WO1994007964A2

WO1994007964A2 - Silicium als pigment in beschichtungen

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Publication number: WO1994007964A2
Application number: PCT/EP1993/002669
Authority: WO
Inventors: Erich Bildl; Johann Doppelberger
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 1995-04-01
Also published as: KR950703621A; DE4233107A1; EP0662994A1; MX9306122A; JPH07507595A; WO1994007964A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von Metallen durch Aufbringen einer Masse, welche (A) mindestens ein Polymer und/oder mindestens einen zu Polymer härtenden Bestandteil und (B) elementares Silicium enthält. Die Komponente (A) enthält vorzugsweise ein Polyorganosiloxan und/oder einen zu Polyorganosiloxan härtbaren Bestandteil.

Description

Silicium als Pigment in Beschichtunσen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Be- schichtung von Metallen mit Polymeren und/oder mit zu Polymeren reagierenden Massen, welche elementares Silicium enthalten.

Stand der Technik

Aus US-A 5,093,289 ist es bekannt, eine Suspension von Sili¬ conharz und Siliciumpulver in Xylol auf einen Polyurethan- schau mit offenzelliger Porenstruktur aufzubringen. Der so beschichtete Schaum wird anschließend pyrolysiert. Zurück bleibt ein keramisches Material auf Basis von in Gegenwart von Kohlenstoff reaktionsgebundenem Silicium.

Unter anderem in US-A-3 , 817,905 sind Zinkpulver enthaltende Beschichtungsmittel beschrieben, welche als Bindemittel ein Teilhydrolysat eines Trikohlenwasserstoffoxyorganosilans enthalten.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein geeignetes Pigment für Metallbeschichtungen bereitzustellen. Eine wei¬ tere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Beschichtun¬ gen zu entwickeln, welche auch bei hohen Temperaturen stabil sind. Ferner war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Beschichtung von Metallen mit metallpigmen¬ tierten Mitteln zu entwickeln, wobei das Metallpigment kei¬ nen Anlaß zur Bildung von Wasserstoff gibt.

Lösung

Die vorstehenden Aufgaben werden durch die vorliegende Er¬ findung gelöst, durch ein Verfahren zur Beschichtung von Me¬ tallen durch Aufbringen einer Masse, welche

(A) mindestens ein Polymer und/oder mindestens einen zu Po¬ lymer härtenden Bestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse ebenfalls

(B) elementares Silicium enthält.

Unter Metallen sind in diesem Sinne auch Metallegierungen, wie Bronzen, Messingtypen, Stähle, Neusilber und andere Kup¬ fer-Nickel-Legierungen, Duraluminium, Magnesiumlegierungen, Aluminiumbronze, Tombak, Letternmetall und dergleichen mehr, zu verstehen. Ebenfalls unter Metalle in diesem Sinne sollen Halbmetalle, wie Silicium, und Legierungen von solchen Halbmetallen verstanden werden. Die in der vorstehend genannten Masse eingesetzte Komponente (B) ist vorzugsweise Siliciumpulver, insbesondere solches einer mittleren Korngröße von 0,3 μm bis 30 μm, speziell solches einer mittleren Korngröße von 1 μm bis 10 μm, ganz besonders 2 μm bis 7 μm.

Derartiges Siliciumpulver kann durch übliche Zerkleinerungs¬ verfahren aus Silicium mit gröberem Korn hergestellt werden. Solche Verfahren können u.a. die folgenden Schritte umfas¬ sen: Zerkleinern im Backenbrecher, Walzenbrecher, Kegelbre¬ cher, in der Hammermühle, Stabmühle, Trommelmühle, Rohrmüh¬ le, Kugelmühle; Klassieren durch Windsichter, Hydrozyklone, Siebe; Verdüsen von Siliciumschmelze und dergleichen mehr.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Silicium muß keinen hohen Reinheitsanforderungen genügen. Hervorragend geeignet für diesen Zweck ist das als Abfall aus der Rochow- Synthese anfallende verunreinigte Silicium. Dieses hat im allgemeinen einen Siliciumgehalt von etwa 60 Gewichtspro¬ zent. Die Rochow-Synthese ist die Direkt-Synthese von Me- thylchlorsilanen durch Umsetzung von Methylchlorid mit Silicium in Gegenwart von Kupfer als Katalysator.

Das als Komponente (B) im erfindungsgemäßen Verfahren einge¬ setzte elementare Silicium ist in der genannten Beschich- tungsmasse vorzugsweise zu von 10 bis 75 Gewichtsteilen, insbesondere von 25 bis 60 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (A) , enthalten.

Vorzugsweise enthält die im erfindungsgemäßen Verfahren ein¬ setzbare Komponente (A) ein Polyorganosiloxan, einen zu Polyorganosiloxan härtbaren Bestandteil und/oder ein Copoly- merharz aus Organosiloxaneinheiten und Einheiten anderer organischer Harze. Die Polyorganosiloxane oder zu Polyorganosiloxan härtbaren Bestandteile können als Gemische mit organischen Harzen, wie Alkyd-, Acryl-, Epoxy- und Phenolharzen, eingesetzt werden. Als Copolymerharze, auch Kombinationsharze genannt, können die Umsetzungsprodukte von Organosilan und/oder Organo- siloxanen mit anderen organischen Harzen, wie Polyester-, Alkyd- und Acrylharzen, und deren Prepolymeren eingesetzt werden.

Als Polyorganosiloxane sind in diesem Zusammenhang insbeson¬ dere die der Formel (1) bevorzugt:

R_x(RO)_ySiO₍4__x__{y) 2} (1)

wobei in der obigen Formel bedeuten R gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte

C*_j_- bis C^g-Kohlenwasserstoffreste °der Wasserstoffato- me, R' gleiche oder verschiedene über Sauerstoff an Silicium gebundene Reste, nämlich gegebenenf lls substituierte

C_]_- bis Cig-Kohlenwasserstoffreste oder Wasserstoffato- e, x eine ganze Zahl von 0 bis 3 mit einem* Durchschnittswert von 1,1 bis 1,9, y eine ganze Zahl von 0 bis 3 mit einem Durchschnittswert von 0,1 bis 1,8, mit der Maßgabe, daß die Summe x+y maximal einen Wert von 2,5 besitzt.

Als zu Polyorganosiloxanen härtbare Bestandteile sind Organosilane bevorzugt, welche kondensationsfähige Gruppen enthalten. Es sind insbesondere Silane oder Silangemische der Formel (2) :

R_zSiX(4__z-₎ (2) , worin R die oben unter der Formel (1) angegebene Bedeutung hat,

X gleiche oder verschiedene kondensationsfähige Gruppen, vorzugsweise Halogenatome, Hydroxylgruppen, C*-*_- bis C₄- Alkoxygruppen, Si-O-N-gebundene Di-CC^ bis C₄~Alkyl-)- ketoximgruppen, Si-O-C-gebundene C*j_- bis C₄-Acyloxy- gruppen, Si-N-gebundene Gruppen der Formel -NH₂ -NHR und -NR₂, und z eine ganze Zahl im Wert von 0, 1, 2 oder 3 ist

sowie deren Teilhydrolysate und Teilkondensate.

Beispiele für die oben genannten Reste R und R' sind Alkyl- reste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n- Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexyl- rest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest; Oktylreste, wie der n-Octylrest und iso-Oktylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpen- tylrest; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest; Okta- decylreste, wie der n-Oktadecylrest; Alkenylreste, wie der Vinyl- und der Allylrest; Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylreste und Methylcyclohexylreste; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phe- nanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste, Xylyl- reste und Ethylphenylreste; Aralkylreste, wie der Benzyl- rest, der α- und der ß-Phenylethylrest;

Beispiele für substituierte Reste R und R' sind Cyanalkylre- ste, wie der ß-Cyanethylrest, und halogenierte Kohlenwasser- stoffreste, beispielsweise Halogenalkylreste, wie der 3,3,3- Trifluor-n-propylrest, der 2,2,2,2 ' ,2' ,2'-Hexafluorisopro- pylrest, der Heptafluorisopropylrest, und Halogenarylreste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest. Bevorzugte Beispiele für Verbindungen der Formel (2) sind Tetramethylsilicat, Tetraethylsilicat, Methyltrimethoxysi- lan, Methyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Vinyltri- ethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, i-Oktyltriethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Methylphenyldimethoxysilan, Diphe- nyldimethoxysilan, Chlorpropyltrimethoxysilan, Vinyltris- ( ethoxyethoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan, N-(2-amino- ethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-aminoethyl)-3-ami- nopropylmethyldi ethoxysilan, N-(Cyclohexyl)aminopropyltri- methoxyεilan, Methacryloxypropyltri ethoxysilan, Glycidoxy- propyltriethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan und de¬ ren Teilhydrolysate.

Die im erfindungsge äßen Verfahren zur Beschichtung einge¬ setzten Komponenten (A) liegen vorzugsweise in Form einer Lösung in organischem Lösungsmittel oder in Form einer wäß¬ rigen Dispersion vor.

Im ersten Fall enthält die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Masse als Komponente (C) mindestens ein organi¬ sches Lösungsmittel.

Falls Lösungsmittel verwendet werden, sind Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische mit einem Siedepunkt bzw. Siede¬ bereich von bis zu 120°C bei 0,1 MPa bevorzugt. Beispiele für solche Lösungsmittel sind Alkohole, wie Methanol, Etha- nol, n-Propanol, iso-Propanol; Ether, wie Dioxan, Tetrahy- drofuran, Diethylether, Diethylenglycoldimethylether; chlo¬ rierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan, Trichlor- methan, Tetrachlormethan, 1,2-Dichlorethan, Trichlorethylen; Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, n-Hexan, Hexan-Isomerengemi¬ sche, Heptan, Oktan, Waschbenzin, Petrolether, Benzol, Tolu- ol, Xylole; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methyl- isobutylketon; Schwefelkohlenstoff und Nitrobenzol, oder Ge¬ mische dieser Lösungsmittel.

Die Bezeichnung Lösungsmittel bedeutet nicht, daß sich alle Komponenten in diesem lösen müssen. Die Reaktion kann auch in einer Suspension oder Emulsion eines oder mehrerer Reak¬ tionspartner durchgeführt werden. Die Reaktion kann auch in einem Lösungsmittelgemisch mit einer Mischungslücke ausge¬ führt werden, wobei in jeder der Mischphasen jeweils minde¬ stens ein Reaktionspartner löslich ist.

Liegt die im erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzende Kom¬ ponente (A) in Form einer wäßrigen Dispersion vor, so wird vorzugsweise zum Stabilisieren dieser Dispersion mindestens ein Emulgator zugegeben.

Als anionische Emulgatoren eignen sich besonders:

1. Alkylsulfate, besonders solche mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- und Alkarylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und 1 bis 40 Ethy- lenoxid(EO)- bzw. Propylenoxid(PO)einheiten.

2. Sulfonate, besonders Alkylsulfonate mit 8 bis 18 C-Ato¬ men, Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Tauride, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwer¬ tigen Alkoholen oder Alkylphenolen mit 4 bis 15 C-Ato¬ men; ggf. können diese Alkohole oder Alkylphenole auch mit 1 bis 40 EO-Einheiten ethoxyliert sein.

3. Alkali- und Ammoniumsalze von Carbonsäuren mit 8 bis 20 C-Atomen im Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest. 4. Phosphorsäureteilester und deren Alkali- und Ammonium¬ salze, besonders Alkyl- und Alkarylphosphate mit 8 bis 20 C-Atomen im organischen Rest, Alkylether- bzw. Alka- ryletherphosphate mit 8 bis 20 C-Atomen im Alkyl- bzw. Alkarylrest und 1 bis 40 EO-Einheiten.

Als nichtionische Emulgatoren eignen sich besonders:

5. Alkylpolyglycolether, vorzugsweise solche mit 8 bis

40 EO-Einheiten und Alkylresten von 8 bis 20 C-Atomen.

6. Alkylarylpolyglycolether, vorzugsweise solche mit 8 bis 40 EO-Einheiten und 8 bis 20 C-Atomen in den Alkyl- und Arylresten.

7. Ethylenoxid/Propylenoxid(EO/PO)-Blockcopolymere, vor¬ zugsweise solche mit 8 bis 40 EO- bzw. PO-Einheiten.

8. Fettsäuren mit 6 bis 24 C-Atomen.

9. Naturstoffe und deren Derivate, wie Lecitin, Lanolin, Saponine, Cellulose; Cellulosealkylether und Carboxy- alkylcellulosen, deren Alkylgruppen jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatome besitzen.

10. Polare Gruppen enthaltende lineare Organo(poly)siloxane, insbesondere solche mit Alkoxygruppen mit bis zu 24 C- Atomen und/oder bis zu 40 EO- und/oder PO-Gruppen.

Als kationische Emulgatoren eignen sich besonders:

11. Salze von primären, sekundären und tertiären Fettaminen mit 8 bis 24 C-Atomen mit Essigsäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäuren. 12. Quarternäre Alkyl- und Alkylbenzolammoniumsalze, insbe¬ sondere solche, deren Alkylgruppe 6 bis 24 C-Atome be¬ sitzt, insbesondere die Halogenide, Sulfate, Phosphate und Acetate.

13. Alkylpyridinium-, Alkylimidazolinium- und Alkyloxazoli- niumsalze, insbesondere solche, deren Alkylkette bis zu 18 C-Atome besitzt, speziell die Halogenide, Sulfate, Phosphate und Acetate.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Beschich¬ tungen können, je nach Art und Beschaffenheit der Komponente (A) , bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur ausge¬ härtet werden. Die Beschichtungen können Katalysatoren und sonstige Zusätze enthalten, die diese Aushärtung beschleuni¬ gen.

Solche Zusätze können Säuren, Basen sowie die als Konden¬ sationskatalysatoren bekannten Metallverbindungen, wie Zinn¬ verbindungen, Organozinnverbindungen, Titanverbindungen, Organotitanverbihdungen und dergleichen, sein.

Beispiele für Säuren sind Lewis-Säuren, wie BF₃, AICI₃, TiCl₃, SnCl4 SO₃ PCI5, POCI₃, FeCl₃ und dessen Hydrate und ZnCl2," Brönstedt-Säuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäu¬ re, Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Phosphorsäuren, wie or- tho-, eta- und Polyphosphorsäuren, Borsäure, selenige Säure, Salpetersäure, Essigsäure, Propionsäure, Halogen¬ essigsäuren, wie Trichlor- und Trifluoressigsäure, Oxal¬ säure, p-Toluolsulfonsäure, saure Ionenaustauscher, saure Zeolithe, säureaktivierte Bleicherde, säureaktivierter Ruß, Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff und dergleichen mehr. Beispiele für Basen sind Lewis-Basen, wie das Hydroxyl-Ion, das Methanolat- und das Ethanolat-Ion und das Isopropanolat- Ion;

Br0nstedt-Basen, wie Alkali- und Erdalkalihydroxide, wie LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)2, und Amide, wie Natrium- und Kaliu amid, Hydride, wie Natrium-, Kalium- und Kalziumhydrid; Tetrakohlenwasser¬ stoffammoniumhydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid und Benzyltrimethylam oniumhydroxid; Tetrakohlenwasserstoff- phosphoniumhydroxide, wie Tetramethylphosphoniumhydroxid.

Ist die Komponente (A) durch Kondensation von Organosilici- umverbindungen härtbar, also insbesondere durch Kondensation von Verbindungen der Formeln (1) und/oder (2) , so sind, falls der Einsatz von Katalysatoren überhaupt erwünscht oder vorteilhaft ist, als Katalysatoren Tetrakohlenwasserstoff- ammoniumhydroxide und Tetrakohlenwasserstoffphosphoniu - hydroxide bevorzugt.

Falls nach Aufbringen der Masse die Beschichtung erhöhter Temperatur ausgesetzt wird, so sind Temperaturen von 140°C bis 400°C, insbesondere von 180°C bis 250°C, bevorzugt.

Die erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen haben gegenüber den herkömmlichen, mit Zinkpulver gefüllten den Vorteil, daß das Pigment nicht mit den übrigen Komponenten unter Bildung von Wasserstoff reagiert. Die erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen sind, jedenfalls wenn als Kom¬ ponente (A) Verbindungen der Formeln (1) und/oder (2) einge¬ setzt werden, auch bei Temperaturen bis mindestens 650°C beständig. Verwendung

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Be¬ schichtungen können auf jede Art von Metall aufgebracht wer¬ den, auf die auch bisher Beschichtungen auf Polymerbasis aufgebracht worden sind. Wegen ihrer Hochtemperaturbestän¬ digkeit sind diejenigen der erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen, die als Komponente (A) Verbindungen der For¬ meln (1) und/oder (2) enthalten, besonders geeignet als Hochtemperaturbeschichtungen für alle Zwecke, für die man bisher Zink und Aluminium als Pigment benutzte.

In den nachfolgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben,

a) alle Mengenangaben auf das Gewicht bezogen;

b)alle Drücke 0,10 MPa (abs.);

c)alle Temperaturen 20°C .

Beispiele

Beispiel 1

In ein Gemisch aus

14,0 g Kombinationsharz aus einem Methylphenylsiliconharz und einem Epoxidharz (EPIK0TE^R 1001 von Shell Chem. Comp.) in Xylol mit einem Festgehalt von etwa 50 Gew.-% und einem Silicongehalt von 50 Gew.-%, bezogen auf den Festgehalt (VP 4404 von Wacker-Chemie GmbH, München)

20,0 g eines Gemischs aliphatischer Kohlenwasserstoffe (Kristallöl K 30) 2,0 g Butanol und 5,0 g Tetra-(n-butyl) -titanat

wurden

35,0 g technisches Siliciumpulver mit einer Korngröße von 7 μm und einem Silicium-Gehalt von 98 Gew.-% und 3,0 g hydrophobe pyrogene Kieselsäure mit einer BET- Oberfläche von etwa 120 m²/g (Wacker^R HDK H 15)

mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m/sec schnell einge¬ rührt.

Beispiel 2

In ein Gemisch aus

44,0 g Ethylsilikat mit einer Viskosität von 37-38 mm²/s bei 25°C (TES 55 von Wacker-Che ie GmbH, München) ,

22,0 g Kristallöl K 30,

22,0 g Ethylglykol und 1,2 g Acrylatweichmacher (Plexisol^R PM 709 von Röh GmbH, Darmstadt)

wurden

35,0 g technisches Silicium-Pulver mit einer mittleren

Korngröße von 7 μm und einem Silicium-Gehalt von 98 Gew.-% und •I_/O g pyrogene Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 200 m²/g (Wacker^R HDK N 20)

mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m/sec schnell einge¬ rührt.

Die in Beispiel 1 und 2 hergestellten Beschichtungsmittel wurden mit einem 100 μm-Rakel auf VA-Stahlbleche aufgetra¬ gen. Nach Trocknung bei Raumtemperatur wurde innerhalb von 3 Stunden auf 1000°C aufgeheizt und über Nacht abgekühlt. Die Beschichtungen hafteten auf den Stahlblechen gut, obwohl diese sich bei den hohen Temperaturen stark verwarfen.

Beispiel 3

In 75 Gew.-Teile einer Emulsion aus 50 Gew.-% Wasser und 50 Gew.-% einer Emulsion eines mittelharten Methylphenyl- silicon-Harzes mit einem Gehalt von 7 Gew.-% Xylol, mit einem Festgehalt von 42 %, einer Viskosität von 40 mm²/s, einem nichtionischen Emulgator und einer mittleren Teilchengröße von etwa 1900 nm (Silres MP 42E von Wacker- Chemie GmbH, München) wurden 25 Gew.-Teile technisches Siliciumpulver mit einer mittleren Korngröße von 2 μm und einem Silicium-Gehalt von 98 Gew.-% langsam mit einer Dissolverscheibe mit dem Durchmesser 30 mm eingerührt. Anschließend wurde 10 Minuten bei 4000 U/min gerührt.

Das Beschichtungsmittel wurde mit einem 60 μm-Rakel auf VA- Stahlbleche aufgebracht. Danach wurde 1 Stunde bei Raumtem¬ peratur getrocknet. Anschließend wurde 1 Stunde bei 200°C im Trockenschrank eingebrannt und in Schritten von jeweils 100°C bis 1000°C im Muffelofen unter Luft aufgeheizt.

Bis 800°C haftete die Beschichtung sehr gut. Bei 900°C und 1000°C verwarf sich das Blech und es traten Verzunderungen auf.

Beispiel 4

a) In ein Gemisch aus

44,0 g Ethylsilikat mit einer Viskosität von 37-38 mm²/s bei 25°C (TES 55 von Wacker-Chemie GmbH, München) , 22,0 g Kristallöl K 30, 22,0 g Ethylglykol und 1,2 g Plexisol^R PM 709 wurden

150,0 g technisches Silicium-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 7 μm und einem Silicium-Gehalt von 98 Gew.-% und •1_/0 9 pyrogene Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 200 m²/g (Wacker^R HDK N 20)

mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m/sec disper- giert.

b) In ein Gemisch aus

40,0 g des Methylesters eines Gemisches oligomerer Methylkieselsäuren der durchschnittlichen Summenformel CH3Si(0)_{1 1}(OCH3)Q 8 ^und einer Viskosität von 25-35 mm²/sec bei 25°C (Silres MSE 100 von Wacker-Chemie GmbH, München) ,

3,0 g Tetra-(n-butyl) -titanat und 15,0 g Xylol

wurden

10,0 g Silicium-Pulver von Beispiel 4 a) ,

•1_/0 <? pyrogene Kieselsäure von Beispiel 4 a) und 30,0 g Talkum

mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m/sec disper- giert.

c) In 75 g einer Emulsion eines mittelharten Methylphenyl- siliconharzes mit einem Gehalt von 7 Gew.-% Xylol, mit einem Festgehalt von 42 Gew.-%, einer Viskosität von 40 mm²/s, einem nichtionischen Emulgator und einer Teilchengröße von etwa 1900 nm (VP 4302 von Wacker- Chemie GmbH, München) wurden

24,0 g Siliciumpulver von Beispiel 4 a) , 0,5 g Silicon-Antischaummittel (S 1176 von Wacker- Chemie GmbH, München) und 0,5 g hochdisperse Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 200 m²/g mit einer Dissolverscheibe mit dem Durchmesser 30 mm eingerührt. Anschließend wurde 10 Minuten bei 4000 U/min gerührt.

Alle Beschichtungsmittel wurden mit einem 100 μm-Rakel auf VA-Stahlbleche aufgebracht. Danach wurde 1 Stunde bei Raum¬ temperatur getrocknet. Anschließend wurde jeweils 1 Stunde bei 200°C, danach bei 300°C und anschließend bei 400°C ein¬ gebrannt. Alle Beschichtungen hafteten sehr gut.

Diese mit dem Beschichtungsmittel gemäß Beispiel 4 c) behan¬ delten Bleche wurden einem Salzsprühtest nach DIN 53210 unterworfen. Die nachstehende Tabelle I zeigt die Ergebnisse nach 200, 500 und 1000 Stunden Salzsprühtest mit VA-Stahl¬ blechen, welche bei 200°C, 300°C oder 400°C behandelt wur¬ den. Die Bewertungszahl nach DIN 53210 richtet sich nach dem Anteil der mit Rost befallenen Oberfläche. Dabei bedeutet die Bewertungszahl 0 = rostfrei und 5 = mehr als 50 % Rost¬ befall. Das Beschichtungsmittel von Beispiel 4 c eignet sich als Rostschutzfarbe.

Tabelle I

Vergleichsbeispiel 1

Die Beispiele 4 a) und 4 b) wurden wiederholt, wobei das Siliciumpulver in Beispiel 4 a) durch 400,0 g Zinkstaub und in Beispiel 4 b durch 10,0 g Zinkstaub ersetzt wurde.

Als Zinkstaub wurde Zinkoli 615 von Stoiberger Zincoli GmbH, GE, eingesetzt.

Die Beschichtungsmittel wurden wie in Beispiel 4 auf VA- Stahlbleche aufgebracht und eingebrannt.

Ein wasserhaltiges Beschichtungsmittel mit Zinkstaub analog Beispiel 4 c) ist zum Einbrennen nicht geeignet, da aufgrund einer Zink-Wasser-Reaktion Wasserstoff gebildet wird.

Die Bleche aus den Beispielen 4 a), 4 b) und den ent¬ sprechenden Vergleichsbeispielen mit Zink als Metallpigment wurden einem Salzsprühtest analog Beispiel 4 unterworfen. Zusätzlich wurden die Bleche nach dem Trochnen bei Raum¬ temperatur (20°C) getestet. Tabelle II zeigt die Ergebnisse. Bei langer Testdauer, hier bei 500 und 1000 Stunden, und hohen Einbrenntemperaturen ist Silicium dem Zink als Pigment auch im Rostschutz überlegen.

Tabelle II

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Beschichtung von Metallen durch Aufbringen einer Masse, welche

(A) mindestens ein Polymer und/oder mindestens einen zu Polymer härtenden Bestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse ebenfalls

(B) elementares Silicium enthält.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Masse als Komponen¬ te (B) Siliciumpulver, vorzugsweise solches einer mitt¬ leren Korngröße von 0,3 μm bis 30 μm, enthält.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elementare Silicium in der Masse zu von 10 bis 75 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (A) , enthalten ist.

Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Komponen¬ te (A) ein Polyorganosiloxan, einen zu Polyorganosiloxan härtbaren Bestandteil und/oder ein Copoly erharz aus Organosiloxaneinheiten und Einheiten anderer organischer Harze enthält. 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Komponente (A) ein Polyorganosiloxan der Formel (1)

R_χ(R'0)_ySiO₍₄__χ__{y) 2} (1)

enthält, wobei in der obigen Formel bedeuten R gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte

Cι~ bis Cig-Kohlenwasserstoffreste oder Wasserstoffato- e, R' gleiche oder verschiedene über Sauerstoff an Silicium gebundene Reste, nämlich gegebenenfalls substituierte

C*_j_- bis C^g-Kohlenwasserstoffreste oder Wasserstoffato- me, x eine ganze Zahl von 0 bis 3 mit einem Durchschnittswert von 1,1 bis 1,9, y eine ganze Zahl von 0 bis 3 mit einem Durchschnittswert von 0,1 bis 1,8, mit der Maßgabe, daß die Summe x+y maximal einen Wert von 2,5 besitzt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Masse als Komponente (C) mindestens ein organisches Lösungsmittel enthält.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei nach Aufbringen der Masse die Beschichtung erhöhter Tempera¬ tur ausgesetzt wird.