DE2143610A1 - Beschichteter Metallkörper sowie Verfahren und Material zum Herstellen eines solchen - Google Patents
Beschichteter Metallkörper sowie Verfahren und Material zum Herstellen eines solchenInfo
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Description
DR.-li'JG. l"V. ^TCr-ilviAil·; '>' - - :., -.-...,■ — . " Telefon K-7! OO --.ΪΛ/« '71119!
2U3610
Allegheny Iadlum inäusi;riös, Inc.
Oliver Bijilaing, Pittsburgh.,,
15222» 7JSA
E&schichteter Metallkörper sevie Verfahren und Material
sum Herstellen eines solchen ·
ν "
Die Erfindung bezieht sich auf einen beschichteten Körper mit einer metallischen Unterlage und wenigstens einer
darauf gebildeten Schicht in Form eines im wesentlichen wasser-unSöslichen, durchscheinenden oder durchsichtigen,
verfestigten Überzugs als »Schutz gegen Verderben und Verfärben der Oberfläche, sowie ein Verfahren und ein
Material zum Herstellen eines solchen Schutzüberzugs auf einer Metalloberfläche.
Die verschiedensten Arten von Gegenständen, beispielsweise Wasserbecken und plattonförmige Bauelemente, haben
aur Verbesserung des Aussehens dienende metallische Ober-
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fläche» z.B. aus rostfreiem Staiii. Derartig Ι?Ιαοΐ=".·ι
v": -.3 fachen zerstörenden Einflüssen ausgesetzt u>d Vicnürj-en
daher eines Schutzes. Insbesondere sind sie ueiä Ssi?*-
.krcsiraen, αRr Verunreinigung durch organische Hautabson—
C'-rungen und andere an Händen haftende Fremdstcfie- l/it-
;;ci*ungseinfiüs?35;n ccv/ie der Verfärbung durch die versehi-densten
Lösungsmittel und chemischen Stoffe ausgesetzt.
!Tür die Entwicklung eines Überzugs zum Schutz der metallischen
Oberflächen gegen Verderb und Verfärbung vmraen bereits
beträchtliche Zeit und erhebliche Mittel aufgewendet. Ein derartiger Schutzüberzug ist in der USA-Patentanmeldung
?io. 000 437 vom 2. Januar 197Ο beschrieben. Der
beschriebene Schutzüberzug ist aus einer nachbehandelten Beschichtung aus Hagnesium-Kathionen und anionischen
polymeren Ketten von Chrom-, Sauerstoff- und Phosphoratoiaen
gebildet. Ferner ist in der genannten Patentanmeldung ein "verfahren zum überziehen einer metallischen Oberfläche
mit einer solchen Schutzschicht beschrieben. Derartige EeSchichtungen vermögen jedoch insbesondere hinsichtlich
ihrer Abriebfestigkeit nicht vojI zu befriedigen.
Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines gegenüber dem in der angeführten USA-Patentanmeldung
Ko. 000 437 verbesserten Schichtkörpers sowie eines Verfahrens
und eines Materials zu seiner Herstellung.
Bei einem beschichteten Körper der eingangs genannten Art
ist erfindungsgemäß vorgesehent daß der Überzug aus an—
ionischen polymeren Ketten aus Phosphor-, Chrom-, Sauerstoff- und Siliziumatomen gebildet ist.
Ein Verfahren zum Beschichten einer metallischen Oberfläche
mit einem Überzug als Schutz gegen Verderb und Verfärben ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man die
Metalloberfläche mit einer Phosphat-, Chromat-, Magnesium-, Ammonium- und/oder Silikationen enthaltenden wässrigen
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SAO ORIGWAL
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LCsung beoonichtet und dc 8 man dia Beschichtung durch eine
Nachbehandlung im v/esentliehen wasserunlöslich macht, wobei
die isolsre Konzentration der Phosphat-, Cbrorcat-. Ilagiiesiuir-
und AxoniumioneK- in der wässrigen Lösung z\ri.schen
etwa 0,01 μτΛ 1,00 Mol pro 100 cur Wasser beträgt, die
Phcsphat-, Ohromat-, Magnesium- und Ammonium in der wässrigen
Lb"sun«=·: in einem gegenseitigen Verhältnis von 27 - 73
Hol-# Phorrpnationen, S - 39 Mol-# Chromatieren., 0-2$
YiCL-?) Magi:csiu3iionen und 0,5 - 35 Mol-# Ammoniuroionen vorhanden
sind and die wässrige Lösung Silikationen in einer
!iiuiaren Konzentration von 0,01 ~ 53 # öer molaren Konsontration
der Phosphat-, Chi'omat-.. Magnesium- und Ammoniumionen
enthält.
Bei einem Material zum Herstellen eines Sehntzübersugs einer
Metolloberfläche gegen Verderben und Verfärben ist erfindnrigsgeinäß
vorgesehen, daß es in einer wässrigen Lösung Phosphat-, Chromat-, Magnesium-, Ammonium-und/oder Silikationen
enthält, wobei die molare Konzentration der Phosphat-, Chroj&at-, Magnesium- und Ammoniumionen in der wässrigen
Lösung zv-isehen etwa 0,1 und 1.00 Mol pro 100 cm Wasser
beträgt, die Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung in einem gegenseitigen Verhältnis
von 27 - 73 Mol-# Phosphationen. 5-59 Mol-# Ghromationen,
0-23 Mol-# Magnesiumionen und 0,5 - 35 Mol—% Ammoniumicnen
vorhanden sind und die wässrige Lösung Silikationen in einer molaren Konzentration von 0,1 - 35 # der
molaren Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumicnen enthält.
Bei dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterial liegt die
molare Konzentration der Phosphat-, Ghromat-, Magnesium- und Asimoniumionen in der wässrigen Lösung also im Bereich
von 0,01 bis 1,00 und vorzugsweise im Bereich zwischen 0,25 bis 0,60 Mol pro 100 cnr Wasser und die molare Konzentration
der Silikationen im Bereich zwischen 0,01 bis 33 % vorzugsweise 0,5 bis 20$ der molaren Konzentration der
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BAD ORIGINAL.
BAD ORIGINAL.
yt'OiL:■;V ·?.!;<■.. V;3ij.f.--iiicä.ü«- «. Iv=.gne.s:; um- und Ammoniumionen,, Ein«
IConkiv::·-. v^aticuj der Pnosuhat-, Chromate, Magnesium-und A;»r-on:i.
amion^n vgl '! ,0 Mol pro 100 cnrJ Wasser bildet einen
oberen Grenzwert, da Lösungen mi» stärkerem? Konzentration
diese;:· Ionen einen zu hohen Fe st stoff gehalt aufweisen
und eine trübe-,, fleckige Beschichtung ergeben. Andererseits scheint es keinen unteren Grenzwert für die Konzentration
dieser Ionen in. der wässrigen Lösung: ?iu geben. Jede
Zusammensetzung, welche überhaupt eine durchscheinende baw*
durchsichtige Beschichtung ergibt, ergibt eine solche auch
bsi Vergrößerung der Was serin enge. Die einsige durch eine
solche Verdünnung herbeigeführte Wirkung besteht in der Verringerung der Eeschichtungsdicke. Somit ist der untere
Grenzwert der Konzentration mit 0,01 Mol pro 100 cm*5 V/asser
lediglich aus praktischen Gründen bestimmt. Zur Verbesserung der Abriebfestigkeit genügt bereits eine molare Konzentration
der Silikationen von 0,01% der molaren Konzentration
der Phosphat,- Chromat,— Magnesium- und Ammoniumionen.
Der obere Grenzwert der molaren Konzentration von Silikationen von 33$ der molaren Konzentration der Phosphat-,
Chromat«, Magnesium- und Ammoniumionen ist durch die obere
Grenze der Löslichkeit der Silikationen in Form von SiOp in der BeSchichtungslösung bestimmt. Im Rahmen der vorliegenden
Beschreibung bezeichnet der Ausdruck Phosphationen sämtliehe in wässrige Lösungen überführbare Ionen auf Phos-»
" phorsäurebasis. Somit sind die Verbindungen H7PO^, HpPOz ,
HPO^ und POy1 sowie jegliche polymer enPhosphor-Sauer stoff säureionen
insgesamt als Phosphationen bezeichnet. In gleicher V/eise kann CrO, in der Lösung als CrO7,, CrpOr- usw,.
sowie in verschiedenen Formen mit angelagertem Wasserstoff vorhanden sein, wobei diese Verbindungen sämtlich unter
den Begriff Chromationen fallen. Die Bezeichnung Silikationen umfaßt die verschiedensten komplexen Silikationen,
ist jedoch jeweils auf SiOp bezogen, und zwar unabhängig von der tatsächlichen chemischen Zusammensetzung, um die
Berechnung der Molzahl zu erleichtern.
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BAD
Bas gegenseitige Verhält rc. ε der Phosphat-, Chronar , ΓΊ·^-
nesium— und AmmoniumiOnen in der wässrigen Lösung oetr^gt
27 - 73 Mol-# Phosphationen, 5-39 Mol-# Chx-omationen,
O - 23 Mol~# Magnesiumionen und 0,5 ~ 35 Mol~$ Ammoniumionen,
vorzugsweise 40 - 67 Mol—# Phosphationen, 7 " 26
Kol~# Chromationen, 5-20 Mol-# Magnesiamionen und
4 ~ 20 Mol-/» Ammoniumionen. Die Phosphationen sind 'erforderlich,
um eine saure Lösung zu erhalten. Damit die ub.r-igen
Ionen in ausreichendem Maß in Lösung gehen, ist ein Hindestverhältnis
der Phosphationen von 27 Mol-# notwendig. Die
obere Begrenzung des Gehalts an Phosphationen bei 75 Mol-#
■ist dadurch gegeben, daß· die nachbehandelte Beschichtung
bei höherem Gehalt an Phosphatiojien-wasserlöslich wird«
Die Chromationen tragen dazu bei, die Beschichtung durchscheinend bzw. durchsichtig zu machen und sind zur Erzielung
der Wasserunlöslichkeit der Beschichtung bei der Nachbehandlung notwendig. Lösungen mit weniger als 5 Mol—^ an
Chromationen ergeben bei der Nachbehandlung undurchsichtige Beschichtungen, während Lösungen mit mehr als 39 Mol-# &.Π
Chromationen fleckige Beschichtungen ergeben, welche übermäßig langdauernde Nachbehandlung erfordern. Magnesiumione.n
tragen dazu bei, die nachbehandelte Beschichtung im wesentlichen wasserunlöslich zu machen und verkürzen die Nachbehandlungszeit.
Der obere Grenzwert von 23 Mol-# Magnesiumionen ist durch die obere Grenze der Löslichkeit von
Magnesiumionen in der BeSchichtungslösung gegeben. Ammoniumionen
tragen dazu bei, die Beschichtung durchsichtig bzw. durchscheinend zu machen. Lösungen mit weniger als
0,5 oder mehr als 35 Mol-# Ammoniumionen ergeben bei der
Nachbehandlung undurchsichtige Beschichtungen.
Die Ionen, d.h. die Phosphat-, Chromat-, Magnesium-, Ammonium-
und Silikationen können in verschiedener Form eingebracht werden. Die Phosphationen werden in der zweckmäßigsten
Form 8.1s Orthophosphorsäure zugeführt. Ebenso können sie jedoch auch in Form von Magnesiumphosphat, Ammoniumphosphat
oder als Magnesium-Ammoniumphosphat vorhanden sein.
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. BAD ORIGINAL
. BAD ORIGINAL
Die Chromatieren Icömcu in ii'orn= ve-*.. i:;v;/··- - c:\i .' \:.t-Ghrcmat·-
oder Dichror.iatsal^H ίο": h^r.r-^--:".····;"; ■'.-■-.<.-.;:· A <\.νο ■;:.:;?
vorhanden sein. Die NagneB^umionen "InJL Lw.cpL-·.'* iv-.-ji,.·^ in
Form von Magnesiuao:,:iciv --hydroxid, -k&rbc-nat, «bei:^rI-.:-:!.at,
-phosphat odei* -chroiünt verhanöeru Die Amraoniumionevi ii^rimüt:
in Form von ungebundenem Amnioni^t. wa&iserhaltxgem Aj;];v!or.xi;:;vhydrozid
oder auch als Phosphat-, Ch ro 21 at*-, Karbonat ·« cd sr
Bikarbonatealse eingebracht v.'oyden,. Die Siliicatiorien können
in Form beliebiger wasserlöslich sr SiIi si ν ir: verbindungen
vorhanden sein, d.h. in Form vor: SiliziuinaioicidArerbindunpjeK,
welche mit Wasser eine Lösung oder eine kolloidale Lösung eingehen. Beispiele für was se elco]:: ehe Silikat verbindungen
sind die Alkalimetallsilikate, insbesondere Lithiumsilikat,
P Natriumsilikat, und Kaliumsilikat sowie Sole von Siliciumdioxid.
Bei der Verwendung von Metallsilikaten werden der
Beschichtungslcsung allerding;? zusätzliche Ionen zugeführt.
Diese Ionen sind jedoch zur Erzielung der crevränschten Eigenschaften
der Beschichtung nicht ei^f orderly ch und sind daher
bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterials nicht im einzelnen berücksichtigt. In gleicherweise
sind andere gegebenenfalls vorhandene Ionen nicht angeführt, da sie die erzielte Beschichtung nicht nennenswert
beeinflussen. Werden die Ammonium- oder Magnesiumionen
in Form ihrer Phosphat- oder Chromatsalze eingebracht,
so ist das Zusammensetzungsverhältnis der Lösung
Ik durch die jeweilige Zusammensetzung der verwendeten Salze
bestimmt. Das Zusammensetzungsverhältnis läßt sich jedoch
durch Zusatz von weiterem Magnesium oder Ammonium in einer anderen verwendbaren Verbindung ändern. Zur Berechnung der
molaren Konzentrationen wird nur das in Form von Wasser der Lösung zugesetzte V/asser berücksichtigt, und nicht das
in den Silikaten, Säuren oder Hydroxiden vorhandene oder das durch Neutralisation freiwerdende.
Zur Erzielung einer optimalen Benetzung der Metalloberfläche kann der Lösung ein Benetzungsmittel zugesetzt werden. Der
Zusatz von Benetzungsmitteln ist jedoch nicht unbedingt
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. . BAD ORIGINAL
■-,■:·.ι-χ:ρ.ΐ'ϊΛο]}. ii(:;i Γ'·'ίΙϋ Zur P.snetζ·υ.ηgswitt^i sind f";- :■·
■·..:-te j· Ίί-.r Hörrslaüö^ei'.rnniJ.ne V.'etanol durch die Fi.ivia 01;;.-·;; ο
J'::vdxif-or:^ Inc., New York, und das unter der Handelsbezeiohnuiin;
Alkanol HCS durch die Firma Ed. duPont de Nemcrar.?
&·. Co., Y/ilmington, angebotene.
1 .■=?.· Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt das Beschichten
Pinor freiliegenöen dekorativen Metalloberfläche mit der
vorstehend beschriebenen Beschichtungelöpimg und. die Nachbehandlung
der Beschichtung zur'Erzielung weitestgeiiender
vJopserunlöslichkeit.
Zürn beschichten kann jedec bekannte Auftragsverfahren arjge-
\;o^dot v:QT5en. Die Erfindung ist nicht auf ein besonderes
.Auftragsverfahren beschränkt. Beispiele für anwendbare Auftragsverfahren sind Tauchauftrag, Fließauftrag, Sprühauftrag,
V/al ζ en auf trag und Schleuderauftrag.
Die Nachbehandlung ist ein zeit- und temperaturabhängige?
Prosess. Bei höheren Temperaturen v/erden kürzere und bei
niedrigeren Temperaturen längere Behandlungszeiten notwendig, Die Behandlungstemperaturen an d.er Metalloberfläche können
zwischen 200 und 1040 0C (400 bis 1900 0F) liegen, bei
Behandlungszeiten zwisehen zwei Sekunden und vier Stundon.
Durch Veränderung der Behandlungstemperaturen lassen sich verschiedene Färbungen der Beschichtung erzielen. Dadurch
läßt sich die Oberfläche bestimmter Metalle, beispielsweise rostfreier Stahl, ohne besondere Behandlung des
Metalls etwa durch Bräunieren farbig gestalten. Ferner kann man die Färbung durch Änderung der verhältnismäßigen
Anteile der Magnesium^ Ammonium-, Chromat- und Phosphationen
in der wässrigen Lösung und/oder durch verschiedene Dicke der nachbehandelten Beschichtung beeinflussen.
Ferner liegt es im Bereich der Erfindung zur Veränderung der Farbe der Beschichtung Pigmente, Farbstoffe ixnd andere
Chemikalien zuzusetzen.
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' BAD ORIGINAL
' BAD ORIGINAL
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De:;.1 -?rfinduiigsgtiiiK3c Schiehükörper weist eine KetalIschicht
nil* einer freiliegenden dekorativen Metalloberfläche und
v?enigs'tens eine Schicht aus einem im wesentlichen wasser«-
unlöslichen, durchsichtigen bzw. durchscheinenden, durch
eine Nachbehandlung verfestigten Überzug auf der Metalioberfläche
als Schutz gegen Verderb und Verfärbung auf. Die
Beschichtung'ist aus anionisehen polymeren Ketten aus
Phosphor-, Chrom-, Sauerstoff- und Silizium atomen mit
. oder ohne Magnesiurokationen gebildet» Für die Dicke der
Beschichtung gibt es keine Begrenzung, wenngleich die Dicke eines einseinen Auftrags nicht größer sein sollte
als 12,7 um (0,0005 Zoll), da dickere Aufträge übermäßig
P große Mengen der BeSchichtungslösung verbrauchen und bei
der Nachbehandlung ein mattes Aussehen annehmen«
Bei einem Zusatz der Giliziumatome in Fora von Alkalimetall-Silikaten
enthält die nachbehandelte Beschichtung zusätzlich Alkalimetall-Kationen. Diese sind jedoch für die
Εχ-zielung der gewünschten Beschichtung nicht notwendig
und daher in der Beschreibung des erfindurigsgemäßen Schichtkörpers
nicht besonders berücksichtigt.
Wenngleich die Erfindung in Verbindung mit den verschiedensten Arten von Metalloberflächen wie rost^freiem Stahl«
L· Messing, Aluminium, Silber, Zink, Kupfer, einfachem Kohlenstoffstahl^
Blei, Chrom, Nickel, Walzgold, schwarzem Chrom sowie Platin anwendbar ist, stellt rostfreier Stahl wohl
doch das wichtigste dekorative Metall dar. Deshalb sind die nachstehenden Ausführungsbeispiele auf die Anwendung
der Erfindung mit r_^ostfreiem Stahl bezogen . Hostfreier
Stahl zeigt eine auffällige Neigung zur Beschädigung durch Kratzer und Abriebspuren, welche sich ohne Beeinträchtigung
des gleichmäßigen Aussehens durch bekannte Mittel nur schwer beseitigen lassen.
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Rostfreie "tahlblecho vmräen durch Eiiiibao-x auf ;54C- 0
(1000 0F) während mehrerer Mirnatsn- br-äanisr-t., in cinev
Lösung A eingetaucht und anschließend 'jährend fünf
Minuten bei 315 0C (600 0F) H8.chbehandelt. Bit- Seschicntunsslösung
A war eine Phosphat-, Chromat-, Magnesium™· m\<i
Ammoniumioneri enthalt ende wässrige Losung, Lie molare Konzentration
der Phosphat-, .Chromate-. Magnesium- und Ainmoniumionen
insgesamt betrug 0,448 Mol pro 100 cm V/asser. Die Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen
waren au 62 Mol-# Phosphationen,. 13Mol-# Chromationen,
15 MoI-^ Magnesiumionen und 10 Mol-# Ammoniumionen "vorhanden.
Andere rostfreie Stahlbleche wurden durch Erhitzen auf 540 0C (1000 0F) während mehrerer Minuten bräuniert, in
einer Lösung E eingetaucht und anschließend während fünf Minuten bei 315 °G (600 0P) nachbehandelt. Die Beschichtung
si ö sung B war eine Phosphat-, Ohromat-, Magnesium-,
Ammonium- und Silikationen enthaltende wässrige Lösung. Die molare Konzentration der Phosphat^ Chromat-, Magnesium-
■7. und Ammoniumionen betrug insgesamt 0,448 Mol pro 100 cnr
Wasser, und die der Silikationen 13»1# der der Phosphat-,
Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen. Die Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen waren zu 62 Mol-#
Phosphationen, 13 Mol-# Chromationen, I5 MoI-^ Magnesiumionen
und 10 Mol-# Ammoniumionen vorhanden.
Zur Herstellung der Lösungen A und B wurden Orthophosphorsäure, Magnesiumoxid, Ammoniumhydroxid, Chromtrioxid und
Natriumsilikat verwendet»
Die Bleche mit den Beschichtungen der Lösungen A und B wurden vierzig Arbeitsspielen eines "Taber~Abriebprüfers"
der Taber Instrument Corporation, North Tonawanda, USA
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BAD
n. Dabei trat an den mit der Silikationen '-röihaltenden.
Lösung B beschichteten Blechen beträchtlich geringerer Abrieb auf als an den mit der keine öilikationen
enthaltenden Lösung A beschichteten.
Rostfreie Stahlbleche wurden durch Erhitzen auf 540 0C
(1000 F) während mehrerer Minuten bräuniert, in der vorstellend beschriebenen Lösung A eingetaucht und anschließend
während fünf Minuten bei" "515 °C nachbehandelt „
V/eitere rostfreie Stahlbleche wurden durch Erhitzen auf
540 0C (1000 0F) während mehrerer Minuten bräuniert, in
einer Lösung 0 eingetaucht und anschließend während fünf Minuten bei 315 0C (600 0F) nachbehandelt. Die
Lösung C war eine Phosphat-, Cromat-, Magensium-, Ammonium»·
und Silikation en enthaltende wässrige Lösung. Die molare' Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniuiuionen
betrug 0,448 Mol pro 100 cm Wasser, und die der Silikationen 4,7$ 'der der Phosphat-, Chromat-, Magnesium-
und Ammoniumionen. Die Phosphat-, Chromat-, Magnesium-
und Ammonium waren zu 62 Mol-# Phosphationen, 15 Mol-#
Chromationen, 15 Mol-# Magnesiumionen und 10 Mol-# Änimo~
niumionen vorhanden. Zur Herstellung der Lösung C wurden * Orthophosphorsäure, Magnesiumoxid, Ammoniumhydroxid,
Chromtrioxid und Kaliumsilikat verwendet.
Die Bleche mit den Beschichtungen aus den Lösungen A und C
wurden vierzig Arbeitsspielen des Taber-Abriebprüfers unterworfen,
wobei an den mit der Silikationen enthaltenden Lösung C beschichteten Blechen beträchtlich geringerer
Abrieb auftrat als an den mit der keine Silikationeri enthaltenden Lösung A beschichteten.
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ΒΆΌ ORiGiNAL
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Rostfreie Stahlbleche wurden durch Erhitzen auf -i?40 0O
C'iQOO 0F) während mehrerer Minuten bräuniert, in der
vorstehend beschriebenen Lösung A eingetaucht und anschließend während fünf Minuten bei 3^5 0C nachbehandelt.
Weitere rostfreie Stahlbleche wurden durch Erhitzen auf 540 0C (1000 0F) während mehrerer Minuten bräuniert, in
einer Lösung D eingetaucht und anschließend während fünf Kinnten bei 315 0C (600 0F) nachbehandelt. Die BeschichtungsiQPung
D war eine Phosphat-, Cromat-, Magnesium-$ Ammonium-
und Silikationen enthaltende wässrige Lösung. Die molare Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesium™ und
Ammoniumionen betrug 0,448 Mol pro 100 cm V/asser, und
die der Silikationen 1,4$ der der Phosphat-, Chroinat-,
Magnesium- und Ammoniumionen. Die Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen waren au 62 Mol-# Phosphationen,
13 Hol-# Chromationen, I5 Mol-# Magnesiumionen
und 10 Mol—# Ainnoniumionen vorhanden. Zur Herstellung
der Lösung D wurden Orthophosphorsäure, Magnesiumoxid.
Ainmoniumhydroxid, Chromtrioxid., N atrium silikat, Kaliumsilikat
und Lithiumsilikat verwendet.
Die Bleche iait den Beschichtungen aus den Lösungen A und D
wurden jeweils vierzig Arbeitsspielen des Taber-Abriebprüfers
untervjorfen, wobei an den mit der Silikationen enthaltenden Lösung D beschichteten Blechen beträchtlich
geringerer Abrieb auftrat als an den mit der keine Silikationen
enthaltenden Lösung A beschichteten.
Sämtliche aus der Beschreibung und den Ansprüchen hervorgehende Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich
räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl
für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Claims (1)
- Patenten s-orüche:1. Beschichteter Körper -mit einer metallischen Unterlage und wenigstens einer darauf gebildeten Schicht in Form eines im wesentlichen wasserunlosuchen f durchscheinenden oder durchsichtigen, verfestigten Überzugs als Schutz gegen Verderben und Verfärben der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus anionischem polymeren Ketten aus Phosphor*^ Chrom-, Sauex\stoff- und Siliziuraatoiiien gebildet ist,2. Körper nacb Anspruch 1, dadurch g e k e η η | z'e lehnet, daß die Beschichtung aus Magnesium-Kationen und anionischen polymeren PCetten von Phosphor— Chrom-, Sauerstoff- und Siliziumatomen gebildet ist.Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ichnet, daß jede Schicht des Überzugs weniger als etwa 12»j? um dick ist.3. ζ e4. Körper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Unterlage rostfreier Stahl, Messing, Aluminium, Silber, Zink, Kupfer, einfacher Kohlenstoffstahl, Blei, Chrom, Nickel, Gold, Platin oder eine Legierung dieser Metalle ist.5. Körper nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η "«- zeichnet, daß die metallische Unterlage rostfreier Stahl ist.6. Körper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß der wasserunlösliche, verfestigte Überzug transparent und im wesentlichen farblos ist.209812/1529«*-·,■:.-.:-x: r,mBAD ORlGiNAL2U3610 Λ7* Körper nach νΛ,η.1Κ;.:··;'.:-"...: eine;ü .doχ* Ansprüche "· "010 5«öa-'lurch g e k e η r. ζ e λ ,, j; :: 3 t, daß der wasserunlösliche, verfestigte iruerzvig t;raiif-parent nnd farbig ist.8. Körper nao/b wenigstens e.inemdder Ansprüche 1 bis 7* dadurch g © k e ri r- zeichnet, daß die vaet aiii sehe Unterlage rostfreier Stahl ist und daß ,jede Schicht des Überzugs weniger als etwa 12,7 um dick ist.9. Beschichteter Körper mit einer metallischen Unterlage und wenigstens einer"darauf gebildeten Schicht in Forre eines im wesentlichen wasserunlöslichen, durchscheinenden oder durchsichtigen, verfestigten Überzugs als Schutz gegen Verderben und Verfärben der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus Alkalimetall—Kationen und anioriisehen polymeren Ketten aus Phosphor-, Chrom-, Sauerstoff- und Siliziumatomen gebildet ist.10. Verfahren zum Herstellen eines Überzugs auf einer metallischen Oberfläche als Schutz der Oberfläche gegen Verderb und Verfärben, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberfläche mit einer Phosphat-, Chromat-, Magensium-, Ammonium- und Silikationen enthaltenden wässrigen Lösung beschichtet und daß man die Beschichtung durch eine Nachbehandlung im wesentlichen wasserunlöslich macht, wobei die molare Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesiixm— und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung zwischen etwa 0,01 und 1,00 Mol pro 100 cnr Wasser beträgt, die Phosphat-, Chromat-, Magensiura- und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung in einem gegenseitigen Verhältnis von 27 - 75 Mol-$ Phosphationen, 5-39 MoI-JIi Chromationen, 0-23 Mol«-# Magnesiumionen und 0,5 - 35 Mol-# Ammoniumionen vorhanden sind und die wässrige Lösung Silikationen in einer molaren Konzentration von 0,01 - 35 % der molaren Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen enthält.209812/1529BAD ORlGfNAL^ " 2U3610FtΛ -"VI. Verfahren nach AnspP-'uch 10, dadurch g e k c η :u — zeichne t, daß 'die molare Konzentration der Phosphat-, Ohromat-, Magnesium- und Aromoniumionen in eier wässrigen Lösung zwischen 0,25 und 0,60 Mol pro 100 csA V/asser beträgt.12. Verfahren nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphat-, Chroms'·-, Magnesium- und Ammoniuraionen in der wässrigen Lösung zu 40 - 67 MoI-JIi Phosphationen, 7-26 Mol~% Chrom ation en, 5-20 MoI-^ Magnesiumionen und 4-20 Μ0Ι-/0 Ammonium ion en vorhanden sind.P 13· Verfahren nach v/enigstens einem der Ansprüche 10 bis12, dadurch gekennzeichnet, daß die molare Konzentration der Silikationen in der wässrigen Lösung zwischen 0,5 und 20$ der molaren Konzentration der Phosphat«, Chromat-, Magensium- und Ammon_±umionen beträgt»14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis13, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzielung eines farbi^gen Schutzüberzugs der wässrigen Lösung Pigmente oder Farbstoffe zusetzt.15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mai die Beschichtung einer Nachbehandlung durch Erhitzen der Metalloberfläche auf etwa 200 bis 1040 0C (400 bis I9OO 0F) während einer Zeitdauer von etwa 2 see bis 4- Ii unterwirft,16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet daß man eine metallische Oberfläche aus rostfreiem Stahl, Messing, Aluminium, Silber, Zink, Kupfer, einfachem Kohlenstoffstahl, Blei, Chrom, Nickel, Gold, Platin und/oder Legierungen dieser Metalle mit dem Schutzüberzug versieht.209812/1529BAD ORiGHMAL/Γ':'."·. .. Veri ah:een .iach v.'er'itrstens einem der Arispri-c.ru- IQ bis "1H, dadurch r; e '.'c ^ λ η ζ e-i c Ii η e t, daß ·Ί6ΐι eine U-Ui-; ro ri fr eiern Stasi gebildete Oberfläche beschichtet.1-3. Verfahren /υη» HerstfO.lc-n eines Überzugs auf eirser ^■-•!•yl Tischen Oberfläche sum Schutz der Oberfläche gegon Vorcierb und Verfärben, dadurch g e k e η η ζ e i c h η s t. iaß mein die Metalloberfläche mit einer Phosphat-, Ohroue.t",, riO-gziesium-, Ammonium^, Alkalimetall« und/oder Silikationen (-r;i-naltenden v/ässrigen Losung beschichtet und daß man die g durch eine Nachbehanolung am wesentlichenmacht, wobei die molare Konzentration dor Phosphat«-, Chromat-, Magnesium- und Anmoniumionen in der v.'ilssrigen Lösung zwischen O,.?5 uiid 0,60 Mol pro 100 cm^ V;c.Kser beträgt, die Phosphat--, Chromat-, Magnesium- und Airiiacriiumionen in der wässrigen Lösung su 40 - 67 Mol-% Phosphationei?., 7-26 Mol-% Chromationen, 0-23 MoI-^ Kagnesiumionen und 4 - 20 Mol-?» Ammoniumionen vorhanden sind und die molare Konzentration der Silikationen in der wässrigen Lösung zwischen 0,5 und 20 % der molaren Konzentration der Chromat-, Phosphat-, Magnesium- und Ammoniumionen beträgt.19. Beschichtungsmaterial zum Herstellen eines Schutzüberzugs auf einer metallischen Oberfläche gegen Verderb und Verfärben für einen beschichteten Körper, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 unter Anwendung eines Verfahrens wenigstens nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer wässrigen Lösung Phosphat-, Chromat-, Magnesium-, Ammonium- und/oder Silikationeii enthält, wobei die molare Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung zwischen etwa 0,1 und 1,00 Mol pro 100 cm^ Wasser beträßjt, die Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung in einem gegenseitigen Verhältnis von 27 - 75 Mol-# Phosphationen, 5-39 Hol-# Chromationen, 0-23 Mol-# Magnesiumionen209812/1529ORIGINAL** " 2H3610und 0,5 ~ 35 MoI-1Sj AjBEor-iiJ^ionori verbanden sind u»«f"· die wässrige Lcsann· Silikat ionen ic einer molaren Konzentration von 0,1 bis 33 % der meieren Kojjzentrc.tn-ori der Phosphat-, Chromate Magnesium- uno, i-v>oniur.iionen enthält*20. Beßchichtungsmaterial nach Anspruch 19» dadurchC e k enn zeichnet, daß die molare Konzentration der Phosphat-, Chromat-. Magnesium- und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung zwischen O125 und "0,60 Mol pro 100 cm Wasser "betragt.21. BeSchichtungsmaterial nach Anspruch 19 und/cder 20, dadurch gekenn seich net, daß die Phosphat-, ChroLuat-, Magnesium- und Annaoniumionen in der wässrigen Lösung in einem gegenseitigen Verhältnis von 40 - 67 Mol-# Phosphat ionen, 7 — 26 Mol-# Chromat ionen, 5 — 20 Mol-/!? Magnesiumionen und 4-20 Mol-# Ammoniuinionen vorhanden sind.22. Beschichtungsiuaterial nach v/enigstens einem der Ansprüche 19 "bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die molare Konzentration der Silikationen in der wässrigen Lösung zwischen 0,5 und 20# der molaren Konzentration der Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Ammoniumionen™ "beträgt.23. BeSchichtungsmaterial zum Herstellen eines Schutzüberzugs auf einer metallischen Oberfläche gegen Verderb und Verfärben der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus einer Phosphat-, Chromat—, Magnesium-, Ammonium-, Alkalimetall- und/oder Silikationen enthaltenden wässrigen Lösung besteht, wobei die molare Konzentration der Phosphat-, Chro mat—, Magnesium— und Ammoniumionen in der wässrigen Lösung zwischen 0,25 und 0,60 Mol pro 100 cm^ Wasser beträgt, die Phosphat-, Chromat-, Magnesium- und Amoniumionen in einem gegenseitigen Verhältnis von 40 - 67 Mol-# Phosphat-209812/1529=.=- ■ · BAD ORIGINALionen,..? - 26 Kol-# Chromabionen, O - ί*5 Mol-# Ilagnecium·- ioneii. 'and 4 — 20 Mol-% A^monir^Joneu in der wässrigen Lös vorhpjiden sind und die molare Konzentration der Silikationen in der wässrigen Lösung zwischen 0,5 und 20$ der mo laren Konzentration der· Phosphat-, Chromat-, Magensiuia-
und Ammoniumionen beträgt.209812/1529BAD ORIGINAL
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