NO814374L - PROCEDURE FOR CATALYTIC DEOXYGENATION OF PROTECTIVE COATING COMPOSITIONS - Google Patents

PROCEDURE FOR CATALYTIC DEOXYGENATION OF PROTECTIVE COATING COMPOSITIONS

Info

Publication number
NO814374L
NO814374L NO814374A NO814374A NO814374L NO 814374 L NO814374 L NO 814374L NO 814374 A NO814374 A NO 814374A NO 814374 A NO814374 A NO 814374A NO 814374 L NO814374 L NO 814374L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
enzyme
substrate
paint
compositions
stated
Prior art date
Application number
NO814374A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Fernand Pierre Jansse Bennynck
Marcel Piens
Original Assignee
Cori
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 Cori filed Critical Cori
Publication of NO814374L publication Critical patent/NO814374L/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/48Stabilisers against degradation by oxygen, light or heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L89/00Compositions of proteins; Compositions of derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

1. Process of catalytic deoxygenation of protective coating compositions, particularly paints, characterized in that at least one couple consisting of an enzyme of the oxygenase type and a corresponding substrate or a precursor thereof is provided in the said compositions.

Description

Oppfinnelsen angår beskyttelse av underlagsmaterialer mot oksydasjon, særlig metaller, og særlig deoksygenering av beskyttende belegg såsom malinger, fyllstoffer og lakker. Nærmere bestemt er oppfinnelsen rettet på beskyttende belegg som gjennomgår katalytisk deoksygenering og særlig enzymatisk katalyse. Hensikten med oppfinnelsen er følgelig å skaffe nye og forbed-rede metoder og materialer med slike egenskaper. The invention relates to the protection of substrate materials against oxidation, particularly metals, and in particular deoxygenation of protective coatings such as paints, fillers and varnishes. More specifically, the invention is directed at protective coatings that undergo catalytic deoxygenation and in particular enzymatic catalysis. The purpose of the invention is therefore to provide new and improved methods and materials with such properties.

Virkningen av oksygen som foreligger i eller vandrerThe effect of oxygen present in or traveling

gjennom overflatebeskyttende belegg, dvs. f.eks. malinger, fyllstoffer og lakker, resulterer i problemer som er velkjente i faget. Disse problemer forsterkes ved den nåværende tendens til øket bruk av belegningsmaterialer av latextypen, dvs. vandige dispersjoner eller oppløsninger. Som et eksempel på den type problemer man støter på kan nevnes lagring av flytende malinger i metallbeholdere, da nærværet av oksygen fører til korrosjon og tilslutt lekkasje av slike beholdere. through surface protective coatings, i.e. e.g. paints, fillers and varnishes, result in problems well known in the art. These problems are exacerbated by the current tendency towards increased use of coating materials of the latex type, i.e. aqueous dispersions or solutions. As an example of the type of problems encountered, storage of liquid paints in metal containers can be mentioned, as the presence of oxygen leads to corrosion and eventual leakage of such containers.

Et annet utbredt problem åpenbarer seg ved maling av metalliske underlagsmaterialer såsom sandblåste stålplater. Another widespread problem is revealed when painting metallic substrate materials such as sandblasted steel sheets.

Et fenomen som i faget er kjent som hurtigrusting (''flash rusting"), som gir seg tilkjenne ved den hurtige rustfargede flekkdannelse på metalloverflaten, melder seg ved påføringen av et vandig rustbeskyttende grunningsbelegg. Disse flekker er synlige gjennom et lysfarget belegg, og selv om fenomenet ikke i vesentlig grad reduserer virkningsfullheten av den beskyttelse som oppnås med belegget, har det lite attraktive utseende hindret anvendelse av lyse grunninger. Fenomenet "hurtigrusting" er beskrevet i US-PS 4 045 393, som angir hvordan man ifølge tidligere kjent teknikk har forsøkt å overvinne problemet. A phenomenon known in the trade as "flash rusting", which is characterized by the rapid formation of rust-colored spots on the metal surface, occurs when an aqueous rust-protective primer coating is applied. These spots are visible through a light-colored coating, and even although the phenomenon does not significantly reduce the effectiveness of the protection achieved by the coating, its unattractive appearance has prevented the use of light primers. tried to overcome the problem.

Tilveiebringelsen av et antikorrosjonsbelegg på et metall-underlag, særlig påføringen av en rusthindrende maling, tilsier dannelsen av en beskyttende film som hindrer korrosjon av me-tallet som en følge av den oksyderende virkning av det medium som er eller kan komme i kontakt med metallunderlaget. For tiden tilgjengelige belegningsmaterialer, i deres påførte filmform, The provision of an anti-corrosion coating on a metal substrate, in particular the application of an anti-rust paint, implies the formation of a protective film which prevents corrosion of the metal as a result of the oxidizing effect of the medium which is or may come into contact with the metal substrate. Currently available coating materials, in their applied film form,

er ikke alltid fullstendig ugjennomtrengelige for luft eller vann,og det er kjent at deres virkningsfullhet som en barriere mot migrasjonen av luft eller fuktighet til overflaten av under-lagsmetallet nedbrytes med tiden. For å forbedre beskyttelsen are not always completely impermeable to air or water, and their effectiveness as a barrier against the migration of air or moisture to the surface of the base metal is known to degrade over time. To improve protection

av en metalloverflate som ligger under et tidligere kjent antikorrosjonsbelegg, er det derfor blitt foreslått at den fysiske barriere som belegget skaffer bør forsterkes ved opprettelse av en supplerende kjemisk barriere. Funksjonen av denne kjemiske barriere skulle være å konsumere oksygen som trenger inn i belegget. De fleste av de reduksjonsmidler som kan anvendes for en slik deoksygeneringsrolle har imidlertid en eller flere ulemper. Således kan f.eks. reduksjonsmidlene bevirke utlutning, dvs. ekstraksjon av en del av de oppløselige forbindelser i belegningsmaterialene gjennom berøring med vann. En annen ska-delig virkning av tidligere kjente reduksjonsmidler er at de pga. sin kjemiske disassosiasjon kan bevirke en økning av konduktiviteten av det vann som vandrer inn i malingsfilmen når den utsettes for fuktighet, og dette i sin tur fører til en økning i korrosjonsstrømmene på métallunderlaget. Videre reagerer tidligere kjente reduksjonsmidler ofte med andre bestanddeler i malingen eller andre belegningsmaterialer slik at disse nedbrytes i en betydelig grad. Videre er mange for tiden tilgjengelige antikorrosjonspigmenter giftige, og bruken av disse bør følgelig helst unngås. of a metal surface that lies under a previously known anti-corrosion coating, it has therefore been proposed that the physical barrier provided by the coating should be reinforced by the creation of a supplementary chemical barrier. The function of this chemical barrier should be to consume oxygen that penetrates into the coating. However, most of the reducing agents that can be used for such a deoxygenation role have one or more disadvantages. Thus, e.g. the reducing agents cause leaching, i.e. extraction of a part of the soluble compounds in the coating materials through contact with water. Another harmful effect of previously known reducing agents is that due to its chemical disassociation can cause an increase in the conductivity of the water that migrates into the paint film when it is exposed to moisture, and this in turn leads to an increase in the corrosion currents on the metal substrate. Furthermore, previously known reducing agents often react with other components in the paint or other coating materials so that these are broken down to a significant extent. Furthermore, many currently available anti-corrosion pigments are toxic, and their use should therefore preferably be avoided.

Som tidligere angitt er bruken av vannbaserte systemer, dvs. malinger i vandige dispersjoner eller oppløsninger, As previously stated, the use of water-based systems, i.e. paints in aqueous dispersions or solutions,

økende på bekostning av solventbaserte systemer. De vannbaserte belegningssystemer forsterker de ovenfor angitte problemer og byr på de spesielle problemer i form av hurtigrusting av underlaget samt øket vannfølsomhet av belegget. increasing at the expense of solvent-based systems. The water-based coating systems reinforce the above-mentioned problems and present special problems in the form of rapid rusting of the substrate as well as increased water sensitivity of the coating.

De ovenfor angitte problemer er blitt forsøkt avhjulpet, uten særlig hell, ved påføring av et passiveringsmiddel som inneholder et selvoksyderbart bindemiddel på et underlag av jern eller stål før malingen. En teknikk av. denne type er beskrevet i tysk patentsøknad nr. 1 664 737. Teknikken i den ovennevnte tyske patentsøknad omfatter et katalytisk passiveringssystem som bryter ned peroksyder. Dette katalytiske passiveringssystem anvender som katalysatorer tørkemidler eller ikke angitte materialer som oppgis å ha en katalase-virkning. Attempts have been made to remedy the above-mentioned problems, without particular success, by applying a passivating agent containing a self-oxidizing binder to an iron or steel substrate before painting. A technique of. this type is described in German patent application no. 1 664 737. The technique in the above-mentioned German patent application comprises a catalytic passivation system which breaks down peroxides. This catalytic passivation system uses desiccants or unspecified materials which are said to have a catalase effect as catalysts.

Den foreliggende oppfinnelse overvinner de ovenfor angitte og andre mangler og ulemper ifølge tidligere kjent teknikk ved at den skaffer for deoksygenering av beleggsammensetninger og særlig innlemmelsen i en beieggsammensetning, minst ett par omfattende minst ett enzym, hvilket enzym velges-fra gruppen oksygenaser eller oksydaser, og et spesielt substrat eller forløperen av substratet. Den foreliggende oppfinnelse omfatter også belegningssamimensetninger som kan anvendes enten som enkelt-lag eller som flere lag, hvilket meddeler overflaten av det underlag som skal beskyttes et belegg omfattende et materiale som gjennomgår en enzymatisk reaksjon for å binde oksygen. The present invention overcomes the above-mentioned and other shortcomings and disadvantages according to prior art in that it provides for the deoxygenation of coating compositions and in particular the incorporation into a beign egg composition, at least one pair comprising at least one enzyme, which enzyme is selected from the group of oxygenases or oxidases, and a particular substrate or the precursor of the substrate. The present invention also includes coating compositions which can be used either as a single layer or as several layers, which provides the surface of the substrate to be protected with a coating comprising a material which undergoes an enzymatic reaction to bind oxygen.

Skjønt nytten av oppfinnelsen ikke er begrenset til dette,Although the usefulness of the invention is not limited to this,

er oppfinnelsen særlig godt egnet til bruk i systemer med vandig fase. Den foreliggende oppfinnelse omfatter innlemmelsen av de ovenfor angitte materialer til enzymatisk katalyse for å hindre korrosjon av metallbeholdere, hindre "hurtigkorrosjon" under påføringen av vandige malinger, og forbedre ytelsen av forskjellige andre flytende sammensetninger som kan anvendes til dannelse av filmer som virker som rusthindrende overflatebelegg. the invention is particularly well suited for use in systems with an aqueous phase. The present invention encompasses the incorporation of the above materials for enzymatic catalysis to prevent corrosion of metal containers, prevent "flash corrosion" during the application of aqueous paints, and improve the performance of various other liquid compositions that can be used to form films that act as rust-inhibiting surface coatings .

I henhold til oppfinnelsen oppnås deoksygeneringen av en belegningssammensetning, som typisk men ikke nødvendigvis omfatter en maling, ved enzymatisk katalyse * Den enzymatiske reaksjon omfatter oksydasjonen av et spesielt organiskt substrat med fritt oksygen. Eksempler på enzymer som er nyttige i ut-førelsen av den foreliggende oppfinnelse er glukbseoksydase, lipoksygenase, glykollatoksydase, galaktoseoksydase, alkohol-oksydase, diaminoksydase og aldehydoksydase. Disse enzymer, ;under induseringen av oksydasjonen av sine spesifikke substrater, vil bevirke en forarming av oksygen i det medium i hvilket reaksjonen finner sted. ;En unik side ved oppfinnelsen ligger i det faktum at den enzymatiske aktivitet fortsetter å finne sted i medier såsom malinger i flytende form, en film av den samme maling i løpet av dens tørkeprosess og en tørket malingfilm. Blant fagfolk kunne det vært ventet, tatt i betraktning det nesten fullstendige fravær av mobilitet blant enzymene og/eller de kjemiske eller fysiske egenskaper av malingene, særlig viskositeten av den tørkende eller tørkede film, at der ikke ville finne sted noen enzymatisk reaksjon. ;Oppfinnelsen kan bedre forstås ved henvisning til teg- ;ningen, hvor:;Fig. 1 er en grafisk fremstilling av deoksygenerings-hastigheten av tre prøver, hvorav to ble fremstilt i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 2 er en grafisk fremstilling av resultatene fra forsøk som viser opprettholdelsen av den enzymatiske aktivitet i sammensetninger fremstilt i henhold til oppfinnelsen etter påføring på et metallisk underlagsmateriale. ;Det skal bemerkes at bruken av stoffer som generelt kan betegnes som oksydase i matvareprodukter er beskrevet i littera-turen. I FR-PS 1 460 551 er det f.eks. angitt en fremgangsmåte til fremstilling av rent glukoseoksydase for å trekke ut glukose eller oksygen fra forskjellige sammensetninger av hovedsakelig næringsstoffer. Således kan den i det franske patentskrift beskrevne teknikk anvendes til ekstraksjon av glukose fra albumen eller ekstraksjon av oksygen fra matvarer eller drikkevarer. På lignende måte beskriver US-PS 3 005 714 fremstillingen av rent galaktoseoksydase til bruk i ekstraksjon av galaktose fra matvarer. Begge de ovenfor angitte patenter krever fremstillingen av et meget rent og følgelig spesielt produkt, som tilsettes til et spesielt medium som inneholder enzymets substrat. De ovenfor angitte patentskrifter hverken viser eller antyder innføringen av enzym/substrat-paret i et medium. ;Ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan flere forskjellige fremgangsmåter følges. Således kan f.eks. enzym/ substrat-paret innføres i belegningssammensetningen, dvs. malingen, i forskjellige former. En rekke ikke-begrensende eksempler kan angis: a. Tilsetning av en fastlagt mengde av enzymet og substratet til den flytende maling. ;b. Tilsetning av en oppløsning inneholdende enzymet og;dets substrat til den flytende maling.;c. Tilsetning av enzymet eller en oppløsning inneholdende enzymet til en maling, og tilsetning av substratet eller en oppløsning inneholdende substratet til en annen prøve av den samme eller en annen maling. ;I denne fremgangsmåte vil den enzymatiske katalyse og det resulterende forbruk av oksygen finne sted bare når begge malingsbelegg er blitt påført på det samme underlag, og denne påføring kan være i en hvilken som helst rekkefølge. ;d. Tilsetning av ett eller flere enzymer som kan skaffe,;fra en forløper, det substrat som det første enzym trenger. F.eks., glukoseoksydase eller en oppløsning inneholdende glukoseoksydase, kan tilsettes til en maling i hvilken der er eller skal innlemmes et annet enzym/substrat-par som skaffer det substrat som reagerer med glukoseoksydasen (stivelse + o( -emylase, stivelse eller dekstrin + amyloglukosidase, cellulose + cellulase, stivelse og dekstrin + <* -amylase . + amyloglukosidase). According to the invention, the deoxygenation of a coating composition, which typically but not necessarily includes a paint, is achieved by enzymatic catalysis * The enzymatic reaction includes the oxidation of a special organic substrate with free oxygen. Examples of enzymes which are useful in carrying out the present invention are glucose oxidase, lipoxygenase, glycollate oxidase, galactose oxidase, alcohol oxidase, diamine oxidase and aldehyde oxidase. These enzymes, during the induction of the oxidation of their specific substrates, will cause a depletion of oxygen in the medium in which the reaction takes place. A unique aspect of the invention lies in the fact that the enzymatic activity continues to take place in media such as paints in liquid form, a film of the same paint during its drying process and a dried paint film. Among those skilled in the art, it might have been expected, taking into account the almost complete absence of mobility among the enzymes and/or the chemical or physical properties of the paints, in particular the viscosity of the drying or dried film, that no enzymatic reaction would take place. The invention can be better understood by reference to the drawing, where: Fig. 1 is a graphical representation of the deoxygenation rate of three samples, two of which were prepared according to the invention, and Fig. 2 is a graphical representation of the results from experiments showing the maintenance of the enzymatic activity in compositions prepared according to the invention after application on a metallic substrate. It should be noted that the use of substances that can generally be described as oxidase in food products is described in the literature. In FR-PS 1 460 551 it is e.g. disclosed a method for the preparation of pure glucose oxidase for extracting glucose or oxygen from various compositions of mainly nutrients. Thus, the technique described in the French patent can be used for the extraction of glucose from albumen or the extraction of oxygen from foodstuffs or beverages. In a similar manner, US-PS 3,005,714 describes the production of pure galactose oxidase for use in the extraction of galactose from foodstuffs. Both of the above-mentioned patents require the production of a very pure and therefore special product, which is added to a special medium containing the enzyme's substrate. The patents cited above neither show nor suggest the introduction of the enzyme/substrate pair into a medium. When carrying out the present invention, several different methods can be followed. Thus, e.g. the enzyme/substrate pair is introduced into the coating composition, i.e. the paint, in different forms. A number of non-limiting examples can be given: a. Addition of a fixed amount of the enzyme and the substrate to the liquid paint. b. Adding a solution containing the enzyme and its substrate to the liquid paint. c. Adding the enzyme or a solution containing the enzyme to a paint, and adding the substrate or a solution containing the substrate to another sample of the same or a different paint. In this method, the enzymatic catalysis and the resulting consumption of oxygen will take place only when both paint coatings have been applied to the same substrate, and this application can be in any order. d. Addition of one or more enzymes that can obtain, from a precursor, the substrate that the first enzyme needs. For example, glucose oxidase or a solution containing glucose oxidase can be added to a paint in which there is or is to be incorporated another enzyme/substrate pair that provides the substrate that reacts with the glucose oxidase (starch + o( -emylase, starch or dextrin + amyloglucosidase, cellulose + cellulase, starch and dextrin + <* -amylase . + amyloglucosidase).

I hver av de ovenfor angitte teknikker kan enzymet immobiliseres om ønskelig i et makromolekylært nettverk såsom polyakrylamidgel, karboksymetylcellulose eller enzymet kan mikro-innkapsles. In each of the above mentioned techniques, the enzyme can be immobilized if desired in a macromolecular network such as polyacrylamide gel, carboxymethyl cellulose or the enzyme can be micro-encapsulated.

Den eksakte belegningsmaterial-resept som den foreliggende oppfinnelse skal anvendes i vil selvsagt bli justert i henhold til den valgte belegningsmetode på en måte som er kjent for fagfolk. The exact coating material recipe in which the present invention is to be used will of course be adjusted according to the chosen coating method in a manner known to those skilled in the art.

Oppfinnelsen vil bedre kunne forstås i lys av de følgende eksemplér som imidlertid ikke skal oppfattes som noen begrensning. The invention will be better understood in the light of the following examples which, however, should not be taken as a limitation.

Eksempel 1Example 1

Aktiviteten av et enzymatisk system i henhold til oppfinnelsen ble undersøkt i resepter for i handelen tilgjengelige rustbeskyttende malinger med enzymer MAXAZYME-GOL 1500 (Gist-Brocades). The activity of an enzymatic system according to the invention was investigated in prescriptions for commercially available rust protective paints with enzymes MAXAZYME-GOL 1500 (Gist-Brocades).

Belegningsmaterialer ble fremstilt i luft ved tilsetningCoating materials were prepared in air by addition

av en oppløsning inneholdende 5 g glukose og 0,3 ml glukoseoksydase av teknisk kvalitet (aktivitet av 0,1 ml enzym = of a solution containing 5 g glucose and 0.3 ml glucose oxidase of technical quality (activity of 0.1 ml enzyme =

150 Sarrett-enheter) til 100 g av en maling omfattende en emulsjon av styren/akrylat-kopolymer (Ercusol AS 250-harpiks tilgjengelig fra Bayer) i vann. Denne maling selges-under handelsnavnet Primalo av Societe Libert. 150 Sarrett units) to 100 g of a paint comprising an emulsion of styrene/acrylate copolymer (Ercusol AS 250 resin available from Bayer) in water. This paint is sold under the trade name Primalo by Societe Libert.

Filmer omfattende dette belegningsmateriale ble sammen-lignet med filmer omfattende det samme materiale men uten glukosen. For sammenligningen ble filmene påført på en tinnplate og lufttørket over en periode på flere dager. Deretter ble prøvene på tinnunderlaget ført inn i en erlenmeyerkolbe fylt med destillert vann. Kolben ble lukket tett og konsumpsjonen av oksygen ble målt. Overflatearealet av filmen i berøring med vannet var det samme for hver prøve. Films comprising this coating material were compared to films comprising the same material but without the glucose. For comparison, the films were applied to a tin plate and air dried over a period of several days. The samples on the tin substrate were then introduced into an Erlenmeyer flask filled with distilled water. The flask was closed tightly and the consumption of oxygen was measured. The surface area of the film in contact with the water was the same for each sample.

På fig. 1 ble kurven merket (1) fremstilt for en malings-film påført i ett lag og inneholdende bare glukosen. Den lille nedgang i oksygeninnholdet av vannet kan skyldes bevegelse av målesonden,da etterfølgende forsøk bekreftet at tinnplateunder-laget ikke forbrukte noe av oksygenet. In fig. 1, the curve marked (1) was prepared for a paint film applied in one layer and containing only the glucose. The small decrease in the oxygen content of the water may be due to movement of the measuring probe, as subsequent tests confirmed that the tin plate substrate did not consume any of the oxygen.

Kurve (2) ble fremstilt for en film inneholdende både enzymet og glukosen. Malingens evne til å konsumere det oksygen som var oppløst i oppløsningen kan lett ses fra kurve (2). Curve (2) was prepared for a film containing both the enzyme and the glucose. The paint's ability to consume the oxygen that was dissolved in the solution can easily be seen from curve (2).

Kurve (3) ble oppnådd med en film påført i luft på tinn-plateunderlaget i to lag. Det første lag inneholdt bare glukosen. Det andre lag inneholdt bare enzymet. Før oksygen kan konsumeres i det andre lag må vannet først trenge inn i malingen og tillate diffusjonen av glukosen mot utsiden av systemet. Følgelig blir oksygehkonsumpsjonen forsinket eller hindret under tørking av filmene etter den opprinnelige påføring. Konsentrasjonen av glukose i den tørre flerlagsfilm er derfor på et høyt nivå i forhold til den opprinnelige verdi og, som det tydelig fremgår av kurven, hastigheten av oksygenkonsumpsjonen i dette system er sterkt forbedret. Eller sagt på en annen måte, separasjonen av enzymet og dets substrat i to malingslag resulterer i reduk-sjon av aktiviteten av paret under tørking av det beskyttende belegg og opprettholder således virkningsfullheten av den tørkede flerlagsfilm som en kjemisk barriere mot oksygen. Til forskjell fører den intense enzymatiske aktivitet i den flytende maling i det eksempel som er representert ved kurve (2) til oksydasjon av en betydelig mengde glukose under tørking av malingen. Curve (3) was obtained with a film applied in air on the tin plate substrate in two layers. The first layer contained only the glucose. The second layer contained only the enzyme. Before oxygen can be consumed in the second layer, the water must first penetrate the paint and allow the diffusion of the glucose to the outside of the system. Consequently, oxygen consumption is delayed or prevented during drying of the films after the initial application. The concentration of glucose in the dry multilayer film is therefore at a high level compared to the original value and, as is clearly evident from the curve, the rate of oxygen consumption in this system is greatly improved. Or put another way, the separation of the enzyme and its substrate into two paint layers results in the reduction of the activity of the pair during drying of the protective coating and thus maintains the effectiveness of the dried multilayer film as a chemical barrier against oxygen. In contrast, the intense enzymatic activity in the liquid paint in the example represented by curve (2) leads to the oxidation of a significant amount of glucose during drying of the paint.

Ved påføring av en maling av den type som er representert ved kurve (2) i en vandig dispersjon av hvit farge på sandblåst stål, ble der observert et fullstendig fravær av "hurtigrusting". Uten nærværet av enzym/substrat-paret er imidlertid rustflekker klart tydelige gjennom malingen. Innlemmelsen av enzym/substrat-paret er en spesielt ønskelig måte å unngå korrosjon av den beholder i hvilken flytende malinger lagres. When applying a paint of the type represented by curve (2) in an aqueous dispersion of white color to sandblasted steel, a complete absence of "rapid rusting" was observed. However, without the presence of the enzyme/substrate pair, rust spots are clearly visible through the paint. The incorporation of the enzyme/substrate pair is a particularly desirable way to avoid corrosion of the container in which liquid paints are stored.

Eksempel 2Example 2

Aktiviteten av et enzym i en vandig dispersjon av en styren/ akrylat-harpiks ble også undersøkt. Harpiksen Ercusol AS 250 ble valgt da dens vandige dispersjon, som er meget benyttet i fremstillingen av antikorrosjonsmalinger, tillater lett opp-løsning av glukosen og enzymet, og fordi konsentrasjonen av oppløst 02 lett kan måles. 5 g glukose og 0,1 ml av enzymet ifølge eksempel 1 ble satt til 100 ml av Ercusol AS 250-dispersjonen. C^-innholdet av den med luft mettede oppløsning var opprinnelig 8 ppm og falt til mindre enn 1 ppm innen en time. Oppløsningen ble underkastet skånsom omrøring for å tillate riktig måling med en 02~sonde. Oppløsningen'ble deretter lagret i 8 uker i en lukket beholder. Deretter ble boblet gjennom oppløsningen inntil et oksygeninnhold, på 18 ppm ble målt. To timer etter at et 02-innhold på 18 ppm var blitt målt, hadde mengden av oppløst 02falt til 3 ppm. The activity of an enzyme in an aqueous dispersion of a styrene/acrylate resin was also investigated. The resin Ercusol AS 250 was chosen because its aqueous dispersion, which is widely used in the production of anti-corrosion paints, allows easy dissolution of the glucose and the enzyme, and because the concentration of dissolved O2 can be easily measured. 5 g of glucose and 0.1 ml of the enzyme according to example 1 were added to 100 ml of the Ercusol AS 250 dispersion. The C₂ content of the air-saturated solution was initially 8 ppm and dropped to less than 1 ppm within an hour. The solution was subjected to gentle agitation to allow proper measurement with an O 2 probe. The solution was then stored for 8 weeks in a closed container. The solution was then bubbled through until an oxygen content of 18 ppm was measured. Two hours after an O2 content of 18 ppm had been measured, the amount of dissolved O2 had fallen to 3 ppm.

En andre O2~bobling ble utført i den samme oppløsning i flere timer til et O2~innhold på 40 ppm ble målt, et nivå som svarer til metning av denne oppløsning med ©2»Under den andre 02-bobling; resulterte den enzymatiske aktivitet i oksydasjonen av en stor mengde av den glukose som forelå i oppløsningen, som vist ved de følgende observasjoner: (1) Etter at beholderen var blitt stoppet igjen, ble reduksjonen i 02~innhold;målt over en viss tid. Forbruket av oksygen ble funnet å være langsommere enn vinder den første gjennombobling da det var nødvendig med 42 timer før oksygeninnholdet falt fra nivået på 40 ppm til 13,5 ppm. (2) Ved tilsetning av en hy mengde substrat,. 5 g, uten noe ytterligere enzym, ble O2_forbruket akselerert og O2—innholdet falt fra 13,5 ppm til 0,3 ppm innen 24 timer. A second O2~ bubbling was carried out in the same solution for several hours until an O2~ content of 40 ppm was measured, a level corresponding to saturation of this solution with ©2» During the second O2 bubbling; the enzymatic activity resulted in the oxidation of a large amount of the glucose present in the solution, as shown by the following observations: (1) After the container had been stopped again, the decrease in O2 content was measured over a certain time. The consumption of oxygen was found to be slower than that of the first breakthrough as 42 hours were required for the oxygen content to drop from the level of 40 ppm to 13.5 ppm. (2) When adding a high amount of substrate,. 5 g, without any additional enzyme, the O2 consumption was accelerated and the O2 content dropped from 13.5 ppm to 0.3 ppm within 24 hours.

De ovenstående observasjoner viser tydelig at den enzymatiske aktivitet vil opprettholdes i en dispersjon inneholdende enzymet og dets substrat selv etter lagring i en lukket beholder'ved værelsetemperatur. The above observations clearly show that the enzymatic activity will be maintained in a dispersion containing the enzyme and its substrate even after storage in a closed container at room temperature.

Eksempel 3Example 3

Et belegg ble fremstilt ved tilsetning, til 106 ml av den ovenfor angitte i handelen tilgjengelige Priamlo-maling, 5 g glukose og/eller 0,45 g glukoseoksydase. Disse malinger ble påført, i to lag, på en tinnplate i omgivelsesatmosfære. Etter tørking i luft, ble platen plassert i et lukket rom med 100 % relativ fuktighet. Belegglagene var imidlertid ikke i kontakt med flytende vann. Forskjellige forsøk ble utført, og forand-ringen i C^-innhold som en funksjon av tiden ble målt. Under henvisning til fig. 2 svarer verdien av 100 % 02til det vanlige<O>2~innhold i luft. A coating was prepared by adding, to 106 ml of the above commercially available Priamlo paint, 5 g of glucose and/or 0.45 g of glucose oxidase. These paints were applied, in two layers, to a tin plate in ambient atmosphere. After drying in air, the plate was placed in a closed room with 100% relative humidity. However, the coating layers were not in contact with liquid water. Various experiments were carried out and the change in C₂ content as a function of time was measured. With reference to fig. 2, the value of 100% 02 corresponds to the usual <O>2 content in air.

Kurve (1) ble fremstilt for en tinnplate som ikke haddeCurve (1) was produced for a tin plate that did not have

et beskyttende belegg.a protective coating.

Kurve (2) ble fremstilt for en plate på hvilken der var påført to etterfølgende lag maling, idet hvert lag inneholdt den angitte mengde glukose men intet enzym. Curve (2) was produced for a plate on which two successive layers of paint had been applied, each layer containing the specified amount of glucose but no enzyme.

Kurve (3) gjelder en plate på hvilken der ble påført i rekkefølge et første lag av en maling inneholdende den angitte mengde enzym og et andre lag maling inneholdende den angitte mengde glukose. Curve (3) applies to a plate on which a first layer of paint containing the specified amount of enzyme and a second layer of paint containing the specified amount of glucose were applied in sequence.

Kurve (4) angår en plate med de samme to lag som angitt ovenfor for en plate ifølge kurve (3), men med lagene i rever-sert rekkefølge, dvs. det første lag som ble påført på platen inneholdt glukosen og det ytre lag inneholdt enzymet. Curve (4) relates to a plate with the same two layers as indicated above for a plate according to curve (3), but with the layers in reversed order, i.e. the first layer that was applied to the plate contained the glucose and the outer layer contained the enzyme.

Kurve (5) gjelder en plate på hvilken var påført to etter-følgende malinglag av lik sammensetning, dvs. hvert lag inneholdt både den angitte mengde glukose og enzym. Curve (5) applies to a plate on which two subsequent paint layers of the same composition were applied, i.e. each layer contained both the specified amount of glucose and enzyme.

Kurvene i eksempel 3 Viser tydelig at aktiviteten av glukoseoksydasen opprettholdes i en i handelen tilgjengelig maling, særlig en vannbasert maling, under lagring og også etter påføring av malingen på et underlag. Det vil således være åpen-bart for fagfolk at enzym/substrat-paret ifølge oppfinnelsen er en ny og verdifull korrosjonsinhibitor som pga. sine egenskaper i form av ikke-dissosierbarhet og spesifisitet er nyttig i malingsindustrien. The curves in example 3 clearly show that the activity of the glucose oxidase is maintained in a commercially available paint, in particular a water-based paint, during storage and also after application of the paint to a substrate. It will thus be obvious to those skilled in the art that the enzyme/substrate pair according to the invention is a new and valuable corrosion inhibitor which, due to its properties in terms of non-dissociability and specificity are useful in the paint industry.

I utførelsen av oppfinnelsen hvor glukose og glukoseoksydase anvendes, blir der dannet glukonsyre. Glukonsyrens metallsekvest-rerende evne er velkjent, og således vil biproduktene av deoksygeneringsreaksjonen ytterligere øke de korrosjonsinhibi-terende egenskaper av sammensetninger ifølge oppfinnelsen. In the implementation of the invention where glucose and glucose oxidase are used, gluconic acid is formed. The metal-sequestering ability of gluconic acid is well known, and thus the by-products of the deoxygenation reaction will further increase the corrosion-inhibiting properties of compositions according to the invention.

De korrosjonshindrende systemer ifølge oppfinnelsen kan substitueres, helt eller delvis, for de giftige pigmenter som tidligere er blitt anvendt. Dessuten kan den foreliggende oppfinnelse benyttes til forbedring av de korrosjonshindrende egenskaper av eksisterende beskyttende belegg og til å redusere eller eliminere giftigheten av slike belegg. The corrosion-preventing systems according to the invention can be substituted, in whole or in part, for the toxic pigments that have previously been used. Furthermore, the present invention can be used to improve the anti-corrosion properties of existing protective coatings and to reduce or eliminate the toxicity of such coatings.

Eksempler på industriell anvendelse av oppfinnelsen er hindring av korrosjon av metallbeholdere, hindring av snerk-dannelse på oksydativt-tørkende malinger, undertrykkelse av hurtigkorrosjon ved konsumpsjon av fritt oksygen som vandrer gjennom en belegningsfilm, korrosjonsinhibisjon og følgelig forbedring av antikorrosjonsmalinger. Examples of industrial application of the invention are prevention of corrosion of metal containers, prevention of scum formation on oxidative-drying paints, suppression of rapid corrosion by consumption of free oxygen that migrates through a coating film, corrosion inhibition and consequently improvement of anti-corrosion paints.

Det skal.spesielt bemerkes at skjønt den ovenstående diskusjon har henvist til malinger, så er oppfinnelsen anvende-lig på andre belegg såsom fyllstoffer og lakker. Det skal også bemerkes at skjønt blandingen av enzymet og substratet med belegningssammensetningen under fremstillingen av denne er angitt, så kan enzym/substrat-paret skaffes i en form av separate flytende preparater som kan blandes når belegget skal påføres på et underlag. På samme måte kan én eller begge av enzymet eller substratet tilsettes til et grunningsbelegg og den andre eller begge bestanddeler innlemmes i et eller flere andre eller mellomliggende belegg. It should be noted in particular that although the above discussion has referred to paints, the invention is applicable to other coatings such as fillers and varnishes. It should also be noted that although the mixture of the enzyme and the substrate with the coating composition during its preparation is indicated, the enzyme/substrate pair can be obtained in the form of separate liquid preparations which can be mixed when the coating is to be applied to a substrate. Similarly, one or both of the enzyme or substrate can be added to a primer coating and the other or both components incorporated into one or more other or intermediate coatings.

En særlig viktig side ved den foreliggende oppfinnelse er at de enzymer som anvendes ikke behøver å være av ren kvalitet. Således er det enzym av teknisk kvalitet som er angitt ovenfor, som har en relativt moderat pris, mer enn tilstrekkelig for utførelse av oppfinnelsen og det er mulig å anvende et mindre grundig renset og følgelig mindre dyrt materiale. Det skal også bemerkes at nærværet av katalase, snarere enn å være en ulempe, er nyttig, fordi det ødelegger det hydrogenperoksyd som produ-seres ved virkningen av glukoseoksydasen. A particularly important aspect of the present invention is that the enzymes used do not need to be of pure quality. Thus, the enzyme of technical quality indicated above, which has a relatively moderate price, is more than sufficient for carrying out the invention and it is possible to use a less thoroughly purified and consequently less expensive material. It should also be noted that the presence of catalase, rather than being a disadvantage, is beneficial because it destroys the hydrogen peroxide produced by the action of the glucose oxidase.

Skjønt foretrukne utførelsesformer er beskrevet, kan der foretas forskjellige modifikasjoner og substitusjoner uten å fravike fra oppfinnelsens ånd og omfang. Således kan f.eks. oppfinnelsen omfatte tilsetningen av anti-mikrobielle midler eller andre tilsetningsstoffer til en belegningssammensetning fremstilt i henhold til oppfinnelsen for å undertrykke veksten av mugg eller bakterier. Although preferred embodiments have been described, various modifications and substitutions may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Thus, e.g. the invention include the addition of anti-microbial agents or other additives to a coating composition prepared according to the invention to suppress the growth of mold or bacteria.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til katalytisk deoksygenering av beskyttende beleggsammensetninger, særlig malinger, karakterisert ved at der i sammensetningene innlemmes minst ett par dannet av et enzym valgt fra klassen oksygenaser og ett tilsvarende substrat eller en forløper.1. Method for catalytic deoxygenation of protective coating compositions, particularly paints, characterized in that at least one pair formed by an enzyme selected from the class of oxygenases and a corresponding substrate or a precursor is incorporated into the compositions. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at enzymet og substratet tilsettes hver for seg til de nevnte sammensetninger, eventuelt i form av en oppløsning.2. Method as stated in claim 1, characterized in that the enzyme and the substrate are added separately to the aforementioned compositions, possibly in the form of a solution. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at enzymet settes til et første malingspreparat og substratet settes til et andre malingspreparat slik at enzym/substrat-paret utfører sin rolle bare når det første og andre malingsbelegg påføres på det samme underlag.3. Method as stated in claim 1, characterized in that the enzyme is added to a first paint preparation and the substrate is added to a second paint preparation so that the enzyme/substrate pair performs its role only when the first and second paint coatings are applied to the same substrate. 4. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at sammensetningene inneholder ett eller flere enzymer som kan skaffe, med utgangs-punkt i en forløper, det substrat som er nødvendig for et første enzym.4. Method as stated in any one of claims 1-3, characterized in that the compositions contain one or more enzymes which can obtain, starting from a precursor, the substrate that is necessary for a first enzyme. 5. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst avjkrayene .1^4, k a_r ak te ri sert vedat enzymet er :ikke- <i> mmo-bilisert eller immobilisert -}i et makromolekylært nettverk" eller at det er blitt mikroinhkapslet.5. Procedure as set forth in any of the subclauses .1^4, characterized by the fact that the enzyme is not immobilized or immobilized in a macromolecular network or that it has been microencapsulated. 6. Beskyttende beleggsammensetninger, særlig malinger, fyllstoffer eller lakker, egnet til bruk i fremgangsmåten som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at de omfatter minst ett enzym.6. Protective coating compositions, in particular paints, fillers or varnishes, suitable for use in the method as stated in any one of claims 1-5, characterized in that they comprise at least one enzyme. 7. Sammensetninger som angitt i krav 1, karakterisert ved at de omfatter et substrat som svarer til det nevnte enzym eller en forløper av det nevnte substrat.7. Compositions as stated in claim 1, characterized in that they comprise a substrate that corresponds to the said enzyme or a precursor of the said substrate. 8. Sammensetninger som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at de omfatter en maling blandet med glukose og glukoseoksydase.8. Compositions as stated in claim 6 or 7, characterized in that they comprise a paint mixed with glucose and glucose oxidase. 9. Sammensetninger som angitt i et hvilket som helst av kravene 6-8, karakterisert ved at malingen er basert på en vandig emulsjon.9. Compositions as stated in any one of claims 6-8, characterized in that the paint is based on an aqueous emulsion.
NO814374A 1980-12-22 1981-12-21 PROCEDURE FOR CATALYTIC DEOXYGENATION OF PROTECTIVE COATING COMPOSITIONS NO814374L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE1010085 1980-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO814374L true NO814374L (en) 1982-06-23

Family

ID=3862917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO814374A NO814374L (en) 1980-12-22 1981-12-21 PROCEDURE FOR CATALYTIC DEOXYGENATION OF PROTECTIVE COATING COMPOSITIONS

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0055240B1 (en)
JP (1) JPS57128758A (en)
AT (1) ATE10506T1 (en)
BR (1) BR8108459A (en)
CA (1) CA1177004A (en)
DE (1) DE3167421D1 (en)
DK (1) DK566281A (en)
ES (1) ES8305028A1 (en)
GR (1) GR76956B (en)
NO (1) NO814374L (en)
PT (1) PT74176B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2559495B1 (en) * 1984-02-09 1987-07-24 Salkin Andre TEMPORARY PROTECTIVE COATING AND DEPROTECTION SOLUTION WHICH IN ASSOCIATION WITH THE COATING CONTAINS BIODEGRADATION AGENTS

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3005714A (en) * 1959-08-26 1961-10-24 Univ Northwestern Galactose oxidase
FR1460551A (en) * 1964-04-20 1966-03-04 Miles Lab Process for the production of purified glucose oxidase
DE1644737A1 (en) * 1967-07-14 1971-05-13 Lack Und Druckfarbenfabrik Veb Process for the production of passivating agents
US4045393A (en) * 1975-01-14 1977-08-30 N L Industries, Inc. Rust resistant latex paint primer for metal surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
EP0055240B1 (en) 1984-11-28
ES508707A0 (en) 1983-04-16
BR8108459A (en) 1982-10-19
PT74176A (en) 1982-01-01
CA1177004A (en) 1984-10-30
PT74176B (en) 1983-05-18
DE3167421D1 (en) 1985-01-10
ES8305028A1 (en) 1983-04-16
EP0055240A1 (en) 1982-06-30
DK566281A (en) 1982-06-23
ATE10506T1 (en) 1984-12-15
GR76956B (en) 1984-09-04
JPS57128758A (en) 1982-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hardy et al. The corrosion of mild steel by biogenic sulfide films exposed to air
CA1186257A (en) Oxygen scavenging with enzymes
Clutterbuck Absence of laccase from yellow-spored mutants of Aspergillus nidulans
US4318963A (en) Treatment of cellulosic materials
EP0246912A3 (en) Method and compositions for protecting anerobic microorganisms
US4521515A (en) Bacterial strain for purifying hydrocarbons pollution and purification process
Baldrian et al. Effect of cadmium on the ligninolytic activity of Stereum hirsutum and Phanerochœte chrysosporium
Liu et al. Effect of diesel on corrosion inhibitors and application of bio-enzyme corrosion inhibitors in the laboratory cooling water system
Brownlie et al. The Inhibited Autoxidation of Styrene: Part V. the Kinetics and Deuterium Isotope Effect for Inhibition By Diphenylamine, Phenyl-Α-Naphthylamine, and Phenyl-Β-Naphthylamine
EP1036498B1 (en) Dry biocide
Gadd et al. Role of melanin in fungal biosorption of tributyltin chloride
Lin et al. Biofilms affecting progression of mild steel corrosion by Gram positive Bacillus sp.
NO814374L (en) PROCEDURE FOR CATALYTIC DEOXYGENATION OF PROTECTIVE COATING COMPOSITIONS
US2571739A (en) Prevention of corrosion of structural metals by hydrogen sulfide, air, and water
US2829114A (en) Corrosion inhibitor
EP0016298B1 (en) A solution for imparting tarnish resistance on aluminium surfaces and method for applying it
JPS59213494A (en) Removal of aromatic hydroxy compound and aromatic amine fromwaste water
EP1137730B1 (en) Lignin based coating
JP3603309B2 (en) Scale adhesion inhibitor applied to polymerization reactor and method for producing the same
JPH0329747A (en) Metal container
Snyder et al. Loss of N2O reductase activity as an explanation for poor growth of Pseudomonas aeruginosa on N2O
Ansari et al. Corrosion of tin can and its inhibition: A review
TW425407B (en) Procedure for the anti-scaler production for coating the polymerizing reactor and respective resultant product
FI111167B (en) Process for improving the durability of a sludge
Chang et al. Anaerobic degradation of di-n-butyl phthalate and di-(2-ethylhexyl) phthalate in sludge