NO147604B - Korrosjonsinhiberende, vandig belegningsmiddel. - Google Patents

Abstract

Korrosjonsinhiberende, vandig belegningsmiddel.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et korrosjonsbeskyttende, vandig belegningsmiddel som inneholder som hovedbindemiddel en dispergert polymer som er uløselig i vann ved en pH-verdi på 3-11, og et kompleks som består av et flerverdig overgangsmetallkation, en kompleksdannende komponent og et korrosjonsinhiberende anion.

Vandige belegningsmidler er kjent fra en rekke patent-publikasjoner, f.eks. US-patentskrifter 2.971.934, 3.697.466

og 2.998.330. Selv om belegningsmidlene ifølge nevnte patentskrifter kan anvendes på metall, har midlet f.eks. ifølge US-patentskrift 3.697.466 et annet hovedanvendelsesområde, nemlig som bonemiddel. Felles for samtlige av disse belegningsmidler er at ingen av dem inneholder et kompleks som etter påføring av belegningsmidlet danner en korrosjonsinhiberende forbindelse.

Belegningsmidlet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved

at polymerens faststoffinnhold utgjør fra 10 til 30 vekt% av belegningsmidlet og inneholder fra 0,5 til 5 vekt% av enheter av minst én karboksylsyremonomer og enheter av minst én akryl-eller metakrylsyrealkylester med 1-18 karbonatomer i alkylgrup-pen, at komplekset er vannløselig og utgjør fra 0,2 til 20 millimol pr. mol vann, idet metallkationet er sink, kadmium eller zirkonium, den kompleksdannende komponent er ammoniakk eller et flyktig amin og anionet er CO^ , C^Ht-COO , MoO. , PO. ,

2 — 2 fc 2 2 ^

HPO^ , W04 , B^O^ eller CrO^ og er slik at ved eksponering under betingelser hvor den flyktige kompleksdannende komponent fordamper danner metallkationet og anionet en vannuløselig, korrosjonsinhiberende forbindelse, samt at belegningsmidlet inneholder

■ pigment.

Belegningsmidlet ifølge oppfinnelsen har ønskete adhesjons-egenskaper spesielt overfor metaller, særlig jernholdige, over-flater, enten umalte, delvis eller helt grunnete eller korroderte over en del eller hele deres eksponerte områder, inneholdende rustet jern hvorav bare løs rust er blitt fjernet, enten ved stålbørsting eller annen"mekanisk behandling, korrodert kobber, messing, aluminium eller magnesium.

Oppfinnelsen er anvendbar for vedlikeholdsbelegging av metaller) slik som broer, skip, metallrør og -rekkverk, under-grunnsbaner og liknende konstruksjoner,, metallbygninger, rør.

og ledninger for transport av fluider, samt lagringstanker.

De polymerdispersjoner som anvendes er homopolymerer og kopolymerer av spesielt metylakrylat, etylakrylat, butylakrylat, 2-etylheksylakrylat, metylmetakrylat, etylmetakrylat og butyl-metakrylat. '

Karbosylgruppen er i stand til å forsterke midlets adhe-sjon til spesielle underlag. Dessuten kan den også begunstige etterfølgende påførte belegningsmidler. Foruten adhesjonen kan også andre egenskaper bli gunstig påvirket.

I disse vandige dispersjoner kan det gjøres bruk av ett eller flere anioniske, kationiske eller ikke-ioniske emulgeringsmidler. Det kan anvendes blandinger av to eller flere emulgeringsmidler uansett type med unntagelse av at det er generelt uønskelig å blande en kationisk med en anionisk type i hvilke som helst mengder siden de har tendens til å nøytralisere hverandre. Mengden av emulgeringsmiddel kan variere fra 0,1 til 6 vekt% eller under tiden endog mer, basert på vekten av den totale monomer-charge. Når det anvendes en initiator av en persulfat-type, blir tilsetningen av emulgeringsmidler ofte unødvendig og en slik utelatelse eller anvendelse av bare en liten mengde, f.eks. mindre enn 0,5 vekt%, kan under tiden være ønskelig ut fra et omkostningssynspunkt (eliminering av et kostbart emulgeringsmiddel), og ut fra det tørkete belegningsmiddels mindre følsom-het overfor fuktighet, og følgelig det belagte underlags mindre tilbøyelighet til å bli påvirket av fuktighet, noe som vil gi belegg som er mindre tilbøyelig til å svelle eller mykne, spesielt når de er utsatt for fuktig atmosfære. Den gjennomsnitt-lige partikkelstørrelse eller diameter til disse dispergerte polymerer kan være fra 0,03 til 3 |im eller endog større. Poly-modale partikkelstørrelseskombinasjoner, slik som beskrevet i US-patentskrift 3.356.627, er spesielt anvendbare. Lateksene

som er beskrevet i US-patentskrift 2.760.886 er også anvendbare. Partikkelstørrelsen slik den heri er referert til, er den "vekt-

midlere diameter". Dette tall uttrykt i nm bestemmes under anvendelse av ultrasentrifuge. En beskrivelse av metoden kan finnes i "Journal of Colloid Science" vol. 15, 1970, p. 563-572 (J. Brodnyan). Generelt er molekylvektene av disse emulsjonspolymerer høye, f.eks. fra 100.000 til 10.000:000 yiskositetsgjennomsnitt, vanligst over 500.000.

Hittil er metaller for det meste blitt beskyttet mot korrosjon ved påføring av forskjellige slags grunning omfattende visse korrosjonsbeskyttende pigmenter i ikke-vandige, flytende maling-bestanddeler basert på en tørrende olje slik som linolje, en løsning av naturlige harpikser eller en blanding av naturlige og syntetiske harpikser, eller et alkyd modifisert med en urea-, melamin- eller fenol-formaldehydharpiks. Slike belegningsmidler inneholder flyktige løsningsmidler, ofte av en brennbar art og ofte av en type som avgir forurensende damp under belegningsopera-sjonen. For å overvinne brann- og helsefarer anvendes det vanligvis løsningsmiddelgjenvinningssystemer.

Ved maling av metalloverflater har man vanligvis unngått vandige systemer på grunn av vannets kjente tendens til å ini-tiere korrosjon av metallet, spesielt slike vanlige metaller som jern og stål. Initieringen av korrosjon og utviklingen av rust, spesielt oksyder av jern og stål, står i motsetning til formålet med å påføre korrosjonsbeskyttende grunninger, og dannel-sen av små oksydasjonspunkter eller -områder på overflaten av metaller som generelt grunnes, bevirker reduksjon av adhesjonen og varigheten av belegg påført oppå slike oksyderte punkter.

Ved maling av metaller med lateksmalinger, spesielt stål eller rustet stål, støter man på forskjellige typer av korrosjon. En type korrosjon er den som opptrer som resultat av kontakt

med vann i selve lateksmalingen. Hvis f.eks. en rustet overflate males og tørketiden er lang, kan korrosjonsprodukter bli inne-sluttet i overflaten av den tørre malingsfilm og danne rustprik-ker; "prikkrusting" eller "flashrusting". Etter påføring og tør-king av malingen resulterer korrosjon, hvilket man vanlig støter på, i "rustutsvetting" av korrosjonsprodukter til overflaten av malingfilmen. En annen vanskelighet man støter på er blæredannelse på en malt overflate som er blitt riktig preparert, hvilket antas først og fremst å skyldes vannløselige bestanddeler i malingen som blir oppløst og bevirker en hevning av malingfilmen fra metallet.

Tidligere er prikkrusting blitt bekjempet ved bruk av vann-løselige salter, slik som natriumbikromat, natriumnitritt, natriumborat og natriumkarbonat. Disse forbindelser kan svikte når det gjelder vedlikeholdsegenskaper ved at blæredannelse og rustutsvetting kan opptre når overflaten utsettes for vann- eller saltsprøyt. Med andre ord, når kationet er vannløselig og ikke-flyktig, økes malingens følsomhet overfor vann. Det er også kjent å bruke relativt uløselige salter, f.eks. basisk blysilisiumkromat, for lengre tids bevaring av egenskaper som motstand mot blæredannelse og rustutsvetting. Disse uløselige forbindelser har liten eller ingen virkning på motstandsevnen mot prikkrusting på grunn av sin vannuløselighet. Med andre ord, når løseligheten av korrosjonsinhibitoren øker, forbedres prikkrustmotstanden,

og når løseligheten av korrosjonsinhibitoren avtar, innenfor visse grenser, forbedres vedlikeholdsegenskapene.

Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at når en korrosjons-inhibitor hvor kationet danner vannløselige salter med det korrosjonsinhiberende anion, innføres i den vannbaserte maling i form av et vannløselig kompleks av en flyktig kompleksdannende komponent, oppnås en avbalansering mellom ønsket prikkrustmotstands-evne og motstandsevne mot rustutsvetting og blæredannelse. År-saken antas å være at når komplekset er vannløselig, tilveie-bringes korrosjonsinhiberende anioner som motvirker prikkrusting, og så snart den flyktige kompleksdannende komponent fordamper, frembringer det uløselige metallsalt langtids vedlikeholdsegenskaper .

De følgende alternativer er anvendbare for komplekset:

Det vil bemerkes at metallene er flerverdige overgangs-metaller og at de kompleksdannende komponenter og de korrosjonsinhiberende anioner er kjente materialer. Det skal fremheves at ikke alle kombinasjoner av de tre bestanddeler vil være brukbare til å inhibere langtids motstand mot rustutsvetting og blæredannelse. Eksempelvis er sinknitritt vannløselig, og således vil sinkammoniumnitritt, selv om sistnevnte hindret prikkrustmotstand, ikke være brukbar for å gi malingen nødvendige vedlikeholdsegenskaper. I ovenstående tabell kan R være hydrogen, alky.l eller hydroksyalkyl med 1-4 karbonatomer.

Med "tilnærmet vannuløselig" og liknende uttrykk brukt

med hensyn til den ioniske forbindelse av det flerverdige metall og det korrosjonsinhiberende anion, menes at løseligheten av slike forbindelser ikke er mer enn 4 g i 100 ml vann ved 20°C, fotrinnsvis ikke mer enn 1 g pr. 100 1, og enda fordelaktigere ikke mer enn 0,1 g pr. 10 0 ml vann ved nevnte temperatur.

Verdien av x i formelen for kompleksforbindelsen vil vanligvis være fra 2 til 6, hvilket fremgår av "Ionic Eguilibria", Hogness og Johnson (1954), Henry Holt & Co., og "Fundamentals

of Chemistry", Brescia m.fl. (1970), Academy Press.

Naturligvis kan vannuløselige korrosjonsinhibitorer brukes

i tillegg til vannløselige komplekser, men de er ikke nødvendige.

Tilsetningen av komplekset til malingen eller til en av dens komponenter, slik som den pigmenterte dispersjon eller lateksen, kan utføres med hell på forskjellige måter. Polymerpartiklene i lateksen er som nevnt uløselige i vann og i fortynnete vandige syrer eller alkaliske løsninger som har en pH på 3-11, og komplekset kan tilsettes til lateksen og løses i denne enten som et pulver eller som en forhåndsdannet løsning. Hvor ammoniakk er den flyktige kompleksdannende komponent, kan dispersjonen gjøres alkalisk med ammoniakk og vanligvis med en pH fra ca.

7,5 til ca. 9,5. Mens forhåndsdannete komplekser som sinkammoniumkarbonat og sinkammoniummolybdat kan tilsettes til lateksen,

kan de også dannes in situ. Således kan sinkoksyd, ammoniumkar-bonat og ammoniakk tilsettes til dispersjonen for dannelse av sinkammoniumkarbonat in situ. Likeledes kan tilsettes ammonium-molybdat, sinkoksyd og ammoniakk for dannelse av det komplekse, sinkammoniummolybdat in situ i lateksen. Hvor f.eks. sinkoksyd er inkludert som et malingpigment, blir det naturligvis bare nødvendig å tilsette en løselig forbindelse av det korrosjonsinhiberende anion og den flyktige kompleksdannende komponent i slik som ammoniakk.

De anvendte metaller er som nevnt sink, kadmium og zir-

konium, og de foretrukne kompleksdannende komponenter er ammo-

niakk eller de flyktige aminer som metylamin, etylamin, dimetyl-

amin, dietylamin, trietylamin, morfolin, etanolamin, dietanolamin og trietanolamin. Den kompleksdannende komponent er like flyktig eller flyktigere enn vann, idet fordampningshastigheten er om-

trent den samme som for vann til ca. det dobbelte av vannets.

Foretrukne anioner er karbonat og molybdat.

Mengden av vannløselig kompleks av det flerverdige metall,

den flyktige kompleksdannende komponent og det korrosjonsinhi-

berende anion avhenger i første rekke av mengden av vann som er til stede i lateksmalingen. Spesielt når det gjelder inhi-

bering av prikkrusting, er forholdet det at jo mer vann som er til stede (og således jo lengre tid det tar til å fordampe),

desto større mengde løselig kompleks trengs det under forutset-

ning av konstante omgivelsesbetingelser slik som temperatur,

vind og fuktighet. Området for løselig kompleks er som nevnt fra 0,2 til 20 millimol kompleks pr. mol vann. Mer enn denne mengde kompleks kan anvendes, men fordelene er nødvendigvis ikke kommensurable når man tar i betraktning den optimale pris for malingen. Forskjelligekorrosjonsinhiberende anioner krever forskjellige mengder kompleks. Eksempelvis krever karbonatanionet en noe større mengde løselig kompleks enn hva molybdationet krever. Et foretrukket område for sinkammoniummolybdat er således fra 1 millimol til 5 millimol pr. mol vann, mens det optimale område for sinkammoniumkarbonat derimot er fra 3 millimol til 10 millimol pr. mol vann. Det vannløselige kompleks kan tilsettes til lateksen eller innlemmes i malingblandingen. Måten hvorpå

den tilsettes er ikke kritisk, den kan tilsettes som en løsning,

som en pasta eller som et tørt pulver. De foretrukne områder for disse mengder og de foretrukne metoder kan bestemmes ved enkle forsøk.

Pigmenter som anvendes i utvendige malinger omfatter vanlig-

vis dekkende hvitpigmenter, idet andre fargenyanser og kulører kan oppnås ved å blande andre malingpigmenter med de hvite pig-

menter. Hvilke som helst av de uorganiske og organiske pigmenter,substrat-pigmenter, uløselige fargestoffer og andre varig fargende bestanddeler som vanligvis anvendes ved fremstilling av varige utvendige malinger, klare lakker, emaljelakker og fernisser kan anvendes ved pigmentering av belegningsmidlet ifølge oppfin-

nelsen. Typiske hvite, dekkende pigmenter er: rutil-titandioksyd, anatas-titandioksyd, sinkoksyd, blyholdig sinkoksyd,.sinksulfid, blytitanat, antimonoksyd, zirkoniumoksyd, blyhvitt, basisk bly-silikat, litopon, titanert litopon, titan-bariumpigment, titan-kalsiumpigment og titan-magnesiumpigment. Vanligvis foretrekkes titandioksydpigmentene.

Selv om den antydete pigmentering kan bestå utelukkende

av dekkende hovedpigmenter, er det uøkonomisk å anvende bare hovedpigmenter i de antydete høye pigmentvolumkonsentrasjoner. Som det er vanlig praksis ved fremstilling av maling, består

det totale pigmentinnhold av dekkende hovedpigmenter forsnittet med velkjente pigmentfyllstoffer som kalsiumkarbonat, slemmekritt, barytthvitt, magnesiumsilikater, aluminiumsilikater, diatoméjord, kaolin, asbestin, silisiumdioksyd og glimmer. De relative forhold mellom hvitt hovedpigment og pigmentfyllstoffer i pigmentblandingen kan variere sterkt, men vanligvis er det dekkende hovedpigment til stede i en pigmentvolumkonsentrasjon som tilveie-bringer den forønskete dekkevne, og fyllstoffet foreligger i en mengde som gir malingen den ønskete totale pigmentvolumkon-sentras jon. Hovedpigmenter og fyllstoffer kan variere meget i tetthet, men vanligvis har hvite malinger og lyse nyanser derav en pigmentsammensetning hvorav fyllstoffet foreligger i vektfor-holdet 0,4 til 4 deler pr. del dekkende hovedpigment.

Pigmenter kan dispergeres i det vandige malingmedium ved hjelp av hvilken som helst velkjent teknikk for dispergering ved malingfremstilling, slik som valsemøllemaling, kulemølle-maling, sandriving som beskrevet i US-patentskrift 2.581.414, skovlblander-dispersjonsteknikk, blanding i "Werner-Pfleiderer" "deig"-blander og annen teknikk for fremstilling av pigmentpasta. Pigmentene kan dispergeres i den vandige polymerdispersjons-' blanding eller pigmentene kan fuktes i en separat oppslemming i fravær av angjeldende polymerkomponenter og så kombineres med den vandige polymerdispersjon ved enkel blanding. Rekkefølgen for kombinering av pigmenter er ikke kritisk. Pigmentblandingen dispergeres fortrinnsvis i nærvær av et vannløselig og svell-bart kolloiddannende middel og et ekstra overflateaktivt stoff i tillegg til det overflateaktive stoff som er til stede for å stabilisere polymerdispersjonene. Det ekstra overflateaktive stoff for dispergering av pigmentblandingen kan være ikke-ionisk, anionisk eller kationisk, fortrinnsvis av den vannløselige type. Valget av dette dispergerende overflateaktive stoff er beregnet på å tilveiebringe forlikelighet og ikke-reaktivitet med det poly-merdispers j onstabiliserende overflateaktive stoff. Det overflateaktive stoff for dispergering av pigmentblandingen kan være det samme som eller forskjellig fra det stabiliserende overflateaktive stoff for polymeren. Vanligvis er en konsentrasjon på opptil 2% av det ekstra pigmentdispergerende overflateaktive stoff, basert på vekten av pigmentblandingen, passende, mens den foretrukne konsentrasjon er 0,1 til 2 vekt%. Det foretrekkes at den totale mengde pigmentdispergerende overflateaktive stoff og de polymerdispergerende overflateaktive stoffer ikke overskrider 10% på basis av den totale vekt av polymerfaststoffene.

Malingens reologiske egenskaper kan varieres for å tilpas-ses påføringsbehovene. Nærvær av bundne karboksylsyreenheter i kopolymerene medvirker til å forandre de reologiske egenskaper, spesielt når karboksyIsyresubstituentene omsettes med- ammonium-hydroksyd for dannelse av ammoniumkarboksylat av esterkopolymeren. Den vandige dispersjonsmaling justeres vanligvis med ammonium-hydroksyd til en pH på 7,5 til 10.. Vannløselige cellulosederivater som mety.lcellulose, karboksymetylcellulose eller hydroksyetylcellulose, spesielt metylcellulose, kan også anvendes for fortykningsformål. Disse materialer brukes i deres vanlige små effektive forhold.

En annen ønsket hjelpekornponent som fortrinnsvis er til stede i de vandige dispersjonsmalinger, er et flyktig vannløselig organisk antifrostmiddel for å gi den vandige maling fryse-tine-stabilitet. Etylenglykol er spesielt anvendbart for dette formål i konsentrasjoner opptil ca. 5 vekt% av det totale belegningsmiddel. Andre glykoler og polyglykoler kan også anvendes for samme formål.

Vandige dispersjonsmalinger som inneholder overflateaktive stoffer vil ordinært skumme dersom valget av dispergeringsmidlet ikke er spesielt rettet på typer med iboende ikke-skummende egenskaper. Antiskummemidler innlemmes således vanligvis i de vandige malinger for å minske skumming. Høytkokende alkoholer, polyglykoler, silikonvæsker og andre antiskummemidler vel kjent på malingområdet kan være innlemmet i preparatet som en hjelpekornponent .

Belegningsmidlet ifølge oppfinnelsen kan oppvise soppangrep, og derfor er det videre ønskelig å tilsette konserveringsmidler eller fungicider til malingen. Hvilke som helst av de velkjente konserveringsmidler som anvendes ved malingfremstilling kan anvendes i sine vanlige, små effektive mengder. Fenylmerkurioleat og andre fenylkvikksølvfungicider er anvendbare i aktive konsentrasjoner fra 0,05 til 0,3 vekt% av belegningsmidlet. Andre nylig utviklete midler som ikke inneholder kvikksølv, er også brukbare.

Belegningsmidlet ifølge oppfinnelsen er vanligvis passende fleksibelt uten at det er nødvendig med ytterligere mykgjøring.

Imidlertid kan ekstra myknere tilsettes til belegningsmidlet i mindre mengder opptil 10 vekt% av polymeren, fortrinnsvis ikke mer enn 5_vekt%. Ikke-flyktige estermyknere som f.eks. fosfater, slik som trikresylfosfat, og ftalater, slik som dibutyl-ftalat, eller de polymere polyestere eller alkydmykningsmidler kan anvendes.

Mens det totale ikke-flyktige innhold av det vandige belegningsmiddel, vanligvis betegnet som faststoffinnhold, kan variere sterkt, er det ønskelig at det er minst 30 vekt% for at en prak-tisk mengde belegningsmiddel skal kunne påføres pr. strøk. Den vandige maling kan tilfredsstillende fremstilles med et faststoffinnhold så høyt som 70 vekt%, men ved denne konsentrasjon blir tynning med vann vanligvis nødvendig for tilfredsstillende på-føring. Det foretrukne faststoffinnhold er fra ca. 40 til 60 vekt%.

Viskositeten av den vandige dispersjonsmaling kan også variere sterkt. En stormer-viskositet på ca. 70 til 100 K.U.

ved 25°C er en ønskelig konsistens for påføring med kost. Dette er ingen kritisk egenskap da malingen ytterligere kan modifiseres på en tilfredsstillende måte ved tiksotropiregulerende midler for å gjøre malingen dryppfri.

Andre hjelpemidler som kan anvendes, omfatter: disper-geringsmidler for dispergering og opprettholdelse av pigmentene, fargestoffene eller fyllstoffene i en findelt tilstand, f.eks. slike som aromatiske sulfonater kondensert med formaldehyd eller hvilke som helst egnete, kommersielle dispex-geringsmidler for dette formål, sekvestreringsmidler for regulering av flerverdige metallioner som under tiden kan innføres med pigmentene, fargestoffene eller fyllstoffene, slike som komplekse alkalimetallfos-fater eller etylenpolyaminacetater, antiskummemidler, inklusive vokser, oljer eller petroleumløsningsmidler eller en alkylfenoksy-etanol, fettsyreamider, fosfatestere eller en løsning av et amin eller amid i en olje, fuktemidler, slik som glykollaurat, pro-pylenglykol, dietylenglykol, fortykningsmidler som vannløselige gummier, vannløselige polyakrylater og -metakrylater, vanndis-pergerte stivelser og proteiner, baktericider og/eller fungicider, slik som boraks, pentaklorfenoler eller kvikksølvforbindelser, luktstoffer, inklusive nøytraliserende og maskerende midler som anvendes for å overvinne lukt eller for å gi malingen en til-talende og klar lukt, andre harpikser i dispergert form, slik som alkydharpikser, tørrende oljer eller latekser av styren eller av styren og butadien for å gjøre bindemidlene billigere og drøyere, og ekstra korrosjonsinhibitorer, slik som sinkpulver, rødt basisk blysilisiumkromat og sinkstøv-sinkoksyd.

For fremstilling av malinger på vannbasis faller de foretrukne sammensetninger generelt innenfor rammen av følgende tabelloppstilling, hvori prosentene angir faststoffinnholdet.

Som det vil ses, er de korrosjonsinhiberende anioner slike

av svake syrer, og syrene har en pK på minst ca. 4 og er for-

trinnsvis avledet fra uorganiske syrer. Anioner av sterke syrer kan faktisk indusere korrosjon og danne vannløselige forbindelser av metallkationene M, hvorfor klorider, nitrater, sulfater etc. utelukkes. Pigmentvolumkonsentrasjonen er fortrinnsvis fra 10%

til 65%. Summen av de dispergerende og stabiliserende overflate-

aktive stoffer er en mengde som ikke overskrider 10% på basis av vekten av den dispergerte vannuløselige polymer.

Foretrukne utførelseseksempler av oppfinnelsen vil bli

spesielt beskrevet i de følgende eksempler, og hvor alle deler

og prosenter er basert på vekt med mindre annet spesielt er an-gitt .

I eksemplene ble følgende malinger brukt:

Volum faststoffer = 43, 9% i maling

"'"Natriumsalt av diisobutylen/maleinsyreanhydrid-kopolymer. molforhold 1:1, 25% vandig løsning.

<2>Benzyleter av oktylfenoletylenoksyd-addukt, 100% aktiv. Kopolymer inneholdende ca. 2/3 etylakrylat, 1/3 metylmetakrylat

og ca. 1% metakrylsyre.

<4>Pigmentvolumkonsentrasjon.

Volum f aststoffer = 43, 9%

"'"Natriumsalt av diisobutylen/maleinsyreanhydrid-kopolymer, molforhold 1:1, 25% vandig løsning.

<2>Benzyleter av oktylfenoletylenoksyd-addukt, 100% aktiv.

Volum faststoffer = 42, 3% ^"Natriumsalt av diisobutylen/raaleinsyreanhydrid-kopolymer, molforhold 1:1, 25% vandig løsning.

<2>Benzyleter av oktylfenoletylenoksyd-addukt, 100% aktiv.

"^2% vandig løsning.

I tilfeller hvor komplekset ZnCNH^^CO^ er fremstilt på forhånd, blandes de følgende reagenser ved romtemperatur. Når

løsningen er klar, er komplekset dannet. Her vil x normalt være 4, men kan være så lav som 2 hvis kompleksdannelsen ikke er kom-plett, f.eks. når utilstrekkelig kompleksdannende komponent som ammoniakk er til stede.

14 g (NH4)2C03

15,9 g (28% NH3)

58,5 g H20

11,8 g ZnO

I de følgende eksempler ble data oppnådd under anvendelse av følgende forsøksmetoder:

1. Prikkrusting- motstand

a. Underlag - rustet kaldvalset stål, mekanisk

stålbørstet.

b. Prøvemalinger påføres med kost - 3 g pr. 310 cm 2.

c. Prøvemaling på platen tørkes ved 22°C, 90%

rel. fuktighet i 1 time.

d. Plater vurdert for prosent rustutsvetting.

2. Vedlikeholdsforsøk ( langtids)

a. Underlag - rent, kaldvalset stål, rustet kaldvalset

stål, mekanisk stålbørstet.

b. Fremgangsmåte - to strøk påført^ med kost (hvert

3 g pr. 310 cm ) over rent, kaldvalset stål,

tre strøk påført med2kost (første strøk 4 g pr. 310 cm , andre og tredje strøk 3 g) over stålbørstet-, rustet kaldvalset stål. En times lufttørring mellom hvert strøk.

Syv døgns lufttørring før eksponering mot 5 prosent saltdusj.

c. Vurderingssystem - plater vurdert for blæredannelse -

rustutsvetting (f.eks. 7MD-50).

Blæredannelse - tall indikerer blærestørrelse. Området er fra 10 til 2 med 10 angivende ingen blærer. Bokstaver angir blæretetthet: F=få, M=middels, MD=middels tett, D=tett (f.eks. 7MD i ovenstående eksempel).

Rustutsvetting - tall angir prosent rustutsvetting (f.eks. 50 i ovenstående eksempel).

Sammenlikningsforsøk 1

Dette demonstrerer forbedret prikkrustmotstand kombinert med dårlige vedlikeholdsegenskaper av noen løselige korrosjonsinhiberende salter.

1. Prikkrustingsmotstand

Sammenliknings! orsøk 2

Dette viser den mindre virkning av uløselig basisk blysilisiumkromat, en tidligere kjent inhibitor, på prikkrustingsmotstand.

Eksempel 1

Dette viser at ZntNH^^CO^ gir liknende prikkrustingsmotstand med bedrete vedlikeholdsegenskaper i forhold til et løselig inhibiterende salt.

1. Prikkrustingsmotstand

2. Vedlikeholdsforsøk

Man tenker seg at mekanismen for de bedrete vedlikeholdsegenskaper kan ligge i den reduserte vannløselighet av ZnCO^-amin-komplekset når malingfilmen tørrer. Ved tørring av malingfilmen antas det at den kompleksdannende komponent (i dette tilfelle NH^) kan fordampe og etterlate seg et relativt uløse-lig salt (her ZnC03).

For å demonstrere dette ble et kontrollert volum av Zn(NH^)^CO^-løsningen (30 ml) av kjent konsentrasjon (18,2 vekt% ZnCO^) lufttørret og vekten av faststoff bestemt (6,15 g). Fast-stoffet ble så resuspendert til det samme opprinnelige volum (30 ml). Suspensjonen ble omrørt og holdt i likevekt i en uke under omgivende betingelser. Den ble deretter filtrert og vekten av gjenværende faststoff bestemt (5,99 g). Forskjellen mellom den opprinnelige vekt (6,15 g) og vekten av gjenværende faststoff etter filtrering (-5,99 g) er naturligvis lik mengden løst (0,16 g). Mengden gjenoppløst utgjorde noen få prosent av det opprinnelige faststoff (2,6%). Dette viser at Zn(NH3)C03 ikke er løselig (i nevneverdig grad) etter at det ble lufttørret og NH-j fordampet. Forskjellen i den opprinnelige vekt av det faste ZnCO^ mellom den aktuelle verdi (6,15 g) sammenliknet med den teoretiske mengde (5,46 g) skyldes øyensynlig at noe NH^ blir igjen kompleksforbundet med det faste ZnCO^. Den opprinnelige vekt (6,15 g) ble oppnådd (innenfor forsøksfeil) uavhengig av om løsningen var tørret under omgivende betingelser eller ved 60°C over natten.

Eksempel 2

Dette illustrerer den positive virkning av et ion (flerverdig kation) på vedlikeholdsegenskapene. Zn-ionet dannes ved den delvise dissosiasjon av Zn(NH^) -komplekset. Dette kompleks kan tilsettes direkte til malingen som en løsning eller dannet av en kombinasjon av ZnO-pigment pluss NH^ pluss en kilde for karbonat.

Eksempel 3

Dette eksempel viser bruken av et ammoniumsalt i kombinasjon med ZnO i malingen for dannelse av ZntNH^J^CO^ in situ. Det anvendes et ammoniumsalt som er i stand til å danne komplekset, sammenliknet med et natriumsalt som ikke kan danne komplekset.

1. Prikkrustingsmotstand

2. Vedlikeholdsforsøk.

Eksempel 4

Dette viser nødvendigheten av ZnO når tilsetning av \

(NH4)2C03-

Bestemmelsene av vedlikeholdsegenskapene, rustutsvettingen og blæredannelsen ble oppnådd ved vanlig høy fuktighet ved for-høyete temperaturer i flere hundre timer og ved vanlig salttåke-forsøk.

Eksempel 5

Følgende vannløselige komplekser for anvendelse i belegningsmidlet ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved å blande de angitte bestanddeler i de angitte mengder:

(A) 21,4% sinkammoniumbenzoat

Eksempel 6

Kompleksene fra eksempel 5 og en prøve av 35,6% zirkonium-ammoniumkarbonat ole tilsett til maling I cg deres virkning pårust-bestandighet ble fastlagt slik som beskrevet ovenfor. Egen-

skapene til disse komplekser ble sammenliknet med de til-

svarende natriumsalter for .å vise at kompleksene gir liknende rustegenskaper.

Eksempel 7

Kompleksene som ble anvendt i eksempel 6 ble anvendt i maling I og deres virkning på blæredannelse og rustutsvetting fastlagt som beskrevet ovenfor. Egenskapene til disse komplekser ble sammenliknet med de tilsvarende natriumsalter for å vise at kompleksene gir bedre vedlikeholdsegenskaper:

Claims (3)

1. Korrosjonsbeskyttende, vandig belegningsmiddel som inneholder som hovedbindemiddel en dispergert polymer som er uløse-lig i vann ved en pH-verdi på 3-11, og et kompleks som består av et flerverdig overgangsmetallkation, en kompleksdannende komponent og et korrosjonsinhiberende anion, karakterisert ved at polymerens faststoffinnhold utgjør fra 10 til 30 vekt% av belegningsmidlet og inneholder fra 0,5 til 5 vekt% av enheter av minst én karboksylsyremonomer og enheter av minst én akryl- eller metakrylsyrealkylester med 1-18 karbonatomer i alkyigruppen, at komplekset er vannløselig og utgjør fra 0,2 til 20 millimol pr. mol vann, idet metallkationet er sink, kadmium eller zirkonium, den kompleksdannende komponent er ammoniakk eller et flyktig amin og anionet er CO^ , CgH^COO , Mo042~, P043~, HP04<2_>, W04~, B40?2~ eller Cr04<2>~ og er slik at ved eksponering under betingelser hvor den flyktige kompleksdannende komponent fordamper danner metallkationet og anionet en vannuløselig, korrosjonsinhiberende forbindelse, samt at belegningsmidlet inneholder pigment.

2. Belegningsmiddel i samsvar med krav 1, karakterisert ved at pigmentet utgjør fra 15 til 55 vekt% av belegningsmidlet.

3. 3elegningsmiddel i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at pigmentet omfatter sinkoksyd og eventuelt kalsiumkarbonat.