DE1521907B2 - Verfahren zur oberflaechenbehandlung von metallblechen mit einer chromsaeure enthaltenden kunstharzdispersion - Google Patents

Verfahren zur oberflaechenbehandlung von metallblechen mit einer chromsaeure enthaltenden kunstharzdispersion

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DE1521907B2 DE1966N0028584 DEN0028584A DE1521907B2 DE 1521907 B2 DE1521907 B2 DE 1521907B2 DE 1966N0028584 DE1966N0028584 DE 1966N0028584 DE N0028584 A DEN0028584 A DE N0028584A DE 1521907 B2 DE1521907 B2 DE 1521907B2
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Description

-COOH. =C-
-C=, -CONH,
oder
-CONHCH1OH
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallblechen durch Aufbringen einer wäßrigen, polarisierende Gruppen enthaltenden Kunstharzdispersion, die Chromsäure sowie Mittel für die Reduktion des sechswertigen Chroms zu dreiwertigem Chrom enthält, und Aushärten der aufgebrachten Beschichtung durch Erhitzen.
Die Oberflächenbehandlung von Metallblechen wurde bis jetzt mittels Kunstharz-Emulsionen, Chromat- oder Phosphatlösungen und dergleichen durchgeführt.
Beträchtliche Fehler und Nachteile haben sich bei der Verwendung vorgenannter oberflächenbehandelter Metallbleche herausgestellt, die ein ungenügendes Haften der unteren auf der Oberfläche aufgetragenen Schicht an den Decküberzügen, wie Anstriche und ähnliche Schutzüberzüge, aufweisen; auch die Antikorrosionseigenschaften und die Verarbeitbarkeit derartiger Bleche sind ungenügend.
Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallen durch Aufbringen einer wäßrigen, polarisierenden Gruppen enthaltenden Kunstharzdispersion sind bereits bekannt.
So wird z.B. in der FR-PS 12 95 687 ein Verfahren beschrieben, bei dem die Metalloberfläche mit einer Behandlungsflüssigkeit behandelt wird, welche aus einer synthetischen Harzemulsion und einer wasserlöslichen anorganischen Verbindung wie Chromsäure bzw. Phosphorsäure, besteht. Die bei diesem bekannten
•5
modifizierten Kunstharzes auf Basis Butadien-Styrol, Butadien-Acrylnitril oder Vinylidenchlorid auf die Bleche aufgetragen wird und die Beschichtung bei einer Temperatur zwischen 260 und 700° C kurze Zeit ausgehärtet wird, wobei das sechswertige Chrom zu 96 bis 100% in dreiwertiges umgewandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung bei Temperaturen von 260 bis 330°C ausgehärtet wird.
35 Verfahren erhaltenen Filme sind aber relativ matt und in ihren Beschichtungseigenschaften nicht vollständig zufriedenstellend.
Gegenstand derGB-PS 9 47 315 ist ein Verfahren, bei dem eine Metallplatte mit einer wäßrigen Dispersion behandelt wird, welche (a) ein wasserlösliches Dichromat eines Metalls mit einer größeren Valenz als 1, (b) ein damit verträgliches Reduktionsmittel und (c ein Pigment enthält. Die Platte wird sodann auf erhöhte Temperaturen erhitzt.
In der US-PS 31 23 505 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Metalle mit einer wäßrigen Lösung behandelt werden, die sechswertiges Chrom, eine polymere Verbindung und eine alkalische Substanz enthält.
Aus der OE-PS 2 51 371 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem ein Mittel auf die Metalloberflächen aufgetrocknet wird, das neben polarisierende Gruppen enthaltendem Harz sechswertiges Chrom enthält. Die hierdurch erzielte Oberflächenbehandlung ist aber ebenfalls nicht vollständig zufriedenstellend.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Stahlblechen zur Verfügung zu stellen, die ein höheres Haftvermögen an Dekorationsüberzügen und an Schutz- oder Deckanstrichen aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der oben beschriebenen Art dadurch gelöst, daß eine zudem Phosphorsäure enthaltende Dispersion eines mit den polarisierenden Gruppen
—COOH, =C-
-C=, —CONH,
oder
—CONHCH7OH
modifizierten Kunstharzes auf Basis Butadien-Styrol, Butadien-Acrylnitril oder Vinylidenchlorid auf die Bleche aufgetragen wird und die Beschichtung bei einer Temperatur zwischen 260 und 700° C kurze Zeit ausgehärtet wird, wobei das sechswertige Chrom zu 96 bis 100% in dreiwertiges umgewandelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit spezielle Kunstharze zusammen mit speziellen polarisierenden Radikalen verwendet, welche in den oben beschriebenen Druckschriften nicht genannt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist allgemein für Metallbleche und ähnliche Produkte anwendbar. Insbesondere ist es für mit Zink plattierte Bleche und Bleche aus unlegiertem Stahl geeignet.
Vorzugsweise wird die polarisierende Gruppe, beispielsweise eine COOH-Gruppe, im Hauptbestandteil der Behandlungsflüssigkeit durch Zusatz einer Maleinsäure- oder Acrylsäureverbindung, welche sowohl das Vinylradikal wie auch das Carboxylradikal enthält, in das Kunstharz eingeführt, wobei anschließend das Gemisch einer Mischpolymerisation unterworfen wird.
Obwohl der genaue Reaktionsvorgang der eingeführten polarisierenden Gruppen in der Bildung von organischen und/oder anorganischen komplexen Verbindungen im Oberflächenschutzanstrich auf den Stahlblechen noch nicht ganz geklärt ist, geht doch aus Tabelle I hervor, daß ein beachtliches Haftvermögen des Schutzfilmes auf den Blechen erreicht werden kann.
Beispiel 1
Im folgenden wird eine allgemein anwendbare Beschichtungsflüssigkeit beschrieben.
Weißblech für Konservendosen kann mit der Beschichtungsflüssigkeit', die mit zwei- bis sechsfacher Menge Wasser verdünnt wird, behandelt werden. Die Beschichtungsflüssigkeit besteht aus einem Gemisch von Flüssigkeit (A) und Flüssigkeit (B). Die Flüssigkeit (A) besteht au- einer Emulsion von Kunstharz-Flüssigkeit (I), aus einem flüssigen Dispergiermittel-Flüssigkeit (II), und einer Reduktionslösung — Flüssigkeit (III).
Die Flüssigkeit (B) besteht aus den Flüssigkeiten (IV) und (V).
Zubereitung der Flüssigkeit (A)
40 bis 60% (jeweils Gew.-%) carboxylierter Butadien-Styrol-Kunstharz und 40 bis 60% Wasser, dem eine kleine Menge eines bekannten Dispergiermittels, wie Polyoxyäthylenoctylphenoläther zugefügt wurde, wurden gründlich unter Rühren vermischt, um eine gleichmäßig verteilte Dispersion oder Flüssigkeit (I) zu erreichen.
Andererseits werden 10 bis 30% Polyoxyäthylenoctylphenoläther als Dispergiermittel mit 0,1% 37%igem Formol und 69,9 bis 89,9% Wasser gründlich miteinander vermischt, um eine DispergieHösung oder -flüssigkeit (II) zu bilden. Anschließend wird 50% Hirsegallerte als Reduktionsmittel mit 50% Wasser unter Rühren vermischt, wobei die Flüssigkeit (III) erhalten wird.
Vorgenannte drei Flüssigkeiten (I), (II) und (III) werden zusammen mit einem Verhältnis von 60 bis 80% : 10 bis 20% : 10 bis 20% unter kräftigem Rühren zum Erhalt der Flüssigkeit (A) vermischt.
Zubereitung der Flüssigkeit (B)
20 bis 40% CrO3, 10 bis 30% ZnO (als Puffer- oder Stellungsmittel) und 50% Wasser werden gründlich miteinander unter kräftigem Rühren zum Erhalt der Flüssigkeit (IV) vermischt. Anschließend werden 80 bis 90%, vorzugsweise 85%, technische H3PO4 und 10 bis 20%, vorzugsweise 15%, Wasser gründlich zur Bildung der Flüssigkeit (V) vermischt. Darauf werden die Flüssigkeiten (IV) und (V) im Verhältnis von 70 bis 90% : 10 bis 30% gut vermischt.
Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit
Die Flüssigkeiten (A) und (B) werden in einem
Verhältnis von 20 bis 40%, vorzugsweise 30%, und 10 bis 30%, vorzugsweise 20%, mit 50% Wasser unter kräftigem Rühren zum Erhalt einer homogenen gebrauchsfertigen Dispersion vermischt.
Behandlung der Stahlbänder
Anschließend werden Metallbänder, vorzugsweise blanke oder verzinkte Stahlbänder, nach den bekannten Verfahren in die Flüssigkeit getaucht, so daß sich die Bleche mit einer Schicht von 3 bis 7 g/m2 Blech (im eingebrannten Zustand) bedecken; darauf werden sie kurze Zeit, vorzugsweise 2 bis 3 min lang, bei einer Temperatur von 260 bis 330° C ausgehärtet (Temperatur gemessen auf dem überzogenen ausgehärteten Blech).
Auf diese Weise bildet sich ein dauerhafter, gut haftender Schutzfilm auf beiden Blechflächen.
Danach werden die so behandelten Bleche auf die gewünschten Maße gestanzt und mit einem Decküberzug, einem ornamentalen Anstrich oder einem Schutzanstrich versehen. Die erfindungsgemäß überzogenen Bleche wurden im Vergleich mit Blechen, die mit Anstrichmitteln auf Basis von Kunstharzen überzogen wurden, getestet. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben. In Tabelle III werden die Auswertungsnormen nach Tabelle II aufgeführt.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsflüssigkeit wurde mit der vierfachen Wassermenge verdünnt und auf Bleche für Konservendosen aufgetragen. Anschließend wurden die Bleche bei 330° C 2 min lang eingebrannt oder ausgehärtet Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind in Tabelle IV angegeben. Aus der Tabelle geht klar hervor, daß die erfindungsgemäß behandelten Metallbleche weitaus bessere Eigenschaften als die nach bekannten Verfahren behandelten Bleche aufwiesen.
Tabelle I
Zusammensetzung der Behandlungsflüssigkeit
Flüssige Bestandteile
Zugaben
Gew.-<!
Gew.-o/o Gew.-0/
Flüssigkeit mit Kunstharz [Flüssigkeit (A)]
Emulsion von Kunstharz (Flüssigkeit I)
Flüssiges Dispergiermittel
(Flüssigkeit II)
Reduktionsmittel (Flüssigkeit III)
karboxylierter Butadien- 40-60 60-80 20-40
Styrol-Kunstharz
Wasser mit Dispergiermittel 40-60
zusatz
Polyoxyäthylenoctylphenol 10-30
äther
Wasser 69,9-88,9 10-20
Formol (37%ig) 0,1
Hirse-Galerte 50,0 10—20
Wasser 50,0
Summe 100,0
Fortsetzung
Flüssige Bestandteile
Zugaben Gew.-%
Gew.-% Gew.-%
Chromat [Flüssigkeit (B)]
Chromat-Flüssigkeit (Flüssigkeit IV)
Phosphorsäurelösung (Flüssigkeit V)
Wasser
CrCb 20-40 70-90 10-:
ZnO 10-30 10-30 50
Wasser
H3PO4 (technisch)
Wasser
50
85,0
15,0
100,0 100,0
Summe
Summe
Tabelle II
Getestete
Erzeugnisse
Art des
Bleches
Erichsen- AbSalz- Anstrichhaftungsversuch
Test nut- wasser-
(Tiefung zungs- sprüh- MeIa- Wärme- MeIa- desgl. Epoxy- Alkyd-3 mm) versuch versuch min- härten- min- modifi- Deriva-
Alkyd- des Alkyd- ziertes tenan-
harz Acryl- harz Mela- strich
harz . min-
Alkydharz
Erfindungs
gemäße Er
zeugnisse
kaltge
walztes
Stahlblech
desgl. verzinktes
Stahlblech
Handelsübliche
mit Chromsäure
behandelte
Erzeugnisse
kaltge
walztes
Stahl
blech
Handelsübliche
mit Chromat
behandelte
Erzeugnisse
desgl.
desgl. verzinktes
Stahlblech
10 10
10
10
10
10
10
10
10
10
Tabelle III
Auswertungsnorm Erichsen-Test, beschädigte Abnutzungsversuch, Fläche %, Tiefung 3 mm gemessen nach einer
Reibungsbehandlung wie beschrieben Salzwasser-Sprühversuch,
verrostete Fläche, °/o
Haftungsversuch, nach der verbleibenden noch haftenden Fläche gemessen
10 0 26 oder mehr 0 100
8 1-10 16-25 1-10 90-99
6 11-25 6-15 11-25 80-89
4 ■ 26-50 2-5 26-50 0-79
1 51 oder mehr weniger als einmal 51 oder mehr weniger als 49
7 15 2 1 907 Handels 8 Mit Zink 609 desgl.
übliches mit galvanisierte
Tabelle IV Chromat Handels Platten
Eigenschaften Erfin Behand elektrolytisch übliches
Bedingungen dungs lung mit behandeltes mit Chrom
Versuche gemäße Chrom Stahlblech plattiertes
Er säure Stahlblech
zeugnisse
0,16 2,79 : 6,59
Verarbeitbarkeits-
versuch g/m2 4 0,20 8 8
Schichtgewicht Kugel 0 20 mm; 0,55-0,60 0,22 6 _ 1 6
Erichsen Test Tiefung 3 mm; 6
Dorn 0 3 mm, 8 1 1 6 4 4
Verarbeitungs 180° Biegung 10 : 1
versuch Schlagdorn 0 4
Schlagversuch 127 mm; 6 1
Belastung 300 g;
Höhe 500 mm
10 10 10
Eigenschaften der
Überzüge Alkydharze für 10
Anstrich Konservendosen 10 10 10 8 - 8
abstoßende
Eigenschaften Alkydharze für 6 10
Kratzversuch Konservendosen 10 10
Phenolanstriche für 8 4
Konservendosen 10 6
Epoxyphenol- 6
Haftungsversuch anstriche für 10 6 10 10 10
Konservendosen
Mit Kolophonium 10
modifizierte 10 10 '6
Alkydharze 6
Alkydharze 4
Epoxyharz- 10 6 4
anstriche für 10 6
Konservendosen — ■
Druckeigenschaften Mit Kolophonium —'
Ausmaß der modifizierte Alkyd
Bildung von harze für
»Augenlöchern« Konservendosen 10
Alkydharze
Epoxyharz- 10
anstriche für 10 10 10
Konservendosen
Mit Kolophonium 10
Haftungsversuche modifizierte 10 10
Alkydharze für 10
Konservendosen
Alkydharzanstriche 10
für Konservendosen 10 10 4 1 1
Korrosionsversuche 500C, 95-98% 5 h 4 1 1 1
Feuchtigkeits 6 1
beständigkeit 5% NaCl, 35°C 3 h 8 1 10 10
Salzwasser- 8 1
Sprühversuch Zimmertemperatur; 10
Verhalten bei 50 Tage 10 8
Zimmer
temperatur 10 1 1
Chemische
Beständigkeit 10%; Zimmer 10 10 1 1
Zitronensäure temperatur: 5 h 8 4
tauchversuch 50%; Zimmer 10 585/431
Natronlauge temperatur April 10 10
tauchversuch
9 15 2 1 907 Handels 10 Mit Zink desgl.
übliches mit galvanisierte
Fortsetzung Chromat Handels Platten
Eigenschaften Erfin Behand elektrolytisch übliches
Bedingungen dungs lung mit behandeltes mit Chrom
Versuche gemäße Chrom Stahlblech plattiertes
Er säure Stahlblech
zeugnisse
10 10 10
Lösungsmittel
beständigkeit Zimmertemperatur; 10 10 10 10
Toluoltauch- April 10 10
versuch desgl. 10 10 8 10
Ligreintauch- 10 10
versuch desgl. 10 10 8 8
Trichloräthylen- 10 10
tauchversuch desgl. 10 ■1-0 10 10
Äthylalkohol 10 10
tauchversuch desgl. 10
Acetontauch- 10 10 10
versuch 10
Ölbeständigkeit 38°C; März 10
Mineralölversuch desgl. 10 10 10
Pflanzenöltest 10 10
Reinigungsmittelbeständigkeit
Tauchtest in einem Zimmertemperatur 10
handelsüblichen April
Reinigungsmittel A
Tauchtest in einem desgl. 10
handelsüblichen
Reinigungsmittel B
Tauchtest in einem desgl. 10
handelsüblichen
Reinigungsmittel C
Im oberen Beispiel 1 wird Polyoxyäthylenoctylphenoläther als Dispergiermittel verwendet. Es können jedoch auch andere Dispergiermittel mit gleichen Ergebnissen zur Anwendung kommen, wenn sie mit den verwendeten chemischen Produkten nicht zur Bildung von Gelen reagieren. Als Reduktionsmittel können Saccharose, Glykol, Glyzerin und/oder ähnliche Verbindungen mit den gleichen Ergebnissen wie im Beispiel 1 angegebene Hirse-Gallerte, zur Anwendung kommen. Ebenfalls kann das Tauchverfahren durch ein Sprühoder andere herkömmliche Überzugsverfahren ersetzt werden.
Die Temperatur zum Aushärten des Filmes kann bis auf 7000C erhöht werden. In diesem Fall kann die Härtezeit wesentlich abgekürzt werden, beispielsweise auf einige Sekunden. Unter vorgenannten Bedingungen kann die Produktivität wesentlich erhöht werden.
Sollte jedoch die Behandlungstemperatur über vorgenannte Höchsttemperatur ansteigen, so würde ein Teil des Harzbestandes rissig werden, so daß der Film weitaus schlechtere Resultate im Vergleich mit den erwarteten Werten aufweisen würde. Andererseits, wenn die an der behandelten Rolle gemessene Temperatur unter 2600C gebracht wird, ist das Haftvermögen am Anstrich für ornamentale und Schutzzwecke wesentlich schlechter.
Der Schutzfilm, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt wird, ist eine sehr stabile komplexe Zusammensetzung, die nicht genau festgestellt werden kann. Vorgenannte gute Ergebnisse wurden hauptsächlich einerseits durch die Einführung der polarisierenden Radikale in die Kunstharze, andererseits, wie schon
10
10
10
erwähnt, durch das Aushärten des Filmes bei höheren Temperaturen erzielt.
Es sind Zusammensetzungen zur Oberflächenbehandlung bekannt, die Chromsäure und ein Reduktionsmittel enthalten, eventuell in Kombination mit einem Harz, die auf die metallische Oberfläche in einer dünnen Schicht aufgetragen werden. Bei diesem Prozeß wird absichtlich der Erhalt eines Teiles des sechswertigen Chrombe-Standteiles angestrebt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch — wie schon erwähnt — der Prozeß so durchgeführt, daß die im Harz polarisierenden Radikale in Kombination mit Chromsäure (mit Zusatz eines Reduktionsmittels für dieselbe) und mit Phosphorsäure zur im wesentlichen vollständigen Reduktion des sechswertigen Chroms führen. Aus diesem Grunde ist es möglich, ein gutes Haften der anschließend aufgetragenen Anstrichmittel und eine verbesserte Verarbeitbarkeit des Bleches zu erzielen.
Sollte jedoch der Gehalt an Kunstharz unter die in Tabelle I angegebenen Werte reduziert werden, so verschlechtert sich beträchtlich das Haftvermögen. Andererseits, beim Erhöhen des Kunstharzgehaltes über die angegebenen spezifischen Werte, verschlechtern sich die Antikorrosionseigenschaften der Deckschicht, was sich nachteilig für die Herstellung von Blecherzeugnissen auswirkt.
Wenn der Chromgehalt unter die in Tabelle I angegebenen Werte gesenkt wird, verschlechtern sich
die Antikorrosionseigenschaften, andererseits wirkt sich
ein Chromgehalt über die in der Tabelle I angegebenen
Werte nachteilig auf das Haften des Deckanstriches aus.
Die mit der erfindungsgemäßen Flüssigkeit behandel-
ten Metalloberflächen weisen eine weiß-grüne Tönung auf. Organische und anorganische Pigmente oder Farbstoffe können der Überzugsflüssigkeit zugesetzt werden, wenn ein ornamentales Aussehen gewünscht wird. Derartige Zusätze müssen in sehr feinen Teilchen verteilt sein, um nicht nachteilig auf den erfindungsgemäßen Überzug zu wirken. Die erfindungsgemäß behandelten Bleche können für zahlreiche Zwecke ohne eine ornamentale Deckschicht zur Anwendung kommen. Obwohl Has erfindungsgemäße Verfahren sowohl für Weißblech wie auch für verzinktes Stahlblech zur Anwendung kommen kann, ist es zum Ersatz von Weißblech besonders wirtschaftlich. Aus diesem Grunde ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Konservendosenblech anstelle des üblichen Weißbleches besonders vorteilhaft.
Beispiel 2
Anstelle von Carboxylradikalen können Epoxy-, Säureamid- und/oder CONCH2OH-Radikale in das Butadien-Styrolkunstharz eingeführt werden, wobei die Behandlung der Bleche wie im Beispiel 1 durchgeführt wird und zu den gleichen Ergebnissen führt.
Beispiel 3
40% (jeweils Gew.-%) Butadien-Acrylnitril-Kunstharz mit eingeführten Carboxy'radikalen und 60% Wasser mit einem kleineren Zusatz an Dispergiermittel, im Vergleich mit den üblicherweise in der Kunstharzindustrie zugesetzten Dispergiermitteln, wurden gründlich unter Rühren vermischt, um 60 Teile einer Emulsion von Kunstharz zu erhalten.
Anschließend wurde eine Dispergiermittellösung wie im Beispiel 1 aus 10% Polyoxyäthylenoctylphenoläther, 89,9% Wasser und 0,1% 37%igem Formol zubereitet.
Darauf wurde eine Reduktionsmittellösung aus 50% Hirse-Gallerte und 50% Wasser zubereitet.
Vorgenannte drei Flüssigkeiten wurden danach gut vermischt, um die Flüssigkeit (A) zu erhalten.
Gleichzeitig wurden einerseits 40% CK>3 mit 10% ZnO und 50% Wasser und andererseits 85% technische H3PO4 und 15% Wasser gut vermischt. Anschließend wurden diese zwei Flüssigkeiten im Verhältnis 7 :3 zum Erhalt der Flüssigkeit (B) vermischt.
Darauf wurden 200 Teile der Flüssigkeit (A), 300 Teile der Flüssigkeit (B) und 500 Teile Wasser zur Zubereitung einer Behandlungsflüssigkeit gut vermischt. Letztere wurden auf ein auf 320° C erhitztes Stahlband (die Temperatur wurde auf der Stahlbandrolle gemessen) aufgetragen. Die Deckschicht betrug 5 g/m2 Blech (im eingebrannten Zustand), so daß sich ein dünner Film auf beiden Seiten des Stahlbleches bildete. Die Aushärtedauer betrug 2,5 Minuten. Die dabei erzielten Ergebnisse waren die gleichen wie im Beispiel 1. Die Umwandlung des sechswertigen Chroms in dreiwertiges Chrom betrug 100%. Deshalb bestand keine Gefahr, daß sechswertiges Chrom abgegeben wird.
Beispiel 4
60 Teile Vinylidenchlorid mit eingeführten Epoxyradikalen als polarisierende Radikale und 40 Teile Wasser mit einem geringen Zusatz eines üblichen Dispergiermittels, wie in den vorhergehenden Beispielen, wurden gründlich zu einer Emulsion von Kunstharz vermischt. Anschließend wurde eine Dispergiermittellösung aus 30% (jeweils Gew.-%) eines üblichen Dispergiermittels wie im Beispiel 1, 69,9% Wasser und 0,1 37%igem Formol zubereitet. Ferner wurden 40% Zucker und 60% Wasser unter Rühren zu einer Reduktionsmittellösung innig vermischt. Darauf wurden die drei Flüssigkeiten im Verhältnis 70 :15 :15 zur Zubereitung der Flüssigkeit (A) vermischt.
Die Flüssigkeit (B) wurde wie im Beispiel 1 zubereitet, wobei die Gewichtsprozente in den in Tabelle I angegebenen Grenzen variierten.
Darauf wurden 400 Teile der Flüssigkeit (A) mit 100 Teilen der Flüssigkeit (B) und 500 Teilen Wasser zur Zubereitung der Behandlungsflüssigkeit, wie in den vorhergehenden Beispielen, innig vermischt. Unter gleichen Bedingungen wurden etwas bessere Ergebnisse als in den vorhergehenden Beispielen erzielt.
Beispiel 5
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde zur Behandlung der Oberfläche von Metallblechen ein flüssiges Überzugsmittel gemäß der OE-PS 2 51 371 hergestellt und dieses Mittel mit dem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Mittel — abgesehen von einem fehlenden Gehalt an Phosphorsäure — verglichen.
Diese Überzugsmittel enthalten
Gemäß der vorliegenden Erfindung
Vergleich
(OE-PS 2 51 371)
Harz/CrO3 + ZnO 5/5 4/6
Harz Styrol-Butadien-Kunstharz, das ent Acrylatharze
sprechend Beispiel 1 mit polarisie
renden Resten modifiziert ist
Harzmenge 21,7 g 18,2 g
Menge'an CrOs (32,8%) 22,1 g 21,3 g
und ZnO (12,8%)
Rohrzucker 2,8 g 2,4 g
Dispergiermittel 2,0g 2,0 g
Wasser 58,7 g 62,1 g
Im Tauchverfahren werden die beschriebenen flüssigen Überzugsgemische unter Bildung eines Filmes auf die Bleche aufgebracht. Die Härtung wird bei einer Temperatur von etwa 320° C während 2 Minuten durchgeführt.
13 14
Testergebnisse:
Erfindungsgemäß Vergleich
(1) Salzwassersprühtest, bei dem die verrosteten 25 80 Bezirke gemessen werden (in %)
(2) Erichsen-Test, bei dem die beschädigten Bezirke 10 15 nach dem Extrudieren auf 3 mm gemessen werden (in %)
(3) Verschleißtest, der durch die Anzahl von Reibungen 11 7 erreicht wird
Dieser Vergleich zeigt in allen durchgeführten Tests die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens — auch wenn Phosphorsäure fehlt — gegenüber der Oberflächenbehandlung, die entsprechend der OE-PS 2 51 durchgeführt wird.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallblechen durch Aufbringung einer wäßrigen polarisierende Gruppen enthaltenden Kunstharzdispersion, die Chromsäure sowie Mittel für die Reduktion des sechswertigen Chroms zu dreiwertigem Chrom enthält, und Aushärten der aufgebrachten Beschichtung durch Erhitzen, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß eine zudem Phosphorsäure enthaltende Dispersion eines mit den polarisierenden Gruppen
DE1966N0028584 1965-05-25 1966-05-25 Verfahren zur oberflaechenbehandlung von metallblechen mit einer chromsaeure enthaltenden kunstharzdispersion Granted DE1521907B2 (de)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5126932B1 (de) * 1971-03-12 1976-08-10
JPS62100561A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Nisshin Steel Co Ltd 電磁鋼板絶縁皮膜形成用組成物及び電磁鋼板絶縁皮膜形成方法
JPS6369984A (ja) * 1986-07-16 1988-03-30 サ−マテツク・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレイテツド 改良被覆部品、コ−テイング及びその適用方法
GB2215740B (en) * 1988-02-08 1992-06-03 Brent Chemicals Int Composition and process for treating metal surfaces
US5006413A (en) * 1989-09-05 1991-04-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased methylol (meth)acrylamide acrylic polymer and polyurethane containing coating composition
US5314945A (en) * 1990-12-03 1994-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased coating compositions of methylol(meth)acrylamide acrylic polymer, polyurethane and melamine crosslinking agent
DE102017204919A1 (de) * 2017-03-23 2018-10-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Werkstückverbundes und Werkstückverbund

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2163984A (en) * 1935-12-09 1939-06-27 Petkovic Valentin Anton Process for the preparation of a rust-preventing coating on metallic objects
FR1080914A (fr) * 1953-06-16 1954-12-14 United States Steel Corp Procédé électrochimique de revêtement des surfaces en acier, produits destinés à sa mise en oeuvre et produits en résultant
US2798017A (en) * 1954-06-07 1957-07-02 Hercules Powder Co Ltd Coating composition for metals
US2846342A (en) * 1955-09-30 1958-08-05 Leo P Curtin Bonding coats for metal
US3053693A (en) * 1958-05-29 1962-09-11 Pennsalt Chemicals Corp Metal coating with hexavalent chromium compound
US3094441A (en) * 1958-09-03 1963-06-18 Curtin Leo Vincent Chromic phosphate bonding coats for metal
US3175964A (en) * 1960-01-23 1965-03-30 Yawata Iron & Steel Co Surface treatment of metal article by water-soluble (film-forming) material
US3063877A (en) * 1960-10-10 1962-11-13 Amchem Prod Method and solutions for treating metal surfaces
US3162550A (en) * 1961-05-08 1964-12-22 Union Oil Co Process of preventing corrosion of ferrous metal by an aqua ammonia solution
US3276916A (en) * 1961-09-22 1966-10-04 Lubrizol Corp Inhibition of corrosion of metal surfaces
BE637222A (de) * 1962-09-14
US3346522A (en) * 1963-05-23 1967-10-10 Pennsalt Chemicals Corp Aqueous solution containing a resin and sucrose for use with solutions of hexavalentchromium coating compounds
US3370992A (en) * 1963-10-14 1968-02-27 Diamond Shamrock Corp Pretreatment of a metal surface for conversion coating
GB1116385A (en) * 1964-08-31 1968-06-06 Kansai Paint Co Ltd Anticorrosion treatment of zinc surfaces

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