Použitie kvartérnych amónium-karbonátov a bikarbonátov v antikorozívnych povlakoch pre kovové substráty

Číslo patentu: E 12128

Dátum: 27.05.2004

Autori: Scheblein Joseph, Kimler Joseph, Hall Larry, Chiang Michael

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predložený vynález sa týka0002 antikorozívnych povlakov pre kovové substráty. Povlak obsahuje aspoň jeden kvartémy amónium-karbonát, bikarbonát alebo ich zmes apovlakový materiál. Typicky sa kvartémy amónium-karbonát, bikarbonát alebo ich zmes disperguje v povlakovom materiály. Podľa výhodného uskutočnenia vykazuje povlak tiež antimíkrobíálnu účinnosť. Povlak môže obsahovať antimikrobiálne účinné množstvo antikorozívneho kvartérneho amóniumkarbonátu, bikarbonátu alebo ich zmesi alebo odlišného antimikrobiálneho činidla.0003 Ďalším uskutočnením je kovový substrát majúci antikorozívny povlak podľa predloženého vynálezu na jeho povrchu.0004 US 3 121 091 A opisuje kvartéme amóniové soli kyseliny siričitej, dusitej auhličitej a kvartéme soli niekoľkých dusikatých heterocyklov a ich nekorozívne vlastnosti.0005 US 5 438 034 A opisuje kvartérne amónium-karbonáty a bikarbonáty ako prostriedky na ochranu dreva.0006 EP 1 245 590 A 1 opisuje vulkanízovateľné povlakové zmesí vhodné ako vonkajšie povlaky pre automobily. Zmesi obsahujú základné katalyzátory ako napr. kvartéme amóniumkarbonáty.0007 JP 2000-212535 A opisuje antistatické lepidlá citlivé na tlak obsahujúce kvartéme amóniové soli monoalkyl alebo monoaryl esterov kyseliny uhličitej.0008 Kvartérne amónium-karbonáty užitočné pre predložený vynález sú tie, ktoré majú vzorcev ktorom R 1 a R 2 znamená každá nezávisle C 140 alkylovú skupinu alebo aryl-substituovanú Cme alkylovú skupinu (napr. benzylovú skupinu). R 1 a R 2 môžu byt rovnaké alebo rozdielne.0009 Výraz aryl-substituovaná alkylová skupina znamená alkylovú skupinu substituovanú jedným alebo viacerými aromatickými uhlíkovými kruhmi, najmä fenylovými kruhmi, ako je fenyletyl (alkylová skupina je viazaná na atóm dusíka) alebo benzyl. Rovnako výraz arylsubstituovaná C 140 alkylová skupina znamená Cme alkylovú skupinu substituovanú jednýmalebo viacerými aromatickými uhlíkovými kruhmí.0010 Výraz C., alkylová skupina (napr. C 140 alkylová skupina) znamená akúkoľvek lineámu alebo rozvetvenú alkylovú skupinu, ktorá má od n do m (napr. od 1 do 20) atómov uhlíka.0011 Podľa jedného uskutočnenia znamenajú R 1 a R 2 C 440 alkylovú skupinu alebo arylsubstituovanú C 400 alkylovú skupinu. Podľa výhodného uskutočnenia R znamená C 342 alkylovú skupinu alebo aryl-substituovanú C 342 alkylovú skupinu. Výhodnejším kvartérnyrn amónium-karbonátom je didecyldimetylamónium-karbonát, ako je di-n-decyldimetylamónium- karbonát.0012 Didecyldimetylamónium-karbonát je dostupný ako 50 percentný hmotu. roztok vo vode obsahujúci 4 hmotnostné percentá alebo menej alkoholu, ako je metanol alebo etanol. Roztok je žltá/oranžová kvapalina, ktorá má ľahko ovocnú vôňu.CH,l l z R-lšł-R (HCO) (Il) CH, v ktorom R 1 a R 2 znamenajú a výhodne znamenajú ako je definované vyššie pre kvartéme amónium-karbonáty (I).0015 Vyššie uvedené kvartéme amónium-karbonáty a bikarbonáty možno pripraviť v odbore známymi metódami, ako sú metódy opísané V US patente č. 5,438,034 a V medzinárodnej publikácii č. W 0 03/006419.0016 Kvartérne amónium-karbonáty a bikarbonáty sú v rovnováhe. Koncentrácie bikarbonátov a karbonátov sa menia V závislosti na pH roztoku, v ktorom sú obsiahnuté. 0017 Vo výhodnom uskutočnení, R a R 2 v kvartémych amóníum-karbonátoch (I) a/alebo bikarbonátoch (II) znamenajú rovnakú C 100 alkylovú skupinu.0020 V ešte inom výhodnom uskutočnení, R 1 v kvartémych amóníum-karbonátoch (I)a/alebo bikarbonátoch (II) znamená benzylovú alebo fenyletylovú skupinu.0021 Na rozdiel od tradičných kvartémych amónium-chloridov, tu opísané kvartéme amóniové zlúčeniny založené na karbonáte a bikarbonáte majú nielen nízke korózne vlastnosti, ale pôsobia ako inhibítory korózie.0022 Karbonáty a bikarbonáty sú míešateľné vo vode vo všetkých koncentráciách, majú vysokú rozpustnosť tukov a majú vysokou añnitu pre povrchy kovov. Navyše karbonáty a bikarbonáty zvyšujú rozpustnosť tukov, ako vonných olejov a lipofilných látok, vo vodných roztokoch.0023 Vhodné rozpúšťadlá pre kvartéme amóníum-karbonáty a bikarbonáty zahŕňajú poláme rozpúšťadlá (ako je voda a vodou miešateľné poláme rozpúšťadlá), glykoly, glykolétery (ako je propylénglykol) a ich zmesi.0024 Bez ohľadu na určitú teóriu sa predpokladá, že tu opísané zlúčeniny kvartémych amónium-karbonátov/bíkarbonátov majú prirodzenú afinitu ku kovom, nakoľko tiež pôsobia ako katiónové tenzidy a preto migrujú kpovrchu kovu. Keď sú na povrchu, kvartéme amónium-karbonáty/bikarbonáty blokujú kyslík a/alebo vzduch od ďalšej oxidácíe povrchu kovu.0025 Vo výhodných uskutočneniach je kovový substrát vybraný zo skupiny pozostávajúcej z ocele, liatiny, hliníka, zliatin kovov a ich kombinácií.0026 Antíkorozívne kvartéme amónium-karbonáty, bikarbonáty a ich zmesi sa pridávajú do antikorozívnych povlakov pre kovové substráty. Povlaky podľa predloženého vynálezu obsahujú povlakový materiál. Výhodne sa kvartérny amónium-karbonát, bikarbonát a ich zmes rozpustí alebo disperguje v povlakovom materiáli.0027 Vhodné povlakové materiály zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na, organické živice ako epoxidové živice, uretanové živice, vinylové živice, butyralové živice, živice kyseliny ftalovej, vulkanizovateľné živice ako izokyanátové a butadíénové živice, rovnako ako tradičné povlaky ako laky, povlaky s nízko prchavým organouhlíkatým (low VOC) rozpúšťadlom na báze polyuretánov a povlaky na báze vody ako živicové vinylové emulzie mastnej kyseliny. Povlak sa môže vytvoriť V odbore známymi metódami.0028 Povlaky podľa predloženého vynálezu môžu byť napríklad nátery, základné farby a priemyselné povlaky.0029 Ďalšie zložky, ktoré môžu byť vpovlaku, zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na, UV stabilizátory, Vulkanizačné činidlá, tvrdidlá, retardéry ohňa a ich zmesi.0030 Nasledujúce príklady ilustrujú všetky diely a percentá sú uvedené v hmotnosti, pokiaľnie je uvedené inak.0031 Bloky ocele valcované za studena (bloky mäkkej ocele o rozmeroch 0,8 l 3 x 25,4 x 76,2 mm 3 (o,032 x 1 x 3) (Q-Panel Lab Products, Cleveland OH sa úplne ponorili bud do deionizovanej vody alebo vody z vodovodu abuď do deionizovanej vody obsahujúcej 100 alebo 1000 ppm zmesi didecyldimetylamónium-karbonátu/bikarbonátu (DDACB) alebo vody z vodovodu obsahujúcej 100 alebo 1000 ppm zmesi didecy 1 dimetyl-amóniumkarbonátu/bikarbonátu V 120 ml (4 oz.) sklenených nádobách so skmtkovacími uzávermi. Každý roztok bol testovaný dvoma blokmi (bloky 1-10 a A-J, v uvedenom poradí). Pojednom týždni sa bloky vyňali, omyli bud deionizovanou vodou alebo vodou z vodovodu a mierne kefovali jemnou nylonovou kefou. Bloky sa potom sušili pod prúdom dusíka a odvážili sa. Výsledky sú uvedené nižšie v Tabuľke 1. Rozdiely v hmotnosti sú vyjadrené ako (-) pre stratu hmotnosti, alebo () pre prírastok hmotnosti. Všetky rozdiely hmotnosti sú uvedenév percentách, vzhľadom na pôvodnú hmotnosť určitého bloku.

MPK / Značky

MPK: C23F 11/14, E21B 41/02, C23G 5/06, C09D 5/08, C23G 1/14

Značky: kvartérnych, kovové, použitie, antikorozívnych, amónium-karbonátov, povlakoch, bikarbonátov, substráty

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-e12128-pouzitie-kvarternych-amonium-karbonatov-a-bikarbonatov-v-antikorozivnych-povlakoch-pre-kovove-substraty.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Použitie kvartérnych amónium-karbonátov a bikarbonátov v antikorozívnych povlakoch pre kovové substráty</a>

Podobne patenty