DE2715292A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CORROSION-RESISTANT ADHESIVE COATINGS ON ALUMINUM SURFACES AND Aqueous-ACID SOLUTIONS FOR CHEMICAL CONVERSION COATINGS - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CORROSION-RESISTANT ADHESIVE COATINGS ON ALUMINUM SURFACES AND Aqueous-ACID SOLUTIONS FOR CHEMICAL CONVERSION COATINGS

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PATENTANWÄLTE DR. A. VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER REINER F. MEYER PATENT LAWYERS DR. A. VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER REINER F. MEYER

DlPL- ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.DlPL- ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.

AMCHEM PRODUCTS, INC., Brookside Avenue, Ambler, Pemsylvania, USAAMCHEM PRODUCTS, INC., Brookside Avenue, Ambler, Pemsylvania, USA

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4. April 1977 1191/1191AApril 4, 1977 1191 / 1191A

Verfahren zur Herstellung korrosionsfester Haftüberzüge auf Aluminiumoberflächen und wässrig-saure Lösungen für chemische UmwandlungsüberzügeProcess for the production of corrosion-resistant adhesive coatings on aluminum surfaces and aqueous acidic solutions for chemical conversion coatings

Die Erfindung betrifft verbesserte wässrig-saure Lösungen für chemische Umwandlungsüberzüge und Verfahren zur Herstellung haftender, korrosionsfester Überzüge mit ihnen auf Aluainiumoberflachen.The invention relates to improved aqueous acidic solutions for chemical conversion coatings and methods for Manufacture of adhesive, corrosion-resistant coatings with them on aluminum surfaces.

Vorab sei festgestellt, daß der hier verwendete Begriff "Aluminium" nicht nur reines Aluminium, sondern auch Legierungen umfaßt, in denen Aluminium überwiegt, z.B. Aluminiumlegierungen mit kleineren Anteilen von Metallen wie Magnesium, Mangan, Kupfer und Silicium. Vermutlich werden jedoch die Überzugslösungen und Verfahren gemäß der Erfindung in der Regel auf Aluminiumoberflächen Anwendung finden, die ein helles, glänzendes Aussehen haben, wie z.B. Aluminiumstreifen oder -bleche und vorFirst of all, it should be noted that the term "aluminum" used here is not only pure aluminum, but also alloys in which aluminum predominates, e.g. aluminum alloys with smaller proportions of metals like magnesium, manganese, copper and silicon. However, the coating solutions and methods are believed to be in accordance with of the invention are generally used on aluminum surfaces that have a bright, shiny appearance, such as aluminum strips or sheets and in front

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allem Aluminiumdosen oder Dosenmaterial. Die wohl populärste, derzeit in der Dosenindustrie verwendete Aluminiumlegierung ist die Aluminiumlegierung Hr. 3004.any aluminum can or can material. Probably the most popular aluminum alloy currently used in the can industry is the aluminum alloy Mr. 3004

Wässrig-saure Überzugslösungen, die chemische Umwandlungsüberzüge auf Aluminiumoberflächen, welche korrosionsfest sind und dadurch die Oberfläche vor Zersetzung durch korrosiven Angriff schützen, wirksam bilden, sind bereits bekannt. Solche chemischen Umwandlungsüberzüge sollen auch darüber liegende Sikkativüberzüge unterstützen, die entweder dekorativ oder von funktioneller Natur (wie z.B. Anstrichfarben, Lacke, Druckfarben usw.) sind, um fest und stark an der darunterliegenden Aluminiumoberflache zu haften.Aqueous-acidic coating solutions, the chemical conversion coatings on aluminum surfaces, which are corrosion-resistant and thereby protect the surface from decomposition through corrosive attack, form effectively, are already known. Such chemical conversion coatings should also support overlying siccative coatings, which are either decorative or functional (such as paints, varnishes, printing inks, etc.) are to be firm and strong on the underlying aluminum surface to adhere.

Ein wichtiges Gebiet für das Überziehen von Aluminium heutzutage, mit dem sich auch die Erfindung tatsächlich direkt befaßt, ist das Überziehen von Aluminiumdosen oder -Büchsen. Die bei Aluminiumdosen angewandten chemischen Umwandlungsüberzüge müssen nicht nur korrosionsfest und gut haftend sein, sondern sollten auch gleichmäßig klar und farblos sein, so daß die Dosen, obgleich sie überzogen sind, ihr hell glänzendes natürliches Aussehen des darunterliegenden Aluminiums behalten, wie es normalerweise vom Endprodukt gewünscht wird, wenn die Dose teilweise auch mit farbigen Anstrich- oder Druckfarben bedeckt sein kann.An important area for the coating of aluminum nowadays, with which the invention actually deals directly concerned is the coating of aluminum cans or cans. The chemical used in aluminum cans Conversion coatings not only have to be corrosion-resistant and have good adhesion, they should also be uniform be clear and colorless so that the cans, although coated, retain their bright, shiny natural appearance of the underlying aluminum as normally desired by the final product when the Can can also be partially covered with colored paints or printing inks.

Neben den oben angegebenen Eigenschaften, wie sie wohl bei allen Aluminiumüberzügen erwünscht sind, ist eine hoch erwünschte Eigenschaft bei überzogenen Aluminiumbüchsen ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Verfärbung, wenn sie mäßig heißem V/asser ausgesetzt werden, z.B. im Bereich von 60 bis etwa 770C. Bei bestimmten Verwendungen wird Aluminium so behandelt, ein Verfahren, das inIn addition to the above properties, as are well desirable for all aluminum coatings, is a highly desirable property for coated aluminum cans their resistance to discolouration when they are / exposed ater moderately hot V, for example in the range of 60 to about 77 0 C. In For certain uses, aluminum is treated in this way, a process that is used in

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der Dosenindustrie als "Pasteurisieren11 von Dosen oder Büchsen bezeichnet wird; diese Behandlung führt aber leicht dazu, daß eine nicht überzogene oder sogar eine überzogene Aluminiumoberfläche schwarz wird oder sich anderweitig verfärbt, was die Dose im Aussehen unansehnlich macht.referred to in the can industry as "pasteurizing 11 cans or cans; however, this treatment tends to cause an uncoated or even a coated aluminum surface to turn black or otherwise discolor, rendering the can unsightly.

Derzeit gibt es wässrig-saure chemische Umwandlungsüberzugslösungen, die gleichmäßig klare farblose Überzüge auf Aluminiumoberflächen bilden, die die verschiedenen oben erwähnten Forderungen erfüllen. Leider enthalten die besten dieser Lösungen Chromsäure, Phosphorsäure und Flußsäure; und ihre Verwendung führt wegen des Vorliegens sechswertigen Chroms, einem sehr giftigen Material, zu Abfallbeseitigungsproblemen.Currently there are aqueous-acidic chemical conversion coating solutions, which form uniformly clear, colorless coatings on aluminum surfaces that form the various meet the requirements mentioned above. Unfortunately, the best of these solutions contain chromic acid, phosphoric acid and hydrofluoric acid; and their use leads, because of the presence of hexavalent chromium, a very toxic material, to waste disposal problems.

Es besteht daher ein Bedarf an chemischen Umwandlungstiberzugslösungen, die kein sechswertiges Chrom enthalten, festhaftende, korrosionsfeste Umwandlungsüberzüge zu bilden vermögen, die gegenüber einerVerfärbung beim Pasteurisieren beständig, klar und farblos sind, und eine gute Grundlage für Sikkativüberztige auf Aluminiumoberflächen bilden.There is therefore a need for chemical conversion coating solutions that do not contain hexavalent chromium, firmly adhering, corrosion-resistant conversion coatings capable of forming, which are resistant to discoloration during pasteurization, clear and colorless, and Form a good basis for siccative treatment on aluminum surfaces.

Bei einer Durchsicht des Standes der Technik zeigt eich, soweit bekannt, daß bisher farblose Überzüge erhalten werden konnten, indem wässrige Überzugslösungen verwendet wurden, die sechswertiges Chrom enthalten und/oder Überzüge bilden, die die Anwendung einer Nachspülbehandlung mit sechswertigem Chrom erfordern; oder daß bei Verwendung von Überzugs- und Nachspüllösungen, die von sechswertigem Chrom frei sind, auf Aluminiumoberflächen überzüge gebildet wurden, die alle gefärbt oder verfärbt waren. Nebenbei sei bemerkt, daß sich viele frühere Vor-When examining the state of the art, eich shows as far as known that hitherto colorless coatings could be obtained by using aqueous coating solutions that contain hexavalent chromium and / or form coatings that require the application of a post-rinse treatment require with hexavalent chromium; or that when using coating and rinsing solutions, those of hexavalent Chromium-free, coatings were formed on aluminum surfaces, all of which were colored or discolored. As an aside, it should be noted that many earlier

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schlage gegen die Anwesenheit von Phosphat aussprachen.propose to speak out against the presence of phosphate.

Nun wurde jedoch eine Überzugslösung gefunden, die die Verwendung von sechswertigem Chrom oder ähnlich giftigen Materialien nicht mehr erfordert und doch einen klaren und farblosen Überzug auf einer Aluminiumoberfläche bildet, ohne schwarz zu werden oder sich anderweitig zu verfärben, selbst bei Einwirkung von siedendem Wasser.Now, however, a coating solution has been found which makes the use of hexavalent chromium or the like poisonous Materials no longer required and yet a clear and colorless coating on an aluminum surface forms without turning black or otherwise discoloring, even when exposed to boiling water.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden wässrig-saure chemische Umwandlungsüberzugslösungen zur Verwendung auf Aluminiunioberflachen zur Verfügung gestellt, die einen pH-Wert im Bereich von 1,5 bis 4,0 aufweisen und wenigstens 10 TpM Zirkon und/oder Titan, wenigstens 10 TpM Phosphat und auch Pluorid in einer Menge von nicht weniger als 13 TpM und zumindest ausreichend zur Bildung eines löslichen Komplexes mit dem insgesamt vorhandenen Zirkon und Titan enthalten, die darüber hiaaus im wesentlichen von zum Ausfallen neigenden Feststoffen frei sind und einen gleichmäßig klaren und farblosen Überzug auf einer Aluminiumoberfläche zu bilden vermögen, der bei 2-minütiger Behandlung in siedendem Wasser einem schwarzwerden widersteht.In accordance with one aspect of the invention, aqueous-acidic chemical conversion coating solutions are used provided on aluminum surfaces that have a pH in the range from 1.5 to 4.0 and at least 10 ppm zirconium and / or titanium, at least 10 Ppm phosphate and also fluoride in an amount not less than 13 ppm and at least sufficient to form of a soluble complex with the total zirconium and titanium present, the above essentially are free from solids that tend to precipitate and have a uniformly clear and colorless coating an aluminum surface that turns black after 2 minutes of treatment in boiling water resists.

Solche lösungen können zur Behandlung einer hell glänzenden Aluminiumoberfläche so verwendet werden, daß das hell glänzende Aussehen der Oberfläche unverändert bleibt und doch ein gleichmäßig farbloser Überzug auf der Oberfläche gebildet wird, der korrosionsfest ist und an dem darüberliegende Sikkativüberzüge ausgezeichnet haften. Weiter vermögen die erhaltenen Überzüge einem Schwarzwerden oder einer anderen Verfärbung zu widerstehen, wenn sie siedendem Wasser ausgesetzt werden,und zwar nicht nur für die angegebene Minimalzeit, nämlich wenigstens etwaSuch solutions can be used to treat a brightly shiny aluminum surface in such a way that the bright, shiny appearance of the surface remains unchanged and yet a uniformly colorless coating on the surface is formed, which is corrosion-resistant and to which the overlying siccative coatings adhere excellently. Further, the coatings obtained are able to resist blackening or other discoloration if they are exposed to boiling water, and not only for the specified minimum time, namely at least about

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2 min, sondern - wie aus den späteren Beispielen zu ersehen sein wird - wenn die Lösungen so zusammengesetzt werden, daß sie optimale Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Schwarzwerden oder einer anderen Verfärbung ergeben, können die Überzüge siedendem Leitungswasser sogar 15 min und selbst bis zu etwa 30 min widerstehen.2 min, but - as will be seen from the later examples - if the solutions are put together like this that they give optimal resistance to blackening or other discoloration, the coatings can withstand boiling tap water for as long as 15 minutes and even up to about 30 minutes.

Keine anderen als die oben angegebenen Bestandteile und ihre dazugehörigen Kationen sind in den wässrig-sauren Überzugslösungen gemäß der Erfindung nötig, und doch vermögen diese Lösungen die vorerwähnten Arten von Überzügen auf einer Aluminiumoberfläche in Abwesenheit toxischer und anderer Materialien zu bilden, die Abfallbeseitigungsprobleme schaffen. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Lösungen von beispielsv/eise seehswertigem Chrom und Elementen wie Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Molybdän und Wolfram sowie anderen Schwierigkeiten machenden Stoffen, wie Ferricyanid und Perrocyanid, frei sein und sind normalerweise hiervon frei. So ist die erfindungsgemäße Überzugslösung frai von solchen Chemikalien, deren Anwesenheit eine besondere Behandlung der zu verwerfenden Lösung erforderlich macht, bevor sie entweder völlig verworfen wird oder auch nur einer Abwasserbeseitigungsanlage zugeführt wird.No components other than those specified above and their associated components Cations are necessary in the aqueous-acidic coating solutions according to the invention, and yet they are able to do so Solutions the aforementioned types of coatings on an aluminum surface in the absence of toxic and others Form materials that create waste disposal problems. In particular, the invention Solutions of, for example, seaworthy chrome and Elements like manganese, iron, cobalt, nickel, molybdenum and tungsten as well as other troublesome ones Substances such as ferricyanide and perrocyanide, be free and are usually free of this. So the coating solution according to the invention is frai of such chemicals, their Presence requires special treatment of the solution to be discarded before either is completely discarded or is only fed to a sewage disposal system.

Es ist überraschend, daß solche ausgezeichneten Ergebnisse bei Verwendung der erfindungsgemäßen Lösungen erzielt werden können, insbesondere weil bisher angenommen worden war, daß das Einbringen von Phosphorsäure oder Phosphaten in wässrig-saure Überzugslösungen auf Zirkon- oder Titanbasis diese nachteilig beeinflussen wurden. Zudem war diese Ansicht sehr verständlich, da sowohl Zirkonphosphat als auch Titanphosphat in wässrigen Medien äußerst unlöslich waren - nach alledem be-It is surprising that such excellent results are obtained using the solutions according to the invention can be, in particular because it was previously assumed that the introduction of phosphoric acid or phosphates in aqueous-acidic coating solutions based on zirconium or titanium have an adverse effect on them became. In addition, this view was very understandable, since both zirconium phosphate and titanium phosphate in aqueous Media were extremely insoluble - after all this

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stand ein bekanntes analytisches Verfahren zur Bestimmung der Menge von Zirkon und Titan in wässriger Lösung darin, Phosphat in die Lösung einzubringen, um Zirkon- oder Titanphosphat auszufällen. Frühere Versuche, wässrig-saure Lösungen zusammenzustellen, die nicht nur gerade Zirkon und FIuorid enthielten, sondern auch Phosphat, und sie zur Bildung von Überzügen auf Aluminium der Art, auf die sich die Erfindung bezieht, zu bilden, führten zur Bildung von Zirkonphosphatniederschlag, der, wie nachfolgend erklärt werden wird, bei einem industriellen Überzugs Vorgang äußerst unerwünscht ist. Erfindungsgeinäß gelingt es jedoch, die wässrig-sauren Überzugslösungen so zusammenzustellen, daß sie praktisch keine zur Ausfällung neigenden Feststoffe von Zirkon- oder Titanphosphat enthalten.was a well-known analytical method for determination the amount of zirconium and titanium in aqueous solution in introducing phosphate into the solution to zirconium or titanium phosphate to fail. Earlier attempts to put together aqueous-acidic solutions that were not just zirconium and fluoride but also phosphate, and they used to form coatings on aluminum of the type to which the invention relates related to form, resulted in the formation of zirconium phosphate precipitate, which, as explained below becomes extreme in an industrial coating process is undesirable. According to the invention, however, it is possible to compose the aqueous-acidic coating solutions in such a way that they contain practically no zirconium or titanium phosphate solids which tend to precipitate.

Zirkon und/oder Titan muß bzw. müssen in den erfindungsgemäßen wässrig-sauren Lösungen enthalten sein, da Überzüge mit befriedigenden Eigenschaften nur garantiert werden können, wenn sie Zirkon und/oder Titan direkt oder indirekt an die Aluminiumoberfläche gebunden enthalten. Befriedigende Überzüge können aus Überzugslösungen gebildet werden, die bis herab zu 10 TpM Zirkon und/oder Titan enthalten; in Abhängigkeit von anderen Parametern des Überzugsverfahrens aber können größere Mengen dieser Bestandteile erforderlich sein.Zirconium and / or titanium must or must be contained in the aqueous-acidic solutions according to the invention, as coatings with satisfactory properties can only be guaranteed if they are zirconium and / or titanium directly or indirectly bound to the aluminum surface. Satisfactory coatings can be formed from coating solutions containing down to 10 ppm zirconium and / or titanium; depending on other parameters of the coating process however, larger amounts of these ingredients may be required.

Zirkon und/oder Titan können in der Tat in Konzentrationen bis herauf zu ihren Lösliehkeitsgrenzen in der wässrig-sauren Überzugslösung verwendet werden, die jedoch von weiteren Parametern abhängen, einschließlich insbesondere der Acidität der Überzugslösung und der Fluorid- und Phosphatkonzentration darin. Diese sollte so gesteuert sein, daß die Ausfällung von Zirkon- und Titanphosphat vermieden wird, was aus mehreren Gründen unerwünscht ist.Zirconium and / or titanium can in fact be used in concentrations up to their solubility limits in the aqueous-acidic Coating solution can be used, which, however, depend on other parameters, including in particular the acidity of the coating solution and the fluoride and phosphate concentration therein. This should be controlled that way be that the precipitation of zirconium and titanium phosphate is avoided, which is undesirable for several reasons.

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Eine Ausfällung läßt die Mengen der Bestandteile nicht nur absinken, sondern kann auch, den Überzugsvorgang nachteilig beeinflussen, sowohl auf der Aluminiumoberfläche als auch sonstwo, jede Art von Niederschlag kann z.B. Sprühdüsen verstopfen. Sollten die Zirkon- und/oder Titanmengen deren löslichkeitsgrenzen überschreiten und Niederschläge angetroffen werden, sollte die Phosphatmenge reduziert und/oder der pH der Überzugslösung gesenkt und/oder die Fluoridmenge erhöht werden.Precipitation not only reduces the levels of the constituents, but can also affect the coating process adversely affect, both on the aluminum surface and elsewhere, any type of precipitation e.g. clog spray nozzles. Should the zirconium and / or titanium quantities exceed their solubility limits and If precipitates are encountered, the amount of phosphate should be reduced and / or the pH of the coating solution should be lowered and / or the amount of fluoride can be increased.

Phosphat muß in den erfindungsgemäßen wässrig-sauren Überzugslösungen aus mehreren Gründen vorhanden sein. Zumeinen ermöglicht die Anwesenheit von Phosphat in der Überzugslösung einen einfachen Test zur Bestätigung der Bildung des Überzugs. Dies ist bei einem industriellen Vorgang von entscheidender Bedeutung, bei dem vielleicht in verhältnismäßig kurzer Zeit sehr große Aluininiummengen behandelt werden, um darauf einen Überzug zu bilden, der für das Auge unsichtbar ist. Ohne einen Test könnte eine Änderung der Betriebsparameter der Überzugslösung leicht unbemerkt stattfinden, z.B. eine unzureichende Ergänzung der Überzugslösung als Folge einer mechanischen oder menschlichen Fehlleistung, die sie wirkungslos macht.Phosphate must be present in the aqueous-acidic coating solutions according to the invention for several reasons. For one, the presence of phosphate in the coating solution enables a simple test to confirm that Formation of the coating. This is crucial in an industrial operation where perhaps very large amounts of aluminum are treated in a relatively short time in order to form a coating thereon, which is invisible to the eye. Without a test, there could be a change in the operating parameters of the coating solution can easily take place unnoticed, e.g. insufficient replenishment of the coating solution as a result of mechanical or human error that renders them ineffective.

Um zu bestimmen, ob die erfindungsgemäßen wässrig-sauren Überzugslösungen arbeiten, wie sie sollten, oder nicht, um auf der Aluminiumoberfläche chemische Umwandlungsüberzüge zu bilden, müssen nur gelegentlich Proben des überzogenen Aluminiums genommen und einer verhältnismäßig hohen Temperatur für verhältnismäßig kurze' Zeit, z.B. 5 mir! bei etwa 5380C, unterworfen und das Aussehen der Probe nach diesem sogenannten "Muffeltest" beobachtet werden. Eine Verfärbung oder Farbänderung zu einem leichten Goldbraun oder sogar zu dunkleren SchattierungenIn order to determine whether the aqueous-acidic coating solutions according to the invention are working as they should or not to form chemical conversion coatings on the aluminum surface, samples of the coated aluminum only need to be taken occasionally and kept at a relatively high temperature for a relatively short time, e.g. 5 m ir! at about 538 0 C, and subjected to the appearance of the sample after this so-called "muffle test" are observed. A discoloration or color change to a light golden brown or even darker shades

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von Braun oder Purpur zeigt das Vorliegen von Zirkon und Phosphor in dem Überzug an. Sind Zirkon und Phosphor nicht abgeschieden, zeigt die Aluminiumoberfläche nach dem Muffeltest ein mattgraues Aussehen. Eine Elektronensonden-Analyse richtig überzogener Oberflächen, die erfindungsgemäß behandelt sind, zeigt auch das Vorliegen sowohl von Zirkon als auch von Phosphor an.of brown or purple indicates the presence of zircon and phosphorus in the coating. Are zircon and phosphorus If not deposited, the aluminum surface shows a matt gray appearance after the muffle test. An electron probe analysis properly coated surfaces treated in accordance with the present invention also show the presence of both zirconium and phosphorus.

Ein weiterer Grund für die Anwesenheit von Phosphat in den erfindungsgemäßen lösungen liegt darin, daß es zur Korrosionsbeständigkeit und den Hafteigenschaften der Überzüge beiträgt, insbesondere der Überzüge, die aus Überzugslösungen mit einem pH < 5,5 gebildet wurden»Another reason for the presence of phosphate in the solutions according to the invention is that it is used for Corrosion resistance and the adhesive properties of the coatings, especially the coatings that are made of Coating solutions with a pH <5.5 were formed »

Es wurde gefunden, daß es, um Überzüge mit zufriedenstellenden Eigenschaften, die sich bei dem vorgenannten Muffeltest zu verfärben vermögen, zu erhalten, nötig ist, daß die Überzugslösung wenigstens 10 TpM Phosphat enthält; und größere Mengen können erforderlich sein, um zu optimalen Ergebnissen zu führen, in Abhängigkeit von anderen Parametern des Überzugsverfahrens, wie nachfolgend erläutert. Andererseits können zu hohe Konzentrationen an Phosphat die Korrosionsbeständigkeit der gebildeten Überzüge vermindern; die Phosphatkonzentration sollte deshalb nicht > 1 000 TpM sein. Bei der Wahl der Phosphatkonzentration sollten auch die hier angegebenen Richtlinien, die Neigung des Phosphats zur Fällung von Zirkon oder Titan betreffend, berücksichtigt werden.It has been found that, in order to provide coatings with satisfactory properties, the aforementioned Muffle test able to discolour, it is necessary that the coating solution contains at least 10 ppm of phosphate; and larger amounts may be required for optimal results, depending on others Coating process parameters as explained below. On the other hand, concentrations can be too high to phosphate reduce the corrosion resistance of the coatings formed; the phosphate concentration should therefore not> 1,000 tpm. When choosing the phosphate concentration, the ones given here should also be used Guidelines regarding the tendency of phosphate to precipitate zirconium or titanium are taken into account.

Pluorid muß in einer Konzentration vorhanden sein, die zumindest für die Kombination mit dem gesamten Zirkon und/oder Titan zur Bildung eines löslichen Komplexes ausreicht, z.B. eines Fluozirkonats oder Fluotitanats, weil dies die Bildung von Zirkon-und/oder Titanphosphat-Fluoride must be present in a concentration that is at least suitable for combination with all of the zirconium and / or titanium is sufficient to form a soluble complex, e.g. a fluozirconate or fluotitanate, because this leads to the formation of zirconium and / or titanium phosphate

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fällung verhindert. Die Fluorid-Mindestmenge hängt so von der Zirkon- und/oder Titanmenge in der Lösung ab. Als allgemeine Richtlinie kann jedoch bemerkt v/erden, daß, wenn 10 TpM Zirkon in Lösung sind, die Fluorid-Mindestmenge 13 TpM beträgt; und wenn 10 TpM Titan in Lösung sind, beträgt die Fluorid-Mindestmenge 25 TpM.Precipitation prevented. The minimum amount of fluoride depends on this on the amount of zirconium and / or titanium in the solution. As a general guideline, however, it can be noted that that when there are 10 ppm zirconia in solution, the minimum fluoride level is 13 ppm; and if 10 ppm titanium in Solution, the minimum fluoride quantity is 25 ppm.

Es gibt weitere Gesichtspunkte, die die erwünschte Pluoridkonzentration beeinflussen. Die erfindungsgemäße tJberzugslösung löst während ihrer Anwendung Aluminium; folglich steigt die Konzentration an in der Lösung gelöstem Aluminium, wenn nur Aluminium mit der Überzugslösung durch Eintauchen oder selbst durch Sprühen oder nach der Fließbeschichtungstechnik in Berührung gelangt, wenn überschüssige oder nicht umgesetzte Sprühlösung rückgeführt wird. Das gelöste Aluminium hat nachteiligen Einfluß auf das Überzugsverfahren, wenn nicht ausreichend Fluorid in der Überzugslösung vorliegt, um%es zu komplexieren. So hängt die in der Lösung benötigte Fluoridmenge davon ab, in welchem Umfang sich Aluminium in ihr aufbaut, und dies wiederum hängt von Faktoren wie der Form der zu behandelnden Aluminiumoberfläche und der Art und Weise ab, in der die Oberfläche mit der Lösung in Berührung gebracht wird.There are other considerations that affect the desired concentration of fluoride. The coating solution according to the invention dissolves aluminum during its use; consequently, the concentration of aluminum dissolved in the solution increases if only aluminum comes into contact with the coating solution by immersion or even by spraying or, according to the flow coating technique, when excess or unreacted spray solution is recycled. The dissolved aluminum has to% of complexing adverse effect on the coating process, if not adequately fluoride is present in the coating solution it. The amount of fluoride required in the solution depends on the extent to which aluminum builds up in it, and this in turn depends on factors such as the shape of the aluminum surface to be treated and the way in which the surface is brought into contact with the solution will.

Unter praktischem Gesichtspunkt sollte beim Betrieb in industriellem Umfang die Überzugslösung natürlich einen Fluoridüberschuß enthalten, d.h. eine über die Menge, die mit Aluminium (und jedem weiteren Metallbestandteil in der Lösung, der mit Fluorid Komplexe zu bilden vermag) komplexiert, hinausgehende Menge, die hier der Einfachheit halber als "verfügbares oder zur Verfugung stehendes Fluorid" bezeichnet wird, wozu auch als HF und als Fluoridion vorhandenes Fluorid gehört.From a practical point of view, when operating on an industrial scale, the coating solution should of course be one Contain excess fluoride, i.e. one in excess of the amount associated with aluminum (and any other metal constituent in the solution, which is able to form complexes with fluoride) complexes, exceeding the amount here of simplicity is referred to as "available or available fluoride", including HF and fluoride ion any fluoride present.

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Die Konzentration an "verfügbarem Fluorid11 kann bequem wie folgt gemessen werden. Zuerst wird ein Puffer mit konstanter Ionenstärke hergestellt, der 40,8 g/l Natriumacetat, 28,5 ml/1 Eisessig und 58,0 g/l Natriumchlorid in entionisiertem Wasser enthält, und wird mit NaOH auf einen pH im Bereich von 5,0 bis 5,3 eingestellt. Eine Probe der mit diesem Puffer konstanter Stärke verdünnten Überzugslösung wird dann mit einem Orion-pH-Keter (Modell Nr. 9409) mit einer fluoridionen-spezifischen Orion-Elektrode (Modell Nr. 90-01) getestet. Die so erhaltene Anzeige gibt die Konzentration an "verfügbarem Fluorid" in der Überzugslösung an.The concentration of "available fluoride 11" can conveniently be measured as follows. First, a constant ionic strength buffer is prepared containing 40.8 g / l sodium acetate, 28.5 ml / l glacial acetic acid, and 58.0 g / l sodium chloride in deionized water and is adjusted with NaOH to a pH in the range of 5.0 to 5.3 A sample of the coating solution diluted with this constant strength buffer is then treated with an Orion pH keter (Model No. 9409) with a fluoride ion Specific Orion Electrode (Model No. 90-01) and the resulting reading will indicate the concentration of "Available Fluoride" in the coating solution.

Während allgemein das Problem darin besteht, zu verhindern, daß eher zuwenig verfügbares Pluorid als zuviel vorliegt, sollte doch vermieden werden, eine so hohe Konzentration an verfügbarem Fluorid einzusetzen, daß die Aluminiumoberfläche eine unangebrachte Ätzung erleidet,*was zu einem matten und reifartigen Aussehen auf der Oberfläche führt und die Korrosionsbeständigkeit und Haft eigenschaft en des Überzugs beeinträchtigt. Es ist schwierig, genaue Abgrenzungswerte für die Konzentrationen an verfügbarem Fluorid anzugeben, die zu solchen Problemen führen, denn diese variieren in Abhängigkeit von anderen Parametern des Überzugsverfahrens einschließlich z.B. vom pH der Lösung und der Kontaktzeit und -temperatur. Nach den gesammelten Erfahrungen jedoch können diese Probleme vermieden werden, wenn das "verfügbare Fluorid" in einer Konzentration nicht > 500 TpM vorliegt.While the general problem is to prevent That there is too little available fluoride rather than too much should be avoided, such a high concentration use of available fluoride that the aluminum surface suffers an improper etching, * resulting in a matt and tire-like appearance on the surface and the corrosion resistance and adhesive properties of the Coating impaired. It is difficult to get precise cut-off values for the concentrations of available fluoride which lead to such problems as these will vary depending on other parameters of the coating process including, for example, the pH of the solution and the contact time and temperature. According to the experience gained however, these problems can be avoided if the "available fluoride" is in one concentration not> 500 tpm.

Der pH der Überzugslösung muß im Bereich von 1,5 bis 4,0 liegen, da bei höheren pH-Werten die Phosphatausfällung ein Problem sein kann. Bevorzugt wird eine Überzugslösung mit einem pH im Bereich von 2,6 bis 3,1 eingesetzt.The pH of the coating solution must be in the range from 1.5 to 4.0, since phosphate precipitation occurs at higher pH values can be a problem. A coating solution with a pH in the range from 2.6 to 3.1 is preferably used.

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Der pH der Lösung kann unter Verwendung jeder Säure oder Base als Mittel zur Einstellung des pH eingestellt werden, das das Überzugsverfahren nicht stört, z.B. Perchlorsäure oder Schwefelsäure - wenngleich bei Verwendung von Schwefelsäure empfohlen wird, daß der pH der Überzugslösung nicht < 2 ist, da Schwefelsäure unter diesem Wert das Überzugsverfahren nachteilig beeinflußt. Die bevorzugten pH-Einstellmittel sind jedoch. Salpetersäure und Ammoniumhydroxid·The pH of the solution can be adjusted using any acid or base as a means of adjusting the pH, that does not interfere with the coating process, e.g. perchloric acid or sulfuric acid - although when using Sulfuric acid it is recommended that the pH of the coating solution is not <2, as sulfuric acid is below this value adversely affects the coating process. However, the preferred pH adjusters are. Nitric acid and Ammonium hydroxide

Die erfindungsgemäße wässrig-saure Überzugslösung kann aus zahlreichen, leicht verfügbaren Quellen für Zirkon und/oder Titan, Pluorid und Phosphat, die darin löslich sind, hergestellt werden. Allgemein werden Zirkon und Titan bevorzugt als lösliche Fluozirkonat«und/oder Pluotitanat-Verbindung zugeführt, z.B. Pluozirkonsäure und Ammonium- und Alkalimetallfluozirkonate; ähnlich wird Titan bevorzugt als lösliche Pluotitanatverbindung zugeführt, z.B. als Pluotitansäure und Ammonium- und Alkalimetallf luo titanate . Die Lösung kann jedoch auch von Zirkonfluorid (ZrF,) und/oder Titanfluoriden (TiP^, TiP.) ausgehen und zudem aus einem Gemisch löslicher Verbindungen, von denen eine Zirkon oder Titan und die andere Pluorid enthält, hergestellt werden, wie z.B. mit Zirkonnitrat, Zirkonsulfat und Titan (IV)sulfat einerseits und Flußsäure und deren wasserlöslichen Salzen (z.B. Ammonium- und Alkalimetallsalzen) andererseits. Zirkoncarbonate, wie Ammonium- und Alkalimetallzirkoncarbonate, können auch eingesetzt werden.The aqueous-acidic coating solution according to the invention can be obtained from numerous readily available sources for zirconium and / or titanium, fluoride and phosphate soluble therein. Commonly used are zircon and titanium preferably as a soluble fluozirconate and / or pluotitanate compound supplied, e.g., fluozirconic acid and ammonium and alkali metal fluozirconates; titanium becomes similar preferably supplied as a soluble pluotitanate compound, e.g. as pluotitanic acid and ammonium and alkali metals luo titanate. However, the solution can also be made of zirconium fluoride (ZrF,) and / or titanium fluorides (TiP ^, TiP.) and also from a mixture of soluble compounds, one of which is zirconium or titanium and the other Contains fluoride, e.g. with zirconium nitrate, Zirconium sulfate and titanium (IV) sulfate on the one hand and Hydrofluoric acid and its water-soluble salts (e.g. ammonium and alkali metal salts) on the other hand. Zirconium carbonates, such as Ammonium and alkali metal zirconium carbonates can also be used.

Ebenso kann die erfindungsgemäße wässrig-saure Überzugslösung aus einer Reihe leicht verfügbarer Quellen für Phoshat hergestellt werden. Allgemein ausgedrückt wird das Phosphat bevorzugt als Orthophosphorsäure zugeführt, Am-Likewise, the aqueous-acidic coating solution according to the invention can be obtained from a number of readily available sources of phosphate getting produced. In general terms, the phosphate is preferably supplied as orthophosphoric acid, am-

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inonium- und Alkalimetallphosphate können aber auch verwendet werden, ebenso andere Formen von Phosphorsäure, wie Meta-, Pyro-, Tripoly- und Hypo-Pormen sowie deren Salze.Inonium and alkali metal phosphates can also be used as well as other forms of phosphoric acid, such as meta-, pyro-, tripoly- and hypo-porms and their salts.

Allgemein ausgedrückt gilt gleiches auch für Pluorid - ^ede Quelle für Fluorid, die Aluminium zu komplexieren vermag, kann verwendet v/erden, die in der Überzugslosung löslich ist und keinen Bestandteil enthält, der das Überzugsverfahren nachteilig beeinflußt. Wird jedoch Pluorid als komplexes Pluorid des Titans oder Zirkons zugesetzt, kann die Menge an verfügbarem Pluorid, die aus der Hydrolyse eines solchen komplexen Pluorids stammt, nicht ausreichend sein, um das Aluminium zu komplexieren, doch kann das Ausmaß der Hydrolyse so sein, daß nicht-komplexiertes Zirkon oder Titan mit Phosphat zu einem unerwünschten Niederschlag kombiniert. Um dieses Problem zu vermeiden, sollte die Lösung dann auch eine v/eitere Quelle für Pluorid enthalten, die das mit fortschreitendem Verfahren sich* bildende Aluminium zu komplexieren vermag. Beisp_iele für Aluminium komplexierende Pluoridquellen sind Flußsäure, deren Salze und Ammoniumbifluorid (NH,F»HF) sowie Alkalimetall-bifluoride. Flußsäure ist eine besonders gute Quelle für Pluorid, weil sie leicht genügend Fluorid bietet, um das Aluminium zu komplexieren, doch ist sie keine Quelle für von außen eingebrachte Kationen, was das Überzugsverfahren stören kann.In general terms, the same also applies to fluoride A source of fluoride, which is able to complex aluminum, can be used which is soluble in the coating solution and does not contain any ingredient that adversely affects the coating process. However, if pluoride is used as a Complex fluoride added to the titanium or zirconium can reduce the amount of available fluoride resulting from hydrolysis derived from such a complex fluoride may not be sufficient to complex the aluminum, but the extent can the hydrolysis must be such that non-complexed zirconium or titanium with phosphate leads to an undesirable precipitate combined. To avoid this problem, the solution should then also contain a further source of fluoride, which is able to complex the aluminum that * forms as the process progresses. Examples for aluminum Complexing sources of fluoride are hydrofluoric acid, its salts and ammonium bifluoride (NH, F »HF) as well as alkali metal bifluorides. Hydrofluoric acid is a particularly good source of fluoride because it easily provides enough fluoride to remove the aluminum to complex, but it is not a source of externally introduced cations, which interfere with the coating process can.

Es versteht sich natürlich, daß, wenn immer Abfallbeseitigung ein Problem ist und die Aluminiumerzeugnisse nach dem Überziehen auch in der Nahrungsmittel- oder Getränkeindustrie Verwendung finden sollen, die Überzugslösungen natürlich von Chrom und anderen giftigen Materialien, wie z.B. Eisencyaniden, frei sein sollten. Von gleicher Bedeutung i3t es, selbst wenn aus anderen Gründen, daß die erfindungs-It will of course be understood that whenever waste disposal is a problem and aluminum products after Coating should also be used in the food or beverage industry, the coating solutions of course should be free of chromium and other toxic materials such as iron cyanides. Equally important Is it possible, even if for other reasons, that the

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gemäßen Lösungen von allem, was Peststoffe bildet, die sich aus der Lösung leicht abscheiden, freigehalten werden sollten.appropriate solutions of everything that forms pesticides easily separate from the solution, should be kept free.

Es wurde gefunden, daß das Einarbeiten von Fluoborsäure in die Überzugslösung Glanz oder Härte von Farbenfilmen verbessern kann, die dann auf erfindungsgeaäß überzogene Aluminiumoberflächen aufgebracht werden,und auch die Aufrecht erhaltung der Stabilität der Überzugslösung, wenn mit hartem Wasser hergestellt, unterstützt. Die Calcium- und Magnesiumionen in hartem V/asser besitzen eine Affinität zu Fluorid; und wenn sie dem Zirkon- und/oder Titanfluoridkomplex das Fluorid entziehen, kann das dabei entstandene dekomplexierte Zirkon und/oder Titan leicht mit dem Phosphat zu einem unerwünschten Niederschlag unlöslichen Zirkon- und/oder Titanphosphats kombinieren. Vermutlich wirkt Fluoborsäure, wenn sie vorhanden ist, als gepufferte Fluoridquelle für die Calcium- und Magnesiumionen in hartem Wasser. Zu viel Fluoborsäure kann jedoch die Korrosionsbeständigkeit des Überzugs vermindern. Allgemein ausgedrückt v/erden daher bevorzugt Lösungen verwendet, die Fluoborsäure in einer Konzentration im Bereich von 8 bis 200 TpM enthalten.The incorporation of fluoboric acid into the coating solution has been found to reduce the gloss or hardness of paint films can improve, which are then applied to erfindungsgeaäß coated aluminum surfaces, and also the upright Preservation of the stability of the coating solution, when made with hard water, aids. The calcium and magnesium ions in hard water have an affinity for fluoride; and if they are the zirconium and / or titanium fluoride complex remove the fluoride, the decomplexed zirconium and / or titanium that is formed can easily be carried along with it combine the phosphate to form an undesirable precipitate of insoluble zirconium and / or titanium phosphate. Presumably, fluoboric acid, when present, acts as a buffered fluoride source for the calcium and magnesium ions in hard water. Too much fluoboric acid can, however reduce the corrosion resistance of the coating. Generally speaking, solutions are therefore preferred which contain fluoboric acid at a concentration in the range of 8 to 200 ppm.

Es wurde auch gefunden, daß bestimmte Polyhydroxyverbindungen in vorteilhafter Weise der Überzugslösung zugesetzt werden können, um Überzüge zu bilden, die für anschließend aufgebrachte Anstrich- oder Druckfarbüberzüge bessere Haftung bieten, nämlich jede organische, in der Überzugslösung lösliche Verbindung, die nach dem Auflösen wenigstens 40 TpM Polyhydroxyverbindungen mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen liefert und natürlich die Fähigkeit der Überzugslösung zur Bildung von Überzügen mit der gewünschten Korrosionsbeständigkeit und Haftung für Farben nichtIt has also been found that certain polyhydroxy compounds are advantageously added to the coating solution can be used to form coatings, the better adhesion for subsequently applied paint or printing ink coatings offer, namely any organic compound soluble in the coating solution, which after dissolving at least 40 ppm polyhydroxy compounds with no more than 6 carbon atoms and of course the ability of Coating solution for forming coatings with the desired corrosion resistance and adhesion for paints does not

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stört. Beispiele für solche Polyhydroxyverbindungen sind Gluconsäure, Salze der Gluconsäure, Sorbit, Mannit, Dextrose, Äthylenglykol und Glycerin.disturbs. Examples of such polyhydroxy compounds are gluconic acid, salts of gluconic acid, sorbitol, mannitol, dextrose, Ethylene glycol and glycerin.

Besonders bevorzugte Polyhydroxyverbindungen sind Gluconsäure und deren Alkalimetall- und Ammoniumsalze, sowie in der Überzugslösung lösliche Verbindungen, die Gluconate und/oder Gluconsäure liefern, z.B. stabile Glueonolactone, wie Glucono-tf-lacton und Glueono-y-lacton.Particularly preferred polyhydroxy compounds are gluconic acid and its alkali metal and ammonium salts, as well as in Compounds soluble in the coating solution, the gluconates and / or provide gluconic acid, e.g. stable glueonolactones, such as glucono-tf-lactone and glueono-y-lactone.

Wenngleich größere Mengen verwendet werden können, wird für die Polyhydroxyverbindung eine Menge nicht > etwa 1 000 TpM empfohlen, so liegt der bevorzugte Bereich zwischen 40 und 400 TpM der Polyhydroxyverbindung.While larger amounts can be used, the polyhydroxy compound does not use an amount > about 1,000 ppm is recommended, the preferred range is between 40 and 400 ppm of the polyhydroxy compound.

Die erfindungsgemäßen Überzugslösungen enthalten gewöhnlich The coating solutions of the present invention usually contain

(a) 10 bis 125 TpM Zirkon (oder eine äquivalente Menge Titan);(a) 10 to 125 ppm zircon (or an equivalent amount of titanium);

(b) 10 bis 1 000 TpM Phosphat und(b) 10 to 1,000 ppm phosphate and

(c) 10 bis 500 TpM verfügbares Fluorid.(c) 10 to 500 ppm available fluoride.

Die für die erfindungsgemäße Verwendung besonders bevorzugten Überzugslösungen sind solche mit einem pH im Bereich von 2,6 bis 3,1 und enthaltenThe coating solutions particularly preferred for the use according to the invention are those with a pH in the range from 2.6 to 3.1 and included

Bestandteil ungefähre Konzentration Component approximate concentration

in TpMin tpm

Zr 45 bis 125Zr 45 to 125

PO4 50 -bis 200PO 4 50 to 200

verfügbares Pluorid 10 bis 200available fluoride 10 to 200

Die bevorzugte Quelle für Zr in der obigen Lösung ist Ammoniumfluozirkonat und die bevorzugte Quelle für Phos-The preferred source of Zr in the above solution is ammonium fluozirconate and the preferred source of phosphorus

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ph.at Orth.oph.03ph.orsa.xire. Flußsäure wird bevorzugt als Quelle für verfügbares Fluorid eingesetzt, und Salpetersäure wird zur Einstellung des pH verwendet. Die Verwendung von 8 bis 200 TpM Pluoborsäure und 40 bis 400 TpM einer Polyhydroxyverbindung, wie vorzugsweise Gluconsäure, ist aus den zuvor genannten Gründen von Vorteil.ph.at Orth.oph.03ph.orsa.xire. Hydrofluoric acid is preferred as Source of available fluoride is used and nitric acid is used to adjust the pH. the Use 8 to 200 ppm of pluoboric acid and 40 to 400 ppm of a polyhydroxy compound, as preferred Gluconic acid is beneficial for the reasons stated above.

Wenngleich derzeit allgemein gesprochen bevorzugt Überzugslösungen auf Zirkonbasis verwendet werden, sind bevorzugte Lösungen auf Titanbasis solche mit folgenden Gehalten:Although presently generally speaking, preference is given to coating solutions zirconium-based solutions are used, preferred titanium-based solutions are those with the following Held:

Bestandteil ungefähre Konzentration Component approximate concentration

in TpMin tpm

Ti 20 bis 65Ti 20 to 65

PO. 50 bis 200 4PO. 50 to 200 4

verfügbares Fluorid 1t) bis 200available fluoride 1t) up to 200

Die bevorzugte Quelle für Titan ist Pluotitansäure. Die weiteren bevorzugten Bestandteile und Mengen sind wie oben für die bevorzugte zirkonhaltige Lösung beschrieben.The preferred source of titanium is pluotitanic acid. the further preferred components and amounts are as described above for the preferred zirconium-containing solution.

Es gibt bestimmte allgemeine Aspekte, die zur Erzielung optimaler Ergebnisse beachtet werden sollten. Wird bei einem verhältnismäßig hohen pH gearbeitet, sollten verhältnismäßig geringe Mengen an Zirkon oder Titan und/oder Phosphat verwendet werden, um eine Ausfällung zu vermeiden. Wird die Überzugslösung und die Aluminiumoberfläche für verhältnismäßig kurze Zeit zusammengebracht, sollten verhältnismäßig hohe Mengen an Zirkon oder Titan und Phosphat verwendet werden. Ähnlich sollten bei verhältnismäßig niedriger Kontakttemperatur zwischen der Überzugslösung und der Aluminiumoberfläche verhältnismäßig hohe Mengen derThere are certain general considerations that should be kept in mind for best results. Is at a relatively high pH worked, should relatively small amounts of zirconium or titanium and / or Phosphate can be used to prevent precipitation. Will the coating solution and the aluminum surface for brought together for a relatively short time, should contain relatively high amounts of zirconium or titanium and phosphate be used. Similarly, at a relatively low contact temperature between the coating solution and relatively high amounts of the aluminum surface

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Bestandteile verwendet werden. Allgemein gilt, daß,je geringer die Menge an in der lösung verwendetem Phosphat ist, um so größer ist die Menge an Zirkon und/oder Titan, die verwendet werden kann.Components are used. The general rule is that, ever the lower the amount of phosphate used in the solution, the greater the amount of zirconium and / or Titanium that can be used.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung v/erden Verfahren zur Herstellung gleichmäßig klarer und färbloser, jedoch festhaftender chemischer Umwandlungsüberzüge angegeben, die eine gute Grundlage für anschließend aufgebrachte Sikkativüberzüge auf Aluminiumoberflächen bilden, wobei die Aluminiumoberfläche mit einer wässrigsauren chemischen Umwandlungsüberzugslösung, wie hier beschrieben, in Berührung gebracht wird.According to a further aspect of the invention, methods for producing uniformly clear and colorless, however, indicated firmly adhering chemical conversion coatings that provide a good base for subsequently applied Form siccative coatings on aluminum surfaces, covering the aluminum surface with an aqueous acidic chemical conversion coating solution, as here is described, brought into contact.

Die mit der Überzugslösung in Berührung zu bringende Aluminiuaiob er fläche sollte natürlich sauber sein. Jedes der derzeit verfügbaren Reinigungsmittel, wie z.B. alkalische oder saure Reinigungsmittel, kann* zum Reinigen der Aluminiunoberflache nach herkömmlichen Techniken verwendet werden. Wie bereits angegeben, wird das Verfahren derzeit bevorzugt für Aluminiumdosenmaterial mit hell glänzender Oberfläche angewandt.The aluminum surface to be brought into contact with the coating solution should of course be clean. Each The cleaning agents currently available, such as alkaline or acidic cleaning agents, can * be used for cleaning the aluminum surface using conventional techniques be used. As previously indicated, the method is currently preferred for aluminum can material bright shiny surface applied.

Die Aluminiumoberfläche kann mit der Überzugslösung nach jedem geeigneten Verfahren in Berührung gebracht werden, z.B. durch Sprühen oder Eintauchen oder durch Walz- oder Fließüberziehen oder durch Benebeln. Für viele Zwecke kann die Überzugslösung äußerst wirtschaftlich durch Aufsprühen aufgebracht werden. Das Überziehen kann entweder auf einzelnen Gegenständen, wie z.B. Dosen oder Büchsen, oder auf noch nicht fertig bearbeiteten Werkstücken z.B. Aluminiumstrelfen oder -blechen, die dann zu Fertigerzeugnissen verarbeitet werden, durchgeführt v/erden.The aluminum surface can be contacted with the coating solution by any suitable method e.g. by spraying or dipping or by roller or flow coating or by misting. For For many purposes, the coating solution can be applied extremely economically by spraying. The covering can either be applied to individual objects, such as cans or cans, or to objects that have not yet been finished Workpieces, e.g. aluminum strips or sheets, which then processed into finished products.

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Die Temperatur, bei der das Verfahren durchgeführt wird, muß natürlich so sein, daß die reaktiven Bestandteile der Lösung mit der Aluininiumoberfläche eine Bindung eingehen, ist aber sonst nicht sehr kritisch - es kann z.B. bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Die Überzugslösung wird mit der Aluminiumoberflache jedoch bevorzugt bei einer Temperatur von wenigstens etwa 270C in Berührung gebracht, andererseits wird aber bevorzugt eine zu hohe Temperatur vermieden, da dann ein stunpfes, reifartiges Aussehen erhalten v/erden kann. Dies erfolgt bei Temperaturen, die von zahlreichen Parametern des Überziehens abhängen, einschließlich z.B. von der Kontaktzeit und der Reaktivität der Lösung, die wiederum vom pH und der Konzentration der Bestandteile in der Lösung abhängt. Eine obere Temperaturgrenze von etwa 66 C wird empfohlen; vorzugsweise wird die Lösung mit der Aluminiuinob er fläche bei einer Temperatur im Bereich von etwa 27 bis 33°C in Berührung gebracht.The temperature at which the process is carried out must of course be such that the reactive components of the solution form a bond with the aluminum surface, but is otherwise not very critical - it can be carried out, for example, at room temperature. The coating solution is brought into contact with the aluminum surface but preferably at a temperature of at least about 27 0 C, on the other hand preferably is avoided a high temperature, since then obtain a stunpfes, ripe-like appearance can ground v /. This occurs at temperatures which depend on numerous parameters of the coating, including, for example, the contact time and the reactivity of the solution, which in turn depends on the pH and the concentration of the components in the solution. An upper temperature limit of around 66 C is recommended; preferably the solution is brought into contact with the aluminum surface at a temperature in the range from about 27 to 33 ° C.

Zufriedenstellende Überzüge können gebildet v/erden, indem die Überzugslösung mit der Aluminiumoberfläche für wenigstens 5 see und vorzugsweise für wenigstens 15 see in Berührung gebracht wird. Je tiefer die Temperatur der Überzugslösung ist, um so länger sollte die Kontaktzeit sein, während je höher die Temperatur der Lösung ist, um so kürzer die erforderliche Kontaktzeit ist. Im allgemeinen ist es unnötig, die Oberfläche mit der Überzugslösimg für mehr als 1 min in Kontakt zu bringen.Satisfactory coatings can be formed by applying the coating solution to the aluminum surface for at least 5 seconds and preferably for at least 15 seconds is brought into contact. The lower the temperature of the coating solution, the longer the contact time should be while the higher the temperature of the solution, the shorter the contact time required. in the in general, it is unnecessary to bring the surface into contact with the coating solution for more than 1 minute.

Die wässrig-saure Überzugslösung vermag einen sehr dünnen und sehr leichten Überzug zu bilden. Das Überzugsgewicht variiert in Abhängigkeit von der Konzentration der verschiedenen Bestandteile in der Überzugslösung, der Temperatur und der Anwendungszeit. Für die hier erwähnten Zwecke sollte der Überzug bevorzugt ein Gewicht von etwaThe aqueous-acidic coating solution is able to form a very thin and very light coating. The coating weight varies depending on the concentration of the various ingredients in the coating solution, the temperature and the application time. For those mentioned here For purposes, the coating should preferably weigh about

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2 bis etwa 20 mg/929 cm (sqft), bevorzugt etwa 5 bis etwa 10 mg/929 cm haben. Überzüge mit solchem Gewicht können durch Arbeiten innerhalb der oben beschriebenen Bedingungen gebildet werden. Höhere Überzugsgewichte können in der Aluminiumdosen überziehenden Industrie Probleme schaffen, da die Anlagen, die Anstrich- oder Druckfarben auf überzogene Aluminiumdosen aufbringen, enge Toleranzen für das Einpassen der Dosen mit sehr dünnen Überzügen haben, und Dosen mit verhältnismäßig dicken Überzügen können die Anlage blockieren.2 to about 20 mg / 929 cm (sqft), preferably about 5 to about 10 mg / 929 cm. Coatings of such weight can be formed by operating within the conditions described above. Higher coating weights can create problems in the aluminum can coating industry because the equipment that applies paints or printing inks to coated aluminum cans have tight tolerances for fitting the cans with very thin coatings, and cans with relatively thick coatings can jam the equipment.

Erfindungsgemäß ist es möglich, sehr gleichmäßige Überzüge zu bilden, was es erlaubt, die aufzubringenden Farben gleichmäßig und mit der gewünschten Deckung auf der überzogenen Aluminiumoberfläche aufzubringen. In der Aluminiumdosenindustrie v/erden Überzüge von Anstrich- und Druckfarben auf überzogene Aluminiumdosen mit Hilfe einer automatischen Y/al ζ enbe Schichtungsmas,chine aufgebracht, in der Anstrich- und Druckfarben auf eine \7alze aufgebracht und dann auf die Oberfläche der überzogenen Dose aufgebracht werden, wenn die Walze über die Oberfläche der überzogenen Dose rollt. Hat die Dose keinen gleichförmigen Überzug, kann das nachfolgend aufgebrachte farbige Mittel die gewünschten Flächen oder Bereiche der Dose nicht bedecken.According to the invention it is possible to form very uniform coatings, which allows the colors to be applied to apply evenly and with the desired coverage on the coated aluminum surface. In the Aluminum can industry ground coatings of paints and printing inks on coated aluminum cans with the aid an automatic Y / al ζ enbe layering machine, chine applied, in the paints and printing inks applied to a salt and then to the surface of the coated Can be applied when the roller rolls over the surface of the coated can. The can doesn't have one uniform coating, the subsequently applied colored agent can cover the desired areas or areas do not cover the can.

Nach Aufbringung der Überzugslösung auf die Aluminiumoberfläche sollte mit V/asser gespült v/erden, einschließlich einer abschließenden Spülung mit entionisiertem V/asser. Spülen mit V/asser, das eine kleine Menge gelöster Feststoffe enthält, kann zu einem Überzug führen, der nur geringe Farbhaftung zeigt. Es ist nicht nötig, die erfindungsgemäß gesicherte überzogene Aluminiumoberfläche mit irgendeiner Art einer wässrigen Chromlösung zu spülen, wie z.B. mit der Lösung sechswertigen Chroms,After applying the coating solution to the aluminum surface, it should be rinsed with water, including ground a final rinse with deionized water. Rinse with v / ater that has a small amount of dissolved Contains solids can lead to a coating with poor paint adhesion. It is not necessary, the coated aluminum surface secured according to the invention with some kind of an aqueous chromium solution to rinse, e.g. with the solution of hexavalent chromium,

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v/ie sie in herkömmlicher Weise bei vielen anderen chemischen Umwandlungsüberzugsverfahren angewandt wird.v / how it is conventionally used in many other chemical conversion coating processes.

Nachdem die überzogene Oberfläche mit V/asser gespült oder anderweitig, wie oben beschrieben, behandelt worden ist, sollte der Überzug getrocknet v/erden. Dies kann nach irgendeiner praktischen Trocknungsmethode, z.B. durch Ofentrocknung oder durch Zwangsumlauf von Heißluft, erfolgen.After the coated surface has been rinsed with water or otherwise treated as described above, the coating should dry out. This can be done by any convenient drying method, such as oven drying or by forced circulation of hot air.

Nachdem der chemische Umwandlungsüberzug aufgebracht und üblicherweise nachdem er überzogen, mit Wasser gespült und getrocknet worden ist, kann die überzogene Oberfläche Behandlungen für sanitäre oder dekorative überzüge unterworfen v/erden, eingeschlossen z.B. die Aufbringung von Sikkativüberzügen. Gelegentlich wird der sanitäre Überzug nach der Wasserspülung aufgebracht, und dann werden der chemische Umwandlungsüberzug und der sanitäre Überzug gleichzeitig getrocknet.■After the chemical conversion coating is applied and usually after being coated, rinsed with water and dried, the coated surface can be subjected to sanitary or decorative coating treatments v / grounding, including e.g. the application of siccative coatings. Occasionally the sanitary cover applied after the water rinse, and then the chemical conversion coating and the sanitary coating are applied dried at the same time. ■

V/erden Aluminiumbüchsen mit Bier gefüllt, sollten die Büchsen zuerst mit der Überzugslösung gemäß der Erfindung behandelt werden, und dann sollten sanitäre und/oder dekorative Überzüge aufgebracht werden. Darauf werden die Büchsen mit Bier gefüllt und verschlossen, worauf die mit Bier gefüllten Büchsen der Pasteurisierung unterworfen v/erden.Before aluminum cans are filled with beer, the cans should first be filled with the coating solution according to the invention treated, and then sanitary and / or decorative coatings should be applied. Be on it the cans filled with beer and sealed, whereupon the cans filled with beer are subjected to pasteurization v / earth.

Die erfindungsgemäße Überzugslösung kann äußerst bequem dadurch hergestellt v/erden, daß ein wässriges Konzentrat der Bestandteile mit einer geeigneten Wassermenge verdünnt wird.The coating solution according to the invention can be prepared extremely conveniently by using an aqueous concentrate the ingredients is diluted with a suitable amount of water.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird daher ein Konzentrat zur Verfugung gestellt, so daß, wennAccording to a further embodiment of the invention, a concentrate is therefore made available so that if

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eine Überzugslösung etv/a 0,5 "bis etwa 10 Gewichtsprozent Konzentrat enthält, die Mengen der in der Überzugslösung vorhandenen Bestandteile folgende sind:a coating solution from about 0.5 "to about 10 percent by weight Concentrate, the amounts of the ingredients present in the coating solution are as follows:

(a) wenigstens etv/a 10 TpM Zirkon oder Titan;(a) at least about 10 ppm zirconium or titanium;

(b) wenigstens etwa 10 TpM Phosphat und(b) at least about 10 ppm phosphate and

(c) Fluorid in einer Menge, die zumindest für die Kombination mit praktisch dem gesamten Zr oder Ti zu einem Komplex ausreicht, und der pH der Überzugslösung liegt innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 4,0.(c) fluoride in an amount at least sufficient to be combined with substantially all of the Zr or Ti into a complex, and the pH of the coating solution is within the range of 1.5 to 4.0.

Die bevorzugten Konzentrate sind so, daß, wenn die Überzugslösung etwa 0,5 bis etwa 10 Gewichtsprozent des Konzentrats enthält, die Überzugslösung (a) etv/a 45 bie etwa 125 TpM Zirkon, zugesetzt als Fluozirkonat, wie Natriumoder Kaliumfluozirkonat, am besten Ammoniumfluozirkonat, (b) etwa 50 bis etv/a 200 TpM Phosphat, zugesetzt als H5PO4, (c) etwa 8 bis etv/a 200 TpM HBP4, (d) etwa 10 bis etwa 50 TpM HP und (e) Salpetersäure in einer solchen Menge, daß der pH der Überzugslösung zwischen 2,6 und 3,1 liegt, enthält.The preferred concentrates are such that when the coating solution contains from about 0.5 to about 10 percent by weight of the concentrate, the coating solution (a) about 45 to about 125 ppm zircon, added as a fluozirconate such as sodium or potassium fluozirconate, preferably ammonium fluozirconate, (b) about 50 to about 200 ppm phosphate, added as H 5 PO 4 , (c) about 8 to about 200 ppm HBP 4 , (d) about 10 to about 50 ppm HP and (e) nitric acid in in an amount such that the pH of the coating solution is between 2.6 and 3.1.

Eine Polyhydroxyverbxndung, bevorzugt Gluconsäure, kann auch in diesen Konzentraten enthalten sein, und zwar in einer solchen Menge, daß die Überzugslösung 40 bis 400 TpM von ihr enthält.A polyhydroxy compound, preferably gluconic acid, can also be contained in these concentrates in such an amount that the coating solution contains 40 to 400 ppm of it.

Beim kontinuierlichen Überziehen ist es natürlich wichtig, die Lösung in geeigneter Weise ergänzt zu halten, um die Leistungsfähigkeit des Überzugsverfahrens aufrechtzuerhalten. Es wurde gefunden, daß eine Reihe der Bestandteile während der Bildung des Überzugs abnehmen. Zirkon und/oder Phosphor gelangt in den Überzug, verfügbares Pluorid v/ird durch Komplexbildung mit gelöstem Aluminium und Wasserstoff wird mit Oxydation der AluminiumoberflächeWith continuous coating it is of course important to keep the solution appropriately supplemented, to maintain the efficiency of the coating process. It has been found that a number of the ingredients decrease during the formation of the coating. Zircon and / or phosphorus get into the coating, available Fluoride is formed by complexing with dissolved aluminum and hydrogen is formed with oxidation of the aluminum surface

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verbraucht. Die Bestandteile nehmen auch durch das Ausschleppen der Lösung an der Aluminiumoberflache ab. Der Umfang bzw. die Geschwindigkeit der Abnahme der Bestandteile durch Ausschleppen hängt weiter von der Form der zu überziehenden Oberfläche und der Art und V/eise ab, in der die Überzugslösung mit der Aluminiumoberfläche in Berührung gebracht ist, so treten z.B. größere Verluste durch Ausschleppen beim Besprühen von Dosen ein als beim Besprühen von Streifen oder Blechen.consumed. The constituents also decrease as the solution is dragged out on the aluminum surface. Of the The extent or the speed of the decrease of the constituents by dragging further depends on the shape of the surface to be coated and the manner in which the coating solution with the aluminum surface is brought into contact, for example greater losses occur due to dragging out when spraying cans than when spraying strips or sheets.

Eine Ergänzung der Überzugslösung kann entweder durch Einzelfeststellung der Menge eines jeden Bestandteils in der Überzugslösung und dessen Ersatz entsprechend seiner Abnahme oder durch Zugabe eines wässrigen Konzentrats der Bestandteile in etwa den genauen Anteilen zu der Lösung erfolgen, um die Bestandteile in wirksamen Betriebsmengen zu erhalten.The coating solution can be supplemented either by determining the amount of each component individually in the coating solution and its replacement according to its decrease or by adding an aqueous concentrate the ingredients in approximately the exact proportions to the solution are made in order to make the ingredients effective To obtain operating quantities.

Wo Aluminium in der Überzugslösung leicht zunimmt, wird empfohlen, daß das Konzentrat zum Ergänzen oder Nachfüllen einen verhältnismäßig hohen Anteil an verfügbarem Pluorid zum Komplexieren des gelösten Aluminiums enthält. Bevorzugte Quellen für verfügbares Pluorid sind HF oder Ammoniumbifluorid oder deren Gemisch.Where aluminum in the coating solution increases slightly, will recommended that the concentrate for supplementing or topping up a relatively high proportion of available Fluoride to complex the dissolved aluminum contains. Preferred sources of available fluoride are HF or ammonium bifluoride or a mixture thereof.

Die nachfolgende Rezeptur stellt ein empfohlenes wässriges Konzentrat zum Ergänzen der Überzugslösung dar:The following recipe is a recommended aqueous concentrate to supplement the coating solution:

(A) etwa 5 bis etwa 10 g/l Zr oder etwa 2,5 bis etwa(A) about 5 to about 10 g / l Zr or about 2.5 to about

5 g/l Ti;5 g / l Ti;

(B) etwa 5 bis etwa 10 g/l PO.; und(B) about 5 to about 10 g / L PO .; and

(C) ein Material, das eine Quelle für etwa 5 bis etwa 20 g/l verfügbares Fluorid darstellt, bevorzugt HP und/oder Ammoniumbifluorid.(C) a material that is a source of about 5 to about Represents 20 g / l available fluoride, preferably HP and / or ammonium bifluoride.

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- ae -- ae -

Bei der Verwendung einer Polyhydroxyverbindung sollte diese in dem Nachfüllkonzentrat in einer Menge von etwa 5 bis etwa 20 g/l vorliegen.When using a polyhydroxy compound this should be in the refill concentrate in an amount of about 5 to about 20 g / l are present.

Wird Fluoborsäure verwendet, sollte sie in diesem Konzentrat in einer Menge von etwa 1 bis etwa 5 g/l enthalten sein.If fluoboric acid is used, it should be included in this concentrate be contained in an amount of about 1 to about 5 g / l.

BeispieleExamples

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die praktische Durchführung der Erfindung. Vergleichsbeispiele sind ebenfalls angegeben.The following examples illustrate the practice of the invention. Comparative examples are also specified.

Sofern nicht anders angegeben, waren die mit den in den Beispielen angegebenen Lösungen behandelten Aluminiuiaoberflächen gezogene und gestreckte Aluminiumdosen, die zunächst, wenn nötig, in einem wässrig-sauren, Schwefelsäure und Detergentien enthaltenden Reiniger entfettet wurden. Wenn nicht anders angegeben, wurden die Überzugslösungen durch etwa 25 see langes Sprühen bei einer Temperatur von etwa 450C (1100F) aufgebracht. Nach Behandeln mit den in den Beispielen angegebenen lösungen wurden die Aluminiumoberflachen in entionisiertem V/asser gespült und in einem Ofen 2 min bei etwa 204°C (4000P) getrocknet.Unless otherwise stated, the aluminum surfaces treated with the solutions given in the examples were drawn and stretched aluminum cans which, if necessary, were first degreased in an aqueous-acidic cleaner containing sulfuric acid and detergents. Unless otherwise stated, the coating solutions were applied by spraying for about 25 seconds at a temperature of about 45 ° C (110 ° F). After treatment with the above solutions in the examples, the aluminum surfaces were rinsed in deionized v / ater and dried in an oven for 2 minutes at about 204 ° C (400 0 P).

Dann wurden die Aluminiumoberflächen auf ihre Korrosionsbeständigkeit geprüft, indem sie einem Pasteurisiertest unterworfen wurden. Bei diesemTest wurde die Aluminiumoberfläche in V/asser mit der angegebenen Temperatur für eine angegebene Zeitspanne eingetaucht. Eine lediglich gereinigte Aluminiumoberfläche wird, den Pasteurisiertest unterworfen, nach einigen wenigen Minuten schwarz. AusThen the aluminum surfaces were checked for corrosion resistance tested by subjecting them to a pasteurization test. In this test, the aluminum surface became immersed in water at the specified temperature for a specified period of time. One only The cleaned aluminum surface turns black after a few minutes when subjected to the pasteurization test. the end

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den folgenden Beispielen ist zu ersehen, daß die vorangegangene Behandlung der Aluminiumoberflächen mit erfindungsgenäßen Überzugslösungen zu überzogenen Oberflächen führte, die nicht schwarz wurden oder sich anderweitig verfärbten oder die einem Schwarzwerden oder einer anderweitigen Verfärbung widerstanden. Die Testergebnisse wurden wie folgt bewertet: 5: vollkommen, keine Schwärzung; 3+: annehmbar und 0: völliges Versagen, 3tarke Schwärzung.The following examples show that the previous treatment of the aluminum surfaces with according to the invention Coating solutions resulted in coated surfaces that did not turn black or otherwise discolor or which have resisted blackening or other discoloration. The test results were like evaluated as follows: 5: perfect, no blackening; 3+: acceptable and 0: complete failure, 3 strong blackening.

Mit in den Beispielen beschriebenen Lösungen behandelte Aluminiumoberflächen wurden auch auf ihre Farbhaftung hin getestet. Nach dem Trocknen der behandelten Oberfläche, wie oben beschrieben, wurde ein Teil der Oberfläche mit einem weißen Grundüberzug (Nr. 12V/100A weiße Polyesterfarbe der H.C.I.) und der andere Teil der Oberfläche mit einem Vinyl-Innenlack (modifizierter Vinylepoxylack C-5054 von Mobil) angestrichen. Nach dem Trocknen bzw. Härten der Farbe wurde die angestrichene Oberfläche entweder in eine siedende wässrige lösung eines Detergens oder Kochsalzlösung eingetaucht. Nach Entnahme der angestrichenen Oberfläche aus der Lösung wurde sie mit V/asser gespült und überschüssiges V/asser abgewischt. Die angestrichene Oberfläche wurde dann kreuzschraffiert, wozu ein scharfer Metallgegenstand verwendet wurde, um Aluminium linienförmig freizulegen, das durch die Farbe oder den Lack schaute, und dann auf Farbhaftung getestet. Bei diesem Test wurde ein Cellophanband fest über die kreuzschraffierte Fläche gelegt und dann mit einer raschen Ziehbewegung gegen sich selbst abgezogen, so daß es von der kreuzschraffierten Fläche v/eggezogen wurde. Die Testergebnisse wurden wie folgt bewertet: 10: vollkommen, wenn das Band überhaupt keine Farbe von der Oberfläche abnahm, 8: annehmbar und 0: völliges Versagen.Aluminum surfaces treated with the solutions described in the examples were also tested for their paint adhesion tested. After drying the treated surface as described above, part of the surface was covered with a white base coat (No. 12V / 100A white polyester paint from H.C.I.) and the other part of the surface with a vinyl interior lacquer (modified vinyl epoxy lacquer C-5054 by Mobil). After the paint had dried or hardened, the painted surface was either converted into a immersed in boiling aqueous solution of detergent or saline solution. After removing the painted surface it was rinsed from the solution with water and excess water was wiped off. The painted surface was then cross-hatched using a sharp metal object was used to linearly expose aluminum that peeked through the paint or varnish, and then tested for paint adhesion. In this test, a cellophane tape was stuck over the cross-hatched area placed and then peeled off with a quick drag against itself so that it is cross-hatched from the Area v / eg pulled. The test results were rated as follows: 10: perfect if the tape is none at all Color decreased from the surface, 8: acceptable and 0: complete failure.

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Die verschiedenen Zusammensetzungen der ersten 6 Beispiele und die ersten 7 Vergleichsbeispiele sind in Tabelle I aufgeführt und umfassen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung und Vergleichs-Zusanunensetzungen. Tabelle II gibt die Ergebnisse der Pasteurisier- und Farbhafttests an. Die Lösungen der Tabelle I wurden durch Zugabe von konzentrierter Salpetersäure oder Ammoniumhydroxid auf einen pH von 2,7 eingestellt. Die Oberflächen wurden entweder siedendem Leitungswasser 15 min oder (710C, 1600F) heißem Leitungswasser 45 min ausgesetzt, wie in Tabelle II angegeben.The various compositions of the first 6 examples and the first 7 comparative examples are listed in Table I and comprise compositions according to the invention and comparative compositions. Table II gives the results of the pasteurization and paint adhesion tests. The solutions in Table I were adjusted to a pH of 2.7 by adding concentrated nitric acid or ammonium hydroxide. The surfaces were exposed to either boiling tap water for 15 minutes or (71 ° C, 160 ° F) hot tap water for 45 minutes, as indicated in Table II.

In manchen Fällen wurde mehr als eine Probe der Aluminiumoberfläche in gleicher V/eise behandelt. In diesen Fällen sind mehrere Bewertungen in den folgenden Tabellen aufgeführt.In some cases there was more than one sample of the aluminum surface treated in the same way. In these cases, several ratings are given in the tables below listed.

Tabelle ITable I. 6 M46 M 4 und ihreand your Mengenamounts in g/lin g / l H5PO4 H 5 PO 4 LösungsbestandteileSolution components H2SiF6 H 2 SiF 6 H2TiF6 H 2 TiF 6 HFHF 0,2940.294 Bei
spiel
at
game
-- 0,1640.164 0,0500.050 0,2940.294
11 0,2400.240 0,2640.264 - 0,1640.164 0,0500.050 0,2940.294 22 - 0,2640.264 - 0,1640.164 0,0500.050 0,2940.294 33 - 0,2640.264 - 0,1640.164 0,0500.050 0,2940.294 44th 0,2400.240 0,2640.264 -- -- -- 0,2940.294 55 0,2400.240 00 -- 0,1640.164 - 00 66th 0,2400.240 -- 00 00 00 - C-1 +C-1 + 00 0,2640.264 -- -- 0,0500.050 - C-2C-2 0,2400.240 0,2640.264 -- -- 0,0500.050 0,2940.294 C-3C-3 0,2400.240 - -- -- 0,0500.050 - C-4C-4 - - 0,4420.442 0,0500.050 0,2940.294 C-5C-5 0,2400.240 -- 0,4420.442 -- 0,0500.050 ■-■ - C-6C-6 -- - 0,1640.164 0,0500.050 C-7C-7 0,2400.240

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11 3+3+ 22 33 33 CVJCVJ 44th 33 55 4+4+ 66th 4+4+ C-1 +C-1 + OO C-2C-2 OO C-3C-3 OO C-4C-4 OO C-5C-5 OO C-6C-6 OO C-7C-7 OO

- 25 -- 25 -

Tabelle IITable II Pasteurisations-Test Farbhaftungs-Test+4·Pasteurization test Paint adhesion test + 4

Bei- (2120P)IOO0C 71°C(16O°F) weißer Grund- Yinyl-Innen-15 min 45 min überzug lack At- (212 0 P) 100 0 C 71 ° C (160 ° F) white base Yinyl interior 15 min 45 min coating varnish

4- 10,9+,9+,9 10,10,10,104- 10.9 +, 9 +, 9 10,10,10,10,10

3 10,9+,9+,9 10,10,10,103 10.9 +, 9 +, 9 10,10,10,10

3- 9,9,9,8 10,10,10,103- 9,9,9,8 10,10,10,10

5+ 9+,8+,8,8 10,10,10,105+ 9 +, 8 +, 8.8 10,10,10,10

4+ 10,10,9+,9 10,10,10,104+ 10,10,9 +, 9 10,10,10,10,10

4+ 10,10,10,10 10,10,10,104+ 10,10,10,10 10,10,10,10

0 0,0,0,0 10,10,9+,80 0,0,0,0 10,10,9 +, 8

0 9,8+,8,6 10,10,10,100 9.8 +, 8.6 10, 10, 10, 10

0 6,<5,<5,O 10,10,10,100 6, <5, <5, O 10,10,10,10

0 0,0,0,0 10,10,10,9+0 0,0,0,0 10,10,10,9+

0 0,0,0,0 10,9+,9+,9+0 0,0,0,0 10,9 +, 9 +, 9 +

0 0,0,0,0 10,10,100 0,0,0,0 10,10,10

0 7,6,<5,<5 10,10,10,9+0 7.6, <5, <5 10,10,10,9+

+ nur gereinigt, nicht behandelt. ++ 0,7 % Orvus-K-Reinigungsmittel, 1000C, 15 min+ only cleaned, not treated. ++ 0.7% Orvus-K-detergent, 100 0 C, 15 min

Die in der folgenden Tabelle III aufgeführten Beispiele veranschaulichen den Einfluß einer Änderung der Phosphatkonzentration in Pluozirkonatlösungen. Die Lösungen dieser Beispiele hatten einen pH von 2,5, ausgenommen Beispiel C-9, bei dem der pH 3,25 war. Beim Pasteurisiertest wurde ein Aluminiumdosendeckel ohne Anstrich in Leitungswasser 45 min bei 71°C (1600F) eingetaucht. Parbhaftung sowohl gegenüber weißem Grundüberzug als auch Vinylinnenlack wurde durch 15-minütiges Eintauchen angestrichener Dosen in ein siedendes, 1 Soiges Detergens (Joy solution) und anschließendes Standard-Kreuzschraffieren und Behandeln mit dem Band getestet.The examples listed in Table III below illustrate the influence of a change in the phosphate concentration in pluozirconate solutions. The solutions of these examples had a pH of 2.5, except for Example C-9 which had a pH of 3.25. When Pasteurisiertest an aluminum can lid without painting in tap water 45 min was immersed at 71 ° C (160 0 F). Part adhesion to both the white base coat and the vinyl interior paint was tested by dipping painted cans in a boiling 1-soak detergent (Joy solution) for 15 minutes, followed by standard cross-hatching and treatment with the tape.

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Bei
spiel,
at
game,
H5PO4 H 5 PO 4 (NH4 (NH 4 )2ZrP6 ) 2 ZrP 6 Tabelle IIITable III 3teurisations~Te3teurization ~ Te deren Mengen in g/ltheir quantities in g / l 10,10,10.10, 1010 1010
C-8C-8 00 00 ,24, 24 Lbsungsbestandteile undSolution components and 00 10,10,10.10, 10,10, 1010 77th 0,050.05 00 ,24, 24 HP PasHP Pas 33 10,10,10.10, 10,10, 1010 88th 0,100.10 00 ,24, 24 0,050.05 4-4- 10,10,10.10, 10,10, 1010 99 0,490.49 00 ,24, 24 0,050.05 4-4- 10,10,10.10, 10,10, 1010 0,980.98 00 ,24, 24 0,050.05 3+3+ 10,710.7 C-9C-9 0,980.98 00 0,050.05 00 O
co
O
co
0,050.05
coco 0,050.05 ■>«.■> «. . Parbhafttest
v/eißer Grundüberzug Vinyl-Innenlack
. Parbhaft test
v / white base coat vinyl interior paint
100100 8,7,0,08,7,0,0 9+,9+,9,99 +, 9 +, 9.9 9+,8+,8,59 +, 8 +, 8.5 9+,9+,9,99 +, 9 +, 9.9 9+,9+,9+,9+9 +, 9 +, 9 +, 9 + 0,00.0

cn κ> cocn κ> co

Beispiel 11Example 11

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung einer Auffüllösung und einer Ergänzungslösung in einem kontinuierlichen Verfahren zum Überziehen von Dosen, bei dem 400 Dosen übersogen wurden. Das Auffüllkonzentrat enthielt 4,8 g/l Ammoniumfluozirkonat, 3 g/l Phosphorsäure, 0,44 g/l Flußsäure, 2,64 g/l Fluoborsäure, 11,4 g/l Salpetersäure und 1,92 g/l Natriumgluconat. Dieses Auffüllkonzentrat wurde dann zu 2,5 % in wässriger Lösung verdünnt. Der pH der Lösung betrug 2,70. Die Ergänzungslösung wurde aus 24 g/l Ammoniumfluozirkonat, 9,4 g/l Phosphorsäure, 11,7 g/l Flußsäure, 0,68 g/l Fluoborsäure, 21,4 g/l Salpetersäure und 0,4 g/l Natriumgluconat hergestellt.This example illustrates the use of a make-up solution and a make-up solution in a continuous process for coating cans in which 400 cans were drawn over. The make-up concentrate contained 4.8 g / l ammonium fluozirconate, 3 g / l phosphoric acid, 0.44 g / l hydrofluoric acid, 2.64 g / l fluoboric acid, 11.4 g / l nitric acid and 1.92 g / l sodium gluconate. This make-up concentrate was then diluted 2.5% in aqueous solution. The pH of the solution was 2.70. The make-up solution was made from 24 g / l ammonium fluozirconate, 9.4 g / l phosphoric acid, 11.7 g / l hydrofluoric acid, 0.68 g / l fluoboric acid, 21.4 g / l nitric acid and 0.4 g / l sodium gluconate .

Bei der Behandlung der Alurainiumdosen wurde Ergänzungslösung nach Bedarf zugesetzt, um das Bad bei einem pH von 2,70 + 0,02 zu halten. (Der pH-Wert wurde nach Überziehen von jeweils 10 Dosen gemessen. Spätere Berechnungen zeigten, daß durchschnittlich etwa 0,3 ml Ergänzungslösung pro Dose gebraucht wurden.) Ein Pasteurisiertest wurde 15 min in siedendes Leitungswasser eingetaucht. Die Farbhaftung wurde durch 15-minütiges Eintauchen in siedendes Wasser mit 0,7 % Detergens (Orvus K), anschließendes Kreuzschraffieren und Behandeln mit Band getestet. Die Testergebnisse zeigt die folgende Tabelle IV.When treating the alurainium cans, make-up solution was added as needed to keep the bath at a pH of 2.70 + 0.02. (The pH was measured after 10 cans were coated. Later calculations showed that an average of about 0.3 ml of supplementary solution was needed per can.) A pasteurization test was immersed in boiling tap water for 15 minutes. The paint adhesion was tested by immersion in boiling water with 0.7 % detergent (Orvus K) for 15 minutes, then cross-hatching and treating with tape. The test results are shown in Table IV below.

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-n--n- -- 27152922715292 Vinyl-Innen-Vinyl interior TabelleTabel IVIV FarbhafttestPaint adhesion test lackpaint weißer Grund-white ground 10,1010.10 überzufjtransfer 10,1010.10 Zahl der behanNumber of behan Pasteurisa-Pasteurisa 10,1010.10 10,1010.10 delten DosenDelten cans tions-Testtion test 10,1010.10 10,1010.10 11 33 10,1010.10 10,1010.10 5050 4+4+ 10,8+10.8+ 10,1010.10 5151 4+4+ 8+,78 +, 7 10,1010.10 100100 4+4+ 9+,89 +, 8 10,1010.10 101101 33 9+,99 +, 9 10,1010.10 150150 4+4+ 10,8+10.8+ 10,1010.10 151151 4+4+ 10,8+10.8+ 10,1010.10 200200 4+4+ 10,910.9 10,1010.10 201201 4+4+ 9+, 9+9+, 9+ 10,1010.10 250250 4+4+ 9,99.9 10,1010.10 251251 4+4+ 10,1010.10 10,1010.10 300300 4+4+ 10,9+10.9+ 10,1010.10 301301 44th 10,1010.10 350350 4+4+ 10,1010.10 351351 4+4+ 400400 44th

Tabelle IV zeigt die Ergebnisse der Tests sum Pasteurisieren und zur Farbhaftung. Beim Überziehen v/urden die Dosen 3, 80, 160, 240, 320 und 399 etwa 5.min einer Temperatur von etwa 5380C (1 0000F) unterworfen. Die ganze Oberfläche dieser Dosen wurde gleichmäßig braun. Bemerkt sei, daß die lösung beim Überziehen der ersten 100 Dosen klar war. Dann wurde die Überzugslösung schwach trüb und war es auch noch, als die 400ste Dose behandelt wurde. Wurde das Bad nach Abschluß des Testansatzes zentrifugiert, wurde kein Schlamm oder Niederschlag isoliert.Table IV shows the results of the pasteurization and paint adhesion tests. When coating v / ere the doses 3, 80, 160, 240, 320 and 399 about 5.Min subjected to a temperature of about 538 0 C (1000 0 F). The whole surface of these cans turned evenly brown. It should be noted that when the first 100 cans were coated, the solution was clear. Then the coating solution became slightly cloudy and was still when the 400th can was treated. If the bath was centrifuged after the end of the test, no sludge or precipitate was isolated.

Über den ganzen Ansatz hinweg wurden die Konzentrationen an Zirkon, verfügbarem Fluorid und Phosphat bestimmt. Die Zirlconkonzentration stieg von einem Anfangswert von 46 TpM auf 111 TpM während der Durchführung. Die Phosphatkonzentration stieg von 70 TpM auf 110 TpM im Betrieb. Die Konzentration an verfügbarem Fluorid stieg von 85 TpM auf etwa 95 TpM und fiel eventuell auf 87 TpM.The concentrations of zirconium, available fluoride and phosphate were determined over the entire run. the Zirlcon concentration increased from an initial value of 46 ppm at 111 tpm while performing. The phosphate concentration rose from 70 tpm to 110 tpm in operation. The available fluoride concentration increased from 85 ppm about 95 ppm and eventually dropped to 87 ppm.

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Die Beispiele 12 bis 26, wie in den folgenden Tabellen V und VI aufgeführt, veranschaulichen die verbesserte Druckfarbenhaftung, die durch die Verwendung von Polyhydroxyverbindungen in der erfindungsgemäßen Überzugslösung erzielt wird. Im einzelnen zeigt Tabelle V die Verwendung verschiedener Konzentrationen an Natriumgluconat in einer Überzugslösung, die Ammoniumfluozirkonat und/oder Pluotitansäure, Phosphorsäure und Flußsäure enthält. Tabelle VI veranschaulicht die Ergebnisse, die durch die Verwendung von anderen Polyhydroxyverbindungen als Natriumgluconat erhalten wurden. In diesen Beispielen wurden die Überzugslösungen durch 15 sec langes Aufsprühen bei einer Temperatur von 32°C (900P) aufgebracht, und die so überzogenen Aluminiumdosen wurden dann mit einer weißen Polyestergrundfarbe (der Acme Printing Ink Co., im Handel als M61513, Schlitz white) überzogen. Vor dem Härten wurde auf den nassen Farbüberzug ein Alkydamin-Decklack aufgebracht. Die Härtung erfolgte 6 min bei 19O°C (375°F).Examples 12-26, as set out in Tables V and VI below, illustrate the improved ink adhesion achieved through the use of polyhydroxy compounds in the coating solution of the present invention. In particular, Table V shows the use of various concentrations of sodium gluconate in a coating solution containing ammonium fluozirconate and / or pluotitanic acid, phosphoric acid and hydrofluoric acid. Table VI illustrates the results obtained using polyhydroxy compounds other than sodium gluconate. In these examples, the coating solutions were applied by 15 sec long spraying at a temperature of 32 ° C (90 0 P), and the thus coated aluminum cans were then coated with a white polyester color (the Acme Printing Ink Co., in the trade as M61513, slot white) coated. An alkydamine topcoat was applied to the wet paint coat prior to curing. Cure occurred for 6 minutes at 190 ° C (375 ° F).

709841 /1001709841/1001

Tabelle VTable V

(alle Lösungen mit HNO, auf pH 2,7 eingestellt)(all solutions with ENT, adjusted to pH 2.7)

Beiat (NH7I Jz3ZrP/-(NH 7 I Jz 3 ZrP / - H2TiP6
(g/l)
H 2 TiP 6
(g / l)
H,P0A H, P0 A HPHP Natrium-Sodium-
spielgame (g/l)(g / l) 00 j 4
(g/l)
j 4
(g / l)
(g/l)(g / l) gluconat
(rJl)
gluconate
(rJl)
OO 1212th 0,1200.120 00 0,0980.098 0,0100.010 00 coco 1313th 0,1200.120 00 0,0980.098 0,0100.010 0,040.04 1414th 0,1200.120 00 0,0980.098 0,0100.010 0,080.08 1515th 0,1200.120 00 0,0980.098 0,0100.010 0,1950.195 OO 1616 0,1200.120 0,0410.041 0,0980.098 0,0100.010 0,400.40 CDCD 1717th 0,1200.120 0,0410.041 0,0980.098 0,0100.010 00 1818th 0,1200.120 0,0820.082 0,0980.098 0,0100.010 0,1950.195 1919th 0,1200.120 0,0820.082 0,0980.098 0,0100.010 00 2020th 0,1200.120 0,0980.098 0,0100.010 0,1950.195

Pasteurisations- Haftung 1 % Test, 1000C, Joy, 1000C, (212OF). 15 min (2120F), 15 min Pasteurization adhesion 1 % test, 100 0 C, Joy, 100 0 C, (212OF). 15 min (212 0 F), 15 min

5,5 0,05.5 0.0

4+ 8,84+ 8.8

4+ 8,9+ ^ '4+ 8.9+ ^ '

4 9+,9+4 9 +, 9 +

4,4 5,94.4 5.9

4,4 9,9+4.4 9.9+

4-,3+ 7,94-, 3 + 7.9

3+,3+ 9+,9+3 +, 3 + 9 +, 9 +

KJKJ

52925292

Tabelle VITable VI

(alle Lösungen mit HNO, auf pH 2,7 eingestellt)(all solutions with ENT, adjusted to pH 2.7)

Bei- (NH^)9ZrPr- Η,ΡΟ, HP Zusatz Pasteurisation Haftung spiel Λ ,fs b ?_/7n (g/l) (0,1 g/l) 10O0C (2120P), 1 % Joy, 10O0C tg/1J Jflil 15 min (2120F), 15 min Bei- (NH ^) 9 ZrPr- Η, ΡΟ, HP additive pasteurization adhesion game Λ, fs b ? _ / 7n (g / l) (0.1 g / l) 10O 0 C (212 0 P), 1 % Joy, 10O 0 C t g / 1J Jflil 15 min (212 0 F), 15 min

21 0,120 0,098 0,010 ohne 4+,4+ 0,521 0.120 0.098 0.010 without 4 +, 4 + 0.5

-J 22 0,120 0,098 0,010 Sorbit 4+,4+ 0,9+-J 22 0.120 0.098 0.010 sorbitol 4 +, 4 + 0.9+

co 23 0,120 0,098 0,010 Mannit 4+,4+ 9,9+co 23 0.120 0.098 0.010 mannitol 4+, 4 + 9.9+

24 0,120 0,098 0,010 Dextrose 4+,4+ 5,9 ^, '24 0.120 0.098 0.010 Dextrose 4 +, 4 + 5.9 ^, '

25 0,120 0,098 0,010 Äthylenglykol 4+,4+ 7,9 ^' -*25 0.120 0.098 0.010 ethylene glycol 4 +, 4 + 7.9 ^ '- *

26 0,120 0,098 0,010 Glycerin 4+,4+ 0,6 '26 0.120 0.098 0.010 glycerine 4 +, 4 + 0.6 '

Die nächsten zwei Gruppen von Beispielen veranschaulichen die Verwendung bisher bekannter Überzugslösungen, die ein Phosphat, Eluorid und entweder Zirkon oder Titan enthalten. Die Beispiele zeigen die wenig wünschenswerten Ergebnisse, die erhalten werden, wenn diese Überzugslösungen zum Überziehen von Aluminium verwendet v/erden. Beispiele C-10, C-11, C-12 und C-13 zeigen die Anwendung von Üb'erzugslÖ-surigen gemäß den Beispielen 7, 9, 14 und 15 der US-PS 3 109 757 auf Aluininiuiadosen.The next two groups of examples illustrate the use of previously known coating solutions that incorporate a Contains phosphate, eluoride and either zirconium or titanium. The examples show the less than desirable results obtained when these coating solutions are used to coat aluminum. Examples C-10, C-11, C-12 and C-13 show the use of ÜberzuglÖ surigen according to Examples 7, 9, 14 and 15 of US Pat. No. 3,109,757 on aluminum tin cans.

Pur die Beispiele C-10, C-11, C-12 und C-13 wurde das folgende Konzentrat hergestellt:For Examples C-10, C-11, C-12, and C-13, the following became Concentrate made:

GewichtsprozentWeight percent ZnOZnO 8,08.0 H3PO4 (75 %) H 3 PO 4 (75 %) 39,539.5 Ni(NOj)2-6H2ONi (NOj) 2 -6H 2 O 6,756.75 HNO3 (38° Be.)ENT 3 (38 ° Be.) 2,872.87 H2OH 2 O 42,8842.88

100,00100.00

Dieses Konzentrat wurde mit Wasser auf eine Stärke von 4 Volumenprozent verdünnt, und ihm wurden 0,25 Gew./Vol.~% Ätznatron zugesetzt. Der verdünnten Lösung wurde eine GIycerophosphatverbindung und ein komplexes Ketallfluorid in den in Tabelle VII aufgeführten Mengen zugesetzt. Die Lösungen wurden auf etwa 630C (1450I") erwärmt und 30 see auf Aluminiumdosen gesprüht. In Beispiel C-12 wurde Cu(N0^)p«6H20 in einer solchen Menge zugesetzt, daß sich 0,005 % Kupferionen ergaben.This concentrate was diluted with water to a strength of 4 volume percent and 0.25 w / v. ~% Caustic soda added. A glycerophosphate compound and a complex ketal fluoride were added to the diluted solution in the amounts shown in Table VII. The solutions were heated to about 63 ° C. (145 ° I ") and sprayed onto aluminum cans for 30 seconds. In Example C-12, Cu (NO ^) p« 6H 2 0 was added in such an amount that 0.005 % copper ions resulted .

Tabelle VII zeigt die Eigenschaften der Überzugslösung und den durch sie gebildeten Überzug.Table VII shows the properties of the coating solution and the coating it formed.

7098 A1/10017098 A1 / 1001

Bei
spiel
at
game
Gew.-pro-
z ent
Glycero-
phosphat
Weight per
z ent
Glycerine
phosphate
Gew.-pro-
zent
(NH4)^ZrFg
Weight per
cent
(NH 4 ) ^ ZrFg
Gew.-pro-
z ent
Weight per
z ent
Tabelle VIITable VII Aussehen d.
Überzugs
lösung
Appearance d.
Coating
solution
Pasteurisier
test, 10O0C
(2120F),15 min
Pasteurizer
test, 10O 0 C
(212 0 F), 15 min
Farbhafttest,
1%Joy,100°C
(2120F),15 min
Paint adhesion test,
1% Joy, 100 ° C
(212 0 F), 15 min
C-10C-10 0,10.1 0,050.05 00 Aussehen der
überzogenen
Dosen vor dem
Pasteurisieren
Appearance of
overdone
Cans before
Pasteurize
v/eißer
Niederschlag
very much
Precipitation
11 9+9+
C-11C-11 0,40.4 0,050.05 00 hellgraulight gray v/eißer
Niederschlag
very much
Precipitation
11 9+9+
-J-J C-12C-12 0,20.2 00 0,0330.033 hellgraulight gray v/eißer
Niederschlag
very much
Precipitation
00 9
4 I
9
4 I.
σ
co
OO
σ
co
OO
C-13C-13 0,20.2 00 0,330.33 dunlcelgraudark gray weißer
Niederschlag
whiter
Precipitation
00 9+ oj ψ9+ oj ψ
dunkelgraudark gray

Beispiel C-UExample C-U

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung einer Überzugslösung der in Beispiel 8 der US-PS 2 813 814 beschriebenen Art. Ein Konzentrat mit den folgenden Bestandteilen wurde hiergestellt; This example demonstrates the use of a coating solution of the type described in Example 8 of U.S. Patent 2,813,814. A concentrate with the following ingredients has been presented here;

MnCO3
H3PO4 (75 %)
MnCO 3
H 3 PO 4 (75 %)
183,4
555,3
183.4
555.3
HNO3 (70 %) ENT 3 (70 %) 22,522.5 HH4NO3 HH 4 NO 3 77,377.3 HaHF2 HaHF 2 6,06.0 K2TiP6 K 2 TiP 6 15,815.8 HoOHoO 573.5573.5 insgesamtall in all 1 433,81,433.8

Bei der vorstehenden Rezeptur wurden Mangancarbonat und Phosphorsäure zu Hangandihydrogenphosphat umgesetzt. 840 g des obigen Konzentrats wurden 4 1 Wasser zugesetzt, Dann wurden 44,8 g MnCO3 und 9,2 g NaHF2 zugesetzt. Die lösung wurde auf 93°C (20O0F) erwärmt und 30 see auf eine Aluminiumdose gesprüht. Die Überzugslösung enthielt erhebliche Mengen Niederschlag und bildete auf der Dose einen grauen Überzug. Die Korrosxonsbeständigkeit vnirde durch 15-minütiges Eintauchen der Dose in Wasser bei 10O0C getestet. Die Dose wurde sehr dunkel und erhielt die Bewertung O. Die Haftung des weißen Grundüberzugs wurde durch Eintauchen der Dose in 1 % Joy. bei 10O0C für 15 min getestet. Die Dose bestand den Hafttest und erhielt die Bewertung 9+.In the above recipe, manganese carbonate and phosphoric acid were converted to hangan dihydrogen phosphate. 840 g of the above concentrate were added to 4 l of water, then 44.8 g of MnCO 3 and 9.2 g of NaHF 2 were added. The solution was warmed to 93 ° C (20O 0 F) and sprayed on an aluminum can for 30 seconds. The coating solution contained significant amounts of precipitate and formed a gray coating on the can. The Korrosxonsbeständigkeit vnirde tested by 15-minute immersion of the box in water at 10O 0 C. The can became very dark and was given an O rating. The adhesion of the white basecoat was determined by dipping the can in 1 % Joy. tested at 10O 0 C for 15 min. The can passed the adhesion test and received a rating of 9+.

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Aus den obigen Beispielen ist zu ersehen, daß die Erfindung eine Überzugslösung liefert, die von sechswertigein Chrom frei ist und einen farblosen blassen Überzug auf einer Aluminiumoberfläche zu bilden vermag, ohne deren Aussehen zu verändern. Die überzogene Oberfläche widersteht einer Verfärbung selbst nach einer Behandlung in siedendem Wasser und besitzt ausgezeichnete Haftung für darüberliegende Sikkativ-Überzüge. Die Überzugslösung kann äußerst vorteilhaft beim industriellen kontinuierlichen Überziehen eingesetzt werden.From the above examples it can be seen that the invention provides a coating solution that is hexavalent in nature Is chromium-free and is able to form a colorless pale coating on an aluminum surface, without changing their appearance. The coated surface resists discoloration even after one Treatment in boiling water and has excellent adhesion for overlying siccative coatings. The coating solution can be used extremely advantageously in industrial continuous coating will.

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Claims (16)

PatentansprücheClaims Verfahren zur Herstellung chemischer Urawandlungsüberzüge auf einer Aluminiumoberfläche als Grundlage für anschließend aufgebrachte Sikkativüberzüge, bei dem die Oberfläche mit einer wässrig-sauren chemischen Umwandlungsüberzugslösung in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung gleichmäßig klarer, farbloser, festhaftender Überzüge eine von sechswertigem Chrom freie Lösung, die wenigstens 10 TpM Zirkon und/oder Titan, wenigstens 10 TpM, aber nicht mehr als 1 000 TpM Phosphat und Fluorid in einer Menge nicht weniger als 15 TpM und in einer zur Bildung eines löslichen Komplexes mit dem gesamten vorhandenen Zirkon und Titan ausreichenden Menge enthält, einen pH im Bereich von 1,5 bis 4,0 aufweist und von zum Ausfallen neigenden Peststoffen praktisch frei ist, verwendet wird.Process for the production of chemical urination coatings on an aluminum surface as a basis for subsequently applied siccative coatings, in which the surface with an aqueous-acidic chemical Conversion coating solution is contacted, characterized in that to form uniformly clear, colorless, firmly adhering coatings a solution free of hexavalent chromium, which at least 10 ppm zirconium and / or titanium, at least 10 ppm but no more than 1,000 ppm phosphate and fluoride in an amount not less than 15 ppm and in one to form a soluble complex with the whole contains sufficient amount of zirconium and titanium present, has a pH in the range of 1.5 to 4.0 and is practically free from precipitate-prone pesticides. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es an Aluminiumdosenmaterial mit hell-glänzender Oberfläche durch Aufsprühen der Lösung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 27 bis etwa 33°C durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that it on aluminum can material with a bright, shiny surface by spraying the solution at a temperature is carried out in the range of about 27 to about 33 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche nach dem Überziehen sogenannten Pasteurisierbedingungen unterworfen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the surface after coating so-called Is subjected to pasteurization conditions. 4. Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 in Form wässrig-saurer chemischer Umwandlungsüberzugslösungen, die Phosphorsäure und Flußsäure enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie von sechswertigem Chrom frei sind und wenigstens 10 TpM Zirkon und/oder Titan, v/enigstens 10 TpM, aber4. Means for performing the method according to any one of claims 1 to 3 in the form of aqueous-acidic chemical Conversion coating solutions containing phosphoric acid and hydrofluoric acid, characterized in that they are free of hexavalent chromium and at least 10 ppm zirconium and / or titanium, but at least 10 ppm 709841/1001709841/1001 - 97 -- 97 - nicht mehr als 1 000 TpM Phosphat und Pluorid in einer Menge nicht weniger als 13 TpM und in einer zur Bildung eines löslichen Komplexes mit dem gesamten vorhandenen Zirkon und Titan ausreichenden Menge enthalten, einen pH im Bereich von 1,5 bis 4,0 aufweisen und von zum Ausfallen neigenden Peststoffen praktisch frei sind.no more than 1,000 ppm phosphate and fluoride in an amount no less than 13 ppm and in one to form contain a sufficient amount of a soluble complex with all the zirconium and titanium present, have a pH in the range from 1.5 to 4.0 and are practically free of precipitating pesticides are. 5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es verfügbares Pluorid in einer Konzentration nicht über 500 TpM enthält.5. Means according to claim 4, characterized in that it contains available fluoride in a concentration not exceeding 500 ppm. 6. Mittel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pH der Lösung im Bereich von 2,6 bis 3,1 liegt.6. Composition according to claim 4 or 5, characterized in that the pH of the solution is in the range from 2.6 to 3.1. 7. Mittel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Pluoborsäure in einer Konzentration im Bereich von 8 bis 200 TpM enthält.7. Agent according to one of claims 4 to 6, characterized in that that it additionally contains pluoboric acid in a concentration in the range from 8 to 200 ppm. 8. Mittel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine organische Polyhydroxyverbindung mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen in einer Konzentration von wenigstens 40 und nicht mehr als8. Agent according to one of claims 4 to 7, characterized in that that there is additionally an organic polyhydroxy compound with no more than 6 carbon atoms in one Concentration of at least 40 and no more than 1 000 TpM enthält.Contains 1,000 ppm. 9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 400 TpM Gluconsäure und/oder deren Salze enthält.9. Composition according to claim 8, characterized in that it contains 40 to 400 ppm of gluconic acid and / or its salts. 10. Mittel nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es10. Agent according to one of claims 4 to 9, characterized in that that it (a) 10 bis 125 TpH Zirkon,(a) 10 to 125 phr of zircon, (b) 10 bis 1 000 TpM Phosphat und(b) 10 to 1,000 ppm phosphate and (c) 10 bis 500 TpM verfügbares Pluorid enthält.(c) Contains 10 to 500 ppm of available fluoride. 709841 /1001709841/1001 11. Kittel nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es11. Gown according to one of claims 4 to 10, characterized in that that it (a) 45 bis 125 TpM Zirkon,(a) 45 to 125 ppm zircon, (b) 50 bis 200 TpM Phosphat und(b) 50 to 200 ppm phosphate and (c) 10 bis 200 TpM verfügbares Fluorid enthält.(c) Contains 10 to 200 ppm of available fluoride. 12. Mittel nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es12. Agent according to one of claims 4 to 9, characterized in that that it (a) 20 bis 65 TpM Titan,(a) 20 to 65 ppm titanium, (b) 50 bis 200 TpM Phosphat und(b) 50 to 200 ppm phosphate and (c) 10 bis 200 TpM verfügbares Pluorid enthält.(c) Contains 10 to 200 ppm of available fluoride. 13. Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 in Form wässriger Konzentrate zum Ansetzen und/oder Ergänzen der wässrig-sauren Überzugslösungen gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Konzentrat mit V/asser auf eine Konzentration von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent des Konzentrats verdünnt wird, die angefallene verdünnte Lösung einen pH-Wert im Bereich von 1,5 bis 4,0 hat und im wesentlichen aus13. Means for carrying out the method according to any one of claims 1 to 3 in the form of aqueous concentrates for preparing and / or supplementing the aqueous-acidic coating solutions according to one of claims 4 to 12, characterized in that when the concentrate is mixed with water to a concentration of 0.5 to 10 percent by weight of the concentrate is diluted, the resulting dilute solution has a pH in the range from 1.5 to 4.0 and essentially off (a) wenigstens 10 TpM Zirkon und/oder Titan,(a) at least 10 ppm zirconium and / or titanium, (b) wenigstens 10 TpM Phosphat,(b) at least 10 ppm phosphate, (c) Pluorid in einer zur Bildung eines Komplexes mit praktisch dem gesamten Zirkon und/oder Titan ausreichenden Menge und(c) Fluoride in one to form a complex with practically all of the zirconium and / or titanium sufficient amount and (d) Wasser
besteht.
(d) water
consists.
14. Mittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Konzentrat verdünnt wird, die anfallende ver-14. Composition according to claim 13, characterized in that, when the concentrate is diluted, the resulting 709841/1001709841/1001 dünnte Lösung einen pH-viert im Bereich von 2,6 bis 3,1 hat und im wesentlichen ausdilute solution has a pH fourth in the range 2.6 to 3.1 and is essentially off (a) 45 bis 125 TpM Zirkon,(a) 45 to 125 ppm zircon, (b) 50 bis 200 TpM Phosphat,(b) 50 to 200 ppm phosphate, (c) 8 bis 200 TpM HBP4,(c) 8 to 200 ppm HBP 4 , (d) 10 bis 50 TpM HP,(d) 10 to 50 ppm HP, (e) Salpetersäure in einer für die Einstellung des pH der Lösung im genannten Bereich ausreichenden Menge und(e) nitric acid in a range sufficient to adjust the pH of the solution in the range mentioned Amount and (f) Wasser
besteht.
(f) water
consists.
15. Mittel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer wässrigen, von Niederschlag praktisch freien Lösung aus15. Composition according to claim 13 or 14, characterized in that it consists of an aqueous, of precipitate practically free solution (a) 5 bis 10 g/l Zirkon oder 2,5 bis 5 g/l Titan,(a) 5 to 10 g / l zirconium or 2.5 to 5 g / l titanium, (b) 5 bis 10 g/l Phosphat und(b) 5 to 10 g / l phosphate and (c) einer Quelle für 5 bis 20 g/l verfügbaren Fluorids besteht.(c) there is a source of 5 to 20 g / L available fluoride. 16. Mittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das verfügbare Pluorid als Plußsäure und/oder Ammoniumbifluorid zugesetzt ist.16. Means according to claim 15, characterized in that the available fluoride is added as plus acid and / or ammonium bifluoride. 709841/1001709841/1001
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