DE3017680A1

DE3017680A1 - Harzbeschichtetes verzinktes stahlblech und seine verwendung

Info

Publication number: DE3017680A1
Application number: DE19803017680
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Fujimoto; Yusuke Hirose; Hideaki Ishida; Takehiko Ito; Takashi Matsubara; Aichi Nagoya
Original assignee: Toagosei Co Ltd; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd; Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1980-11-20
Also published as: DE3017680C2; GB2050867B; JPS55152055A; GB2050867A

Description

NISSHIN STEEL CO., LTD, Tokyo / Japan

und

TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Tokyo / Japan

Harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech und seine Verwendung

beanspruchte

Priorität: 16. Mai 1979 - Japan - Nr. 59098/1979

Die Erfindung betrifft ein harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech, das zur Herstellung von Behältnissen durch Verbinden mittels eines Polyamidklebstoffes geeignet ist.

Bisher hat man Metallbehältnisse, wie Konservendosen, insbesondere für Nahrungsmittel, beispielsweise 18 Liter fassende Konservendosen, und dergleichen, aus verzinntem Stahlblech gefertigt, und nach der Bildung eines Dosenkörpers die überlappenden Stellen verlötet. Jedoch weist das Verlöten zahlreiche Nachteile auf, wie eine Rostbildung infolge des Vorhandenseins von Flußmitteln, die beim Reinigen der zu lötenden Teile verwendet werden sind, eine Verminderung des Aussehens infolge Unbedruckbarkeit der Lötstelle und die Giftigkeit von Bleidämpfen, die infolge des als Lötbestandteils verwendeten Bleis auftreten. Um diese Nachteile zu beheben, hat man die Anwendung von Klebstoffen versucht, um die Konservendosen-

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grundkörper zu kleben.

Bei der Herstellung vieler Konservendosen mit einem Klebstoff, um die Konservendosengrundkörper zu kleben, ist jedoch verzinntes Stahlblech, kein geeignetes Material, da die Klebeigenschaften von verzinnten Stahlblechen im allgemeinen schlecht sind, die Materialkosten hoch sind und die rostverhindernden Eigenschaften, insbesondere im Bereich der Kanten, schlecht sind. Auch hat man in jüngster Zeit zur Herstellung von Behältnissen, die mit einem Klebstoff verbunden sind, in großem Maße chromiertes Stahlblech (zinnfreies Stahlblech) verwendet, da es preiswert ist und befriedigende Klebeigenschaften besitzt. Jedoch besitzt auch dieses Blech zahlreiche Nachteile, denn der Glanz auf einer bedruckten Oberfläche ist schlecht, die Schneidmesser werden durch die Chrommetallschicht stark beschädigt und es bildet sich rasch Rost, wenn'man die Behältnisse der Luft aussetzt.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein anderes Ausgangsmaterial für die Herstellung von Behältnissen, insbesondere Konservendosen, zur Verfügung zu stellen, das eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit besitzt und preiswerter als verzinntes Stahlblech ist, gute Hafteigenschaften für den Klebstoff, Bedruckbarkeit, gutes Aussehen und leichte Verarbeit-

barkeit auf- .

/weist. Im Hinblick darauf, daß beMVerbinden bzw. Verkleben

der Dosenkörper mittels eines Klebstoffes, insbesondere eines üblicherweise verwendeten Polyamidklebstoffes, die Klebfestigkeit der verbundenen Teile von den Eigenschaften der Beschichtung

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auf der Innenseite und auf der Außenseite des Behältnisses abhängt, muß das zur Verfügung zu stellende Ausgangsmaterial auch hierfür geeignet sein. Die Erfindung löst diese Aufgaben.

Gegenstand der Erfindung ist ein harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech, das durch

a) Behandeln eines verzinkten Stahlbleches mit Chromat,

b) Beschichten des behandelten Bleches mit einer Zusammensetzung mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung auf Bisphenol Α-Basis mit einem Epoxyäquivalent von nicht unter 800 und an einem Härtungsmittel und

c) Härten der Harzbeschichtung in der Hitze hergestellt worden ist.

Es ist an sich bekannt, daß die Korrosionsbeständigkeit von verzinktem Stahlblech durch eine Chromatbehandlung verbessert wird, und auch, daß je größer die Menge des aufgebrachten Chroms ist, die Korrosionsbeständigkeit umso wirksamer ist. Unter den für ein verklebtes Behältnis erforderlichen Eigenschaften ist die Eigenschaft, daß die Klebfestigkeit der miteinander verbundenen Teile (primäre Klebfestigkeit und sekundäre Klebfestigkeit) hoch ist, wichtiger als die Eigenschaft einer hohen Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund zahlreicher Untersuchungen bezüglich der Chromatbehandlung von verzinkten Stahlblechen ist gefunden worden, daß man ein verklebtes Behältnis mit einer befriedigenden Klebfestigkeit erhalten kann, wenn man auf das verzinkte Stahlblech einen Chromatfilm mit einer Gesamtchrommenge von 2 bis 4 0 mg/m² aufbringt, das chromierte

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Blech mit einem Anstrichmittel für die Innen- und Außenseite des Behältnisses beschichtet (der Innenanstrich ist eine Grundbeschichtung als Primäranstrich für Metall, und der Außenanstrich ist eine weiße Ans trichbe schichtung und ein Untergrundanstrich als Primärbeschichtung für Metall), das derart beschichtete Blech härtet und das erhaltene Blech unter Verwendung eines Klebstoffes vom linearen Polyamid typ verklebt.

Nach vorliegender Erfindung sollte die auf dem verzinkten Stahlblech abgeschiedene Gesamtchrommenge vorzugsweise 2 bis 40 mg/m² betragen. Wenn die Gesamtchrommenge unter 2 mg/m² liegt, kann keine ausreichende Klebfestigkeit erhalten werden, und die Korrosionsbeständigkeit wird verschlechtert. Wenn andererseits die Gesamtchrommenge 40 mg/m² übersteigt, wird die Klebfestigkeit erniedrigt, und die Oberfläche des verzinkten Stahlbleches wird dunkel. Dadurch verliert der Beschichtungsanstrich auf dem erhaltenen Blech seinen Glanz und der Handelswert des derart erhaltenen Blechs wird herabgesetzt. Weiterhin ist es auch nachteilig im Hinblick auf die Herstellungskosten und die Bearbeitbarkeit, Chrom in einer so hohen Menge wie über 40 mg/m² aufzubringen. Wenn die aufgebrachte Gesamtchrommenge in dem vorgenannten bevorzugten Bereich nach vorliegender Erfindung liegt, kann man eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Bedruckbarkeit des Überzuges, schönes Aussehen des Überzuges und dergleichen zusätzlich zu befriedigenden Klebeigenschaften, die zur Herstellung von Behältnissen mittels Kleben erforderlich sind, erreichen. Dies ist in hohem Maße überraschend.

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Die gemäß vorliegender Erfindung verwendeten verzinkten Stahl-Stahlblech, bleche schließen mittels-Elektroplattierung verzinktes Stahlblech, ein / auf dem Zinkdampf abgeschieden ist, und galvanisiertes Stahlblech ein. Das galvanisierte Stahlblech kann einer Nichtkristallisationsbehandlung oder einer Legierungsbehandlung unterworfen worden sein. Jedoch ist ein normal glanzverzinktes Stahlblech für vorliegende Erfindung nicht geeignet, da die beschichtete oder bedruckte Oberfläche keinen befriedigenden Farbton liefert und die Glätte

oder der Glanz der Oberfläche ist schlecht.

Das bei vorliegender Erfindung für die Innenseite und die Außenseite des Behältnisses verwendete Anstrichmittel bzw. Beschichtungsmittel weist eine Zusammensetzung mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung auf Bisphenol Α-Basis mit einem Epoxyäquivalent von nicht unter 800 und an eirenHärtungsmittel auf. Die Epoxyverbindung vom Bisphenol Α-Typ kann durch Umsetzen von Bisphenol A mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali erhalten werden. Beispiele von Epoxyharzen mit einem Epoxyäquivalent nicht unter 800 sind die von der Firma Shell Chemical Co. vertriebenen Produkte "Epikote 1009" (Epoxyäquivalent = 2400 bis 3500), "Epikote 1007" (Epoxyäquivalent = 1750 bis 2150) und "Epikote 1004" (Epoxyäquivalent = 900 bis 1000), ferner die von der Firma Mitsui Petrochemical Co. vertriebenen Produkte "Epomik R 309" (Epoxyäquivalent = 2400 bis 3300) und "Epomik R 307" (Epoxyäquivalent = 1750 bis 2100), des weiteren die von der Firma Ciba-Geigy AG vertriebenen Produkte "Araldite GY 6099" (Epoxyäquivalent = 2400 bis 3500) und "Araldite GY 6097" (Epoxyäquivalent = 1750 bis 2150),

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sowie die von der Firma Dow Chemical Co. vertriebenen Produkte "D.E.R. 660 J" (Epoxyäquivalent = 2400 bis 3500) und "D.E.R. 667 J" (Epoxyäquivalent = 1750 bis.2150), Wenn das Epoxyäquivalent unter 800 liegt, sind die Klebeigenschaften, das Aussehen und die Eigenschaften der beschichteten Oberfläche und das Aussehen der aus den harzbeschichteten verzinkten Stahlblechen gefertigten Behältnisse nicht befriedigend.

Beispiele von Härtungsmitteln, die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen (i) phenolische Harze, die durch Umsetzen von Formaldehyd mit o-Cresol und Phenol in Gegenwart eines alkalischen Katalysators erhalten worden sind, (ii) aromatische oder cycloaliphatische mehrwertige Säuren und ihre Anhydride, wie Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Tetrahydrophthalsäure und dergleichen, (iii) Polyester mit endständigen

erhalten

Carboxylgruppen, / durch Umsetzen eines mehrwertigen Säureanhydrids, wie es vorstehend unter (ii) erwähnt ist, mit mehrwertigen Alkoholen, wie Hexandiol, Trimethylolpropan und dergleichen, und (iv) Polyisocyanate und dergleichen.

Die vorgenannten Härtungsmittel werden mit den Epoxyharzen vom Bisphenol Α-Typ in Gewichtsverhältnissen von Härtungsmittel zu Epoxyharz von 5 : 95 bis 80 : 20 . vorzugsweise in einem nicht-flüchtigen Lösungsmittel, vermischt.

Die Zusammensetzung mit einem Gehalt an dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz vom Bisphenol Α-Typ nach vorliegender Erfindung kann auf Stahlbleche nach an sich bekannten üblichen Beschichtungsmethoden aufgebracht werden. Jedoch wird das Beschichten

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gewöhnlich durch Lösen des Härtungsmittels und des Epoxyharzes in einem oder in mehreren Lösungsmitteln, Aufbringen der erhaltenen Lösung auf ein chromiertes verzinktes Stahlblech mittels üblicher Aufbringmethoden, Abtreiben des Lösungsmittels und Erhitzen des erhaltenen Blechs durchgeführt. Beispiele verwendbarer Lösungsmittel sind Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon und dergleichen, ferner aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol und andere Alkylbenzole, darüber hinaus Ester, wie die Essigsäureester von Äthylenglykol-monomethylather, -monoäthylather, -monobutyläther und -monomethoxybutyläther und dergleichen, des weiteren Alkohole, wie Diacetonalkohol, Butanol und dergleichen, und schließlich Glykoläther, wie Äthylenglykol-monomethylather, -monoäthylather, -monobutyläther und dergleichen. Wenn man ein anderes Härtungsmittel als ein phenolisches Harz verwendet, soll vorzugsweise kein Lösungsmittel mit endständigen Hydroxylgruppen im Hinblick auf die Lagerstabilität des Beschichtungsmittels verwendet werden. Das Gesamtsystem kann zum Lösen in dem Lösungsmittel erhitzt werden. Gegebenenfalls kann die Zusammensetzung außer dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz vom Bisphenol Α-Typ Addi tive enthalten, wie Pigmente, Weichmacher, Sedimentationsstabilisatoren, Ausgleichmittel, Entschäumungsmittel, Gleitmittel und dergleichen.

Das Härten des Anstrichs oder der Beschichtung auf dem mit Chromat behandelten verzinkten Stahlblech für ein Behältnis wird 30 s bis 30 min lang vorzugsweise bei einer Temperatur von 150 bis 300⁰C durchgeführt. Diese Härtungsbedingungen

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können durch die Verwendung eines üblichen Härtungsofens für ein Beschichten von Draht erfüllt werden, und für das Bedrucken von Metall bei der Herstellung von Konservendosen kann eine Aufwalzvorrichtung verwendet werden.

Die Dicke des Überzuges der Zusammensetzung mit einem Gehalt an dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz nach dem Härten sollte vorzugsweise 5 bis 300 mg/dm² betragen.

Beispiele von linearen Polyamidklebstoffen,· die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen Polyamide, wie Nylon 6, 6-6, 6-10, 6-12, 11 und 12, weiterhin verschiedene Polyamidmischpolymerisate und modifiziertes Nylon 11, bei dem ein Teil der Wasserstoffatome durch Alkyl- oder Alkoxyreste oder dergleichen substituiert sind. Jedoch sollten keine Polyamide verwendet werden, die als Hauptbestandteil eine nicht-lineare zweibasische Säure enthalten, wie eine dimere Säure, die durch Dimerisierung einer aliphatischen Säure erhalten worden ist. Da die Kristallinität eines Polyamids vom Typ einer dimeren Säure sehr gering ist, ist eine solche Verbindung im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit.und die Beständigkeit gegen heißes Wasser oder gegen Lösungsmittel schlecht. Ein Polyamid vom Typ einer dimeren Säure weist darüber hinaus den Nachteil auf, daß beim Extraktionstest eine erhebliche Menge extrahiert wird, und daher sind derartige Polyamide nicht wünschenswert. Die vorgenannten linearen Polyamide, die zusätzlich eine beträchtliche Menge eines ionomeren Harzes, eines Polyäthylenharzes oder dergleichen enthalten, sind ebenfalls brauchbar.

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Das Verbinden der Bleche zur Herstellung eines Behältnisses, wie einer Konservendose, kann in einfacher Weise durch Aufbringen eines Klebstoffes vom Typ eines linearen Polyamids in Form eines Films zwischen die beschichteten , den gehärteten Film der Zusammensetzung mit einem Gehalt an dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz aufweisenden, mit Chromat behandelten verzinkten Stahlbleche mit anschliessendem Schmelzen des Klebstoffes vom besagten Polyamidtyp bei einer ausreichend hohen Temperatur durchgeführt werden. Wenn beispielsweise Nylon 12 als Klebstoff verwendet wird, beträgt die Verklebungstemperatur 200 bis 300⁰C, vorzugsweise 210 bis 270⁰C.

Demzufolge ist ein weiterer Gegenstand vorliegender Erfindung die Verwendung der erhaltenen harzbeschichteten verzinkten Stahlbleche zur Herstellung von Behältnissen durch Verbinden mittels eines Polyamidklebstoffes.

Wie bereits vorstehend ausgeführt worden ist, weist ein derartig hergestelltes Behältnis nicht nur eine befriedigende Klebfestigkeit auf, die gleich oder größer als bei einem üblichen verzinnten Stahlblech oder einem zinnfreien Stahlblech ist, sondern besitzt auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit, Bedruckbarkeit der Beschichtung und Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung, sowie wirtschaftliche Vorteile.

Insbesondere kann das verzinkte Stahlblech für ein verklebtes Behältnis nach vorliegender Erfindung unter Verwendung einer üblichen kontinuierlich arbeitenden Chromatbehandlungsvorrich-

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-Y-

tung und einer üblichen kontinuierlich arbeitenden Beschichtungs- und Härtungsvorrichtung für den Voranstrich hergestellt werden. Wenn demgemäß das vorbeschichtete Zwischenprodukt auf den Markt gebracht wird, stellt es ein sehr vorteilhaftes Material für Behältnisse im Hinblick auf Herstellungskosten und Produktivität im Vergleich zu üblichen Materialien dar.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispieli

Ein Härtungsmittel· auf Basis eines phenolischen Harzes wird dadurch hergestell·^ daß man eine Formaidehyd^sung zu einem Gemisch aus o-Cresol· und Phenol· in einem Gewichtsverhäitnis von 7 : 3 in einer Menge von 1,1 Mol· je Äquivaient phenol·!- scher Hydroxylgruppen zugibt und das erhaltene Gemisch 60 min bei 90⁰C in Gegenwart von Ammoniak als Katalysator reagieren läßt. Das derart hergestellte phenolische Harz als Härtungsmittel· wird mit einem Epoxyharz vom Bisphenol· Α-Typ "Epiköte 1007" (Epoxyäquivaient = 1750 bis 2150) in einem Gewichtsverhäitnis von phenoiischem Harz zu Epoxyharz von 6 : 4 vermischt. Das Gemisch wird in einem Lösungsmitteigemisch aus äquivaienten Gewichtsanteiien von Äthylenglykolmonomethyläther, Athylenglykc^monobutyläther und Xylol· unter Einstellung einer Harzkonzentration von 30 % gelöst. Dieses Beschichtungsmittel wird anschiießend ais "Anstrichmittel· A" (bzw. "Beschichtungsmittel A") bezeichnet.

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3Q1768Q Al

- VÖ -Beispiel 2

Das gleiche wie in Beispiel 1 verwendete phenolische Harz wird mit dem gleichen Epoxyharz vom Bisphenol Α-Typ "Epikote 1007" wie in Beispiel 1, jedoch in einem Gewichtsverhältnis von phenolischem Harz zu Epoxyharz von 4 : 6 vermischt. Das Gemisch wird in dem gleichen Lösungsmittelgemisch wie in Beispiel 1 gelöst. Das derart hergestellte Beschichtungsmittel wird anschließend als "Anstrichmittel B" (bzw. "Beschichtungsmittel B") bezeichnet.

Beispiel 3

2,7 Gewichtsteile Trimellitsäureanhydrid als Härtungsmittel und 2 4,3 Gewichtsteile eines Epoxyharzes vom Bisphenol A-Typ "Epikote 1007" (Epoxyäquivalent = 1750 bis 2150) werden in 46 Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches gelöst, das aus äquivalenten Gewichtsanteilen vom Acetat des Äthylenglykolmonomethyläthers, des Acetats des Äthylenglykols und Xylol besteht, um eine Harzlösung herzustellen. 46 Gewichtsteile Titandioxid vom Rutil-Typ als Farbstoff ("Tipaque R580" der Fa. Ishiwara Sangyo K.K.) werden mit der vorgenannten Harzlösung vermischt. Das Gemisch wird anschließend mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer gerührt und in einem Sandmühlendispersionsmischer zur Herstellung eines weißfarbigen Anstrichmittels dispergiert. Dieses Anstrichmittel wird anschließend als "Anstrichmittel C" ^Beschichtungsmittel C") bezeichnet.

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Beispiel 4

425 Gewichtsteile Trimellitsäureanhydrid als Härtungsmittel, 75 Gewichtsteile Pentaerythrit und 500 Gewichtsteile des Acetats des Athylenglykolmonobutyläthers als reaktionsfähiges Lösungsmittel werden in eine Veresterungsvorrichtung eingespeist, die mit einem Kühler und Rührer ausgerüstet ist. Das Gemisch wird 20 min bei 170⁰C in einer Stickstoffatmosphäre reagieren gelassen, um einen weißen cremeartigen Polyester herzustellen. Dieses Produkt hat eine Säurezahl von 492 mg KOH/g und»ein durchschnittliches Molekulargewicht von 950. 90 Gewichtsteile dieses Polyesters mit einem Gehalt an endständigen Carboxylgruppen (Harzkonzentration = 50 %) und 255 Gewichtsteile eines Epoxyharzes vom Bisphenol Α-Typ "Epikote 1009" (Epoxyäquivalent = 2400 bis 350fl) werden in 655 Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches gelöst, das aus äquivalenten Gewichtsanteilen des Acetats des Äthylenglykolmonomethy1-äthers, Essigsäure-3-methoxybutylesters und Xylol besteht, um ein klares Anstrichmittel mit einem Gehalt von 30 % an nichtflüchtigen Anteilen herzustellen. Dieses Anstrichmittel wird nachstehend als "Anstrichmittel D" ("Beschichtungsmittel D¹V bezeichnet.

Beisp.iel5

66,7 Gewichtsteile einer Polyisocyanatlösung (mit einem Gehalt von etwa 3 NCO-Gruppen je Molekül) als Härtungsmittel mit einem Feststoffgehalt" von 75 %, die durch Zugeben von 1 Mol Trimethylolpropan zu 3 Mol 2,4-Toluol-diisocyanat und Lösen des Gemisches in Acetessigester hergestellt worden ist_f und 150 Gewichtsteile eines Epoxyharzes vom Bisphenol Α-Typ "Epi-

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kote 1004" (Epoxyäquivalent = 900 bis 1000) werden in 783,3 Gewichtsteilen des gleichen Lösungsmittels wie in Beispiel 3 gelöst, um ein klares Anstrichmittel mit einem Gehalt von 20 % nicht-flüchtigen Anteilen herzustellen. Dieses Anstrichmittel wird nachstehend als "Anstrichmittel E" ("Beschichtungsmittel E") bezeichnet.

Beispiel 6

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird zur Herstellung eines Anstrichmittels wiederholt, jedoch mit der Maßgabe, daß als Epoxyharz vom Bisphenol Α-Typ "Epikote 828" (Epoxyäquivalent = 182 bis 194), das von der Fa. Shell Chemical Co. vertrieben wird, anstelle von "Epikote 1007" verwendet wird. Das derart hergestellte Anstrichmittel wird anschließend als "Anstrichmittel F" ("Beschichtungsmittel F") bezeichnet.

Beispiel 7

Zur Herstellung eines Anstrichmittels wird das gleiche Verfahren wie in Beispiel 3 wiederholt, jedoch mit der Maßgabe, daß als Epoxyharz vom Bisphenol Α-Typ "Epikote 1001" (Epoxyäquivalent = 450 bis 500), das von der Shell Chemical Co. vertrieben wird, anstelle von "Epikote 1007" verwendet wird. Das derart hergestellte Anstrichmittel wird als "Anstrichmittel G" (•Beschichtungsmittel G") bezeichnet.

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Anwendungsbeispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele I bis V

Auf jeweils ein elektrozinkplattiertes Stahlblech, ein Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist, ein galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist , ein Stahlblech, das einer Lecrierungsbehandlung unter-

und ein normal glänz-verzinktes Stahlblech,

worfen wurde,/die jeweils eine Blechdicke von 0,4 mm aufweisen, wird mittels einer Chromatbehandlung Chrom in einer Menge von 15 mg/m² aufgebracht, um Proben für die Anwendungsbeispiele 1 bis 4 und das Vergleichsbeispiel IV herzustellen. Jede dieser Proben wird jeweils mit den Anstrichmitteln A bis C gemäß den Beispielen 1 bis 3 beschichtet. Die beschichteten Proben werden 10 min in einem Gasofen bei 200°C gehärtet. Die Dicke des Beschichtungsfilms ist in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Dann wird ein trockener linearer Polyamidklebstoff vom Typ Nylon 12 (Klebstoff für Behältnisse "Cany Bond S 160" von der Fa. Toa Gosei Kagaku Kogyo K.K.; Beschichtungsdicke: 120 μΐη) zwischen die vorstehend hergestellten Probebleche aufgebracht. Die Bleche werden dann unter einem Druck von 4 bis 5 kg/cm² 20 s bei 220⁰C heißverpreßt, um den Klebstoff zu verschmelzen. Anschließend werden die Bleche mittels einer mit Wasser gekühlten Presse rasch abgekühlt. Die verbundenen Proben werden dann über Nacht stehengelassen. Ein Teil der Proben wird dem primären Klebefestigkeitstest unterworfen, um die anfängliche T-Abschälfestigkeit mittels eines "Schopper"-Zugfestigkeitsprüfgeräts zu messen. Der andere Teil der Proben wird einem sekundären Klebfestigkeitstest unterworfen, um die T-Abschälfestigkeit in der gleichen Weise wie vorstehend angegeben, jedoch nach einem 24stündigen Eintauchen der Proben in heißes Wasser von 100°C und nach Abkühlen der Proben auf Raumtemperatur zu messen.

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Unter Bezugnahme auf die Vergleichsbeispiele I, II und III werden die gleichen Verfahren wie bei den Anwendungsbeispielen 1, 2 und 3 wiederholt, jedoch mit der Maßgabe, daß die Blechproben keiner Chromatbehandlung unterworfen wurden.

Unter Bezugnahme auf das Vergleichsbeispiel V wird als Probe ein elektroverzinntes Stahlblech mit einer Dicke von 0,22 mm verwendet, das dem gleichen Test wie vorstehend angegeben unterworfen wurde.

In den nachstehenden Tabellen wird das Aussehen der Beschichtung wie folgt bewertet:
O = gleichmäßig attraktiv;

Δ = praktisch gut, obwohl der Glanz ein wenig schlechter ist; χ = dunkelgrau, glanzlos oder Oberflächenunregelmäßigkeiten des Stahlblechs, die unverändert sichtbar bleiben.

Die Ergebnisse der vorstehenden Untersuchungen sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt.

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	Tabelle I	Probeblech	- 1	ς -	B	C	■ — ·
\		zinkplattiertes Stahlblech	Aussehen der Beschichtung	(2)	(3)
Anwendungs- beispiel Nr.	Anstrichmittel (Beschichtungsmittel)	Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist	A	"Epikote 1007"	"Epikote 1007"
1 Vergleichsbeisp. I	Beispiel Nr.	galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbe- handlunq unterworfen wurde	(D	1950	1950
2 Vergleichsbeisp. II	Epoxyharz	Stahlblech, das einer Legierunga· behandlung unterworfen wurde	"Epikote 1007"	phenoli sches Harz	Trimellit- säurean- hyrJri r)
3 Vergleichsbeisp.Ill	Epoxyaquivalent (g/Äqüivalenz)	normal glanzverzinktes Stahlblech	1950	40	160
4	Härtungsmittel	verzinntes Stahlblech	ohenoli- sches Harz
/ergleichsbeisp. IV	Beschichtungsdicke (mg/dm²)		40	0 0	0 O
Vergleichsbeisp. V	Chrommenge		O 0	O O
	15 mg/m² 0	O O	0 0	O O
O (Jl	0 0	Δ	Δ
15 o	O O	Δ	X
15	Δ	0
15	Δ
0	-

CQ OO O

Fortsetzunq	\	Tabelle I	Probeblech	16 -	B	C
Anwendungs- beispjLel Nr.		zinkplattiertes Stahlblech	Anf angsklebef estigkeit (kg/25 mm)	(2)	(3)
1 Vergleichsbeisp. I	Anstrichmittel (Beschichtungsmittel)	Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist	A	"Epikote 1007"	"Epikote 1007"
2 Vergleichsbeisp. II	Beispiel Nr.	galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbe- handlunq unterworfen wurde	(D	1950	1950
3 Vergleichsbeisp.III	Epoxyharz	Stahlblech, das einer Legierungs behandlung unterworfen wurde	"Epikote 1007"	phenoli sches Harz	Trimellit- säurean- hv'-'lT"' rl
4	Epoxyäquivalent (g/Äquivalenz)	normal glanzverzinktes Stahlblech	1950	40	160
/ergleichsbeisp. IV	Härtungsmittel	verzinntes Stahlblech	phenoli sches Harz
Vergleichsbeisp. V	Beschichtungsdicke (mg/dm²)		40	30,0 17,0	41,0 16,0
Chrommenge			31,1 IS,0	39,5 17,4
15 mg/m² O	32,0 17,0	36,5 12,5	31,0 17,5
15 O	32,3 18,6	50,1	42,4
15 O	33,0 12,0	16,0	16,3
15	52,5	3, 2	4,5 ]
15	22,3
O	3,0

	Fortsetzung	Tabelle I	Probeblech	- 17 -	B	C
\		zinkplattiertes Stahlblech	Klebefestigkeit nach Eintauchen in heißes Wasser (kq/25 mm)	(2)	(3)
Anwendungs beispiel Nr*	Anstrichmittel (Beschichtungsmittel)	Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist	A	"Epikote 1007"	"Epikote 1007"
1 Vergleichsbeisp^ I 2 Vergleichsbeisp. II	Beispiel Nr.	galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbe- handlunq unterworfen wurde	(1)	1950	1950
3 Vergleichsbeisp.Ill	Epoxyharz	Stahlblech, das einer Legierunga behandlung unterworfen wurde	"Epikote 1007"	phenoli sches Harz	Trimellit- säurean- h yd r ι rl
4	Epoxyäquivalent (g/Äquivalenz)	normal glanzverzinktes Stahlblech	1950	40	160
/ergleichsbeisp. IV	Härtungsmittel	verzinntes Stahlblech .,	phenoli- sches Harz
\7ergleichsbeisp. V	Beschichtungsdicke (mg/dm²)		40	,24,3 7,5	11,3 14,7
Chrommenge		24,0' 12,5'	16,1
15 mg/m² O	28,5 12_r6	/25,5 9,2	■17,7 :^; ■ ■■ 5,7
15 O	29, 2, ■13,8	43,6	41,5
1 5 O	23,3 9,5	8,5	10,8,
15	51,6
15	' ¹²'⁸·,
O

-U-

Anwendungsbeispiele 5 bis 11 und Vergleichsbeispiele VI bis VIII

Ein galvanisiertes Stahlblech einer Dicke von 0,27 mm, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, wird als Probe verwendet. Die durch eine Chromatbehandlung aufgebrachte Gesamtchrommenge variiert. Die Untersuchungsverfahren werden in der gleichen Weise wie beim Anwendungsbeispiel 1 durchgeführt, um die anfängliche T-Abschälfestigkeit zu messen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengestellt.

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Tabelle II

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u> O O

O OO .—* co

	Anstrichmittel (Beschichtungsmittel)	A (1) ' . .	Aussehen der Beschichtung
Anwendungsbeispiel	Epoxyharz	"Epikote 1007"	O O O O O O O
Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11	Epoxyäquivalent (g/äguivalenz)	1950	OXX
Vergleichsbeispiel VE Vergleichsbeispiel VII Vergleichsbeispiel VIII	Häüitungsmittel	phenolisches Harz
Beschichtungsdicke (mg/dm²)	4Ö
Gesamtchrommenge (mg/m²)	Ärifähgskiebe- festigkeit (ktf/25 mm)
2,2 5,5 17,4 19,7 20,8 27,1 37,0	25,3 50,4 40/8 29,4 28,0 24,0 26>4
1,2 41,6 73,7	16,8 24,0 3,6

CD OO O

O Ca) O O

	Fortsetzung T	a b e 1 1 e II	B (2)	Aussehen der Beschichtung	- 20. -	C (3)	Aussehen der Beschichtung
	"Epikote 1007"	0	"Epikote 1007"	0
Beispiele	1950	0	1950	0
Beispiel 5	phenolisches Harz	0	Trimellitsäureanhydrid	. 0
Beispiel 6	40	0	160	0 .
Beispiel 7	Anfangsklebe- festigkeit (kg/25 mm)	O	Anfangsklebe- festigkeit (kg/25 mm)	0
Beispiel 8	21,7	0	20,5	,0
Beispiel 9	29,4 ,	0	^; 40,8	O
Beispiel 10	33,4	0	34,8	O
Beispiel 11	28,8	^: χ'¹· ·	27,0	Δ
Vergleichsbeisp. VI	28,4	X	24,0	χ
Vergleichsbeisp. VII	25,2		23,4.
Vergleichsbeisp. VIII	28,2	' 28,8
15,3 '	17,4
21 ,0	14,4
8,4	4,8·

Tabelle III

- 22

co

O 00

00

Anwendung s- beispiel	Anstrichmittel (Beschich tungsmittel) Beispiel Nr.	Epoxy harz	Epoxyaquivalent (g/Ä,quivalenz)	Härtungs mittel	Aussehen der Beschichtung	Anfangskle- befestig- keit (kg/6 mm)
12	A (1)	Epikote 1007	1950	phenolisches Harz	0	6,2
13	C (3)	Epikote 1007	1950	Trimellitsäu reanhydrid	O	5,7
14	D (4)	Epikote 1009	2950	Polyester mit endständigen Carboxyl^ gruppen	0	5,3
15	E (5)	Epikote 1004	950	Polyiso- cyanat	0	■ 4,7
Vergleichsbeisp. IX	F (6)	Epikote 828	190	phenolisches Harz	χ ν klebrig ·	,0,5
Vergleichsbeisp. X	G (7)	Epikote 1001	480	Trimellitsäu reanhydrid	Δ schlechte Glätte	0,8

KP
ι

CO CP

(j) 00

Anwendungsbeispiele 12 bis 15 und Vergleichsbeispiele IX und X

Ein galvanisiertes Stahlblech mit einer Dicke von 0,27 mm, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, wird in einer solchen Weise einer Chromatbehandlung unterzogen, daß auf der Oberfläche ein Gesamtchromgehalt von 10 mg/m² vorhanden ist. Das mit Chromat behandelte Blech wird dann jeweils mit den Beschichtungsmitteln A bis G gemäß den Beispielen 1 bis 7 beschichtet. Das beschichtete Blech wird in einem kontinuierlichen Gasofen bei einer linearen Geschwindigkeit von 50 m/min gehärtet. Die Temperatur in der ersten Zone des Gasofens wird auf 220⁰C, in "der zweiten Zone auf 270⁰C und in der dritten Zone bei 283⁰C gehalten. Die Gesamtverweilzeit in dem Ofen beträgt 100 s.

Zwischen die wie vorstehend hergestellten Blechproben wird ein linearer Polyamidklebstoff vom Typ Nylon 11 (Klebstoff für Behältnisse, "Cany Bond S 100" der Fa. Toa Gosei Kagaku Kogyo K.K.; Beschichtungsdicke: 10 um) aufgetragen. Die Bleche werden dann in einem Induktionsheizofen erhitzt, um den Klebstoff zu schmelzen. Gleichzeitig werden die Bleche mittels Hammerschlägen verbunden. Die Verbindungszeit beträgt etwa 0,1 s. Die T-Abschälfestigkeit der derart behandelten Proben wird in der gleichen Weise wie im Anwendungsbeispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.

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Claims

Patentansprüche

Harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech, dadurch gekennzeichnet, daß es durch

(a) Behandeln eines verzinkten Stahlblechs mit Chromat,

(b) Beschichten des behandelten Blechs mit einer Zusammensetzung mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung auf Bisphenol Α-Basis mit einem Epoxyäquivalent von nicht unter 800 und an einem Härtungsmittel und

(c) Härten der Harzbeschichtung in der Hitze hergestellt worden ist.
2. Harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromgehalt auf dem Blech nach der Behandlung 2 bis 40 mg/m² beträgt.
3.

Harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech nach den

Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als verzinktes

verzinktes Stahlblech ein mittels Elektroplattierung/Stahlblech, ein Stahlblech,

auf dem Zinkdampf abgeschieden ist, ein galvanisiertes Stahl-

030047/0818

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blech, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, oder ein Stahlblech, das einer Legierungsbehandlung unterworfen worden ist, verwendet wird.
4. Verwendung des nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 erhaltenen harzbeschichteten verzinkten Stahlblechs zur Herstellung von Behältnissen durch Verbinden bzw. Verkleben mittels eines Polyamidklebstoffes.

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