EP3877469A1 - Korrosionsschutzzusammensetzung basierend auf alkydharzen - Google Patents

Korrosionsschutzzusammensetzung basierend auf alkydharzen

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Publication number
EP3877469A1
EP3877469A1 EP19798098.0A EP19798098A EP3877469A1 EP 3877469 A1 EP3877469 A1 EP 3877469A1 EP 19798098 A EP19798098 A EP 19798098A EP 3877469 A1 EP3877469 A1 EP 3877469A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
composition
corrosion protection
composition according
test
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19798098.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Schulze
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.)
Sherwin Williams Coatings Deutschland GmbH
Original Assignee
Sika Technology AG
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
Application filed by Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Publication of EP3877469A1 publication Critical patent/EP3877469A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes

Definitions

  • the invention relates to a corrosion protection composition based on alkyd resins, which can be used as a coating, in particular as a protective coating for metal surfaces in building construction or in industrial plants.
  • Liquid anti-corrosion compositions based on alkyd resins which are used as coatings or paints, have long been state of the art.
  • Phenol-formaldehyde resins are described, for example, in DE 2038768 for use in aqueous paints which are used by the electrocoating process. It describes a water-dilutable polycondensate made from fatty acid esters, phenol-formaldehyde resin,
  • Phenol-formaldehyde resins are further described in EP 0 270 795 for the use of an aqueous binder composition as a primer for the corrosion protection of metallic and non-metallic objects.
  • a water-thinnable, oxidatively crosslinking carboxylated polybutadiene composition comprising non-water-miscible phenolic resin is described.
  • Alkyd resins which have improved performance in demanding Corrosion tests on metal substrates, especially in the "Resistance to salt spray” according to DIN EN ISO 9227 NSS or in the “Resistance to moisture” according to DIN EN ISO 6270-1, especially in the cross-cut test.
  • the invention relates to a corrosion protection composition
  • a corrosion protection composition comprising:
  • At least one alkyd resin AH preferably a urethane-modified alkyd resin
  • At least one corrosion protection pigment KP At least one corrosion protection pigment KP, the at least one corrosion protection pigment KP
  • At least one platelet-shaped corrosion protection pigment KPP in particular selected from the list consisting of iron mica, mica, zinc, aluminum and layered silicates, in particular talc and kaolinite, and / or
  • o is at least one active anti-corrosion pigment KPA
  • the corrosion protection composition contains at least: o microspheres, and / or
  • Formaldehyde resins preferably xylene-formaldehyde resins reacted with substituted phenols.
  • molecular weight means the molar mass (in grams per mole) of a molecule.
  • average molecular weight is the number average M n of an oligomeric or polymeric mixture of molecules, which is usually determined as standard using gel permeation chromatography (GPC) against polystyrene.
  • a substance or a composition is said to be “stable in storage” or “storable” if it can be stored at room temperature in a suitable container for a longer period of time, typically for at least 3 months to 6 months and more, without it being in its Application or use properties changed by storage to an extent relevant to their use.
  • room temperature A temperature of 23 ° C is referred to as "room temperature”.
  • the composition comprises at least one alkyd resin AH.
  • alkyd resin AH is preferably an alkyd resin AH as described under the term “alkyd resins” in Römpp Chemie Lexikon, online version, Georg Thieme Verlag, accessed on November 4, 2018.
  • They are preferably air and oxidative drying alkyd resins, in particular linseed oil, soybean oil, safflower oil or ricin alkyd resins.
  • the alkyd resins AH are preferably made from polyhydric alcohols,
  • Suitable unsaturated fatty acids are, for example, lauroleic acid
  • oleic acid octadecenoic acid
  • gadoleic acid eicosenoic acid
  • erucic acid docosenoic acid
  • ricinoleic acid (12-hydroxyoctadecenoic acid)
  • Linoleic acid octadecenoic acid
  • linolenic acid octadecatrienoic acid
  • elaeostearic acid eicosapentenoic acid or docosahexaenoic acid
  • vegetable and animal oils such as castor oil, dehydrated castor oil (castor oil), coconut oil, palm oil, peanut oil, cotton oil, soybean oil, soybean oil, soybean oil, soybean oil,
  • Sunflower oil OH sunflower oil, linseed oil, eruca-rich and low eruca rape oil, wood oil, oitica oil, lard, tallow, sperm oil and herring oil.
  • Suitable polyhydric alcohols are glycerol, pentaerythritol,
  • Trimethylolethane and trimethylolpropane Trimethylolethane and trimethylolpropane.
  • Suitable polyvalent carboxylic acids are phthalic acid, isophthalic acid, tetra- and hexahydrophthalic acid, methylenedomethylene and 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic acid and the corresponding anhydrides of these acids.
  • the oil or fatty acid used allows a division according to the fatty acid triacylglycerol content (oil content, oil length) into short-oil alkyd resins with ⁇ 40%, medium-oil alkyd resins with 40-60% and long-oil alkyd resins with> 60% triacylglycerol, based on solvent-free alkyd resin ( If necessary, convert the fatty acid content into triacylglycerol, factor approx. 1,045).
  • the alkyd resin AH is preferably a medium-oil or long-oil alkyd resin, particularly preferably a long-oil alkyd resin.
  • Alkyd resins AH with at least one modification component are preferably selected from the list consisting of natural resins, phenolic resins, acrylate resins, styrene, epoxy resins, silicone resins, vinyl toluene and isocyanates, in particular natural resins, phenolic resins, styrene, epoxy resins, silicone resins, vinyl toluene and isocyanates, most preferably with isocyanates .
  • Isocyanates are preferably urethane-modified alkyd resins.
  • the isocyanates used can be aliphatic isocyanates, in particular hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) and dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI).
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • H12MDI dicyclohexylmethane diisocyanate
  • the isocyanates used can also be aromatic
  • Isocyanates especially toluene diisocyanate (TDI) or
  • MDI Diphenylmethane diisocyanate
  • the isocyanates used are preferably aromatic isocyanates, particularly preferably MDI.
  • alkyd resins AH which are soluble in
  • organic solvents selected from the list consisting of white spirit, benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, particularly in white spirit, particularly preferred
  • the proportion of alkyd resin AH is 5-40% by weight, 10-30% by weight, 15-25% by weight, in particular 20-25% by weight, based on the total weight of the composition.
  • the composition comprises at least one anti-corrosion pigment KP.
  • This at least one corrosion protection pigment KP is at least one platelet-shaped corrosion protection pigment KPP and / or at least one active corrosion protection pigment KPA.
  • composition comprises a platelet-shaped corrosion protection pigment KPP, this is in particular selected from the list consisting of
  • Iron mica mica, zinc, aluminum and layered silicates, especially talc and kaolinite. Iron mica is particularly preferred.
  • the platelet-shaped anti-corrosion pigments preferably have an average diameter D50 with a range from 4 to 35 miti, more preferably from 4.5 to 30 miti, even more preferably from 5 to 25 miti.
  • Corrosion protection pigments such as those obtained by laser diffraction methods, indicate that 50% of the corrosion protection pigments have a diameter which is equal to or smaller than the respectively stated value.
  • Size distribution curve can be determined by laser diffractometry.
  • platelet-shaped pigments is advantageous for corrosion protection, since platelet-shaped pigments, unlike pigments with spherical or irregular geometries, have a barrier effect after application to the object to be protected against corrosion.
  • the proportion of platelet-shaped corrosion protection pigments KPP is 25-60% by weight, 25-50% by weight, 30-45% by weight, in particular 35-40% by weight, based on the total weight of the composition.
  • the proportion of platelet-shaped corrosion protection pigments is preferably 2-15% by weight, 3-10% by weight, in particular 3-8% by weight, based on the total weight of the
  • composition especially if the composition has microspheres.
  • composition comprises an active anti-corrosion pigment KPA, this is particularly selected from the list consisting of zinc dust, zinc oxide, zinc phosphate, calcium zinc phosphomolybdate, aluminum triphosphate,
  • Zinc iron phosphate strontium zinc phosphosilicate, calcium phosphosilicate, and zinc aluminum phosphate. It is particularly preferably zinc dust, zinc oxide and zinc phosphate, in particular zinc oxide. It is preferably an active corrosion protection pigment as described under the term “corrosion protection pigments” in Römpp Chemie Lexikon, online version, Georg Thieme Verlag, accessed on November 4, 2018.
  • the proportion of active corrosion protection pigment KPA is 2-20% by weight, 4-15% by weight, in particular 5-10% by weight, based on the
  • composition particularly preferably contains both at least one platelet-shaped corrosion protection pigment KPP and at least one active corrosion protection pigment KPA.
  • the composition comprises at least one dry substance. It is preferably a desiccant (also called desiccant) as described under the term “desiccants” in Römpp Chemie Lexikon, online version, Georg Thieme Verlag, accessed on 04 November 2018.
  • desiccant also called desiccant
  • They are preferably dry substances selected from the list consisting of salts of cobalt, zirconium, calcium, zinc, iron and manganese and mixtures thereof, in particular salts of zirconium and iron.
  • the proportion of dry substances is preferably 0.1-3% by weight, 0.3-2% by weight, in particular 0.5-1.6% by weight, based on the total weight of the
  • composition also includes microspheres and / or
  • Microspheres in the sense of the present invention are preferred
  • At least one gas includes pure gases and gas mixtures of two or more gases.
  • the at least one gas is preferably selected from air, carbon dioxide, oxygen, nitrogen, helium, neon, argon or xenon, any of them
  • Room temperature gaseous organic compounds such as
  • Hydrocarbons or halogenated hydrocarbons.
  • Hydrocarbons which are gaseous at room temperature are preferably C1-C5 hydrocarbons which are branched or unbranched (methane to pentane). Air, isobutane and isopentane are particularly preferred, most preferably isopentane.
  • Microspheres which have a single central cavity filled with gas / gases are preferred.
  • It is preferably closed-pore microspheres.
  • It is preferably expanded microspheres.
  • Preferred materials of the microspheres are natural and synthetic, in particular synthetic, polymers or copolymers, particularly preferably synthetic copolymers, most preferably cyanoacrylates and polylactides.
  • the density of the microspheres is preferably less than 100 kg / cm 3 .
  • the density of the microspheres is particularly preferably between 20 and 100 kg / cm 3 , most preferably between 20 and 50 kg / cm 3 .
  • the microspheres preferably have an average outer diameter D (0.5) of between 10 and 100 miti, preferably between 20-85 miti, particularly preferably between 25-65 miti.
  • mean outer diameter here preferably refers to the D (0.5) value of the cumulative volume distribution curve, in which 50% by volume of the particles have a diameter which is smaller than the value.
  • the mean outer diameter or the D (0.5) value is preferably by
  • a mean outer diameter D (0.5) of less than 10 miti is disadvantageous in that it significantly reduces the density of the
  • Composition is no longer guaranteed.
  • a mean outer diameter D (0.5) of more than 100 miti is disadvantageous in that the performance as a corrosion coating decreases as a result of the layer thicknesses of the corrosion coating.
  • Suitable microspheres are commercially available, for example under the brand name Expancel® from AkzoNobel. Examples include Akzo Nobel Expancel® 920 DE 40, D30 and Expancel® 920 DET 40, D25.
  • the proportion of microspheres is preferably 0.05-1% by weight, 0.1-0.9% by weight, 0.1-0.8% by weight, 0.1-0.7% by weight, 0.1-0.6% by weight, 0.1-0.5% by weight .-%, in particular 0.1 - 0.3 wt .-%, based on the total weight of the
  • a proportion of more than 1% by weight is disadvantageous in that the
  • composition has microspheres, this is especially for
  • Table 2 shows, for example, under consumption [g / m 2 ] (pm layer thickness dry / wet) in comparison of
  • compositions with (E4-E6) and without microspheres (E7-E9) show that compositions without microspheres have a significantly higher
  • Composition according to the invention at least one platelet-shaped
  • compositions according to the invention have a high density and thus a high density
  • compositions according to the invention containing at least one platelet-shaped corrosion protection pigment KPP are not just as good
  • Corrosion protection values but sometimes enables better performance, and this with less space.
  • Corrosion protection composition additionally at least one active
  • microspheres are also available in wall colors for the
  • compositions / systems with microspheres surprisingly meet the requirements of the
  • Corrosion protection tests as good as the compositions / systems without microspheres. This is shown, for example, by comparing Tables 5 and 6 and Tables 7 and 8, respectively.
  • Microspheres leads to an improvement in the tear-off values and the corrosion at the Ritz values in the test "Resistance to salt spray" on steel (preferably blasted). It was also surprisingly found that the use of microspheres improves the tear value after 10 d
  • the benzene hydrocarbon resin is preferably
  • reaction products of alkylated benzenes in particular m-xylene, with an excess of formaldehyde, in particular xylene-formaldehyde resins.
  • Such xylene-formaldehyde resins can be reacted, for example, with rosin, in particular esterified, or with substituted phenols.
  • the proportion of benzene hydrocarbon resins is preferably 0.1-1.5% by weight, 0.2-1.2% by weight, 0.2-1.0% by weight, 0.2-0.8% by weight, in particular 0.3-0.6% by weight, based on the Total weight of the composition.
  • Pendulum hardness according to König especially in the range of 25-35 seconds, can be obtained. This can be seen, for example, in Table 2 when E1, E2 and E3 are compared.
  • Benzene-hydrocarbon resins lead to an improvement in the cross-cut values and the tear-off values in the "Resistance to moisture" test on galvanized steel (washed). Washed substrates are more demanding surfaces than swept substrates.
  • the corrosion protection composition particularly preferably has microspheres and benzene hydrocarbon resins.
  • composition can also contain additives selected from the list consisting of defoamers, rheology additives, skin-preventing agents and color pigments.
  • the proportion of color pigments is preferably 1-15% by weight, 2-10% by weight, 3-8% by weight, in particular 3-5% by weight, based on the total weight of the composition.
  • composition preferably contains further fillers. Suitable
  • Fillers are, in particular, ground or precipitated calcium carbonates, which are optionally coated with fatty acids, in particular stearates, barites (heavy spades), quartz flours, quartz sands, dolomites, wollastonites,
  • the proportion of fillers is preferably 2-30% by weight, based on the total weight of the composition.
  • Suitable solvents are especially selected from the list consisting of acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, diisobutyl ketone,
  • the proportion of solvent is preferably 10-40% by weight, 15-35% by weight, in particular 18-30% by weight, based on the total weight of the
  • the composition preferably has less than 5% by weight, less than 2% by weight, less than 1% by weight, less than 0.5% by weight, in particular less than 0.1% by weight of water, based on the total weight the
  • the composition preferably consists of more than 80% by weight, more than 85% by weight, more than 90% by weight, more than 95% by weight, more than 98% by weight, more than 99% by weight. %, more than 99.5% by weight, in particular more than 99.9% by weight, based on the total weight of the composition, of:
  • At least one alkyd resin AH preferably a urethane-modified alkyd resin
  • at least one corrosion protection pigment KP the at least one corrosion protection pigment KP by at least one platelet-shaped corrosion protection pigment KPP, in particular selected from the list consisting of iron mica, mica, zinc, aluminum, layered silicates, in particular talc and kaolinite, and
  • KPA active corrosion protection pigment
  • -Benzene hydrocarbon resins especially xylene-formaldehyde resins, preferably xylene-formaldehyde resins reacted with substituted phenols,
  • defoamers rheology additives, anti-flare agents and color pigments.
  • the aforementioned constituents are preferably variants and quantities such as those described as preferred variants and quantities in the description.
  • composition is preferably stored in an airtight container.
  • a suitable container is, in particular, a barrel, a container, a bobbin, a bucket, a can, a bag, a canister or a bottle.
  • composition is stable on storage, which means that it can be stored in the respective container for several months to a year or longer before it is used, without its properties changing to an extent relevant to its use.
  • the invention further relates to a dried composition obtained from a composition as described above after drying the composition.
  • the composition can be applied as a coating on a surface, for example a flat surface, an inclined surface or on a surface overhead.
  • the composition is preferably applied by spraying, preferably with a spray pressure of more than 50 bar, in particular more than 100 bar. However, it can also be applied by pouring it onto a substrate and then spreading it flat over the desired layer thickness, for example by means of a roller, a brush or a brush.
  • the present invention relates to a method for applying the aforementioned composition as a coating to a substrate.
  • a substrate preferably the substrates listed below as preferred
  • coating is used both for a single “layer” from the applied composition and for a “coating structure” (also called “coating system” or “system”).
  • coating structure also called “coating system” or “system”.
  • the latter consists of one or more “layers”.
  • Such a “coating system” can, for example, consist of the following three “layers”; Primer, intermediate coat and top coat.
  • a layer preferably has a layer thickness (dry layer thickness) of 50-160 miti, 60-120 miti, in particular 80-100 miti.
  • a coating system preferably has a layer thickness
  • Another aspect of the invention relates to the use of the
  • Corrosion protection composition according to the invention as a coating, in particular as a primer, intermediate coating and
  • Top coat especially for construction and industrial applications. Possible uses are found in vehicles, loading areas, tanks, silos, shafts, pipelines, pipelines, machines or steel structures, for example of piers, wind turbines, bridges and cranes, in particular in steel structures, preferably bridges.
  • Suitable substrates which can be coated with the composition are in particular metals or alloys such as aluminum, copper, iron, steel, non-ferrous metals, including surface-finished metals or
  • Alloys such as galvanized or chromed metals. It is particularly preferably steel.
  • the aforementioned substrates are preferably substrates which are exposed to atmospheric stress.
  • water e.g. a sheet pile wall
  • the substrates mentioned above are preferably objects selected from the list consisting of vehicles, loading areas, tanks, silos, shafts, pipelines, pipelines, machines or steel structures, for example piers, wind turbines, bridges and cranes, in particular steel structures, preferably bridges.
  • the substrates can be pretreated before application, in particular by physical and / or chemical cleaning processes.
  • the coating is in particular a component of a corrosion coating - if necessary, a primer,
  • the corrosion protection composition according to the invention can represent the primer and / or the intermediate coating and / or the top coating of the corrosion coating.
  • two, in particular all, of the aforementioned layers consist of the corrosion protection composition according to the invention.
  • the layers of a composition not according to the invention can in particular be a composition based on a
  • composition selected from the list consisting of
  • a primer is applied to wet the surface, improve corrosion protection and a primer serves as an adhesion promoter for layers above.
  • the corrosion coating preferably consists of:
  • all of the aforementioned layers consist of the corrosion protection composition according to the invention
  • Another object of the invention is thus an article comprising the dried composition obtained from the use described. It is preferably an object mentioned above selected from the list consisting of vehicles, loading areas, tanks, silos, shafts, pipelines, pipelines, machines or steel structures, for example of piers, wind turbines, bridges and cranes, in particular steel structures, preferably bridges.
  • the present invention relates to such an article. It is preferably an object mentioned above selected from the list consisting of vehicles, loading areas, tanks, silos, shafts, pipelines, pipelines, machines or steel structures, for example piers,
  • composition according to the invention has advantageous properties: Grid cut values and tear-off values in the test “resistance to moisture” and / or in the test “resistance to salt spray” on galvanized steel (swept) of ⁇ 1, in particular 0, according to DIN EN ISO 9227 NSS ,
  • Pendulum hardness according to König (DIN EN ISO 1522); > 15, preferably 15-40, 20-40, in particular 25-35, in particular according to the method described in the example section.
  • the invention relates to the use of
  • Microspheres in anti-corrosion compositions for improvement: -The cross-cut values in the test "Resistance to salt spray" on galvanized steel (preferably swept); and or
  • the improvement relates to the comparison to the above
  • Composition that has no microspheres.
  • the aforementioned tests are preferably test methods in accordance with DIN EN ISO 6270-1 or DIN EN ISO 9227 NSS,
  • the invention relates to the use of
  • the improvement relates to the comparison to the above
  • composition containing no benzene hydrocarbon resins Composition containing no benzene hydrocarbon resins.
  • the aforementioned tests are preferably test methods in accordance with DIN EN ISO 6270-1 or DIN EN ISO 9227 NSS,
  • the example labeled "Ref.1" is a comparative example.
  • compositions E4 and E7 are
  • compositions particularly suitable as primers.
  • compositions E1-E3, E5 and E8 are identical to each compositions E1-E3, E5 and E8.
  • compositions particularly suitable as intermediate coatings.
  • compositions E6 and E9 are identical to The compositions E6 and E9.
  • compositions particularly suitable as top coatings.
  • Table 2 shows the savings due to the microspheres from the "Solid”, “Wet / dry density” and “Consumption” categories.
  • compositions without microspheres have a significantly higher consumption in terms of a dry layer thickness to get from 80 pm.
  • sample plates were produced in accordance with the requirements of DIN EN ISO 1522.
  • the measurement was carried out after storage for 28 days in a normal climate (23 ° C., 50% atmospheric humidity) and a dry layer thickness of 80 pm.
  • Particularly preferred values are in the range from 25 to 35 seconds.
  • the measured values can be seen in Table 2 under "Pendulum hardness".
  • total layer thickness was determined after seven days of conditioning at (23 ⁇ 2) ° C and (50 ⁇ 5)% relative humidity in accordance with DIN EN ISO 2808, method 7C.
  • Salt spray according to DIN EN ISO 9227 NSS (" Salt spray test “,” NSS “for” neutral salt spray "). System 3 values are superior to System 1 even in all of the previously mentioned areas.
  • Test procedure Test according to DIN EN ISO 9227 NSS
  • Adhesive tape Testa tape 4651
  • Adhesive tape Testa tape 4651 A comparison of Tables 5 and 6 or Tables 7 and 8 shows that the performance of the compositions / systems with microspheres meets the requirements despite the lower density and therefore achieves the same properties as the compositions / systems without microspheres.
  • system according to the invention surprisingly shows a greatly improved performance in system 8 of table 7 vs. System 11 in Table 8 regarding the cross cut (resistance to salt spray, (cross cut (DIN EN ISO 2409)), 0-1 vs. 3-4).
  • the system containing microspheres also surprisingly shows an improved performance in system 7 of table 7 vs. System 10 in Table 8 with regard to the tear value (resistance to salt spray, (tear value (DIN EN ISO 4624)), 6.6 vs. 5.7) and the corrosion at the scratch (corrosion at the scratch (DIN EN ISO 4628-8) ), 2.0 mm vs. 1.5 mm).
  • system containing microspheres surprisingly shows an improved performance in system 7 of table 5 vs.
  • System 10 in Table 6 regarding the tear value after 10 d reconditioning

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Korrosionsschutzzusammensetzung umfassend AIkydharze, Korrosionsschutzpigmente, wobei es sich um plättchenförmige Korrosionsschutzpigmente und/oder aktive Korrosionsschutzpigmente handelt, Trockenstoffe sowie Microsphären und/oder Benzolkohlenwasserstoffharze. Diese Korrosionsschutzzusammensetzungen verfügen über eine verbesserte Leistungsfähigkeit bei anspruchsvollen Korrosionstests auf Metallsubstraten.

Description

KORROSIONSSCHUTZZUSAMMENSETZUNG BASIEREND AUF
ALKYDHARZEN
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Korrosionsschutzzusammensetzung basierend auf Alkydharzen, welche als Beschichtung, insbesondere als Schutzbeschichtung für Metalloberflächen im Hochbau oder in industriellen Anlagen einsetzbar ist.
Stand der Technik
Flüssig applizierbare Korrosionsschutzzusammensetzungen basierend auf Alkydharzen, welche als Beschichtungen oder Anstriche eingesetzt werden, sind seit längerem Stand der Technik.
Ein grosses Problem der gängigen Korrosionsbeschichtungen basierend auf Alkydharzen ist ihre ungenügende Leistungsfähigkeit bei anspruchsvollen
Korrosionstests auf Metallsubstraten, insbesondere in der„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ nach DIN EN ISO 9227 NSS oder in der„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ nach DIN EN ISO 6270-1 , speziell im Gitterschnitt-Test.
Phenol-Formaldehydharze werden beispielsweise beschrieben in der DE 2038768 für die Verwendung in wässrigen Lacken, welche nach dem Elektrotauchlackier- verfahren zum Einsatz kommen. Beschrieben wird dort ein wasserverdünnbares Polykondensat aus Fettsäureestern, Phenol-Formaldehydharz,
Maleinsäureanhydrid und Polybutadienöl.
Phenol-Formaldehydharze werden weiter beschrieben in der EP 0 270 795 für die Verwendung einer wässrigen Bindemittelzusammensetzung als Grundierung für den Korrosionsschutz von metallischen und nicht metallischen Gegenständen. Beschrieben ist eine wasserverdünnbare oxidativ vernetzende carboxylierte Polybutadien-Zusammensetzung enthaltend nicht-wassermischbares Phenolharz.
Es besteht daher der Bedarf an Korrosionsbeschichtungen basierend auf
Alkydharzen, welche eine verbesserte Leistungsfähigkeit bei anspruchsvollen Korrosionstests auf Metallsubstraten, insbesondere in der„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ nach DIN EN ISO 9227 NSS oder in der„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ nach DIN EN ISO 6270-1 , speziell im Gitterschnitt-Test, aufweisen.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Korrosionsbeschichtungen basierend auf Alkydharzen zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Leistungsfähigkeit bei anspruchsvollen Korrosionstests auf Metallsubstraten aufweist, insbesondere in der„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ nach DIN EN ISO 9227 NSS oder in der„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ nach DIN EN ISO 6270-1 , speziell im Gitterschnitt-Test.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Zusammensetzung nach An- spruch 1 diese Aufgabe löst.
Weitere Aspekte der Erfindung sind Gegenstand weiterer unabhängiger An- sprüche. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Ge- genstand der abhängigen Ansprüche.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist eine Korrosionsschutzzusammensetzung umfassend:
- mindestens ein Alkydharz AH, bevorzugt ein Urethan-modifiziertes Alkydharz;
- mindestens ein Korrosionsschutzpigment KP, wobei es sich bei dem mindestens einen Korrosionsschutzpigment KP
o um mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP, insbesondere ausgewählt aus der Liste bestehend aus Eisenglimmer, Glimmer, Zink, Aluminium und Schichtsilikaten, insbesondere Talk und Kaolinit, und/oder
o um mindestens ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA handelt;
- mindestens ein Trockenstoff,
Die Korrosionsschutzzusammensetzung enthält mindestens: o Microsphären, und/oder
o Benzolkohlenwasserstoffharze, insbesondere Xylol-
Formaldehydharze, bevorzugt Xylol-Formaldehydharze umgesetzt mit substituierten Phenolen.
Unter„Molekulargewicht“ versteht man im vorliegenden Dokument die molare Masse (in Gramm pro Mol) eines Moleküls. Als„mittleres Molekulargewicht“ wird das Zahlenmittel Mn einer oligomeren oder polymeren Mischung von Molekülen bezeichnet, welches üblicherweise mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gegen Polystyrol als Standard bestimmt wird.
Als„lagerstabil“ oder„lagerfähig“ wird eine Substanz oder eine Zusammensetzung bezeichnet, wenn sie bei Raumtemperatur in einem geeigneten Gebinde während längerer Zeit, typischerweise während mindestens 3 Monaten bis zu 6 Monaten und mehr, aufbewahrt werden kann, ohne dass sie sich in ihren Anwendungs- oder Gebrauchseigenschaften durch die Lagerung in einem für ihren Gebrauch relevanten Ausmass verändert.
Als„Raumtemperatur“ wird eine Temperatur von 23°C bezeichnet.
Die Zusammensetzung umfasst mindestens ein Alkydharz AH.
Vorzugsweise handelt es sich um ein Alkydharz AH wie sie beschrieben sind unter dem Begriff„Alkydharze“ in Römpp Chemie Lexikon, online-Version, Georg Thieme Verlag, abgerufen am 04 November 2018.
Vorzugsweise handelt es sich um Luft- und oxidativ trocknende Alkydharze, insbesondere Leinöl-, Sojaöl-, Safloröl- oder Ricinen-Alkydharze.
Die Alkydharze AH werden vorzugsweise aus mehrwertigen Alkoholen,
mehrwertigen Carbonsäuren und ungesättigten Fettsäuren hergestellt.
Geeignete ungesättigten Fettsäuren sind beispielsweise Lauroleinsäure
(Dodecensäure), Myristoleinsäure (Tetradecensäure), Palmitoleinsäure
(Hexadecensäure), Ölsäure (Octadecensäure), Gadoleinsäure (Eicosensäure), Erucasäure (Docosensäure), Ricinolsäure (12-Hydroxy- octadecensäure), Linolsäure (Octadecensäure), Linolensäure (Octadecatriensäure), Elaeostearinsäure, Eicosapentensäure oder Docosahexaensäure, die in pflanzlichen und tierischen Ölen, wie Rizinusöl, dehydratisiertes Rizinusöl (Castor Oil), Kokosöl, Palmöl, Erdnussöl, Baumwollöl, Sojabohnenöl, Saffloröl,
Sonnenblumenöl, OH- Sonnenblumenöl, Leinöl, erucareiches und erucaarmes Rüböl, Holzöl, Oiticaöl, Schmalz, Talg, Spermöl und Heringsöl.
Beispiele geeigneter mehrwertiger Alkohole sind Glyzerin, Pentaerythrit,
Trimethylolethan und Trimethylolpropan.
Beispiele geeigneter mehrwertiger Carbonsäuren sind Phtalsäure, Isophtalsäure, Tetra- und Hexahydrophtalsäure, Methylendomethylen- und 3,6- Endomethylentetrahydrophtalsäure sowie die entsprechenden Anhydride dieser Säuren.
Das verwendete Öl bzw. die verwendete Fettsäure erlaubt eine Unterteilung nach dem Fettsäuretriacylglycerol-Gehalt (Ölgehalt, Öllänge) in kurzölige Alkydharze mit <40%, mittelölige Alkydharze mit 40-60% und langölige Alkydharze mit >60% Triacylglycerol, bezogen auf lösemittelfreies Alkydharz (Fettsäure-Gehalt ggf. in Triacylglycerol umrechnen, Faktor ca. 1 ,045). Vorzugsweise handelt es sich bei dem Alkydharz AH um ein mittelöliges oder langöliges Alkydharz, insbesondere bevorzugt um ein langöliges Alkydharz.
Bevorzugt sind Alkydharze AH mit mindestens einer Modifizierungskomponente ausgewählt aus der Liste bestehend aus Naturharze, Phenolharze, Acrylatharze, Styrol, Epoxidharze, Siliconharze, Vinyltoluol und Isocyanaten, insbesondere Naturharze, Phenolharze, Styrol, Epoxidharze, Siliconharze, Vinyltoluol und Isocyanaten, am meisten bevorzugt mit Isocyanaten.
Bei den vorgenannte Alkydharzen AH mit der Modifizierungskomponente
Isocyanate handelt es sich vorzugsweise um Urethan-modifizierte Alkydharze. Bei den verwendeten Isocyanaten kann es sich um aliphatische Isocyanate, insbesondere Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) und Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI) handeln.
Es kann sich bei den verwendeten Isocyanaten aber auch um aromatische
Isocyanate, insbesondere Toluoldiisocyanat (TDI) oder
Diphenylmethandiisocyanat (MDI), insbesondere MDI, handeln.
Vorzugsweise handelt es sich bei den verwendeten Isocyanaten um aromatische Isocyanate, besonders bevorzugt MDI.
Vorzugsweise handelt es sich um Alkydharzen AH welche löslich sind in
organischen Lösungsmittel ausgewählt aus der Liste bestehend aus Testbenzin, Benzol, Toluol, Xylol, Ethylacetat, Butylacetat, Aceton, Methylethylketon und Cyclohexanon, insbesondere in Testbenzin, besonders bevorzugt
entaromatisiertes Testbenzin gemäss DIN 51632-2: 2001-12.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Alkydharz AH 5 - 40 Gew.-%, 10 - 30 Gew.-%, 15 - 25 Gew.-%, insbesondere 20 - 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung umfasst mindestens ein Korrosionsschutzpigment KP. Bei diesem mindestens einen Korrosionsschutzpigment KP handelt es sich um mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP und/oder mindestens ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA.
Umfasst die Zusammensetzung ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP, ist dieses insbesondere ausgewählt aus der Liste bestehend aus
Eisenglimmer, Glimmer, Zink, Aluminium und Schichtsilikaten, insbesondere Talk und Kaolinit. Besonders bevorzugt handelt es sich um Eisenglimmer.
Die plättchenförmigen Korrosionsschutzpigmente haben vorzugsweise einen mittleren Durchmesser D50 mit einem Bereich von 4 bis 35 miti, weiter bevorzugt von 4,5 bis 30 miti, noch weiter bevorzugt von 5 bis 25 miti. Der Dso-Wert der Summenhäufigkeitsverteilung der erfindungsgemäßen
Korrosionsschutzpigmente, wie sie durch Laserbeugungsmethoden erhalten wird, gibt an, dass 50% der Korrosionsschutzpigmente einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der jeweils angegebene Wert ist. Die
Größenverteilungskurve kann durch Laserdiffraktometrie bestimmt werden.
Für den Korrosionsschutz ist die Verwendung von plättchenförmigen Pigmenten von Vorteil, da plättchenförmige Pigmente im Unterschied zu Pigmenten mit sphärischen oder irregulären Geometrien eine Barrierewirkung nach Aufbringung auf dem gegen Korrosion zu schützenden Gegenstand aufweisen.
Vorzugsweise handelt es sich um plättchenförmigen Korrosionsschutzpigmente wie sie beschrieben sind unter dem Begriff„Korrosionschutzpigmente“ in Römpp Chemie Lexikon, online-Version, Georg Thieme Verlag, abgerufen am 04
November 2018.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an plättchenförmigen Korrosionsschutzpigmenten KPP 25 - 60 Gew.-%, 25 - 50 Gew.-%, 30 - 45 Gew.-%, insbesondere 35 - 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Handelt es sich bei der Zusammensetzung um eine Zusammensetzung, welche als Deckbeschichtung eingesetzt wird, beträgt der Anteil an plättchenförmigen Korrosionsschutzpigmenten vorzugsweise 2 - 15 Gew.-%, 3 - 10 Gew.-%, insbesondere 3 - 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung, insbesondere wenn die Zusammensetzung Microsphären aufweist.
Umfasst die Zusammensetzung ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA, ist dieses insbesondere ausgewählt aus der Liste bestehend aus Zinkstaub, Zinkoxid, Zinkphosphat, Calciumzinkphosphomolybdat, Aluminiumtriphosphat,
Zinkeisenphosphat, Strontiumzinkphosphosilicat, Calciumphosphosilicat, und Zinkaluminiumphosphat. Besonders bevorzugt handelt es sich um Zinkstaub, Zinkoxid und Zinkphosphat, insbesondere Zinkoxid. Vorzugsweise handelt es sich um aktives Korrosionsschutzpigment wie sie beschrieben sind unter dem Begriff„Korrosionschutzpigmente“ in Römpp Chemie Lexikon, online-Version, Georg Thieme Verlag, abgerufen am 04 November 2018.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an aktivem Korrosionsschutzpigment KPA 2 - 20 Gew.-%, 4 - 15 Gew.-%, insbesondere 5 - 10 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Besonders bevorzugt enthält die Zusammensetzung sowohl mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP als auch mindestens ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA.
Die Zusammensetzung umfasst mindestens einen Trockenstoff. Vorzugsweise handelt es sich um ein Trockenstoff (auch Sikkativ genannt) wie sie beschrieben sind unter dem Begriff„Trockenstoffe“ in Römpp Chemie Lexikon, online-Version, Georg Thieme Verlag, abgerufen am 04 November 2018.
Vorzugsweise handelt es sich um Trockenstoffe ausgewählt aus der Liste bestehend aus Salzen von Kobalt, Zirkonium, Kalzium, Zink, Eisen und Mangan und Mischungen daraus, insbesondere Salzen von Zirkonium und Eisen.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Trockenstoffen 0.1 - 3 Gew.-%, 0.3 - 2 Gew.- %, insbesondere 0.5 - 1.6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung umfasst weiter Microsphären und/oder
Benzolkohlenwasserstoffharze.
„Microsphären” im Sinne der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise
Hohlkörper mit einem Hohlraumvolumen von mindestens 30%, insbesondere mindestens 50%, insbesondere mindestens 75% des Gesamtvolumens der einzelnen Microsphäre, welche in diesem Hohlraum mindestens ein Gas enthalten.
Der Ausdruck„mindestens ein Gas” umfasst reine Gase und Gasgemische aus zwei oder mehr Gasen.
Das mindestens eine Gas ist vorzugsweise ausgewählt aus Luft, Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Neon, Argon oder Xenon, beliebigen bei
Zimmertemperatur gasförmigen organischen Verbindungen wie
Kohlenwasserstoffen, oder auch halogenierten Kohlenwasserstoffen.
Bei Zimmertemperatur gasförmige Kohlenwasserstoffe sind vorzugsweise C1-C5- Kohlenwasserstoffe, welche verzweigt oder unverzweigt vorliegen (Methan bis Pentan). Besonders bevorzugt sind Luft, Isobutan und Isopentan, am meisten bevorzugt Isopentan.
Bevorzugt sind Microsphären, welche im Inneren einen einzigen mit Gas/Gasen gefüllten zentralen Hohlraum aufweisen.
Vorzugsweise handelt es sich um geschlossenporige Microsphären.
Vorzugsweise handelt es sich um expandierte Microsphären.
Bevorzugte Materialien der Microsphären sind natürliche und synthetische, insbesondere synthetische, Polymere oder Copolymere, besonders bevorzugt synthetische Copolymere, am meisten bevorzugt Cyanacrylate und Polylactide.
Die Dichte der Microsphären beträgt vorzugsweise weniger als 100 kg/cm3.
Besonders bevorzugt beträgt die Dichte der Microsphären zwischen 20 und 100 kg/cm3, höchst bevorzugt zwischen 20 und 50 kg/cm3.
Vorzugsweise weisen die Microsphären einen mittleren äusseren Durchmesser D(0.5) zwischen 10 und 100 miti, bevorzugt zwischen 20-85 miti, besonders bevorzugt zwischen 25-65 miti, auf.
Der Begriff "mittlerer äusserer Durchmesser" bezieht sich hier vorzugsweise auf den D(0.5) -Wert der kumulativen Volumenverteilungskurve, bei der 50 Vol.-% der Partikel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Wert ist. Der mittlere äussere Durchmesser oder der D(0.5)-Wert wird vorzugsweise durch
Laserdiffraktometrie bestimmt. Ein mittlerer äusserer Durchmesser D(0.5) von weniger als 10 miti ist dahingehend von Nachteil, dass dadurch eine signifikante Reduktion der Dichte der
Zusammensetzung nicht mehr gewährleistet ist.
Ein mittlerer äusserer Durchmesser D(0.5) von mehr als 100 miti ist dahingehend von Nachteil, dass dadurch die Leistungsfähigkeit als Korrosionsbeschichtung aufgrund der Schichtdicken der Korrosionsbeschichtung abnimmt.
Im Handel erhältlich sind geeignete Microsphären beispielsweise unter dem Markennamen Expancel® der Firma AkzoNobel. Beispielhaft zu nennen sind hier Akzo Nobel Expancel® 920 DE 40, D30 sowie Expancel® 920 DET 40, D25.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Microsphären 0.05 - 1 Gew.-%, 0.1 - 0.9 Gew.-%, 0.1 - 0.8 Gew.-%, 0.1 - 0.7 Gew.-%, 0.1 - 0.6 Gew.-%, 0.1 - 0.5 Gew.- %, insbesondere 0.1 - 0.3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung.
Ein Anteil von mehr als 1 Gew.-% ist dahingehend von Nachteil, dass die
Korrosionsschutzwirkung abnimmt.
Weist die Zusammensetzung Microsphären auf ist dies insbesondere zur
Reduktion des Verbrauchs vorteilhaft. In der Tabelle 2 ist beispielsweise unter Verbrauch [g/m2] (pm Schichtdicke trocken/nass) im Vergleich von
Zusammensetzungen mit (E4-E6) und ohne Microsphären (E7-E9) ersichtlich, dass Zusammensetzungen ohne Microsphären einen signifikant höheren
Verbrauch aufweisen, um eine Trockenschichtdicke von 80 pm zu erhalten.
Dieser Vorteil ist insbesondere dann besonders wichtig, wenn die
erfindungsgemässe Zusammensetzung mindestens ein plättchenförmiges
Korrosionsschutzpigment KPP aufweist. Dadurch weisen die erfindungsgemässen Zusammensetzungen eine hohe Dichte auf und führen somit einen hohen
Flächenverbrauch [g/m2]. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass erfindungsgemässe Zusammensetzungen enthaltend mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP nicht nur genauso gute
Korrosionsschutzwerte aufweist, sondern teilweise bessere Leistungen ermöglicht, und dies bei zusätzlich geringeren Flächenverbrauch.
Es kann daher vorteilhaft sein, wenn die Korrosionsschutzzusammensetzung mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP und
Microsphären aufweist. Vorzugsweise umfasst die
Korrosionsschutzzusammensetzung zusätzlich mindestens ein aktives
Korrosionsschutzpigment KPA.
Microsphären werden im Stand der Technik auch in Wandfarben für den
Innenraum, beispielsweise in Wohnräumen, eingesetzt und werden dort für ihre Eigenschaft zur Verbesserung der Wasserdampfdurchlässigkeit geschätzt. Dass der Einsatz solcher Microsphären in Korrosionsschutzzusammensetzungen, worin insbesondere die Sperrwirkung der plättchenförmigen Korrosionsschutzpigmente eine wichtige Rolle spielen kann, keinen nachteiligen Einfluss auf die
Korrosionsschutzwirkung hat, sondern im Gegenteil die Korrosionsschutzwirkung verbessert, ist überraschend.
Wie vorgehend erwähnt erfüllen Zusammensetzungen/Systeme mit Microsphären trotz tieferer Dichte überraschenderweise die Anforderungen der
Korrosionsschutzprüfungen genauso gut wie die Zusammensetzungen/Systeme ohne Microsphären. Dies zeigt beispielsweise der Vergleich der Tabellen 5 und 6, respektive Tabellen 7 und 8.
Überraschenderweise wurde weiter gefunden, dass die Verwendung von
Microsphären zu einer Verbesserung der Gitterschnitt-Werte im Test
„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (vorzugsweise gesweept) führt.
Überraschenderweise wurde auch gefunden, dass die Verwendung von
Microsphären zu einer Verbesserung der Abreisswert-Werte und der Korrosion am Ritz-Werte im Test„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf Stahl (vorzugsweise gestrahlt) führt. Weiter wurde überraschenderweise gefunden, dass die Verwendung von Microsphären zu einer Verbesserung des Abreisswerts nach 10 d
Rekonditionierung im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ auf Stahl
(vorzugsweise gestrahlt) führt.
Bei dem Benzolkohlenwasserstoffharz handelt es sich vorzugsweise um
Benzolkohlenwasserstoffharze wie sie beschrieben sind in Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band 2, 2. Auflage 1998", in Kapitel 2.1.3
Benzolkohlenwasserstoffharze, Seite 99-100, S. Hirzel Verlag, Stuttgart.
Vorzugsweise handelt es sich um wasserunlösliche
Benzolkohlenwasserstoffharze.
Vorzugsweise handelt es sich dabei um Umsetzungsprodukte von alkylierten Benzolen, insbesondere m-Xylol, mit einem Überschuss an Formaldehyd, insbesondere um Xylol-Formaldehydharze.
Solche Xylol-Formaldehydharze können beispielsweise mit Kolophonium umgesetzt, insbesondere verestert, werden oder mit substituierten Phenolen.
Besonders bevorzugt handelt es sich um Xylol-Formaldehydharze umgesetzt, insbesondere verestert, mit substituierten Phenolen.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Benzolkohlenwasserstoffharzen 0.1 - 1.5 Gew.-%, 0.2 - 1.2 Gew.-%, 0.2 - 1.0 Gew.-%, 0.2 - 0.8 Gew.-%, insbesondere 0.3 - 0.6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Ein solcher Anteil ist dahingehend von Vorteil, dass dadurch eine hohe
Pendelhärten nach König, insbesondere im Bereich von 25 - 35 Sekunden, erhalten werden. Dies ist beispielsweise in der Tabelle 2 im Vergleich von E1 , E2 und E3 ersichtlich.
Überraschenderweise wurde auch gefunden, dass die Verwendung von
Benzolkohlenwasserstoffharzen zu einer Verbesserung der Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ und im Test „Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (gesweept) führt. Überraschenderweise wurde weiter gefunden, dass die Verwendung von
Benzolkohlenwasserstoffharzen zu einer Verbesserung der Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ auf verzinktem Stahl (gewaschen) führt. Gewaschene Untergründe sind anspruchsvollere Oberflächen als gesweepte Untergründe.
Besonders bevorzugt weist die Korrosionsschutzzusammensetzung Microsphären und Benzol kohlenwasserstoffharze auf.
Die Zusammensetzung kann weiter Zusätze enthalten ausgewählt aus der Liste bestehend aus Entschäumern, Rheologieadditiven, Hautverhinderungsmitteln und Farbpigmenten.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Farbpigmenten 1 - 15 Gew.-%, 2 - 10 Gew.- %, 3 - 8 Gew.-%, insbesondere 3 - 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung weiter Füllstoffe. Geeignete
Füllstoffe sind insbesondere gemahlene oder gefällte Calciumcarbonate, welche gegebenenfalls mit Fettsäuren, insbesondere Stearaten, beschichtet sind, Baryte (Schwerspate), Quarzmehle, Quarzsande, Dolomite, Wollastonite,
Aluminiumhydroxide, Magnesiumhydroxide, Kieselsäuren inklusive hochdisperse Kieselsäuren aus Pyrolyseprozessen, Zemente, Gipse, Flugaschen, industriell hergestellte Russe, Graphit oder PVC-Pulver.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Füllstoffen 2 - 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Geeignete Lösemittel sind insbesondere ausgewählt aus der Liste bestehend aus Aceton, Methylethylketon, Methyl-n-propylketon, Diisobutylketon,
Methyl isobutylketon, Methyl-n-amylketon, Methylisoamylketon, Acetylaceton, Mesityloxid, Cyclohexanon, Methylcyclohexanon, Ethylacetat, Propylacetat, Butylacetat, n-Butylpropionat, Diethylmalonat, 1 -Methoxy-2-propylacetat, Ethyl-3- ethoxypropionat, Diisopropylether, Diethylether, Dibutylether,
Diethylenglykoldiethylether, Ethylenglykoldiethylether, Ethylengly- kolmonopropylether, Ethylenglykolmono-2-ethylhexylether, Acetale wie insbe- sondere Methylal, Ethylal, Propylal, Butylal, 2-Ethylhexylal, Dioxolan, Glycerol- formal oder 2,5,7, 10-Tetraoxaundecan (TOU), sowie Toluol, Xylol, Heptan, Octan, Naphtha, White Spirit, Petrolether, Benzin, weiterhin Methylenchlorid,
Propylencarbonat, Butyrolacton, N-Methylpyrrolidon oder N-Ethylpyrrolidon, insbesondere Butylacetat und Benzin, insbesondere Testbenzin, besonders bevorzugt entaromatisiertes Testbenzin gemäss DIN 51632-2: 2001 -12.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Lösungsmittel 10 - 40 Gew.-%, 15 - 35 Gew.- %, insbesondere 18 - 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung.
Vorzugsweise weist die Zusammensetzung weniger als 5 Gew.-%, weniger als 2 Gew.-%, weniger als 1 Gew.-%, weniger als 0.5 Gew.-%, insbesondere weniger als 0.1 Gew-% Wasser auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung. Dies ist dahingehend von Vorteil, dass durch das
Vorhandensein von Wasser gegebenenfalls vorhandene vorgehend genannte Trockenstoffe (Sikkative) nicht lagerstabil sind und somit die Lagerstabilität der Zusammensetzung verschlechtert wird. Weiter ist die Anwesenheit von Wasser im Fall von gleichzeitig vorhandenem Lösemittel, insbesondere von vorgehend als bevorzugt genannten Typen und Mengen von Lösemitteln, nachteilig.
Vorzugsweise besteht die Zusammensetzung zu mehr als 80 Gew.-%, mehr als 85 Gew.-%, mehr als 90 Gew.-%, mehr als 95 Gew.-%, mehr als 98 Gew.-%, mehr als 99 Gew.-%, mehr als 99,5 Gew.-%, insbesondere mehr als 99.9 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, aus:
-mindestens ein Alkydharz AH, bevorzugt ein Urethan-modifiziertes Alkydharz; -mindestens ein Korrosionsschutzpigment KP, wobei es sich bei dem mindestens einen Korrosionsschutzpigment KP um mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP, insbesondere ausgewählt aus der Liste bestehend aus Eisenglimmer, Glimmer, Zink, Aluminium, Schichtsilikaten, insbesondere Talk und Kaolinit, und
um mindestens ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA handelt;
-mindestens einen Trockenstoff
-Microsphären
-Benzolkohlenwasserstoffharze, insbesondere Xylol-Formaldehydharze, bevorzugt Xylol-Formaldehydharze umgesetzt mit substituierten Phenolen,
-gegebenenfalls Lösungsmittel
-gegebenenfalls Füllstoffe
-gegebenenfalls Entschäumer, Rheologieadditive, Flautverhinderungsmittel und Farbpigmente.
Bei den vorgenannten Bestandteilen handelt es sich vorzugsweise um solche Varianten und Mengen, wie sie in der Beschreibung als bevorzugte Varianten und Mengen ausgeführt sind.
Die Zusammensetzung wird vorzugsweise in einem luftdichten Gebinde gelagert. Ein geeignetes Gebinde ist insbesondere ein Fass, ein Container, ein Flobbock, ein Eimer, eine Büchse, ein Beutel, ein Kanister oder eine Flasche. Die
Zusammensetzung ist lagerstabil, das heisst, dass sie vor ihrer Anwendung während mehreren Monaten bis zu einem Jahr und länger im jeweiligen Gebinde aufbewahrt werden können, ohne dass sich ihre Eigenschaften in einem für ihren Gebrauch relevanten Ausmass verändern.
Durch Kontakt mit der Luft beginnt die Aushärtung durch oxidative Vernetzung an der Oberfläche der Zusammensetzung und ein Verdunsten der Lösungsmittel. Die Summe der beiden Vorgänge wird als Trocknung bezeichnet.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine getrocknete Zusammensetzung, erhalten aus einer Zusammensetzung, wie sie vorhergehend beschrieben worden ist, nach der Trocknung der Zusammensetzung. Bei der Applikation kann die Zusammensetzung als Beschichtung auf eine Fläche, beispielsweise eine ebene Fläche, geneigte Fläche oder auf eine Fläche über Kopf appliziert werden. Vorzugsweise wird die Zusammensetzung durch Spritzen appliziert, vorzugsweise mit einem Spritzdruck von mehr als 50 bar, insbesondere mehr als 100 bar. Sie kann jedoch auch appliziert werden, indem sie auf ein Substrat gegossen und anschliessend flächig bis zur erwünschten Schichtdicke verteilt wird, beispielsweise mittels einer Rolle, einer Bürste oder einem Pinsel.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Applikation der vorgehend genannten Zusammensetzung als Beschichtung auf ein Substrat. Vorzugsweise handelt es sich um die nachfolgend als bevorzugt aufgeführte Substrate
Im vorliegenden Dokument wird der Begriff„Beschichtung“ sowohl für eine einzelne„Schicht“ aus der aufgetragenen Zusammensetzung als auch für einen „Beschichtungsaufbau“ (auch„Beschichtungssystem“ oder„System“ genannt) verwendet. Letzterer besteht aus einem oder mehrerer„Schichten“. Ein solches „Beschichtungssystem“ kann beispielsweise aus den folgenden drei„Schichten“ bestehen; Grundierung, Zwischenbeschichtung und Deckbeschichtung (Top-coat).
Vorzugsweise weist eine Schicht eine Schichtdicke (Trockenschichtdicke) von 50- 160 miti, 60-120 miti, insbesondere 80-100 miti, auf.
Vorzugsweise weist ein Beschichtungssystem eine Schichtdicke
(Trockenschichtdicke) von 50-400 miti, 100-320 miti, insbesondere 200-240 miti, auf.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der
erfindungsgemässen Korrosionsschutzzusammensetzung als Beschichtung, insbesondere als Grundierung (Primer), Zwischenbeschichtung und
Deckbeschichtung (Top-Coat), insbesondere für Bau- und Industrieanwendungen. Mögliche Verwendungen finden sich bei Fahrzeugen, Ladeflächen, Tanks, Silos, Schächten, Rohrleitungen, Pipelines, Maschinen oder Stahlkonstruktionen, beispielsweise von Piers, Windkraftanlagen, Brücken und Kranen, insbesondere bei Stahlkonstruktionen, bevorzugt Brücken.
Geeignete Substrate, welche mit der Zusammensetzung beschichtet werden können, sind insbesondere Metalle oder Legierungen wie Aluminium, Kupfer, Eisen, Stahl, Buntmetalle, inklusive oberflächenveredelte Metalle oder
Legierungen wie verzinkte oder verchromte Metalle. Besonders bevorzugt handelt es sich um Stahl.
Vorzugsweise handelt es sich bei den vorgenannten Substraten, insbesondere Metallen oder Legierungen, um atmosphärisch belastete Substrate.
Unter dem Begriff„atmosphärisch belastet“ werden vorzugsweise
Substrate/Objekte verstanden, welche durch Luftverunreinigungen und die
Witterung belastet werden.
Vorzugsweise handelt es sich nicht um Substrate/Objekte, welche einer
Immersionsbelastung ausgesetzt sind, insbesondere durch Chemikalien
(beispielsweise Innenbeschichtungen von Pipelines) oder Wasser (beispielsweise bei einer Spundwand).
Vorzugsweise handelt es sich bei den vorgehend erwähnten Substraten um Objekten ausgewählt aus der Liste bestehend Fahrzeugen, Ladeflächen, Tanks, Silos, Schächten, Rohrleitungen, Pipelines, Maschinen oder Stahlkonstruktionen, beispielsweise von Piers, Windkraftanlagen, Brücken und Kranen, insbesondere Stahlkonstruktionen, bevorzugt Brücken.
Die Substrate können bei Bedarf vor dem Applizieren vorbehandelt werden, insbesondere durch physikalische und/oder chemische Reinigungsverfahren.
Die Beschichtung ist insbesondere Bestandteil einer Korrosionsbeschichtung um- fassend - gegebenenfalls eine Grundierung,
- gegebenenfalls einer oder mehrerer Lagen einer Zwischenbeschichtung,
- und gegebenenfalls eine Deckbeschichtung (Top Coat).
Die erfindungsgemässe Korrosionsschutzzusammensetzung kann dabei die Grundierung und/oder die Zwischenbeschichtung und/oder die Deckbeschichtung der Korrosionsbeschichtung darstellen.
Besonders bevorzugt bestehen zwei, insbesondere alle der vorgenannten Schichten aus der erfindungsgemässen Korrosionsschutzzusammensetzung.
Bei den Schichten aus einer nicht-erfindungsgemässen Zusammensetzung kann es sich insbesondere um eine Zusammensetzung basierend auf einer
Zusammensetzung ausgewählt aus der Liste bestehend aus
Acrylatzusammensetzungen, Alkydharzen, Epoxyzusammensetzungen,
Polyurethanzusammensetzungen und Polyharnstoffzusammsetzungen handeln.
Eine Grundierung wird aufgetragen, um den Untergrund zu benetzen, den Korrosionsschutz zu verbessern und eine Grundierung dient als Haftvermittler für oberliegende Schichten.
Vorzugsweise besteht die Korrosionsbeschichtung aus:
-einer Grundierung,
-einer oder mehrerer, insbesondere einer, Zwischenbeschichtung,
-einer Deckbeschichtung (Top Coat).
Besonders bevorzugt bestehen alle der vorgenannten Schichten aus der erfindungsgemässen Korrosionsschutzzusammensetzung
Aus der vorgenannten Verwendung der Korrosionsschutzzusammensetzung entsteht ein Artikel. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist somit ein Artikel umfassend die getrocknete Zusammensetzung, erhalten aus der beschriebenen Verwendung. Vorzugsweise handelt es sich um ein vorgehend genanntes Objekt ausgewählt aus der Liste bestehend aus Fahrzeugen, Ladeflächen, Tanks, Silos, Schächten, Rohrleitungen, Pipelines, Maschinen oder Stahlkonstruktionen, beispielsweise von Piers, Windkraftanlagen, Brücken und Kranen, insbesondere Stahlkonstruktionen, bevorzugt Brücken.
Aus dem vorgehend genannten Verfahren oder aus der Applikation und
Aushärtung der Zusammensetzung wird ein Artikel erhalten. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen solchen Artikel. Vorzugsweise handelt es sich um ein vorgehend genanntes Objekt ausgewählt aus der Liste bestehend aus Fahrzeugen, Ladeflächen, Tanks, Silos, Schächten, Rohrleitungen, Pipelines, Maschinen oder Stahlkonstruktionen, beispielsweise von Piers,
Windkraftanlagen, Brücken und Kranen, insbesondere Stahlkonstruktionen, bevorzugt Brücken.
Die erfindungsgemässe Zusammensetzung weist vorteilhafte Eigenschaften auf: -Gitterschnitt-Werte und Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ und/oder im Test„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (gesweept) von <1 , insbesondere 0, gemäss DIN EN ISO 9227 NSS,
insbesondere wie sie im Beispielteil beschrieben.
-Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen
Feuchtigkeit“ auf verzinktem Stahl (gewaschen) von <1 , insbesondere 0, gemäss DIN EN ISO 6270-1 , insbesondere wie sie im Beispielteil beschrieben.
-Abreisswert-Werte und/oder der Korrosion am Ritz-Werte im Test„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf Stahl (vorzugsweise gestrahlt) von <1 , insbesondere 0, gemäss DIN EN ISO 9227 NSS, insbesondere wie sie im Beispielteil beschrieben.
Pendelhärte nach König (DIN EN ISO 1522); > 15, vorzugsweise 15 - 40, 20 - 40, insbesondere 25 - 35, insbesondere nach dem im Beispielteil beschriebenen Verfahren.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung von
Microsphären in Korrosionsschutzzusammensetzungen, wie sie vorgehend erwähnt wurden, zur Verbesserung: -der Gitterschnitt-Werte im Test„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (vorzugsweise gesweept); und/oder
-der Abreisswert-Werte und/oder der Korrosion am Ritz-Werte im Test
„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf Stahl (vorzugsweise gestrahlt);
und/oder
-des Abreisswerts nach 10 d Rekonditionierung im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ auf Stahl (vorzugsweise gestrahlt).
Die Verbesserung bezieht sich auf den Vergleich zu einer vorgenannten
Zusammensetzung, welche keine Microsphären aufweist.
Vorzugsweise handelt es sich bei den vorgenannten Tests um Testverfahren gemäss nach DIN EN ISO 6270-1 , respektive DIN EN ISO 9227 NSS,
insbesondere wie sie im Beispielteil beschrieben sind.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung von
Benzolkohlenwasserstoffharzen in Korrosionsschutzzusammensetzungen, wie sie vorgehend erwähnt wurden, zur Verbesserung:
-der Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ und/oder im Test„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (gesweept); und/oder
-der Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ auf verzinktem Stahl (gewaschen).
Die Verbesserung bezieht sich auf den Vergleich zu einer vorgenannten
Zusammensetzung, welche keine Benzolkohlenwasserstoffharze aufweist.
Vorzugsweise handelt es sich bei den vorgenannten Tests um Testverfahren gemäss nach DIN EN ISO 6270-1 , respektive DIN EN ISO 9227 NSS,
insbesondere wie sie im Beispielteil beschrieben sind.
Beispiele
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele aufgeführt, welche die beschriebene Erfindung näher erläutern sollen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Verwendete Substanzen:
Tabelle 1 Herstellung von Alkydharz-Zusammensetzunqen:
Beispiele E1 - E9 sowie Ref.1 :
Für jedes Beispiel wurden die in der Tabellen 1 angegebenen Inhaltsstoffe der Harz-Komponente in den in der Tabelle 2 angegebenen Mengen (in
Gewichtsteilen) mittels eines Labordisolver (Disperlux IP yellow 075, Disperlux (Deutschland)) vermischt und luftdicht aufbewahrt.
Das mit„Ref.1“ bezeichnete Beispiel ist ein Vergleichsbeispiel.
Die mit„E“ bezeichneten Beispiele sind erfindungsgemässe Beispiele.
Bei den Zusammensetzungen E4 und E 7 handelt es sich um
Zusammensetzungen insbesondere geeignet als Grundierungen.
Bei den Zusammensetzungen E1 -E3, E5 und E8 handelt es sich um
Zusammensetzungen insbesondere geeignet als Zwischenbeschichtungen.
Bei den Zusammensetzungen E6 und E9 handelt es sich um
Zusammensetzungen insbesondere geeignet als Deckbeschichtungen.
In der Tabelle 2 sind aus den Rubriken„Festkörper“,„Nass-/Trockendichte“ und „Verbrauch“ die Einsparungen aufgrund der Microsphären ersichtlich.
Beispielsweise ist unter Verbrauch [g/m2] (pm Schichtdicke trocken/nass) im Vergleich von Zusammensetzungen mit (E4-E6) und ohne Microsphären (E7-E9) ersichtlich, dass Zusammensetzungen ohne Microsphären einen signifikant höheren Verbrauch aufweisen, um eine Trockenschichtdicke von 80 pm zu erhalten.
Probenherstellung für Prüfungen der Pendelhärte nach König
Die Herstellung der Probenplatten (Glas) erfolgte gemäß den Vorgaben der DIN EN ISO 1522. Die Messung erfolgte nach einer Lagerung von 28 Tagen bei Normalklima (23°C, 50% Luftfeuchtigkeit) und einer Trockenschichtdicke von 80 pm. Besonders bevorzugte Werte liegen im Bereich von 25 - 35 Sekunden. Die Messwerte sind in der Tabelle 2 unter„Pendelhärte“ ersichtlich.
Tabelle 2, *in Gewichtsprozent
Probenherstellunq für Prüfungen im Trockenfilmzustand sowie Prüfverfahren im Trockenfilmzustand
Die Herstellung der Probenplatten erfolgte gemäß den Vorgaben der DIN EN ISO 12944-5. Die Trockenschichtdicke („Gesamtschichtdicke“) wurde nach sieben Tagen Konditionierung bei (23 ± 2)°C und (50 ± 5)% relativer Luftfeuchte nach DIN EN ISO 2808, Verfahren 7C, bestimmt.
Folgende Systemaufbauten wurden in die Beständigkeitsprüfungen gemäß DIN EN ISO 12944-5 einbezogen:
System 1 : stückverzinkte Stahlbleche, gesweept Sollschichtdicke
1 x E1 (100 pm)
1 x E1 (100 pm) System 2: stückverzinkte Stahlbleche, gesweept Sollschichtdicke
1 x Ref.1 (100 pm)
1 x Ref.1 (100 pm)
System 3: stückverzinkte Stahlbleche, gesweept Sollschichtdicke
1 x E5 (100 pm)
1 x E5 (100 pm)
System 4: stückverzinkte Stahlbleche, gewaschen Sollschichtdicke
1 x E1 (100 pm)
1 x E1 (100 pm)
System 5: stückverzinkte Stahlbleche, gewaschen Sollschichtdicke
1 x Ref.1 (100 pm)
1 x Ref.1 (100 pm)
Tabelle 3
System 4
System 5
Tabelle 4, 1 ) Sandwichmethode mit 20mm“dolly size”, 2) mit 15° Winkel gemäss der Vorgängerversion dieses Standards, "nd" = nicht bestimmt. NDFT (Nominal Dry Film Thickness) = Soll-Schichtdicke trocken, DFT (Dry Film Thickness) = Ist-Schichtdicke trocken = applizierte und geprüfte Schichtdicke.
Der Vergleich der Systeme 1 - 3 in der Tabelle 3 zeigt die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemässen Zusammensetzungen/Systeme gegenüber der Referenzzusammensetzung Ref.1 auf gesweeptem
stückverzinktem Stahlblech („sweepen“, Strahlen mit vermindertem Druck).
Die Systeme 1 und 3 weisen bessere Werte für den Gitterschnitt („Cross-Cut“, Wert („Value“) sowie Bruchbild („Nature of failure“) und den Abreisswert („Pull- off test“, Wert („Value“) sowie Bruchbild („Nature of failure“) auf. Dies sowohl für den Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ nach ISO 6270-1
(„Condensation test“) als auch für den Test„Beständigkeit gegen
Salzsprühnebel“ nach DIN EN ISO 9227 NSS („Salt spray test“,„NSS“ für „neutraler Salzsprühnebel“). Die Werte von System 3 sind sogar in allen vorgehend erwähnten Bereichen denjenigen von System 1 überlegen.
Auch auf gewaschenem (SikaCor® Wash, Sika Deutschland) stückverzinktem Stahlblech zeigt der Vergleich der Systeme 4 und 5 im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ in der Tabelle 4 die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemässen Zusammensetzungen/Systeme gegenüber der
Referenzzusammensetzung Ref.1.
Das System 4 erreicht bessere Werte für den Gitterschnitt („Cross-Cut“) und den Abreisswert („Pull-off test“, Wert („Value“) sowie Bruchbild („Nature of failure“).
System 6: Stahlbleche, handentrostet Sollschichtdicke
1 x E4 (80 pm)
1 x E5 (80 pm)
1 x E6 (80 pm)
ermittelte Gesamtschichtdicke: (243 ± 10) pm
System 7: Stahlbleche, gestrahlt Sollschichtdicke
1 x E4 (80 pm) 1 x E5 (100 miti)
1 x E6 (100 mhh)
ermittelte Gesamtschichtdicke: (285 ± 15) mm System 8: stückverzinkte Stahlbleche, gesweept Sollschichtdicke 1 x E5 (100 miti)
1 x E5 (100 miti)
ermittelte Gesamtschichtdicke: (223 ± 10) miti System 9: Stahlbleche, handentrostet Sollschichtdicke
1 x E7 (80 miti)
1 x E8 (80 miti)
1 x E9 (80 miti)
ermittelte Gesamtschichtdicke: (233 ± 10) miti
System 10: Stahlbleche, gestrahlt Sollschichtdicke
1 x E7 (80 miti)
1 x E8 (100 miti)
1 x E9 (100 miti)
ermittelte Gesamtschichtdicke: (285 ± 11 ) miti
System 11 : stückverzinkte Stahlbleche, gesweept Sollschichtdicke 1 x E8 (100 pm)
1 x E8 (100 pm)
ermittelte Gesamtschichtdicke: (212 ± 10) pm
Beständigkeit gegen Feuchtigkeit (kontinuierliche Kondensation)
Prüfverfahren: Prüfung nach DIN EN ISO 6270-1
Belastungsdauer: 240 h (System 1 ) 480 h (System 2) 720 h (System 3)
Tabelle 5: Prüfergebnisse Feuchtigkeitsbeständigkeit Beständigkeit gegen Salzsprühnebel
Prüfverfahren: Prüfung nach DIN EN ISO 9227 NSS
Belastungsdauer: 480 h (System 1 ) 720 h (System 2) 1440 h (System 3)
Tabelle 7: Prüfergebnisse Salzsprühnebelbeständigkeit, * verwendetes
Klebeband: Tesaband 4651
Klebeband: Tesaband 4651 Der Vergleich der Tabellen 5 und 6, respektive Tabellen 7 und 8, zeigt, dass die Performance der Zusammensetzungen/Systeme mit Microsphären trotz tieferer Dichte die Anforderungen erfüllt und daher dieselben Eigenschaften wie die Zusammensetzungen/Systeme ohne Microsphären erreichen.
Weiter zeigt das erfindungsgemässe System überraschenderweise eine stark verbesserte Performance in System 8 der Tabelle 7 vs. System 11 in der Tabelle 8 bezüglich dem Gitterschnitt (Beständigkeit gegen Salzsprühnebel, (Gitterschnitt (DIN EN ISO 2409)), 0-1 vs. 3-4).
Auch zeigt das System enthaltend Microsphären überraschenderweise eine verbesserte Performance in System 7 der Tabelle 7 vs. System 10 in der Tabelle 8 bezüglich dem Abreisswert (Beständigkeit gegen Salzsprühnebel, (Abreißwert (DIN EN ISO 4624)), 6,6 vs. 5,7) sowie der Korrosion am Ritz (Korrosion am Ritz (DIN EN ISO 4628-8)), 2,0 mm vs. 1 ,5 mm).
Zusätzlich zeigt das System enthaltend Microsphären überraschenderweise eine verbesserte Performance in System 7 der Tabelle 5 vs. System 10 in der Tabelle 6 bezüglich dem Abreisswert nach 10 d Rekonditionierung
(Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, (Abreißwert (DIN EN ISO 4624)), 4.4 vs. 3.5).

Claims

Patentansprüche:
1. Korrosionsschutzzusammensetzung umfassend
- mindestens ein Alkydharz AH, bevorzugt ein Urethan-modifiziertes Alkydharz;
- mindestens ein Korrosionsschutzpigment KP, wobei es sich bei dem mindestens einen Korrosionsschutzpigment KP
o um mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP, insbesondere ausgewählt aus der Liste bestehend aus Eisenglimmer, Glimmer, Zink, Aluminium und Schichtsilikaten, insbesondere Talk und Kaolinit, und/oder
o um mindestens ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA
handelt;
- mindestens einen Trockenstoff,
- wobei die Korrosionsschutzzusammensetzung weiter
o Microsphären, und/oder
o Benzolkohlenwasserstoffharze, insbesondere Xylol- Formaldehydharze, bevorzugt Xylol-Formaldehydharze umgesetzt mit substituierten Phenolen, enthält.
2. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen Alkydharz AH um ein Urethan- modifiziertes Alkydharz handelt, insbesondere handelt es sich bei den verwendeten Isocyanaten um aromatische Isocyanate, bevorzugt um Toluoldiisocyanat (TDI) oder Diphenylmethandiisocyanat (MDI), am meisten bevorzugt um MDI.
3. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Anteil an Alkydharz AH 5 - 40 Gew.-%, 10 - 30 Gew.-%, 15 - 25 Gew.-%, insbesondere 20 - 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, beträgt.
4. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Anteil an plättchenförmigen
Korrosionsschutzpigmenten KPP 25 - 60 Gew.-%, 25 - 50 Gew.-%, 30 - 45 Gew.-%, insbesondere 35 - 40 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung, beträgt.
5. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Anteil an aktivem
Korrosionsschutzpigment KPA 2 - 20 Gew.-%, 4 - 15 Gew.-%, insbesondere 5 - 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung, beträgt.
6. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung sowohl mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP als auch
mindestens ein aktives Korrosionsschutzpigment KPA, enthält.
7. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Microsphären einen mittleren äusseren Durchmesser D (0.5) zwischen 10 und 100 miti, bevorzugt zwischen 20-85 miti, besonders bevorzugt zwischen 25-65 miti, aufweisen.
8. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Anteil an Microsphären 0.05 - 1 Gew.-%,
0.1 - 0.5 Gew.-%, insbesondere 0.1 - 0.3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, beträgt.
9. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzzusammensetzung mindestens ein plättchenförmiges Korrosionsschutzpigment KPP und Microsphären aufweist.
10. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass es sich bei dem
Benzolkohlenwasserstoffharz um Xylol-Formaldehydharze umgesetzt mit substituierten Phenolen, handelt.
11. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass beträgt der Anteil an
Benzolkohlenwasserstoffharzen 0.1 - 1.5 Gew.-%, 0.2 - 1.2 Gew.-%, 0.2 - 1.0 Gew.-%, 0.2 - 0.8 Gew.-%, insbesondere 0.3 - 0.6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, beträgt.
12. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzzusammensetzung Microsphären und Benzolkohlenwasserstoffharze aufweist.
13. Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung weniger als 5 Gew.- %, weniger als 2 Gew.-%, weniger als 1 Gew.-%, weniger als 0.5 Gew.- %, insbesondere weniger als 0.1 Gew-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, aufweist.
14. Verwendung einer Zusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 als Beschichtung, insbesondere als Grundierung (Primer),
Zwischenbeschichtung und Deckbeschichtung (Top-Coat), insbesondere für Bau- und Industrieanwendungen.
15. Verfahren zur Applikation der Zusammensetzung Ansprüche 1 bis 13 als Beschichtung auf ein Substrat, insbesondere handelt es sich bei dem Substrat um Stahl.
16. Artikel erhalten aus einem einer Verwendung gemäss Anspruch 14 oder einem Verfahren gemäss Anspruch 15.
17. Verwendung von Microsphären in Korrosionsschutzzusammensetzungen, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 13 beschrieben sind, zur Verbesserung: -der Gitterschnitt-Werte im Test„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (vorzugsweise gesweept); und/oder
-der Abreisswert-Werte und/oder der Korrosion am Ritz-Werte im Test
„Beständigkeit gegen Salzsprühnebel“ auf Stahl (vorzugsweise gestrahlt); und/oder
-des Abreisswerts nach 10 d Rekonditionierung im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ auf Stahl (vorzugsweise gestrahlt),
wobei es sich bei den vorgenannten Tests um Testverfahren gemäss DIN
EN ISO 6270-1 , respektive DIN EN ISO 9227 NSS, handelt.
18. Verwendung von Benzolkohlenwasserstoffharzen in
Korrosionsschutzzusammensetzungen, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 13 beschrieben sind, zur Verbesserung:
-der Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ und/oder im Test„Beständigkeit gegen
Salzsprühnebel“ auf verzinktem Stahl (gesweept); und/oder
-der Gitterschnitt-Werte und der Abreisswerte im Test„Beständigkeit gegen Feuchtigkeit“ auf verzinktem Stahl (gewaschen), wobei es sich bei den vorgenannten Tests um Testverfahren gemäss DIN EN ISO 6270-1 , respektive DIN EN ISO 9227 NSS, handelt.
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