DE2352143A1 - Metallbehandlungsmittel, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung - Google Patents
Metallbehandlungsmittel, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendungInfo
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Description
Patentanwälte Dipl-Ing. E¥eickivia"JK;
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finckl
H/VJE/MY Dipl-Ing. F. A^7EiCKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN Case 293,665 POSTFACH S60 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUlvlMER 48 3??ί/22
<9£3921/22>
Diamond Shamrock Corporation', 1100 Superior i-renue,
Cleveland, Ohio 441 H, V.St.A.
Metallbehandlurigsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung
. und seine Verwendung
Die Erfindung betrifft Metallbehandlungsmittel, die Chromsäure und feinpulvriges"Zink enthalten und die insbesondere
zum Überziehen von Metallsubstraten vor dem Anstreichen verwendet v/erden, wobei die Badstabilität durch pH-Einstellung
wesentlich erhöht ist. Der Schlüssel für die Einstellung liegt nicht in der letzten Badherstellung. Die Einstellung erfolgt
während der Herstellung eines Vorläuferbestandteils, der die Chromsäure enthält. Ein solcher Bestandteil, dessen pH-Wert
eingestellt ist, kann dann mit weiteren Bestandteilen des Mittels einschließlich des feinpulvrigen Zinks vermischt werden,
wobei man ein Bad mit einer ausgezeichneten Stabilität erhält, d.h. das Bad ist gelbeständiger. '
Bei der Herstellung von Mitteln, die Chromsäure oder deren Äquivalente enthalten und die zum Überziehen von Metallsubstraten
verwendet werden, ist es nicht ungewöhnlich,- den pH-Viert
des Überzugsmittels zu beachten, Beispielsweise gilt dies für Überzüge, bei denen Chromät umgewandelt bzw. verwendet
wird, da diese Überzüge insbesondere für Aluminiurnoberflächen
entwickelt wurden und da sie die Oberfläche während der Filmbildung angreifen. Solche Chromat-Umwandlunvy·-
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BAD ORIGINAL
überzüge enthalten daher saure Verbindungen, um den Angriff
auf das Substratmetall zu verstärken. Sie enthalten weiterhin Verbindungen, die man als Beschleuniger bezeichnen kann, beispielsweise
Verbindungen, die Fluoridionen ergeben. Solche Ionen verstärken somit die Filmbildung. In der US-Patentschrift
3 113 051 wird ein Chrornat-Umwandlungsüberzug für Aluminiumoberflächen
beschrieben, und es wird gelehrt, daß das Überzugsmittel für die Herstellung der besten Überzüge einen pH-Wert
zwischen ungefähr 1,3 bis 2,2 besitzen soll.
Bei anderen Überzugsmitteln, die Chromsäure oder deren Äquivalente
enthalten, die aber nicht zu dem Typ der Umwandlungsüberzüge gehörten, kann der pH-Wert ebenfalls wichtig sein.
Beispielsweise wird in der US-Patentschrift 3 630 789 eine Behandlungslösung beschrieben, die keine Ionen wie Fluoridionen
und keine . starke Säuren enthält, um das Substratmetall anzugreifen, die aber trotzdem für Metallsubstrate
verwendet wird. Bei der Herstellung der Behandlungslösung wird der pH-Wert sorgfältig zwischen ungefähr 1,8 bis 5 kontrolliert,
um eine Umsetzung der Bestandteile des Mittels vor der Anwendung zu verhindern und um ein Bad herzustellen,
mit dem man die Grundmetalle wirksam behandeln kann.
Bei der weiteren Entwicklung von Überzugsmitteln, die als Behandlungslösung
vorliegen oder bezeichnet v/erden und die ebenfalls als "Bindemittel" bezeichnet werden können - vergl. beispielsweise
die US-Patontschrift 3 382 081 -,wurde ein Überzugsmittel·
entwickelt, das feinpulvriges Metall, insbesondere feinpulvriges Zink, enthält. In der US-Patentschrift 3 671 33"1
wird ein Mittel beschrieben, welches feinverteiltes Zink, insbesondere in Bindungsüberzügen, enthält, d.h. in der genannten
US-Patentschrift werden Mittel beschrieben, die eine Verbindung, welche sechswertiges Chrom ergibt wie Chromsäure,
und ein Mittel enthalten, welches das sechswert.ige Chrom, d
von der Chromsäure geliefert wird, reduziert. In dvr US-P
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BAD
" 3 " 2352H3
schrift 3 687 738 wird die Entwicklung von Überzugsmitteln
beschrieben, die als Hauptbestandteile feinpulvriges Zink
und Chromsäure enthalten. Bei der Formulierung solcher Mittel wäre es sehr wünschenswert, wenn man Überzugsmittel herstellen
könnte, die eine hohe Badstabilität aufweisen. Es wäre insbesondere sehr wünschenswert, wenn Bäder mit einer verlängerten
Badstabilität keine Gelbildung zeigen würden, da dieses Phänomen der Gelbildung irreversibel ist.
Es wurde nun gefunden, daß Überzugsbäder mit einer stark verlängerten
Badstabilität, die pulverisiertes Metall, beispielsweise feinverteiltes Zink, enthalten, hergestellt werden können.
Diese bessere Badstabilität wird dadurch erreicht, daß der pH-Wert des Überzugsmittels reguliert bzw. kontrolliert wird.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß der Schlüssel zu dieser pH-Kontrolle nicht in der gesamten pH-Kontrolle des
fertigen Überzugsmittels liegt, sondern in der ursprünglichen Regulierung eines Vorläuferbestandteils des Mittels.
Der Schlüssel für die Badstabilität liegt insbesondere in der pH-Kontrolle des Vorläuferbestandteils, der die Chromsäure
enthält und der gegebenenfalls für das sechswertige Chrom, das von der Chromsäure geliefert wird, ein Reduktionsmittel
enthalten kann. Zusätzlich zu der verstärkten Badstabilität ergibt diese pH-Kontrolle für die anschließenden Voranstriche
auf Metallsubstraten eine verstärkte Adhäsion für die weiteren Überzüge, d.h. die Deckanstriche, und insbesondere
bei Scherkräften. Solche Kräfte treten bei den entstehenden mehrfachen Überzügen bzw. dem zusammengesetzten Überzug typischerweise
auf, wenn das beschichtete Metallarbeitsstück kontinuierlich mehreren Metallbearbeitungsstufen unterworfen
wird, und sie v/erden durch Strecken oder Pressen initiiert und sind ebenfalls bei anderen Verfahrensstufen wie beim Abgleichen,
Trimmen, Bohren, Lochen, Stanzen, Abkanten, Beugen, oder Biegen anzutreffen.
Α0 9 8Ί7/1Η-&
Gegenstand der Erfindung ist ein Vorläuferbestandteil zur
Herstellung eines Überzugsmittels für einen Voranstrich, wobei das Überzugsmittel feinpulvriges Zink enthält und zur Behandlung
von Metallsubstraten verwendet wird, um diesen Korrosionsbeständigkeit zu verleihen. Der Vorläuferbestandteil enthält
ein wäßriges Medium, Chromsäure und ein verträgliches Mittel für die pH-Einstellung. Die Chromsäure ist in einer
Menge vorhanden, die ausreicht, um in V/asser einen pH-Wert
unter 0,8 zu ergeben. Das verträgliche Mittel für die pH-Einstellung ist in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um einen
Vorläuferbestandteil zu ergeben, dessen pH zwischen 0,8 und ungefähr 6 eingestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung
von Überzugsmitteln für Voranstriche und ein Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen, beschichteten
Metallsubstraten, die festhaftende Voranstrichüberzüge enthalten.
Die Erfindung betrifft weiterhin beschichtete Metallsubstrate, die weitere äußere Überzüge enthalten,wie auch die
Metallgegenstände, die dabei erhalten werden.
Der Vorläuferbestandteil zur Herstellung des Überzugsmittels für den Voranstrich enthält als Schlüsselbestandteil die
Chromsäure. Diese liefert für den Vorläuferbestandteil das sechswertige Chrom. Der Vorläuferbestandteil kann das sechswertige
Chrom ebenfalls als Äquivalente der Chromsäure, beispielsweise als . Chromtrioxyd oder Chromsäureanhydrid.,enthalten.
Obgleich die Chromsäure in dem Vorläuferbestandteil in geringer Menge vorhanden sein kann, beispielsweise in einer
Menge, die äquivalent ist zu ungefähr 10 g CrO^/l, um bei der
Herstellung des Überzugsmittels aus dem Vorläuferbestandteil eine bestimmte Verdünnungswirkung zu ergeben, kann die Chromsäure
in wesentlich größeren Mengen vorhanden sein, beispielsweise in einer Menge von 200 bis 500 g CrO^/l Wasser.
Es kann ebenfalls wünschenswert sein, den Vorläuferbestandteil
an einem Ort herzustellen, der von dem Ort, v/o er gebraucht
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wird, entfernt ist. In einem solchen Fall wird der Anteil an
wäßrigem Medium des Bestandteils typischerweise kleingehalten und daher wird in einem solchen Fall der Vorläuferbestandteil
wesentliche Mengen an Chromsäure enthalten. Es ist jedoch am üblichsten, den Vorläuferbestandteil,unabhängig davon, ob der
Bestandteil am Ort seiner Herstellung verwendet wird oder ob er vor seiner Verwendung noch weiterverarbeitet und transportiert
wird, so zu formulieren, daß er zwischen ungefähr 20 und 200 g Chromsäure/l enthält. Für ein Überzugsmittel, das
als Hauptbestandteile Chromsäure und feinpulvriges Zink enthält, wie es in der US-Patentschrift 3 687 738 gelehrt wird,
kann der einfachste Vorläuferbestandteil frei von Reduktionsmitteln
sein, die das sechswertige Chrom, das von der Chromsäure geliefert wird, reduzieren. Sonst wird dieser Bestandteil
im allgemeinen als Hauptwirkstoff ein solches Reduktionsmittel enthalten.
In der Vergangenheit wurden viele Verbindungen gefunden, die sechswertiges Chrom reduzieren können, und es wurde beschrieben,
daß sie für Überzugsmittel für Voranstriche, die Chromsäure und ein Reduktionsmittel dafür enthalten, nützlich sind.
Bei der vorliegenden Erfindung soll jedoch der Hauptanteil des Reduktionsmittel oder einer Mischung aus Reduktionsmitteln
des Vorläuferbestandteils wasserlöslich sein und anschließend
auf dem Metallsubstrat einen Voranstrichsüberzug ergeben, der wasserunlöslich.ist. Für die wirksame Herstellung und Verwendung
des Vorläuferbestandteils ist es jedoch bevorzugt, daß das Reduktionsmittel vollständig wasserlöslich ist. Es
ist weiterhin vorteilhaft, daß das Reduktionsmittel das sechswertige Chrom während der Herstellung des Vorläuferbestandteils
kaum oder überhaupt nicht reduziert.
Dies spielt jedoch keine Rolle, wenn die Chromsäure in dem Bestandteil
in wesentlicher Menge vorhanden ist, beispielsweise in einer Menge, die über ungefähr 20. g/l liegt. Werden mehr
als ungefähr 20 g Chromsäure/l verwendet, so wird die Mischung aus der Säure mit dem Reduktionsmittel im allgemeinen in
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Wasser einen pH-Wert besitzen, der unter ungefähr O,8 liegt
und das Molverhältnis von CrO^ zu Reduktionsmittel liegt im
allgemeinen in der Größenordnung von 4 bis 1, es kann Jedoch
auch .größer sein. Dieses Verhältnis kann auch niedriger sein, beispielsweise kann es 0,8:1 betragen.
Obgleich eine große Vielzahl von.Reduktionsmitteln verwendet
werden kann, um das sechswertige Chrom zu reduzieren, ist es wegen der Leistung und Wirtschaftlichkeit bevorzugt, saure
Reduktionsmittel zu verwenden. Am meisten bevorzugt werden Bernsteinsäure oder die anderen Dicarbonsäuren mit bis zu
14 Kohlenstoffatomen verwendet, v/ie es in der US-Patentschrift 3 382 081 beschrieben wird. Solche Säuren können, mit der Ausnahme
von Bernsteinsäure, allein verwendet werden oder diese Säuren können in Mischungen oder vermischt mit anderen organischen
Verbindungen, beispielsweise mit Asparaginsäure, Acrylamid oder Succinimid, verwendet v/erden. V/eitere wertvolle
Mischungen, die besonders bevorzugt sind, sind die Mischungen aus Mono-, Tri- und Polycarbonsäuren, vermischt mit v/eiteren
organischen Verbindungen, v/ie es in der US-Patentschrift 3 519 501 beschrieben wird. Andere Reduktionsmittel, die ihrer
Natur nach sauer sind und daher für die vorliegende Erfindung besonders geeignet sind, sind die in den US-Patentschriften
3 535 166 und 3 535 167 beschriebenen Reduktionsmittel. Diese Reduktionsmittel ergeben typischerweise leicht Lösungen in
Wasser zusammen mit der Chromsäure, deren pH-Wert unter 0,8 liegt.
Past alle Überzugsmittel für die Voranstriche und somit ebenfalls
fast alle Vorläuferbestandteile sind auf Wassergrundla e formuliert, hauptsächlich wegen der Wirtschaftlichkeit. Als
zusätzliche oder andere Verbindungen kann man zur Herstellung des flüssigen Mediums, wie es in der US-Patentschrift 3 437
beschrieben ist, Mischungen aus chlorierten Kohlenwasserstoffen und einem tertiären Alkohol einschließlich eines tertiären
Butylalkohols wie auch anderer Alkohole als dem ter-
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tiären Butylalkohol verwenden. Bei der Auswahl des flüssigen
Mediums für den Vorläuierbestandteil ist die Wirtschaftlichkeit
das wichtigste Kriterium, und daher enthält das flüssige Medium immer Flüssigkeiten, die im Handel leicht erhältlich
sind.
Der letzte Schlüsselbestandteil für den Vorläuferbestandteil ist das verträgliche Mittel, um den pH-Wert einzustellen
(dieses wird im folgenden als "pH-Einstcllungsmittel" bezeich-.
net). Die Eigenschaften, die die Verträglichkeit dieses Mittels bestimmen, umfassen eine ausreichende Wasserlöslichkeit
in der wäßrigen Chromsäurelösung des Vorläuferbestandteils,
damit man die erforderliche pH-Einstellung erhält. Die Verträglichkeit steht ebenfalls in Zusammenhang mit dem pH-Einstellungsmittel,
welches bei dem Deckanstrich verwendet wird, nachdem das Überzugsmittel für den Voranstrich auf ein
Metallsubstrat aufgebracht wurde und nach dem Härten, wobei die nachfolgenden Überzüge in Wasser unlöslich sind. Ein
weiteres Merkmal, das die Verträglichkeit des Mittels bestimmt, ist das, daß es im wesentlichen gegenüber Chromsäure chemisch
inert sein soll, d.h. es soll sich in Lösung in dem Vorläuferbestandteil 'so verhalten, daß das sechswertige Chrom, das
von der Chromsäure geliefert wird, nicht übermäßig reduziert wird. Die Reduktion des sechswertigen Chroms sollte im wesentlichen
oder vollständig durch das Reduktionsmittel erfolgen. Daher sollen verträgliche Reduktionsmittel verwendet werden,
die das sechswertige Chrom nicht beeinflussen oder nur so weit beeinflussen^ daß diese Beeinflussung dadurch kompensiert
wird, daß in dem Vorläuferbestandteil ausreichend Chromsäure
vorhanden ist und die anschließende Einwirkung des R.eduktionsmittels
nicht beeinträchtigt wird. Beispielsweise wird es als ausreichend angesehen, wenn ein Molverhältnis von
CrCv5 zu Reduktionsmittel nach der pH-Einstellung von über ungefähr
0,5:1 oder ein solches Verhältnis vorhanden ist, welches dein Überzug die gewünschten Eigenschaften verleiht, d.h.
Korrosionsbeständigkeit und Wasserunlöslichkeit.
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Beispiele für verträgliche pH-Einstellungsmittel sind anorganische
Metalloxyde und Lithiumhydroxyd. Die höheren Metalle der Gruppe IA, beispielsweise Natrium und Kalium, können für
die pH-Einstellung gleichermaßen geeignet sein. Es wurde Jodoch
gefunden, daß die nachfolgenden Überzüge auf Metallsubstraten wasserlöslich sind,und daher sind diese Mittel als
verträgliche pH-Einstellungsmittel nicht geeignet. Andere Metalloxyde und -hydroxyde, die indessen verträglich sind,
werden von Metallen der Gruppen HA, beispielsweise von CaI-ciumoxyd,
oder von Metallen in der Gruppe über HA geliefert, d.h. von der rechten Seite der Gruppe HA im Periodischen
System wie von Zinkoxyd wie auch von den Elementen der Gruppe HB. Solange diese Verbindungen verträglich sind, sind sie
geeignete pH-Einstellungsmittel.
Obgleich man als Beispiele für pH-Einstellungsmittel zusätzlich zu den bereits erwähnten Mitteln Calciumhydroxyd, Magnesiumoxyd
und Strontiumoxyd verwenden kann, ist das oben erwähnte Zinkoxyd wegen seiner Leistungsfähigkeit besonders
bevorzugt. Es ist bemerkenswert, daß bei dem anschließenden Vermischen des Vorläuferbestandteils, dessen pH-Wert eingestellt
ist, mit anderen Bestandteilen des Überzugsmittels für den Voranstrich auch ein Vermischen mit feinpulvrigem
Zink erfolgt. Dieses Zink wird notwendigerweise teilweise oxydiert sein, d.h. es enthält inhärent etwas Zinkoxyd.Ein daraus
hergestellter Voranstrich zeigt jedoch nicht die gleichen wünschenswerten Eigenschaften wie ein Überzug, der aus einem
Mittel hergestellt wurde, das. aus einem Vorläuferbestandteil hergestellt wurde, bei dem Zinkoxyd unab- "
hängig von dem Zinkoxyd, das in dem feinpulvrigen Zink enthalten ist, direkt zu dem Vorläuferbestandteil zugefügt wurde.
Obgleich das Agens mit dem Vorläuferbestandteil vermischt
werden kann, wobei der pH-Wert des Bestandteils zwischen ungeführt
0,8 und ungefähr 6 eingestellt wird, wird aus Wirtschaftlichkeitsgründen das Agens vorteilhafterweise in einer
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Menge verwendet, so daß der pH-Wert des Bestandteils zwischen ungefähr 1 und 3 liegt. Die Menge wird natürlich von der
Konzentration der Chromsäure in dem Vorläuferbestandteil und
weiterhin beispielsweise von der Konzentration des Reduktionsmittels und der Neutralisationsstärke des pH-Einstellungsmittels
abhängen. Um die Menge zu bestimmen, die an pH-Einstellungsmittel zugegeben wird, ist es am sinnvollsten, 'den
fertigen pH-Wert des Vorläuferbestandteils festzulegen bzw. zu bestimmen.
Nach der Herstellung des Vorläuferbestandteils aus den geeigneten Bestandteilen und nach Einstellung des geeigneten pH-Werts,
ist der Vorläuferbestandteil dann zum Vermischen mit weiteren Verbindungen für das Überzugsmittel für den Voranstrich
fertig. Diese umfassen feinverteiltes Zink, welches, wie oben erwähnt, einen bestimmten Gehalt an Oxyd besitzen
kann. Es ist weder technisch -sinnvoll noch praktikabel, feinverteiltes
Zink zu verwenden, das im wesentlichen keinen Oxydgehalt besitzt. Das feinpulvrige Zink kann Oxyd in einer
Menge von 12 bis 15 Gew.% Oxyd oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Zinks, enthalten« Es ist jedoch typischer, daß das Zink einen Oxydgehalt besitzt, der geringer ist als
10%, beispielsweise 3 Ms 5 Gew.%. Solange der Vorläuferbestandteil
entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, kann der Oxydgehalt des Zinks stark variieren
und im allgemeinen werden keine Überzugsmittel für Voranstriche
mit unerwünschten Eigenschaften erhalten.
Das feinverteilte Zink wird, wie es dem Fachmann geläufig ist, sehr geringe Mengen an anderen Bestandteilen enthalten. Beispiele
solcher anderen Materialien sind ungefähr 0s2% oder
weniger Blei und Eisen und ungefähr 0,1 Gew.% Cadmium. Es ist bekannt, bei den in der Literatur beschriebenen Überzugsmitteln für Voranstriche Mischungen aus feinpulvrigen Metallen
zu verwenden, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 3 687 736 beschrieben ist. Bei der vorliegenden Erfindung
kann man anstelle des feinpulvrigen Zinks tatsächlich
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eine feinpulvrige'Metallmischung verwenden, beispielsweise
eine Mischung, die bis zu 20 Gew.% oder mehr feinpulvriges Aluminium enthält, wobei der Rest aus feinverteiltem Zink besteht-.
Das feinverteilte Zink kann mit weiteren Verbindungen vorvermischt
sein, bevor das Zink mit anderen Materialien, beispielsweise mit anderen feinverteilten Metallen oder Verbindungen
vermischt wird, um das Überzugsmittel für den Voranstrich herzustellen. Beispielsweise ist es bereits aus der US-Patentschrift
3 318 716 bekannt, eine Mischung aus Aluminiumflocken, einem polymeren Glykol und einem Benetzungsmittel
herzustellen. Verv/endet man im wesentlichen feinverteiltes Zink anstelle des Aluminiums, so kann man eine geeignete Beimischung
für das Vermischen mit dem feinverteilten Zink herstellen, beispielsweise aus einer in Wasser dispergierbaren
organischen Flüssigkeit und einem Verdickungsmittel» Die Beimischung
kann ebenfalls andere Verbindungen wie Dispersionsmittel, Suspensionsmittel, Entschäumungsmittel und ähnliche
Mittel enthalten» Eine solche Beimischung kann mit einer organischen
Flüssigkeit wie Äthylenglykol und einem Verdickungsmittel
wie Hydroxyäthylcellulose hergestellt werden, wobei
andere zusätzliche Verdickungsmittel beispielsweise Heteropolysaccharide
umfassen. Solche Beimischungen können ebenfalls auf Wassergrundlage hergestellt werden, und sie können
außerdem in Wasser dispergierbare organische Flüssigkeiten und/oder oberflächenaktive Mittel in der Beimischung enthalten.
Typischerweise enthalten solche Beimischungen zwischen ungefähr 0,1 bis 3 GevT.% Verdickungsmittel, bezogen auf das ■
Gewicht der Beimischung ohne flüssiges Medium. Wird in der Beimischung eine mit Wasser dispergierbare organische Flüssigkeit
verv/endet, so verwendet man typischerweise ein Gewichtsverhältnis von feinverteiltem Zink zu organischer Flüssigkeit
von ungefähr 1:4 bis ungefähr 4:1. Diese Beimischungen können leicht mit dem Vorläuferbestandteil des Überzugsmittels für
den Voranstrich vermischt werden, wobei man ein Mittel erhält,
welches.für die Anwendung fertig ist.
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Dieses kann auf das Motallsubstrat nach irgendeinem bekannten
Verfahren aufgebracht v/erden, mit dem man ein Substrat mit einer Flüssigkeit überziehen kann, beispielsweise durch .
Überziehen durch Eintauchen, Überziehen mit Walzen oder Überziehen mit Umkehrwalzen, durch "Gardinenbildung" (d.h. ein
Anstrich, bei dem ein feuchter Film abläuft), durch luftfreies
Versprühen, durch Beschichten mit Rotationsbürsten, durch Versprühen unter Druck oder durch Kombination dieser
Verfahren, beispielsweise durch Sprüh- und Bürstverfahren, Bei allen diesen Verfahren ergibt die An- . '
Wendung im allgemeinen einen Voranstrichüberzug auf dem Metallsubstrat mit ungefähr 20 bis ungefähr 5000 mg pulverisiertes
Zink/0,09 m (sq.ft.) beschichtetem Substrat. Die Menge wird von dem Substrat, das beschichtet werden soll, abhängen, der
Anzahl der aufzubringenden Überzüge, der beabsichtigten Endverwendung
und ob ein oberer Überzug bzw. Deckanstrich auf- . gebracht' werden soll oder nicht.
Nach der Anwendung wird der Voranstrichüberzug gehärtet, dies erfolgt oft durch einfaches Trocknen in der Luft bei Zimmertemperatur
oder durch ein beschleunigtes Trocknen in der Luft bei erhöhter Temperatur wie bei 93°C. (2000F) oder mehr. Ein
solches Härten wie durch Backen oder Brennen ergibt auf dem Metallsubstrat einen in Wasser unlöslichen Überzug. Das Backen
bei erhöhter Substrattemperatur kann erfolgen, indem man das
Metall vor der Anwendung des Überzugsmittels für den Voranstrich vorerwärmt, wobei auf jeden Fall diese Härtungstemperaturen
nicht oft eine Temperatur im Bereich von ungefähr 234 bis 538°C (450 bis 10000F) überschreiten, obgleich mäßigere :
Härtungstemperaturen, beispielsweise 135 bis 163°C (275 bis 325°F), geeigneter sind, wenn ein oberer Überzug aufgebracht
und anschließend gehärtet wird. Bei den höheren Härtungstemperaturen kann das Erwärmen innerhalb eines Bruchteils
einer Sekunde durchgeführt werden, im allgemeinen wird es jedoch während etwas längerer Zeiten durchgeführt wie
während 1 Minute bei einer stärker verminderten Temperatur. <
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Im allgemeinen sind, obgleich als Deckanstriche, die auf
den Voranstrichüberzug aufgebracht v/erden, eine große Vielzahl
verwendet v/erden kann, Überzüge, die feinverteiltes,
feinpulvri£;es Material enthalten, von speziellem Interesse.
Von diesen Deckanstrichon sind, obgleich auch feinverteilte
Pigmente und Füllstoffe wichtig sind, obere Überzüge von besonderer Bedeutung, die den Korrosionsschutz des unterliegenden
Substrates verstärken und die feinpulvrige Metalle wie
feinpulvriges Zink enthalten. Beispielsweise wurde bereits in
der US-Patentschrift 3 671 331 beschrieben, daß ein Grundiermittel
für einen Deckanstrichf welches ein feinverteiltes,
elektrisch leitfälliges Pigment wie. Zink enthält, besonders für ein Metallsubstrat geeignet ist, das zuerst mit einem
"Bindungs"-Überzugsmittel behandelt wird} welches ein feinpulvriges Metall wie feinverteiltes Zink enthält, wobei das
Zink in dem Voranstrichüberzug aus einem Mittel stammt, welches eins Verbindung, die sechswertiges Chrom ergibt, Chromsäure
und ein Reduktionsmittel für die Verbindung enthält.
Solche Außenüberzüge (= Deckanstrich )s&ie für Überzüge, die
feinpulTT-iges Material enthalten, repräsentativ sind, werden
oft aus Zv/ockdienlichkeitsgründen als "schweißbare Grundierlacke11
"bezeichnet.
Diese Grunaierlacke enthalten ein elektrisch
leitfähiges Pigment plus ein Bindemittel in einem Träger, So i^urae in der US-Patentschrift 3 110 691 beschrieben,
daß ein geeignetes Anstrichmittel auf Zinkgrundlage für die
Anwendung auf einem Metailsufcstr-at vor- dem Schweißen hergestellt
liardsa kenn, wemi man als Schlüsselbestandteile nicht
nur fein'/erteiltes Zink« sondern ebenfalls einen flüssigen
Träger einschließlich eines harzförmigen, filmbildenden Bindemittels
wie ein Epoxyharz verwendete Ihniieh wird in der
US-Patentschrift 3 118 048 ein Anstrichmittel beschrieben,
das vor dem Schweißen aufgebracht werden kann und das als
Hauptbestandteil ein Lösungsmittel enthälts welches mindestens
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einen Teil des flüssigen Trägers darstellt und welches außerdem ein fumbildendes, synthetisches Harz oder Bindemittel
enthält,- Beispiele dafür sind modifizierte Alkydharze. Im allgemeinen v/erden in den schweißbaren Grundiermitteln als
feinverteilte, elektrisch leitfähige Pigmente Aluminium t
Kupfer, Cadmium, Stahl, Kohle, Zink oder Magnetit, d.h: das
magnetische Oxyd von Eisen, verwendet und Grundiermittel, die besonderes Interesse besitzen, sind solche, die Pigmente
mit größerer Größe als das feinverteilte Zink in dem Voranstrichüberzug
enthalten. Die Bindemittelbestandteile umfassen ebenfalls Polystyrol, chlorierten oder isomerisierten Kautschuk,
Polyvinylacetat und Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat-Copolymere,
Alkyd/Melamin- und Epoxyharze.
Eine Formulierung für einen äußeren Überzug, die auf Metallsubstrate
aufgebracht werden kann, ohne daß man auf die Verschweißbarkeit Rücksicht nimmt, enthält feinverteiltes Zink
zusammen, mit Zinkoxyd. Solche Anstriche werden oft mit einem Zinkstaub-zu-Zinkoxyd-Verhältnis von ungefähr 4:1 formuliert,
obgleich ein solches Verhältnis so hoch wie 9:1 sein kann. Die Gesamtpigmentkonzentrationen werden stark variieren und
hängen typischerweise von dem Verhältnis von Zink zu Zinkoxyd ab. Die Bestandteile der Überzugsformulierung für den
äußeren Überzug hängen typischerweise von dem Zink-zu-Zinkoxyd-Verhältnis
ab. Im folgenden wird der obere Überzug oder die äußeren Überzüge auch als "Deckanstrich11 bezeichnet. Wenn
beispielsweise das Verhältnis 4;1 beträgt, so verwendet man. als Vehikel oder Träger üblicherweise Leinsamenöl oder andere
ölartige, harzförmige Medien bzw. Medien auf ölgrundlage.
Bei Verhältnissen, die größer sind als 4s1 und bei Pigmentkonzentrationen im Bereich bis zu 90 bis 93% enthalten solche
Mittel typischerweise Polystyrol, welches mit chlorierten Diphenylen weichgemacht wurde. · .
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Ein anderes Deckanstrichsystem, welches besondere Bedeutung besitzt, wurde in der Literatur wegen eier Zweckdienlichkeit
als "Silikatüberzug" bezeichnet. Dieses sind wäßrige Systeme, die feinverteilte Metalle wie pulverförmiges Zink oder Aluminium,
Blei, Titan oder Eisen plus ein in Wasser lösliches oder in V/asser dispergierbares Bindemittel enthalten. Beispiele
von Bindemitteln sind·Alkälimetallsilikate, organische
Silikatester oder kolloidale Kieselsäuresole. So wird in der US-Patentschrift 3 372 038 ein wäßriges Überzugssystem
beschrieben, mit dem man Metallsubstraten Korrosionsbeständigkeit verleihen kann und bei dem eine Formulierung verwendet
wird, die feinverteiltes Zinkpulver plus organisches
Ammoniumsilikat enthält. Obgleich solche Silikatüberzüge typischerweise nicht vor dem Verschweißen verwendet werden,
wird in der US-Patentschrift 3 469 071 das Bogenverschweißen
von Stahl beschrieben, welcher einen Schutzüberzug enthält, der sich von einem Überzugsmittel ableitet, das inerte
Silikatfüllstoffe, Zinkpulver und teilweise hydrolysierte
Ester von amphoteren Metallbindemitteln, beispielsweise Äthylsilikat,
enthält. In der US-Patentschrift 2 944 919 wird ein Überzugsmittel auf Wassergrundlage beschrieben, das ein
Natriumsilikat enthält, das außerdem zusätzlich zu Zink feinverteiltes Metall wie Magnesium, Aluminium, Mangan und
Titan enthalten kann.
Obgleich für Deckanstriche, die auf die vorangestrichene Metalloberfläche
aufgebracht werden, die oben erwähnten Deckanstriche von besonderem Interesse sind, kann das Metallsubstrat
typischerweise mit irgendeinem geeigneten Anstrichmittel einen äußeren Anstrich erhalten, beispielsv/eise mit
Anstrichmitteln, Grundiermitteln, Emaillen, Firnissen oder Lacken. Solche Anstriche können Pigmente in einem Bindemittel
enthalten oder sie können keine Pigmente enthalten, wie beispielsweise Celluloselacke, Kolophoniumfirnisse bzw.
-lacke-und weichharzartige Firnisse bzw. Ölharzfirnisse. Die
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- ^ - 2352U3
Anstriche können Lösungsmittel-vermindert oder Wasser-vermindert
sein, "beispielsweise Latex oder wasserlösliche Harze einschließlich der modifizierten oder löslichen Alkyde,oder
die Anstriche können reaktive Lösungsmittel wie in den Polyestern oder Polyurethanen enthalten.
Man wird insbesondere Überzugssysteme, die weitere Bestandteile
enthalten, verwenden, wenn das Metallsubstrat, das beschichtet v/erden soll, ein schweißbares Metallsubstrat ist.
Beispielsweise kann man9 nachdem man die erfindungsgemäßen
Überzugsmittel für ' Voranstriche auf ein schweißbares Metallsubstrat aufgebracht hats dieses Substrat mit einem schweißbaren
Grundiermittel außen beschichten und dann wird nach dem Schweißen das entstehende Metallgefüge weiter mit einem
Deckanstrich versehen. Oft werden die schweißbaren Grundiermittel und oft die Silikatgrundiermittel auf besondere Weise
formuliert, wenn man weißs daß auf diese Grundiermittel anschließend
ein Deckanstrich aufgebracht wird» Da mindestens die schweißbaren Grundiermittel typischerweise elektrisch
leitfähige Pigmente enthalten, kann der Deckanstrich ein elektrolytisch abgeschiedenes Grundiermittel sein.
Die elektrolytische Abscheidung von filmbildenden Materialien ist gut bekannt und man kann einfach ein filmbildendes Material
elektrolytisch aus einem Bad abscheiden, wobei ein solches Bad ein oder mehrere Pigmente f Metallteilchen, trocknende
Öle j Farbstoffe, Extender und ähnliche Stoffe enthalten kann. Beispiele für filmbildende Systeme dieser Art sind
beispielsweise in den US-Patentschriften 3 304 250 und 3 455 805 beschrieben. Verbindungen von besonderem Interesse,
beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie, sind die
anodisch elektrolytisch abscheidbaren, filmbildenden Materialien, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift
3 230 162 beschrieben sind. Von diesen Anstrichsystemen besitzen besondere Bedeutung die elektrophoretisch abgeschiedenen
Zinkanstriche. Diese können beispielsweise auf den vor-
4098-1 77.TU.5-
angestrichenen Metalloberflächen der vorliegenden Erfindung abgeschieden werden und der abgeschiedene Zinküberzug ergibt
einen Zwischenüberzug für den anschließenden Deckanstrich. In der US-Patentschrift 3 464 906 wird ein Zinkanstrich beschrieben,
der elektrolytisch abgeschieden werden kann und der ein wasserlösliches oder dispergierbares Harz als Bindemittel
in wäßrigem Medium enthält.
Zuvor wurde das Schweißen und insbesondere die Lichtbogenschweißung
erwähnt= Solange das Metallsubstrat schweißbar istj kenn das Übersugsmittel für den foranstrich so angepaßt
werdens daß das Metallsubstrat zusätzlich dazu, daß es
korrosionsbeständig ist« weiterhin schweißbar ist.
Die erfin&ungsgemäßen überzugsmittel für die Voranstriche,
die entsprechend den in der US-Patentschrift 3 687 738 gegebenen
Lehren formuliert werden, ermöglichen die Retention der Schweißbarkeit des Substrates. Wenn in der vorliegenden
Anmeldung Ί·τοη "Schweißen" gesprochen wird, so wird darunter
versta^rleiip daß mnn sin elektrisches Widerstandsschweißen
\/i'3 beispislsweiss Pimktschweißeng d.Jss ein lokalisiertes
elektrisches Widerstandsschweißen, oder eine Nahtschweißung
bsw. Ro2J,er^8hiBch^ei.Bixng mit Rollenelektroden durchführen
kann»
ffe
Vor der- Äiiweaciuog des ffeersugsiaittels für den Voranstrich
auf ein Mstsillsrbstmt ist es im allgemeinen ratsam, Fremdmaterial
-VO21 der M&vS.!l-:*be?£lache durch gutes Reinigen und
Entfetten zu entfernen ^ Bas Entfetten kann mit bekannten Mit
tslii iffie alt lfetrii-siH<etas^-likat, kaustischer Soda, Tetra-
Ghlcrkohleii.3tGf£s ^lchloparbhylen u»ä9 srfolgen. Man kann
aueii im Handel ©i=i,iltlieäe alkalische E@iaigungBZUsani©en»
setsiüigsii "Terweaess, -und isaa kami ein Waschen und eine milde
Ssbleii^bsiisiidliiiig lzc-jshii>±ertens beispielsweise kaiin iübm eine
wäßrig© Tr-Inatr-i^-iynosphat-Katriumhydrosiyd-Reinigimgs 1Ssung
Yerwejideiio 2usäts2:cb su dsm Reinigen kann man.das Substrat
reinige:! uiid snätsi^.- bsispIalsWelse mit einer starten anorganisoheri
Säure 3 üls als Ätsmittsl wirkt«
4 0 9817/1HB
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. In den Beispielen wurden die folgenden Verfahren
verwendet.
Herstellung der Testplatten
Stähltestplatten mit den Abmessungen 10,2 cm χ 20,3 cm
(4" χ 8") aus kaltgewalztem, kohlenstoffarmem Stahl werden zum
Beschichten vorbereitet, indem man zunächst mit einem Reinigungsmaterial
(Reinigungswatte) reibt» Dazu verwendet man ein poröses, faserartiges Material aus synthetischen Fasern,
die mit einem Schleifmittel imprägniert sind® Anschließend werden die gereinigten Platten in eine Reinigungslösung eingetaucht,
die typischerweise chlorierte Kohlenwasserstoffe enthält und die bei etwa 82,20C (180°P) gehalten wird oder
die 28,4 bis 142 g (1 bis· 5 ounces) eines Gemisches von 25 Gew.% Trikaliumphosphat und 75 Gew»% Kaliumhydroxyd .je
3,8 1 (per gallon) Wasser enthalte Dieses alkalische Bad wird bei einer Temperatur von etwa 65,6 bis 8292°C (150 bis 1800F)
gehalten. Nach dem Reinigen werden die Platten mit warmem Wasser gespült und vorzugsweise getrocknete
Überzugsmittel für den ypranstrich^und^Anwendung
Getrennt werden Vorläuferbestandteile hergestellt8 indem man
mit 500 ml Wasser, 20 g Chromsäure, 3$33 g Bernsteinsäure und
1,67 g Succinimid vermischt« Wenn dieser Vorläuferbastandteil einen pH-Wert von ungefähr 0f8 oder geringer besitzt, wie
in den Beispielen aufgeführt„wird er als Vergleichsprobe verwendet.
Wenn der pH-Wert durch Zugabe ©ines pH-Einstellungs-?
mittels über 0,8 eingestellt wird (ve^gl® Einzelheiten in den. "
Beispielen), so erhält man die erfindiiaggjgemäe eingestellten
Bestandteile. Unabhängig^ welchen ά@τ· erhaltenen Bestandteile
man verwendet, wird dieser mit ä®n anderen . stoffen des Voranstrichmittels 9 wie im folgenden "b
vermischt, wobei man ein Mittel für d©H ¥©raastrieh erhält 9
welches 150 g Zinkstaub/l enthälta Saiilbes3© Testplattea werden
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dann durch Eintauchen mit diesem VoranstrichmitTOi Tinerzd«·
gen, aus dem Mittel entnommen und dann kann das überschüssige Mittel von den Platten ablaufen. Anschließend brennt man
während 4,5 Minuten bei einer Ofentemperatur von 283°C(55Ö°F).
Die-anderen Bestandteile des Mittels sind 500 ml Wasser, 1,5 g
Dispersionsmittelj nämlich ein Heteropolysaccharid, 1 ml
Formalin und 1 Tropfen Benetzungsmittel, v/o zu man ein nichtionisches, modifiziertes Polyäthylataddukt mit einer Viskosität
in cP bei 250C von 180 und einer Dichte bei 250C von
868,3 g/l (8,7 Ibs/gallon) verwendet. Die Wirkstoffe
umfassen ebenfalls Zinkstaub» Wenn nicht anders angegeben,
verwendet man als Zinkstaub !tL-15"«-Staub, hergestellt von
American Smelting and Refining Co. Der Zinkstaub besitzt eine durchschnittliche Teilchengröße von ungefähr 5,1 bis 5,3/u ,
wobei ungefähr 7 Ms 11# eine Teilchengröße besitzen, die
größer ist als 10 λλ * Dieser Zinkstaub enthält ungefähr 5 bis
8 Gew.% Teilchen, die feiner sind als 2 M9
Grundiermittel für den Deckaristrich und seine Anwendung;
Werden die vorangestrichenen Platten mit einem Deckanstrich aus einem Grundiermittel oder Grundlack versehen, so verwendet
man als Grundlack meistens einen im Handel erhältlichen Grundlack, der ein zinkreicher, schweißbarer Grundlack ist, der
zuerst einen Feststoffgehalt von 1536,9 g/l (15,4 Ibs/gallon),
ein Anfangsfeststoffvolumen von 3Q^ besitzt und der anfänglich
64 Gew.% nichtflüchtige Stoffe enthält. Die Bindemittelkomponente wird aus Epoxyharz mit hohem Molekulargewicht" hergestellt.
Vor dem Gebrauch wird dieser Grundlack auf eine Viskosität von 45 Sekunden, gemessen mit einem Fordbecher Nr.4,
mit einem aromatischen Lösungsmittel vermindert, welches
synthetisch aus Petroleum hergestellt worden ist und einen Flammpunkt von 63 bis 66°C (145 Ms 1500F) besitzt. Der
Grundlack wird auf sämtlich® der mit einem Voranstrich versehenen
Platten aufgebracht, indem der Grundlack mit einer Zugstange auf die Platte aufgebracht wird (man läßt ihn abfließen),
wobei man einen glatten, gleichförmigen Grundlacküberzug auf den einzelnen^ mit einem Voranstrleh versehenen
981?/1145
ORIGiNAL INSPECTED
- 19 - 2352U3
Platten erhälta Die-entstehenden, beschichteten Platten v/erden 4 Minuten in einem Ofen bei 288°C (5500F) gehärtet.
Zufiver such__(__gi eher adhä s i on)
Die Adhäsion bzw, die Haftung des Überzugssysteras auf den Platten unter dem Einfluß von Scherkräften wird dann beim
Zugtest gemessene Bei diesem Test wird die Platte zunächst auf beiden Seiten mit einem leichten Öl eingeölte Die Platte
wird dann entsprechend dem Ziehtest gezogene Anschließend wird die Platte gepreßt ΰ so daß die Platte ihre ursprüngliche
Form zurückerhältο Schließlich wird die Platte ohne ein
weiteres Ölen erneut dem Ziehtest unterworfene Nach Beendigung des zweiten Ziehtests wird die Platte saubergewischt
und dann visuell untersucht9 um den Prozentgehalt an freigelegtem^
bloßem Metall zu bestimmenpoder alternativ, um
festzustellen^ ob das Überzugssystem auf der Platte - zurückgeblieben
ist«,
Bei dieser Untersuchung werden die Platten miteinander verglichene»
Die prozentuale Retention wird im allgemeinen in ein- fächer
Weise nach der visuellen Untersuchung ermittelt, obgleich die Platten auch anschließend 10 Sekunden in Kupfersulfatlösung
eingetaucht werden könnenp die 160 g Kupfersulfat/l
Wasser ent^y.to Hierdurch wird die visuelle Ermittlung
der Prozentmenge erj,t-. ^b*">rtp die bei der Platte unbedeckt
geblieben istp bedingt durch Kupfersulfatplattierung des
Grundstahls s jedoch nicht auf dem verbrannten Zink» Das bedeutetg
daß das Kupfersulfat sich nicht auf dem Überzug abscheidet g wo das - Zink durch Kratzen poliert worden ist, Jedoch
nicht von dem bloßen Stahl entfernt worden ist.'Der zwei· malige Durchlauf der Platten dur „n den Zugtest ergibt, wie
man aus Versuchen feststelltp eine bessere Korrelation der
Ergebnisseg die man bei dem Überzugsadhäsionsveraueh unter
Scherkräften erhältP mit den Ergebnissen^ wie man-sie beim
ν ?.nnischen Gebrauch antriffto Beispielsweise durchlaufen inder
Kraftfahrzeugindustriep wie oben beschriebenp mit einem
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Gruiidlack beschichtete Platten oft fünf oder mehr■Arbeitsstufen wie. Ziehen, Pressen, Ausrichten., Stanzen und Biegen.
Beim Zugtest wird ein "Tinius Olsen Ductomatic Sheet Metal
Tester=, Model BP»6i2~iT!l s d.lie eine Iletallplattentestein™
richtungj verwendet· Diese Vorrichtung wird üblicherweise
in der Stahlindustrie verwendet, uni die Duktilität der Stahlplatten
zu bestimmen« Im allgemeinen wird eine Stahlplatte
mit den Abmessungen 44E,5 mm χ 305 mm (1P75" x 12") zwischen
positiven und negativen Preßformen gehalten, die jede eine
Mittelöffnung besitzen^ damit sich eine Metallramme durch
die Preßwerkzeuge nach oben über einen vorgewählten Abstand
bewegen kann. Die Ramme preßt die Platte nach oben in die Öffnung des positiven Preßwerkzeugs s wodurch ein Ziehen und
Strecken des Teils der Platte durch einen Teil der angrenzenden
Oberfläche der- Preßwerkzeuge erfolgt» Die negative Preßform mit den ungefähren Abmessungen 8899 mm χ 152 mm χ
19j1 mm (3,5"x6i?x0?75H) wird so angeordnets daß ihre Mittelöffnujig
mit etwa 50^8 snsi χ 25 3 4 mm (2" χ 153) direkt "über- der
Ramme angeordnet isto
Die Testplatte wird sodann flach über die negative Preßform gebracht, so daß ein Teil der Platte von einer Kante der
Preßform vorspringt. Die positive Preßform, die im wesentlichen ähnliche Dimensionen wie die negative Preßform hat,
wird sodann auf dis Oberseite der Test-platte gelegt, wobei die Mittelöffnuxig über der Metallramme gelegen ist. Die
negative Preßform enthält auf ihrer oberen Oberfläche zwei hervorspringende Rippen quer über die Breite der Preßform auf
jeder Seite der Öffnung und sie besitzt eine umgekehrte U-Form. Die untere Fläche der positiven Preßform wird so bearbeitet,
daß sie zwei U-förmige Rillen mit einer Tiefe von jeweils-etwa 3,2 aim (0,25") besitzt, und zwar eine auf jeder
Seite der Öffnung und quer über die Breite der unteren Oberfläche. Die Rippen ergeben eine enge Passung in die entspre-
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chenden'Rillen*,wodurch der feste Griff für die Preßform
auf der Testplatte gegeben wird« Auch ergibt die Rillen/ Rippen-Konfiguration zwei tragende^ doh«, kratzende Oberflächen
während des Versuchs 9 wie es im,folgenden näher beschrieben
ist»
Die negative Preßform hat an. jeder Ecke einen Dornj, der sich
nach oben erstreckt und der mit der entsprechenden Öffnung in der positiven Preßform übereinstimmtβ Diese Dorne sind
dazu vorgesehen^ um die Stabilität der.Preßformen während
des Tests aufrechtzuerhalten und sie sind nicht in Berührung mit der Testplatte0 Nachdem die positive Preßform an
Ort und Stelle istp wird eine aufklappbare Bresche auf der
Oberseite der positiven Preßform herabgezogen und befestigt«, Der Teil der Testplatte g der von den Formen vorspringt;, wird
angeklammertο Durch eine solche Einwirkung wird eine Ein=
klammerung von ungefähr der Hälfte der Platte in festerer Weise bewerkstelligtο Somit ist während des Tests nur die andere Hälfte der Platte frei und kann sich bewegen und kann
gezogen werdeno Nach dem Anklammern wird die Klammerungslast
des Instruments auf I36O kg (3000 lbs) eingestellt;, die Geschwindigkeit
der Ziehscheibe am Instrument wird auf 10 eingestellt und die Ramme wird nach oben über einen Abstand von
etwa 63ρ5 mm (2,5") bewegte- Während dieser Bewegung v/erden
nur etwa die ersten 1g27 cm (1/2") der Rammenbewegung benötigt
ρ um die abgerundete Ramme in Kontakt mit der Platte zu bringeno Die restlichen etwa 5g08 cm (211) der Bewegung
ziehen tatsächlich die Hälfte der Platte durch die aneinan» dergepaßten Oberflächen der Preßformeiao
Bei einem typischen Betrieb bei einem Stahl mit 0^09 cm
(Oj, 036-inch) wird die Ramme nach oben mit einer Kraft von
etwa 1130 bis 1810 kg (2500 Ms 4000 lbs) bewegt. Die Hälfte
der untersuchten Platte wird über drei tragende Oberflächen gezogene Zwei davon werden durch die Kanten der Rille in den
Rillen/Rippen-Konfigurationen gebildet» Die dritte tragende
409817/1US
Flachs Ist die Kante der positiven 'U££nung5 die parallel und
am nächsten an der Rille angeordnet ist, ^reiche die anderen
ζΐ/ei tragenden Oberflächen ergibte Der Plattenteil, der somit
tatsächlich dem Test ausgesetzt istP Mat daher Abmessungen
von. etwa 44 „5 mm 3l 63<?5 am (1 3/4™ 21 2»,58E)» Kit dem obengenannten
Stahl von O309 om (0P036»inoJi} zeigte diese Zone
oftmals eine 20- wis 25?oige Gesamtmetsllaiisdehnung über die
ursprüngliche Testlänge nach der· zweiteia Ziehung» Nach einer
solchen Ziehung zeigt die allgemein© !Configuration der Platte
eiiiSji ü-förmigen Mittelteil^ der etwa 5Ot8 ma» (2t!) von der
ursprünglichen flachen Oberfläche nsdi obea gestoßen worden
ist«.
^ri^g longjjgst^idig·; s^ itsversuch
Die Platteii wsrdsn aea« ICorr-osionslssstäiid'igkeitsversuch nßter·»
j wobei man ein Standardsalzspps^f-festYerfahreii (Nebel)
Anstriche und Firniss© bzw= Lack® Terv^enfiet, wie in
B-117-64 beschriebens Bsi diesen Sest werden die Platten
in eine Eaiamer gegsbens di© fcsi konstsirter Temperatur gehalten
wird Oiid \:7o sie 3iiL3s: feinen Sp^aj (Hebel) einer· 5£aigen
Salzlösung ausgesetst ^eMSiI0 ¥olbsl dis in den Beispielen
aiifgefilhrten Zeiten Terwends'i werdens Elaoh der Entfernung
aus eier ICannser werden clis Platten rail; Wasser abgespült und
dana getrocknet ο Das Ausmaß der Korrosion, d.h. die Rotrostbildung,
der Testplatten iTirä dann olMFeSi visuelle Untersuchung
Gli Vergleich der einzelnen Platten miteinander bestimmt«
Überzüge-Mittel für ¥oranstriche T/erden wie oben beschrieben
hergestellt. Der ¥ergleie!is»¥orlämf©F&estaadt©il hat einen
pH-Wert ^on 0^7« Ber pH-¥srt des erfladuagsgemäßen Vorläufer
bestandteils v/ird durch Zugabe von 14 g/l Zinlcoxyd auf 1 f.3
eingestellt. Die entstehenden YoranstpIeMiberzugsraittei enthalten
alle 150 g/l des zuvor beschriebenen Ziiiks^ welches
2f9fs Oxyd enthält. Mittel aus "Vergleichs-"Bestandteil und -
409817/1U5
43
"eingestelltem" "Bestandteil (erfindungsgemäß) besitzen
einen Gesamt-Bad-pH«, wie er in der folgenden Tabelle aufgeführt wirdο Überzogene Plätten«, die wie oben beschrieben
hergestellt wurden«, besitzen für dar. Chrom und Zink die in
der folgenden Tabelle gezeigten Beschichtungsgewichteo
Einige Platten vrerden verbogen (verformt) und dann dem oben
beschriebenen Korrosionsbeständigkeitstest (mit Salz be«= 'sprühen) unterworfen«, Ändere Platten werden s wie oben be=
schrieben«, mit einem Deckanstrich aus einem Deckanstrich«=
Grundlack versehen«, Einige dieser Platten werden dann ge-=
bogen und mit dem Salzsprühversuch untersucht und andere«,
die nicht verformt werden«, werden dem Zugversuch unterworfene
Die Ergebnisse all dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle aufgeführt«, ausgenommen die Korrosionsergebnisse
der Plattenρ die gebogen wurden0 Die Ergebnisse des Biege=
Versuchs zeigen die Überlegenheit der Überzüger, die man aus dem erfindungsgeioäßen n eingestellten" Bestandteil .erhalte
Vorläufer= | Tabelle_l | Überzugsgewο" | Dop= | Besprühen | |
Voranstrich | pH | Voran= | d οVoranstrichs | pel= | slit Salz |
mittel | strich·= | Cr ' Zink | zug | uοKorro | |
mittel= | foaxi er= | sion | |||
pH | halten- | versehen | |||
geblie | mit | ||||
benem | Vor- Deck- | ||||
Überzug | an- an | ||||
strich | |||||
0,7 " | 31 340 | 26 | 7 1 | ||
Vergleich | 3,9 | 32 390 | 99 | 3 0 | |
reguliert | 55 | ||||
+ in mg/0«,09 m2 (sq.ft»)
Der Überzug mit dem eingestellten Bestandteil ergibt ein höheres Voranstrichüberzugsmittelgewichta Dieses ist bei dem
Chrom geringfügig höher und etwas höher bei dem Zink*, D.e
Korrosionsbeständigkeit ist jedoch wesentlich bessere Die
Zugversuche sind für den eingestellten Vorläuferbestandteil
17/1U5
"24~ 2352U3
ausgezeichnet. Han erhält dieses Ergebnis, obgleich das Überzugsgewicht
für den Voranstrichüberzug Vergleichpreise größer ist.
B e i s ό i e 1 2
Voranstrichüberzugsroittel werden wie oben beschrieben hergestellt
und der pH-Wert des erfindungsgernäßen "eingestellten"
Vorläuferbestandteils wird durch Zugabe von Zinkoxyd in
einer Menge von 14 g/l auf ungefähr 1,3 eingestellt. Die entstehenden Überzugsmittel für den Voranstrich werden aus
dem erhaltenen "eingestellten" Bestandteil und einem nicht eingestellten Bestandteil, d.h. einem "Vergleichs"-Bestandteil
hergestellt und enthalten jeweils 150 g/l feinverteiltes
Zink. Bei diesem Beispiel besitzt das feinverteilte Zink jedoch eine durchschnittliche Teilchengröße von 3,2 /u, wobei
1 Gew.^ö eine Teilchengröße besitzt, die größer ist als 10 /U,
und alle Teilchen kleiner sind als 13/U. Dieses feinverteilte
Zink enthält weiterhin 17 Gew.^. an Teilchen, die kleiner sind
als 2/U, und außerdem besitzt es einen Oxydgehalt von 3,6?6.
Dieses Zink wird bei der Klassifikation des oben beschriebenen, im Handel erhältlichen L-15~Zinkpulvers als feine Fraktion
erhalten. Diese feine Fraktion wird durch Klassifikation in einem Donaldson -Teilchenklassifiziergerät, hergestellt
von Donaldson Company, Inc., Corad Division, erhalten.
Im wesentlichen wird der im Handel erhältliche L-15--Zinkstaub
automatisch in die Rotationskammer eingeführt, während die drei Variablen, d.h. die Luftströmung, die Rotorgeschwindigkeit
und die Wirbelgeschwindigkeit, eingestellt werden. Auf diese Veise werden in dem Klassifikator, .der in Einzelheiten
in der US-Patentschrift 3 491 879 beschrieben ist, die Strömungswidorstands- und Zentrifugalkräfte der einströmenden
Teilchen reguliert. Auf diese V/eise erhält man von dem Vortex der Rotorvorrichtung eine feine Fraktion, während die Fraktion
der abgetrennten groben Zinkteilchen an der Peripherie der Vorrichtung entfernt wird. Vorangestrichene Platten werden
dann wie oben beschrieben hergestellt.
409817/1 US
" 25 " 2352U3
Die erhaltenen, -vorangestrichenen Platten v/erden mit einem
Deckanstrich-Grundierlack auf gleiche Weise wie oben beschrieben beschichtet. Repräsentative Platten mit einem Voranstrich
aus dem Vergleichs-Vorläuferbestandteil.besitzen ein
Überzugsgewicht für das Chrom von 22 rag/0,09 i» (sq.ft.) und
für das Zink von 120 mg/O,09 m". Repräsentative Platten,"die
mit einem Voranstrichmittel hergestellt v/urden, welches aus
dem eingestellten Bestandteil hergestellt wurde, besitzen
"P
Überzugsgewichte von 42 mg/0,09 m für das Chrom und
640 mg/0,09 in für das Zink. Trotz der höheren Überzugsgewichte
zeigen diese Platten, die mit dem erfindungsgemäßen Überzug versehen sind und die, bevor sie untersucht wurden,
noch mit einem Deckanstrich versehen wurden, bei dem Zugadhäsionsversuch eine 100-&Lge Über zugsretention. Die Vergleichsplatten
zeigen durchschnittlich,ebenfalls nachdem sie einen Deckanstrich erhalten haben, nur eine 60%ige Retention
bei dem Zugadhäsionsversuch (es wurden zwei Platten untersucht).
Voranstrichüberzugsmittel wurden wie oben beschrieben hergestellt.
Bei dieser Herstellung wurden verschiedene Vorläuferbestandteile verwendet. Zwei dieser Bestandteile sind Vergleichsbestandteile,
wie sie oben erwähnt wurden; der pH-Wert eines zusätzlichen Bestandteils wurde durch Zugabe von
16 g/l des Vorlaufers,an Zinkoxyd auf 1,75 eingestellt, und
der pH-Wert des letzteren wurde durch Zugabe von 18 . g Zinkoxyd/l Vorlauf er auf 3»5 eingestellt. Einer der Vergleichs-Vorläuferbestandteile
wird wie oben beschrieben verwendet, um ein- Voranstrichüberzugsmittel, welches 150 g/l Zinkstaub
enthält, herzustellen. In diesem Fall besitzt der Zinkstaub eine durchschnittliche Teilchengröße von 2,75/u und einen
Zinkoxydg ehalt von ungefähr 756.
Ein weiterer Vergleichs-Vorläuferbestandteil wird zur Herstellung eines Überzugsmittels für einen Voranstrich wie
oben beschrieben verwendet und enthält 150 g Zinkstaub/l.
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2352U3
Der verwendete Zinkstaub besitzt eine durchschnittliche Teil chengröße von 3,5 /U und der Zinkoxydgehalt beträgt ungefähr
7,55/a. Der eingestellte Bestandteil, der einen pH-Wert von
1,75 besitzt, wird auf gleiche Weise wie oben beschrieben verwendet, wobei man den oben beschriebenen, irn Handel erhältlichen
L-15~Zinkstaub einsetzt und ein Überzugsmittel für einen Voranst.-. ich herstellt, -welches 150 g/l des Zink-Staues
enthält.
Der eingestellte Bestandteil, der einen pH-Wert von 3,5 besitzt,
wird auf gleiche Weise wie oben beschrieben zur Herstellung eines Überzugsmittels für einen Voranstrich verwendet.
Dieses letztere Überzugsmittel enthält jedoch nur 100 g/l L-I5 Zinkstaub. Der pH-Wert all dieser frisch hergestellten
Überzugsmittel wird dann bestimrat und rnan findet, daß er nur in einem Bereich zwischen. 4,6 und 4,9 liegt,
wie es in der folgenden Tabelle II aufgeführt wird. Die Badstabilität, bestimmt durch Gelbilaung, wird ebenfalls in
der Tabelle angegeben.
Voranstrich mittel °/a |
Zinkstaub JDx^rd Konz. & /1 |
55 | 150 | Vorläufer- pH |
Voranstrichmittel pH Gelbildung |
7 Std. |
Vergleichsprobe | 7 | 9 | 150 | 0,6 | 4,6 | 6 » |
ir κ | 7, | 9 | 150 | 0,6 | 4,7 | <3 Tage |
erfindungsgemäß (eingestellt) |
2, | 100 | 1,75 | 4,8 | >3 " | |
erfindungs gemäß (eingestellt) |
2, | 3,50 | 4,9 | |||
Aus der Tabelle geht hervor, daß erst 3 Tage nach der Herstellung in einem der erfindungsgemäßen Bäder eine Gelbildung
auftritt. Zu diesem Zeitpunkt wird in dem zweiten erfindungsgemäßen Bad noch keine Gelbildung beobachtet. Aus diesen
Ergebnissen ist die überraschende Stabilität der erfindungsgemäßen Bäder erkennbar, d.h. Bäder, die aus Vorläuferbestandteilen
hergestellt wurden, deren pH-Wert eingestellt
409817/1U5
vjurde. Diese wünschenswerte Stabilität tritt selbst bei solchen
Bädern auf, deren End-pH-Wert sehr ähnlich ist, beispielsweise
unterscheiden sich die pH-Werte der erfindungsge mäßen Bäder und der Yergleichsbäder nur urn 0}1»
Be i s ρ _i e 1 , 4·
Voranstrichübcrzugsniittel werden wie oben beschrieben hergestellt.
Bei der Herstellung dieser Mittel werden zwei getrennte Vorläuferbestandteile verwendet. Der pH-Wert von
einem dieser Bestandteile wird durch Verwendung von Natriumhydroxyd auf 1,5 eingestellt,, Der pH-Wert des anderen Vorläuferbestandteils
wird ähnlich auf 1,5 eingestellt, man verwendet
jedoch Kaliuinhydroxyd. Mit den entstehenden Überzugsmittel·!
für Voranstriche werden Platten überzogen und dann versucht man, die entstehendenP beschichteten Platten wie
oben beschrieben zu härten„
Brennt man jedoch während 4D5 Minuten bei einer Ofentemperatur von 288°C (5500F) und schreckt anschließend mit Wasser
ab, so sind die Überzüge noch nicht gehärtet« Dies ist leicht dadurch zu beobachten, daß das Abschreekwasser gelbgefärbt
ist, was anzeigt, daß sich lösliche Chromverbindungen in dem Wasser lösen. Außerdem beobachtet man, nachdem der Überzugvollständig
oder fast vollständig entfernt wurde, die Glanzstahloberfläche der Platte. Diese Platten v/erden daher nur
für Vergleichszwecke verwendet„
Weitere Vorläuferbestandteile werden wie oben beschrieben hergestellt
und der pH-Wert der Vorläuferbestandteile wird durch Zugabe von Aluminiumhydroxyd auf 1,5 eingestellt. Während
man versucht, den pH-Wert einzustellen, beobachtet man, daß sich das Aluminiumhydroxyd in dem Vorläuferbestandteil nicht
löst, selbst wenn man stark rührt. Da das Aluminiumhydroxid keine Lösung bilden kann, ist es als zum Einstellen des pH-Werts
des Bestandteils nicht geeignet. Das unlösliche Hydroxyd wird daher nicht als verträgliches pH-Einstellungsmittel be-
409817/1145
- 28 - 2352U3
trachtet, und dieses Beispiel dient nur zu Vergleichszwecken.
Weitere Vorläuferbestandteile, die wie oben beschrieben hergestellt
wurden, werden für die weitere Prüfung verwendet. Der pH-l/ert von jedem dieser Bestandteile wird mit Calciumoxyd
auf 1j5 eingestellt. Bei einem anderen Bestandteil wird der
pH-Yfert mit Magnesiumoxyd auf 1,5 eingestellt. Voranstrichüberzugsmittel
werden wie oben beschrieben hergestellt, wobei man diese Vorläuferbestandteile, deren pH-Wert eingestellt
wurde, verwendet. Überzogene Platten werden wie oben beschrieben aus'diesen Überzugsmitteln hergestellt und die Überzüge
dieser Platten lassen sich auf die zuvor beschriebene Weise mit Erfolg härten.
Man stellt fest, daß Plattens die aus diesen tJberzugsmittelri
hergestellt sind, v/asserunlösliche Überzüge besitzen, wenn
man wie oben beschrieben mit Wasser abschreckt. Das Calciumöxyd und das Magnesiumoxyd sind somit verträgliche Mittel,
um den pH-Yiert einzustellen s und für die vorliegende Erfindung
geeignet»
B eis ρ i e 1 5
Bei diesem Beispiel wird Strontiumoxyd verwendet. Man findet, daß es die wünschenswerten Eigenschaften eines verträglichen
pH-Einstellungsmittels zeigt. Das Strontiumoxyd ist somit ein geeignetes pH-Einstellungsmittel, obgleich dieses Oxyd in dem
Vorläuferbestandteil nicht leicht löslich ist, Ss besitzt jedoch
eine ausreichende Löslichkeit, um die wünschenswerte pH-Einstellung zu erreichen. Strontiumoxyd zeigt außerdem
eine gewisse Reduktionsaktivität gegenüber dem sechswertigen Chrom in dem Vorläuferbestandteil. Die Reduktion des sechswertigen
Chroms ist jedoch gering,und in dem entstehenden, eingestellten Vorläuferbestandteil ist ausreichend sechswertiges
Chrom vorhanden, so daß man später den gewünschten Überzug erhält.
409817/1 US
Ein Vorlauferbestandteil, hergestellt wie oben beschrieben,
wird mit 6 g Strontiumoxyd vermischt und visuell kann man beobachten, daß sich das Strontiumoxyd sehr langsam löst.Gleichzeitig
findet eine gewisse Reduktion des sechswertigen Chroms
statt, die man visuell dadurch beobachten kann, daß sich die Lösung allmählich verdunkelt. Anschließend v/erden v/eitere
4 -g Strontiumoxyd zugegeben und die entstehende Beimischung wird während 15 Minuten vermischt. Der pH-Wert des entstehenden
Vorläuferbestandteils wird dabei auf 1,3 eingestellt. Durch visuelle Beobachtung kann man feststellen, daß sich
das gesamte Strontiumoxyd noch nicht gelöst hat. Die Lösung wird filtriert und. das erhaltene Filtrat wird auf gleiche
Weise wie oben beschrieben zur Herstellung eines Überzugsmittels für einen Voranstrich verwendet.
Anschließend werden Platten mit dem entstehenden Voranstrich-Überzugsmittel
überzogen und die beschichteten Platten werden dann auf gleiche Weise wie oben beschrieben gehärtet. Man
stellt fest, daß der Überzug der beschichteten Platten wasserunlöslich ist. Die erhaltenen, beschichteten und verarbeiteten
Platten v/erden d.em oben beschriebenen Korrosionsbeständigkeitsversuch unterworfen. Man stellt nach 60 Stunden durch visuelle
Beobachtung fest, daß die beschichteten Platten keinen roten Rost enthalten. Andere, nichtbearbeitete Platten werden wie
oben beschrieben mit einem Deckanstrich aus einem Deckanstrich-Grundierlack
versehen. Diese Platten werden dem Zugtest unterworfen. Die Ergebnisse des Zugtests zeigen, daß während
des Versuchs 100% des Überzugs erhaltenbleiben. Alle diese
Versuche zeigen, daß das Strontiumoxyd ein verträgliches . " pH-Einstellungsmittel ist, obgleich es nicht leicht löslich
ist und eine gewisse Neigung besitzt, das sechswertige Chrom während der pH-Einstellung des Vorläuferbestandteils zu reduzieren.
409817/1U5
Claims (1)
- " 3° " ■ 2352U3•Patent an sprüciie1... Vorlauferbestandteil zur Herstellung eines Überzugsmittels für einen Voranstrich, wobei das Überzugsmittel feinpulvriges Zink enthält«, und zur Behandlung -von Metallsubstraten verwendet wird, um diesen Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorläuferbestandteil enthält:ein wäßriges Medium, Chromsäure, ein Reduktionsmittel für das sechswertige Chrom, das von der Chromsäure geliefert wird, und ein verträgliches pH-Einstellungsmittel, wobei die Chromsäure und das Reduktionsmittel in einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um einen pH-Wert in Wasser unter 0,8 zu ergeben, und wobei das verträgliche pH-Einstellungsmittel in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um einen Vorläuferbestandteil zu.ergeben-, dessen ρΚ-Wert zwischen 0,8 und ungefähr 6 liegt*2. Vorläuferbestandteil nach Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet, daß das pH~S±nstelliingsmittel in der wäßrigen Chromsäurelösung mit einem pH-Wert unter 0,8 löslich ist und daß der erhaltene Voranstrichsüberzug auf dem Metallsubstrat wasserunlöslich ist.3. Vorläuferbestandteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als pH-Einstellungsmittel Lithiumoxyd, Lithiumhydroxid, die Metalloxyde oder -hydroxyde der Metalle der Gruppsn IIA oder der Gruppen über HA, die in der wäßrigen Chromsfc.arelösung löslich sind, oder Mischungen davon verwendet.4. Vorläuferbestandteil nach Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet, daß die Chromsäure in dem wäßrigen Medium in einer Menge zwischen ungefähr 10 und 500 g/l vorhanden ist und daß das pH-Einstellungsmittel in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, daß der Bestandteil einen pH-V/ert zwischen ungefähr 1 und 25 besitzt.409817/11455 φ Vorlauferbestandtei1 nach Anspruch 1 ΰ dadurch gekennzeichnetp daß man als Reduktionsmittel mindestens teilweise eine Carbonsäure verwendet«6ο Vorläuferbestandteil nach Anspruch G9 dadurch gekennzeichnet^ dal? man als Säure eine Dicarbonsäure verwendet und daß gleichzeitig eine weitere organische Verbindung wie Succinimide Acrylamid oder/und Asparaginsäure vorhanden ist.7 ο Vorläuferbestandteil nach Anspruch 1P dadurch gekennzeichnet,, daß das wäßrige Medium als weitere Flüssigkeit tertiäre Alkohole 0 chlorierte Kohlenwasserstoffe oder/und Mischungen davon enthälto8o Verfahren zur Herstellung eines Überzugsmittels für einen Voranstrichs welches zur Behandlung von Metallsubstraten geeignet ist und diesen Korrosionsbeständigkeit verleiht,-wobei das Mittel Chromsäure und feinpulvriges Zink enthält, dadurch gekennzeichnet,, daß man(1) einen Vorläuferbestandteil herstellts der sin wäßriges Mediums Chromsäure und ein verträgliches pH=EIn~ Stellungsmittel enthält, wobei die Chromsäure in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht^ in Wasser einen pH-Wert isnter 0s8 zu ergeben, und wobei das verträgliche pH-Einstellungsmittel in einer Menge vorhanden ists die ausreicht s um einen Vorläuferbestandteil zu ergeben9- dessen pH=¥ert zwischen 0,8 und ungefähr 6 liegt, und(2) man den entstehenden Vorläuferbestandteil mit den weiteren Wirkstoffen des Überzugsmittels für de^i Voranstrich einschließend des feinpulvrigen Zinks vermischt.9ο Verfahren nach Anspruch 8g dadurch gekennzeichnet, daß der Vorläuferbestandteil hergestellt wird, indem man mit dein wäßrigen Medium, das Chromsäure enthält, ein pH-Einst ellungsmittel wie Lithiumöxyd, Lithiumhydroxyd, die Metalloxyde oder -hydroxyde der Metalle der Gruppe HA oder409817/1UBder Gruppen über ΙΪΑ, die in der "wäßrigen Chromsäurelösung löslich sind, oder Mischlingen davon vermischt.10. Verfahren nach Anspruch 8? dadurch gekennzeichnet;, daß man einen Vorlauferbestaiidteil herstellt, der ein Reduktionsmittel für das sechswertige Chrom enthält, welches von der Chromsäure geliefert wird, v/obei die Säure und das Reduktionsmittel in einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um in Wasser einen pH-Wert unter 0?8 zu ergehen.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Vorläuferbestandteil ein Reduktionsmittel vermischt, welches mindestens teilweise eine Carbonsäure ist.12. Verfahren nach Anspruch 119 dadurch gekennzeichnet, daß man als Säure eine Dicarbonsäure verwendet und daß weiterhin eine zusätzliche organische Verbindung wie Suecinimid, Acrylamid oder/und Asparaginsäure vorhanden iet.13. Verfahren zur Herstellung eines korrosionsbeständigen, überzogenen Metallsubstrats«, welches einen festhaften« den Voranstrichüberzug enthält, v/obei man dafür ein Überzugsmittel für den Voranstrich, welches Chromsäure und feinpulvriges Zink enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man(1) einen Vorläuferbestandteil für das Überzugsmittel für den Voranstrich herstellt, wobei der Bestandteil ein wäßriges Medium, Chromsäure und ein verträgliches pH-Einstellungsmittel enthält, v/obei die Chromsäure in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um einen pH-¥ert in Wasser unter 0,0 zu ergeben, und wobei das verträgliche pH-Einstellungsmittel in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um einen Vorläuferbestandteil zu ergeben, dessen pH-Wert zwischen 0,8 und ungefähr 6 eingestellt ist,(2) man den entstehenden Vorläuferbestandteil mit v/eiteren Wirkstoffen für das Voranstrichüberzugsmittel ein-40981 7/1145schließlich des feinpulvrigen Zinks vermischt?(3) man das entstehende Überzugsmittel für den Voranstrich auf ein Metallsubstrat aufbringt und(4) man die flüchtigen Bestandteile des Überzugsmittels verdampfen läßt, wobei man auf dem Substrat einen festhaftenden, korrosionsbeständigen Yoranstrichüberzug erhält.14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß man einen Vorläuferbestandteil herstellt, der ein Reduktionsmittel für das sechswertige Chrom, das von der Chromsäure geliefert wird, enthält, wobei die Säure und das Reduktionsmittel in einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um einen pH-Wert in Wasser unter 0,8 zu ergeben«15. Verfahren nach Anspruch 13j> dadurch gekennzeichnet, daß der flüchtige Bestandteil des Überzugmittels mindestens teilweise verflüchtigt wird, indem man das aufgebrachte Überzugsmittel bei erhöhter Temperatur erwärmt.I6e Verfahren nach Anspruch 13? dadurch gekennzeichnet, daß man auf den haftenden Voranstrichüberzug auf dem Substrat ein Mittel für einen Deckanstrich aufbringt 9 welches eine feinverteilte Substanz enthälts wobei diese Substanz ihre feine Verteilung in dem erhaltenen^ trockenen Film des Deckanstrichs beibehälto17o Vorangestrichenes Metallsubstrat& hergestellt nach dem Verfahren von Beispiel 13°
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D2 | Grant after examination | ||
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Owner name: DIAMOND SHAMROCK CHEMICALS CO., CLEVELAND, OHIO, U |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: METAL COATINGS INTERNATIONAL INC., CHARDON, OHIO, |
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Free format text: WEICKMANN, H., DIPL.-ING. FINCKE, K., DIPL.-PHYS. DR. WEICKMANN, F., DIPL.-ING. HUBER, B., DIPL.-CHEM. LISKA, H., DIPL.-ING. DR.-ING. PRECHTEL, J., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |