(19)
(11) EP 0 306 801 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
15.03.1989  Patentblatt  1989/11

(21) Anmeldenummer: 88114106.3

(22) Anmeldetag:  30.08.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B24C 1/00, C09K 15/00, C04B 26/16, C09D 175/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE ES FR GB IT LI SE

(30) Priorität: 10.09.1987 DE 3730320

(71) Anmelder: BAYER AG
51368 Leverkusen (DE)

(72) Erfinder:
  • Schwindt, Jürgen, Dr.
    D-5090 Leverkusen (DE)
  • Kuron, Dieter, Dipl.-Ing.
    D-5090 Leverkusen (DE)
  • Schoenborn, Manfred
    D-5090 Leverkusen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Verwendung wässriger Dispersionen für das Druckluftstrahlen


    (57) Der Zusatz von wäßrigen Dispersionen auf Basis bestimm­ter organischer Bindemittel in den Tragluftstrom beim Druckluftstrahlen führt zu einer guten Bindung der an­fallenden Stäube bei guter Entsorgungsmöglichkeit und bietet einen gleichzeitig hochwirksamen vorläufigen Korrosionsschutz.


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung von wäßrigen Dis­persionen auf Basis von Carboxlgruppen-haltigem Binde­mittel, dessen Carboxylgruppen mindestens teilweise neu­tralisiert sind, für das Druckluftstrahlen.

    [0002] Beim Bautenschutz ist es regelmäßig notwendig, vor Auf­bringen eines Überzugs das Substrat - meist Stahl - von Rost oder den Resten eines alten Überzugs zu befreien. Eine bewährte Methode hierfür ist das als "Sandstrahlen" bekannte Druckluftstrahlen. Wegen der dabei auftre­tenden Staubentwicklung, die insbesondere aufgrund der Zusammensetzung der alten Überzüge (man denke bei­spielsweise an Mennige oder Zinkchromat) physiologisch nicht immer unbedenklich ist, hat man schon frühzeitig daran gedacht, in den das Strahlmittel enthaltenden Tragluftstrom eine Flüssigkeit einzubringen, die zu­sammen mit diesem gegen die zu behandelnde Oberfläche geblasen wird und so die Stäube mindestens temporär bindet (US-PS 2 405 854, 2 440 643).

    [0003] Dieses als "Naßstrahlen" bezeichnete Verfahren hat man dadurch verbessert, daß die Flüssigkeit in Form eines Nebels in den Tragluftstrom eingebracht wird, so daß die notwendige Flüssigkeitsmenge reduziert werden konnte ("Feuchtstrahlen", DE-OS 2 724 318).

    [0004] Eine Weiterentwickung dieses Verfahrens besteht darin, daß man die Flüssigkeit als Schaum in den Tragluftstrom einbringt und damit die wirksame Oberfläche der einzu­bringenden Flüssigkeit stark vergrößert (DE-OS 3 415 174).

    [0005] Bei den geschilderten Verfahren hat man zum Teil auch bereits daran gedacht, Korrosionsschutzmittel, wie z.B. Zink oder Blei in Form von Metallstaub oder von che­mischen Verbindungen, in den Tragluftstrom einzubringen. Es hat jedoch bislang eine Methode gefehlt, die sämt­lichen Wünschen Rechnung tragen konnte.

    [0006] Aufgabe der Erfindung war deshalb das Auffinden von Zusätzen zum Druckluftstrahlen, die eine gute Bindung der anfallenden Stäube bei guter Entsorgungsmöglichkeit mit einem gleichzeitig hochwirksamen vorläufigen Kor­rosionsschutz verbinden sollten.

    [0007] Überraschenderweise wurde gefunden, daß Carboxylgruppen­haltige organische Bindemittel, deren Carboxylgruppen mindestens teilweise mit bestimmten Aminen neutralisiert worden sind, das geschilderte Problem lösen.

    [0008] Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer wäßrigen Dispersion auf Basis von organischem Binde­mittel, dessen Carboxylgruppen (vor der Neutralisation) einer Säurezahl von 40 bis 70 entsprechen und zu min­destens 60, vorzugsweise zu mindestens 70 %, insbe­sondere zu mindestens 80 % durch ein tertiäres Amin der Formel

    NR¹R²R³

    worin
    R¹, R², R³ unabhängig voneinander C₁-C₆-Alkyl, C₆-C₁₂-Aryl, Hydroxy-C₂-C₃-alkyl
    bedeuten,
    neutralisiert sind,
    für das Druckluftstrahlen.

    [0009] Die erfindungsgemäß zu verwenden wäßrigen Disper­sionen gestatten neben der in erster Linie erwünschten Bindung des Staubes durch die andauernde Staubbindung eine unproblematische Entsorgung, bieten einen über­raschend guten temporären Korrsionsschutz und sind mit nachfolgenden Korrosionsschutzbeschichtungen verträg­lich.

    [0010] Als organisches Bindemittel für die erfindungsgemäß zu verwendenden Dispersionen eignen sich vorzugsweise (1) ölfreie Polyester, (2) Alkydharze, (3) Acrylatharze und (4) Polyurethane.

    [0011] Unter ölfreien Polyestern (1) und unter Alkydharzen (2) versteht man durch Polykondensation nach bekannten Verfahren aus Alkoholen und Carbonsäuren hergestellte Polykondensate der Art, wie sie z.B. in Römpp's Chemie­lexikon, Bd. 1, S. 202, Frankh'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1966 definiert oder bei D.H. Solomon, The Chemistry of Organic Filmformers, S. 75 - 101, John Wiley & Sons Inc., New York, 1967, beschrieben sind.

    [0012] Unter "Alkydharzen" werden in dieser Anmeldung fett­säure- bzw. ölmodifizierte Polyester verstanden.

    [0013] Für die Synthese der Polyester (1) bzw. Alkydharze (2) bevorzugte Säurekomponenten sind aliphatische, cyclo­aliphatische gesättigte oder ungesättigte und/oder aromatische mehrbasische Carbonsäuren, vorzugsweise Di-, Tri- und Tetracarbonsäuren, mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 12 C-Atomen pro Molekül oder deren vereste­rungsfähige Derivate (z.B. Anhydride oder Ester), z.B. Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydro- und Hexahydrophthalsäureanhydrid, Endo­methylentetrahydrophthalsäure, Bernsteinsäure, Glutar­säure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Trimellithsäure und Trimellithsäureanhydrid und Pyromellithsäureanhydrid. Phthalsäureanhydrid ist die gebräuchlichste Säure­komponente.

    [0014] Für die Synthese der Polyester (1) bzw. Alkydharze (2) bevorzugte Alkohole sind aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Alkohole mit 1-15, vorzugsweise 2-6 C-Atomen, und 1-6, vorzugsweise 1-4, an nicht­aromatische C-Atome gebundenen OH-Gruppen pro Molekül, z.B. Glykole wie Ethylenglykol, Propandiol-1,2 und -1,3, Butandiol-1,2, -1,3, und -1,4, 2-Ethylpropandiol-1,3, 2-Ethylhexandiol-1,3, Neopentylglykol, 2,2-Trimethyl­pentandiol-1,3, Hexandiol-1,6, Cyclohexandiol-1,2 und -1,4, 1,2- und 1,4-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexan, Adi­pinsäure-bis-(ethylenglykolester); Etheralkohole wie Di- und Triethylenglykol, Dipropylenglykol; Dimethylolpro­pionsäure, oxalkylierte Bisphenole mit 2 C₂-C₃-Oxalkyl­gruppen pro Molekül, perhydrierte Bisphenole; Butan­triol-1,2,4, Hexantriol-1,2,6, Trimethylolethan, Tri­methylolpropan, Trimethylolhexan, Glycerin, Pentaery­thrit, Dipentaerythrit, Mannit und Sorbit. Die gebräuch­lichsten Alkohole sind Glycerin, Trimethylolpropan, Neo­pentylglykol und Pentaerythrit.

    [0015] Für die Herstellung der Polyester (1) bzw. Alkydharze (2) bevorzugte Monocarbonsäuren sind aliphatische, cycloaliphatische gesättigte und ungesättigte und/oder aromatische Monocarbonsäuren mit 3-24 C-Atomen pro Molekül wie Benzoesäure, p-tert.-Butylbenzoesäure, Tolylsäure, Hexahydrobenzoesäure, Abietinsäure und Milchsäure.

    [0016] Die Alkydharze (2) bzw. Polyester (1) können auch ein­wertige Alkohole mit 1 bis 8 C-Atomen wie Methanol, Propanol, Cyclohexanol, 2-Ethylhexanol, Benzylalkohol in Mengen bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf Alkydharz (2) bzw. Polyester (1), einkondensiert enthalten. Ebenso ist es möglich, bis zu 25 % der Esterbindungen durch Ure­thanbindungen zu ersetzen.

    [0017] Zur Einführung dieser Urethanbindungen geeignet sind Polyisocyanate, vorzugsweise Diisocyanate. Für diesen Zweck bevorzugte Diisocyanate sind aliphatische, cyclo­aliphatische, araliphatische, aromatische und hetero­cyclische Diisocyanate, wie sie z.B. von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie 562, Seiten 75-136, beschrieben werden, beispielsweise Ethylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiiso­cyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-di­isocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3,3,5-­trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (DE-AS 1 202 785), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiiso­cyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexa­hydro-1,3- und/oder -1,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-­1,3′- und/oder -4,4′-diphenylmethan-diisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiiso­cyanat sowie beliebige Gemischer dieser Isomeren, Di­phenylmethan-2,4′- und/oder -4,4′-diisocyanat, Naphthy­len-1,5-diisocyanat.

    [0018] In den Alkydharzen (2) beträgt die Öllänge, berechnet als Triglycerid und bezogen auf das Alkydharz (2), in der Regel 5 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%. Die trocknenden oder nichttrocknenden Fettsäuren, die im allgemeinen 6 bis 24 C-Atome enthalten, können entweder als solche oder in Form ihrer Glycerinester (Triglyce­ride) eingesetzt werden.

    [0019] Als bevorzugt sind pflanzliche und tierische Öle, Fette oder Fettsäuren zu nennen, wie z.B. Kokos-, Erdnuß-, Ricinus-, Holz-, Oliven-, Sojabohnen-, Lein-, Baumwoll­saatöl, Saffloröl oder -ölfettsäuren, dehydratisiertes Ricinusöl bzw. -fettsäure, einfach ungesättigte Fett­säuren, Schmalz, Talg und Trane, Tallölfettsäure sowie synthetische Fettsäuren, die durch Konjugierung oder Isomerisierung aus natürlichen ungesättigten Ölen oder Fettsäuren hergestellt sein können. Bevorzugte gesättig­te Fettsäuren sind z.B. Kokosölfettsäuren, 2-Ethylhexan­säure, Isononansäure (3,4,4-Trimethylhexansäure) sowie Palmitin- und Stearinsäure.

    [0020] Das als Zahlenmittel bestimmte Molekulargewicht der Polyester (1) bzw. Alkydharze (2) beträgt 2000 - 10,000 (bis zu Molekulargewichten von 5000 dampfdruckosmo­metrisch bestimmt in Dioxan und Aceton, wobei bei differierenden Werten der niedrigere Wert als korrekt angesehen wird; bei Molekulargewichten über 5000 membranosmometrisch in Aceton bestimmt).

    [0021] Bevorzugte Acrylatharze (3) sind Copolymerisate mit als Zahlenmittel bestimmten Molekulargewichten Mn von 600 bis 5000, wobei mindestens 2 der folgenden Monomeren als Ausgangsprodukte gewählt werden können:
    Acrylsäure und Methacrylsäure;
    Acrylsäure- und Methacrylsäurealkylester mit 1-18, vor­zugsweise 1-8 C-Atomen in der Alkoholkomponente, wie z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Iso­propylacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, 2-­Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat und die entsprechenden Methacrylsäureester;
    Acrylsäure- und Methacrylsäurecyclohexylester; Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure mit zweiwer­tigen, gesättigten, aliphatischen Alkoholen mit 2-4 C-­Atomen, wie z.B. 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypro­pylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat und die entsprechenden Methacrylsäureester;
    vernetzend wirkende Acryl- und Methacrylverbindungen, wie z.B. Acryl- und/oder Methacrylsäureallylester, Methylenbisacrylamid, Methylenbismethacrylamid, Tri­acryloyl-perhydro-s-triazin, Bisacrylate bzw. Bis­methacrylate von Glykolen bzw. Polyglykolen mit 2-20 C-­Atomen, wie Ethylenglykol-(meth-)acrylat, Propylen­glykoldi-(meth-)acrylat, Butylenglykol-1,4-di-(meth-) acrylat, Tetraethylenglykol-di-(meth-)-acrylat, Tris-­(meth-)acrylate des Triethanolamins und des Tri­methylolethans, -propans, -hexans und des Glycerins;
    Acryl- und Methacrylsäurevinylester;
    Acrylnitril und Methacrylnitril;
    Acrylamid und Methacrylamid;
    N-Methylolether des Acylsäure- und Methacrylsäureamids der Formel

    worin
    R¹ für Wasserstoff oder Methyl,
    R² für Wasserstoff, Alkyl,
    R³ für Alkyl oder Cycloalkyl, wie Methyl, Ethyl, n-­Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, Cyclohexyl stehen;
    N,N-dialkylsubstiutierte Acryl- und Methacrylsäure­amide;
    primäre, sekundäre und tertiäre Aminoalkylester der Acrylsäure und Methacrylsäure.

    [0022] Bevorzugte Polyurethane (4) sind Reaktionsproudkte aus

    I) Polyisocyanaten mit durchschnittlich mindestens 1,8, vorzugsweise mindestens zwei Isocyanatgruppen pro Molekül und

    II) zur Reaktion mit Isocyanatgruppen befähigte H-Atome enthaltenden Polymeren.



    [0023] Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Komponente I sind:
    (i) beliebige organische Polyisocyanate, vorzugsweise Diisocyanate der Formel

    Q(NCO)₂

    wobei Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen cycloalipha­tischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 15 Kohlen­stoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoff­rest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen ara­liphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet.

    [0024] Beispiele derartiger bevorzugter Diisocyanate sind Te­tramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dodeca­methylendiisocyanat, 1,4-Diisocyanatocyclohexan, 3-Iso­cyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat ("Iso­phorondiisocyanat"), 4,4′-Diisocyanato-dicyclohexylme­than, 4,4′-Diisocyanato-dicyclohexylpropan-(2,2), 1,4-­Diisocyanatobenzol, 2,4- und 2,6-Diisocyanatotoluol oder Gemische dieser Isomeren, 4,4′- oder 2,4′-Diisocyanato­diphenylmethan, 4,4′-Diisocyanato-diphenylpropan-(2,2), p-Xylylendiisocyanat und α,α,α′,α′-Tetramethyl-m- oder -p-xylylendiisocyanat sowie diese Verbindungen enthal­tende Gemische.

    [0025] Es ist selbstverständlich auch möglich, die in der Poly­urethanchemie an sich bekannten höherfunktionellen Poly­isocyanate oder auch an sich bekannte modifizierte, bei­spielsweise Carbodiimidgruppen, Allophanatgruppen, Iso­cyanuratgruppen, Urethangruppen und/oder Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate (mit)zuverwenden. Beispiele derartiger höherfunktioneller Polyisocyanate sind Tris-­(6-isocyanatohexyl)-biuret, gegebenenfalls im Gemisch mit seinen höheren Homologen, Tris-(6-isocyanatohexyl-) isocyanurat, gegebenenfalls im Gemisch mit seinen höhe­ren Homologen, wie es beispielsweise gemäß DE-OS 28 39 133 durch Trimerisieren von Hexamethylendiisocy­anat zugänglich ist, sowie weitere durch Trimerisieren von aliphatischen und/oder aromatischen Diisocyanaten, wie z. B. "Isophorondiisocyanat", Diisocyanatotoluol und Hexamethylendiisocyanat erhältliche, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie zum bekannten Stand der Technik gehören. Sehr gut einsetzbare Polyisocyanate sind auch die an sich bekannten Urethangruppen aufwei­senden Polyisocyanate, wie sie beispielsweise durch Um­setzung von überschüssigen Mengen an 2,4-Diisocyanato­toluol oder an "Isophorondiisocyanat" mit einfachen mehrwertigen Alkoholen im Molekulargewichtsbereich 62 bis 300, insbesondere mit Trimethylolpropan, und anschließende destillative Entfernung des nicht umgesetzten Diisocyanatüberschusses erhalten werden können.

    [0026] Bei der Mitverwendung von monofunktionellen Polyisocy­anaten ist ihre Menge vorzugsweise so zu bemessen, daß die unten angegebene minimale Funktionalität der resul­tierenden blockierten Polyurethan-Prepolymeren nicht unterschritten wird.

    [0027] (ii) Polyether- und/oder Polyesterpolyole der in der Polyurethanchemie an sich bekannten Art, vorzugs­weise Polyether- und Polyesterdiole mit Molekular­gewichten von 300 bis 2.000. Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyether werden z. B. durch Polyaddition von cyclischen Ethern wie vorzugsweise Propylenoxid oder auch Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid und/oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von Bortrifluo­rid, oder durch Anlagerung dieser Verbindungen, ge­gebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoff­atomen wie Alkohole und Amine, z. B. Wasser, Ethy­lenglykol, Propylenglykol-(1,3) oder -(1,2), Bis­phenol-A oder Anilin, hergestellt.

    [0028] Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Po­lyester sind z. B. Umsetzungsprodukte von vorzugsweise mehrwertigen, besonders bevorzugt zweiwertigen und gege­benenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit vor­zugsweise mehrbasischen, besonders bevorzugt zweibasi­schen Carbonsäuren. Anstelle der freien Carbonsäuren können auch die entsprechenden Carbonsäureanhydride oder entsprechende Carbonsäureester von niederen Alkoholen zur Herstellung der Polyester verwendet werden.

    [0029] Die als Polyesteraufbaukomponente zu verwendenden Alko­hole sind z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butandiol-(1,4), Hexandiol-(1,6), Neopentylgly­kol, Octandiol-(1,8), 2-Ethyl-hexandiol-(1,3), 1,4-Bis­hydroxymethylcyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylen­glykol, Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythrit.

    [0030] Als Polyesteraufbaukomponenten zu verwendende Carbonsäu­ren sind z. B. Adipinsäure, Bernsteinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthal­säure, Maleinsäure, Fumarsäure, gesättigte und ungesät­tigte Fettsäuren wie z. B. Stearinsäure, Ölsäure, Rici­nolsäure, Linolsäure, Ricinensäure, Linolensäure, Eläo­stearinsäure sowie aus natürlichen Ölen, wie z. B. Lein­öl, Sojaöl, Erdnußöl, Saffloröl, Rizinusöl oder Holzöl, gewonnene Fettsäuregemische.

    [0031] (iii) Gegebenenfalls niedermolekulare Polyole mit Mole­kulargewichten von 62 bis 300. Beispiele für solche erfindungsgemäß geeigneten Polyole sind Ethandiol, Propandiol-(1,2) und -(1,3), Butandiol-(1,4) und -(1,3), Pentandiole, Hexandiole, Octandiole wie z. B. 2-Ethylhexandiol-(1,3), Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythrit.

    [0032] Vertreter der genannten zur Herstellung der Bindemittel (4) zu verwendenden Polyisocyanat- und Hydroxyl-Ver­bindungen sind z. B. in High Polymers, Vol. XVI, "Polyurethane Chemistry and Technology", verfaßt von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band I, 1962, S. 32-42 und S. 44-54 und Band II, 1964, S. 5-6 und 198-199, sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg-Höchtlen, Carl Han­ser Verlag, München, 1966, z. B. auf S. 54-71 beschrie­ben.

    [0033] (iv) Gegenüber Isocyanaten monofunktionelle Verbindun­gen, die sich zur reversiblen Blockierung von Iso­cyanatgruppen eignen und wie sie z. B. bei Z. W. Wicks, Progress in Organic Coatings 9, 3-28 (1981) beschrieben sind. Beispiele solcher zur Herstellung der Komponente (I) der Polyurethane (4) geeigneten Blockierungsmittel sind Lactame wie z. B. Capro­lactam, Oxime wie Acetonoxim, Methylethylketonoxim und Cyclohexanonoxim, C-H-acide Verbindungen wie Malonsäureester, Acetessigsäureester und Acetylace­ton, Alkohole wie die einfachen Monoalkohole mit 1 bis 4 C-Atomen, 2-Ethylhexanol, Ethylenglykol­monoethylether und Diethylenglykolmonomethylether, Phenole wie Phenol, Kresol und Xylenol sowie he­terocyclische Verbindungen wie Triazole, Imidazo­line, Imidazole und Tetrahydropyridine.

    [0034] Die Blockierungsmittel können allein oder als Gemische eingesetzt werden. Bevorzugte Blockierungsmittel sind ε-Caprolactam, Butanonoxim und Malonsäurediethylester.

    [0035] Die als Polyisocyanate I geeigneten Polyurethan-Prepoly­meren (Komponente I) können nach üblichen Verfahren entsprechend dem Stand der Technik hergestellt werden, beispielsweise durch Umsetzung von Polyisocyanaten (i) mit höhermolekularen Polyolen (ii) und niedermolekularen Polyolen (iii), wobei das molare Verhältnis der Isocy­anatgruppen des Polyisocyanats (i) zu den Hydroxylgrup­pen der Polyole (ii) und (iii) von 1,5 bis 3,0 betragen kann. Die resultierenden Polyurethan-Prepolymeren mit freien Isocyanatgruppen werden anschließend zur Blockierung der Isocyanatgruppen mit den dazu geeigneten monofunktionellen Verbindungen (iv) reversibel blockiert Der Aufbau von Polyurethan-Prepolymeren (I) ist bei­spielsweise in der DE-PS 1 644 813 beschrieben.

    [0036] Die Komponente I umfaßt sowohl Umsetzungsprodukte aus den Polyisocyanaten (I) und Blockierungsmitteln (iv) als auch blockierte Polyisocyanat-Prepolymere auf Basis der oben genannten Verbindungen (i) und (ii) und/oder (iii).

    [0037] Bei den mit Isocyanatgruppen reaktionsfähige H-Atome enthaltenden Polymeren (Komponente II) handelt es sich um Polyester- oder Polyether-Polyole, um mehrwertige niedermolekulare Alkohole, Polyamine, Polyepoxypolyole, Polyhydroxylacrylate oder um beliebige Mischungen der genannten Produkte.

    [0038] Die Polyester-Polyole und Polyether-Polyole sind Verbin­dungen der in der Polyurethanchemie an sich bekannten Art mit als Zahlenmittel bestimmter Molekulargewichten Mn von 300 bis 10.000, bevorzugt 300 bis 5.000. Sie werden vorzugsweise aus den oben beschriebenen Auf­baukomponenten (ii) der Polyurethan-Prepolymeren (I) gebildet. Die niedermolekularen Alkohole sind Poly­alkohole der bekannten Art mit mindestens 2 Hydroxyl­gruppen pro Molekül und Molekulargewichten zwischen 62 und 300.

    [0039] Die in Frage kommenden Polyamine sind vorzugsweise di- oder mehrfunktionelle aliphatische oder cycloaliphati­sche Amine wie 1,2-Diaminoethan, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 1,4-Diamino­cyclohexan, 1,4-Bis-aminomethyl-cyclohexan, "Isophoron"-­diamin, 4,4′-Diamino-dicyclohexylmethan, 2,2-Bis-(4-­amino-cyclohexyl)-propan oder m- oder p-Xylylendiamin. Besonders bevorzugt ist 4,4′-Diamino-3,3′-dimethyl-di­cyclohexylmethan.

    [0040] Die Komponenten (I) und (II) werden vorzugsweise in sol­chen Mengen eingesetzt, daß das molare Verhältnis von blockierten Isocyanatgruppen zu Hydroxyl- und/oder Ami­nogruppen 0,5 bis 2, bevorzugt 0,8 bis 1,5 beträgt.

    [0041] Um die gewünschten Carboxylgruppen zu erhalten, wird bei der Herstellung der Polyurethane (4) vorzugsweise Di­methylolpropionsäure mitverwendet.

    [0042] Die für die erfindungsgemäß zu verwendenden wäßrigen Dispersionen geeigneten organischen Bindemittel werden vorzugsweise so ausgesucht, daß sie mindestens vorüber­gehend klebrig sind. Mit anderen Worten: Sie sollen die Eigenschaft besitzen, unter Praxisbedingungen beim Zu­sammenstoß mit dem als "Sand" verwendeten Strahlmittel und dem vom Substrat abgesprengten Teilchen diese an ihre Oberfläche zu binden.

    [0043] Im Idealfall wäre dann ein Bindemitteltröpfchen voll­kommen von Staubpartikeln umgeben.

    [0044] Im Prinzip ist dann unerheblich, ob das Bindemittel klebrig bleibt oder trocknet und dabei die Staubpatikel weiter festhält. Es ist natürlich zu berücksichtigen, daß die Dispersionströpfchen im Strahl während der Fluges zum Substrat wenigstens teilweise, unter Um­ständen aber auch völlig das Wasser verlieren und die erwünschte Klebrigkeit nicht etwa nur beim Einführen in den Strahl, sondern vielmehr beim Auftreffen auf das Substrat noch vorhanden sein soll. Üblicherweise werden gute Ergebnisse dann erhalten, wenn eine aus der wäß­rigen Dispersion auf eine Glasplatte aufgebrachte Schicht einer Naßfilmdicke von 100 µm bei Lagerung bei 25°C nach höchstens 2 Stunden bis unbegrenzt, vor­zugsweise nach 2 Stunden bis 1 Woche, sandtrocken im Sinne von DIN 53 150, T1 (=Teil 1) ist.

    [0045] Zur Neutralisation der Carboxylgruppen der organischen Bindemittel bevorzugte tertiäre Aine umfassen bei­spielsweise Triethyl-, Tripropyl- und Tributylamin, Methyldiethanolamin, Dimethylethanolamin, Triethanol­amin, Methyldipropanolamin, Dimethylpropanolamin, Tri­propanolamin, N,N-Dimethylanilin. Besonders bevorzugte Amine sind Tripropylamin und Dimethylethanolamin.

    [0046] Der Wassergehalt der erfindungsgemäß zu verwendenden wäßrigen Dispersionen beträgt 60 bis 95, vorzugsweise 85 bis 93, Gew.-%, bezogen auf wäßrige Dispersion.

    [0047] Die erfindungsgemäß zu verwendenden Dispersionen werden vorzugsweise im Gegenstrom zum Strahlgut eingebracht, so daß eine optimale Verteilung gewährleistet ist und sie mit dem Strahlgut in feinster Verteilung die zu strahlende Fläche erreichen.

    Anwendungsbeispiel


    1. Vorbereitung der Prüfplatten



    [0048] Im Stahlbau verwendete Stahlplatten, mit den Maßen 1000x1000x4 mm wurden unter Praxisbedingungen in senkrechter Stellung nach verschiedenen Verfahren metallisch blank - Reinheitsgrad Sa 2 1/2 nach DIN 55 928 - gereinigt.

    1. Sandstrahlen = Strahlen mit trockener Hochofenschlacke

    2. Feuchtstrahlen = Strahlen mit wasserbefeuch­teter Hochofenschlacke

    3. Dispersionsstrahlen = Strahlen mit Hochofen­schlacke, die mit einer 7 gew.-%-igen wäßrigen Dis­persion befeuchtet ist.



    [0049] Anschließend wurden die Stahlplatten auf das für die jeweiligen Korrosionsschutzprüfungen erforderliche Maß zugeschnitten.
    Salzsprühnebeltest }
    Kondenswassertest }      190 x 106 mm
    Salzlösestation      330 x 165 mm.

    2. Wäßrige Dispersion für das Dispersionsstrahlen



    [0050] 256 g Vorkondensat aus 0,077 Mol Sojaölfettsäure, 0,43 Mol Trimethylolpropan, 0,87 Mol Hexandiol-1,6, 0,5 Mol Adipinsäure und 0,5 Mol Isophthalsäure werden mit 21,7 g Dimethylolpropionsäure, 72 g Isophorondiisocyanat, 52,5 g N-Methylpyrrolidon, 10,3 g Dimethylethanolamin und Wasser zu einer wäßrigen Dispersion mit einem Fest­körpergehalt von 7 Gew.-% verarbeitet.

    [0051] Beim Strahlvorgang wurden der anfallende Staub, beste­hend aus Rost und Altbeschichtung zusammen mit der Strahlschlacke irreversibel gebunden. Das Material konn­te ohne Staubaufwirbelung mit dem Besen zusammengekehrt und beseitigt werden.

    3. Beschichtung der Prüfplatten mit Lack



    [0052] Die Beschichtung der Prüfplatten erfolgte nach folgenden Kriterien:



    [0053] Die Folgebeschichtungen sind jeweils im Abstand von 24 Stunden aufgebracht worden. Dabei wurden die Lacke so aufgetragen, daß das Verhalten der Anstriche bei einer, zwei und drei Schichten beurteilt werden kann. Die Ver­arbeitung der Lacke erfolgte durch Spritzapplikation.

    4. Anstrichsystem



    [0054] Angewendet wurde ein praxisbewährter 3-schichtiger Auf­bau auf Polyurethanharz-Basis
    Anstrichaufbau Lacksystem Schichtdicke (µm)
    Primer 1K-PUR/Zink (RR 2742/1) ca. 80
    1. Deckbeschichtung 1K-PUR/Eisenglimmer (RR 2760/28) ca.100
    2. Deckbeschichtung 2K-PUR/unipigmentiert (RR 2383/A) ca. 70

    5. Korrosionsschutzprüfung



    [0055] Als Prüfkriterien wurden
    -Salzsprühnebeltest, DIN 53 167
    -Kondenswassertest, DIN 50 017/KK
    -Lagerung an der Salzlösestation
    festgelegt. Die Salzlösestation ist Betriebsteil der Produktionsanlage zur Chlor-Alkali-Elektrolyse mit, auf die Korrosion von Stahl bezogener, sehr aggressiver At­mosphäre. Die Exposition der Platten in salzhaltiger, feuchter Luft ermöglicht, das Verhalten von Anstrichen unter verschärften Bedingungen in der Praxis zu prüfen.
      Sandstrahlen Feuchtstrahlen Dispersionsstrahlen
          Dispersionsstrahlen + abwaschen
    Salzsprühnebeltest nach 42 Tagen        
    Primer B5/1-2 B5/1-2 B5/1-2 B5/1-2
    Primer/1. Deckbesch. B3/1-2 B1/1-2 B1/1-2 B3/1-2
    Primer/1. Deckbesch./2. Deckbesch. Wd 3 Wd 4, B1/1-2 Wd 0 Wd 7
    Flächenrost in Grundierung 5 4 1 5
    Kondenswassertest nach 42 Tagen o.B. Rostdurchbrüche in Grundierung o.B. Rostdurchbrüche in Grundierung
    Primer o.B. o.B. o.B. B1/1
    Primer/1. Deckbesch. o.B. o.B. o.B. Ri 0,5
    Primer/1. Deckbesch./2. Deckbesch. o.B. o.B. o.B. B2/1
    Salzlösestation nach 6 Monaten (mit Schnitt nach DIN 53 167)        
    Primer Wd 4 Wd 3 Wd 1 Wd 4
    Primer/1. Deckbesch. Wd 3 o.B. o.B. Wd 2
    Primer/1. Deckbesch./2. Deckbesch. Wd 5 Wd 3 Wd 2 Wd 5
    o.B. = ohne Befund


    [0056] Die Bezeichnung für die Blasenbildung ist zusammenge­setzt aus "B" für "Blasen, einer Ziffer als Maß für den Flächenanteil der Blasen (5 = 100 %, 3 = 60 %) und dem durchschnittlichen Blasendurchmesser in Millimetern.

    [0057] "Wd" gibt die Unterwanderung durch Rost in Millimetern an.

    [0058] Die obige Tabelle zeigt, daß die Erfindung zu mindestens gleicher Beschichtungsqualität wie der Stand der Technik führt (wobei der Vorteil in der problemlosen Beseitigung von Rost, Altbeschichtung und Strahlmittel liegt). Ein Vergleich der beiden letzten Spalten der Tabelle zeigt den überraschenderweise durch das verwendete Bindemittel erhaltenen Korrosionsschutz.


    Ansprüche

    1. Verwendung einer wäßrigen Dispersion auf Basis von organischem Bindemittel, dessen Carboxylgruppen (vor der Neutralisation) einer Säurezahl von 40 bis 70 entsprechen und zu mindestens 60 % durch ein tertiäres Amin der Formel

    NR¹R²R³

    worin
    R¹, R², R³ unabhängig voneinander C₁-C₆-Alkyl, C₆-C₁₂-Aryl, Hydroxy-C₂-C₃-alkyl
    bedeuten,
    neutralisiert sind,
    für das Druckluftstrahlen.
     
    2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Carboxylgruppen zu mindestens 70 % neutra­lisiert sind.
     
    3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Carboxylgruppen zu mindestens 80 % neu­tralisiert sind.
     
    4. Verwendung nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das tertiäre Amin aus der Gruppe Tripropylamin und Dimethylethanolamin ausgewählt ist.