DE561443C

DE561443C - Process for the production of a coating on metals

Info

Publication number: DE561443C
Application number: DE1930561443D
Authority: DE
Original assignee: JAMES H GRAVELL
Current assignee: JAMES H GRAVELL
Priority date: 1930-03-04
Filing date: 1930-06-19
Publication date: 1932-10-14

Description

Verfahren zur Herstellung eines Überzuges auf Metallen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Überzügen auf Metallen und eine für dieses Verfahren geeignete überzugsmasse.Process for the preparation of a coating on metals The present The invention relates to a method for producing coatings on metals and a coating material suitable for this process.

Man mußte bisher Metalle vor dem Aufbringen von Überzügen, z. B. von Farbe oder Lack, gründlich reinigen, um alle Spuren von Rost, Öl, Lötwasserresten, Fingerabdrücken usw. sorgfältig zu entfernen, da auch Spuren solcher Verunreinigungen die Herstellung eines tadellosen Überzuges unmöglich machen oder ein sehr schnelles Verderben desselben bewirken. Aber selbst bei sorgfältiger Reinigung erhält man oft Fehlschläge.Previously, you had to use metals prior to the application of coatings, e.g. B. from Thoroughly clean paint or varnish to remove all traces of rust, oil, solder residue, Carefully remove fingerprints, etc., as there are also traces of such contamination make the production of a flawless coating impossible or a very fast one Cause its ruin. But even with careful cleaning you get often failures.

Der Überzug gemäß der vorliegenden Erfindung vermeidet nicht nur diese Übelstände, sondern er haftet auch außerordentlich fest an dem Metall, neigt nicht zum Abplatzen und schützt das Metall besonders gut gegen Korrosion. Der Überzug besitzt ferner eine größere Lebensdauer als die meisten bisher bekannten Überzüge; die -Zahl der notwendigen Arbeitsgänge zur Erzeugung eines tadellosen Anstriches wind vermindert, die Kosten der Lackierung verringert und die Technik, Metalle vor der Korrosion zu schützen, verbessert.The coating according to the present invention not only avoids these Evil conditions, but it also adheres extremely firmly to the metal, does not tend for flaking and protects the metal particularly well against corrosion. The coating also has a longer life than most previously known coatings; the number of operations necessary to produce a flawless paint wind decreased, the cost of painting decreased and the technology, metals in front to protect against corrosion is improved.

Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß sich konzentrierte, metallätzende Säuren, z. B. Schwefelsäure oder Phosphorsäure, in wasserfesten Materialien, wie z. B. in Harzen, Pechen, Asphalten usw., insbesondere in Stearinpech, homogen lösen, und daß diese homogenen Mischungen ausgezeichnete Lacküberzüge ergeben, wenn sie bei höheren Temperaturen eingebrannt werden. Um diese Mischungen auf das Metall aufbringen zu können, werden sie in Lösungsmitteln gelöst.The invention is based on the discovery that concentrated, metal-etching Acids, e.g. B. sulfuric acid or phosphoric acid, in waterproof materials such as z. B. in resins, pitch, asphalt, etc., especially in stearin pitch, dissolve homogeneously, and that these homogeneous mixtures give excellent lacquer coatings if they burned in at higher temperatures. To get these mixtures on the metal To be able to apply, they are dissolved in solvents.

Es ist bekannt, Ölfarben, welche gleichfalls aus einem wasserfesten Material und einem Lösungsmittel bestehen, Salzsäure hinzuzufügen; es ist ferner bekannt, Lacke zu verwenden, welche gleichzeitig Teer und Salpetersäure enthalten. In allen diesen Fällen handelt es sich aber um wässerige Säuren, welche mit den wasserfesten Materialien Dispersionen, aber keine Lösungen ergeben.It is known that oil paints, which also consist of a waterproof Consist of material and a solvent to add hydrochloric acid; it is further known to use paints which contain tar and nitric acid at the same time. In all these cases, however, it is a question of aqueous acids, which with the Waterproof materials result in dispersions, but not solutions.

Es ist ferner bekannt, zum Zwecke des Rostschutzes Phosphatüberzüge oder -schichten auf Metallen herzustellen, welche natürlich ganz andere Eigenschaften haben als ein lackartiger Überzug gemäß der Erfindung.It is also known, for the purpose of rust protection, phosphate coatings or layers on metals, which of course have completely different properties have as a lacquer-like coating according to the invention.

Es ist ferner eine überzugsmasse bekannt, welche aus einer Suspension von Eisenphosphat in einem Gemisch von Pechen, trocknenden Ölen und Lösungsmitteln besteht, wobei das Eisenphosphat durch Auflösen von metallischem Eisen in Phosphorsäure in der Mischung selbst erzeugt wird. Im Gegensatz hierzu besteht die Überzugsmasse der Erfindung in einer Lösung einer konzentrierten, metallätzenden Säure in dem wasserfesten Material, welche Mischung wieder ihrerseits in einem Lösungs- oder Verdünnungsmittel gelöst wird. Vorzugsweise wird eine solche Säure verwendet, welche bei erhöhter Temperatur auf das wasserfeste Material einwirkt, wie z. B. Ortho-Phosphorsäure.It is also known a coating composition which consists of a suspension of iron phosphate in a mixture of pitches, drying oils and solvents consists, the iron phosphate by dissolving metallic iron in phosphoric acid is generated in the mixture itself. In contrast, there is the coating composition of the invention in a solution of a concentrated, metal-caustic Acid in the waterproof material, which mixture in turn in a solution or diluent is dissolved. Such an acid is preferably used, which acts on the waterproof material at elevated temperature, such as. B. Orthophosphoric acid.

Als Lösungsmittel werden solche verwendet, welche das betreffende wasserfeste Material aufzulösen vermögen, wie z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Naphtha, Benzin, Petroleum, Solvent-Naphtha, Xylol usw.The solvents used are those which have the relevant able to dissolve waterproof material, such as B. hydrocarbons, such as benzene, Naphtha, gasoline, petroleum, solvent naphtha, xylene, etc.

Als wasserfestes Material wird ein solches gewählt, welches in den Lösungsmitteln löslich ist und seinerseits die betreffende konzentrierte, metallätzende Säure aufzulösen vermag, wie z. B. viele Harze, Fettsäuren, Teere und Peche. Als besonders gut geeignet für den vorliegenden Zweck hat sich Stearinpech erwiesen.The waterproof material selected is one that is included in the Solvent is soluble and in turn the concerned concentrated, metal corrosive Able to dissolve acid, such as B. many resins, fatty acids, tars and pitches. as stearic pitch has proven particularly suitable for the present purpose.

Als metallätzende Säure, welche sich in konzentrierter Form homogen in wasserfesten Materialien löst, können Borsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und ähnliche Säuren verwendet werden. Besonders gute Resultate erhält man mit Ortho-Phosphorsäure, welche in vielen Pechen, Fettsäuren und Harzen löslich ist.As a metal-corrosive acid, which is homogeneous in concentrated form Dissolves in waterproof materials can boric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and like acids can be used. Particularly good results are obtained with orthophosphoric acid, which is soluble in many pitches, fatty acids and resins.

Es hat sich gezeigt, daß man besonders gute Überzüge mit den vorbeschriebenen Massen erhält, wenn man den Überzug nach dem Aufbringen auf das Metall auf eine so hohe Temperatur erhitzt, daß die Säure sich zersetzt und/oder mit dem wasserfesten Material reagiert. Verwendet man z. B. Ortho-Phosphorsäure und erhitzt man den Überzug auf etwa 23o° C, so zersetzt sich diese Säure in Pyro- oder Meta-Phosphorsäure. Anscheinend reagiert sie dabei mit dem wasserfesten Material, denn wenn man den eingebrannten Überzug auch mit kochendem Wasser behandelt, so gehen dabei keine erheblichen Mengen von Phosphorsäure in Lösung.It has been shown that you can get particularly good coatings with the above Masses obtained when the coating is applied to the metal on a heated to such a high temperature that the acid decomposes and / or with the waterproof Material reacts. If you use z. B. orthophosphoric acid and the coating is heated at about 230 ° C, this acid decomposes into pyro- or meta-phosphoric acid. Apparently it reacts with the waterproof material, because when you do it The baked-on coating is also treated with boiling water, so none of it works significant amounts of phosphoric acid in solution.

Ein für viele Zwecke geeigneter Überzug gemäß der Erfindung kann beispielsweise mit einer Masse von folgender Zusammensetzung erhalten werden: Stearinpech 105,3 kg, Solvent-Naphtha 1551, Petroleum 1o9,81, Ortho-Phosphorsäure (1oo°/oig) 4,54kg.A coating according to the invention suitable for many purposes can be obtained, for example, with a mass of the following composition: stearic pitch 105.3 kg, solvent naphtha 1551, petroleum 109.81, orthophosphoric acid (100%) 4.54 kg.

Das Stearinpech wird in dem Gemisch von Solvent-Naphtha und Petroleum aufgelöst und die durch Erwärmen verflüssigte Phosphorsäure langsam unter Rühren hinzugegeben.The stearic pitch is found in the mixture of solvent naphtha and petroleum dissolved and the phosphoric acid liquefied by heating slowly while stirring added.

Die so erhaltene Masse stellt eine Art Lack dar und ist für viele Zwecke nach dem Trocknen auf dem Metall zu transparent oder zu glatt. Celluloselacke beispielsweise haften nicht gut auf einer so glatten Oberfläche, und wenn solche Überzugslacke als Decklacke über einen derartigen Überzug aufgebracht werden sollen, so ist es zweckmäßig, dem Produkt noch einen Füllstoff zuzusetzen, um den Überzug gemäß der Erfindung rauher zu machen und so ein besseres Haften des Decklackes zu bewirken. Solche Füllstoffe sind beispielsweise Asbest, Titanoxyd, Schwerspat, Ton, Kieselgur usw.The mass obtained in this way represents a kind of varnish and is for many Purposes after drying on the metal too transparent or too smooth. Cellulose varnishes for example do not adhere well to such a smooth surface, and if so Topcoats are to be applied as topcoats over such a coating, so it is advisable to add a filler to the product for the coating to make according to the invention rougher and so a better adhesion of the topcoat cause. Such fillers are for example asbestos, titanium oxide, barite, clay, Kieselguhr etc.

Ein Zusatz von etwa ioi kg Kieselgur zu dem obengenannten Ansatz gibt dem Überzug genügend Rauheit, um ein festes Haften eines Celluloselacküberzuges auf demselben mit Sicherheit zu bewirken.There is an addition of about 10 kg of diatomaceous earth to the above-mentioned approach the coating has sufficient roughness to allow a cellulose lacquer coating to adhere firmly to effect on the same with certainty.

Wenn der Überzug gemäß der Erfindung mehr Deckkraft erhalten oder farbig sein soll, so können verschiedene Pigmentfarben als Füllstoffe verwendet werden, z. B. Chromoxydgrün für eine grüne Farbe oder Ruß zur Vertiefung des Farbtones und zur Erhöhung der Deckkraft. Durch den Zusatz von 6,8 kg gutem Ruß zu dem obengenannten Ansatz erhält man einen tiefschwarzen Überzug von guter Deckkraft, der z. B. für Automobilschutzbleche u. dgl. sehr gut geeignet ist.If the coating obtained according to the invention or more hiding power should be colored, different pigment colors can be used as fillers be e.g. B. Chromium oxide green for a green color or soot to deepen the hue and to increase the opacity. By adding 6.8 kg of good carbon black to the above Approach you get a deep black coating of good coverage, the z. B. for Automobile mudguards and the like is very suitable.

Auch vor dem Aufbringen des Überzuges gemäß der Erfindung ist das Metall zunächst möglichst von Verunreinigungen, wie Öle, Fett, Rost, Schmutz, Chemikalien usw., zu befreien, obgleich durch Zurückbleiben von Spuren solcher Verunreinigungen die Gefahr des Mißlingens eines tadellosen ,Anstrichs weit weniger groß ist als bei anderen bisher bekannten Lacken. Das zu überziehende Metall wird dann mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet, worauf es zur Aufnahme eines Überzuges gemäß der Erfindung bereit ist. Dieser erfolgt in beliebiger Weise, z. B. durch Tauchen, durch Streichen oder Spritzen. Man läßt dann das Metall etwa io Minuten abtropfen und bringt es in einen auf etwa 23o° C geheizten Ofen, in dem es etwa 1/. bis i Stunde verbleibt. Nach dem Herausnehmen aus dem Ofen ist der Überzug hart und trocken, besitzt aber trotzdem eine solche Zähigkeit, daß das Metall ohne Schädigung des Überzuges gebogen oder gezogen werden kann.This is also prior to applying the coating according to the invention Metal first of all from impurities such as oils, grease, rust, dirt, chemicals etc., albeit by leaving traces of such impurities the risk of a flawless painting failing is far less than great with other previously known paints. The metal to be coated is then hot Washed water and dried, whereupon it is necessary to take up a coating according to the Invention is ready. This is done in any way, e.g. B. by diving Brush or spray. The metal is then allowed to drain off for about 10 minutes put it in an oven heated to about 23o ° C, in which it is about 1 /. until i hour remains. After removing it from the oven, the coating is hard and dry, but still has such a toughness that the metal without damage to the Cover can be bent or pulled.

Die Überlegenheit des Überzuges gemäß der Erfindung gegenüber den bisher bekannten Überzügen kann sowohl durch die Methode des Bespritzens mit Salzlösung als durch die Methode des Stehenlassens in einer feuchten Kammer nachgewiesen werden. Ein mit einem Überzug gemäß der Erfindung versehenes Metallstück hat nicht nur eine längere Lebensdauer, sondern wenn der Überzug an einer Stelle eingeritzt wird, so beschränkt sich die Korrosion nur auf die Ritzstelle und schreitet nicht allmählich unter dem Anstrich weiter und weiter fort, wie dies bei einem gewöhnlichen Anstrich der Fall ist.The superiority of the coating according to the invention over the Previously known coatings can both by the method of spraying with saline solution than can be detected by the method of standing in a humid chamber. A piece of metal provided with a coating according to the invention does not have just one longer life, but if the coating is scratched in one place, so the corrosion is limited to the scratch area and strides not gradually going on and on under the paint, as is the case with an ordinary one Painting is the case.

Ganz besonders vorteilhaft ist ein Überzug gemäß der Erfindung als Grund- oder Zwischenüberzug. Da er der Korrosion besser widersteht als irgendein anderer bisher bekannter Anstrich, braucht man zur Erzielung einer bestimmten Wetterbeständigkeit eine geringere Anzahl von Lackierungen, wenn man einen Überzug gemäß der Erfindung als Grundanstrich verwendet. Ein Pberzug gemäß der Erfindung und ein Decküberzug bietet oft größere Wetterbeständig-]zeit als drei oder noch mehr Überzüge mit irgendeinem bisher bekannten Anstrichmittel.A coating according to the invention is particularly advantageous as Basic or intermediate coat. Because it resists corrosion better than any Another previously known paint is needed to achieve a certain weather resistance a lower number of lacquers when using a coating according to the invention used as a primer. A coating according to the invention and a top coating often provides greater weather resistance than three or more coats of any one previously known paints.

Claims

PATE-NTANSYIZÜCIII? i. Process for the production of a coating on metals, characterized in that the metal is coated with a mass, which from an organic solvent, from one soluble in this solvent waterproof material, such as B. resins, pitches, especially stearic pitch, and from a free, concentrated, metal-corrosive acid contained in the waterproof material is soluble, e.g. B. sulfuric acid or phosphoric acid, especially orthophosphoric acid, exists, and that the metal coated with this coating mass then on high Temperature, e.g. B. 23o ° C, is heated. z. Coating compound for carrying out the process according to claim i, consisting of an organic solvent, of one in this Solvent soluble waterproof material, e.g. B. resin, pitch, etc., in particular Stearic pitch, and from a free, concentrated, metal-corrosive acid contained in is soluble in the waterproof material, preferably orthophosphoric acid, and optionally Fillers or pigments.