DE2064770B2 - Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen transparenten SchutzÜberzugs gegen chemischen Angriff und mechanische Beschädigung auf einer Metalloberfläche - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen transparenten SchutzÜberzugs gegen chemischen Angriff und mechanische Beschädigung auf einer Metalloberfläche

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen transparenten Schutzüberzugs gegen chemischen Angriff und mechanische Beschädigung auf einer Metalloberfläche, wobei man auf die Metalloberfläche eine wäßrige Lösung, die Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen enthält, aufträgt und die so aufgebrachte Schicht durch Erhitzen härtet.
Zahlreiche Erzeugnisse, wie Wasserhähne und Bauplatten besitzen metallische Oberflächen. /.. B. Flächen aus korrosionsbeständigem Stahl. Diese Oberflächen bedürfen eines Schutzes, da sie stark strapaziert werden. Sie werden verkratzt, mit natürlichen Hautölen und anderen Verunreinigungen, die sich an Händen finden, beschmiert, sind unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen der Witterung ausgesetzt und werden durch verschiedene Lösungsmittel und Chemikalien korrodiert.
Die US-PS 27 53 282 beschreib! ein Verfahren zur Herstellung von Isolierschichten für die Verwendung als Isolation η ebene in :nde rl legender IJeklrostanlblcche. Durch Reaktion von einbasischem Ammoniumphosphat mit der Metalloberfläche erlo'i:· die Bindung der Isolicrbcschich'iing mit der /u ι 'erziehenden Metalloberfläche. Di.. Reaktion wird 'lurch Chromtrioxid gesteuert. Ungeingende Chmmtririxid-Mengcn erpeben blasige Best !lichuingen. wahrend überschüssige Mengen das Haften der Beschichtung ungünstig beeinflussen. Der Nachteil solcher Beschiebtiingen beruht darin, daß sie opak und stäubend sind. Opake Beschichtungen sind nicht dekorativ und deshalb aus ästhetischen Gründen uninteressant-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wasserunlöslichen transparenten Schutzüberzug auf einer Metalloberfläche gegen Beschädigung, Verkratzen und Anlaufen bzw. Fleckigwerden zu schaffen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schulzüberzuges zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man eine Lösung aufträgt, die, bezogen auf den Gesamtgehalt an den genannten Ionen, 0,01 bis 28 Mol-% Magnesiumionen, 5 bis 22 Mol-% Ammoniumionen, 4 bis 26 Mol-% Chromationen und 33 bis 67 Mol-% Phosphationen und pro 100 ml Wasser 0,01 bis 1,5 Mol der genary jen Ionen enthält.
Es wurde gefunden, daß gehärtete Schutzschichten aus Magnesiumkationen und anionischen Polymerket ten, die aus Chrom-, Sauerstoff- und Phosphoratomen bestehen, Metalloberflächen schützen, ohne ihr Aussehen zu beeinträchtigen.
Gegenstand der Erfindung ist somit auch ein wasserunlöslicher transparenter Schutzüberzug gegen chemischen Angriff und mechanische Beschädigung auf einer Metalloberfläche mit einer dekorativen exponierten Oberfläche, welche sich auszeichnet durch eine Schutzschicht aus Magnesiumkationen und anionischen Polymerketten aus Chrom, Sauerstoff- und Phosphoratomen, die nach dem vorstehenden Verfahren erhältlich ist.
Im Sinne der Erfindung soll der Ausdruck »Phosphationen« alle Ionen bzw. Verbindungen oder Formen umfassen, in denen Phosphorsäure in wäßriger Lösung vorliegen kann, d \ H3PO4, H2PO4 . HPO4- und
PO4 sowie a.iü Polymeren, von Phosphorsäure
abgeleiteten Anionen. Analog werden alle Formen bzw. Ionen, in denen CrOj in Lösung vorliegen kann, wie CrO4- -,Cr2O?- - etc. sowie die verschiedenen protonisicrten Formen der Chromsäure kollektiv als »Chromationen« bezeichnet.
Den beim Verfahren der Erfindung verwendeten Lösungen können die verschiedenen Ionen, d. h. die Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen auf verschiedene Weise zugesetzt werden. So kann man die Magnesiumionen als Oxid, Hydroxid, Carbonat, Bicarbonat, Phosphat oder Chromat den Lösungen zugeben. Die Ammoniumrnen können als freies Ammoniak, wäßrige Ammoniumhydroxidlösung odsr als Phosphat. Chromat, Carbonat oder Bicarbonat zugesetzt werden. Die Phosphationen setzt man am zweckmäßigsten als Orthophosphorsäure zu. Sie können jedoch auch in Form von Magnesiumphosphat, Ammoniur.'phosphal oder Magnesiumammoniumphosphat zugesetzt werden. Die Chromationen können in Form von Chromtrioxid oder als Magnesium- oder Ammoniumchromat oder -bichromat zugesetzt werden. Wenn die Magnesium- uder Ammuhiumiuner! in Form der entsprechenden Phosphate oder Chromate zugesetzt werden, so sind die Mengenverhältnisse, in denen die einzelnen Bestandteile bzw lonenartcn in der Lösung vorhanden sind, natürlich ,uif die Vcrbindungsziisanimensctzunpsvcrhältnissc der lewcils verwendeten Salze beschränkt. Man kann diese Mengenverhältnisse jedoch dadurch variieren, daß man zusätzlich weitere Magnesium- oder Ammnniiimmcngcn in Form
einer anderen brauchbaren Verbindung zusetzt. Am zweckmäßigsten ist es zur Herstellung der Beschieb' tungslösungen, Magnesiumhydroxid, Ortho-Phosphorslure, konzentrierte wäßrige Ammoniaklösung und Chromtrioxid zu verwenden.
Die Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen sind in den wäßrigen Lösungen, bezogen auf die Gesamtmenge der gesamten Ionen vorzugsweise in folgenden Mengen vorhanden; 0,01 bis 28, vorzugsweise 16 bis 26 Mol-% Magnesiumionen, 5 bis 22, vorzugsweise 7 bis 15 Mol-% Ammoniumionen, 4 bis 26, vorzugsweise 7 bis 21 Mol-% Chromationen und 33 bis 67, vorzugsweise 45 bis 65 Mol-% Phosphationen.
Das Magnesium ist erforderlich, um die gehärtete Schutzschicht wasserunlöslich zu machen und die erforderlichen Härtungszeiten auf eine annehmbare Dauer zu senken. Der untere vorstehend genannte Grenzwert der Magnesiumionenkonzentration von 0,01 Mol-% ergibt sich daraus, daß gehärtete Schichten, die unter Verwendung von Lösungen hergestellt sind, die weniger als 0,01 c4ol-% Magnesiumionen enthalten, nicht wasserunlöslich sind. Der obere Grenzwert von 28 Mol-% Magnesiumionen stellt die Löslichkeitsgrenzkonzentration bzw. die Sättigungsgrenze für Magnesiumionen in den Beschichtungslösungen dar. Die Chromationen tragen dazu bei, der Schutzschicht Transparenz zu verleihen und sind erforderlich, um die Schutzschicht nach dem Härten praktisch wasserunlöslich zu machen.
Lösungen, die weniger als 4 Mol-% Chromationen enthalten, ergeben opake gehärtete Schutzschichten und Lösungen, die irehr als 26 Mol-% Chromationen enthalten, ergeben klecksige Schichten, die übermäßig lange Härtungszeilen erfordern. Die Ammoniumionen tragen ebenfalls dazu bei, der Schutzschicht Transparenz zu verleihen. Lösungen mit weniger als 5 oder mehr als 22 Mol-% Ammoniumionen ergeben opake gehärtete Schutzschichten. Die Phosphationen sind erforderlich, um die Lösung sauer zu machen. Ein Mindestgehalt von 33 Mol-% Phosphationen ist notwendig, um die übrigen in der Lösung enthaltenen Ionen hinreichend löslich zu machen bzw. in Lösung zu halten. Die Phosphationenkonzentration ist nach oben auf 67 Mol-% begrenzt, da bei höheren Phosphatkonzentrationen eine gute Härtung und eine klare Schutzschicht nicht zu erzielen sind. Wenn die Lösungen mehr als 67 Mol-% Phosphationen enthalten, so liegt ein Mangel an anderen Ionen vor.
Die Konzentration an Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen im Wasser bzw. bezogen auf Wasser sollte 1,5 Mol Ionen pro 100 ml Wasser und vorzugsweise 0,8 Mol Ionen pro 100 ml Wasser nichl übersteigen. Der Feststoffgehalt von Lösungen mit einer Gesamtkonzentration der genannten Ionen von mehr als 1,5 Mol pro 100 ml Wasser ist zu hoch, und diese Lösungen ergeben wolkige bzw. schlierige und blasige Schutzschichten. Andererseits erscheint der Gcsamtionenkonzentration im Wasser keine unlere Grenze gezogen zu sein. Jedes Gemisch, das eine transparente Schutzschicht ergibt, führt auch dann zu dem gleichen Ergebnis, wenn die Wassermenge erhöht wird. Der einzige Effekt der Verdünnung besteht in einer Abnahme der Dicke der Schutzschicht. Aus praktischen Eirwiigungen sollte daher eine Gcsamtionenkon/eritration von 0,01 Mol pro 100 ml Wasser nicht untere hrittcn werden. Vorzugsweise enthalten die cn'indungsgcniäß /u verwindenden Lösungen pro 100 ml Wasser insgesamt 0.25 bis 0,8 Mol der genannten .Ionen,
Um eine möglichst gute Benetzung der zu beschichtenden Metalloberflächen durch die Beschiehtungslösung zu erzielen, kann man den Lösungen ein Netzmittel zusetzen. Die Verwendung eines Netzmittels ist jedoch eine Eventualmaßnahme und keineswegs erforderlich.
Für die Zwecke der Erfindung können beliebige bekannte Auftragsmethoden angewandt werden. Die Erfindung bzw. die Verwirklichung der Erfindung hängt
ίο somit nicht von der Anwendung einer bestimmten speziellen Beschichtung bzw. Auftragsmethode ab. Beispiele geeigneter Auftragsmethoden sind Tauchen, Fließbeschichten, Spritzen, Walzbeschichten und Rotationsbeschichten.
Die aufgebrachten Schichten bzw. Oberzüge sollen geh&rtet bzw. eingebrannt werden, bis bzw. so daß sie wasserunlöslich geworden sind Das Härten ist ein zeit- und temperaturabhängiger Vorgang. Bei höheren Temperaturen sind die erforderlichen Härtungszeiten
>o kurzer und umgekehrt Es wurden mit Erfolg Härtungstemperaturen, d. h. Temperaturen an den metallischen Oberflächen während des Härtens bzw. Einbrennens der Schutzschichten in einem Bereich von 204 bis 10380C in Kombination mit Härtungszeiten zwischen 2 see und 4 Stunden angewandt.
Den Schutzschichten können durch Variieren der Härtungstemperaturen verschiedene Farben und Tönungen verliehen werden. Dies ermöglicht es, gewissen Metallen, z. B. korrosionsbeständigem Stahl, ein gefärb-
«» tes Aussehen zu verleihen, ohne das Metall selbst zu behandeln, z. B. durch Anlassen zu tönen. Die Farbe kann auch durch Einstellen der relativen Mengenverhältnisse variiert werden, in denen die Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen in den
i> wäßrigen Beschichtungslösungen vorhanden sind und/oder durch Einstellen der Dicke der gehärteten Schutzschicht. Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich. Pigmente, Farbstoffe und andere Chemikalien zuzusetzen, um die Farbe der
■κι Schutzschichten zu verändern.
Der Dicke der Schutzschicht sind keine speziellen Grenzen gesetzt, jedoch sollte jede einzelne Lage bzw. Schicht nicht dicker als ungefähr 0,0127 mm sein. Zur Erzeugung von Schichten, die dicker sind, ist eine
»Ί unnötig hohe Menge an Beschichtungslösung erforderlich, und außerdem nehmen solche Schichten während der Härtung ein eis- bzw. reifartiges Aussehen an.
Das Verfahren der Erfindung ist zwar auf eine Vielzahl verschiedenartiger Metalloberflächen, unter
>n anderem korrosionsbeständigem Stahl, Messing, Aluminium, Silber, Zink, Kupfer, gewöhnlicher Flußstahl, Blei, Chrom, Nickel, Goldplattierungen, Schwarzchrom und Platin anwendbar, jedoch ist korrosionsbeständiger Stahl die wichtigste dekorative Metallegierung, weswe-
■">■> gen die speziellen Ausführungsformen der Erfindung nachstehend anhand von korrosionsbeständigem Stahl erläutert werden. Korrosionsbeständiger Stahl hat eine außerordentlich bemerkenswerte Neigung, Kratzer und Risse zu zeigen bzw. anzunehmen, die ohne Zerstörung
mi des einheitlichen und gleichmäßigen Aussehens mit herkömmlichen Mitteln nicht ohne weiteres entfernt werden können.
Zierteile aus korrosionsbeständigem Stahl, z. B. Zierteile für Automobile, die eine Mäche besitzen, die
μ mit einem Metallkörper aus einem Metall, das entsprechend seiner Stellung in der elektrochemischen SpaniHingsrcihe weniger edel als korrosionsbeständiger Stahl ist. z. B. Flußstahl bzw. Kohlenstoffstahl, in
Berührung stehen sowie eine sichtbare Oberfläche besitzen können, sind besonders geeignet, um mit einer erfindungsgemäßen Schutzschicht aberzogen zu werden. Weitere spezielle, bevorzugte Anwendungsbeispiele sind Anordnungen aus Zierelementen aus korrosionsbeständigem Stahl und diese tragende Metallkörpern bzw. -elemente.
Korrosionsbeständiger Stahl ist dafür bekannt, daß er sich besonders gut für Anwendungszwecke eignet, bei welchen Glanz und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind und eignet sich daher ideal zur Verwendung für Zierelemente von Automobilen. Da jedoch die meisten Automobilkarosserien bzw. -körper aus Kohlenstoffstahl bestehen, kann die Verwendung von korrosionsbeständigem Stahl zu galvanischer Korrosion führen. Kohlenstoffstahl ist in Beziehung zu korrosionsbeständigem Stahl anodisch und korrodiert daher in der Regel in Anwesenheit eines Elektrolyten, wie Feuchtigkeit, in der Nähe seiner Berührungsstelle mit korrosionsbeständigem Stahl. Galvanische Korrosion kann jedoch verhindert werden, wenn man ein isolierendes Material zwischen den Kohlenstoffstahl und dem korrosionsbeständigen Stahl anordnet, z.B. indem man die Berührungsfläche des Zierelements aus korrosionsbeständigem Stahl mit einer Schicht aus einem isolierenden Material überzieht. Die erfindungsgemäßen Schutzschichten sind diesbezüglich besonders geeignet, da sie sowohl als Isolator dienen als auch der sichtbaren
Tabelle I
Oberfläche Schutz gegen Beschädigung, Verkratzen und Fleckigwerden bzw. Anlaufen verleihen.
Die nachstehenden Beispiele erläutern mehrere Ausföhrungsformen der Erfindung.
Beispiel 1
0,47 mm dicke Stahlbleche aus korrosionsbeständigem Stahl werden durch Tauchen mit einer wäßrigen, Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen enthaltenden Lösung beschichtet Die Gesamtkonzentration der genannten Ionen in der wäßrigen Lösung beträgt 0,420 Mol pro 100 ml Wasser, wobei der Gehalt der Lösung, bezogen auf ihren Gesamtgehalt an den genannten Ionen, 22^ Mol-% Magnesiumionen, 9,5 Mol-% Ammoniumionen, 12,5 Mol-% Chromationen und 55,5 Mol-% Phosphationen beträgt Die Hälfte der Stahlblechproben besitzt ein Glanzglühfinish, während die andere Hälfte ein mattes Finish besitzt Alle Proben werden in einem Ofen bei Temperaturen zwischen 276,7 und 649° C jeweils 1 Minute gehärtet Die glanzgeglühten Proben besitzen Schutzschichten mit einer Stärke yon 0,001 bis 0,0043 mm, während die mit einem matten Fiiiish versehenen Proben Schutzschichten mit einer Stärke zwischen 0,0011 und 0,0053 mm besitzen. Aus der nachstehenden Tabelle I ist das jeweilige Aussehen der einzelnen Schutzschichten zu ersehen. Es ist zu beachten, wie sich das Aussehen der Schutzschicht mit der Härtungstemperatur ändert.
Härtungszeil: Härtungstemperatur Aussehen auf Glanzglühungs- Aussehen auf mattem
3C Finish Finish
1 min. 276,7 Dunkel-Gold Mittelgelb-Gold
1 min. 315,6 Mittel-Gold Bräunlich-Gold
1 min. 371,1 HeIl-GeIb-GoId Bräunlich-Grau
1 min. 426,7 Gelb-Gold-Ton Hellgrau-Braun-Ton
1 min. 454,4 Braun-Ton Hellgrau-Braun-Ton
1 min. 482,2 im wesentlichen farblos Grau-Grün-Ton
1 min. 510,0 im wesentlichen farblos Grau-Gnin-Tcn
1 min. 537,8 im wesentlichen farblos Grau-Grün-Ton
1 min. 593,3 leicht-wolkig-grau Grau
1 min. 649 wolkig Blau-Grau Grau-Braun-Ton
Die bei 482,2 und 537,80C gehärteten, glanzgeglühten und mit einem matten Finish versehenen Proben werden jeweils einer Reihe von Tests unterworfen. Die dabei erhaltenen günstigen Testergebnisse sind nachstehend aufgeführt.
Lösungsmittel-, Säure- und Alkalibeständigkeit
Nach 5tägigem Eintauchen der Proben in Aceton, Methylacetat, Benzol, Kerosin, Methyläthylketon, Toluol, Methylalkohol und Xylol ist in keinem Fall eine Schädigung bzw. Zerstörung der Schutzschicht festzustellen.
Konzentrierte und verdünnte Salpeter-, Salz-, Phosphor- und Essigsäurelösungen zerstören die Schutzschicht bei 24stündiger Finwirkung nicht.
Konzentrierte und verdünnte Fiußsäure führt zu geringen Schäden der Schutzschicht. Konzentrierte Flußsäure entfärbt die Schutzschicht nach 4stündigcr Einwirkung. Verdünnte Flußsäure führt nach 6 Stunden zur Bildung voi Flecken in der Zwischenschicht zwischen der Schutzschicht und der Metalloberfläche. Konzentrierte und verdünnte Schwefelsäure führt zu geringer Grübchenkorrosion der Probe unter der Schutzschicht, jedoch wird die Kontinuität, i. B. der elektrische Widerstand, der Schutzschicht nach einer Testdauer von 24 Stunden nicht beeinträchtigt.
Konzentrierte und verdünnte Ammoniumhydroxidlösungen beeil.trächtigen die Schutzschicht innerhalb 6 Stunden nicht.
Natriumhydroxid beeinträchtigt die Schutzschicht in Konzentrationen von 61 bzw. 10 Gew.-°/o innerhalb 6 Stunden nicnt. Eine 25gew.-%ige, auf eine Temperatur von 93,30C erwärmte Natronlauge entfernt jedoch die Schutzschicht innerhalb 5 bi·; IO Minuten vollständig.
Schmutz- und Abriebfestigkeit
Fingerabdrucke und verschiedene Arten von Schmutz, die auf die Schutzschicht aufgebracht werden, lassen sich durch Abwischen leicht entfernen.
Eine glanzgcglühte Probe wird mit einem Abrielilosigcrät gcpriifi. wobei man zwei mit Kautschuk gebundene. 1,27 cm dicke Rundschleifscheiben mit einem Durchmesser von 6,35 cm, von denen jede auf der beschichteten Oberfläche eine Scher- bzw. Zugkraft von I kp ausübt, läßt man auf einer Kreisbahn mit einem Durchmesser von 8,89 cm über die zu untersuchenden Proben laufen, wobei die Schleifscheiben von den in Drehung versetzten Proben angetrieben werden. )ecle Schutzschicht, die bei diesem Test 100 Umläufe aushält, ist als sehr gut zu betrachten. Die getestete erfindungsgemäße Schutzschicht übersteht 800 Umläufe, ohne daß ihre Kontinuität beeinträchtig bzw. unterbrochen wird. Dieses Testergebnis zeigt an, daß die erfindungsgemäßen Schutzschichten sehr hart sind und daher eine hohe Beschädigungs- und Kratzfestigkeit besitzen sollten.
Beständigkeit gegen atmosphärische Einflüsse
Beschichte!? Proben, die in ?inc FpiirhtidlctMKlcammer, in der die relative Feuchtigkeit auf 92% eingeregelt ist, gesetzt werden, zeigen weder Verwitterungserscheinungen noch irgendwelche andere nachteilige Veränderungen.
Beschichtete und unbeschichtete Proben werden zur Prüfung ihres Korrosions- bzw. Witterungsverhaltens bei einem »Winterkorrosionsprogramm« an Automobilen in der Gegend von Pittsburgh. Pennsylvanien. befestigt. An den Wagen, an denen die unbeschichteten Proben befestigt sind, tritt galvanische Korrosion auf. während an den Wagen mit den beschichteten Proben keine galvanische Korrosion zu erkennen ist.
Eine glanzgeglühte Probe wird 2292 Stunden in einem Verwitterungsmesser getestet, ohne daß dabei erkennbare Schäden in der Schutzschicht auftreten. Dieser Test gilt als eine einer 7jähigen Bewitterung unter atmosphärischen Bedingungen entsprechende Beanspruchung.
Verformbarkeitsbeständigkeit
An gescherten Proben sind keine nachteiligen Ergebnisse festzustellen. An der konvexen Seite einer
Tabelle III
beschichteten Probe ist nach dem Biegen Kratzer- bzw. Rißbildung zu beobachten.
Beispiel 2
Zwei jeweils 0,635 mm starke Stahlbänder aus korrosionsbeständigem Stahl werden mit zwei verschiedenen wäßrigen. Magnesium-, Ammonium-. Chromat- und Phosphationen enthaltenden Lösungen walzbeschichtet. Eines der Bänder besitzt ein Glanzglühfinish, während das andere ein »Biirstenfinish« besitzt. Aus der nachstehenden Tabelle sind die Konzentrationen der einzelnen Ionen in den hier verwendeten Lösungen, bezogen auf den Gesamtgehalt an den aufgeführten Ionen, zu ersehen.
Tabelle Il
Lösung A (Mol-%)
Lösung B (MoI-".)
Magnesium 22,8 21,3
Chromat 12.4 18,4
Phosphat 55,1 51,5
Ammonium 9,5 8.8
Die Gesamtkonzentration der Ionen in den Lösungen A bzw. B beträgt 0,91 bzw. 1,05 Mol der aufgeführten Ionen p^o 100 ml Wasser.
Die beschichteten Bänder werden in eine Anzahl von Proben unterteilt, die bei verschiedenen Temperaturen zwischen 332,2 und 554,4°C jeweils 2 Minuten gehärtet werden.
An den Proben werden anschließend Farbmessungen durchgeführt, wobei man ein übliches FarbunterschiedsmeSgerät verwendet.
Aus der nachstehenden Tabelle HI sind jeweils das Finish der einzelnen Proben vor der Beschichtung, die zum Beschichten der Proben verwendete Beschichtungslösung, die Härtungstemperatur, die rechnerisch ermittelte Schutzschichtdicke nach dem Härten und die Farbwerte zu ersehen.
Probe Finish Beschich- Härtungs- Schutz Farbe (Kennwerte) b ΔΕ Trübungs-
tungslösung temp. schicht wert
dicke +2,6 0 88,5
( C) mm L a +8,4 6,3 79,2
+7,8 5,8 78,8
1 gebürstet keine _ — 65,5 -0,5 +6,1 4,5 80,2
2 gebürstet A 332,2 0,0011 62,9 -0,8 +5,4 4,4 79,7
3 gebürstet A 387,8 0,0013 63,1 -u +4^ 3,9 80,2
4 gebürstet A 443,3 0,0018 63,0 -IJS +17,7 174 774
5 gebürstet A 498,9 0,0015 62,2 "1,3 +1U 10,6 84,0
6 gebürstet A 544,4 0,0018 62,2 -M +12,7 14,3 83,2
7 gebürstet B 332,2 0,0015 56,8 +0,8 +5,8 4,7 79,1
8 gebürstet B 387,8 0,0013 59,4 -0,4 +3,9 0 59,4
9 gebürstet B 443,3 0,0020 55,4 "1,3 +9,7 12,0 60,0
10 gebürstet B 498,9 0,0006 68,9 -ο,ι +5,7 7,1 55,4
11 glanzgeglüht keine - 76,8 0,0 +10,3 11,9 584
12 glanzgeglüht A 332,2 0,0016 66,3 -ο,ι
13 glanzgeglüht A 332,2 0,0015 70,0 -u
14 glanzgeglüht A 332,2 0,0015 66,9 +1,6
Der /.-Wert bezieht sieh auf die Helligkeit der im »Miinscll Color System« verwendeten Hclligkeitsskal;). Niedrige Werte von L treten bei matten Oberflächen auf, während glänzende Oberflächen große numerische L- Werte ergeben. L gilt also die Menge an schwarz oder weiß in der Tönung (Farbe). Höhere /.-Werte liegen dichter bei weiß, während niedrige /--Werte dichter an schw.i:'z liegen. Der Wert »a« muß ein positives oder negatives Vorzeichen besitzen um anzuzeigen, ob rote oder grüne Schattierungen bzw. Farbtöne in der Gesamtfärbung enthalten sind. Ein positives Vor/eichen wird für rote Farbtöne und das negative Vorzeichen für grüne Farbtöne gesetzt. Die Größe des Zahlenwertes zeigt die Stärke oder den Anteil des betreffenden Farbtones in bzw. an der Gesamtfärbung an. Der Wert »b« ist analog definiert, wobei ein positives Vorzeichen den Grad der Gelbfärbung und das negative Vorzeichen Blautönung anzeigt. Die Größe des Zahlenwertes zeigt die Stärke b/w. den Anteil 3 Π Gelb- bz'rf. Blaufärbung \" bzw. ander Gesamtfärbung an. Der Wert »zl/f« gibt eine berechnete l'arbdifferenz zwischen einem ausgewählten Standard und der untersuchten Probe an. Δ Ε ist gleich der Quadratwurzel aus {AL)1+ [Aa)2+ {Ab)1. Als Stan clard werden nicht beschichtete Proben 1 und 1! verwendet. Der »Trübungswert« bzw. »Glanzwert« ist das Vct liältnis der Intensität von gestreutem Licht zu reflektiertem Licht χ 100. Rhodiumstandardspiegel besitzen einen Trüblingswert von 11,0, während sandgeslrahlte Oberflächen Trüblingswerte von nahezu 100 besitzen.
Aus einem Studium der Tabelle III ist zu ersehen, wie breit der Bereich von Färbungen ist, der den Schutzschichten durch Variieren der Zusammensetzung der Beschichtungslösung, der Härtungstemperatur, des Materialfinish und/oder der Schichtdicke verliehen werden kann. Die Tests ergeben bzw. zeigen L- Werte in einem Bereich von 55,4 bis 70,0, »äff-Werte zwischen - !,Sund + !,6und iii<?-Werte zwischen4,5 und !7.7

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    L Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen transparenten Schutzüberzugs gegen chemisehen Angriff und mechanische Beschädigung auf einer Metalloberfläche, wobei man auf die Metalloberfläche eine wäßrige Lösung, die Magnesium-, Ammonium-, Chromat- und Phosphationen enthält, aufträgt und den so aufgebrachten Oberzug durch to Erhitzen härtet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung aufträgt, die, bezogen auf den Gesamtgehalt an den genannten Ionen, 0,01 bis 28 Mol-% Magnesiuniionen, 5 bis 22 Mol-% Ammoniumionen, 4 bis 26 Mol-% Chromationen und 33 bis 67 Mol-% Phosphationen und pro 100 ml Wasser 0,01 bis 1,5 Mol der genannten Ionen enthält
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenm zeichnet, daß man eine Lösung aufträgt, die, bezogen auf den Gesamtgehalt an den genannten Ionen, 16 :ii bis 26 Mol-% Magnesium-, 7 bis 15 Mol-% Ammonium-, 7 bis 2i Moi-°/b Chromat- und 45 bis 65 Mol-% Phosphationen enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung _·■> aufträgt, die pro 100 ml Wasser insgesamt 0.25 bis 0,8 Mol der genannten ionen enthält.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung aufträgt, die Pigmente und/oder Farbstoffe enthält. ;»
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Lösung auf einer Oberfläche aus korrosionsbeständigem Stahl, Messing. Aluminium. Silber, Zink, Kupfer, gewöhnlichem Kohlenstoffstahl. Blei, π Chrom. Nickel, Gold. Platin oder einer Legierung der genannten Metalle aufträgt.
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