NO821310L - Enkeltpakke-sinkbeleggsammensetning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en enkeltpakke-sinkbelegg- '" sammensetning med et silikatbindemiddel for beskyttelse av ståloverflater mot rust. Bindemidlet benyttet i enkeltpakke-sinksammensetningéne kan også anvendes i keramiske belegg egnet som høytemperatur-beleggsystemer. Oppfinnelsen angår også et spesielt silikatbindemiddel med en spesifisert grad av hydrolyse og dan-net av spesielle reaktanter.

Alkylsilikat-bindemidler og forskjellige anvendelser av

disse har vært kjent siden 1933. Sammensetninger inneholdende alkylsilikat-bindemiddel og sink for belegging av ståloverflater har vært kjent i minst 30 år. Flere for-bedringer har blitt foretatt i disse beleggsammensetninger og teknikken er meget detaljert.

Representative US patenter rettet mot forskjellige sinksilikat-beleggsammensetninger er

Disse patenter beskriver forskjellige måter for fremstilling av sinksilikat-beleggsammensetninger. Patentene viser sammensetninger hvor man har et bredt hydrolyseområde (dvs. 25-95%), et lavt hydrolyseområde under anvendelse av f.eks. etylsilikat 40 eller kondenserte

polyolsilikater, polyvinylbutyraler, acetaler og formaler og andre kjemiske modifikasjoner i den grunnleggende sammensetning. Foreliggende oppfinnelse er basert på at man har funnet at en spesiell hydrolysegrad i silikat-binde-

midlet vil gi beleggsammensetninger med spesielt gode egen- ' skaper.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot en enkeltpakke-sinkbeleggsammensetning inneholdende et spesielt silikat-bindemiddel og videre mot keramiske oppslemminger inneholdende det spesielle silikat-bindemiddel. Både enkeltpakke-sinksammensetningene og de keramiske oppslemminger har' eksepsjonelle og uventede egenskaper når det gjelder på-før ingsletthet, suspensjon, stabilitet og pålitelighet med henblikk på herding under alle slags værbetingelser. Silikat-bindemidlet benyttet i beleggene i foreliggende oppfinnelse kan anvendes for dannelse av beskyttende og galvaniske belegg som herder under nesten alle klimatiske forhold og for dannelse av beskyttende og galvaniske belegg som har overlegen langtids-yteevne med og uten organiske toppbelegg.

Silikatbindemidlet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved

at det har en hydrolysegrad fra ca. 51% til ca. 63% som kan anvendes for dannelse av et stabilt sinkstøv-silikat-belegg. Ved en bindemiddel-hydrolysegrad på over 63%,

f.eks. 65%, observeres en fast geldannelse av belegget.

Jo høyere hydrolysen og alkaliniteten er, jo hurtigere får man geldannelse ved aldring. Bindemiddelsammensetninger inneholdende et silikat med en hydrolysegrad på 51-63% er spesielt nyttige i enkeltpakke-sinkmalinger. Den maksimale hydrolyse av silikatet i malingen kan være flere prosent høyere enn den til silikat-bindemidlet benyttet for fremstilling av malingen, fordi bindemidlet absorberer fuktighet fra fyllstoffene, sinken og oppløsningsmidlene - avhengig av deres fuktighets innhold og forholdet mellom bindemiddel-silisiumdioksyd og fyllstoffer, sink og opp-løs n ing smi dd el .

Bruken av et spesielt silikat-bindemiddel i foreliggende oppfinnelse (som skal beskrives mer i detalj nedenfor) vil resultere i et enkeltpakke-belegg som ikke er tilbøyelig til tørkesprekking, gassdannelse og nålehulldannelse og herder . „ godt selv under herdebetingelser med høy fuktighet. Som angitt ovenfor har silikat-bindemidlet ifølge foreliggende oppfinnelse et snevert hydrolyseområde.

Silikat-bindemidlet ifølge foreliggende oppfinnelse kan benyttes for dannelse av sinkbelegg som har ønskede herdeegenskaper under nesten alle værforhold og som er lett å benytte.

Foreliggende silikat-bindemiddel kan inneholde noen høyere-kokende glykoletere eller alkoholer forestret inn i silikatet under anvendelse av en syrekatalysator. Betegnelsen "høyerekokende" refererer til glykoletere eller alkoholer som har et kokepunkt i det minste så høyt som kokepunktet til isobutylalkohol. Dette aspekt er beskrevet mer detaljert heri. Typiske sure katalysatorer inkluderer sterke mineralsyrer slik som svovelsyre og saltsyre. Det antas at alkylsilikatet inneholdende i det minste noe høyere-kokende glykoleter eller alkohol vil forbli væskeformig lenger enn andre bindemidler i det sprøytede belegg og således kan absorbere mer fuktighet fra luften ettersom bindemidlet tørker. Selv om det tar lenger tid for at et belegg inneholdende silikat-bindemiddel inneholdende en større mengde høyerekokende glykoleter eller alkohol å

tørke, vil belegget absorbere mer fuktighet fra luften under herding hvilket gjør den resulterende sinkfilm spesielt nyttig for toppbelegging med organiske malinger. Sinkgrunnmalinger ifølge oppfinnelsen fremstilt med bindemidler inneholdende vesentlig høyerekokende glykoletere herder tilstrekkelig til harde belegg med eller uten herdemidler beskrevet heri, mens sinkgrunnmalingene ifølge oppfinnelsen inneholdende alle høyerekokende alkoholer alltid krever et sterkt amin for å herde til en hårdhet som er tilstrekkelig for å være nyttig som et belegg. Herdemidlene blyperoksyd og monoetanolamin eller dibutylamin er særlig nyttige for oppnåelse av hurtig herding og tid-

lig hårdhet. For en hurtigherdings-prekonstruksjonsgrunn-maling som krever rask håndtering, kan bindemidlene ifølge oppfinnelsen eventuelt inneholde en mindre mengde høyere-kokende glykoleter eller alkohol sammen med lavtkokende isopropylalkohol eller etylalkohol eller et flyktig " hydrokarbonoppløsningsmiddel slik som toluen og nafta. For vedlikeholdsgrunnmalinger som påføres på utvendige overflater ved atmosfæriske betingelser og ikke krever noen umiddelbar håndtering, er det foretrukket at bindemidlet ifølge oppfinnelsen har en vesentlig mengde høyere-kokende glykoleter eller alkohol forestret inn i silikatet som benyttes i sinkmaling-sammensetningen. Beleggsammensetningene som er basert på høyerekokende materialer er særlig nyttige i utendørs anvendelser.

Oppfinnelsen angår også formuleringsteknikker som inne-bærer de nye bindemidlene for nye belegg med lang levetid hvori de herdede belegg gir overlegen beskyttelse. Nye grunnmalinger i enkeltpakning fremstilt med foreliggende silikat-bindemidler er stabile over lengre tidsrom (over et år) uten for sterk fortykning, klumpdannelse, hårdherding eller gassdannelse. Likevel, når grunnmalingene påføres som belegg, selv etter lang aldring, ved hjelp av konvensjonelle metoder slik som luft- og luftløs-sprøyting og pensling, dypping, pårulling eller andre metoder, lar beleggene seg lett påføre uten tørrdusj eller siging og gir ferdige, lettvinte, jevne belegg på kanter og hyller på jevn måte sandblåste eller slynge-rensede fordypninger i stål. Dessuten herder de dannede belegg hurtig under de fleste værforhold til'et hårdt adhesivt belegg som ved riktig formulering ikke vil tørr-sprekke til 0,056 cm (DFT) og sjelden eller aldri danne nålehull og vil lett akseptere organiske toppbelegg uten adhesjonsproblemer. Belegget er særlig gunstig ved på-føring under høy fuktighet, idet det herder til vannuopp-løselighet og oppløsningsmiddel uoppløselighet natten over ved 100% fuktighet eller på kortere tid utendørs hvor noe dugg kan samles på helegget. Malingen danner aldri snerk og kan holdes i lengre tidsrom når den først er åpnet.

I et forsøk ble et panel belagt i en regnstorm og belegget herdet perfekt i regnet. Organiske toppbelegg som er funnet egnet for bruk med beleggene ifølge oppfinnelsen er de toppbelegg som er basert på oppløsningsmiddelbaserte epoksy/typer, fenoliske materialer, klorert gummi, vinyler, uretan, epoksy-kulltjaere og akryliske stoffer samt vannbaserte utgaver av de ovenfor angitte typer og vann-"r.educibles".. Andre toppbelegg typer inkluderer uorganiske bærerklasser.

Fyllstoffer som kan benyttes i foreliggende sammensetninger i tillegg til sink omfatter meget findelt glimmer eller amorft materiale, diatomejord, alfa-kvarts, smeltet og krystallinsk silisiumdioksyd. Andre egnede fyllstoffer omfatter zirkoniumsilikat, jernfosfider, mullitt, kalsiumkarbonat, leire, kalsinert leire, barytter, talk, wollastonitt, sinkoksyder, grafitt, aluminium (pulver, flak, korn eller kuler), glasskuler, rustfritt stål (flak eller pulver) eller blandinger derav og andre. Det er også mulig å fremstille sammensetninger inneholdende fyllstoffet uten n^e sinkinnhold= Fyllstoffet er vanligvis tilstede i sammensetningen i en mengde på 4,75-29,82 kg pr. 100 1 sammensetning. Det bør passes på at sammensetningen ikke er for viskøs når den skal klargjøres for bruk. I enkeltpakke-sinksammensetninger ifølge oppfinnelsen vil de findelte (dvs. mindre enn 5 ym) silisiumdioksyd-fyllstoffer: diatomé- og amorf-silisiumdioksyd oq alfa-kvarts, som kan oppnå deres finhet ved å brytes opp under fremstilling og skjærpåvirkning av malingsoppslemmingen før tilsetning av alt silikat-bindemiddel og oppløsningsmidlene, gi større masse (volum) til det herdede belegg, mens derimot den findelte glimmer eller talk gjennomgår pakking for å hindre tørrsprekking. En kombinasjon av to typer av fyllstoffer oppfører seg synergistisk i det herdede belegg slik at det oppnås bedre volum (masse), hindrer tørrsprekking og be-skytter sinken og korrosjonsinhibitorer fra å bli vasket ut av belegget ved lang aldringseksponering. Kombinasjonen av de to typer fyllstoff hjelper også å hindre sedimentering i boksen.

En typisk beleggsammensetning ifølge oppfinnelsen inneholder 30-200 vektdeler glimmer, 17 vektdeler blyoksyd, 8 vektdeler strontiumkromat, 1000 vektdeler sinkstøv (Fed. 15 eller ekvivalent), 25 vektdeler "Bentone 27", 420 vektdeler av en 18% SiC^-modifikasjon av silikat-bindemiddel, og 140 vektdeler isopropylalkohol. Denne sammensetning ga en utmerket beleggsammensetning som herdet hurtig til et hårdt belegg ved påføring på sandblåst stål. Belegget aksepterte alle organiske toppbelegg angitt ovenfor og rustet ikke ved aldring i salttåke (ASTM B 117) i lh år selv i en tykkelse på bare 38-51 ym. Salttåke-levetid kan økes ved tilset-

ning av strontiumkromat, men det svekker herding i 100% fuktighet dersom det er tilstede i vesentlige mengder.

Et spesielt silikat-bindemiddel ifølge oppfinnelsen dannes ved omsetning av et organisk silikat med en del av en høyerekokende glykoleter eller alkohol sammen med isopropylalkohol-, etylalkohol- eller metylalkohol-oppløsningsmidler. Det organiske silikat er et orto- eller polysilikat som har ester utvekselbare grupper med 1-6 karbonatomer valgt fra gruppen bestående av alkyl og alkoksyalkyl, siloksaner derav og deres blandinger. De høyerekokende etere og alkoholer er de glykoletere og alkoholer som har et kokepunkt ved eller over kokepunktet for isobutylalkohol og inkluderer etylcellosolve (etylenglykolmonoetyleter), etylenglykolmonobutyleter, n-butylalkohol, isobutylalkohol, etoksyetanol, amylalkohol, sek-butylakohol og lignende. Det er funnet at silikat-bindemiddelsammensetningen bør inneholde ca. 20 vekt-% av en alkoksyalkanol for å sikre effektiv herding av en enkeltpakke-sinkbeleggsammensetning når oksyder og bly eller organotinnforbindelser benyttes som herdemidler. Sterkt basiske organiske aminer kan herde beleggsammensetningene selv når ingen eller en liten mengde av en alkoksyalkanol er tilstede i silikat-bindemiddelsammensetningen.

Ved formulering av enkeltpakke-sinkbeleggsair^cnsetninger ifølge oppfinnelsen kan sink tilsettes til silikat-bindemidlet enten i flak- eller partikkelform.

Når hydrolysegraden av bindemidlet er under 55% og det er

en liten mengde alkoksyalkanol i bindemidlet eller malingen, må beleggsammensetningene inneholde minst et av de følgende herdemidler: (a) oksyder av bly, (b) et sterkt organisk amin, (c) organtinnforbindelser, eller blandinger derav.

For grader av bindemiddelhydrolyse mellom 55 og 63% og med vesentlig høytkokende alkoksyalkanol, kan beleggsammensetningene eventuelt inneholde herdemidlene for en hurtigere herding.

Blyoksydet benyttet som et herdemiddel for enkeltpakke-sinkbeleggsammensetningene kan være et hvilket som helst av blyglette (PbO), rødt bly, blyperoksyd og en blanding av kaliumdikromat og rødt bly. Blyoksydet er tilstede i sammensetningen i en mengde fra ca. 0,1 til ca. 1,5 vekt-% basert på vekten av sammensetningen.

Det sterke organiske amin kan være et hvilket som helst sterkt amin og spesielt et hvilket som helst av de fra gruppen bestående av monoetanolamin, dibutylamin, diamylamin, diisopropylamin, cykloheksylamin, dietylentriamin, trietylentetraamin, ketamin og piperidin. Det organiske aminet tilsettes i en mengde fra ca. 0,05 til ca. 1,5 vekt-% basert på vekten av sammensetningen.

Organotinnforbindelsene kan være tinnalkoksyder, organo-tinnhydroksyder, aryltinnforbindelser og lignende. Representative forbindelser er tributyltinnoksyd, dibutyltinn-dilaurat, trifenyltinnoksyd, tributyltinnfluorid, trifenyl-tinnacetat, difenyltinnhydroksyd, trifenyltinnklorid og trifenyltinnfluorid. Organotinnforbindelsen tilsettes i en mengde fra 0,05 til ca. 1,5 vekt-% basert på vekten av sammensetningen.

Det er mulig å benytte et hvilket som helst av disse herdemidler alene eller i kombinasjon.

Det er også funnet at istedenfor alle de ovenfor angitte herdemidler, er det mulig å fremstille en effektiv enkeltpakke-sinkbeleggsammensetningen under anvendelse som herdemiddel av et inert pigment som har alkalitet. Disse pig-menter inkluderer magnesiumkarbonat, kalsiumkarbonat, diatome-silisiumdioksyd, benton, glimmer (alkalisk type), mullitt og wollastonitt. Pigmentet må tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å sikre basisitet i sammensetningen.

Det er også funnet at når silikat-bindemidlet har en hydrolysegrad fra ca. 55 til ca. 63% og er dannet ved omsetning av et organisk silikat med etylenglykolmonobutyleter, kan det fremstilles en sinkbeleggsammensetning uten at det kreves et herdemiddel. Et herdemiddel kan benyttes, men det er ikke nødvendig.

Det er funnet ønskelig å benytte minst ca. en fjerdedel og fortrinnsvis minst ca. halvparten av den høyerekokende glykoleter eller alkohol i oppløsningsmidlet når silikat-bindemidlet fremstilles. Et spesielt foretrukket vektfor-hold mellom høyerekokende glykoleter eller alkohol og silikat når bindemidlet fremstilles er minst 1:5.

Det er også fordelaktig å inkorporere i sammensetningen en forbindelse som virker som et antikorrosjonsmiddel som er en kilde for seksverdige kromioner. Den resulterende sammensetning vil ha en forøket brukstid under eksponering for saltholdig atmosfære. Forbindelsene som er kilde for seksverdige kromioner anvendes fortrinnsvis med blyperoksyd og silikat-bindemidlet. Disse forbindelser inkluderer strontiumkromat, kalsium- og magnesiumkromater, blykromat, blymolybdenkromat, sinkkromat og blysilisiumkromater og tilsettes i en mengde fra ca. 0,2 til ca. 4,0 vekt-%).> basert på vekten av sammensetningen. Jo mindre oppløselig kromatene (f.eks. blykromater) er, jo større er mengden av kromat som bør benyttes. Mer oppløselige kromater slik som jordalkalikromater kan benyttes i mindre mengder. I visse belegg ifølge oppfinnelsen kan kromatene som er tilstede eller som utvikles reagere med andre fyllstoffer under aldring og væreksponer ing for å oppløseliggjøre eller uoppløseliggjøre kromatet for derved å utvikle akku-rat nok kromat til å inhibere rød rust og korrosjon, men ikke så meget at det vaskes ut og går tapt. Det er funnet at fyllstoffer, spesielt glimmer, forlenger foreliggende sammensetnings salttåke-levetid når kromatene er tilstede.

En lagringsstabil enkeltpakke-sinkbeleggsammensetning kan fremstilles fra en blanding av sink, et silikat-bindemiddel som har en hydrolysegrad fra ca. 51% til ca. 63%, og minst et av de ovenfor angitte herdemidler. Det er foretrukket at sammensetningen også inneholder et anti-sedimenteringsmiddel (virker også som et anti-sigemiddel og et suspensjonsmiddel) valgt fra gruppen av amin- eller kvaternært amin-behandlede montmorillonittleirer. Anti-sedimenterings-midlet tilsettes vanligvis i en mengde fra ca. 0,14 til ca. 2,2 vekt-% basert på vekten av hele sammensetningen, idet en mengde på 0,47-2,2 vekt-% er særlig foretrukket.

Et typisk anti-sedimenteringsmiddel er en kvaternær amin-behandlet montmorillonittleire, f.eks. "Bentone 27", eventuelt kombinert med et submikron silisiumdioksyd. Andre gunstige additiver inkluderer et anti-gassmiddel valgt fra gruppen av blyperoksyd, propylenoksyd, styrenoksyd, rødt bly, kaliumdikromat og andre konvensjonelle vannvaskemidler og anti-gassmidler. Det skal bemerkes at blyperoksyd og forskjellige andre blyoksyder (slik som en blanding av rødt bly og kaliumdikromat) kan virke både som et herdemiddel og et anti-gassmiddel. Vanligvis blir større mengder av disse materialer tilsatt til sammensetningen dersom de skal utføre begge funksjoner. Når alkylenoksyd- eller fenylenoksyd-antigassmidler og vannvaskemidler benyttes,

er de vanligvis tilstede i en mengde fra ca. 0,3 til ca.

2 vekt-%. Dersom blyoksyd anvendes som et anti-gassmiddel tilsettes det vanligvis i en mengde fra ca. 0,12 til ca. 2 vekt-%. En foretrukken fyllstoffsammensetningen inneholder en blanding av findelt glimmer eller talk og en hvilken som helst av amorft-, diatomé-, myk- og alfa-kvar ts-silisiumdioksyd.

Dersom bindemidlets hydrolysegrad er større enn 55% (f.eks. 60%) og vektforholdet mellom alkylenglykolmonoalkyleter og alkylsilikat er større enn 1:5, er et herdemiddel ikke nødvendig, men kan eventuelt inkluderes for en hurtigere herding. Når man beregner hydrolysegraden, må det gis adgang for fritt vann-holdige fyllstoffer som hvis de er tilstede i vesentlige mengder kan geldanne belegget, dersom den totale hydrolysegrad overskrider ca. 67%; i et slikt tilfelle kan et høyere forhold mellom bindemiddel og silisiumdioksyd eller et bindemiddel med lavere hydrolysegrad være nødvendig for oppnåelse av stabilitet. Fyllstoffene kan tørkes på forhånd med silikat-bindemidlet før bruk i sammensetningen.

Foretrukne sammensetninger inneholder følgende komponenter: A. 0,2-1 vekt-% av et jordalkalikromat, fortrinnsvis

s trontiumkromat;

B. 3,5-15 vekt-% av et fyllstoff valgt fra glimmer, talk,

et meget findelt diatome-silisiumdioksyd, amorft silisiumdioksyd, myk silisiumdioksyd eller alfa-kvarts-silis iumd ioksyd; C. Tilstrekkelig bindemiddel og vesentlig vannfritt opp-løsning smiddel til å flytendegjøre sammensetningen til en sprøytbar konsistens, hvor blandingen inneholder 6-24% silisiumdioksyd som SiC>2 med et foretrukket område på 6-20%; D. 0,12-2 vekt-% av et blyperoksyd-antigassmiddel eller 0,3-2 vekt-% av et anti-gassmiddel og vannvaskemiddel

valgt fra etylenoksyd, propylenoksyd og styrenoksyd;

E. Tilstrekkelig sink i sammensetningen slik at det herdede belegg inneholder 70-88% sink-fyllstoff i den herdede

tørkede film (40-88% med Fe2P-fyllstoff);

F. 0,47-2,2 vekt-% av et suspensjonsmiddel valgt fra gruppen av kvatere aminaddukter av montmorillonittleirer,.bentonitter, "Bentone 27", eller "Bentone 27" pluss submikron

silisiumdioksyd; og

G. Eventuelt, om og når nødvendig som beskrevet heri, et herdemiddel (eller akselerator) valgt fra gruppen av 0,12-2 vekt-% blyperoksyd eller 0,1-0,8 vekt-% av et sterkt amin (beskrevet ovenfor).

I. Bindemiddel

A. Hydrolyse 51- 63%

Hydrolyse er definert for formål i foreliggende oppfinnelse som % total hydrolyse pluss kondensasjon, f.eks. 8,8 g'vann omsatt med 100 g tetraetylortosilikat, kondensert eller rent, (TEOS) gir et produkt som er 51% hydrolysert og 10,8 g vann omsatt med 100 g TEOS gir et produkt som er 63% hydrolysert. Ved benyttelse av etylsilikat 40 (ES 40) gir bare 2,6 g vann pr. 100 g ES 40 51% hydrolyse, mens derimot 5,5 g vann pr. 100 g ES 40 gir 63% hydrolyse. Det fremgår hvor snevert område for vanntilsetning som er nødvendig for oppnåelse av de heri beskrevne verdifulle bindemiddelegenskaper.

Det er funnet at ved en hydrolysegrad over 65% geldannes bindemidlet når det blandes i en maling; jo høyere hydrolysegraden er jo hurtigere er geldannelsen. To-pakke-malinger må fremstilles når silikat-bindemidlet er over 65% hydrolysert. Spesielt når fyllstoffer og oppløsnings-midler inneholder ytterligere fuktighet, kan man få stabi-litetsproblemer og dette bør tas hensyn til i bindemiddel-hydrolysen. Det er funnet at under 51% hydrolyse får man et meget mykere belegg som ikke herder så hurtig. Ved hydrolysenivåer mindre enn 50% (dvs. 40, 30 eller 20%) hydrolysert, vil det resulterende belegg aldri herde fullstendig ved 100% fuktighetsbetingelser. Jo høyere hydrolysegraden er,.jo hardere blir belegget samt at herdingen blir hurtigere og mer pålitelig under alle værforhold inkludert høy fuktighet, lav fuktighet, varme og kulde.

Dersom hydrolysegraden til det tilsatte bindemiddel imidlertid er over 63% (dvs. 65%) blir den resulterende maling ikke stabil og kan langsomt geldannes over et tidsrom

jo høyere hydrolysegraden til bindemidlet i malingen er og jo større basisiteten er, jo hurtigere geldannes malingen eller jo hurtigere herder det påførte belegg.

B. Silisiumdioksyd innhold

Det er foretrukket at silisiumdioksydinnholdet i bindemidlet pluss oppløsningsmidlet er i området 6-24%, idet mengden er avhengig av fyllstoffet. Som angitt ovenfor er et spesielt foretrukket område 6-20%.

Det er også oppdaget at tilsetning av fra ca. 0,05 til ca.

1,5 vekt-% av et organisk amin slik som monoetanolamin, dibutylamin, diamylamin eller diisopropylamin til de ferdige malinger ifølge oppfinnelsen som er riktig formulert, vil gi en sterkt akselerert belegg-herdetid hvilket tillater at bindemidlet kan anvendes som en tynn, hurtigherdende produksjonslinje-grunnmaling. Det er også mulig å fremstille et sink-grunnmalingbelegg som kan toppbelegges i løpet av noen minutter, en time eller noen timer etter ønske etter påføring. Ved å variere mengden av amin kan sink-beleggets herdetid reguleres. Det er også mulig å regulere herdetiden ved å øke bindemiddel-hydrolysen før amintilsetning og påføring av belegget. Jo større hydrolysegraden og/eller mengden av tilsatt amin er før påføring av belegget, jo hurtigere herder belegget. Dette betyr at det er nødvendig med en justering for å oppnå både en hur-

tig herding og en tilstrekkelig brukstid for malingen inneholdende akseleratoren. Akseleratoren geldanner også malingen i beholderen dersom bindemidlets hydrolysegrad er for høy

dvs. >63%) og i dette tilfelle bør aminakseleratoren tilsettes like før påføring. Dette gir derved adgang for forbedret produktivitet ved tørrdokking eller andre situasjoner der hurtig toppbeleggingssekvenser er absolutt nødvendige for å skjære ned på kostbar herdetid før toppbelegging som nødvendig med konvensjonell uorganisk sink. Det er også oppdaget at buffering av blandinger av store mengder av aminene med sure sinksalter slik som sinkfosfater, kan være nyttige når det gjelder å akselerere herdetid. Tørrsprek-kingstendensen kan reduseres dersom den spesielle sammensetning skulle være mottakelig for dette ved å redusere eller utelate det basiske herdemiddel i blandingen eller ved å senke bindemiddel-hydrolyse. Den relative basisitet til hele sink-silikatmalingen inkludert alle bestanddelene slik som fyllstoffer og sink-fyllstoffer, korrosjonsinhibitorer, • suspensjonsmidler og andre bestanddeler, må betraktes.for deres effekt på hele malingsstabiliteten i forbindelse med det snevre hydrolyseområdet til bindemidlet som tillates for oppnåelse av pakningsstabilitet over lengre tidsrom selv om malingen når den er påført som..et beleqq oq har fått tørke, herder til et hardt beleqq. Jo høyere hydrolysegraden er, jo hurtigere er herdingen.

Tilstedeværelsen av blyoksyd-herdemidlene (spesielt rødt bly og blyperoksyd hvor det sistnevnte er foretrukket) i områder fra 0,1-1,5% i sinksilikat-grunnmalingen inhiberer gassdannelse. Andre anti-gassdannelsesmidler kan eventuelt anvendes med eller uten disse mindre mengder av bly i sammensetningen for å hindre gassdannelse. Blyet øker også hårdhet, gir pålitelighet under alle værforhold når det påføring, akselererer vann- og oppløsningsmiddel-uoppløse-lighet, gjør belegget mer ledende, og øker salttåke-levetiden. Spormengder av dikromater eller stoffer som danner dikromater vil nedsette gassdannelsen enda mer, spesielt i kombinasjon med bly. Disse fordeler var fullstendig uventet. Formuleringsdata indikerer også at høyere bly-nivåer(dvs. >1%), et høyere innhold av bindemiddel-silisium dioksyd sammen med det høyere blyinnholdet, øker salttåke-egenskapene spesielt når mindre mengder jordalkalikrornater er tilstede. Andre anti-gassmidler inkluderer vann-rense-midler slik som alkylenoksyder, fenylenoksyder, kalsium-sulfat og lignende.

C. Bindemiddel, oppløsningsmiddel og reaktanter

Bruken av en høyerekokende glykoleter eller alkohol slik som butylcellosolve vil redusere tendensen for tørrsprekking og uventet hjelpe anti-sig og suspensjon, øke herdehastigheten vesentlig og gi en bedre, mer pålitelig herding uansett fuktighet eller temperatur. Butylcellosolve (etylenglykolmonobutyleter) eliminerer også tørr sprøytedusj og forbedrer inntrengning av belegget i substratets fordypninger. For en hurtig-tørrgrunnmaling som gir en beleggtype som kan håndteres direkte etter beleggpåfør ing, bør imidlertid de høyerekokende oppløsningsmidlene reduseres eller endog elimineres for oppnåelse av de hurtigere håndteringstider (i sekunder eller minutter) etter påføring. I dette tilfelle kan de hurtigere herdende amin-herdeakseleratorer anvendes i sammensetningen som eventuelt inneholder bly. Dersom bly ikke anvendes, bør andre anti-gassmidler tilsettes.

D. Fyllstoffer og ekstendere

Fyllstoffer og ekstendere vil redusere omkostninger og for-bedre belegg tykkelsen pr. liter for disse sammensetninger. Ved riktig inkorporering i moderate mengder (dvs. 2,90-29,82 kg pr. 100 1 sammensetning), øker fyllstoffer og ekstendere salttåke-levetiden (i nærvær av kromater), reduserer vann-gnidningsinntrengning, reduserer tørrsprekking og oppnår forbedret beskyttelse. En mengde på 3,69-24,01 kg/100 1 sammensetning av findelt glimmer - slik som engelsk våtmalt glimmer (325-3000 mesh), tørrmalt glimmer, og billig glimmer av flogopitt-typen kan sterkt delamineres av høyenergi-fysikalske metoder for å danne separate arkstruk tur er, kan benyttes. Meget findelt og 325 mesh og finere diatome-silisiumdioksyd, amorft silisiumdioksyd, mullitt, leire, barytter, silisiumdioksyd, kalsinert leire, wollastonitt, talk, kalsiumkarbonat, jernfosfider slik som ferrofos, glimmer, smeltet silisiumdioksyd og sinkoksyd og blandinger derav kan anvendes som ekstendere for sinkstøvet ifølge oppfinnelsen. Spesielt gode kombinasjoner av fyllstoff omfatter glimmer og talk pluss findelt diatomé-, amorft-eller alfa-kvarts-silisiumdioksyd. Glimmeret hindrer tørr-sprekking og de meget fine silisiumdioksydmaterialene gir masse (volum) til det herdede belegg. Glimmeret hindrer også utvasking av sinken og inhibitoren fra belegget ved lang eksponering for værpåvirkning.

E. Esterutvékslingskomponente r i bindemiddel

Selv om det er meget foretrukket å esterutveksle vesentlige mengder høyerekokende glykoletere eller alkoholer inn i bindemiddel-silikat-hovedstrukturen med etylenglykolmonobutyleter som foretrukket for utendørs herdende belegg,

bør mindre mengder eller ingen høytkokende etere eller alkoholer benyttes i shop-primere som håndteres umiddelbart. Når alle lavtkokende alkoholer er tilstede i oppløsnings-midlet, vil avskalling, tørr sprøytedusj, snerkdannelse, dårligere herdeegenskaper, mykere belegg og tørrsprekking ofte forekomme hos tykkere belegg. Etylenglykolmonobutyleter utvekslet i bindemidlet er langt bedre enn isopropylalkohol eller etylalkohol, etoksyetanol er mye bedre enn butylalkohol, og butoksyetanol er mye bedre enn 2-etoksyetanol når belegget anvendes som utendørsbelegg der hurtig tørr-ved-berøring eller håndtering er nødvendig.

F. Anti- sedimenterings-, anti- sig- og suspender ingsmidler Representative suspenderings- og anti-sedimenteringsmidler som er nyttige for utførelse av foreliggende oppfinnelse inkluderer kvatere amin-behandlede montmorillonittleirer, bentonitter, silisiumdioksyd og submikron-silisiumdioksyd som har blitt silikonbehandlet. Det er foretrukket å ha mellom 0,42 og 2,2% av et anti-sedimenteringsmiddel (som også virker som et anti-sigmiddel og et suspensjonsmiddel) slik som "Bentone 27" alene eller i kombinasjon med submikron-silisiumdioksyd i malingssammensetningen. Diatome-silisiumdioksyd som under høy skjærpåvirkning er innført i malings-sammensetningene ifølge oppfinnelsen virker også som et suspensjonsmiddel i forbindelse med "Bentone 27".

Et representativt område av bestanddeler i malingen er som følger.

600-2500 vektdeler meget fint sinkstøv (hovedandelen i området 1-20 ym med en foretrukken gjennomsnittlig par-tikkelstørrelse i området 2-8 ym)

8-40 vektdeler "Bentone 27"

20-250 vektdeler av et meget findelt fyllstoff valgt fra gruppen glimmer, diatome-silisiumdioksyd, wollastonitt, leire, talk, barytter, silisiumdioksyd, mullitt, feero-fos, kalsiumkarbonat og sinkoksyd eller blandinger derav 6-17 vektdeler blyoksyd slik som blyperoksyd<*>

5-17 vektdeler strontiumkromat eller sinkkromat 350-550 vektdeler bindemiddel (15-22% Si02)

25-200 vektdeler isopropyl-, etyl-, butyl- eller metyl-alkohol og/eller glykoletere derav

50-80 vektdeler 5% etylcellulose i cellosolve (valgfritt). Den væskeformige del bør totalt omfatte ca. 300-800 deler.

En representativ grunnmaling med høyt faststoffinnhold inneholder: 1500-2000 vektdeler grovkornet sinkstøv slik som Fed.=7^1 0-400 vektdeler fyllstoff slik som tilstrekkelig engelsk glimmer, diatomé-, amorft- eller alfa-kvarts-silisiumdioksyd (hvor de høyere vektmengder av fyllstoff er spesielt nyttig i sammensetninger med større masse (volum)

der høy mm-m/1 dekning er ønsket)

5- 17 vektdeler strontiumkromat

6- 17 vektdeler blyoksyd

8-30 vektdeler "Bentone 27"

Tilstrekkelig bindemiddel og organisk oppløsningsmiddel slik at man får en sprøytbar konsistens og hvor bindemidlet og oppløsningsmidlet som utgjør den totale væske formige del av malingen vil ha et silisiumdioksydinnhold på 6-24 vekt-% (silisiumdioksyd som Si02).

<*>Dersom andre herdemidler (f.eks. aminer) anvendes i stedet for blyperoksydet og andre anti-gassmidler benyttes i stedet for dette stoff, kan mengden av blyperoksyd elimineres eller reduseres. Anti-gassmidler kan benyttes i forbindelse med amin-herdemidlene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives mer spesielt under henvisning til nedenstående eksempler.

Eksempel 1

Fremstilling av bindemiddel fra etylpolysilikat 40 og butylcellosolve

Til 1534 g etylpolysilikat 40 (en blanding av mono-, di-, tri-, tetra- og penta-siloksaner og cykliske siloksaner og kryssbundede silikater med et forhold mellom silisiumatom og alkoksy på ca. 0,41 mol silisium/l mol alkoksy og antatt å være ca. 40% hydrolysert og kondensert), ble det tilsatt og blandet 1796 g etylenglykolmonobutyleter (C4HgOC2H4OH) og den resulterende blanding ble oppvarmet til 60 C..

(Det er ikke alltid nødvendig å foreta oppvarming, men oppvarming vil sikre en hurtigere reaksjon). Konsentrert saltsyre i en mengde på 5,4 ml ble tilsatt til blandingen og 77 g vannledningsvann ble deretter tilsatt dråpevis under omrøring i løpet av en time. Bindemidlet ble aldret i minst en dag før anvendelse i malingen i eksempel 2. Det resulterende bindemiddel ble beregnet til å være 61% hydrolysert og hadde 18% Si02.

Eksempel 2

Fremstilling av maling inneholdende bindemidlet i eksempel 1 Det ble fremstilt en maling ved høy skjærpåvirkning av en blanding inneholdende følgende bestanddeler i en Hockmeyer-blander til en temperatur på 49°C: 168 g isopropylalkohol 74 g 5% etylcellulose i etoksyetanol

200 g engelsk mikro-glimmer ("C 3000")

12 g blyperoksyd

8 g strontiumkromat

1000 g sinkstøv (2-10 ym "Meadowbrook")

28 g "Bentone 27"<*>

2 g blykromat (kun for farge)

411 g bindemiddel fra eksempel 1 tilsatt i økende mengder for å holde blandingen viskøs, men flytende for skjærpåvirkning.

♦"Bentone" er varebetegnelsen for en klasse produkter som resulterer fra kationutvekslingsreaksjoner mellom organiske baser og bentonitt eller dens leiremineralkomponent, mont-morillonitt. De individuelle produkter er identifisert ved et tall etter navnet "Bentone".

Malingen hadde en Krebs-viskositet på 78 ved 24°C og var ikke-hardtherdende etter 6 måneder ved 49°C, ikke-gass-dannende og ikke-klumpdannende. Malingen var lett å sprøyte ved påføring som et belegg og herdet natten over i en 100% fuktighetseksponering overfor vann, idet det herdede belegg viste oppløsningsmiddel (MEK) uoppløselighet når det ble utsatt for en klut-gnidningstest. Belegget besto salttåke-eksponering (ASTM B117) i lh år ved en tykkelse på bare 63,5 ym uten noen indikasjon på rust. Følgende tester av malingen indikerte også at den: 1. herdet til vann-gnidnings-uoppløselighet ved 100% fuktighet. 2. aksepterte lett toppbelegg og herdet uten adhesjons-vanskeligheter.

3. hadde intet sig ved 0,1 cm fuktig.

4. hadde ingen tørrsprekking til 0,056 cm tørrfilm-tykkelse.

5. var lett å sprøyte og benytte.

6. fuktet paneloverflater eksepsjonelt godt.

Eksempler 3f 4 og 5

I disse tre eksempler ble 100, 150 og 200 g respektivt av flogopitt-glimmer kjent som "Suzerite 325S" benyttet i stedet for det engelske glimmer i eksempel 2" og hver ga en lignende utmerket maling med gode egenskaper som beskrevet ovenfor. I disse og andre følgende eksempler under anvendelse av lave mengder av sterkt delaminerte "Suzerite"-flogopitt-glimmerplater (dvs. 30, 50 og 75 g "Suzerite 325S"), ble de beste testresultater for salttåke-levetid funnet å være i sammensetninger inneholdende ca. 45 kg glimmer pr.

450 kg sinkstøv i en 379 1 blanding.

Eksempler 6, 7 og 8

I disse eksempler ble malingen i eksempel 2 modifisert ved

å erstatte Pb02med 7, 10 og 17 g, respektivt av rødt bly. Malingene utviste lignende gode egenskaper til de i eksempel 2, men PbO-?9a bedre anti-gassegenskaper enn rødt bly. Det ble funnet at bruk av blyoksyder alene som anti-gassmiddel reduserer gass, men vesentlige mengder er nødvendig-for å redusere all gass i lengre tidsrom ved aldringstempe-raturer, dvs. 66°C. Det ble også funnet at bruken av spormengder av fosforsyre (0,1-0,4 vekt-% silisiumdioksyd-bindemiddel) sammen med reduserte mengder HCl-katalysator (0,1-0,15 vekt-% av silikat-bindemidlet) forbedret anti-gassegenskapene til de resulterende malinger. Andre anti-gassmidler inkluderer alkylenoksyder (slik som etylenoksyd og propylenoksyd), fenylenoksyder (slik som styrenoksyd), spormengder av dikromater slik som kaliumdikromat eller stoffer som frembringer spormengder av dikromater som passiverer sinken eller belegger det for derved å redusere tendensen for fuktighet i oppløsningsmidlene og fyllstoffene til å reagere med sinken og produsere hydrogengass.

Eksempler 9, 10, 11 og 12

I en annen serie eksempler ble bindemidlet i eksempel 1 variert i mengder på 30Q g, 500 g, 550 g og 600 g og isopropylalkoholen og etylcelluloseoppløsningen ble redu sert for å tilsvare det samme væske/fas tstoff-forhold. Igjen ble det dannet belegg med tilfredsstillende egenskaper .

Eksempler 13, 14, 15 og 16

I en annen serie eksempler ble 5, 10, 26 og 63 g sinkfosfater tilsatt respektivt som buffermiddel for å akselerere herdingen med gode resultater. Sinkfosfat i sammensetningen uten kromatinhibitor en forårsaket imidlertid for tidlig salttåke-svikt.

Eksempel 17

I et annet eksempel ble det benyttede bindemiddel fremstilt med en blanding av mindre butylcellosolve (796 g) og noe etylcellosolve (1000 g) i stedet for etylenglykolmonobutyleter (1796 g) og dette ga en malingssammensetning med lignende egenskaper.

Eksempler 18, 19, 20 og 21

I andre bindemiddelfor søk ble oppløsningsmidlene variert slik at i stedet for at bindemidlet inneholdt 18% silisiumdioksyd, inneholdt det 15, 22, 24 og 28% silisiumdioksyd.

De resulterende bindemidler ble formulert til malinger som angitt ovenfor og resulterte i malinger med høyt faststoffinnhold med lignende gode egenskaper.

Eksempler 22, 23 og 24

I en annen serie ble forsøksblandinger av findelt glimmer (>70 vekt-%)- og diatomejord (<30 vekt-%)-fyllstoff benyttet i stedet for de 36-91 kg glimmer med lignende gode resultater. Det er funnet at malinger inneholdende en

stor mengde (>16,5 kg) diatomejord kan kreve en hydrolysegrad i bindemidlet mindre enn 60% for å være stabil. Diatomejord inneholder vann og basiske bestanddeler og forårsaker geldannelse av store deler av malingen.

Eksempel 25 I en annen serie ble det fremstilt et bindemiddel med butylalkohol som en del av oppløsningsmidlet og den resulterende malingssammensetning inneholdt 0,3 vekt-% monoetanolamin hvilket ga et meget hurtigherdende sinkbelegg egnet for hurtig toppbelegging og som en produksjonslinje-grunnmaling.

Eksempel 26

I en annen serie ble de flyktige alkoholene destillert fra bindemidlet og malingen derfra formulert med butyl- og 2-etoksyetanol-oppløsningsmiddel for oppnåelse av en stabil versjon av malingen i eksempel 2.med høyt flamme-punkt.

Eksempler 27, 28, 29 og 30

I en annen serie ble mengden av glimmer redusert og sink-fyllstoff (grov Fed. #1 sinkstøv og Federated 10-40 ym meget grovkornet sinkstøv) ble øket til fra 1400-2600 g og en 24% silisiumdioksyd-modifikasjon av silikat-bindemidlet benyttet for oppnåelse av en høy faststoffvekt pr. liter modifikasjon av malingen som oppførte seg på lignende måte. Grovkornet mullitt- og ferrofos-fyllstoffer virket godt i en sammensetning med høy faststoffvekt pr. liter og inneholdende den grovkornede sink. En blanding av 40 g meget findelt diatome-silisiumdioksyd eller meget findelt amorft- eller alfa-kvarts-silisiumdioksyd pluss 150 g findelt glimmer sammen med det høye sinkinnhold ga et belegg med meget større mm-m 2/liter dekning sammen med utmerket salttåke-egenskaper og tørrsprekkingsmotstand -

jo høyere mengden av fyllstoffet og jo finere fyllstoffet var, jo større var tørr filmtykkelsesmassen pr. liter maling. Det er nødvendig å ha tilstrekkelig glimmer, men ikke for meget tripolitt-diatome-silisiumdioksyd med lav porøsitet eller for høy bindemiddelhydrolyse til å bevirke over flategeldannelse og tørrsprekking. Glimmeret inhiberer tørrsprekking, mens for sterk bindemiddelhydrolyse og for stort innhold av diatome-silisiumdioksyd kan fremme tørr-

sprekking i sinkblandinger. Mer porøs diatome-silisiumdioksyd fremmer ikke tørrsprekking og overflate-belegg-geldannelse dersom bindemiddelhydrolysen er 55-59% og er et utmerket fyllstoff i sammensetninger med høyt faststoffinnhold ved 9,50-24,01 kg pr. 100 liter sammensetning..

Eksempel 31

Bindemidlet ble fremstilt ved å omsette ved reversert hydrolyse 342 g H20 med 3259 g kondensert etylsilikat (hovedsakelig alt tetraetylortosilisiumdioksyd) i nærvær av et spor av saltsyrekatalysator. Reaksjonen fant sted ved å omrøre vannet og saltsyren med 600 g kondensert etylsilikat med en varmeeksoterm, deretter langsomt tilbakeblande resten av det kondenserte etylsilikat med omrøring for oppnåelse av et homogent bindemiddel med 26% silisiumdioksyd. Dette bindemiddel ble innblandet i sinkmaling med følgende komponenter:

112 g isopropylalkohol

74 g 5% etylcellulose i etylcellosolve

14 g "Bentone 27";

200 g engelsk glimmer "C3000"

17 g strontiumkromat

900 g "Meadowbrook"-sinkstøv (meget finkornet)

411 g bindemiddel

Malingen ble utsatt for høy skjærpåvirkning i en Hockmeyer-blander under anvendelse av et 7,5 cm blad og deretter ble 4,8 g dibutylamin tilsatt til malingen før påføring som et belegg.

Eksempler 32, 33, 34 og 35

I lignende forsøk ble teknikken i eksempel 31 gjentatt under anvendelse av 4 g rødt blyoksyd, 8 g blyperoksyd, 17 g blyoksyd og 34 g rødt blyoksyd. Av de belagte paneler med de fem malingene i eksemplene 31-35, var de blyholdige malingene hardere, herdet hurtigere og var mindre tilbøye-

lige til gassdannelse, mens malingen uten bly ga mer gass-

dannelse. Alle paneler belagt med de ovenfor angitte malinger ga en eksepsjonell salttåke-levetid, dvs. et år, uten noen rust ved tykkelser over 38 ym. Hvert panel ble halvbelagt med epoksypolyamid.

I lignende forsøk ble det fremstilt sinkmalinger (skips-bunn) med meget innhold av rødt bly og at ved 8 og 23

vekt-% rødt bly (på faststoffbasis), ble det funnet at malingene ga eksepsjonell levetid i salttåke-eksponering, men malingen var ustabil i akselerert lang aldring i boksen (2 måneder ved 49°C). Hydrolyse bør være lavere i sammensetninger med høyt blyinnhold.

I alle disse sammensetninger ble det funnet at:

1. "Bentone 27" reduserte salttåke-levetidsegenskaper;

jo mer som ble benyttet, jo dårligere ble salttåke-levetiden. Det er foretrukket å benytte mindre enn

5,28 kg pr. 100 1 sats.

2. Aminer akselererer herding sterkt, men kan fremme gassdannelse uten bly slik at andre anti-gassmidler kan være nødvendig i enkeltpakke-sammensetninger.

Jo mer amin, jo større er gass-dannelsen og sjansen for geldannelse. Mindre mengder aminer forårsaker ikke gassdannelse med anti-gassmidler, men akselererer likevel

herdingen sterkt.

3. Bly inhiberer gassdannelse, akselererer herding, utvider salttåke-levetid, øker hårdhet og fremmer ikke tørr-spr ekking . 4. Andre herdeakseleratorer i tillegg til sterke aminer og blyoksyder inkluderer tinnoksyder og organometalliske forbindelser, sinksalter og kalsium- og magnesium-

salter og forbindelser.

Eksempel 36

Det ble tilsatt 204 g isopropylalkohol, 9Q g 5% etylcellulose i etoksyetanol, 68 g "C3000"-glimmer, 16 g blyperoksyd, 35 g "Bentone 27", 6 g sinkfosfat, 9 g strontiumkromat og 2 g blykromat til 590 g av silikat-bindemiddel (beskrevet ovenfor) og 1605 g av 2-10 ym sinkstøv og den resulterende blanding ble blandet i en Hockmeyer-blander for i tilstrekkelig grad å utvikle "Bentone"-suspensjonsegenskapene.

Silikat-bindemidlet var blitt fremstilt ved å blande 1534 g etylsilikat 40, 1796 g butoksyetanol, 60,5 g vann, 1,7 ml (37%) HC1 og 2,89 ml H3P04ved 60°C.

Den resulterende maling hadde utmerkede påførings- og beleggingsegenskaper og var en god grunnmalingsbasis for organiske toppbelegg (epoksypolyamid, klorert gummi og vinyler) og vannbaserte akryl-toppbelegg. Malingen for-hindret rust-underskjæring ved 76 ym DFT-grunnmaling i tidsrom på over et år i ASTM-salttåke-testen. Malingen var stabil med henblikk på gel og gass i mer enn 75 dager ved 150°C i en forseglet beholder.

Klorerte gummi-toppbelegg ble påført på et sinkbelegg i likhet med det ovenfor ved 127 ym DFT etter herding i en time, to timer, fire timer og seks timer uten noen merkbar dårlig virkning på beleggingssysternet. De toppbelagte grunnmalingene ble anbragt på 7,6 x 15,2 cm sandblåste paneler. Riping av panelene med en "X" fra hjørne til hjørne viste ingen blæredannelse, ingen indikasjon på noen adhesiv feil og ingen rust eller rust-underskjæring på panelene etter 1,2 år med eksponering for ASTM-salttåke-testen. Dette systemet med hurtigherdende tobelegg-grunnmaling-toppbelegg viser reell kommersiell verdi for tidssparende beleggsysterner.

Eksempel 37

Det ble blandet 117 g isopropanol, 90 g 5% etylcellulose

i etoksyetanol, 68 g glimmer, 20 g blydioksyd, 7 g sinkfosfat, 3 g blykromat, 45 g "Bentone 27" og 1605 g sink-støv (2-15 ym) i 660 g av et silikat-bindemiddel dannet ved blanding av 1796 g butoksyetanol, 1534 g etylsilikat 40, 5,5 ml 37% HC1 og 60,5 ml vann ved 60°C. Den totale

blanding ble sammenblandet i en Hockmeyer-blander som hadde et blad for høy skjærpåvirkning i et tidsrom som kunne sikre at suspensjonsegenskapene til "Bentone 27" ble riktig utviklet.

Den resulterende sinkmaling herdet eksepsjonelt hurtig til „ et uoppløselig belegg i MEK-klut-gnidningsforsøket og hadde meget god adhesjon til følgende organiske toppbelegg - epoksypolyamid, polyuretan, vinyl og klorert gummi. Malingen var lett å blande og sprøyte og hadde en viskositet på 73 Krebs, og når den ble anbragt i en forseglet beholder gjennomgikk den ikke hårdherding, geldannelse eller gassdannelse ved aldring ved 150°C i minst 75 dager. Malingen herdet ved 100% fuktighet til uoppløselighet i vann-klut-gnidningsfor søket og herdet natten over.

Eksempel 38

Det ble blandet 105 g isopropanol, 135 g 5% etylcellulose

i etoksyetanol, 20 g diatome-silisiumdioksyd, 120 g glimmer, 24 g blyperoksyd, 33 g "Bentone 27", 18 g kromoksyd,

2190 g 2-30 ym sinkstøv (Fed. # = 1) med 625 g silikat-bindemiddel som hadde en hydrolysegrad på 60% og fremstilt med butoksyetanol i en Hockmeyer-blander inntil suspensjonsegenskapene til fyllstoffene var utviklet. Etter avkjøling hadde den resulterende maling en viskositet på 83 Krebs og var lett å sprøyte og benytte. Malingen hadde utmerket tørrsprekkingsmotstand, belegghårdhet og adhesjon og aksepterte organiske toppbelegg lenge etter herding natten over. Malingen hadde gode anti-gassegenskaper, ingen geldannelse og ingen hårdherding etter 63 dager ved 66°C i en forseglet beholder, men hadde

likevel gode egenskaper etter eksponering ved disse betingelser som et belegg.

Eksempel 39

Det ble blandet 76,9 g isopropanol, 73 g 5% etylcellulose i etoksyetanol, 118 g glimmer, 17 g strontiumkromat,

28,4 g "Bentone 27", 17 g blyperoksyd, 850 g 2-15 ym sink-

støv og 411 g silikat-bindemiddel ved å blande 1534 g etylsilikat 40, 1796 g butoksyetanol, 5,5 ml 37% saltsyre og 75 g vann ved 60°C. Blandingen ble utsatt for høy skjærpåvirkning for å utvikle antisedimenteringsegenskaper og deretter ble 150 g sinkflak tilsatt og utsatt for skjærpåvirkning til suspensjon for å gi en blandet sinkstøv-sinkflak-maling med en viskositet på 88 Krebs ved 75°C. Resulterende belegg fremstilt fra malingen ga eksepsjonelt

god salttåke-beskyttelse på ståloverflater selv med ekstremt tynne sinkbeleggtykkelser på bare 2,5-13 ym DFT. Malingen hadde god lagringstid og var lett å benytte og sprøyte og påføre med kost uten vanskelighet og aksepterte godt toppbelegg. I et lignende forsøk ble 10 og 75 g sinkflak tilsatt i stedet for de 150 g sinkflak og de resulterende malingene hadde gode beleggingsegenskaper og var stabile.

I andre forsøk under anvendelse av sinkflak som den eneste galvaniske sink, ble det funnet at beléggsammensetninger som ga god beskyttelse kunne dannes med et meget lavt sinkinnhold (f.eks. 40%). Høyere prosentandeler av fyllstoff og belegg med høyere innhold av organiske stoffer kan dan-

nes når sinkflak benyttes. Den geometriske flate form til flaket gir meget forbedret ledende beleggkontakt, høyere overflateareal og bedre galvanisk beskyttelse. Det flate flak har denne bemerkelsesverdige geometriske form og et høyere over flateareal enn en rund støvpartikkel.

Eksempel 40

Det ble fremstilt et bindemiddel ved å blande' 2933 g tetraetylortosilikat og 500 g isopropylalkohol under oppvarming av blandingen til 80 C; deretter ble 0,4 ml konsentrert HC1 tilsatt fulgt av dråpevis tilsetning av 307 g H2O inneholdende 0,5 ml HC1 under omrøring i h time. Det resulterende bindemiddel ble holdt varmt i >10 timer før bindemidlet ble benyttet i malingssammensetningen som beskrevet i det følgende.

Malingssammensetningen ble dannet ved å utsette følgende

for blanding under høy skjærpåvirkning: 112 g isopropanol, 74 g 5% etylcellulose i etoksyetanol, 200 g glimmer, 17 g

strontiumkromat, 980 g (8 ym gjennomsnittlig diameter) sinkstøv og 411 g av bindemidlet fremstilt i foregående avsnitt. Monoetanolamin i en mengde på 7 g ble deretter tilsatt og innblandet. Den resulterende maling som hadde en viskositet på 74 Krebs forble stabil og sedimenterte ikke i 1% år ved 24-26°C uten for tykkelse eller hårdherding, men herdet likevel til tørr-til-berøring i løpet av 1-2 minutter og herdet til hård tilstand i løpet av 5 minut-

ter og herdet til meget hård tilstand i løpet av 10 minutter etter påføring. Epoksypolyamid-toppbelegg påført direkte over sammensetningsbelegget herdet godt uten adhesjon og beskyttelse.

Det resulterende beleggsystem herdet jevnt gjennom det

hele under det organiske toppbelegget slik at det ble oppnådd et godt beskyttende belegg for stål. Konklusjonen var at denne sammensetning var et godt produksjonslinje-beleggsystem hvor hurtig håndtering og hurtig herding for toppbelegging er nødvendig.

En annen maling ble laget nøyaktig som angitt ovenfor med unntagelse av at bare 260 g bindemiddel ble benyttet og mengden av isopropanol ble øket til 250 g. Deretter ble 2,5 g dibutylamin og 3,4 ml monoetanolamin tilsatt som herdemidler til malingen. Det ble dannet en enkeltpakke-grunnmaling egnet for produksjonslinje-belegging av ståloverflater som hadde hurtig tørking til håndtering og hurtig herding for epoksypolyamid-toppbelegging direkte etter påføring av sinken.

Andre bindemidler basert på det ovenfor angitte bindemiddel ble fremstilt under anvendelse av 2-etoksyetanol, butanol, eller butoksyetanol i stedet for isopropanol. De resulterende bindemidler benyttet i malinger som beskrevet oven for ga belegg som ikke avskallet eller dannet overhud eller ga tørrsprekking så merkbart som når isopropanol ble be-nvttet.

Eksempler' 41, 4 2, 43_oq 44

Følgende eksempler er rettet mot enkeltpakke-sinkbeleggings-sammensetninger hvori hver sammensetning, inneholder faste mengder av et bindemiddel fremstilt ved å omsette 1534,5.g etylsilikat 40 med 1796 g 2-etoksyetanol i 75 g vann og 5,5 ml konsentrert saltsyre. Egenskapene til sammenset-ningene er angitt i det nedenstående.

Claims (10)

1. Erikeltpakke-sinkbeleggsammensetning, karakterisert ved at den omfatter: metallisk sink i flak- eller par tikkelform, et silikat-bindemiddel som har en hydrolysegrad fra ca.

51 til ca. 63% og et herdemiddel valgt fra gruppen bestående av (a) et blyoksyd, (b) et sterkt organisk amin, (c) organotinnforbindelser oq blandinger derav.

2. Enkeltpakke-sinkbeleqgsammensetning, karakterisert ved at den omfatter: metallisk sink i flak- eller partikkelform, et silikat-bindemiddel som har en hydrolysegrad fra ca.

51 til ca. 63% og dannet ved omsetning av (1) et organisk silikat bestående vesentlig av orto- eller polysilikater som har ester-utvekselbare grupper med 1-6 karbonatomer valgt fra gruppen bestående av alkyl og alkoksyalkyl,' siloksaner derav, og deres blandinger og (2) en glykoleter eller alkohol som har et kokepunkt ved eller over kokepunktet for isobutylalkohol og et herdemiddel valgt fra gruppen bestående av (a) et blyoksyd, (b) et sterkt organisk amin, (c) organotinnforbindelser og., blandinger derav.

3. Beleggsammensetning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at silikat-bindemidlet har en silisiumdioksydinnhold fra ca. 6 til ca.

24%.

4. Beleggsammensetning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den ytterligere inneholder et findelt fyllstoff valgt fra gruppen bestående av glimmer, diatome-silisiumdioksyd, amorf-silisiumdioksyd, krystallinsk silisiumdioksyd, smeltet silisiumdioksyd, alfa-kvarts-silisiumdioksyd, zirkoniumsilikat, grafitt, aluminiumpulver, aluminiumflak, aluminiumpartikler, aluminiumkuler, glasskuler, rustfrie stålflak, rustfritt stålpulver, jernfosfider, mullitt, kalsiumkarbonat, leire, kalsinert leire, barytter, talk, wollastonitt, sinkoksyd og blandinger derav.

5. Enkeltpakke-sinkbeleggsammensetning, karakterisert ved at den omfatter metallisk sink i flak- eller par tikkelform, et silikat-bindemiddel som har en hydrolysegrad fra ca.

51 til ca. 63% og et pigment som har alkalinitet valgt fra gruppen bestående av magnesiumkarbonat, kalsiumkarbonat, diatome-silisiumdioksyd, bentone, glimmer (alkalisk type), mullitt og wollastonitt, hvor nevnte pigment er tilstede i en mengde som sikrer basisitet i sammensetningen.

6. Beleggsammensetning ifølge krav 1 eller 5, karakterisert ved at nevnte silikat-bindemiddel er dannet ved omsetning av (1) et organisk silikat bestående vesentlig av or to- eller polysilikater som har ester-utvekselbare grupper med 1-6 karbonatomer valgt fra gruppen bestående av alkyl og alkoksyalkyl, siloksaner derav, og deres blandinger, og (2) en glykoleter eller alkohol som har et kokepunkt ved eller over kokepunktet for isobutylalkohol.

7. Enkeltpakke-sinkbeleggsammensetning, karakterisert ved at den omfatter metallisk sink i flak- eller par tikkelform og et silikat-bindemiddel som har en hydrolysegrad fra ca.

55 til ca. 63% og dannet ved omsetning av (1) et organisk silikat bestående vesentlig av orto- eller polysilikater som har ester-utvekselbare grupper med 1-6 karbonatomer valgt fra gruppen bestående av alkyl og alkoksyalkyl, siloksaner derav, og deres blandinger og (2) etylenglykolmonobutyleter.

8. Beleggsammensetning, karakterisert ved at den omfatter: et silikat-bindemiddel dannet ved omsetning av (1) et organisk silikat bestående vesentlig av orto- eller polysilikater som har ester-utvekselbare grupper med 1-6 karbonatomer valgt fra gruppen bestående av alkyl og alkoksyalkyl, siloksaner derav, og deres blandinger, og (2) en glykoleter eller alkohol som har et kokepunkt ved eller over kokepunktet for isobutylalkohol, et findelt fyllstoff valgt fra gruppen bestående av glimmer, diatome-silisiumdioksyd, alf a-kvar ts-silis iurn-dioksyd, smeltet silisiumdioksyd, amorf silisiumdioksyd, krystallinsk silisiumdioksyd, zirkoniumsilikat, grafitt, aluminiumpulver, aluminiumflak , aluminiumparti kler, aluminiumkuler, glasskuler, rustfrie stålflak, rustfritt stålpulver, jernfosfider, glimmer, mullitt, kalsiumkarbonat, leire, kalsinert leire, barytter, talk, wollastonitt, sinkoksyd eller blandinger derav, og et herdemiddel valgt fra gruppen bestående av (a) blyoksyd, (b) et organisk amin, (c) organotinnforbindelser og blandinger derav.

9. Silikat-bindemiddel, karakterisert ved at det er dannet ved omsetning av (1) et organisk silikat bestående vesentlig av orto- eller polysilikater som har ester-utvekselbare grupper med 1-6 karbonatomer valgt fra gruppen bestående av alkyl, alkoksyalkyl, siloksaner derav, og deres blandinger, og (2) en glykoleter eller alkohol med et kokepunkt ved eller over kokepunktet for isobutylalkohol, idet nevnte silikat-bindemiddel videre har en hydrolysegrad fra ca. 51 til ca.

63%.

10. Fremgangsmåte for oppnåelse av hurtig herding i en silikat-bindemiddelsammensetning, karakterisert ved at man til silikat-bindemiddelsammensetningen tilsetter fra ca. 0,05 til 1,5 vekt-% av et sterkt organisk amin.