Korrosionsinhibierende Ueberzuαszusammensetzunα für Metalle
Die vorliegende Erfindung betrifft Ueberzugszusammensetzungen enthaltend ein organisches filmbildendes Bindemittel, bevorzugt ein Anstrichmittel, und Erdalkali-, Uebergangs- metall-, Wismut und Amin-Salze von bestimmten Carbonsäuren als Korrosionsinhibitoren, die Verwendung derselben in Ueberzugszusammensetzungen zum Schutz von metallischen Oberflächen, sowie ein Verfahren zum Schutz eines korrodierbaren Metallsubstrats.
Die Verwendung von Alkali-, Erdalkali-, Uebergangsmetall- und Amin-Salzen von Carbonsäuren, sowie Uebergangsmetallkomplexen von Ketocarbonsäuren, als Korrosionsinhibitoren in wässrigen Systemen ist bekannt und beispielsweise in der U.S. 4,909,987, EP-A-0 412 933, EP-A-0 496 555, EP-A-0 554 023 oder EP-A-0 619 290 beschrieben.
Diese bekannten Korrosionsinhibitoren genügen nicht in jeder Hinsicht den hohen Anforderungen, die ein Korrosionsinhibitor in einem Lack erfüllen soll, insbesondere hinsichtlich Lagerstabilität, Wasseraufnahme, Hydrolyseempfindlichkeit, Hitzestabilität, Farbverhalten, Migrationsverhalten, Verträglichkeit mit dem Bindemittel, Chloridresistenz oder Nasshaftung.
Eine der Aufgaben der Erfindung war es nun, speziell für Lacksysteme, vor allem auf wäss- riger Basis, einä Ueberzugszusammensetzung bereitzustellen, welche einerseits die Korrosion von Metallen hemmt bzw. ganz ausschaltet und andererseits eine gute Haftvermittlung vom Anstrich zum Metall gewährleistet.
Es wurde gefunden, dass Erdalkali-, Uebergangsmetall-, Wismut und Amin-Salze von bestimmten Carbonsäuren überraschenderweise die Oxidation von Metallen unterdrücken und dass sie gleichzeitig auch die Adhäsion vom Anstrich zum Metall stark verbessern. Diese Salze eignen sich insbesondere in den erfindungsgemässen Ueberzugszusammensetzungen sowohl als Korrosionsinhibitoren wie auch als Haftverbesserer.
Die Erfindung betrifft daher Ueberzugszusammensetzungen, enthaltend a) ein organisches filmbildendes Bindemittel, und b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I
worin
Ri Hydroxy, Halogen, Nitro, Cyano, CF3, C Cas-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C25-Alkyl; CrC25-Halogenalkyl, CrC18-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C18-Alkoxy; Phenoxy, C Cι8-Alkylthio, Phenylthio, C2-C24-Alkenyl, -COOR7, -S03H, -NH-CO-R8 oder Phenylcarbonyl darstellt, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, CrC18-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C18-Alkoxy; C^Cas-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C25-Alkyl; C2-C24-Alkenyl, unsubstituiertes oder durch CrC4-Alkyl substituiertes C5-C15-Cycloalkyl; unsubstituiertes oder durch C C4-Alkyl substituiertes C5-C15-Cycloalkenyl; unsubstituiertes oder durch C C -Alkyl substituiertes Phenyl oder Naphthyl; unsubstituiertes oder am Phenylring durch C C4-Alkyl substituiertes Cy-Cg-Phenylalkyl; unsubstituiertes oder am Naphthylring durch C C -Alkyl substituiertes C10-C1 -Naphthylalkyl; oder -COR9 bedeuten, oder ferner R2 und R3 oder R und R5 zusammen mit dem Kohlenstoff atom, an das sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder durch CrC4-Alkyl substituierten C5-Cι2-Cycloalkylidenhng bilden; oder ferner, wenn m und n 1 bedeuten, R2 und R4 zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine zusätzliche Bindung, einen unsubstituierten oder mit C1-C4-Alkyl substituierten Benzo-, C7-C10-Bicycloalkylen-, C7-C10-Bicycloalkenylen-, C5-C12-Cycloalkylen- oder C5-C12-Cycloalkenylenring bilden,
R6 Wasserstoff, CrC25-Alkyl oder durch Sauerstoff, Schwefel oder N— R10 unter¬
brochenes C -C25-Alkyl darstellt;
R7 Wasserstoff, C1-C25-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C25- Alkyl; oder Phenyl bedeutet,
R8 Wasserstoff, C1-C25-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C25- Alkyl; oder Phenyl darstellt,
R9 Hydroxy, CrC18-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C18-
R, Alkoxy; -N oder — N O bedeutet,
R 12
R10 Wasserstoff oder C C^Alkyl darstellt,
Rn und R12 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-C^-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C3-C25-Alkyl; C2-C2 -Alkenyl, unsubstituiertes oder durch Cι-C -Alkyl substituiertes C5-C15-Cycloalkyl; unsubstituiertes oder durch CrC -Alkyl substituiertes Phenyl oder Naphthyl bedeuten, a O, 1 , 2, 3 oder 4 darstellt, m und n unabhängig voneinander eine Zahl von 0 bis 10 bedeuten, und p 2, 3 oder 4 bedeutet, mit der Bedingung, dass die Verbindung der Formel I mindestens eine Gruppe der Formel II
O R. R„
-NH— C- -C- -COORc (II)
R, c m
enthält, worin R6 Wasserstoff darstellt und die Summe von a und p nicht grösser als 6 ist, und
ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III
worin
R14 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff, CrC25-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C2-C24-Alkyl; durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C3-C25-Alkyl; un-
substituiertes oder am Phenylring mit C1-C4-Alkyl substituiertes C7-C9-Phenylalkyl;
C3-C24-Alkenyl oder x Si darstellen; oder R14 und R15 zusammen mit
(R17)3-c dem Stickstoff atom, an das sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder mit d-C4-
\ Alkyl substituierten oder durch Sauerstoff, Schwefel oder N - R10 unterbrochenen
5-, 6- oder 7-gliedrigen heterocyclischen Ring bilden;
Rie CrC25-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C25-Alkyl;
Hydroxy, C Cι8-Alkoxy oder C2-C24-Alkenyl bedeutet,
Rι7 Hydroxy, CrC18-Alkoxy, oder durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes
C2-C18-Alkoxy darstellt; und, wenn c die Zahl 0 bedeutet, drei Reste R17 zusammen
N(CH2CH2O-)3 darstellen,
X eine direkte Bindung, CrC18-Alkylen, C2-C2o-Alkyliden, C7-C20-Phenylalkyliden,
C5-C8-Cycloalkylen, unsubstituiertes oder durch C C4-Alkyl substituiertes Phenylen
oder Naphthylen; oder durch Sauerstoff, Schwefel oder N - R10 unterbrochenes
C -C18-Alkylen bedeutet, mit der Bedingung, dass nie zwei Stickstoffatome am gleichen Kohlenstoffatom gebunden sind, b die Zahl 1 oder 2 darstellt, c die Zahl 0, 1 oder 2 bedeutet, und
wenn b 1 ist,
Rι8 Wasserstoff, CrC25-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C2-C24-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C3-C25-Alkyl; unsubstituiertes oder mit CrC -Alkyl substituiertes Phenyl; unsubstituiertes oder am Phenylring mit C1-C4-Alkyl substituier-
tes CrCg-Phenylalkyl; C
3-C
24-Alkenyl, — N darstellt,
-c und
wenn b 2 ist,
(R16)c
R18 — Si — bedeutet.
(R17.2-c
Halogen bedeutet beispielsweise Chlor, Brom oder lod. Bevorzugt ist Chlor.
Alkyl mit bis zu 25 Kohlenstoffatomen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, 2- Ethyl-butyl, n-Pentyl, Isopentyl, 1-Methylpentyl, 1 ,3-Dimethylbutyl, n-Hexyl, 1-Methylhexyl, n- Heptyl, Isoheptyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Methylheptyl, 3-Methylheptyl, n-Octyl, 2-Ethyl- hexyl, 1 ,1 ,3-Trimethylhexyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylpentyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, 1-Methylunde- cyl, Dodecyl, 1 ,1 ,3,3,5,5-Hexamethylhexyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Eicosyl oder Docosyl. Eine bevorzugte Bedeutung von R^ R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rn, R12, RH, Rιs> Rιe und R18 ist C-,-C2o-Alkyl, insbesondere C C^-Alkyl, z.B. C Cg-Alkyl.
Durch Sauerstoff, Schwefel oder N — R10 unterbrochenes C2-C25-Alkyl oder C3-C25-Alkyl
bedeutet beispielsweise CH3-O-CH2-, CH3-O-CH2CH2-, CH3-S-CH2CH2-, CH3-NHCH2CH2-, CH3-N(CH3)CH2CH2-, CH3-O-CH2CH2-O-CH2CH2-, CH3-(O-CH2CH2-)2θ-CH2CH2-, CH3-(0-CH2CH2-)3O-CH2CH2- oder CH3-(0-CH2CH2-)4O-CH2-.
Halogenalkyl mit bis zu 25 Kohlenstoffatomen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Chlormethyl, Chlorethyl, Chlorpropyl, Chlorbutyl oder 3-Chlor-1- butyl. Eine besonders bevorzugte Bedeutung von R, ist beispielsweise CrCι8-Halogenalkyl, insbesondere CrC12-Halogenalkyl, z.B. CrCe-Halogenalkyl.
Alkoxy mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, Isobutoxy, Pen- toxy, Isopentoxy, Hexoxy, Heptoxy, Octoxy, Decyloxy, Tetradecyloxy, Hexadecyloxy oder
Octadecyloxy. Bevorzugt ist Alkoxy mit 1 bis 12, insbesondere 1 bis 8, z.B. 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C18-Alkoxy bedeutet beispielsweise CH3-O-CH2-, CH3-S-CH2-, CH3-O-CH2CH2O-, CH3-S-CH2CH2O-, CH3-O-(CH2)2-O-(CH2)2-O-, CH3-(O-CH2CH2-)2θ-CH2CH2O-, CH3-(O-CH2CH2-)3O-CH2CH20- oder CH3-(0-CH2CH2-)40-CH2CH20-.
Alkylthio mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Methylthio, Ethylthio, Propylthio, Isopropylthio, n-Butylthio, Isobutyl- thio, Pentylthio, Isopentylthio, Hexylthio, Heptylthio, Octylthio, Decylthio, Tetradecylthio, Hexadecylthio oder Octadecylthio. Bevorzugt ist Alkylthio mit 1 bis 12, insbesondere 1 bis 8, z.B. 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Alkenyl mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Vinyl, Propenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl, Isobutenyl, n-2,4-Pentadienyl, 3- Methyl-2-butenyl, n-2-Octenyl, n-2-Dodecenyl, iso-Dodecenyl, Oleyl, n-2-Octadecenyl oder n-4-Octadecenyl. Bevorzugt ist Alkenyl mit 3 bis 18, insbesondere 3 bis 12, z.B. 3 bis 6, vor allem 3 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Unsubstituiertes oder durch d-C4-Alkyl substituiertes C5-C15-Cycloalkyl, das vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet beispielsweise Cyclopentyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Cyclohexyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Trimethylcyclohexyl, tert-Butylcyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl oder Cyclododecyl. Eine bevorzugte Bedeutung von R2, R3, R4, R5, Rn und R12 ist beispielsweise die in der Naphthensäure vorkommenden C5-C12-Cycloalkyle [J. Buckinghm, Dictionary of Organic Compounds, Vol. 4, Seite 4152, 5th Edition (1982)]. Eine besonders bevorzugte Bedeutung von R2, R3, R4, R5, Rn und R12 ist C5-C12-Cycloalkyl, insbesondere C5-C8-Cycloalkyl, z.B. Cyclohexyl.
Unsubstituiertes oder durch CrC4-Alkyl substituiertes C5-C15-Cycloalkenyl, das vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet beispielsweise Cyclopentenyl, Methylcyclopentenyl, Dimethylcyclopentenyl, Cyclo- hexenyl, Methylcyclohexenyl, Dimethylcyclohexenyl, Trimethylcyclohexenyl, tert-Butylcyclo-
hexenyl, Cycloheptenyl, Cyclooctenyl oder Cyclododecenyl. Eine bevorzugte Bedeutung von R2, R3, R4 und R5 ist C5-C12-Cycloalkenyl, insbesondere C5-C8-Cycloalkenyl, z.B. Cyclohexe- nyl.
Durch CrC4-Alkyl substituiertes Phenyl oder Naphthyl, das vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 Alkylgruppen enthält, bedeutet beispielsweise o-, m- oder p-Methyl-phenyl, 2,3-Dimethyl-phenyl, 2,4-Dimethyl-phenyl, 2,5-Dimethyl-phenyl, 2,6-Dimethyl-phenyl, 3,4- Dimethyl-phenyl, 3,5-Dimethyl-phenyl, 2-Methyl-6-ethyl-phenyl, 4-tert-Butyl-phenyl, 2-Ethyl- phenyl, 2,6-Diethyl-phenyl, 1-Methyl-naphthyl, 2-Methyl-naphthyl, 4-Methyl-naphthyl, 1 ,6-Di- methyl-naphthyl oder 4-tert-Butyl-naphthyl.
Unsubstituiertes oder am Phenylring mit 1 bis 3 C C4-Alkyl substituiertes C7-C9-Phenylalkyl bedeutet beispielsweise Benzyl, α-Methylbenzyl, α,α-Dimethylbenzyl, 2-Phenylethyl, 2-Me- thylbenzyl, 3-Methylbenzyl, 4-Methylbenzyl, 2,4-Dimethylbenzyl, 2,6-Dimethylbenzyl oder 4- tert-Butylbenzyl. Benzyl ist bevorzugt.
Unsubstituiertes oder am Naphthylring durch CrC4-Alkyl substituiertes C10-Cι2-Naphthyl- alkyl, das vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet beispielsweise Naphthylmethyl, α-Methylnaphthylmethyl, α,c-Dimethylnaphthylmethyl, Naphthylethyl, 2-Methyl-1 -naphthylmethyl, 3-Methyl-1 -naphthylmethyl, 4-Methyl-1 -naphthylmethyl, 2, 4-Dimethyl-1 -naphthylmethyl, 2, 6-Dimethyl-1 -naphthylmethyl oder 4-tert-Butyl-1 -naphthylmethyl.
Unsubstituierter oder durch C C -Alkyl substituierter C5-C12-Cycloalkylidenring, der vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet beispielsweise Cyclopentyliden, Methylcyclopentyliden, Dimethylcyclopentyli- den, Cyclohexyliden, Methylcyclohexyliden, Dimethylcyclohexyliden, Trimethylcyclohexyli- den, tert-Butylcyciohexyliden, Cycloheptyliden, Cyclooctyliden, Cyclodecyliden oder Cyclo- octyliden. Bevorzugt ist Cyclohexyliden und tert-Butyl-cyclohexyliden.
Unsubstituierter oder mit Cι-C
4-Alkyl substituierten Benzoring, , der vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet
beispielsweise oder
Unsubstituierter oder mit C1-C4-Alkyl substituierten C7-C10-Bicycloalkylenring, der vorzugweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält,
Unsubstituierter oder mit d-C4-Alkyl substituierten C7-C10-Bicycloalkenylenring, der vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste ent¬
hält, bedeutet beispielsweise
Unsubstituierter oder mit d-C4-Alkyl substituierten C5-C12-Cycloalkylenring, der vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit zwei freien Valenzen und mindestens einer Ringeinheit und ist beispielsweise Cyclopentylen, Cyclohexylen, Cycloheptylen, Cyclo- octylen, Cyclononylen, Cyclodecylen, Cycloundecylen oder Cyclododecylen. Bevorzugt ist Cyclohexylen.
Unsubstituierter oder mit C1-C4-Alkyl substituierten C5-C12-Cycloalkenylenring, der vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppen-Reste ent-
hält, bedeutet eine ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit zwei freien Valenzen und mindestens einer Ringeinheit und ist beispielsweise Cyclopentenylen, Cyclohexenylen, Cyclo- heptenylen, Cyclooctenylen, Cyclononenylen, Cyclodecenylen, Cycloundecenyten oder Cyclododecenylen. Bevorzugt ist Cyclohexenylen.
Die Erdalkalimetalle bedeuten beispielsweise Magnesium, Calcium, Strontium oder Barium. Bevorzugt ist Calcium.
Die Uebergangsmetalle bedeuten die Elemente 21 bis 30, 39 bis 48 und 57 bis 80 des Periodensystems. Bevorzugt sind Titan, Mangan, Eisen, Kobalt, Zink, Yttrium, Zirkonium, Lanthan oder Cer. Speziell bevorzugt ist Zirkonium.
Durch Hydroxy substituiertes C2-C24-Alkyl, bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest, der vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 Hydroxy Gruppen enthält, wie beispielsweise Hydroxyethyl, 3-Hydroxypropyl, 2-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 3-Hydroxybu- tyl, 2-Hydroxybutyl, 5-Hydroxypentyl, 4-Hydroxypentyl, 3-Hydroxypentyl, 2-Hydroxypentyl, 6- Hydroxyhexyl, 5-Hydroxyhexyl, 4-Hydroxyhexyl, 3-Hydroxyhexyl, 2-Hydroxyhexyl, 7-Hydroxy- heptyl, 6-Hydroxyheptyl, 5-Hydroxyheptyl, 4-Hydroxyheptyl, 3-Hydroxyheptyl, 2-Hydroxy- heptyl, 8-Hydroxyoctyl, 7-Hydroxyoctyl, 6-Hydroxyoctyl, 5-Hydroxyoctyl, 4-Hydroxyoctyl, 3- Hydroxyoctyl, 2-Hydroxyoctyl, 9-Hydroxynonyl, 10-Hydroxydecyl, 11 -Hydroxyundecyl, 12- Hydroxydodecyl, 13-Hydroxytridecyl, 14-Hydroxytetradecyl, 15-Hydroxypentadecyl, 16- Hydroxyhexadecyl, 17-Hydroxyheptadecyl, 18-Hydroxyoctadecyl, 20-Hydroxyeicosyl oder 22- Hydroxydocosyl. Eine bevorzugte Bedeutung von R1 , R15 und R18 ist durch Hydroxy substituiertes C2-Cι2-Alkyl, insbesondere durch Hydroxy substituiertes C2-C8-Alkyl, z.B. durch Hydroxy substituiertes C2-C4-Alkyl wie beispielsweise 2-Hydroxyethyl.
Bilden R14 und R15 zusammen mit dem Stickstoff atom, an das sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder mit d-C4-Alkyl substituierten oder durch Sauerstoff, Schwefel oder
\
N - R10 unterbrochenen 5-, 6- oder 7-gliedrigen heterocyclischen Ring bedeutet dies
beispielsweise die folgenden Reste:
H3C-N N— ,
N — , I N — oder • Rι und R
15 bilden bevorzugt mit dem
\
Stickstoff atom, an das sie gebunden sind, einen durch Sauerstoff oder N - R.n unter-
/
brochenen 5- oder 6-gliedhgen heterocyclischen Ring wie beispielsweise | N-
r \ oder 0 N
V_ /
C ds-Alkylen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Methylen, Ethylen, Propylen, Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Dodecamethylen oder Octadecamethylen. Bevorzugt ist CrCi2-Alkylen, insbesondere C,-C8-Alkylen.
Alkyliden mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet beispielsweise Ethyliden, Propyliden, Bu- tyliden, Pentyliden, 4-Methylpentyliden, Heptyliden, Nonyliden, Tridecyliden, Nonadecyliden, 1 -Methylethyliden, 1 -Ethylpropyliden oder 1 -Ethylpentyliden. Bevorzugt ist d-C8-Alkyliden.
Phenylalkyliden mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet beispielsweise Benzyliden, 2-Phe- nylethyliden oder 1 -Phenyl-2-hexyliden. Bevorzugt ist d-C9-Phenylalkyliden.
C5-C8-Cycloalkylen bedeutet eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit zwei freien Valenzen und mindestens einer Ringeinheit und ist beispielsweise Cyclopentylen, Cyclohexylen, Cycloheptylen oder Cyclooctylen. Bevorzugt ist Cyclohexylen.
Unsubstituiertes oder durch C C -Alkyl substituiertes Phenylen oder Naphthylen bedeutet beispielsweise 1 ,2-, 1 ,3-, 1 ,4-Phenylen, 1 ,2-, 1 ,3-, 1 ,4-, 1 ,6-, 1 ,7-, 2,6- oder 2,7-Naphthylen. 1 ,4-Phenylen ist bevorzugt.
Durch Sauerstoff, Schwefel oder N — R10 unterbrochenes C4-C18-Alkylen bedeutet bei¬
spielsweise -CH2CH2-0-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2-, -CH2CH2-N(CH3)-CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-, -(CH2)2-(O-CH2CH2-)2θ-(CH2)2-, -(CH2)2-(O-CH2CH2-)3θ-(CH2)2- , -(CH2)2-(O-CH2CH2-)4O-(CH2)2- oder -CH2CH2-S-CH2CH2-.
Besonders zu erwähnen sind Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, worin RT Hydroxy, Chlor, Brom, Nitro, Cyano, CF3, d-C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; d-C^-Halogenalkyl, d-Ci2-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C -Cι2-Alkoxy; Phenoxy, CrC12-Alkylthio, Phenylthio, C2-C12- Alkenyl, -COOR7, -SO3H, -NH-CO-R8 oder Phenylcarbonyl darstellt,
R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, C C12-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkoxy; d-C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; C2-C12-Alkenyl, unsubstituiertes oder durch d-C -Alkyl substituiertes C5-C8-Cycloalkyl; unsubstituiertes oder durch C C4-Alkyl substituiertes C5-C8-Cyclo- alkenyl; unsubstituiertes oder durch CrC4-Alkyl substituiertes Phenyl oder Naphthyl; unsubstituiertes oder am Phenylring durch C1-C4-Alkyl substituiertes C7-C9-Phenylalkyl; unsubstituiertes oder am Naphthylring durch C C4-Alkyl substituiertes C10-C12-Naphthylalkyl; oder -COR9 bedeuten, oder ferner R2 und R3 oder R4 und R5 zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder durch d-C4-Alkyl substituierten C5-C8-Cycloalkylidenring bilden, oder ferner, wenn m und n 1 bedeuten, R2 und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine zusätzliche Bindung, einen
unsubstituierten oder mit d-C -Alkyl substituierten Benzo-, C7-C10-Bicycloalkylen-, C7-C10- Bicycloalkenylen-, C5-C8-Cycloalkylen- oder C5-C8-Cycloalkenylenring bilden,
\
R6 Wasserstoff, d-C12-Alkyl oder durch Sauerstoff, Schwefel oder N r — R10 unterbro /
chenes C2-C12-Alkyl darstellt;
R7 Wasserstoff, C C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; oder Phenyl bedeutet,
R8 Wasserstoff, C C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; oder Phenyl darstellt,
R9 Hydroxy, d-C^-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkoxy;
R10 Wasserstoff oder C C -Alkyl darstellt,
Rn und R12 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder
Schwefel unterbrochenes C3-C12-Alkyl; C2-C12-Alkenyl, unsubstituiertes oder durch d-C4-
Alkyl substituiertes C5-C8-Cycloalkyl; unsubstituiertes oder durch C C4-Alkyl substituiertes
Phenyl oder Naphthyl bedeuten, a O, 1 , 2, 3 oder 4 darstellt, m und n unabhängig voneinander eine Zahl von 0 bis 10 bedeuten, und p 2, 3 oder 4 bedeutet, mit der Bedingung, dass die Verbindung der Formel I mindestens eine Gruppe der Formel II
O P, RΛ i
-NH— C- -C- -c- -COOR, (II)
R. R. m
enthält, worin R
6 Wasserstoff darstellt und die Summe von a und p nicht grösser als 6 ist, R
1 und R
15 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-Cι
2-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C
2-C
12-Alkyl; durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C
3-C
12-Alkyl; unsubstituiertes oder am Phenylring mit d-C
4-Alkyl substituiertes C
7-C
9-Phenylalkyl; C
3-C
12-Alkenyl oder
X Si darstellen; oder R1 und R15 zusammen mit dem Stickstoff atom, an (Rι7)3-c das sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder mit d-C4-Alkyl substituierten oder durch
\
Sauerstoff, Schwefel oder N - R.n unterbrochenen 5-, 6- oder 7-gliedrigen heterocycli-
sehen Ring bilden;
Rie Cι-C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C -C12-Alkyl; Hydroxy, d-C12-Alkoxy oder C2-C12-Alkenyl bedeutet,
R17 Hydroxy, Cι-C12-Alkoxy, oder durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-
Alkoxy darstellt; und, wenn c die Zahl 0 bedeutet, drei Reste R17 zusammen N(CH2CH20-)3 darstellen,
X eine direkte Bindung, d-C12-Alkylen, C2-C12-Alkyliden, C7-d2-Phenylalkyliden, C5-C8-
Cycloalkylen, unsubstituiertes oder durch d-C -Alkyl substituiertes Phenylen oder Naphthy-
\ len; oder durch Sauerstoff, Schwefel oder N - R10 unterbrochenes C4-C12-Alkylen be¬
deutet, mit der Bedingung, dass nie zwei Stickstoffatome am gleichen Kohlenstoffatom gebunden sind, b die Zahl 1 oder 2 darstellt, c die Zahl 0, 1 oder 2 bedeutet, und
wenn b 1 ist,
Rιs Wasserstoff, C,-C12-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C2-C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C3-C12-Alkyl; unsubstituiertes oder mit C1-C4-Alkyl substituiertes Phenyl; unsubstituiertes oder am Phenylring mit d-C4-Alkyl substituiertes C7-C9-Phenyl-
/ (R,6)c alkyl; C3-C12-Alkenyl, — N oder Si
\ darstellt, und
R15 (R1?)3-c
wenn b 2 ist,
(Rt 6'c
R18 — - SSii — — bedeutet. I
(R 17)2.,
Von Interesse sind Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, worin R, Chlor, d-C4-Alkyl, d-C4-Alkoxy, Phenoxy oder COOR7 darstellt,
R2, R3, 4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-C4-Alkoxy, C C12-Alkyl, C2-C12- Alkenyl oder Cyclohexyl bedeuten, oder ferner, wenn m und n 1 bedeuten, R2 und R4 zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine zusätzliche Bindung, einen Benzo-, C7-C10-Bicycloalkylen-, C7-C10-Bicycloalkenylen-, C5-C8-Cycloalkylen- oder C5-C8- Cycloalkenylenring bilden, R6 Wasserstoff bedeutet, a 0 oder 1 ist, m 1 oder 2 bedeutet, und n 1 oder 2 darstellt.
Bevorzugt sind Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, worin R14 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-d-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes
/ (R 16'c
C
2-C
4-Alkyi; oder — X — Si darstellen, oder R
14 und R
15 zusammen mit dem
Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, bedeuten,
R16 CrC12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; Hydroxy, C C12-Alkoxy oder C2-C14-Alkenyl bedeutet,
R17 Hydroxy oder CrC12-Alkoxy darstellt; und, wenn c die Zahl 0 bedeutet, drei Reste R17 zusammen N(CH2CH20-)3 darstellen,
X eine direkte Bindung, d-Cs-Aikylen, Cyclohexylen, Phenylen, Naphthylen oder durch Sauerstoff unterbrochenes C -C12-Alkylen bedeutet, mit der Bedingung, dass nie zwei Stickstoffatome am gleichen Kohlenstoffatom gebunden sind, b die Zahl 1 oder 2 darstellt, c die Zahl 0, 1 oder 2 bedeutet, und
wenn b 1 ist,
R
18 Wasserstoff, d-C
12-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C
2-C
12-Alkyl; durch Sauerstoff
unterbrochenes C
3-C
12-Alkyl; Phenyl, Benzyl, C
3-C
12-Alkenyl oder
Si dar¬
(R17.3-c stellt, und
wenn b 2 ist,
( ιe)c
»18 S ii — — bedeutet, i
(R17)2-c
Bevorzugt sind auch Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, worin Ri Hydroxy, Chlor, Cyano, CF3, d-C8-Alkyl, durch Sauerstoff unterbrochenes C2-C8-Alkyi; d-C8-Alkoxy, durch Sauerstoff unterbrochenes C2-C8-Alkoxy; Phenoxy, d-C8-Alkylthio, C2-C8-Alkenyl, -COOR7, -SO3H, -NH-CO-R8 oder Phenylcarbonyl darstellt, R2, R3. R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, C C8-Alkoxy, durch Sauerstoff unterbrochenes C2-C8-Alkoxy; CrC12-Alkyl, durch Sauerstoff unterbrochenes C2-C12-Alkyl; C2-C12-Alkenyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Cycloalkenyl, Phenyl, Naphthyl, C7-C9-Phenylalkyl, C10-C12-Naphthylalkyl, oder -COR9 bedeuten, oder ferner R2 und R3 oder R und R5 zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen C5-C8-Cycloalkylidenhng bilden, oder ferner, wenn m und n 1 bedeuten, R2 und R4 zusammen mit dem Kohlenstoff-
atom, an das sie gebunden sind, eine zusätzliche Bindung, einen Benzo-, C7-C10-Bιcyclo- alkyien-, C7-C10-Bιcycloalkenylen-, C5-C8-Cycloalkylen- oder C5-C8-Cycloalkenylenrιng bilden,
R6 Wasserstoff, d-C8-Alkyl oder durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C8-
Alkyl darstellt;
R7 Wasserstoff, d-C8-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C8-Alkyl; oder Phenyl bedeutet,
R8 Wasserstoff, d-C8-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-Ce-Alkyl; oder Phenyl darstellt,
R9 Hydroxy, Cι-C8-Alkoxy, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C8-Alkoxy;
/ 11 / \
"N oder — O bedeutet,
R. \_y
Rn und R12 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-C8-Alkyl, C2-C8-Alkenyl, C5-C8-Cyclo- alkyl, Phenyl oder Naphthyl bedeuten, a 0, 1 , 2 oder 3 darstellt, m und n unabhängig voneinander eine Zahl von 0 bis 5 bedeuten, und p 2 oder 3 bedeutet, mit der Bedingung, dass die Verbindung der Formel I mindestens eine
Gruppe der Formel II
O
-NH— C- -COORc (N)
enthält, worin R6 Wasserstoff darstellt,
R1 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff, d-C8-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes
C2-C8-Alkyl; durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C3-C8-Alkyl; C7-C9-Phenylalkyl,
C3-C8-Alkenyl oder — X — Si darstellen; oder R14 und R15 zusammen mit dem
\
(R,7)3
Stickstoff atom, an das sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder mit C1-C4-Alkyl substi-
tuierten oder durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenen 5- oder 6-gliedrigen hetero-
cyclischen Ring oder I N — bilden;
R16 CrC12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; Hydroxy, d-C12-Alkoxy oder C2-C12-Alkenyl bedeutet,
R17 Hydroxy, CrC^-Alkoxy, oder durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C8-
Alkoxy darstellt; und, wenn c die Zahl 0 bedeutet, drei Reste R17 zusammen N(CH2CH2O-)3 darstellen,
X eine direkte Bindung, d-C12-Alkylen, C3-C6-Alkyliden, C5-C8-Cycloalkylen, Phenylen oder
Naphthylen; oder durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C4-C8-Alkylen bedeutet, b die Zahl 1 oder 2 darstellt, c die Zahl 0, 1 oder 2 bedeutet, und
wenn b 1 ist,
R18 Wasserstoff, CrC12-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C2-C12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C3-C12-Alkyl; Phenyl, Benzyl, C3-C12-Alkenyl, oder
/ . ( 16. c
Si darstellt, und
(R17'3-c
wenn b 2 ist,
(R16)c
Rι8 Si bedeutet.
(R17)2-c
Von Interesse sind auch Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, worin R2, R3, R und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder CrC12-Alkyl bedeuten.
Von besonderem Interesse sind Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel la
bedeutet, worin
R, Chlor, d-C4-Alkyl, C C4-Alkoxy, Phenoxy oder COOR7 darstellt,
R2> R3> R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkoxy, d-C^-Alkyl, C2-C12-
Alkenyl oder Cyclohexyl bedeuten,
R6 Wasserstoff bedeutet, a 0 oder 1 ist, m 1 oder 2 bedeutet, n 1 oder 2 darstellt, und
ii) einem Calcium, Titan, Mangan, Eisen, Kobalt, Zink, Yttrium, Zirkonium, Lanthan, Cer, Wismut oder Amin der Formel III
worin
R14 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes
/ (R16)c
C2-C4-Alkyl; oder — X — Si darstellen, oder R14 und R15 zusammen mit dem
(R17)3-c
Stickstoff atom, an das sie gebunden sind, bedeuten,
R16 CrC12-Alkyl, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes C2-C12-Alkyl; Hydroxy, d-C12-Alkoxy oder C2-C14-Alkenyl bedeutet,
R17 Hydroxy oder d-C12-Alkoxy darstellt; und, wenn c die Zahl 0 bedeutet, drei Reste R17 zusammen N(CH2CH20-)3 darstellen,
X eine direkte Bindung, Cι-C8-Alkylen, Cyclohexylen, Phenylen, Naphthyien oder durch Sauerstoff unterbrochenes C4-C12-Alkylen bedeutet, mit der Bedingung, dass nie zwei Stickstoffatome am gleichen Kohlenstoffatom gebunden sind, b die Zahl 1 oder 2 darstellt, c die Zahl 0, 1 oder 2 bedeutet, und
wenn b 1 ist,
R18 Wasserstoff, d-C12-Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C2-C12-Alkyl; durch Sauerstoff
I (R1 6- c unterbrochenes C3-C12-Alkyl; Phenyl, Benzyl, C3-C12-Alkenyl oder Sl dar- (R1 )3-c stellt, und
wenn b 2 ist,
(Rιe)c Rιβ Si bedeutet.
(R17)2-c
Speziell von besonderem Interesse sind Ueberzugszusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) als Korrosionsinhibitor ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel la
bedeutet, worin
R Chlor darstellt,
R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C C4-Alkyl bedeuten,
R6 Wasserstoff bedeutet, a 0 oder 1 ist, m 1 bedeutet, n 1 darstellt, und
ii) einem Calcium, Zirkonium oder Amin der Formel III
worin
R14 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff, C C4-Alkyl, oder durch Hydroxy substituiertes C2-C4-Alkyl darstellen; oder Rι4 und R15 zusammen mit dem Stickstoff atom, an das sie
X eine direkte Bindung bedeutet, b die Zahl 1 darstellt, und
R18 Wasserstoff, C C -Alkyl, durch Hydroxy substituiertes C2-C4-Alkyl; oder Phenyl bedeutet.
Besonders bevorzugte Amine der Formel III sind beispielsweise n-Butylamin, iso-Butylamin, tert-Butylamin, n-/iso-/tert-Amylamin, n-Hexylamin, n-Heptylamin, n-Octylamin, iso-Octyl- amin, tert-Octylamin, n-Nonylamin, n-Decylamin, n-Dodecylamin, iso-Dodecylamin, tert-Do- decylamin, n-Tridecylamin, iso-Tridecylamin, tert-Tridecylamin, n-Tetradecylamin, iso-Tetra- decylamin, tert-Tetradecylamin, n-Octadecylamin, iso-Octadecylamin, tert-Octadecylamin, n- Nonadecylamin, iso-Nonadecylamin, tert-Nonadecylamin, n-Eicosamin, iso-Eicosamin, tert- Eicosamin, n-Heneicosamin, iso-Heneicosamin, tert-Heneicosamin, n-Docosamin, iso-Do- cosamin, tert-Docosamin, n-Tricosamin, iso-Tricosamin, tert-Tricosamin, n-Tetracosamin, iso-Tetracosamin, tert-Tetracosamin, Benzylamin, Di-Benzylamin, N-Benzylanilin, Di-n-Bu- tylamin, Di-Isobutylamin, Di-Isodecylamin, Di-Tridecylamin, Di-Isooctylamin, Di-tert-Octyl- amin, Di-Isotetradecylamin, Di-n-Octadecylamin, Di-t-Butyiamin, Di-n-Octylamin, Di-2-Ethyl- hexylamin, Di-n-Dodecylamin, Di-n-Eicosylamin, Di-n-Tetraeicosylamin, 3-Butoxypropylamin, Hexoxybutylamin, Nonyloxy-propylamin, Anilin, N-Methylanilin, N-Ethylanilin, N,N-Di- methylanilin, Tri-n-Butylamin, Tri-Isobutylamin, Tri-n-Octylamin und insbesondere Ethanol- amin, N,N-Dimethylaminoethanol, Tris(hydroxymethyl)-aminomethan (TRISAMINO), 2-Ami- no-2-ethyl-1 ,3-propandiol (AEPD), 2-Amino-2-methyl-1 -propanol (AMP 95), 2-Dimethylami- no-2-methyl-1 -propanol (DMAMP 80), 2-Amino-2-methyl-1 ,3-propandiol, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, Triethanolamin, Triethylamin, Ammoniak, 3-Aminopropyl-trimethoxysilan, N-Methyl-3-aminopropyl-trimethoxysilan, 3-Aminopropyl-methyl-diethoxysilan, 3-Amino-pro- pyl-dimethyl-ethoxysilan, N-Allyl-3-aminopropyl-trimethoxysilan, 4-Aminobutyl-triethoxysilan, N,N'-Dimethyl-3-aminopropyl-triethoxysilan, N,N'-Dibutyl-3-aminopropyl-thethoxysilan, N,N'- (Di-2-hydroxyethyl)-3-aminopropyl-triethoxysilan, Bis-[3-(triethoxysilyl)-propylJ-amin, 3-(2- Aminoethylamino)-propyl-trimethoxysilan, 3-(2-Aminoethylamino)-propyl-methyl-dimethoxy- silan, 3-(6-Aminohexylamino)-propyltrimethoxysilan, 3-[2-(2-Aminoethyl-amino)-ethylaminoJ-
propyl-trimethoxysilan, Aminophenyl-thmethoxysilan und 3-Aminopropyl-triethoxysilan. Besonders bevorzugt ist N-Ethylmorpholin, N,N-Dimethylanilin, Triethanolamin, Diethanolamin, Triethylamin, Ammoniak, 3-Aminopropyl-trimethoxysilan und 3-Aminopropyl-triethoxysilan.
Die Verbindungen der Formel I sind in der Literatur teilweise bekannt oder können in Analogie zu beispielsweise R. Meyer et et al., Justus Liebigs Annalen der Chemie, 327, 33 (1903) hergestellt werden.
Die Verbindungen der Formel III, insbesondere die Aminosilane, sind aus der Literatur bekannt oder können in Analogie zu J.L. Speier et al., J.Org. Chem. 36 (21 ), 3120-3126 (1971); L. Birkofer et al., Chapter 10, Seiten 655 bis 751 in S .Palai, Z. Pappoport "The Che- mistry of Organic Silicon Compounds", John Wiley & Sons Ltd., 1989; oder E.P. Pluedde- man, "Silane Coupling Agents", Plenum Press 1982, Seiten 1-233, hergestellt werden.
Die Herstellung der Salze erfolgt zweckmässig durch Umsetzung einer Verbindung der Formel I mit einem Amin der Formel III bzw. einer Erdalkalimetall-, Uebergangsmetall- oder Wismut-Verbindung.
Bevorzugt werden equimolare Mengen der Verbindungen der Formel I und Amine der Formel III bzw. der Erdalkalimetall-, Uebergangsmetall- oder Wismut-Verbindungen miteinander in einem Temperaturbereich von 10 bis 80°C, insbesondere Raumtemperatur bis 60°C, tel quel oder in einem dipolar aprotischen Lösungsmittel, z.B. Dichlormethan oder in einem protischen Lösungsmittel, z.B. Ethanol vermischt und zur Reaktion gebracht. Besitzt die Verbindung der Formel I mehrere Säuregruppen im Molekül, so wird für jede einzelne Säuregruppe ein Equivalent des Amins der Formel III eingesetzt.
Die Erdalkalimetall-, Uebergangsmetell- und Wismut-Salze von Verbindungen der Formel I können auf an sich bekannte Weise hergestellt werden. Bevorzugt wird eine Verbindung der Formel I mit einer Erdalkalimetall-, Uebergangsmetall- oder Wismut-Verbindung umgesetzt. Von besonderem Interesse ist auch die Umsetzung eines Alkalimetallsalzes, insbesondere Natriumsalzes, der Verbindung der Formel I mit einer Erdalkalimetall-, Uebergangsmetall- oder Wismut-Verbindung.
Beispiele für Erdalkalimetall-, Uebergangsmetall- oder Wismut-Verbindungen sind vorallem Alkoholate, z.B. Zirkonium-n-propoxid, Zirkonium-iso-propoxid, Zirkonium-n-butoxid, Wismut- n-propoxid, Wismut-iso-propoxid; Carboxylate wie beispielsweise Acetate, insbesondere Zir- koniumacetat. Halogenide, insbesondere Chloride; Nitrate; Carbonate; Hydroxide und Sulfate. Von besonderem Interesse sind Zirkoniumcarbonat, Zirkoniumsulfat, Zirkoniumoxidchlorid, Zirkoniumhydroxid, Wismutcarbonat, Wismutsulfat, Wismuthydroxid oder Calciumcarbo- nat.
Die Zirkonium- und Wismut-Salze von Verbindungen der Formel I können auch als Zirkonium- und Wismut-Komplexe bezeichnet werden.
Bei der Herstellung von Zirkonium-, Wismut- oder Calcium-Salzen ausgehend von Verbindungen der Formel I und anorganischen Zirkonium-, Wismut- oder Calcium-Verbindungen, wie beispielsweise Zirkoniumcarbonat, wird die Reaktion bevorzugt in Wasser bei erhöhter Temperatur, insbesondere Temperaturen von 50 bis 100°C, durchgeführt.
Die Reaktion gelingt auch in einem Gemisch eines organischen Lösungsmittel mit Wasser. Besonders bevorzugt sind Gemische von Wasser mit aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Toluol oder Xylol; oder Alkohole wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n- Propanol, Isopropanol, n-Butanol oder 2-Butanol. Besonders bevorzugt ist Toluol, Ethanol und 2-Butanol. Das Verhältnis Wasser/organisches Lösungsmittel kann beliebig variieren. Bevorzugt wird ein Lösungsmittelverhältnis von beispielsweise Wasser/Toluol oder Wasser/Alkohol (Volumen/Volumen) von 1 :10 bis 10:1 , insbesondere 1 :5 bis 5:1 , z.B. 1 :2 bis 2:1.
Bei der Verwendung von organischen Zirkonium- oder Wismut-Verbindungen wie beispielsweise Zirkonium-n-propoxid wird bevorzugt in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel gearbeitet. Als organische Lösungsmittel eignen sich alle, die chemisch gegen Basen unter den Reaktionsbedingungen inert sind. Bevorzugt sind aromatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Toluol oder Xylol; aliphatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Pentan, Hexan, Heptan oder Octan und deren Isomerengemische; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Di- oder Trichlormethan oder 1 ,2-Dichlorethan; Ether wie beispielsweise Diethylether, Dibutylether, 1 ,4-Dioxan oder Tetrahydrofuran; ferner Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder N-Methylpyrrolidon.
Bei der Herstellung von Zirkonium- oder Wismut-Salzen ausgehend von Verbindungen der Formel I und organischen Zirkonium- oder Wismut-Verbindungen, wird die Reaktion bevorzugt in Toluol bei erhöhter Temperatur, insbesondere Temperaturen von 30 bis 80°C, durchgeführt.
Die Hydrolyse der Zirkonium- und Wismut-Komplexe von Verbindungen der Formel I, hergestellt aus den organischen Zirkonium- und Wismut-Verbindungen und den Verbindungen der Formel I, wird zweckmässig als Suspension in Wasser durchgeführt. Die Isolierung der Produkte erfolgt bevorzugt durch Filtration des Reaktionsgmisches und anschliessender Trocknung des Rückstandes am Hochvakuum bei Raumtemperatur.
Die Umsetzung von Alkalimetallsalzen von Verbindungen der Formel I1 oder I", insbesondere Natriumsalze, mit anorganischen Zirkonium-, Wismut- oder Calcium-Verbindungen, wie beispielsweise Zirkoniumsulfat, zu den Zirkonium-, Wismut- oder Calcium-Salzen von Verbindungen der Formel I erfolgt bevorzugt in einem Lösungsmittel wie beispielsweise Wasser oder einem Gemisch von Wasser und einem organischen Lösungsmittel bei Raumtemperatur. Die Isolierung der Produkte erfolgt bevorzugt durch Filtration des Reaktionsgemisches und anschliessender Trocknung des Rückstandes am Hochvakuum bei Raumtemperatur.
Die Alkalimetallsalze von Verbindungen der Formel I können auch in situ aus der entsprechenden Verbindung der Formel I mit einem Equivalent verdünnter Alkalihydroxid-Lösung hergestellt werden.
Die Verbindungen der Formel I können bezüglich eingesetzter Zirkonium- oder Wismut-Verbindung im Ueberschuss, equimolar, oder im Unterschuss verwendet werden. Das molare Verhältnis der Verbindung der Formel I zur Zirkonium- oder Wismut-Verbindung kann 20: 1 bis 1 :10 betragen. Bevorzugt wird ein Verhältnis von 10 : 1 bis 1 : 3.
Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb auch ein Verfahren zur Herstellung der erfin- dungsgemässen Zirkonium- und Wismut-Salze, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis der Verbindung der Formel I zur Zirkonium- oder Wismut-Verbindung 20:1 bis 1 :10 beträgt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Ueberzugszusammensetzung enthaltend a) ein organisches filmbildendes Bindemittel und b) als Korrosionsinhibitor mindestens einen Zirkonium- oder Wismut-Komplex, erhältlich durch Umsetzung einer Verbindung der Formel I oder deren Alkalimetallsalze, mit einer Zirkonium- oder Wismut-Verbindung, worin das molare Verhältnis der Verbindung der Formel I zur Zirkonium- oder Wismut-Verbindung 20 : 1 bis 1 : 10, insbesondere 10 : 1 bis 1 : 5, z.B. 5 : 1 bis 1 : 3 beträgt.
Die erfindungsgemässen Salze von Verbindungen der Formel I können auch noch mit freier Säure (Formel I), Wasser oder mit anderen Anionen, wie Hydroxiden, die im Reaktionsmedium vorhanden sind, komplexiert sein. Im Falle von Zirkonium-Acetaten oder Zirkonium-Alkoxiden können die Acetat- oder die Alkoxid-Anionen in den Zirkonium-Komplexen von Verbindungen der Formel I enthalten sein.
Aufgrund der obigen Ausführungen kann der prozentuale Gewichtsmetallgehalt in den Zirkonium- oder Wismut-Komplexen der Verbindungen der Formel I unterschiedlich sein. Bevorzugte Komplexe weisen einen Metallgehalt von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 45 Gew.-%, z.B. 5 bis 40 Gew.-%, auf.
Die Strukturen der Zirkonium- und Wismut-Salze von Verbindungen der Formel I können je nach Herstellungsmethode und den molaren Verhältnissen der eingesetzten Verbindungen der Formel I und Zirkonium- oder Wismut-Verbindungen variieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch Produkte, erhältlich durch Umsetzung einer Verbindung der Formel I oder einem Alkalimetallsalz davon mit einer Zirkonium- oder Wismut-Verbindung.
Es ist auch möglich, dass Mischungen von zwei oder mehreren verschiedenen Aminen der Formel III zur Herstellung der Salze verwendet werden.
Die Salze, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, werden zweckmässig in situ bei der Zubereitung der Ueberzugszusammensetzung hergestellt. Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb auch Ueberzugszusammensetzungen enthaltend (a') ein organisches filmbildendes
Bindemittel, (b1) mindestens eine Säure der Formel I und (c') mindestens ein Erdalkalimetallverbindung, Uebergangsmetallverbindung, Wismutverbindung oder Amin der Formel III.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Ueberzugszusammensetzung enthaltend als Komponente (b) mindestens ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, dadurch gekennzeichnet, dass ein organisches filmbildendes Bindemittel mit der Komponente (b) gemischt wird.
Bevorzugt ist die Ueberzugszusammensetzung ein Anstrichmittel. Speziell bevorzugt ist ein wässriges Anstrichmittel.
Anstrichmittel sind beispielsweise Lacke, Farben oder Firnisse. Diese enthalten stets ein organisches filmbildendes Bindemittel neben anderen fakultativen Komponenten.
Bevorzugte organische filmbildende Bindemittel sind Expoxidharze, Polyurethanharze, Aminoplastharze, Acrylharze, Acryl-Copolymerharze, Polyvinylharze, Phenolharze, Styrol/Buta- dien-Copolymerharze, Vinyl/Acryl-Copolymerharze, Polyesterharze oder Alkydharze oder eine Mischung von zweien oder mehreren dieser Harze oder eine wässerige basische oder saure Dispersion dieser Harze oder Mischungen dieser Harze oder eine wässerige Emulsion dieser Harze oder Mischungen dieser Harze.
Von besonderem Interesse sind organische filmbildende Bindemittel für wässrige Ueberzugszusammensetzungen wie z.B. Alkydharze; Acrylharze; 2-Komponenten-Epoxidharze; Polyurethanharze; Polyesterharze, welche üblicherweise gesättigt sind; wasserverdünnbare Phenolharze oder abgeleitete Dispersionen; wasserverdünnbare Harnstoffharze; Harze auf Basis von Vinyl-/Acrylcopolymeren; Hybridsysteme auf Basis von z.B. Epoxyacrylaten.
Spezifischer betrachtet können die Alkydharze wasserverdünnbare Alkydharzsysteme sein, welche lufttrocknend oder in Form von Einbrennsystemen wahlweise in Kombination mit wasserverdünnbaren Melaminharzen eingesetzt werden können; es kann sich auch um oxi- dativ trocknende, tuftrocknende oder Einbrennsysteme handeln, welche wahlweise in Kombination mit wässrigen Dispersionen auf Basis von Acrylharzen oder deren Copolymeren, mit Vinylacetaten etc. angewandt werden.
Die Acrylharze können reine Acrylharze, Epoxyacrylat-Hybridsysteme, Acrylsäure- oder Acrylsäureester-Copolymere, Kombinationen mit Vinylharzen oder Copolymere mit Vinylmo- nomeren wie Vinylacetat, Styrol oder Butadien sein. Diese Systeme können lufttrocknende Systeme oder Einbrennsysteme sein.
Wasserverdünnbare Epoxidharze weisen in Kombination mit geeigneten Polyaminvernetzern ausgezeichnete mechanische und chemische Beständigkeit auf. Bei Verwendung von flüssigen Epoxidharzen kann auf einen Zusatz organischer Lösungsmittel zu wässrigen Systemen verzichtet werden. Die Anwendung von Festharzen oder Festharz-dispersionen erfordert üblicherweise einen Zusatz geringfügiger Lösungsmittelmengen, um die Filmbildung zu verbessern.
Bevorzugte Epoxidharze sind solche auf Basis aromatischer Polyole, insbesondere auf Basis von Bisphenolen. Die Epoxidharze werden in Kombination mit Vernetzern angewandt. Bei letzteren kann es sich um insbesondere amino- oder hydroxyfunktionelle Verbindungen, eine Säure, ein Säureanhydrid oder eine Lewis-Säure handeln. Beispiele dafür sind Polyamine, Polyaminoamide, Polymere auf Basis von Polysulfiden, Polyphenole, Borfluoride und deren Komplexverbindungen, Polycarbonsäuren, 1 ,2-Dicarbonsäure-anhydride oder Pyromellitsäu- redianhydrid.
Polyurethanharze leiten sich von Polyethern, Polyestern und Polybutadienen mit endständigen Hydroxylgruppen einerseits und aliphatischen oder aromatischen Polyisocyanaten ande- rereits ab.
Geeignete Polyvinylharze sind beispielsweise Polyvinylbutyral, Polyvinyiacetat oder deren Copolymere.
Geeignete Phenolharze sind Kunstharze, bei deren Aufbau Phenole die Hauptkomponente darstellen, also vor allem Phenol-, Kresol-, Xylenol- und Resorcin-Formaldehyd-Harze, Alkyl- phenolharze sowie Kondensationsprodukte aus Phenolen mit Acetaldehyd, Furfurol, Acrolein oder anderen Aldehyden. Von Interesse sind auch modifizierte Phenolharze.
Die Ueberzugszusammensetzungen können zusätzlich eine oder mehrere der Komponenten z.B. aus der Gruppe der Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Fliesskontrollmittel, Dispergiermittel, Thixotropiemittel, Haftungsverbesserer, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren oder Härtungskatalysatoren enthalten. Sie können auch noch andere bekannte Korrosionsschutzmittel enthalten, beispielsweise Korrosionsschutz-Pigmente, wie phosphat- oder borathaltige Pigmente oder Metalloxid-Pigmente oder andere organische oder anorganische Korrosionsinhibitoren, z.B. Salze der Nitroisophthalsäure, Phosphorester, technische Amine oder substituierte Benztriazole.
Die Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Eisenoxid, Aluminiumbronze oder Phthalocya- ninblau.
Beispiele für Füllstoffe sind Talk, Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat, Baryt, Glimmer oder Silici- umdioxid. Die Korrosionsinhibitoren können auch auf einen Trägerstoff aufgebracht werden. Hierfür eignen sich insbesondere pulverförmige Füllstoffe oder Pigmente.
Fliesskontrollmittel und Thixotropiemittel basieren beispielsweise auf modifizierten Bentoni- ten.
Haftungsverbesserer basieren z.B. auf modifizierten Silanen.
Von Vorteil ist ferner der Zusatz von basischen Füllstoffen oder Pigmenten, die in bestimmten Bindemittelsystemen einen synergistischen Effekt auf die Korrosionsinhibierung bewirken. Beispiele für solche basischen Füllstoffe und Pigmente sind Calcium- oder Magnesium- carbonat, Zinkoxid, Zinkcarbonat, Zinkphosphat, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Aluminiumphosphat oder Gemische davon. Beispiele für basische organische Pigmente sind solche auf Basis von Aminoanthrachinon.
Die Korrosionsinhibitoren können dem Anstrichmittel während dessen Herstellung zugesetzt werden, beispielsweise während der Pigmentverteilung durch Mahlen oder der Inhibitor wird in einem Lösungsmittel gelöst und anschliessend in die Ueberzugszusammensetzung eingerührt. Die Lösungen, insbesondere wässrige Lösungen, der Korrosionsinhibitoren können ebenso zur Vorbehandlung der Metalloberfläche verwendet werden, welche dann anschliessend mit einem Decklack überzogen werden kann.
Bei der Herstellung des organischen filmbildenden Bindemittels durch Polymerisation oder Polykondensation von Monomeren können die Korrosionsinhibitoren entweder in fester Form oder gelöst den Monomeren vor der Polymerisation bereits zugemischt werden.
Die erfindungsgemässen Salze, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, werden zweckmässig in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gesamtfestkörpers der Ueberzugszusammensetzung, verwendet.
Die Anstrichmittel können nach den üblichen Verfahren auf das Substrat aufgebracht werden, beispielsweise durch Sprühen, Tauchen, Streichen oder durch Elektro-abscheidung. Oft werden mehrere Schichten aufgetragen. Die Korrosionsinhibitoren werden in erster Linie der Grundschicht (Primer) zugegeben, da sie vor allem an der Grenze Metall-Anstrich wirken. Sie können aber auch zusätzlich zur Zwischen- oder Deckschicht zugegeben werden. Je nachdem, ob das Bindemittel ein physikalisch, chemisch oder oxidativ trocknendes Harz oder ein hitze- oder strahlenhärtendes Harz ist, erfolgt die Härtung des Anstrichs bei Raumtemperatur oder durch Erwärmen (Einbrennen) oder durch Bestrahlung.
Vorzugsweise ist das Anstrichmittel ein Grundanstrich (Primer) für metallische Substrate, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Kupfer, Zink oder Aluminium, sowie deren Legierungen.
Zusätzlich zur antikorrosiven Wirkung haben die Salze, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III den Vorteil, dass sie die Adhäsion Anstrich-Metall günstig beeinflussen, keine negativen Auswirkungen auf die Lagerstabilität der erfindungsgemässen Ueberzugszusammensetzungen zeigen und dass sie eine gute Verträglichkeit mit dem Bindemittel aufweisen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung der Salze, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, als Korrosionshinhibitoren in Ueberzugszusammensetzungen für metallische Oberflächen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schutz eines korrodierbaren Metallsubstrats, dadurch gekennzeichnet, dass man auf dieses eine Ueberzugszusammensetzung aufbringt, die als Komponente (a) ein organisches filmbildendes Bindemittel und als Komponente (b) mindestens ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III enthält, und die Ueberzugszusammensetzung anschliessend trocknet und/oder härtet.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbeständigen Oberflächenbeschichtung auf einer korrodierbaren Metalloberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man diese mit einer Ueberzugszusammensetzung behandelt, die als Komponente (a) ein organisches filmbildendes Bindemittel und als Komponente (b) mindestens ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III enthält und sie anschliessend trocknet und/oder härtet.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Vorbehandlung von Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Lösung einer Komponente (b), enthaltend mindestens ein Salz, abgeleitet von i) einer Verbindung der Formel I und ii) einem Erdalkalimetall, Uebergangsmetall, Wismut oder Amin der Formel III, auf die Metalloberfläche aufgetragen und getrocknet wird.
Die erfindungsgemässen Aminsalze besitzen eine gute Wasserlöslichkeit (>1 g/Liter bei 25°C) und die erfindungsgemässen Erdalkalimetall, Uebergangsmetall oder Wismut-Salze sind schlecht wasserlöslich («1 g/Liter bei 25°C).
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter. Angaben in Teilen oder Prozenten beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1 : Herstellung der m-Phenylen-bis-succinamidsäure.
Zu einer Lösung von 109,23 g (1 ,00 Mol) 1 ,3-Phenylendiamin in 100 ml N-Methylpyrrolidon wird während 20 Minuten 206,35 g (2,00 Mol) Bernsteinsäureanhydrid gegeben. Das Reaktionsgemisch wird mit einem Kühlbad bei 25°C gehalten. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch auf 90°C erwärmt, mit 400 ml N-Methylpyrrolidon verdünnt, auf Raumtemperatur
abgekühlt und auf 5 I Wasser gegossen. Das ausgefallene Produkt wird filtriert, mit Wasser gewaschen und bei 110°C/25 mbar getrocknet. Es resultieren 289 g (93,7 %) m-Phenylen- bis-succinamidsäure als graues Pulver. Analyse berechnet für C14H16N2O6: C 54,54 %; H 5,23 %; N 9,09. Analyse gefunden: C 54,48 %; H 5,32 %; N 9,09 %. 1H-NMR (DMSO-d6; δ [ppm]): 2,5 (s, 8H); 7,1-7,3 (m, 3H), 7,9 (s, 1 H), 9,9 (s, 2H), 12,1 (breites Single«, 2H).
Beispiel 2: Herstellung des Calciumsalzes der m-Phenylen-bis-succinamidsäure.
Eine Mischung von 20 g (64,9 mMol) m-Phenylen-bis-succinamidsäure [Beispiel 1J , 5,05 g (68,1 mMol) Calciumhydroxid und 200 ml Wasser wird bei 70°C eine Stunde gerührt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch filtriert und der Rückstand im Vakuumtrocken- schrank getrocknet. Es resultieren 18,37 g des Calciumsalzes der m-Phenylen-bis-succinamidsäure als beiges Pulver. Analyse berechnet für C14H14N206Ca • 1 ,24 H20: C 45,6 %; H 4,51 %; N 7,60 %; Ca 10,9 %. Analyse gefunden: C 45, 6 %; H 4,64 %; N 7,63 %; Ca 11 ,17 %.
Beispiel 3: Herstellung von Aminsalzen der m-Phenylen-bis-succinamidsäure als 70 gewichtsprozentige Lösung in absolutem Ethanol.
Jeweils 10 g (32,4 mMol) m-Phenylen-bis-succinamidsäure [Beispiel 1] und 64,8 mMol Amin gemass Tabelle 1 werden in der für die Herstellung einer 70 gewichtsprozentigen Lösung notwendingen Menge absoluten Ethanols gelöst. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammen- gefasst.
Tabelle 1 :
Beispiel 4: Prüfung der Salze in einer Lackformulierung.
Zur Herstellung der Lackformulierung (Acryldispersion auf Basis Maincote HG-54) werden die Komponenten 1 bis 8 (Formulierung ohne Korrosionsinhibitor) bzw. die Komponenten 1 bis 9 (Formulierung enthaltend Korrosionsinhibitor) in der angegebenen Reihenfolge eingesetzt (siehe Tabelle 2).
a) Methylcarbitol®: Diethylenglykolmonomethylether (Union Carbide); b) Orotan® 165: Dis- pergierhilfsmittel (Rohm and Haas Company); c) Triton® CF 10: nichtionisches Netzmittel (Rohm and Haas Comp.); d) Drew Plus® TS 4380: Entschäumer (Drew Chem. Corp.) e) Acrysol® RM 8: nichtionischer Verdicker (Rohm and Haas Comp.); f) Bayferrox® 130 M: Eisenoxidrot (Bayer AG); g) Millicarb®: Calciumcarbonat (Omya); h) Maincote® HG-54: Acryldispersion (Rohm and Haas Comp.); i)Texanol.® Coalescent (Eastman Chem. Prod., Inc.); k) Dibutylphthalat: Weichmacher (Eastman Chem. Prod., Inc.); I) Natriumnitrit: Flugrostinhibitor (Fluka); m) Drew® T 4310: nichtionischer Entschäumer (Drew Chem. Corp.)
Die Komponenten 1 bis 8 bzw. 1 bis 9 werden unter Verwendung eines Schnellrührers bei 3000 Umdrehungen/Minute auf eine Mahlfeinheit bzw. Mahlkörnigkeit von <15 μm disper-
giert. Das Dispergierergebnis der so erhaltenen Pigmentpaste wird durch Ermittlung des Grindometerwertes (ISO 1524) beurteilt. Die Einsatzmenge der erfindungsgemässen Salze wird auf den Gesamtfestkörper der Formulierung ohne Salz (Gesamtfestkörper 47 %) bezogen. Demzufolge bedeutet z.B. ein Zusatz von z.B. 2,0 % Korrosionsinhibitor zu 100 g Dispersion eine Menge von 0,94 g. Zur Fertigstellung der Lackformulierung werden die Komponenten 10 bis 16 gemass Tabelle 2 bei reduzierter Rührgeschwindigkeit (1000 Umdrehungen/Minute) in der angegebenen Reihenfolge zugegeben. Anschliessend wird der pH-Wert der Formulierung kontrolliert und vor der Applikation gegebenenfalls mit Ammoniaklösung (25%ig) auf einen Wert von pH 8 bis pH 8,5 nachgestellt.
Die Applikation der Lackformulierung kann unverdünnt durch Airless-Spritzen, Streichen, Rollen oder nach Verdünnung durch konventionelles Spritzen erfolgen. Die Verdünnung auf die gewünschte Spritzviskosität erfolgt durch Zugabe von Butylglykol/Wasser (1 :1 g/g).
Die Applikation der Lackformulierungen erfolgt auf Stahlbleche (19 x 10,5 cm) des Typs Bonder (kalt gewaltzter, entfetteter Stahl; Hersteller: Firma Chemetall, Frankfurt am Main/- Deutschland) in einer Schichtdicke, welcher nach dem Trocknen während 10 Tagen bei Raumtemperatur 55 μm beträgt.
Vor Bewitterungsbeginn wird an den Lackfilmen unter Verwendung eines Bonder-Kreuzschnittgeräts (Mod. 205; Hersteller/Vertrieb: Firma Lau, 5870 Hemer/Deutschland) eine definierte Verletzung in Form eines Paralielschnitts (d.h. parallel zur längsten Blechkante) angebracht. Die Blechkanten werden durch Anbringen eines Kantenschutzes (Icosit® 255; Hersteller: Inertol AG, Winterthur/Schweiz) geschützt.
Die Proben werden im Anschluss einer Schnellbewitterung im Schwitzwassertest gemass ASTM D 4585-87 während 168 Stunden (Tabelle 3) unterzogen. Die Bewertung der Resultate erfolgt basierend auf den relevanten DIN-Normen nach einem Bewertungsschlüssel durch Angabe eines Korrosionsschutzwertes CPF (Corrosion Protection Factor). Der CPF setzt sich additiv aus einer Beurteilung des Anstrichs (Film) und einer Beurteilung von sichtbarer Unterrostung und Aspekt der Metalloberfläche zusammen und beträgt im Maximum 12 Punkte. Die Einzel-Maximalwerte betragen je 6 Punkte. Je grösser der CPF ist, desto besser ist der Korrosionsschutz.
Tabelle 3: Schwitzwassertest, 168 Stunden
Beispiel 5: Prüfung der erfindungsgemässen Salze in wasserverdünnbarer 2K-Epoxidharz- Korrosionsschutzgrundierung auf Basis von Beckopox EP 384 W / Beckopox EP 075 / Beckopox EH 623 W als Korrosionsinhibitoren.
Zur Herstellung der Ueberzugszusammensetzung auf Basis von Beckopox EP 384 W / Beckopox EP 075 / Beckopox EH 623 W werden die Komponenten 1 bis 8 (Formulierung ohne Korrosionsinhibitor) bzw. die Komponenten 1 bis 9 (Formulierung mit Korrosionsinhibitor) in der angegebenen Reihenfolge eingesetzt (Komponente A, vgl. Tabelle 4). Die Einsatzmenge der erfindungsgemässen Korrosionsinhibitoren wird auf den Gesamtfestkörper der Gesamtformulierung ohne Korrosionsinhibitor (Gesamtfestkörper: 62 %) bezogen. Demzufolge bedeutet beispielsweise ein Zusatz von 2,0 % Korrosionsinhibitor zu 166,7 Primer eine Menge von 2,04 g.
Tabelle 4
a) ®Beckopox EH 623 W Polyaminharter (Hoechst AG), b) ®Talkum AT Extra- Norwegian, c) ®Bayferrox 130 M. Eisenoxidrot (Bayer AG), d) ®Mιllιcarb Calciumcarbonat (Omya), e) ®Ben- tone SD 2- Antiabsetzmittel (Kronos Titan GmbH), f) ®Borchιgel L 75- Verdickungsmittel/- Rheologieverbesserer (Gebr. Borchers AG); g) ®Addιtol XL 270 Antιausschwιmm-/Dιsper- gierhilfsmittel (Hoechst AG); h) ®Beckopox EP 384 W: Epoxidharz (Hoechst AG), i) ®Becko- pox EP 075- Reaktiwerdunner (Polypropylenglykoldiglycidylether, Hoechst AG).
Die resultierende Komponente A (Formulierung mit und ohne Korrosionsinhibitor) wird unter Verwendung einer Honzontalkugelmuhle auf eine Kornfeinheit < 15 μm dispergiert Das Dispergierergebnis wird durch Ermittlung des Gπndometerwertes (ISO 1524) beurteilt
Zur Applikation werden 100 g (Formulierung ohne Korrosionsschutzadditiv) bzw 100 + X g (Formulierung mit Korrosionsinhibitor) mit 66,7 g der Komponente B gemischt Zur Einstellung auf die gewünschte Spπtzviskositat wird der Lack mit demineralisiertem Wasser ver-
dünnt. Die Applikation erfolgt auf Stahlbleche (19 x 10,5 cm) des Typs Bonder (kalt gewalzter, entfetteter Stahl; Hersteller: Firma Chemetall, Frankfurt am Main/Deutschland) in einer Schichtdicke, welche nach dem Trocknen 60-65 μm beträgt. Trocknungsbedingungen: 10 Tage bei Raumtemperatur.
Vor Bewitterungsbeginn wird an den Lackfilmen unter Verwendung eines Bonder-Kreuzschnittgeräts (Mod. 205; Hersteller/Vertrieb: Firma Lau, 5870 Hemer/Deutschland) eine definierte Verletzung in Form eines Parallelschnitts (d.h. parallel zur längsten Blechkante) angebracht. Die Blechkanten werden durch Anbringen eines Kantenschutzes (Icosit® 255; Hersteller: Inertol AG, Winterthur/Schweiz) geschützt.
Die Proben werden im Anschluss einer Schnellbewitterung im Salzsprühtest gemass DIN 50 021 SS während 168 Stunden bzw. einem Schwitzwassertest gemass ASTM D 4585-87 während 168 Stunden unterzogen. Die Bewertung der Resultate in den Tabellen 5 und 6 erfolgt basierend auf den relevanten DIN-Normen nach einem Bewertungsschlüssel durch Angabe eines Korrosionsschutzwertes CPF (Corrosion Protection Factor). Der CPF setzt sich additiv aus einer Beurteilung des Anstrichs (Film) und einer Beurteilung von sichtbarer Unterrostung und Aspekt der Metalloberf lache zusammen und beträgt im Maximum 12 Punkte. Die Einzel-Maximalwerte betragen je 6 Punkte. Je grösser der CPF ist, desto besser ist der Korrosionsschutz.
Tabelle 5: Salzsprühtest, 168 Stunden