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Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einem Dampfphaseninhibitor
imprägniertes Verpackungsmaterial, insbesondere in Form einer Bahn, für Gegenstände
aus Nichteisenmetallen, mit Ausnahme von Kupfer und Kupferlegierungen, zum Schutz
gegen Verfärbung und Korrosion. Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial ist besonders
zum Verpacken von Kadmium, Blei, Zink, Zinn, Magnesium, Aluminium, Nickel, Chrom,
Lithium od. dgl. sowie aus diesen Elementen bestehenden Legierungen geeignet.
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Verpackungsmaterialien in Form von Bahnen, welche Dampfphaseninhibitoren
enthalten, sind grundsätzlich bekannt. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, festes
bahnförmiges Einwickel- oder Verpackungsmaterial aus Papier, Tuch, sonstigen Textilstoffen,
Metallfolien, Kunststoffolien oder mit diesem Material oder auch noch mit anderen
Werkstoffen gebildeten Schichtstoffen mit geeigneten Dampfphaseninhibitoren zu imprägnieren
und diese Bahnen zum Verpacken oder Einschlagen von Metallen, insbesondere Stahl
und Eisen sowie daraus hergestellten Gegenständen, zu verwenden. Dabei wurde im
allgemeinen derart vorgegangen, daß die den Inhibitor tragende Seite des Verpackungsmaterials
der Metalloberfläche zugekehrt war. Die Wirkungsweise der bisher bekannten Verpackungsmaterialien
bestand darin, daß die der Korrosion entgegenwirkenden Dämpfe allmählich aus dem
Verpackungsmaterial freigesetzt werden und die Korrosion der eingewickelten oder
verpackten Metallgegenstände verhindern.
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Derartige Verpackungsmaterialien haben sich als besonders wirksam
zum Schützen von Gegenständen aus Eisenmetallen, beispielsweise Eisen und Stahl,
erwiesen.
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Gemäß einem älteren Vorschlag (vgl. deutsche Patentschrift 1182 503)
wird Benzotriazol als Dampfphaseninhibitor zur Verhinderung der Korrosion von Kupfer
und kupferhaltigen Legierungen verwendet. Ein weiterer älterer Vorschlag (vgl. deutsche
Patentschrift 1186 725) geht dahin, Benzotriazol als Dampfphaseninhibitor zur Verhinderung
der Korrosion von Kupfer und kupferhaltigen Legierungen gemäß deutschem Patent 1182
503 als 0,5- bis 1,Oo/oige Lösung zum Imprägnieren von Verpackungsmaterial zu verwenden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mit einem Dampfphaseninhibitor
imprägniertes Verpackungsmaterial, insbesondere in Form einer Bahn, für Gegenstände
aus Nichteisenmetallen,- mit Ausnahme von Kupfer und Kupferlegierungen, zum Schutz
gegen Verfärbung und Korrosion, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es Benzotriazol
als Dampfphaseninhibitor enthält.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird ferner ein Verpackungsmaterial, welches als Allzweckmaterial verwendet werden
kann, zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es zum gleichzeitigen
Schutz von Eisenmetallen einen bekannten Dampfphasenkorrosionsinhibitor für die
eisenhaltigen Metalle enthält.
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Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial hat sich als besonders geeignet
zum Schutz von Nichteisenmetallen, wie beispielsweise Kadmium, Blei, i Zink, Zinn,
Magnesium, Aluminium, Nickel, Chrom, Lithium od. dgL oder Legierungen aus diesen
Elementen, erwiesen. Die bekannten Dampfphasenkorrosionsinhibitoren, wie sie beispielsweise
in der USA.-Patentschrift 2 829 080 beschrieben werden, besitzen praktisch keine
Schutzwirkung für Nichteisenmetalle, sondern verursachen häufig sogar ein Fleckigwerden
und Verfärben dieser Metalle.
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Es hat sich nun gemäß der bereits erwähnten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung herausgestellt, daß in. überraschender Weise diese Verfärbung und
Oxydation von Nichteisenmetallen nicht auftritt, wenn diese bekannten Inhibitoren
für Eisen zusammen mit Benzotriazol verwendet werden. Benzotriazol ist mit den bisher
bekannten Eiseninhibitoren gut verträglich, wobei dieEiseninhibitoren nicht die
Nichteisenmetalle und das Benzotriazol nicht die Eisenoberflächen in nachteiliger
Weise beeinflussen. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird daher ein Allzweckverpackungsmaterial
zur Verfügung gestellt, durch welches sowohl Gegenstände aus Eisenmetallen als auch
aus Nichteisenmetallen wirksam gegen Korrosion und Verfärbung geschützt werden können.
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Als Werkstoffe für das bahnförmige erfindungsgemäße Verpackungsmaterial
eignen sich neben Papier, wie beispielsweise Kraftzellstoffpapier, Gewebe oder ähnliche
Stoffe, Bahnen aus Kunststoffen, beispielsweise aus Polyäthylen, Cellophan, Polyvinylbutyral,
Äthylcellulose od. dgl., jedoch auch Zinnfolien, Aluminiumfolien od. dgl. Gut geeignet
sind auch mehrschichtige Bahnen in Form von durchsichtigen Heißsiegelfolien, wie
sie unter anderem in der USA.-Patentschrift 2 829 080 beschrieben werden. Derartige
Folien bestehen aus einer durchsichtigen organischen Grundschicht, die praktisch
die in Frage kommenden Dämpfe nicht durchläßt, und aus einer mit dieser verbundenen
durchsichtigen organischen Deckschicht aus einem für die Dämpfe durchlässigen Kunststoff.
Erfindungsgemäß werden das Benzotriazol und die Dampfphaseninhibitoren für Eisen
in diese Deckschicht einzeln oder zusammen eingebracht. Gemäß einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform besteht die Grundschicht aus Polyäthylenglykolterephthalat und die
Deckschicht aus Polyvinylacetat.
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Die demVerpackungsmaterial zuzugebendeMenge an Benzotriazol kann an
sich innerhalb weiter Grenzen variieren. Aus praktischen Erwägungen werden jedoch
im allgemeinen zwischen etwa 0,1 und etwa 1,0 bis 2,0 g je 900 cm2 Bahnfläche zugegeben.
In den meisten Fällen ist eine Konzentration von etwa 0,2 bis etwa 0,5 g Benzotriazol
für die angegebene Fläche zufriedenstellend. Auch die Gewichtsmenge an Benzotriazol,
bezogen auf das Gewicht des Verpackungsmaterials, kann variieren. Gute Ergebnisse
erhält man, wenn das Benzotriazol etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Gewicht des Verpackungsmaterials, ausmacht. Das Benzotriazol kann dem Verpackungsmaterial
nach verschiedenen Methoden zugesetzt werden. Da Benzotriazol bei Raumtemperatur
zu etwa 211/o wasserlöslich ist, kann es in Wasser gelöst und auf dasVerpackungsmaterial
aufgesprüht oder in sonstiger Weise aufgebracht werden, worauf anschließend das
Wasser verdampft wird. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, konzentriertere Benzotriazollösungen
zur Imprägnierung des Bahnmaterials, beispielsweise aus Kraftzellstoffpapier, zu
verwenden. Zu diesem Zweck wird das Benzotriazol in Gemischen aus Wasser und einem
organischen Lösungsmittel gelöst. Als Lösungsmittel eignen sich
beispielsweise
Äthylalkohol, Isopropylalkohol, Aceton sowie andere mit Wasser mischbare organische
Lösungsmittel, in welchen das Benzotriazol löslich ist. Das Einbringen des Benzotriazols
in das feste Verpackungsmaterial kann auch nach anderen bekannten Methoden erfolgen,
beispielsweise unter Verwendung von Auftragswalzen, durch Aufbürsten, Aufgießen
od. dgl. (vgl. beispielsweise die USA.-Patentschrift 2 521311).
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Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial eignet sich besonders gut
zum Verpacken von Blechen, Drähten, Rohren, Küchengeräten, Druckschaltungen sowie
ähnlichen elektronischen Bauteilen, Gravierungen und Offsetdruckplatten od. dgl.
Wird zusätzlich ein Eiseninhibitor zugesetzt, dann eignet sich das Verpackungsmaterial
als Allzweckmaterial auch zum Verpacken von Gegenständen aus Eisen, Eisenlegierungen
und Stahl. Man nimmt an, daß unter den üblichen Lagerungsbedingungen das Benzotriazol
in dem Maße, in welchem es aus dem Verpackungsmaterial verdampft, auf den zu schützenden
Oberflächen einen nicht sichtbaren monomolekularen Film bildet, welcher Feuchtigkeit,
Sauerstoff, Sulfide od. dgl. nicht mehr durchdringen läßt. Der natürliche Glanz
von Nichteisenmetallen wird während außerordentlich langer Zeitspannen ohne Fleckigwerden,
Verfärben oder Oxydation erhalten. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialien
wird in zweckmäßiger Weise darauf geachtet, daß die zu schützenden Metalloberflächen
sauber und frei von Fingerabdrücken oder sonstigen Verunreinigungen sind. Die Metallgegenstände
sollen so eng wie möglich eingepackt werden. Beispielsweise können die Innenwände
eines Kartons mit Benzotriazol bestrichen oder imprägniert werden. Wird ein Verpackungsmaterial
in Bahnform, beispielsweise aus Kraftzellstoffpapier, verwendet, so kann ein Karton
oder ein ähnlicher Behälter mit Stücken aus einem derartigen Papier ausgelegt werden.
Außerdem können aus den Papierbahnen Außen- oder Zwischenlagen hergestellt werden,
so daß die einzelnen Stücke nicht für sich allein eingeschlagen zu werden brauchen.
Besonders günstig ist es, wenn das erfindungsgemäße, schützende Papier nicht weiter
als etwa 125 mm von den zu schützenden Metalloberflächen entfernt liegt. Nach Möglichkeit
sollte darauf geachtet werden, daß die Benzotriazoldämpfe nicht nach außen dringen.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 Probestücke
aus Kadmium in Abmessungen von 12,5 X 75 mm werden zu einem Hufeisen verbogen und
in Bogen des zu prüfenden Papiers (100 X 100 mm) eingeschlagen. Geprüft wird einerseits
ein normales Kraftzellstoffpapier und andererseits ein Kraftzellstoffpapier, welches
0,25 g Benzotriazol pro 900 cm2 Papierfläche enthält. Die Probestücke werden derart
eingewickelt, daß das Papier in direkter Berührung mit der Außenfläche des Hufeisens
steht und die zwei Arme desselben überbrückt. Die eingepackten Probestücke werden
in Glasdosen eingebracht, in denen jeweils ein kleinerer Behälter steht, der 2 cms
gesättigte wäßrige Natriumsulfatlösung enthält, so daß in dem großen Gefäß eine
relative Feuchtigkeit von 93,3 % vorherrscht. Das große Glasgefäß wird verschlossen,
48 Stunden lang bei Raumtemperatur stehengelassen und dann 24 Stunden lang in einem
Ofen bei einer Temperatur von 70° C erhitzt.
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Die Probestücke in dem nicht behandelten Papier sind nach dieser Zeitspanne
matt und verfärbt, während die Probestücke in dem mit Benzotriazol imprägnierten
Papier ihren unveränderten Glanz besitzen.
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Beispiel 2 Man verfährt nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise,
wobei jedoch nach der 48stündigen Temperaturbehandlung eine derartige Schwefelwasserstoffmenge
in den Behälter eingeleitet wird, daß die Luft 60 X 10-8 Teile H 2S enthält. Dann
werden die Behälter 24 Stunden lang in einem Ofen auf 50° C erhitzt. Die Probestücke
in dem unbehandelten Papier weisen leichte Flecken auf. Die Probestücke in dem mit
Benzotriazol imprägnierten Papier zeigen demgegenüber keinerlei Veränderungen.
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Beispiel 3 Die Versuche gemäß Beispiel 1 und 2 werden weitere 14 Tage
lang fortgesetzt. Die Metallprobestücke in dem unbehandelten Papier sind nach dieser
Zeitspanne stark verfärbt, während die Probestücke in dem mit Benzotriazol imprägnierten
Papier ihr ursprüngliches Aussehen zeigen.
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Die folgenden Beispiele zeigen die Herstellung von erfindungsgemäßen
Verpackungsmaterialien. Beispiel 4 Auf ein gebleichtes Kraftzellstoffpapier wird
eine 2%ige wäßrige Lösung von Benzotriazol aufgesprüht, worauf man an der Luft trocknen
läßt. Dabei erhält man ein Verpackungsmaterial, das 0,25 g Benzotriazol auf 900
cm2 Papierfläche enthält.
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Beispiel 5 Das nach Beispie14 hergestellte Papier wird auf einer Seite
mit einem Wachsüberzug versehen, welcher für Benzotriazoldämpfe undurchlässig ist.
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Beispiel 6 Man versetzt eine 40%ige Lösung von Benzotriazol in Isopropylalkohol
mit Wasser, bis eine Konzentration von 15% Benzotriazol eingestellt ist, taucht
ein Kraftzellstoffpapier in diese Lösung ein und läßt das Papier anschließend an
der Luft trocknen.
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Beispiel ? Man vermischt 10 Raumteile einer 50%igen Lösung von Benzotriazol
in Isopropylalkohol mit 90 Raumteilen einer wäßrigen Lösung, welche 12% Harnstoff,
121/o Natriumnitrit und 241/o 2-Oxyäthylammoniumbenzoat enthält. Unter Verwendung
des erhaltenen Gemisches wird ein Kraftzellstoffpapier durch Eintauchen imprägniert
und anschließend an der Luft getrocknet.
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Beispiel 8 Man stellt ein durchsichtiges Einschlagmaterial nach der
USA-Patentschrift 2829080 her, indem eine Grundfolie aus Polyäthylenglykolterephthalat
mit einer Deckschicht aus Polyvinylacetat versehen wird, welche, bezogen auf ihr
Gewicht, 150/a eines Gemisches aus gleichen Teilen Pelargonsäure und Benzoesäure
sowie 5 % Benzotriazol enthält.
Beispiel 9 Man taucht ein Kraftzellstoffpapier
in eine wäßrige Lösung von 50/a Diisopropylarninnitrit und 2% Benzotriazol ein und
trocknet artschließend an der Luft.