CZ405692A3 - Agent for phosphate coating of metals, particularly prior cataphoresis - Google Patents
Agent for phosphate coating of metals, particularly prior cataphoresis Download PDFInfo
- Publication number
- CZ405692A3 CZ405692A3 CS924056A CS405692A CZ405692A3 CZ 405692 A3 CZ405692 A3 CZ 405692A3 CS 924056 A CS924056 A CS 924056A CS 405692 A CS405692 A CS 405692A CZ 405692 A3 CZ405692 A3 CZ 405692A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- ions
- acid
- metals
- cataphoresis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
I 1 Prostředek pro fosfátování kovů, Oblast techniky iejrÍéna před kataforézou
Vynález se týká prostředku pro fosfátováni—povi-chu-ko-1 vů, zejména pro úpravu před kataforetickým nanášením nátěrových hmot.
Dosavadní stav techniky
Pro vytvoření fosfátové vrstvy na kovovém povrchu se nejčastěji používají kyselé roztoky fosforečnanu zinečnatého nebo manganatého, které tvoří při aplikaci na kovovém povrchu konverzní vrstvu s typickou jeh 1. i cov i tou strukturou mikroskopických rozměrů. Tato vrstva příznivě ovlivňuje přilnavost nátěrových hmot běžného typu. V poslední době bylo zjištěno, že pro zlepšení přilnavosti a tedy i k prodloužení životnosti kataforetických nátěrových hmot jsou mnohem vhodnější 3-kationtové fosfatizační prostředky, které při aplikaci na kovovém' povrchu vytvářejí konverzní povlaky s mikroskopickou strukturou hrudkovitého charakteru. Tyto vrstvy jsou mnohem kompaktnější a zajišťují tak při nižší hmotnosti vyšší korozní odolnost nátěrového systému. Součástí těchto prostředků jsou kyselina fluorovodíková, fluoro-křemičitá nebo nitrobenzensulfonová, což jsou látky z hlediska ekologického nežádoucí a navíc i z hlediska bezpečnosti práce závadné.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody/ týkajíci se ekologické zátěže prostředí a bezpečnosti a hygieny práce,zmenšuje prostředek dle vynálezu pro fosfátování kovů, zejména před kataforézou, jehož podstata spočívá v tom, že hmotnostně sestává z 0,14 až 1,81 % hmot. fosforečnanových iontů, 0,009 až 1,00 % hmot. dusičnanových iontů, 0,009 až 0,19 % hmot. zinečnatých ion- 2 tů, 0,009 až 0,20 % hmot. manganatých iontu, 0,009 až 0,10 % hmot. nikelnatých iontů, 0,003 až 0,10 % hmot. fluoridu sodného, 0,003 až 0,05 % hmot. kysel iny bori té, 0,0001 až 0,03 % hmot. dusitanů alkalických kovů, 0,0001 až 0,04 % hmot. organických hydroxjrkyselin a 96,48 až 99,187 % hmot. vody, vše vztaženo na pracovní koncentraci prostředku.
Jako vhodná organická hydroxjřkyse l i na se používá kyselina citrónová nebo vinná.
Bylo zjištěno, že k vytvoření fosfátové vrstvy požadované kvality není nutno použít přímo fluorovodíkovou nebo fluorokřemiči tou kyselinu, ale že stejně kvalitního povlaku lze dosáhnout kombinací méně nebezpečné látky t.j. fluoridu sodného s kyselinou boritou a organickými hydrox^kyse1inami, například kyselinou citrónovou nebo vinnou. Vzhledem k tomuto složení je prostředek dle vynálezu z hledisku ekologického méně závadný než dosud známé a vyráběné prostředky pro fosfátování kovů.
Prostředek se aplikuje ponorem nebo postřikem při teplotě 47 až 52 °C při expoziční době 1 až 7 minut. Během procesu se vytváří na upravovaném povrchu kovu šedá, velmi jemná fosfátová vrstva s typickou mikroskopickou hrudkovitou strukturou s vysokou korozní odolností. Svými vlastnostmi je tato konverzní vrstva vhodná nejen pro běžné nátěrové hmoty, ale zejména jako předúprava před kataforetické nátěrové hmoty, neboť vykazuje velmi dobrou odolnost proti rozpouštění při kataforetickém nanášení nátěrových hmot.
Průmyslově se prostředek vyrábí ve třech koncentrovaných dílech rozpouštěním a homogenizací jednotlivých-surovin, při čemž 1. díl je zdrojem fosforečnanových iontů, dusičnanových iontů, iontů zinku, manganu a niklu a organické hydroxikyseliny, 2. díl je zdrojem fluoridu sodného a kyseliny borité a 3. díl je dusitan sodný. Všechny díly se těsně před použitím smíchají a naředí vodou, a to zpravidla podle vzorce: K1 : K2 : K3 : H2° = 1 : 0.013 : 0,0025 : 16,2 kde Kj značí hmotnostní podíl 1. dílu, značí hmotnostní 3 podíl 2. dílu, K3 značí hmotnostní podíl 3. dílu a F^O je hmotnostní podíl vody. Před prvním fosfátováním se obvykle snižuje celková kyselost pracovního roztoku přídavkem 2 g hydroxidu sodného na 1 litr pracovního roztoku. Předmět vynálezu je objasněn dále uvedenými příklady. Příklady provedení vynálezu Příklad 1
Prostředek byl smíchán ze 45 ml dílu 1, obsahujícího 304 g/1 kyseliny fosforečné termické, 53,7 g/l kyseliny dusičné 63%-ní, 48,3 g/l uhličitanu manganutého, 44,4 g/l zinkové běloby, 18,0 g/l uhličitanu nikelnatého a 1 g/l kyseliny citrónové, dáLe z 0,75 g dílu 2, obsahujícího 70 % hmot. fluoridu sodného a 30 % hmot. kyseliny borité a konečně z 0,14 g dílu 3, tvořeného dušitanfl^sodn í»* a by 1 doplněn vodou na pracovní objem 1000 ml. Sestávul z 1,01 % hmot. fosforečnanových iontů, 0,15 % hmot. dus ičnunových iontů, 0,104 % hmot. manganatých iontů, 0,16 % hmot. zineč-natých iontů, 0,04 % hmot. nikelnatých iontů, 0,0045 % hmot. kyseliny citrónové, 0,052 % hmot. fluoridu sodného, 0,022 % hmot. kyseliny borité, 0,014 % hmot, dusitanu sodného a 98,44 % hmot vody.
Prostředek byl aplikován na ocelový povrch po odmaštění a oplachu vodou postřikem při teplotě 48 °C po dobu 1,5 minuty. Výsledná fosfátová vrstva byla šedá, jemná, s mikroskopickou hrudkovitou strukturou, která zlepšila přilnavost kataforetické nátěrové hmoty až o 90 % oproti běžným typům fosfátovacích prostředků. Příklad 2
Prostředek byl smíchán ze 45 mí dílu 1, obsahujícího 349,2 g/l kyseliny fosforečné termické, 64,4 g/l kyseliny dusičné 63%-ní, 49,2 g/l uhličitanu mangantého, 38,8 g/l zinkové běloby, 15,7 g/l uhličitanu nikelnatého, 0,9 g/l 4 kyseliny vinné, dále z 0,75 g dílu 2, obsahujícího 70 % hmot. fluoridu sodného a 30 % hmot. kyseliny borité a konečně z 0,16 g dílu 3, tvořeného dusitanem sodným. Prostředek byl doplěn vodou na pracovní objem 1000 ml. Sestával z 1,16 % hmot. fosforečnanových iontů, 0,18 % hmot. dusičnanových iontů, 0,106 % hmot. manganatých iontů, 0,14 % hmot. zineč-natých iontů, 0,035 % hmot. nikelnatých iontů, 0.004 % hmot. kyseliny vinné, 0,052 % hmot. fluoridu sodného, 0,022 % hmot. kyseliny borité, 0,016 % hmot. dusitanu sodného a 98,28 % hmot. vody.
Prostředek byl aplikován na pozinkovanou ocel po odmaštění a oplachu vodou ponorem při teplotě 50 °C po dobu 5 minut. Výsledná fosfátová vrstva je šedá, jemná, s mikroskopickou hrudkovitou strukturou, která zlepšuje přilnavost kataforetické nátěrové hmoty až o 90 % oproti běžným typům fosfάtovacích prostředků.
Průmyslová využitelnost
Prostředek pro fosfátování kovů je využitelný především v automobilovém, ale i ve strojírenském a spotřebním průmyslu. Vynález je využitelný v chemickém průmyslu při výrobě fosfatizačních prostředků.
I1 Metal phosphating agent, prior art cataphoresis
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phosphatizing agent, particularly for the treatment prior to the cataphoretic coating.
Background Art
For the formation of a phosphate layer on a metal surface, acidic solutions of zinc phosphate or manganese phosphate are most commonly used which, when applied to a metal surface, form a conversion layer with a typical microscopic structure. This layer positively affects the adhesion of conventional paints. Recently, it has been found that 3-cationic phosphatizing agents which, when applied to a metal surface, produce conversion coatings with a microscopic clump-like texture, are more suitable for improving adhesion and thus extending the life of cataphoretic coatings. These layers are much more compact, providing a higher corrosion resistance of the coating system at lower weight. These products include hydrofluoric acid, fluorosilicic acid or nitrobenzene sulphonic acid, which are environmentally undesirable and, moreover, unsafe.
SUMMARY OF THE INVENTION
The above-mentioned drawbacks (relating to the environmental burden and safety and hygiene of the work) reduce the composition of the invention for the metal phosphating, especially before cataphoresis, which consists in a weight of 0.14 to 1.81% by weight. % phosphate ions, 0.009 to 1.00 wt. % nitrate ions, 0.009 to 0.19 wt. zinc ions, 0.009 to 0.20 wt. % of manganese ions, 0.009 to 0.10 wt. % of nickel ions, 0.003 to 0.10 wt. sodium fluoride, 0.003 to 0.05 wt. boric acid, 0.0001 to 0.03 wt. alkali metal nitrites, 0.0001 to 0.04 wt. % organic hydroxyl acids and 96.48 to 99.187 wt. water, all based on the working concentration of the composition.
Citric acid or tartaric acid is used as a suitable organic hydroxyalkyl.
It has been found that it is not necessary to use hydrofluoric acid or fluorosilicic acid directly to form the desired quality phosphate layer, but that the same quality coating can be achieved by combining a less dangerous substance, ie sodium fluoride with boric acid and organic hydroxides such as citric acid or tartaric acid. In view of this composition, the composition of the invention is less harmful from an ecological point of view than previously known and manufactured metal phosphating compositions.
The composition is applied by immersion or spraying at a temperature of 47 to 52 ° C at an exposure time of 1 to 7 minutes. During the process, a gray, very fine phosphate layer with a typical microscopic lumpy structure with high corrosion resistance is formed on the treated metal surface. Due to its properties, this conversion layer is suitable not only for common paints, but especially as a pre-treatment for cataphoretic paints, as it has a very good dissolution resistance in cataphoretic coating.
The product is produced in three concentrated parts by dissolving and homogenizing the individual raw materials, the first part being the source of phosphate ions, nitrate ions, zinc ions, manganese and nickel and organic hydroxycin, the second part being the source of sodium fluoride and boric acid and 3 the part is sodium nitrite. All parts are mixed and diluted with water just before use, usually as follows: K1: K2: K3: H2 ° = 1: 0.013: 0.0025: 16.2 where K i is the weight fraction of 1 part, denotes 3 parts by weight Part 2, K 3 is the weight fraction of part 3 and F 3 is the weight fraction of water. Typically, before the first phosphating, the total acidity of the working solution is reduced by adding 2 g of sodium hydroxide per liter of working solution. The invention is illustrated by the following examples. EXAMPLES Example 1
The composition was mixed from 45 ml of part 1 containing 304 g / l of phosphoric acid thermal, 53.7 g / l of nitric acid 63%, 48.3 g / l of manganese carbonate, 44.4 g / l of zinc white, 18 , 0 g / l of nickel carbonate and 1 g / l of citric acid, further from 0.75 g of part 2, containing 70 wt. % sodium fluoride and 30 wt. boric acid, and finally from 0.14 g of part 3, made up of dibasic sodium bicarbonate, and water was added to a working volume of 1000 ml. It consisted of 1.01 wt. % phosphate ions, 0.15 wt. nitrogen ions, 0.104 wt. % of manganese ions, 0.16 wt. % zinc ions, 0.04 wt. % nickel ions, 0.0045 wt. % citric acid, 0.052 wt. sodium fluoride, 0.022 wt. boric acid, 0.014 wt%, sodium nitrite and 98.44 wt% water.
The composition was applied to the steel surface after degreasing and rinsing with water at 48 ° C for 1.5 minutes. The resulting phosphate layer was gray, fine, microscopically lumpy, which improved the adhesion of the cataphoretic coating by up to 90% over conventional types of phosphating agents. Example 2
The composition was mixed from 45 μm 1 containing 349.2 g / l thermal phosphoric acid, 64.4 g / l 63% nitric acid, 49.2 g / l manganese carbonate, 38.8 g / l zinc white. 15.7 g / l of nickel carbonate, 0.9 g / l of tartaric acid, further from 0.75 g of part 2 containing 70% by weight of tartaric acid; % sodium fluoride and 30 wt. boric acid and finally from 0.16 g of sodium nitrite 3. The composition was made up to a working volume of 1000 ml with water. It consisted of 1.16 wt. % phosphate ions, 0.18 wt. % nitrate ions, 0.106 wt. % of manganese ions, 0.14 wt. % zinc ions, 0.035 wt. % nickel ions, 0.004 wt. % tartaric acid, 0.052 wt. sodium fluoride, 0.022 wt. boric acid, 0.016 wt. sodium nitrite and 98.28 wt. water.
The composition was applied to galvanized steel after degreasing and rinsing with water at 50 ° C for 5 minutes. The resulting phosphate layer is gray, fine, microscopically lumpy, which improves the adhesion of the cataphoretic coating by up to 90% over conventional types of phosphating agents.
Industrial usability
The metal phosphating agent can be used primarily in the automotive industry, but also in the engineering and consumer industries. The invention is applicable in the chemical industry for the production of phosphatizing agents.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS924056 CZ279329B6 (en) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | Agent for phosphate coating of metals, particularly prior cataphoresis |
| SK405692A SK405692A3 (en) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | Agent for parkerization of metals mainly before cataphoresis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS924056 CZ279329B6 (en) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | Agent for phosphate coating of metals, particularly prior cataphoresis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ405692A3 true CZ405692A3 (en) | 1995-04-12 |
| CZ279329B6 CZ279329B6 (en) | 1995-04-12 |
Family
ID=5382439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS924056 CZ279329B6 (en) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | Agent for phosphate coating of metals, particularly prior cataphoresis |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ279329B6 (en) |
| SK (1) | SK405692A3 (en) |
-
1992
- 1992-12-31 CZ CS924056 patent/CZ279329B6/en unknown
- 1992-12-31 SK SK405692A patent/SK405692A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK405692A3 (en) | 1995-02-08 |
| CZ279329B6 (en) | 1995-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100250366B1 (en) | Acid aqueous compositions and concentration in order to make zinc phosphate coating on the meal plate | |
| JP4276542B2 (en) | Post-processing of metal-coated substrates | |
| AU697424B2 (en) | A phosphating process with a metal-containing after-rinse | |
| EP1585848B1 (en) | Pretreatment for aluminum and aluminum alloys | |
| CA2373996C (en) | Process and solution for providing a conversion coating on a metallic surface i | |
| KR100347405B1 (en) | No-rinse phosphatising process | |
| CA1333147C (en) | Process of phosphating steel and/or galvanized steel before painting | |
| CA2632720A1 (en) | Wet on wet method and chrome-free acidic solution for the corrosion control treatment of steel surfaces | |
| PL166676B1 (en) | Method of phosphate treating metal surfaces | |
| KR100327287B1 (en) | Nickel-free phosphatization process | |
| CZ2001409A3 (en) | Method for the pretreatment of surfaces | |
| US4600447A (en) | After-passivation of phosphated metal surfaces | |
| ES8403530A1 (en) | Composition and process for treating steel | |
| KR890001036B1 (en) | Zinc phosphate conversion coating composition | |
| US4622078A (en) | Process for the zinc/calcium phosphatizing of metal surfaces at low treatment temperatures | |
| AU720551B2 (en) | Aqueous solution and process for phosphatizing metallic surfaces | |
| FI77268C (en) | Useful compound or compounds as accelerating and coating-burning component in phosphating solutions. | |
| US4490185A (en) | Phosphating solutions and process | |
| US2471908A (en) | Method of and material for preparing surfaces of ferriferous metals for the reception of a siccative finishing coat | |
| US3338755A (en) | Production of phosphate coatings on metals | |
| CA1206852A (en) | Process and composition for phosphating metal surfaces | |
| US6379474B1 (en) | Phosphating method accelerated by N-oxides | |
| KR890003586B1 (en) | Phosphating processes and compositions | |
| KR19990087077A (en) | Zinc-phosphatizing method using low concentration of nickel and / or cobalt | |
| SK112598A3 (en) | Zinc phosphatizing with low quantity of copper and manganese |