DE2301096B2

DE2301096B2 - Zusammensetzung für die Herstellung regenbogenfarbig passivierter Oberflächen auf Körpern aus Zink und Kadmium und Verfahren für die Durchführung der Passivierung

Info

Publication number: DE2301096B2
Application number: DE2301096A
Authority: DE
Inventors: Juosas J. Matulis; Romas R. Scharmajtis; Valentina A. Vilutene Geb. Solomonova
Original assignee: Institut Chimii I Chimitscheskoj Technologii Akademii Nauk Litovskoj Ssr, Wilnjus (Sowjetunion)
Priority date: 1972-04-05
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1978-04-13
Also published as: FR2179112B1; DE2301096C3; HU166110B; CA994219A; GB1400681A; CS169955B1; IT974434B; FR2179112A1; SU384443A1; DE2301096A1; DD102165A1; US3855010A; PL91823B1

Description

lösliche Verbindungen	\ N /	■ \ f	r-πΠί I	η	1,7 bis 70,0
	/ Ri	! C- I	K. KJK)ri
	I Rj		1,0 bis 45,0
des sechswertigen Chroms
(gerechnet als Chrom)	1,0 bis 25,0
lösliche Salze der Salpetersäure
(gerechnet als NO₃-)	0,5 bis 10,0
lösliche Salze der Schwefelsäure
(gerechnet als SO4²-)	0,05 bis 6,0
lösliche Borverbindungen
(gerechnet als Bor)
sowie Aminosäuren der allgemeinen
Formel

in der

Ri, R₂, R₃ und R₄ -H.Alkylemit

1 bis 8 C-Atomen, Phenyl, substituierte Alkyle,

und Phenyle darstellen, die als Substituenten

-OH, -OR-, -COR, -COOH, -COOR,
-CONH₂, -CN, -NH₂, -NHR, -RNR

(mit R= -CH₃, —C2H5) enthalten, und
n= 1 bis 5 bedeutet.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus folgenden Komponenten (in Gewichtsteilen) besteht: Verbindungen des sechswertigen Chroms 11,0 bis 21,0; Salze der Salpetersäure 2,4 bis 6,0; Salze der Schwefelsäure 2,2 bis 7,0; Borverbindungen 1,1 bis 4,3; Aminosäuren 0,05 bis 0,1.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus folgenden Komponenten (in Gewichtsteilen) besteht: Verbindungen des sechswertigen Chroms 11,0 bis 21,0; Salze der Salpetersäure 2,4 bis 6,0; Salze der Schwefelsäure 2,2 bis 7,0; Borverbindungen 1,1 bis 4,3; Aminosäuren 0,5 bis 4,0.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Aminosäure der allgemeinen Formel

N-

c-

COOH

R₁, R₂ in Form von —Η, -CFI₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -C₄H₉, -C₆H₅, -CH₂COOH, -CH₂CH₂COOH, -CH₂CH₂OH; -CH₂CH₂CN, -COCH₃,
-COC₂H₅, -COC₃H₇, -COC₆H₅;
R₃, R₄ in Form von —Η, -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, C₄H₉, C₅H_n, C₆H₁,, C₇H₁₅, —C₈H_n,

-CH₁COOH, -CHXH₂COOH, —(CH₂)_KNH₂
O

-(CHA-C

-C₆H₅ -C₆H₄X

NH,

-CH₂C₆H₄X, worin X = H, -Cl, -NO₂, -CH₃, -OCH₃, -NH₂; K = 1 -4; η = 1 -5 enthalten

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1 in wäßriger Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung die Komponenten in den angegebenen Mengen als Gramm pro Liter (g/l) enthält und einen pH-Wert von 1,1 bis 2,8 aufweist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 2 in wäßriger Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung die Komponenten in den angegebenen Mengen als Gramm pro Liter (g/l) enthält und einen pH-Wert von 1,6 bis 2,3 aufweist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 3 in wäßriger Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung die Komponenten in den angegebenen Mengen als Gramm pro Liter (g/l) enthält und einen pH-Wert von 1,6 bis 2,3 aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung regenbogenförmig passivierter Oberflächen von Körpern aus Zink und Kadmium durch Tauchen dieser Körper in eine wäßrige Lösung, die eine Verbindung des sechswertigen Chroms enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung nach Anspruch 5 verwendet wird und die Körper aus Zink und Kadmium für 3 bis 90 Sekunden bei einer Temperatur von 5 bis 35⁰C in die Lösung getaucht werden.

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für die Herstellung regenbogenfarbig passivierter Oberflächen auf Körpern aus Zink und Kadmium, die Verbindungen des sechswertigen Chroms, Salze der Salpetersäure (Nitrate), Salze der Schwefelsäure (Sulfate) und Verbindungen des Bors enthält, und gibt ein Verfahren für die Durchführung der Passivierung an.

Mit der Zusammensetzung kann auf Körpern aus Zink und Kadmium oder auf Körpern, die eine Oberfläche aus Zink oder Kadmium aufweisen, z. B. Legierungen auf der Basis von Zink und Kadmium, Zinkguß und insbesondere von Erzeugnissen, die einen galvanischen Zink- oder Kadmiumüberzug aufweisen, ein passivierender Farbfilm mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit erzeugt werden.

Zink und Kadmium korrodieren rasch unter der Einwirkung der atmosphärischen Feuchtigkeit. Zur Verlängerung der Lebensdauer und zur Erhaltung des dekorativen Aussehens von Erzeugnissen, die eine Zinkoder Kadmiumoberfläche aufweisen, werden sie in sauren Lösungen des sechswertigen Chroms passiviert. Es sind wäßrige Lösungen zur Passivierung von Zink

und Kadmium bekannt, welche Chromsäureanhydrid, Sulfationen, Bor- und Salpetersäure (US-PS 29 04 414), sechswertiges Chrom, Sulfationen, Nitrationen und Ionen von Azetat oder Borat aufweisen (US-PS 31 21 032).

Die Verwendung einer Lösung, die Chromsäureanhydrid, Sulfationen, Bor- und Salpetersäure enthält, führt zu einer bedeutenden Auflösung des zu passivierenden Metalls, besonders im Falle der Verwendung automatischer Anlagen zum Passivieren. Die Bereitung der Passivierungslösung und die Durchführug der Passivierung erfordern größere Mengen konzentrierter Salpetersäure, was mit den bekannten Schwierigkeiten der Überwachung der Zusammensetzung der Lösung infolge rascher Speicherung von fremden Stoffen in dieser verbunden ist Die in einer solchen Lösung passivierte Zink- und Kadmiumobtrfläche besitzt dekoratives Aussehen, ihre Korrosionsbeständigkeit steigt aber nur unbedeutend.

Die Verwendung einer Lösung, die sechswertiges Chrom, Sulfationen, Nitrationen und Acetat- oder Borationen enthält, dient gemäß US-PS 31 21 032 dazu, vornehmlich klare und helle passive Filme auf Erzeugnissen zu erhalten, die eine Zink- oder Kadmiumoberfläche aufweisen. Neben klaren und hellen Oberflächenüberzügen werden in gewissen Fällen auch leicht gelbliche, gelblichbraune oder bräunliche Farbtönungen erzielt. Die Steigung der Korrosionsbeständigkeit mit dieser Lösung ist jedoch unbedeutend.

Mit den genannten Verfahren können dekorative Überzüge auf Erzeugnissen erhalten werden, an deren Oberfläche Zink oder Kadmium vorhanden ist. Es treten aber erste Spuren einer Korrosion von Zink und Kadmium bei der Prüfung mit Nebel einer neutralen 5%igen wäßrigen Natriumchloridlösung bereits nach Ablauf von 20 bis 30 Stunden auf.

In der US-PS 35 19 501 sind Zusammensetzungen zur Herstellung organischer Chromsäureüberzüge beschrieben. Es wird hierfür eine Zusammensetzung vorgeschlagen, die 1 bis 400 g pro Liter Chromsäure und eine organische Komponente enthält, die 60 bis 90Gew.-% einer nichtaromatischen carbocyclischen Verbindung und 10 bis 40Gew.-% wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe bestimmter Aminosäuren, Verbindungen mit der Struktur

R-CONHR'

und/oder einer heterocyclischen Verbindung mit wenigstens einem Stickstoffatom und einem Kohlenstoffatom enthält, wobei die gesamte Gewichtsmenge der organischen Komponente 1 bis 100 g pro Liter der Überzugszusammensetzung beträgt und das Molverhältnis von Chromsäure zu organischer Komponente im Bereich von 5 :1 bis etwa 0,7 :1 liegt. Chromsäure ist die alleinige anorganische Komponente in dieser Überzugszusammensetzung, während Aminosäuren in der organischen Komponente allein oder zusammen mit den beiden anderen organischen Verbindungen vorhanden sein können, jedoch solche Aminosäuren nicht verwendbar sind, die Schwefel oder Hydroxylgruppen oder Halogeusubstituenten enthalten, weil dann durch die Chromsäure die Überzugszusammensetzung in nachteiliger Weise oxidiert oder ein verzögerter Korrosionswiderstand der Substrationsoberfläche hervorgerufen werden kann.

Die bei der bekannten Überzugszusammensetzung verwendbaren Aminosäuren sind Bestandteil der organischen Komponente und führen mit dazu, daß auf der Oberfläche ein festhaftender, Chromsäure enthaltender Kunststoffilm aufgebracht wird, der durch Polymerisation entsteht.

Die Verwendung von Aminosäuren bei der Zusam-

■) mensetzung der vorliegenden Erfindung, bei der ansosnsten praktisch nur anorganische Komponenten vorhanden sind, erfüllt andere Zwecke und wird durch die bekannte Zusammensetzung nicht nahegelegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe ίο zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Zusammensetzung zur Farbpassivierung von Zink und Kadmium auf handbedienten, halbautomatischen und automatischen Anlagen anzugeben und ein Verfahren zu deren Anwendung zu entwickeln, wodurch π Zink- und Kadmiumoberflächen mit einer passiven Farbschicht überzogen werden, die erhöhte Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentanspruch 1 angegebenen Mittel. Vorteilhafte Weiterbil-2(i düngen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Verbindungen des sechswertigen Chroms bei der Zusammensetzung gemäß der Erfindung sind der Hauptpassivierungsstoff. Die Schwefelsäuresalze sind die Hauptaktivatoren des Passivierungsprozesses. Die Salpetersäuresalze wirken als Oxidations- und Läuterungsstoff. Die Borverbindungen gewährleisten polierende und Läuterungseigenschaften der Zusammensetzung. Die Aminosäuren dienen als Stabilisator und Pufferstoff und gewährleisten eine außerordentlich to lange Lebensdauer der Passivierungslösung.

Die Wirkung der Aminosäuren als Stabilisator und als

Pufferstoff tritt bereits bei geringer Konzentration in der Passivierungslösung in Erscheinung. Deshalb kann vorteilhafterweise für die Bereitung und zum Adjustie-

Γ) ren der Passivierungslösung in Anlagen, bei denen bedeutende Verluste an Lösung durch Wegschleppen an den Oberflächen der zu behandelnden Erzeugnisse auftreten, eine Zusammensetzung verwendet werden, welche Aminosäuren in einer Menge von 0,05 bis

4(i 0,1 Gew.-% Teilen enthält.

Das sechswertige Chrom kann in der Zusammensetzung der Erfindung in Form folgender Verbindungen enthalten sein:

Chromsäureanhydrid, Chromate von Ammonium, j Beryllium, Kalium, Kadmium, Lithium, Magnesium,
Natrium, Zink, Bichromate von Ammonium,
Beryllium, Kalium, Kadmium, Lithium,
Magnesium, Natrium, Zink,
Gemische der genannten Chromate,
■30 Geniische der genannten Dichromate,
Gemische der genannten Chromate und
Dichromate,

Gemische des Chromsäureanhydrids und der
Chromate,

>5 Gemische des Chromsäureanhydrids und der
Dichromate,

Gemische des Chromsäureanhydrids,
der Chromate und Dichromate,

welche einzeln oder in Kombination verwendet werden. μ Die Zusammensetzung enthält Salpetersäuresalz z. B. in Form von Nitraten des Ammoniums, Berylliums, Kaliums, Kadmiums, Lithiums, Magnesiums, Natriums, Zinks, die einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Die Zusammensetzung enthält Schwefelsäuresalz z. B. in Form von Sulfaten des Ammoniums, Berylliums, Kaliums, Kadmiums, Lithiums, Magnesiums, Natriums, Zinks, sauren Sulfaten des Ammoniums, Kaliums.

Lithiums, Natriums, die einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Die Zusammensetzung enthält Bor ζ. B. in Form von Verbindungen, die aus Borsäure, Magnesiumorthoborat, Ammonium-, Beryllium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Natriumpolyboraten bestehea die einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Die Zusammensetzung der Erfindung zur Farbpassivierung von Zink und Kadmium ist ein Gemisch nichtflüchtiger fester chemischer Stoffe und zeichnet sich durch einfache Herstellung, Transportierbarkeit, Aufbewahrung und Anwendung aus. Die Einfachheit der Anwendung besteht in der Einfachheit der Bereitung der Passivierungslösung, dem Adjustieren und der Kontrolle ihrer Zusammensetzung. Die Zusammensetzung kann erforderlichenfalls am Verwendungsort durch gewöhnliches mechanisches Vermischen der Ausgangskomponenten hergestellt werden.

Es bildet sich auf der Oberfläche von Zink und Kadmium nach einer Behandlung nach dtm beschriebenen Verfahren ein greller Farb-Schutzfilm. Der Schutzfilm besitzt grelle regenbogenfarbige Töne selbst in dem Falle, wenn die Zink- oder Kadmiumoberfläche vor der Passivierung nicht glänzend war. Die erhaltenen Schutzfilme sind während der Passivierung abriebfest, weshalb die Passivierung auf handbedienten und automatischen Anlagen sowohl von stationären als auch vom Rotationstyp durchgeführt werden kann.

Einer der Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung ist es, daß die erhaltenen Schutzfilme sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnen. Den gebildeten Schutzfilm auf der Zink- und Kadmiumoberfläche prüft man auf Korrosionsbeständigkeit im »Salznebel«-Verfahren, welches darin besteht, daß man auf den Film einen durch Zerstäubung mittels eines Pulverisators in einer Prüfkammer aus einer 5%igen wäßrigen neutralen Natriumchloridlösung gebildeten Nebel bei einer Temperatur von 34—36°C kontinuierlich einwirken läßt. Die Korrosionsbeständigkeit des Films wird aus der Zeit vom Beginn der Prüfung bis zum Auftreten der ersten Korrosionsspuren auf der Oberfläche der Filme bewertet.

Die ersten Korrosionsspuren von Zink und Kadmium nach der Passivierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren treten nicht vor Ablauf von 90 bis 100 Stunden auf.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehend angeführten ausführlichen Eeschreibung der Ausführungsbeispiele zu ersehen.

In den Beispielen 1 bis 6 sind verschiedene Zusammensetzungen für die Herstellung und das Adjustieren der Lösung zur Farbpassivierung von Zink und Kadmium aufgeführt, wobei die Komponenten stets umgerechnet auf Cr bzw. NO3- bzw. SO4²- bzw. B und in Gewichtsteilen angegeben sind.

Beispiel 3

Chromsäureanhydrid 70,0; Ammoniumnitrat 20,1; Lithiumsulfat 25,0; Magnesiumorthoborat 0,5; N-(Methoxyphenyl)-j9-aminopropionsäure 33-

Beispiel 4

Berrylliumdichrornat 5,6; Lithiumchromat 7,4; Zinknitrat 1,0; Kadmiumsulfat 1,9; Ammoniuinpentaborat 10,0; ι ο n-Oktylaminoessigsäure 6,0.

Beispiel 5

Zninkdichromat 26,3; Magnesiumdichromat 13,6; Lithiumnitrat 45,0; Natriumhydrogensulfat 18,3;Zinkborat 2,6; <x-(/?'-Zyanäthy!)-aminoessigsäure 0,8.

Beispiel 6

Chromsäureanhydrid 1,7; Magnesiumnitrat 4,3; Berylliumsulfat 1,0; Borsäure 3,0; N-Oxyäthylaminodiessigsäure 0,05.

Als weitere Beispiele für die Verbindungen der Klasse der Aminosäuren, die in der Zusammensetzung verwendet werden, können folgende Verbindungen dienen:

Es folgen die Seiten 13 bis 23 der deutschen Offenlegungsschrift 23 01 096 unter entsprechender Änderung der Seitennumerierung.

Beispiel 1

Chromsäureanhydrid, umgerechnet auf Chrom, 10,0; Kaliumchromat 5,0; Kadmiumnitrat 5,2: Kaliumsulfat 4,3; Natriumtetrolborat 2,0; ot-Aminoglutarsäure 1,75.

Beispiel 2

Natriumdichromat 18,3; Kaliumnitrat 3,2; Berylliumsulfat 1,2; Borsäure 2,7; «-Aminoglutarsäure 0,08.

jo 1. Nitriltrieessigsäure

2. lminodieessigsäure

3. N-Phenyl-iminodiessigsäure

4. Aminoessigsäure

5. N,N-Dimithyl-aminoessigsäure
6. N,N-Diäthyl-aminoessigsäure

7. N,N-Dioxyäthyl-aminoessigsäure

8. N-(/?-Aminoäthyl)-aminoessigsäure

9. a-Aminopropionsäure

10. N-(/i-Zyanäthyl)-Ä-aminopropionsäure
11. a-(|9-ZyanäthyI)-aminoessigsäure

12. N-(/3-Benzoyläthyl)-«-aminobuttersäure

13. 0-Aminopropionsäure

14. j3-Amino-isobuttersäure

15. jS-Dimethylamino-ß-phenylpropionsäure
16. /3-Piperidino-buttersäure

17. N,N-Di-(j?-karboäthoxyläthyl)-aminoessigsäure

18. N-(n-Dimethylaminophenyl)-<x-aminopropionsäure

19. y-Aminobuttersäure

20. ε-Aminocapronsäure

21. N-Karboxymethyl-ot-anninopropionsäure

22. «-(Karboxymethylamino)-^-aminopropionsäure

23. Aminobernsteinsäure

24. oi-Aminobuttersäure

25. oi-Aminoisobuttersäure

26. ot-Amino-jS-karbamido-propionsäure

27. οί-Aminoisovaleriansäure
bo 28. «-Aminocapronsäure

29. «-Aminoisocapronsäure

30. a-Amino-jS-phenylpropionsäure

Die Passivierungslösung wird durch Auflösen des trockenen Passivierungsmittels in Wasser bereitet. Zur praktischen Verwendung wird die Lösung erforderlichenfalls mit Säure, z. B. Schwefelsäure oder Hydroxid, ζ. Β. Natriumhydroxid, zum Aufrechterhalten eines

pH-Wertes der Lösung in einem Bereich von 1,1 bis 2,8 adjustiert. Der bevorzugte pH-Wert der Passivierungslösung in diesem Bereich hängt von der Dauer der Einwirkung der Lösung auf die Zink- oder Kadmiumoberfläche ab. Bei kurzer Passivierungsdauer (3 bis 8 Sekunden) ist der optimale pH-Wert 1,1 bis 1,7. Für längere Passivierungsdauer (20 bis 60 Sekunden) beträgt der optimale pH-Wert 1,7 bis 2,5 Bei Erzeugnissen, welche Zink- oder Kadmiumoberfläche besitzen, ist für die Herstellung von Schutz-Farbfilmen, die erhöhte Korrosionsbeständigkeit aufweisen und in nasser Form abriebfest sind, im Falle der Verwendung der Passivierungslösung auf Rotationsanlagen der optimale pH-Wert der Lösung 1,6 bis 2,3.

Für die Verwendung der genannten Lösungen im Prozeß der Farbpassivierung von Zink und Kadmium ist ein Temperaturenbereich der Lösung von 15 bis 35° C annehmbar, optimal ist ein Temperaturenbereich von 20 bis 28° C.

Die Dauer der Einwirkung der Passivierungslösung auf die Oberfläche von Zink und Kadmium kann in einem Bereich von 3 bis 90 Sekunden verändert werden,

Tabelle I

im allgemeinen liegt sie aber in einem Bereich von 10 bis 35 Sekunden. Die Passivierungsdauer ist bei höherem pH-Wert der Lösung, niedrigerer Temperatur und niedrigerer Konzentration der die Passivierungslösung zusammensetzenden Komponenten größen Die Passivierungsdauer ist bei niedrigerem pH-Wert, höherer Temperatur und höherer Konzentration der die Passivierungslösung bildenden Komponenten kürzer.

Erzeugnisse, welche Zink- oder Kadmiumoberflächen aufweisen, werden erfindungsgemäß in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Passivierungslösung in die Passivierungslösung für eine bestimmte Zeit getaucht, dann herausgenommen, mit kaltem Fließwasser und/ oder Warmwasser gewaschen und getrocknet. Durch eine solche Behandlung wird die Zink- und Kadmiumoberfläche mit einem regenbogenfarbigen Schutzfilm überzogen, welcher eine bedeutende Korrosionsbeständigkeit aufweist.

In der Tabelle 1 ist die mögliche und die optimale Konzentration der Komponenten der erfindungsgemäßen Lösung für die Farbpassivierung von Zink und Kadmium angeführt.

Mögliche
Konzentration

Optimale
Konzentration

(g/l)

Optimale
Konzentration

(g/l)

Verbindung des sechswertigen Chroms (umgerechnet auf Chrom)

Salz der Salpetersäure (umgerechnet auf NOJ)
Salz der Schwefelsäure (umgerechnet auf SO^ )
Borverbindung (umgerechnet auf Bor)
Aminosäure

Im Falle der Verwendung der Passivierungslösung auf Anlagen, die sich durch bedeutende Verluste der Lösung infolge deren Wegschleppens durch die Oberfläche der zu überziehenden Erzeugnisse auszuzeichnen, verwendet man zweckmäßig eine Lösung mit niedrigem Gehalt an Aminosäure.

Bei der Passivierung nimmt die Konzentration der die Lösung zusammensetzenden Komponenten infolge der Wechselwirkung der Metalloberfläche mit der Lösung sowie des Wegschleppens und der Verdünnung der Passivierungslösung allmählich ab. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit des Adjustierens der Passivierungslösung im Prozeß der Passivierung durch Zugabe der oben beschriebenen trockenen Mittel zur Passivierung und der Säure nach den Angaben der Analyse, z. B. auf den Gehalt an sechswertigem Chrom und den pH-Wert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Farbpassivierung von Zink und Kadmium ist in den Beispielen 7 und 8 näher erläutert.

Beispiel 7

218,4 g der trockenen Mischung nach Beispiel 1 wurden in 3 1 Wasser gelöst. Nach dem Adjustieren mit 1,0 ml H₂SO₄ (d = 1,83) auf einen pH-Wert von 1,86 erhält man eine Passivierungslösung der folgenden Zusammensetzung (in g/l): sechswertiges Chrom 15,1; NO₃--Ion 5,2; SO₄ ²--Ion 4,23; Bor 5,6; Aminosäure 1,75.

In die bereitete Lösung wird bei einer Temperatur von 23⁰C ein Stahlerzeugnis, welches mit glänzendem

1,7 bis 70,0	11,0 bis 21,0	11,0	bis	21,0
1,0 bis 45,0	2,4 bis 6,0	2,4	bis	6,0
1,0 bis 25,0	2,2 bis 7,0	2,2	bis	7,0
0,5 bis 10,0	1,1 bis 4,3	1,1	bis	4,3
0,05 bis 6,0	0,05 bis 0,1	0,5	bis	4,0

Zink aus einem Zyanverzinkungsbad überzogen ist, für 20 Sekunden lang getaucht. Nach Ablauf der genannten Zeit wird das Erzeugnis herausgenommen, mit kaltem Fließwasser und Warmwasser (40° C) gewaschen und mit heißer Luft (60° C) getrocknet. Durch die Behandlung wird die Zinkoberfläche mit einem grellen Farbfilm mit regenbogenfarbigem Schimmer überzogen.

In der genannten Lösung wurde die Passivierung von Zinkerzeugnissen fortgesetzt. Während der Passivierung wurde die Lösung nach entsprechenden Analysen auf den pH-Wert und das sechswertige Chrom mit Schwefelsäure und trockenem Passivierungsmittel nach Beispiel 1 adjustiert. Während der Passivierung wurde durch das Adjustieren trockene Mischung in einer Menge zugegeben, welche für die Erzielung des fünffachen Volumens der ursprünglichen Lösung ausreicht. Nach der Passivierung von 0,1; 1,0; 10,0; 30,0 m² der verzinkten Oberfläche wurden Proben zur Korrosionsprüfung in der Salznebelkammer genommen. Die ersten Korrosionsspuren am Zink traten in den drei ersten Fällen nach 120 Stunden und im vierten Fall nach 100 Stunden Prüfung auf.

Beispiel 8

224,6 g der trockenen Mischung nach Beispiel 2 wurden in einem 10-1-Bad einer automatischen Rotationsanlage gelöst, die eine bedeutende Verdünnung und ein Wegschleppen der Passivierungslösung infolge großer Oberfläche der zu passivierenden Erzeugnisse bewirkt. Nach dem Adjustieren mit 0,55 ml/1 Schwefel-

23 Ol

ίο

säure (d = 1,83) auf einen pH-Wert von 2,16 erhält man eine Passivierungslösung der folgenden Zusammensetzung (in g/l): sechswertiges Chrom 18,3; NO₃--Ion 3,2; SO₄ ²--Ion 3,25; Bor 1,2; Aminosäure 0,08.

In die bereitete Lösung tauchte man bei einer Temperatur von 25⁰C 30 Sekunden lang eine Trommel, gefüllt mit glanzlosem Kadmium aus einem Zyanelektrolyten zum Kadmieren überzogenen Stahlerzeugnissen. Nach Ablauf der genannten Zeit wurde die Trommel herausgenommen, in ein kaltes Fließwasser enthaltendes Bad eingebracht und darin 30 Sekunden gehalten. Dann wurde die Trommel herausgenommen und in ein warmes Wasser (4O⁰C) enthaltendes Bad eingebracht, in diesem 30 Sekunden gehalten, herausgenommen und in eine Trockenanlage eingebracht, in π welcher die kadmierten Teile nach der Passivierung mit heißer Luft (60°C) getrocknet wurden. Durch die Behandlung wurden die kadmierten Erzeugnisse mit einem grellen Farbfilm mit regenbogenfarbigem Schimmer überzogen.

In der genannten Anlage wurde die Passivierung von kadmierten Erzeugnissen fortgesetzt. Während der Passivierung wurde die Lösung entsprechend den Analysen auf den pH-Wert und Gehalt an sechswertigem Chrom mit Schwefelsäure und trockenem Passivie- 2 > rungsmittel nach Beispiel 2 adjustiert. Während der Passivierung wurde beim Adjustieren trockene Mischung in einer Menge zugegeben, welche zur Erzielung des 20fachen Volumens der ursprünglichen Lösung ausreicht. Nach der Passivierung von 0,4; 4,0; 40; 120 m² so der kadmierten Oberfläche wurden Proben zur Korrosionslcsung in der Salznebelkammer genommen. Die ersten Korrosionsspuren am Kadmium traten in den ersten drei Fällen nach 148 Stunden, im vierten Fall nach 120 Stunden Prüfung auf. j3

Beispiele 9-21

In der Tabelle 2 sind verschiedene Zusammensetzungen von Passivierungslösungen und die Passivierungsbedingungen von Zink und Kadmium in diesen angeführt.

Beispiel 9

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen einer entsprechenden Menge von Chromsäureanhydrid, Na- r> triumnitrat, Zinksulfat, Lithiumtetraborat,

N-(j9-Benzoyläthyl)-«-aminobuttersäure in Wasser bereitet.

Beispiel 10 ._(|

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Natriumdichromat, Kadmiumnitrat, Kaliumsulfat, Natriumtetraborat, «-Aminocapronsäure bereitet.

B e i s ρ i e I 11 "

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen des Mittels nach Beispiel 4 bereitet.

Beispiel 12 ^wl

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen des Mittels nach Beispiel 3 bereitet.

Beispiel 13 _h,.

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Kaliumchromat, Berylliumnitrat, Zinksulfat, Borsäure, iX-Amino-j9-(4-oxyphenyl)-propionsäure bereitet.

Beispiel 14

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Ammoniumdichromat, Kaliumnitrat, Kaliumsulfat, Lithiumtetraborat, Λ-Aminoisocapronsäure bereitet.

Beispiel 15

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen der Komponenten des Mittels nach Beispiel 6 bereitet.

Beispiel 16

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Natriumchromat, Natriumnitrat, Natriumsulfat, Kaliumtetraborat, /J-Aminopropionsäure bereitet.

Beispiel 17

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Kaliumdichromat, Berylliumsulfat, Zinknitrat, Kaliumpentaborat, a-Aminobernsteinsäure bereitet.

Beispiel 18

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Chromsäureanhydrid, Natriumchromat, Magnesiumnitrat, Kadmiumsulfat, Natriumtetraborat, a-(|3-Zyanäthyl)-aminoessigsäure bereitet.

Beispiel 19

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Chromsäureanhydrid, Kaliumchromat, Zinknitrat, Lithiumsulfat, Zinkborat, Λ-Aminoisovaleriansäure bereitet.

Beispiel 20

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Chromsäureanhydrid, Lithiumsulfat, Kaliumnitrat, Natriumtetraborat, a-Aminopropionsäure bereitet.

Beispiel 21

Die Passivierungslösung wurde durch Auflösen von Chromsäureanhydrid, Natriumchromat, Berylliumnitrat, Kaliumsulfat, Lithiumtetraborat, N,N-Diäthyl-aminoessigsäure bereitet.

In den Beispielen 9,12,15,19,20 wurde die Lösung auf den in der Tabelle 2 angegebenen pH-Wert mit Natriumhydroxid, in den übrigen Beispielen mit Schwefelsäure adjustiert.

In den Beispielen 10, 11, 15, 18, 20 wurden Stahlerzeugnisse, die mit einer glänzenden galvanischen Zinkschicht aus einem Zyanverzinkungsbad überzogen waren, im Beispiel 16 Stahlerzeugnisse, die mit einer glanzlosen galvanischen Zinkschicht aus einem Zyanverzinkungsbad überzogen waren, in den Beispielen 9, 13, 19 Stahlerzeugnisse, die mit glänzendem Kadmium aus einem Zyanelektrolyten zum Kadmieren überzogen waren, im Beispiel 21 Stahlerzeugnisse, die mit glanzlosem Kadmium aus dem Zyanelektrolyten zum Kadmieren überzogen waren, im Beispiel 12 Erzeugnisse aus Zinklegierung, im Beispiel 14 Erzeugnisse aus ZinkguLt, im Beispiel 17 Stahlerzeugnisse mit einem im Heißverfahren aufgebrachten Zinküberzug passiviert.

In den Beispielen 14, 15, 20 wurde die Passivierung nach dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren, in allen übrigen Beispielen nach dem in Beispiel 7 beschriebenen Verfahren durchgeführt.

In allen Beispielen wurden die zu schützenden Erzeugnisse nach der Behandlung mit einem regenbogenfarbigen Film überzogen. Besonders grelle Überzüge erhielt man in den Beispielen 9,10,13,18,20.

Ol 096

Π 12

Tabelle 2

Nr. der Beispiele

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

11,4 5,38

4,81 10,6

7,08 6,8

1,13 2,98

1,0 2,04

1,52 1,6

20 30

20 40

Die Korrosionsbeständigkeit der erhaltenen Schutzfilme, geprüft im Saiznebelverlahren, ist in der Tabelle angeführt.

Tabelle 3

Nr. des Beispiels

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Zeit bis zum Auftreten

erster Korrosionsspuren

des zu schützenden

Metalls, Std. 130 120 96 106 108 96 90 114 102 108 120 96

Zusammen	32,2	11,6	13,0	70,0	5,5	10,2	1,7	5,0	9,0	4,8	20,3
setzung	18,6	2,3	1,0	20,1	5,0	1,0	4,3	3,6	1,0	1,3	1,0
der Lösung (g/l)	4,3	3,6	4,6	25,0	2,7	2,8	1,0	4,4	5,2	1,2	1,07
Cr (VI)	2,2	0,94	10,0	0,5	0,5	1,9	3,0	0,5	1,08	0,5	0,57
NOJ	4,2	2,7	6,0	3,3	0,93	0,5	0,05	2,0	0,26	0,48	3,44
sol	1,35	2,06	2,8	1,1	1,25	1,62	2,45	1,35	1,8	1,33	1,89
B	20	27	15	22	27	20	35	22	25	20	25
Aminosäure	20	60	90	3	10	40	30	35	30	15	25
pH
t C
t, sek

Claims

Patentansprüche:

1. Zusammensetzung für die Herstellung regenbogenfarbig passivierter Oberflächen auf Körpern aus Zink und Kadmium, die Verbindungen des sechswertigen Chroms, Salze der Salpetersäure (Nitrate), Salze der Schwefelsäure (Sulfate) und Verbindungen des Bors enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ein Gemisch darstellt, das aus folgenden Komponenten besteht (Anteile in Gewichtsteilen)