DE1446750A1 - Verfahren zum Verbessern der Benutzbarkeit von Metalloberflaechen - Google Patents

Verfahren zum Verbessern der Benutzbarkeit von Metalloberflaechen

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DE1446750A1
DE1446750A1 DE19601446750 DE1446750A DE1446750A1 DE 1446750 A1 DE1446750 A1 DE 1446750A1 DE 19601446750 DE19601446750 DE 19601446750 DE 1446750 A DE1446750 A DE 1446750A DE 1446750 A1 DE1446750 A1 DE 1446750A1
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Description

K 1232 FP-KU-bu 2.April I968
P IU 46 750.G
einger.: 17.12.60
Beschreibung
zur Anmeldung von
KALLE AKTIEIIGUSELLSCIIAFT Wiesbaden-Biebrich
für ein Patent auf
Verfahren zum Verbessern der Benetzbarkeit von Metalloberflächen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbessern der Benetzbarkeit von Metalloberflächen bein Aufbringen von Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen schichtbildender organischer Substanzen.
Die Beschichtung von Metalloberflächen, z.B. von Metallplatten,Blechbändern usw., mit organischen Stoffen bereitet dann Schwierigkeiten, wenn darauf bei der Herstellung Reste von Fett,öl,Schmutz oder Oxyden zurückbleiben. Diese Verunreinigungen erschweren ein nachfolgendes Beschichten dieser Materialien oft in erheblichem Maße. Zusätzliche Oberflächenbehandlungen waren daher bisher stets erforderlich.
UnteriaQen(Art711A«*2Nr.l
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Man hat bereite vorgeschlagen, durch Beizen in sauren oder alkalischen Bädern, durch Entfetten in Behältern ait organischen Lösungsmitteln oder durch eine mechanische Bearbeitung, wie Bürsten oder Sandstrahlen, eine reine Metalloberfläche zu schaffen; jedoch sind diese Maßnahaen sehr aufwendig, insbesondere ia kontinuierlichen,großtechnischen Betrieb, haben aeiat einen großen Bauabedarf und erfordern erhebliche Investitionen und Betriebskosten.
Gegenstand der Erfindung ist ein besonders einfach durchführbares Verfahren zua Verbessern der Benetzbarkeit von Metalloberflächen beim Aufbringen von Lösungen, Dispersionen oder Xaulsionen schichtbildender organischer Substanzen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß aan zwischen der zu beschichtenden Metalloberfläche und einer Gegenelektrode eine Spannung anlegt, wobei eich zwischen den Elektroden ein Lösungs- oder Dispergieraittel befindet, das von dea der aufzubringenden organischen Substanz verschieden sein kann, und anschließend ohne Stroa in bekannter Veiae beschichtet. Geaäft eiaea weiteren Merkaal der Erfindung kann das erwähnte Verfahren dahin abgeändert werden, daß aan bei einstufiger
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Arbeitsweise anstelle de« Lösungs- oder Dispergiermittels eine die schichtbildende organische Substanz enthaltende ftasung, Dispersion oder lmulsion zwischen dia Elektroden bringt. .
Dft« Verfahren geBüß der Erfindung ermöglicht ea, «it Fett, öl, Schmutz oder Oxyden verunreinigte Metalloberflächen ohne zusätzliche leinigung in vorteilhafter Veiae durch Behandlung «it Löaungen τοη organischen Verbindungen benetzbar su aachen und die
ObarflXchen damit gleichmäßig su beschichten. Bei
Metalloberflächen, die mit einer atärkeren Oxydschicht bedeckt sind· z.B. Aluminium mit einer BBhmitschicht oder alt einer durah Gleich- oder Weohselstrom in
LBaung erzeugten Oxydachicht, wird durch daa vorliegende Verfahren nicht nur die Benetsbarkeit, sondern auch die Absorption dieser Stoffe in den Poren der Oxyd· schicht verbessert.
AXs L0sungs- oder Dispergiermittel, die im vorliegenden Verfahren einzusetzen sind, eignen sich alle, die in Verbindung mit der betreffenden gel&n^n Substanz eine gewisse Mindestleitfähigkeit aufweisen. I ir sind vor «lisa Diagen Alkohole su nennen, besonders ein- und
sveibasische, wie Methanol, Xthanol, Propanol, Qlykol-
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monomethyläther, Glycerin und Dihydroxyhexamethylen. Auch Xther sind gut geeignet, beispielsweise Diäthyläther, Methyläthyläther, ebenso cyclische Xther wie Tetrahydrofuran, Dioxan, ebenso stickstoffhaltig« Lösungsmittel, besondere Dimethylformamid. Falls 41· organisch· Substanz, die auf eine metallisch· Oberfläche aufgebracht werden soll, sich nicht in geeigneter Weis· lösen läßt, ist es auch möglich, Emulsionen anzuwenden.
Als organische Substanzen, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, auf nicht vollständig reinen Netalloberflächen aufgebracht zu werden, seien genannt: alle organischen Substanzen, die bei der gewünschten Temperatur fest und für eine Schichtbildung generell geeignet sind und sich in eine Lösung oder Emulsion bringen lassen, vor allem aliphatisch· und aromatische Kohlenwasserstoffe, Nitroverbindungen, Amine, Ketone, mehrkernige Kohlenwasserstoffe, heterocyclische Verbindungen, Farbstoffe, Diazoverbindungen, besonders die lichtempfindlichen Diazoverbindungen. Auch thermoplastische und duroplastische Kunstharze sind geeignet, vorzugsweise Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyamide, Polyester wie Polyterephthalsäureglykolester, Maleinatharse,Ketonharze, Phenolhar-
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se usw.; Maturharze wie Kolophoniua und Schellack lassen sich ebenfalls ia erfindungsgeaäßen Verfahren gut verwenden.
Di· Ko»»«ntr*tion dar organiaehan Substanz im Löaunga-■ittal oder ia dar Kaulsion iat für dia Durchführung daa erfindungsgeaäßen Verfahrene nicht entscheidend; dabei iat jedoch zu beachten, daß beim beabaichtigten Auftrag einer bestiaaten Schichtdicke die anzuwendende Konzentration von der Viskosität der Löaung abhängig geaaoht werden aollte. Hohe Viakoaität läßt eine geringere Konzentration der Löaung zu, während geringe Viakoaität der Lösung die Anwendung einer höheren Konzentration Torteilhaft erscheinen läßt, da nach der Trennung dea ait der Löaung in Berührung gebrachten Metall« von der Löaung diese in einer ihrer Viakoaität entsprechenden Schichtdicke haften bleibt.
Für eine Behandlung aach dea vorliegenden Verfahren sind grundsätzlich alle Metalle geeignet. Beaondera günstige Ergebnisse laaaen aich jedoch beia linaats von lisen, Kupfer, Zink und Aluainiua erzielen. Auch Legierungen von Metallen lassen sich ait gutem Erfolg beschichten. Metallisch leitende Oberflächen,
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die auf nichtmetallische Träger aufgebracht sind und selbst nur Metallhaltig· Oberflächen, aof«rn ei· noch leitfähig sind, können nach vorliegendem Verfahren behandelt werden.
Die Form der Metallischen Oberflächen spielt im erfindungsgeaäßen Verfahren keine entscheidende Solle. Im allgeaeinen lassen sich Bänder,Platten,Drähte, Bohren besonders gut verwenden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich bevorzugt anwenden, falls die Oberflächen der zu beschichtenden Metalle mit ölen und Fetten verunreinigt sind und diese nach der Beschichtung in der Schicht deren eigenschaften nicht stören.
Für die Ausführung dos erfindungsgeäMßen Verfahrens sind in den meisten Fällen Spannungen unterhalb Volt ausreichend. Besondere gute Xrgebnisse lassen sich bei Anwendung von Spannungen zwischen 2 und Volt und bevorzugt zwischen 5 und 10 Volt erzielen; Wechsel- oder Gleichspannungen sind möglich. Die Höhe der angewandten Spannung spielt jedoch keine kritische Bolle, jedoch ist es zweckmäßig, die Spannung so zu wählen, daß die in Lösung befindlichen Sub-
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stanzen nicht zersetzt werden. Die angewandten Ströse können «ehr gering sein, da während der Beschichtung kein nennenswerter Ladungeaustausch stattfindet. So wird aan normalerweise mit Stromdichten in der Qröflen-
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Ordnung von 10 Aspire . ca auskommen; der Aufwand
für die elektrischen Einrichtungen wie Gleichrichter, Transformatoren usw. ist daher allgemein sehr gering.
Die eine den Stromdurchgang ermöglichende Elektrode ist das su beschichtende Metall; als Gegenelektrode ist eine beliebige Elektrode handelsüblicher und gebräuchlicher Art geeignet. Zur Erzielung eines besseren Stroadurchgangee können auch mehrere Gegenelektroden eingesetst werden. Wirtschaftlich besonders gute Ergebnisse nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden ersielt, wenn s.B. bei Vechselspannungen auch als Gegenelektrode ein zu beschichtender Träger verwendet wird. Hierbei werden beide als Elektroden dienen· de Platten in ihrer Benetzbarkeit verbessert. In diesem Falle bringt es Vorteile, die Beschichtungslösung in möglichst dünner Schicht zwischen den beiden Platten anzuwenden. Sehr günstige Ergebnisse werden erfindungsgemäß hierbei erhalten, wenn das Lösungsmittel oder die schichtbildende Flüssigkeit in einem porösen Material aufgesaugt zwischen die Elektroden gebracht wird.
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Die Figuren 1 und 2 dienen zur näheren Erläuterung dee Verfahrene.
Fig. 1 zeigt zwei Metallplatten 1, an denen «it Hilfe einer Spannungequelle 3 «ine Spannung angelegt ist. Zwischen diesen beiden Platten 1 beifindet sieh die Beschichtungelösung 2.
Daβ Verfahren gemäß der Erfindung kann auch kontinuierlich ausgeführt werden. Dieses wird in Fig. 2 gezeigt:
Ein Metallband k wird Über eine leolierrolle 5, die mit einer Metallauflage 6 und einer darüber befindliehen porösen isolierenden Schicht 7 versehen ist, der gezeichneten Laufrichtung geführt. Das LSsungs- oder Dispergiermittel oder die Beechichtungslb'eung werden mit Hilfe einer Antragewalz« 10 der porösen isolierenden und saugfähigen Schicht 7 laufend sugeführt. Die für die Beschichtung notwendige elektrische Spannung wird durch ein Element 8 zwischen der Isolierrolle 5 und der Kontaktrolle aus Metall 9 angelegt.
Im allgemeinen genügt eine kurzzeitige Sinwirkung des elektrischen Stromes, etwa 5-30 Sekunden, um den erfindungsgemäßen Effekt zu erzielen; jedoch let die Länge der Einwirkung für die Ausführbarkeit nicht kritisch, d.h. es kann je nach den jeweiligen
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Gegebenheiten und der Beschaffenheit der Lösung oder dee zu beschichtenden Netalls eine längere oder kürzere. Zeit des Stromdurchganges angewandt werden.
Die Metalloberflächen werden nach Abschalten der angelegten Spannung noch mit dem jetzt benetzenden und noch anhaftenden Lösungsmittel auf der Oberfläche mit der betreffenden Lösung in bekannter Weise ohne elektrischen Strom beschichtet. Dieses Vorgehen ist tor allem dann von Bedeutung, falls sich die aufzubringende organische Substanz entweder im Lösungsmittel schlecht lösen oder emulgieren läßt oder durch anzulegende elektrische Spannung der Gefahr ausgesetzt wird, zersetzt zu werden.
In ei»·1" Variation der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch unter ganz analogen wie vorher geschilderten Bedingungen zuerst statt des Lösungsmittels allein die Lösung eingesetzt werden.
Nach Beendigung der Einwirkung des Stromes wird in diesem Fall das Metall entfernt und die auf der Oberfläche befindliche, jetzt voll benetzende Lösung,gegebenenfalls nach Abschleudern eines Überschusses,in bekannter Weise getrocknet.
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Btiapiel 1
Zwei schlecht benetzbare Aluminiumplatten von je 500 cm Fläche und einer Oberfläche, die infolge von ölepuren gegenüber Dioxan nicht benetzbar war, wurden in Hethylglykol getaucht und an eine elektrische Qleichspannungsquelle angeschloasen. Hierauf wurde 20 Sekunden lang eine Spannung von 5 Volt angelegt, anschlieaaehd die Platten aus der Lö'aung genommen und noch in feuchtem Zuatand auf einer Zentrifuge mit einer Lösung von 0,1 % Bhodaain B und 2 % eines Harzes(mit Chloressigsäure umgesetzter Novolaktyp ) in bekannter Weise beschichtet. Die Platten zeigten sich jetzt sehr gut benetzbar, wodurch ein gleichmäßiger Auftrag der Lösung erzielt werden konnte.
Beispiel 2
Zwischen zwei Aluminiumplatten wurde Filtrierpapier mit einer Dicke von ca. 1,3 . 10 cm, das mit einer Lösung von 0,2 % Rhodanin B und 1 % Harz (mit Chloreesigsäure umgesetzter Novolaktyp) in Dioxan getränkt war, gelegt und die beiden Aluminiumplatten an ein· elektrische Gleichspannungsquelle angeschlossen. Hierauf wurde 30 Sekunden lang eine Spannung ron 5 Volt angelegt, anschließend die Platten abgenommen und die überschüssige Lösung mit Hilfe einer Schleuder entfernt und die Schicht getrocknet. Die Platten waren
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an allen Stellen der Oberfläche gleichmäßig beschichtet.
Wurde die Spannung bei einer Behandlung τοη Aluainiuaplatten in der oben beschriebenen Weise nicht eingesohaltet, ·ο haftete die Schicht nur an einzelnen Stellen.
Beispiel 3
Ie wurden *wei Aluminiuaplatten, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind, in gleicher Weise wie in diesen Beispiel behandelt. Anstelle von Dioxan wurde als Lösungsmittel Diaethylforaaaid benützt, das Tor der Anwendung des elektrischen Stroaes die Aluainiuaplatten nur •ehr wenig benetzte. Der de.alt erzielte Erfolg entsprach de« in Beispiel 1.
Beispiel k Zwischen swei Aluainiuaplatten mit einer Fische von
je 300 ca und einer Oberfläche, die infolge von Fettspuren gegenüber Kethylglykol nicht benetzbar war, wurde Filtrierpapier mit einer Dicke ron ca. 1,5 . 10~ ca, das Bit einer 1 % igen Lösung von 1-/Ct'-Methylbenzol-1 l-sulfonyl-)-ieino7-2-(1»n-Methoxy-phenylaBino-eulf onyl )· bensocteLnon-(1.O-diazid-(if) in Methylglykol getränkt
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war, gelegt und die beiden Aluminiumplatten an eine elektrische Uleichspannungsquelle angeschlossen. Sodann wurde 5 Sekunden lang eine Spannung von 8 Volt zwischen den beiden Platten angelegt, die Platten abgenommen und die jetzt vorzüglich benetzende und haftende Schicht der Lösung getrocknet.
Beispiel 5
Zwischen zwei Kupferplatten von geringer Dicke und einer Fläche von je 200 cm und mit einer leicht oxydierten Oberfläche wurde eine 2 SfcLge Lösung1* von 1-[(2' * . 4·. 5 '-Trimethylbenzol-1 ·-sulfonyl)-imine? -2-(Vkjhlorphenyl-amino-sulfonyl)-benzochinon-(1.4)-diazid-(4) in Methylglykol gebracht und an die beiden Netallplatten während 40 Sekunden eine Spannung von 8 Volt angelegt. Die Platten wurden anschließend herausgenommen, die ttberschUßige Lösung abgeschleudert und die jetzt gleichmäßig benetzende Schicht getrocknet.
Der gleiche Versuch wurde auch mit Platten aus Eisen und Zink mit sehr gutem Erfolg durchgeführt.
Beispiel 6 Ein Aluminiumband als die eine Elektrode und ein sieh
in einem Abstand von 1/2 cm davon befindendes Kupfer-
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drahtnetz al« die ander· llektrode wurden in eine Lösung, wie eie in Beiapiel 5 beschrieben ist, gebracht. VKhrend 10 Sekunden wurde sodann zwischen beiden Elektroden eine Spannung von 20 Volt angelegt. Nach Abschalten der Spannung zeigte das heraUagenouene Aluainiusband eine rollkoaaen befriedigende Benetzbarkeit Mit der erwähnten Lösung im Gegensatz zu der außerordentlich schlechten, durch Fettepuren bedingten Benetzbarkeit vor Anwendung des Verfahrens.
Beispiel 7
Xs wurde wie i« Beispiel k verfahren, nur bestand die zur Beschichtung eingesetzte Lösung aus 0,2 % Eosin und 5 % Qelatine in Wasser.
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Claims (2)

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1. Verfahren zu« Verbessern der Benetzbarkeit ron Metalloberflächen bein Aufbringen von Lösungen, Dispersionen oder laulsionen schichtbildender organischer Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß man zvischen der zu beschichtenden Metalloberfläche und einer Gegenelektrode eine Spannung anlegt, wobei sich zwischen den Elektroden ein Lösung·- oder Dispergiermittel befindet, das ron dem der aufzubringenden organischen Substanz rerschieden sein kann, und anschließend ohne Strom in bekannter Weise beschichtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dahin abgeändert, daß man bei einstufiger Arbeitsweise anstelle des Lösungs- oder Dispergiermittels eine die schichtbildende organische Substanz enthaltende Lösung, Dispersion oder Emulsion zwischen die Elektroden bringt,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch als Gegenelektrode ein zu beschichtender Träger verwendet wird.
4. ' Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel oder die schicht-
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bildend· Flüssigkeit in «in·· porösen Material auf gesaugt zwischen die Ilektrodea gebracht vird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0372634A1 (de) * 1988-12-02 1990-06-13 Thomassen & Drijver-Verblifa N.V. Methode zum Aktivieren einer Metalloberfläche

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EP0372634A1 (de) * 1988-12-02 1990-06-13 Thomassen & Drijver-Verblifa N.V. Methode zum Aktivieren einer Metalloberfläche

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