DD210463A5 - Loesungsmittelhaltiger lack - Google Patents
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Abstract
Es wurde gefunden, dass bei loesungsmittelhaltigen Lacken bzw. Anstrichmitteln, die hoehere Mengen Zink (Zinkstaub-Pigment) enthalten, die korrosionsverhindernden Eigenschaften erheblich verbessert werden, wenn als zusaetzliches Pigment Rauchstaub von Mangan (II, III)-Oxid (Mn tief 3 O tief 4) zugesetzt wird. Mn tief 3 O tief 4-Rauchstaub erhaelt man als Abfallprodukt aus den Abgasen metallurgischer Oefen zur Ferromaganerzeugung. Dieser Rauchstaub hat einen Mn tief 3 O tief 4-Gehalt von 96 bis 98 Gew.-% und die fuer ein Farbpigment erforderliche Feinteiligkeit.
Description
А? С 09 "J/ 241 253/5 51 063 11
Lösungsmittelhaltiger Lack
Die Erfindung betrifft einer. iösungsrnittelhaltigen La el-:, insbesondere sinnreichen Lack bzw. Anstrichmittel, die eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Srfindungsgeniäß wird die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert, inden ::angan(II, III)-0::±d (.Mn.,0,, ) als Pigment verwendet wird.
Charakteristik der bekannten technischen Losungen
Zinkreiche Lacks enthalten ain Bindemittel und Zinkstaub. Die Konzentration an Zink im lösungsmittelfreien Sindemittel beträgt im allgemeinen mehr als 75 Gew.ι, wenn Zink als alleiniges Pigment verwendet wird. Zur Herstellung solcher Lacke wird Zinkstaub, gegebenenfalls zusammen mit weitere" "igmenten, ein Harz, Bindemittel, Lösungsmittel und übliche Hilfs- und Zusatzstoffe, wie Dispergiermittel, Stabilisatoren usw., miteinander gemischt. Die zusätzlichen Pigmente dienen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit 1J η α zur Erzeugung einer bestimmten una gefälligen Färbung. Außercem müsssn die Pigmente staoil sein, so ucfc die "ärbung für lange Zeit erhalten bleibt. Ein weiteres Erfordernis ist eine sehr feine Teilcnengrcße, in allgemeinen kleiner als 10 Mikrometer. Die feine Teilchengröße begünstigt die leichte Oiscergierbarkeit und gute Verteilung während des Mischvorgangs jnd bewirkt, daß der Lack in dünrer Schicht aufgetragen werden kann, onr.e <ie.il Schlieren und sonstige Fehler entstehen, was aucn für aen .^crrcsiansschutz wichtig ist. Das letzte Erfordernis ist beson-
ЗйЖ1982*ОіЭ5-8С
ders wichtig, wenn der Lack durch Streichen oder Rollen aurgetragen wird.
In unserer gleichaltrigen US-patentanmeldung Mr. 12 359 νcm 30. Juni 1931 (AP 202 ssb- ) ist ein losungsmittelhaltiger Lack beschrieben, bei dem als veroessertes Farbo;gment Rauchstauo von Mangan (II.IIE)-Oxid (Мп^Од) oder ein Material, cas als Hauptbestandteil diesen Raucnstaub enthält, verwendet ist. Mn^-Rauchstaub führt als Farbpigment zu einer tief rotbraunen Färbung, die ähnlich aber unterscheidbar von den 3raunfarbungen synthetiscner Eisenoxide (z.3. gelbes, gelbbraunes oder rotes Eisenoxid-Pigment) ist. Durch die sehr feme Teilchengröße von etwa 10 Mikrometer wird das Pigment sehr gleichmäßig m Lack -.erteilt.
Den erf mdungsgemaß zu verwendencen Un-Ou-Rauchstaub erha!t man leicht und gunstig, indem Sauerstoff durch ein Schm^ezbad von Fe^romargan oder uber dessen Oberflache geblasen wira. Normal erweise enthalt Ferrcmangan. das im Hochofen :aer im eiekt^ometal i 'jrg: sc^en Ofen u. dgl. ze: '.2000C cder höheren Temeraturen erzeugt wira. öis-zu.5 oder mehr 3O Kohlenstoff. Der Kohlenstoffgehalt *ird üblicherweise. z.B. dis auf etwa i.5 0O --e^mdert, indem Sauerstoff cder ein бета sch /on Sauerstoff in die ^етспепд an-Schmelze cder über dessen Cberf'.iche geblasen wi-d. Dies geschieht .n einem ssoaraten 3ehalter, der die frisch abgestocnene Scnmelze enthalt, bei 1OOO0C ode^ hcieren Temceratu'ren, vorzugsweise bei etwa 13000C oder noch roher.
Em Ver""anren zur Reduzierung aes <ohlenstoffgeha its von gescnmolzenem Ferroma^can ist in der US-PS 3 305 352 vom 21. Feonjar 1967 beschriebe". Sei diesem fur die Gewinnung des erfindungsgemaß zu verwendenden ^,O1-Rauchstcubs bevorzugten Vermehren, wird das Ferromangan von dem elektri-
sehen Ofen, in dem es erzeugt wurde, in ein Behändiungsgefaß. wie eine Pfanne oder einen Ofen .7Ht einer Temperatur von etwa 13000C oder hoher übergeführt. Schlacke wird vorzugsweise entfernt. Dann wird mit beliebigen bekannten Mitteln Sauerstoff gegen die Oberfläche des Schmelzbades geblasen. Hierzu '<onnen z.B. Lanzen dienen, die -etwa 2.54 cm über der Oberfläche gehalten werden und einen oder mehrere Strome von Sauerstoff ausstehen, die mit einem Druck von etwa 7.7 bis 10.5 kg/cm auf die Oberfläche des Scnmelzbades aufprallen. Die angewendete Sauerstoffmenge ist etwa 1,8 bis 2.3 kg pro Minute fur eme Schmelze /on 227 kg m einer Pfanne von 76,2 cm Höhe und 50,8 cm Innendurchmesser. Selbstverständlich kann dieses verfahren auch mit größeren Mengen durchgeführt werden. Die hierbei entstehenden Abgase enthalten sehr feintet 1 ige Partikeln von Mn^-Rauchstaub. Diese haben sphärische Gestalt und lassen sich mit üblichen Einrichtungen leicht abscheiden.
Der erflndungsgernaß zu verwendende Mn-^-Rauchstauo kann als Abfallprodukt des Verfahrens ς erne ß uS-?S 3 305 352 zur Reduzierung aes Kohlenstoffgehcits von rexrcmancan-Scimelzen gewonnen werden, .-herbe: w;ra d:e Schmelze auf einer Temperatur von etwa 12500C gehalten und der Sauerstoff wird m der Weise aufgeblasen, daß er das Schmelzbad auf 1"000C aufheizt 2$vor der Kohlenstoffgehalt der Schmelze auf !.5 Z C reduziert ist. Das Blasen aes Sauerstoffs .-nra - wie in der Patentscnri^t beschrieben - fcrt gesetzt bis die Temoeratur oes Schmeizbads 175G3C erreicht hai. Der iMn-,0d Rauchstaub wird nach üblichen Methoden aus dem -bgss gewonnen.
Die m dieser Beschreibung und den Ansprüchen gebrachten Ausdrücke ^.,Q4 Rauchstaub bzw. Mangan ί I i.III)-oxid-RacchstauD bezeichnen feinteilige, spnansche Partikeln von .Rauchstaub. der beim Sauerstoff-lasen einer Scnm ze von Ferrcmangan gewonnen wird.
-J-
- зі de'" Erfindung
-s ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes FaroDigment fur zinkreicne Lac'<e anzugeben. Weiter 'si es Aufgabe, Formulierungen ги- zinkreiche Läc'<e anzugeben, die MruO^-P^uchstaub enthalten und zu einer überlegenen Kcrros cnsoestandigkeit funren.
Darlegung des Wesens der Ε"·"" rdung
Die vorstehenden und damit Zusammenhangenden Aufgaben werden erfmdungsgemaß dadurch gelost, daß in losuigsmittelhaltigen Lacken ein -verbessertes FarbDignent verwendet wird, bestehend aus Rauchstauo von Mangan (11. Il I )-0xid (MDoO^1) oder aus einem Material, dessen Hauptbestandteil Mn3O11 ist, una aus Zinkstaub. Erf indungsgerraß ist en sehr ""einteiliger Zinkstaub mit ener mittleren Teilchengröße von etwa 2 bis ^O Mikrometer zu verwenden. Dds MruO.-RaucnstauD-Zmk-Pigment wird η den rormu' ierungen mit e]~>an> 43rz-3:ndemitT.e! Lösungsmitteln ijnd üblichen Zusatz- und hilfsstcffen (z.3. Streck- und Füllstoffe, SusDendiermittel usw.) zusamne^emischt. Sei e-ner ""piscnen Formulierung kann das gesamte 'osungsmitteif^eie Gemisch etwa 7- 0 s 95 Gew." an Mn-O1-Zmk-Pigment en~na:ten, oevorzug" 1St oer Зе^еіс vqp ^-wa 50 bis 32 Gew.".
Überraschenderweise wurde z^jräen, Gaß Мп^Э, -Raucnstaub bzw. е'п Мапе^м', das vorliegend aus diesem -ajcnstaub besient, :п -"em zer-.eiltem tzw. geotivertem Zustand be> cer Vev"'/endung aiS FarDO'grreni in iosjngsmittelnaiiicen zmkreic^en Lacken zjr Beschichtung auf Metal Iunterlagen funrt, deren Korrosionsbeständigkeit ^/e 11 oesser ist, als bei alleiniger /e^wendung von ^n3O4-Rauchstaub oder Zink als Digment. Die Hohe des er-eichTen Korbesicnsschutzes .st abhang ig von ѴегпеЧчіз des vn^Cd zum Z.nk.
•"/ι= bereits ernannt, -jhrt das Mn-jC^-Rauchstaiboigment zu tiefen rotcraunen -arbungen. Es kam mit übt gle|chen reinten itkeit wie die georauchl.chen Lack-
Digmente hergestellt werden. Dies ist aus verschiedenen Gründen fur die, Herstellung losungsmittelhaltiger Lac'<e wichtig, z.B. wegen guter Susperf dierbarkeit und gleichmäßiger Verteilung im laiAgemisch. In allgemeinen soll das iMn->0,,-R5ijchstauopigrr,ent eine solche Tei lchengrcße haben, daß etwa 98 * der Teilchen Kleiner als etwa 10 Mikrometer sind. Das er~indungsgemaß zu verwendende Farbpigment kann Μη-,Ο,-Rauchstaub sein oder eine Zusammensetzung bzw. em Material mit einem überwiegenden Genalt an Μη^Ο,-Rouc.istaüb d.h. großem als etwa 60 Gew. 7L Em als Farboigment besonders gutes Mn^O^-hai t iges Material ι st Μη-,Ο^- Rauchstaub der wie eben beschrieben als Neoenprodukt bei der qers"eliung von Fer^cmangan gewonnen wurde. Anschließend werden einige t>ciscne Eigenschaften von Mn^O^-Rauchstaub angegeben.
Anschließend werden einige tyDische Eigenschaften von Mn^O^-ScLCfistSLb, derwie oben oeschneben gewonnen wurde, angegeben.
Chemiscne Analyse (Gew.%): 65,27 Mn, 2,03 F°, 0,029 Al, 0,23 S., 0,'7 C, 0,040 P, 0,0^5 As, 0,46 Ca. 1,43 ,mg, 0,072 K. 0,023 Cr, 0,002 =b.
Schüttdichte· 0,73 bis 3,04 g/cm3.
Feuchtigkeit: 0,22 i (i Stunoe bei 1700C).
Tei lchengrd':6: 98 % unter etwa 10 -Mikrocietpr (39 "c oassieren rin "уіэг-SieD •/cn 325 Msscren^.
DH-Wert: 9 ois '3 (30 I ^n3O4 in cest: 11 lertem Wasss*-).
-3 Scezifisches 3ewichT" 4,5 ü;s 4,75 g/cn^.
Thermische Beständigkeit Keine Einwirkung o's zu 6C0-C.
Die heutige Beschichtungstechnik verlangt die Verwendung von Farbpigmenten mit sehr feiner Teilchengroße zum Zwecke der Erhonung der FarbewirKuna bzw. Deckkraft der Suspensicnseicenschaften und der gleichmaßigen Verteilung des Pigments im Lacksystem. Es wurde gefunden, daß diese Bedingungen senr gut erfüllt sind mit MruO^-Rauchstaub, oei dem 98 % der Teilchen Kleiner als 10 Mikrometer sind. Bei dem nach üblichen Methoden aus den Abgasen elektrcmetal lurgiscper Ofen gewonnenem Mn^-Rauchstaub kann Gieser etwa 1 bis 20 % Teilchen enthalten, die großer ais etwa 10 Mikrometer sind, in gewissen Fallen kann es daher erwünscht oder erforderlich sein, diese größeren Teilchen zu entferren. Hierzu kann man die übliche Klassierungstechnik oder Zerkleinerungsmethoden, z.B. Kugelmühlen, anwenden. ivn-,0,,-Rauchstaub, der durch Klassieren oder Mahlen auf eine Teilchengröße von 98 % unter 10 Mikrometer gebracht ist, kann mittels üblicher Dispersionsaggregate, z.8. mit einem Cowless-Dissolver, !eicht im KonocnentenceTisch dispergiert werden. Formulierungen, die Mru Q,-Rauchstaub im Bereich dieser Teilchengröße enthalten, können allgemein auf die zu Lesenichtencen Cberflachen aufgetragen werden, oneVi daß Schlieren caer sonstige Fenier auftreten
Fur losungsmittelhaltige Lacke gemäß der Erfindung <ann der fur ?:grrente handelsübliche ZmksiauD /erwendet werden, z.3. Z.nkstauo L-ί5 von Federated Metals. Dieses Material hat eine dur:,hschn.ttl iche Te ι i:nergrcße von etwa 5 Mikrometer.
Die erfmdungsgemaße Formulierung fur zinkreicie losungsmitteiraltige Lacke ,Tit einem Gehalt an MruOd-Farbpigment zeigt rolgende Zusairmenstei lure.
Komponenten
| typi (Gew | sch Ol \ • о I | bevorzugt 'Gew.*,) |
| 1 | 25 | 8 - |
| 43 - | 90 | 47 - |
| 3 - | 38 | 20 - |
| 0 - | 35 | 1 - |
| 0 - | 5 | 0,5 - |
| - 20 | ||
| - 68 | ||
| 36 | ||
| LT) | ||
| - 3 |
A. Harz-ßindemttei
B. ZmkstauD
C. Mn3Od-Pigment
D. weitere Pigmente einschl
Strecker. cul ler us.·/.
E. Pigmentsuspenslonsmittel
F. Lösungsmittel"
* = je nach gewünschter Viskosität.
Erfindungsgemaße Formulierungen bzw. die Fertigstellung der Lacke können nach bekannten Prinzip1 en und Methoden gemach!: werden. Z.3. durch Mischung des Harz-Bindemittels tut dem Μη-,Ο,-Rauchstaub, Zinkstaub, anderen Pigmenten und Suspensionsmittel unter Zugabe des Lösungsmittels. Mierzj <ann ein scherendes Oispergieraggregat, z.B. ein Cowless-Oissolver, verwendet werden, bei den sich eine "uhrerseite mit sageclitta^tige^ Zähnung mi-t loher Drehzahl bewegt. 3er °uhrer Dringt das 3emiscn von Fljs3.g<ei" Lnc Digment auf hohe Gescrw.nc.gkeit, wooei sich 5cherDe0iigurgen e^gefcei
Auch die fur diese Zwecke üohchen Kugelmun'eT fuhren zu gleichem Erfolg.
Ms 3inaemttel '<2^ren jte η der Fa--benindusi e geor;jchl ic~en Harz^ /e we ""dent werden. I"i allgemeinen wählt man a;s Sircemittei e'nes at s der -~ genden vier Gruppen ') reaktive Bindemittel, wie Epoxyharze aus Зізрпегоі A -nd Eoicnlomydr die mittels Dol>ammen ^i e PoIyaminoamideT, Ois-hylentr amn, Tr'ethv
tefamn oder Kohlenteeraminen gehartet werGen , 2) lüfttrocknende Bindemittel, Hergestellt djrcn Deaktion /cn DigWciOv ether· von Bisphenol A und vegetab11 ische^ Olfettsauren ,
3) in Lösungsmitteln losließe Bindemittel, die euren VerdamDfung des Lcsungsmittels harten, wie Pciyhydroxyather von Bisphenol A aus Bisphenol A und Epichiorhydnn (°nenoxy 3Kh1I);
4) Bindemittel, die üblicherweise in fe'jchthärtenden Systemen verwendet werden, wie Alkylsi1icate, hergestellt durch Hydrolyse oder Polymerisation von Tetraäthylsiiicaten, Alkohol und Gi/kol.
Typische als Bindemittel verwendbar», mit Polyaminoamid närtende Epcxyharze sind Kondensationsprodukte von Epichlorhydrin und Bisphenol A (z.3. Epon 1001-CX 75 von Shell Chemical). Dieses Harz hat ein Eocxid-äquivalentgewicht von Ί50 bis 550 g pro Grammäquivalent Epoxid (ASTM 0-1652), bzw. 75 % Feststoff in Methylisobutylketon / Xylol im Verhältnis 65 / 35. Für dieses Harz geeignete Härter sind reaktive Polyammoamidharze auf Basis von polymerisierten vegetabilischen Fettsäuren (z.3. Versamid 415 von Genera! Mills). Diese Härter haben einen Ami лwert von 230 - 2-6 mg, bezogen auf KOH-Äquivalent zum basischen Stickstoffgehalt in einem Gramm und eine Viskosität von etwa 3' o:s 38 Poise bei 750C.
Typische cpoxyester-HarzcindeTittel zur Verwendung ι,- lufttrockre^cen Ox ι-dationssystsmen sind" die unte-r deTi-Hande Isnamen Epotjf 33-403 (Reichhcid Chemical; besamten. Polymerisierte Ethyisi 1 icate s:nd gute Seisoiele für Sindemittel zur Verwendung m ""eucnthärte^c'en Systemen. Geeignete in Lösungsmitteln lcsiiChe Sinuemitxei . die durch Losungsmi'teiverdampfung härten. s:nd ?oiyhydroxyather aus 3isohenol A und Epicnlorp.ydrin (z.3. die "Phenoxy"-Harze de" Union Carbide Corp.).
cür Formuilerungen gemäß aer Erfindung zweckmäßige in Lösungsmitteln lesliche 3indemtte! sind weiterhin beisoielsweise hochmciekulare Eooxy^arze, Alkydharze. Polyester, chlorierter Kautschuk und Vinylcnlcnd-Vinylacetat-Copolymera mit ocer or.ne Hydroxyl- oder CarboxyI-Funktionen.
Die Mischung von MruO^- und Zinkstaub-Pigment kann in emeu erf mdungsgerraßen Kompcnentensystem аЛет ccar zusammen mit anderen bekannten C3rbpigmenten, Pigment-Streckmittelp, Füllstoffen, -vorrosionGverninderen usw. /erwendet werden. Z.3. kann es zusammen mit oekannten TiQ?-Pigmenten oder den verschiedenen Eisenoxid-Pigmenten, wie roten oder gelten Eisenoxiden, /erwendet werden. Als Pigment-Streckmittel kämmen z.B. TaU, Ton (wäßriges Al jn:n lumsi 11 cat). Kieselgur und Si 1 iciundioxia ir 3etracnt. De·" unter dem Jandeisnamen Nytal 300 (RT V-anderbilt) bekannte Talk ist em Beispiel fur em gutes Pigment-Streckmittel. Zusätzlich können andere kcrrosionshinde^nde Pigmente, wie z.B. Zinkchromat, verwendet werden.
Als Pignent-Suscensionsmittel sind z.3. geeignet organische Derivate von wäßrigem Magnesiumaluminiumsilicat (z.3. Bentcne 27, ML industries), Lecithin (z.3. Kelecin F, Spencer <a 11 og4 <jnd X'uoscerse '"enreco 2'ie^ical C:
Als Lösungsmittel kennen fur die erf:naungsge^aßen Fcr^ul' e^'jncen aie für c^ese Zwecke gebräuchlichen Losungs"ii~tei una Losungsnn~~e ge'*11 see /erwendet werden. SeiSDiel-sweise sma zu nennen <eT.obe, i.".e Methyl. sobutvl keton, Aromaten und Mischung von Ketenen und -^cnaien. Tyoische aromatische Lösungsmittel sma <vlcl und Toluol. Aucu aromatische Lcs.ngsmittei auf 3asis vcr Z.izhylbenzol (z.3. SC-100, Exxcn) і;·41 cee спет.. '•<eiter9 "andelsub: icne Lcsuigsmit^el snC Athvleng I ,kc!r".oncathyia-.her" (Га ί 1 öse 1 ve, Union Caroide Corp.) ^nd ,ithylengi v,<clmopoath ^ 15thersce"at 7CeI 'osol "S Acetat, 'jnion Carbide Corel. Sei lcsoi ve-acetat .st oesonders geeignet, ^enn ^heroxy-Harze im Kcmoonentensystem verwendet «erd~n. <e~n sls im Lösungsmittel lösliches Bmdemitte: en -Uydharz verwende" ^irti, smd Zr1J-c'destiliate */erwepdbar for chlorierten Kautscnuk smd Xy!;ι urd "cluoi gute LosungSiTiittel. Andere zweckmäßige Lösungsmittel fur diese Bindemittel
sind Ketone und/oder Mischungen von bzw. mt Ketonen. Ein weiteres Losungsmittel ist ein G Tisch von je einem Dritte! Xylol Methyiisobctylenketon und CeIlosoive.
Ein erflndungsgemaßes Komponenten system kann auch verschiedene weitere Bestandteile enthalten, die üblicherweise in losungsmittelna!tigen Lacken verwendet werden. Z.3. Zusätze zur Verbesserung der Fi Irnbi ldung cer Beschichtung. Handelsübliche Produkte hierru" sind z.B. Harnstoffharze in 60 %iger Lösung von Butanol / Xylol (Beeile 216-3, American Cyanamid) und Äthanol mit dem Suspensionsmttel Bentone 27. Zur Viskcsitatseinstel lung kann ein Mittel wie Kieselgur (Celite, Johns Manvilie) verwendet werden. An weiteren Komponenten sind folgende zu nennen. Entgasungsmittel und Wasserverdrangungsmittel, wie Siliciumdioxid (Syloid ZN-I, 4'.R.Grace), Hautverhinderungsmittei, wie Ex-Km Nr. 2 (Tenneco Chemical Ccmcany).
AusführungsbeiSDieis Beispiel 1
Es wurde ein losuncsnMtielhaitiger La<:'< durcn ,^iscnung folgender Kcmoonenten hergestellt.
120.0 g 3henoxy PKrH /on Union Carbide Zcrü. . 30 g ohercliscr.es BKR-2520 von Un1On Carbide Согэ.. 1.1g Suspendiermittel, verwendet wurde iMOA-60 von NL industries, 1,1g Suspendiermittel, mit Si lan benandeltes pyrogenes Si 11iiumcxid , verwendet wurde Silanox 101 von Caboi Corp.,
179 с Zinkstaub L-1S von Federatad Metals.
Das Dhenoxy DI<HH und das ohenolische 5KR-2620 wurden in CeI losolve-^cetate gelost (21 , ces*.stoffj. Das Gemisch wurde so iange .n einem Cowles-Oisoer-
gieraggregat Dehandelt, daß alle Komponenten gleichmäßig im gesamten Ansatz verteilt waren. Der Feststoffgehalt des Lacks betrug 8Д Gew.% (Ί8 Volumenprozent). Dieser Lack wurde fur eine Reihe von Vergleichsve^suchen verwendet.
Der Lack wurde auf Pruftafeln aus blankem Kaltwalzstahl mir den Abmessungen von etwa 10,2 χ 15,2 cm aufgetragen. Dann wurde 15 Minuten bei 1770C gehärtet. Danach wurde die Schichtdicke gemessen, sie betrug ;m Mittel 1,78 . 10" cm.'Die Pruftafeln wurden dem Salzsprühkorrosionstest nach ASTM 3 117-73 unterworfen. Die Bewertung erfolgte nach den Methoden gemäß ASTM 0 714-56 und D 610-68.
3eispiel 2
Sei sonst gleicher Formulierung wie in ßeispiel 1 wurden ?nstelLe von 179 g Zinkstaub 118 g MruO^-Rauchstaubpigment eingesetzt. Cer Feststoffgehalt dieses Lackes betrug etwa 73 Gew.* (Д8 Volumenprozent). Die weitere Verarbeitung und Prüfung erfolgte wie im Beisciel 1. Als -Mitlere Schichtdicke o?.cn dar Härtung wurden i.5 χ ;0~ cm gemessen.
Bei sonst gleicher Formulierung wie in Beisoiel 2 wurde eine errichte Menge Mn^-Rauchstaubpigment, nämiich 1^7,5 g eingesetzt. Der Festsuoffcenait dieses Lackes betrug etwa 82 Gew. л (53 Volumenprozent}. -1Is mittlere Scm chi dicke nach der Härtung wurden 1,73 . 10" cm gemessen. Die weitere Verarbeitung und Prufjng erfolgte wie in den vorhergehenden Зеізоіеіеп.
3ei sonst gleicher Formulierung wie in 3e i spι el 3 wurde eine nocn höhere
Menge Mn^-Rauchstaubuigment лат!ich 152,о g eingesetzt. Dieser L3c4 hatte einen Feststoffgehalt von etwa 83 Gew " (56 /olumenprozeru). Als mittlere Schichtdicke nach der Härtung wurden 2,о . !0" cm gemessen. Oie weitere Verarbeitung und Prüfung erfolgte wie :n den vorhergehenden Beispielen.
Bei sonst gleicher Formulierung wie in Beispiel 2 wune eire e^nchte Menge Mn.,Od-Rauchstaubpigment, nämlich 177 g eingesetzt. Diese»" Lack natte einen Feststoff gehalt von 84 Gew." (58 Volumenprozent). Die */eitere Verarbeitung und Prüfung erfolgte wie in den vorhergehenden 3eispielen. 'Іясп der Hortung betrug die mittlere Schichtdicke auf Gen P'-uftafeln 2,03 . Ό" crr.
Seispiel δ
Bei sonst gleicher Formulierung wie im Beispiel 1 wurden als ^ig^ente 89,5 g Σ nk staub und 59,0 g M.n^-Ra'-chstaub eingesetzt. C:eser Lack hatte einen Feststoffgehalt »on 82 Gew.* (-13 VoluTenorozent). Das Vc!umenverhältnis von ""'π,Ο^ zu Zinkstaub -/ö1* et/β ' '. Die weitere /e^a-beitjng und Prüfung erxolgte wie in den vo>"h9cgenender Beispielen. Nacn ier Härtung bet*-u'3 d;e Schichtdicke au* ^е^ ?-jftafeln 1.73 . :T3 ei.
BeisoieI 7
3ei sonst qie.che1" Formul .erung *ie in 3eiscel 5 wurde e.^e ce^.rce-'e ''lenge Mn-,0 ,-^aucustaub, ramlich 39 g und eine höhere Menge Z."'<s"ato. π-ξγγ.-i ich Ί19 ~ eingesetzt. Das Vol'jmenverhclinis von '''n^O, zu Z.^kstsub /on et^c 1 2. D'eser Lack natte emen ceststof""geha!". on et'/a S3 Gew.* (^s Volumenprozent). 3;e wP'tere Veraroeitjng ^nd Prüfung erfo'qte we in зеп vorner-
gehenden Beispielen. Nach der Härtung betrug die Schichtdicke auf den Prüf-
tafeln 1,78 . 10~3 cm.
Die Ergebnisse der Korrosionsprufungen der Beispiele 1 bi: / sind m TaDe1· Ie 1 zusammengescel It..
Korrosionspruf'jngen von Seschichtungen. die iv!n-,O,,-Rauchstäub oder Imkstaub oder beides entn leiten.
| Зеіspiel Nr. | Pigment | pigment- .Tienge (g) | Testze^t | Korrosion | olasenb | lld | upg |
| 1 | Zinkstaub | 179 ti Il | IOC 260 360 | 3 7 7 | co co co | M M M | |
| 2 | Mn3O1-RaLC-^tULb | 113 Il | 100 260 360 | 3 3 5 | 5 - 6 - 6 - | Q 3 3 | :ic MO |
| 3 | Mn-,0,- -Raücr.szauo | '•17,5 It Il | 100 260 360 | 9 | 5 - | 3 3 | |
| - | 3 il | !52 11 H | 100 260 360 | 0 0 | 3 0 0 | '.I | |
| 5 | ^0Q1 -Rä'jcnstauo | 177 It 1 | 100 250 360 | 1 0 0 | 0 J | ||
| 5 | 1 3 ί und Zinkstauo | ко · яо ς Il I | 100 250 360 | 10 ;o 3 | 3 3 3 | -\ U |
39, '',9 100 9 8 m
Fur die Große der Blasen gelten die Werte 2 b>s 8, die höhere Zahl steht fur die kleinsten Blasen. ctr die Bewertung der kleineren Blasen gelten die Bezeichnungen M = nittei. MD = miLteldioht, 0 = dicht.
Aus Tabelle 1 ergibt sich, dad der Lack gemäß Beispiel 2 mit 43 Volumenprozent MruCL-Rauchstaub etwa die gleiche Korrosionsbeständigkeit zeigt wie der Lack mit den gleichen Volumenprozenten Zinkstaub und dies bei Tsstzeiten bis zu 360 Stunden Es sei darauf hingewiesen, daß Lacke, die Zinkstaub als korrosiopsverhinderndes Pigment entralt°n, f^r ihre höre diesbezügliche Eignung bekannt sind. Deshalb wurden Formulierungen mit Zinkstaub zum Vergleich verwendet. Weiter zeigt sich, daß eine Erhöhung der Menge an Mn-O.-Rauchstaub über 118 g bzw. Λ8 Volumenorozent die Kor-sionsbestandigkeit nicht weiter verbessert, sondern herabsetzt, überraschend ergibt sich, daß überragende Ergebnisse eTe.cnt -/erden, wenn eine Kombination von Mn3Od-Rauchstaub jnd Zinkstaub angewendet wird D'ese erheoliche Verbesserung zeigt sich über die gesamte Testoeriode von 360 Stunden. Die Wirksamkeit vor iMn-,Cd-Raucnstaub als Kcr-osions/e^Vnderer in =ner zinkrsichen Lack-Fomul isrjng ist m den rre'Sten -allen vom Volumenverhaltnis von Mn3Od-Rauchstauo zu Zinkstaub aonapgig -'ervorregende Ergebnisse erreicht .тап, «ррп dieses Volurrenverhaltnis oei etwa ', 1 gehalten wird.
0.5 in Tabelle 1 aufaefijnrten rut ^n-.O.-Rabchstcub und Zink Diampnti^rten
j 4
Beschichtungen auf Dhenoxy-3asiswurden nitteis ElektrcnenrasteniikroskcDie untersucht, um beim Vergleich der Ober-lacnen den Scnutzrpechanismus ceser Svsteme festzustellen.
Nach einer Salzbespruhung von 100 Stünden waren die Zinkpartikeln von Beispiel 1 mit kristallinen Korrosionsprodukten bedeckt, welche die Poren der Beschichtung verstopften und hierdurch die Unterlage schützten, hingegen schien der Mn^O^-Rauchstjub von Beispiel 2 zu erodieren. Seme Korrosionsprodukte sind wanrscheml ich fähig einen passivierenden überzug auf der Oberflache des Stahls zu bilden.
Die Schu"zwirkung der Когтю nation von Mn^CL-Rauchstaub und ZiPKStaub durfte darauf beruhen, daß wahrend der Salzbesoruhung eine oder mehre""= neue Verbindungen gebildet werden. Die gebildeten kristallinen Kon-osionsDrodukte sind andere als die, welche sich bei alleiniger Digmentienjng mit Zink oder Mn^O^-Rauchstaub cei der Salzbesprunung bilden. Die Bildung dieser neuen Produkte dürfte infolge ihres dichten Packungsmusters das Eindringen der Korrosionssalze verhindern. Hexaaonale blatten waren deutsch sichtbar.
Claims (16)
- ErfindungsanspruchLosungsmittelhaltiger Lack, der als hauptsächliche Komoonenten ein Harzbindemitiel, FarbDigmente, Lösungsmittel sowie JoiiCie H «f5-stoffe enthalt, wobei das Faropigment zugleich korrosionsverhindende Eigenschaften vermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß als F'gmente fein zerteiltes Zink und zugleich fein ze^ieiUer Rauchstaub von Mangan (II, III)-Oxid (Mn,(L) im ._ac'< enthalten sind.
- 2. Lack nach 3unkt 1, dadurch gekennzeichnet, uaft als Mn^O^-meni Mn^Od-Rauchstaub mit folgenden Eigenscnaf ,en verwendet ista) die chemische Zusammensetzung enthalt mindestens 96 Gew.% мп-0и und der Rest kann aus Calciumoxid, Magnesiumox'd, Kaliumoxid und Siliciumdioxid mit weniger als e~wa '. Gew.* fTs^eii Manganmezai 1 bestehen,b) das Material ist so -einteilig, daß 98 "'- der ~eliehen kleiner als etwa 10 Mikrometer siriG.
- 3. Lack nach Рипкі 1 oder 2, ge<ennzeicmei icrz?> folcsiae Zusamrrensetzung
- 4. Lack nach Punkt 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 8 bis 20 Gew." Harz-8indemittel.4 bis 25 Gew.v 3 härz-Bindemiitel ,
ЛЗ bis 90 Gew.vo Zinkstaub,
3 bis 38 Gew."o vn^O^-RaucnsteuoDigme^-,0 bis 35 Gew.*, zusätzliche P'gmente enscnl ießi ich Verschn.ti-Diamente und FjI!stoffeIb -O bis 5 Gew.vo Pigmentsuspendiermittei , Lösungsmittel entsprechend der gewünschten Viskosität. - 5. Lack nach Punkt 3 ode1" 4, gekennzeichnet durch einen Gehal* von -17 bis 68 Gew\\ Z ink st au D.
- 6. Lack nach Punkt 3, 4 oder 5, gekennzeicfnet durch einen Gehalt von 20 bis 36 Gew.yo Mn3O4.
- 7. Lack nach einem der Punkte 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1 bis 15 Gew.°£ zusätzlicher °ідчіепіе, einschließlich /erscmttpigmente und Füllstoffe.
- 8. Lack nacn einem der Punkte 3 bis 7, gekennzeichnet durcn einen Gehalt von 0,5 bis 2 Gew.\ Picrcentsusoend ler-ntte!. -
- 9. Lack nach eirem der Punkte 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel £in Epoxy-Harz aus Bisphenol A jnc Ep:ch:ornycrin ist und Tiittets Polѵспіпеп aus aer Gr'joce ^clyaminoamide. Zi5tuy!entr: amm, Triathylentetramm und !<onlenteer^mine genartet wird.
- 10. Lack nach eirem der Punkte 3 bis 8, dadurch gekennzeicinet, daß das 3indemittei ein lufttrocknendes Harz aus der Reaktion /on Ciglycidyi- 3.',^r des 3isphenoi A und vegetabi! 1 seien Cffettsaure^ ist.
- 11. Lack nach einem der Punkte 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein in Lösungsmitteln lösliches Harz ist, wie ein Dolvhydroxyather von Bisphenol A aus Bisphenol A und Epicnlorhydrm.
- 12. Lack nach einem der Punkte 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Alkylsilicat ist, hergestellt durch Hydrolyse oder Polymerisation von Tetraathylsi 1icat. Alkohol und Glykol.
- 13. Lack nach einem der Punkte 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Losungsmittel Ketone, aromatische Losungsmitlei und Mischungen /on Ketonen und 3romatischen Losungsmitteln verwendet sind.
- 14. Lack nach einem der Dunkte 3 bis 13, gekennzeichnet durch einen Zusatz zur Verbesserung der FiImeigenschaften wie Harnstoffnarz eder Äthylalkohol.
- 15. Lack nach einem 6ar Punkte 3 bis 14, gekennzeichnet durch einen Zusatz zur Viskositctsregullerung.
- 16. Lack nach einem der Punxte 3 bis 15, gekennzeichnet durch Zjsatze zur Entgasung oder Wasserentfernung.
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