DE2227289C3 - Verfahren zum Grundieren für eisen- und zinkhaltige Metalloberflächen - Google Patents

Verfahren zum Grundieren für eisen- und zinkhaltige Metalloberflächen

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DE2227289C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Grundieren für eisen- und/oder zinkhaltiger Melalloberflächen. wobei man auf die Oberfläche ein erstes, ein elektrisch leitendes Material enthaltendes Grundiermittel unter Bildung einer ersten Crundie ichicht aufbringt und anschließend hierauf durcl. Elekirophorese eine /weite Crundierung unter Bildung eint /weiten Grundiertchicht aufbringt.
Der hier verwendete Begriff »eisenhaltig« umfaßt Eisen, Stahl und andere Eisenlegierungen, in denen Eisen der Hauptbestandteil ist. wie insbesondere kalt- und warmgewalzter, mit geringen Kohlenstoff-, Silicium- und Manganmengen legierten Stahl; die sogenannten »nicht-rostenden Stähle« werden von dem vorgenannten Begriff nicht umfaßt. Der Begriff »zinkhaltig« umfaßt nicht nur Zink und Zinklegierungen, in denen Zink der Hauptbestandteil ist. sondern auch vcr/inkie Metalle, insbesondere feuerverzinkte und galvanisch verzinkte Oberflächen von Eisen und Stahl.
Die Elektrophorese, das heißl, das Aufbringen von überzügen durch Eintauchen des zu überziehenden Körpers in ein wasscrverdünnbares Überzugsmittel im elektrischen Feld, wobei das Tauchbecken und der /u überziehende Körper die Elektroden darstellen, wird erfolgreich angewandt. Bei der Elektrophorese kann ein Überzug von gleichmäßiger Dicke auf Körpern mil komplizierter geometrischer Form erhalten werden. Die Nachteile des Aufbringens von Überzügen durch Anstreichen, wie die I.äuferbildung, Ablaufen und das Auswaschen wasserlöslicher Anstriche durch Feuchtigkeit, können hierbei vermieden werden. Es besieht jedoch eine gewisse Beschränkung bezüglich der Uberzügsvermittlung, öbschön diese mehr oder Weniger mit der Art des Verwendelen Anstrichmittels variiert, Der Begriff »Überzugsvermittlung« bezeichnet den Schütz von Flächen, Ecken, Kanten und insbesondere von Hohlräumen und inneren Oberflächen in gleichem Maß hinsichtlich des aufzubringenden Überzugs durch Elektrophorese.
Zur Verminderung des genannten Nachteils kann das Anbringen von Hilfskathoden unvermeidbar sein, wodurch das Elektrophoreseverfahren offensichtlich sehr viel komplizierter wird. Dies ist besonders dann der
ί Fall, wenn viele Körper mit komplizierten, einseitig geschlossenen Bereichen nacheinander überzogen werden. Es ist ferner sehr schwierig, eine Überzugsdicke über 30 μιτι bei gleichzeitig vorzüglicher Überzugsvermittlung zu erhalten.
in Ein besonders schwieriges Problem bei dom gewöhnlichen einstufigen Elektrophoreseverfahreri zum Überziehen von Metallkörpern ist das Auftreten von Meiallionen der entsprechenden Metalle im Überzug. Die nach dem Elektrophoreseverfahren aufgebrachten
ΙΊ Überzüge werden im allgemeinen z.B. durch Erhitzen während 30 Minuten oder länger auf Temperaturen von 130 bis 160°C eingebrannt. Die in dem Überzug vorhandenen Metallionen führen zur Verfärbung des Überzugs. Deshalb können die üblichen Elekirophore-
2n scvcrfahren nicht zufriedenstellend mit hellfarbigen oder pastellfarbenen Überzugsmittel durchgeführt werden. Diese Verfärbung macht sich insbesondere dann unangenehm bemerkbar, wenn der zu überziehende Körper Eisen enthält.
r> Die genannte nachteilige Verfärbung kann durch die Anwendung eines zweistufigen Eleklrophoreseverfahrcns ausgeschaltet werden. Hierbei wird der zu überziehende Körner zuerst mit einem Grundiermittel überzogen, das ein elektrisch leitendes Material und ein
ίο nichtmetallisches Bindemittel enthält. Auf diese Weise wird auf dem Körper ein elektrisch leitender Überzug erhalten. Anschließend wird auf den so überzogenen Körper durch Elektrophorese ein weiterer Überzug aufgebracht. Bei diesem Verfahren tritt jedoch eine
Γ. andere große Schwierigkeit auf. da durch die Verwendung eines elektrisch leitenden Über/ugsmittels beim Aufbringen auf sämtliche Körper die Uberzügsvermittlung mehr oder weniger herabgesetzt wird.
Es ist auch ein Verfahren zum Überziehen eisen-
■in und/oder zinkhaltiger Metalloberflächen bekannt, bei dem die Oberflächen mit einer stabilen wäßrigen Dispersion eines Überzugsmittel?, mit einem pH-Weri von 1.6 bis 3.8. das Fluorid und Wasserstoffperoxid enthält, behandelt werden. Der so gebildete Überzug
■r. wird anschließend getrocknet. Nach diesem Verfahren werden I Iber/iif c erhalten, die besser als die bekannten Überzüge haften und deshalb vor dem Trocknen gespült werden können. Die Dicke solcher Überzüge isl innerhalb gewisser Gren/cn cmc Funktion der Ein
ίο tauth/eit. Bisher wurde jedoch der zufriedenslellcnden Herstellung gleichmäßiger und vollständiger Übcr/iige in einseitig geschlossenen Bereichen und Fugen keine besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Ferner ist es sehr schwierig, den Übcr/ugsmitleln übliche alkalische
ΙΊ Pigmente /ur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeil der Überzüge einzuverleiben, da die pH Werte des Über/utisbadcs 1.6 bis 3.8 betragen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrifl 10 44 699 isl weiierhin ein Überzugsverfahren unter Verwendung
M> von sauren, wäßrigen Dispersion von filmbildcnden Polymerisaten bekannt, solche Überzüge sind in der deutschen üffenlegungsschftft Jedoch nicht als Gi1Undierübcrzüge beschrieben und zum Zeitpunkt dieser früheren Anmeldung waren solche Überzüge auch nicht als Grundierüberzüge bekannt oder wurden als solche angesehen. Auch läßt das sogenannte Selbstabschei* dungsverfahren Lalices für Grundieranwendungen zunächst als weniger geeignet erscheinen, zumal Lalices
im allgemeinen sehr hohe Salzgehalte aufweisen, so daß nur einige Latices besonders zur Verwendung als Grundiermittel entwickelt wurden, bei denen die organische, filmbildende Komponente intern durch eigene, reaktionsfähige Gruppen stabilisiert ist. Auch der in bislang nach dem Selbstabscheidungsverfahren eingesetzte Ruß wurde nur als normaler Ruß, d. h. zu Pigmentierungszwecken, zugesetzt, ein solcher Ruß besitzt jedoch keine gute elektrische Leitfähigkeit, so daß gemäß der Erfindung ein besonderer, elektrisch gut leilfähiger Kohlenstoff eingesetzt werden muß. In der deutschen Offenlegungsschrift 16 21 920 ist eine Modifizierung von bekannten Grundiermitlein beschrieben, in welche ein elektrisch leitfähiges Material eingegeben wird, jedoch handelt es sich bei einem solchen Grundiermittel um ein Produkt, das von einem Mittel zur Herstellung eines selbttabgeschiedenen Überzuges vollkommen verschieden ist. zumal selbstabgeschiedene Überzüge nicht als Grundiermittel vorbekannt waren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Grundieren der zuvor beschriebenen Art, welches einfach durchzuführen ist und du.· Nachteile und Schwierigkeiten bekannter Verfahrensweisen zu vermeiden und einen Grundierüberzug mit ausgezeichneter Überzugsvermittlung und vorzüglicher Korrosionsbeständigkeit und Adhäsion zu erhalten gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren, wie es im kennzeichnenden Teil der Patentanspruchs 1 näher gekennzeichnet ist.
Als Saure zur Einstellung des pH-Wertes können verschiedene Säuren, z. B. Mineralsäuren wie Salzsäure. Flußsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, organische Säuren wie Essigsäure und deren Gemische, verwendet werden, die in der Lage sind, genügend Metallionen, wie Eisen- und Zinkioncrt. a'is der Metalloberfläche freizusetzen. Gemäß einer bevorzugten Ausiührungsform wird als Säure zur Einstellung des pH-Wertes in an sich bekannter Weise Fluorwasserstoffsäure verwendet.
Der polymere Filmbildner wird normalerweise in Form einer beim Einverleiben in das Grundiermittel mindestens 24 Stunden bei Raumtemperatur stabilen wäßrigen Dispersion verwendet, die eine zufriedenstellende Adhäsion bezüglich der nachfolgend durch Elektrophorese aufzubringenden Überzüge aufweist. Beispiele für solche im Handel erhältlichen wäßrigen Dispersionen odc Emulsionen sird Styrol-Butadien-Copolymensat-Emulsionen. Acrylharz-C'opolymerisal Emulsionen. Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat-Emul sior.cn. Polyälhylenemulsionen und Polyacrylsäure emulsionen.
Die f irundicrmittel enthalten Wasserstoffperoxid in einer Menge von 0.3 bis 3,0 g/l.lter Wenn die Grundiermittel weniger als 0.3 g Wasserstoffperoxid/ Liier enthalten, wird praktisch kein Überzug auf den so behandelten Metalloberflächen erhalten. Wenn die Grundiermittel mehr als 3.0 g Wasserstoffperoxid/Lner enthalten, werden matt aussehende und sehr poröse Überzüge mit geringem oder praktisch keinem Gehalt des organischen Filmbildner erhalten.
Der elektrisch leitende Kohlenstoff kann dem Grundiermittel nach übliehen Dispersionsmeihoden zur Herstellung Von Emulsionsfarben einverleibt werden. So kann z. B. eine geringe Menge eines Netzmittels oder eine gewisse Menge eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels, wie Älhylenglykolmonöbutyläther, mit dem elektrisch iefrendeh Kohlenstoff Vermischt und durch Kneten in eine einheitliche Pigmentpaste überführt werden. Diese Paste wird in das Grundiermitlei eingerührt. Das Grundiermittel muß pro Liter 10 bis JOOg elektrisch leitenden Kohlenstoff enthalten. Die erforderliche Minimalmenge hängt von der Art des
Ϊ verwendeten polymeren Filmbildners, von der Art des elektrisch leitenden Kohlenstoffs und von dessen Dispersionsgrad ab. Wenn der Gehalt des elektrisch leitenden Kohlenstoffs unterhalb der erforderlichen Minimalmengt; liegt, ist die elektrische Leitfähigkeit des
κι erhaltenen Überzugs nicht genügend hoch, und es wird bei der nachfolgenden Elektrophorese kein einheitlicher oder überhaupt kein ausreichender Überzug erhalten. Wenn die Schichtdicke der aufgebrachten erfinrlungsgemäßen Grundierung 10 bis 30 um beträgt, wird die
ιr, nachfolgende Elektrophorese praktisch nicht beeinflußt. Als elektrisch leitender Kohlenstoff kann Graphit. Acetylenruß oder jede andere elektrisch leitende Kohlenstoffart verwendet werden.
Dem erfindungsgemäß verwendeten Grundiermittel
j» können neben elektrisch leitenden Kohlenstoff andere übliche, in Wasser dispergierbare Pigmente, wie blaue oder güne Phthalocyaninfarbstoffe oder Chinacndonrot, einverleibt werden. Ferner können Jem Grundier mittel bekannte Zusätze zur Förderung des Ineinan.ler-
y, fließens. /. B. Äihylenglykolmonobutyläiher. einv:;rlubt werden.
Eintii wesentlichen Faktor bei der Herstellung zufriedenstellender Überzüge stellt der pH-Wert des Grundiermittels dar, der im Bereich von l.b bis 5.0
«ι gehalten werden muß. Wenn der pH-Wert unterhalb des Minimalwertes von 1,6 liegt, wird das Grundiermittel zu sauer. Solche Cirundiermittel führen zur Anäl/ung der zu überziehenden Metalloberflächen und ergeben keine qualitativ hochwertigen Überzüge. Wenn mit
r. Grundmiermitteln gearbeitet wird.deren pH-Wert über dem Maximalwert von 5.0 liegt, werden nur sehr dünne und minderwertige Überzüge erhalten.
Die Behandiungszeiten der mit dem erfindunijsgemäß verwendeten Grundiermittel zu überziehenden eisen
-κι und/oder zinkhaltigen Metalloberflächen können JO Sekunden bis 10 Minuten oder länger betragen. F.s wurde festgestellt, daß während der Behandlung das Gewicht der zu überziehenden Körper mit der Behandlungszeit ansteigt. Bei einer Behandlungszeit
■Γι von etwa 10 Minuten beträgt die maximale Dicke des Überzugs nach dem Trocknen etwa 30 bis 40 um. Längere Behandlungszeiten ergeben im allgemeinen keine entsprechend höhere Dicke des Überzugs Die Dicke des Überzugs hängt auch in gewissem Mall von
v> der Art des verwendeten polymeren Filmbildners üb.
Nach dem Aufbringen des Grundiermittels werden die überzogenen Körper einer Trocknungsbehandlung unterworfen. Die Bedingungen, unter denen dif"e Trocknungsbehandlung durchgeführt wird, hängen
Vt 'MW·.«, von der Art des verwendeten polymeren Filmbildner ab. Einige der für das Grundiermittel verwendbaren polymeren Filmbildner erfr./dern /um Trocknen keine hohen Temperaturen, und die so hergestellten Üderzüge können bei Raumtemperatur an
M) der Luft getrocknPt werden. Im Großen und Ganzen ist jedoch bei den meisten polymeren Filmbildner^ das Trocknen unter Erhitzen oder das Einbrennen erforderlich, damit eine gute Korrosionsbeständigkeit gewährleistet wird. Das Trocknen unter Erhitzen wird im
tf allgemeinen 5 bis 10 Minuten bei Temperaturen über 1100C, vorzugsweise von 120 bis 190°C, durchgeführt.
Auf die so mit dem Grundiermittel überzogenen eisen* und/oder zinkhaltigen Metalloberflächen wird
anschließend in an sich bekannter Weise durch Elektrophorese eine zweite Grtmdicrang aufgebracht, die zur Verstärkung der Korrosionsbeständigkeit führt. Hinsichtlich der auf die Grundicruhg durch Elektrophorese aufzubringenden Überzüge besteht keine tk·- ■. schränkung. Es können übliche, im Handel erhältliche Überzugsmittel zur Korrosionsverhindcrung frei ausgewählt werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Ill
Beispiel I
(a) Dadansalz des elektrisch leitenden
Grundicrmittcls
25 g elektrisch leitender Kohlenstoff werden mit 5 g η eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels vermischt. Dieses Gemisch wird in einem Mörser geknetet. Die erhaltene Paste wird unter Rühren mit 150 g eines Styrol-ßuladien-Copolymefisats vermischt. Die so erhaltene Lösung wird mit etwa 500 ml Leitungswasser Jn verdünnt und dann unter Rühren mit 16 g 20prozcntigcr Flußsäurc und 8 g 30prozcntigcm Wasserstoffperoxid versetzt. Anschließend wird der Lösung Leitungswasser bis zu einem Gesamtvolumen von 1000 ml zugesetzt. Der pH-Wert der so erhaltenen Lösung beträgt 3.1. .·'>
(b) Herstellung der elektrisch leitenden
Grundierung nach dem Tauchverfahren
In Fig. 1 ist ein rechtwinkliges Rohr, das aus Platten von mattem Leichtstahl hergestellt wurde, dargestellt, w wobei dann I eine äußere und 2 eine innere Oberfläche bedeutet.
Dieses rechtwinklige Rohr wird nach vorhergehendem Reinigen in einer üblichen Alkalimctallsilikat-I.ö· sung in das oben hergestellte Bad 3 Minuten bei 25"C f> senkrecht eingetaucht. Anschließend wird das Rohr aus dem Bad entnommen und der Überzug 10 Minuten in einem Ofen bei 160" C" getrocknet. Die mittlere Dicke des Überzugs beträgt 23 um. Eine Spülung mit Wasser wird nicht vorgenommen. -jo
In Tabelle I ist die Dicke des Überzugs auf der äußeren und inneren Oberfläche de1 rechteckigen Rohres im oberen, mittleren und unteren Teil dargc-
Tabelle I
Dicke
(fiheii) 		Dicke
(Mute)		 Dicke
Junten)
■m .m •mi
23
22		 22
24		 22
24
Äußere Oberfläche
Innere Oberfläche
(c) Aufbringen des zweiten I Jbcr/ugs durch
Elektrophorese
Ein wasserlösliches Alkydharz enthaltende Grundier- hi mittel zur Elektrophorese wird mit entsalztem Wasser verdünnt. Der Gehalt an nicht flüchtigen Feststoffen wird auf 6.25 Prozent eingestellt. Das gemäß (b) mit dem elektrisch leitenden Grundiermittel überzogene rechtwinklige Rohr wird in das Grundierbad von 30° C b% eingetaucht. Die Elektrophorese wird während 3 Minuten unter Verwendung einer Gleichspannung von 250 V durchgeführt. Anschließend wird das Rohr aus dem Bad entnommen und der Überzug 30 Minuten in einem Ofen bei 170°C getrocknet. Die mittlere Dicke des Überzugs beträgt 43 μπι.
In Tabelle Il sind für die verschiedenen Bereiche die Dicken des Überzugs auf der äußeren und inneren Oberfläche des rechteckigen Rohres zusaminengcslelli.
Tabelle Il
Dicke
(ohen)		 Dicke
(Mitte)		 Dicke
(unten)
/111 •hu •Uli
45
43 		44
43 		43
45
R c i s ρ i e I 2
Äußere Oberfläche
Innere Oberfläche
(ti) BilUltriMtf/ UUS C-IL-RU tM/H lUliL'i'lUVI!
Grundiermittel*
30 g des in Betspiel I verwendeten elektrisch leitenden Kohlenstoffs wurden mit 6 g des dort verwendeten Emulgators vermischt.
Das Gemisch wird in einem Mörser geknetet. Die erhaltene Paste wird unter Rühren mit 235 g eines anderen Styrol-Butadien-Copolymercn vermischt. Diese Lösung wird anschließend mit etwa 700 ml Leitungswasser verdünnt und dann unter Rühren mit 18 g 20prozentigcr Flußsäurc. 18 g 20prozeniigcr Essigsäure und 12 g 30proz.cntigcm Wasserstoffperoxid versetzt. Anschließend wird die Lösung mit Leitungswasser bis zu einem Gesamtvolumen von 1500 ml versetzt. Der pH-Wert dieser Lösung beträgt 3.2.
(b) Herstellung der elektrisch leitenden
Grundierung nach dem Tauchverfahren
Die Hig.2A und B zeigt eine Prüfvorrichtung nach Ford zur Bestimmung der Übcrzugsvcrmittliing. die einen Rührer 3, ein Rohr 4 mit 19.05 mm Durchmesser, einen Teststreifen 5 mit den Maßen 38,10 cm χ 15.24 mm und eincTcstplatte mit dem Maßen 38,48 cm χ 10.16 cm
CtItIIdU.
Ende des Rohres 4 und der Bodenfläche des Behälters.
Die gemäß (a) hergestellte Grundierlösung wird in die Prüfvorrichtung gegeben, und in das Rohr 4 wird ein Teststreifen 5 eingebracht. Das Überziehen nach dem Tauchverfahren wird 5 Minuten bei 30°C durchgeführt. Anschließend wird der Teststreifen aus dem Bad entnommen und der Überzug 10 Minuten in einem Ofen bei 160° C getrocknet. Die mittlere Dicke des Übrr/ugs beträgt 30 μίτι.
(c) Aufbringen des zweiten Überzugs durch
Elektrophorese
Das in Beispiel 1 verwendete Überzugsmittel wird mit entsalztem Wasser verdünnt, wobei der Gehalt an nicht flüchtigen Feststoffen auf 625 Prozent eingestellt wird. Diese Lösung v^rd in eine Prüfvorrichtung gemäß (b) gegeben. In die Lösung mit einer Temperatur von 30° C wird der gemäß (b) überzogene Teststreifen eingetaucht. Die Elektrophorese wird unter Verwendung einer Gleichspannung von 250 V während 3 Minuten durchgeführt. Anschließend wird der Teststreifen aus dem Bad entnommen und der Überzug 30 Minuten in einem Ofen bei 170° C getrocknet. Die mittlere Dicke des Überzugs betrag! 41 um.
Beispiel 3
(a) Badansatz des elektrisch leitenden
Grundiermittels
Eine 1-Liter Kugelmühle wird mit 135 g Acrylharz-Copolymerisat, 217g Bleichromat, SIg eines anionischen oberflächenaktiven Mittels und 150 g Leitungswasser beschickt Das Gemisch wird 16 Stunden ge^hleri. Das gemahlene Gut wird anschließend aus der Kugelmühle entnommen, wobei 100 g Leitungswasser zum Spülen verwendet werden. 45 g Graphit werden mit 9 g Emulgator vermischt. Das Gemisch wird in einem Mörser geknetet. Die erhaltene Paste und 231 g eines Acrylharzcopolymerisat's werden mit einem Teil des oben hergestellten gemahlenen Gutes einschließlich 71 g Bleichromat vermischt. Das Gemisch wird mit etwa 700 ml Leitungswasser verdünnt und dann unter Rühren mit 30 g 20prozentiger Flußsäure und 15 g 30prozentigem Wass -Stoffperoxid versetzt. Die Lösung wird mit Leitungswasser bis zu einem Gesamtvolumen von 1.5 Liter versetzt. Der pH-Wert der so erhaltenen Lösung beträgt 2,6.
(b) Herstellung der elektrisch leitenden
Grundierung nach dem Tauchverfahren
Die gemäß (a) hergestellte Grundierlösung wird in eine Prüfvorrichtung nach Ford zur Bestimmung der Überzugsvermittlung gegeben. In das Rohr 4 wird ein Teststreifen 5 eingebracht. Das Überziehen nach dem Tauchverfahren wird während 5 Minuten bei 30cC durchgeführt. Anschließend wird der Teststreifen aus dem Bad entnommen und der Überzug 10 Minuten in einem Ofen bei 1600C getrocknet Die mittlere Dicke des Überzugs beträgt 31 μπι.
(c) Aufbringen des zweiten Überzugs durch
Elektrophorese
Das in Beispiel 1 verwendete Überzugsmittel wird mit entsalztem Wasser verdünnt, wobei der Gehalt an nichtflüchtigen Feststoffen auf 6,25 Prozent eingestellt wird. Diese Lösung wird in eine Prüfvorrichtung gemäß (b) gegeben. In die Lösung mit einer Temperatur von 300C wird der gemäß (b) überzogene Teststreifen
r\:_ ci_i— ι
dung einer Gleichspannung von 250 V während 3 Minuten durchgeführt Anschließend wird der Teststreifen aus dem Bad entnommen und der Überzug 30 Minuten in einem Ofen bei I70°C getrocknet Die mittlere Dicke des Überzugs beträgt 47 μπι.
Beispiel 4
(a) Badansatz des elektrisch leitenden
Grundiermittels
Eine Lösung von 11 g eines anionischen, oberflächenaktiven Mittels in 818 g Leitungswasser wird unter Rühren in kleinen Portionen mit insgesamt 162 g elektrisch leitendem Kohlenstoff versetzt Nach vollständiger Zugabe wird die Lösung 20 Minuten weiter gerührt, wobei der Lösung weitere 8 g des Mittels zugesetzt werden. Anschließend wird Viο der so erhaltenen Lösung unter Rühren mit 158 g des in Beispiel 2 verwendeten Copolymerisats vermischt Nach dem Verdünnen mit etwa 500 ml Leitungswasser werden 16 g 33prozentige Phosphorsäure und 8 g 30prozentiges Wasserstoffperoxid zugegeben. Das Gesamtvolumen des Bades wird auf 1 Liter eingestellt Der pH-Wert der erhaltenen Lösung beträgt 2,1.
(b) Herstellung der elektrisch leitenden
Grundierung nach dem Tauchverfahren
Die gemäß (a) hergestellte Gründierlösung wird in eine Prüfvorrichtung nach Ford zur Bestimmung der Überzugsvermittlung gegeben. In das Rohr 4 wird ein Teststreifen 5 eingebracht Das Überziehen nach dem Tauchverfahren wird bei 300C während 5 Minuten durchgeführt Anschließend wird der Teststreifen aus dem Bad entnommen und der Überzug 10 Minuten in einem Ofen bei 1600C getrocknet Die mittlere Dicke des Überzugs beträgt 10 μπι.
(c) Aufbringen des zweiten Überzugs durch
Elektrophorese
Das in Beispiel 1 verwendete Überzugsmittel wird mit entsalztem Wasser verdünnt wobei der Gehalt an nichtflüchtigen Feststoffen auf 6,25 Prozent eingestellt wird. Diese Lösung wird in eine Prüfvorrichtung gemäß (b) gegeben. In die Lösung mit einer Temperatur von 300C wird der gemäß (b) überzogene Teststreifen eingetaucht. Die Elektrophorese wird unter Verwendung einer Gleichspannung von 250 V während 3 Minuten durchgeführt. Anschließend wird derTeststreifen aus dem Bad entfernt und der Überzug 30 Minuten in einem Ofen bei 1700C getrocknet Die mittlere Dicke des Überzugs beträgt 25 μπι.
Vergleichsbeispiel 1
40 g des in Beispiel 1 verwendeten Kohlenstoffs sowie 8 g des dort verwendeten Emulgators wurden miteinander vermischt.
Das Gemisch wird durch Kneten in einem Mörser in eine Paste umgewandelt. 2000 g des Überzugsmittels für elektrophoretischen Auftrag werden unter Rühren mit der so hergestellten Paste versetzt. Die Lösung wird mit entionisiertem Wasser verdünnt, wobei der Gehalt an nichtflüchtigen Feststoffen auf 6,25 Prozent eingestellt wird. In diese Lösung wird ein rechtwinkliges Rohr nach
•4t) vorherigem Entfetten und Reinigen mit einem üblichen alkalischen Reiniger eingetaucht. Die Elektrophorese wird unter Verwendung einer Gleichspannung von 50 Volt bei einer Temperatur von 30° C während 3 Minuten
Spannung auf über 50 V zu erhöhen, da sonst ein Bruch entsteht
In Tabelle III sind für die verschiedenen Bereiche die Dicken des Überzugs auf der äußeren und inneren Oberfläche des rechteckigen Rohres zusammengestellt
Tabelle III Dicke
(oben)
um		 Dicke
(Mitte)
um		 Dicke
(unten)
um
15
1		 14
6		 ^ Ul
Äußere Oberfläche
Innere Oberfläche
Das gemäß obigem Verfahren elektrophoretisch überzogene rechteckige Rohr wird nochmals durch Elektrophorese mit dem Überzugsmittel bei einer Temperatur des Überzugsbades von 300C unter Verwendung einer Gleichspannung von 250 V während 3_ Minuten überzogen. In Tabelle IV sind die Dicken des Überzugs auf der äußeren und inneren Oberfläche des rechteckigen Rohres zusammengestellt
Tabelle IV
Dicke
(oben)
um
Dicke
(Mitte)
IJJTl
Dicke (unten)
'JiTl
39 42
Äußere Oberfläche 39 38
Innere Oberfläche 30 36
Vergleichsbeispiel 2
g des in Beispiel 1 verwendeten Kohlenstoffs und g des dort verwendeten Emulgators würden vermischt «nd in einem Mörser zu einer Paste verknetet. Diese
10
Paste wird unter Rühren in 150 g des in Beispiel 1 verwendeten Copolymerisate eingetragen. Die Lösung Wird mit entioniijiertem Wasser verdünnt, wobei der Gehalt an nichtflüchtigen Feststoffen auf 6,25 Prozent eingestellt wird. Die Lösung enthält keine Flußsäure und kein Wasserstoffperoxid, Ein rechteckiges Rohr wird in das Grundierbad eingetaucht. Das Rohr wird aus dem Bad entnommen und der Überzug 10 Minuten bei 1600C getrocknet. Es wird lediglich ein sehr schwacher Überzug erhalten.
In Tabelle V sind einige Testergebnisse der gemäß den Beispielen 2, 3 und 4 hergestellten Überzügen und den bei den Vergleichsversuchen erhaltenen Überzügen zusammengestellt:
Tabelle V ÜberzügsvefrniUlüng Mittlere Ergebnisse eines 96stündigen
Probe Höhe Ücs Eintauch-
UucfZügS" iicfc		 Gesamtdicke
des ÜberzuES
um		 Salzsprühlesls
cm cm
30/30 40 keine Verschlechterung
Beispiel 2 28/28 44 keine Verschlechterung
Beispiel 3 28/28 25 keine Verschlechterung
Beispiel 4 17/21 15 starke Rostbildung am nicht
Überzugsmittel für überzogenen Teil; Rost
elektrophoretischeh bildung am oberen Teil
Auftrag (sehr dünner Überzug) des
überzogenen Bereichs
28/28 31 keine Rostbildung; Auftreten
Beispiel 3, (b) einiger Blasen
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Grundieren eisen- und/oder zinkhaltiger Metalloberflächen, wobei man auf die Oberfläche ein erstes, ein elektrisch leitendes Material enthaltendes Grundiermittel unter Bildung einer ersten Grundierschicht aufbringt und anschließend hierauf durch Elektrophorese eine zweite Grundierung unter Bildung einer zweiten Grundierschicht aufbringt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Grundierschicht auf der Metalloberfläche durch Eintauchen in eine an sich bekannte wäßrige, saure Grundiermittelzusammensetzung gebildet wird, welche 5 bis 550 g/I eines polymeren Filmbildners, 0,3 bis 3,0 g/l Wasserstoffperoxid, 10 bis 100 g elektrisch leitenden Kohlenstoff und gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe. enthält, wobei der pH-Wert mit mindestens einer Säure auf 1,6 bis 5,0 in derGrundiermittelzusammcnsetzung eingestellt wird.
2. Verjähren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Säure zur Einstellung des pH-Wertes in an sich bekannter Weise Fluorwasserstoffsäure verwendet wird.
DE2227289A 1971-06-29 1972-06-05 Verfahren zum Grundieren für eisen- und zinkhaltige Metalloberflächen Expired DE2227289C3 (de)

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FR7145539A FR2166471A5 (de) 1971-06-29 1971-12-17
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