DE1521884A1 - Verfahren zum Aufbringen eines amorphen Phosphatueberzuges auf Oberflaechen von Stahl,Zink oder Aluminium - Google Patents
Verfahren zum Aufbringen eines amorphen Phosphatueberzuges auf Oberflaechen von Stahl,Zink oder AluminiumInfo
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- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
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Description
METALLGESELLSCHAFI Frankfurt (Main), 6. Sept. 1966
DrBr/BWi AKT IENGESELLSGHAi1T
("Frankfurt (Main)
prov. Ur. 4820
prov. Ur. 4820
Verfahren zum Aufbringen eines amorphen Phosphatüberzuges auf Oberflächen von Stahl, Zink oder Aluminium
Es ist bekannt, daß die auf Metallen mittels Lösungen der sogenannten "nichtschichtbildenden" Phosphate aufgebrachten
Überzüge zur Vorbehandlung vor der Lackierung besonders vorteilhaft sind. Infolge des amorphen Charakters der Überzüge
kann die Oberfläche nach der Lackierung einer Formveränderung unterworfen werden, ohne daß der Lackfilm reißt.
In vielen Betrieben werden nun die verschiedensten Gegenstände vor der Lackierung phosphatiert, und die Metalle, aus denen
die Gegenstände hergestellt sind, sind häufig nicht die gleichen. Beispielsweise kann für einen Behälter aus Stahl
oder verzinktem Stahl ein Deckel aus Aluminium vorgesehen sein. Es ist natürlich erwünscht, eine bestimmte Anzahl
derartiger Behälter und auch die entsprechende Anzahl der Deckel mittels einer einzigen Überzugslösung zu beschichten.
Es kommt auch vor, daß Gegenstände phosphatiert werden sollen, die zusammengesetzt und aue mehr als eine» Metall gemacht
sind. Beispielsweise finden sich bei Spielzeug, dae lackiert
werden soll, häufig Oberflächen aus Stahl und Aluminium.
909843/UQ9 - 2 -1
Ee sind zwar Lösungen bekannt, mit denen man Stahl oder Zink
oder beide gemeinsam mit einem amorphen Überzug versehen kann. Es sind auch lösungen bekannt, mit denen man auf Aluminium
einen amorphen Überzug aufbringen kann. Bisher ist aber kein Verfahren bekannt, welches man ohne Veränderung der Behandlungslösung
bei Stahl, Zink und Aluminium zum Aufbringen eines amorphen Überzuges, der eine beträchtliche Formveränderung
der lackierten Oberflächen gestattet, anwenden kann. Durch die Erfindung wird diesem Hangel abgeholfen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um gleichzeitig oder nacheinander auf Oberflächen von Stahl, Zink oder Aluminium
einen amorphen Phosphatüberzug aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer wäßrigen sauren Lösung,
die primäres Ammoniumphosphat, Fluorid und als Beschleuniger eine lösliche Molybdän- oder Wolfram-Verbindung enthält und
frei von Alkalimetallionen ist, in Berührung gebracht werden.
Vorzugsweise wird als Beschleuniger Ammoniummolybdat verwevndet.
Das Pluorid wird als Lieferant von Pluoridionen benötigt. Vorzugsweise werden sie insgesamt als einfaches Pluorid
zugesetzt, beispielsweise als Ammoniumfluorid oder Ammoniumbifluorid.
Sie können jedoch auch insgesamt oder zum Teil als komplexes Pluorid, beispielsweise als Ammoniumfluoborat oder
Ammoniumsilikofluorid zugegeben werden. Die Anwesenheit von etwas
einfachem Pluorid ist jedoch stets erwünscht.
909843/U09 - 3 -
Es ist wichtig, daß die Lösung frei von Alkalimetallionen gehalten
wird, da diese eine Ausfällung von unlöslichen komplexen Alkalimetallaluminiumfluoriden auf Aluminiumoberflächen verursachen
würden. Größere Mengen von anderen Metallkationen sollten auch vermieden werden. Geringe Mengen an Zink, Eisen oder
Aluminium, die aus den behandelten Oberflächen herausgelöst werden, haben jedoch keine nachteiligen Wirkungen.
Die oben angegebenen Komponenten sind in der Lösung erforderlich zur Schichtbildung. Die Lösung kann auch freie Phosphorsäure
enthalten, Wenn es erwünscht ist, kann sie auch zusätzlich ein geeignetes Reinigungsmittel enthalten, so daß die Reinigung
der Oberflächen zusammen mit der Aufbringung des Überzuges vorgenommen werden kann. Geeignete Reinigungsmittel sind nichtionogene
oberflächenaktive Stoffe oder emulgierte organische Lösungsmittel oder Gemisch hiervon, wie sie beispielsweise
in der britischen Patentschrift 985 925 beschrieben sind.
Zweckmäßigerweise enthalten die zur Überzugsbildung verwendeten Lösungen 5 bis 50 g/l primäres Ammoniumphosphat (HH.HpPO-),
0,02 bis 10 g/l Ammoniumfluorid (UH4P), 0,05 bis 10 g/l
Beschleuniger und 0 bis 5 g/l Phosphorsäure (H,P0>).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem weiten Temperaturbereich
durchgeführt werden, beispielsweise von 15 bis 820O. Der pH-Wert der Überzugslösung kann zwischen 2,5 bis 6,0 betragen.
Vorzugsweise liegt der pH-Wert jedoch im Bereich von 5 bis 5.
909843/U09
Die besten Ergebnisse werden mit pH-Werten von 3,5 bis 4 erhalten. Die Überzüge werden im Spritzen in etwa 10 Sek.
bis 2 Hin. ausgebildet oder im Tauchen in 1 bis 5 Hin.
Es wurde eine Lösung hergestellt, die 12 g/l primäres
Ammoniumphosphat, 3 g/l Ammoniumfluorid, 3 g/l Phosphor-•
säure und 1 g/l Ammoniummolybdat ((HH.)5Mo7Op,.4HpO) enthielt.
In diese Lösung wurden bei 710C Bleche aus Stahl,
aus handelsüblichem Reinaluminium und feuerverzinktem Stahl
w 3 Hin. lang eingetaucht. Die auf diese Weise behandelten
Bleche sowie entsprechendeunbehalndelte Bleche wurden mit
einem Vinyllack in einer Naßfilmdicke von 0,081 mm versehen und dann 2 1/2 Hin. bei 2200C im Ofen erhitzt. Die Bleche
wurden dann dem Erichsen-Test unterworfen. Hierbei wurden
in den Lack 100 Quadrate mit je 10 mm Seitenlänge eingeritzt.
Dieses Gebiet wurde dann einer 8 mm tiefen Eindrückung bei den Stahl- und Aluminiumblechen unterworfen und einer
3 mm tiefen Eindrückung bei den Zinkblechen. Die Haftfestigkeit
. des Lackes wurde bestimmt durch die Anzahl der nach der
Eintiefung auf den Blechen verbliebenen Lackquadrate. Es
wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Art der Oberfläche | f> Haftfestigkeit |
behandelter Stahl | 100 |
unbehandelter Stahl | O |
behandeltes Aluminium | 95 |
unbehandeltes Aluminium | 10 |
behandeltes Zink 909843/1409 95
unbehandeltes Zink 35
In der in dem vorliegenden Beispiel angegebenen Lösung kann das Ammoniummolybdat durch 1 g/l Ammoniumwolframat ((NH.)^q ·
W^gO/i-] ·5Η20) ersetzt werden.
Patentansprüche - - 6 -
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Claims (4)
1. Verfahren, um gleichzeitig oder nacheinander auf Oberflächen
von Stahl, Zink oder Aluminium einen amorphen Phosphatüberzug aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberflächen mit einer wäßrigen sauren Lösung, die primäres Ammoniumphosphat, Fluorid und als Beschleuniger
eine lösliche Molybdän- oder Wolfram-Verbindung, vorzugsweise
Ammoniummolybdat, enthält und frei von Alkalimetallionen ist, in Berührung gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Lösung, die ein einfaches Pluorid
enthält, in Berührung gebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Lösung, die ein nichtionogenes
oberflächenaktives Mittel und/oder ein emulgiertes organisches
Lösungsmittel enthält, in Berührung gebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Lösung, die 5 bis 50 g/l
primäres Ammoniumphosphat, 0,02 bis 10 g/l Ammoniumfluorid,
0,05 bis 10 g/l Beschleuniger und 0 bis 5 g/l Phosphorsäure
enthält, in Berührung gebracht werden.
903843/ U09
BAD ORIGINAL
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