202569. lajstromszámú szabadalom • Oxidálódott és rozsdás fémfelületek kezelésére alkalmas festék
HU202569B A találmány tárgya oxidálódott és rozsdás fémfelületek kezelésére alkalmas festékkészítmény. A felületi korróziós nyomok eltávolítása - főleg vasfelületekről - a fémfeldolgozó ipar és fesktékipar minduntalan visszatérő, számos vonatkozásában a mai napig sem megoldott, nyitott kérdése. Avasfelületek foszforsavval és foszfátsókkal való kezelését, azaz a foszfátozást - a század eleje óta ismert eljárást - még máig is elterjedten alkalmazzák. Számos előnye mellett hátránya, hogy alkalmazási területe behatárolt, pontosan meghatározott technológiát és kezelési viszonyokat követel, a képződött foszfátréteg utókezelést is igényel, így védőlakk vagy festék felvitele kívánatos, amennyiben tartós védelmet akarunk elérni. Ugyancsak régóta ismert eljárás a rozsdás vasfelület tanninnal történő kezelése, amely a felületi rozsdát átalakítva egy fekete színű komplexet ad, mely bevonati jellegű. Ez a bevonat természetesen csak mérsékelt védő tulajdonsággal rendelkezik, vízre érzékeny, rosszul tapad, stb., ezért ez a módszer - kétségtelen látványossága ellenére - inkább csak időszakos vagy beltéri alkalmazásra vált be. A tanninos készítmények továbbfejlesztéseként jöttek létre oragnikus filmképzőanyagot is tartalmazó, tanninos, galluszsavas kompozíciók. Ezek egyike-másika kétségtelenül jobb védőtulajdonságú filmek kialakításához vezet, alkalmas a keletkező fekete színű vaskomplex megkötésére és a kezelt fém felületéhez való rögzítésére, időtállóbb védőfilmek kialakítására. Ilyen készítményeket ír le az 57-139 155 lajstromszámú japán, az 580 152 lajstromszámú svájci szabadalom, a 2425212 számú NSZK közzétételi irat, a 333567 lajstromszámú osztrák, a 2481710 lajstromszámú francia, végül pedig a 180373 lajstromszámú magyar szabadalom. Fent idézett eljárások szerint előállított készítményeknek - jóllehet organikus védőfilmet is létrehoznak a felületen, mely alatt nagyrészt átalakul a rozsda - mégis számos hátrányos tulajdonságuk van, illetve több kívánatos elvárásnak nem képesek megfelelni. Jelentős hiányosság savanyú kémhatásuk. E készítmények pH-ja ugyanis 2,5-4,5 közés esik. A kifejezetten savanyú közeg a rozsda átalakításához és az átalakítás megfelelő gyorsaságához, hatékonyságához szükséges. Miután a felületen visszamaradó savanyú kémhatás kedvez a korróziónak, ezért ez káros és így nemhogy stabilizálná a fémfelületet, de gyorsítja, katalizálja a visszaoxidálódást. Egyes eljárások ezt oly módon ellensúlyozzák, hogy illékony savval, így hangyasavval állítják be a szükségelt savanyú közeget. Azonban az alkalmazott sav viszonylagos illékonysága ellenére a kialakuló organikus film visszatart savnyomokat, így tehát az sem meglepő, hogy az idézett módon összeállított készítményekkel sem lehet igazán meggyőző védőhatást elérni. Miután azonban - hiányosságaik ellenére a komplexképzésen alapuló rozsdaátalakítás és organikus védőfilmet kialakító egylépcsős készítmények a gyakorlatban számos helyen beváltak, célunk volt ezek továbbjavítása, tökéletesítése. Vizsgálataink szerint ennek lehetősége a készítmény savasságá1 nak csökkentése, továbbá a kialakuló organikus bevonati film tulajdonságainak javítása révén kínálkozik. A nehézség ama ellentmondásban van, hogy a készítmény savas karakterének csökkentése, tehát pH-jának növelése, az oxidátalakítóképsség csökkenésével jár együtt. Ez a csökkenés jelentős mérvű lehet főleg a 3-aspHfeletti tartományban, már minden tized pH emelkedés az oxidátalakítóképesség nagyságrendi csökkenését jelenti. Lényegesen egyértelműbb az organikus védőfilm tulajdonságának javítása, itt ugyanis a probléma a céloknak legjobban megfelelő és a készítmény rendszerében is jól beillő, megfelelő filmképző anyag megtalálása. E célra megfelelőek az olyan polimergyanták, amelyek makromolekulájában szabad hidroxil- és/vagy karboxilcsoport jelen van. A szabad karboxilcsoportok ugyanis protondonorként működve aktiválják a rozsdás felületen a komplexképződést, vagyis a rozsda átalakítását, komplexbe vitelét segítik, de csak addig, míg fémoxid van jelen. Az alapfémet nem támadják meg, másodlagos korróziót nem okoznak. A molekulán belüli szabad hidroxilcsoportok a kialakult fümrétegnek az alapfémhez való kötődését biztosítják, meglepően jelentősebb mértékben, mint egyéb hasonló, de szabad hidroxilcsoportot nélkülöző féleségek. Hasonló tulajdonságot mutatnak a vinil-kloridot és sztirolt tartalmazó kopolimerek is. Váratlan tapasztalat volt, hogy az ismertetett filmképző polimerek társaságában oxidoldó komplexképzőként olyan aromás és alifás vegyületek működnek feltűnő hatásossággal, amelyek ugyancsak szabad hidroxil- és karboxilcsoportokkal rendelkeznek. Úgy tűnik, hogy ezen azonos szubsztituenseket tartalmazó - a készítményben ugyan különböző funkciójú - komponensek egymás hatásosságát jelentősen erősítik. Ily módon válik lehetőség neutrális vagy ahhoz közeli kémhatású készítménnyel gyors és hatásos fémoxid-eliminálás, majd ezt követően vagy ezzel már egyidejűleg az alapfémhez jól rögzülő bevonati film létrehozása. A fenti tapasztalatok alapján összeállított, egy lépcsőben korróziós nyomokat eltávolító, stabilizáló festékkészítmény az alanti komponenseket tartalmazza a találmány értelmében. 1) szabad hidroxilcsoportot és/vagy szabad karboxilcsoportot tartalmazó vinilpolimereket, előnyösen akrilát (ko)-polimergyantákat (10- 100 OH-számmal és 10-125 mg/KOH-savszámmal) vagy vinil-kloridot vagy sztirolt komonomerként tartalmazó gyantát; 2) egy vagy kétgyűrűs aromás polihidroxivegyületek, (előnyösen trihidroxi-benzol), 2-6 szénatomos hidroxi-karbonsavak, illetve ezek merkaptoszármazékai közül legalább kettőt, így például aromás hidroxi-vegyületként trihidroxi-benzolt vagy 1,2,3-trihidroxi-naftalint (naftopirogallolt), aromás hidroxi-karbonsavként szalicilsavat, metavagy para-hidroxi-benzosavat, protokatechusavat, rezorcilsavat, pirrogallolkarbonsavat (így előnyösen galluszsavat), hidroxi-naf toesavat, aromás merkapto-benzoesavat, 2-6 szénatomos hidroxi-karbonsavként például hidroxi-propionsavat, almasavat, borkősavat, előnyösen glikolsavat, alifás oxikarbonsav merkaptoszármazékaként például mer-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
