AT232820B - Verfahren und Mittel zur Nachbehandlung von mit kristallinen Schutzchichten versehenen Metalloberflächen - Google Patents

Description

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  Verfahren und Mittel zur Nachbehandlung von mit kristallinen
Schutzschichten versehenen Metalloberflächen 
Es ist bekannt, Metalloberflächen zum Schutz vor Korrosion mit einer anorganischen Deckschicht, z. B. einer Phosphatschicht, zu versehen. Derartige kristalline Schichten bieten jedoch wegen ihrer Poro- sität für sich allein keinen wirkungsvollen Korrosionsschutz. So ist bekannt, dass Eisen- und Stahloberflä- chen gegen Korrosion nur dann gut geschützt sind, wenn die freie Porenfläche der Schutzüberzüge weni- ger als   0, 01%   der Gesamtoberfläche beträgt. Eine derart dichte Schutzschicht stellt   z. B.   die natürliche
Oxydhaut auf Aluminium und auf Chrom dar ; Phosphatschichten hingegen besitzen eine etwa um den Faktor 50 grössere Porenfläche,   d. h.   etwa   O.

   S o.   Es ist daher erforderlich, solche Deckschichten einer
Nachbehandlung zu unterwerfen. 



   Aus diesem Grunde werden häufig die auf den Metalloberflächen erzeugten Schutzschichten eingeölt. 



  Diese Art der Nachbehandlung kann jedoch nur dann angewendet werden, wenn die Metallteile anschlie- ssend nicht lackiert werden sollen. Im allgemeinen werden jedoch die Schichten mit verdünnten Lösungen sechswertiger Chromverbindungen nachpassiviert. Die Anwendung solcher Verbindungen hat aber den Nachteil, dass das Abwasser von den giftigen Chromverbindungen wieder befreit werden muss. 



   Es wurde nun gefunden, dass unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile Metalle, wie z. B. Zink, Aluminium, Eisen und Stahl, durch anorganische kristalline Deckschichten, vorzugsweise Phosphatschichten, in sehr gutem Masse gegen Korrosion geschützt werden können, wenn man die mit kristallinen Schutzschichten versehenen Metallteile erfindungsgemäss mit Lösungen, die aliphatische Phosphonsäuren mit mehr als 5 C-Atomen enthalten, behandelt und anschliessend trocknet. 



   Erfindungsgemäss hat sich insbesondere die Verwendung solcher Lösungen als sehr vorteilhaft erwiesen, die die aliphatischen Phosphonsäuren in einer Menge von   10-5 bis 10-1 Mol/I, vorzugsweise einer   solchen von   10"*   bis   10-2   Mol/l, enthalten. 



   Als Lösungsmittel kommt für die niedrigkettigen aliphatischen Phosphonsäuren insbesondere Wasser in Frage. Da jedoch die Löslichkeit dieser Verbindungen in Wasser mit steigender Kettenlänge immer mehr sinkt und langkettige Produkte in Wasser praktisch unlöslich sind, verwendet man zweckmässig zum Lösen dieser Substanzen auch Gemische von Wasser mit organischen Lösungsmitteln, insbesondere mit Ketonen oder aliphatischen Alkoholen mit 1-5 C-Atomen. Als besonders geeignete organische Lösungsmittel sind insbesondere Aceton und Isopropanol zu nennen. 



   Es lassen sich jedoch auch Lösungen von Phosphonsäure in reinen organischen Lösungsmitteln verwenden, jedoch nur dann, wenn die Metallteile noch von dem "Aufbringen des Schutzüberzuges,   z. B.   der Phosphatschicht her, feucht sind. Die mit den beschriebenen Lösungen behandelten Metallteile lassen sich in diesem Falle erheblich rascher trocknen. 



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner noch ein Mittel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welches in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Alkoholen mit 1-5 C-Atomen oder Ketonen, aliphatische Phosphonsäuren mit mehr als 5 C-Atomen in einer Konzentration von 10-5 bis   10-1 Mol/1   gelöst enthält. 



   Während die auf der Basis von Chromsäure arbeitenden bekannten Nachbehandlungsverfahren wegen der Giftigkeit der Chrom (VI)-verbindungen eine Abwasseraufbereitung verlangen, erweisen sich die Ab- 

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 wässer nach der erfindungsgemässen Anwendung der beschriebenen Badlösungen gegenüber Fischen als physiologisch unbedenklich. 



   Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geschieht im einzelnen in der Weise, dass die entfetteten und anschliessend mit einer Korrosionsschutzschicht versehenen Metallteile kurzzeitig, beispielsweise einige Sekunden bis zu wenigen Minuten, mit den beschriebenen Lösungen in üblicher Weise,   z. B.   durch Spritzen, Tauchen und Fluten, behandelt und anschliessend getrocknet werden. 



   An Hand der folgenden Beispiele wird die vorliegende Erfindung im einzelnen näher erläutert, ohne sich jedoch hierauf zu beschränken. 



     Beispiel l :   Stahlbleche der Güteklasse ST VIII werden mit einem handelsüblichen, stark alkalischen Reinigungsmittel bei Siedetemperatur entfettet, mit Wasser gespült und in einem Phosphatierungsbad, das einen oxydierenden Beschleuniger enthält und eine Punktzahl von 35 aufweist, innerhalb 10 min 
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 getaucht und. anschliessend mit Warmluft getrocknet. Der andere Teil der phosphatierten Bleche wird an Stelle mit der erfindungsgemässen Lösung mit einem handelsüblichen Nachpassivierungsmittel, das neben   geringen Mengen Phosphorsäure   etwa   0, 030/0   Chromsäure   enthält, 45   sec lang behandelt.

   Sowohl die erfindungsgemäss als auch die   mitChromsäure   behandelten Bleche werden dann mit   einemAlkydharzeinbrenn-   lack versehen und den üblichen, genormten Korrosions- und Lackhaftungstesten unterworfen. 



   Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelten Proben weisen einen hervorragenden Korrosionsschutz auf, der denjenigen der Vergleichsbleche (mit Chromsäure behandelt) übertrifft. Die Lack-   haftungsteste   liefern für die nach beiden Verfahren behandelten Bleche annähernd die gleichen Werte. 



   Die gleichen vorteilhaften Ergebnisse werden erzielt, wenn an Stelle der oben angeführten Eikosan- 
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   :Beispiel 2 : Stahlbleche der Güteklasse ST VIII werden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise entfettet und phosphatiert. Die aus dem Phosphatierungsbad kommenden Teile werden mit Wasser gespült und in eine Lösung von   3. 10 3 moll   Hexanphosphonsäure in Isopropanol getaucht. Das Trocknen der Proben   mit Heissluft   erfordert hier viel weniger Zeit als nach der Behandlung mit wässerigen Lösungen gemäss Beispiel 1. Die auf diese Weise behandelten Bleche weisen die gleichen Schutzeigenschaften und die gleiche gute Lackhaftung wie die der Proben von Beispiel 1 auf. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Nachbehandlung von mit   kristallinenschutzschichten   versehenen Metalloberflächen zur Verbesserung des Korrosionsschutzes, dadurch gekennzeichnet, dass die mit kristallinen Schutzschichten   versehenen Metallteile mit Lösungen,   die aliphatische Phosphonsäuren mit mehr als 5 C-Atomen enthalten, behandelt und anschliessend getrocknet werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung der mit kristallnen Schutzschichten versehenen Metalloberflächen mit einer Lösung vorgenommen wird, die die aliphatischen Phosphonsäuren in einer Menge von 10" bis 10"1 Mol/l, vorzugsweise einer solchen von 10-4 bis 10 -Z Mol/I, enthalten.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung mit einer Wasser und/oder organische Lösungsmittel, vorzugsweise Alkohole mit 1-5 C-Atomen oder Ketone, enthaltenden Lösung erfolgt.

   4. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Alkoholen mit 1-5 C-Atomen oder Ketonen, aliphatische Phosphonsäuren mit mehr als 5 C-Atomen in einer Konzentration von 10-5 bis 10-1 Mol/1 gelöst enthält.