DE1644699A1 - Verfahren und Stoffe zur Aufbringung von Polymerenueberzuegen auf eisenhaltige und zinkhaltige Metalloberflaechen - Google Patents

Description

• Verfahren und Stoffe zur Aufbrin@gun , von Polymeren: übergägeen auf eiaenhalti&e und zi# ,ge Metalliiberflächen. Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und - Stöffe zur Aufbringung von Polymerenüberzügen auf eisenhaltige und zinkhaltige Metalloberflächen.
• Es gilt hier durchweg, daß der Ausdruck neisenhältige® Metall" Einen, Stahl und ganz allgemein andere Eisenlegierungen einschließt, in denen Eisen der Hauptbestandteil ist (wie z:B9 besonders kalt- und heißgewalzter Stahl, legiert mit untergeordneten Mengen von Kohlenstoff, Silizium und Mängan), aber die sogeng Roetfreistähle ausschließt; der Ausdruck "zinkhaltigen Metall" schließt nicht nur Zink und Zinklegierungen, in denen Zink der Hauptbestandteil ist, sondern auch galvanisiertes Metall ein, besondere feuerverzinkte und elektrogalvanisierte Bisen- und. Stahloberflächeuo Wenn die Oberfläche eines S-tahlgegenstandea in eine wässrige Diapersion eines ßilmbildendeä Polymers getaucht wird, lagert sich# wie man weiß, ein Film des Polymer. darauf ab, dessen Dicke von verschiedenen Faktoren, wie Gesamtfeststoffgehalt, spezifisches Gewicht und Viskosität der Dispersion, abhängt. Der so niedergeschlagene Polymerenfilm kann gebacken werden, um einen haftenden kortosionabeetändigen Polymerenüberzug zu ergeben, Das bekannte Verfahren besitzt jedoch Barei unbestrit- tene Nachteile. Erstens Tat die Dicke des niedergeschlagenen Filme weitrgehend unabhängig von der Eintauchzeit.@=- _ die- nach 10 Xiäüten Eintauchseit erhaltene Dicke ist nicht merklich verschieden Ton der nach 5 Sekunden erhaltenen. Zweitens läßt der niedergeschlagene Film Rettung -veratisäen und kann daher Tor dem Backen nicht gespült werden, weil im Grunde genomaen der gesamte Polgmerenfiln durch Spülen von der Oberfläche entfernt werden würde. -Na ist nun gefunden worden,--daß en durch Einverleibung gewis>-eer wesentli®her Zusätze --in die witserigen Dispersionen filzbildender Polymeren ermöglicht wird, aus ihnen einen Film auf eisenhaltigen und auf sinkhaltigen°Obertlächen abzulagern, welcher größeres Haftvermögen als die bisherigen aufweist und daher Tor den Trocknen gespült werden kann und dessen Dicke innerhalb von Grenzen eine Funktion der Eintauchseit ist, Es ist alwa gefunden worden, daß Stahl- oder Zinkoberflächen mit einem Polymerenüberzug versehen werden können, Trenn mm sie in eine wässrige Polymerendispersion taucht, welche 5 - 550 g/1 eines wasaerdiapergierten yatezharses, 0940 -- 5,0 g/1 Fluoridion (gerechnet als F°') und 0,5 - 390 g/1 Waaseretoffperoxyd enthält vorausgesetzt, daß das pE der wässrige. Dispersion während des ganzen Überzugavorganges arischen 1,6 und 3,8 gehalten wird, worauf die erhaltenen Überzüge einem Trooknungaprozeae unterworfen werden.. Brfindungegemäß wird also ein Verfahren zum Aufbringen eines Lateuüberzuges auf eine eisenhaltige oder-eine zinkhaltige Oberfläche vorgeschlagene welches im wesentlichen darin bestaat" daß man. die Oberfläche mit einer heständi gen wässrigen Diaperaion in Berührung bringt, die ein pH von etwa 1,6 bis etwa 3,8 aufweist und von etwa 0,4 bis etwa 5,0 g/1 Fluorid (gerechnet als F'). von etwa O93 bis etwa 3,0 g/1 Wasserstoffperoxyd und von etwa 5 bis etwa 550 g/1 einen dispergierteri Zatexhar$e® enthält, sodaß sich hierbei ein hatexfiberzug auf der Oberfläche bildet, und dass man hernach die überzogene Oberfläche trocknet.
• Zwar schlägt sich der Film aus einer beliebigen geeigneten wäaarigen Diapersion, welche die abe:aerwähntemCharakteristika aufweist, befriedigend nieder., aber aus Gründen der praktieehen Zweckmäßigkeit müoaen die angewendeten wän®rigen Die. persionen mindestens 24 Stunden lang bei Raumtemperaturen atabil sein-, Die Stabilität der Dispersion hängt von der Wahl des Harzen ab, Ein autoritative Abhandlung über Late=harze ist in ORmulaion and. Water Soluble .P ainte and Coatinge" von Charlee R. Martin, verlegt von Reinhold Publishing Corp, in 1964, zu finden., lediglich zur Oriontieruag wird unten eine liste im Handar. e#-.bäl+licher latexharze gebracht,> die, wie gefunden wurde., den Stabilitäteerforderniseen der sauren, gerozydhaltigen erfindungsgemäßen Dispersionen für mindestens 24 Stunden bei Raumtemperaturen und bei einem pH von 196 bl.e 398 genügena

  Handele nsme, Angebliche Zue£Meonsetgunst

  Pliolite 497 Styrol-Butadien

  Acrylene 45 Acrylaäure-Miechpolymer

  Catalin A.1464

  Catalin A-1482 " "

  Geon 552 Polyvinylablorid

  Hycar 2600X 91 Acryisäure-Mischpolymer

  Hycar 2600X- 92 " "

  C atal in A-1422 " "

  Rboplea HA-12 " n

  poly-Em 40 Polyäthylen

  Pliovie 400 Aerylsäure-Mischpolymer

  Teflon Tetrafluoräthylen

  Die oben aufgeführten Latexharzd liefern sehr zufriedentellende Ergebnisse und Feind die bevorzugten Latexharze für erfindungegemäße Anwendung, Jedoch können auch andere überzuge. bildende Lateahar$e9. welche das obige Stabilitäteerfordernie erfüllen, angewendet werden, aber es ist $u vermerken, daB nicht alle Polyäthylens, Styrol#.Butadiene oder Aeryi.säuraharze dieses Erfordernis erfüllen, Das oben dargelegte Stabilitätserfordernis ist ein fundamentell wichtiger Paktor bei Auswahl den zu verwendenden Harzes. latetharze 9 welche den Stabilitätstest nicht bestehen, liefern gute Überzügep wenn die wäserige Dispersion völlig frisch iet, aber der Umstands daß sie keine .praktisch beliebige.@Zager-Fähigkeit aufweisen, sondern rsech schlechter werden, macht sie aus mancherlei wichtigen Gründen im, wesentlichen praktisch unbrauchbar., Wenn ein unbeständiges Herz mit den anderen erfindungsgemäßen Komponenten. verwendet wird, findet man, daB das tberzugebad in sehr häufigen Intervallen verworfen werden muß, was unwJ.>-tsuhaä tlicLe iiaterialvergeüdung EiG'wie @.L@3f@_achaftliche Unterbrechungen des Prozessee verursacht. Ferner äst es mit unbeständigen Harzen unmöglich, handelsfähige Über-. zugelösungen herzustellen, weil die Löeuüg während des Transporten und der Lagerung noch vor ihrer Verwendung unbrauchbar werden wird. Die Manifestierung der Instabilität einen die sungen nicht bestehenden Harzmaterials läßt sich leicht fest- . atellena Bin unbeständiges Hart wird sich nieder9chlageng ausflocken, gelieren oder koalieren und es laozen ich keine geeigneten Überzüge auf tehl oder Zink@i,en@ .Im _ Gegengstz dazu bleibt ein beständiges Harz in det Uber3ugolö gut diapergiert, ändert über bedeutende' Zeitre hinreg seine Bigenachaften nicht wesentlidh und behält seine Fähigkeit, Ubßrzüge guter Qualität zu liefern, Überzügeg die maue aus Disarsionen erhältg, wolohe weniger als 5 g Istexharz pro Liter an. ttens bilden Films die sehr dien und von keirem r3@T' euer sind. dereaeite führt eine Erhöhag desIa.@zg=@ EN)ce 530 g11 hinaus zu keinem merklichen Anatieg der überzugggewicbtep e®dafl in Anbetracht von Wir-tzahaftlicbkcitcübc r z ^Z.un.-cn und zIfec#r3 -#rnn Vergeudung niedrigere Konzentrat-Ion des Latexharzes bevorzugt wird, Was die Flu®ridion-Konzentration anlangt, so muß es,, wie oben vermerkt, in Mengen von 0e4 biss 5 g/1. gerechnet als F-9 ge-a :liefert werden. Benn man weniger als 0$4 g/1 anwendet, sind die erzeugten Überzüge ®ehr dünn und von nichthaftender Art. Wenn andererseits mehr als 5 g/1 Flnoridzon angewendet wird, stellt nasse feste daß die Überzüge matt, verfärbt und porös eindg mit wenig Ablagerung -:;*oic o@sganchem Harz r.nd '@ new Verbesserung von Oberflächeneigenschaften, wie zeB, Korrossonswiderstande Die optimale, bevorzugte Methode der Einführung einfacher Pluoride in die erfindungegemäßen Überzugelössungen besteht in der Verwendung von Fluorwasserstoßfsäure. Diese Säure bietet ein einfachen Mittel der Steuerung den erforderliaben pE der Lösung und sie vermeidet die Notwendigkeit, das Plubriaion in form einen Alkali-, anium- oder anderen Salzen einzuführen' die unerwünsehte Kationen in den Überzugslösungen hervorrufen oder die pH-Einstellung komplizieren kann. Hur einfachen gluorid ist als geeignet zur Armendung bei dem Verfahren: befunden. worden, weil Überraschenderweiee, wenn Pluorid der überzugelüsung als komplexe® hluoridanion, wie z.Bm fluortitanat oder Fluorborat, zugesetzt wird, keine oder ungeeignete Überzüge erhalteü wßrdenw Aus diesem Grunde sind komplexe 2luoridionen den erfinduegegemäen Lösungen nicht - zu-3äussetzb@l@ ' D.e Verwendung von anderen Säureanionen" z.B. Sulfaten, Phoaphatonm lvi äsral@en oder Ch,.aridenp liefert nicht die mit der Verviendung vor- ri:uoriden erreichten zufriedenstellenden Ergebaii sse und sollte cahe:i- in den erfindcingsgerääßen Losungen vermteden werden" In der Tat ist gefunden worden, daß die Anwe^c,-he *d t diezer rzaderen Säursanionen In anderen Mengen als den üb1@3.t@@ex,@ se in Wasrer vorhandenen Spurenmengen eine nach-Geil lge@ auf dl E; Vberzugebi ldung habon @.@...._ V z .B" Chloridi onen in den Überzugelösungen der vorliegenden Erfindung gelöst sind, werden darin behandelte Metalloberflächen, besondere Stahloberflächen, in einem verhältnismäßig hohen Oxydationezuetand sein, mit nur wenig oder keinem darauf gebildeten Überzug organischen Harzes. In ähnlicher Weine übt, wie gefunden wurde, Nitration eine inhibierende Wirkrang Insofern aus" als die wünschenswerten Überzüge nicht gebildet werden Was die Wasserstoffperoxyd-Komponente anlangt,, so muß d.@ese in einer Menge zwischen Opa und 3,0 g/1 anwesend eeinö Wenn weniger als 093 g/1 dieser Komponente angewendet wird, erhält man ihm wesentlichen keine Uber$ugsbildung auf den behandelten Metalloberflächen Wenn andererseits mehr als 3 g/1 Wasserstoff.: perozyd angewendet werden, dann ist der erzeugte Überzug matt, verfärbt und sehr porös, mit wenig oder im wesentlichen keiner AbZ_Egerung von organischem Harz.
• Überraschenderweise wurden andere Oxydatioaami ttel , wie zQB" Käb..>@mpex:ai.g<<.@-;@, C?-e:rsa.@ey Bromate. uni. TA.trate,, als völlig iuawl- r)rsan bezü.gF ich Erzielung der getsü.nachten Ergebnisse, die bei Verwendung von Waseeretoffperoxyd gemäß der Lehre der vor--liegenden Erfindung ermöglicht sind, befundene Demgemäß sind solche andere Oxydationsmittel bei dem Verfahren der vorliegeden Erfindung nicht ansuwendeno Wie oben vermerkt, ist der richtige pH-Wert der Oberzugsiöeung für ein sufriedeaetellendes Arbeiten wesentlich. Er nuß zwischen 1,6 und 3,8 gehalten werden. Das pH kann auf beliebige übliche Weise gemessen werden, die Standsrd-Glaselektrode-Methode ist übliche PrazieQ Wegen der Anwesenheit von Pluoridion in der Überzugeldeung aollte-Jedoch das pE bestimmt werden, indem man -rasch den Wert beobachtet, *des -am Anfang des Eintauohene der Glaselektroden erhalten wird. Wenn mm das pE unter den Mindeetwert 1,6- sinken läßt, ist die Übersugslöeung zu sauer und führt eher.-zu Ätzung der behandelten Metalloberfl#ohen als-zu der gewünschten Obeaysugebildung,p Wenn- man andererseits das pg 'der Übersugelöeung über den Xöohstwert 3"8 steigen läßt, führt die Lösung au sehr dünnen Übersägen ohne merklichen Wert..
• Die Behandlungszeit-kann von so wenig wie 30 Sekunden bis so viel wie 10 Minuten oder sogar mehr variieren. Jedoch .ist ge., fanden worden, saß die Ubersugegewiohte zwar mit ieiIlängerten .Behandlungsseiten ansteigen. ;-saß aber maximale Übersugegswiohte von etwa 16 bie.17 g je m2 iriaerhalb von. etwa 10 Minuten ver. wirklicht zu sein sodaß längeren Aussetzen der Metalloberfläohen an die Wirkug- der Übersugelösungen im allgemeinen keine entsprechend höheren-Übersugsgewiohte liefert. Diese An- gelegenheit der Oberaugege*iohte ist in gewissem Maße auch von der Type den angewendeten Latezharzee abhängig, sodaß im spe- ziellen ?alle torgängige @bersugagewiohtabestia@ungen du»lH. geführt werden mögen, um .eBtßustellea, welche Art Überzüge man mit eines speziellen.Syatea wahrscheinlich erhalten wird.-Im Ittteresee der Wirtschaftlichkeit wird es aber vorgezogen, in der Zage zu sein, mit Überzugeoperationen einer Dauer von etwa 1 Minute bis etwa, 3 Minuten zu arbeiten.
• Da das Überzugsgewicht für eine spezielle Behandlungslösung und eine spezielle Art zu behandelnder ltetaliobertläche mit ver,ängerte "r Behandlungsseitbis zu einem Meucimnmm ansueteigen tendiert, kann diese Tatsache »ungenutzt werden, um eines. bf)-quimen, leicht variierbaren KontrolldParmeter zur Sicherstellung des gewünschten Übersugegswichten abzugeben (sobald eimal. die Arbeitsoharektetietika eines speziellen Behsadluagssystens testgestellt worden sind)» Wenn leichter Über*ug jewünsoht wird, kam eine kurze lehandluaoseit angewendet werden und wenn ein schwererer 0bermg giwüasoht wird, i«a die Behanälungaseit verlängert worden, Diener Vorteil *tobt denn, welche die bisher bekannten Behindluwzglaaethoden anwenden, nicht zur Yertügüaag, weil tief -diesen-. bekannten Methoden das erhaltene übersugagewioht praktisch eine Punktion der Zeit nicht ist.
• Die Badteaperatur wird vörsug«eiso irgendwo zwischen. Baum--tomperatur, d.ho etwa 22°Q, und -einem praktischen Maximum vda etwa 40o0 gehalten; wenn man die Temperaturen der Überaugsbider viel über etwa 4400 hinaus steigen lUt, beginnen, wie sich gezeigt hat, die Ubersugagewiobte absuaebwen, so dsß man, wenn nohwerere Überzüge erwünscht sind; sie bei diesen höheren Ar,. teitateaperaturen nichterhalten wird, Da die bei Raumtempera- twr srha;tenia Überwie Willig sufriedenstellend äind, wird t8 va=g*eogenf bei dieser Temperatur zu arbeiten, w*-so die Notwendigkeit, die Bsälößungen errämt au halten; zu verseiden uäd hielsit eine RedusieroW der Ubersugekosten zu erzielen. Von noch größerer Wichtigkeit ist jedoch die Stabilität des Badoe, welche bei Rsuat«peratur ihr X=im hat. Es ist beaerkt worden, daB Latioes bei $mmtmperatur beständiger sinda Nach der Behandlung von Stahl... oder Zinkoberflächen in den OrtiadnzgegesäBea wäserigen Diepereionen können solche Oberfläohen, ieena gewünscht, mit Wasser gespült werden. Obwohl eine W«serepdlring nicht erforderlich ist, kann sie sanöbasl wiasöfiins@rtrt sein, vm Obertcbissise latezhsrs-«engen zu entfermn. Ob min eine solche WasserasMluna aneewendet wird oder

  es-

  zieht,/ ist . : wesentliöh, das der erfindmageaitBt Iateachsrs-

  übersnt nach seiner lbfbrfagung- eine 'Trvoi=g erfährt. Eine solch* Troola»gretappe dient dazu, den Überzug zu härten, ihn hierbei - wi#etstasisfrhig gegen Korrosion und fest hottend an die darunterliegende Netallobertläahe zu asidhea., nie Bedingungen, -unter welchen der Trootmungiivorgang ausgeführt wird, n etwas von der Tpr See angewendeten Barons ab. Einige der tUr erfiadungegsmUe lmendung geeigneten hate:hars* erfordern kein 'Trocknen bei hoher 'Temperatur und für diese Sarse kann Iaftrookag bei Ramtemperaturn irrgewendet werden. I= großen.und ganzen erfordern Jedoch die meisten der Utezharse Trooknmgsstadien unter Erhitzung oder ein Backten, von siohersustelien, dsß dar grwüngohte Kor»#ions*iderstand er- zielt wirds@ perner ist Trocknen unter Anwendung von Hitze rascher als Raumtrocknenfl wenn gitzetrooknung angewendet wird, kann das Trocknen bei Temperaturen oberhalb 110°C und vorsugeweiee bei. 120 bis 15000 ausgeführt werden. Jedoch ist au verstehen, daß es zumindest teilweise von des speziellen angewendeten. Zsateaharz abhängt, welche Temperatur letzten Enden am Eissatz kommt Polyäthylen-Latexharz-Überzüge z.BQ werden bei Temperaturen von 110 bis 140°C befriedigend getrocknete Andereraeite sind TetrafluoräthylenaLateieharze beträchtlich höheren Temperaturen für befriedigendes Trocknen zu unterwerfen. Da die latesmaterialien organieoher Natur Bind, neigen sie zum Abbau, wenn extrem hohe Trockstemperaturen angewendet werdene und daher sind solche Temperaturen au vermeiden, Dieser Faktor bietet bei der Ausübung der Erfindung keine Säigwierigkeit, weil. angemessene® Trocknen ohne Abbau durch Arbeiten Innerhalb der oben angeführten Temperaturbereiche leicht ersielbar ist, Die Trocknungatemperatur hängt teilweise auch von den angewendeten Zeiten ab. Wenn verhältnismäßig kurze Trookniangavorgänge angewendet werden' d,h. von 30 Sekurden bis 2 oder 3 Minuten, sind höhere Ofentemperaturen erforderlich. Wenn der Trocknungsvorgang von erheblieh längerer Dauer ist, wie zoBe 10 bis 15 Minuten, dann können im allgemeinen niedrigere Temperaturen angewendet werden.
• Obwohl erfindungsgemäß, wie definiert, hergestellte Über$ugsl.ösun.gen in der Lege sind. auf Stahl und Zinkoberflächen Filme zu erzeugen" die hinsichtlich sowohl Haftvermögen a18 such Korrosionswiderstand herausragende Gräte besitzen, idt auch gefunden worden, daß noch weitere Verbesserung der Korrosionawiderstandsfähigkeit erreicht Werden kann,. wenn der Übersugelöeuag ein Koaleesierungemittel Viele Koale®zierungsmittel stehen in der Branche zur Verfügung, aber es ist gefunden worden, daß nur äthylenglyko@monobuty!-äther, gewöhnlich als Butyl-Cellosolve bekannt, für die Anwendung bei der vorliegenden Erfindung völlig geeignet ist" Die- ses besondere Mittel Weist -vollständige Verträglichkeit in- ver-schiedenen Anteilmengen in den erfindungsgemäßen Überzugslösungen auf und verleiht ein' hohes Maß von Haftvermögen bezüglich Verbindung polymerer Filme.
• Es wurde gefunden, dad etwa 5 bis etwa 30 g/1 von Butyl-Celiosolve anzuwenden sind, um die verstärkte Korrosionswiderstandetähigkeit und Haftuigneigensohalten zu verwirklichen, wenn weniger als 5 g gebraucht werden, wird keine merkliche Verbesserung gefunden, Weim andererseits mehr als 25 g des Koaleasierungem.ittels angewendet werden, beginnen, wie man bemerkte, die verbesserten Eigenschaften abzufallen, sodaß bei Einsatz von mehr als 30 g/1 keine Verbesserung über die ohne Gebrauch von Koaleszierungsmittel erreichte hinaus vorliegt Zur Unterstützung und Sicherstellung einer gründliohen-Benetsung der Metalloberfläche während Behandlung ist manchmal die Einverleibung einer kleinen Menge eines Netzmittels, wie bis zu 0,15 %, in die Überzugel ösung vorzuziehenr Anwendung von Netzml, tteln ist bev4irzugte Praxis, wenn die zu behandelnde Metalleberfläche nicht grtindliah gereinigt ist, denah sol eire Mittel erlauben Benetzung des Metallaubetratee unter Entfernung einiger oder aller darauf befindlichen Verunreinigungen. Es wurde gefunden, daß nIehtionische oder anionisahe Netzmittel;, wenn sie in die erfindungsgemäßen Überzugelösungen einverleibt werden, für eiu befriedigendes Ausmaß von Benetzung Borgen. .
• Wenn- gewün.u,2;ht, közeen die erfindungsgemäßen Uberzugelöaungen so forma:' irrt @Ja2deng, daß sie auf den behandelten Metallober= fläehen.Dekoratians- oder ästhetische Effekte hervorrufen. Wenn in Ubereinstimmung mit der im folgenden gezeigten Vorgangsweise auf Metalloberflächen aufgebracht und getrocknet, sind die erzeugten Überzüge hell bis lichtgelb in der Pgrbee Variierungen in der Farbe können durch Zusatz von üblicherweise verwendeten xaaaerdispergierten Pigmenten, wie a.8, Phthaloeyaninblau, Phthaloeyaningrä.ng Rune oder Chinacridonrot au den Überaugsläsungen erzielt. werden. Es liegt auf der--'Hand, da8 jedes vern7ende,be xi6.ment In .der erfindungsgemäßen sauren Perozydlöeung für mindestens 24 Ständen bei einem pH von 19,6 - 3,8 stabil nein muB. Im allgemeinen ergeben diese Pigmente ausgezeichnete Farbvariationen ohne Opferung in Uberzugeqüalität. Die Menge waeeerdiepergierbaren Pigmentaa, die angewendet Wer- den kann, hängt, wie in der haahwelt allgemein bekannt, von der gewünschten Tiefe und dem gewünschten Grade des Parbtone ab#, Es Ist au vermerken, daB bei Einsatz von Pigmenten die Abwendung einer kleinen Menge eines Netzmittels vorteilhaft Ist, In Übereinotimm-ing mit den obigen Darlegungezi, rm die Diepergierung des Pigmenten zu fördern und en in befriedigen- der Diaperaion zu halten.
• Die Erfi ndung uty@`1 @Üi@ . na-tUrät_l ch auich dta :;tabu? an vräsov'. steh Dispersionen, wie sie hierin definiert sind und die bei den hierin beschriebenen Methoden der Aufbringung von Lateaüber zügan verwendet werden.
• Um das Verfahren der vorliegenden Erfindung noch näher zu de- monstrieren, wird unten eine Reihe von Beispielen gebracht, die die Anwendung verschiedener Typen und Sorten von Latexharzen in wässrigen Lösungen von Waaserstoffperoayd und Fluoridion in Ubereias-Ummung mit den Zehren der vorliegenden Erfindung seigeu. In einigen dieser Beispiele sind auch die veroehiedenen anderen Zusatzstoffe meefügt, die als &im Gebrauch bei der vorliegenden Erfindung geeignet befunden wurden, Beispiel 1

  Komuonente Gewichtsteile

  Pliolite 491 (angeblich ein Styrolü

  ButadienaLatezhars) 100 g

  Wasserstoffperoxyd, 30 % 191 g

  Fliiorwasaerntoffsäure q 70 % 1.26 g

  Wasser zur Auffüllung auf 1 Liter

  Stahltäfelchen, zuvor in einer herkömmlichen Alkaliailikatlösung gereinigt, wurden in das Bad dieses Beispiels für 2 Mi- nuten bei 2500 getaucht. Nach Herausnahm, aus dem Bade wurden diese Täfelchen In zwei geteilt; die eine Partie wurde in einem Ofen bei 14000 10 Minuten lang getrocknet, die andere Partie vor der obigen Ofentrocknung einer Wasserspülung unter;- woxfen., Dle überzugedieken beider Partien von Täfelchen betrugen durchschnittlich 0,55 mils, Unterschiede zwischen den ge.-aUlten und den urgespülten Täfelchen waren. nicht entdeckbar. Salzaprühungs-Norxosionsteste (ASTM B-117-61) wurden an repräsentativen Täfelchen aus beiden wie oben beschriebenem behan- delten Partien unternommen" Nach 16 Stunden Ezponierung wurden völlig befriedigende Resultate erhalten, AdhäTi-or--ter;;+e 1-11'rAer er Täfpl eher aixm bei den Partien ebenfalls durchgeführt, unter Anwendung der folgenden Methoden,-die bei der Prüfung von Anstrichen allgemein gebraucht werden: 1,@ Kreuzechraffur-Te"t Dleser Test stellt die eine Methode sur Prüfung der Adhgnion von Anstrichen dar. Die angestrichene Fläche wird mit parallelen Linien im Abstand von etwa 1,6 mm an$eri$®en und bis zum blan- ken Metall durchgeechnittenQ Duplikatlinien werden in rechten Winkeln angerissen, um ein Kreuzechraffur-Nueter 'zu bilden" Cellophan-Reftpflaster wird sanft über die angerissene Fläche gepreseto Nach einigen Sekunden wird das Pflaster--rasch rückwärts gezogen, so daß es um etwa 1806 von seiner uicsprtnglichen Preealage auf sich selbst zurückgewendet wird Die Brgebnis®e werden als das Ausmaß des festgestellten Mißerfolges erfasst z.8, kein, aehwaeher$ mäßiger oder starker Verr,sst von Anstr@ z:h, Das Tetttäfelchen wird einem Sohlag durch eine fallende 12,7-»..Kugel .mit einer irr inoh-pounde gemessenen gegebenen Kraft., welche das Prüfmuster deformiert, suegdaetzto Nach dem Schlag wird die deformierte Oberfläche auf losen oder rissigen Anstrich geprüft, gewöhnlich auf der dem Schlag abgeweu#G2ten Sei-te, und beschreibend klassifiziert. Das Ausmaß der Deformierung und demgemäß die Heftigkeit einer gegebenen Schlagkraft hängen von der Dicke des Mustern ab" Normalerweise wird dieser Test an Mustern, welche schwerer als 016 gauge (0,0ä25 Inch) r Bind, nicht angewendet, denn der maximale verfügbare Schlag 160 inch--pounde - verursacht an diesen schweren Stücken nur wenig Deformierung;, Die Ergebnisse dieser zwei Adhäsionsteste waren sowohl im Falle der waesergebilten als auch im Falle der ungespülten Täfel chen ausgezeichnet.
• Beispiel ? Saubere galvanisierte Stahltäfelehen wurden in eine wäaerige Dispersion getaucht® welche die gleichere Bestandteile wie das Bad von Beispiel 1 enthielt, und wiederum wurden eine Überzugetemperatur von 2500 und eine Überaugedauer von 2 Minuten angewendete Nach Wasserspülung und bei 14000 10 Minuten lang durchgeführtem Ofenbacken wurden diese überzogenen Täfelchen der Salteprühunge-9Korrosionsprüfung und den Kreuzechraffnr- und Schlag-Adhäa:).-onstes,t,en, wie oben 1.n Beispiel 1 beschrieben" unterwor- feno Die ßrgebniase dieser Prüfungen waren vollständig annehmbar.
• B,@ß. $u, @. e@ 3 Um die verbesserten Adhäsionsresultate bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrene im Vergleich zu der Verwendung eines Latexharzee allein aufzuzeigen, wurden saubere Stahltäfelchen In eine wässrige Dispersion getaucht, welche die folgenden Bestandteile enthielt, wobei eine Überzugßtemperatür von 22°o und eine Tauchzeit von 2 Minuten angewendet wurden:

  Be..'ß.1l 1c i?!

  Poly-em 40 (angeblich Polyäthylen) 5 g

  Waeeeratoffperozyd, 30 % .1,1 g

  Fluorwasseretoffeäure, 70 % 1926 g.

  Wasoer zur Auffüllung auf

  Liter

  Dann wurden die Stahltgfelehen 10 Minuten lang bei 140°C gebacken. Andere saubere Stahltäfelahen wurden'in eine wäaerigd Dispersion getaucht, die 5 g Pely-em 40 prö Liter enthielt, aber kein Waeeerotaffperoayd und keine Oluoxwaseeretoffsäure. Diese Täfelchen wurden ebenfalls 10 Minuten lang bei 14060 gebacken.
• Aua diesen beiden getrennten Behandlungen etamende Täfelchen wurden de= den in Beispiel 1 beschriebenen Kreusdchrafßur-und Sohlag-Adhäsionsteisten unterworfen Die Ergebnisse zeigten, ds,ß die -in der erfindungsgemäßen Disperslon behandelten Täfelchen auagj@zeichuete Ar3,häslonesigeneohaften aufwiesen, ohne Verurger, während die i n der Dispersl an von late:@hc rz obne. L-,'2.-naatz von Wasserstoffperoxyd und Pluorwaseerstoffeäure behandelten Täfelchen bei beiden Adhäeionprüfuagen komplettes Versagen boten.
• Beieniel_ 1 Um die erhöhte äorrosionfestigkeit dank Verwendung einen Koaleesierungsmittele au illustrieren, wurden Stahltäfelchen in eine wässrige Dispersion getaucht, welche die folgenden Bestandteile enthielt, wobei. eine Tauchdauer von 1 Minute bei 30o0 angewendet wurdet

  Bebt teil t@ewiohtateile

  Hycar 2600 1 92 (angeblich ein Acryl.

  "Ute-ldiechpolymer) 100 g

  Waeseratoffperoxyd, 30 % 1 2 g.

  Fluorwaaseretoffeäure, 70 l"3

  g

  Wasser zum Auffüllen auf . . 1 Liter

  Nsoh dem Tauchen wurden die 8tahltäfelchen sofort einer 10 ninutigan Trookamxg b41 14.0o0 untet'@Orfen.
• Ho.'tTl-0011osolie (ÄtbT1englykolabnobutyl#ther) wurde in einer Menge Fron 18 gjl dem Bad dieses Beispiels 4 zugesetzt und Stahltäteloben wurden wie oben bei 306a für 1 Minute getaucht. Dann wurden sie sofort. 10 Minuten lang bei 14000 getrocknet. Salsaprühunge-gorrosionateste (ASTM B-117-61) wurden an beiden Reihen der Täfelohen vorgenommen. Mach 16-®tündiger Exponierung wurde an den Täfelohen, welche in den kein Butyl-0ellosolve enthaltenden Bad behandelt waren, beginnende Korrnslon festgestellt,, wähxend die in dem Butyl-Cellosolve enthaltenden Bad behandelten Stahl-Tätelehen sogar nach 114-etündiger Prüfung völlig frei von jeglichen äorroaioneepuren wareae lese te e,@ Beieviele t 5 bis 7 wurden ausgeführt, tzrrsahiedene Züge der vorliegenden Erfindung zu illustrieren-. Über die,-so Beispiele und die Resultate der Korrosions- und der Adhäsionateste. alle gemäß den oben in-Beispiel_1 niedergelegten Vorgangsweisen ermittelt, gibt die unten gebrachte Tabelle I Auskunft. Dar Hinweis "ASTM B-117-610 In der Tabelle gilt dem Salzsprühunge-Korrosionstest und die angegebenen Stunden stellen die Dauer des Testes dar, während welcher an den behandelten Metalltäfelchen keine Korrosion zu beobachten warn- Die Hirnweise "Schlag" und "Kreuzschraffur" gelten den in Beispiel-1 beschrie- benen Adhäsionateatenp Aus den in Tabelle I gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dsß ausgezeichnete Überzugs mit einem hohen Grad von Xorronionswiderstandsfähigkeit und auch mit ausgezeichneten Adhäsioneeigenechaften gegenüber den darunterliegenden Metalloberflächen durch das Verfahren und die Lösungen gemäß vorliegender Erfindung erzielt werden" Variierung der Zeit, während welcher die Munter der Behandlungelöeung ausgesetzt werden, zeigt die Variierung der, Überzugs.. dicke, die bei Anwendung der vorliegenden Erfindung erhalten werden kann.
• Wenn eine Behandlungslösung gemäß Beispiel 'I zum Überziehen von Stahltätelchen unter den angegebenen Behandäungebedingungtn verwendet wurde wiesen nach 2 Minuten Eaponierung die Stahltäfelohen. einen Überzug im Gewicht von caa 5 g/m2 auf. Nach 4 Minuten Ezponierung betrug das erreiehte Überzugegewioht cato 818 a%m2 und nach 10 Minuten Ezponierutg war dan Überzugegewicht auf oaeo 16,8 &/m2 gestiegen Weitere Verlängerung gier Ezponierung über 10 Minuten hinaus führte zu keiner weiteren Erhöhung des Überraugegewichteao

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Aufbringen eines Lateiüber$ugee auf eine wisenhaltige oder zi.n.khalti,-,P Oberfläche, dadurch xrpIrennze3,Cbnet, daß man die Oberfläche mit einer stabilen wäss-rigen Dispersion in Berührung bringt, die ein pH von etwa 1.$6 hie etwa 3,8 aufweint und von etwa 0,4 bis .etwa 5,0 g/1 Fluoride (gerechnet als F'), von etwa 093 bin- etwa 3,0 g/1 Wasserstoffperoxyde sowie von etwa 5 bin etwa 550 g/1 eines dispergierten hatexharsee enthält, wobei es sich bei dem Latezh3rs um ein solches handelt, welchen in der besagten Dispersion bei Raumtemperatur mindestens 24 Stunden lang stabil bleibt" daß man auf diese Weise einen Latexüberzug attf der erwähnten Oberfläche bildet und hernach die irerzogene Oberfläche trocknet.
2. 2. Verfahren geaffl Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dei Latexharu aus- der Gruppe Styrol-Butadien, Aoryisäure-ltinahpclymer, PolyoinylcÜlorid, Polyäthylen, Tetrafluoräthylen ausgewählt ietp 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenriaeiehnet, daß Pluoridion in der Dieperston durch Anwendung von Fluor- r-wasaeretoffsäure gebildet wird. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bin 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Berührung der Oberflächen mit der Dispersion zwischen 30 Sekunden und 10 Minuten dauert. 5. Verfahren gemäß Anspruch 49 dadurch gekennteiehnet, aas die Berührungsdauer zwischen etwa 1 Minute und etwa 3 Minuten beträgt« v 6@ Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnete daß die Dispersion bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und etwa 40°C gehalten wird. 7 @ YQrfah@ en gemäß Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß Raumtemperatur eingehalten wird" 8., Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daB die überzogenen Oberflächen vor dem Trocknen einer Waaserepülung unterworfen werden 9o Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- Ober zeichnet, daß die überzogenen/iM ä.chen durch Erhitzung ge- trocknet werden. 10e Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB Erhitzung bei einer Temperatur oberhalb 11000 erfolgt. 11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gehennzeichriet, daH Erhitzung bei einer Temperatur zwischen 11000 und 140°C erfolgt. 12.; Verfahren gemäß Anspruch 10; dadurch gakennzeiehnet, daß Erhitzung bei einer Temperatur zwischen 12000 und 150°C erfolgt" 13, Verfahren. gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekehnseichnet, daß das Ilitsetrocknen von 30,9ekunden bis 2 öder 3 Minuten lang erfolgt. 14. Yerfehren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch 6e-_ kennseichnet, daß das gitzetrocknen 10 bin 13 Minuten lang erfolgt.- . 13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge- . kennzeichnet, da8 die Diapereion*Ätbylenglrkolxnonobutyläther in einer Menge von 4 bin 30 g/1 als äoaiessieruagemittel enthält* 16. Verfahren gemäß einem der Aiuprüche 1 bis 15, dadurch ge@ kennseiehnet, daB die Diapereion bis zu etwa b,15 9: eines nichtionischen oder anionisöhoh äetsmittele enthält: 17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bin 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion ein *aeaerdiepergierbaren Pigment enthält, welchen in der Dispersion mindesten 24 8timden lang bei Raumtemperatur stabil zu bleiben Vermag. 18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, da8 es sich bei dem Pigknt vsr Phthalocyaninblau, PhthalooyenfingTf, Ruß oder Chinacridourot handelt. 19j Eisenhaltige oder sibkhaltige Oberflächen, dadurch Seke=-zeichnet, daß nie nach einem Verfahren gemäß einem der An- ... apraohe 1 bis 18 auf ihnen gebildete Lgtexilberaage tragen. 20e Oberzugalöaung zum Aufbringen eines Latezübersuges auf eine eisenhaltige oder sia&haltige Oberfläche, dadurch Sekenn- seiohnet, daß sie in wesentlichen aus einer stabilen wäre- rigen Dispersion beoteht, welche ein pü von etwa 1,6.bis . etwa 3,8 aufweist und von etwa 0,4-bis etwa 5,0 g/1 Pluoride (gerechnet als F"'), von etwa 0,3 bis etwa 3,0 g/1 -waaeerstoffperoxyds und von etwa 5 bis etwa $50 g%1 einen disperglerten hatexharsee enthält, wobei es sieh bei des Zatoxhars um ein solches handelt, welches in der erwähnten Dispersion mindestens 24 Stunden lang bei Rsnmtemperatür f6tabü1 bleibt.. 21a- hösmg gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß den Late:hars aus der Gruppe Styrol-%tadien, #ox@rlaäurs-@iaoh# polymer, polyv3.V1ohlorid, Polyäthylen, Titrafluoräthylea ausgewählt ist. . 22. y4avng gemäß tasprnah 20 oder 21, dadurch gekenneteiobriet, -daß sie als äoalessierungsmittel 5 bis 30 g/1 "a xtlylessw. 6iykolmonobutyläther enthält. . 23. Lönuug gmäß einem der Ansprüche 20 bis 22" dadurch geksuseiohnot, daß ei* bis zu etwa-0'15 9 einen niohtioniaohm oder aaioniaohen Neumittels enthUt. . LO-aung gemäß einem der Anaprüoäe 20 bin. 23, dadurch gikexmseiolmtet, daß nie ein wsaeerdiapergierbaree Pigment entult, welohea in' der Diapersioa mindeste» 24 Stunden lang bei Raumtemperatur stabil zu bleiben vsrQ 25. Lösung g*Mg lbapruoh 24, dadÜ@@oh gekennzeichnet" daß en sich bei dem Pigment um .Phthslooyawmblau, Yhthalooyania@. grein, Ruß oder Chinaoridonrot handelt'