DE2432364A1 - Beschichtungsverfahren von aluminium oder aluminiumlegierung - Google Patents
Beschichtungsverfahren von aluminium oder aluminiumlegierungInfo
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Description
~i
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K 306-14/HlB
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ihre Nachricht vom 899 Lindau (Bodensee)
Rennerle 10 ■ Postfach 3160
2. Juli 1974
1. Kansai Paint Company, Limited
365 Kanzaki, Amagasaki-shi, Hyogo-ken, 3apan
2. Fuji Sashi Industries Limited
135, Nakamaruko, IMakahara, ku, Kaiuasaki-shi, Kanaiuaga,
ken, Japan
Beschichtungsverfahren von Aluminium oder
Aluminiumlegierung
Diese Erfindung betrifft eiR Beschichtungsverfahren von
Aluminium oder Aluminiumlegierung, insbesondere ein Beschichtungsverfahren von Aluminium oder Aluminiumlegierung
mit einer organischen Zusammensetzung, -welche der Böhmit-Behandlung
oder chemischer Umuuandlungsbehandlung ausgesetzt
morden ist.
509800/0606 _ 7 _·
Postscheckkonto:
s» . ssr~ sä- rS-sss-js= -^M5!MM
Es ist unmöglich, Aluminium oder Aluminiumlegierung direkt mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung zu beschichten
wegen ihrer schlechten Fähigkeit, an der organischen' Beschichtungszusammensetzung zu haften. Verschiedene
verbesserte Verfahren sind früher dafür vorgeschlagen worden. Mach einem der vorgeschlagenen Verfahren wird Aluminium
oder Aluminiumlegierung der sogenannten Böhmit-Behandlung ausgesetzt durch Berühren derselben mit heißem Wasser oder
Dampf, der Ammoniak oder Amine enthält oder nicht, um eine Aluminiumoxidschicht auf seiner Oberfläche zu bilden,
welche überwiegend aus Al2O3.nH20 besteht, worin η gewöhnlich
eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist und das Aluminium oder die Aluminiumlegierung danach mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung
beschichtet wird. Obwohl Aluminium oder Aluminiumlegierung durch dieses Verfahren mit der
organischen Beschichtungszusammensetzung beschichtet werden kann, ist die Haftung zwischen der organischen Beschichtung
und der gebildeten Aluminiumoxidschicht noch schlecht. Ferner weist die durch die Böhmit-Behandlung hergestellte
Aluminiumoxidschicht eine so geringe Dicke wie etwa 1,Ou
auf und ist von ungenügender Zähigkeit und Struktur..' Wenn deshalb die darauf gebildete organische Beschichtung aus
einem oder dem anderen Anlaß beschädigt werden sollte, kann sich möglicherweise Korrosion in der Aluminiumoxidschicht
von jenem Teil entwickeln.
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-Z-
Ein anderes Verfahren, sogenannte chemische UMwandlungsbehandlung,
ist auch bekannt, in welchem Aluminium oder Aluminiumlegierung in eine wässrige Lösung von Phosphat
und/oder Chromat getaucht uuird, um eine chemische Umwandlungsschicht
darauf zu bilden,und eine organische Beschichtungszusammensetzung
u/ird danach auf der Schicht aufgetragen. Dieses Verfahren versäumt jedoch auch»eine gute Haftung
zwischen der organischen Beschichtung und der guf Aluminium oder Aluminiumlegierung gebildeten chemischen Umwandlungsbeschichtungslage
sicherzustellen. Darüber hinaus ist die durch chemische Umwandlung gebildete Lage nicht zufriedenstellend
in ihrer Korrosionsbeständigkeit. Somit weist das Verfahren Nachteile ähnlich jenen der beschriebenen Böhmitbehandlung
auf. Solche Nachteile dieser Verfahren bringen schwerwiegende Probleme mit sich, wenn Aluminium oder Aluminiumlegierung
für Fensterrahmen " und äußere Baumaterialien verwendet wird.
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Beschichtungsverfahren
für Aluminium oder Aluminiumlegierung vorzusehen, die der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwandlungsbehandlung
unterzogen wird, mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung mit großer Adhäsion.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein
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Beschichtungsverfahren für Beschichtung vorzusehen, die in der Lage ist, eine stark korrosionsbeständige Beschichtung
auf Aluminium oder Aluminiumlegierung zu bilden, welche der
Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwandlungsbehandlung
unterzogen morden ist.
Andere Aufgaben dieser Erfindung u/erden aus der folgenden
Beschreibung hervorgehen.
Diese Aufgaben der Erfindung können durch ein l/erfahren
erfüllt u/erden, das die Arbeitsgänge des Aussetzens des
Aluminiums oder der Aluminiumlegierung der Böhmit-Behandlung oder der chemischen Umwandlungsbehandlung enthält, das Ausführen
der Elektrolyse unter Verwendung des behandelten Aluminiums oder der Aluminiumlegierung als die Elektrode
in einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Salzes von wenigstens einer Oxysäure, ausgewählt aus der Gruppe, die
aus Kieselsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Vanadinsäure, UJoIframsäure, Permangansäure, Molybdänsäure und Zinnsäure
besteht, das Waschen des sich ergebenden Aluminiums oder der Aluminiumlegierung mit Illasser und danach das Beschichten
des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung.
Unsere Forschungen haben die folgenden Ergebnisse gezeigt:
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(1) UJenn Aluminium oder Aluminiumlegierung der Böhmit-Behandlung
oder chemischen Umujandlungsbehandlung ausgesetzt wird, uiorauf Elektrolyse folgt unter Verwendung des sich
ergebenden Aluminiums oder der Aluminiumlegierung als Elektrode in einer wässrigen Lösung eines u/assarlösllchen
Salzes uon wenigstens einer der oben angegebenen Oxysäuren, werden die Oxysäureanionen, die sich aus der Dissoziation
des Oxysäuresalzes in der wässrigen Lösung ergeben, durch
die Oberfläche des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung adsorbiert, worauf sie ihre Ladungen abgeben, um mit der
Böhmit-Schicht oder der chemischen Umwandlungsschicht zu
reagieren, um dadurch eine neue anorganische Schicht zu bilden. UJenn anschließend eine organische Beschichtungszusammensetzung
durch ein übliches Verfahren auf die neue Schicht aufgetragen wird, wird ein neuer Beschichtungsfilm
auf der neuen Schicht gebildet, der fest daran haftet, da die neue Oberflächenschicht eine äußerst hohe Fähigkeit
aufweist, an der organischen Beschichtungszusammsnsetzung
zu haften.
(2) Werglichen mit der nur durch die Böhmit-Behandlung oder
die chemische Umwandlungsbehandlung hergestellte Aluminium— oxidschicht weist die neue wie oben erhaltene Schicht eine
beträchtlich größere Dicke, verbesserte Zähigkeit und feine Struktur auf, und ist deshalb v/iel korrosionsbeständiger
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als dia Aluminiumoxidschicht oder chemische Umu/andlungsschicht
allein. Als ein Ergebnis gibt die neue Schicht dem ffletallsubstrat eine verbesserte Fähigkeit, an der organischen
' Beschichtungszusammansatzung zu haften und markbar
vergrößerte Korrosionsbeständigkeit. Selbst wenn somit der darauf gebildete organische Beschichtungsfilm aus dem einen
oder anderen Anlaß beschädigt werden sollte, ermöglicht die stark verbesserte Korrosionsbeständigkeit der neuen Schicht
selbst dem beschichteten Aluminium oder der Aluminiumlegierung, viel korrosionsbeständiger zu bleiben als das durch
die Böhmit-Behandlung oder chemische Umwandlungsbehandlung
hergestellte beschichtete Produkt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, Elektrolyse unter Verwendung von Aluminium oder Aluminiumlegierung
auszuführen., welche der Böhmit-Behandlung oder chemischen
Umwandlungsbehandlung ausgesetzt worden ist, als die Elektrode in einer wässrigen Lösung von wasserlöslichem Salz
wenigstens einer Oxysäure, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Kieselsäure,. Borsäure, Phosphorsäure, Permangansäure,
Vanadinsäure, Wolframsäure, Molybdänsäure und Zinnsäure
besteht und anschließend das sich ergebende Aluminium oder die Aluminiumlegierung mit organischer Beschichtungszusammenaetzung
zu beschichten.
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Beim Ausüben des Verfahrens dieser Erfindung wird das Aluminium oder die Aluminiumlegierung zuerst der üblichen
Vorbehandlung unterzogen, einschließlich Entfetten und Ätzen. Entfetten wird auf übliche Weise ausgeführt, z.B.
durch Eintauchen des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung in eine Säure, ujie beispielsweise Salpetersäure oder
Schwefelsäure bei Zimmertemperatur. Gleichermaßen wird das
Ätzen auf die übliche UJeise ausgeführt, wie beispielsweise
durch Eintauchen des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung in eine Alkalilösung bei einer Temperatur von etwa 20 bis
800C. Das somit vorbehandelte Aluminium oder die Aluminiumlegierung
wird dann der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwandlungsbehandlung ausgesetzt, welche durch ein herkömmliches
Verfahren ausgeführt wird.
Die Böhmit-Behandlung wird gewöhnlich durch Berühren des somit behandelten Aluminiums oder der Aluminiumlegierung
mit heißem Wasser oder Dampf, der Ammoniak oder Amine enthält oder nicht. Beispiele der verwendbaren Amine sind
Monoäthanolamin, Diäthanolamin., Triäthanolamin, Dimethyläthanolamin
und dgl. wasserlösliche Amine. Im allgemeinen
werden etwa 0,1 bis 5 Gewichtsteile Amin oder Ammoniak pro
100 Gewichtsteile Wasser verwendet. Die Verwendung von solchem Amin oder Ammoniak bringt die Zunahme der Dicke der
durch die Böhmit-Behandlung hergestellten Aluminiumoxid-
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schicht zustande. Das Aluminium oder die Aluminiumlegierung
suird in Berührung mit heißem U/asser oder Dampf, gewöhnlich
für atiua 5 bis 60 Minuten gehalten. Die Temperatur von
zu verwendendem heißem Sllasser liegt gewöhnlich in dem
Bereich von 65 C bis zum Siedepunkt, vorzugsweise 80 C bis
zum Siedepunkt und die von Dampf in dem Bereich von 70 bis 18O0C, vorzugsweise 130 bis 150 C. Solche Berührung wird
durch vorher verwendete Verfahren ausgeführt, z.B. durch Eintauchen oder Sprühen.
Im allgemeinen wird die chemische Umwandlungsbshandlung mit einem Chromat oder Phosphat ausgeführt. Beispiele der
chemischen Umwandlungsbehandlung mit Chromat sind das IKIBV-Verfahren, das Natriumkarbonat und Natriumchromat verwendet,
das EUI-Varfahren, das Natriumkarbonat, Natriumchromat
und Natriumsilikat verwendet, das LUJ-Verfahren,
das Natriumkarbonat, Natriumchromat und primäres Natriumphosphat verwendet, das Pylumin-Verfahren, das Natriumkarbonat,
Natriumchromat und basisches Chromkarbonat verwandet, das Alrock-Verfahren, das Natriumkarbonat und
Kaliumdichromat verwendet, das CJirocka-Verfahren, das verdünnte
Salpetersäure verwendet, das Schwermetall enthält oder ein Gemisch aus Permangansäure und Fluorwasserstoffsäure
verwandet, die Schwermetall enthält, das Pacz-
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Verfahren, das ein Gemisch aus Natriumsilikofluorit und
Ammoniumnitrat verwendet, welches ein Nickel- oder Kabaltsalz enthält etc.. Beispiele der chemischen Umwandlungsbehandlung
mit Phosphat sind ein Verfahren, das Mangandihydrogenphosphat
und Mangansilikofluorid verwendet, ein Verfahren, worin azitisches Zinkphosphat, Phosphorsäure
und Chromsäure verwendet werden etc..
Das somit der Böhmit- oder chemischen Umwandlungsbehandlung
ausgesetzte Aluminium oder die Aluminiumlegierung wird mit masser gespült und dann.als die Elektrode verwendet, um
Elektrolyse in einer wässrigen Lösung von wasserlöslichem Salz wenigstens einer Qxysäure auszuführen, ausgewählt aus
der Gruppe, die aus Kieselsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Hilolybdänsäure, Vanadinsäure, Permangansäure, lilolframsäure
und Zinnsäure besteht.
Die zu verwendenden Oxysäuresalze umfassen verschiedene
Salze der obigen Oxysäuren mit einwertigen bis dreiwertigen metallen, Ammoniak oder organischen Aminen. Die Silikate
umfassen Orthosilika te, ffletasilikate und Disilikate und dgl.
Polysilikate. Beispiele davon sind Natriumorthosilikat,
Kaliumorthosilikat, Lithiumorthosilikat, Natriummetasilikat,
Kaliummetasilikat, Lithiummetasilikat, Lithiumpentasilikat,
Bariumsilikat, Ammoniumsilikat, TetramBthanolammoniumsilikat,
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Triäthanolammoniumsilikat etc. Die Borats umfassen Hfleta bora te, Tetraborate, Pantaborate, Perborate, Biborate,
Borat-Hydrogenperoxidadditionsprodukte und Borformate.
Beispiele sind Lithiummetaborat (LiBo,-,), Kaliummetaborat
(KBO2), Natriummetaborat (NaBO2)>
Ammoniummetaborat, Lithiumtetraborat (Li2B4O7.5H2O), Kaliumtetraborat, Natriumtatraborat,
Ammoniumtetraborat /"(NH4)^B4O7.4H20_/,
Kaliummetaborat /~Ca(B02)2.2H20__/, Natriumpentaborat
(Na2B10O16-IOH2O), Natriumperborat (NaBO2-H2O2.3H2O),
Natriumborat-Hydrogenperoxidadditionsprodukt (NaBO2.HnOo)»
Natriumbarformat (NaH2BO2.HCOOH.2H2O), Ammoniumbiborat
/"(NH4)HB4O7.3H20_7 etc..
Die Phosphate umfassen Orthophosphat, Pyrophosphate und
Polymetaphosphate. Beispiele sind einbasisches Kaliumphosphat
(KH2PO4), Natriumpyröphosphat (Na4B2O7), Natriummetaphosphat
(NaPO3), Alumiumhydrophosphat /"Al(H2PO4J3-/ etc..
Die Vanadate umfassen Orthovanadate, IKletavanadate und
Pyrovanadate. Beispiele sind Lithiumorthov/anadat (Li„WO.),
Natriumbrthovanadat (Na3WO4), Lithiummetauanadat (LiUO3.
2H2O), Natriummetauanadat (NaUO3), Kaliummetavanadat
(KUO3), Ammoniummetavanadat (NH4UO3) oder /"(NH4J4U4O12-/,
Natriumpyrovanadat (Na3U2O7) etc.. Die Tungstate umfassen
Orthotungstate, IKletatungstate, Paratungstate, Pentatungstate
und Heptatungstate. Auch verwendbar sind Phosphor—
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luolframata, Bortungstate und dgl. complexe Salze. Beispiels
sind Lithiumtungstat (Li2UJO4), Natriumtungstat (Na2IlIO4.2H2O),
Kaliumtungstat (K2MJO4), Bariumtungstat (BaUIO4), Kalziumtungstat
(CaIUO4), -Strontiujntungstat (SrIUO4), Päatriummetatungstat
(Na2IU4O13), Kaliummetatungstat (K2IlJ4O^3.8H2O),
Natriumparatungstat (Na6UJyO24), Ammoniumpentatungstat
Z~(NH4)^5O17·5Η20_7, Ammoniumheptatungstat /"(NH4JgSU7O24.
6H20__7» Natriuniphosphoriuolfraniat (2Na3O.P2O5.12IUO3.18H2O) ,
Bariumborotungstat (2BaO.B2O3.9UJO3.18H2O) etc.. Beispiele
υοη Permanganaten sind Lithiumpermanganat (LiIKInO4), Natriumpermanganat
(NaMnO4^SH2Q), Kaliumpermanganat (KIl(InO4),
Ammoniumpermanganat /~(WH4)Hiln04__7>
Kalziumpermanganat /~Ca(mn04)2.4H20_7» Bariumpermanganat /~Ba(tnnO4)2__7,
fflagnesiumpermanganat £~[& (Ιϊ1ηθ4)2 ·6Η20_7ΐ Strontiumpermanganat
/~"Sr(lKln04)2.3H20__7 etc.. Die Stannate umfassen
Orthostannate und ffletastannate. Beispiele sind Kaliumorthostannat
(K2SnO3.3H2O), Lithiumorthostannat (Li2SnO3.
3H2O), Natriumorthostannat (Na2SnO3^HnO), llilagnesiumstannat,
Kalziumstannat, Bleistannat, Ammoniumstannat, Kaliummetastannat
(K2O.5SnO2.4H2O), Natriummetastannat (Na2O.5SnO2.
8H2O) etc.. Beispiele υοη fflolybdaten sind Orthomolybdate
und lYletamolybdate. Speziellere Beispiele sind Lithiummolybdat
(Li2IIiIoO4), Natriummolybdat (Na2HIoO4), Kaliummolybdat
(K2IIiIoO4), Ammoniummolybdat /"(NH4J6ItIo7O24.4H20_7,
Triäthylaminmolybdat etc..
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Bevorzugt unter diesen Oxysäuresalzen ,sind jene von Alkalimetallen,
welche im allgemeinen hohe Uiasserlöslichkeiten
aufweisen. Unter den oben aufgezählten Oxysäuresalzen werden Silikate bevorzugt verwendet, weil sie wirtschaftlich
und leicht verfügbar sind. Nach dieser Erfindung werden diese Oxysäuresalze allein oder in Mischung miteinander
verwendet.
Die Konzentration solchen Oxysäuresalzes in seiner wässrigen
Lösung ist gewöhnlich etwa 0,1 Gewichts-^ zur Sättigung,
vorzugsweise etwa 1,0 Gewichts-^ zur Sättigung, obwohl mit der Art des Oxysäuresalzes variabel.
In der vorliegenden Erfindung können wasserlösliche S
von Chromsäure zusammen mit den oben erwähnten Oxysäuresalzen verwendet werden, wodurch die korrosionsverhindernde
Eigenschaft der sich ergebenden Beschichtung weiter verbessert wird. Beispiele der Chromate sind Lithiumchromat
(Li2CrO..2H2O), Natriumchromat (Na2CrO-.10H2O)» Kaliumchromat
(K2CrO,), Ammoniumchromat /""(NHa)2CtO._7, Kalziumchromat
(CaCrO. .2H2O) , und Strontiumchromat (SrCrO.)1.
Nach dieser Erfindung wird die Elektrolyse auf eine herkömmliche
Weise ausgeführt. Zum Beispiel werden das als Elektroden verwendete Aluminium oder die Aluminiumlegierung
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und ein anderes elektrisch leitendes Material in u/ässrige
Lösung des oben bezeichneten Oxysäuresalzes eingetaucht und elektrischer Strom wird zwischen den Elektroden angelegt,
Der elektrische Strom kann'entweder Gleichstrom oder Wechselstrom sein. Wenn Gleichstrom verwendet wird, soll das
Aluminium oder die Aluminiumlegierung die Anode sein und wenn Wechselstrom verwendet wird? kann das Aluminium oder
die Aluminiumlegierung entweder als Anode oder Kathode v/erwendet
werden» Der vorteilhafte Bereich für die elektrische Spannung ist von 5 bis 300 WoIt für Gleichstrom oder von
5 bis 200 UoIt für Wechselstrom„ Der elektrische Strom wird
für mehr als 5 Sekunden angelegt,, Die Temperatur der elektrolytischen
Lösung ist gewöhnlich in dem Bereich zwischen dem UerfBstigungspunkt des Salzes der Oxysäure und dem Siedepunkt
der Lösung, vorzugsweise in dem Bereich von 20 bis 60°C.
Nach dieser Erfindung kann der elektrolytische Vorgang zwei=· oder mehrmals wiederholt mit einer wässrigen Lösung
desselben Oxysäuresalzes oder mit wässrigen Lösungen verschiedener
Oxysäuresalze ausgeführt werdsn. Zum Beispiel
wird die Elektrolyse mit einer wässrigen Lösung von Silikat ausgeführt und dann mit derselben wässrigen Lösung von
Silikat oder zuerst mit einer wässrigen Lösung .von Silikat und anschließend mit einer wässrigen Lösung eines anderen
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Oxysäuresalzes, Wenn wiederholt ausgeführt, ergibt die
Elektrolyse auch dem Produkt des sich ergebenden Aluminiums oder der Aluminiumlegierung höhere Korrosionsbeständigkeit
als wenn sie nur einmal ausgeführt luird. Darüber hinaus
veranlaßt die Elektrolyse einigem Wasser der Elektrolyse unterzogen zu werden, um UJasserstoffgas in der Form von
Blasen abzugeben. Folglich senkt die Blasenbildung den Wirkungsgrad des elektrolytischen Vorganges. Wenn jedoch
die Elektrolyse wiederholt ausgeführt uiird, wird die Entwicklung
von UJasserstoffgas bemerkenswert vermindert, verglichen mit dem Fall, worin der elektrolytische Vorgang nur
einmal ausgeführt wirds was einen verbesserten Wirkungsgrad
sicherstellt.
Wach dar Elektrolyse wird das Aluminium oder die Aluminiumlegierung mit Wasser gespült und getrocknet, wodurch eine
dicke Schicht von höherer Härte und feinerer Struktur gebildet wird. Nach dieser Erfindung wird das getrocknete
Produkt weiter auf eine Temperatur von etwa 150 bis 250 C, wenn gewünscht, erhitzt, um dadurch die Härte der Beschichtung
zu erhöhen.
Wach dieser Behandlung wird das Aluminium oder die Aluminiumlegierung
mit einer organischen BsschichtungszusammensGtzung
durch ein übliches Beschichtungsverfahren.beschichtet, wie
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beispielsweise Eintauchen, Überstreichen, Sprühbeschichtung,
elektrophoretisch^ Beschichtung, elektrostatische Beschichtung
od. dgl.. Als die organische Beschichtung wird eine flüssige Beschichtungszusammensetzung wirksam verwendet,
die hauptsächlich ein Bindemittelharz und ein flüssiges [Yledium enthält und den Farbstoff und andere Zusätze wie
gewünscht enthält und eine Pulverbeschichtungszusammensetzung,
die überwiegend aus einem Bindemittelharz besteht und ferner den gewünschten Farbstoff und die Zusätze enthält
Eines von verschiedenen Bindemittelharzen kann als das Bindemittelharz verwendet werden, wobei deren Beispiele
Trockenöl, Halbtrockenöl, Zellulose und verschiedenä
synthetische oder natürliche Harze sind. Spezieller sind Beispiele von Trockenöl oder Halbtrockenöl, Leinöl, Tungöl,
Sojebohnenöl, Rizinusöl etc., und Beispiele von Zellulose
sind Nitrozellulose. Beispiele von synthetischem oder natürlichem Harz sind Alkydharz, modifiziertes Alkydharz,
Phenolharz, Aminoharz, ungesättigtes Polyesterharz, Epoxyharz, modifiziertes Epoxyharz, Polyurethan, Acrylharz,
Polybutadien, modifiziertes Polybutadien, Terpentinharz, modifiziertes Terpentinharz etc.. Beispiele des flüssigen
Mediums sind Wasser und verschiedene organische Lösungsmittel. Farbstoffe, welche wenn gewünscht verwendbar sind,
sind übliche färbende Pigmente, wie beispielsweise Titandioxid, Roteissnoxid, Ruß, Phfthalozyaninblau und Streck-
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mittelpigmente, wie beispielsweise Talk, Ton, Kalziumkarbonat
und dgl. herkömmliche Farbstoffe. Beispiele anderer Zusätze sind Weichmacher, Trockenmittel, Dispergiermittel,
Benetzungsmittel, Entschäumungsmittel und andere
bekannte Zusätze.
Die organische Beschichtungszusammensetzung u/ird gemäß dem
verwendeten Beschichtungsverfahren geeignet ausgewählt. Für elektrophoretisch^ Beschichtung wird z.B. eine flüssige
Beschichtungszusammensetzung, speziell eine wässrige Beschichtungszusammensetzung
verwendet, welche durch Auflösen oder Dispergieren eines wasserlöslichen oder in U/asser
dispergierbaren Bindemittelharzes in einem wässrigen (Yledium
hergestellt wird. Spezielle Beispiele solchen wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Bindemittelharzes
sind Additionsprodukte von Trockenölen und er,ß-äthylenisch
ungesättigten zweibasischen Säuren, wie beispielsweise lila leinsäure, Epoxyharz, verestert mit Fettsäure und mit
Carboxylgruppen, Alkydharz mit Carboxylgruppen, Mischpolymer von \/inylmonomer und Acryl- oder Methacrylsäure,
Polyester, das Carboxylgruppen aufweist, ein Reaktionsprodukt von Polybutadien und α,ß-äthylenisch ungesättigter
zweibasischer Säure, wie beispielsweise Maleinsäure etc..
Beispiele des wässrigen Mediums sind gewöhnlich Illasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel.
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- 17 -
Beispiele des Lösungsmittels dind Benzylalkohol, n-Butanol,
Butylcellosolv, Isopropylcellusolv, IKlethylcellosolv, Isopropanol, Carbitol, Äthanol etc.. Die Feststoffkonzentration
der elektrophoretischen Beschichtungszusammensetzung
ist in dem Bereich von 1 bis 20 Gewichts-^, vorzugsweise
5 bis 15 Gewichts-^.
In dem Fall, wo elektrophoretisches Beschichtungsverfahren
angenommen wird, kann entweder flüssige Zusammensetzung oder Pulverzusammensetzung verwendet werden.
Nach dieser Erfindung wird die organisohe Beschichtungszusammensetzung
auf das Substrat durch ein bekanntes Verfahren aufgetragen, wie bereits aufgezählt.
Das somit mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung
beschichtete Aluminium- oder Aluminiumlegierungssubstrat wird dann getrocknet und/oder gebrannt, wodurch
ein Beschichtungsfilm erreicht wird, welcher gleichmäßige Härte aufweist.
Das Verfahren dieser Erfindung ist auf verschiedene Aluminiumlegierungen
anwendbar, wie beispielsweise Al-Si, Al-IKIg, Al-IKIn, Al-Si-IKIg etc.. Das durch das vorliegende Verfahren
zu behandelnde Aluminium oder die Aluminiumlegierung ist
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nicht auf Platten begrenzt, sondern kann von verschiedenen
Gestalten sein.
Das Verfahren dieser Erfindung wird im folgenden ausführlicher
unter Hinu/eis auf Beispiele und Vergleichsbeispiele
beschrieben, in welchen die Prozentsätze und Prozentteils, soweit nicht anders angegeben, sich alle auf das Gewicht
beziehen. In den Beispielen wurden als Substrat dienende
Aluminiumplatten durch das unten angegebene Verfahren hergestellt und der elektrolytische Vorgang und der elektrophoratischs
Beschichtungsvorgang wurden nach den unten angegebenen Verfahren ausgeführt.
Herstellen von Substrat
Ein Substrat wurde durch Entfetten und Ätzen einer Aluminiumlegierungsplatte hergestellt mit einer Abmessung von -TO mm
Breite, 150 mm Länge und 2 mm Dicke (bestehend aus 98,0 % Aluminium, 0,45 % Si, 0,55 % IiIg und 1 % andere; JIS H 4100)
gemäß dem unten angegebenen folgenden Verfahren:
(a) Eintauchen in TD $ige wässrige Lösung von Salpetersäure
bei Zimmertemperatur für 5 Minuten.
(b) Spülen in Wasser.
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(c) Eintauchen in 5 jSige wässrige Lösung von Natriumhydroxid
bei 5O0C für 5 Minuten.
(d) Spülen in Wasser.
(e) Eintauchen in 10 jSige wässrige Lösung von Salpetersäure
bei Zimmertemperatur für 1 minute.
(f) Spülen in Wasser.
Elektrolytischer Vorgang
In einen Kunststoffbehälter mit den Abmessungen 10 cm Breite,
20 cm Länge und 15 cm Tiefe wurden eingebracht 2000 cm einer Lösung eines Oxysäuresalzes. Wenn Gleichstrom zugeführt
wird, wurde das als die Anode dienende Aluminium— substrat und eine als Kathode dienende FluQstahlplatte in
die Lösung in 15 cm Abstand zueinander eingetaucht. Wenn
Wechselstrom zugeführt wird, wurden die als Elektroden dienenden Aluminiumsubstrate auf dieselbe Weise wie oben eingetaucht.
Der elektrolytische Vorgang wurde bei einer Flüssigkeitstemperatur von 25 C durch Zuführen einer festgesetzten
Spannung ausgeführt. Das Aluminiumsubstrat wurde danach mit Wasser gewaschen und dann getrocknet.
Elektrophoretischer BeSchichtungsvorgang
In denselben Behälter,wie er in dem obigen elektrolytischen
3 Vorgang verwendet wurde, wurden eingebracht 2000 cm
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ti (If I »
elektrophoretischer Beschichtungszusammensetzung,und das
als Anode dienende Aluminiumsubstrat und eine als eine
Kathode dienende FluQstahlplatte wurden in die elektrophoretische
Beschichtungszusammensetzung in einem Abstand won 15 cm voneinander eingetaucht. Elektrophoretischer Beschichtungsvorgang
u/urde bei einer riüssigkeitstemperatur von 250C durch Anlegen eines Gleichstromes einer bestimmten
Spannung ausgeführt. Das Aluminiumsubstrat wurde danach mit Wasser gewaschen und dann getrocknet.
Die Eigenschaften des in Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Aluminiumsubstrats werden durch das folgende
Verfahren bestimmt.
(1) Beschichtungsdicke
Bemerken durch einen Hochfrequenz-Dickenmesser.
(2) Härte
Eine Versuchsplatte wurde 1 Stunde lang in einer Kammer
konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 20 £ 1°C und einer Feuchtigkeit von 75 %
stehen gelassen. Ein Bleistift (Warenzeichen "UNI", Produkt von Mitsubishi Pencil Co., Ltd., Japan) wird durch einen
Bleistiftspitzer vollständig angespitzt,und dann wird die
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scharfe Bleistiftspitze durch Abnutzung abgeflacht. Der
Bleistift wird fest gegen die Beschichtungsoberflache der
Versuchsplatte in einem Winkel υοη 45 zwischen der Achse
des Bleistiftes und der Beschichtungsoberflache gedrückt
und der Bleistift in diesem Zustand bei einer konstanten Geschwindigkeit υοη 3 cm pro Sekunde vorwärts geschoben.
Derselbe Vorgang wird fünfmal wiederholt, wobei jeder der Bleistifte verschiedene Härten aufweist. Die Härte der
Beschichtung wird in Form der höchsten Härten der Bleistifte ausgedrückt, bei welcher die Beschichtung in mehr als 4
Hüben ungebrochen verbleibt.
(3) Querschneide-Erichsen-Test
Nachdem eine Versuchsplatte, eine Stunde lang in einer Kammer konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit
bei einer Temperatur von 20 + 1 C und einer Feuchtigkeit von 75 % stehengelassen wurde, wurden elf parallele Schnitte
in einem Abstand von 1 mm voneinander in dem Beschichtungsfilm
bis zur Oberfläche des Aluminiumlegierungssubstrates
unter Verwendung einer einschneidigen Rasierklinge ausgeführt. Ein ähnlicher Satz von Schnitten wurde im rechten
Winkel zu dem ersten Schnitt ausgeführt, um 100 Quadrate zu bilden. Unter Verwendung eines Erichsen-Filmversuctis—
gerätes wurde die Versuchsplatte 5 mm herausgeschoben und
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ein Stück von Zellophanklebeband auf den herausgeschobenen
Teil aufgetragen. Das Band wurde fest von oben angedrückt und danach schnell entfernt. Die Bewertung wird durch einen
Bruch ausgedrückt, in tue lc hem der Nenner die Anzahl der
gebildeten Quadrate ist und der Zähler die Anzahl der nicht entfernt gebliebenen Quadrate ist. Somit gibt 100/100 an,
daß die Beschichtung vollständig unentfernt bleibt.
(4) Schlagfestigkeit
Nachdem eine Versuchsplatte eine Stunde lang in einer Kammer
konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit bei einer
Temperatur von 20 ·* 10C und einer Feuchtigkeit von 75 %.·
stehengelassen wurde, kam die Versuchsplatte auf ein Du Pont-Schlagprüfgerät (1 kg, 12,7 mm, 1/2 inch). Die größte Höhe
(cm) des Gewichtes wurde bestimmt, die keinen Riß in der Beschichtung mit sich brachte.
(5) Beständigkeit gegen siedendes Wasser
Entionisiertes Wasser wurde in einen Becher zusammen mit einem Siedestein gebracht und zum Siedan erhitzt. Eine Versuchsplatte
wurde 3 Stunden lang in dem Wasser siedend gehalten, während die Platte in einem Abstand von 20 mm zum
Boden des Bechers gehalten wurde. Die Uersuchsplatte wurde
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- 23 -
herausgenommen, um auf eine Veränderung der Beschichtung zu prüfen, uiie beispielsweise Verfärbung, Abschälen, Reißen
oder Blasenbildung. Nachdem die Versuchsplatte 1 Stunde lang
stehengelassen wurde, wurde der Querschneide-Erichsen—
l/ersuch auf dieselbe Weise wie oben ausgeführt, um die
Haftfähigkeit zu bewerten.
(6) Beständigkeit gegen schwefelige Säure
In einem Glasbehälter wurden 6 jXiige wässrige Lösung v/on
schwefeliger Säure mit einem spezifischen Gewicht von 1,03 eingebracht und entionisierten Uiasser zugesetzt, um eine
1 ^ige wässrige Lösung uon schwefeliger Säure herzustellen.
Eine Versuchsplatte wurde 72 Stunden lang bei 20 C in die Lösung eingetaucht und dann herausgenommen, um mit unbewaffnetem
Auge auf eine Änderung der Beschichtung zu überprüfen, wie beispielsweise Verfärbung, Abschälen, Reißen
und Blasenbildung. Auf dieselbe Weise wie oben wurde der Erichsen-Querschneide-Versuch ausgeführt, um die Haftfähigkeit zu bewerten.
(7) Alkali-Beständigkeit
Ein Glasbehälter wurde mit einer 5 ^igen wässrigen Lösung
uon Natriumhydroxid gefüllt,und eine Versuchsplatte wurde
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darin 72 Stunden lang bei 2O0C eingetaucht. Dann wird die
Versuchsplatte herausgenommen und die Oberfläche mit unbewaffnetem Auge betrachtet, um eine Änderung der Beschichtung
zu überprüfen, ujie beispielsweise Abschälen, Porenbildung
und Blasenbildung.
(8) CASS-Test (kupferbeschleunigtes Essigsäuresalz
Sprühuntersuchung
Der CASS-Test wurde nach 3IS H 8601 72 Stunden lang ausgeführt.
Das Aussehen der Beschichtung wurde mit unbewaffnetem
Auge untersucht.
Zu 65 Teilen wasserlöslichen Acrylharzes (Warenzeichen:
11ARON 4002", Produkt von Toagosei Chemical Industry Co.,
Ltd., Japan) wurden zugesetzt 35 Teile von wasserlöslichem
Hflelaminharz (Warenzeichen: "ΧΙΪ1-1116", Produkt v/on American
Cyanamide Company, USA) und 900 Teile entionisiertes Wasser, und das Gemisch wurde gleichmäßig zusammengemischt, um eine
wässrige Lösung zu erhalten. Ein pH-Uiert der Lösung wurde
auf 8 eingestellt durch Zusetzen uon Triäthylamin zur Lösung
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Ein u/ΐθ oben beschrieben hergestelltes Aluminiumsubstrat
wurde in siedendes entionisiertes Wasser 5 Minuten lang zur Böhmit-Behandlung eingetaucht, dann mit Wasser gespült
und anschließend in 10 Gewlchts-J?! wässrige Lösung von
Natriumsilikat (Na2Q.2SiO2) eingetaucht, um Elektrolyse
auszuführen durch Verwendung von Gleichstrom bei der angegebenen Spannung für den festgesetzten Zeitraum, wie in
der folgenden Tabelle 1 aufgeführt. Das Aluminiumsubstrat
wurde dann elektrophoretisch mit der obigen Beschichtungszusammensetzung
bei einer Spannung von 100 UoIt beschichtet, um eine beschichtete Platte zu erhalten. Verschiedene
Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Platte sind in ■ der folgenden Tabelle 1 angegeben.
Alumihiumsubstrate wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 behandelt, ausgenofflen daß Elektrolyse unter Verwendung
des festgesetzten Stromes bei den Spannungen und für Zeiträume verwendet wurden, die in Tabelle 1 aufgeführt sind.
Die Säurebeständigkeit von jedem der somit behandelten Aluminiumsubstrate wurde mit dem in Tabelle 1 angegebenen
Ergebnis gemessen.
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Aluminiumsubstrat uiurde auf disselba Weise wie in Baispiel
1 behandelt, ausgenommen, daß Elektrolyse nicht ausgeführt u/urde.
Ulis oben hergestellte Aluminiumsubstrate wurden in 10 %iqe
uiässrige Lösung von Natriumsilikat (Na20.2SiQ2) getaucht,
ohne Böhmit-Behandlung auszuführen und Elektrolyse wurde
unter den in Tabelle 1 aufgeführten Bedingungen ausgeführt, luorauf elektrophoretisch^ Beschichtung auf dieselbe Weise
wie in Baispiel 1 folgte.
509809/0698
- 27 -
Elektrolysebedingungen
Strom
Spannung (U)
Zeit (sec)
Zeit (sec)
Beschichtungsdicke (μ)
Härte
Querschneideversuch
*1 *2
Gleich- Gleich- Wechsel- Wechselstrom strom strom
strom
.40
120
3H
100/
100/
Stoßfestigkeit(cm) 50
Beständigkeit gegen
siedendes Wasser
siedendes Wasser
Aussehen gut
40 600
17
3H 100/
50
gut
80 120
15
3H 100 .
50
gut
IOO
Haftfähigkeit 100/ iuu/ iuu/
MOD Mnn /
100/ 100
100 MOO
80 600
3H 100
gut
Uergl ."- Beisp. 1 |
Uergl.- Beisp.2 |
Uergl .- Beisp .3 |
Gleich strom |
Gleich strom |
Wechsel strom |
- | 40 | 80 |
■ 120 | 600 |
15
3H
3H
Λ 00
40
40
100/ 50/
MOO '
100
17
• 3H
.
.
50
OO
17
3H 100/
100
teiliuei
ses Abschälen
ses Abschälen
50
teiliuei SBS Abschälen
100
V1
00
ro
CO
cn ο «ο οο ο co •^
Beständigkeit gegen schweflige Säure
Aussehen
Haftfähigkeit
Alkalibeständigkeit
CASS-Test (Beiüertungs-Wr .)
gut
100
gut
10
gut gut
gut
100/ 100/ 100/ 100/ /1 nn /inn /mn /
00
100
gut
10
gut
10
gut
Vergl.-Beisp.1
100
9,5
l/ergl,- Vergl.—
Beisp.2 Beisp.3
Blasenbildung
Blasenbildung
100
100
Abschälen Abschälen
8,5
Bemerkung: *1 Gleichstrom #2 Wechselstrom
ro
CO K) CO
CD
Aluminiutnsubstrate wurden auf dieselbe Weise wie in
Beispiel 1 behandelt, ausgenommen, daß 3 Gewichts-^ wässrige Lösung won Oxysäuresalzen,wie in Tabelle 2 angegeben,
anstelle von IMatriumsilikat verwendet wurden. Die Eigenschaften
von jedem der somit behandelten Substrate wurde
mit dem in Tabelle 2 und Tabelle 3 angegebenen Ergebnis bestimmt.
- 30 -
509 8 0 9/0696
cn ο co co ο co
ο ο
(O CP
Beisp | .5 | Tabe | lie 2 | .7 | Beisp | .8 | Beisp | .9 | Beisp.10 | ro | |
KBO2 | Beisp.6 | Beisp | P°4} | 3 a3 | 4 | NH4VO | 3 | ' K2UJO4 | CJ | ||
Oxysäuresalz | 15 | NaPO3 | Al(H2 | 14 | 15 | 15 | 364 | ||||
Beschichtungsdicke(p) | 3H | 15 | 15 | •3 H | 3H | 3H | |||||
Härte | 100/ M |
00 | 3H | 3H | 00 | 100/ M |
OQ | 100/ M |
00 | 100/ MOO |
|
Querschneide untersuchung |
50 | 100/ MOO |
100/ M |
50 | 50 | . 50 | |||||
Stoßfestigkeit(cm) | 50 | 50 | |||||||||
Beständigkeit gegen siedendes Wasser |
gut | gut | gut | gut | |||||||
Aussehen | 10Oy 1 |
00 | gut | gut | 00 | 100y 1 |
00 | 100y 1 |
00 | 100y 1 OJD |
|
Haftfähigkeit | 100y 100 |
100y 1 |
|||||||||
Beständigkeit gegen schweflige Säure |
gut | gut | gut | gut | |||||||
Aussehen | 100/ M |
00 | gut | gut | 00 | 100/ M |
00 | 100/ M |
00 | 100/ MOD' |
|
Haftfähigkeit | gut | 100/" MOD |
100/ M |
gut . | gut | gut | |||||
Alkalibeständigkeit | 10 | gut | gut | 10 | 10 | 10 | |||||
CASS-Test (Beiuertungszahl) |
10 | 9,5 | |||||||||
cn ο co
CD
ο co
ο cr> co cn
OJ
Beisp | .11 | Beisp | Tabe | He 3 | Beisp | .14 | Beisp. 15 | |
Na2LU4 | °13 | KHfInO4 | .12 | Beisp.13 | K2SnO | 3.3H20 | K2IYIoO4 | |
OxysMuresalz | 16 | 14 | Ba(lYlnO4)2 | 15 | 16 | |||
Beschichtungsdicke (u) |
3H | 4H | 15 | 3H | 4H | |||
Härte | •100/ 71 |
00 | 100/ 71 |
3H | 100/ 71 |
00 | 100/ 7IOO |
|
Querschneide untersuchung |
50 | 50 | 00 | 100/ 7IOO |
50 | 50 | ||
StoQfestigkeit(cm) | 50 | |||||||
Beständigkeit gegen siedendes Wasser |
gut | gut | gut | gut | ||||
Aussehen | 100/ 71 |
00 | 1Q0/ 71 |
gut | 100/ 7I |
00 | 95/ 7IOO |
|
Haftfähigkeit Beständigkeit gegen schweflige Säure |
gut | gut | 00 | 100/ 7IOO |
gut | gut | ||
Aussehen | 100/ 7T |
00 | 100/ 7I |
gut | 100/ 7I |
00 | 100/ 7IOO |
|
Haftfähgkeit | gut | gut | 00 | 100/ 7IOO |
gut | gut | ||
Alkalibeständigkeit | 10 | 10 | gut | 10 | 10 | |||
CASS-Test (Öeiuertungszahl) |
10 | |||||||
CO CO
Ein uiie oben beschrieben hergestelltes Aluminiumsubstrat
wurde 3 Minuten lang bei 500C in eine u/ässrige Lösung
getaucht, die 1,5 Teile Natriumchromat (Na2CrO.), 3 Teile
Natriumkarbonat (Na2CO3) und 100 Teile Wasser enthält,
zur chemischen Umwandlungsbeschichtung,dann mit Wasser
gespült und anschließend wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 Elektrolyse ausgeführt. Das Aluminiumsubstrat
wurde dann elektrophoretisch auf dieselbe Weise wie in Beispiel Λ beschichtet, um eine beschichtete Platte zu
erhalten.
Aluminiumsubstrate wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 behandelt, ausgenommen, daß 3 Gewichts-^ wässrige Lösung
von in Tabelle 4 oder 5 angegebenen Oxysäuresalzen anstelle
von Natriumsilikat verwendet wurden.
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 behandelt, ausgenommen, daß Elektrolyse nicht ausgeführt
wurde.
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- 33 -
Die Eigenschaften von jedem der in Beispielen 16 bis 24
und Vergleichsbeispiel 4 erhaltenen Substrate wurden mit dem in Tabelle 4 oder 5 angegebenen Ergebnis bestimmt.
509809/0696
- 34 -
cn ο co oo ο co
*>* ο cn co O?
B a i s ρ. 16 | Tabelle | 4 | Beisp.18 | Beisp.19 | . | |
Na20.2SiO2 | Beisp.17 | KBO2 | KH2PO4 | BBisp.20 | ||
Oxysauresalz | 14 | K2O.3SiO2 | 15 | 16 | Na3VO3 | |
Be8chichtungsdicl<B(fj) | 3H | 15 | 3H | 3H | 16 | |
Härte | 100/ MOD |
3H | 100/ MOO |
100/ MOO |
3H | |
QuerschneidB«- untBTsuctfong " |
50 | 100/ MQO |
50 | 50 | 100/ MOO |
|
StoBfsstigkBxt(cm) | 5Q | 50 | ||||
Beständigkeit gegen siedendes Uiasser |
||||||
Aussehen gut
Haftfähigkeit
Beständigkeit gegen schweflige Säure
Aussehen gut
Haftfähigkeit
Alkalibeständigkeit gut
CASS-TEst (Beiuertungszahl)
gut 100
gut 100.
gut. 10
1.00
I0Q
gut | gut | > | 100 | gut |
10Oy | 1OO M |
100 | ||
/ | gut | 00 | ||
10 | gut | |||
100 | ||||
gut | ||||
10 |
100
100
gut 100
gut 100
gut 10
100
100
ro
ro
OJ
σ>
cn ο co 00 O CO
σ> CD cn
Beisp.21 | Beisp.22 | ■· | Bsisp.23 | Beisp.24 | Vergl.- Beisp.4 |
|
Oxysäurssalz | K2UiO4 | KIYInO4 | K2SnO3.3H2O | K2IYIoO4 | - | |
Beschichtungsdicke(p) | 15 | 14 | 13 | 15 | 15 | |
Härte | 3H | 3H | 3H | 3H | 2H | |
Querschneide untersuchung |
100/ /100 |
100/ MOO |
100/ MOO |
100/ ' MOO |
100 / MOO |
|
Stoßfestigkeit(cm) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
Beständigkeit gegen siedendes Wasser |
Aussehen Haftfähigkeit
Beständigkeit gegen schweflige Säure
Aussehen Haftfähigkeit
Alkalibeständigkeit
CASS-TBst (Beujertungszahl)
gut 10
100
00
gut 100
gut
100
gut 10
100
100
gut 100
gut 100
gut 10
100
100
gut 10
100
100
gut 100
00
Blasenbildung 50/ MOO
ein wenig
N) CO
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1, ausgenommen den elektrophoretischen Beschichtungsvorgang,
behandelt. Das somit hergestellte Aluminiumsubstrat wurde
2 bei einem Luftdruck von 3,5 kp/cm mit durch Acrylharz
modifizierter PoIyurethan-BbSchichtungszusammensetzung
luftbesprüht (Warenzeichen: "Retan Clear No. 702", Produkt von Kansai Paint Co., Ltd.,Japan) und danach in heißer Luft
bei 80 C 20 Minuten lang gebrannt.
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 25 behandelt, ausgenommen, daß chemische Umwandlungsbehandlung
anstelle von Böhmit-Behandlung verwendet wurde.
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 25 behandelt, ausgenommen, daß elektrostatische Sprühbeschichtung
anstelle von Luftsprühen wie folgt ausgeführt wurde:
Zu beschichtendes Aluminiumsubstrat wurde positiv geerdet
509809/0696 - 37 -
•zn — j / —
und dieselbe mit Acrylharz modifizierte BeschichtungszusammensBtzung
wie in Beispiel 25 wurde bei -9G KU negativ geladen. Die Beschichtung wurde ausgeführt durch
Verwenden 11A-E-H Gun".
Aluminiumsubsirat wurde auf dieselbe Uieise u/ie in Beispiel
26 behandelt, ausgenommen, daß elektrostatische Sprühbeschichtung anstelle von Luftsprühen verwendet wurde.
Die Eigenschaften von jedem der in Beispielen 25 bis
erhaltenen Substrate wurden mit dem in fabeile 6 angegebenen Ergebnis bestimmt. · „
509809/0696 -38-
Tabe-lle
Oxysäuresalz | Beisp.25 | Beisp.26 | Beisp.27 | Beisp.28 | |
Beschichtungsdicke (μ) | Na2O,2SiO2 | Na2O.2SiO2 | Na9O.2SiOo | Na2O.2SiO | |
Härte | 15 | 15 | . 15 | 15 | |
Querschneide untersuchung Stoßfestigkeit (cm) |
3 H | 3 H | 3H | 3H | |
509809 | Beständigkeit gegen siedendes Wasser Aussehen |
100/ MOO 50 |
100/ MOO 50 |
■ 100/ MOO 50 |
100/ MOO 50 |
/0696 | gut | gut | gut | gut | |
Haftfähigkeit- 100
Beständigkeit gegen schweflige Säure
Aussehen gut
Haftfähigkeit 100
Alkalibeständigksit gut CASS-Test(Beiuertungszahl) 10
100
100
gut
10Oy t
gut 10
I
100/ , MOO
gut
100/ MOO
gut' 10
100
gut
100
gut
10
10
100
100
CJ hJ Ca)
CJ)
- 29 -
Bsispisl 29
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 ohne elektrophoretisch^ Beschichtung behandelt. Das somit behandelte Aluminiumsubstrat wurde dann in wasserlösliche,
durch Acrylharz modifizierte Polyesterbeschichtungszusammensetzung
getaucht, die einen Feststoffgehalt von 17 Gewichts-
% aufwies (Warenzeichen: "Alguard No. 1000", Produkt von
Kansai Paint Co., Ltd., Japa-Ti) und für 1 Minute gehalten
und danach bei einer Geschwindigkeit von 1 m pro Minute aufgenommen. Das sich ergebende Aluminiumsubstrat wurde
15 Minuten lang bei 200°C gebrannt.
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe 'Weise wie in Beispiel
29 behandelt, ausgenommen," daß chemische Umwandlungsbehandlung anstelle von Böhmit-Behandlung verwendet u/urde.
Die Eigenschaften von jedem der in Beispielen 29 und 30
erhaltenen Substrate wurden mit dem den Tabelle 7 angegebenen Ergebnis bestimmt.
509809/0696 -40-
Tabelle 7 | Beispiel 30 | |
Beispiel 29 | Na2O.2SiO2 | |
Oxysäuresalz | Na2O.2SiO2 | 16 |
Beschichtungsdicke (μ) | 15 | 3H |
Härte | 3H | 100/ MOO 50 |
Querschneideuntersuchung Stoßfestigkeit (cm) |
100/ MOO 50 |
gut 100/ |
Beständigkeit gegen siedendes Wasser Aussehen Haftfähigkeit |
gut 100/ |
|
OO
Beständigkeit gegen schweflige Säure
Aussehen gut
Haftfähigkeit
Alkalibeständigkeit gut
CASS-Test (Beiuertungszahl) .
100
100
gut
10
10
100
CO
CO
CD
Beispiel 31
Ein wie oben beschrieben hergestelltes Aluminiuinsubstrat
wurde 10 Minuten lang in siedendes, entionisiertes Wasser
getaucht, dann mit Wasser gespült und anschließend in eine wässrige Lösung von Natriumsilikat (Na^O .2SiCL) getaucht,
um Elektrolyse auszuführen durch Anlegen von Gleichstrom mit 30 UoIt für 60 Sekunden. Nach dem Spülen mit Ulasser
wurde das Substrat in 3 $ige wässrige Lösung υοη Natriummetaborat
(Na^BO^) getaucht, um Elektrolyse auszuführen
durch Anlegen υοη Gleichstrom mit 60 WoIt für 60 Sekunden.
Das Substrat wurde dann mit Wasser gespült und danach getrocknet. Das getrocknete Substrat wurde dann elektrophoretischer
Beschichtung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 ausgesetzt.
Aluminiumsubstrat wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 behandelt, ausgenommen, daß zwei Arten υοη in Tabelle 8
angegebenen Oxysäuresalzen anstelle von Natriumsilikat verwendet
wurden.
509809/0 696
- 42 -
Οι O CO OO O
Oxysäuresalz
Beschichtungsdicke (μ)
Härte
Querschneideuntersuchung
StoQfestigkeit (cm)
Beständigkeit gegen siedendes Wasser
Aussehen
Haftfähigkeit
Beständigkeit gegen schweflige Säure Aussehen Haftfähigkeit
Alkalibeständigkeit
CASS-Test (Beiuertupgszahl)
Tabelle S | Beispiel 32 |
Beispiel 31 | Li2CIOSiO2 |
Na2O.2SiO2 | Na2(YIoO4 |
Na2BO2 | 15 |
16 | 3H |
3H | 100 , |
100 , | |
100
gut 10
100
00
100
50
gut 100
gut 100
gut 10
100
100
CO
ro co
CD
Claims (1)
- Patentansprüche11. Beschichtungsv/erfahren υοη Aluminium oder Aluminiumlegierung, gekennzeichnet durch die Arbeitsgänge des Aussetzens des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung "der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwändlungsbehandlung, das Ausführen von Elektrolyse unter Verwendung des sich-ergebenden Aluminiums oder der Aluminiumlegierung als Elektrode in einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Salzes wenigstens einer Oxysäure und danach das Beschichten des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung, um eine Harzschicht zu bilden, wobei die Oxysäure wenigstens eine Oxysäure aus der Gruppe ist, die aus Kieselsäure, Borsäure, Phosphorsäure, IKlolybdänsäure, Vanadinsäure, Permangansäure, Zinnsäure und UIoIframsäure besteht.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,.daß das Aluminium oder die Aluminiumlegierung der Böhmit-Behandlung unterzogen wird.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium oder die Aluminiumlegierung der chemischen Umwandlungsbehandlung unterzogen wird.509809/0696 - 44 -Il til4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Konzentration des wasserlöslichen Salzes in der wässrigen Lösung in dem Bereich von 0,1 Gewichts-^ zur Sättigung ist.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration in dem Bereich von 1,0 Geu/ichts-J?! zur Sättigung ist.6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz von Kieselsäure ist.7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz von Borsäure ist.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz von li/olframsäure ist.9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn· zeichnet , daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz von Phosphorsäure ist.509809/0696 - 45 -10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das wasserlösliche Salz wenigstensein wasserlösliches Salz von IKiolybdänsäure ist.11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz υοπ Vanadinsäure ist.12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet , daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz von Permangansäure ist.13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß das wasserlösliche Salz wenigstens ein wasserlösliches Salz von Zinnsäure ist.14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurc h gekennzeichnet! daß das der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwandlungsbshandlung unterzogene Aluminium oder Aluminiumlegierung elektrophoretisch mit einer organischen Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird.15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umwändlungsbehandlung ausgesetzte Aluminium oder509809/0696 -46-Aluminiumlegierung elektrostatisch mit ainar organischen -Baschichtungszusammansatzung beschichtet luifd.16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das der Böhmit-Bahandlung oder chemischen Umiuandlungsbehandl.ung ausgesetzte Aluminium oder die Aluminiumlegierung durch elektrostatisches Sprühbeschichtungsv/arfahren mit einer organischen Beschichtungszusammensatzung beschichtet u/ird.17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das der Böhmit-Behandlung oder chemischen Umuiandlungsbahandlung ausgesetzte Aluminium oder die Aluminiumlegierung durch Sprühbeschichtungsverfahren mit t einer organischen Beschichtungszusammensetzung beschichtet ujird.18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Böhmit-Bahandlung oder chemischen Umuiandlungsbahandlung ausgesetzte Aluminium oder die Aluminiumlegierung durch Eintauchbeschichtungsuerfahran beschichtet uiird.19. Aluminium oder Aluminiumlegierung, dadurch gekannzeichnet , daß as durch das in Anspruch 1 beanspruchte Verfahren beschichtet uiird.509809/0696
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