DE3016053A1

DE3016053A1 - Vorbehandlungsverfahren bei der herstellung von zinnfreiem stahl

Info

Publication number: DE3016053A1
Application number: DE19803016053
Authority: DE
Inventors: Kenji Hizuka; Tsuneo Inui; Yoshikazu Kondo; Kinji Saijo; Nobuyoshi Shimizu
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1981-02-19
Also published as: GB2055898A; US4414078A; FR2463198A1; JPS5926677B2; IT8067668A0; JPS5625998A; GB2055898B; FR2463198B1; IT1147730B; CA1160980A; DE3016053C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorbehandlungsverfahren bei der Herstellung von zinnfreiem Stahl mit einer ersten Schicht aus metallischem Chrom auf einem Stahlsubstrat und einer zweiten Schicht aus Chromoxidhydrat auf der ersten Schicht.

In jüngster Vergangenheit wird lackierter, zinnfreier Stahl in großem Umfang zur Herstellung von carbonisierten Getränkebehältern und Bierdosen verwendet, da er eine ausgezeichnete Lackadhäsion zeigt. Im Falle des lackierten, zinnfreien Stahls erfolgt das Falzen des Dosenkörpers hauptsächlich mit einem Nylonklebstoff. Der Haftabschnitt des Dosenkörpers aus lackiertem, zinnfreiem Stahl hat nicht nur bei Normaltemperatur ausreichende Haftfestigkeit, sondern diese kann auch in zufriedenstellender Weise dem durch den Doseninhalt, wie Bier und

mit Kohlensäure versetzte Getränke, verursachten Innendruck i widerstehen.

Venn jedoch eine Dose, deren Dosenkörper aus zinnfreiem Stahl nach dem Lackieren durch einen Nylonklebstoff mit der Naht versehen wird, als Behälter für Nahrungsmittel, wie Fruchtsafte, die unmittelbar nach der Pasteurisierung bei einer Temperatur von 90 bis 100°C heiß verschlossen werden, oder als Behälter für Nahrungsmittel, wie Kaffee, Fleisch oder Fisch, die nach dem Verpacken in der Dose in einer Retorte durch Heißdampf bei einer Temperatur oberhalb 100°C pasteurisiert -werden, verwendet wird, so kann sich der Lackfilm von der Oberfläche des zinnfreien Stahls ablösen, dadurch kann sich das Vakuum in der Dose aufgrund einer partiellen Verringerung der Haftung zwischen den Haftteilen des Dosenkör-

sich
pers verschlechtern, da/die Lackhaftfähigkeit bekannter zinnfreier Stähle nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen verschlechtert. Daher können Dosen aus

L J

130008/0597

üblichem zinnfreien Stahl, deren Naht nach dem Lackieren mittels Nylonklebstoff hergestellt worden ist, nicht in den Fällen verwendet werden, bei denen der Doseninhalt nach der Verpackung bei hoher Temperatur pasteurisiert wird.

Kürzlich, sind von den Erfindern Verfahren zur Herstellung von zinnfreiem Stahl vorgeschlagen worden, der eine ausgzeichnete Lackhaftfestigkeit nach dem Altern in heißem Wasser und unter Retortenbedingungen aufweist. Das eine Verfahren betrifft eine Vorbehandlung durch eine kathodische Behandlung nach der anodischen Behandlung des Stahlblechs in einem sauren Chromatelektrolyten vor der üblichen elektrolytischen Chromsäurebehandlung. Ein anderes Verfahren betrifft die Zusammensetzung von Chromoxidhydrat in dem zinnfreien Stahl durch die Beschränkung des Anteils an Schwefel und Fluor in der Chromoxidhydrat-Schicht oder durch Beschränkung des Anteils von Sauerstoff, der als Hydroxylrest oder gebundenes Wasser (an trivalentes Chrom gebundenes Wasser) in der Chromoxidhydrat-Schicht vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zinnfreien Stahl mit ausgezeichneter Lackhaftfestigkeit nach dem Altern in heißem Wasser und unter Retortenbedingungen zu schaffen, und zwar durch Verbesserung der Vorbehandlung des zinnfreien

25 Stahls während der Herstellung.

Erfindungsgemäß wird das Stahlblech einer anodischen Behandlung oder einer anodischen Behandlung nach einer kathodischen Behandlung in einem Alkali-Elektrolyten mit einem pH-Wert oberhalb 8 nach dem Entfetten durch eine alkalische Lösung und Abbeizen mittels Schwefelsäure oder Salzsäure unterworfen. Das Stahlblech wird dann der üblichen elektrolytischen Chromsäurebehandlung unterworfen.

Der alkalische Elektrolyt mit einem pH-Wert oberhalb 8 zur erfindungsgemäßen Vorbehandlung enthält zumindest eine alka-

13 0008/0597 ^J

-D-

lische Verbindung aus der Gruppe umfassend ein Hydroxid, ein Carbonat, ein Bicarbonat, ein Silikat und ein Borat eines Alkalimetalls oder des Ammoniums sowie ferner mindestens eine Verbindung aus der Gruppe, enthaltend ein Phosphat, ein saures Phosphat , ein Oxalat und ein Acetat eines Alkalimetalls oder des Ammoniums.

Im allgemeinen liegt der Anteil an metallischem Chrom im Bereich von 50 bis 150 tng/m und der des Chromoxidhydrats im Bereich von 8 bis 25 mg/m als Chrom im zinnfreien Stahl; die Dicke des metallischen Chroms beträgt etwa 70 bis 210 und die des Chromoxidhydrats etwa 70 bis 220 A. Im Hinblick auf die Oberflächenrauhigkeit des Stahlblechs sind dies sehr dünne Filme (Schichten).

Ferner hängt das Wachstum des metallischen Chroms stark von der krystallographischen Orientierung der Stahlblechoberfläche ab, da die Kristallstruktur des metallischen Chroms das gleiche körperzentrierte, kubische Gitter wie das des Eisens ist und deren Gitterkonstanten sehr nahe beieinander liegen, d.h. 2,884 S. im metallischen Chrom und 2,866 A im Eisen betragen. Die Geschwindigkeit des Kristallwachstums hängt ebenfalls von der kristallographischen Orientierung des Stahls ab.

Dementsprechend unterscheidet sich die Dicke der Schicht aus metallischem Chrom, die durch eine elektrolytische Chromsäur ebehandlung aufgebracht worden ist, bei jeder kristallographischen Orientierung, und die Dicke der Chromoxidhydrat-Schicht auf der Schicht aus metallischem Chrom unterscheidet sich ebenfalls aufgrund der kristallograph!sehen Orientierung des Stahlsubstrats. Daher wird angenommen, daß die Dickenverteilung der Schicht aus metallischem Chrom und der Chromoxidhydrat-Schicht ungleichmäßig wird.

Insbesondere wird angenommen, daß beim üblichen Herstel-

L j

130008/0597

— ο-Ι lungsverfahren von zinnfreiem Stahl eine ungleichförmige Schicht aus metallischem Chrom und Chromoxidhydrat gebildet wird. Bei dem bekannten Verfahren erfolgt eine Entfettung durch eine alkalische Lösung, ein Abbeizen durch eine Schwefelsäurelösung, Spülen mit Wasser sowie eine elektrolytische Chromsäurebehandlung, da die Wirkung der kristallographischen Orientierung des Stahlsubstrats durch das Abbeizen verstärkt wird, bei dem die Oberfläche des Stahlsubstrats aktiviert wird.
10

Andererseits wird durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung vor der elektrolytischen Chromsäurebehandlung ein gleichförmiger Film, bestehend aus metallischem Chrom und Chromoxidhydrat auf dem zinnfreien Stahl gebildet, da die Wirkung der kristallographischen Orientierung des Stahlsubstrats durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung reduziert ist, bei der die durch das Abbeizen aktivierte Oberfläche des Stahlsubstrats durch eine anodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten inaktiviert wird.

Obgleich die erfindungsgemäße Vorbehandlung in der gleichen Weise erfolgt wie beim bekannten Verfahren zur Herstellung von zinnfreiem Stahl, bei dem kein Abbeizen erfolgt, ist im Rahmen der Erfindung das Abbeizen erforderlich, da der Oxid- ^ film, der bei dem Glühprozeß oder bei einem anderen Verfahrensschritt vor der elektrolytischen Chromsäurebehandlung gebildet wird, nicht ausreichend und gleichförmig durch die alkalische Entfettung entfernt werden kann.

Erfindungsgemäß ist wesentlich, daß die Oberfläche des Stahlsubstrats erneut durch eine anodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten gleichförmig inaktiviert wird nachdem der auf dem Stahlsubstrat beim Glühschritt ausgebildete Oxidfilm durch Abbeizen ausreichend entfernt worden

³⁵ ist.

L J

130008/0597

Durch eine kathodische Behandlung oder eine kathodische Behandlung nach einer anodischen Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten kann im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren kein zinnfreier Stahl mit ausgezeichneter Lackhaftfähigkeit nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retor— tenbedingungen erhalten verden. Dies beruht darauf, daß die durch das Abbeizen aktivierte Oberfläche des Stahlsubstrats durch eine kathodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten nicht inaktiviert wird, während die durch eine anodische Behandlung inaktivierte Oberfläche des Stahlsubstrats durch eine kathodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten aktiviert wird, bei der der Oxidfilm auf dem Stahlsubstrat vermindert wird.

Gemäß den vorstehenden Erläuterungen bildet im Rahmen der Erfindung die Gleichförmigkeit der Schicht aus metallischem Chrom und der Chromoxidhydratschicht des zinnfreien Stahls einen wesentlichen Faktor, der die Lackhaftfestigkeit nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen im Sinne der erfindungsgemäßen Ausgabe beeinflußt. Durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung werden die Schicht aus metallischem Chrom und die Chromoxidhydratschicht vergleich— mäßigt.

Die anliegende Figur zeigt im Querschnitt ein Schema des Testverfahrens für die Lackhaftfestigkeit einer Probe aus zinnfreiem Stahl unter Retortenbedingungen.

Nachdem ein Stück 3 aus zinnfreiem Stahl mit einem dicken Epoxyphenollack-Film h und ein anderes Stück 3 aus zinnfreiem Stahl mit einem dünnen Epoxyphenollack-Film 5 an ihren Rändern mit einem Nylonklebstoff 6 miteinander verklebt worden sind, wird die erhaltene, verklebte Probe in einem Kanal 2 in gebogenem Zustand fixiert. 35

Im allgemeinen sind zwei Verfahren zur Herstellung üblicher,

^L 130008/0597 ^J

zinnfreier Stähle bekannt. Bei dem einstufigen Verfahren werden unter Verwendung eines Elektrolyten das metallische Chrom und das Chromoxidhydrat gleichzeitig gebildet. Bei dem zweistufigen Verfahren wird zunächst unter Verwendung einer Chromplattierungslösung metallisches Chrom und danach auf der metallischen Chromschicht unter Verwendung eines anderen Elektrolyten das Chromoxidhydrat gebildet.

Die erfindungsgemäße Vorbehandlung kann sowohl beim einstufigen als auch beim zweistufigen Verfahren vorgenommen werden und verbessert die Lackhaftfähigkeit des zinnfreien Stahls nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen.

Eine wesentliche Bedingung besteht darin, daß der pH—Wert des bei der erfindungsgemäßen Vorbehandlung eingesetzten, alkalischen Elektrolyten oberhalb 8 gehalten wird, obwohl eine genaue Konzentrationssteuerung des Hydroxids, des Carbonats usw. der Salze des Alkalimetalls sowie des Ammoniumrests nicht erforderlich ist.

Die Konzentration des alkalischen Elektrolyten beträgt vorzugsweise 10 bis 100 g/l, falls überhaupt eine Beschränkung vorgenommen wird.

Wenn die Konzentration des erfindungsgemäß eingesetzten, alkalischen Elektrolyten unterhalb 10 g/l liegt, so führt dies wegen des hohen elektrischen Widerstandes des alkalischen Elektrolyten zu einem unnötigen Verbrauch an elektrischer Energie. Aus ökonomischen Gründen sollte die Konzentration vorzugsweise maximal 100 g/l betragen, obwohl auch oberhalb dieses Werts die erfindungsgemäßen Wirkungen eintreten. Die Konzentration an Phosphat, saurem Phosphat, Oxalat und Acetat des Alkalimetalls oder mit dem Ammoniumrest, die dem alkaiischen Elektrolyten zugegeben werden, beträgt ebenfalls vorzugsweise 10 bis 100 g/l, und auch in diesem Fall sollte

L J

130008/0597

der pH-Wert des alkalischen Elektrolyten oberhalb 8 gehalten werden. Mit einem sauren oder schwach alkalischen Elektrolyten mit einem pH-Wert unterhalb 8 können die erfindungsgemäßen Wirkungen nicht erzielt werden, da die Oberfläche des

5 Stahlsubstrats nicht inaktiviert wird.

Die erfindungsgemäßen Wirkungen werden so lange nicht verschlechtert, soweit der pH-Wert des erfindungsgemäß eingesetzten alkalischen Elektrolyten oberhalb 8 gehalten wird,

^O und zwar selbst dann, wenn eine geringe Menge an Schwefelsäure oder Salzsäure aufgrund unzureichenden Abspüüens nach dem Abbeizen in dem erfindungsgemäßen, alkalischen Elektrolyten eingebracht wird. Die erfindungsgemäßen Wirkungen werden ferner selbst dann nicht verschlechtert, wenn ein oberflächenaktives Mittel, das gewöhnlich zum Entfetten des Stahlblechs der alkalischen Lösung zugesetzt ist, auch dem erfindungsgemäßen, alkalischen Elektrolyten zugegeben wird. Obgleich im Rahmen der Erfindung die Temperatur des für die erfindungsgemäße Vorbehandlung eingesetzten Elektrolyten nicht genau ein-

^^υ gestellt werden muß, sollte sie jedoch im Hinblick auf Energieeinsparung vorzugsweise unterhalb 90 C liegen.

Die Bedingungen für die elektrolytische Behandlung sind bei der erfindungsgemäßen Vorbehandlung wesentlich. Besonders

wichtig sind die Bedingungen der anodischen Behandlung.

So beträgt vorzugsweise, die Strommenge bei der anodischen

Behandlung von 1 bis 200 Cb/dm , wobei 5 bis 50 Cb/dm bebe! 2 sonders bevorzugt sind. Falls die Strommenge/1 Cb/dm liegt, so werden die erfindungsgemäßen Wirkungen behindert, da der aktive, dichte Oxidfilm nicht gleichförmig auf der Stahlsubstratoberfläche ausgebildet wird.

Bei einer Strommenge oberhalb 200 Cb/dm wird in nachteili-

ger Weise der auf der Stahlsubstratoberfläche ausgebildete, inaktive Oxidfilm durch die nachfolgende elektrolytische

Chromsäure-

L J

130008/0597

behandlung nicht ausreichend verringert oder entfernt und kann zu einer Oberflächenspannung und/oder Flecken führen.

Für eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit bei der Herstellungdes zinnfreien Stahls betragen die Elektrolysedauer vorzugsweise 0,1 bis 5 Sekunden und die Stromdichte bei der anodischen Behandlung während der erfindungsgemäßen Vorbehandlung vor-

zugsweise 1 bis 100 A/dm .

Bei der anodischen Behandlung nach der kathodischen Behandlung ist es nicht erforderlich, daß die Bedingungen genau eingehalten werden, da diese Behandlung zur Inaktivierung der Stahlsubstratoberfläche vorgenommen wird, so daß die nachfolgende anodische Behandlung durchgeführt werden kann und der Film auf der Oberfläche des Stahlblechs aus zinnfreiem Stahl gleichförmiger und effizient ausgebildet wird. Dies ist jedoch naturgemäß im Hinblick auf die Herstellung von zinnfreiem Stahl mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit b e s ehränkt.

Im Hinblick auf die industrielle Anwendung ist auch die Anwendung der nachstehenden Maßnahmen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorbehandlung in Betracht gezogen worden, jedoch hat sich herausgestellt, daß sich die erfindungsgemäßen Wirkungen hierbei nicht ändern. Die erste Maßnahme besteht darin, daß der aus der anodischen und der kathodischen Behandlung bestehende Zyklus mehrmals wiederholt wird. Die zweite Maßnahme besteht darin, daß zwischen der kathodischen und der nachfolgenden anodischen Behandlung eine Spülung mit

30 ¥asser erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorbehandlung kann nicht nur bei der elektrolytischen Chromsäurebehandlung sondern auch bei der Metallplattierung von Stahlblech angewendet werden, bei der eine gleichmäßige und dichte Metallschicht erforderlich ist.

130008/0597 ^J

Die Erfindung wird nachstehend durch Beispiele näher erläutert, bei denen eine Doppelschicht, bestehend aus einer unteren Schicht aus metallischem Chrom von 80 bis 120 mg/m und aus einer oberen Schicht aus Chromoxidhydrat von 12 bis

ο
20 mg/m als Chrom auf einem kaltgewalzten Stahlblech mit 0,23 mm unter verschiedenen Bedingungen bei der elektrolytischen Chromsäurebehandlung gebildet wird.

Beispiel 1

Ein kaltgewalztes Stahlblech wird in einer Lösung von 7° g/ Liter Natriumhydroxid elektrolytisch entfettet. Nach dem Abspülen mit Wasser wird das Stahlblech durch Eintauchen in eine Lösung von 100 g/Liter Schwefelsäure abgebeizt. Nach dem Abspülen mit Wasser wird das Stahlblech unter den nachstehenden

15 Bedingungen vorbehandelt:

Bedingungen der Vorbehandlung
Zusammensetzung des Elektrolyten

Natriumhydroxid 60 g/l

²⁰ pH-Wert des Elektrolyten 14

Temperatur des Elektrolyten 30 C

ο anodische Stromdichte 20 A/dm

anodische Behandlungsdauer 1 Sekunde

Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech einer elektrolytischen Chromsäurebehandlung unter den nachstehenden Bedingungen unterworfen und danach mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.

Bedingungen der e1ektrolvtisehen Chromsäurebehandlung

Zusammensetzung des Elektrolyten

Chromtrioxid 5° g/l

Natriumfluorid 3 g/l

Temperatur des Elektrolyten 50 C

Kathodische Stromdichte 20 A/dm

L J

130008/0597

Beispiel2

Die gleiche Stahlblechart wird wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt und unter den nachstehenden Bedingungen nach dem Abspülen mit Wasser vorbehandelt: 5

Bedingungen der Vorbehandlung Zusammensetzung des Elektrolyten

Natriumorthosilikat 30 g/l

pH-Wert des Elektrolyten Ik

Temperatur des Elektrolyten 80°C

Anodische Stromdichte 30 A/dm

Anodische Behandlungsdauer 2 Sekunden

Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech einer elektrolytischen Chromsäurebehandlung unter den nachstehenden Bedingungen unterworfen und dann mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.

Bedingungen der elektrolytischen Chromsäur^behandlung Zusammensetzung des Elektrolyten Chromtrioxid
Ammoniumfluorid
Temperatur des Elektrolyten Kathodische Stromdichte 25

Beispiel

Die gleiche Stahlblechart wird wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt und unter den nachstehenden Bedingungen nach dem Abspülen mit Wasser vorbehandelt: 30

Bedingungen der Vorbehandlung Zusammensetzung des Elektrolyten

Natriumhydroxid

Natriumphosphat ³⁵ pH-Wert des Elektrolyten

Temperatur des Elektrolyten

L J

130008/0597

30	g/l
1,	5g/i
30	°c
20	A/dm²

8	g/l	C
30	g/l
10
60°

1 Elektrolytisches Verfahren:

Anodische Behandlung und kathodische B ehandlung

Anodische und kathodische Stromdichte jeweils 5 A/dm Anodische und kathodische Behandlungsdauer jeweils 1 Sekunde

Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech unter Verwendung eines Elektrolyten, enthaltend 250 g/l Chromtrioxid und 2,5 g/l Schwefelsäure in Wasser bei 30 A/dm kathodischer Stromdichte und 50°C Elektrolyt-Temperatur mit metallischem Chrom überzogen. Nach dem Abspülen mit Wasser wird das mit Chrom überzogene Stahlblech einer elektrolytischen Chromsäurebehandlung unter den nachstehenden Bedingungen unterworfen und dann mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.

Bedingungen der elektrolytischen Chromsäurebehandlung Zusammensetzung des Elektrolyten

Chromtrioxid 30 g/l

Schwefelsäure 0,2 g/l

Natriumfluorid 1,0 g/l

Temperatur des Elektrolyten 30 C

Kathodische Stromdichte 20 A/dm

Beispiel h

Die gleiche Stahlblechart wird wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt und unter den nachstehenden Bedingungen nach

dem Abspülen mit Wasser vorbehandelt:

Bedingungen der Vorbehandlur?? Zusammensetzung des Elektrolyten

/ Natriumborat 15 g/l

Kaliumhydroxid 20 g/l

³⁵ pH-Wert des Elektrolyten 13,5

Temperatur des Elektrolyten 60 C

L J

13000 87 0597

Anodische Stromdichte 10 A/dm

Anodische Behandlungsdauer 2 Sekunden

Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech unter Verwendung eines Elektrolyten,enthaltend 90 g/l Chromtrioxid und 6 g/l Natriumfluroid in Wasser bei 40 A/dm kathodischer Stromdichte und 50°C Elektrolyt-Temperatur behandelt. Das behandelte Stahlblech wird dann mit diesem auf ein Drittel seiner ursprünglichen Konzentration verdünnten Elektrolyten bei 10 A/dm kathodischer Stromdichte und 35°C Elektrolyt-Temperatur weiter behandelt und dann mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.

Als Vergleichsbeispiele wird die gleiche Stahlblechart wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt. Nach dem Abspulen mit Wasser erfolgt bei den Vergleichsbeispielen 1 bis k eine elektrolytische Chromsäurebehandlung oder eine elektrolytische Chromsäur eb ehandlung nach einer Chromplattierung unter den gleichen Bedingungen wie bei den Beispielen 1, 2, 3 bzw. 4, jedoch ohne die erfindungsgemäße Vorbehandlung; danach erfolgt ein Abspülen mit heißem Wasser und Trocknen.

Die Menge an metallischem Chrom und Chromoxidhydrat als Chrom in dem zinnfreien Stahl der Beispiele 1 bis h und der Ver— ^ gleichsbeispiele 1 bis k wurde dann gemessen, und die Eigenschaften jedes erhaltenen, zinnfreien Stahlblechs wurden dann durch die nachstehenden Testverfahren ermittelt? die Ergebnisse sind in Tabelle I dargestellt.

³⁰ 1· Lackhaftfähigkeit bei Normaltemperatür

Zwei Stücke der vorbehandelten Probe werden vorbereitet. Ein Stück der vorbehandelten Probe wird nach Beschichten mit 60 mg/dm eines Epoxyphenollacks bei 210 C während 12 Minuten erhitzt; das andere Stück wird vor und. nach dem Beschichten mit 25 mg/dm des gleichen Lacks zweimal unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben erhitzt.

130008/0597 ^J

Die zwei unterschiedlich beschichteten Probestücke werden jeweils auf 5 mm χ 100 mm Größe geschnitten und unter Verwendung eines Nylonklebstoffs mit 100 um Dicke bei 200°C während

2 '

30 Sekunden mit 3 kg/cm Druck durch eine Warmpresse nach Vorerhitzen bei 200 C während 120 Sekunden miteinander verklebt.

Die Klebefestigkeit in kg/5 mm der Anordnung wird mit einem

üblichen Zugversuchsgerät gemessen* 10

2. Lackhaftfähigkeit nach Altern in heißemJWasser

Die gemäß Ziff. 1) hergestellte Anordnung tfird durch ein übliches Zugversuchsgerät nach dem Eintauchen in eine 0,4prozentige Citronensäurelösung bei 90 C während drei Tagen abge- '° löst. Die Klebefestigkeit der Anordnung wird in kg/5 mm angegeben.

3. Lackhaftfähigkeit unter Retorteribedingungen

Zwei Stücke unterschiedlich beschichteter, nach Ziff. 1) hergestellter Proben, werden jeweils auf 70 mm Breite und 60 mm Länge geschnitten und unter den Bedingungen gemäß Ziff. 1) derart miteinander verklebt, daß sie einander in Längsrichtung 8 mm überlappen.

Es werden 10 Proben in der vorstehenden Weise hergestellt. Jede zusammengesetzte Probe wird wie für einen Dosenkörper auf 100 mm Radius gerollt und dann in einem JO mm breiten Kanal fixiert.

Danach werden die 10 fixierten Proben in eine Retorte gegeben, in die auf 125 bis I30 C unter 1,6 bis 1,7 kg/cm Druck erhitzter, heißer Dampf für I50 oder 300 Minuten geblasen wird. Die Lackhaftfähigkeit unter Retortenbedingungen wird durch Untersuchung der unteren Probenteile ermittelt, die sich von den 10 zusammengesetzten Proben abgelöst haben.

L J

130008/0597

Aus Tabelle I ergeben sich, sehr deutliche Unterschiede zwischen den erfindungsgemäßen Beispielen und den Vergleichsbeispielen bei der Lackhaftfähigkeit nach dem Altern in heißem Wasser und unter Retortenbedingungen, während kein Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Beispielen und den Vergleichsbeispielen bei der Lackhaftfähigkeit bei Normaltemperatur vorliegt. Hieraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Vorbehandlung die Lackhaftfähigkeit nach dem Altern in heißem ¥asser und unter Retortenbedingungen erheblich ver— bessert.

8/0597

cn

ω ο

ro

CJi

Ol

Tabelle I

σ ο co

OI CO -Jl

Eigenschaften von behandeltem Stahlblech	Menge an metallischem Cr in mg/m	150 Min. 3OO Min.	Beispiel	1	2	3	k	Vergleichsbeispiel	2	3	k
	Menge an Chromoxidhydrat ρ (als Cr) in mg/m	112	115	106	110	1	122	100	108
Lackhaftfähigkeit bei Nor maltemperatur (kg/5 mm)	16	15	lh	18	115	13	17	18
Lackhaftfähigkeit nach Altern in heißem Wasser (kg/5 mm)	6,8	6,2	6,k	6,6	15	6,4	6,3	6,6
Lackhaftfähig keit unter Re tortenbedin gungen (a/b)	3,2	3,1	2,8	3,0	6,7	1,5	0,9	1,3
0/10 0/10	O/IO 1/10	0/10 3/10	0/10 1/10	1,8	0/10 8/10	0/10 10/10	0/10 7/10
I/IO 7/10

⁺' A zeigt die Anzahl der abgelösten Anordnungen B zeigt die Gesamtzahl der Anordnungen

CD O CTJ

Leerseite

Claims

" Vorbehandlungsverfahren bei der Herstellung von zinnfreiem Stahl "

¹⁵ Priorität: 9. August 1979, Japan, Nr. 100 723/79

Patentansprüche

1/ Vorbehandlungsverfahren bei der Herstellung von zinnfreiem Stahl mit einer oberen Schicht aus Chromoxidhydrat und einer unteren Schicht aus metallischem Chrom, d a durch gekennzeichnet, daß man Stahlblech einer anodischen Behandlung oder einer anodischen Behandlung gefolgt von einer kathodischen Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten, der eine Alkalimetallverbindung, eine Ammoniumverbindung oder Gemische von diesen mit einem pH-

OQ Wert über 8 enthält, nach dem Abbeizen des Stahlbleches und vor der Ausbildung der beiden Schichten auf der Oberfläche des Stahlbleches unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetallverbindung mindestens eine Verbindung aus der Gruppe enthaltend ein Hydroxid, ein Carbonat, ein Bi-

L j

130008/0597

— ζ —

carbonat, ein Silikat oder ein Borat eines Alkalimetalls ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die Ammoniumverbindung mindestens eine Verbindung aus der Gruppe.aus einem Hydroxid, einem Carbonat, einem Bicarbo— nat, einem Silikat und/oder einem Borat von Ammonium ist.
h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung aus der Gruppe aus einem Phosphat, einem sauren Phosphat, einem Oxalat und/ oder einem Acetat eines Alkalimetalls oder Ammonium zugegeben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k_t dadurch ge— kennzeichnet, daß die Konzentration der in den Ansprüchen 2, 3 oder K angegebenen Verbindung 10 bis 100 g/l beträgt.
6» Verfahren nach, einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Behandlung bei 1 bis 2OQ Cb/

dm in einem alkalischen Elektrolyten mit einem pH-Wert oberhalb 8 erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Behandlung bei einer Temperatur unterhalb 90 C und einer Stromdichte von 1 bis 100 A/ dm während 0,1 bis 5 Sekunden in einem alkalischen Elektrolyten mit einem pH-Wert oberhalb 8 erfolgt.

^L 130008/0597 ^J