁇ 2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl ] propane ⁇ dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-methyl
  • the redox initiators contain as oxidizing component at least one of the abovementioned peroxo compounds and, as reducing component, for example ascorbic acid, glucose, sorbose, ammonium or alkali metal hydrogen sulfite, sulfite, thiosulfate, hyposulfite, pyrosulfite, sulfide or sodium hydroxymethyl sulfoxylate.
  • reducing component of the redox catalyst Preferably used as the reducing component of the redox catalyst ascorbic acid or sodium pyrosulfite. Relative to the employed in the polymerization amount of monomers 10 ⁇ 5 is used, for example, 1 x to 1 mol% of the reducing component of the redox catalyst.
  • transition metal catalysts for example salts of iron, Cobalt, nickel, copper, vanadium and manganese.
  • Suitable salts are, for example, iron (II) sulfate, cobalt (II) chloride, nickel (II) sulfate, copper (I) chloride.
  • the reducing transition metal salt is usually used in an amount of 0.1 to 1000 ppm, based on the sum of the monomers.
  • combinations of hydrogen peroxide and iron (II) salts are particularly advantageous, such as a combination of 0.5 to 30% by weight of hydrogen peroxide and 0.1 to 500 ppm of FeSO 4 .7H 2 O, in each case based on the total the monomers.
  • photoinitiators examples include acetophenone, benzoin ethers, benzyl alkyl ketones and their derivatives.
  • thermal initiators are used, with azo compounds and peroxo compounds being preferred.
  • inorganic peroxo compounds in particular hydrogen peroxide and especially sodium peroxodisulfate or mixtures thereof, optionally in combination with 0.1 to 500 ppm FeSO 4 .7H 2 O, and also 2,2'-azobis (2 - methylpropionamide) dihydrochloride.
  • organic solvent initiators are organic peroxides and azo compounds soluble in organic solvents. Particularly preferred are 2.2 1 -Azobis (2-methylbutyronitrile), 2.2 1 -Azobis (2,4-dimethyl valeronitrile) and Ditertbutylperoxid.
  • the amount is determined by the skilled person depending on the desired copolymer. As a rule, 0.05 wt .-% to 30 wt .-%, preferably 0.1 to 15 wt .-% and particularly preferably 0.2 to 8 wt .-% of the initiator with respect to the total amount of all monomers used.
  • suitable regulators such as, for example, mercaptoethanol
  • mercaptoethanol can also be used in a manner known in principle.
  • no controllers are used.
  • the temperature can be varied within wide limits by the person skilled in the art, depending on the nature of the monomers used, the initiator and the desired copolymer. A minimum temperature of about 60 ° C. has proven useful. The temperature can be kept constant during the polymerization or temperature profiles can also be run. Preferably, the polymerization temperature is 75 to 125 ° C, more preferably 80 to 120 ° C, most preferably 90 to 110 ° C and for example 95 to 105 0 C.
  • the polymerization can be carried out in conventional free-radical polymerization apparatus. If one works above the boiling point of the water or the organic solvent or the mixture of water and other solvents, working in a suitable pressure vessel, otherwise it can be operated without pressure.
  • an inert monomer such as dicarboxylic acids or corresponding dicarboxylic anhydrides or vinylphosphonic acid
  • it has proven itself in the polymerization regularly to submit this monomer in the reaction vessel.
  • the amine may be added.
  • a person skilled in the art is a potential reaction of carboxylic acid anhydrides with nucleophilic reactants, the z. B. in the case of difunctional nucleophiles can lead to crosslinking monomer components known. He chooses the reaction conditions so that the desired products arise. Thereafter, the monocarboxylic acid, optionally further monomers B3 and the initiator, expediently also be metered in aqueous solution.
  • After the feed of all monomers may also follow a post-reaction time, for example, from 0.5 to 3 hours. This ensures that the polymerization reaction proceeds as completely as possible. The completion can also be achieved by post-dosing polymerization initiator again.
  • the copolymers may under some circumstances hydrolyze wholly or partly, depending on the polymerization conditions.
  • the copolymers then contain the monomers copolymerized with the acid group resulting from the hydrolysis or else both unhydrolyzed groups and hydrolyzed groups next to one another.
  • the synthesized copolymers can be isolated from the aqueous solution by conventional methods known to those skilled in the art, for example by evaporation of the solution, spray drying, freeze drying or precipitation. Of course, the polymers can also be purified by means of cleaning methods known to those skilled in the art, for example by ultrafiltration.
  • the copolymers are particularly preferably not purified at all after the polymerization but the resulting solutions of the copolymer solutions are used as such for the composition according to the invention.
  • the composition of the copolymers essentially corresponds to the ratio of the monomers used B1, B2 and optionally B3.
  • the copolymers comprise from 0.1 to 95% by weight of monomer units derived from the monoethylenically unsaturated monocarboxylic acid B1 and from 0.1 to 70% by weight of monomer units derived from the monoethylenically unsaturated dicarboxylic acid B2 of the general formula (HOOC)
  • the polymer may also contain portions of unhydrolysed monomers, depending on the rate of hydrolysis and the conditions.
  • the corrosion inhibitor polymer is soluble or at least dispersible in water or organic solvents, it being understood by those skilled in the art that the solubility of COOH-rich polymers can be highly pH dependent.
  • the term "dispersible” means that the solution is not very clear, but the polymer is homogeneously distributed in it and does not settle. They are preferably copolymers which are soluble in the solvent.
  • the polymers according to the invention generally have a low pH.
  • the polymer solution can either be used directly or the pH is adjusted by bases or acid addition.
  • a preferred pH range for mixing is as a rule 4 to 11, preferably 5 to 10 and particularly preferably 6 to 9, very particularly preferably 7 to 8.9.
  • base for this are, for. As alkali and alkaline earth metal hydroxides, - carbonate, ammonia or amines.
  • the amines used may have one or more primary and / or secondary and / or tertiary amino groups and the corresponding number of organic groups.
  • the organic groups may be alkyl, aralkyl, aryl or alkylaryl groups. Preference is given to straight-chain or branched alkyl groups. They may also have other functional groups. Such functional groups are preferably OH groups and / or ether groups.
  • the amines can also be ethoxylated.
  • Suitable amines include linear, cyclic and / or branched CrC 8 - mono-, di- and trialkylamines, linear or branched CrC 8 mono-, di- or trialkanolamines, in particular mono-, di- or trialkanolamines, linear or branched C 1 -C 5 -alkyl ethers of linear or branched C 1 -C 8 -mono-, di- or trialkanolamines, oligo- and polyamines such as, for example, diethylenetriamine.
  • the amines may also be heterocyclic amines such as morpholine, piperazine, imidazole, pyrazole, triazoles, tetrazoles, piperidine. It is particularly advantageous to use those heterocycles which have corrosion-inhibiting properties. Examples include benzotriazole and / or tolyltriazole. By this combination corrosion protection properties can be improved.
  • acids are added, such as. B. linear or branched C r to C 20 aliphatic, unsaturated or aromatic carboxylic acids, hypophosphorous acid, Phosphonic acids or derivatives, phosphoric acid or derivatives, sulfuric acid, sulfonic acid, such as methanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, m-nitrobenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid and derivatives thereof, nitric acid or hydrofluoric acid.
  • acids are added, such as. B. linear or branched C r to C 20 aliphatic, unsaturated or aromatic carboxylic acids, hypophosphorous acid, Phosphonic acids or derivatives, phosphoric acid or derivatives, sulfuric acid, sulfonic acid, such as methanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, m-nitrobenzenesulfonic acid, naphthalenesul
  • the molecular weight M w (weight average) of the copolymers according to the invention is at least 1000 g / mol, preferably at least 3000 g / mol, more preferably at least 5000 g / mol and most preferably at least 10 000 g / mol. It is also possible to achieve molecular weights of more than 1 000 000 g / mol.
  • M w is 3000 g / mol to 150000 g / mol, preferably 5000 g / mol to 1 000 000 g / mol, more preferably 8000 g / mol to 750 000 g / mol and, for example, 15 000 g / mol up to 500 000 g / mol.
  • the molecular weight is determined by the person skilled in the art according to the desired application.
  • Preferred polymers include acrylic acid and maleic acid or itaconic acid as monomers, and optionally other comonomers B3.
  • Other comonomers may preferably be monomers containing phosphorous or phosphonic acid groups, for example vinylphosphonic acid or (meth) acrylic esters, for example methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth ) acrylate or hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • copolymers which comprise acrylic acid, maleic acid and 5 to 40% by weight of monomers (B3) containing phosphonic acid and / or phosphoric acid groups.
  • Monomer B3 is preferably vinylphosphonic acid or its salts and / or its CrC 8 ester, particularly preferably vinylphosphonic acid.
  • acrylic acid-maleic acid copolymers having a maleic acid content of 20.01 to 40% by weight, for example 25 to 40% by weight.
  • % By weight of maleic acid and 3 to 5% by weight of vinylphosphonic acid. Further examples include terpolymers of 55 to 62% by weight of acrylic acid, 20.01 to 22 wt .-% of maleic acid and 16 to 24 wt .-% vinylphosphonic acid and terpolymers of 65 to 70 wt .-% acrylic acid, 21 to 25 wt .-% maleic acid and 6 to 12 wt .-% vinylphosphonic.
  • Copolymers having a higher molecular weight M w are preferably used for the treatment of metallic surfaces, in particular those having M w of from 1000 to 1.5 million g / mol, preferably from 5 000 to 1 million g / mol, particularly preferably from 10,000 to 800,000 g / mol and most preferably 20,000 to 500,000 g / mol.
  • M w molecular weight of from 1,000 to 100,000 g / mol, preferably from 5,000 to 80,000 g / mol, particularly preferably from 10,000 to 50,000 g / mol and For example, be used from 15 000 to 30 000 g / mol.
  • component B any mixtures of different polymers can be used as component B.
  • the anticorrosion component B is present at a weight percentage, based on the total weight of the composition, of from 0.1 to 40% by weight.
  • the proportion is preferably from 0.2 to 30, preferably 0.5 to 20, particularly preferably 1 to 10.
  • the solvent component C consists of one or more solvents.
  • a suitable solvent is used in which the components are dissolved and / or dispersed in order to allow a uniform application on the surface.
  • Suitable solvents are those which are capable of dissolving, dispersing, suspending or emulsifying the compounds of the invention. These may be organic solvents or water. Of course, mixtures of different organic solvents or mixtures of organic solvents with water can be used. The person skilled in the art makes a suitable choice of the solvents which are possible in principle according to the type of components used for the composition according to the invention.
  • organic solvents examples include hydrocarbons such as toluene, xylene or mixtures, as obtained, for example in the refining of crude oil, and for example, as petroleum benzine, kerosene, Solvesso ®, Shellsol ® or Ricella ® commercially available, ethers, Etherglykolacetate such as butyl glycol acetate, ketones such as Acetone, alcohols such as methanol, ethanol or propanol.
  • hydrocarbons such as toluene, xylene or mixtures, as obtained, for example in the refining of crude oil, and for example, as petroleum benzine, kerosene, Solvesso ®, Shellsol ® or Ricella ® commercially available
  • ethers Etherglykolacetate such as butyl glycol acetate
  • ketones such as Acetone
  • alcohols such as methanol, ethanol or propanol.
  • the solvent component may be water or a predominantly aqueous solvent mixture. These are understood as meaning mixtures which comprise at least 50% by weight, preferably at least 65% by weight and particularly preferably at least 80% by weight of water.
  • Other components are water-miscible solvents. Examples include monoalcohols such as methanol, ethanol or propanol, higher alcohols such as ethylene glycol or polyether polyols and ether alcohols such as butyl glycol or methoxypropanol.
  • the amount of solvent is chosen by the skilled person depending on the desired properties of the composition of the invention and the desired application method.
  • the composition can also be prepared first as a concentrate and diluted on site to the desired concentration.
  • the proportion by weight based on the total weight of the composition according to the invention is for the solvent component C 5 to 84.9 wt .-%. Preferably, this is 10 to 80, preferably 20 to 70 and most preferably 30 to 60 wt .-%.
  • the crosslinkable component D may contain one or more crosslinkers. Some crosslinkers have already been mentioned above. In particular when the composition according to the invention is used for coil coating, the presence of a crosslinker is advantageous. Typically, crosslinking occurs after application of the composition of the invention by thermal treatment. Photochemical (actinic) treatment is also possible. In the case of atmospheric corrosion protection, such a thermal treatment is often not feasible, so that preferably no crosslinking component D is present in the composition according to the invention for this application.
  • crosslinking component D thermally crosslinking groups or photochemically crosslinking groups may be present.
  • Suitable crosslinkers are included
  • crosslinking agents based on epoxides in which two or more epoxy groups are linked to one another by means of a linking group.
  • examples include low molecular weight compounds having two epoxy groups, such as hexanediol diglycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ester or cycloaliphatic compounds, such as 3,4-epoxycyclohexanecarboxylic acid S'-epoxycyclohexylmethyl ester.
  • crosslinkers include melamine type crosslinkers, e.g. B. at BASF Aktiengesellschaft commercially available crosslinkers Luwipal ® series.
  • Blocked polyisocyanates are particularly preferably used as crosslinkers.
  • the isocyanate group is reversibly reacted with a blocking agent.
  • the blocking agent is split off again when heated to higher temperatures.
  • suitable blocking agents are disclosed in DE-A 199 14 896, column 12, line 13 to column 13, line 2. Particular preference is given to using ⁇ -caprolactam-blocked polyisocyanates.
  • Suitable for photochemical crosslinking crosslinkers are, for example Dibasonat ® - grades from BASF or oligomeric acrylates.
  • a crosslinker is used separately, usually 0.5 to 10 wt .-%, preferably 1 to 8 wt .-% and particularly preferably 2 to 6 wt .-%, are used. Of course, it is also possible to use mixtures of different crosslinkers, provided that the properties of the layer are not adversely affected thereby.
  • the proportion by weight of the crosslinking component D is 0 to 30% by weight. If component D is to be present, its proportion is preferably 1 to 25, preferably 2 to 20, and very particularly preferably 5 to 15 wt .-%.
  • the pigment / filler component E may contain one or more pigments and / or fillers.
  • a filler may also comprise an additional organic coating, for example for hydrophobing or hydrophilization.
  • the average particle size is preferably 10 nm to 9 ⁇ m and is particularly advantageous. preferably 100 nm to 5 ⁇ m. In the case of round or approximately round particles, this information refers to the diameter, in the case of irregularly shaped particles, such as, for example, acicular particles, to the longest axis.
  • the particle size means the primary particle size. It will be understood by those skilled in the art that finely divided solids often agglomerate into larger particles which must be dispersed intensively for use.
  • the particle size is selected by the skilled person depending on the desired properties of the layer. It also depends, for example, on the desired layer thickness. As a rule, the person skilled in the art will select smaller particles for a small layer thickness.
  • Suitable fillers are on the one hand electrically conductive pigment or fillers in question. Such additives serve to improve the weldability and to improve a subsequent coating with electrodeposition paints.
  • suitable electrically conductive fillers or pigments include phosphides, vanadium carbide, titanium nitride, molybdenum sulfide, graphite, carbon black or doped barium sulfate. Preference is given to using metal phosphides of Zn, Al, Si, Mn, Cr, Fe or Ni. Examples of preferred metal phosphides include CrP, MnP, Fe 3 P, Fe 2 P, Ni 2 P, NiP or NiP 2. 3 Iron phosphide are commercially available, for example under the name Ferrophos ®.
  • non-conductive pigments or fillers such as, for example, finely divided amorphous silicon, aluminum or titanium oxides, which may also be doped with further elements.
  • non-conductive pigments or fillers such as, for example, finely divided amorphous silicon, aluminum or titanium oxides, which may also be doped with further elements.
  • non-conductive pigments or fillers such as, for example, finely divided amorphous silicon, aluminum or titanium oxides, which may also be doped with further elements.
  • calcium ion-modified amorphous silica can be used.
  • pigments include anticorrosive pigments such as zinc phosphates and silicates, zinc metaborate or barium metaborate monohydrate, nanodisperse oxides and other anticorrosion pigments known to those skilled in the art, for example as described by MJ Austin in “Surface Coatings - Raw Materials and their Use", Vol. 1, 3rd Ed ., Chapman & Hall, London 1993, p. 409-434.
  • anticorrosive pigments such as zinc phosphates and silicates, zinc metaborate or barium metaborate monohydrate, nanodisperse oxides and other anticorrosion pigments known to those skilled in the art, for example as described by MJ Austin in “Surface Coatings - Raw Materials and their Use", Vol. 1, 3rd Ed ., Chapman & Hall, London 1993, p. 409-434.
  • the pigments are preferably used in an amount of 10 to 70 wt .-%. The exact amount will be determined by the skilled person depending on the desired properties of the layer. When using conductivity pigments, the amounts used are usually greater than when using non-conductive fillers. Preferred amounts of conductive pigments and fillers are 40 to 70 wt .-%, preferred amounts of non-conductive pigments 20 to 50 wt .-%.
  • Component E has a weight fraction based on the total weight of the composition of 0 to 70 wt .-%. Preferably, the proportion 5 to 60%, more preferably 10 to 50%, even more preferably 20 to 40% and most preferably 35% by weight.
  • the composition according to the invention may also comprise one or more auxiliaries and / or additives.
  • auxiliaries and / or additives are used for fine control of the properties of the layer.
  • its amount does not exceed 20% by weight, based on the total weight of the composition, preferably the proportion does not exceed 10% by weight.
  • suitable additives are coloring and / or effect pigments, reactive thinners for thermal curing or curing with actinic radiation, rheology aids, UV absorbers, light stabilizers, radical scavengers, initiators for free-radical polymerization, catalysts for thermal crosslinking, photoinitiators and -co-initiators, slip additives, polymerization inhibitors, defoamers, emulsifiers, degassing agents, wetting and dispersing agents, adhesion promoters, leveling agents, film-forming auxiliaries, rheology-controlling additives (thickeners), flame retardants, siccatives, skin-preventing agents, other corrosion inhibitors, waxes and matting agents, as also known from the textbook "Lackadditive” by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998 or the German patent application DE-A 199 14 896, column 13, line 56 to column 15, line 54, are known.
  • Suitable corrosion inhibitors are, for example, phosphonic acid, aminophosphates, organic and inorganic phosphates, for example of zinc, calcium and magnesium, vinylphosphonic acid and its salts, carboxylic acids and their salts and esters, alkanolamines and amines, benzotriazole and its structural derivatives such as, for example, tolytriazole, acetylenic derivatives, such as N 1 N-dimethyl-2-propyn-1-amine, N, N-diethyl-2-propyn-1-amine, 1,1-dimethyl-2-propynyl-1-amine, N, N-diethyl- 4-amino-2-butyn-1-ol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 3-hexyne-2,5-diol, 2-butyne-1,4-diolethoxylate, 2- Butyne-1,4-diol, 2-butyne-1,4-
  • Suitable corrosion inhibitors are aldehydes, amine- and sodium-neutralized phosphoric esters of alkyl alcohols, amine carboxylates, amino and nitrophenols, amino alcohols, aminobenzimidazole, aminoimidazolines, aminotriazole, benzimidazolamines, benzothiazoles, boric acid esters with various alkanolamines such as boric acid diethanolamine ester, butynediol, quinoline derivatives, dibenzylsulfoxide , Dicarboxylic acids and their esters, diisobutenylsuccinic acid, dithiophosphonic acid, fatty amines and fatty acid amides, guanidine derivatives, urea and its derivatives, Laurylpyridinium chloride, maleic acid anides, mercaptobenzimidazole, N-2-ethylhexyl-3-aminosulfopropionic acid, phosphonium salts, phthalic acid amides
  • Preferred additives are dibutyltin dilaurate as a thermal crosslinking catalyst.
  • Another object of the present invention is the preparation of a composition according to the invention comprising the steps
  • step a) the component A is supplied as a dispersion and the component B as a solution or emulsion.
  • composition is prepared by intensive mixing of the components.
  • the person skilled in the art is familiar with suitable mixing or dispersing aggregates.
  • Another object of the present invention is a method for coating a metallic surface containing the steps
  • a pretreatment step may be performed prior to step (a).
  • the pretreatment may preferably be carried out only in a mechanical cleaning, such as grinding, brushing, sand or dry ice blasting.
  • a mechanical cleaning such as grinding, brushing, sand or dry ice blasting.
  • further steps may be taken.
  • This includes chemical cleaning and the application of a pretreatment layer. This may also include the corrosion inhibitor component B described above.
  • the coating When used for atmospheric corrosion protection, the coating can be applied by simply brushing, brushing, dabbing or spraying.
  • modified treatment steps make sense.
  • Coil coating can also be cleaned before the layer is applied. If the treatment according to the invention takes place immediately after a metallic surface treatment, for example an electrolytic galvanizing or hot-dip galvanizing of steel strips, then the strips can normally be brought into contact with the composition according to the invention by coating without prior purification. However, if the metal strips to be treated have been stored and / or transported before the coating, they are generally provided with anticorrosive oils or at least so largely polluted that they should be cleaned before coating. The cleaning can be carried out according to methods known to the person skilled in the art with customary cleaning agents.
  • the application of the composition to the surface of the metal can take place, for example, by spraying, dipping or rolling.
  • Metal strips are preferably coated by means of the method according to the invention, in which case the coating can be carried out both on one side and on both sides It is also possible to coat the top and bottom by means of different formulations.
  • the tape coating by means of a continuous process.
  • Continuously working coil coating systems are known in principle. As a rule, they comprise at least one coating station, a drying or stoving station and / or UV station and, if appropriate, further stations. or post-treatment, such as rinsing or rinsing stations. Examples of coil coating systems can be found in Römpp Lexikon Lacke and printing inks, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, page 55, "coil coating", or in the German patent application DE 196 32 426 A 1. Of course, differently constructed systems used become.
  • the speed of the metal strip is selected by the person skilled in the art in accordance with the application and curing properties of the preparation used. In general, rates of 10 to 150 m / min, preferably 12 to 120 m / min, more preferably 14 to 100 m / min, very particularly preferably 16 to 80 and in particular 20 to 70 m / min have been proven.
  • composition according to the invention can in any way, for. B. by spraying, casting or roller painting done. Roller coating is particularly advantageous of these application methods and is therefore preferably used according to the invention.
  • Each application step of roller painting can be carried out with several rollers. Preferably, two to four and in particular two rolls are used.
  • the rotating take-up roll dips into a supply of the paint according to the invention (the composition according to the invention) and thus takes over the paint to be applied. This is transmitted from the pickup roller directly or via at least one transfer roller to the rotating application roller. From this, the paint is transferred by rectified or reverse stripping on the tape.
  • the paint can also be pumped directly into a gap between two rollers, which is also referred to in the art as a nip feed.
  • the counter stripping or the reverse roller coating method is advantageous and is therefore preferred.
  • the speeds of revolution of the take-up roll and applicator roll can vary greatly from one coating process to the next.
  • the application roller has a rotational speed which is 110 to 125% of the belt speed
  • the take-up roller has a revolution speed which is 20 to 40% of the belt speed.
  • the coating can be carried out both on one side and on both sides. Most preferably, the coating is carried out by means of a continuous process.
  • the coating can be carried out, for example, by means of a continuous strip coating system, as described in Rompp Lexikon Lacke und Druckmaschine, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, page 55, "Bandbe harshung", or in German patent application DE 196 32 426 A 1. Of course, differently constructed systems can also be used.
  • any solvent present in the layer is removed and the layer is crosslinked. This can be done in two separate steps but can be done simultaneously.
  • the layer is preferably heated by means of a suitable device. Drying can also be done by contacting with a gas stream. Both methods can be combined.
  • the Aushärtemethode depends on the nature of the binder or the crosslinking agent and is usually thermally. However, the curing can also take place with actinic radiation or combined thermally and with actinic radiation.
  • the common hardening with heat and actinic radiation is also referred to in the art as dual-cure.
  • Actinic radiation is understood here and below to mean electromagnetic radiation, such as near infrared, visible light, UV radiation or X-radiation, in particular UV radiation, or corpuscular radiation, such as electron radiation.
  • the applied coating is heated. This may preferably be done by convective heat transfer, near or far infrared irradiation, and / or in iron-based ribbons by electrical induction.
  • the temperature required for curing depends in particular on the binder or crosslinker used. Very reactive crosslinkers can be cured at lower temperatures than less reactive crosslinkers.
  • the temperature of the layer is usually between 120 and 250 0 C for curing.
  • Very reactive binder systems can also be cured at lower temperatures than less reactive binder systems.
  • the cross-linking at temperatures of at least 60 0 C is preferable, more preferably at least 100 ° C and particularly preferably at least 120 ° C BE DONE least 80 ° C men.
  • peak temperature peak metal temperature (PMT)
  • the heating of the coating layers according to the invention in the thermal curing is preferably carried out by convection heat transfer, irradiation with near or far infrared and / or in bands based on iron by electrical induction.
  • the heating time that is to say the duration of the thermal curing, varies as a function of the lacquer used according to the invention. Preferably, it is 10 seconds to 2 minutes.
  • circulating air furnaces having a length of 30 to 50, in particular 35 to 45, m are required at the preferred belt speeds.
  • the circulating air temperature is at 350 0 C.
  • the thermal curing of the coating layers according to the invention can still be supported by the irradiation with actinic radiation.
  • Curing can, however, also be effected with actinic radiation alone, as described, for example, in German patent application DE 198 35 206 A1.
  • the photochemical curing takes place by means of actinic radiation.
  • Actinic radiation is understood here and below to mean electromagnetic radiation, such as near infrared, visible light, UV radiation or X-radiation or corpuscular radiation, such as electron radiation.
  • UV / VIS radiation is used for the photochemical curing.
  • the irradiation may optionally also in the absence of oxygen, for. B. under inert gas atmosphere, are performed.
  • the photochemical curing can be carried out under normal temperature conditions, ie without heating the coating, but it can also be photochemically crosslinked at elevated temperatures, for example at 40 to 150 0 C, preferably 40 to 130 ° C and especially at 40 to 100 ° C.
  • the entire layer can be applied in a single operation, or it can also be several similar layers applied one after the other and each cured to achieve the desired total layer thickness of the corrosion protection layer.
  • the applied layer preferably has a thickness of at least 3.1 ⁇ m and is thus thicker than a conventional pretreatment layer.
  • the layer thickness is typically from 3.1 to 20 .mu.m, preferably from 4 to 15 .mu.m, more preferably from 4.5 to 10 .mu.m, and particularly preferably from 5 to 8 .mu.m.
  • the thickness of the layer after drying is typically 20 to 1000 ⁇ m, preferably 25 to 500 ⁇ m, more preferably 30 to 200 ⁇ m and most preferably 35 to 150 ⁇ m.
  • a coating in particular a base lacquer layer, can be obtained on a metallic surface, in particular the surface of iron, steel, zinc, aluminum, magnesium, tin, copper or alloys thereof.
  • the metal may preferably be a metal sheet or metal strip, in particular of galvanized steel, tin-plated steel, aluminized steel, aluminum or galvanized aluminum.
  • Another object of the present invention is a coated metallic surface, which is obtainable from the inventive method described above.
  • the metallic surface with the primer lacquer layer even more lacquer layers can be applied.
  • an electrocoating takes place.
  • the metallic surface to be coated may itself be the coating of another substrate.
  • the coated strip can be removed again after the application and the curing and further layers can be applied in other systems.
  • the coils to be coated can be wound and then further processed at another location; However, they can also be processed directly from the coil coating. So they can be laminated with plastics or provided with removable protective films.
  • cathodic dip coating may even be dispensed with.
  • the integrated pretreatment layer is also to replace the cathodic electrode, it is recommended to use somewhat thicker integrated pretreatment layers, for example with a thickness of 10 to 25 ⁇ m, preferably 12 to 25 ⁇ m.
  • lacquer layers are determined by the skilled person depending on the desired use of the coated metal or metallic molded part.
  • Further lacquer layers may be, for example, layers of colored lacquers, clearcoats or functional lacquers.
  • An example of a functional paint is a soft paint with a relatively high proportion of filler. This can be advantageously applied before the color and / or topcoat to protect the metal and the integrated pretreatment layer from mechanical damage, for example by stone chipping or scratching.
  • the tapes provided with the primer lacquer layer can also first be comminuted without further painting and further processed into shaped parts.
  • Various moldings can also be joined together by welding. Examples of suitable shaping processing methods are pressing and deep-drawing.
  • Molded parts may comprise coated sheets, foils or strips as well as the metallic components obtained therefrom.
  • Such components are, in particular, those which can be used for cladding, veneering or lining.
  • Examples include automobile bodies or parts thereof, truck bodies, frames for two-wheeled vehicles such as motorcycles or bicycles or parts for such vehicles as, for example, protective panels or linings, linings for household appliances such as washing machines, dishwashers, tumble dryers, gas and electric stoves, microwave ovens, Freezers or refrigerators, covers for technical equipment or devices such as machines, control cabinets, computer housings or the like, architectural elements such as wall parts, facade elements, ceiling elements, window or door profiles or partitions, furniture made of metallic materials such as metal cabinets, metal shelves, parts of furniture or Beschllage.
  • it may also be hollow body for storage of liquids or other substances, such as cans, cans or tanks.
  • the resulting profile elements and molded parts are scratch-resistant, corrosion-resistant, weather-resistant and chemically stable, and can easily be over-painted with a wide variety of paints.
  • the primer without conductive pigments can also be used as a KTL replacement. Layer thicknesses of about 10-15 ⁇ m are typically used here.
  • Another object of the present invention is the use of the composition of the invention as a primer, especially in coil coating or in atmospheric corrosion protection.
  • HDG hot-galvanized steel
  • Aluminum was also purchased from the company Chemetall and has the specification AA6016.
  • the paint systems used are three different primers. This is an organic solvent-based epoxy varnish and two waterborne acrylate and polyurethane varnishes.
  • the epoxy paint contains the following components:
  • the acrylate dispersion is anionically stabilized (ammonia) and contains as monomers acrylic acid, methyl methacrylate, 4-hydroxystyrene, n-butyl acrylate, styrene, hydroxypropyl methacrylate, ethyl methacrylate.
  • the K values were measured according to H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Vol. 13, pp. 58-64 and 71-74 (1932) in 1% strength by weight solution at 25.degree.
  • feed 2 consisting of 431.3 g of acrylic acid, 55.2 g of hydroxyethyl acrylate in 336.0 g of deionized water in 4 h and feed 3 consisting of 40.2 g hydrogen peroxide (30%) and 112.0 g of deionized Water added in 5 h.
  • feed 3 consisting of 40.2 g hydrogen peroxide (30%) and 112.0 g of deionized Water added in 5 h.
  • the mixture is stirred for a further 2 hours under reflux conditions and cooled to room temperature. This gives a slightly yellowish, clear polymer solution having a solids content of 32.3%, a K value (1% in deionized water) of 46.1. 250 g of this solution are adjusted to pH 8.3 with triethanolamine.
  • Feed 1 consisting of 200.5 g of acrylic acid, 15.3 g of vinylphosphonic acid, 27.8 g of hydroxyethyl acrylate and 609 g of deionized water, and within 6 h
  • Feed 2 consisting of 28.9 g of hydrogen peroxide in 608, are then added within 5 h. 9 g of water added.
  • Feed 5 consisting of 51.7 g of dimethylethanolamine in 50 g of deionized water
  • Feed 2 consisting of 430 g of acrylic acid in 455 g of deionized water
  • Feed 6 within 6 h, within 5 h, consisting of 42.4 g of sodium peroxodisulfate in 160 g of water.
  • the mixture is stirred at 99.degree. C. for a further 2 h.
  • 400 g of this polymer solution are mixed with 40 g of deionized water and adjusted to pH 8.0 with 192 g of dimethylethanolamine. Solids content: 52.6%.
  • Example 10 Approximately 400 g of Example 8 is freeze-dried prior to pH adjustment. The solid (201 g) is dissolved in 200 g of methanol. A solution having a solids content of 49.7% is obtained.
  • feed 2 consisting of 25.322 kg of acrylic acid, and within 6 h
  • Feed 4 consisting of 2.497 kg of sodium peroxodisulfate in 33.2 kg of deionized water is added within 5 h.
  • feed 3 consisting of 5 kg of deionized water.
  • stirring is continued for 2 hours at 99.degree. After cooling, a yellow, clear polymer solution having a solids content of 46.4% and a K value (1% in deionized water) of 18.4.
  • the HDG surfaces are cleaned in a three-step process:
  • Solvent based degreasing ethanol / ethyl acetate
  • alkaline cleaning Henkel Rido- line C72, bath was adjusted to a value of 4.2 adjusted according to the protocol Henkel, 60 0 C, 60 sec.)
  • Henkel Rido- line C72 bath was adjusted to a value of 4.2 adjusted according to the protocol Henkel, 60 0 C, 60 sec.
  • the binder were mixed as indicated in the table below 5 wt .-% of a polymeric anticorrosion component B, and in such a film thickness on the metal plate surface with a doctor blade applied, and (in an oven at a peak metal temperature of 171 0 C furnace temperature 181 to 183 ° C, 87 to 120 sec), so that a layer thickness after drying of 5 to 6 microns results.
  • LA lauryl acrylate (mixture of C 2 -C 4 -alkanol esters) MS maleic acid

Abstract

The invention relates to a composition for coating metal surfaces, which contains a binding component, a corrosion inhibitor polymer based on an ethylenical mono- and dicarboxylic acid and, optionally, additional ethylenical monomers, a solvent component and, optionally, cross-linked components and pigment/filling components. The invention also relates to methods for the production thereof, and to a method for coating a metal surface with the help of said composition, metal surfaces coated according to said method and to the use of the composition as a base coat, in particular, during coil coating or for atmospheric corrosion protection. After drying, the applied layer has, preferably, a thickness of at least 3,1 ?m and is thicker than a normal pre-treated layer.

Description

Polymerzusammensetzung für den KorrosionsschutzPolymer composition for corrosion protection
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Beschichtung von metallischen Oberflächen, Verfahren zu deren Herstellung sowie Verfahren zum Beschichten einer metallischen Oberfläche mit Hilfe der Zusammensetzung, dabei erhältliche beschichtete metallische Oberflächen sowie die Verwendung der Polymerzusammensetzung.The present invention relates to compositions for coating metallic surfaces, to processes for their preparation and to processes for coating a metallic surface with the aid of the composition, coated metallic surfaces obtainable thereby and the use of the polymer composition.
Zur Herstellung von flächigen metallischen Werkstücken wie beispielsweise Automobilteilen, Karosserieteilen, Geräteverkleidungen, Fassadenverkleidungen, Deckenverkleidungen oder Fensterprofilen werden geeignete Metall bleche mittels bekannter Techniken wie Stanzen, Bohren, Falzen, Profilieren und/oder Tiefziehen ausgeformt. Größere Bauteile, wie beispielsweise Automobil karosserien werden gegebenenfalls durch Verschweißen mehrerer Einzelteile zusammengefügt. Das Rohmaterial hierzu sind üblicherweise lange Metallbänder, die durch Walzen des Metalls hergestellt und zum Lagern und Transportieren zu Rollen (sogenannte "Coils") abgewickelt werden. Die genannten metallischen Bauteile müssen im Regelfall gegen Korrosion geschützt werden. Insbesondere im Automobil bereich sind die Anforderungen an den heutigen Korrosionsschutz sehr hoch. Bei neueren Autotypen werden heutzutage bis zu 30 Jahre Garantie gegen Durchrostung gewährt. Moderne Automobil-Karosserien werden in vielstufigen Prozessen hergestellt und weisen eine Vielzahl unterschiedlicher Schichten auf. Hierbei wird ein Stahlblech in der Regel in einem ersten Schritt mit Zink beziehungs- weise einer Zinklegierung beschichtet. Dies kann galvanisch oder durch Eintauchen in flüssiges Zink, sogenanntes Feuerverzinken, erfolgen. Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Zinkschicht selbst wird anschließend eine überwiegend anorganische Vorbehandlungsschicht aufgebracht. Hierbei kann es sich um eine Phosphatie- rung und/oder Chromatierung mit Chrom(VI)- oder Chrom(lll)-Verbindungen handeln. Es sind auch chrom- und phosphatfreie Vorbehandlungsschichten bekannt. Die Vorbehandlungsschicht wird auch Konversionsschicht oder Passivierungsschicht genannt. Sie ist üblicherweise sehr dünn. Typischerweise liegt die Dicke einer solchen Vorbehandlungsschicht deutlich unter 1 μm. Übliche Dicken sind 2 bis 100 nm. Neben der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Zinkschicht soll die Vorbehandlungs- Schicht auch die Haftung zwischen Metall und nachfolgenden Lackschichten verbessern. Auf die Vorbehandlungsschicht wird anschließend ein organischer Grundierlack ("Primer") aufgebracht.For the production of flat metal workpieces such as automotive parts, body panels, equipment panels, cladding, ceiling panels or window profiles suitable metal sheets are formed by known techniques such as punching, drilling, folding, profiling and / or deep drawing. Larger components, such as automobile bodies are optionally joined together by welding several items. The raw material for this purpose are usually long metal bands, which are produced by rolling the metal and unwound for storing and transporting into coils (so-called "coils"). The said metallic components must be protected against corrosion as a rule. Especially in the automotive sector, the demands on today's corrosion protection are very high. Newer car types now offer up to 30 years rust prevention warranty. Modern automotive bodies are manufactured in multi-stage processes and have a variety of different layers. In this case, a steel sheet is usually coated in a first step with zinc or a zinc alloy. This can be done galvanically or by immersion in liquid zinc, so-called hot-dip galvanizing. To improve the corrosion resistance of the zinc layer itself, a predominantly inorganic pretreatment layer is subsequently applied. This may be a phosphatization and / or chromating with chromium (VI) or chromium (III) compounds. Chromium and phosphate-free pretreatment layers are also known. The pretreatment layer is also called a conversion layer or passivation layer. It is usually very thin. Typically, the thickness of such a pretreatment layer is well below 1 μm. Typical thicknesses are 2 to 100 nm. In addition to improving the corrosion resistance of the zinc layer, the pretreatment layer should also improve the adhesion between metal and subsequent paint layers. An organic primer is then applied to the pretreatment layer.
Hierauf schließen sich die eigentlichen Lackschichten an. Bei Automobilen wird die Karosserie anschließend im Regelfall mit einem Elektrotauchlack beschichtet und an- schließend mit dem sogenannten Füller. Die Füllerschicht ist eine vergleichsweise dicke, weiche Schicht, die verhindern soll, dass Steinschlag oder dergleichen die darunter liegenden Schichten zerstören. Auf dem Füller sind schließlich einige oder mehrere Farblackschichten sowie eine Klarlackschicht zum Schutz aufgebracht. Für andere Anwendungen sind auch andere Lackschichten und/oder Beschichtungsabfolgen oberhalb des Grundlackes üblich.This is followed by the actual paint layers. In the case of automobiles, the body is then usually coated with an electrodeposition paint and closing with the so-called filler. The surfacer layer is a comparatively thick, soft layer that is intended to prevent rockfall or the like from destroying the underlying layers. Finally, some or more color coat layers and a clear coat layer are applied to the filler for protection. For other applications, other lacquer layers and / or coating sequences above the base coat are common.
Während die Korrosionsschutzbehandlung in der Vergangenheit im Wesentlichen am fertigen metallischen Werkstück, beispielsweise einer zusammengeschweißten Auto- mobilkarosserie vorgenommen wurde, wird in neuerer Zeit die Korrosionsschutzbehandlung in zunehmendem Maße am Bandmetall selbst vorgenommen. Hierbei wird zumindest die Vorbehandlungsschicht und der organische Grundlack bereits auf das Bandmetall aufgebracht (sogenanntes Coil-Coating). Erst danach werden Teile ausgestanzt, geformt sowie gegebenenfalls zusammengeschweißt. Daher werden erhöhte Anforderungen an die aufgebrachten Schichten gestellt, da diese auch Stanz-, Formund Schweißvorgängen ausgesetzt sind, wobei keine Qualitätseinbußen in Bezug auf die Schichten auftreten sollen.While the anticorrosive treatment in the past has been performed substantially on the finished metallic workpiece such as a welded automobile body, corrosion-inhibiting treatment is increasingly being performed on the band metal itself. Here, at least the pretreatment layer and the organic base coat is already applied to the strip metal (so-called coil coating). Only then are parts punched out, shaped and optionally welded together. Therefore, increased demands are placed on the applied layers, since they are also exposed to punching, forming and welding processes, whereby no quality losses with respect to the layers should occur.
Unter „Coil-Coating" versteht man also das kontinuierliche Beschichten von Metallbän- dem mit meist flüssigen Besen ichtungsstoffen. Dabei werden 0,2 bis 2 mm dicke und bis zu 2 m breite Metallbänder mit einer Geschwindigkeit von bis zu 200 m/min durch eine Coil-Coating-Anlage transportiert und dabei beschichtet. Hierzu können beispielsweise kaltgewalzte Bänder aus weichen Stählen oder Baustählen, elektrolytisch verzinktes Feinblech, feuerverzinktes Stahlband oder Bänder aus Aluminium bzw. Alumi- niumlegierungen eingesetzt werden. Typische Anlagen umfassen eine Aufgabestation, einen Bandspeicher, eine Reinigungs- und Vorbehandlungszone, eine erste Lackierstation nebst Einbrennofen und folgender Kühlzone, eine zweite Lackierstation mit O- fen, Kaschierstation und Kühlung sowie einen Bandspeicher und Aufwickler.Coil coating is the continuous coating of metal strips with mostly liquid broomsticks, whereby metal strips 0.2 to 2 mm thick and up to 2 m wide are conveyed at speeds of up to 200 m / min For example, cold-rolled strip made of soft steels or structural steels, electrolytically galvanized sheet steel, hot-dip galvanized steel strip, or strips of aluminum or aluminum alloys may be used, typically a feed station, a strip accumulator, a cleaning machine and pretreatment zone, a first coating station together with a baking oven and the following cooling zone, a second coating station with oven, laminating station and cooling as well as a belt store and rewinder.
Der Coil-Coating-Prozess umfasst üblicherweise die folgenden Verfahrensschritte:The coil coating process usually comprises the following process steps:
1. Falls erforderlich: Reinigung des Metallbandes von Verschmutzungen, die sich während der Lagerung des Metallbandes angelagert haben sowie von temporären Korrosionsschutzölen mit Hilfe von Reinigungsbädern.1. If necessary: Cleaning the metal strip of dirt accumulated during storage of the metal strip and of temporary anticorrosive oils with the aid of cleaning baths.
2. Auftragen einer dünnen Vorbehandlungsschicht (< 1 μm) im Tauch- oder Spritzverfahren oder im Rollenauftrag. Diese Schicht soll die Korrosionsbeständigkeit steigern und dient der Verbesserung der Haftung nachfolgender Lackschichten an der Metalloberfläche. Hierzu sind Cr(VI )-haltige, Cr(lll)-haltige sowie auch chromatfreie Vorbehandlungsbäder bekannt.2. Application of a thin pretreatment layer (<1 μm) by dipping or spraying or by roller coating. This layer is intended to increase the corrosion resistance and serves to improve the adhesion of subsequent paint layers on the metal surface. For this purpose, Cr (VI) -containing, Cr (III) -containing as well as chromate-free pretreatment baths are known.
3. Aufbringen einer Grundierung („Primer") im Rollenauftragsverfahren. Die Tro- ckenschichtdicke liegt üblicherweise bei etwa 5 - 8 μm. Hier werden in der Regel3. Application of a Primer by Roll Application The dry film thickness is usually around 5 to 8 μm
Lösungsmittel-basierte Lacksysteme eingesetzt.Solvent-based paint systems used.
4. Aufbringen einer oder mehrerer Decklackschichten („Topcoat") im Rollenauftragsverfahren. Die Trockenschichtdicke liegt hier bei etwa 15 - 25 μm. Hier wer- den ebenfalls in der Regel Lösungsmittel-basierte Lacksysteme eingesetzt.4. Application of one or more top coats ("top coat") using the roll application method The dry film thickness here is about 15-25 μm, where solvent-based coating systems are also generally used.
Neben dem oben beschriebenen Coil-Coating als Korrosionsschutz von Metallen wird beim schweren (atmosphärischen) Korrosionsschutz der metallische Werkstoff erst in seiner endgültigen Form mit einem Korrosionsschutz versehen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Stahlbauten mit größeren Dimensionen, wie beispielsweise Brücken, metallische Bauteile an Häusern, großtechnische Industrieanlagenteile und dergleichen. Aufgrund ihrer Dimension und teilweise auch ihres Gewichts sind manche Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise Tauchen, nicht möglich. Auch wird häufig auf eine Vorbehandlungsschicht verzichtet. Um dennoch einen ausreichenden Korrosi- onsschutz zu erhalten, werden typischerweise dickere Grundierlackschichten im Vergleich zum "Coil-Coating" aufgetragen.In addition to the coil coating described above as corrosion protection of metals, the metallic material is provided with corrosion protection only in its final form in the case of severe (atmospheric) corrosion protection. These are, for example, steel structures with larger dimensions, such as bridges, metallic components on houses, large-scale industrial plant parts and the like. Due to their size and sometimes also their weight, some coating methods, such as dipping, are not possible. Also, a pretreatment layer is often dispensed with. Nevertheless, in order to obtain a sufficient corrosion protection, thicker primer coating layers are typically applied in comparison to the "coil coating".
Prinzipiell ist jedoch auch hier eine Vorbehandlungsschicht möglich.In principle, however, a pretreatment layer is also possible here.
Wie bereits oben ausgeführt wurde, sind zahlreiche Zusammensetzungen für die Vorbehandlungsschicht anorganischer Natur. Zur Verbesserung der Eigenschaften dieser Vorbehandlungsschichten wurden zahlreiche Systeme vorgeschlagen. Hierbei spielen organische Systeme eine zunehmend wichtige Rolle.As stated above, many compositions for the pretreatment layer are inorganic in nature. To improve the properties of these pretreatment layers, numerous systems have been proposed. Organic systems play an increasingly important role here.
WO-A 2004/074372 beschreibt beispielsweise ein Lösungspolymer für die Vorbehandlung, dessen korrosionsinhibitionsaktive Komponente ein Copolymer aus verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomereinheiten ist.WO-A 2004/074372, for example, describes a solution polymer for the pretreatment whose corrosion inhibition-active component is a copolymer of various ethylenically unsaturated monomer units.
Hierbei soll die Vorbehandlungsschicht maximal 3 μm betragen.Here, the pretreatment layer should be at most 3 microns.
Ein vergleichbares System sowie dessen Herstellung sind in den deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern DE-A 10 2004 041 127 und DE-A 10 2004 041 142 beschrieben. Hierbei wird als polymerer Korrosionsinhibitor ein Polymer erhältlich aus einer monoethylenisch ungesättigten Mono- sowie Dicarbonsäure und gegebenenfalls weiterer ethylenisch ungesättigter Comonomeren eingesetzt.A comparable system and its production are described in the German patent applications with the application numbers DE-A 10 2004 041 127 and DE-A 10 2004 041 142. Here, a polymer is available as a polymeric corrosion inhibitor from a monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acid and optionally further ethylenically unsaturated comonomers used.
Um einen möglichst flexiblen Korrosionsschutz zu gewährleisten, der beispielsweise sowohl im Coil-Coating als auch beim schweren Korrosionsschutz Anwendung finden kann, wäre es wünschenswert, Korrosionsschutzinhibitoren wie oben beschrieben nicht nur für die Vorbehandlungsschicht vorzusehen, sondern auch generell als korrosions- inhibierenden Zusatz zu Beschichtungszusammensetzungen von metallischen Oberflächen, z. B. Lacken generell und insbesondere für die Grundlackschicht, damit z. B. gegebenenfalls auf die Vorbehandlungsschicht wie beispielsweise beim atmosphärischen Korrosionsschutz verzichtet werden könnte oder bei Anwendung einer solchen Vorbehandlungsschicht den Korrosionsschutz weiter zu verbessern.To ensure the most flexible possible corrosion protection, which can be used for example in coil coating as well as heavy corrosion protection, it would be desirable to provide corrosion inhibitors as described above not only for the pretreatment layer, but also generally as a corrosion inhibiting additive to coating compositions of metallic surfaces, eg. As paints in general and in particular for the base coat, so z. B. if necessary, could be dispensed with the pretreatment layer such as the atmospheric corrosion protection or to further improve the corrosion protection when using such a pretreatment layer.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, eine Zusammensetzung bereitzustellen, die als Beschichtung von metallischen Oberflächen, z. B. als Lackierung und insbesondere als Grundierlack eingesetzt werden kann und dabei eine Korrosionsschutzkomponente auf Basis eines Korrosionsinhibitorpolymers enthält.It is therefore an object of the present invention to provide a composition useful as a coating of metallic surfaces, e.g. B. can be used as a coating and in particular as a primer while containing a corrosion protection component based on a corrosion inhibitor polymer.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zusammensetzung zur Beschichtung von metalli- sehen Oberflächen enthaltendThe object is achieved by a composition for coating metallic surfaces see containing
A 15 bis 70 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer Bindemittelkomponente;A 15 to 70 wt .-% based on the total weight of the composition of a binder component;
B 0,1 bis 40 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer Korrosionsschutzkomponente enthaltend mindestens ein Korrosionsinhibitorpolymer erhältlich aus der Polymerisation mindestens der Monomeren der ZusammensetzungB 0.1 to 40 wt .-% based on the total weight of the composition of a corrosion protection component containing at least one corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization of at least the monomers of the composition
B1 0,1 bis 95 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere zur Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers mindestens einer monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure;B1 0.1 to 95 wt .-% based on the total amount of the monomers used to form the corrosion inhibitor polymer of at least one monoethylenically unsaturated monocarboxylic acid;
und mindestens ein Monomer ausgewählt aus B2 und B3, wobeiand at least one monomer selected from B2 and B3, wherein
B2 0,1 bis 70 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere zur Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers mindestens einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure der allgemeinen FormelB2 0.1 to 70 wt .-% based on the total amount of the monomers used to form the corrosion inhibitor polymer of at least one ethylenically unsaturated dicarboxylic acid of the general formula
(HOOC)R1C=CR2(COOH) (I), und/oder R1 R2C=C(-(CH2)n-COOH)(COOH) (I I),(HOOC) R 1 C = CR 2 (COOH) (I), and / or R 1 R 2 C = C (- (CH 2 ) n -COOH) (COOH) (II),
oder der entsprechenden Carbonsäureanhydride und/oder anderer hydro- lysierbarer Derivate, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H oder einen geradkettigen oder verzweigten, optional substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen stehen, oder im Falle von (I) R1 und R2 gemeinsam für einen optional substituierten Alkylenrest mit 3 bis 20 C-Atomen stehen, und n für eine ganze Zahl von 0 bis 5 steht;or the corresponding carboxylic acid anhydrides and / or other hydrolyzable derivatives, wherein R 1 and R 2 independently of one another are H or a straight-chain or branched, optionally substituted alkyl radical having 1 to 20 C atoms, or in the case of (I) R 1 and R 2 together represent an optionally substituted alkylene radical having 3 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 5;
B3 0,1 bis 70 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere zur Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers mindestens eines weiteren - von B1 und B2 verschiedenen - ethylenisch ungesättigten Como- nomeren;B3 0.1 to 70% by weight, based on the total amount of monomers used, of forming the corrosion inhibitor polymer of at least one other ethylenically unsaturated comonomer other than B1 and B2;
C 5 bis 84,9 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer Lösemittelkomponente;C 5 to 84.9 wt .-% based on the total weight of the composition of a solvent component;
D 0 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer vernetzbaren Komponente;D 0 to 30 wt .-% based on the total weight of the composition of a crosslinkable component;
E 0 bis 70 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einerE 0 to 70 wt .-% based on the total weight of the composition of a
Pigment-/Füllstoffkomponente.Pigment / filler.
F gegebenenfalls weitere Komponenten.F optionally further components.
Es wurde nämlich überraschend gefunden, dass die oben beschriebene Zusammensetzung, bei der bislang die Korrosionsschutzkomponente B nur für eine Vorbehandlungsschicht zur Korrosionsinhibierung von Metalloberflächen eingesetzt wurde, sich als Beschichtung von metallischen Oberflächen, z. B. als Lackierung und insbesondere als Grundierlack eignet und dementsprechend eingesetzt werden kann. Überraschend war zusätzlich, dass durch eine Schicht bestehend aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die nach dem Trocknen eine Dicke von mindestens 3,1 μm aufweist, eine korrosionsinhibierende Wirkung gewährleistet ist.It was surprisingly found that the composition described above, in which hitherto the corrosion protection component B was used only for a pretreatment layer for corrosion inhibition of metal surfaces, as coating of metallic surfaces, eg. B. as a paint and especially as a primer and can be used accordingly. It was additionally surprising that a corrosion-inhibiting effect is ensured by a layer consisting of the composition according to the invention which, after drying, has a thickness of at least 3.1 .mu.m.
Bei der metallischen Oberfläche kann es sich um eine Oberfläche von Blechen, Folien, Platten und insbesondere Metallbändern, aber auch um Baukonstruktionen, Baugerüste, Brücken oder dergleichen, wie dies beim atmosphärischen Korrosionsschutz der Fall ist, handeln. Bei der metallischen Oberfläche kann es sich weiterhin um Oberflächen von Formkörpern handeln, die beispielsweise zur Verkleidung, Verblendung oder Auskleidung verwendet werden können. Beispiele umfassen Automobilkarosserien oder Teile davon, Lkw-Aufbauten, Rahmen für Zweiräder wie Motorradräder oder Fahrräder oder Teile für derartige Fahrzeuge wie beispielsweise Schutzbleche oder Verkleidungen, Verkleidungen für Haushaltsgeräte wie beispielsweise Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen, Wäschetrockner, Gas- und Elektroherde, Mikrowellengeräte, Tiefkühltruhen oder Kühlschränke, Verkleidungen für technische Geräte oder Einrichtungen wie beispielsweise Maschinen, Schaltschränke, Computergehäuse oder dergleichen, Bauele- mente im Architekturbereich wie Wandteile, Fassadenelemente, Deckenelemente, Fenster- oder Türprofile oder Trennwände, Möbel aus metallischen Materialien wie Metallschränke, Metallregale, Teile von Möbeln oder auch Beschläge. Weiterhin kann es sich auch um Hohlkörper zur Lagerung von Flüssigkeiten oder anderen Stoffen handeln, wie beispielsweise um Dosen, Büchsen oder auch Tanks.The metallic surface can be a surface of sheets, foils, plates and in particular metal strips, but also building constructions, scaffoldings, bridges or the like, as is the case with atmospheric corrosion protection. The metallic surface may furthermore be surfaces of shaped articles which can be used, for example, for cladding, veneering or lining. Examples include automobile bodies or parts thereof, truck bodies, frames for bicycles such as motorcycle wheels or bicycles or parts for such vehicles such as fenders or panels, linings for household appliances such as washing machines, dishwashers, clothes dryers, gas and electric stoves, microwave ovens, freezers or refrigerators , Cladding for technical equipment or facilities such as machinery, cabinets, computer cases or the like, building elements in the architectural sector such as wall parts, facade elements, ceiling elements, window or door profiles or partitions, furniture made of metallic materials such as metal cabinets, metal shelves, parts of furniture or Forged. Furthermore, it may also be hollow body for storage of liquids or other substances, such as cans, cans or tanks.
Als Ausgangsmaterial zur Beschichtung kann auch ein metallisches Halbzeug eingesetzt werden. Der Begriff "Halbzeug" steht in prinzipiell bekannter Art und Weise für vor- oder zubereitete Rohmaterialien für die Fertigung, welche üblicherweise in größeren Abmessungen vorliegen. Im Regelfall handelt es sich hierbei um ausschließlich aus Metall bestehendes Halbzeug. Es kann sich hierbei um ein einschichtiges Material handeln oder auch um ein Material, bei dem mehrere Schichten verschiedener Metalle aufeinander folgen.The starting material for the coating can also be a metallic semi-finished product. The term "semifinished product" is in a manner known in principle for prepared or prepared raw materials for production, which are usually present in larger dimensions. As a rule, these are exclusively semi-finished metal. It may be a single-layer material or a material in which several layers of different metals follow one another.
Der Begriff "metallisches Halbzeug" soll auch Verbund materialien umfassen, welche mindestens eine metallische Oberfläche aufweisen und bei denen mindestens eine metallische Schicht mit mindestens einer nicht metallischen Schicht miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann es sich um eine mit einer Kunststofffolie verbundene Metallfolie handeln.The term "semi-finished metal product" is also intended to include composite materials which have at least one metallic surface and in which at least one metallic layer is connected to at least one non-metallic layer. For example, it can be a metal foil connected to a plastic film.
Bei den Metallen, insbesondere den Metallblechen oder -bändern, kann es sich beispielsweise um Eisen oder Stahl, Zink, Magnesium, Aluminium, Zinn, Kupfer oder um Legierungen dieser Metalle untereinander oder mit anderen Metallen handeln. Bei den Stählen kann es sich sowohl um niedrig legierte wie um hoch legierte Stähle handeln.The metals, in particular the metal sheets or strips, may, for example, be iron or steel, zinc, magnesium, aluminum, tin, copper or alloys of these metals with one another or with other metals. The steels can be both low-alloyed and high-alloyed steels.
Bevorzugt handelt es sich um Materialien mit metallischen Oberflächen aus Zink oder Zinklegierungen beziehungsweise Aluminium oder Aluminiumlegierungen und Zinn. Insbesondere kann es sich um die Oberfläche von verzinktem Eisen oder Stahl handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um die Oberfläche eines Bandmetalls, insbesondere um Bänder aus elektrolytisch verzinktem oder heiß verzink- tem Stahl. Der Begriff "verzinkt" oder "aluminiert" umfasst selbstverständlich auch das Beschichten mit Zink- oder Aluminiumlegierungen. Geeignete Legierungen zum Beschichten von Metallbändern sind dem Fachmann bekannt. Je nach dem gewünschten Anwen- dungszweck wählt der Fachmann Art und Menge von Legierungsbestandteilen aus. Typische Bestandteile von Zinklegierungen umfassen insbesondere AI, Mg, Pb, Fe, Mn, Co, Ni, Si, Mg, Sn, Cu oder Cd, bevorzugt AI und/oder Mg. Es kann sich auch um Al/Zn-Legierungen handeln, bei denen AI und Zn in annähernd gleicher Menge vorhanden sind. Bei den Beschichtungen kann es sich um weitgehend homogene Be- Schichtungen oder auch um Konzentrationsgradienten aufweisende Beschichtungen handeln. Beispielsweise kann es sich um verzinkten Stahl handeln, der zusätzlich mit Mg bedampft wurde. Hierdurch kann oberflächlich eine Zink/Mg-Legierung entstehen. Mit den beschriebenen Legierungen beschichteter Stahl ist kommerziell erhältlich. Typische Bestandteile von Aluminiumlegierungen umfassen insbesondere Mg, Mn, Si, Zn, Cr, Zr, Cu oder Ti. Die zu behandelnden metallischen Oberflächen können selbstverständlich auch dünne oxidische/hydroxidische und/oder carbonatische Oberflächenschichten oder Schichten ähnlichen Aufbaus aufweisen. Derartige Schichten bilden sich auf metallischen Oberflächen in Kontakt mit der Atmosphäre üblicherweise alleine und sind im Begriff "metallische Oberfläche" mit eingeschlossen.They are preferably materials with metallic surfaces of zinc or zinc alloys or aluminum or aluminum alloys and tin. In particular, it may be the surface of galvanized iron or steel. In a preferred embodiment, it is the surface of a band metal, in particular bands of electrolytically galvanized or hot-galvanized steel. Of course, the term "galvanized" or "aluminized" also includes coating with zinc or aluminum alloys. Suitable alloys for coating metal strips are known to the person skilled in the art. Depending on the desired application, the person skilled in the art selects the type and quantity of alloy constituents. Typical constituents of zinc alloys include in particular Al, Mg, Pb, Fe, Mn, Co, Ni, Si, Mg, Sn, Cu or Cd, preferably Al and / or Mg. It may also be Al / Zn alloys, in Al and Zn are present in approximately the same amount. The coatings may be substantially homogeneous coatings or also coatings with concentration gradients. For example, it can be galvanized steel, which was additionally vapor-deposited with Mg. As a result, a surface zinc / Mg alloy can arise. Steel coated with the described alloys is commercially available. In particular, typical constituents of aluminum alloys include Mg, Mn, Si, Zn, Cr, Zr, Cu or Ti. Of course, the metallic surfaces to be treated may also have thin oxide / hydroxide and / or carbonaceous surface layers or layers of similar construction. Such layers usually form on metallic surfaces in contact with the atmosphere alone and are included in the term "metallic surface".
Die metallische Oberfläche kann weiterhin auch bereits gegen Korrosion geschützt sein. Beispielsweise kann diese mit Korrosionsschutzölen eingeölt sein, eine temporäre Korrosionsschutzbeschichtung aufweisen oder auch mit einer abziehbaren Schutzfolie versehen sein. Selbstverständlich sind auch Kombinationen dieser Maßnahmen möglich. Falls Schutzfolien vorhanden sind, werden diese in der Regel vor der Be- schichtung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung entfernt. Temporäre Beschichtungen und/oder öle können - falls erforderlich - ebenfalls entfernt werden.The metallic surface can also be protected against corrosion. For example, it may be oiled with anticorrosive oils, have a temporary anticorrosive coating or be provided with a peelable protective film. Of course, combinations of these measures are possible. If protective films are present, these are generally removed before coating with the composition according to the invention. Temporary coatings and / or oils can also be removed if necessary.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Beschichtung der metallischen Oberflä- chen enthält mehrere Komponenten.The composition according to the invention for coating the metallic surfaces contains several components.
Bindemittelkomponente ABinder component A
Die Bindemittel komponente kann aus einem oder mehreren Bindemitteln bestehen. Generell ist dem Fachmann bekannt, welche Bindemittel geeignet sind. Insbesondere für den Einsatz beim Coil-Coating sind geeignete Bindemittel beispielsweise (Meth)acrylat(co)polymerisate, partiell verseifte Polyvinylester, Polyester, Alkydharze, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyharnstoffe, Po- lyamide, Polyimide oder Polyurethane. Selbstverständlich können auch Mischungen verschiedener Polymere eingesetzt werden, vorausgesetzt, es treten durch die Mischung keine unerwünschten Effekte auf.The binder component may consist of one or more binders. In general, the person skilled in the art knows which binders are suitable. Particularly suitable binders for use in coil coating are, for example, (meth) acrylate (co) polymers, partially saponified polyvinyl esters, polyesters, alkyd resins, polylactones, polycarbonates, polyethers, epoxy resin-amine adducts, polyureas, polyamides, polyimides or polyurethanes , Of course, mixtures can also various polymers are used, provided that there are no unwanted effects by the mixture.
Die Bindemittel komponente A bezeichnet im Folgenden in prinzipiell bekannter Art und Weise diejenigen Anteile der Zusammensetzung (Formulierung), die für die Filmbildung verantwortlich sind. Sie bilden beim thermischen und/oder photochemischen Aushärten ein polymeres Netzwerk. Sie umfassen thermisch und/oder photochemisch vernetzbare Komponenten. Die vernetzbaren Komponenten können niedermolekular, oligomer oder polymer sein. Sie weisen in der Regel mindestens zwei vernetzbare Gruppen auf. Bei vernetzbaren Gruppen kann es sich sowohl um reaktive funktionelle Gruppen handeln, die mit Gruppen ihrer Art ("mit sich selbst") oder mit komplementären, reaktiven funktionellen Gruppen reagieren können. Hierbei sind in prinzipiell bekannter Art und Weise verschiedene Kombinationsmöglichkeiten denkbar. Das Bindemittelsystem kann beispielsweise ein selbst nicht vernetzbares polymeres Bindemittel sowie einen oder mehrere niedermolekulare oder oligomere Vernetzer (V) umfassen. Alternativ kann auch das polymere Bindemittel selbst vernetzbare Gruppen aufweisen, die mit anderen vernetzbaren Gruppen am Polymer und/oder an einem zusätzlich eingesetzten Vernetzer reagieren können. Besonders vorteilhaft können auch vernetzbare Gruppen aufweisende Oligomere oder Präpolymere eingesetzt werden, die unter Verwendung von Vernetzern miteinander vernetzt werden.The binder component A hereinafter referred to in principle known manner those proportions of the composition (formulation), which are responsible for the film formation. They form a polymeric network during thermal and / or photochemical curing. They include thermally and / or photochemically crosslinkable components. The crosslinkable components may be low molecular weight, oligomeric or polymeric. They usually have at least two crosslinkable groups. Crosslinkable groups can be either reactive functional groups that can react with groups of their type ("with themselves") or with complementary, reactive functional groups. In this case, different combination possibilities are conceivable in a manner known in principle. The binder system may comprise, for example, a self-crosslinkable polymeric binder and one or more low molecular weight or oligomeric crosslinkers (V). Alternatively, the polymeric binder itself can have crosslinkable groups which can react with other crosslinkable groups on the polymer and / or on an additionally used crosslinker. It is also particularly advantageous to use oligomers or prepolymers containing crosslinkable groups which are crosslinked to one another using crosslinkers.
Thermisch vernetzbare bzw. härtende Bindemittelsysteme vernetzen beim Erwärmen der aufgebrachten Schicht auf Temperaturen oberhalb Raumtemperatur. Derartige Lacksysteme werden vom Fachmann auch als „Einbrennlacke" bezeichnet. Sie weisen vernetzbare Gruppen auf, die bei Raumtemperatur nicht oder zumindest nicht mit wesentlicher Geschwindigkeit, sondern erst bei höheren Temperaturen reagieren. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich insbesondere solche vernetzbaren Bindemittelsysteme, die erst bei Temperaturen oberhalb von 60°C, bevorzugt 800C, besonders bevorzugt 1000C und besonders bevorzugt 120°C vernetzen. Vorteilhaft können solche Bindemittelsysteme eingesetzt werden, die bei 100 bis 2500C, bevorzugt 120 bis 220°C und besonders bevorzugt bei 150 bis 200°C vernetzen.Thermally crosslinkable or curing binder systems crosslink on heating the applied layer to temperatures above room temperature. Such lacquer systems are also referred to by the person skilled in the art as "stoving lacquers." They have crosslinkable groups which do not react at room temperature or at least not at a substantial rate but only at relatively high temperatures at temperatures above 60 ° C, preferably 80 0 C, more preferably 100 0 C and more preferably cross-link 120 ° C. Advantageously, such binder systems are used, which at 100 to 250 0 C, preferably 120 to 220 ° C and more preferably at 150 to 200 ° C crosslink.
Bevorzugt werden Polyester oder Epoxidharze oder Epoxidharz-Amin-Addukte einge- setzt. Bei geeigneten Polyestem handelt es sich insbesondere um Kondensate niedermolekularer Dicarbonsäuren und Dialkohole. Beispiele geeigneter Dicarbonsäuren umfassen aliphatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, aliphatisch-aliphatische wie Dimerfettsäuren, d.h. Umsetzungspro- dukte ungesättigter Fettsäuren miteinander, cycloaliphatische Dicarbonsäuren wie 1,4- oder 1,3 Cyclohexandicarbonsäure, Tricyclodecandicarbonsäure und aromatische Dicarbonsäuren wie Isophthalsäure, Terephthalsäure oder Phthalsäure. Es können selbstverständlich auch Derivate von Dicarbonsäuren eingesetzt werden. Besonders geeignet sind Anhydride wie beispielsweise Phthalsäureanhydrid, Hexahydrophthal- säureanhydrid oder Tetrahydrophthalsäureanhydrid.Preference is given to using polyester or epoxy resins or epoxy resin-amine adducts. Suitable polyesters are, in particular, condensates of low molecular weight dicarboxylic acids and dialcohols. Examples of suitable dicarboxylic acids include aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, aliphatic-aliphatic such as dimer fatty acids, ie reaction products of unsaturated fatty acids with each other, cycloaliphatic dicarboxylic acids such as 1,4- or 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, tricyclodecanedicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid or phthalic acid. Of course, it is also possible to use derivatives of dicarboxylic acids. Particularly suitable are anhydrides such as phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride or tetrahydrophthalic anhydride.
Beispiele geeigneter Dialkohole umfassen aliphatische Alkohole wie zum Beispiel Ethy- lenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,3-Propan- diol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1-Methylpropandiol-1 ,3, 2-Butyl-2-ethylpropandiol, Pentandiole, Hexandiole, Octandiole, Dodecandiol, Hydroxy-pivalinsäureneo- pentylglykolester, cycloaliphatische Alkohole wie 1,4- oder 1 ,3 -Cyclohexandimethanol, TCD-Alkohol und Bis(4-hydroxycyclohexyl)methan bzw. -propan und Dimerdiole (hydrierte Dimerfettsäuren). Es können selbstverständlich in bekannter Art und Weise auch Derivate von Alkoholen eingesetzt werden, wie beispielsweise Ester, insbesonde- re die entsprechenden Methyl- oder Ethylester.Examples of suitable dialcohols include aliphatic alcohols, such as, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1-methylpropanediol 1, 3, 2 Butyl 2-ethylpropanediol, pentanediols, hexanediols, octanediols, dodecanediol, Hydroxy-pivalinsäureneo- pentylglykolester, cycloaliphatic alcohols such as 1,4- or 1, 3-cyclohexanedimethanol, TCD-alcohol and bis (4-hydroxycyclohexyl) methane or -propane and dimer diols (hydrogenated dimer fatty acids). It is of course also possible in a known manner to use derivatives of alcohols, for example esters, in particular the corresponding methyl or ethyl esters.
Neben linearen Bindemitteln können auch verzweigte Bindemittel eingesetzt werden. Geeignete Monomere zur Erzeugung von Verzweigungen umfassen Tricarbonsäuren oder deren Anhydride wie Trimelithsäureanhydrid oder Trimesinsäure und Trialkohole wie Trimethylolalkane beispielsweise Trimethylolethan oder Trimethylolpropan.In addition to linear binders and branched binders can be used. Suitable monomers for producing branching include tricarboxylic acids or their anhydrides, such as trimellitic anhydride or trimesic acid, and trialcohols, such as trimethylolalkanes, for example trimethylolethane or trimethylolpropane.
Bevorzugt können die Polyester durch Reaktion mit Polyisocyanaten ganz oder teilweise zu Isocyanat-terminierten Polyestem umgesetzt werden.The polyesters may preferably be reacted completely or partially with isocyanate-terminated polyesters by reaction with polyisocyanates.
Die OH-Zahl der eingesetzten Polyester beträgt üblicherweise ca. 10 bis ca. 200 mg KOH/g, bevorzugt 15 bis 120 mg KOH/g, besonders bevorzugt 20 bis 80 mg KOH/g und beispielsweise ca. 50 mg KOH/g. Die Molekulargewichte betragen üblicherweise 400 bis 10000 g/mol, bevorzugt 500 bis 5000 g/mol und besonders bevorzugt 1000 bis 4000 g/mol.The OH number of the polyesters used is usually about 10 to about 200 mg KOH / g, preferably 15 to 120 mg KOH / g, more preferably 20 to 80 mg KOH / g and for example about 50 mg KOH / g. The molecular weights are usually from 400 to 10,000 g / mol, preferably from 500 to 5000 g / mol and more preferably from 1000 to 4000 g / mol.
Epoxyfunktionelle Polymere können durch die Reaktion von epoxyfunktionellen Monomeren wie Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether oder Hexandiol- diglycidylether mit Phenolen wie Bisphenol A, Bisphenol F und/oder Alkoholen wie ethoxyliertem oder propoxyliertem Bisphenol A hergestellt werden. Epoxyfunktionelle Polymere sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter dem Namen Epon® oder Epikote®.Epoxy-functional polymers can be prepared by the reaction of epoxy-functional monomers such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether or hexanediol diglycidyl ether with phenols such as bisphenol A, bisphenol F and / or alcohols such as ethoxylated or propoxylated bisphenol A. epoxy-functional Polymers are commercially available, for example under the name Epon ® or Epikote ®.
Epoxidharz-Amin-Addukte können durch Reaktion der besagten epoxyfunktionellen Komponenten mit Phenolen bzw. aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäu- ren, sauren Polyestem oder Alkoholen, Thiolen sowie Aminen, insbesondere sekundären Aminen wie beispielsweise Diethanolamin oder N-Methylbutanolamin erhalten werden.Epoxide resin-amine adducts can be obtained by reaction of said epoxy-functional components with phenols or aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids, acidic polyesters or alcohols, thiols and amines, especially secondary amines such as diethanolamine or N-methylbutanolamine.
Weiterhin können auch Emulsionspolymerisate eingesetzt werden. Diese eignen sich insbesondere für wasserbasierende Formulierungen. Beispiele geeigneter Emulsionspolymerisate oder -copolymerisate umfassen Acrylatdispersionen, erhältlich in üblicher Art und Weise aus Acrylsäure und/oder Acrγlsäurederivaten, beispielsweise Ac- rγlsäureestern und/oder Styrol. Es eignen sich auch Dispersionen aus Polyurethanen, hergestellt aus aromatischen und/oder aliphatischen Diisocyanaten und Polyestem oder aliphatischen Weichsegmenten.Furthermore, emulsion polymers can also be used. These are particularly suitable for water-based formulations. Examples of suitable emulsion polymers or copolymers include acrylate dispersions obtainable in the usual manner from acrylic acid and / or acrylic acid derivatives, for example acrylic esters and / or styrene. Also suitable are dispersions of polyurethanes prepared from aromatic and / or aliphatic diisocyanates and polyesters or aliphatic soft segments.
Insbesondere für thermisch aushärtende Systeme können zur Ausführung der Erfindung bevorzugt Bindemittelsysteme auf Basis von Polyestern, Epoxidharzen, Polyu- rethanen oder Acrylaten eingesetzt werden.In particular for thermosetting systems, binder systems based on polyesters, epoxy resins, polyurethanes or acrylates may preferably be used to carry out the invention.
Bindemittel auf Basis von Polyestern können in prinzipiell bekannter Art und Weise aus niedermolekularen Dicarbonsäuren und Dialkoholen sowie gegebenenfalls weiteren Monomeren aufgebaut werden. Weitere Monomere umfassen insbesondere verzwei- gend wirkende Monomere, beispielsweise Tricarbonsäuren oder Trialkohole. Für den Einsatz zum Coil-Coating werden im Allgemeinen Polyester mit vergleichsweise niedrigem Molekulargewicht eingesetzt, bevorzugt solche mit Mn von 500 bis 10000 g/mol, bevorzugt 1000 bis 5000 g/mol und besonders bevorzugt 2000 bis 4000 g/mol.Binder based on polyesters can be constructed in a manner known in principle from low molecular weight dicarboxylic acids and dialcohols and optionally other monomers. Further monomers include in particular branching monomers, for example tricarboxylic acids or trialcohols. For use in coil coating, polyesters having a comparatively low molecular weight are generally used, preferably those having M n of from 500 to 10 000 g / mol, preferably from 1000 to 5000 g / mol and more preferably from 2000 to 4000 g / mol.
Die Härte und Flexibilität der Schichten auf Basis von Polyestern können in prinzipiell bekannter Art und Weise durch die Auswahl von „harten" oder „weichen" Monomeren beeinflusst werden. Beispiele „harter" Dicarbonsäuren umfassen aromatische Dicarbonsäuren oder deren hydrierte Derivate wie beispielsweise Isophthalsäure, Tereph- thalsäure, Phthalsäure, Hexahydrophthalsäure bzw. Derivate davon, insbesondere deren Anhydride oder Ester. Beispiele „weicher" Dicarbonsäuren umfassen insbesondere aliphatische α,ω-Dicarbonsäuren mit mindestens 4 C-Atomen wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure oder Dodecandisäure. Beispiele „harter" Dialkohole umfassen Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, Neopentylglykol oder 1,4-Cyclohexandimethanol. Beispiele „weicher" Dialkohole umfassen Diethylenglykol, Triethylenglykol, aliphati- sche1 ,ω-Dialkohole mit mindestens 4 C-Atomen wie1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1-8- Oktandiole oder 1 ,12-Dodecandiol. Bevorzugte Polyester zur Ausführung der Erfindung umfassen mindestens ein „weiches" Monomer.The hardness and flexibility of the polyester-based layers can be influenced in a manner known in principle by the selection of "hard" or "soft" monomers. Examples of "hard" dicarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids or their hydrogenated derivatives such as, for example, isophthalic acid, terephthalic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid or derivatives thereof, in particular their anhydrides or esters Examples of "soft" dicarboxylic acids include in particular aliphatic α, ω-dicarboxylic acids having at least 4 C atoms such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid or dodecanedioic acid. Examples of "hard" dialcohols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, neopentyl glycol or 1,4-cyclohexanedimethanol. Examples of "soft" dialcohols include diethylene glycol, triethylene glycol, aliphatic 1, ω-dialcohols having at least 4 C atoms, such as 1,4-butanediol , 1,6-hexanediol, 1-8- Octanediols or 1, 12-dodecanediol. Preferred polyesters for carrying out the invention comprise at least one "soft" monomer.
Polyester für Beschichtungen sind kommerziell erhältlich. Einzelheiten zu Polyestem sind beispielsweise dargestellt in „Paints and Coatings - Saturated Polyester Coatings" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th Edt., 2000, Electronic Release.Polyester for coatings are commercially available. Details of polyesters are shown, for example, in "Paints and Coatings - Saturated Polyester Coatings" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6 th Edt., 2000, Electronic Release.
Bindemittelsysteme auf Basis von Epoxiden können für Formulierungen auf organischer oder auch wässriger Basis eingesetzt werden. Epoxyfunktionelle Polymere können in prinzipiell bekannter Art und Weise durch die Reaktion von epoxyfunktionellen Monomeren wie Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether oder Hexan- dioldiglycidylether mit Alkoholen wie beispielsweise Bisphenol A oder Bisphenol F hergestellt werden. Als Weichsegmente eignen sich insbesondere Polyoxyethylen und/oder Polyoxypropylensegmente. Diese können vorteilhaft durch die Verwendung von ethoxyliertem und/oder propoxyliertem Bisphenol A eingebaut werden. Die Binde- mittel sollten bevorzugt chloridfrei sein. Epoxifunktionelle Polymere sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter den Namen Epon® oder Epikote®. Einzelheiten zu epoxyfunktionellen Polymeren sind beispielsweise dargestellt in dargestellt in „Epoxy Re- sins" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th Edt., 2000, Electronic ReleaseBinder systems based on epoxides can be used for formulations on an organic or aqueous basis. Epoxy-functional polymers can be prepared in a manner known in principle by the reaction of epoxy-functional monomers such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether or hexanediol diglycidyl ether with alcohols such as, for example, bisphenol A or bisphenol F. Particularly suitable soft segments are polyoxyethylene and / or polyoxypropylene segments. These can be advantageously incorporated by the use of ethoxylated and / or propoxylated bisphenol A. The binders should preferably be chloride-free. Epoxy-functional polymers are commercially available, for example under the name Epon ® or Epikote ®. Details of epoxy-functional polymers are shown, for example, in "Epoxy Resins" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6 th Edt., 2000, Electronic Release
Die epoxyfunktionellen Bindemittel können auch noch weiter funktionalisiert werden. Wie oben bereits erwähnt wurde, können Epoxidharz-Amin-Addukte beispielsweise durch Reaktion der besagten epoxyfunktionellen Polymeren mit Aminen, insbesondere sekundären Aminen wie beispielsweise Diethanolamin oder N-Methylbutanolamin er- halten werden.The epoxy-functional binders can also be further functionalized. As already mentioned above, epoxy resin-amine adducts can be obtained, for example, by reaction of said epoxy-functional polymers with amines, in particular secondary amines such as, for example, diethanolamine or N-methylbutanolamine.
Bindemittel auf Basis von Polyacrylaten eignen sich insbesondere für wasserbasierende Formulierungen. Beispiele geeigneter Acrylate umfassen Emulsionspolymerisate oder -copolymerisate, insbesondere anionisch stabilisierte Acrylatdispersionen, erhält- lieh in üblicher Art und Weise aus Acrγlsäure und/oder Acrylsäurederivaten, beispielsweise Acrylsäureestern wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat oder 2-Ethylhexyl(meth)acrylat und/oder vinylaromatischen Monomeren wie Styrol sowie gegebenenfalls vernetzenden Monomeren. Die Härte der Bindemittel kann vom Fachmann in prinzipiell bekannter Art und Weise durch das Verhältnis von „harten" Monomeren wie Styrol oder Methmethacrylat und „weichen" Monomeren wie Butylacry- lat oder 2-Ethylhexylacrylat eingestellt werden. Besonders bevorzugt zur Herstellung von Acrylatdispersionen werden weiterhin Monomere eingesetzt, welche funktionelle Gruppen aufweisen, die mit Vernetzern reagieren können. Hierbei kann es sich insbesondere um OH-Gruppen handeln. OH-Gruppen können durch die Verwendung von Monomeren wie Hydroxyethylacrylat, Hydroxyproylacrylat, Hydroxybutylacrylat oder N- Methylolacrylamid oder auch von Epoxyacrylaten gefolgt von Hydrolyse in die Polyac- rγlate eingebaut werden. Geeignete Polyacrγlat-Dispersionen sind kommerziell erhältlich.Binders based on polyacrylates are particularly suitable for water-based formulations. Examples of suitable acrylates include emulsion polymers or copolymers, in particular anionically stabilized acrylate dispersions, obtainable in a conventional manner from acrylic acid and / or acrylic acid derivatives, for example acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate and / or vinylaromatic monomers such as styrene and optionally crosslinking monomers. The hardness of the binder can be adjusted by the skilled worker in a manner known in principle by the ratio of "hard" monomers such as styrene or methmethacrylate and "soft" monomers such as butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate. Particularly preferred for the preparation of acrylate dispersions continue to be monomers used which have functional groups which can react with crosslinkers. These may in particular be OH groups. OH groups can be generated by the use of monomers such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate or N- Methylolacrylamide or also of epoxy acrylates followed by hydrolysis in the Polyac- rγlate be incorporated. Suitable polyacrylate dispersions are commercially available.
Bindemittel auf Basis von Polyurethan-Dispersionen eignen sich insbesondere für wasserbasierende Formulierungen. Dispersionen von Polyurethanen lassen sich in prinzipiell bekannter Art und Weise erhalten, indem man zur Stabilisierung der Dispersion in die PU-Kette ionische und/oder hydrophile Segmente einbaut. Als Weichsegmente können bevorzugt 20 bis 100 mol %, bezogen auf die Menge aller Diole, an höhermo- lekularen Diolen, bevorzugt Polyesterdiolen, mit einem Mn von ca. 500 bis 5000 g/mol, bevorzugt 1000 bis 3000 g/mol eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft können zur Ausführung der vorliegenden Erfindung Polyurethan-Dispersion eingesetzt werden, welche Bis(4-Isocyanatocyclohexyl)methan als Isocyanat-Komponente enthalten. Derartige Polyurethan-Dispersionen sind beispielsweise in DE-A 199 14 896 offenbart. Geeignete Polyurethan-Dispersionen sind kommerziell erhältlich.Binders based on polyurethane dispersions are particularly suitable for water-based formulations. Dispersions of polyurethanes can be obtained in a manner known in principle by incorporating ionic and / or hydrophilic segments in order to stabilize the dispersion in the PU chain. As soft segments, preferably 20 to 100 mol%, based on the amount of all diols, of higher molecular weight diols, preferably polyester diols, having a M n of about 500 to 5000 g / mol, preferably 1000 to 3000 g / mol can be used. Polyurethane dispersion which contain bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane as isocyanate component can be used to particular advantage for carrying out the present invention. Such polyurethane dispersions are disclosed, for example, in DE-A 199 14 896. Suitable polyurethane dispersions are commercially available.
Geeignete Vernetzer (V) zur thermischen Vernetzung sind dem Fachmann prinzipiell bekannt.Suitable crosslinkers (V) for thermal crosslinking are known in principle to the person skilled in the art.
Geeignet sind beispielsweise Vernetzer auf Basis von Epoxiden, bei denen zwei oder mehrere Epoxygruppen mittels einer verknüpfenden Gruppe miteinander verbunden sind. Beispiele umfassen niedermolekulare Verbindungen mit zwei Epoxygruppen wie Hexandioldiglycidylether, Phthalsäurediglycidylether oder cycloaliphathische Verbindungen wie 3,4-Epoxicyclohexancarbonsäure-3',4'-epoxycyclohexylmethylester.Suitable crosslinking agents are, for example, based on epoxides in which two or more epoxy groups are linked together by means of a linking group. Examples include low molecular weight compounds having two epoxy groups such as hexanediol diglycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ether or cycloaliphatic compounds such as 3,4-Epoxicyclohexancarbonsäure 3 ', 4'-epoxycyclohexylmethylester.
Weiterhin geeignet als Vernetzer sind hochreaktive Melaminderivate, wie beispielsweise Hexamethylolmelamin oder entsprechende veretherte Produkte wie Hexamethoxy- methylmelamin, Hexabutoxymethylmelamin oder auch ggf. modifizierte Aminoplastharze. Derartige Vernetzer sind kommerziell erhältlich, beispielsweise als Luwipal® (Fa. BASF AG).Also suitable as crosslinking agents are highly reactive melamine derivatives, such as, for example, hexamethylolmelamine or corresponding etherified products, such as hexamethoxymethylmelamine, hexabutoxymethylmelamine or also, if appropriate, modified aminoplast resins. Such crosslinkers are commercially available, for example as Luwipal ® (Fa. BASF AG).
Besonders bevorzugt zur Ausführung der Erfindung werden blockierte Polyisocyanate als Vernetzer eingesetzt. Bei der Blockierung wird die Isocyanatgruppe reversibel mit einem Blockierungsmittel umgesetzt. Das Blockierungsmittel wird beim Erhitzen auf höhere Temperaturen wieder abgespalten. Beispiele geeigneter Blockierungsmittel sind in DE-A 199 14 896, Spalte 12, Zeile 13 bis Spalte 13, Zeile 2 offenbart. Besonders bevorzugt können mit ε-Caprolactam blockierte Polyisocyanate eingesetzt werden. Zur Beschleunigung der Vernetzung können den Zubereitungen in prinzipiell bekannter Art und Weise geeignete Katalysatoren zugesetzt werden.Particularly preferred for carrying out the invention are blocked polyisocyanates used as crosslinking agents. In blocking, the isocyanate group is reversibly reacted with a blocking agent. The blocking agent is split off again when heated to higher temperatures. Examples of suitable blocking agents are disclosed in DE-A 199 14 896, column 12, line 13 to column 13, line 2. Particular preference may be given to using ε-caprolactam blocked polyisocyanates. To accelerate the crosslinking, suitable catalysts can be added to the formulations in a manner known in principle.
Der Fachmann trifft je nach dem eingesetzten Bindemittel und dem gewünschten Er- gebnis eine geeignete Auswahl unter den Vernetzern. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Vernetzer eingesetzt werden, vorausgesetzt, die Eigenschaften der Schicht werden dadurch nicht negativ beeinflusst. Die Menge an Vernetzer kann vorteilhaft 10 bis 35 Gew. % bezüglich der Gesamtmenge des Bindemittels betragen.Depending on the binder used and the desired result, the person skilled in the art makes a suitable choice among the crosslinkers. Of course, mixtures of different crosslinkers can be used, provided that the properties of the layer are not adversely affected. The amount of crosslinker may advantageously be 10 to 35% by weight relative to the total amount of the binder.
Die Vernetzung der epoxyfunktionellen Polymere kann beispielsweise mit Vernetzern auf Basis von Polyaminen, wie beispielsweise Diethylentriamin, Aminaddukten oder Polyaminoamiden erfolgen. Vorteilhaft sind beispielsweise Vernetzer auf Basis von Carbonsäureanhydriden oder die bereits erwähnten Vernetzer auf Basis von Melamin. Bevorzugt sind insbesondere auch die bereits erwähnten blockierten Polyisocyanate.The crosslinking of the epoxy-functional polymers can be carried out, for example, with crosslinkers based on polyamines, for example diethylenetriamine, amine adducts or polyaminoamides. Crosslinking agents based on carboxylic anhydrides or the already mentioned crosslinkers based on melamine are advantageous, for example. Preference is given in particular to the already mentioned blocked polyisocyanates.
Zur thermischen Vernetzung der Acrylatdispersionen können beispielsweise die bereits erwähnten Vernetzer auf Basis von Melamin oder blockierte Isocyanate eingesetzt werden. Weiterhin eignen sich auch epoxyfunktionelle Vernetzer.For thermal crosslinking of the acrylate dispersions, it is possible to use, for example, the already mentioned crosslinkers based on melamine or blocked isocyanates. Furthermore, epoxy-functional crosslinkers are also suitable.
Zur thermischen Vernetzung von Polyurethandispersionen oder Polyestern können beispielsweise die bereits erwähnten Vernetzer auf Basis von Melamin, blockierte Isocyanate oder epoxyfunktionelle Vernetzer eingesetzt werden.For the thermal crosslinking of polyurethane dispersions or polyesters, it is possible, for example, to use the already mentioned crosslinkers based on melamine, blocked isocyanates or epoxy-functional crosslinkers.
Die Bindemittelkomponente A umfasst insbesondere bei photochemisch vernetzbaren Zusammensetzungen photochemisch vernetzbare Gruppen. Der Begriff „photochemische Vernetzung" soll die Vernetzung mit allen Arten energiereicher Strahlung, wie beispielsweise UV-, VIS-, NIR- oder Elektronenstrahlung umfassen. Es kann sich prinzipiell um alle Arten photochemisch vernetzbarer Gruppen handeln, bevorzugt handelt es sich hierbei aber um ethylenisch ungesättigte Gruppen.The binder component A comprises photochemically crosslinkable groups, especially in the case of photochemically crosslinkable compositions. The term "photochemical crosslinking" is intended to include crosslinking with all types of high-energy radiation, such as, for example, UV, VIS, NIR or electron radiation, and may in principle involve all types of photochemically crosslinkable groups, but is preferably ethylenically unsaturated Groups.
Photochemisch vernetzbare Bindemittelsysteme umfassen in der Regel oligomere oder polymere Verbindungen mit photochemisch vernetzbaren Gruppen sowie gegebenenfalls daneben noch Reaktiwerdünner, in der Regel Monomere. Reaktiwerdünner wei- sen eine niedrigere Viskosität als die oligo- oder polymeren Vernetzer, und nehmen daher in einem strahlenhärtbaren Systeme die Rolle eines Verdünners ein. Zur photochemischen Vernetzung umfassen derartige Bindemittelssysteme weiterhin in der Regel einen oder mehrere Photoinitiatoren. Beispiele photochemisch vernetzbarer Bindemittelsysteme umfassen beispielsweise multifunktionelle (Meth)acrylate, Urethan(meth)acrylate, Polyester(meth)acrylate, Epo- xy(meth)acrylate, Carbonat(meth)acrylate, Polyether(meth)acrylate, gegebenfalls in Kombination mit Reaktiwerdünnem wie Methyl(meth)acrylat, Butandioldiacrylat, He- xandioldiacrylat oder Trimethylolpropantriacrylat. Genauere Einzelheiten zu geeigneten strahlenhärtbaren Bindemitteln sind in WO 2005/080484 Seite 3, Zeile 10 bis Seite 16, Zeile 35 dargestellt. Geeignete Photoinitiatoren finden sich in der besagten Schrift Seite 18, Zeile 8 bis Seite 19, Zeile 10.Photochemically crosslinkable binder systems generally comprise oligomeric or polymeric compounds with photochemically crosslinkable groups and optionally also reactive diluents, generally monomers. Reactive thinners have a lower viscosity than the oligomeric or polymeric crosslinkers, and therefore play the role of thinner in a radiation-curable system. For photochemical crosslinking, such binder systems furthermore generally comprise one or more photoinitiators. Examples of photochemically crosslinkable binder systems include, for example, multifunctional (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, polyester (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates, carbonate (meth) acrylates, polyether (meth) acrylates, if appropriate in combination with reactive diluents such as Methyl (meth) acrylate, butanediol diacrylate, hexanediol diacrylate or trimethylolpropane triacrylate. More details on suitable radiation-curable binders are shown in WO 2005/080484 page 3, line 10 to page 16, line 35. Suitable photoinitiators can be found in the said document page 18, line 8 to page 19, line 10.
Selbstverständlich können zur Ausführung der vorliegenden Erfindung auch Bindemittelsysteme eingesetzt werden, die kombiniert thermisch und photochemisch ausgehärtet werden können (auch als dual-cure-Systeme bekannt).Of course, binder systems which can be thermally and photochemically cured (also known as dual-cure systems) can also be used to carry out the present invention.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält 15 bis 70 Gew.-% der Bindemittel- komponente A. Insbesondere für das Coil Coating sind auch 20 bis 70 Gew.-% geeignet. Die Gewichtprozent-Angaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Bevorzugt beträgt der gewichtsmäßige Anteil 30 bis 60 Gew.-% und besonders bevorzugt 40 bis 50 Gew.-%.The composition of the invention contains 15 to 70 wt .-% of the binder component A. In particular, for the coil coating 20 to 70 wt .-% are suitable. The weight percentages are based on the total weight of the composition according to the invention. The proportion by weight is preferably from 30 to 60% by weight and more preferably from 40 to 50% by weight.
Insbesondere für den atmosphärischen Korrosionsschutz kann es sich bei den unter atmosphärischen Bedingungen härtbaren Bindemittelkomponenten A um die auf dem Gebiet der Korrosionsschutzanstriche und Beschichtungen üblichen Bindemittelsysteme handeln. Derartige Bindemittel bzw. Bindemittelsysteme sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Selbstverständlich können auch Mischungen verschiedener Bindemit- telsysteme eingesetzt werden, vorausgesetzt es treten durch die Mischung keine unerwünschten Effekte auf.In particular for the atmospheric corrosion protection, the binder components A curable under atmospheric conditions may be the binder systems customary in the field of anticorrosive coatings and coatings. Such binders or binder systems are known in principle to the person skilled in the art. Of course, it is also possible to use mixtures of different binder systems, provided that the mixture does not have any undesired effects.
Der Begriff „Bindemittelsystem" bezeichnet im Folgenden in prinzipiell bekannter Art und Weise diejenigen Anteile der Zusammensetzung (Formulierung), die für die FiIm- bildung verantwortlich sind.In the following, the term "binder system" designates, in a manner known in principle, those components of the composition (formulation) which are responsible for the formation of the image.
Der Begriff „unter atmosphärischen Bedingungen härtbar" bedeutet, dass die Bindemittelsysteme die Eigenschaft aufweisen, nach dem Aufbringen auf die Oberfläche unter üblichen Umgebungsbedingungen, d.h. etwa bei Raumtemperatur, in Gegenwart von Luft sowie üblicher Luftfeuchtigkeit ohne die Verwendung zusätzlicher Apparaturen oder Einrichtungen auszuhärten. Typische Härtungstemperaturen betragen je nach der Umgebung mehr als 0 bis 40°C, bevorzugt 5 bis 35°C und beispielsweise 15 bis 25°C. Es ist für den Fachmann klar, dass die Zeit bis zum vollständigen Härten ein und desselben Bindemittelsystems je nach den tatsächlich herrschenden Umgebungsbedin- gungen unterschiedlich sein kann. Je nach der Art des eingesetzten Bindemittelsystems kann die Härtung nach verschiedenen Mechanismen verlaufen. Beispielsweise kann es sich um eine rein physikalische Härtung, verursacht durch das Verdunsten des verwendeten Lösemittels handeln. Es kann sich weiterhin um eine oxidative Härtung durch Reaktion des Bindemittelsystems mit dem Sauerstoff der Luft handeln. Schließlich kann es sich auch um eine chemische Vernetzung (Reaktiwemetzung) handeln. Reaktive Bindemittelsysteme umfassen vernetzbare Komponenten. Die vernetzbaren Komponenten können niedermolekular, oli- gomer oder polymer sein. Es kann sich hierbei bevorzugt um 1 K- oder auch um 2 K- Systeme handeln. Reaktiv vernetzende Systeme umfassen auch feuchtigkeitshärtende Bindemittelsysteme, bei denen die Luftfeuchtigkeit als Härterkomponente fungiert. Selbstverständlich kann ein Bindemittelsystem auch durch eine Kombination verschiedener Härtungsverfahren aushärten. Bei 2-K-Systemen werden die Binder- und die Härterkomponente in prinzipiell bekannter Art und Weise vor dem Verwenden der For- mulierung gemischt.The term "curable under atmospheric conditions" means that the binder systems have the property, after application to the surface, to cure under normal ambient conditions, eg, at room temperature, in the presence of air and ordinary humidity, without the use of additional equipment or equipment Depending on the environment, they are more than 0 to 40 ° C., preferably 5 to 35 ° C. and, for example, 15 to 25 ° C. It is clear to the person skilled in the art that the time until the complete curing of the same binder system depends on the actual binder Ambient conditions may be different. Depending on the type of binder system used, the curing can proceed according to various mechanisms. For example, it may be a purely physical curing, caused by the evaporation of the solvent used. It may also be an oxidative cure by reaction of the binder system with the oxygen of the air. Finally, it can also be a chemical crosslinking (reactivity). Reactive binder systems include crosslinkable components. The crosslinkable components may be low molecular weight, oligomeric or polymeric. These may preferably be 1K or 2K systems. Reactive crosslinking systems also include moisture-curing binder systems in which the humidity acts as a hardener component. Of course, a binder system can also cure by a combination of different curing methods. In 2-component systems, the binder and hardener components are mixed in a manner known in the art prior to use of the formulation.
Zur Ausführung der Erfindung können wässrig lösliche oder organisch lösliche Bindemittelsysteme eingesetzt werden. Bevorzugt handelt es sich um Bindemittelsysteme auf wässriger Basis.For carrying out the invention, aqueous-soluble or organic-soluble binder systems can be used. They are preferably water-based binder systems.
Bindemittelsysteme für Korrosionsschutzbeschichtungen, insbesondere Korrosionsschutzsysteme auf wässriger Basis sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Es kann sich beispielsweise um Epoxyharze, Polyacrylate, Styrol-Acrylat-Polymere, Polyester, Alkydharze, Polyurethane der Styrol-Butadien-Polymere handeln.Binder systems for anticorrosion coatings, in particular anticorrosive systems based on water, are known in principle to the person skilled in the art. These may be, for example, epoxy resins, polyacrylates, styrene-acrylate polymers, polyesters, alkyd resins, polyurethanes of the styrene-butadiene polymers.
Die Menge der Bindemittel A in der Formulierung beträgt 15 bis 70 Gew. %, bezogen auf die Menge aller Komponenten der Formulierung einschließlich des Lösemittels. Sie wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Beschichtung festgelegt. Bevorzugt beträgt die Menge insbesondere für den atmosphärischen Korrosions- schütz 20 bis 60 Gew. % und besonders bevorzugt 25 bis 50 Gew. %.The amount of binder A in the formulation is 15 to 70% by weight, based on the amount of all components of the formulation including the solvent. It is determined by the skilled person depending on the desired properties of the coating. The amount, in particular for the atmospheric corrosion protection agent, is preferably from 20 to 60% by weight and more preferably from 25 to 50% by weight.
Bevorzugte Bindemittelsysteme für den atmosphärischen Korrosionsschutz sind nachfolgend beschrieben.Preferred binder systems for atmospheric corrosion protection are described below.
Polyacrylate bzw. Styrol-Acrylat-Copolymere (A1 )Polyacrylates or Styrene-Acrylate Copolymers (A1)
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Bindemittelsystem um eine wässrige oder überwiegend wässrige Dispersion von Polyacrylaten bzw. Styrol-Acrylat-Copolymeren (A1 ). Wässrige Dispersionen von Polyacrylaten bzw. Styrol-Acrylat-Copolymeren_(A1) zur Herstellung von Korrosionsschutzanstrichen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Bei den wässrigen Dispersionen der Polyacrylate (A1) kann es sich sowohl um Primärdispersionen wie um Sekundärdispersionen handeln. Geeignete Polyacrylate enthalten als Hauptmonomere mindestens ein Alkyl(meth)acrylat wie beispielsweise Methyl- (meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat oder 2-Ethylhexyl(meth)acrylat. Sie können bevorzugt als weitere Hauptmonomere Vinylaromaten, insbesondere Styrol aufweisen. Die Menge der Hauptmonomeren zusammen beträgt in der Regel mindestens 60 Gew. %, bevorzugt mindestens 80 Gew. %. Styrol-Acrylat-Copolymere umfas- sen neben den genannten Alkyl(meth)acrylaten als Hauptmonomer in der Regel mindestens 30 Gew. %, bevorzugt mindestens 40 Gew. % und besonders bevorzugt etwa 50 Gew. % Styrol. Die Polyacrylate bzw. Styrol-Acrylat-Copolymere (A1) können daneben noch weitere Comonomere aufweisen, insbesondere solche mit funktionellen Gruppen wie Hydroxy-, Carboxy- oder Carboxamidgeruppen. Beispiele umfassen (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, (Meth)acrylamid oder Hydroxyalkyl(meth)acrylate. Bevorzugt handelt es sich bei weiteren Comonomeren um saure Comonomere. Weiterhin können optional auch noch vernetzenende Monomere in geringen Mengen, üblicherweise weniger als 4 Gew. %, bevorzugt weniger als 2 Gew. %, anwesend sein. Beispiele umfassen Butandiol(meth)acrylat, Hexandiol- di(meth)acrylat oder Allylacrylat.In a preferred embodiment of the invention, the binder system is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of polyacrylates or styrene-acrylate copolymers (A1). Aqueous dispersions of polyacrylates or styrene-acrylate copolymers (A1) for the preparation of anticorrosive coatings are known in principle to the person skilled in the art. The aqueous dispersions of the polyacrylates (A1) may be both primary dispersions and secondary dispersions. Suitable polyacrylates contain as main monomers at least one alkyl (meth) acrylate such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate. They may preferably have, as further main monomers, vinylaromatics, in particular styrene. The amount of the main monomers together is generally at least 60% by weight, preferably at least 80% by weight. In addition to the stated alkyl (meth) acrylates as main monomer, styrene-acrylate copolymers generally comprise at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight and more preferably about 50% by weight of styrene. The polyacrylates or styrene-acrylate copolymers (A1) may additionally comprise further comonomers, in particular those with functional groups such as hydroxyl, carboxy or carboxamide groups. Examples include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, (meth) acrylamide or hydroxyalkyl (meth) acrylates. Other comonomers are preferably acidic comonomers. Furthermore, optionally also crosslinking monomers in small amounts, usually less than 4 wt.%, Preferably less than 2 wt.%, To be present. Examples include butanediol (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate or allyl acrylate.
Polyacrylate (A1) können in prinzipiell bekannter Art und Weise mittels Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Weitere Einzelheiten zu deratigen Polymeren sowie deren Herstellung sind beispielsweise in EP-A 157 133, WO 99/46337, oder in "Paints and Coatings, 2.5. Acrylic Coatings" in Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release offenbart. Der Fachmann trifft unter den prinzipiell möglichen Polyacrylaten (A1) je nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht eine geeignete Auswahl.Polyacrylates (A1) can be prepared in a manner known in principle by means of emulsion polymerization. Further details of such polymers and their preparation are disclosed, for example, in EP-A 157 133, WO 99/46337, or in "Paints and Coatings, 2.5.Acrylic Coatings" in Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release. The person skilled in the art makes a suitable choice of the polyacrylates (A1) which are possible in principle, depending on the desired properties of the layer.
Zur Ausführung der Erfindung insbesondere geeignet auf dem Gebiet des atmosphärischen Korrosionsschutzes sind Styrol-Acrylat-Copolymere, welche als Hauptmonomere mindestens ein elastomeres Acrylat wie beispielsweise n-Butyl(meth)acrylat, n- Hexyl(meth)acrylat, n-Octylacrylat oder 2-Ethylhexyl(meth)acrylat im Gemisch mit Styrol sowie als Nebenmonomer mindestens ein saures Monomer, wie beispielsweise (Meth)acrylsäure umfassen. Zur Verwendung als Bindemittel für die Formulierung können die Säuregruppen ganz oder teilweise mit geeigneten Basen wie beispielsweise Ammoniak neutralisiert werden.Particularly suitable for carrying out the invention in the field of atmospheric corrosion protection are styrene-acrylate copolymers which contain as main monomers at least one elastomeric acrylate such as, for example, n-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl acrylate or 2- Ethylhexyl (meth) acrylate in admixture with styrene and as a minor monomer at least one acidic monomer, such as (meth) acrylic acid. For use as binders for the formulation, the acid groups may be wholly or partially neutralized with suitable bases such as ammonia.
Die eingesetzten Polyacrylate sollten in der Regel eine Glasübergangstemperatur T9 im Bereich von 0 bis 60°C, bevorzugt im Bereich von 5 bis 40°C aufweisen (gemessen nach der DSC-Methode nach DIN EN ISO 11357). Die Glasübergangstemperatur kann vom Fachmann in prinzipiell bekannter Art und Weise durch die Auswahl und das mengenverhältnis von Hart- und Weichmonomeren gewählt werden.The polyacrylates used should as a rule have a glass transition temperature T 9 in the range from 0 to 60 ° C., preferably in the range from 5 to 40 ° C. (measured according to the DSC method according to DIN EN ISO 11357). The glass transition temperature can be selected by the person skilled in the art in a manner known in principle by the choice and the quantitative ratio of hard and soft monomers.
Bevorzugt zur Ausführung der Erfindung können weiterhin Polyacrylate (A1) mit einer mittleren Teilchengröße von 50 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt 80 nm bis 250 nm eingesetzt werden (gemessen mit dem Malvern® Autosizer 2 C).Are preferred for practicing the invention can also polyacrylates (A1) nm with an average particle size of 50 nm to 400, particularly preferably 80 nm to 250 nm (as measured by the Malvern ® Autosizer 2 C).
Geeignete Acrylat- bzw. Styrol-Acrylat-Dispersionen zur Herstellung von Korrosions- Schutzanstrichen sind kommerziell erhältlich, beispielsweise als Acronal® S 760 oder Acronal® LR 8977 (Fa. BASF Aktiengesellschaft) oder Acronal® Optive 410 (Fa. BASF Corporation).Suitable acrylate or styrene-acrylate dispersions for the production of corrosion protective coatings are available commercially, for example as Acronal ® S 760 or Acronal ® LR 8977 (Fa. BASF Aktiengesellschaft) or Acronal ® Optive 410 (Fa. BASF Corporation).
Styrol-Alkadien-Polymere (A2)Styrene-alkadiene polymers (A2)
In einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Bindemittelsystem um eine wässrige oder überwiegend wässrige Dispersion von Sty- rol-Alkadien-Polymeren (A2).In a second preferred embodiment of the invention, the binder system is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of styrene-alkadiene polymers (A2).
Wässrige Dispersionen von Styrol-Alkadien-Polymeren (A2) zur Herstellung von Korrosionsschutzanstrichen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und beispielsweise in EP-A 47380 beschrieben. Es kann es bevorzugt um Primärdispersionen aber auch um Sekundärdispersionen handeln.Aqueous dispersions of styrene-alkadiene polymers (A2) for the preparation of anticorrosive coatings are known in principle to those skilled in the art and are described, for example, in EP-A 47380. It may preferably be primary dispersions but also secondary dispersions.
Geeignete Polymere (A2) umfassen als Hauptmonomere Styrol sowie mindestens ein konjugiertes aliphatisches Dien (Alkadien). Bei den Alkadienen kann es sich beispielsweise um Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien oder Dimethylbutadien handeln. Das Styrol kann auch noch mit Alkylgruppen substituiert sein. Beispiele umfassen α-Methylstyrol oder 4-Methylstyrol. Bevorzugt handelt es sich bei den Hauptmonomeren um Styrol und Butadien. In der Regel enthalten die Polymere zumindest 20 Gew. % Styrol und 20 Gew. % Alkadiene, wobei die Menge der Hauptmonomere zusammen in der Regel mindestens 60 Gew. %, bevorzugt mindestens 80 Gew. % beträgt. Die Mengenangaben beziehen sich jeweils auf die Summe aller Monomere. Sie können darüber hinaus noch weitere Comonomere aufweisen. Zu nennen sind hier einerseits ethylenisch un- gesättige Carbonsäuren und/oder Discarbonsäuren wie beispielsweise (Meth)acryl- säure, Maleinsäure oder Itaconsäure. Weiterhin kann es sich um ethylenisch ungesättigte Carbonsäurenitrile wie (Meth)acrγlnitril sowie Alkyl(meth)acrγlate wie Methyl- (meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, n-Hexyl(meth)acrylat, n-Octylacrylat oder 2- Ethylhexyl(meth)acrylat handeln. Styrol-Alkadien-Polymere (A2) können in prinzipiell bekannter Art und Weise mittels Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Weitere Einzelheiten zu Styrol-Butadien- Polymeren für Beschichtungsstoffe sowie deren Herstellung sind beispielsweise in "Paints and Coatings, 2.4.8. Polystyrene and Styrene Copolymers" in Ullmann's Ency- clopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release offenbart.Suitable polymers (A2) comprise as main monomers styrene and at least one conjugated aliphatic diene (alkadiene). The alkadienes may, for example, be butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene or dimethylbutadiene. The styrene can also be substituted with alkyl groups. Examples include α-methylstyrene or 4-methylstyrene. Preferably, the main monomers are styrene and butadiene. In general, the polymers contain at least 20% by weight of styrene and 20% by weight of alkadienes, the amount of the main monomers together being generally at least 60% by weight, preferably at least 80% by weight. The quantities are in each case based on the sum of all monomers. You may also have other comonomers. On the one hand, mention may be made here of ethylenically unsaturated carboxylic acids and / or disaccharides such as, for example, (meth) acrylic acid, maleic acid or itaconic acid. They may also be ethylenically unsaturated carboxylic acid nitriles such as (meth) acrylonitrile and also alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate act. Styrene-alkadiene polymers (A2) can be prepared in a manner known in principle by means of emulsion polymerization. Further details of styrene-butadiene polymers for coating materials and their preparation are disclosed, for example, in "Paints and Coatings, 2.4.8. Polystyrene and Styrene Copolymers" in Ullmann's Encyclopaedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release.
Zur Ausführung der Erfindung insbesondere geeignet sind Styrol-Butadien-Polymere, welche als Nebenmonomer ein oder mehrere saure Monomere, wie beispielsweise (Meth)acrylsäure umfassen, bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew. %. Zur Ver- wendung als Bindemittel für die Formulierung können die Säuregruppen bevorzugt ganz oder teilweise mit geeigneten Basen wie beispielsweise Ammoniak neutralisiert werden.Particularly suitable for carrying out the invention are styrene-butadiene polymers which comprise as minor monomer one or more acidic monomers, such as, for example, (meth) acrylic acid, preferably in an amount of from 0.5 to 5% by weight. For use as binders for the formulation, the acid groups may preferably be neutralized completely or partially with suitable bases such as, for example, ammonia.
Die eingesetzten Styrol-Butadien-Polymere (A2) sollten in der Regel eine Glasüber- gangstemperatur T9 im Bereich von 0 bis 60°C, bevorzugt im Bereich von 5 bis 40°C aufweisen. Die Glasübergangstemperatur kann vom Fachmann in prinzipiell bekannter Art und Weise durch die Auswahl und das Mengenverhältnis von Hart- und Weichmonomeren gewählt werden.The styrene-butadiene polymers (A2) used should as a rule have a glass transition temperature T 9 in the range from 0 to 60 ° C., preferably in the range from 5 to 40 ° C. The glass transition temperature can be selected by a person skilled in the art in a manner known in principle by the selection and the ratio of hard and soft monomers.
Bevorzugt zur Ausführung der Erfindung können weiterhin Styrol-Butadien-Polymere (A2) mit einer mittleren Teilchengröße von 50 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt 80 nm bis 250 nm eingesetzt werden.Styrene-butadiene polymers (A2) having an average particle size of from 50 nm to 400 nm, more preferably from 80 nm to 250 nm, may also be used to carry out the invention.
Polyurethane (A3)Polyurethanes (A3)
In einer dritten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Bindemittelsystem insbesondere für den atmosphärischen Korrosionsschutz um eine wässrige oder überwiegend wässrige Dispersion von Polyurethanen (A3).In a third, preferred embodiment of the invention, the binder system, in particular for atmospheric corrosion protection, is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of polyurethanes (A3).
Wässrige Dispersionen von Polyurethanen (A3) zur Herstellung von Korrosionsschutzanstrichen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Einzelheiten zu Polyurethanen für Beschichtungsstoffe sowie deren Herstellung sind beispielsweise in "Paints and Coatings, 2.9 Polyurethane Coatings in „Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release offenbart. Bei den wässrigen Dispersionen der Polyurethanen (A3) kann es sich sowohl um Primärdispersionen wie um Sekundärdispersionen handeln.Aqueous dispersions of polyurethanes (A3) for the preparation of corrosion protection coatings are known in principle to the person skilled in the art. Details of polyurethanes for coating materials and their preparation are disclosed, for example, in "Paints and Coatings, 2.9 Polyurethane Coatings in" Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release The aqueous dispersions of polyurethanes (A3) can be both primary dispersions how to act on secondary dispersions.
Polyurethane für wässrige Dispersionen können in prinzipiell bekannter Art und Weise aus üblichen Diisocyanaten sowie Diolen aufgebaut werden. Im Hinblick auf gute FiIm- bildung und Elastizität kommen hierzu insbesondere Diole mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von etwa 500 bis 5000 g/rnol, bevorzugt etwa 1000 bis 3000 g/mol in Frage. Hierzu können sowohl Polyether- wie Polyesterdiole eingesetzt werden. Die Menge derartiger Diole mit höherem Molekulargewicht beträgt üblicherweise 10 bis 100 mol % bezüglich der Summe aller Diole. Die gewünschte Härte und Elastizität des Films lässt sich steuern, indem man neben dem bereits genannten Diol noch niedermolekulare Diole mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von etwa 60 bis 500 g/mol einsetzt.Polyurethanes for aqueous dispersions can be synthesized in a manner known in principle from customary diisocyanates and diols. With regard to good film formation and elasticity, diols with a number average in particular are used for this purpose Molecular weight M n of about 500 to 5000 g / mol, preferably about 1000 to 3000 g / mol in question. Both polyether and polyester diols can be used for this purpose. The amount of such higher molecular weight diols is usually 10 to 100 mol% with respect to the sum of all diols. The desired hardness and elasticity of the film can be controlled by using, in addition to the diol already mentioned, low molecular weight diols with a number average molecular weight M n of about 60 to 500 g / mol.
Zum Aufbau von Polyurethanen für wässrige Dispersionen werden darüber hinaus Mo- nomere eingesetzt, welche wenigstens eine Isocyanatgruppe oder eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppe sowie zusätzlich mindestens eine hydrophile Gruppe umfassen. Hierbei kann es sich um nichtionische Gruppen wie beispielsweise PoIy- oxyethylengruppen, um saure Gruppen wie COOH-, Sulfonat- oder Phosphonatgrup- pen oder um basische Gruppen wie Aminogruppen handeln. Bevorzugt handelt es sich um saure Gruppen. Zur Verwendung als Bindemittel für die Formulierung können die Säuregruppen bevorzugt ganz oder teilweise mit geeigneten Basen neutralisiert werden. Bevorzugt hierzu sind Ammoniak oder Amine. Weitere Einzelheiten zu derartigen Polyurethandispersionen sowie deren Herstellung sind in WO 2005/005565, Seite 4, Zeile 13 bis Seite 14, Zeile 14 ausführlich beschrieben. Weitere Beispiele geeigneter Polyurethane sind in US 5,707,941 oder in WO 2004/101638, insbesondere Seite 2, Zeile 31 bis Seite 14, Zeile 11 offenbart.In order to build up polyurethanes for aqueous dispersions, moreover, monomers are used which comprise at least one isocyanate group or an isocyanate-reactive group and additionally at least one hydrophilic group. These may be nonionic groups such as, for example, polyoxyethylene groups, acidic groups such as COOH, sulfonate or phosphonate groups or basic groups such as amino groups. They are preferably acidic groups. For use as binders for the formulation, the acid groups may preferably be neutralized in whole or in part with suitable bases. Preferred for this purpose are ammonia or amines. Further details of such polyurethane dispersions and their preparation are described in detail in WO 2005/005565, page 4, line 13 to page 14, line 14. Further examples of suitable polyurethanes are disclosed in US 5,707,941 or in WO 2004/101638, in particular page 2, line 31 to page 14, line 11.
Es kann sich auch um modifizierte Polyurethane handeln. Beispielsweise kann es sich um oxidativ härtende Urethanalkyde handeln. Zur Herstellung können beispielsweise Triglyceride ungesättigter Fettsäuren teilweise hydrolysiert werden. Die entstehende OH-Gruppe kann bei der Polyurethanherstellung mit den Isocyanatgruppen reagieren.It may also be modified polyurethanes. For example, it may be oxidatively curing urethane alkyds. For example, triglycerides of unsaturated fatty acids can be partially hydrolyzed for production. The resulting OH group can react with the isocyanate groups in polyurethane production.
Bevorzugt zur Ausführung der Erfindung können weiterhin Polyurethane (A3) mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 1000 nm, bevorzugt weniger als 500, be- sonders bevorzugt weniger als 200 nm, und insbesondere 20 bis 200 nm eingesetzt werden.Polyurethanes (A3) having an average particle size of not more than 1000 nm, preferably less than 500, particularly preferably less than 200 nm, and in particular 20 to 200 nm, may furthermore be used to carry out the invention.
Alkvdharze (A4)Alkyd resins (A4)
In einer vierten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Bindemittelsystem, insbesondere für den atmosphärischen Korrosionsschutz, um eine wässrige oder überwiegend wässrige Dispersion von Alkydharzen (A4).In a fourth, preferred embodiment of the invention, the binder system, in particular for the atmospheric corrosion protection, is an aqueous or predominantly aqueous dispersion of alkyd resins (A4).
Wässrige Dispersionen von Alkydharzen (A4) zur Herstellung von Korrosionsschutzan- strichen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Bei Alkydharzen (A4) handelt es sich um oxidativ härtende Polykondensationsharze aus Polyolen und mehrwertigen Carbonsäuren, bei denen mindestens eine OH-Gruppe des Polyols mit fetten ölen und/oder natürlichen und/oder synthetischen einfach oder mehrfach ungesättigten Fettsäuren verestert ist, wobei mindestens eines der eingesetzten Polyole tri- oder höherfunktio- nell sein muss.Aqueous dispersions of alkyd resins (A4) for the preparation of corrosion protection coatings are known in principle to the person skilled in the art. Alkyd resins (A4) are oxidative curing polycondensation of polyols and polybasic carboxylic acids in which at least one OH group of the polyol is esterified with fatty oils and / or natural and / or synthetic mono- or polyunsaturated fatty acids, wherein at least one of the polyols used tri- or höherfunktio- have to be.
Beispiele bevorzugter mehrwertiger Alkohole umfassen Glycerin, Pentaerythrit, Tn- methylolethan, Trimethylolpropan, verschiedene Diole wie Ethan-/Propandiol, Diethy- lenglykol, Neopentylglykol.Examples of preferred polyhydric alcohols include glycerol, pentaerythritol, t-methylolethane, trimethylolpropane, various diols such as ethane / propanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol.
Bevorzugte mehrwertige Carbonsäuren sind Phthalsäure(anhydrid) (PSA), Isophthal- säure, Terephthalsäure, Trimellitsäureanhydrid, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacin- säure, besonders bevorzugt ist Phthalsäure(anhydrid).Preferred polybasic carboxylic acids are phthalic acid (anhydride) (PSA), isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, particularly preferably phthalic acid (anhydride).
Als ölkomponente bzw. Fettsäure kommen beispielsweise trocknende öle, wie Leinöl, Oiticicaöl oder Holzöl, halbtrocknende öle, wie Sojaöl, Sonnenblumenöl, Safloröl, Rici- nenöl oder Tallöl, nicht-trocknende öle, wie Ricinusöl, Kokosöl oder Erdnußöl oder freie Fettsäuren obiger öle in Betracht.As the oil component or fatty acid, for example, drying oils such as linseed oil, oiticica oil or wood oil, semi-drying oils such as soybean oil, sunflower oil, safflower oil, ricinoleic or tall oil, non-drying oils such as castor oil, coconut oil or peanut oil or free fatty acids of the above oils consideration.
Die Molmasse Mn typischer Alkydharze liegt zwischen 1500 und 20000 g/mol, bevorzugt zwischen 3500 und 6000 g/mol. Die Säurezahl beträgt bevorzugt 2 bis 30 mg KOH/g, bei wasserverdünnbaren Harzen auch 35-65 mg KOH/g. Die OH-Zahl beträgt in der Regel bis zu 300, bevorzugt bis zu 100 mg KOH/g.The molecular weight M n of typical alkyd resins is between 1500 and 20 000 g / mol, preferably between 3500 and 6000 g / mol. The acid number is preferably 2 to 30 mg KOH / g, with water-dilutable resins also 35-65 mg KOH / g. The OH number is generally up to 300, preferably up to 100 mg KOH / g.
Der Begriff .Alkydharze" soll auch modifizierte Alkydharze wie styrolmodifizierte Alkydharze, Urethanalkyde, Urethanöle oder epoxyharzmodifizierte Alkydharze umfassen. Derartige modifizierte Alkydharze sind dem Fachmann bekannt.The term "alkyd resins" is also intended to include modified alkyd resins such as styrene-modified alkyd resins, urethane alkyds, urethane oils or epoxy resin-modified alkyd resins Such modified alkyd resins are known to those skilled in the art.
Weitere Einzelheiten zu Alkydharzen (A4) für Beschichtungsstoffe sowie deren Herstel- lung sind beispielsweise in "Paints and Coatings, 2.6. Alkyd Coatings" in Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release sowie in „Lackformulierung und Lackrezeptur", Hrsg. Ulrich Zorll, S. 188 ff, Curt R. Vinzentz Verl., Hannover, 2003 offenbart.Further details of alkyd resins (A4) for coating materials and their preparation are described, for example, in "Paints and Coatings, 2.6. Alkyd Coatings" in Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 6th Edition 2000, Electronic Release and in "Paint Formulation and Paint Formulation", ed. Ulrich Zorll, p. 188 et seq., Curt R. Vinzentz Verl., Hanover, 2003.
Die eingesetzten Alkydharze (A4) sollten in der Regel eine Glasübergangstemperatur T9 im Bereich von 0 bis 600C, bevorzugt von 5 bis 400C aufweisen.The alkyd resins (A4) used should as a rule have a glass transition temperature T 9 in the range from 0 to 60 ° C., preferably from 5 to 40 ° C.
Als Bindemittelkomponente A können neben den bereits genannten Bindemitteln anderen Bindemitteln oder ausschließlich Bindemittel auf Basis von Wachsen eingesetzt werden. Auch hier liegt das Wachs vorzugsweise in dispergierter fein verteilter Form vor.As binder component A, other binders or exclusively binders based on waxes can be used in addition to the already mentioned binders. Again, the wax is preferably in dispersed finely divided form.
Der Begriff „Wachs" ist dem Fachmann bekannt und beispielsweise in Römpp-Lexikon „Lacke und Druckfarben", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1998, S. 615/616 oder „Ullmann's Encyclpedia, 6th Edition, Electronic Release; Waxes; 1.2. Definition" definiert. Der Fachmann schließt hierunter auch PTFE-Wachse mit ein, obwohl diese im Sinne der Definition eigentlich keine Wachse sind (siehe z.B. Römpp, a.a.O. Seiten 466/467). Der Begriff „Wachs" umfasst sowohl das eigentliche Wachs wie auch zur Bildung einer Wachsdispersion gegebenenfalls verwendete Hilfsmittel. Dem Fachmann sind Wachse zum Einsatz in wässrigen Dispersionen bekannt, und er trifft eine geeignete Auswahl.The term "wax" is known to the person skilled in the art and is described, for example, in Römpp-Lexikon "Paints and printing inks", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1998, p. 615/616 or "Ullmann's Encyclpedia, 6th Edition, Electronic Release; Waxes; 1.2. The person skilled in the art also includes PTFE waxes here, even though they are actually not waxes in the sense of the definition (see, for example, Römpp, pages 466/467) The term "wax" encompasses both the actual wax and the wax Formation of a wax dispersion optionally used adjuvants. The person skilled in waxes for use in aqueous dispersions are known, and he makes a suitable choice.
Bevorzugte Wachse sind oligo- oder polymere Substanzen, die ein Molekulargewicht größer 200 g/mol, bevorzugt größer als 400 g/mol aufweisen und die einen Gewichtsanteil von mehr als 60 Gew.-% an Strukturelementen ausgewählt aus der Gruppe vonPreferred waxes are oligomeric or polymeric substances which have a molecular weight greater than 200 g / mol, preferably greater than 400 g / mol, and which have a weight fraction of more than 60% by weight of structural elements selected from the group of
• (-CH2-CH2-)• (-CH 2 -CH 2 -)
• (-CH2-CH*:) • (-CH2-CH(CH3)-)• (-CH 2 -CH * :) • (-CH 2 -CH (CH 3 ) -)
• (-CH3)• (-CH 3 )
• (CR2-CR2) und (CR2-CR(CR3))• (CR 2 -CR 2 ) and (CR 2 -CR (CR 3 ))
aufweisen, wobei R für H und/oder F steht, und mit der Maßgabe, dass die genannten Strukturelemente so miteinander verbunden sind, dass sie überwiegend Einheiten von wenigstens 12 direkt miteinander verknüpften Kohlenstoffatomen umfassen. Selbstverständlich kann eine Mischung verschiedener wachse eingesetzt werden.where R is H and / or F, and provided that said structural elements are joined together to predominantly comprise units of at least 12 directly linked carbon atoms. Of course, a mixture of different waxes can be used.
Die Wachse können auch Säurefunktionen aufweisen, insbesondere Carbonsäu- regruppen, die neutralisiert oder unneutralisiert vorliegen können. Wachse mit einerThe waxes may also have acid functions, in particular carboxylic acid groups which may be neutralized or unneutralized. Waxes with one
Säurezahl < 200 mg KOH / g sind bevorzugt. Besonders bevorzugt ist eine Säurezahl von 3 bis 80 mg KOH / g. Wachse, die einen Schmelzpunkt aufweisen, sind bevorzugt.Acid number <200 mg KOH / g are preferred. Particularly preferred is an acid number of 3 to 80 mg KOH / g. Waxes having a melting point are preferred.
Besonders bevorzugt ist ein Schmelzpunkt von 40 bis 2000C. Insbesondere ist einParticularly preferred is a melting point of 40 to 200 0 C. In particular, is a
Schmelzpunkt von 60 bis 120°C bevorzugt.Melting point of 60 to 120 ° C is preferred.
Beispiele geeigneter Wachse zur Ausführung der vorliegenden Erfindung umfassenExamples of suitable waxes for carrying out the present invention include
[CAS-Nummem in eckigen Klammern]:[CAS numbers in square brackets]:
• Polyethylenwachs [9002-88-4] • Paraffinwachs [8002-74-2] • Montanwachs und Montanwachsraffinate, beispielsweise [8002-53-7]• polyethylene wax [9002-88-4] • paraffin wax [8002-74-2] • montan wax and montan wax raffinates, for example [8002-53-7]
• Polyethylen-Polypropylenwachse• Polyethylene-polypropylene waxes
• Polybutenwachse• polybutene waxes
• Fischer-Tropsch-Wachse • Camaubawachs• Fischer-Tropsch waxes • Camauba wax
• oxidierte Wachse, beispielsweise oxidiertes Polyethylenwachs entsprechend [68441-17-8]Oxidized waxes, for example oxidized polyethylene wax according to [68441-17-8]
• copolymere Polyethylenwachse, beispielsweise Copolymere des Ethylens mit Ac- rylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Vinylacetat, Vinylalkohol bei- spielsweise [38531-18-9], [104912-80-3], [219843-86-4] oder Copolymere desCopolymeric polyethylene waxes, for example copolymers of ethylene with acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, vinyl acetate, vinyl alcohol for example [38531-18-9], [104912-80-3], [219843-86-4] or copolymers of the
Ethylens mit mehreren dieser MonomereEthylene with several of these monomers
• polare modifizierte Polypropylenwachse, beispielsweise [25722-45-6]Polar modified polypropylene waxes, for example [25722-45-6]
• Mikrokristalline Wachse, beispielsweise mikrokristalline Paraffinwachse [63231- 60-7] • Montansäuren, beispielsweise [68476-03-9]Microcrystalline waxes, for example microcrystalline paraffin waxes [63231-60-7] montan acids, for example [68476-03-9]
• Metallsalze von Montansäuren, beispielsweise Natriumsalze [93334-05-5] und Calciumsalze [68308-22-5]• Metal salts of montan acids, for example sodium salts [93334-05-5] and calcium salts [68308-22-5]
• Ester langkettiger Carbonsäuren mit langkettigen Alkoholen, beispielsweise Stea- rinsäureoctadecylester [2778-96-3] • Montansäureester mehrwertiger Alkohole, beispielsweise o Montanwachsglyceride [68476-38-0], auch teilverseift o Montansäureester des Trimethylolpropans [73138-48-4], auch teilverseift o Montansäureester des 1 ,3-Butandiols [73138-44-0], auch teilverseift o Montansäureester des Ethylenglykols [73138-45-1], auch teilverseift• esters of long-chain carboxylic acids with long-chain alcohols, for example octadecyl stearate [2778-96-3] • montanic acid esters of polyhydric alcohols, for example o montan wax glycerides [68476-38-0], also partially hydrolyzed o montanic acid esters of trimethylolpropane [73138-48-4], also partially saponified o montanic acid ester of 1,3-butanediol [73138-44-0], also partially saponified o montanic acid ester of ethylene glycol [73138-45-1], also partially saponified
• Montanwachsethoxylate, beispielsweise [68476-04-0]Montan wax ethoxylates, for example [68476-04-0]
• Fettsäureamide, beispielsweise Erucamid [112-84-5], Oleamid [301-02-0] und 1,2- Ethylenbis(stearamid) [110-30-5]Fatty acid amides, for example erucamide [112-84-5], oleamide [301-02-0] and 1,2-ethylenebis (stearamide) [110-30-5]
• Langkettige Ether, beispielsweise Octadecylphenylether.Long-chain ethers, for example octadecylphenyl ether.
Des Weiteren sind Mischungen von Wachsen geeignet, beispielsweiseFurthermore, mixtures of waxes are suitable, for example
• Mischungen aus Stearinsäureoctadecylester und teilverseiften Montansäureestern mehrwertiger Alkohole • Mischungen aus Paraffinwachsen und teilverseiften Montansäureestern mehrwertiger Alkohole und/oder Montansäuren• mixtures of octadecyl stearate and partially hydrolyzed montanic acid esters of polyhydric alcohols • mixtures of paraffin waxes and partially hydrolyzed montanic acid esters of polyhydric alcohols and / or montanic acids
• Mischungen aus Polyethylenwachs und Polyethylenglykol.• Blends of polyethylene wax and polyethylene glycol.
Besonders bevorzugte Wachse sind solche, die sich aufgrund ihres Anlieferungszu- Stands besonders einfach in die Formulierung für das erfindungsgemäße Verfahren einarbeiten lassen, wie beispielsweise mikronisierte Wachse und/oder Wachsdispersionen.Particularly preferred waxes are those which, because of their delivery state, are particularly easy to incorporate into the formulation for the process according to the invention such as micronized waxes and / or wax dispersions.
Mikronisierte Wachse sind besonders feinteilige Pulver mit einer mittleren Partikelgrö- ße bevorzugt unter 20 μm, besonders bevorzugt 2 bis 15 μm. Wachsdispersionen sind wässrige Zubereitungen von Wachsen, die Wasser, optional weitere, mit Wasser mischbare Lösemittel, sphärische Wachspartikel sowie in der Regel Hilfsstoffe enthalten. Bevorzugte Wachsdispersionen zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung weisen eine Partikelgröße unter 1 μm auf, bevorzugt 20 bis 500 nm, besonders bevorzugt 50 bis 200 nm. Mikronisierte Wachse und fertige Wachsdispersion sind kommerziell erhältlich.Micronized waxes are particularly finely divided powders having an average particle size of preferably less than 20 .mu.m, particularly preferably from 2 to 15 .mu.m. Wax dispersions are aqueous preparations of waxes which contain water, optionally further water-miscible solvents, spherical wax particles and, as a rule, auxiliaries. Preferred wax dispersions for use in the present invention have a particle size below 1 μm, preferably 20 to 500 nm, particularly preferably 50 to 200 nm. Micronized waxes and finished wax dispersion are commercially available.
Hilfsmittel werden in Wachsdispersionen beispielsweise eingesetzt, um die Dispergier- barkeit des Wachses und dessen Lagerstabilität gewährleisten. Bei den Hilfsmitteln kann es sich beispielsweise um Basen zur Neutralisation oder Teilneutralisation von Säurefunktionen im Wachs handeln, beispielsweise Alkalimetallhydroxide, Ammoniak, Amine oder Alkanolamine. Säuregruppen können auch mit Kationen, beispielsweise Ca++ oder Zn++ neutralisiert oder teilneutralisiert sein. Weiterhin kann es sich um grenzflächenaktive Substanzen handeln, bevorzugt um nichtionische Tenside oder anioni- sehe Tenside. Beispiele nichtionischer Tenside umfassen Ethoxylate und Propoxylate auf Basis Alkoholen und Hydroxyaromaten sowie deren Sulfatierungs- und Sulfonie- rungsprodukte. Beispiele anionischer Tenside umfassen Alkylsulfonate, Arγlsulfonate sowie Alkylarylsulfonate.Auxiliaries are used in wax dispersions, for example, to ensure the dispersibility of the wax and its storage stability. The auxiliaries may be, for example, bases for the neutralization or partial neutralization of acid functions in the wax, for example alkali metal hydroxides, ammonia, amines or alkanolamines. Acid groups can also be neutralized or partially neutralized with cations, for example Ca ++ or Zn ++ . Furthermore, they can be surface-active substances, preferably nonionic surfactants or anionic surfactants. Examples of nonionic surfactants include ethoxylates and propoxylates based on alcohols and hydroxyaromatics and their sulfation and sulfonation products. Examples of anionic surfactants include alkylsulfonates, arylsulfonates and alkylarylsulfonates.
Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung insbesondere geeignet sind Wachsdispersionen mit einem pH-Wert kleiner 7, bevorzugt mit einem pH-Wert kleiner 6.Particularly suitable for carrying out the present invention are wax dispersions having a pH of less than 7, preferably having a pH of less than 6.
Weitere einsetzbare Bindemittel für die Bindemittelkomponente A sind in US-B 6,403,826 offenbart.Other useful binders for binder component A are disclosed in US-B 6,403,826.
Die Bindemittelkomponente A kann weiterhin Silane enthalten, wie sie in WO-A 01/07679 offenbart sind. Hier sind Silane der Formel XR22Si(OR21J3 beschrieben, wobei jedes R21 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-6-Alkyl und C2-6-Alkanoyl; R22 ein Ci.io-Alkandiyl, gegebenenfalls substituiert mit Hydroxyl-, Amin- oder Thiolgruppen und/oder durch eine Amin-, Ether- oder Thioetherbrücke unterbrochen und X eine reaktive Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus NH2- Glycidoxy, -(meth)Acryloyloxy, -Vinyloxy, Thiol und Harnstoff ist.The binder component A may further contain silanes, as disclosed in WO-A 01/07679. Here are described of the formula XR 22 Si (OR 21 J 3 silanes wherein each R 21 is selected from the group consisting of hydrogen, Ci -6 alkyl, and C 2-6 alkanoyl; R 22 is a Ci.io-alkanediyl, optionally substituted with hydroxyl, amine or thiol groups and / or interrupted by an amine, ether or thioether bridge and X is a reactive group selected from the group consisting of NH 2 - glycidoxy, - (meth) acryloyloxy, -vinyloxy, thiol and Urea is.
Korrosionsschutzkomponente B Die Korrosionsschutzkomponente B kann einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren enthalten. Sie enthält jedoch zumindest ein Korrosionsinhibitorpolymer, erhältlich aus der Polymerisation mit mindestens dem Monomeren B1 und mindestens ein Monomer ausgewählt aus B2 und B3.Corrosion protection component B The corrosion protection component B may contain one or more corrosion inhibitors. However, it contains at least one corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization with at least the monomer B1 and at least one monomer selected from B2 and B3.
Vorzugsweise erfolgt die Polymerisation nur mit den Monomeren B1 , B2, oder B1, B3 oder B1 , B2, B3. Insbesondere bevorzugt handelt es sich um ein Terpolymer der Monomeren B1, B2 und B3.Preferably, the polymerization is carried out only with the monomers B1, B2, or B1, B3 or B1, B2, B3. In particular, it is preferably a terpolymer of the monomers B1, B2 and B3.
Bei dem Monomer B1 handelt es sich um mindestens eine monoethylenisch ungesättigte Monocarbonsäure. Es können selbstverständlich auch Gemische mehrerer verschiedener ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren eingesetzt werden.The monomer B1 is at least one monoethylenically unsaturated monocarboxylic acid. Of course, mixtures of several different ethylenically unsaturated monocarboxylic acids can also be used.
Beispiele geeigneter monoethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren B1 umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Vinylessigsäure oder auch Ci-C4 Halbester monoethylenisch ungesättigter Dicarbonsäuren. Bei bevorzugten Monomeren handelt es sich um Acrylsäure und Methacrylsäure, besonders bevorzugt ist Acrylsäure.Examples of suitable monoethylenically unsaturated monocarboxylic acids B1 include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, vinylacetic acid or C 1 -C 4 monoesters of monoethylenically unsaturated dicarboxylic acids. Preferred monomers are acrylic acid and methacrylic acid, particularly preferred is acrylic acid.
Es werden 0,1 bis 95 Gew.-% des Monomers B1 eingesetzt, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, wobei die Mengenangabe auf die Gesamtmenge aller für die Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers eingesetzten Monomere bezogen ist. Bevorzugt werden 40 bis 65 Gew.-% des Monomers B1, besonders bevorzugt 45 bis 62 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 50 bis 60 Gew.-% eingesetzt.There are used 0.1 to 95 wt .-% of the monomer B1, in particular 30 to 70 wt .-%, wherein the amount is based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer. Preferably, 40 to 65 wt .-% of the monomer B1, more preferably 45 to 62 wt .-% and most preferably 50 to 60 wt .-% are used.
Bei dem Monomer B2 handelt es sich um mindestens eine monoethylenisch ungesättigte Dicarbonsäure der allgemeinen Formel (HOOC)R1 C=CR2(COOH) (I) und/oder R1R2C=C(-(CH2)n-COOH)(COOH) (ll).The monomer B2 is at least one monoethylenically unsaturated dicarboxylic acid of the general formula (HOOC) R 1 C = CR 2 (COOH) (I) and / or R 1 R 2 C = C (- (CH 2 ) n -COOH ) (COOH) (II).
Es können auch Gemische mehrerer verschiedener Monomere B2 eingesetzt werden. Im Falle von (I) kann es sich jeweils um die eis und/oder die trans-Form des Monomers handeln. Die Monomere können auch in Form der entsprechenden Carbonsäureanhydride oder anderer hydrolysierbarer Carbonsäurederivate eingesetzt werden. Sofern die COOH-Gruppen in cis-Form angeordnet sind, können besonders vorteilhaft cycli- sehe Anhydride eingesetzt werden.It is also possible to use mixtures of several different monomers B2. In the case of (I), it may be the ice and / or the trans form of the monomer. The monomers can also be used in the form of the corresponding carboxylic anhydrides or other hydrolyzable carboxylic acid derivatives. If the COOH groups are arranged in cis form, it is particularly advantageous to use cyclic anhydrides.
Bei R1 und R2 handelt es sich unabhängig voneinander um H oder einen geradkettigen oder verzweigten, optional substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen. Bevorzugt weist der Alkylrest 1 bis 4 C-Atome auf. Besonders bevorzugt handelt es sich bei R1 bzw. R2 um H und/oder eine Methylgruppe. Der Alkylrest kann auch optional noch wei- tere Substituenten aufweisen, vorausgesetzt diese haben keinen negativen Einfluss auf die Anwendungseigenschaften des Korrosionsinhibitorpolymers oder der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.R 1 and R 2 independently of one another are H or a straight-chain or branched, optionally substituted alkyl radical having 1 to 20 C atoms. The alkyl radical preferably has 1 to 4 C atoms. R 1 or R 2 is particularly preferably H and / or a methyl group. The alkyl radical may optionally also be Have these substituents, provided that they have no negative impact on the application properties of the corrosion inhibitor polymer or the composition of the invention.
Im Falle der Formel (I) können R1 und R2 weiterhin gemeinsam für einen Alkylenrest mit 3 bis 20 C-Atomen stehen, der auch optional noch weiter substituiert sein kann. Bevorzugt umfasst der aus der Doppelbindung und dem Alkylenrest gebildete Ring 5 oder 6 C-Atome. Beispiele von Alkylenresten umfassen insbesondere einen 1,3-Pro- pylen- oder einen 1 ,4-Butylenrest, die auch noch weitere Alkylgruppen als Substituen- ten aufweisen können. Bei n handelt es sich um eine ganze Zahl von 0 bis 5, bevorzugt 0 bis 3 und ganz besonders bevorzugt 0 oder 1.In the case of the formula (I) R 1 and R 2 may furthermore together represent an alkylene group having 3 to 20 C-atoms, which may be further substituted also optional. Preferably, the ring formed from the double bond and the alkylene radical comprises 5 or 6 carbon atoms. Examples of alkylene radicals include, in particular, a 1,3-propylene or a 1,4-butylene radical which may also have further alkyl groups as substituents. N is an integer from 0 to 5, preferably 0 to 3 and most preferably 0 or 1.
Beispiele geeigneter Monomere B2 der Formel (I) umfassen Maleinsäure, Fumarsäure, Methylfumarsäure, Methylmaleinsäure, Dimethylmaleinsäure sowie gegebenenfalls die entsprechenden cyclischen Anhydride. Beispiele für Formel (II) umfassen Methylenma- lonsäure und Itaconsäure. Bevorzugt werden Maleinsäure beziehungsweise Maleinsäureanhydrid sowie Itaconsäure eingesetzt.Examples of suitable monomers B2 of the formula (I) include maleic acid, fumaric acid, methylfumaric acid, methylmaleic acid, dimethylmaleic acid and optionally the corresponding cyclic anhydrides. Examples of formula (II) include methylenemalonic acid and itaconic acid. Preference is given to using maleic acid or maleic anhydride and itaconic acid.
Kommen Monomere B2 zum Einsatz, werden 0,1 bis 70 Gew.-% eingesetzt, insbeson- dere 0,5 bis 65 Gew.-%, wobei die Mengenangabe auf die Gesamtmenge aller für die Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers eingesetzten Monomere bezogen ist. Bevorzugt werden 10 bis 65 Gew.-% der Monomeren B2, weiterhin bevorzugt 10 bis 62 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 61 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-% eingesetzt. Bevorzugte Bereiche sind ebenfalls 12 bis 55 Gew.-% der Mo- nomeren B2, weiterhin bevorzugt 15 bis 40 Gew.-% und insbesondere 17 bis 25 Gew.- %.When monomers B2 are used, from 0.1 to 70% by weight, in particular from 0.5 to 65% by weight, are used, the amount being based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer. Preference is given to using from 10 to 65% by weight of the monomers B2, more preferably from 10 to 62% by weight, particularly preferably from 15 to 61% by weight and very particularly preferably from 20 to 60% by weight. Preferred ranges are also 12 to 55 wt .-% of the monomers B2, more preferably 15 to 40 wt .-% and in particular 17 to 25 wt .-%.
Kommen Monomere B3 zum Einsatz, werden 0,1 bis 70 Gew.-% eingesetzt, wobei die Mengenangabe auf die Gesamtmenge aller für die Bildung des Korrosionsinhibitorpo- lymers eingesetzten Monomere bezogen ist.If monomers B3 are used, from 0.1 to 70% by weight are used, the amount being based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer.
Die Monomere B3 dienen zur Feinsteuerung der Eigenschaften des Copolymers. Selbstverständlich können auch mehrere verschiedene Monomere B3 eingesetzt werden. Sie werden vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Copo- lymers ausgewählt. Die Monomere B3 sind ebenfalls radikalisch polymerisierbar.The monomers B3 are used for fine control of the properties of the copolymer. Of course, several different monomers B3 can be used. They are selected by the skilled person depending on the desired properties of the copolymer. The monomers B3 are also free-radically polymerizable.
Bevorzugt handelt es sich ebenfalls um monoethylenisch ungesättigte Monomere. In besonderen Fällen können aber auch geringe Mengen von Monomeren mit mehreren polymerisierbaren Gruppen eingesetzt werden. Hierdurch kann das Copolymer in ge- ringem Umfange vernetzt werden. Bei den Monomeren B3 kann es sich sowohl um saure und/oder basische und/oder neutrale Monomere handeln. Bevorzugt handelt es sich um neutrale Monomere und/oder saure Monomere.Preferably, these are also monoethylenically unsaturated monomers. In special cases, however, small amounts of monomers with several polymerizable groups can be used. As a result, the copolymer can be crosslinked to a small extent. The monomers B3 may be both acidic and / or basic and / or neutral monomers. Preference is given to neutral monomers and / or acidic monomers.
Für den Fall, dass mehrere Monomere B3 eingesetzt werden, werden bevorzugt 0,1 - 40 Gew.-% an säuregruppenhaltigen Monomeren, insbesondere P-haltige und Sulfon- säuren, sowie 0 - 30 Gew.-% weitere Monomere verwendet.In the event that several monomers B3 are used, it is preferred to use 0.1-40% by weight of monomers containing acid groups, in particular P-containing and sulfonic acids, and 0-30% by weight of other monomers.
Beispiele geeigneter Monomere B3 umfassen insbesondere Monomere welche Phosphorsäure und/oder Phosphonsäuregruppen aufweisen. Zu nennen sind hier insbesondere Vinylphosphonsäure, Phosphorsäuremonovinylester, Allylphosphonsäure, Phosphorsäuremonoallylester, 3-Butenylphosphonsäure, Phosphorsäure(mono-3- butenyl)ester, Phosphorsäuremono-(4-vinyloxybutyl)ester, Acrylsäure(phosphonoxy- ethyl)ester, Methacrylsäure(phosphonoxyethyl)ester, Phosphorsäure-mono-(-2- hydroxy-3-vinyloxypropyl)ester, Phosphorsäuremono-(1-phosphonoxymethyl-2-vinyl- oxyethyl)-ester, Phosphorsäuremono-(3-allyloxy-2-hydroxypropyl)ester, Phosphorsäu- re-mono-[2-(allyloxy-1-phosphonoxymethylethyl)]ester, 2-Hydroxy-4-vinyloxymethyl- 1 ,3,2-dioxaphosphol, 2-Hydroxy-4-allyloxymethyl-1 ,3,2-dioxaphosphol. Es können auch Salze und/oder Ester, insbesondere Ci-C8-Mono-, Di- sowie gegebenenfalls Trialky- lester der Phosphorsäure- und/oder Phosphonsäuregruppen aufweisenden Monomere eingesetzt werden.Examples of suitable monomers B3 include, in particular, monomers which contain phosphoric acid and / or phosphonic acid groups. Particularly noteworthy here are vinylphosphonic acid, monovinyl phosphonate, allylphosphonic acid, monoesters of phosphoric acid, 3-butenylphosphonic acid, mono (3-butenyl) phosphoric acid, (4-vinyloxybutyl) phosphoric acid, phosphonoxyethyl acrylate, phosphonoxyethyl methacrylate, Phosphoric acid mono (2-hydroxy-3-vinyloxypropyl) esters, phosphoric mono (1-phosphonoxymethyl-2-vinyl-oxyethyl) esters, phosphoric mono (3-allyloxy-2-hydroxypropyl) esters, phosphoric acid mono - [2- (allyloxy-1-phosphonoxymethylethyl)] ester, 2-hydroxy-4-vinyloxymethyl-1, 3,2-dioxaphosphole, 2-hydroxy-4-allyloxymethyl-1,3,2-dioxaphosphole. It is also possible to use salts and / or esters, in particular C 1 -C 8 mono-, di- and optionally trialkyl esters of the monomers containing phosphoric acid and / or phosphonic acid groups.
Weiterhin geeignet sind sulfonsäuregruppenhaltige Monomere, wie beispielsweise Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Styrolsulfonat, Vinylsulfonsäure, Allyloxybenzol- sulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure oder 2-(Methacryloyl)ethyl- sulfonsäure beziehungsweise deren Salze und/oder Ester.Also suitable are monomers containing sulfonic acid groups, such as, for example, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonate, vinylsulfonic acid, allyloxybenzenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or 2- (methacryloyl) ethylsulfonic acid or their salts and / or esters.
Weitere saure Monomere umfassen z.B. Maleinsäurehalbamide.Other acidic monomers include e.g. Maleinsäurehalbamide.
Beispiele im Wesentlichen neutraler Monomere B3 umfassen Ci-Ciδ-Alkylester oder CrC4-Hydroxyalkylester der (Meth)acrylsäure, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl- (meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, lsopropyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, He- xyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypro- pyl(meth)acrylat oder Butandiol-1,4-monoacrylat, (Methyl)styrol, Maleinsäureimid oder Maleinsäure-N-Alkylimid.Examples substantially neutral monomers B3 Ci-Ci δ -alkyl or CrC include 4 hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate or butanediol-1,4-monoacrylate, (methyl) styrene, maleimide or maleic acid N-alkylimide.
Weiterhin geeignet sind Vinyl- oder Allylether wie z.B. Methylvinylether, Ethylvinylether,Also suitable are vinyl or allyl ethers, e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether,
Propylvinylether, Isobutylvinylether, 2-Ethylhexylvinylether, Vinylcyclohexylether, Vinyl- 4-hydroxybutylether, Decylvinylether, Dodecylvinylether, Octadecylvinylether, 2-(Di- ethylamino)ethylvinylether, 2-(Di-n-butyl-amino)ethylvinylether oder Methyldiglykol- vinylether beziehungsweise die entsprechenden Allylverbindungen. Ebenfalls eingesetzt werden können Vinylester wie beispielsweise Vinylacetat oder Vinylpropionat.Propyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, vinyl cyclohexyl ether, vinyl 4-hydroxybutyl ether, decyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, 2- (di- ethylamino) ethyl vinyl ether, 2- (di-n-butyl-amino) ethyl vinyl ether or methyl diglycol vinyl ether or the corresponding allyl compounds. Also used may be vinyl esters such as vinyl acetate or vinyl propionate.
Beispiele basischer Monomere umfassen Acrylamide und alkylsubstituierte Acrylamide, wie z. B. Acrylamid, Methacrylamid, N-tert.-Butylacrylamid oder N-Methyl(meth)acryl- amid.Examples of basic monomers include acrylamides and alkyl-substituted acrylamides, such as. As acrylamide, methacrylamide, N-tert-butylacrylamide or N-methyl (meth) acrylamide.
Es können auch alkoxylierte Monomere, insbesondere ethoxylierte Monomere einge- setzt werden. Insbesondere geeignet sind alkoxylierte Monomere, die sich von der Ac- rγlsäure oder Methacrγlsäure ableiten und die allgemeine Formel (III) aufweisenIt is also possible to use alkoxylated monomers, in particular ethoxylated monomers. Especially suitable are alkoxylated monomers which are derived from acrylic acid or methacrylic acid and have the general formula (III)
in der die Variablen folgende Bedeutung haben:in which the variables have the following meaning:
R3 Wasserstoff oder Methyl;R 3 is hydrogen or methyl;
R4 -(CH2)^O- -CH2-NR7-, -CHHD-CHz-CR^-CHHD- oder -CONH-; -COO-R 4 - (CH 2) ^ O- -CH 2 -NR 7 -, -CHHD-CHz-CR ^ -CHHD- or -CONH-; -COO-
(Ester)(Ester)
R5 gleiche oder verschiedene C2-C4-Alkylenreste, die blockweise oder statistisch angeordnet sein können, wobei der Anteil an Ethylenresten mindestens 50 MoI-R 5 are identical or different C 2 -C 4 -alkylene radicals which may be arranged blockwise or randomly, the proportion of ethylene radicals being at least 50 molar
% beträgt;% is;
R6 Wasserstoff, CrC4-AIkVl, -SO3M oder -PO3M2;R 6 is hydrogen, C 1 -C 4 -alkyl, -SO 3 M or -PO 3 M 2 ;
R7 Wasserstoff oder -CH2-CR1 =CH2;R 7 is hydrogen or -CH 2 -CR 1 = CH 2 ;
R8 -O-[R5-O]n-R6, wobei die Reste -[R5-O]n- von den weiteren in Formel (IM) ent- haltenen Resten -[R5-O]m- verschieden sein können;R 8 -O- [R 5 -O] n -R 6 , where the radicals - [R 5 -O] n - of the other radicals contained in formula (IM) - [R 5 -O] m - different could be;
R9 Wasserstoff oder Ethyl;R 9 is hydrogen or ethyl;
M Alkalimetall oder Wasserstoff, bevorzugt Wasserstoff,M is alkali metal or hydrogen, preferably hydrogen,
m 1 bis 250, bevorzugt 2 bis 50, besonders bevorzugt 3 bis 10;m is 1 to 250, preferably 2 to 50, more preferably 3 to 10;
x 0 oder 1 und n, R1 die Bedeutung wie in Formel (II) besitzen. Beispiele für vernetzende Monomere umfassen Moleküle mit mehreren ethylenisch ungesättigten Gruppen, beispielsweise Di(meth)acrylate wie Ethylenglykol- di(meth)acrylat oder Butandiol-1,4-di(meth)acrylat oder Poly(meth)acrylate wie Tn- methylolpropantri(meth)acrylat oder auch Di(meth)acrylate von Oligo- oder Polyalky- lenglykolen wie Di-, Tri- oder Tetraethylenglykoldi(meth)acrylat. Weitere Beispiele umfassen Vinyl(meth)acrylat oder Butandioldivinylether.x is 0 or 1 and n, R 1 have the meaning as in formula (II). Examples of crosslinking monomers include molecules having a plurality of ethylenically unsaturated groups, for example di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate or butanediol-1,4-di (meth) acrylate or poly (meth) acrylates such as t-methylolpropanetri (meth ) acrylate or else di (meth) acrylates of oligo- or polyalkylene glycols such as di-, tri- or tetraethylene glycol di (meth) acrylate. Further examples include vinyl (meth) acrylate or butanediol divinyl ether.
Der Fachmann trifft unter den Monomeren B3 je nach den gewünschten Eigenschaften des Polymers sowie der gewünschten Anwendung des Polymers eine geeignete Auswahl.The person skilled in the art will find a suitable choice among the monomers B3, depending on the desired properties of the polymer and the desired application of the polymer.
Als Monomer B3 werden bevorzugt Phosphonsäure- und/oder Phosphorsäuregruppen enthaltende Monomere eingesetzt, insbesondere Vinylphosphonsäure oder deren SaI- ze und/oder deren Ci-C8-Ester. Besonders bevorzugt als Monomer B3 sind Vinylphosphonsäure oder deren Salze; insbesondere Vinylphosphonsäure.As monomer B3 it is preferred to use monomers containing phosphonic acid and / or phosphoric acid groups, in particular vinylphosphonic acid or its salts and / or their C 1 -C 8 esters. Particularly preferred as monomer B3 are vinylphosphonic acid or its salts; in particular vinylphosphonic acid.
Die Menge aller eingesetzten Monomere B3 zusammen beträgt 0,1 bis 70 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller für die Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers eingesetzten Monomere. Bevorzugt beträgt die Menge 0,5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 50 % und ganz besonders bevorzugt 2 bis 40 Gew.-%. Im Fall der Vinylphosphonsäure sind 10 bis 30% bevorzugt, insbesondere 15 bis 25 Gew.-%. Falls vernetzende wirkende Monomere B3 anwesend sind, sollte deren Menge im Regelfalle 5 Gew.-%, bevorzugt 2 Gew.-% besonders bevorzugt 1 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge aller für das Verfahren eingesetzten Monomere nicht überschreiten. Sie kann beispielsweise 10 ppm bis 1 Gew.-% betragen.The amount of all monomers B3 used together amounts to 0.1 to 70 wt .-%, in particular 0.2 to 65 wt .-%, based on the total amount of all monomers used for the formation of the corrosion inhibitor polymer. Preferably, the amount is 0.5 to 60 wt .-%, more preferably 1 to 50% and most preferably 2 to 40 wt .-%. In the case of the vinylphosphonic acid 10 to 30% are preferred, in particular 15 to 25 wt .-%. If crosslinking monomers B3 are present, their amount should as a rule not exceed 5% by weight, preferably 2% by weight, particularly preferably 1% by weight, based on the total amount of all monomers used for the process. It may for example be 10 ppm to 1 wt .-%.
Als Komponente B ist eine Kombination der Monomeren Acrylsäure (B1), Maleinsäure (B2) und Vinylphosphonsäure (B3) bevorzugt.As component B, a combination of the monomers acrylic acid (B1), maleic acid (B2) and vinylphosphonic acid (B3) is preferred.
Daher enthält eine bevorzugte Komponente B ein Korrosionsinhibitorpolymer erhältlich aus der Polymerisation von Acrylsäure als Monomer B1, Maleinsäure als Monomer B2 und Vinylphosphonsäure als Monomer B3.Therefore, a preferred component B contains a corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization of acrylic acid as monomer B1, maleic acid as monomer B2, and vinylphosphonic acid as monomer B3.
Weiterhin bevorzugt enthält die Komponente B keine weiteren Korrosionsinhibitorpolymere.Further preferably, component B contains no further corrosion inhibitor polymers.
Auch für dieses Korrosionsinhibitorpolymer gelten die vorgenannten Mengenangaben. Die eingesetzten Monomere können radikalisch in wässriger Lösung oder in organischen Lösungsmitteln oder beliebigen Mischungen polymerisiert werden.Also for this corrosion inhibitor polymer apply the aforementioned quantities. The monomers used can be radically polymerized in aqueous solution or in organic solvents or any mixtures.
Der Begriff „wässrig" bedeutet, dass das eingesetzte Lösungs- oder Verdünnungsmittel Wasser als Hauptbestandteil aufweist. Daneben können aber auch noch Anteile von mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln vorhanden sein sowie gegebenenfalls geringe Mengen von Emulgatoren. Dies kann vorteilhaft sein, um die Löslichkeit bestimmter Monomere, insbesondere der Monomere B3 im Reaktionsmedium zu verbessern. Bevorzugt sind jedoch keine Emulgatoren vorhanden.The term "aqueous" means that the solvent or diluent used comprises water as the main constituent, but it may also contain portions of water-miscible organic solvents and, if appropriate, small amounts of emulsifiers, which may be advantageous in order to increase the solubility of certain monomers in particular of the monomers B3 in the reaction medium, but preferably no emulsifiers are present.
Das eingesetzte Lösungs- oder Verdünnungsmittel weist dementsprechend mindestens 50 Gew.-% Wasser bezüglich der Gesamtmenge des Lösungsmittels auf. Daneben können ein oder mehrere mit Wasser mischbare Lösungsmittel eingesetzt werden. Zu nennen sind hier insbesondere Alkohole, beispielsweise Monoalkohole wie Ethanol, Propanol oder Isopropanol, Dialkohole wie Glykol, Diethylenglykol oder PoIy- alkylenglykole bzw. Derivate davon. Bevorzugte Alkohole sind Propanol und Isopropanol. Bevorzugt beträgt der Wasseranteil mindestens 70 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%. Ganz besonders bevorzugt wird ausschließlich Wasser eingesetzt.Accordingly, the solvent or diluent used has at least 50% by weight of water with respect to the total amount of the solvent. In addition, one or more water-miscible solvents can be used. Particular mention should be made here of alcohols, for example monoalcohols such as ethanol, propanol or isopropanol, dialcohols such as glycol, diethylene glycol or polyalkylene glycols or derivatives thereof. Preferred alcohols are propanol and isopropanol. The proportion of water is preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight, particularly preferably at least 90% by weight. Most preferably, only water is used.
Der Begriff „organisches Lösungsmittel" ("beziehungsweise organisches Lösemittel") bedeutet, dass das eingesetzte Lösungs- oder Verdünnungsmittel als Hauptbestandteil ein organisches Lösungsmittel aufweist. Daneben können aber auch noch Anteile von Wasser vorhanden sein. Beispiele organischer Lösemittel umfassen Kohlenwasserstof- fe wie Toluol, XyIoI oder Gemische, wie sie zum Beispiel bei der Raffination von Rohöl erhalten und zum Beispiel als Petroleumbenzin, Kerosin, Shellsol®, Solvesso® oder Ricella® kommerziell erhältlich sind, Ether, wie Diethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Etherglykolacetate wie Butylglykolacetat, Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Alkohole, beispielsweise Monoalkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol oder Isopropanol, Dialkohole wie Glykol, Ci-Cio-Mono oder Dialkylglykole, Diethylenglykol oder Polyalky- lenglykole bzw. Derivate davon. Bevorzugte organische Lösungsmittel sind Butylglykol, Isopropanol, Methanol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Petroleumbenzin und Solvesso, besonders bevorzugt Butylglykol, Isopropanol, Petroleumbenzin und Solvesso und ganz besonders bevorzugt Butylglykol. Die Menge der jeweils eingesetzten Monomere wird vom Fachmann so gewählt, dass die Monomere im jeweils eingesetzten Löse- oder Verdünnungsmittel löslich sind. Schlechter lösliche Monomere werden dementsprechend vom Fachmann nur in dem Maße eingesetzt, in dem sie sich lösen lassen. Gegebenfalls können zur Erhöhung der Löslichkeit geringe Mengen von Emulgatoren zugegeben werden. Falls reaktionsträge Monomere wie z. B. Dicarbonsäuren bzw. entsprechende Dicar- bonsäureanhydride zum Einsatz kommen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Reaktion in Gegenwart von Basen durchzuführen. Die Polymerisation erfolgt dann bevorzugt in Gegenwart von 2 bis 19,9 Mol-% mindestens eines Amins. Diese Mengenanga- be bezieht sich auf die Gesamtmenge aller COOH-Gruppen der Monocarbonsäure B1 und der Dicarbonsäuren B2. Andere, gegebenenfalls vorhandene saure Gruppen bleiben außer Betracht. Mit anderen Worten sind die COOH-Gruppen also zu einem Teil neutralisiert. Selbstverständlich kann auch ein Gemisch von zwei oder mehreren organischen Aminen eingesetzt werden.The term "organic solvent"("or organic solvent") means that the solvent or diluent used contains an organic solvent as the main constituent, but also amounts of water may also be present Examples of organic solvents include hydrocarbons, such as toluene, XyIoI or mixtures, as obtained, for example, in the refining of crude oil and commercially available, for example, as petroleum benzine, kerosene, Shellsol ® , Solvesso ® or Ricella ® , ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ether glycol acetates such as butylglycol acetate, ketones such as acetone Methyl ethyl ketone, alcohols, for example monoalcohols, such as methanol, ethanol, propanol or isopropanol, dialcohols, such as glycol, C 1 -C 10 monoalkyl or dialkyl glycols, diethylene glycol or polyalkylene glycols or derivatives thereof Preferred organic solvents are butylglycol, isopropanol, methanol, tetrahydrofuran, Dioxane, Petr oleic benzine and solvesso, more preferably butylglycol, isopropanol, petroleum benzine and solvesso, and most preferably butylglycol. The amount of the monomers used in each case is selected by the person skilled in the art such that the monomers are soluble in the particular solvent or diluent used. Accordingly, less soluble monomers are used by the skilled person only to the extent that they can be dissolved. Optionally, small amounts of emulsifiers may be added to increase the solubility. If inert monomers such. B. dicarboxylic acids or corresponding Dicar- bonsäureanhydride used, it has proven to be advantageous to carry out the reaction in the presence of bases. The polymerization is then carried out preferably in the presence of 2 to 19.9 mol% of at least one amine. This quantity indication relates to the total amount of all COOH groups of monocarboxylic acid B1 and dicarboxylic acids B2. Other, possibly existing acidic groups remain out of consideration. In other words, the COOH groups are thus partially neutralized. Of course, a mixture of two or more organic amines can be used.
Die eingesetzten Amine können eine oder mehrere primäre und/oder sekundäre und/oder tertiäre Aminogruppen sowie die entsprechende Anzahl organischer Gruppen aufweisen. Bei den organischen Gruppen kann es sich um Alkyl-, Aralkyl-, Aryl- oder Alkylarγlgruppen handeln. Bevorzugt handelt es sich um geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen. Sie können darüber hinaus weitere funktionelle Gruppen aufweisen. Bei derartigen funktionellen Gruppen handelt es sich bevorzugt um OH-Gruppen und/oder Ethergruppen. Es können auch Amine eingesetzt werden, die an sich nicht gut wasserlöslich sind, weil im Kontakt mit den sauren Monomeren durch Bildung von Ammoniumionen die Wasserlöslichkeit vorteilhaft erhöht wird. Die Amine können auch ethoxyliert werden.The amines used may have one or more primary and / or secondary and / or tertiary amino groups and the corresponding number of organic groups. The organic groups may be alkyl, aralkyl, aryl or alkylaryl groups. Preference is given to straight-chain or branched alkyl groups. They may also have other functional groups. Such functional groups are preferably OH groups and / or ether groups. It is also possible to use amines which are not per se water-soluble, because in contact with the acidic monomers the formation of ammonium ions advantageously increases the water solubility. The amines can also be ethoxylated.
Beispiele geeigneter Amine umfassen lineare, cyclische und/oder verzweigte CrC8- Mono-, Di- und Trialkylamine, lineare oder verzweigte Ci-C8-Mono-, Di- oder Trialka- nolamine, insbesondere Mono-, Di- oder Trialkanolamine, lineare oder verzweigte d- Cs-Alkylether linearer oder verzweigter CrC8-Mono-, Di- oder Trialkanolamine, Oligo- und Polyamine wie beispielsweise Diethylentriamin.Examples of suitable amines include linear, cyclic and / or branched CrC 8 - mono-, di- and trialkylamines, linear or branched Ci-C 8 mono-, di- or trialkanolamines, especially mono-, di- or trialkanolamines, linear or branched d-Cs-alkyl ethers of linear or branched CrC 8 mono-, di- or trialkanolamines, oligo- and polyamines such as diethylenetriamine.
Bei den Aminen kann es sich auch um heterocyclische Amine handeln, wie beispielsweise Morpholin, Piperazin, Imidazol, Pyrazol, Triazole, Tetrazole, Piperidin. Beson- ders vorteilhaft können solche Heterocyclen eingesetzt werden, welche korrosionsinhi- bierende Eigenschaften aufweisen. Beispiele umfassen Benztriazol und/oder Tolyltria- zol. Durch diese Kombination können Korrosionsschutzeigenschaften noch verbessert werden.The amines may also be heterocyclic amines such as morpholine, piperazine, imidazole, pyrazole, triazoles, tetrazoles, piperidine. Particularly advantageous can be used those heterocycles which have corrosion-inhibiting properties. Examples include benzotriazole and / or tolyltriazole. By this combination corrosion protection properties can be improved.
Weiterhin können auch Amine eingesetzt werden, welche ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen, insbesondere monoethylenische Amine. Derartige Amine erfüllen eine Doppelfunktion als Amin zum Neutralisieren sowie als Monomer (B3). Beispielsweise kann Allylamin eingesetzt werden.Furthermore, it is also possible to use amines which have ethylenically unsaturated groups, in particular monoethylenic amines. Such amines perform a dual function as an amine for neutralization as well as a monomer (B3). For example, allylamine can be used.
Der Fachmann trifft unter den Aminen eine geeignete Auswahl. Bevorzugt sind Amine mit nur einer Aminogruppe. Weiterhin bevorzugt sind lineare, oder verzweigte CrC8-Mono-, Di- oder Trialkanolamine, besonders bevorzugt sind Mono-, Di- und Triethanolamin und/oder die entsprechenden ethoxylierten Produkte.The person skilled in the art will make a suitable choice among the amines. Preference is given to amines having only one amino group. Further preferred are linear or branched CrC 8 mono-, di- or trialkanolamines, particular preference is given to mono-, di- and triethanolamine and / or the corresponding ethoxylated products.
Bevorzugt beträgt die Menge des eingesetzten Amins 2 bis 18 Mol-%, stärker bevorzugt 3 bis 16 Mol-% und besonders bevorzugt 4 bis 14 Mol-%. Ganz besonders bevorzugt sind 5 bis 7 Mol-% sowie 11 bis 14 Mol-%.The amount of amine used is preferably 2 to 18 mol%, more preferably 3 to 16 mol% and particularly preferably 4 to 14 mol%. Very particularly preferred are 5 to 7 mol% and 11 to 14 mol%.
Das Amin kann vor oder während der Polymerisation zugegeben werden. Bevorzugt wird es bereits vor oder spätestens zu Beginn der Polymerisation zugegeben. Dabei kann die Base entweder auf einmal oder in einem Zeitintervall, das maximal der gesamten Reaktionsdauer entspricht zugesetzt werden. Das Amin kann hierbei dem Mo- nomerenzulauf, entweder der Monocarbonsäure, der Dicarbonsäure oder beiden bei- gemischt und mit diesen zudosiert werden. Mit anderen Worten werden die Carbonsäuren also teilweise in Form der entsprechenden Ammoniumsalze zudosiert. Vorzugsweise wird das Amin direkt in Vorlage eindosiert. Zur Durchführung der Polymerisation hat es sich hierbei bewährt, die Dicarbonsäure oder gegebenenfalls deren cycli- sches Anhydrid vorzulegen und danach das Amin zuzudosieren, noch bevor weitere Monomere und/oder Initiator zudosiert werden, ohne dass die Erfindung damit auf diese Vorgehensweise festgelegt sein soll.The amine may be added before or during the polymerization. It is preferably added already before or at the latest at the beginning of the polymerization. The base can be added either at once or in a time interval which corresponds at most to the total reaction time. In this case, the amine can be mixed with the monomer feed, either the monocarboxylic acid, the dicarboxylic acid or both, and metered in with them. In other words, the carboxylic acids are thus partially added in the form of the corresponding ammonium salts. Preferably, the amine is metered directly into the template. In order to carry out the polymerization, it has proven useful to introduce the dicarboxylic acid or, if appropriate, its cyclic anhydride and then to meter in the amine before further monomers and / or initiator are metered in, without the invention thus being fixed on this procedure.
Die radikalische Polymerisation wird bevorzugt durch die Verwendung geeigneter thermisch aktivierbarer Polymerisationsinitiatoren gestartet. Sie kann alternativ aber beispielsweise auch durch geeignete Strahlung ausgelöst werden. Die radikalischen Initiatoren sollten im Lösemittel der Reaktion löslich sein.The free-radical polymerization is preferably started by the use of suitable thermally activatable polymerization initiators. Alternatively, however, it can also be triggered by suitable radiation, for example. The free radical initiators should be soluble in the solvent of the reaction.
Unter den thermisch aktivierbaren Polymerisationsinitiatoren sind Initiatoren mit einer Zerfallstemperatur im Bereich von 30 bis 150 °C, insbesondere von 50 bis 12O.°C, be- vorzugt. Diese Temperaturangabe bezieht sich wie üblich auf 10h-Halbwertszeit.Among the thermally activatable polymerization initiators, preference is given to initiators having a decomposition temperature in the range from 30 to 150.degree. C., in particular from 50 to 120.degree. This temperature refers as usual to 10h half-life.
Als Initiatoren können sämtliche unter den Polymerisationsbedingungen in Radikale zerfallende Verbindungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel anorganische Peroxo- verbindungen, wie Peroxodisulfate, insbesondere Ammonium-, Kalium- und vorzugs- weise Natriumperoxodisulfat, Peroxosulfate, Hydroperoxide, Percarbonate und Wasserstoffperoxid und die sogenannten Redoxinitiatoren. Bevorzugt ist der Einsatz von Initiatoren, die im Lösungsmittel der Polymerisationsmischung löslich sind. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, Mischungen verschiedener Initiatoren zu verwenden, beispielsweise Mischungen aus Wasserstoffperoxid und Natrium- oder Kaliumperoxodisul- fat. Mischungen aus Wasserstoffperoxid und Natriumperoxodisulfat können in jedem beliebigen Verhältnis verwendet werden.Initiators which can be used are all compounds which decompose into free radicals under the polymerization conditions, for example inorganic peroxo compounds, such as peroxodisulfates, in particular ammonium, potassium and preferably sodium peroxodisulfate, peroxosulfates, hydroperoxides, percarbonates and hydrogen peroxide and the so-called redox initiators. Preference is given to the use of initiators which are soluble in the solvent of the polymerization mixture. In some cases, it is advantageous to use mixtures of different initiators, for example mixtures of hydrogen peroxide and sodium or potassium peroxodisulfate. fat. Mixtures of hydrogen peroxide and sodium peroxodisulfate can be used in any proportion.
Geeignete organische Peroxoverbindungen sind Diacetylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, Diamylperoxid, Dioctanoylperoxid, Didecanoylperoxid, Dilauroylperoxid, Dibenzoylper- oxid, Bis(o-toloyl)peroxid, Succinylperoxid, tert.-Butylperacetat, tert.-Butylpermaleinat, tert.-Butylperisobutyrat, tert.-Butyl-perpivalat, tert.-Butylperoctoat, tert.-Butylpemeode- canoat, tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Cumolhydro- peroxid, tert.-Butylperoxi-2-ethyl-hexanoat und Diisopropylperoxidicarbamat.Suitable organic peroxy compounds are diacetyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, diamyl peroxide, dioctanoyl peroxide, didecanoyl peroxide, dilauroyl peroxide, dibenzoyl peroxide, bis (o-toloyl) peroxide, succinyl peroxide, tert-butyl peracetate, tert-butyl permaleinate, tert-butyl perisobutyrate, tert-butyl perpivalate, tert-butyl peroctoate, tert-butyl ple- sododecanoate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate and diisopropyl peroxydicarbamate ,
Bevorzugte Initiatoren sind außerdem Azoverbindungen. Diese können in organischen Lösungsmitteln löslich sein, wie beispielsweise 2,21-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethyl valeronitril), Dimethyl-2,21-azobis(2-methylpropionat), 1 ,1'-Azobis(cyclohexane-1-carbo- nitril), 1 -[(cyano-1 -methylethyl)azo]formamid, 2,2'-Azobis(N-cyclohexyl-2-methylpro- pionamid), 2,21-Azobis(2,4-dimethyl valeronitril), 2,21-Azobis(2-methylbutyronitril), 2,2'- Azobis[N-(2-propenyl)-2-methylpropionamid], 2,21-Azobis(N-butyl-2-methylpropion- amid).Preferred initiators are also azo compounds. These can be soluble, such as 2,2 1-azobis (4-methoxy-2,4-dimethyl valeronitrile) in organic solvents, dimethyl-2,2 1-azobis (2-methylpropionate), 1, 1'-azobis ( cyclohexane-1-carbo nitrile), 1 - [(cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2'-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpro- pionamid), 2.2 1 azobis (2, 4-dimethyl valeronitrile), 2,2 1-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionamide], 2,2 1-azobis (N-butyl-2 -methylpropionamide).
Bevorzugte wasserlösliche Azoverbindungen sind z. B. 2,2'-Azobis[2-(5-methyl-2- imidazolin-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,21-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan]disulfatdi- hydrate, 2,21-Azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidin]tetrahydrat, 2,2'-Azo- bis{2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propan}dihydrochlorid, 2,2'-Azobis{2-methyl-Preferred water-soluble azo compounds are, for. 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2.2 1 azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] disulfide hydrates, 2.2 1 azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate, 2,2'-azo bis {2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl ] propane} dihydrochloride, 2,2'-azobis {2-methyl
N-[1 , 1 -bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]propionamid, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(2- hydroxyethyl)propionamid], 2,21-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan]dihydrochloride, 2,21-Azobis(2-methylpropionamide)dihydrochlorid, 2,21-Azobis[2-(3,4,5,6-tetrahydro- pyrimidin-2-yl)propan]dihydrochloride, 2,21-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan], 2,2'-N- [1, 1 -bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide, 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 2,2 1-azobis [2- (2 -imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2.2 1 azobis (2-methylpropionamide) dihydrochloride, 2.2 1 azobis [2- (3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2-azobis 1 [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-
Azobis{2-methyl-N-[2-(1-hydroxybutyl)]propionamid}.Azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxybutyl)] propionamide}.
Weiterhin bevorzugte Initiatoren sind außerdem Redoxinitiatoren. Die Redoxinitiatoren enthalten als oxidierende Komponente mindestens eine der oben angegebenen Peroxoverbindungen und als reduzierende Komponente beispielsweise Ascorbinsäure, Glukose, Sorbose, Ammonium- oder Alkalimetallhydrogensulfit, -sulfit, -thiosulfat, -hyposulfit, -pyrosulfit, -sulfid oder Natriumhydroxymethylsulfoxylat. Vorzugsweise verwendet man als reduzierende Komponente des Redoxkatalysators Ascorbinsäure oder Natriumpyrosulfit. Bezogen auf die bei der Polymerisation eingesetzte Menge an Monomeren verwendet man beispielsweise 1 x 10~5 bis 1 Mol-% der reduzierenden Komponente des Redoxkatalysators.Further preferred initiators are also redox initiators. The redox initiators contain as oxidizing component at least one of the abovementioned peroxo compounds and, as reducing component, for example ascorbic acid, glucose, sorbose, ammonium or alkali metal hydrogen sulfite, sulfite, thiosulfate, hyposulfite, pyrosulfite, sulfide or sodium hydroxymethyl sulfoxylate. Preferably used as the reducing component of the redox catalyst ascorbic acid or sodium pyrosulfite. Relative to the employed in the polymerization amount of monomers 10 ~ 5 is used, for example, 1 x to 1 mol% of the reducing component of the redox catalyst.
In Kombination mit den Initiatoren beziehungsweise den Redoxinitiatorsystemen kön- nen zusätzlich Übergangsmetallkatalysatoren eingesetzt werden, z.B. Salze von Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Vanadium und Mangan. Geeignete Salze sind z.B. Ei- sen(ll)sulfat, Kobalt(ll)-chlorid, Nickel(ll)sulfat, Kupfer(l)chlorid. Das reduzierend wirkende Übergangsmetallsalz wird üblicherweise in einer Menge von 0,1 bis 1 000 ppm, bezogen auf die Summe der Monomeren, eingesetzt. Besonders vorteilhaft sind bei- spielsweise Kombinationen aus Wasserstoffperoxid und Eisen(ll)salzen, wie eine Kombination von 0,5 bis 30 Gew.-% Wasserstoffperoxid und 0,1 bis 500 ppm FeSO4 x 7 H2O, jeweils bezogen auf die Summe der Monomeren.In combination with the initiators or the redox initiator systems it is additionally possible to use transition metal catalysts, for example salts of iron, Cobalt, nickel, copper, vanadium and manganese. Suitable salts are, for example, iron (II) sulfate, cobalt (II) chloride, nickel (II) sulfate, copper (I) chloride. The reducing transition metal salt is usually used in an amount of 0.1 to 1000 ppm, based on the sum of the monomers. For example, combinations of hydrogen peroxide and iron (II) salts are particularly advantageous, such as a combination of 0.5 to 30% by weight of hydrogen peroxide and 0.1 to 500 ppm of FeSO 4 .7H 2 O, in each case based on the total the monomers.
Beispiele für geeignete Photoinitiatoren umfassen Acetophenon, Benzoinether, Ben- zylalkylketone und deren Derivate.Examples of suitable photoinitiators include acetophenone, benzoin ethers, benzyl alkyl ketones and their derivatives.
Vorzugsweise werden thermische Initiatoren eingesetzt, wobei Azoverbindungen und Peroxoverbindungen bevorzugt sind. Besonders bevorzugt für Polymerisationen in wässriger Lösung sind anorganische Peroxoverbindungen, insbesondere Wasserstoff- peroxid und vor allem Natriumperoxodisulfat oder Mischungen hieraus, optional in Kombination mit 0,1 bis 500 ppm FeSO4 x 7 H2O, sowie 2,2'-Azobis(2- methylpropionamide)dihydrochlorid. Ganz besonders bevorzugt ist Wasserstoffperoxid und Natriumperoxodisulfat. Bevorzugte Initiatoren für organische Lösungsmittel sind organische Peroxide und in organischen Lösungsmitteln lösliche Azoverbindungen. Besonders bevorzugt sind 2,21-Azobis(2-methylbutyronitrile), 2,21-Azobis(2,4-dimethyl valeronitrile) und Ditertbutylperoxid.Preferably, thermal initiators are used, with azo compounds and peroxo compounds being preferred. Particularly preferred for polymerizations in aqueous solution are inorganic peroxo compounds, in particular hydrogen peroxide and especially sodium peroxodisulfate or mixtures thereof, optionally in combination with 0.1 to 500 ppm FeSO 4 .7H 2 O, and also 2,2'-azobis (2 - methylpropionamide) dihydrochloride. Very particular preference is given to hydrogen peroxide and sodium peroxodisulfate. Preferred organic solvent initiators are organic peroxides and azo compounds soluble in organic solvents. Particularly preferred are 2.2 1 -Azobis (2-methylbutyronitrile), 2.2 1 -Azobis (2,4-dimethyl valeronitrile) and Ditertbutylperoxid.
Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Initiatoren eingesetzt werden, vorausgesetzt sie beeinflussen sich nicht negativ. Die Menge wird vom Fachmann je nach dem gewünschten Copolymer festgelegt. Im Regelfalle werden 0,05 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,2 bis 8 Gew.- % des Initiators bezüglich der Gesamtmenge aller Monomere eingesetzt.Of course, mixtures of different initiators can be used, provided they do not adversely affect. The amount is determined by the skilled person depending on the desired copolymer. As a rule, 0.05 wt .-% to 30 wt .-%, preferably 0.1 to 15 wt .-% and particularly preferably 0.2 to 8 wt .-% of the initiator with respect to the total amount of all monomers used.
Außerdem können in prinzipiell bekannter Art und Weise auch geeignete Regler, wie beispielsweise Mercaptoethanol eingesetzt werden. Bevorzugt werden keine Regler eingesetzt.In addition, suitable regulators, such as, for example, mercaptoethanol, can also be used in a manner known in principle. Preferably, no controllers are used.
Abgesehen davon kann die Temperatur vom Fachmann innerhalb breiter Grenzen je nach der Art der eingesetzten Monomere, des Initiators und dem gewünschten Copo- lymer variiert werden. Bewährt hat sich hierbei eine Mindesttemperatur von etwa 60 0C. Die Temperatur kann während der Polymerisation konstant gehalten werden oder es können auch Temperaturprofile gefahren werden. Bevorzugt beträgt die Polymerisationstemperatur 75 bis 125 °C, besonders bevorzugt 80 bis 120 °C, ganz besonders bevorzugt 90 bis 110 °C und beispielsweise 95 bis 105 0C.Apart from this, the temperature can be varied within wide limits by the person skilled in the art, depending on the nature of the monomers used, the initiator and the desired copolymer. A minimum temperature of about 60 ° C. has proven useful. The temperature can be kept constant during the polymerization or temperature profiles can also be run. Preferably, the polymerization temperature is 75 to 125 ° C, more preferably 80 to 120 ° C, most preferably 90 to 110 ° C and for example 95 to 105 0 C.
Die Polymerisation kann in üblichen Apparaturen zur radikalischen Polymerisation vorgenommen werden. Sofern man oberhalb der Siedetemperatur des Wassers bzw. des organischen Lösungsmittels bzw. des Gemisches aus Wasser und weiteren Lösemitteln arbeitet, wird in einem geeigneten Druckgefäß gearbeitet, ansonsten kann drucklos gearbeitet werden.The polymerization can be carried out in conventional free-radical polymerization apparatus. If one works above the boiling point of the water or the organic solvent or the mixture of water and other solvents, working in a suitable pressure vessel, otherwise it can be operated without pressure.
Falls ein reaktionsträges Monomer wie z. B. Dicarbonsäuren bzw. entsprechende Di- carbonsäureanhydride oder Vinylphosphonsäure verwendet wird, hat es sich bei der Polymerisation regelmäßig bewährt, dieses Monomer im Reaktionsgefäß vorzulegen. Hiernach kann gegebenenfalls das Amin zugegeben werden. Dem Fachmann ist eine potentielle Reaktion von Carbonsäureanhydriden mit nucleophilen Reaktionspartnern, die z. B. im Falle von difunktionellen Nucleophilen zu vernetzend wirkenden Monomerbestandteilen führen kann, bekannt. Er wählt die Reaktionsbedingungen so, dass die gewünschten Produkte entstehen. Danach können die Monocarbonsäure, gegebenenfalls weitere Monomere B3 sowie der Initiator, zweckmäßigerweise ebenfalls in wässri- ger Lösung zudosiert werden. Bewährt haben sich Zulaufzeiten von 0,5 h bis 24 h, bevorzugt 1 h bis 12 h und besonders bevorzugt 2 bis 8 h. Auf diese Art und Weise wird die Konzentration der reaktionsfreudigeren Monocarbonsäuren in der wässrigen Lösung relativ gering gehalten. Hierdurch verringert sich die Tendenz zur Reaktion der Monocarbonsäure mit sich selbst und es wird ein gleichmäßigerer Einbau der Dicar- bonsäureeinheiten in das Copolymere erreicht. Nach dem Zulauf aller Monomere kann sich auch noch eine Nachreaktionszeit, beispielsweise von 0,5 bis 3 h anschließen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Polymerisationsreaktion so vollständig wie möglich verläuft. Die Vervollständigung kann auch erreicht werden, indem man noch einmal Polymerisationsinitiator nachdosiert.If an inert monomer such. As dicarboxylic acids or corresponding dicarboxylic anhydrides or vinylphosphonic acid is used, it has proven itself in the polymerization regularly to submit this monomer in the reaction vessel. After this, if necessary, the amine may be added. A person skilled in the art is a potential reaction of carboxylic acid anhydrides with nucleophilic reactants, the z. B. in the case of difunctional nucleophiles can lead to crosslinking monomer components known. He chooses the reaction conditions so that the desired products arise. Thereafter, the monocarboxylic acid, optionally further monomers B3 and the initiator, expediently also be metered in aqueous solution. Feed times of from 0.5 h to 24 h, preferably from 1 h to 12 h and particularly preferably from 2 to 8 h, have proven useful. In this way, the concentration of the more reactive monocarboxylic acids in the aqueous solution is kept relatively low. This reduces the tendency for the monocarboxylic acid to react with itself and results in a more uniform incorporation of the dicarboxylic acid units into the copolymer. After the feed of all monomers may also follow a post-reaction time, for example, from 0.5 to 3 hours. This ensures that the polymerization reaction proceeds as completely as possible. The completion can also be achieved by post-dosing polymerization initiator again.
Der Fachmann kann die Polymerisation aber selbstverständlich auch auf andere Art und Weise vornehmen.Of course, the skilled person can also carry out the polymerization in other ways.
Nicht nur Carbonsäureanhydride, sondern auch andere eingesetzte Monomere, welche hydrolysierbare Gruppen aufweisen, wie beispielsweise Ester, können je nach den Polymerisationsbedingungen unter Umständen ganz oder teilweise hydrolysieren. Die Copolymere enthalten dann die Monomere mit der aus der Hydrolyse resultierenden Säuregruppe einpolymerisiert oder auch sowohl nicht hydrolysierte Gruppen wie hydro- lysierte Gruppen nebeneinander. Die synthetisierten Copolymere können aus der wässrigen Lösung mittels üblicher, dem Fachmann bekannter Methoden isoliert werden, beispielsweise durch Eindampfen der Lösung, Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Fällung. Die Polymere können selbstverständlich auch mittels dem Fachmann bekannten Reinigungsmethoden gerei- nigt werden, beispielsweise durch Ultrafiltration.Not only carboxylic acid anhydrides but also other monomers used which have hydrolyzable groups, such as esters, may under some circumstances hydrolyze wholly or partly, depending on the polymerization conditions. The copolymers then contain the monomers copolymerized with the acid group resulting from the hydrolysis or else both unhydrolyzed groups and hydrolyzed groups next to one another. The synthesized copolymers can be isolated from the aqueous solution by conventional methods known to those skilled in the art, for example by evaporation of the solution, spray drying, freeze drying or precipitation. Of course, the polymers can also be purified by means of cleaning methods known to those skilled in the art, for example by ultrafiltration.
Besonders bevorzugt werden die Copolymere nach der Polymerisation aber überhaupt nicht gereinigt, sondern die erhaltenen Lösungen der Copolymerlösungen werden als solche für die erfindungsgemäße Zusammensetzung eingesetzt.However, the copolymers are particularly preferably not purified at all after the polymerization but the resulting solutions of the copolymer solutions are used as such for the composition according to the invention.
Es ist aber durchaus möglich, die Polymerisation in wässrigem Medium durchzuführen und durch einen Lösungsmittelaustausch aus einer wässrigen Polymerlösung eine Polymerlösung in einem organischen Lösungsmittel herzustellen. Das kann durch dem Fachmann bekannte Methoden erfolgen, beispielsweise durch Eindampfen der Lö- sung, Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Fällung. Anschließend wird das Polymer wieder in einem organischen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Ebenso kann der Austausch des Lösungsmittels kontinuierlich erfolgen, z. B. durch Zusatz eines zweiten Lösungsmittels einer Polymerlösung in einem ersten Lösungsmittel und Abdestillieren des ersten Lösungsmittels. Die Zugabe des zweiten Lösungsmittels kann kontinuierlich oder portionsweise oder durch einmalige Zugabe erfolgen.However, it is quite possible to carry out the polymerization in an aqueous medium and to prepare a polymer solution in an organic solvent by a solvent exchange from an aqueous polymer solution. This can be done by methods known to those skilled in the art, for example by evaporation of the solution, spray drying, freeze drying or precipitation. Subsequently, the polymer is redissolved or dispersed in an organic solvent. Likewise, the replacement of the solvent can be carried out continuously, for. Example by adding a second solvent of a polymer solution in a first solvent and distilling off the first solvent. The addition of the second solvent can be carried out continuously or in portions or by a single addition.
Die Zusammensetzung der Copolymere entspricht im Wesentlichen dem Verhältnis der eingesetzten Monomere B1, B2 sowie optional B3. Im Regelfalle umfassen die Copolymere daher 0,1 bis 95 Gew.-% Monomereneinheiten abgeleitet von der monoethyle- nisch ungesättigter Monocarbonsäure B1 und 0,1-70 Gew.-% Monomereneinheiten abgeleitet von der monoethylenisch ungesättigter Dicarbonsäure B2 der allgemeinen Formel (HOOC)R1C=CR2(COOH) (I) und/oder R1R2C=C(-(CH2)n-COOH)(COOH) (II) und/oder 0,1 bis 70 Gew.-% Monomereneinheiten abgeleitet von weiteren, ethylenisch ungesättigter Comonomeren B3 wobei R1, R2 und n wie oben definiert sind.The composition of the copolymers essentially corresponds to the ratio of the monomers used B1, B2 and optionally B3. As a rule, therefore, the copolymers comprise from 0.1 to 95% by weight of monomer units derived from the monoethylenically unsaturated monocarboxylic acid B1 and from 0.1 to 70% by weight of monomer units derived from the monoethylenically unsaturated dicarboxylic acid B2 of the general formula (HOOC) R 1 C = CR 2 (COOH) (I) and / or R 1 R 2 C = C (- (CH 2 ) n -COOH) (COOH) (II) and / or 0.1 to 70% by weight of monomer units derived from further ethylenically unsaturated comonomers B3 wherein R 1 , R 2 and n are as defined above.
Sofern hydrolysierbare Derivate der Monomere B2 und B3 eingesetzt werden, kann das Polymer je nach der Hydrolysegeschwindigkeit und den Bedingungen auch noch Anteile nicht hydrolysierter Monomere enthalten.If hydrolyzable derivatives of the monomers B2 and B3 are used, the polymer may also contain portions of unhydrolysed monomers, depending on the rate of hydrolysis and the conditions.
Es existieren jedoch auch weitere Verfahren zur Herstellung des Korrosionsinhibitorpolymers für die Korrosionsschutzkomponente B.However, there are also other methods for preparing the corrosion inhibitor polymer for the anticorrosion component B.
Das Korrosionsinhibitorpolymer ist in Wasser oder organischen Lösemitteln löslich oder zumindest dispergierbar, wobei dem Fachmann bekannt ist, dass die Löslichkeit von COOH-reichen Polymeren stark pH-abhängig sein kann. Der Begriff „dispergierbar" bedeutet, dass die Lösung zwar nicht ganz klar ist, aber das Polymer homogen darin verteilt ist und sich auch nicht absetzt. Bevorzugt handelt es sich um Copolymere, die im Lösemittel löslich sind.The corrosion inhibitor polymer is soluble or at least dispersible in water or organic solvents, it being understood by those skilled in the art that the solubility of COOH-rich polymers can be highly pH dependent. The term "dispersible" means that the solution is not very clear, but the polymer is homogeneously distributed in it and does not settle. They are preferably copolymers which are soluble in the solvent.
Die erfindungsgemäßen Polymere haben in der Regel einen niedrigen pH-Wert. Zum Mischen mit den Komponenten A und C sowie gegebenenfalls D, E und F kann die Polymerlösung entweder direkt verwendet werden oder der pH-Wert wird durch Basenoder Säurezusatz eingestellt.The polymers according to the invention generally have a low pH. For mixing with components A and C, and optionally D, E and F, the polymer solution can either be used directly or the pH is adjusted by bases or acid addition.
Ein bevorzugter pH-Bereich zum Abmischen ist im Regelfalle 4 bis 11 , bevorzugt 5 bis 10 und besonders bevorzugt 6 bis 9, ganz besonders bevorzugt beträgt er 7 bis 8,9 .A preferred pH range for mixing is as a rule 4 to 11, preferably 5 to 10 and particularly preferably 6 to 9, very particularly preferably 7 to 8.9.
Ist der pH-Wert der Polymerlösung nach der Polymerisation niedriger, kann er durch Zugabe von Base erhöht werden. Basen hierfür sind z. B. Alkali- und Erdalkalimetall- hydroxide, - carbonate, Ammoniak oder Amine.If the pH of the polymer solution is lower after the polymerization, it can be increased by adding base. Bases for this are, for. As alkali and alkaline earth metal hydroxides, - carbonate, ammonia or amines.
Die eingesetzten Amine können eine oder mehrere primäre und/oder sekundäre und/oder tertiäre Aminogruppen sowie die entsprechende Anzahl organischer Gruppen aufweisen. Bei den organischen Gruppen kann es sich um Alkyl-, Aralkyl-, Aryl- oder Alkylarylgruppen handeln. Bevorzugt handelt es sich um geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen. Sie können darüber hinaus weitere funktionelle Gruppen aufweisen. Bei derartigen funktionellen Gruppen handelt es sich bevorzugt um OH-Gruppen und/oder Ethergruppen. Die Amine können auch ethoxyliert werden.The amines used may have one or more primary and / or secondary and / or tertiary amino groups and the corresponding number of organic groups. The organic groups may be alkyl, aralkyl, aryl or alkylaryl groups. Preference is given to straight-chain or branched alkyl groups. They may also have other functional groups. Such functional groups are preferably OH groups and / or ether groups. The amines can also be ethoxylated.
Beispiele geeigneter Amine umfassen lineare, cyclische und/oder verzweigte CrC8- Mono-, Di- und Trialkylamine, lineare oder verzweigte CrC8-Mono-, Di- oder Trialka- nolamine, insbesondere Mono-, Di- oder Trialkanolamine, lineare oder verzweigte d- Cs-Alkylether linearer oder verzweigter CrC8-Mono-, Di- oder Trialkanolamine, Oligo- und Polyamine wie beispielsweise Diethylentriamin.Examples of suitable amines include linear, cyclic and / or branched CrC 8 - mono-, di- and trialkylamines, linear or branched CrC 8 mono-, di- or trialkanolamines, in particular mono-, di- or trialkanolamines, linear or branched C 1 -C 5 -alkyl ethers of linear or branched C 1 -C 8 -mono-, di- or trialkanolamines, oligo- and polyamines such as, for example, diethylenetriamine.
Bei den Aminen kann es sich auch um heterocyclische Amine handeln, wie beispielsweise Morpholin, Piperazin, Imidazol, Pyrazol, Triazole, Tetrazole, Piperidin. Besonders vorteilhaft können solche Heterocyclen eingesetzt werden, welche korrosionsinhi- bierende Eigenschaften aufweisen. Beispiele umfassen Benztriazol und/oder Tolyltria- zol. Durch diese Kombination können Korrosionsschutzeigenschaften noch verbessert werden.The amines may also be heterocyclic amines such as morpholine, piperazine, imidazole, pyrazole, triazoles, tetrazoles, piperidine. It is particularly advantageous to use those heterocycles which have corrosion-inhibiting properties. Examples include benzotriazole and / or tolyltriazole. By this combination corrosion protection properties can be improved.
Gleiches gilt sinngemäß auch, falls der pH-Wert höher ist als der gewünschte Wert. In diesem Fall werden Säuren zugefügt, wie z. B. lineare oder verzweigte Cr bis C20- aliphatische, ungesättigte oder aromatische Carbonsäuren, hypophosphoriger Säure, Phosphonsäuren oder Derivaten, Phosphorsäure oder Derivaten, Schwefelsäure, SuI- fonsäure, wie Methansulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, m-Nitro- benzolsulfonsäure, Napthalinsulfonsäure und Derivaten hiervon, Salpetersäure oder Flusssäure.The same applies mutatis mutandis, if the pH is higher than the desired value. In this case, acids are added, such as. B. linear or branched C r to C 20 aliphatic, unsaturated or aromatic carboxylic acids, hypophosphorous acid, Phosphonic acids or derivatives, phosphoric acid or derivatives, sulfuric acid, sulfonic acid, such as methanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, m-nitrobenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid and derivatives thereof, nitric acid or hydrofluoric acid.
Das Molekulargewicht Mw (Gewichtsmittel) der erfindungsgemäßen Copolymere beträgt mindestens 1000 g/mol, bevorzugt mindestens 3000 g/mol, besonders bevorzugt mindestens 5 000 g/mol und ganz besonders bevorzugt mindestens 10 000 g/mol. Es können auch Molekulargewichte von mehr als 1 000 000 g/mol erreicht werden. ϊlbli- cherweise beträgt Mw 3000 g/mol bis 1 500 000 g/mol, bevorzugt 5000 g/mol bis 1 000 000 g/mol, besonders bevorzugt 8000 g/mol bis 750 000 g/mol und beispielsweise 15 000 g/mol bis 500 000 g/mol. Das Molekulargewicht wird vom Fachmann je nach der gewünschten Anwendung festgelegt.The molecular weight M w (weight average) of the copolymers according to the invention is at least 1000 g / mol, preferably at least 3000 g / mol, more preferably at least 5000 g / mol and most preferably at least 10 000 g / mol. It is also possible to achieve molecular weights of more than 1 000 000 g / mol. Usually, M w is 3000 g / mol to 150000 g / mol, preferably 5000 g / mol to 1 000 000 g / mol, more preferably 8000 g / mol to 750 000 g / mol and, for example, 15 000 g / mol up to 500 000 g / mol. The molecular weight is determined by the person skilled in the art according to the desired application.
Bevorzugte Polymere umfassen Acrylsäure und Maleinsäure oder Itaconsäure als Monomere sowie gegebenenfalls weitere Comonomere B3. Bei weiteren Comonomeren kann es sich bevorzugt um Phosphor- oder Phosphonsäuregruppen-haltige Monomere handeln, beispielsweise Vinylphosphonsäure oder um (Meth)acrγlsäureester wie beispielsweise Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Bu- tyl(meth)acrylat oder auch Hydroxyethyl(meth)acrylat.Preferred polymers include acrylic acid and maleic acid or itaconic acid as monomers, and optionally other comonomers B3. Other comonomers may preferably be monomers containing phosphorous or phosphonic acid groups, for example vinylphosphonic acid or (meth) acrylic esters, for example methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth ) acrylate or hydroxyethyl (meth) acrylate.
Besonders bevorzugt sind Copolymere, welche Acrylsäure, Maleinsäure sowie 5 bis 40 Gew.-% Phosphonsäure- und/oder Phosphorsäuregruppen enthaltende Monomere (B3) umfassen. Bevorzugt handelt es sich bei Monomer B3 um Vinylphosphonsäure bzw. deren Salze und/oder deren CrC8-Ester, besonders bevorzugt um Vinylphosphonsäure.Particular preference is given to copolymers which comprise acrylic acid, maleic acid and 5 to 40% by weight of monomers (B3) containing phosphonic acid and / or phosphoric acid groups. Monomer B3 is preferably vinylphosphonic acid or its salts and / or its CrC 8 ester, particularly preferably vinylphosphonic acid.
Für die Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers für die Korrosionsschutzkomponente B der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können bevorzugt Acrylsäure- Maleinsäure-Copolymere mit einem Maleinsäuregehalt von 20,01 bis 40 Gew.-%, beispielsweise 25 bis 40 Gew.-% eingesetzt werden. Weiterhin bevorzugt sind Terpolyme- re aus 55 bis 78, bevorzugt 65 bis 78 und besondere bevorzugt 65 bis 75 Gew.-% Acrylsäure, 20,01 bis 34 Gew.-%, bevorzugt 21 bis 34 und besonders bevorzugt 22 bis 30 Gew.-% Maleinsäure sowie 1 bis 24,99, bevorzugt 2 bis 24 und besonders bevorzugt 5 bis 22 Gew.-% Vinylphosphonsäure, die unter Umständen auch noch teilweise als deren Ester vorliegen kann.For the formation of the corrosion inhibitor polymer for the anticorrosion component B of the composition according to the invention, preference may be given to using acrylic acid-maleic acid copolymers having a maleic acid content of 20.01 to 40% by weight, for example 25 to 40% by weight. Also preferred are terpolymers of 55 to 78, preferably 65 to 78 and more preferably 65 to 75 wt .-% acrylic acid, 20.01 to 34 wt .-%, preferably 21 to 34 and particularly preferably 22 to 30 wt. % Maleic acid and 1 to 24.99, preferably 2 to 24 and particularly preferably 5 to 22 wt .-% vinylphosphonic acid, which may also be partially present as their esters under certain circumstances.
Beispielsweise kann ein Terpolymer aus 71 bis 73 Gew.-% Acrylsäure, 23 bis 25For example, a terpolymer of 71 to 73 wt .-% acrylic acid, 23 to 25
Gew.-% Maleinsäure sowie 3 bis 5 Gew.-% Vinylphosphonsäure eingesetzt werden. Weitere Beispiele umfassen Terpolymere aus 55 bis 62 Gew.-% Acrylsäure, 20,01 bis 22 Gew.-% Maleinsäure sowie 16 bis 24 Gew.-% Vinylphosphonsäure sowie Terpoly- mere aus 65 bis 70 Gew.-% Acrylsäure, 21 bis 25 Gew.-% Maleinsäure sowie 6 bis 12 Gew.-% Vinylphosphonsäure.% By weight of maleic acid and 3 to 5% by weight of vinylphosphonic acid. Further examples include terpolymers of 55 to 62% by weight of acrylic acid, 20.01 to 22 wt .-% of maleic acid and 16 to 24 wt .-% vinylphosphonic acid and terpolymers of 65 to 70 wt .-% acrylic acid, 21 to 25 wt .-% maleic acid and 6 to 12 wt .-% vinylphosphonic.
Bevorzugt werden Copolymere mit höherem Molekulargewicht Mw zur Behandlung metallischer Oberflächen eingesetzt, insbesondere solche mit Mw von 1000 bis 1 ,5 Mio g/mol, bevorzugt 5 000 bis 1 Mio g/mol, besonders bevorzugt 10 000 bis 800 000 g/mol und ganz besonders bevorzugt 20 000 bis 500 000 g/mol. Bei Acrylsäu- re/Maleinsäure/Vinylphosphonsäure-Terpolymeren können bevorzugt Polymere mit einem Molekulargewicht Mw von 1 000 bis 100 000 g/mol, bevorzugt 5 000 bis 80 000 g/mol, besonders bevorzugt von 10 000 bis 50 000 g/mol und beispielsweise von 15 000 bis 30 000 g/mol eingesetzt werden.Copolymers having a higher molecular weight M w are preferably used for the treatment of metallic surfaces, in particular those having M w of from 1000 to 1.5 million g / mol, preferably from 5 000 to 1 million g / mol, particularly preferably from 10,000 to 800,000 g / mol and most preferably 20,000 to 500,000 g / mol. In the case of acrylic acid / maleic acid / vinylphosphonic acid terpolymers, preference is given to polymers having a molecular weight M w of from 1,000 to 100,000 g / mol, preferably from 5,000 to 80,000 g / mol, particularly preferably from 10,000 to 50,000 g / mol and For example, be used from 15 000 to 30 000 g / mol.
Selbstverständlich können auch beliebige Mischungen von verschiedenen Polymeren als Komponente B verwendet werden.Of course, any mixtures of different polymers can be used as component B.
Die Korrosionsschutzkomponente B ist mit einem gewichtsmäßigen Anteil bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung von 0,1 bis 40 Gew.-% vorhanden. Vorzugsweise beträgt der Anteil 0,2 bis 30, bevorzugt 0,5 bis 20, besonders bevorzugt 1 bis 10.The anticorrosion component B is present at a weight percentage, based on the total weight of the composition, of from 0.1 to 40% by weight. The proportion is preferably from 0.2 to 30, preferably 0.5 to 20, particularly preferably 1 to 10.
Lösemittelkomponente CSolvent component C
Die Lösemittelkomponente C besteht aus einem oder mehreren Lösemitteln.The solvent component C consists of one or more solvents.
Hierbei wird im Regelfall ein geeignetes Lösemittel verwendet, in dem die Komponenten gelöst und/oder dispergiert sind, um einen gleichmäßigen Auftrag auf der Oberfläche zu ermöglichen.As a rule, a suitable solvent is used in which the components are dissolved and / or dispersed in order to allow a uniform application on the surface.
Im Fall des „Coil Coatings" kann gegebenenfalls die Verwendung des Lösemittels entfallen.In the case of coil coating, it may be necessary to dispense with the use of the solvent.
Geeignete Lösemittel sind solche, welche in der Lage sind, die erfindungsgemäßen Verbindungen zu lösen, zu dispergieren, zu suspendieren oder zu emulgieren. Es kann sich dabei um organische Lösemittel oder um Wasser handeln. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener organischer Lösemittel oder Gemische organischer Lösemittel mit Wasser eingesetzt werden. Der Fachmann trifft unter den prinzipiell möglichen Lösemitteln nach der Art der eingesetzten Komponenten für die erfin- dungsgemäße Zusammensetzung eine geeignete Auswahl. Beispiele organischer Lösemittel umfassen Kohlenwasserstoffe wie Toluol, XyIoI oder Gemische, wie sie zum Beispiel bei der Raffination von Rohöl erhalten und zum Beispiel als Petroleumbenzin, Kerosin, Solvesso®, Shellsol® oder Ricella® kommerziell erhältlich sind, Ether, Etherglykolacetate wie Butylglykolacetat, Ketone wie Aceton, Alkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol.Suitable solvents are those which are capable of dissolving, dispersing, suspending or emulsifying the compounds of the invention. These may be organic solvents or water. Of course, mixtures of different organic solvents or mixtures of organic solvents with water can be used. The person skilled in the art makes a suitable choice of the solvents which are possible in principle according to the type of components used for the composition according to the invention. Examples of organic solvents include hydrocarbons such as toluene, xylene or mixtures, as obtained, for example in the refining of crude oil, and for example, as petroleum benzine, kerosene, Solvesso ®, Shellsol ® or Ricella ® commercially available, ethers, Etherglykolacetate such as butyl glycol acetate, ketones such as Acetone, alcohols such as methanol, ethanol or propanol.
Weiterhin kann die Lösemittel komponente Wasser oder ein überwiegend wässriges Lösemittelgemisch darstellen. Darunter sollen solche Gemische verstanden werden, die zumindest 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 65 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% Wasser umfassen. Weitere Komponenten sind mit Wasser mischbare Lösemittel. Beispiele umfassen Monoalkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol, höhere Alkohole wie Ethylenglykol oder Polyetherpolyole und Etheralkohole wie Butylglykol oder Methoxypropanol.Furthermore, the solvent component may be water or a predominantly aqueous solvent mixture. These are understood as meaning mixtures which comprise at least 50% by weight, preferably at least 65% by weight and particularly preferably at least 80% by weight of water. Other components are water-miscible solvents. Examples include monoalcohols such as methanol, ethanol or propanol, higher alcohols such as ethylene glycol or polyether polyols and ether alcohols such as butyl glycol or methoxypropanol.
Die Menge der Lösemittel wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und der gewünschten Applikationsmethode gewählt. Die Zusammensetzung kann auch zunächst als Konzentrat hergestellt und erst vor Ort auf die gewünschte Konzentration verdünnt werden.The amount of solvent is chosen by the skilled person depending on the desired properties of the composition of the invention and the desired application method. The composition can also be prepared first as a concentrate and diluted on site to the desired concentration.
Der gewichtsmäßige Anteil bezogen auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt für die Lösemittel komponente C 5 bis 84,9 Gew.-%. Vorzugsweise beträgt diese 10 bis 80, bevorzugt 20 bis 70 und ganz besonders bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%.The proportion by weight based on the total weight of the composition according to the invention is for the solvent component C 5 to 84.9 wt .-%. Preferably, this is 10 to 80, preferably 20 to 70 and most preferably 30 to 60 wt .-%.
Vernetzbare Komponente DCrosslinkable component D
Die vernetzbare Komponente D kann eine oder mehrere Vernetzer enthalten. Einige Vernetzer sind bereits oben genannt worden. Insbesondere bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzung für das Coil-Coating ist das Vorhandensein eines Vernetzers vorteilhaft. Typischerweise erfolgt die Vernetzung nach Aufbringung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch thermische Behandlung. Auch eine photochemische (aktinische) Behandlung ist möglich. Für den Fall des atmosphärischen Korrosionsschutzes ist eine solche thermische Behandlung häufig nicht durchführbar, so dass für diesen Anwendungszweck vorzugsweise keine vernetzende Komponente D in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorhanden ist.The crosslinkable component D may contain one or more crosslinkers. Some crosslinkers have already been mentioned above. In particular when the composition according to the invention is used for coil coating, the presence of a crosslinker is advantageous. Typically, crosslinking occurs after application of the composition of the invention by thermal treatment. Photochemical (actinic) treatment is also possible. In the case of atmospheric corrosion protection, such a thermal treatment is often not feasible, so that preferably no crosslinking component D is present in the composition according to the invention for this application.
Für die vernetzende Komponente D können thermisch vernetzende Gruppen oder pho- tochemisch vernetzende Gruppen vorhanden sein. Geeignete Vernetzer sind bei- spielsweise Vernetzer auf Basis von Epoxiden, bei denen zwei oder mehrere Epo- xygruppen mittels einer verknüpfenden Gruppe miteinander verbunden sind. Beispiele umfassen niedermolekulare Verbindungen mit zwei Epoxygruppen wie Hexandioldigly- cidylether, Phthalsäurediglycidylester oder cycloaliphatische Verbindungen wie 3,4- Epoxycyclohexancarbonsäure-S'^'-epoxycyclohexylmethylester.For the crosslinking component D, thermally crosslinking groups or photochemically crosslinking groups may be present. Suitable crosslinkers are included For example, crosslinking agents based on epoxides, in which two or more epoxy groups are linked to one another by means of a linking group. Examples include low molecular weight compounds having two epoxy groups, such as hexanediol diglycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ester or cycloaliphatic compounds, such as 3,4-epoxycyclohexanecarboxylic acid S'-epoxycyclohexylmethyl ester.
Weitere Beispiele geeigneter Vernetzer umfassen Melamintyp-Vernetzer, z. B. bei der BASF Aktiengesellschaft kommerziell erhältliche Vernetzer der Luwipal®-Reihe.Further examples of suitable crosslinkers include melamine type crosslinkers, e.g. B. at BASF Aktiengesellschaft commercially available crosslinkers Luwipal ® series.
Besonders bevorzugt werden blockierte Polyisocyanate als Vernetzer eingesetzt. Bei der Blockierung wird die Isocyanatgruppe reversibel mit einem Blockierungsmittel umgesetzt. Das Blockierungsmittel wird beim Erhitzen auf höhere Temperaturen wieder abgespalten. Beispiele geeigneter Blockierungsmittel sind in DE-A 199 14 896, Spalte 12, Zeile 13 bis Spalte 13, Zeile 2 offenbart. Besonders bevorzugt werden mit ε-Capro- lactam blockierte Polyisocyanate eingesetzt.Blocked polyisocyanates are particularly preferably used as crosslinkers. In blocking, the isocyanate group is reversibly reacted with a blocking agent. The blocking agent is split off again when heated to higher temperatures. Examples of suitable blocking agents are disclosed in DE-A 199 14 896, column 12, line 13 to column 13, line 2. Particular preference is given to using ε-caprolactam-blocked polyisocyanates.
Zur photochemischen Vernetzung geeignete Vernetzer sind zum Beispiel Dibasonat®- Marken der BASF oder oligomere Acrylate.Suitable for photochemical crosslinking crosslinkers are, for example Dibasonat ® - grades from BASF or oligomeric acrylates.
Falls ein Vernetzer separat eingesetzt wird, werden üblicherweise 0,5 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, eingesetzt. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Vernetzer eingesetzt werden, vorausgesetzt, die Eigenschaften der Schicht werden dadurch nicht negativ beein- flusst.If a crosslinker is used separately, usually 0.5 to 10 wt .-%, preferably 1 to 8 wt .-% and particularly preferably 2 to 6 wt .-%, are used. Of course, it is also possible to use mixtures of different crosslinkers, provided that the properties of the layer are not adversely affected thereby.
Bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung beträgt der gewichtsmäßige Anteil der vernetzenden Komponente D 0 bis 30 Gew.-%. Falls die Komponente D vorhanden sein soll, beträgt deren Anteil vorzugsweise 1 bis 25, bevorzugt 2 bis 20, und ganz besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%.Based on the total weight of the composition, the proportion by weight of the crosslinking component D is 0 to 30% by weight. If component D is to be present, its proportion is preferably 1 to 25, preferably 2 to 20, and very particularly preferably 5 to 15 wt .-%.
Pigment-/Füllstoffkomponente EPigment / filler component E
Die Pigment-/Füllstoffkomponente E kann eine oder mehrere Pigmente und/oder Füll- Stoffe enthalten.The pigment / filler component E may contain one or more pigments and / or fillers.
Falls ein Füllstoff eingesetzt wird, kann dieser auch eine zusätzliche organische Be- schichtung, beispielsweise zur Hydrophobierung oder Hydrophilierung umfassen. DerIf a filler is used, it may also comprise an additional organic coating, for example for hydrophobing or hydrophilization. Of the
Füllstoff sollte eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 μm nicht überschreiten. Be- vorzugt beträgt die durchschnittliche Partikelgröße 10 nm bis 9 μm und besonders be- vorzugt 100 nm bis 5 μm. Bei runden oder annähernd runden Partikeln bezieht sich diese Angabe auf den Durchmesser, bei unregelmäßig geformten, wie bspw. bei nadeiförmigen Partikeln auf die längste Achse. Mit der Partikelgröße ist die Primärpartikelgröße gemeint. Dem Fachmann ist selbstverständlich bekannt, dass sich feinteilige Feststoffe häufig zu größeren Partikeln agglomerieren, die zur Verwendung intensiv dispergiert werden müssen. Die Partikelgröße wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht gewählt. Sie richtet sich beispielsweise auch nach der gewünschten Schichtdicke. Im Regelfalle wird der Fachmann bei einer geringen Schichtdicke kleinere Partikel wählen.Filler should not exceed an average particle size of 10 microns. The average particle size is preferably 10 nm to 9 μm and is particularly advantageous. preferably 100 nm to 5 μm. In the case of round or approximately round particles, this information refers to the diameter, in the case of irregularly shaped particles, such as, for example, acicular particles, to the longest axis. The particle size means the primary particle size. It will be understood by those skilled in the art that finely divided solids often agglomerate into larger particles which must be dispersed intensively for use. The particle size is selected by the skilled person depending on the desired properties of the layer. It also depends, for example, on the desired layer thickness. As a rule, the person skilled in the art will select smaller particles for a small layer thickness.
Als Füllstoffe kommen einerseits elektrisch leitfähige Pigment bzw. Füllstoffe in Frage. Derartige Zusätze dienen der Verbesserung der Schweißbarkeit und der Verbesserung einer nachfolgenden Beschichtung mit Elektrotauchlacken. Beispiele geeigneter elektrisch leitender Füllstoffe beziehungsweise Pigmente umfassen Phosphide, Vanadium- carbid, Titannitrid, Molybdänsulfid, Graphit, Ruß oder dotiertes Bariumsulfat. Bevorzugt werden Metallphosphide von Zn, AI, Si, Mn, Cr, Fe oder Ni eingesetzt. Beispiele bevorzugter Metallphosphide umfassen CrP, MnP, Fe3P, Fe2P, Ni2P, NiP2 oder NiP3. Eisen- phosphide sind beispielsweise unter dem Namen Ferrophos® kommerziell erhältlich.Suitable fillers are on the one hand electrically conductive pigment or fillers in question. Such additives serve to improve the weldability and to improve a subsequent coating with electrodeposition paints. Examples of suitable electrically conductive fillers or pigments include phosphides, vanadium carbide, titanium nitride, molybdenum sulfide, graphite, carbon black or doped barium sulfate. Preference is given to using metal phosphides of Zn, Al, Si, Mn, Cr, Fe or Ni. Examples of preferred metal phosphides include CrP, MnP, Fe 3 P, Fe 2 P, Ni 2 P, NiP or NiP 2. 3 Iron phosphide are commercially available, for example under the name Ferrophos ®.
Es können auch nicht leitende Pigmente oder Füllstoffe eingesetzt werden, wie beispielsweise feinteilige amorphe Silizium-, Aluminium- oder Titanoxide, die auch noch mit weiteren Elementen dotiert sein können. Beispielsweise kann mit Calciumionen modifiziertes amorphes Siliziumdioxid eingesetzt werden.It is also possible to use non-conductive pigments or fillers, such as, for example, finely divided amorphous silicon, aluminum or titanium oxides, which may also be doped with further elements. For example, calcium ion-modified amorphous silica can be used.
Weitere Beispiele von Pigmenten umfassen Korrosionsschutzpigmente wie Zinkphosphate und -Silikate, Zinkmetaborat oder Bariummetaborat-Monohydrat, nanodisperse Oxide und andere dem Fachmann geläufige Korrosionsschutzpigmente, beispielsweise wie bei M. J. Austin in "Surface Coatings - Raw Materials and their Ilse", Vol. 1, 3rd Ed., Chapman & Hall, London 1993 auf S. 409-434 beschrieben.Further examples of pigments include anticorrosive pigments such as zinc phosphates and silicates, zinc metaborate or barium metaborate monohydrate, nanodisperse oxides and other anticorrosion pigments known to those skilled in the art, for example as described by MJ Austin in "Surface Coatings - Raw Materials and their Use", Vol. 1, 3rd Ed ., Chapman & Hall, London 1993, p. 409-434.
Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Pigmente eingesetzt werden. Die Pigmente werden bevorzugt in einer Menge von 10 bis 70 Gew.-% eingesetzt. Die genaue Menge wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht festgelegt. Bei Verwendung von Leitfähigkeitspigmenten sind die eingesetzten Mengen üblicherweise größer als bei Verwendung nicht leitender Füllstoffe. Bevorzugte Mengen bei leitfähigen Pigmenten und Füllstoffen betragen 40 bis 70 Gew.-%, bevorzugte Mengen bei nicht leitfähigen Pigmenten 20 bis 50 Gew.-%.Of course, mixtures of different pigments can be used. The pigments are preferably used in an amount of 10 to 70 wt .-%. The exact amount will be determined by the skilled person depending on the desired properties of the layer. When using conductivity pigments, the amounts used are usually greater than when using non-conductive fillers. Preferred amounts of conductive pigments and fillers are 40 to 70 wt .-%, preferred amounts of non-conductive pigments 20 to 50 wt .-%.
Die Komponente E weist einen gewichtsmäßigen Anteil bezogen auf das Gesamtge- wicht der Zusammensetzung von 0 bis 70 Gew.-% auf. Vorzugsweise beträgt der Anteil 5 bis 60 %, mehr bevorzugt 10 bis 50 %, weiter mehr bevorzugt 20 bis 40 % und insbesondere bevorzugt 35 Gew.-%.Component E has a weight fraction based on the total weight of the composition of 0 to 70 wt .-%. Preferably, the proportion 5 to 60%, more preferably 10 to 50%, even more preferably 20 to 40% and most preferably 35% by weight.
Weitere Komponenten FOther components F
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch einen oder mehrere Hilfsstoffe und/oder Additive umfassen. Derartige Hilfsstoffe und/oder Additive dienen zur Feinsteuerung der Eigenschaften der Schicht. Ihre Menge übersteigt im Regelfalle nicht 20 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorzugsweise übersteigt der Anteil nicht 10 Gew.-%.The composition according to the invention may also comprise one or more auxiliaries and / or additives. Such auxiliaries and / or additives are used for fine control of the properties of the layer. As a rule, its amount does not exceed 20% by weight, based on the total weight of the composition, preferably the proportion does not exceed 10% by weight.
Beispiele geeigneter Zusatzstoffe sind Färb- und/oder effektgebende Pigmente, Reak- tiwerdünner für die thermische Härtung oder die Härtung mit aktinischer Strahlung, Rheologiehilfsmittel, UV-Absorber, Lichtschutzmittel, Radikalfänger, Initiatoren für die radikalische Polymerisation, Katalysatoren für die thermische Vernetzung, Photoinitiatoren und -coinitiatoren, Slip-Additive, Polymerisationsinhibitoren, Entschäumer, Emul- gatoren, Entgasungsmittel, Netz- und Dispergiermittel, Haftvermittler, Verlaufsmittel, filmbildende Hilfsmittel, rheologiesteuernde Additive (Verdicker), Flammschutzmittel, Sikkative, Hautverhinderungsmittel, sonstige Korrosionsinhibitoren, Wachse und Mat- tierungsmittel, wie sie auch aus dem Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998 oder der deutschen Patentanmeldung DE-A 199 14 896, Spalte 13, Zeile 56 bis Spalte 15, Zeile 54, bekannt sind.Examples of suitable additives are coloring and / or effect pigments, reactive thinners for thermal curing or curing with actinic radiation, rheology aids, UV absorbers, light stabilizers, radical scavengers, initiators for free-radical polymerization, catalysts for thermal crosslinking, photoinitiators and -co-initiators, slip additives, polymerization inhibitors, defoamers, emulsifiers, degassing agents, wetting and dispersing agents, adhesion promoters, leveling agents, film-forming auxiliaries, rheology-controlling additives (thickeners), flame retardants, siccatives, skin-preventing agents, other corrosion inhibitors, waxes and matting agents, as also known from the textbook "Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998 or the German patent application DE-A 199 14 896, column 13, line 56 to column 15, line 54, are known.
Geeignete Korrosionsinhibitoren sind beispielsweise Phosphonsäure, Aminophospho- nate, organische und anorganische Phosphate, beispielsweise des Zinks, Calciums und Magnesiums, Vinylphosphonsäure und ihre Salze, Carbonsäuren und ihre Salze und Ester, Alkanolamine und Amine, Benzotriazol und seine strukturellen Abkömmlinge wie beispielsweise Tolytriazol, Acetylenabkömmlinge, wie beispielsweise N1N- Dimethyl-2-propin-1-amin, N,N-Diethyl-2-propin-1-amin, 1,1-Dimethyl-2-propinyl-1- amin, N,N-Diethyl-4-amino-2-butin-1-ol, 2,5-Dimethyl-3-hexin-2,5-diol, 3-Hexin-2,5-diol, 2-Butin-1,4-diolethoxylat, 2-Butin-1,4-diol, 2-Butin-1 ,4-diolpropoxylat, Propargylalkohol, Propargylalkoholethoxylat, Propargylalkoholpropoxylat, Propinsulfonsäure und ihre Salze. Weitere geeignete Korrosionsinhibitoren sind Aldehyde, Amin- und Natrium- neutralisierte Phosphorsäureester von Alkylalkoholen, Amincarboxylate, Amino- und Nitrophenole, Aminoalkohole, Aminobenzimidazol, Aminoimidazoline, Aminotriazol, Benzimidazolamine, Benzothiazole, Borsäureester mit verschiedenen Alkanolaminen wie beispielsweise Borsäurediethanolaminester, Butindiol, Chinolinderivate, Dibenzyl- sulfoxid, Dicarbonsäuren und ihre Ester, Diisobutenylbemsteinsäure, Dithiophosphon- säure, Fettamine und Fettsäureamide, Guanidinderivate, Harnstoff und seine Derivate, Laurylpyridiniumchlorid, Maleinsäureannide, Mercaptobenzimidazol, N-2-Ethylhexyl-3- aminosulfopropionsäure, Phosphoniumsalze, Phthalsäureamide, Polyetheramine, SuI- foniumsalze, Sulfonsäuren wie beispielsweise Methansulfonsäure, Thioether, Thio- harnstoffe, Thiuramsulfide, Zimtsäure und ihre Derivate.Suitable corrosion inhibitors are, for example, phosphonic acid, aminophosphates, organic and inorganic phosphates, for example of zinc, calcium and magnesium, vinylphosphonic acid and its salts, carboxylic acids and their salts and esters, alkanolamines and amines, benzotriazole and its structural derivatives such as, for example, tolytriazole, acetylenic derivatives, such as N 1 N-dimethyl-2-propyn-1-amine, N, N-diethyl-2-propyn-1-amine, 1,1-dimethyl-2-propynyl-1-amine, N, N-diethyl- 4-amino-2-butyn-1-ol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 3-hexyne-2,5-diol, 2-butyne-1,4-diolethoxylate, 2- Butyne-1,4-diol, 2-butyne-1,4-diol propoxylate, propargyl alcohol, propargyl alcohol ethoxylate, propargyl alcohol propoxylate, propylene sulfonic acid and their salts. Further suitable corrosion inhibitors are aldehydes, amine- and sodium-neutralized phosphoric esters of alkyl alcohols, amine carboxylates, amino and nitrophenols, amino alcohols, aminobenzimidazole, aminoimidazolines, aminotriazole, benzimidazolamines, benzothiazoles, boric acid esters with various alkanolamines such as boric acid diethanolamine ester, butynediol, quinoline derivatives, dibenzylsulfoxide , Dicarboxylic acids and their esters, diisobutenylsuccinic acid, dithiophosphonic acid, fatty amines and fatty acid amides, guanidine derivatives, urea and its derivatives, Laurylpyridinium chloride, maleic acid anides, mercaptobenzimidazole, N-2-ethylhexyl-3-aminosulfopropionic acid, phosphonium salts, phthalic acid amides, polyetheramines, sulfonium salts, sulfonic acids such as methanesulfonic acid, thioethers, thioureas, thiuram sulfides, cinnamic acid and their derivatives.
Bevorzugte Additive sind Dibutylzinndilaurat als Katalysator für die thermische Vernetzung.Preferred additives are dibutyltin dilaurate as a thermal crosslinking catalyst.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung einer erfin- dungsgemäßen Zusammensetzung die Schritte enthaltendAnother object of the present invention is the preparation of a composition according to the invention comprising the steps
a) Inkontaktbringen der Komponenten A, B, C und gegebenenfalls D, E und F; unda) contacting the components A, B, C and optionally D, E and F; and
b) Vermischen der Komponenten.b) mixing the components.
Hierbei ist vorteilhaft, wenn in Schritt a) die Komponente A als Dispersion und die Komponente B als Lösung oder Emulsion zugeführt wird.It is advantageous if in step a) the component A is supplied as a dispersion and the component B as a solution or emulsion.
Die Zusammensetzung wird durch intensives Mischen der Komponenten hergestellt. Dem Fachmann sind geeignete Misch- oder Dispergieraggregate bekannt.The composition is prepared by intensive mixing of the components. The person skilled in the art is familiar with suitable mixing or dispersing aggregates.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Beschichten einer metallischen Oberfläche die Schritte enthaltendAnother object of the present invention is a method for coating a metallic surface containing the steps
(a) Aufbringen einer Schicht auf die metallische Oberfläche einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung;(a) applying a layer to the metallic surface of a composition according to the invention;
(b) Gegebenenfalls Vernetzen der aufgebrachten Schicht; und(b) optionally crosslinking the applied layer; and
(c) Trocknen der Schicht.(c) drying the layer.
Für den Fall, dass die Vernetzung thermisch erfolgt, können die Schritte (b) und (c) zu einem Schritt zusammengefasst werden.In the event that the crosslinking takes place thermally, the steps (b) and (c) can be combined into one step.
Vor Schritt (a) kann ein Vorbehandlungsschritt erfolgen. Für Anwendungen im atmosphärischen Korrosionsschutz kann die Vorbehandlung vorzugsweise lediglich in einer mechanischen Reinigung, wie Schleifen, Bürsten, Sand- oder Trockeneisstrahlen erfolgen. Für den Fall des Coil Coatings können neben diesen Vorbehandlungsschritten oder alternativ dazu weitere Schritte erfolgen. Dies umfasst die chemische Reinigung sowie das Aufbringen einer Vorbehandlungsschicht. Diese kann ebenfalls die oben beschriebene Korrosionsschutzmittelkomponente B beinhalten.Prior to step (a), a pretreatment step may be performed. For applications in atmospheric corrosion protection, the pretreatment may preferably be carried out only in a mechanical cleaning, such as grinding, brushing, sand or dry ice blasting. In the case of coil coating, in addition to these pretreatment steps or alternatively, further steps may be taken. This includes chemical cleaning and the application of a pretreatment layer. This may also include the corrosion inhibitor component B described above.
Beim Einsatz für den atmosphärischen Korrosionsschutz kann das Aufbringen der Schicht durch einfaches Pinseln, Streichen, Tupfen oder Sprühen erfolgen.When used for atmospheric corrosion protection, the coating can be applied by simply brushing, brushing, dabbing or spraying.
Insbesondere beim Coil Coating sind modifizierte Behandlungsschritte sinnvoll.Especially with coil coating, modified treatment steps make sense.
Auch beim Coil Coating kann vor dem Aufbringen der Schicht eine Reinigung erfolgen. Erfolgt die erfindungsgemäße Behandlung unmittelbar nach einer metallischen Oberflächenbehandlung, beispielsweise einer elektrolytischen Verzinkung oder einer Schmelztauchverzinkung von Stahlbändern, so können die Bänder im Regelfalls ohne vorherige Reinigung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch Beschich- tung in Kontakt gebracht werden. Wurden die zu behandelnden Metallbänder vor der Beschichtung jedoch gelagert und/oder transportiert, so sind diese in der Regel mit Korrosionsschutzölen versehen oder zumindest so weitgehend verschmutzt, dass eine Reinigung vor der Beschichtung erfolgen sollte. Die Reinigung kann nach dem Fach- mann bekannten Methoden mit üblichen Reinigungsmitteln erfolgen.Coil coating can also be cleaned before the layer is applied. If the treatment according to the invention takes place immediately after a metallic surface treatment, for example an electrolytic galvanizing or hot-dip galvanizing of steel strips, then the strips can normally be brought into contact with the composition according to the invention by coating without prior purification. However, if the metal strips to be treated have been stored and / or transported before the coating, they are generally provided with anticorrosive oils or at least so largely polluted that they should be cleaned before coating. The cleaning can be carried out according to methods known to the person skilled in the art with customary cleaning agents.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann das Aufbringen der Zusammensetzung auf die Oberfläche des Metalls beispielsweise durch Sprühen, Tauchen oder Aufwalzen erfolgen.In the method according to the invention for applying the composition according to the invention, the application of the composition to the surface of the metal can take place, for example, by spraying, dipping or rolling.
Nach einem Tauchprozess kann man zum Entfernen überschüssiger Zubereitung das Werkstück abtropfen lassen; bei Blechen, Metallfolien oder dergleichen lässt sich überschüssige Zubereitung auch abquetschen oder abrakeln. Das Aufbringen mit der Zu- breitung erfolgt im Regelfalle bei Raumtemperatur ohne dass damit höhere Temperatu- ren prinzipiell ausgeschlossen werden sein sollen.After a dip process, you can drain the workpiece to remove excess preparation; in the case of metal sheets, metal foils or the like, excess preparation can also be squeezed or doctored off. The application with the spread is usually carried out at room temperature without that higher temperatures should be excluded in principle.
Bevorzugt werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Metallbänder beschichtet (häufig als „Coil-Coating" bezeichnet). Hierbei kann die Beschichtung sowohl einseitig wie beidseitig vorgenommen werden. Es ist auch möglich, die Ober- und Unterseite mittels verschiedener Formulierungen zu beschichten.Metal strips (often referred to as "coil coating") are preferably coated by means of the method according to the invention, in which case the coating can be carried out both on one side and on both sides It is also possible to coat the top and bottom by means of different formulations.
Ganz besonders bevorzugt erfolgt die Bandeschichtung mittels eines kontinuierlichen Verfahrens. Kontinuierlich arbeitende Bandbeschichtungsanlagen sind prinzipiell bekannt. Sie umfassen in der Regel mindestens eine Beschichtungsstation, eine Tro- cken- bzw. Einbrennstation und/oder UV-Station sowie ggf. weitere Stationen zur Vor- oder Nachbehandlung, wie beispielsweise Spül- oder Nachspülstationen. Beispiele für Bandbeschichtungsanlagen finden sich in in Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 55, „Bandbeschichtung", oder in der deutschen Patentanmeldung DE 196 32 426 A 1. Selbstverständlich können auch anders konstruierte Anlagen eingesetzt werden.Most preferably, the tape coating by means of a continuous process. Continuously working coil coating systems are known in principle. As a rule, they comprise at least one coating station, a drying or stoving station and / or UV station and, if appropriate, further stations. or post-treatment, such as rinsing or rinsing stations. Examples of coil coating systems can be found in Römpp Lexikon Lacke and printing inks, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, page 55, "coil coating", or in the German patent application DE 196 32 426 A 1. Of course, differently constructed systems used become.
Die Geschwindigkeit des Metallbandes wird vom Fachmann entsprechend den Applikations- und Härtungseigenschaften der eingesetzten Zubereitung gewählt. In der Regel bewährt haben sich Geschwindigkeiten von 10 bis 150 m/min, bevorzugt 12 bis 120 m/min, besonders bevorzugt 14 bis 100 m/min, ganz besonders bevorzugt 16 bis 80 und insbesondere 20 bis 70 m/min.The speed of the metal strip is selected by the person skilled in the art in accordance with the application and curing properties of the preparation used. In general, rates of 10 to 150 m / min, preferably 12 to 120 m / min, more preferably 14 to 100 m / min, very particularly preferably 16 to 80 and in particular 20 to 70 m / min have been proven.
Die Applikation der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann in beliebiger Weise, z. B. durch Spritzen, Gießen oder Walzlackieren, erfolgen. Von diesen Applikationsver- fahren ist das Walzlackieren besonders vorteilhaft und wird daher erfindungsgemäß bevorzugt verwendet.The application of the composition according to the invention can in any way, for. B. by spraying, casting or roller painting done. Roller coating is particularly advantageous of these application methods and is therefore preferably used according to the invention.
Jeder Applikationsschritt des Walzlackierens kann mit mehreren Walzen durchgeführt werden. Vorzugsweise werden zwei bis vier und insbesondere zwei Walzen ange- wandt.Each application step of roller painting can be carried out with several rollers. Preferably, two to four and in particular two rolls are used.
Beim Walzlackieren taucht die sich drehende Aufnahmewalze (Pick-up-Walze) in einen Vorrat des erfindungsgemäßen Lacks (der erfindungsgemäßen Zusammensetzung) ein und übernimmt so den zu applizierenden Lack. Dieser wird von der Aufnahmewalze direkt oder über mindestens eine Übertragungswalze auf die sich drehende Applikationswalze übertragen. Von dieser aus wird der Lack durch gleichgerichtetes oder gegenläufiges Abstreifen auf das Band übertragen.In roll painting, the rotating take-up roll (pick-up roll) dips into a supply of the paint according to the invention (the composition according to the invention) and thus takes over the paint to be applied. This is transmitted from the pickup roller directly or via at least one transfer roller to the rotating application roller. From this, the paint is transferred by rectified or reverse stripping on the tape.
Der Lack kann aber auch direkt in einen Spalt zwischen zwei Walzen gepumpt werden, was von der Fachwelt auch als Nip-Feed bezeichnet wird.The paint can also be pumped directly into a gap between two rollers, which is also referred to in the art as a nip feed.
Erfindungsgemäß ist das gegenläufige Abstreifen oder das Reverse-Roller-Coating- Verfahren von Vorteil und wird deshalb bevorzugt angewandt.According to the invention, the counter stripping or the reverse roller coating method is advantageous and is therefore preferred.
Bei dem Walzlackieren können die Umlaufgeschwindigkeiten der Aufnahmewalze und der Applikationswalze von Beschichtungsprozess zu Beschichtungsprozess sehr stark variieren. Vorzugsweise hat die Applikationswalze eine Umlaufgeschwindigkeit, die 110 bis 125 % der Bandgeschwindigkeit beträgt, und die Aufnahmewalze eine Umlaufgeschwindigkeit, die 20 bis 40 % der Bandgeschwindigkeit beträgt. Bei der besonders bevorzugten Beschichtung von Metall bändern kann die Beschich- tung sowohl einseitig wie beidseitig vorgenommen werden. Ganz besonders bevorzugt erfolgt die Beschichtung mittels eines kontinuierlichen Verfahrens.In roll coating, the speeds of revolution of the take-up roll and applicator roll can vary greatly from one coating process to the next. Preferably, the application roller has a rotational speed which is 110 to 125% of the belt speed, and the take-up roller has a revolution speed which is 20 to 40% of the belt speed. In the case of the particularly preferred coating of metal strips, the coating can be carried out both on one side and on both sides. Most preferably, the coating is carried out by means of a continuous process.
Die Beschichtung kann beispielsweise mittels einer kontinuierlich arbeitenden Bandbe- schichtungsanlage vorgenommen werden, wie sie in Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 55, „Bandbeschich- tung", oder in der deutschen Patentanmeldung DE 196 32 426 A 1 beschrieben wird. Selbstverständlich können auch anders konstruierte Anlagen eingesetzt werden.The coating can be carried out, for example, by means of a continuous strip coating system, as described in Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, page 55, "Bandbeschichtung", or in German patent application DE 196 32 426 A 1. Of course, differently constructed systems can also be used.
Im Anschluss an das Aufbringen der erfindungsgemäß eingesetzten Zusammensetzung wird eventuell in der Schicht vorhandenes Lösemittel entfernt und die Schicht vernetzt. Dies kann in zwei separaten Schritten erfolgen kann aber auch gleichzeitig erfolgen. Zum Entfernen des Lösemittels wird die Schicht vorzugsweise mittels einer geeigneten Vorrichtung erwärmt. Das Trocknen kann auch durch Kontaktieren mit einem Gasstrom erfolgen. Beide Methoden können kombiniert werden.Following the application of the composition used according to the invention, any solvent present in the layer is removed and the layer is crosslinked. This can be done in two separate steps but can be done simultaneously. To remove the solvent, the layer is preferably heated by means of a suitable device. Drying can also be done by contacting with a gas stream. Both methods can be combined.
Die Aushärtemethode richtet sich nach der Natur des Bindemittels bzw. des Vernetzers und erfolgt in aller Regel thermisch. Das Aushärten kann jedoch auch mit aktinischer Strahlung oder kombiniert thermisch und mit aktinischer Strahlung erfolgen. Die gemeinsame Härtung mit Hitze und aktinischer Strahlung wird von der Fachwelt auch als Dual-Cure bezeichnet. Unter aktinischer Strahlung wird hier und im Folgenden elektromagnetische Strahlung, wie nahes Infrarot, sichtbares Licht, UV-Strahlung oder Röntgenstrahlung, insbesondere UV-Strahlung, oder Korpuskularstrahlung, wie Elekt- ronenstrahlung verstanden.The Aushärtemethode depends on the nature of the binder or the crosslinking agent and is usually thermally. However, the curing can also take place with actinic radiation or combined thermally and with actinic radiation. The common hardening with heat and actinic radiation is also referred to in the art as dual-cure. Actinic radiation is understood here and below to mean electromagnetic radiation, such as near infrared, visible light, UV radiation or X-radiation, in particular UV radiation, or corpuscular radiation, such as electron radiation.
Beim thermischen Vernetzen wird die aufgebrachte Beschichtung erwärmt. Dies kann vorzugsweise durch Konvektionswärmeübertragung, Bestrahlen mit nahem oder fernem Infrarot und/oder bei Bändern auf der Basis von Eisen durch elektrische Induktion erfolgen.During thermal crosslinking, the applied coating is heated. This may preferably be done by convective heat transfer, near or far infrared irradiation, and / or in iron-based ribbons by electrical induction.
Die zum Aushärten erforderliche Temperatur richtet sich insbesondere nach dem eingesetzten Bindemittel bzw. Vernetzer. Sehr reaktive Vernetzer können bei niedrigeren Temperaturen ausgehärtet werden als weniger reaktive Vernetzer. Die Temperatur der Schicht liegt zum Aushärten üblicherweise zwischen 120 und 2500C.The temperature required for curing depends in particular on the binder or crosslinker used. Very reactive crosslinkers can be cured at lower temperatures than less reactive crosslinkers. The temperature of the layer is usually between 120 and 250 0 C for curing.
Sehr reaktive Bindemittelsysteme können auch bei niedrigeren Temperaturen ausgehärtet werden als weniger reaktive Bindemittelsysteme. In aller Regel wird die Vernetzung bei Temperaturen von mindestens 600C, bevorzugt mindestens 80°C, besonders bevorzugt mindestens 100°C und besonders bevorzugt mindestens 120°C vorgenom- men. Insbesondere kann die Vernetzung bei 100 bis 2500C, bevorzugt 120 bis 2200C und besonders bevorzugt bei 150 bis 200°C vorgenommen werden. Gemeint ist jeweils die auf dem Metall gefundene Spitzentemperatur (Peak metal temperature (PMT)), die durch dem Fachmann geläufige Verfahren (beispielsweise berührungslose Infrarot- messung oder Bestimmung der Temperatur mit aufgeklebten Teststreifen) gemessen werden kann.Very reactive binder systems can also be cured at lower temperatures than less reactive binder systems. As a rule, the cross-linking at temperatures of at least 60 0 C is preferable, more preferably at least 100 ° C and particularly preferably at least 120 ° C BE DONE least 80 ° C men. In particular, the crosslinking at 100 to 250 0 C, preferably 120 to 220 0 C and particularly preferably be carried out at 150 to 200 ° C. This refers in each case to the peak temperature (peak metal temperature (PMT)) found on the metal, which can be measured by methods familiar to the person skilled in the art (for example non-contact infrared measurement or determination of the temperature with glued-on test strips).
Die Aufheizung der erfindungsgemäßen Lackschichten bei der thermischen Härtung erfolgt vorzugsweise durch Konvektionswärmeübertragung, Bestrahlen mit nahem oder fernem Infrarot und/oder bei Bändern auf der Basis von Eisen durch elektrische Induktion.The heating of the coating layers according to the invention in the thermal curing is preferably carried out by convection heat transfer, irradiation with near or far infrared and / or in bands based on iron by electrical induction.
Die Aufheizzeit, das heißt die Zeitdauer der thermischen Härtung variiert in Abhängigkeit von dem eingesetzten erfindungsgemäßen Lack. Vorzugsweise liegt sie bei 10 s bis 2 min.The heating time, that is to say the duration of the thermal curing, varies as a function of the lacquer used according to the invention. Preferably, it is 10 seconds to 2 minutes.
Wird im Wesentlichen die Konvektionswärmeübertragung angewandt, werden bei den bevorzugten Bandlaufgeschwindigkeiten Umluftöfen einer Länge von 30 bis 50, insbesondere 35 bis 45 m, benötigt. Vorzugsweise liegt die Umlufttemperatur bei 350 0C.If convection heat transfer is essentially used, circulating air furnaces having a length of 30 to 50, in particular 35 to 45, m are required at the preferred belt speeds. Preferably, the circulating air temperature is at 350 0 C.
Die thermische Härtung der erfindungsgemäßen Lackschichten kann noch durch die Bestrahlung mit aktinischer Strahlung unterstützt werden.The thermal curing of the coating layers according to the invention can still be supported by the irradiation with actinic radiation.
Die Härtung kann indes auch mit aktinischer Strahlung alleine erfolgen, wie dies bei- spielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 198 35 206 A 1 beschrieben wird.Curing can, however, also be effected with actinic radiation alone, as described, for example, in German patent application DE 198 35 206 A1.
Das photochemische Aushärten erfolgt mittels aktinischer Strahlung. Unter aktinischer Strahlung wird hier und im Folgenden elektromagnetische Strahlung, wie nahes Infrarot, sichtbares Licht, UV-Strahlung oder Röntgenstrahlung oder Korpuskularstrahlung, wie Elektronenstrahlung verstanden. Bevorzugt wird zum photochemischen Aushärten UV/VIS-Strahlung eingesetzt. Die Bestrahlung kann gegebenenfalls auch unter Ausschluß von Sauerstoff, z. B. unter Inertgas-Atmosphäre, durchgeführt werden. Das photochemische Aushärten kann unter normalen Temperaturbedingungen, d.h. ohne Erhitzung der Beschichtung erfolgen, es kann jedoch auch bei erhöhten Temperaturen z.B. bei 40 bis 1500C vorzugsweise 40 bis 130°C und insbesondere bei 40 bis 100°C photochemisch vernetzt werden.The photochemical curing takes place by means of actinic radiation. Actinic radiation is understood here and below to mean electromagnetic radiation, such as near infrared, visible light, UV radiation or X-radiation or corpuscular radiation, such as electron radiation. Preferably, UV / VIS radiation is used for the photochemical curing. The irradiation may optionally also in the absence of oxygen, for. B. under inert gas atmosphere, are performed. The photochemical curing can be carried out under normal temperature conditions, ie without heating the coating, but it can also be photochemically crosslinked at elevated temperatures, for example at 40 to 150 0 C, preferably 40 to 130 ° C and especially at 40 to 100 ° C.
Im Fall des atmosphärischen Korrosionsschutzes härtet nach dem Aufbringen auf dieIn the case of atmospheric corrosion protection cures after application to the
Oberfläche die aufgebrachte Beschichtung unter atmosphärischen Bedingungen aus. Dies kann im einfachsten Falle durch das allmähliche Verdampfen des Lösemittels erfolgen. Je nach der Natur des eingesetzten Bindemittels können noch andere Vernetzungsprozesse ablaufen.Surface the applied coating under atmospheric conditions. This can in the simplest case by the gradual evaporation of the solvent respectively. Depending on the nature of the binder used, other crosslinking processes can take place.
Je nach der Dicke der gewünschten Korrosionsschutzschicht, kann die gesamte Schicht in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht werden, oder aber es können auch mehrere gleichartige Schichten nacheinander aufgebracht und jeweils gehärtet werden, um die gewünschte Gesamtschichtdicke der Korrosionsschutzschicht zu erreichen.Depending on the thickness of the desired corrosion protection layer, the entire layer can be applied in a single operation, or it can also be several similar layers applied one after the other and each cured to achieve the desired total layer thickness of the corrosion protection layer.
Nach dem Trocknen weist die aufgebrachte Schicht vorzugsweise eine Dicke von mindestens 3,1 μm auf und ist somit dicker als eine übliche Vorbehandlungsschicht.After drying, the applied layer preferably has a thickness of at least 3.1 μm and is thus thicker than a conventional pretreatment layer.
Für das Coil Coating beträgt die Schichtdicke typischerweise 3,1 bis 20 μm, bevorzugt 4 bis 15 μm, besonders bevorzugt 4,5 bis 10 μm und insbesondere bevorzugt 5 bis 8 μm.For coil coating, the layer thickness is typically from 3.1 to 20 .mu.m, preferably from 4 to 15 .mu.m, more preferably from 4.5 to 10 .mu.m, and particularly preferably from 5 to 8 .mu.m.
Beim atmosphärischen Korrosionsschutz beträgt die Dicke der Schicht nach Trocknen typischerweise 20 bis 1000 μm, vorzugsweise 25 bis 500 μm, besonders bevorzugt 30 bis 200 μm und ganz besonders bevorzugt 35 bis 150 μm.In the case of atmospheric corrosion protection, the thickness of the layer after drying is typically 20 to 1000 μm, preferably 25 to 500 μm, more preferably 30 to 200 μm and most preferably 35 to 150 μm.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Beschichtung, insbesondere eine Grundierlackschicht, auf einer metallischen Oberfläche, insbesondere der Oberfläche von Eisen, Stahl, Zink, Aluminium, Magnesium, Zinn, Kupfer oder Legierungen davon erhalten werden.By means of the method according to the invention, a coating, in particular a base lacquer layer, can be obtained on a metallic surface, in particular the surface of iron, steel, zinc, aluminum, magnesium, tin, copper or alloys thereof.
Das Metall kann dabei vorzugsweise ein Metallblech oder Metallband, insbesondere aus verzinktem Stahl, verzinntem Stahl, aluminiertem Stahl, Aluminium oder verzinktem Aluminium, sein.The metal may preferably be a metal sheet or metal strip, in particular of galvanized steel, tin-plated steel, aluminized steel, aluminum or galvanized aluminum.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine beschichtete metallische Oberfläche, die aus dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist.Another object of the present invention is a coated metallic surface, which is obtainable from the inventive method described above.
Auf die metallische Oberfläche mit der Grundierlackschicht können noch weitere Lack- schichten aufgebracht werden. Vorzugsweise erfolgt nach Grundierung eine Elektro- tauchlackierung. Die zu beschichtende metallische Oberfläche kann als solche auch selbst die Beschichtung eines anderen Substrats sein.On the metallic surface with the primer lacquer layer even more lacquer layers can be applied. Preferably, after immersion, an electrocoating takes place. As such, the metallic surface to be coated may itself be the coating of another substrate.
Dies kann in der gleichen Bandbeschichtungsanlage vorgenommen werden bei der mehrere Applikations- sowie gegebenenfalls Härtungsstationen hintereinander ge- schaltet sind. Alternativ kann aber nach der Applikation und der Härtung das beschichtete Band wieder entnommen und weitere Schichten in anderen Anlagen aufgebracht werden. Nach der Herstellung der beschichteten Bänder können die zu beschichteten Coils gewickelt und dann an einem anderen Ort weiter verarbeitet werden; sie können aber auch, direkt von der Bandbeschichtung kommend, weiter verarbeitet werden. So können sie mit Kunststoffen laminiert oder mit abziehbaren Schutzfolien versehen werden.This can be done in the same coil coater in which several application and optionally curing stations in succession are switched. Alternatively, however, the coated strip can be removed again after the application and the curing and further layers can be applied in other systems. After the coated ribbons have been produced, the coils to be coated can be wound and then further processed at another location; However, they can also be processed directly from the coil coating. So they can be laminated with plastics or provided with removable protective films.
Bei Anwendungen im Automobilbereich kann nach dem Aufbringen der erfindungsge- mäßen Zusammensetzung unter Umständen sogar auf eine kathodische Tauchlackie- rung (KTL) verzichtet werden. Falls die integrierte Vorbehandlungsschicht auch noch den KTL ersetzen soll, empfehlen sich etwas dickere integrierte Vorbehandlungsschichten, beispielsweise mit einer Dicke von 10 bis 25 μm, bevorzugt 12 bis 25 μm.For applications in the automotive sector, after application of the composition according to the invention, cathodic dip coating (KTL) may even be dispensed with. If the integrated pretreatment layer is also to replace the cathodic electrode, it is recommended to use somewhat thicker integrated pretreatment layers, for example with a thickness of 10 to 25 μm, preferably 12 to 25 μm.
Auf die mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung versehene metallische Oberfläche können noch weitere Lackschichten aufgebracht werden. Art und Anzahl der erforderlichen Lackschichten werden vom Fachmann je nach der gewünschten Verwendung des beschichteten Metalls bzw. metallischen Formteils bestimmt. Bei weiteren Lackschichten kann es sich beispielsweise um Schichten aus Farblacken, Klarla- cken oder Funktionslacken handeln. Ein Beispiel für einen Funktionslack ist ein weicher Lack mit einem relativ hohen Füllstoffanteil. Dieser kann vorteilhaft vor dem Farb- und/oder Decklack aufgebracht werden, um das Metall und die integrierte Vorbehandlungsschicht vor mechanischen Beschädigungen, beispielsweise durch Steinschlag oder Kratzen zu schützen.On the provided with a composition according to the invention metallic surface even more paint layers can be applied. The type and number of required lacquer layers are determined by the skilled person depending on the desired use of the coated metal or metallic molded part. Further lacquer layers may be, for example, layers of colored lacquers, clearcoats or functional lacquers. An example of a functional paint is a soft paint with a relatively high proportion of filler. This can be advantageously applied before the color and / or topcoat to protect the metal and the integrated pretreatment layer from mechanical damage, for example by stone chipping or scratching.
Die mit der Grundierlackschicht versehenen Bänder können aber auch ohne weitere Lackierung zunächst zerkleinert und zu Formteilen weiterverarbeitet werden. Verschiedene Formteile können auch durch Schweißen zusammengefügt werden. Beispiele geeigneter formgebender Bearbeitungsmethoden sind Pressen und Tiefziehen.However, the tapes provided with the primer lacquer layer can also first be comminuted without further painting and further processed into shaped parts. Various moldings can also be joined together by welding. Examples of suitable shaping processing methods are pressing and deep-drawing.
Formteile können beschichtete Bleche, Folien oder Bänder sowie auch die daraus erhaltenen metallische Bauteile umfassen.Molded parts may comprise coated sheets, foils or strips as well as the metallic components obtained therefrom.
Bei derartigen Bauteilen handelt es sich insbesondere um solche, die zur Verkleidung, Verblendung oder Auskleidung verwendet werden können. Beispiele umfassen Automobilkarosserien oder Teile davon, LKW -Auf bauten, Rahmen für Zweiräder wie Motorräder oder Fahrräder oder Teile für derartige Fahrzeuge wie beispielsweise Schutzbleche oder Verkleidungen, Verkleidungen für Haushaltgeräte wie beispielsweise Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen, Wäschetrockner, Gas- und Elektroherde, Mirko- wellengeräte, Tiefkühltruhen oder Kühlschränke, Verkleidungen für technische Geräte oder Einrichtungen wie beispielsweise Maschinen, Schaltschränke, Computergehäuse oder dergleichen, Bauelemente im Architekturbereich wie Wandteile, Fassadenelemente, Deckenelemente, Fenster- oder Türprofile oder Trennwände, Möbel aus metallischen Materialien wie Metallschränke, Metallregale, Teile von Möbeln oder auch Be- schlage. Weiterhin kann es sich auch um Hohlkörper zu Lagerung von Flüssigkeiten oder andern Stoffen handeln, wie beispielsweise um Dosen, Büchsen oder auch Tanks.Such components are, in particular, those which can be used for cladding, veneering or lining. Examples include automobile bodies or parts thereof, truck bodies, frames for two-wheeled vehicles such as motorcycles or bicycles or parts for such vehicles as, for example, protective panels or linings, linings for household appliances such as washing machines, dishwashers, tumble dryers, gas and electric stoves, microwave ovens, Freezers or refrigerators, covers for technical equipment or devices such as machines, control cabinets, computer housings or the like, architectural elements such as wall parts, facade elements, ceiling elements, window or door profiles or partitions, furniture made of metallic materials such as metal cabinets, metal shelves, parts of furniture or Beschllage. Furthermore, it may also be hollow body for storage of liquids or other substances, such as cans, cans or tanks.
Die resultierenden Profilelemente und Formteile sind kratzfest, korrosionsstabil, witte- rungsstabil und chemikalienstabil und können problemlos mit den unterschiedlichsten Lacken überlackiert werden.The resulting profile elements and molded parts are scratch-resistant, corrosion-resistant, weather-resistant and chemically stable, and can easily be over-painted with a wide variety of paints.
Der Grundierlack ohne leitfähige Pigmente kann auch als KTL-Ersatz benutzt werden. Hier werden typischerweise Schichtdicken von etwa 10-15 μm angewendet.The primer without conductive pigments can also be used as a KTL replacement. Layer thicknesses of about 10-15 μm are typically used here.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Grundierlack, insbesondere beim Coil-Coating oder im atmosphärischen Korrosionsschutz.Another object of the present invention is the use of the composition of the invention as a primer, especially in coil coating or in atmospheric corrosion protection.
BeispieleExamples
Als Metallsubstrat werden heiß verzinkter Stahl ("HDG") und Aluminium verwendet. HDG ist kommerziell erhältlich bei Chemetall (OEHDG/2, gemäß DIN EN 10142 und 01147). Aluminium wurde ebenfalls von der Firma Chemetall bezogen und weist die Spezifikation AA6016 auf.The metal substrate used is hot-galvanized steel ("HDG") and aluminum. HDG is commercially available from Chemetall (OEHDG / 2, according to DIN EN 10142 and 01147). Aluminum was also purchased from the company Chemetall and has the specification AA6016.
Als Lacksysteme werden drei unterschiedliche Grundierlacke verwendet. Hierbei handelt es sich um einen auf einem organischen Lösemittel basierenden Epoxylack und zwei wasserbasierten Acrylat- und Polyurethanlacke.The paint systems used are three different primers. This is an organic solvent-based epoxy varnish and two waterborne acrylate and polyurethane varnishes.
Der Epoxy-Lack enthält folgende Bestandteile:The epoxy paint contains the following components:
44,25 % Epoxy Binder auf der Basis von Bisphenol A 0,91 % Binder Epoxy B44.25% Epoxy Binder Based on Bisphenol A 0.91% Binder Epoxy B
8,25 % Verdünner Butylglykol8.25% thinner butyl glycol
0,26 % Füllstoff pyrogene, hydrophile Kieselsäure (Aerosil® 200 V)0.26% filler fumed hydrophilic silica (Aerosil ® 200 V)
4,78 % Füllstoff Talkum4.78% filler talc
17,81 % Weißpigment: TiO2-rutil 4,95 % Korrosionsinhibitorpigment: Ca-SiO2 6,76 % Korrosionsinhibitorpigment: Zinkphosphat (ZP BS M) 1 ,65 % Schwarzpigment: Sicomix17.81% white pigment: TiO 2 rutile 4.95% corrosion inhibitor pigment: Ca-SiO 2 6.76% Corrosion inhibitor pigment: Zinc phosphate (ZP BS M) 1.65% Black pigment: Sicomix
9,73 % 1 K Quervernetzer (blockiertes Hexamethylendiisocyanat) 0,65 % Katalysator9.73% 1K cross linker (blocked hexamethylene diisocyanate) 0.65% catalyst
Acrylatdispersionacrylate
Die Acrylatdispersion ist anionisch stabilisiert (Ammoniak) und enthält als Monomere Acrylsäure, Methylmethacrylat, 4-Hydroxystyrol, n-Butylacrylat, Styrol, Hydroxypropyl- methacrylat, Ethylmethacrylat.The acrylate dispersion is anionically stabilized (ammonia) and contains as monomers acrylic acid, methyl methacrylate, 4-hydroxystyrene, n-butyl acrylate, styrene, hydroxypropyl methacrylate, ethyl methacrylate.
Polyurethandispersion (PUR)Polyurethane dispersion (PUR)
Die PUR-Dispersion enthält die oligomeren Bestandteile 4,4'-Bis(isocyanat- cyclohexal)methan-Typ (Mn = 8000, Mw = 21000, FG = 44 %, SZ = 25) als Isocyanat- Komponente und ein Polyestersegment (Mn = 2000, Mw = 5500 g/mol), beide sind mit Triethanolamin kettenverlängert. Beide Bindemittel (Acrylatdispersion und Polyurethandispersion) werden in ähnliche Lackrezepturen wie das Epoxy-Bindemittel formuliert.The PU dispersion contains the oligomeric constituents 4,4'-bis (isocyanate-cyclohexal) methane type (M n = 8,000, M w = 21,000, FG = 44%, SZ = 25) as the isocyanate component and a polyester segment ( M n = 2000, M w = 5500 g / mol), both are chain extended with triethanolamine. Both binders (acrylate dispersion and polyurethane dispersion) are formulated in similar paint formulations as the epoxy binder.
Beispiele zur Herstellung von polymeren Korrosionsinhibitoren:Examples of Preparation of Polymeric Corrosion Inhibitors:
Die K-Werte wurden nach H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Bd. 13, S. 58-64 und 71- 74 (1932) in 1 Gew.-%iger Lösung bei 25°C gemessen.The K values were measured according to H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Vol. 13, pp. 58-64 and 71-74 (1932) in 1% strength by weight solution at 25.degree.
Beispiel 1:Example 1:
In einem 6I Druckreaktor mit Ankerrührer, Temperaturkontrolle und Stickstoffeinleitung, werden 486,3 g Maleinsäureanhydrid, 22,5 mg Eisensulfat in einem Liter entionisiertes Wasser vorgelegt. Unter Stickstoffatmosphäre wird auf 115 bis 1200C erwärmt. Nach Erreichen dieser Temperatur werden innerhalb 4h jeweils 1725 g Acrylsäure in 1 ,2251 entionisiertem Wasser, sowie innerhalb von 5h, 115 g 30%ige Wasserstoffper- oxidlösung und 257,5 ml entionisiertem Wasser gleichmäßig zudosiert. Es wird mit 191,3 g entionisiertem Wasser verdünnt und 2h bei 120°C gerührt. Man erhält eine klare gelbe Lösung mit einem Feststoffgehalt von 44,7% und einem K-Wert (1%ig in deionisiertem Wasser) von 28,4. 1146g dieser Lösung werden mit N1N- Dimethylethanolamin auf pH 8,5 eingestellt. Beispiel 2:In a 6I pressure reactor with anchor stirrer, temperature control and nitrogen inlet, 486.3 g of maleic anhydride, 22.5 mg of ferrous sulfate are placed in one liter of deionized water. Under nitrogen atmosphere is heated to 115 to 120 0 C. After reaching this temperature, 1725 g of acrylic acid in 1, 2251 deionized water, and within 5h, 115 g of 30% hydrogen peroxide solution and 257.5 ml deionized water are uniformly added within 4h. It is diluted with 191.3 g of deionized water and stirred at 120 ° C for 2 h. This gives a clear yellow solution having a solids content of 44.7% and a K value (1% in deionized water) of 28.4. 1146g of this solution is adjusted with N 1 N-dimethylethanolamine to a pH of 8.5. Example 2:
In einem 61 Druckreaktor, der mit Ankerrührer, Temperaturkontrolle, Stickstoffeinleitung und 2 Zulaufstellen versehen ist, werden 486,3 g Maleinsäureanhydrid, 22,5 mg Ei- sen(ll)sulfat-Heptahydrat, und 1000 g entionisiertes Wasser vorgelegt. Unter Stickstoffatmosphäre wird auf 115 bis 1200C erwärmt. Nach Erreichen dieser Temperatur wird innerhalb 5 Stunden Zulauf 1, bestehend aus 1725,0 g Acrylsäure, 66,33 g Vi- nylphosphonsäure (3 Gew.-% bezogen auf Maleinsäureanhydrid und Acrylsäure) und 1344,8 g entionisiertem Wasser, sowie innerhalb von 6 Stunden Zulauf 2, bestehend aus 115,0 g Wasserstoffperoxid (30%ig) und 257,5 g entionisiertem Wasser gleichmäßig zudosiert. Nach Ende von Zulauf 1 werden weitere 191 ,3 g entionisiertes Wasser zugegeben. Die Reaktionsmischung wird weitere 2 Stunden bei 120°C gerührt. Während der Polymerisation wird der Druck durch vorsichtiges Entspannen bei 3 bis 4 bar gehalten. Nach dem Abkühlen erhält man eine gelbliche, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 45,2 % und einem K-Wert (1%ig in entionisiertem Wasser) von 27,1. 850g dieser Polymerlösung werden mit N,N-Dimethylethanolamin auf pH 8,3 eingestellt.In a 61 pressure reactor equipped with anchor stirrer, temperature control, nitrogen inlet and 2 feed points, 486.3 g of maleic anhydride, 22.5 mg iron (II) sulfate heptahydrate, and 1000 g of deionized water are presented. Under nitrogen atmosphere is heated to 115 to 120 0 C. After reaching this temperature is within 5 hours Feed 1, consisting of 1725.0 g of acrylic acid, 66.33 g of vinylphosphonic (3 wt .-% based on maleic anhydride and acrylic acid) and 1344.8 g of deionized water, and within 6 Hours of feed 2, consisting of 115.0 g of hydrogen peroxide (30%) and 257.5 g of deionized water dosed uniformly. After the end of feed 1, a further 191.3 g of deionized water are added. The reaction mixture is stirred for a further 2 hours at 120.degree. During the polymerization, the pressure is maintained at 3 to 4 bar by gentle decompression. After cooling, a yellowish, clear polymer solution having a solids content of 45.2% and a K value (1% in deionized water) of 27.1. 850 g of this polymer solution are adjusted to pH 8.3 with N, N-dimethylethanolamine.
Beispiel 3:Example 3:
In einem Rührtopf mit Blattrührer und Innenthermometer werden 121,6 g Maleinsäureanhydrid in 190 g deionisiertem Wasser gelöst und eine Stunde unter Stickstoffbega- sung bei leichtem Rückfluss gerührt. 5,62 mg Eisen(ll)sulfat-Heptahydrat gelöst in 10 g deionisiertem Wasser werden auf einmal zugefügt und über 5 Minuten wird Zulauf 1 bestehend aus 86,3 g Triethanolamin in 50,0 g deionisiertem Wasser zudosiert. Anschließend wird Zulauf 2 bestehend aus 431,3 g Acrylsäure, 55,2 g Hydroxyethylacrylat in 336,0 g entionisiertem Wasser in 4 h und Zulauf 3 bestehend aus 40,2 g Was- serstoffperoxid (30 %ig) und 112,0 g entionisiertem Wasser in 5 h zugegeben. Nach beendeter Zugabe wird weitere 2 h unter Rückflussbedingungen gerührt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Man erhält eine leicht gelbliche, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 32,3 %, einem K-Wert (1 %ig in deionisiertem Wasser) von 46,1. 250 g dieser Lösung werden mit Triethanolamin auf pH 8,3 eingestellt.121.6 g of maleic anhydride are dissolved in 190 g of deionized water in a stirred pot with a paddle stirrer and internal thermometer and stirred for one hour under a nitrogen blanket at a slight reflux. 5.62 mg of iron (II) sulfate heptahydrate dissolved in 10 g of deionized water are added all at once and over 5 minutes, feed 1 consisting of 86.3 g of triethanolamine in 50.0 g of deionized water is added. Subsequently, feed 2 consisting of 431.3 g of acrylic acid, 55.2 g of hydroxyethyl acrylate in 336.0 g of deionized water in 4 h and feed 3 consisting of 40.2 g hydrogen peroxide (30%) and 112.0 g of deionized Water added in 5 h. After completion of the addition, the mixture is stirred for a further 2 hours under reflux conditions and cooled to room temperature. This gives a slightly yellowish, clear polymer solution having a solids content of 32.3%, a K value (1% in deionized water) of 46.1. 250 g of this solution are adjusted to pH 8.3 with triethanolamine.
Beispiel 4:Example 4:
In einem Rührtopf mit Blattrührer und Innenthermometer werden 99,9 g Itaconsäure in 350 g deionisiertem Wasser gelöst und mit 3,488 mg Eisen(ll)sulfat-Heptahydrat ver- setzt zum leichten Rückfluss erhitzt (Innentemperatur 98°C). Anschließend werden innerhalb 5 h Zulauf 1 , bestehend aus 267,3 g Acrylsäure, 20,4 g Vinylphosphonsäure und 812,0 g deionisiertem Wasser, sowie innerhalb von 6 h Zulauf 2, bestehend aus 38,5 g Wasserstoffperoxid in 350 g Wasser zugegeben. Nach Ende von Zulauf 1 wird weitere 2 h bei 99°C gerührt. Man erhält eine farblose, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 19,3 % und einem K-Wert (1 %ig in entionisiertem Wasser) von 37,8. 250g dieser Polymerlösung werden mit N,N-Dimethylethanolamin auf pH 8,5 eingestellt.In a stirred pot with paddle stirrer and internal thermometer, 99.9 g of itaconic acid are dissolved in 350 g of deionized water and treated with 3.488 mg of iron (II) sulfate heptahydrate. is heated to light reflux (internal temperature 98 ° C). Then within 5 h Feed 1, consisting of 267.3 g of acrylic acid, 20.4 g of vinylphosphonic acid and 812.0 g of deionized water, and within 6 h feed 2, consisting of 38.5 g of hydrogen peroxide in 350 g of water. After the end of feed 1, the mixture is stirred at 99.degree. C. for a further 2 h. This gives a colorless, clear polymer solution having a solids content of 19.3% and a K value (1% in deionized water) of 37.8. 250 g of this polymer solution are adjusted to pH 8.5 with N, N-dimethylethanolamine.
Beispiel 5:Example 5:
In einem Rührtopf mit Blattrührer und Innenthermometer werden 49 g Maleinsäureanhydrid in 250 g Pluriol A1000E (Monomethylpolyethylenglycol, Mw 1000/g/mol) auf 1500C erhitzt. Anschließend werden innerhalb 5 h Zulauf 1 , bestehend aus 144 g Acrylsäure sowie innerhalb von 5 h 30 min Zulauf 2, bestehend aus 3,9 g Ditertbutylpero- xid in 20 g Lutensol A7 N (nichtionisches Tensid der BASF AG) zugegeben. Nach Ende von Zulauf 1 wird weitere 2 h bei 1500C gerührt. Man erhält ein gelbes zähviskoses Polymer. Ein Teil wurde mit deionisiertem Wasser verdünnt und mit N1N- Dimethylethanolamin auf pH 8,5 eingestellt (Feststoffgehalt 22,9 %).In a stirred pot with paddle stirrer and internal thermometer 49 g of maleic anhydride in 250 g of Pluriol A1000E (monomethylpolyethylene glycol, Mw 1000 / g / mol) are heated to 150 0 C. Subsequently, feed 1, consisting of 144 g of acrylic acid, and within 5 h 30 min feed 2, consisting of 3.9 g of di-tert-butyl peroxide in 20 g of Lutensol A7 N (nonionic surfactant from BASF AG), are added within 5 h. After the end of feed 1 is stirred for a further 2 h at 150 0 C. A yellow viscous polymer is obtained. One part was diluted with deionized water and adjusted to pH 8.5 with N 1 N-dimethylethanolamine (solids content 22.9%).
Beispiel 6:Example 6:
In einem Rührtopf mit Blattrührer und Innenthermometer werden 74,9 g Itaconsäure, 57,7 g Uniperol AC Typ SE in 262,5 g deionisiertem Wasser gelöst und mit 2,616 mg Eisen(ll)sulfat-Heptahydrat versetzt zum leichten Rückfluss erhitzt (Innentemperatur 98°C). Anschließend werden innerhalb 5 h Zulauf 1 , bestehend aus 200,5 g Acrylsäure, 15,3 g Vinylphosphonsäure, 27,8 Hydroxyethylacrylat und 609 g deionisiertem Wasser, sowie innerhalb von 6 h Zulauf 2, bestehend aus 28,9 g Wasserstoffperoxid in 608,9 g Wasser zugegeben. Nach Ende von Zulauf 1 wird weitere 2 h bei 99°C gerührt. Man erhält eine farblose, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 19,3 %. 942 g dieser Polymerlösung werden mit N,N-Dimethylethanolamin auf pH 8,2 eingestellt.74.9 g of itaconic acid, 57.7 g of Uniperol AC Type SE are dissolved in 262.5 g of deionized water in a stirred pot with paddle stirrer and internal thermometer and treated with 2.616 mg of iron (II) sulfate heptahydrate to give slight reflux (internal temperature 98 ° C). Feed 1, consisting of 200.5 g of acrylic acid, 15.3 g of vinylphosphonic acid, 27.8 g of hydroxyethyl acrylate and 609 g of deionized water, and within 6 h Feed 2, consisting of 28.9 g of hydrogen peroxide in 608, are then added within 5 h. 9 g of water added. After the end of feed 1, the mixture is stirred at 99.degree. C. for a further 2 h. This gives a colorless, clear polymer solution having a solids content of 19.3%. 942 g of this polymer solution are adjusted to pH 8.2 with N, N-dimethylethanolamine.
Beispiel 7:Example 7:
In einem Rührtopf mit Blattrührer und Innenthermometer werden 249 g Pluriol A10R (Allylalkoholethoxylat, Verkaufsprodukt der BASF AG) unter Stickstoffatmosphäre auf 1500C erhitzt. Anschließend werden innerhalb 5 h Zulauf 1, bestehend aus 36 g Acryl- säure und 52 g Styrol sowie innerhalb von 5 h Zulauf 2, bestehend aus 10,1 g Ditertbu- tylperoxid in 20 g Lutensol A7 N (nichtionisches Tensid der BASF AG) zugegeben. Nach Ende von Zulauf 1 wird weitere 2 h bei 1500C gerührt. Man erhält ein gelbes zähviskoses Polymer. Es wurde mit 750 g deionisiertem Wasser verdünnt und mit N, N- Dimethylethanolamin auf pH 9 eingestellt (Feststoffgehalt 28,6 %).In a stirred pot with paddle stirrer and internal thermometer, 249 g of Pluriol A10R (allyl alcohol ethoxylate, commercial product of BASF AG) under nitrogen atmosphere Heated to 150 0 C. Subsequently, feed 1, consisting of 36 g of acrylic acid and 52 g of styrene and within 5 h feed 2, consisting of 10.1 g of di-tertbutyl peroxide in 20 g of Lutensol A7 N (nonionic surfactant from BASF AG) are added within 5 h , After the end of feed 1 is stirred for a further 2 h at 150 0 C. A yellow viscous polymer is obtained. It was diluted with 750 g of deionized water and adjusted to pH 9 with N, N-dimethylethanolamine (solids content 28.6%).
Beispiel 8:Example 8:
In einem 2L Pilotrührwerk mit Ankerrührer und Innenthermometer werden 121,6 g Maleinsäureanhydrid und 152 g Vinylphosphonsäure in 190 g deionisiertem Wasser gelöst, mit Stickstoff begast und 1 h bei 99°C gerührt. Anschließend werden 703 mg Ei- sen(ll)sulfat-Heptahydrat gelöst in 10 g deionisiertem Wasser zugegeben. Dann wird innerhalb 5 Minuten Zulauf 1 , bestehend aus 51,7 g Dimethylethanolamin in 50 g deionisiertem Wasser zugegeben, sowie innerhalb 5 h Zulauf 2, bestehend aus 430 g Ac- rγlsäure in 455 g deionisiertem Wasser, sowie innerhalb von 6 h Zulauf 3, bestehend aus 42,4 g Natriumperoxodisulfat in 160 g Wasser zugegeben. Nach Ende von Zulauf 3 werden weitere 2 h bei 99°C gerührt. Man erhält eine gelbe, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 47,1 % und einem K-Wert (1 %ig in deionisiertem Wasser) von 19,4. 400 g dieser Polymerlösung werden mit 40 g deionisiertem Wasser gemischt und mit 192 g Dimethylethanolamin auf pH 8,0 eingestellt. Feststoffgehalt: 52,6 %.121.6 g of maleic anhydride and 152 g of vinylphosphonic acid are dissolved in 190 g of deionized water in a 2 l pilot stirrer with anchor stirrer and internal thermometer, sparged with nitrogen and stirred at 99.degree. C. for 1 h. Subsequently, 703 mg of iron (II) sulfate heptahydrate dissolved in 10 g of deionized water are added. Feed 5, consisting of 51.7 g of dimethylethanolamine in 50 g of deionized water, is then added over the course of 5 minutes and Feed 2, consisting of 430 g of acrylic acid in 455 g of deionized water, and Feed 6 within 6 h, within 5 h, consisting of 42.4 g of sodium peroxodisulfate in 160 g of water. After the end of feed 3, the mixture is stirred at 99.degree. C. for a further 2 h. This gives a yellow, clear polymer solution having a solids content of 47.1% and a K value (1% in deionized water) of 19.4. 400 g of this polymer solution are mixed with 40 g of deionized water and adjusted to pH 8.0 with 192 g of dimethylethanolamine. Solids content: 52.6%.
Beispiel 9:Example 9:
In einem Rührtopf mit Blattrührer und Innenthermometer werden 249 g Pluriol A10R (Allylalkoholethoxylat, Verkaufsprodukt der BASF AG) unter Stickstoffatmosphäre auf 150°C erhitzt. Anschließend werden innerhalb 5 h Zulauf 1, bestehend aus 36 g Acryl- säure und 52 g Styrol sowie innerhalb von 5 h Zulauf 2, bestehend aus 10,1 g Ditertbu- tylperoxid in 20 g Lutensol A7 N (nichtionisches Tensid der BASF AG) zugegeben. Nach Ende von Zulauf 1 wird weitere 2 h bei 1500C gerührt. Man erhält ein gelbes zähviskoses Polymer. Es wurde mit 200 g Butylglykol verdünnt (Feststoffgehalt 63,5 %, K- Wert (1 %ig in Butylglykol) 28,8).In a stirred pot with paddle stirrer and internal thermometer, 249 g of Pluriol A10R (allyl alcohol ethoxylate, commercial product of BASF AG) are heated to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. Subsequently, feed 1, consisting of 36 g of acrylic acid and 52 g of styrene and within 5 h feed 2, consisting of 10.1 g of di-tertbutyl peroxide in 20 g of Lutensol A7 N (nonionic surfactant from BASF AG) are added within 5 h , After the end of feed 1 is stirred for a further 2 h at 150 0 C. A yellow viscous polymer is obtained. It was diluted with 200 g of butyl glycol (solids content 63.5%, K value (1% in butylglycol) 28.8).
Beispiel 10: Circa 400 g von Beispiel 8 wird vor der pH Einstellung gefriergetrocknet. Der Feststoff (201 g) wird in 200 g Methanol gelöst. Man erhält eine Lösung mit einem Feststoffgehalt von 49,7 %.Example 10: Approximately 400 g of Example 8 is freeze-dried prior to pH adjustment. The solid (201 g) is dissolved in 200 g of methanol. A solution having a solids content of 49.7% is obtained.
Beispiel 11:Example 11:
In einem Rührkessel mit Ankerrührer wird 7,161 kg Maleinsäureanhydrid in 5 kg deionisiertem Wasser gelöst, danach 8,951 kg Vinylphosphonsäure in 12 kg deionisiertem Wasser zugegeben, und mit Stickstoff begast und 1 h auf 99°C gerührt. Anschließend werden 41,40 g Eisen(ll)sulfat-Heptahydrat gelöst in 740 g deionisiertem Wasser innerhalb 1 Minute zugegeben. Danach wird innerhalb 5 Minuten Zulauf 1, bestehend aus 5,088 kg Triethanolamin in 5,0 kg deionisiertem Wasser zugegeben. Anschließend wird innerhalb 5 h Zulauf 2, bestehend aus 25,322 kg Acrγlsäure, sowie innerhalb von 6 h Zulauf 4, bestehend aus 2,497 kg Natriumperoxodisulfat in 33,2 kg deionisiertem Wasser zugegeben. Nach Ende von Zulauf 2 wird mit Zulauf 3, bestehende aus 5 kg deionisiertem Wasser, nachgespült. Nach Ende von Zulauf 4 werden weitere 2 h bei 99°C gerührt. Nach dem Abkühlen erhält man eine gelbe, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 46,4 % und einem K-Wert (1 %ig in deionisiertem Wasser) von 18,4.In a stirred tank with anchor agitator 7.161 kg maleic anhydride is dissolved in 5 kg of deionized water, then added 8.951 kg of vinylphosphonic in 12 kg of deionized water, and gassed with nitrogen and stirred for 1 h at 99 ° C. Subsequently, 41.40 g of iron (II) sulfate heptahydrate dissolved in 740 g of deionized water are added within 1 minute. Thereafter, feed 1, consisting of 5.088 kg of triethanolamine in 5.0 kg of deionized water is added within 5 minutes. Subsequently, feed 2, consisting of 25.322 kg of acrylic acid, and within 6 h Feed 4, consisting of 2.497 kg of sodium peroxodisulfate in 33.2 kg of deionized water is added within 5 h. After the end of feed 2 is rinsed with feed 3, consisting of 5 kg of deionized water. After the end of feed 4, stirring is continued for 2 hours at 99.degree. After cooling, a yellow, clear polymer solution having a solids content of 46.4% and a K value (1% in deionized water) of 18.4.
Beispiel 12:Example 12:
In einem 2L Pilotrührwerk mit Ankerrührer und Innenthermometer werden 126,3 g Vinylphosphonsäure in 200 g Isopropanol gelöst, mit Stickstoff begast und unter rühren auf 65°C erwärmt. Anschließend werden bei 65-73°C innerhalb 5 h Zulauf 1 , bestehend aus 120 g Vinylacetat und 360 g Acrylsäure, sowie innerhalb von 6 h Zulauf 2, bestehend aus 36,0 g WAKO V-65 in 400 g Isopropanol zugegeben. Nach circa 3.5 h wird die Polymerlösung noch mal mit 171 g Isopropanol verdünnt. Nach Ende von Zulauf 2 werden weitere 4 h bei 68-73°C gerührt. Man erhält eine farblose, klare Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 47,0 % und einem K-Wert (1 %ig in Methanol) von 19,7.In a 2L pilot stirrer with anchor stirrer and internal thermometer 126.3 g of vinylphosphonic dissolved in 200 g of isopropanol, gassed with nitrogen and heated to 65 ° C with stirring. Subsequently, at 65-73 ° C within 5 h feed 1, consisting of 120 g of vinyl acetate and 360 g of acrylic acid, and within 6 h feed 2, consisting of 36.0 g of WAKO V-65 in 400 g of isopropanol. After about 3.5 hours, the polymer solution is diluted once more with 171 g of isopropanol. After the end of feed 2, the mixture is stirred at 68-73 ° C. for a further 4 h. This gives a colorless, clear polymer solution having a solids content of 47.0% and a K value (1% in methanol) of 19.7.
Beispiel 13:Example 13:
In einem 2L Pilotrührwerk mit Ankerrührer und Innenthermometer werden 68,2 g Vinylphosphonsäure in 471 ,2 g Dioxan gelöst, mit Stickstoff begast und unter rühren auf 95°C erwärmt. Anschließend werden bei 95°C innerhalb 4 h Zulauf 1, bestehend aus 508,8 g Laurylacrylat und 100,9 g Acrylsäure, sowie innerhalb von 5 h Zulauf 2, beste- hend aus 20,2 g WAKO V-59 in 200 g Dioxan zugegeben. Nach Ende von Zulauf 2 werden weitere 2 h bei 95°C gerührt. Man erhält eine farblose, trübe Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 51,0 % und einem K-Wert (1 %ig in Tetrahydrofuran) von 17,6.68.2 g of vinylphosphonic acid are dissolved in 471.2 g of dioxane in a 2 l pilot stirrer with anchor stirrer and internal thermometer, sparged with nitrogen and heated to 95 ° C. with stirring. Subsequently, at 95 ° C. within 4 h, feed 1, consisting of 508.8 g of lauryl acrylate and 100.9 g of acrylic acid, and within 5 h feed 2, best from 20.2 g of WAKO V-59 in 200 g of dioxane. After the end of feed 2, stirring is continued for 2 hours at 95.degree. This gives a colorless, cloudy polymer solution having a solids content of 51.0% and a K value (1% in tetrahydrofuran) of 17.6.
Beispiel 14:Example 14:
In einem 2L Pilotrührwerk mit Ankerrührer und Innenthermometer werden 127,9 g Vi- nylphosphonsäure in 430 g Dioxan gelöst, mit Stickstoff begast und unter rühren auf 95°C erwärmt. Anschließend werden bei 95°C innerhalb 4 h Zulauf 1, bestehend aus 318 g Laurylacrylat und 189,2 g Acrylsäure, sowie innerhalb von 5 h Zulauf 2, bestehend aus 18,9 g WAKO V-59 in 200 g Dioxan zugegeben. Der Ansatz wurde während der Polymerisation mit in total 220 g deionisiertem Wasser und 135 g Dioxan verdünnt. Nach Ende von Zulauf 2 werden weitere 4 h bei 900C gerührt. Man erhält eine farblose, trübe Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von 40,3 % und einem K-Wert (1 %ig in Methanol) von 19,3.In a 2 l pilot stirrer with anchor stirrer and internal thermometer, 127.9 g of vinylphosphonic acid are dissolved in 430 g of dioxane, sparged with nitrogen and heated to 95 ° C. with stirring. Then at 95 ° C within 4 h feed 1, consisting of 318 g of lauryl acrylate and 189.2 g of acrylic acid, and within 5 h feed 2, consisting of 18.9 g of WAKO V-59 in 200 g of dioxane was added. The batch was diluted during the polymerization with a total of 220 g of deionized water and 135 g of dioxane. After the end of feed 2, the mixture is stirred at 90 ° C. for a further 4 h. This gives a colorless, cloudy polymer solution having a solids content of 40.3% and a K value (1% in methanol) of 19.3.
Die HDG-Oberflächen werden in einem Dreistufenverfahren gereinigt:The HDG surfaces are cleaned in a three-step process:
Lösemittelbasiertes Entfetten (Ethanol/Ethylacetat), alkalische Reinigung (Henkel Rido- line C72, Bad wurde auf einen Wert von 4,2 eingestellt entsprechend dem Henkel Protokoll, 60 0C, 60 sec.) gefolgt durch Trocknen mit Druckluft. Die gleiche Vorgehensweise wurde für die Aluminiumoberflächen verwendet.Solvent based degreasing (ethanol / ethyl acetate), alkaline cleaning (Henkel Rido- line C72, bath was adjusted to a value of 4.2 adjusted according to the protocol Henkel, 60 0 C, 60 sec.) Followed by drying with compressed air. The same procedure was used for the aluminum surfaces.
Dem Bindemittel wurden 5 Gew.-% einer polymeren Korrosionsschutzkomponente B wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben zugemischt, und in solch einer Schichtdicke auf der Metall plattenoberfläche mit Hilfe eines Rakels appliziert und in einem Ofen bei einer Spitzenmetalltemperatur von 171 0C (Ofentemperatur 181 bis 183 °C, 87 bis 120 sec) ausgehärtet, so dass sich eine Schichtdicke nach Trocknen von 5 bis 6 μm ergibt.The binder were mixed as indicated in the table below 5 wt .-% of a polymeric anticorrosion component B, and in such a film thickness on the metal plate surface with a doctor blade applied, and (in an oven at a peak metal temperature of 171 0 C furnace temperature 181 to 183 ° C, 87 to 120 sec), so that a layer thickness after drying of 5 to 6 microns results.
Die so beschichteten Platten wurden folgenden Tests unterworfen:The thus coated plates were subjected to the following tests:
Korrosionstests:Corrosion Test:
Salzsprühtest (SSK, DIN 50021) für heißverzinkten Stahl (HDG) Essigsaurer Salzsprühtest (ESS, ASTM B287) für Aluminium Klimawechseltest (KWT) (VDA-Test Blatt 621 - 415 Feb82) für HDG: Die Erscheinung der Oberfläche wurde wie die Suboberflächenmigration und die De- lamination des Lacks an der Ritzstelle untersucht.Salt Spray Test (SSK, DIN 50021) for Hot Galvanized Steel (HDG) Acetic Acid Salt Spray Test (ESS, ASTM B287) for Aluminum Climate Change Test (KWT) (VDA-Test Sheet 621 - 415 Feb82) for HDG: The appearance of the surface was examined, as was the sub-surface migration and the delamination of the paint at the scribe location.
Ergebnisse für KWT, SSK und ESS sind im Vergleich zu einer Blindprobe (keine poly- mere Korrosionsschutzkomponente B enthaltend) qualitativ verglichen. Legende für die Testmethode:Results for KWT, SSK and ESS are compared qualitatively in comparison to a blank (containing no polymeric corrosion protection component B). Legend for the test method:
A = Test in acrylatbasiertem Grundierlack P = Test in PUR-basiertem Grundierlack E = Test in epoxybasiertem GrundierlackA = test in acrylate-based primer P = test in PUR-based primer E = test in epoxy-based primer
Abkürzungen:Abbreviations:
AS Acrylsäure BG ButylglykolAS Acrylic acid BG Butylglycol
DMEA DimethylethanolaminDMEA dimethylethanolamine
HEA HydroxyethylacrylatHEA hydroxyethyl acrylate
IS ItaconsäureIS itaconic acid
LA Laurylacrylat (Mischung von Ci2-Ci4-Alkanolestem) MS MaleinsäureLA lauryl acrylate (mixture of C 2 -C 4 -alkanol esters) MS maleic acid
S StyrolS styrene
VAc VinylacetatVAc vinyl acetate
VPS Vinylphosphonsäure VPS vinylphosphonic acid
Polymere in wässriger Lösung zum Test im Acrylat-, bzw. PUR-basierten Grundierlack:Polymers in aqueous solution for testing in acrylate- or PUR-based primer varnish:
Polymerlösungen in organischen Lösemitteln zum Test im epoxy-basierten Grundierlack:Polymer solutions in organic solvents for testing in an epoxy-based primer:

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzung zur Beschichtung von metallischen Oberflächen enthaltend1. Composition for coating metallic surfaces containing
A 15 bis 70 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer Bindemittelkomponente;A 15 to 70 wt .-% based on the total weight of the composition of a binder component;
B 0,1 bis 40 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer Korrosionsschutzkomponente enthaltend mindestens ein Korro- sionsinhibitorpolymer erhältlich aus der Polymerisation mindestens der Monomeren der ZusammensetzungB 0.1 to 40 wt .-% based on the total weight of the composition of a corrosion protection component containing at least one corrosion inhibitor polymer obtainable from the polymerization of at least the monomers of the composition
B1 0,1 bis 95 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere zur Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers mindestens einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure,B1 from 0.1 to 95% by weight, based on the total amount of monomers used, of the formation of the corrosion inhibitor polymer of at least one ethylenically unsaturated monocarboxylic acid,
und mindestens ein Monomer ausgewählt aus B2 und B3, wobeiand at least one monomer selected from B2 and B3, wherein
B2 0,1 bis 70 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere zur Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers mindestens einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure der allgemeinen FormelB2 0.1 to 70 wt .-% based on the total amount of the monomers used to form the corrosion inhibitor polymer of at least one ethylenically unsaturated dicarboxylic acid of the general formula
(HOOC)R1C=CR2(COOH) (I), und/oder R1R2C=C(-(CH2)n-COOH)(COOH) (II),(HOOC) R 1 C = CR 2 (COOH) (I), and / or R 1 R 2 C = C (- (CH 2 ) n -COOH) (COOH) (II)
oder der entsprechenden Carbonsäureanhydride und/oder anderer hydrolisierbarer Derivate, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H oder einen geradkettigen oder verzweigten, optional substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen stehen oder im Falle von (I) R1 und R2 gemeinsamen für einen optional substituierten Alkylenrest mitor the corresponding carboxylic acid anhydrides and / or other hydrolyzable derivatives, wherein R 1 and R 2 independently of one another are H or a straight-chain or branched, optionally substituted alkyl radical having 1 to 20 C atoms or in the case of (I) R 1 and R 2 common for an optionally substituted alkylene radical
3 bis 20 C-Atomen stehen, und n für eine ganze Zahl von 0 bis 5 steht;3 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 5;
B3 0,1 bis 70 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere zur Bildung des Korrosionsinhibitorpolymers mindestens eines weiteren von B1 und B2 verschiedenen- ethylenisch ungesättigter Comonomeren;B3 from 0.1 to 70% by weight, based on the total amount of monomers used, of forming the corrosion inhibitor polymer of at least one further ethylenically unsaturated comonomer other than B1 and B2;
C 5 bis 84,9 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammenset- zung einer Lösemittelkomponente; D 0 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer vernetzbaren Komponente;C 5 to 84.9 wt .-% based on the total weight of the composition of a solvent component; D 0 to 30 wt .-% based on the total weight of the composition of a crosslinkable component;
E 0 bis 70 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung einer Pigment-/Füllstoffkomponente;E 0 to 70 wt .-% based on the total weight of the composition of a pigment / filler component;
F gegebenenfalls weitere KomponentenF optionally further components
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , wobei mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:2. A composition according to claim 1, wherein at least one of the following conditions is met:
R1, R2 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H und CH3;R 1 , R 2 are independently selected from the group consisting of H and CH 3 ;
die ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäure/-anhydrid B2 ist Maleinsäure oder deren Anhydrid;the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid / anhydride B2 is maleic acid or its anhydride;
die mindestens eine ethylenisch ungesättigte Monocarbonsäure B1 ist Ac- rylsäure oder Methacrylsäure.the at least one ethylenically unsaturated monocarboxylic acid B1 is acrylic acid or methacrylic acid.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine ethylenisch ungesättigte Comonomer B3 Phosphonsäure- und/oder Phosphorsäuregruppen aufweist.3. Composition according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one ethylenically unsaturated comonomer B3 phosphonic acid and / or phosphoric acid groups.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ethylenisch ungesättigten Comonomer B3 um Vi- nylphosphonsäure handelt.4. The composition according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is the ethylenically unsaturated comonomer B3 is nylphosphonic.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsinhibitorpolymer erhältlich ist aus der Polymerisation der Monomeren B1 , B2 oder B1 , B3 oder B1 , B2, B3.5. The composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the corrosion inhibitor polymer is obtainable from the polymerization of the monomers B1, B2 or B1, B3 or B1, B2, B3.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Korro- sionsinhibitorpolymer erhältlich ist aus der Polymerisation der Monomere B1, B2 und B3.6. A composition according to claim 5, characterized in that the corrosion inhibitor polymer is obtainable from the polymerization of the monomers B1, B2 and B3.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass B1 Acryl- säure, B2 Maleinsäure und B3 Vinylphosphonsäure ist. 7. A composition according to claim 6, characterized in that B1 is acrylic acid, B2 is maleic acid and B3 is vinylphosphonic acid.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsinhibitorpolymer erhältlich ist aus der Polymerisation der Monomeren der ZusammensetzungA composition according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the corrosion inhibitor polymer is obtainable from the polymerization of the monomers of the composition
-B1 30 - 70 Gew.-%-B1 30-70% by weight
-B2 0,5 - 65 Gew.-%-B2 0.5-65% by weight
-B3 0,2 - 65 Gew.-%.-B3 0.2-65% by weight.
9. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 die Schritte enthaltend9. A process for the preparation of a composition according to any one of claims 1 to 8 comprising the steps
a) Inkontaktbringen der Komponenten A, B, C und gegebenenfalls D, E und F unda) contacting the components A, B, C and optionally D, E and F and
b) Vermischen der Komponenten.b) mixing the components.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A in Schritt a) als Dispersion und Komponente B in Schritt a) als Lösung oder Emulsion zugeführt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the component A is fed in step a) as a dispersion and component B in step a) as a solution or emulsion.
11. Verfahren zum Beschichten einer metallischen Oberfläche die Schritte enthaltend:11. A method of coating a metallic surface comprising the steps of:
(a) Aufbringen einer Schicht auf die metallische Oberfläche einer Zusammen- Setzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8;(a) applying a layer to the metallic surface of a composition according to any one of claims 1 to 8;
(b) gegebenenfalls Vernetzen der aufgebrachten Schicht; und(b) optionally, crosslinking the applied layer; and
(c) Trocknen der Schicht.(c) drying the layer.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt (a) ein Vorbehandlungsschritt erfolgt.12. The method according to claim 11, characterized in that before step (a), a pretreatment step takes place.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt (a) kein Vorbehandlungsschritt erfolgt.13. The method according to claim 11, characterized in that before step (a) no pretreatment step takes place.
14. Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Schicht nach Trocknen mindestens eine Dicke von 3,1 μm aufweist. 14. The method according to claim 11 to 13, characterized in that the applied layer after drying has at least a thickness of 3.1 microns.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der metallischen Oberfläche um die Oberfläche von Eisen, Stahl, Zink, Aluminium, Magnesium, Zinn, Kupfer oder Legierungen davon handelt.15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that it is the surface of iron, steel, zinc, aluminum, magnesium, tin, copper or alloys thereof in the metallic surface.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Metalloberfläche um die Oberfläche von Metallblechen oder Metallbändern handelt.16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that it is the surface of metal sheets or metal strips in the metal surface.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Metallblech oder Metallband um eines ausgewählt aus der Gruppe von verzinktem Stahl, verzinntem Stahl, aluminiertem Stahl, Aluminium oder verzinktem Aluminium handelt.17. The method according to claim 16, characterized in that it is in the sheet metal or metal strip to one selected from the group of galvanized steel, tinned steel, aluminized steel, aluminum or galvanized aluminum.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Beschichtung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eine Elektrotauchlackierung aufgebracht wird.18. The method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that after coating with the composition according to one of claims 1 to 8, an electrocoating is applied.
19. Beschichtete metallische Oberfläche erhältlich aus einem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18.19. Coated metallic surface obtainable from a method according to one of claims 11 to 18.
20. Beschichtete metallische Oberfläche nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der metallischen Schicht um Eisen, Stahl, Zink, Aluminium, Magnesium, Zinn, Kupfer oder Legierungen davon handelt.20. Coated metallic surface according to claim 19, characterized in that the metallic layer is iron, steel, zinc, aluminum, magnesium, tin, copper or alloys thereof.
21. Beschichtete metallische Oberfläche nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Schicht nach Trocknen mindestens eine Dicke von 3,1 μm aufweist.21. Coated metallic surface according to claim 19 or 20, characterized in that the applied layer after drying has at least a thickness of 3.1 microns.
22. Beschichtete metallische Oberfläche nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , da- durch gekennzeichnet, dass aus dieser mindestens ein Formkörper ausgewählt aus der Gruppe von Teilen von Automobilkarosserien, LKW-Aufbauten, Verkleidungen für Haushaltsgeräte, Verkleidungen für technische Geräte, Bauelemente im Architekturbereich oder Möbeln hergestellt wird.22. A coated metallic surface according to any one of claims 19 to 21, character- ized in that from this at least one molded body selected from the group of parts of automobile bodies, truck bodies, linings for household appliances, cladding for technical equipment, components in the field of architecture or Furniture is made.
23. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Beschichtung von metallischen Oberflächen.23. Use of a composition according to any one of claims 1 to 8 for the coating of metallic surfaces.
24. Verwendung der Komponente B als Korrosionsschutzadditiv in einer Beschich- tungszusammensetzung. 24. Use of component B as a corrosion protection additive in a coating composition.
25. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Grundierlack.25. Use of a composition according to any one of claims 1 to 8 as a primer.
26. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundierlack beim Coil-Coating eingesetzt wird.26. Use according to claim 25, characterized in that the primer is used in coil coating.
27. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundierlack im atmosphärischen Korrosionsschutz eingesetzt wird. 27. Use according to claim 25, characterized in that the primer is used in atmospheric corrosion protection.
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