EP0141341A1 - Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen Download PDF

Info

Publication number
EP0141341A1
EP0141341A1 EP84112536A EP84112536A EP0141341A1 EP 0141341 A1 EP0141341 A1 EP 0141341A1 EP 84112536 A EP84112536 A EP 84112536A EP 84112536 A EP84112536 A EP 84112536A EP 0141341 A1 EP0141341 A1 EP 0141341A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parts
weight
film
phosphating solution
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP84112536A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0141341B1 (de
Inventor
George L. Higgins
Leslie Parsons
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chemetall Ltd
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
Continentale Parker Ste
Continentale Parker SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB838328636A external-priority patent/GB8328636D0/en
Priority claimed from GB838331779A external-priority patent/GB8331779D0/en
Application filed by Metallgesellschaft AG, Continentale Parker Ste, Continentale Parker SA filed Critical Metallgesellschaft AG
Publication of EP0141341A1 publication Critical patent/EP0141341A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0141341B1 publication Critical patent/EP0141341B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
    • C23C22/17—Orthophosphates containing zinc cations containing also organic acids

Definitions

  • the invention relates to a method for applying phosphate coatings on surfaces made of steel and / or zinc by applying a film of an aqueous zinc phosphate solution.
  • Aqueous P are hosphat michsiten for a long time for the pretreatment of surfaces of steel and / or zinc in use.
  • they have the disadvantage of not adequately wetting large constructions, particularly because of the poor surface cleanliness.
  • Z are inkphosphatansen been developed on a large scale is smaller for the pre-treatment part, but they usually require a subsequent thorough rinsing.
  • zinc phosphate solutions that do not require rinsing; these works Surfaces are very clean.
  • U.S. Patent No. 3,346,426 describes a method for applying phosphate coatings to surfaces of steel and / or zinc by A ufwischen a solution containing zinc, phosphoric acid, sodium-2,4-dinitrobenzenesulfonate and regularly contains glycolic acid.
  • a ufwischen a solution containing zinc, phosphoric acid, sodium-2,4-dinitrobenzenesulfonate and regularly contains glycolic acid.
  • This method has no commercial importance. From a commercial point of view, a process is important in which galvanized steel surfaces are treated with a solution of phosphoric acid and copper carbonate in a mixed solvent.
  • This formulation is relatively easy to apply to large constructions by brushing. It is also easy to see which parts have already been treated.
  • the coatings produced with the formulation lead to improved L ackhaftung compared with freshly galvanized surfaces, but have no means the adhesion properties and in most cases not the corrosion protection obtained using a conventional phosphating with rinsing
  • the object of the invention is to provide a method for applying phosphate coatings on surfaces made of steel and / or zinc, which does not have the known, in particular the aforementioned disadvantages, is particularly suitable for stationary constructions and can be used without effort.
  • the no bubbles causing accelerators should be such that one without a rinse subsequently applied and dried paint film at F Vietnamesetmaschines- exposure poses no bubbles. This means that the accelerator used should as far as possible not give any water-soluble ions in the phosphate layer, which are generally responsible for the formation of bubbles.
  • the accelerator should not be a strong ionic compound such as sodium chlorate or nitrate.
  • peroxides cannot be accelerators that cause bubbles. However, they are not preferred because of their lack of stability. Instead, preference is given to organic compounds, such as nitroguanidine, which is preferably present in the phosphating solution in amounts of 0.1 to 0.5 parts by weight, such as sulfosalicylic acid or salts thereof, and organic nitro compounds, optionally their salts.
  • the contents of the phosphating solution in salicylic acid or organic nitro compound, in particular nitrobenzenesulfonate, are preferably 0.2 to 1.5 parts by weight. If the amount of organic accelerator is too low, the adhesion of the subsequently applied paint can be impaired; if it is too high, bubbles may form. Optimal amounts are therefore 0.5 to 1.2 parts by weight.
  • the phosphating solution is free of anions other than phosphate and / or ions of said or other non-bubbling, generally organic accelerators.
  • it should be free of water-soluble cations such as alkali or ammonium ions as much as possible. Small amounts, for example with the aromatic nitro compound or If sulfosalicylic acid enters the phosphating solution in the form of the sodium salt, they are acceptable.
  • the intentionally added cations should preferably only be cobalt and / or nickel.
  • the Phasphat mich ⁇ ии as such, but centrate as K on- that is later diluted, are produced.
  • the solvent can only be water. However, it can also consist of a mixture of water and organic solvent, preferably in an amount of up to 20 parts by weight per 100 parts by weight of solution.
  • the organic solvent facilitates the wetting of the substrate and thus the application of the film of the phosphating solution.
  • Levels above 20 parts by weight generally do not provide any improvement in the application properties of the phosphating solution. However, they can impair the stability of the phosphating solution to such an extent that the phosphoric acid content would have to be increased in order to bring about stability again. This in turn can lead to excessive pickling attack on the surface to be treated.
  • the organic solvent that may be used must not be toxic. Highly hydrophilic solvents such as methanol are also unsuitable, since they have a tendency to precipitate zinc phosphate from the phosphating solution.
  • the solvents should be moderately polar. Numerous heterocyclic solvents are suitable provided that they are not toxic.
  • the preferred solvent is N-methyl-2-pyrrolidone.
  • the phosphating solutions used in the process according to the invention can contain polyhydroxycarboxylic acid, such as tartaric acid.
  • the preferred amount is up to 1 part by weight.
  • a preferred embodiment of the invention is to apply a film of a phosphating solution containing 2 to 4 parts by weight of zinc.
  • a further preferred embodiment of the invention therefore provides for the application of a film of a phosphating solution which contains 5 to 15 parts by weight of phosphoric acid (100%).
  • Cobalt and / or nickel promote corrosion protection and paint adhesion. If their content is too low, received only a slight improvement in corrosion resistance. At too high contents can optionally form with the base metal, a galvanic element and the K orro- sion be increased. It is therefore expedient to apply a film of a phosphating solution which contains 0.1 to 0.4 parts by weight of cobalt and / or nickel. Although each of the metals can be used alone, mixtures, especially with equal parts, are preferred.
  • the film of the phosphating solution can be applied, for example, by wiping, brushing, spreading, rolling up, but also by spraying. It is only essential that a closed film of the phosphating solution is formed.
  • the surface should be as free of dirt and / or grease as possible. However, it does not have to be as clean as is required in conventional zinc phosphate processes.
  • the phosphating solution is usually applied at ambient temperature, i.e. - since it is generally an outdoor structure - at temperatures in the range of 3 to 30 ° C.
  • the phosphating solution is allowed to act on the metal surface.
  • Action means that the phosphating solution reacts or only partially reacts. In both cases you can rinse after exposure.
  • a coat of paint can be applied both after the solution has reacted but also after the solution has reacted only partially. The latter is particularly feasible if it is a coating based on water as a solvent.
  • Galvanized steel sheets were treated with the following solution at room temperature, dried and painted with a chlorinated rubber varnish.
  • Example 1 The procedure of Example 1 was repeated V-making erwen- of nitroguanidine instead of sodium nitrobenzenesulfonate. Its content could be reduced to 0.1 part by weight. While maintaining the same corrosion protection and constant A nstrichhaftung blistering was completely eliminated.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Aufbringen eines Phosphatüberzuges auf Metalloberflächen aus Stahl und/oder Zink, insbesondere auf ortsfeste Konstruktionen, trägt man zum Korrosionsschutz und zur Verbesserung der Anstrichhaftung einen Film einer Phosphatierungslösung auf, die auf 100 Gew.-Teile Lösung 1 - 5 Gew.-Teile Zn 1 - 20 Gew.-Teile Phosphorsäure (100%ig) 0,01 - 0,5 Gew.-Teile Cobalt und/oder Nickel und 0,02 - 1,5 Gew.-Teile eines, keine Blasen verursachenden Beschleunigers enthält, und läßt die Phosphatierungslösung auf die Metalloberfläche einwirken. Geeignete, keine Blasen verursachende Beschleuniger sind Nitroguanidin, Sulfosalicylsäure aromatische Nitroverbindung, insbesondere Nitrobenzolsulfonat. Die Phosphatierungslösung kann weiterhin organisches Lösungsmittel, Tensid und Polyhydroxysäure enthalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Oberflächen aus Stahl und/oder Zink durch Auftrag eines Filmes einer wäßrigen zinkphosphatlösung.
  • Es ist bekannt, daß Stahl- und frisch verzinkte Stahloberflächen nur schwierig mit einem Lack versehen werden können, wenn sie keine Vorbehandlung erhalten haben. Sofern es sich bei der-Vorbehandlung um vergleichsweise kleine Gegenstände bzw. Teile handelt, sind zahlreiche Vorbehandlungsweisen bekannt. Bei großen Gegenständen, wie z.B. Brücken oder ähnlichen Konstruktionen, ist es jedoch schwierig, eine gründliche Reinigung vor der eigentlichen Vorbehandlung zu erreichen. Außerdem ist es schwierig und auch unerwünscht, nach der Vorbehandlung und vor der Lackierung eine gründliche Spülung vorzunehmen.
  • Wäßrige Phosphatierungslösungen sind seit langer zeit zur Vorbehandlung von Oberflächen aus Stahl und/oder Zink im Einsatz. Sie haben jedoch den Nachteil, große Konstruktionen, insbesondere wegen der mangelhaften Oberflächenreinheit, nicht ausreichend zu benetzen. Vor allem Zinkphosphatlösungen sind in großem Umfang für die Vorbehandlung kleiner Teile entwickelt worden, jedoch verlangen sie in der Regel eine nachfolgende gründliche Spülung. Zwar gibt es Zinkphosphatlösungen, die eine Spülung nicht erfordern; diese arbeiten Oberflächen sehr sauber sind.
  • Die US-PS 3 346 426 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Oberflächen von Stahl und/oder Zink durch Aufwischen einer Lösung, die Zink, Phosphorsäure, Natrium-2,4-dinitrobenzolsulfonat und regelmäßig auch Glykolsäure enthält. Dieses Verfahren hat aber keine kommerzielle Bedeutung erlangt. Aus kommerzieller Sicht ist ein Verfahren von Bedeutung, bei dem verzinkte Stahloberflächen mit einer Lösung von Phosphorsäure und Kupferkarbonat in einem Lösungsmittelgemisch behandelt werden. Diese Formulierung ist relativ einfach auf große Konstruktionen durch Bürsten aufzubringen. Außerdem ist leicht erkennbar, welche Teile bereits behandelt sind. Die mit der Formulierung erzeugten Schichten führen zu einer verbesserten Lackhaftung, verglichen mit frisch verzinkten Oberflächen, besitzen jedoch keineswegs die Haftvermittlungseigenschaften und meist auch nicht den Korrosionsschutz, der bei Verwendung einer konventionellen Phosphatierungslösung mit Nachspülung erhalten wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Oberflächen aus Stahl und/oder Zink bereitzustellen, das die bekannten, insbesondere vorgenannten Nachteile nicht aufweist, insbesondere für ortsfeste Konstruktionen geeignet ist und ohne Aufwand eingesetzt werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die auf 100 Gew.-Teile Lösung
    • 1 - 5 Gew.-Teile Zink 1 - 20 » « Phosphorsäure (100%ig) 0,01 - 0,5 « " Cobalt und/oder Nickel und 0,02 - 1,5 " " eines, keine Blasen verursachenden Beschleunigers enthält, und die Phosphatierungslösung auf die Metalloberfläche einwirken läßt.
  • Der keine Blasen verursachende Beschleuniger soll so beschaffen sein, daß ein auch ohne eine Nachspülung anschließend aufgebrachter und getrockneter Anstrichfilm bei Feuchtigkeits- einwirkung keine Blasen wirft. Das heißt, der verwendete Beschleuniger sollte in der Phosphatschicht möglichst keine wasserlöslichen Ionen ergeben, die im allgemeinen für die Blasenbildung verantwortlich sind. Der Beschleuniger sollte also keine stark ionische Verbindung, wie z.B. Natriumchlorat oder -nitrat, sein.
  • Keine Blasen verursachende Beschleuniger können beispielsweise Peroxide sein. Wegen ihrer mangelnden Stabilität sind sie jedoch nicht bevorzugt. Bevorzugt sind statt dessen organische Verbindungen, wie Nitroguanidin, das in der Phosphatierungslösung vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 0,5 Gew.-Teilen enthalten ist, wie Sulfosalicylsäure bzw. Salze hiervon, und organische Nitroverbindungen, gegebenenfalls deren Salze. Die Gehalte der Phosphatierungslösung an Salicylsäure bzw. organischer Nitroverbindung, insbesondere Nitrobenzolsulfonat, sind vorzugsweise 0,2 bis 1,5 Gew.-Teile. Wenn die Menge an organischem Beschleuniger zu niedrig ist, kann die Haftung des anschließend aufgebrachten Anstrichs beeinträchtigt werden; ist sie zu hoch, kann gegebenenfalls doch eine Blasenbildung auftreten. Optimale Mengen sind daher 0,5 bis 1,2 Gew.-Teile.
  • Vorzugsweise ist die Phosphatierungslösung frei von Anionen, die von Phosphat und/oder Ionen der genannten oder anderer, keine Blasen verursachender, im allgemeinen organischer Beschleuniger verschieden sind. Insbesondere sollte sie so weit wie möglich frei von wasserlöslichen Kationen, wie Alkali- oder Ammoniumionen, sein. Geringe Mengen, die beispielsweise mit der aromatischen Nitroverbindung bzw. der Sulfosalicylsäure bei Eintrag in Form des Natriumsalzes in die Phosphatierungslösung gelangen, sind jedoch akzeptabel. Vorzugsweise sollten die absichtlich zugegebenen Kationen außer Zink nur Cobalt und/oder Nickel sein.
  • Die Phasphatierungslösung kann als solche, aber auch als Kon- zentrat, das später verdünnt wird, hergestellt werden. Dabei kann das Lösungsmittel lediglich Wasser sein. Es kann jedoch auch aus einer Mischung von Wasser und organischem Lösungsmittel, vorzugsweise in einer Menge bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Lösung, bestehen. Obgleich nicht von essentieller Bedeutung, erleichtert das organische Lösungsmittel die Benetzung des Substrates und damit die Aufbringung des Films der Phosphatierungslösung. Gehalte über 20 Gew.-Teile liefern im allgemeinen keine Verbesserung in den Aufbringungseigenschaften der Phosphatierungslösung. Sie können jedoch die Stabilität der Phosphatierungslösung in einem solchen Ausmaß beeinträchtigen, daß der Gehalt an Phosphorsäure heraufgesetzt werden müßte, um erneut Stabilität herbeizuführen. Dies wiederum kann zu übermäßigem Beizangriff auf der zu behandelnden Oberfläche führen.
  • Das gegebenenfalls verwendete organische Lösungsmittel darf nicht toxisch sein. Auch sind stark hydrophile Lösungsmittel, wie Methanol, wenig geeignet, da sie eine Tendenz zur Fällung von Zinkphosphat aus der Phosphatierungslösung aufweisen. Die Lösungsmittel sollten mäßig polar sein. Zahlreiche heterozyklische Lösungsmittel sind geeignet, vorausgesetzt, daß sie nicht toxisch sind. Bevorzugtes Lösungsmittel ist N-methyl-2-pyrrolidon.
  • Weiterhin kann die Phosphatierungslösung Tensid enthalten, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die zu behandelnden Oberflächen nicht gänzlich sauber sind. Tensidgehalte bis 0,5 Gew.-Teile verbessern die Benetzbarkeit der Oberfläche mit der Phosphatierungslösung beträchtlich. Eine Beeinträchtigung der Phosphatierungsreaktion erfolgt dabei nicht. Ein Gehalt über 0,5 Gew.-Teile führt im allgemeinen nicht zu weiteren Verbesserungen. Ein Gehalt von 0,05 bis 0,3 Gew.-Teile ist bevorzugt. Das Tensid ist vorzugsweise vom nichtionogenen Typ. Kationische oder amphotere Tenside können gegebenenfalls von der zu behandelnden Oberfläche absorbiert werden und dadurch die Bildung der Schicht beeinträchtigen.
  • Schließlich können die innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommenden Phosphatierungslösungen Polyhydroxycarbonsäure, wie Weinsäure, enthalten. Die bevorzugte Menge beträgt bis 1 Gew.-Teil.
  • Der Zinkgehalt der Phosphatierungslösung ist insofern kritisch, als zu geringe Gehalte mit einem nicht ausreichenden Schutz verbunden sind. zu hohe Gehalte führen zu einer verringerten Stabilität der Phosphatierungslösung und gelegentlich zu einer Blasenbildung im nachträglich aufgebrachten Anstrichfilm. Daher besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, einen Film einer Phosphatierungslösung aufzutragen, die 2 bis 4 Gew.-Teile Zink enthält.
  • Für den Fall, daß die in der Phosphatierungslösung befindliche Phosphorsäuremenge zu niedrig ist, ist die Reaktion mit der Metalloberfläche nicht ausreichend, so daß die Haftung der Phosphatschicht und des anschließend aufgebrachten Anstriches reduziert ist. Auch kann die Phosphatierungslösung eine verringerte Stabilität aufweisen. Ein zu hoher Phosphorsäuregehalt ist mit einem zu hohen Angriff auf die Metalloberfläche verbunden. Daher sieht eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung vor, einen Film einer Phosphatierungslösung aufzutragen, die 5 bis 15 Gew.-Teile Phosphorsäure (100%ig) enthält.
  • Cobalt und/oder Nickel begünstigen den Korrosionsschutz und die Anstrichhaftung. Sofern deren Gehalt zu gering ist, wird nur eine geringfügige Verbesserung des Korrosionswiderstandes erhalten. Bei zu hohen Gehalten kann sich gegebenenfalls mit dem Basismetall ein galvanisches Element bilden und die Korro- sion erhöht werden. Daher ist es zweckmäßig, einen Film einer Phosphatierungslösung aufzutragen, die 0,1 bis 0,4 Gew.-Teile Cobalt und/oder Nickel enthält. Obgleich jedes der Metalle allein verwendet werden kann, werden Mischungen, insbesondere mit gleichen Teilen, bevorzugt.
  • Der Auftrag des Film der Phosphatierungslösung kann beispielsweise durch Wischen, Bürsten, Aufstreichen, Aufrollen, aber auch durch Aufspritzen erfolgen. Wesentlich ist lediglich, daß sich ein geschlossener Film der Phosphatierungslösung bildet.
  • Die Oberfläche sollte möglichst frei von Schmutz und/oder Fett sein. Sie muß allerdings nicht so sauber sein, wie es bei konventionellen Zinkphosphatverfahren erforderlich ist. Die Aufbringung der Phosphatierungslösung erfolgt üblicherweise bei Umgebungstemperatur, d.h. - da es sich im allgemeinen um im Freien befindliche Konstruktionen handelt - bei Temperaturen im Bereich von 3 bis 30 °C.
  • Nach dem Auftrag des Lösungsfilms läßt man die Phosphatierungslösung auf die Metalloberfläche einwirken. Einwirken bedeutet dabei, daß die Phosphatierungslösung ausreagiert oder auch nur teilweise reagiert. In beiden Fällen kann im Anschluß an die Einwirkung gespült werden. Ein Anstrich kann sowohl nachdem die Lösung ausreagiert hat, aber auch nachdem die Lösung nur teilweise reagiert hat, aufgebracht werden. Letzteres ist insbesondere durchführbar, wenn es sich um einen Anstrich auf Basis Wasser als Lösungsmittel handelt.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele beispielsweise und näher erläutert.
    • Beispiel 1
  • Verzinkte Stahlbleche wurden mit der nachfolgenden Lösung bei Raumtemperatur behandelt, getrocknet und mit einem Chlorkautschuk-Lack lackiert.
  • Die Lösung enthielt:
    Figure imgb0001
  • Anschließend wurden die so behandelten Bleche dem Salzsprühtest gemäß ASTM B 117 unterworfen. Es wurden ein guter Korrosionsschutz und gute Lackhaftung festgestellt. Blasen waren nur in geringem Umfang feststellbar.
  • Zum Vergleich wurden verschiedene Phosphatierungslösungen hergestellt und in der vorgenannten Weise eingesetzt. Eine Lösung hatte die gleiche Formulierung wie die vorgenannte, außer daß sie kein Nitrobenzolsulfonat enthielt. Eine weitere Lösung hatte die obengenannte Formulierung außer einem Gehalt an Cobalt und Nickel. Eine dritte Lösung hatte die vorgenannte Zusammensetzung, enthielt jedoch einen weiteren Zusatz von Glykolsäure entsprechend US-PS 3 346 426. In einer vierten Lösung schließlich wurde Cobalt und Nickel weggelassen und durch andere Ubergangsmetalle ersetzt. Alle vier Lösungen gaben wesentlich schlechtere Resultate als die erfindungsgemäß eingesetzte Lösung.
    • Beispiel 2
  • Das verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt unter Verwen- dung von Nitroguanidin anstelle von Natriumnitrobenzolsulfonat. Dessen Gehalt konnte bis 0,1 Gew.-Teile gesenkt werden. Bei gleichbleibendem Korrosionsschutz und gleichbleibender Anstrichhaftung wurde eine Blasenbildung gänzlich eliminiert.

Claims (11)

1. Verfahren zum Aufbringen eines Phosphatüberzuges auf Metalloberflächen aus Stahl und/oder Zink durch Auftrag eines Filmes einer wäßrigen Zinkphosphatlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die auf 100 Gew.-Teile Lösung
Figure imgb0002
enthält, und die Phosphatierungslösung auf die Metalloberfläche einwirken läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die Nitroguanidin, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 0,5 Gew.-Teilen, enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die Sulfosalicylsäure in Mengen von 0,2 bis 1,5 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 0,5 bis 1,2 Gew.-Teile, enthält.
4. Verfahren nach Anspruch l, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die aromatische Nitroverbindung in Mengen von 0,2 bis 1,5 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 0,5 bis 1,2 Gew.-Teilen, insbesondere Nitrobenzolsulfonat, enthält.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die bis 20 Gew.-Teile organisches Lösungsmittel, vorzugsweise N-methyl-2-pyrrolidon, enthält.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die bis 0,5 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 Gew.-Teile, Tensid enthält.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phospha- tierungslösung aufträgt, die Polyhydroxysäure, vorzugsweise in einer Menge bis 1 Gew.-Teil, enthält.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die 2 bis 4 Gew.-Teile Zink enthält.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die 5 bis 15 Gew.-Teile Phosphorsäure (100%ig) enthält.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film einer Phosphatierungslösung aufträgt, die 0,1 bis 0,4 Gew.-Teile Cobalt und/oder Nickel enthält.
11. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf ortsfeste Konstruktionen mit Stahl- und/oder Zinkober- flächen.
EP84112536A 1983-10-26 1984-10-17 Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen Expired EP0141341B1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB838328636A GB8328636D0 (en) 1983-10-26 1983-10-26 Phosphating compositions
GB8328636 1983-10-26
GB8331779 1983-11-29
GB838331779A GB8331779D0 (en) 1983-11-29 1983-11-29 Phosphating compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0141341A1 true EP0141341A1 (de) 1985-05-15
EP0141341B1 EP0141341B1 (de) 1987-08-19

Family

ID=26286939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84112536A Expired EP0141341B1 (de) 1983-10-26 1984-10-17 Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0141341B1 (de)
KR (1) KR850003910A (de)
AU (1) AU3456284A (de)
DE (2) DE3437925A1 (de)
GB (1) GB2148950B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996009422A1 (de) * 1994-09-23 1996-03-28 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Phosphatierverfahren ohne nachspülung
WO2004104266A1 (de) * 2003-05-23 2004-12-02 Chemetall Gmbh Verfahren und lösung zur beschichtung von metallischen oberflächen mit einer wasserstoffperoxid enthaltenden phosphatierungslösung, hergestellte metallgenstand und verwendung des gegenstandes
US8349092B2 (en) 2002-07-10 2013-01-08 Chemetall Gmbh Process for coating metallic surfaces
WO2018202849A1 (de) * 2017-05-05 2018-11-08 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Stahlkolben mit einer phosphat-schicht

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8523572D0 (en) * 1985-09-24 1985-10-30 Pyrene Chemicals Services Ltd Coating metals
DE19808440C2 (de) * 1998-02-27 2000-08-24 Metallgesellschaft Ag Wässrige Lösung und Verfahren zur Phosphatierung metallischer Oberflächen sowie eine Verwendung der Lösung und des Verfahrens

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3016576A1 (de) * 1980-04-30 1981-11-05 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur phosphatierung von metalloberflaechen sowie dessen anwendung
EP0056881A1 (de) * 1981-01-22 1982-08-04 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Phosphatierung von Metallen
EP0064790A1 (de) * 1981-05-09 1982-11-17 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Phosphatierung von Metallen sowie dessen Anwendung zur Vorbehandlung für die Elektrotauchlackierung
EP0069950A1 (de) * 1981-07-13 1983-01-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Metalloberflächen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1258855A (fr) * 1960-02-18 1961-04-21 Parker Ste Continentale Procédé perfectionné de phosphatation de surfaces métalliques
GB1542222A (en) * 1977-01-06 1979-03-14 Pyrene Chemical Services Ltd Phosphate coating compositions
JPS5811513B2 (ja) * 1979-02-13 1983-03-03 日本ペイント株式会社 金属表面の保護方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3016576A1 (de) * 1980-04-30 1981-11-05 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur phosphatierung von metalloberflaechen sowie dessen anwendung
EP0056881A1 (de) * 1981-01-22 1982-08-04 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Phosphatierung von Metallen
US4389260A (en) * 1981-01-22 1983-06-21 Occidental Chemical Corporation Composition and process for the phosphatizing of metals
EP0064790A1 (de) * 1981-05-09 1982-11-17 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Phosphatierung von Metallen sowie dessen Anwendung zur Vorbehandlung für die Elektrotauchlackierung
EP0069950A1 (de) * 1981-07-13 1983-01-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Metalloberflächen
GB2102839A (en) * 1981-07-13 1983-02-09 Pyrene Chemical Services Ltd Zinc phosphate coating compositions

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996009422A1 (de) * 1994-09-23 1996-03-28 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Phosphatierverfahren ohne nachspülung
US5976272A (en) * 1994-09-23 1999-11-02 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien No-rinse phosphating process
US8349092B2 (en) 2002-07-10 2013-01-08 Chemetall Gmbh Process for coating metallic surfaces
WO2004104266A1 (de) * 2003-05-23 2004-12-02 Chemetall Gmbh Verfahren und lösung zur beschichtung von metallischen oberflächen mit einer wasserstoffperoxid enthaltenden phosphatierungslösung, hergestellte metallgenstand und verwendung des gegenstandes
WO2018202849A1 (de) * 2017-05-05 2018-11-08 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Stahlkolben mit einer phosphat-schicht

Also Published As

Publication number Publication date
KR850003910A (ko) 1985-06-29
DE3465499D1 (en) 1987-09-24
GB2148950A (en) 1985-06-05
DE3437925A1 (de) 1985-05-09
EP0141341B1 (de) 1987-08-19
GB8424443D0 (en) 1984-10-31
GB2148950B (en) 1987-02-04
AU3456284A (en) 1985-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3118375C2 (de)
DE2428065C2 (de) Verfahren zum Versiegeln von Zinkphosphatüberzügen auf Stahlsubstraten
DE3234558C2 (de)
DE3038699A1 (de) Waessrige saure chromatbeschichtungsloesung, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zum beschichten von zink-, zinklegierungs- und cadimiumoberflaechen
EP0015021B1 (de) Verfahren zur Vorbereitung von Metalloberflächen für die elektrophoretische Tauchlackierung
DE3101866A1 (de) Verfahren zur phosphatierung von metallen
EP0328908B1 (de) Verfahren zum Aufbringen von Konversionsüberzügen
EP0036689B1 (de) Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen
DE69119138T2 (de) Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen
EP0039093B1 (de) Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen sowie dessen Anwendung
DE2739006A1 (de) Verfahren zur oberflaechenbehandlung von zink oder zinklegierungen
DE3875459T2 (de) Verfahren zum phosphatieren von metalloberflaechen.
DE2315180A1 (de) Phosphatierungsloesung
EP0141341B1 (de) Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen
DE2932822C2 (de) Phosphat-Überzugslösung und Verfahren zum Erzeugen von Phosphatüberzügen auf Oberflächen von bearbeitetem oder verzinntem Stahl
DE1285831B (de) Phosphatierungsloesung
DE2715291C3 (de) Verfahren zur Herstellung einses amorphen, leichten, fest haftenden Phosphatüberzugs auf Eisenmetalloberflächen
DE1210656B (de) Verfahren zum Aufbringen von Phosphatueberzuegen auf Zinkoberflaechen
DE1203087B (de) Verfahren zum Aufbringen von Phosphat-ueberzuegen auf Metallen
DE974503C (de) Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen auf Metallen
EP0171043B1 (de) Verfahren zur Passivierung von Blei- und bleihaltigen Oberflächen
EP0121155B1 (de) Vorbereitung von Eisen- oder Stahloberflächen für die Lackierung
DE2521737B2 (de) Verfahren und loesung zum phosphatieren von eisen- und stahloberflaechen
DE1521656B2 (de) Loesungen und verfahren zum chromatieren von zink und seinen legierungen und konzentrat zum herstellen oder ergaenzen der loesungen
EP0127204B1 (de) Verfahren zum Phosphatieren von Verbundmetallen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE FR IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19851012

17Q First examination report despatched

Effective date: 19860625

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR IT NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3465499

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19870924

ET Fr: translation filed
ITF It: translation for a ep patent filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19900912

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19900914

Year of fee payment: 7

NLS Nl: assignments of ep-patents

Owner name: BRENT CHEMICALS INTERNATIONAL PLC TE IVER, GROOT-B

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19911018

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19920630

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 84112536.2

Effective date: 19920510

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19951024

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19951115

Year of fee payment: 12

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19960530

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19970501

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 19970501