AT249473B

AT249473B - Verfahren zur Behandlung von gebeizten Metalloberflächen vor dem Emaillieren

Info

Publication number: AT249473B
Application number: AT65564A
Authority: AT
Original assignee: Henkel & Cie Gmbh
Priority date: 1963-01-29
Filing date: 1964-01-28
Publication date: 1966-09-26

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Behandlung von gebeizten Metalloberflächen vor dem Emaillieren 
Es ist bekannt, dass die Oberflächenvorbehandlung von verformten Stahlblechteilen von grossem Einfluss auf eine nachfolgende Emaillierung ist. Daher wird nicht nur eine gründliche Entfettung vorgenommen, sondern noch weitere Zwischenbehandlungen, wie Beizen und gegebenenfalls Neutralisieren. Die saure Behandlung mit Schwefelsäure oder Salzsäure führt zwangsläufig zu Eisensalzen und auch zu Salzen solcher Metalle, die als gewollte oder ungewollte Legierungsbestandteile im Stahlblech enthalten sind. 



  Aus diesem Grund wird in dem der Beizung nachfolgenden Wasserspülgang dafür Sorge getragen, dass der noch anhaftende Säurefilm, vor allem aber auch die gebildeten Salze, abgespült werden. Da sich leicht basische Salze bilden, die häufig recht fest haften und auch nur schlecht aus den Blechporen entfernt werden können, arbeitet man oft mit mehreren Spülbädern, die auf einen geeigneten pH-Wert eingestellt sind. 



   Auch bei Verwendung mehrerer Spülbäder treten immer wieder Fehler in den Emaillierüberzügen auf, die auf nicht entfernte Salzreste zurückzuführen sind. Daher ist man in der Praxis im allgemeinen dazu übergegangen, eine Behandlung mit alkalischer   Natriumclanidlösung   nach dem Spülprozess vorzunehmen. Die Salzreste werden dadurch in komplexer Form gebunden und können in weiteren Spül-und Passivierungsbädern entfernt werden. Das Verfahren sichert ein weitgehend ausschussfreies Arbeiten, hat aber den erheblichen Nachteil, dass die Cyanidbäder streng überwacht werden müssen, um ein Verschleppen von Säureresten und damit das Entstehen von giftigen Blausäuredämpfen zu vermeiden.

   Aus dem gleichen Grund können cyanidhaltige Lösungen nicht in Metallspritzanlagen eingesetzt werden, da durch die Einwirkung der Luftkohlensäure bereits Blausäure gebildet werden kann. 



   Es wurde nun gefunden, dass man diese. Nachteile vermeiden kann, wenn man sich der nachstehenden Arbeitsweise bedient. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Vorbehandlung von Metalloberflächen vor dem Emaillieren, insbesondere zur Entfernung der Salzreste von mit sauren Lösungen behandelten Metalloberflächen vor dem Aufbringen von Emaillierüberzügen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloberflächen mit Lösungen behandelt werden, die Alkanolamine mit mindestens 3 Alkanolgruppen im Molekül und Alkali enthalten. 



   Als Alkali kommen dabei Ätzalkali, wie Kalium- oder Natriumhydroxyd oder aber auch Soda bzw. 



  Kaliumcarbonat, gegebenenfalls im Gemisch, in Betracht. Der pH-Wert der zur Anwendung gelangenden Mittel liegt daher stets oberhalb von 10. Besonders leicht zugängliche Alkanolamine geeigneter Art sind Trialkanolamine mit einem Alkylrest von 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Triäthanolamin sind   Polyalkanolverbindungen,   wie beispielsweise N, N, N',   N'-tetrakis- (2-hydroxypropyl) -äthylendiamin.   



  Der Wirkungskreis der in der beschriebenen Weise zusammengesetzten Mittel ist insofern überraschend, als man bei Verwendung von Lösungen, die Alkali und an sich bekannte komplexbildende Verbindungen, wie beispielsweise Gluconate, anhydrische Phosphate, Oxalate oder Weinsäure enthalten, keine einwandfreie Metalloberflächen   erhält,  
Es ist häufig zweckmässig, wenn die Lösungen, mit denen das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt wird, ausser den genannten Komponenten noch Amino-polycarbonsäuren oder deren Salze enthal- 

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 EMI2.1 
 

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 einer silberhellen Metalloberfläche erhalten. Nach anschliessender Passivierung ohne Zwischenspülung in einem üblichen   Passivierungsbad,   wie im Beispiel 1 angegeben, liessen sich die Bleche einwandfrei emaillieren. 



     Beispiel 5 :   In den nachstehenden Tabellen sind die Ergebnisse gegenübergestellt, die bei sonst übereinstimmenden Arbeitsweisen unter Verwendung von verschiedenen Vorbehandlungslösungen erhalten wurden. 



   Bei der Durchführung der Vergleichsversuche wurden Kaltwalzbleche jeweils zunächst mit einem alkalischen Reiniger bei 800 C behandelt und nach dem Spülen bei 500 C gebeizt. Als Beizlösung wurden eine   10% ige Salzsäurelösung   (Verfahren A) oder eine   lomige   Schwefelsäurelösung (Verfahren B) verwendet. In beiden Fällen enthielten die Beizlösungen weiterhin 4% Eisensalze in Form von Eisen-n-chlorid bzw. Eisen-II-sulfat sowie einen geringen Zusatz an Sparbeize   (Dibenzylsulfoxyd).   Nach dem Beizprozess wurden die Bleche zweimal gespült und dann mit der Vorbehandlungslösung, deren Zusammensetzung jeweils in der Tabelle angegeben ist, bei 200 C behandelt.

   Die anschliessende Passivierung wurde bei 800 C mit einer 0,   Steigen   Sodalösung vorgenommen und schliesslich die Bleche bei 1300 C getrocknet. Die Behandlungszeit je Bad betrug 5 min, die Verweilzeit an der Luft 1 min. 



   In den nachstehenden Tabellen wurden folgende Abkürzungen verwendet : ÄDTA=Tetranatriumäthylendiamin-tetraacetat   Acetophosphonsäure-Acylierungsprodukte der phosphorigen   Säure mit Acetylchlorid in Form des Dinatriumsalzes (hergestellt nach "Journal of the American Chemical Society", Volume 34, S. 492-499). 



   Polyalkanol = N, N, N', N'-tetrakis-(2-hydroxypropyl)-äthylendiamin. 



   Tabelle 1 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Lfd. <SEP> Nr. <SEP> Vorbehandlungslösung <SEP> Verfahren <SEP> A <SEP> Verfahren <SEP> B
<tb> 1 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> stark <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Kaliumtetraoxalat <SEP> braune <SEP> Blechoberfläche
<tb> 2 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> stark <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Kalium-Natrium-Tartrat <SEP> braune <SEP> Blechoberfläche
<tb> 3 <SEP> 0,4% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Natrium-Gluconat <SEP> Blechoberflächen
<tb> 4 <SEP> 0,2% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> zo <SEP> Natrium-Gluconat <SEP> Blechoberflächen
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Acetophosphonat <SEP> Blechoberflächen
<tb> 6 <SEP> 0, <SEP> 4% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0,

   <SEP> 8% <SEP> Acetophosphonat <SEP> Blechoberflächen
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 1, <SEP> Olo <SEP> ÄDTA <SEP> (22, <SEP> 5%ige <SEP> Lösung) <SEP> Blechoberflächen
<tb> 8 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8ego <SEP> Monoäthanolamin <SEP> Blechoberfläche <SEP> Blechoberflächen
<tb> 9 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische <SEP> schwach <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Diäthanolamin <SEP> Blechoberfläche <SEP> Blechoberfläche
<tb> 10 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 85 <SEP> Pyrogallol <SEP> Blechoberfläche
<tb> 11 <SEP> 0, <SEP> 80/0 <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 80/0 <SEP> Sulfosalicylsäure <SEP> Blechoberfläche
<tb> 12 <SEP> 0,

   <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Na <SEP> P <SEP> 07 <SEP> Blechoberfläche <SEP> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 Tabelle l (Fortsetzung) 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Lfd. <SEP> Nr. <SEP> Vorbehandlungslösung <SEP> Verfahren <SEP> A <SEP> Verfahren <SEP> B
<tb> 13 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Acetophosphonat <SEP> Blechoberfläche
<tb> 0, <SEP> 80/0 <SEP> Natrium-Gluconat
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Triäthanolamin
<tb> 14 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0, <SEP> 80/0 <SEP> Triäthanolamin <SEP> Blechoberfläche <SEP> Blechoberflächen
<tb> 0, <SEP> 80/0 <SEP> Acetophosphonat
<tb> 15 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> braune <SEP> oxydische <SEP> braune <SEP> oxydische
<tb> 0,

   <SEP> 8% <SEP> Triäthanolamin <SEP> Blechoberfläche <SEP> Blechoberflächen
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Natrium-Gluconat
<tb> 
 Tabelle 2 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Lfd. <SEP> Nr. <SEP> Vorbehandlungslösung <SEP> Verfahren <SEP> A <SEP> Verfahren <SEP> B
<tb> 1 <SEP> 0, <SEP> 80/0 <SEP> NaOH <SEP> silberhelle <SEP> blanke <SEP> silberhelle <SEP> blanke
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Triäthanolamin <SEP> Blechoberflächen <SEP> Blechoberflächen
<tb> 2 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> silberhelle <SEP> blanke <SEP> silberhelle <SEP> blanke
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Triisopropanolamin <SEP> Blechoberflächen <SEP> Blechoberflächen
<tb> 3 <SEP> 0, <SEP> 80/0 <SEP> NaOH <SEP> silberhelle <SEP> blanke <SEP> silberhelle <SEP> blanke
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Polyalkanol <SEP> Blechoberflächen <SEP> Blechoberflächen
<tb> 4 <SEP> 0,

   <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> silberhelle <SEP> blanke <SEP> silberhelle <SEP> blanke
<tb> 0, <SEP> eo <SEP> Triäthanolamin <SEP> Blechoberflächen <SEP> Blechoberflächen
<tb> 1, <SEP> 0% <SEP> ÄDTA <SEP> (22, <SEP> tige <SEP> Lösung)
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 8% <SEP> NaOH <SEP> silberhelle <SEP> blanke <SEP> silberhelle <SEP> blanke
<tb> 0, <SEP> 8% <SEP> Triäthanolamin <SEP> Blechoberflächen <SEP> Blechoberflächen
<tb> 0, <SEP> 4% <SEP> Nitrilotriessigsäure
<tb> 
   PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Vorbehandlung von gebeizten Metalloberflächen vor dem Emaillieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloberflächen nach dem sauren Beizen mit Lösungen behandelt werden, die Alkanolamine mit mindestens 3 Alkanolgruppen im Molekül und Alkali enthalten.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit Lösungen erfolgt, die gleichzeitig Amino-polycarbonsäuren oder deren wasserlösliche Salze enthalten.

3. Verfahren anch den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Werkstücke vor der Vorbehandlung in an sich bekannter Weise durch ein alkalisches Zwischenbad geführt werden.