DE3013159C2 - Überzug auf schwach geschmiertem Zinn sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Überzugs - Google Patents

Überzug auf schwach geschmiertem Zinn sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Überzugs

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DE3013159C2
DE3013159C2 DE3013159A DE3013159A DE3013159C2 DE 3013159 C2 DE3013159 C2 DE 3013159C2 DE 3013159 A DE3013159 A DE 3013159A DE 3013159 A DE3013159 A DE 3013159A DE 3013159 C2 DE3013159 C2 DE 3013159C2
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Description

25
Die Erfindung betrifft einen aus einer 0,5 bis 5 Gew.-°/o Lösung eines organischen Titanats in Heptan im wesentlichen gebildeten Überzug auf schwach geschmiertem, oxidhaltigem, ggf. elek*rolytisch niedergeschlagenem Zinn sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Überzugs.
Gewisse Metalie, wie elektrolytisch verzinnte Blechplatten, waren bisher schwierig mit Klebharzschichten zu versehen, insbesondere können t.ektroiytisch verzinnte Blechplatten, die relativ i.iert ind und daher zur Herstellung von hygienisch einwandfreien Bechern sowie Dosen zur Aufnahme gewisser Nahrungsmittel ohne zusätzliche Innenbeschichtung geeignet sind, nicht mit einer mit ultraviolettem Licht aktivierten Farbe oder irgendwelchen anderen herkömmlichen Farben dekoriert werden. Dagegen ist es bekannt, daß organische Titanate zur Verminderung der Trocknungszeit von Druckfarben brauchbar sind, da die Titanate das Vernetzen gewisser ungesättigter Harze und Trocknen der Öle katalysieren. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Haftung dieser aktivierten Farben auf dem jeweiligen Substrat nicht befriedigt. Hierzu war der Vorschlag, eine Behandlung mit ultraviolettem Licht vorzunehmen, noch nicht in Betracht gezogen worden.
Des weiteren war es bekannt. Farben in Form von so I ösungen, die Alkohole oder Ester enthalten, die unter Wärmeeinwirkung verflüchtigt werden, zur Behandlung elektrolytisch verzinnter Blechplatten heranzuziehen. Einige dieser Farben zeigen jedoch ebenfalls keine befriedigende Haftung. Der obige Vorschlag zeigt den
Narhfpil rfaß pr pnpraipjjiifu/pnHitr ict nnH rlip I Imop-
bung beeinträchtigt. Die Lösungsmittel neigen dazu, das Schmiermittel oder die Verunreinigungen auf der Substratoberfläche aufzulösen oder zu verdünnen, so daß zwischen den Farbfeststoffen und der Metallober- fläche ein besserer Kontakt hergestellt wird. Ein Teii des Schmiermittels wird während der thermischen Behandlung verflüchtigt Somit wird die Adhäsion einiger Thermalfarben auf einem Zinnblech durch die Schmiermittel oder Verunreinigungen nicht beeinträchtigt. Das Problem, das mit der Wahl der UV-Aktivierung härtbarer Farben beim Hochgeschwindigkeitsverfahren (Verfestigung des monomeren Farbharzes) auftritt.
besteht darin, daß ein solches Harten unmittelbar einsetzt und dadurch bewegliche Oberflächenbestandteile und das Schmiermittel eingeschlossen werden. Dies führt dazu, daß die Haftung an der Metalloberfläche schlecht ist Die üblicherweise verwendeten Schmiermittel stellen Acetyltributylcitrat, Dioctylsebazat oder Butylstearat dar. Hierbei handelt es sich sämtlich um relativ gesehen nicht oxidierende Flüssigkeiten. Wenn diese in einer Menge von 0,004 bis 0,007 g pro m* auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen werden, snvd eine Beschichtung gebildet, die nur geringfügig über einer monomolekularen Schicht liegt, die Abrieb während Handhabung und Transport verhindert Reine verzinnte Blechoberflächi-n enthalten gewöhnlich elektrolytisch abgesetztes Chrom oder dessen Oxide, die die Zinnoberflächen passivieren, um Zinnoxidwachstum in warmer, feuchter Umgebung zu verhindern In der Vergangeaheh sind derartige Metalloberflächen häufig einer Flammen- oder Corona-Behzndiung unterzogen worden, um den Anteil an organischen Bestandteilen herabzusetzen oder zu oxidieren. Jedoch sind derartige Techniken nur langsam durchführbar und energieintensiv. Darüber hinaus erfordern sie hohe Kapitalinvestitionen im Hinblick auf die zu verwendenden Vorrichtungen und den dafür erforderlichen Platzbedarf. _ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überzug für Zinn vorzuschlagen, der wirtschaftlicher, technisch einfacher und nit besserer Haftung auf dem Zinn ausgebildet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein aus einer 0,5 bis 5 Gew.-% Lösung eines organischen Titanats in Heptan im wesentlichen gebildeter Überzug auf schwach geschmiertem, oxidhaltigem, ggf. elektrolytisch niedergeschlagenem Zinn, der dadurch gekennzeichnet ist daß er unmittelbar nach dem Auftragen mit ultraviolettem Licht bestrahlt worden ist
Das oben näher bezeichnete Überzugsmittel kann in verschiedener Weise aufgebracht werden. Es wird bevorzugt, daß das Überzugsmittel vor der Bestrahlung durch Eintauchen, elektrostatisches Besprühen oder mittels Walzen aufgetragen worden ist Vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn das Überzugsmittel elektrostatisch aufgesprüht worden ist
Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten organischen Titanat handelt es sich um ein Grundiermittel zur Beschichtung des im Anspruch 1 angegebenen Substrats. Durch die nachfolgende Behandlung mit ultraviolettem Licht ist es möglich, anschließend UV- und thermisch härtbare Farben oder Beschichtungen aufzutragen. Die reine Oberfläche von verzinntem Blech zeigt Bereiche mit großem Anteil an Chromoxiden und andere aus reinen Zinnoxiden, wobei deren Oberfläche mit einer aufliegenden Schicht hydratisieren Titandioxidgels beschichtet sind und dadurch eine zufriedenstellende klebende Auflage für die nachfolgend
aufije*hrarbiti*n Farhpn r\r\t>r Q.e*cr*Wtr>htitntran Avret&Man
Die Behandlung mit ultraviolettem Licht scheint die Haftung in den chromreichen Bereichen katalytisch zu verbessern.
Während es bekannt ist, daß organische Titanate die Haftung von Farben oder Beschichtungen auf Metalloberflächen begünstigen und als Grundierungsmittei und zur Modifizierung von Farben und Beschichtungen verwendet wurden, ist es bisher noch nicht versucht worden, derartige Titanate allein in Verbindung mit der Aktivierung durch ultraviolettes Licht zur aktiven Polymerisation von nicht-trocknenden Ölen und zur beschleunigten Hydrolyse von Titanatestern einzuset-
zen. Die Aktivierung von organischen Titanaten aur geschmierten metallischen Oberflächen vor dem Auf drucken oder der Beschichtung mittels ultravioletten Lichts bereitet derartige Oberflächen für die Aufnahme von nachfolgend aufgetragenen, insbesondere härtbaren Farben oder Beschichtungen vor. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Bindung zwischen dem jeweils verwendeten Substrat und den aufgetragenen Farben bzw. Beschichtungen verbessert.
Nach dem erfmdungsgemäßen Vorschlag werden die organischen Titanate selbst zunächst fest mit der Oberfläche des Substrats verbunden, obwohl die Oberfläche schwach geschmiert und oxidnaltig ist. Die jeweilige Art des Auftrags des organischen TVanats ist nicht entscheidend. Vielmehr kann diese auf v_.^,iiedenste Weise vorgenommen werden, um den angestrebten Erfolg zu erreichen. Besonders, vorteiihafie Auftragsmethoden wurden vorstehend b'Tt-its erwähnt Zu den ernndungf.geniäß in Frage Rckp .erden Substraten zählen insbesondere Zinnblech »iw. Zinnplatten selbst, verzinntes Eisenblech sowie Weißuech.
Um die Reaktion des organischen Titaiats mit der Oberfläche des jeweiligen Substrats zu aktivieren, ist es ausreichend, wenn bei einer Hochgeschwindigkeitsbehandlung mit ultraviolettem Licht einer Dichte /on 78,74 W/cm gearbeitet wird, während das metallische Substrat mit einer Geschwindigkeit von 33,53 m/min bewegt wird. Die behandelten Oberflächen bilden dann haftende Bindungen für beliebige Beschichtungssysteme aus, einschließlich acrylischer oder epoxidiseher Systeme, die nachfolgend auf das mit ultraviolettem Licht behandelte organische Titanat aufgetragen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert Es zeigt
Fig. ί eine Querschnittsansicht (nicht maßstabsgerecht) einer geschmierten elektrolytisch verzinnten Blechplatte mit einer Beschichtung aus einem organischen Titanat und einer darauf aufgetragenen Farbe und
Fig.2 eine Darstellung eines verzinnten Blechs bei dem die untere Hälfte nach dem Grundieren mit dem Titanat und vor dem Auftragen der Farbe einer UV-Bestrahlung unterzogen worden ist während die Titanatgrundierung auf der anderen Hälfte luftgetrocknet, jedoch nicht einer Behandlung mit»els UV-Strahlen unterzogen worden ist Ein über beide Bereiche aufgebrachtes Band entfernte die nachfolgend aufgetragene Farbe auf der unbehandeiten Hälft" und ließ die bestrahlte Hälfte unbeeinflußt zurück.
Es schließt sich eine detaillierte Beschreibung der Zeichnungen an:
Die F i g. 1 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Stückes einer elektronisch verzinnten Blechplatte 1, die in der beschriebenen Weise behandelt worden ist. Insbesondere ist die Oberfläche durch eine Schicht 3 elektrolytisch niedergeschlagenen Zinns bedeckt, die eine kleine Menee an Zinnoxid auf ihrer Oberfläche enthält, über die eine diskontinuierliche Schicht 4 aus Chrom und/oder Chromoxid durch kathodische Behandking in einer Natriumdichlormatlösung abgesetzt worden ist. Es schließen sich eine Schmiermittel/Korrosionsin'oibiiorschichi 5, eine Schicht 6 aas hydroJysiertem Titanat und eine Schicht 7 aus Farbe oder einer anderen Beschichtungsmasse an.
Im Ergebnis zeigt die Oberfläche der elektrolytisch verzinnten Blechplatte Bereiche, die an Zinn und seinen Oxiden reich sind. Ein .lerartiges Material wird in dem Stahlwerk für Zwecke der Büchsenherstellung hergestellt und kann mit unterschiedlichem Gewicht der Blechplatte entsprechend der Büchsenhersteliemorm mit so vielen Pfund (0,454 kg) Stahl pro Normalbox bestellt werden, die 202 m: der Platte mit 40,4 m? für beide Oberflächenseilen bestellt werden. Die Menge an elektrolytisch angesetztem Zinn wird bestimmt durch die Menge in Pfund pro Normalbox (40,4 m2). Ganz besonders würde 1A Pfund pro Normalbox mit φ 25 und 1/2 Pfund pro Normalbox mit Φ 50 bezeichnet
Um Oberflächenmobilität zwecks Verhinderung von
ic Abrieb während Transport oder Handhabung des zinnplattierten Stahh zu erreichen, wird im Stahlwerk gewöhnlich auf der verzinnten Blechplatte eine sehr dünne Beschichtung des Schmiermittels, wie Acetyltributylcitrat oder Dioctylsebacat abgesetzt so daß das Material eine leicht geölte metallische Oberfläche mit Bereichen aus Zinn und seinen Oxiden und Bereichen aus Chrom und seinen Oxiden erhält Auf die geschmierte Oberfläche wird eine relativ dünne Schicht aus einem organischen Titanat gemäß Anspruch 1 aufgetragen. Die Grundierung wird mit UV-Licht behandelt wodurch die Oberfläche der verzinnten Blechplatte für die nachfolgende Aufnahr dekorativer Farben oder Beschichiungen. wie in der Fig.! gezeigt vorbereitet und die Geschwindigkeit der Reaktion des Titanats mit der Oberfläche angehoben wird.
Die Probe nach Fig.2 wurde dadurch hergestellt indem die ve.-zinnte Blechplatte, wie sie vom Stahlwerk mit ihrem Oberflächenschmiermittel erhalten worden war, in eine Lösung eines organischen Titanats und Heptan getaucht wurde. Die Probe wurde dann luftgetrocknet und eine Hälfte einer UV-L,estrahlung unterzogen,, indem sie mit einer Geschwindigkeit von etwa 33,53 m/min unter einer 78,74 W/cm-Quecksilberdäiüpfiäuipe in einem elliptisch fokussierenden Reflektor vorbeigeführt wird, so daß die Oberfläche den Bruchteil einer Sekunde lang bestrahlt wurde. Ein Abdecken wurde derartig vorgenommen, daß lediglich die untere Hälfte 9 der Probe die UV-Strahlen aufnahm. Nach der Behandlung mit dem UV-Licnt \ ,-de dekorative Farbe auf die gesamte Probe aufgei ^gtr. und ein Härten mit UV-Licht durchgeführt. Die Probe wurde dann mittels eines druckempfindlichen Klebbandes geprüft. Insbesondere wurde ein 2,54 cm langer Streifen eines Klebbandes auf die Oberfläche der dekorierten Probe derartig aufgebracht όιΆ gleichzeitig ein Teil 9, der die UV-gehärtete Titanatgrundierung zeigte, und ein anderer Teil 8, der eine Grundierung ohne UV-Härtung aufwies, bedeckt wurden. Das Band wurde unter Einwirkui.g ausreichenden Drucks auf die
in Oberfläche gepreßt, um einen vollständigen Kontakt unter Entfernen der darin eingeschlossenen Luftblasen herzustellen. Diese Prüfing machte es erforderlich, daß das Band schnell von der dekorierten Probe abgezogen wurje, um jegliche schlecht haftende Farbe oder
5> Beschichtung abzulösen. Wie es in der F i g. 2 gezeig? wird, entfernte das Klebband im wesentlichen sämtliche darunter sich befindende Farbe auf dem oberen Teil 8. in dem keine Härtung des aufgetragenen organischen Titanats durch Einwirkung ultravioletten Lichts erfolgte. Das Klebeband zeigte jedoch keinerlei Wirkung in dem ur.ieren TeiJ 9, bei dem das aufgetragene organische Titanat mittels ultravioletten Lichts gehärtet worden war. Um des weiteren die Möglichkei« ό^s Ablösens zu prüfen, wurde mehrfach ein x-formiger Einschnitt quer über dh Oberfläche vorgenommen, auf die das Klebeband aufgebracht werden sollte. Diese Markierungen lieferten eine frisch gekerbte Kante, die das Einleiten jeglichen möglichen Ablösens unterstüt-
zen würde. Wie es aus der Fi g. 2 ersichtlich ist, tritt kein Ablösen der Beschichtung auf, die einer öehand/urtg mit ultraviolettem Licht unterzogen worden ist.
Für die Zwecke der Erfindung sind folgende Titanate bevorzugt: Tkanaiester, wie Teiraisopropyl-, Tetrabutyl- und Tetrakis-2-äthylhexyl-titanat, wie auch organische Titanate des CheJattyps, wie der Aeetyl-acetonat-Komplex. Das Tetrakis-2-äthyihexyl-titanat wird vorzugsweise in Form einer 2 Gew.-% Lösung eingesetzt.
Beispiel 1
Proben eines verzinnten Blechs wurden in eine 2prozentige lösung des TetrakiS'(2-äthylhexyl)-titanats in Heptan getaucht, sofort luftgetrocknet und in etwas weniger als 1 s einer Bestrahlung mit ultraviolettem Licht (78,74 W/cm) ausgesetzt. Sie wurden dann mit einer roten Farbe auf Acrylbasis beschichtet, die polymerisierte, wenn sie einer Behandlung mit ultraviolettem Licht unterzogen wurde. Die Prüfungen mittels eines Klebebandes bestätigten eine Bindung der Farbe auf der behandelten Oberfläche. Lösungen des oben genannten Titanats einer Konzentration von 0.5 bis 5,0 Gew.-% wurden verwendet.
5 Oberflächen einer verzinnten Blechplatte, die höhere Chromgehalte aufwiesen, lieferten bei höheren Titanatkonzentrationen bessere Ergebnisse.
Die Tabelte 1 zeigt die nach der Prüfung mittels eines Klebebandes ermittelte Haftung der roten Farbe bei
ίο unterschiedlichen Konzentrationen des Tetrakis-(2-äthylhexyl)-titanats. Die Proben der elektrolytisch verzinnten Blechplatten unterschieden sich im Hinblick auf die metallische Oberflächenstruktur. Insbesondere wurden die Proben 77 — 65 Und 66 und 67 von einem Lieferanten elektrolytisch verzinnter Biechplatten erhalten. Die Proben 77- 124, 125, 126 und 127 wurden von einem anderen Lieferanten elektrolytisch verzinnter Bfechpfalten und die Proben 78 - I. 2, 3 und ebenfalls von einem weiteren Lieferanten bezogen.
Tabelle 1
Haftung bei einem mit Titanat behandelten verzinnten Blech
Blechprobe
Haftung des Fartjstofles Tetrakis-iZ-äihylhexytMitanal (%) 0,5% 0,75% 1,0°'. 2.07»
3.0%
5.0%
77-65
77-66
77-124
77-125
77-126
77-127
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
N Y
20% 100
0 100
100
100 100
99 JOO
95 100
80 100
0 99
0 95
0 40
95 100
20% 80 10 95
5 99
100 100
97 99
98 100
75 90
5 10
0 0
0 95 98 95%
100
100%
100
99
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
93
100
95
100
99
100
100% 100
100
100
100
100 100
100 100
99 ISO
99 100
99 100
98 100
95 100
98 100
100 100
100 100
75 100
50 100
95 100
95 100
100 100 100
Anmerkung:
Kontrollproben ohne Behandlung zeigten 0% Haftung mit der Ausnahme: der Probe 77-124, die 98% aufwies.
N - keine UV-Behandlung.
Y - einmaliges Vorbeiführen an einer UV-Lampe (200 W) mit einer Geschwindigkeit von 33,53 m/min.
Die Tabelle 2 dient dazu, den Effekt verschiedener Behandlungszeiten und -temperaturen zu erläutern. Die Bedingungen werden im oberen Teil der verschiedenen Spalten angegeben. Die verschiedenen Proben sind wie in Tabelle J wiedergegeben. Der Unterschied der Haftung wird durch die Klebebandprüfung bei jeder Probe über einen Teil, bei dem die Thanatgrundierung einer UV-Bestrahlung unterzogen worden war, und einem anderen Teil, bei dem das nicht geschah, gemessen.
Tabelle 2
Einfluß der Zeit und derTemperatur auf die Haftung der roten Farbe auf titanatbehandelten Oberniichen verzinnten Blechs
2% Tetrakis-(2-ä'thylhexyl)-titanat
Probe
zu Beginn
24 h
Raumtemperatur
5s
48,9°C
5%
100
99%
100
50
100
50
100
10
100
5
100
200
100
100
100
80
100
100
100
0
Ϊ00
100
100
5
100
99
100
5
100
0
100
0
100
25
100
0
100
0
99
100
100
100
;üo
30 s;
104,40C
77-65
77 56
77-67
77-124
77-125
77-126
77-127
N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y
100% 100 99 100
100 100
100 100 100 100
ICO 100
100 ICO
100 100
93 100
95 100
99 100 100% 100
99
100
75
100
100
100
100
100
100
100
95
100
10
100
100
100
100
100
Anmerkung:
N - keine UV-Behandlung.
Y - einmaliges Vorbeiführen an einer UV-Lampe (31 W/cm2) mit einer Geschwindigkeit von ?3,53 m/min.
Beispiel 2
Proben eines verzinnten Blechs wurden in eine 2prozentige Lösung von Tetraisopropyltitanat in Heptan getaucht, sofort luftgetrocknet und für etwas weniger als 1 s mit UV-Licht (78,74 W/cm) bestrahlt. Dieses besondere Titanat hydrolysierte schnell unter Abgabe von fsopropylalkohol. Die Proben wurden dann mit einer Goldfarbe auf Acrylbasis beschichtet, die bei Behandlung mit UV-Licht aushärtete. Die Klebebandprüfung bestätigte eine Bindung der F^rbe auf der behandelten Oberfläche. Lösungen des Tetraisopropyltitanats einer Konzentration von 0J5 bis 5,0% wurden verwendet Die Oberflächen des verzinnten Blechs mit höherem Chromgehalt lieferten mit höheren Titanatkonzentrationen bessere Ergebnisse.
Beispiel 3
Walzenbeschichten oder Beschichten mittels eines Ziehbalkens
Der direkte Auftrag von organischen Titanaten durch Übertragung mittels Walzen oder Ziehbalken wurde bei Konzentrationen bis zu 100% Titanat beurteilt. Das Verfahren umfaßte das Prüfen im Hinblick auf jede Konzentration, um festzustellen, ob die Adhäsion verbessert wurde. Es wurde festgestellt, daß Tetra-n-butyltitanat-Lösungen von Konzentrationen von 0,5 bis 5,0% am besten geeignet sind. Höhere Titanalkonzentrationen sind erforderlich, wenn dieses Auftragsverfahren angewandt wird, da das Tauchbehandlungsverfahren etwas Schmiermittel entfernt, wohingegen das direkte Auftragen, sämtliches Schmiermittel auf den Proben belaßt.
Beispiel 4
Organische Titanate, wie Titanacetylacetonat wurden unter Ausbildung eines Schleiers elektrolytisch auf dem
>5 verzinnten Blech mit oder ohne Schmiermittel niedergeschlagen und dann durch UV-Bestrahlung (78,74 W/cm) während etwas weniger als \ S aktiviert. Zur Verschleierung wurde das Metall einer entgegengesetzt aufgeladenen Titanat/Schmiermittelmischung ausgesetzt, die zerstäubt und auf der Metalloberfläche verteilt wurde. Die Gewichte des Titanatesterauftrags schwanken zwischen 0,25 bis 2$ g pro »Normalbox« (40,4 m2 der Oberfläche). Die behandelte Kombination lieferte eine haltbar gemachte und grundierte Oberfläche, die zum Beschichten, Bedrucken und nachfolgenden Verformen geeignet war.
Die Reaktionen der Titanate auf den Metall- oder Polymerisatoberflächen laufen wie folgt ab:
Ti(OR)4 + Metall —OH
Metall—OTi(OR)3 + ROH
Metali—0-Ti(OR)3 + HO —Metall
OR
Metall —0—Ti —O —Metall + ROH
O
R
Die oben gezeigte Reaktion läßt sich also in Form einer chemischen Reaktion zwischen den Titanaten und dem Metall erklären. Es wird gezeigt, daß das Titanat, das Metall und irgendwelche Umgebungswasserdämpfe oder Hydroxylgruppen zunächst reagieren, um ein Dimer zu bilden und um dann ein Vernetzen ablaufen zu lassen, um ein Trimer zu bilden, bei dem es sich um ein unlösliches Polymerisatgel handelt.
Das »R« in dem Titanat wird verwendet, um eine Alkylgruppe, vorzugsweise eine Tetrakis-(2-äthylhexyl)-Gruppe, auszuweisen. Jedoch könnte es auch ein isopropylrest (vgl. Beispiel 2) oder ein Bulylrest sein. Während der Reaktion wird Alkohol gebildet, freigesetzt und verdampft. Das Auftreten von Alkohol kann gerochen werden und durch IR-Analyse nachgewiesen werden. Zurück bleibt ein teilweise hydrolysiertes unlöslichesTitanatgel, das mit dem Metall verbunden isi Die weitere Reaktion zwischen dem Schmiermittelschutzmittel (z. B. Acetyltributylcitrat) und dem UV-bestrahlten Titanat könnte begrenzte Mengen an Essigsäure entstehen lassen, die Zinnacetat zwischen dem Titanatgel und dem geschmierten und geschützten Material bildet. Wenn die Reaktion in oxidierender Atmosphäre stattfindet, bildet sich eine ungesättigte Zwischenstufe, die entweder niit dem partiell hydrolysieren Titanatester oder auch mit irgendeinem frisch aufgetragenen monomeren Ester, wie Tetrak:s-(2-äthylhexyl)-tilanat, reagieren, um eine vernetzte Polymerisatstruktur zu bilden.
25
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Aus einer 0,5 bis 5 Gew.-% Lösung eines organischen Titanats in Heptan ;m wesentlichen gebildeter Oberzug auf schwach geschmiertem, oxidhaltigem, ggf. elektrolytisch niedergeschlagenem Zinn, dadurch gekennzeichnet, daß er unmittelbar nach dem Auftragen mit ultraviolettem Licht bestrahlt worden ist.
2. Überzug nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Titanat Tetrakis-(2-äthylhexy])-titanat ist.
3. Überzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung ein Schmiermittel enthält
4. Verfahren zur Herstellung von Überzügen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überzagsinifie! vat der Bestrahlung durch Eintauchen, elektrostatisches Besprühen oder mittek Walzen aufgetragen worden ist
DE3013159A 1979-04-04 1980-04-03 Überzug auf schwach geschmiertem Zinn sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Überzugs Expired DE3013159C2 (de)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4495156A (en) * 1983-01-05 1985-01-22 American Can Company Primary system
US5136952A (en) * 1990-11-21 1992-08-11 John McDavid Air bag explosive container device and method
GB9516108D0 (en) * 1995-08-05 1995-10-04 Tioxide Specialties Ltd Printing inks
GB9612502D0 (en) * 1996-06-14 1996-08-14 Cms Colours Limited Transfer printing
US6174426B1 (en) 1999-08-12 2001-01-16 Usx Corporation Tin-plated steel with adhesion promoter
US6475329B1 (en) 1999-10-04 2002-11-05 Tyco Electronics Corporation Primer for silicone compositions
US8691052B2 (en) * 2008-03-15 2014-04-08 Hercules Incorporated Clay slurries and use thereof in pulp and papermaking applications

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943955A (en) * 1955-02-21 1960-07-05 Du Pont Composition and process of forming an adherent polyoxide coating on a surface
US3061483A (en) * 1956-11-23 1962-10-30 Harold W Coles Coating of metal with layers of titanium esters and a polymer by exposure to high energy irradiation
US3361842A (en) * 1963-04-25 1968-01-02 Dow Chemical Co Liquid copolymers of ethylene, another alpha olefin and carboxylic acids and compositions thereof with polyepoxides
SU546641A1 (ru) * 1975-04-11 1977-02-15 Предприятие П/Я Р-6209 Способ герметизации металлических поверхностей
JPS6035194B2 (ja) * 1976-12-29 1985-08-13 東洋インキ製造株式会社 被覆方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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