DE2063606C3

DE2063606C3 - Verfahren zur Herstellung von Weißblech mit geringer Tendenz zu Verschmierungen

Info

Publication number: DE2063606C3
Application number: DE2063606A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Arai; Masayuki Kawasaki Kanagawa Ohba; Hidehisa Yamagishi
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1969-12-27
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1981-02-05
Also published as: ZA708647B; NL7018749A; SE380986B; JPS491773B1; FR2074004A5; CA940784A; DE2063606A1; GB1285806A; DE2063606B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren .zur Herstellung von Weißblech mit geringer Tendenz zu Verschmierungen gemäß dem Oberbegriff des Ansprüche» 1.

Ein derartiges Verfahren ist in der DE-OS 1906164 beschrieben. Die mit ihm erhaltenen Weißbleche, welche an der Oberfläche eine dünne Polymerschicht tragen, haben eine verhältnismäßig gute Korrosionsbeständigkeit und lassen sich leicht mit Farbe versehen. Bei Verwendung derartiger Weißbleche treten in der Praxis aber immer noch Schwierigkeiten auf, weiche darin bestehen, daß sich auf der Blechoberfläche Verschmierungen in Form von Flekken aus Zinnoxiden und Chrom bilden, welche das Bedrucken des Bleches mit Farbe und das Einbrennen der Farbe behindern, insbesondere dann, wenn das Blech in mehreren Farben bedruckt wird und die Farbe entsprechend oft eingebrannt werden muß. Es bilden sich dann insbesondere auch auf der Rückseite der Bleche derartige schwarze, pulverige Verschmierungen, welche dann beim Aufeinanderstapeln der bedruckten Bleche auf deren Schönseite abfärben und damit das Aussehen der Bleche beeinträchtigen.

In der DE-OS 1521097 ist ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Korrosionsschutzschicht auf Stahlblechen beschrieben, bei dem die beschichteten Stahlbleche zugleich eine gute Farbannahme aufweisen. Die entsprechende Beschichtung wird elektrolytisch erzeugt und zwar unter Verwendung einer Badlösung mit geringer Chromatkonzentration, so daß man eine Mischschicht aus metallischem Chrom und Chromoxid erhält. Vorzugsweise wird bei diesem bekannten Verfahren zunächst direkt auf die Eisenoberfläche eine rein metallische Chromschicht aufplattiert und erst dann die Mischschicht aus Chrom und Chromoxid aufgebracht. Dieses Verfahren läßt sich jedoch nicht für die Behandlung von Weißblech verwenden, welches eine Oberflächenschicht aus Zinn aufweist.

Das Verfahren nach der DE-OS 1 521097 setzt in jedem Falle ein galvanisches Beschichten voraus, kann nicht als stromloses Verfahren durchgeführt werden. Dies ist für die Erzeugung von Massenartikeln einent-• scheidender Nachteil.

In der US-PS 2 974091 ist ferner ein Verfahren zum Herstellen lackierter Weißbleche beschrieben, bei welchem zur Vermeidung einer Lochbildung in der Lackschicht das nach dem Verzinnen elektrolytisch

ι» mit Chroraat behandelte Weißblech mit. einem Reduktionsmittel behandelt wird. Die nach dieser Behandlung verbleibenden Reste des Reduktionsmittels verhindern die Lochbildung im Lack.

In der DE-AS 1288215 ist ferner ein Verfahren

ι · zur Herstellung eines Korrosionsschutzüberzuges auf Eisen, galvanisiertem Eisen, Stahl, metallischem Zinn, Zink und Aluminium beschrieben, bei welchem auf die Oberfläche des zu schützenden Subsaates eine filmbüdende Lösung aus einer wasserlöslichen oder

-·<> in Wasser dispergierbaren hochmolekularen organischen Verbindung aufgetragen wird. Eine solche Verbindung kann z. B. ein Maleinsäure-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ein teühydrolisiertes Produkt aus Polyvinylacetat und Alkydharz sowie Chromsäure,

-'~> Phosphorsäure oder eine andere wasserlösliche anorganische Verbindung sein. Auch dieses Verfahren kann jedoch nicht zufriedenstellend verhindern, daß sich beim Trocknen von Druckfarben auf der Rückseite von Weißblech Verschmierungen bilden.

ι» Durch die vorliegende Erfindungsoll ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß die Bildung von Verschmierungen auf dem nach ihm hergestellten Weißblech zuverlässig verhindert wird.

r> Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwen-

dete Itaconsäure-Acrylnitril-Copolymer, d. h. die wasserlösliche Kunstharzmasse, kann einen Polymerisationsgrad von 50-100% besitzen, und die Mengenanteile der Rohmaterialien vor der Polymerisation betragen 40-80% Itaconsäure und 20-60% Acrylni-

trit.

Die Konzentration der in die Behandlungsflüssigkeit eingeführten wasserlöslichen Kunstharzmasse kann im Bereich von 0,1-5 Gew.- % und vorzugsweise von 0,5-1,0 Gew.-% liegen. Wenn die Konzentration

3» der Kunstharzmasse 5 Gew.-% übei steigt, nimmt sowohl die aufgetragene Menge als auch die Viskosität dei aufgetragenen Flüssigkeit zu, so daß es beim Quetschen der aufgetragenen Flüssigkeit mit Hilfe von Quetschwalzen schwierig ist, die Flüssigkeit

μ gleichmäßig zu verteilen, wodurch die Erzielung einer gleichmäßig beschichteten Oberfläche schwierig wird. Gleichzeitig haftet die Kunstharzmasse an den Oberflächen der Quetschwalzen an und trocknet daran, so daß deren Arbeitsweise beeinträchtigt wird. Andereren seits läßt bei Konzentrationen der Kunstharzmasse von unter 0,1% der Schutz gegen Versehmierungen stark nach.

Während die angewandte Konzentration von Chromsäure oder Chromat im Bereich von 0,05-0,5

_h-, Gew.-% liegen kann, ist ein Bereich von 0,05-0,2 Gew.-% vom Standpunkt der Färbung und der Schutzwirkung gegen Verschmierung besonders vorteilhaft.

Weiterhin wird ein Temperaturbereich von 50-80° C als Behandlungstemperatur bevorzugt, doch kann das Weißblech auch bei Raumtemperatur behandelt werden, da es bei niedriger Behandlungsgeschwindigkeit möglich ist, das behandelte Blech mit Hilfe einer Trockenvorrichtung ausreichend zu trocknen.

Die folgenden bevorzugten Beispiele sollen die erfindungsgemäß angewandten Prozentsätze der Chromverbindungen und der wasserlöslichen Kunstharzmassen sowie die Behandlungsbedingungen verdeutlichen.

Beispiel 1

Nach dem Verzinnen wurde eine 1 %ige wäßrige Chromsäurelösung bei 80° C auf ein Weißblech aufgesprüht, worauf das Weißblech unter folgenden Bedingungen behandelt wurde:

Chromsäure 0,1%

Wasserlösliches Kunstharz

ItKponsäure 50% \ , _ntv
Acrylnitril 50% / ^l'^Uo
pH-Wert 6,0

Bad-Temperatur 50⁰C

Beschichtungsverfahren Sprühen

(Druck
10 N/cm²)

Temperatur der Trocknungs-Heißluft 100° C

Beispiel 2

Nach dem Verzinnen winde ein iVeißblech eine Sekunde lang einer kathodisch™ elektrolytischen Behandlung in 2%iger wäßriger Lösur·» von Kaliumbichromatbei einer Stromdichte von 6 A/dm unterworfen und dann gewaschen. Hierauf wurde das Blech unter folgenden Bedingungen behandelt:

Kaliumbichromat 0,2%

Wasserlösliches Kunstharz

Itaconsäure 45% \ n^ot
Acrylnitril 55% J ^U)Z ^/0
pH-Wert 5,5

Beschichtungsverfahren Tauchen
Temperatur der Trocknungs-Heißluft 120° C

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das Gewicht der auf der Oberfläche des Weißblechs gebildeten Feststoff-Filme durch Einstellung der Stärke des Abquetschens der aufgetragenen Behandlungsflüssigkeit gesteuert werden. Zur Gewährleistung der besten Schutzwirkung gegen Verschmierung wird eine Menge von etwa 10-30 mg/m² bevorzugt.

Das Ausmaß der auf der Oberfläche des Weißblechs gebildeten Verschmierung wird quantitativ am einfachsten durch Abwischen der Blech-Oberfläche mit einem weichen Papier und durch Auswertung von dessen Verschmutzungsgrad bestimmt. Zur Verdeutlichung der erfindungsgemäß gebotenen Vorteile warden die auf vorstehend beschriebene Weise behandelten Weißbleche bei einer Erwärmungsdauer von 15 min mehreren Wärmebehandlungen bei 185° C unter denselben Einbrennbedingungen wie für bedruckte Weißbleche unterworfen, worauf die Oberfläche der behandelten Bleche 20mal (zehn Doppelstriche) mit einem Faserfestigkeits-Prüfer unter konstanter Belastung gerieben und das Verschmutzungsausmaß des Papiers in sechs Klassen von 0 bis 5 unterteilt wurde, von denen die Klasse 0 keine Verschmutzung und die Klasse 5 starke Verschmutzung angibt.

Die folgende Tabelle stellt einen Vergleich der erfindungsgemäßen Ergebnisse mit denen des bereits verwendeten Verfahrens dar. We aus dieser Tabelle hervorgeht, ist selbst nach Ader je 15 min dauernden Erwärmungszyklen ba 185° C die Tendenz zur Bildung von Verschmierungen beim erfindungsgemäß erhaltenen Produkt sehr gering, was im positiven Gegensatzzu den nach dem Vergleichsverfahren erhaltenen Ergebnissen steht.

Tabelle
Erwärmungszeit und Verschmierungsgrad

Anzahl der Erwärmungen 0 13 4

Verschmierungsgrad des nach dem

verwendeten Vergleichsverfahren

behandelten Weißblechs 3 5 5 5

Verschmierungsgrad des nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren

behandelten Weißblechs 0 0 12

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Weißblech mit geringer Tendenz zu Verschmierungen, bei dem auf das Weißblech eine Behandlungsflüssigkeit aus einem wasserlöslichen Itaconsäure-Acrylnitril-Copolymer und Chromsäure oder einem Chromat aufgetragen wird und anschließend das Weißblech getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Weißblech vor dieser Behandlung einer Formierungsbehandlung unter Verwendung einer Lösung mit Chromsäure oder einem Chromat unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserlösliches Polymer einer Konzentration im Bereich von 0,1-5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,5-1,0 Gew.-% verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserlösliches Polymer mit einem Polymerisationsgrad von 50-100% verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung bei einer Temperatur von 50-80° C aufgetragen wird.