EP1325089A2 - Verfahren zur vorbehandlung und beschichtung von metallischen oberflächen vor der umformung mit einem lackähnlichen überzug und verwendung der derart beschichteten substrate - Google Patents

Verfahren zur vorbehandlung und beschichtung von metallischen oberflächen vor der umformung mit einem lackähnlichen überzug und verwendung der derart beschichteten substrate

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EP1325089A2
EP1325089A2 EP01985240A EP01985240A EP1325089A2 EP 1325089 A2 EP1325089 A2 EP 1325089A2 EP 01985240 A EP01985240 A EP 01985240A EP 01985240 A EP01985240 A EP 01985240A EP 1325089 A2 EP1325089 A2 EP 1325089A2
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EP
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lacquer
layers
coating
polymer
corrosion protection
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Withdrawn
Application number
EP01985240A
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English (en)
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Klaus Bittner
Heribert Domes
Christian Jung
Norbert Maurus
Thomas Kolberg
Marcus Schinzel
Hardy Wietzoreck
Toshiaki Shimakura
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Chemetall GmbH
Original Assignee
Chemetall GmbH
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Publication date
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    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the object is achieved with a method for coating a metallic strip for the automotive, aerospace or space industry, the strip or possibly the strip sections produced therefrom in the following process first with at least one corrosion protection layer and then with at least one layer of a paint-like polymer -containing layer is / are coated, the strip being divided into strip sections after coating with at least one corrosion protection layer or after coating with at least one layer of a varnish-like coating, the coated strip sections then being reshaped, joined and / or with at least one (Another) varnish-like layer or / and varnish layer are coated, the varnish-like coating by coating the surface with an aqueous dispersion which, in addition to water, contains at least one UV-crosslinkable water-soluble and / or water-dispersible resin, at least one wax standard additive, contains at least one photoinitiator and at least one corrosion inhibitor, the coating being dried and cured after formation on the metallic surface, a coating being formed which has a cured layer thickness of up to 10 ⁇ m and which follows one in a mandre
  • the object is also achieved with a method for coating a metallic strip for the automotive, aerospace or aerospace industry, the strip being first coated with at least one layer of a lacquer-like polymer-containing layer without a corrosion protection layer being applied beforehand, the Tape after coating with at least one layer of a varnish-like coating to tape is cut into sections, the coated strip sections then being reshaped, joined and / or coated with at least one (further) layer of a lacquer or a lacquer-like layer, the lacquer-like coating being formed by coating the surface with an aqueous dispersion which, in addition to water, is at least contains a UV-crosslinkable water-soluble and / or water-dispersible resin, at least one wax as forming additive, at least one photoinitiator and at least one corrosion inhibitor, the coating being dried and cured after formation on the metallic surface, a coating being formed which cures a Has a layer thickness of up to 10 ⁇ m and that on a mandrel test according to DIN ISO 6860
  • At least one water-miscible and / or water-soluble alcohol, a glycol ether, N-methylpyrrolidone and / or water can be used as the organic solvent for the organic polymers.
  • a solvent mixture a mixture of at least one long-chain alcohol, such as, for example, propylene glycol, an ester alcohol, a glycol ether and / or butanediol with water, is recommended, otherwise the use of water alone, in particular deionized water, is recommended.
  • the organic solvent content can be 0.1 to 5% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight.
  • the metallic surface can essentially consist of aluminum, iron, copper, magnesium, nickel, titanium, zinc or / and of an alloy containing aluminum, iron, copper, magnesium, nickel, titanium or / and zinc or of several of these metallic substances consist.
  • the metallic surface can be cleaned or / and galvanized, in particular freshly cleaned or freshly galvanized, wherein the galvanizing can consist of zinc or of a zinc-containing alloy such as an aluminum and / or iron-containing zinc alloy. It is preferably hot-dip galvanized or electrolytically galvanized or coated with an aluminum-zinc alloy such as for the production of Galfan ® or Galvalume ® .
  • this process can be used in such a way that it cannot be used on a separate coil coating system must, but can be applied following, for example, galvanizing on the same system (galvanizing line). This is often even possible without a loss of system capacity.
  • the liquid, solution or suspension for at least one of the corrosion protection layers, lacquer layers and / or lacquer-like polymer-containing layers can contain at least one partially hydrolyzed silane, at least one completely hydrolyzed silane and / or at least one siloxane.
  • siloxanes form from the silanes.
  • appropriate siloxanes can also be added.
  • the silanes / siloxanes can either be used alone, in a mixture e.g. with at least one fluoride complex or together with polymers.
  • the liquid, solution or suspension for at least one of the corrosion protection layers, lacquer layers and / or lacquer-like polymer-containing layers can contain an organic solvent content in the range from 0.1 to 10% by weight.
  • the liquid, solution or suspension for at least one of the corrosion protection layers can contain at least one compound of the type XYZ, where X is a COOH, HSO 3 , HSO 4 , (OH) 2 PO, (OH) 2 PO 2 , (OH) (OR ') PO or (OH) (OR') PO 2 group,
  • the liquid, solution or suspension for at least one of the corrosion protection layers can contain at least one of the following compounds of the type XYZ, ⁇ * ⁇ * Z * or / and X * Y * Z * Y * X *: 1 -phosphonic acid-12-mercaptododecane,
  • the second hardening preferably takes place thermally, in particular if the sheet is also to be post-hardened.
  • the second curing is preferably carried out by actinic radiation, in particular by UV radiation, because the curing often takes place better than by thermal crosslinking alone.
  • more than one type of hardening can be used in each of the hardening steps.
  • At least one coating of lacquer, a mixture of or with Polymers, paint, adhesive and / or adhesive carrier are applied.
  • Electrolytic cleaning with a strong alkaline cleaner to completely remove organic contaminants such as e.g. Clean grease and oil and other dirt.
  • the total time for cleaning and pretreatment can be reduced from 20 to 40 minutes to 15 to 30 seconds.
  • the layer weight of the pretreatment coating can possibly be reduced from 1.5 to 4 g / m 2 to approximately 0.01 to 2 g / m 2 .
  • the chemical consumption during the pretreatment can be reduced from 20 to 40 g / m 2 to 1 to 10 g / m 2 .
  • the dry test sheets were provided with a cathodic dip coating and coated with the other layers of a coating structure customary for automobiles (layer structure and coatings corresponding to Daimler Chrysler in moon silver).
  • Hot-dip galvanized steel sheets (HDG) with a zinc content of over 95% in the galvanizing sheet were cleaned, degreased and subjected to a surface treatment with the composition described below in the same way as the steel sheets in the examples described above:

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Bandes für die Fahrzeug-, Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie, wobei das Band bzw. ggf. die im folgenden Prozess daraus hergestellten Bandabschnitte zuerst mit mindestens einer Korrosionsschutzschicht und danach mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht überzogen wird/werden, wobei das Band nach dem Beschichten mit mindestens einer Korrosionsschutzschicht oder nach dem Beschichten mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Beschichtung zu Bandabschnitten zerteilt wird, wobei die beschichteten Bandabschnitte dann umgeformt, gefügt oder/und mit mindestens einer (weiteren) lackähnlichen Schicht oder/und Lackschicht beschichtet werden, wobei die lackähnliche Beschichtung duch Beschichten der Oberfläche mit einer wässerigen Dispersion, die neben Wasser mindestens ein UV-vernetzbares wasserlösliches oder/und wasserdispergierbares Harz, mindestens ein Wachs als Umformadditiv, mindestens einen Photoinitiator und mindestens einen Korrosionsinhibitor enthält, wobei die Beschichtung nach dem Ausbilden auf der metallischen Oberfläche getrocknet und ausgehärtet wird, wobei eine Beschichtung ausgebildet wird, die ausgehärtet eine Schichtdicke bis 10 mu m aufweist und die an einer bei einem Dornbiegetest nach DIN ISO 6860 - jedoch ohne die Testfläche anzureissen - mit einem Dorn von 3,2 mm bis 38 mm Durchmesser umgeformten Testfläche keine Korrosionserscheinungen > 5 % bei einem unmittelbar nachfolgenden Kondenswasserprüfklimattest nach DIN 50017 KFW über 240 h ergibt. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Beschichtungsverfahren, wobei das Band zuerst mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht überzogen wird, ohne dass zuvor eine Korrosions-schutzschicht aufgebracht wird.

Description

Verfahren zur Vorbehandlung und Beschichtung von metallischen
Oberflächen vor der Umformung mit einem lackähnlichen Überzug und
Verwendung der derart beschichteten Substrate
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen sowie die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten beschichteten Substrate im Fahrzeugbau, insbesondere in der Automobilserienfertigung, und für die Herstellung von Komponenten oder Karosserieteilen bzw. vormontierten Elementen in der Fahrzeug-, Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie. Sie betrifft insbesondere neue Möglichkeiten der Vorbereitung und Montage von Kraftfahrzeugen, indem nicht mehr wie heute üblich die verschiedenen Teile der Karosserie zusammenmontiert, gereinigt, phosphatiert und erst anschließend mit dem gesamten Lacksystem lackiert werden.
Es besteht der Bedarf, die Fertigung von Karossen bzw. ihren Einzelteilen sowie von Verkleidungen für Fahrzeuge und Luftfahrtzeuge noch stärker zu rationalisieren.
Die Korrosionsschutzschicht(en) soll(en) zusammen mit dem Lack gut umformbar sein und soll(en) auch nach dem Umformen einen guten Korrosionsschutz und eine gute Lackhaftung aufweisen. Zusätzlich kann es je nach dem Fügeverfahren erforderlich sein, daß diese Schicht(en) auch gut clinchbar sind, ohne dadurch stärker zur Korrosion zu neigen.
Es gibt bereits zur Herstellung von Lack-beschichteten Blechen ähnliche Herstellungsverfahren für am Band vorbeschichtete Bleche, die für Haushaltsgeräte, Architekturbleche und Möbel genutzt werden. Die Anforderun- gen an diese Bleche sind jedoch deutlich unterschiedlich zu den Anforderungen insbesondere im Automobil- und Flugzeugbau. Denn die Anforderungen in der Fahrzeug-, Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie an die Festigkeit der beschichteten Bleche, an die Fügetechniken, an den Lackaufbau und die Lackschichteigenschaften wie Brillianz, Glanz, Korrosionsbeständigkeit, Kratzfestigkeit, Lackhaftung und Steinschlagfestigkeit sind deutlich unterschiedlich und beeinflussen das komplexe Fertigungsverfahren. Die hoch- wertigen Eigenschaften dieser Bleche müssen insbesondere im Bereich der umgeformten und gefügten Partien auch noch ausreichend hoch sein. Üblicherweise werden die gleichen hohen Anforderungen, wie sie heute angelegt werden, an ein geändertes Fertigungsverfahren und einen geänderten Schichtaufbau angelegt, selbst wenn einzelne Schichten dünner als 4 μm sind.
Der Grundlack (Base Coat) für Architekturblecke auf der Außenseite enthält heute oft Chromat, um bei einer relativ geringen Schichtdicke eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit zu erzielen; hierauf wird normalerweise ein Decklack mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 20 μm appliziert. Auf der Innen- seite von Architekturblechen werden oft die gleichen oder ähnlichen Grundlacke wie auf der Vorderseite als Rückseitenlack mit einer Dicke im Bereich von 6 bis 15 μm als einzige Lackschicht aufgebracht. Bisher sind nach Kenntnis der Anmelderin aber noch keine UV-gehärteten Lacke im Haushaltsgeräte- und Architekturbereich bei der Bandbeschichtung im Einsatz.
Die jeweils genutzte Bandanlage kann eine Verzinkungslinie, eine Coil- Coating-Linie oder/und eine andersartige Beschichtungslinie sein wie z.B. eine Lackierlinie beispielsweise in einem Automobilwerk sein, auf der ge- schnittes Band mit einem Lack oder/und mit einer lackähnlichen Beschichtung lackiert wird, das zuvor auf einer Bandanlage vorbehandelt wurde.
Unter Vorphosphatieren wird ein vorübergehender Schutz metallischer Oberflächen verstanden, wobei die derart beschichteten Substrate danach ggf. beölt, zwischengelagert, umgeformt, nach Entölung z.B. durch Clinchen, Kleben bzw. Schweißen gefügt oder/und erneut z.B. mit Phosphat vorbehandelt werden können, bevor das Lacksystem aufgetragen wird.
Die Vorbehandlung vor dem Lackieren erfolgt heute, vor allem in der europäischen Automobilindustrie, teilweise ohne absichtliche Chromzugabe und teilweise mit Chromzugabe. Es ist jedoch grundsätzlich bevorzugt, chromfrei oder weitgehend chromfrei, insbesondere insoweit chromfrei, daß kein Chrom absichtlich zugesetzt wird, zu arbeiten, um dieses giftige Schwermetall zu vermeiden. Andererseits wirkt ein Chromzusatz besonders korrosi- onsschützend, weil ein Selbstheilungseffekt bei einer verletzten Stelle auf- treten kann. Vorzugsweise sind die Vorbehandlungslösungen auch arm oder frei jeweils an Kobalt, Kupfer, Nickel oder/und anderen Schwermetallen. Aber insbesondere Gehalte an Nickel sind immer hoch besonders vorteilhaft und daher praktisch immer z.B. bei Phosphatierungen enthalten. Die Vorbehandlungslösungen können entweder im rinse- oder im no-rinse-Verfahren aufgebracht werden. Beim rinse-Verfahren wird nach dem Applizieren der Lösung - was insbesondere durch Spritzen oder/und Tauchen erfolgen kann -, wobei sich die Vorbehandlungsschicht ausbildet, gespült. Beim no-rinse- Verfahren wird die Lösung z.B. mit einem Rollcoater aufgetragen und sofort ohne Spülen aufgetrocknet.
Unter einem Base Coat wird ein Lack oder eine lackähnliche Beschichtung verstanden, die den üblicherweise im Karosseriebau eingesetzten kathodischen Tauchlack (KTL; Elektrotauchlack) ersetzt. Das kann ein Primer, insbesondere ein Gleit-, Schweiß- oder Pretreatment-Primer, sein oder eine andersartige Beschichtung z.B. auf Basis von Silan/Siloxan. Bei Bedarf kann zwischen den Base Coat und den Füller (= Farblack) eine Lackzwischenschicht aufgebracht werden. Auf den Füller folgt üblicherweise mindestens ein Klarlack, der die Brillianz verstärkt und auch als Top Coat bezeichnet wird. Die mit einem Gleitprimer ausgebildete Beschichtung läßt sich aufgrund der guten Gleiteigenschaften und der geringen Reibung besonders gut und leicht umformen. Ein Schweißprimer und die daraus hergestellte Beschichtung enthält einen so hohen Anteil an elektrisch leitfähiger Substanz, insbe- sondere an elektrisch leitfähigen Partikeln, daß ein Zusammenschweißen von zwei Blechen ohne deutlich erhöhten Aufwand möglich ist, selbst wenn dabei zwei lackähnliche Schichten durchkontaktiert werden müssen. Ein Pretreatment-Primer ist ein Primer bzw. eine entsprechende Beschichtung, die auch die korrosionsschützenden Eigenschaften einer Vorbehandlungs- schicht ersetzen kann. Dies sind alles lackähnliche Beschichtungen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen sowie die Verwendung der derart beschichteten Substrate.
Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einer wässe- rigen Dispersion, die neben Wasser mindestens ein UV-vernetzbares Harz und mindestens einen Photoinitiator enthält, sind grundsätzlich bekannt. Sie werden für die Beschichtung mit UV-Lacken oder ähnlichen UV-härtenden organischen Beschichtungen eingesetzt. Derartige Ver ahren sind üblicherweise für die Beschichtung von Fußbodenbelägen, Holzelementen, Kόrke- lementen, Kunststoffteilen, Papier, Folien oder Verpackungen vorgesehen, aber nicht für die schnelle und korrosionsbeständige Beschichtung z.B. von bandförmigem metallischen Material bei Geschwindigkeiten von 10 bis 250 m/min geeignet. Es ist bekannt, daß die UV-Härtung grundsätzlich hervorragend geeignet ist, Beschichtungen auf temperaturempfindlichen Substraten ohne höheren Temperatureinfluß auszuhärten. Andererseits werden die meisten organischen Beschichtungen auf metallischen Substraten wie z.B. Blechen für die Verarbeitende Industrie mit Lösemittel-haltigen oder mit Wasserlacken beschichtet, die thermisch getrocknet, vernetzt oder/und ge- härtet werden müssen. Alle diese vorgenannten Beschichtungen zeigen heute üblicherweise Schichtdicken im Bereich von weit mehr als 20 μm und z.T. deutlich über 100 μm. Die UV-Härtung kann in vielen Fällen den Vorteil haben, daß eine korrosionsbeständige, unempfindliche organische Be- Schichtung Lösemittel-frei aufgebracht werden kann.
Nach Kenntnis der Anmelderin wird bisher auf metallischen Bändern noch keine UV-härtende organische, ausreichend flexible und gleichzeitig ausreichend korrosionsbeständige Beschichtung aufgebracht. Es besteht Bedarf, wässerige Dispersionen vorzuschlagen, die den geänderten Einsatzbedin- gungen lackartiger Zusammensetzungen Rechnung tragen, die sich bei der schnellen Bandbeschichtung ergeben, und die nicht oder weitgehend nicht thermisch, sondern durch aktinische Strahlung veranlaßt aushärten. Im folgenden wird die aktinische Strahlung mit UV-Strahlung und die dadurch ver- anlaßte Vernetzung mit UV-Härtung bezeichnet.
Es bestand daher die Aufgabe, Verfahren zur Herstellung von Teilen, insbesondere zur Montage von Automobilkarosserien vorzuschlagen, bei denen es möglich ist, einen längeren Teil des Fertigungsprozesses der Teile, ggf. noch als Band, als bisher in einer Bandlinie auszuführen.
Außerdem bestand die Aufgabe, Verfahren zur Beschichtung von metalli- sehen Substraten vorzuschlagen, die auch für die Beschichtung schnell laufender Bänder geeignet sind, mit dem organische, ausreichend flexible und gleichzeitig ausreichend korrosionsbeständige Beschichtungen aufgebracht werden können, die die Herstellung eines Base Coat und ggfs. auch der nachfolgenden Schichten ermöglichen. Dieses Verfahren soll für die wirtschaftliche und möglichst umweltfreundliche industrielle Umsetzung geeignet sein. Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Bandes für die Fahrzeug-, Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie, wobei das Band bzw. ggf. die im folgenden Prozeß daraus hergestellten Bandabschnitte zuerst mit mindestens einer Korrosionsschutzschicht und danach mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht überzogen wird/werden, wobei das Band nach dem Beschichten mit mindestens einer Korrosionsschutzschicht oder nach dem Beschichten mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Beschichtung zu Bandabschnitten zerteilt wird, wobei die beschichteten Bandabschnitte dann umgeformt, ge- fügt oder/und mit mindestens einer (weiteren) lackähnlichen Schicht oder/und Lackschicht beschichtet werden, wobei die lackähnliche Beschichtung duch Beschichten der Oberfläche mit einer wässerigen Dispersion, die neben Wasser mindestens ein UV-vernetzbares wasserlösliches oder/und wasserdispergierbares Harz, mindestens ein Wachs als Umfor- madditiv, mindestens einen Photoinitiator und mindestens einen Korrosionsinhibitor enthält, wobei die Beschichtung nach dem Ausbilden auf der metallischen Oberfläche getrocknet und ausgehärtet wird, wobei eine Beschichtung ausgebildet wird, die ausgehärtet eine Schichtdicke bis 10 μm aufweist und die an einer bei einem Dornbiegetest nach DIN ISO 6860 - je- doch ohne die Testfläche anzureißen - mit einem Dorn von 3,2 mm bis 38 mm Durchmesser umgeformten Testfiäche keine Korrosionserscheinungen > 5 % bei einem unmittelbar nachfolgenden Kondenswasserprüfklimattest nach DIN 50017 KFW über 240 h ergibt.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst mit einem Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Bandes für die Fahrzeug-, Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie, wobei das Band zuerst mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht überzogen wird, ohne daß zuvor eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht wird, wobei das Band nach dem Beschichten mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Beschichtung zu Bandab- schnitten zerteilt wird, wobei die beschichteten Bandabschnitte dann umgeformt, gefügt oder/und mit mindestens einer (weiteren) Schicht eines Lacks oder einer lackähnlichen Schicht beschichtet werden, wobei die lackähnliche Beschichtung ausgebildet wird durch Beschichten der Oberfläche mit einer wässerigen Dispersion, die neben Wasser mindestens ein UV-vernetzbares wasserlösliches oder/und wasserdispergierbares Harz, mindestens ein Wachs als Umformadditiv, mindestens einen Photoinitiator und mindestens einen Korrosionsinhibitor enthält, wobei die Beschichtung nach dem Ausbilden auf der metallischen Oberfläche getrocknet und ausgehärtet wird, wobei eine Beschichtung ausgebildet wird, die ausgehärtet eine Schichtdicke bis 10 μm aufweist und die an einer bei einem Dornbiegetest nach DIN ISO 6860 - jedoch ohne die Testfläche anzureißen - mit einem Dorn von 3,2 mm bis 38 mm Durchmesser umgeformten Testfläche keine Korrosionserscheinungen > 5 % bei einem unmittelbar nachfolgenden Kondenswasserprüfkli- mattest nach DIN 50017 KFW über 240 h ergibt.
Das Zerteilen des beschichteten metallischen Bandes zu Bandabschnitten kann z.B. durch Schneiden, Pressen oder/und Stanzen erfolgen. Der Begriff "Korrosionsschutzschicht" im Sinne dieser Anmeldung bedeutet, daß sie eine Schicht ist, die neben dem Korrosionsschutz eine gute Haftung auf dem jeweiligen Untergrund, eine gute Eignung als Haftgrund für die nachfolgende Beschichtung sowie eine gute Verformbarkeit, eine gute Verklebbarkeit oder/und eine gute Schweißbarkeit aufweist. Der Übergang einer Korrosionsschutzschicht (Vorbehandlungsschicht) zu einer lackähnlichen Polymer- haltigen Schicht (Base coat bzw. Lackzwischenschicht zwischen Base Coat und Farblack = Füller) kann fließend sein. Hierbei wird als erste Lackschicht oder lackähnliche Schicht von Base Coat gesprochen und bei der zweiten Lackschicht oder lackähnlichen Schicht von einer sog. Lackzwischenschicht, wobei diese noch nicht wie der Füller im wesentlichen die Farbgebung des Lacksystems beeinflußt. Die erfindungsgemäße lackähnliche Beschichtung ist hervorragend geeignet für die Herstellung eines Base Coat bzw. einer sog. Lackzwischenschicht; sie kann dann wahlweise für die Ausbildung des Base Coat oder/und der Lackzwischenschicht eingesetzt werden. Die Korrosionsschutzschicht ist vorwiegend oder gänzlich als Vorbehandlungsschicht unmittelbar bzw. mittelbar vor dem Lackieren oder vor dem Beschichten mit einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht anzusehen, wobei auch zwei oder drei Vorbehandlungsschichten vor der ersten Lackschicht bzw. ersten lackähnlichen Schicht aufgebracht werden können. Der Begriff "Lackieren" Im Sinne dieser Anmeldung umfaßt auch das Aufbringen von lackähnlichen Beschichtungen. Vorzugsweise dient die jeweils zuletzt aufgebrachte Schicht wieder als gut geeigneter Haftgrund für die nachfolgende Beschichtung.
Der Begriff Polymere umfaßt in struktureller Sicht vor dem weitgehenden oder vollständigen Vernetzen neben Polymeren auch Monomere, Oligomere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Mischungen, Mischpolymerisate oder/und deren Derivate bzw. nach dem weitgehenden oder vollständigen Vernetzen neben Polymeren auch Oligomere, Copolymere, Blockcopolymere, Cross-polymere, Mischungen, Mischpolymerisate oder/und deren Derivate. Der Begriff Polymere umfaßt in chemischer Sicht neben Polymeren - im Sinn des eben definierten Oberbegriffs - auf Basis von Harzen, insbesondere auf Basis von Kunstharzen wie z.B. auf Basis von Acrylat, Ethylen, Polyester, Polyurethan, Siliconpolyester, Epoxid, Phenol, Styrol, Styrolbuta- dien, Harnstoff-Formaldehyd oder/und deren Derivaten, auch Polymere auf Basis von Silanen/Siloxanen und andere Polymere im üblichen chemischen Sinn.
Die lackähnliche Beschichtung soll üblicherweise eine Lackschicht ersetzen und soll dabei als Primer insbesondere die unterste oder die untersten beiden, also erste(n) Lackschicht(en) als Base Coat bzw. Lackzwischenschicht ersetzen. Die lackähnliche Beschichtung hat dabei die Aufgabe, besonders gut umformbar, besonders gut schweißbar, besonders gut klebbar, besonders gut clinchbar oder/und besonders korrosionsbeständig zu sein, obwohl diese Beschichtung(en) üblicherweise viel dünner als entsprechende Lack- schichten nach dem Stand der Technik sein sollen.
Hierbei kann die Abfolge der erfindungsgemäßen Beschichtungen auf einer oder auf beiden Seiten des metallischen Bandes aufgebracht werden, insbesondere bei Bändern aus unverzinktem oder nur einseitig verzinktem Stahlblech oder aus Aluminium oder aus Aluminiumlegierungen. Falls nur eine Seite des metallischen Bandes erfindungsgemäß beschichtet wird, kann die andere Seite z.B. mit ein, zwei oder drei Vorbehandlungsschichten beschichtet werden, z.B. mit einer Phosphatschicht oder mit einer Hexafluorid enthaltenden Schicht und anschließend mit einer Phosphatschicht. Alternativ kann die andere Seite des metallischen Bandes auch mit einem vor Korrosi- on schützenden Öl oder/und mit einem Trockenschmierstoff wie z.B. einem leicht entfernbaren Polymer-Gemisch wie z.B. einem Gemisch auf Basis von Acrylatharz und Polyethylenwachs beschichtet werden.
Der Begriff Dispersion im Sinne dieser Anmeldung wird als Oberbegriff z.B. von Emulsion, Mikroemulsion und Suspension verstanden.
Das Umformadditiv, das auch korrosionsinhibierend wirkt, kann gleichzeitig auch der Korrosionsinhibitor sein, so daß nicht unterschiedliche Additive zum Umformen und zur Korrosioninhibition zugegeben werden müssen. Der Korrosionsinhibitor kann auch gleichzeitig andere Eigenschaften erfüllen, z.B. neben der Korrosion inhibierenden Wirkung als Haftmittel oder/und Vernetzungsmittel wirken.
Vorzugsweise wird diese hohe Korrosionsbeständigkeit des Dornbiegetests mit nachfolgendem Kondenswasserprüfklimatests erreicht, wenn derartig über 1200 h oder besonders bevorzugt über 2400 h getestet wird und dennoch an der umgeformten Testfläche keine Korrosionserscheinungen > 5 % erkennbar werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist die ausgehärtete Schicht vor- zugsweise eine ausreichende Griffestigkeit auf. Insbesondere kann sie eine Pendelhärte nach Persos im Bereich von 30 bis 550 s aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Band oder die Bandabschnitte nach dem Lackieren mit einer lackähnlichen Beschichtung ggf. geschnitten wird/werden und die lackierten Bandabschnitte beim Schneiden oder/und dann umgeformt und danach ggf. mit anderen Formteilen verbunden werden, insbesondere durch Börteln, Clinchen, Kleben, Schweißen oder/und ein anderes mechanisches Verbindungsverfahren.
Erfindungsgemäße Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Be- schichtung:
Für das erfindungsgemäße Verfahren kann die Dispersion ein Harz oder ein Gemisch von Harzen ausgewählt aus der Gruppe von Derivaten auf der Basis von Acr lat, Epoxid, Phenol, Polyethylen, Polyurethan, Polyester und Styrol enthalten. Die hier genannten Harze können auf der genannten Basis in der Dispersion einzeln, als Gemisch oder/und chemisch verbunden vorlie- gen und als Monomer, Oligomer, Polymer, Copolymer oder/und deren Derivaten vorliegen, wobei alle Übergänge möglich sind.
Der Gehalt an Bindemitteln, also an Harzen bzw. entsprechenden Derivaten beträgt vorzugsweise 18 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 22 bis 75 Gew.-%, insbesondere 25 bis 45 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt. Bei Be- schichtungsanlagen, die einen dickeren Naßfilm - etwa im Bereich von 5 bis 15 μm - auf dem Substrat erzeugen, wird eine eher geringe Konzentration an Bindemitteln bevorzugt. Umgekehrt wird bei Beschichtungsanlagen, die einen dünneren Naßfilm - etwa im Bereich von 1 ,5 bis 8 μm - erzeugen, eher eine hohe Konzentration an Bindemitteln verwendet. Für den Fall der Verwendung eines Reaktivverdünners wird dieser Zusatz als Bindemittelgehalt berücksichtigt.
Ferner kann die Dispersion mindestens einen Photoinitiator ausgewählt aus der Gruppe von Acetophenon, Anthrachinon, Benzoin, Benzophenon, 1- Benzoylcyclohexanol, Phenylketon, Thioxanthon und deren Derivaten bzw. mindestens eine phosphororganische Verbindung wie z.B. ein Acylphos- phinoxid enthalten. Vorzugsweise enthält die Dispersion den Photoinitiator mit einem Gehalt von 0,1 bis 7 Gew.-%, besonders bevorzugt mit einem Gehalt von 0,5 bis 5 Gew.-%. Der Photoinitiator wandelt sich bei UV- Bestrahlung in mindestens ein Radikal oder/und Kation um, das die Polymerisation startet bzw. begünstigt. Durch die Auswahl der zu vernetzenden Harze und die Mengen dieser Harze und an Photoinitiator(en) kann auch ein Gemisch eingestellt werden, bei dem die Aushärtung zum Teil durch UV- Härtung, z.T. durch thermische Vernetzung erfolgt. Der Anteil der Vernetzung mittels aktinischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, beträgt bei den erfindungsgemäßen lackähnlichen Beschichtungen 50 bis 100 %, vor- zugsweise mindestens 65 %, besonders bevorzugt mindestens 95 %.
Der Gehalt an Additiven wie z.B. Biozid, Entschäumer, Haftvermittler, Katalysator, Korrosionsinhibitor, Netzmittel, Pigment (=Nanopartikel) oder/und Umformadditiv usw. kann 0,1 bis 24 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 18 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% betragen. Der Gehalt an Emulga- tor(en) ist, da oft einsatzfertige Dispersionen verwendet werden, ein Teil der Rohstoffbasis der Bindemittel und ist daher hier im Gehalt der Bindemittel umfaßt. Netzmittel dienen oft auch als Haftvermittler. Der Gehalt an separat zugesetztem Wasser, das nicht in Form einer Dispersion oder Lösung zugegeben wird, kann 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 bis 18 Gew.-% betragen. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, an Stelle dieses Wassers oder eines Teils die- ses Wassers Additive oder/und Bindemittel zuzugeben.
Der Gesamtwassergehalt der erfindungsgemäßen Dispersion kann 20 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 85 Gew.-% betragen. Der Gesamtwassergehalt richtet sich wesentlich nach den gewünschten Einsatzbedingungen. Für die schnelle Bandbeschichtung kann beispielsweise ein Gesamtwasserge- halt im Bereich von 70 bis 80 Gew.-% besonders von Interesse sein, für die Teilebeschichtung jedoch im Bereich von 85 bis 95 Gew.-%.
Die Dispersion kann mindestens einen Korrosionsinhibitor ausgewählt aus der Gruppe von organischen, anorganischen bzw. metallorganischen Verbindungen, beschichteten oder nicht-beschichteten anorganischen Pigmen- ten wie z.B. Fe2O3, SiO2 oder/und TiO2, von Nanopartikeln, von Aluminiumphosphaten, von Antimonverbindungen wie Antimonhydroxid, von Zinkphosphaten, von Zinksalzen der Aminocarboxylate, der 5-Nitro-lsophthalsäure oder Cyansäure, von polymeren Aminosalzen mit Fettsäuren, von TPA- Amin-Komplexen, Phosphaten oder/und Karbonaten auf Basis von Titan oder Zirkon, von Metallsalzen der Dodecyl-Naphthalinsulfonsäure, von Ami- no- und Übergangsmetallkomplexen der Toluolpropionsäure, von Silanen bzw. Siloxanen und von 2-Mercapto-Benzothiazolyl-Bemsteinsäure bzw. deren Aminosalzen enthalten. Außerdem kann ein Anteil an leitfähigen Polymeren wie z.B. auf Basis von Polyanilin - insbesondere aus Gründen des Korrosionsschutzes - zugesetzt werden, weshalb diese auch als Korrosionsinhibitoren angesehen werden. Der Gehalt an mindestens einem Korrosionsinhibitor variiert bevorzugt im Bereich von 0,4 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 6 Gew.-%. Die Dispersion enthält auch mindestens ein Umformadditiv. Sie kann mindestens ein Wachs als Umformadditiv enthalten, insbesondere ein Wachs ausgewählt aus der Gruppe von Paraffinen, Polyethylenen und Polypropyle- nen, insbesondere ein oxidiertes Wachs. Die Dispersion kann u.a. anio- nisch oder kationisch stabilisiert sein, weil es dann in der wässerigen Zusammensetzung leicht homogen verteilt gehalten werden kann. Dabei kann der Schmelzpunkt des als Gleitmittel eingesetzten Wachses im Bereich von 40 bis 160 °C liegen, insbesondere im Bereich von 120 bis 150 °C. Der Gehalt an mindestens einem Umformadditiv beträgt vorzugsweise 0,3 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,6 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 1 Gew.-%. Der Gehalt der mit der erfindungsgemäßen Dispersion erzeugten Überzüge an Wachs ist wesentlich, um ein leichteres Gleiten beim Umformen zu ermöglichen, das aufgrund der geringeren Kräfte zu fehlerfreien verformten Oberflächen führt. Auf diese Weise werden Risse und Abplatzungen in dieser Beschichtung vermieden. Fehler und Abplatzungen führen schnell zu starken Korrosionserscheinungen.
Der Dispersion kann als anorganische Verbindung in Partikelform ein feinverteiltes Pulver oder eine Dispersion mit feinkörnigen Partikeln z.B. aus einem Karbonat, Oxid, Silicat oder Sulfat zugesetzt werden. Der Dispersion kann diese anorganische Verbindung in Form von Partikeln in einer Partikelgrößenverteilung im wesentlichen im Bereich von 5 nm bis 300 nm zugesetzt werden, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 100 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 60 nm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 8 bis 25 nm. Als anorganische Verbindung in Partikelform können vorzugs- weise Partikel auf Basis von Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Siliciumdioxid, Silicat, Titanoxid, Zinkoxid oder/und Zirkonoxid zugesetzt werden. Es können aber auch elektrisch leitfähige Partikel wie z.B. auf Basis von beschichteten Pigmenten, Graphit/Ruß, Eisenphosphid, Eisenoxid bzw. Molybdänsul- fid zugegeben werden. Vorzugsweise sind diese Korrosionsschutzschichten frei von elementarem Zink.
Als organisches Lösemittel für die organischen Polymere kann mindestens ein wassermischbarer oder/und wasserlöslicher Alkohol, ein Glykolether, N- Methylpyrrolidon oder/und Wasser verwendet werden. Im Falle der Verwendung eines Lösemittelgemisches empfiehlt sich insbesondere eine Mischung aus mindestens einem langkettigen Alkohol, wie z.B. Propylenglykol, ein Esteralkohol, ein Glykolether oder/und Butandiol mit Wasser, ansonsten empfiehlt sich die Verwendung allein von Wasser, insbesondere von vollent- salztem Wasser. Der Gehalt an organischem Lösemittel kann hierbei 0,1 bis 5 Gew.-% betragen, vorzugsweise 0,2 bis 2 Gew.-%. Darüber hinaus kann auch freies Fluorid oder/und Komplexfluorid auf Basis von Aluminium, Bor, Silicium, Titan, Hafnium oder/und Zirkonium zugesetzt werden. Der Gehalt an Komplexfluorid in der erfindungsgemäßen Dispersion kann hierbei vor- zugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 50 g/L liegen, insbesondere in einem Bereich von 0,1 bis 40 g/L, berechnet als F6. Der Gehalt an freiem Fluorid in der erfindungsgemäßen Dispersion kann vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 10 g/L liegen, insbesondere in einem Bereich von 0,1 bis 8 g/L.
Die Säuregruppen der Kunstharze können mit Ammoniak oder/und mit Ami- nen wie z.B. Morpholin, Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin oder Triethanolamin oder/und mit Alkalimetallhydroxiden wie z.B. Natriumhydroxid stabilisiert werden.
Die wässerige Zusammensetzung kann gegebenenfalls jeweils mindestens ein Biozid, einen Entschäumer oder/und ein Netzmittel enthalten. Die Dispersion kann auch ein Netzmittel - u.U. auf Basis von Polysiloxanen - enthalten. Der Gehalt an einzelnen dieser Stoffe sollte, wenn genutzt, möglichst gering sein. Ihr Gehalt insgesamt sollte 1 Gew.-% nicht überschreiten. Als Biozid können vorzugsweise Oxan-Derivate, Formaldehyd-Spender oder/und Hydroxy-methyl-ureid verwendet werden. Als Entschäumer können vorzugsweise solche auf Basis von Polysiloxan oder/und von hydrophoben Feststoffen eingesetzt werden.
Metallische Substrate bzw. metallisch beschichtete Substrate, ihre Vorbehandlung, ihre Beschichtung mit der lackähnlichen Beschichtung und der weitere Verfahrensablauf:
Die metallische Oberfläche kann im wesentlichen aus Aluminium, Eisen, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan, Zink oder/und aus einer Aluminium, Ei- sen, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan oder/und Zink enthaltenden Legierung oder aus mehreren dieser metallischen Stoffe bestehen.
Die metallische Oberfläche kann gereinigt oder/und verzinkt sein, insbesondere frisch gereinigt oder frisch verzinkt sein, wobei die Verzinkung aus Zink oder aus einer Zink-haltigen Legierung wie z.B. einer Aluminium- oder/und Eisen-haltigen Zinklegierung bestehen kann. Vorzugsweise ist sie schmelz- tauchlegierungsverzinkt oder elektrolytisch verzinkt oder mit einer Aluminium-Zink-Legierung wie für die Herstellung von Galfan® oder Galvalume® beschichtet.
Die metallische Oberfläche kann mindestens 80 % Aluminium enthalten und gereinigt, ggf. gebeizt, ggf. anodisiert und ggf. passiviert sein. Das Anodisie- ren - ggf. nach einem Beizen - kann eine Alternative zum Beizen und Passi- vieren sein.
Die metallische Oberfläche kann gereinigt und ggf. vorbehandelt werden, insbesondere mit einer Vorbehandlungslösung auf Basis Fluorid, Eisen- Kobalt oder/und Phosphat vorbehandelt werden. Die metallische Oberfläche kann mit der Dispersion im Walzenauftragsverfahren, durch Benetzen und Abquetschen, durch Fluten oder durch Tauchen in Kontakt gebracht werden, wobei ein Naßfilm ausgebildet wird.
Die metallische Oberfläche kann mit der Dispersion über eine Zeit von 0,001 Sekunden bis zu 30 Minuten, bei der schnellen Beschichtung eines Bandes insbesondere über eine Zeit von 0,001 bis 1 Sekunde und bei der Beschichtung von Teilen 10 Sekunden bis 30 Minuten benetzt werden, vorzugsweise von 1 bis 5 Minuten.
Die metallische Oberfläche kann bei der Beschichtung mit der Dispersion ' eine Temperatur im Bereich von 5 bis 60 °C aufweisen, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 30 °C, besonders bevorzugt von 18 bis 25 °C. Die Dispersion kann bei der Beschichtung eine Temperatur im Bereich von 5 bis 60 °C aufweisen, vorzugsweise von 15 bis 30 °C, besonders bevorzugt von 18 bis 25 °C.
Die mit der Dispersion kontaktierte metallische Oberfläche kann durch Umluftwärmeverfahren, induktiv oder/und durch Strahlungswärme getrocknet werden, wobei die flüchtigen Anteile der Dispersion durch Abblasen ggf. entfernt werden können.
Die mit der Dispersion kontaktierte metallische Oberfläche kann bei einer Objekttemperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zu 180 °C getrocknet werden, bei schneller Bandbeschichtung und bei Teilen vorzugsweise im Bereich von 50 bis 100 °C, wobei bei Teilen ggf. länger getrocknet werden muß, insbesondere über 10 bis 30 Minuten.
Die mit der Dispersion kontaktierte metallische Oberfläche kann, wenn sie weitgehend oder gänzlich wasserfrei getrocknet ist, mit UV-Licht bevorzugt im Bereich von 180 bis 500 nm bestrahlt werden, um die Polymerisationsre- aktion zu initiieren bzw. durchzuführen. Vorzugsweise wird die Bestrahlung über 0,005 Sekunden bis 5 Minuten, bei schneller Bandbeschichtung vorzugsweise über 0,005 bis 1 Sekunde, bei Teilen vorzugsweise über 1 Sekunde bis 1 Minute vorgenommen. Die Leistung der UV-Strahler liegt heute vorzugsweise im Bereich von 20 bis 250 W/cm. Bei kompliziert geformten Substraten wie z.B. Formteilen empfiehlt es sich in vielen Fällen, mehrere UV-Strahler und ggf. auch Spiegel zu verwenden, um nicht bestrahlte Partien der organischen Beschichtung zu vermeiden bzw. um die gesamte Beschichtung gleichzeitig auszuhärten zu können.
Die mit der Dispersion kontaktierte metallische Oberfläche kann vor oder vor und während der UV-Härtung physikalisch getrocknet werden. Hierbei ist die physikalische Trocknung vor allem für die Harzbestandteile bedeutsam, die nicht durch UV-Härtung vernetzen können.
Es kann eine organische Beschichtung ausgebildet werden, die nach dem Aushärten ein Schichtgewicht im Bereich von 0,2 bis 20 g/cm2 aufweist, vorzugsweise im Bereich von 0,6 bis 12 g/cm2, insbesondere im Bereich von 1 bis 5 g/cm2. Bei Beschichtungen mit einem Gehalt an anorganischen Zusätzen wie z.B. Pigmenten ist das Schichtgewicht bei gleichem Schichtvolumen in der Regel deutlich höher als ohne diese Zusätze.
Die ausgehärtete organische Beschichtung kann eine Schichtdicke von 0,1 bis 10 μm, vorzugsweise von 0,3 bis 5 μm, besonders bevorzugt von 0,5 bis 3 μm aufweisen. Die ausgehärtete Beschichtung sollte für die nachfolgende Beschichtung mit einem Lack oder einer lackähnlichen Beschichtung gut "lackierbar" sein; ggf. sollten die chemischen Systeme dabei aufeinander abgestimmt werden.
Die beschichteten Bänder oder Bandabschnitte können mit mindestens einer weiteren organischen Beschichtung, insbesondere mit einem Lack wie z.B. einem Top Coat, einer Klebstoffschicht, einem Klebstoffträger, einer Folie, einem Schaum oder/und einer Druckschicht beschichtet werden.
Das Substrat mit der ausgehärteten Beschichtung kann ggf. geschnitten, umgeformt, mit einem anderen Teil verklebt, geschweißt, gelötet, geclincht, genietet oder anderweitig gefügt werden. Das Löten ist nur auf blanken Substraten möglich, so daß die Beschichtung dazu zumindest teilweise entfernt werden muß. Im Falle des Schweißens empfiehlt es sich, daß die erfindungsgemäße organische Beschichtung eine Schichtdicke von durchschnittlich nicht mehr als 3 μm Dicke aufweist, vorzugsweise von nicht mehr als 1,5 μm Dicke, und ggf. auch einen höheren Anteil an mindestens einer elektrisch leitfähigen Verbindung, insbesondere elektrisch ieitfähigen Partikeln von weniger als 1 μm durchschnittlicher Größe. Der Anteil an mindestens einer elektrisch leitfähigen Verbindung bzw. an elektrisch leitfähigen Partikeln beträgt dann vorzugsweise 5 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt, wobei die Zusammensetzung des Gemisches aus den übrigen Bestandteilen bei höheren Anteilen elektrisch leitfähiger Substanz entsprechend angepaßt werden muß. Je dünner die erfindungsgemäße Beschichtung ist, desto geringer können die Anteile an elektrisch leitfähiger Substanz im wässerigen Gemisch sein. Sie können dann u.U. bei Gehalten unter 30 Gew.-%, vorzugsweise unter 18 Gew.-% liegen, bezogen auf den Feststoffgehalt.
Die erfindungsgemäße Dispersion kann auch weitgehend oder gänzlich frei von Schwermetallen wie Chrom, Kupfer und Nickel benutzt werden. Insbesondere chromfreie Verfahren, bei der kein Chrom absichtlich zugegeben wird, sind bevorzugt. Die erfindungsgemäße Dispersion kann auch frei von organischen Lösemitteln zusammengesetzt sein.
Bei Bandbeschichtungen kann dieses Verfahren so angewandt werden, daß es nicht auf einer separaten Bandbeschichtungsanlage verwendet werden muß, sondern im Anschluß an z.B. eine Verzinkung auf der gleichen Anlage (Verzinkungslinie) appliziert werden kann. Dies ist sogar oft ohne Kapazitätsverlust der Anlage möglich.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren bei Ap- plikationstemperaturen im Bereich von 15 bis 40 °C eingesetzt und vorzugsweise wird nur bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 80 °C getrocknet und UV-gehärtet, da keine Erwärmung der Dispersion bzw. keine stärkere Erwärmung des beschichteten Substrates zur Vernetzung erforderlich ist, so daß entsprechend Energie im Vergleich zur thermischen Aushärtung einge- spart werden kann.
Die erfindungsgemäße lackähnliche Beschichtung kann, wenn keine größeren Mengen an Pigmenten bzw. farbgebenden Substanzen zugesetzt werden, transparent ausgeführt werden, so daß der optische Eindruck der metallische Oberfläche weitestgehend beibehalten werden kann. Bei der Be- Schichtung von metallisch beschichteten Stahlblechen mit dünnen organischen Überzügen wird oft gewünscht, daß die Gefügestruktur und die Färbung der metallischen Oberfläche sichtbar bleiben, weil dies oft als Gestaltungsmerkmal z.B. bei verzinkten Blechen im Architekturbereich erforderlich ist.
Es war überraschend, daß das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren zu lackähnlichen Überzügen führte, die eine starke Dehnung wie z.B. beim Umformen am konischen Dorn weitestgehend rißfrei - nämlich ohne nennenswerte Einbuße der Korrosionsbeständigkeit - gestatten.
Die erfindungsgemäße Beschichtung mit Dispersionen entsprechend den Beispielen 1 bis 4 erwies sich überraschenderweise im Freibewitterungstest den chromfreien Beschichtungen auf Basis von Galvalume® als gleichwertig. Aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit ist es nur in manchen Einsatzfällen erforderlich, ggf. auch nur aus Gründen der Färb- oder/und Effektlak- kierung, die er indungsgemäße Beschichtung zu überlackieren.
Die erfindungsgemäße Dispersion kann zur Herstellung einer Beschichtung dienen, die als Primer eingesetzt wird, insbesondere als Gleitprimer oder Schweißprimer. Es kann aber auch eingesetzt werden zur Herstellung einer Rückseitenbeschichtung wie z.B. einem Wash Primer, die weniger hochwertig sein kann als die entsprechende Vorderseitenbeschichtung, insbesondere auf verzinkten Stahlblechen. Sie kann auch eingesetzt werden als Pre- treatment-Primer, der gleichzeitig auch Funktionen einer Korrosionsschutzschicht übernimmt, so daß ggf. ohne jegliche Korrosionsschutzschicht, mit einer geringeren Zahl an Korrosionsschutzschichten als sonst gewählt werden würde, mit geringeren Schichtdicken einer Korrosionsschutzschicht, mit einer qualitativ weniger hochwertigeren Korrosionsschutzschicht oder/und mit einer preiswerteren Korrosionsschutzschicht aufgrund der Verwendung eines Pretreatment-Primers gearbeitet werden kann.
Einsatz von Korrosionsschutzschichten bzw. von lackähnlichen bzw. Lackschichten:
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Korrosionsschutzschichten aufgebracht werden, können das ein bis vier Schichten sein, die u.U. alle direkt eine nach der anderen aufeinander aufgebracht werden. Vorzugsweise werden mindestens zwei oder drei Korrosionsschutzschichten nacheinander aufgebracht. Jede dieser Schichten ist vorzugsweise eine Korrosionsschutzschicht ausgewählt aus der Gruppe von Beschichtungen auf der Basis von jeweils Eisen-Kobalt, Nickel-Kobalt, mindestens einem Fluorid, mindestens einem komplexen Fluorid, insbesondere Tetrafluorid bzw. Hexafluorid, einer organischen Hydroxyverbindung, einem Phosphat, einem Phosphonat, einem Polymer, einer Seltenerdverbindung aus mindestens einem Seltener- delement einschließlich Lanthan und Yttrium, einem Silan/Siloxan, einem Silicat, Kationen von Aluminium, Magnesium oder/und mindestens einem Übergangsmetall ausgewählt aus der Gruppe von Chrom, Eisen, Hafnium, Kobalt, Mangan, Molybdän, Nickel, Titan, Wolfram und Zirkon bzw. einer Beschichtung auf Basis von Nanopartikeln ist, aber ggf. noch mindestens eine weitere Korrosionsschutzschicht aufgebracht werden kann. Hierbei kann die mindestens eine weitere Korrosionsschutzschicht beliebig vor oder/und nach der ersten, zweiten bzw. dritten Korrosionsschutzschicht aufgebracht werden. Es kann bedeutsam sein, mehr als eine Korrosionsschutz- schicht (Vorbehandlungsschicht) aufzubringen, weil die nachfolgenden lackähnlichen bzw. Lack-Schichten oft derart dünn im Vergleich zu den Lacksystemen nach dem Stand der Technik gehalten werden, daß die Anforderungen an den Korrosionsschutz entsprechend zu steigern sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise die erste Korro- sionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren und die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren oder rinse-Verfahren aufgebracht werden.
Als Auftrockenverfahren wird ein no-rinse-Verfahren bezeichnet, bei dem ein Flüssigkeitsfilm auf dem ggf. vorbeschichteten Band aufgetrocknet wird. Als rinse-Verfahrein wird ein Beschichtungsverfahren bezeichnet, bei dem eine Beschichtung durch Reaktion insbesondere beim Spritzen oder Tauchen entsteht, bei dem die Beschichtung anschließend gespült wird, um überschüssige Chemikalien zu entfernen, und bei dem die Beschichtung zum Schluß getrocknet wird. Vorzugsweise werden Beschichtungen z.B. auf Ba- sis von Zink- oder/und Mangan-Phosphat und meistens mit geringem Nickel- Gehalt im no-rinse-Verfahren aufgebracht. Es können aber auch viele andere Arten von Beschichtungszusammenaufgetrocknet werden. Bei diesem Verfahren kann beispielsweise die erste Korrosionsschutzschicht in einem rinse-Verfahren und die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren oder rinse-Verfahren aufgebracht werden.
Hierbei kann die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Nachspülschritt aufgebracht werden, insbesondere nachdem zuvor die erste Korrosionsschutzschicht auf einer Verzinkungslinie aufgebracht wurde.
Auf der Verzinkungslinie kann vorzugsweise elektrolytisch verzinkt, elektrolytisch legierungsverzinkt, feuerverzinkt, schmelztauchverzinkt oder/und schmelztauchlegierungsverzinkt werden. Als Beschichtungen können hierbei u.a. Reinzink, Zink von einer Reinheit im Bereich von 98 bis 99,9 %, Aluminium-Zink-Legierungen, Zink-Aluminium-Legierungen und Zink-Nickel- Legierungen aufgebracht werden.
Hierbei kann die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren aufgebracht werden, insbesondere nachdem zuvor die erste Korrosions- Schutzschicht auf einer Verzinkungslinie aufgebracht wurde. Auf der Verzinkungslinie kann vorzugsweise elektrolytisch verzinkt, feueπ/erzinkt, schmelztauchverzinkt oder/und schmelztauchlegierungsverzinkt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Oberflächen von Aluminium, Eisen, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan, Zinn, Zink oder Aluminium, Eisen, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan, Zinn oder/und Zink enthaltende Legierungen beschichtet werden, insbesondere elektrolytisch verzinkte oder feuerverzinkte Oberflächen, beschichtet werden. Als metallische Beschichtungen auf den metallischen Bändern sind bevorzugt: Elektrolytisch verzinkter Stahl, schmelztauchverzinkter Stahl, schmelztauchlegierungsver- zinkter Stahl, mit Reinaluminium beschichtete Aluminiumlegierung. Die Vorbehandlung vor dem Lackieren erfolgt vorzugsweise chromfrei oder weitgehend chromfrei, insbesondere insoweit chromfrei, daß kein Chrom absichtlich zugesetzt wird. Vorzugsweise sind die Vorbehandlungslösungen auch arm oder frei jeweils an Kobalt, Kupfer, Nickel oder/und anderen Schwermetallen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mit mindestens einer weitgehend oder gänzlich von Chrom-Verbindungen freien Flüssigkeit, Lösung oder Suspension vor dem Beschichten mit mindestens einem Lack oder/und mit mindestens einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht, die Polymere, Copolymere, Crosspolymere, Oligomere, Phosphonate, Silane oder/und Si- loxane enthält, beschichtet werden. Weitgehend frei von Chrom kann hierbei ohne absichtliche Zugabe einer Chrom-Verbindung bedeuten. Der Begriff Flüssigkeit umfaßt auch lösemittelfreie, flüssig vorliegende Verbindungen bzw. Gemische.
Dieses Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, daß kein Blei, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer oder/und Nickel der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für die erste oder/und zweite Korrosionsschutzschicht zugegeben wird. Schwermetalle, die zugegeben werden wie Blei, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer oder/und Nickel werden meistens nur in möglichst geringen Mengen zugesetzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann aufgrund der mindestens einen Korrosionsschutzschicht - im Vergleich zum Stand der Technik am Prioritätstag - mindestens eine der sonst üblichen Vorbehandlungsschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einge- spart werden, insbesondere eine Vorbehandlungs- und eine Lackschicht (siehe Tabellen 2A-J zu den Varianten A ff). Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser mindestens einen organischen Filmbildner enthalten mit mindestens einem wasserlöslichen oder wasserdispergierten Po- lymer, Copolymer, Blockcopolymer, Crosspolymer, Monomer, Oligomer, deren Derivat(e), Mischung(en) oder/und Mischpolymerisat(e). Der Anteil dieser organischen Verbindungen liegt vorzugsweise in einer Schicht im Bereich von 60 bis 99,8 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser einen Gesamtgehalt an Kationen, Tetrafluorokom- plexen oder/und Hexafluorokomplexen von Kationen aufweisen ausgewählt aus der Gruppe von Titan, Zirkonium, Hafnium, Silicium, Aluminium und Bor oder/und freies oder anderweitig gebundenes Fluor, insbesondere 0,1 bis 15 g/L Komplexfluorid bezogen auf F6, vorzugsweise 0,5 bis 8 g/L Komplexfluorid bezogen auf F6 bzw. 0,1 bis 1000 mg/L freies Fluor. Der Anteil dieser Verbindungen liegt vorzugsweise in einer Schicht im Bereich von 5 bis 99,9 Gew.-%.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser einen Gesamtgehalt an freiem oder nicht an Tetrabzw. Hexafluorokomplexe gebundenem Fluor aufweisen, insbesondere 0,1 bis 1000 mg/L berechnet als freies Fluor, vorzugsweise 0,5 bis 200 mg/L, besonders bevorzugt 1 bis 150 mg/L.
Bei dem erfindungsgemäße Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform mit einem mittleren Partikeldurchmesser gemessen an einem Rasterelektronenmikroskop im Bereich von 0,003 bis zu 1 μm Durchmesser aufweisen, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis zu 0,2 μm Durchmesser, insbesondere auf Basis von AI2O3, BaSO4, Seltenerdoxid(en), mindestens einer anderen Sel- tenerdverbindung, SiO2, Silicat, TiO2, Y2O3, Zn, ZnO oder/und ZrO2, vorzugsweise in einem Gehalt im Bereich von 0,1 bis 80 g/L, besonders bevorzugt in einem Gehalt im Bereich von 1 bis 50 g/L, ganz besonders bevorzugt in einem Gehalt im Bereich von 2 bis 30 g/L. Der Anteil dieser Verbindungen in Partikelform liegt vorzugsweise in einer Schicht im Bereich von 5 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%. Auch elektrisch leitfähige Partikel können wie z.B. Eisenoxid, Eisenphosphid, Molybdänverbindungen wie Molybdänsulfid, Graphit oder/und Ruß oder/und auch ein Zusatz an leitfähigen Polymeren verwendet werden, wenn die Bleche ggf. durch Schweißen gefügt werden sollen. Vorzugsweise sind diese Korrosionsschutzschichten frei von elementarem Zink.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten bzw. lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens einen Korrosionsinhibitor aufweisen ausgewählt aus der Gruppe von organischen Phosphatverbindungen, Phosphonatverbindungen, organischen Morpholin- und Thioverbindungen, Aluminaten, Manganaten, Titanaten und Zirkonaten, vorzugsweise von Alkylmorpholin-Komplexen, organischen AI-, Mn-, Ti- oder/und Zr-Verbindungen insbesondere der olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, beispielsweise Ammoniumsalz von Carboxylsäuren wie chelati- siertem Milchsäuretitanat, Triethanolamintitanat bzw. -zirkonat, Zr-4-Methyl- γ-oxo-Benzin-Butansäure, Aluminium-Zirkonium-Carboxylat, Alkoxyprope- nolatotitanat bzw. -zirkonat, Titan- oder/und Zirkonacetat oder/und deren Derivate, Ti-/Zr-Ammonium-Carbonat. Der Anteil dieser Verbindungen liegt vorzugsweise in einer Schicht im Bereich von 5 bis 40 Gew.-%. Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten bzw. lackähnlichen Polymer- haltigen Schichten mindestens eine Verbindung zur insbesondere langsamen Neutralisierung vergleichsweise saurer Gemische oder/und zum Korro- sionsschutz ungeschützter bzw. beschädigter Partien der metallischen Oberfläche enthalten, vorzugsweise auf Basis von Carbonat oder Hydroxy- carbonat oder leitfähigen Polymeren, besonders bevorzugt mindestens eine basische Verbindung mit Schichtstruktur wie z.B. Al-haltiges Hydroxy- Carbonat-Hydrat (Hydrotalcit). Der Anteil dieser Verbindungen liegt vor- zugsweise in einer Schicht im Bereich von 3 bis 30 Gew.-%.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser mindestens ein Silan oder/und Siloxan enthalten berechnet als Silan, insbesondere in einem Gehalt im Be- reich von 0,1 bis 50 g/L, vorzugsweise in einem Gehalt im Bereich von 1 bis 30 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser oder/und mindestens einem organi- sehen Lösemittel mindestens ein Silan oder/und Siloxan berechnet als Silan enthalten, insbesondere in einem Gehalt im Bereich von 51 bis 1300 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten, ggf. neben Wasser oder/und mindestens einem organischen Lösemittel, mindestens ein Silan oder/und Siloxan berechnet als Silan enthalten, insbesondere in einem Gehalt im Bereich von 0,1 bis 1600 g/L, vorzugsweise in einem Gehalt im Bereich von 100 bis 1500 g/L. Das Silan kann ein Acyloxysilan, ein Alkylsilan, ein Alkyltrialkoxysilan, ein Aminosilan, ein Aminoalkylsilan, ein Aminopropyltrialkoxysilan, ein Bis-Silyl- Silan, ein Epoxysilan, ein Fluoroalkylsilan, ein Glycidoxysilan wie z.B. ein Glycidoxyalkyltrialkoxysilan, ein Isocyanato-Silan, ein Mercapto-Silan, ein (Meth)acrylato-Silan, ein Mono-Silyl-Silan, ein Multi-Silyl-Silan, ein Bis- (trialkoxysilyl-propyl)amin, ein Bis-(trialkoxysilyl)ethan, ein Schwefel enthaltendes Silan, ein Bis-(trialkoxysilyl)propyltetrasulphan, ein Ureidosilan wie z.B. ein (Ureidopropyltrialkoxy)silan oder/und ein Vinylsilan, insbesondere ein Vinyltrialkoxysilan oder/und ein Vinyltriacetoxysilan, sein. Es kann z.B. mindestens ein Silan im Gemisch mit einem Gehalt an mindestens einem Alkohol wie Äthanol, Methanol oder/und Propanol von bis zu 8 Gew.-% bezogen auf den Silan-Gehalt sein, vorzugsweise bis zu 5 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt bis zu 0,5 Gew.-%, ggf. mit einem Gehalt an anorganischen Partikeln, insbesondere in einem Gemisch aus mindestens einem Amino-Silan wie z.B. Bis-Amino-Silan mit mindestens einem Alkoxy-Silan wie z.B. Trialkoxy-Silyl-Propyl-Tetrasulfan oder ein Vinylsilan und ein Bis-Silyl-Aminosilan oder ein Bis-Silyl- Polyschwefelsilan und/oder ein Bis-Silyl-Aminosilan oder ein Aminosilan und ein Multi-Silyl-funktionelles Silan.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner in der Form einer Lösung, Dispersion, Emulsion, Mikroe- mulsion oder/und Suspension enthalten.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als organischen Filmbildner mindestens ein Kunstharz enthalten, insbesondere mindestens ein Kunstharz auf Basis Acrylat, Ethylen, Polyester, Polyurethan, Siliconpolyester, Epoxid, Phenol, Styrol, Styrolbutadien, Harnstoff-Formaldehyd, deren Derivate, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate. Als Oberbegriff für alle diese Varianten an Kunstharzen und deren Derivaten, Copolymeren, Blockcopolymeren, Cros- spolymeren, Monomeren, Oligomeren, Polymeren, Mischungen und Mischpolymerisaten wird der Begriff "Polymer" hier - insbesondere auch für die lackähnlichen Schichten - verwendet.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als organischen Filmbildner ein Kunstharzgemisch oder/und Mischpolymerisat enthalten, das einen Gehalt an Kunstharz auf Basis Acrylat, Ethylen, Harnstoff-Formaldehyd, Polyester, Polyurethan, Styrol oder/und Styrolbutadien bzw. deren Derivate, Copolymere, Crosspolyme, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate enthält, aus dem während bzw. nach der Abgabe von Wasser und anderen flüchtigen Bestandteilen ein organischer Film ausbildet wird.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Po- lymer-haltigen Schichten als organischen Filmbildner Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate auf der Basis von Acrylat, Polyethylenimin, Polyurethan, Polyvinylal- kohol, Polyvinylphenol, Polyvinylpyrrolidon oder/und Polyasparaginsäure enthalten, insbesondere Copolymere mit einer Phosphor enthaltenden Vinylverbindung.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Po- lymer-haltigen Schichten Kunstharz enthalten, dessen Säurezahl im Bereich von 5 bis 250 liegt. Vorzugsweise liegt die Säurezahl im Bereich von 10 bis 140, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 100.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate enthalten, deren Molekulargewichte im Bereich von mindestens 1.000 u, vorzugsweise von mindestens 5.000 u bzw. von bis zu 500.000 u, besonders bevorzugt im Bereich von 20.000 bis 200.000 u liegen.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Kunstharze oder/und Polymere, Blockcopolymere, Copolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate enthalten, insbesondere auch auf Basis Pyrrolidon(en), insbesondere 0,1 bis 500 g/L, vorzugsweise 0,5 bis 30 oder 80 bis 250 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthalten, dessen pH-Wert in einer wässerigen Zubereitung ohne Zugabe weiterer Verbindungen im Bereich von 1 bis 12 liegt, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10, besonders bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 9.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthalten, der nur wasserlösliche Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate enthält, insbesondere solche, die in Lösungen mit pH-Werten < 5 stabil sind:
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthalten, dessen Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolyme- risate bzw. deren Derivate Carboxyl-Gruppen aufweisen.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthalten, bei dem die Säuregruppen der Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Block- copolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate mit Ammoniak, mit Aminen wie z.B. Morpholin, Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin oder Trietha- nolamin oder/und mit Alkalimetallverbindungen wie z.B. Natriumhydroxid stabilisiert sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis 200 g/L und bevorzugt 0,3 bis 50 g/L des organischen Filmbildners enthalten, insbesondere 0,6 bis 20 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Po- lymer-haltigen Schichten 100 bis 2000 g/L und bevorzugt 300 bis 1800 g/L des organischen Filmbildners enthalten, insbesondere 800 bis 1400 g/L.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lack- schichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Anteil an Monomeren, insbesondere im Bereich von mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 40 Gew.-%, enthalten. Hierbei kann insbesondere bei einem hohen Anteil an Monomeren ggf. der Anteil an Wasser bzw. organischem Lösemit- tel verringert sein und insbesondere kleiner 10 Gew.-% liegen; er kann unter Umständen sogar weitgehend oder gänzlich frei von Wasser oder/und organischem Lösemittel sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lack- schichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis 50 g/L an Kationen, Tetrafluorokomplexen oder/und Hexafluorokomplexen von Kationen ausgewählt aus der Gruppe von Titan, Zirkonium, Hafnium, Silicium, Aluminium und Bor enthalten, vorzugsweise Hexafluorokomplexe von Titan, Zirkonium oder/und Silicium. vorzugsweise eine Beschichtung von 2 bis 20 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens eine metallorganische Verbindung, insbesondere mit einem Gehalt an Titan oder/und Zirkonium, enthalten. Die- se metallorganischen Verbindungen sind oft Korrosionsinhibitoren und oft auch gleichzeitig Haftverbesserer. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Gehalt an mindestens einem Silan oder/und Siloxan berechnet als Silan in der wäs- serigen Zusammensetzung enthalten, vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 40 g/L, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 10 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens ein teilhydrolysiertes Silan, mindestens ein gänzlich hydrolysiertes Silan oder/und mindestens ein Siloxan enthalten. Bei der Aushärtung der Beschichtung bilden sich aus den Silanen Siloxane. Es können jedoch auch entsprechende Siloxane zugesetzt werden. Die Sila- ne/Siloxane können entweder allein, in einem Gemisch z.B. mit mindestens einem Fluoridkomplex oder auch zusammen mit Polymeren eingesetzt wer- den.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens ein teilhydrolysiertes oder/und nicht hydrolysiertes Silan enthalten, insbesondere bei einem Gehalt an Silan von mehr als 100 g/L, besonders bevorzugt bei einem Gehalt an Silan von mehr als 1000 g/L.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten jeweils mindestens ein Acyloxysilan, ein Alkylsilan, ein Aminosilan, ein Bis-Silyl-Silan, ein Epoxysilan, ein Fluoroalkylsilan, ein Glycidoxysilan, ein Isocyanato-Silan, ein Mercapto-Silan, ein (Meth)acryiato- Silan, ein Mono-Silyl-Silan, ein Multi-Silyl-Silan, ein Schwefel enthaltendes Silan, ein Ureidosilan, ein Vinylsilan oder/und mindestens ein entsprechendes Siloxan enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lack- schichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als anorganische Verbindung in Partikelform ein feinverteiltes Pulver, eine Dispersion • oder eine Suspension wie z.B. ein Carbonat, Oxid, Silicat oder Sulfat zugesetzt werden, insbesondere kolloidale oder amorphe Partikel.
Hierbei können der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens ei- ne der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als anorganische Verbindung in Partikelform Partikel mit einer mittleren Partikelgröße im Bereich von 4 nm bis 150 nm zugesetzt werden, insbesondere im Bereich von 10 bis 120 nm. Die mittlere Größe der elektrisch leitenden Partikel eines Schweißprimers kann im Be- reich von 0,02 bis 15 μm liegen.
Hierbei können der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als anorganische Verbindung in Partikelform Partikel auf Basis von mindestens einer Verbindung des Aluminiums, Bari- ums, Cers, Kalziums, Lanthans, Siliciums, Titans, Yttriums, Zinks oder/und Zirkoniums zugesetzt werden.
Hierbei können der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackahnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis 300 g/L, bevorzugt 0,2 bis 60 g/L, der mindestens einen anorganischen Verbindung in Partikelform enthalten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als organisches Lösemittel für die organischen Polymere mindestens einen wasser- mischbaren oder/und wasserlöslichen Alkohol, einen Glykolether bzw. ein Pyrrolidon wie z.B. N-Methylpyrrolidon oder/und Wasser verwendet werden, im Falle der Verwendung eines Lösemittelgemisches insbesondere eine Mischung aus mindestens einem langkettigen Alkohol, wie z.B. Propylenglykol, ein Esteralkohol, ein Glykolether oder/und Butandiol mit Wasser, vorzugs- weise jedoch nur Wasser ohne organisches Lösemittel.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Gehalt an organischem Lösemittel im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als Gleitmittel mindestens ein Wachs ausgewählt aus der Gruppe der Paraffine, Polyethy- lene und Polypropylene enthalten, insbesondere ein oxidiertes Wachs. Der Gehalt an Wachsen in einer Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-%.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten ein Wachs als Gleitmittel enthalten, dessen Schmelzpunkt im Bereich von 40 bis 160 °C liegt, vorzugsweise 0,1 bis 100 g/L, besonders bevorzugt 20 bis 40 g/L bzw. 0,1 bis 10 g/L, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 6 g/L, beispielsweise ein kristallines Polyethylenwachs. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens eine Seltenerdelement-Verbindung enthalten, insbesondere mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus Chlorid, Nitrat, Sulfat, Sulfamat sowie Komplexen z.B. mit einem Halogen oder mit einer Aminocarboxylsäu- re, insbesondere Komplexen mit EDTA, NTA oder HEDTA, wobei auch Scandium, Yttrium und Lanthan als Seltenerdelemente angesehen werden.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten eine Seltenerdelement-Verbindung von oder/und mit Cer enthalten, insbesondere in einer Mischung mit anderen Seitenerdelementen, z.B. mindestens teilweise auf der Basis von Mischmetall. Der Gehalt an Cer- Verbindungen in einer Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 25 bis 95 Gew.-%. Vorzugsweise wird die mindestens eine Seltenerdelement-Verbindung in der wässerigen Lösung in einem Gehalt von 1 bis 80 g/L zusammen mit einem Gehalt im Bereich von mindestens 10 mg/L Chlorid, mit einem Gehalt an Peroxid im Bereich von 1 bis 50 g/L berechnet als H2O2 und mit einem Gehalt an min- destens einem Kation ausgewählt aus der 5. oder 6. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere an Wismutionen, im Bereich von 0,001 bis 1 g/L eingesetzt. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der mindestens einen Seltenerdelement-Verbindung in der wässerigen Lösung 5 bis 25 g/L zusammen mit einem Gehalt im Bereich von maximal 500 mg/L Chlorid, mit einem Gehalt an Peroxid im Bereich von 5 bis 25 g/L berechnet als H2O2 und mit einem Gehalt an mindestens einem Kation ausgewählt aus der 5. oder 6. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere an Wismutionen, im Bereich von 0,01 bis 0,3 g/L. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens ein Oxidationsmittel, insbesondere ein Peroxid, mindestens einen Beschleu- niger oder/und mindestens einen Katalysator, vorzugsweise eine Verbindung bzw. Ionen von Bi, Cu oder/und Zn, enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Mono-, Bis- und Multi- Silanen enthalten, insbesondere:
- Mono-Silane der allgemeinen Formel SiXmY4-m mit m = 1 bis 3, vorzugsweise m = 2 bis 3, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, und mit Y als einer funktioneilen organischen Gruppe ausgewählt aus der
Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat oder/und Vinyl bzw. deren Derivate,
- Bis-Silane der allgemeinen Formel Y3.pXp-Si-Z-Si-XnY3.n mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat und Vinyl bzw. de- ren Derivate, mit Z ausgewählt aus der Gruppe von CnH2n mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von einfach ungesättigte Alkylketten der allgemeinen Formel CnH2n.2 mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder un- verzweigt, von zweifach oder/und mehrfach ungesättigten Alkyl- Verbindungen der allgemeinen Formeln CnH2n-4 mit n = 4 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, CnH2n-6 mit n = 6 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt bzw. CnH2n.8 mit n = 8 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von Ketonen, Monoalkylaminen, NH und Schwefel
Sq mit q = 1 bis 20,
- Multi-Silane der allgemeinen Formel Y3.pXp-Si-Z'-Si-XnY3.n mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, mit Y als funktioneilen organischen Gruppen ausgewählt aus der
Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Mono/Bis/Multi-
Silyl und Vinyl bzw. deren Derivate und mit Z1 = N-Si-XrY3.r mit r = 1 bis 3 bzw. Schwefel Sq mit q = 1 bis 20,
- Multi-Silane der allgemeinen Formel Y3.pXp-Si-Z"-Si-XnY3-n mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Mono/Bis/Multi- Silyl und Vinyl bzw. deren Derivate und mit Z" = - R - C [(Si Xs Y3-s)(Si Xt Y3. )] - R' - bzw. Schwefel Sq mit q = 1 bis 20, mit s und t = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit R und R' gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe von CnH2n mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von einfach ungesättigte Alkylketten der allgemeinen Formel CnH2n.2 mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von zweifach oder/und mehrfach ungesättigten Alkyl-Verbindungen der allgemeinen Formeln CnH2n- mit n = 4 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, CnH2n-6 mit n = 6 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt bzw. CnH2n.8 mit n = 8 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von Ketonen, Monoalkyla- minen und NH,
wobei die Silane jeweils hydrolysiert, teilhydrolysiert oder/und nicht hy- drolysiert in einer Lösung, Emulsion oder/und Suspension vorliegen können.
Hierbei kann der Gesamtgehalt an Silanen bzw. Siloxanen je Schicht vorzugsweise einerseits im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.-%, andererseits vorzugsweise im Bereich von 60 bis 99,9 Gew.-% liegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten mindestens eine Verbindung des Typs XYZ, χ*γ*z* oder/und χ*γ*z*Y*X* enthalten,
wobei Y eine organische Gruppe mit 2 bis 50 C-Atomen ist, wobei X und Z gleich oder verschieden eine OH-, SH-, NH2-, NHR'-, CN-, CH=CH2-, OCN-, CONHOH-, COOR'-, Acrylsäureamid-, Epoxy-, CH2=CR"-COO-, COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO-, (OH)(OR')PO2-, SiH3- oder/und eine Si(OH)3-Gruppe sind, wobei R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist, wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist und wobei die Gruppen X und Z jeweils an die Gruppe Y in ihrer Endstellung gebunden sind, wobei Y* eine organische Gruppe mit 1 bis 30 C-Atomen ist, wobei X* und Z* gleich oder verschieden eine OH-, SH-, NH2-, NHR'-, CN-, CH=CH2-, OCN-, CONHOH-, COOR'-, Acrylsäureamid-, Epoxy-, CH2=CR"-COO-, COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO-, (OH)(OR')PO2-, SiH3-, Si(OH)3, >N-CH2-PO(OH)2- oder/und eine -N-[CH2-PO(OH)2]2-Gruppe sind, wobei R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist und wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthalten, wobei X eine COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist,
wobei Y eine organische Gruppe R ist, die 2 bis 50 C-Atome enthält, von denen mindestens 60 % dieser C-Atome als CH2-Gruppen vorliegen,
wobei Z eine OH-, SH-, NH2-, NHR'-, CN-, CH=CH2-, OCN-, Epoxy-, CH=CR"-COOH-, Acrylsäureamid-, COOH-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist,
wobei R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist
und wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist, vorzugsweise insgesamt 0,01 bis 10 g/L, vorzugsweise 0,05 bis 5 g/L, ganz besonders bevorzugt 0,08 bis 2 g/L.
Hierbei kann die Verbindung des Typs XYZ, X*Y*Z* oder/und χ*γ*Z*Y*X* geeignet sein, selbst anordnende Moleküle auszubilden, die eine Schicht dieser selbst anordnenden Moleküle insbesondere auf der metallischen Oberfläche formen können, vorzugsweise eine monόmolekulare Schicht.
Hierbei kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten mindestens eine der folgenden Verbindun- gen des Typs XYZ, χ*γ*Z* oder/und X*Y*Z*Y*X* enthalten: 1 -Phosphonsäure-12-mercaptododecan,
1 -Phosphonsäure-12-(N-ethylamino)dodecan,
1 -Phosphonsäure-12-dodecen, p-Xylylen-diphosphonsäure, 1 ,10-Decandiphosphonsäure,
1 , 12-Dodecandiphosphonsäure,
1 , 14-Tetradecandiphosphonsäure,
1 -Phosphorsäure-12-hydroxydodecan,
1 -Phosphorsäure-12-(N-ethylamino)dodecan, 1-Phosphorsäure-12-dodecen,
1 -Phosphorsäure-12-mercaptododecan,
1 , 10-Decandiphosphorsäure,
1 , 12-Dodecandiphosphorsäure,
1 , 14-Tetradecandiphosphorsäure, p,p'-Biphenyldiphosphorsäure,
1 -Phosphorsäure-12-Acryloyldodecan,
1 ,8-Octandiphosphonsäure,
1 ,6-Hexandiphosphonsäure,
1 ,4-Butandiphosphonsäure, 1 ,8-Octandiphosphorsäure,
1 ,6-Hexandiphosphorsäure,
1 ,4-Butandiphosphorsäure,
Aminotrimethylenphosphonsäure,
Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure, Hexamethylendiamintetramethylenphcsphonsäure,
Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure,
2-Phosphonbutan-1,2,4-tricarboxylsäure.
Der Gehalt an Verbindungen dieser Typen in einer Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 100 Gew.-%. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphat und Zink, ggf. auch Mangan, Nickel oder/und Kupfer, enthalten. Der Gehalt an Phosphaten in einer Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 8 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 95 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 60 bis 90 Gew.-%.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosions- Schutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis kleiner 100 g/L Zinkionen, 0,4 bis 80 g/L Manganionen, bis zu 12 g/L Nickelionen, bis zu 100 g/L Peroxid berechnet als H2O2 und 1 bis 500 g/L Phosphationen, gerechnet als P2Os sowie vorzugsweise 0,2 bis kleiner 50 g/L Zinkionen, 0,5 bis 45 g/L Manganionen und 2 bis 300 g/L Phosphationen, gerechnet als P2O5, enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphat enthalten, vorzugsweise auf Basis Zn oder ZnMn, ggf. mit Nickelgehalt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphat, Fluorid, Tetrafluorid oder/und Hexafluorid enthalten. Vorzugsweise werden jedoch Phosphonat(e), die sich wenigstens teilweise als selbst anordnende Moleküle auf der metallischen Oberfläche ausrichten, und Fluoridkomplexe mit getrennten Lösungen in weitgehend getrennten Schichten ausgebildet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphonat, Tetrafluorid oder/und Hexafluorid enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner, Fluorid, Tetrafluorid, Hexafluorid oder/und mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform und ggf. mindestens ein Silan enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Zusatzstoff ausgewählt aus der Gruppe von organischen Bindemitteln, Bioziden, Entschäumern, Korrosionsinhibitoren, Haftvermittlern, Netzmitteln, Photoinitiatoren und Polymerisationsinhibitoren enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens einen Füllstoff oder/und ein Pigment, insbesondere mindestens ein elektrisch leitfähiges Pigment, ausgewählt aus der Gruppe von Farbstoffen, Farbpigmenten, Graphit, Graphit-Glimmerpigmenten, Oxiden wie Eisenoxiden, Molybdänverbindungen, Phosphaten, Phosphiden wie Eisenphosphiden, Ruß und Zink enthalten. Der Gehalt an derartigen Verbin- düngen in einer Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 60 Gew.- %, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 35 Gew.-%. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vor dem Auftrag einer Korrosionsschutzschicht, Lackschicht oder lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht eine aktivierende Behandlung aufgebracht werden, vorzugsweise eine Aktivierung auf Basis von Titan.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nach dem Auftrag einer Korrosionsschutzschicht, Lackschicht oder lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht eine Nachspülung oder/und Passivierung aufgebracht werden, vorzugsweise eine Nachspüllösung auf Basis von Seltenerdverbindungen, komplexen Fluoriden, Silanen, Titanverbindungen oder/und Zirkoniumver- bindungen bzw. eine Passivierungslösung auf Basis von Seltenerdverbindungen, komplexen Fluoriden, Silanen, Titanverbindungen oder/und Zirkoniumverbindungen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosions- Schutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthalten, der nach dem Aufbringen auf dem metallischen Substrat durch Wärme oder/und aktinische Strahlung - insbesondere durch Elektronen-, UV- oder/und Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts - ausgehärtet wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten vor dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen nur teilweise ausgehärtet werden und erst nach dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen gänzlich ausgehärtet werden, wobei das erste Aushärten vor dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen durch aktinische Strahlung - insbesondere durch Elektronen-, UV- oder/und Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts - erfolgt und das zweite Aushärten nach dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen vorzugsweise thermisch - insbesondere durch Strah- lungswärme oder/und Warmluft - erfolgt. Das erste Aushärten erfolgt vorzugsweise nicht thermisch, insbesondere durch UV-Strahlung, weil in der Metallbandanlage, insbesondere in der Verzinkungsbandanlage, üblicherweise keine Öfen zum Erwärmen vorhanden sind. Das zweite Aushärten er- folgt vorzugsweise thermisch, insbesondere wenn dabei auch noch das Blech nachgehärtet werden soll. Das zweite Aushärten erfolgt jedoch vorzugsweise durch aktinische Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, weil die Durchhärtung dadurch oft besser erfolgt als allein durch thermische Vernetzung. Darüber hinaus kann auch mehr als eine Härtungsart in jeweils einem der Härtungsschritte genutzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen pH- Wert im Bereich von 0,5 bis 12 aufweisen, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 11 , besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 10.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten bei einer Temperatur im Bereich von 5 bis 95 °C, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 °C, auf die jeweilige Oberfläche aufgebracht werden, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 40 °C.
Hierbei kann das Substrat oder/und die jeweilige Oberfläche bei der Applikation der Korrosionsschutzschicht(en) auf Temperaturen im Bereich von 5 bis 120 °C gehalten werden. Das kann bei der ersten Beschichtung die me- tallische Oberfläche sein. Die erste bzw. zweite Korrosionsschutzschicht bzw. der Base Coat kann vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 10 bis 50 °C aufgebracht werden. Hierbei kann die beschichtete metallische Oberfläche bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 400 °C PMT (peak-metal-temperature) getrocknet werden. Die erste und zweite Korrosionsschutzschicht kann vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 15 bis 100 °C aufgebracht werden, der Base Coat insbesondere in einem Temperaturbereich von 15 bis 270 °C.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die beschichteten Bänder zerschnitten oder zu einem Coil aufgewickelt werden, ggf. nach einer Abkühlung auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 70 °C.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß die zerteilten Bänder im Randbereich nach dem Pressen, Schneiden oder/und Stanzen mit einem vorübergehend aufgebrachten, wieder zu entfernenden oder mit einem permanent schützenden Überzug beschichtet werden, z.B. mindestens eine Beschichtung auf Basis von Trockenschmierstoff, Phosphat, Hexafluorid, lackähnlicher Beschichtung oder/und Lack.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten durch Aufwalzen, Fluten, Aufrakeln, Spritzen, Sprühen, Streichen oder Tauchen und ggf. durch nachfolgendes Abquetschen mit einer Rolle aufgetragen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die mit der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten jeweils aufgebrachte Beschichtung auf ein Schichtgewicht im Bereich von 0,0005 mg/m2 bis 150 g/m2 eingestellt werden, vorzugsweise im Bereich von 0,0008 mg/m2 bis 30 g/m2, besonders bevorzugt im Bereich von 0,001 mg/m2 bis 10 g/m2, insbesonders im Bereich von 1 bis 6 g/m2. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf den teilweise oder gänzlich ausgehärteten Film jeweils mindestens eine Beschichtung aus Lack bzw. aus einer lackähnlichen, Polymer-haltigen Beschichtung aufgebracht werden, wobei die erste Lackschicht bzw. lackähnliche Polymer-haltige Schicht eine Beschichtung im wesentlichen aus einem Primer, einem dünn - im Bereich von 0,1 bis 10 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,15 bis 6 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 4 μm - organisch aufgetragenem, Polymere enthaltenden Material (sog. Permanent Coating), einem Reaktionsprimer, einem Shop Primer oder einem Wash Primer bestehen kann. Als Reaktionsprimer wird im Sinne dieser Anmeldung ein Primer wie z.B. ein Coil-Coating-Primer, ein Primer als Ersatz des kathodischen Tauchlacks, ein Schweißprimer verstanden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf das zumindest teilweise lackierte bzw. lackähnlich mit einer Polymer-haltigen Schicht beschichtete Band oder auf den zumindest teilweise lackierten bzw. lackähnlich mit einer Polymer-haltigen Schicht beschichteten Bandabschnitt jeweils mindestens eine Beschichtung aus Lack, einem Gemisch aus oder mit Polymeren, Farbe, Klebstoff oder/und Klebstoffträger aufgebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die saubere oder gereinigte und ggf. aktivierte metallische Oberfläche mit der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für eine der Korrosionsschutzschichten in Kontakt gebracht und mindestens ein ggf. auch Partikel enthaltender Film auf der metallischen Oberfläche ausgebildet werden, der anschließend getrocknet wird und ggf. zusätzlich ausgehärtet wird, wobei der getrocknete und ggf. auch ausgehärtete Film jeweils eine Schichtdicke im Bereich von 0,01 bis 100 μm aufweisen kann, insbesondere einen Film mit einer Schichtdicke im Bereich von 5 bis zu 50 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 8 bis zu 30 μm. Als Partikel können Pigmente, insbesondere Farbpigmente oder Weißpigmente, Metallpartikel wie z.B. Zinkpartikel, Füllstoffe aller Art wie z.B. Kreide, Oxide wie Aluminiumoxid, Talkum oder Silicate, Kohlenstoffpartikel, Nanopartikel eingesetzt werden.
Hierbei kann mindestens eine Lackschicht als Grundierung oder eine lackähnliche Polymer-haltige Schicht als Pretreatment-Primer, Primer, Primer als Ersatz des kathodischen Tauchlacks, Gleitprimer, Reaktionsprimer, Schweißprimer oder/und Wash Primer, ggf. anstelle einer Grundierung, aufgebracht werden. Der Gesamtlackaufbau kann u.U. bis zu 300 μm, meist bis zu 120 μm, oft bis zu 90 μm, gelegentlich bis zu nur 70 μm betragen, wenn mehr als eine Lack- oder/und lackähnliche Schicht verwendet wird.
Hierbei kann mindestens eine der Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten durch Wärme oder/und aktinische Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, ausgehärtet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die beschichteten Bänder oder Bandabschnitte umgeformt, lackiert, mit Polymeren wie z.B. PVC beschichtet, bedruckt, beklebt, heißgelötet, geschweißt oder/und durch Clin- chen oder andere Fügetechniken miteinander oder mit anderen Elementen verbunden werden.
Bei der Beschichtung von metallischem Band kann sich nachfolgend genannter Fertigungsablauf ergeben, wobei hier beispielhaft die Abfolge für zu verzinkende Stahlbleche angegeben wird. Dieser Fertigungsablauf kann - ggf. unter Weglassen des Beschichtens mit einem Metall bzw. mit einer Legierung wie beim Verzinken - auch auf andere metallische Substrate übertragen werden und gleichartig eingesetzt werden. Tabelle 1 : Fertigungsablaufvarianten bei der Beschichtung von zu verzinkendem Stahlblech
1. Elektrolytische Reinigung mit einem starken alkalischen Reiniger, um die Oberfläche gänzlich von organischen Verunreinigungen wie z.B. Fett und Öl sowie von sonstigem Schmutz zu säubern.
2. Spülen mit Wasser in einer Spülkaskade, letzte Zone mit voll entsalztem Wasser.
3. Nur im Falle der elektrolytischen Verzinkung: Saure Dekapierung: Mit schwefelsaurem Wasser von pH-Wert 1 bis 2 kurz besprühen. 4. Verzinkung: Feuerverzinkung durch Eintauchen in Schmelzbad oder elektrolytische Verzinkung durch Eintauchen in ein Bad mit einer wässerigen Zinklösung: Beschichten mit technisch reinem Zink, das ggf. gewisse Verunreinigungen insbesonders von Aluminium und Blei enthält (HDG); Beschichten mit einer Eisen- oder Aluminium-reicheren Zinklegierung wie Gal- vanneal®, Galfan® oder Galvalume®.
5. Bei elektrolytischer Verzinkung: Nach dem Abscheiden der Verzinkungs- schicht saures Beizen zum Entfernen von Unebenheiten der Verzinkungs- schicht.
6. Insbesondere wenn Phosphatschichten aufgebracht werden sollen: Be- schichten mit einer Aktivierungslösung insbesondere auf Basis von Titan.
7. Ggf. Aufbringen einer ersten Korrosionsschutzschicht, z.B. als Vorphosphatieren.
8. Ggf. Spülen mit Wasser oder ggf. Nachspüllösung; nach dem Vorphosphatieren nur Wasser. 9. Ggf. Aufbringen einer zweiten Korrosionsschutzschicht, z.B. einer alkalischen Fe-Co-Oxidschicht. 10. Ggf. Spülen mit Wasser.
11. Ggf. Aufbringen einer dritten Korrosionsschutzschicht, z.B. auf Basis von Hexafluorid.
12. Ggf. Spülen mit Wasser. 13. Ggf. Aufbringen einer ersten lackähnlichen Beschichtung.
14. Ggf. UV-Bestrahlung zum Vernetzen der lackähnlichen Beschichtung.
15. Ggf. Erhitzen auf Temperaturen im Bereich von 50 bis 160 °C zum thermischen Vernetzen der lackähnlichen Beschichtung.
16. Ggf. Aufbringen einer zweiten lackähnlichen Beschichtung, der sog. Lackzwischenschicht.
17. Ggf. UV-Bestrahlung zum Vernetzen der zweiten lackähnlichen Beschichtung.
18. Ggf. Erhitzen auf Temperaturen im Bereich von 50 bis 160 °C zum thermischen Vernetzen der zweiten lackähnlichen Beschichtung. 19. Ggf. Aufbringen einer ersten Lackschicht als Füller oder Top Coat, ggf. modifiziert mit einem Gehalt an Nanopartikeln.
20. Ggf. Aufbringen einer zweiten Lackschicht als Füller oder Top Coat, ggf. modifiziert mit einem Gehalt an Nanopartikeln.
21. Ggf. Aufbringen einer dritten Lackschicht als Top Coat, ggf. modifiziert mit einem Gehalt an Nanopartikeln.
22. Ggf. Erhitzen auf Temperaturen im Bereich von 50 bis 160 °C zum thermischen Vernetzen (Aushärten) der Lackschicht(en).
23. Ggf. UV-Bestrahlung zum Vernetzen der letzten Lackschicht.
In der folgenden Tabelle werden die o.g. Verfahrensschritte, beispielhaft für zu verzinkendes Stahlblech, den möglichen Fertigungslinien, den spezifischen Abfolgen und hierbei ggf. einzusetzenden Mitteln zugeordnet. Die Zu- Ordnung bestimmter Verfahrensschritte zu den Fertigungslinie ist jedoch jeweils nur eine von mehreren Möglichkeiten. Fertigungslinie Zn = Verzinkungslinie. Fertigungslinie CC = Coil-Coating. Fertigungslinie Karosserie- Teilefertigung oder Karosseriefertigung oder entsprechende Fertigungslinie im Flugzeugbau oder Raumfahrtindustrie = Kar. Z = Zahl der Verfahrensschritte ohne alle möglichen Zwischenschritte, die ggf. notwendig sind wie z.B. Beizen, Reinigen, Aktivieren, Spülen oder Nachspülen bzw. Trocknen. Diese Verfahrensvarianten gelten weitestgehend in gleicher Weise auch für andere metallische Materialien, ggf. ohne Verzinken.
Tabellen 2A-J: Varianten der Zuordnung von Verfahrensschritten und Fertigungslinien bei zu verzinkendem Stahlblech, wobei Zwischenschritte weggelassen wurden.
Die nachfolgende Tabelle verdeutlicht, welche metallischen Substrate bzw. metallischen Beschichtungen auf Substraten mit mindestens einer Korrosionsschutzschicht oder/und mit mindestens einer lackähnlichen Beschichtung beschichtet werden und welche Zusammensetzung die Korrosionsschutzschicht vorzugsweise dabei aufweist.
Tabelle 3: Zusammenhang der bevorzugten chemischen Basis von Korrosionsschutzschichten bzw. entsprechenden Vorbehandlungslösungen je nach metallischem Substrat bzw. metallischer Beschichtung auf einem Substrat: geht sehr gut: Θ, gut: x, u.U.: •. 1, 2. und 3. geben verschiedene aufeinander folgende Beschichtungen wieder.
bei Phosphatgehalten: ggf. mit Nickel-Zusatz
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil kurzfristig mindestens ein Teil und mittelfristig sämtliche chemischen und lacktechnischen Prozeßschritte vom Automobilwerk in das Stahlwerk bzw. Aluminium- /Magnesiumwalzwerk verlagert werden können. Dort können diese Verfah- rensabschnitte auf schnell laufenden Bandlinien, insbesondere auf Ban- danlagen, laufen und somit Zeit-sparender, viel gleichmäßiger, Umweltschonender, Chemikalien-sparender, Wasser-sparender, Platz-sparender, Energie-sparender, Kosten-sparender und mit höherer Qualität genutzt werden. Entsprechend sind die Kosten der vorbehandelten, lackierten und ggf. umgeformten Teile deutlich geringer je gefertigtem Quadratmeter der beschichteten Oberfläche. Es fallen hierbei geringere Schlamm-Mengen als bei der bisherigen Fertigungsweise insbesondere beim Vorbehandeln und Lak- kieren an. Denn es sind deutlich geringere Volumina der jeweiligen Bäder. Anstelle von etwa 20 bis 250 m3 sind es dann für ein typisches Badvolumen nur noch 5 bis 15 m3. Während die Vorbehandlung und Lackierung heute in einem großen Automobilwerk üblicherweise mit 3000 bis 5000 m2/h abläuft, kann auf Bandlinien ein Durchsatz von etwa 8000 bis 30000 m2/h erzielt werden. Die Gesamtzeit für die Reinigung und Vorbehandlung kann von 20 bis 40 Minuten auf 15 bis 30 Sekunden abgesenkt werden. Das Schichtge- wicht der Vorbehandlungsbeschichtung kann u.U. von 1 ,5 bis 4 g/m2 auf etwa 0,01 bis 2 g/m2 abgesenkt werden. Der Chemikalienverbrauch bei der Vorbehandlung kann von 20 bis 40 g/m2 auf 1 bis 10 g/m2 gesenkt werden. Statt 15 bis 40 g Schlamm je m2 beschichteter Oberfläche fallen nur noch 0 bis 6 g je m2 an. Die Lackier- und Einbrennzeit kann von 120 bis 180 Minu- ten auf 0,1 bis 2 Minuten - für je 2 Lackschichten berechnet - verringert werden. Der Lackverbrauch sinkt für 3 Lackschichten mit 200 bis 300 g/m2 auf 80 bis 120 g/m2 für 2 Lackschichten. Die Gesamtkosten könnten etwa auf 5 bis 20 % der heutigen Gesamtkosten pro m2 beschichteter Oberfläche sinken.
Es war überraschend, daß mit einer erfindungsgemäßen Kunstharzbe- schichtung trotz einer Schichtdicke von nur ca. 0,2 μm ein außerordentlich hochwertiger chromfreier Film hergestellt werden konnte, der eine außerordentlich gute Lackhaftungsfestigkeit auf der erfindungsgemäßen Beschichtung ergibt. Weiterhin war es überraschend, daß der Zusatz feinteiliger Par- tikel eine signifikante Verbesserung der Lackhaftungsfestigkeit ergab, wobei eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit durch Einlagerung der anorganischen Partikel erhofft werden konnte, aber eine Verbesserung der Lackhaftungsfestigkeit nicht absehbar war.
Wenn Lack- oder lackähnliche Schichten auf dem Band und nicht in der Teile- oder Karosseriefertigung aufgebracht werden, können die Kosten gegenüber der Teile- oder Karosseriefertigung deutlich gesenkt werden. Daher ist die Fertigung auf einem Band wie z.B. auf einer Coil-Coating-Linie der Teile- oder Karosseriefertigung vorzuziehen.
Beispiele
Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
A) Beispiele zu der erfindungsgemäßen lackähnlichen Beschichtung
Es wurden feuerverzinkte Stahlbleche (Z) und Galvalume®-beschichtete Stahlbleche (AZ) mit der erfindungsgemäßen wässerigen Dispersion der erfindungsgemäßen Beispiele nach alkalischer Reinigung beschichtet. Diese Dispersion wurde durch intensives Mischen (Dissolver) der in der Tabelle 4 angegebenen Komponenten hergestellt.
Tabelle 4: Zusammensetzung der wässerigen UV-härtbaren Dispersionen und Ergebnisse der Untersuchungen an den beschichteten Substraten. Gehaltsangaben in Gew.-%, Korrosionsangaben in Flächen-%.
Acryl-Polyurethan-Hybrid - 70,8 70,8 70,8
Polyethylen-Glykol-Diacrylat 1,6 - - -
Polyurethandispersion B - 8,0 8,0 8,0
Styrol-Acrylat-Copolymer - 6,0 6,0 6,0
Polyethylenwachsemulsion 2,0 2,0 2,0 2,0
Säureaddukt 4-oxo-4-p-tolyl- 1,0 1,0 1,0 1,0 butyrat, 4-Ethylmorpholin
Hydroxy-cyclohexyl-phenyl- 0,9 0,9 0,9 0,9 keton, Benzophenon
Polyethermodifiziertes Polydi- 0,2 0,2 0,2 0,2 methylsiloxan zugesetztes VE-Wasser 9,3 11,2 11,2 11,2
Gesamtbindemittelgehalt 31,35 30,58 30,58 30,58
Gesamtwassergehalt 66 67 67 67
Schichtgewicht (g/m2) 3,0 3,0 1,5 3,0
Ergebnisse des KFW-Tests nach DIN 50017:
Flächenkorrosion, 240 h 0% <5% <1 % <1 % konischer Dorn 3,2 bis 38 mm, <5% <5% <5% <5% 240 h
Flächenkorrosion, 1200 h <5% <5% <5% <5% konischer Dorn 3,2 bis 38 mm, <5% <5% < 20 % < 20 % 1200 h
Ergebnisse des Salzsprühtests nach DIN 50021, 24 h:
Flächenkorrosion 20% 20% <1 % <10%
Kantenkorrosion 3 mm 3 mm < 1 mm < 1 mm konischer Dorn 3,2 bis 38 mm 20% 50% 20% 10%
Als Polyurethandispersion A wurde eine wässerige UV-härtende Dispersion mit einer Teilchengröße kleiner 100 nm, mit einem Feststoffgehalt von 35 Gew.-% und mit einem pH-Wert von 7,5 eingesetzt. Als Polyurethandisper- sion B wurde eine wässerige nicht-UV-härtende Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 35 Gew.-% und mit einem pH-Wert von 8,0 verwendet. Das Acryl-Polyurethan-Hybrid (Copolymer) ist eine wässerige UV-härtende Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 40 Gew.-% und mit einem pH-Wert von 7,0. Das Polyethylen-Glykol-Diacrylat ist eine wässerige UV-härtende Lösung mit einem Feststoffgehalt von 100 Gew.-% und mit einem Säurewert von 25. Das Styrol-Acrylat-Copolymer ist eine wässerige Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% und mit einem pH-Wert von 8,0, das die Haftung auf der Substratoberfläche verbessert. Die Polyethylenwachsemul- sion hat einen Feststoffgehalt von 50 Gew.-%, einen Schmelzpunkt im Bereich von 62 bis 95 °C und einen pH-Wert von 9,5. Ein Gehalt an dieser Emulsion verbessert die Gleit- und Umformeigenschaften deutlich. Der Korrosionsinhibitor Säureaddukt-4-oxo-4-p-tolyl-butyrat-4-Ethylmorpholin als TPA-Amin-Komplex verbessert den Korrosionsschutz und zugleich die Haf- tung der Polymerbeschichtung auf dem Substrat. Das Gemisch aus Hydroxy- cyclohexyl-phenyl-keton und Benzophenon dient als Photoinitiator zum Starten der Polymerisation bei der UV-Härtung. Das Netzmittel Polyether- modifiziertes Polydimethylsiloxan verbessert die Oberflächenbenetzbarkeit und damit die Haftung auf der Substratoberfläche. Ein Zusatz von vollent- salztem Wasser dient zur Einstellung des Festkörpergehaltes und der Viskosität.
Es wurden Beschichtungen bei Raumtemperatur durch Aufwalzen und Auftrocknen aufgebracht, die eine Schichtdicke etwa im Bereich von etwa 1 ,2 bis 3,5 μm aufweisen. Die beschichteten Substrate wurden bei etwa 50 bis 90 °C im Umluftofen getrocknet und wurden anschließend im Durchlauf mit UV-C-Licht einer Quecksilberlampe von 160 W/cm bestrahlt. Innerhalb von zwei Sekunden erfolgte eine nahezu vollständige Polymerisation. Die Ergebnisse des Kondenswasserprüfklimatests nach DIN 50017 KFW über 240 h zeigen eine ausreichende bis gute Haftfestigkeit, die jedoch durch Zusatz eines höheren Gehaltes an Korrosionsinhibitor(en) noch deutlich weiter gesteigert werden kann. Die Ergebnisse des Salzsprühtests nach DIN 50021 über 24 h sind für ein chromfreies System ausreichend und können ebenfalls durch Zusatz eines höheren Gehaltes an Korrosionsinhibi- tor(en) noch deutlich weiter gesteigert werden. Die Ergebnisse des Salzsprühtests haben sich auch hier wieder als nicht ausreichend repräsentativ erwiesen. Bei dem Dornbiegetest nach DIN ISO 6860 wurde die Testfläche nicht angerissen.
Es war überraschend, daß die erfindungsgemäßen Beschichtungen im Dauereinsatz über 12 Monate bei einem Freibewitterungstest nach VDA 621-414 nur eine Korrosionsanfälligkeit auf Galvalume® von < 1 % und auf feuerverzinktem Stahl von < 20 % korrodierter Fläche zeigten. Damit erwies sich die erfindungsgemäße Beschichtung mit Dispersionen entsprechend den Beispielen 1 bis 4 im Freibewitterungstest den chromfreien Beschichtungen auf Galvalume® überraschenderweise als gleichwertig.
Eine weitere Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Haftfestigkeit läßt sich durch eine Erhöhung des Gehalts an Korrosionsinhibitoren erzie- len, z.B. durch einen Zusatz an mindestens einem Korrosionsinhibitor mit einem Gesamtgehalt bis 15 Gew.-%, insbesondere als Mischung aus mehreren organischen oder/und anorganischen Korrosionsinhibitoren. Bevorzugte Korrosionsinhibitoren sind TPA-Amin-Komplexe, Kieselsäure in Form von Nanopartikeln, Phosphate bzw. Karbonate auf Basis von Titan oder Zirkon.
Es gelang, mit der erfindungsgemäßen Dispersion Beschichtungen zu erzeugen, die genügen, als alleinige sehr dünne (1 bis 4 μm) Beschichtung auf der metallischen Oberfläche als dauerhafter Schutz aufgebracht zu werden. Daher ist das erfindungsgemäße chromfreie Verfahren außerordentlich ko- stengünstig im Vergleich zu anderen chromfreien Beschichtungsverfahren, die üblicherweise Lackschichtdicken im Bereich von über 20 bis 150 μm erfordern und insbesondere einen mehrschichtigen Lackaufbau erfordern.
Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die gleiche chemische Zusammenset- zung eine gute Basis ist, um durch einen Zusatz von elektrisch leitfähigen Verbindungen bzw. elektrisch leitfähigen Partikeln eine lackähnliche Beschichtung auszubilden, die als Schweißprimer hervorragend geeignet ist. Der Anteil der hierzu eingesetzten leitfähigen Partikel betrug, auf die Summe der übrigen Substanzen einschließlich Wasser gleich 100 % gerechnet, 40 bis 150 Gew. -%.
B. Beispiele zu der Phosphatierung vor der Beschichtung mit der erfindungsgemäßen lackähnlichen Beschichtung
Versuchsserie mit niedrigen Zn- und Mn-Gehalten:
Die Beispiele wurden unter Verwendung der im folgenden aufgeführten Sub- strate bzw. Verfahrensschritte durchgeführt:
Die Prüfbleche bestanden aus einer Aluminiumlegierung AlMgSi mit einer Dicke von 1 ,2 mm bzw. aus unbeschichtetem durchlaufgeglühten Karosseriestahl (CRS) bzw. aus beidseitig verzinktem Stahl mit einer Beschichtung aus einer Schmelztauchverzinkung (HDG) bzw. aus einer elektrolytischen Verzinkung (EG) mit einer Gesamtdicke von 0,7 mm. Die Fläche der Substrate betrug 400 cm2 (über beide Flächen gemessen).
a) Die Substratoberflächen wurden in einer 2 %-igen Lösung eines alkalischen Reinigers über 5 Minuten bei 60 °C gereinigt und hierbei gründlich entfettet. b) Es folgte eine Spülung mit Leitungswasser über 0,5 Minuten bei Raumtemperatur.
c) Dann wurden die Oberflächen durch Tauchen in einem titanhaltigen Aktivierungsmittel über 0,5 Minuten bei Raumtemperatur aktiviert.
d) Danach wurden die Oberflächen über 3 Minuten bei 55 °C durch Tauchen in die Phosphatierungslösung phosphatiert.
e) Anschließend wurde zuerst mit Leitungswasser und danach mit vollentsalztem Wasser gespült.
f) Dann wurden die beschichteten Substrate im Trockenofen bei 80 °C über 10 Minuten getrocknet.
g) Schließlich wurden die trockenen Prüfbleche mit einem kathodischen Tauchlack versehen und mit den weiteren Schichten eines in der Automobil für Karossen üblichen Lackaufbaus beschichtet (Schichtaufbau und Lacke entsprechend Daimler Chrysler in Mondsilber).
Die Zusammensetzung der jeweiligen Phosphatierungslösung sowie die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Tabelle 5: Zusammensetzung der Phosphatierungslösungen in g/L bzw. Punkten der Freien Säure (FS) bzw. Gesamten Säure (GS)
Zusätzlich enthielten die Bäder einen geringen bis gewissen Natrium-Gehalt sowie für die Vorbehandlung von Aluminium-Oberflächen einen Gehalt an freiem Fluorid im Bereich von 80 bis 250 mg/L durch Zugabe von Ammoni- umbifluorid. Die Gesamtsäure ist näherungsweise angegeben.
Versuchsserie mit hohen Mn- und Zn-Gehalten:
Blechtafeln aus elektrolytisch und parallel hierzu aus schmelztauchverzink- tem Stahlband wurden wie folgt behandelt: Blechabmessungen: 105 x 190 x 0,7 mm. Zunächst erfolgte eine Spritzreinigung in einem alkalischen Reinigerbad, danach ein kurzes dreimaliges Spülen mit Wasser. Nach dem Spülvorgang wurden die Blechtafeln durch Tauchen in eine Titanphosphat-haltige Aktivierungslösung mit anschließendem Abquetschen des Flüssigkeitsfilmes für die erfindungsgemäße Applikation der Phosphatierungslösung vorbereitet. Die Phosphatierungslösung wurde mittels eines Rollcoaters aufgetragen. Nach der Applikation der Phosphatierungslösung wurden die Bleche 30 sec bei 180 °C in einem Ofen getrocknet (PMT = 80 °C). Das resultierende Schichtgewicht des eingetrockneten Flüssigkeitsfilmes betrug 1 ,5 g/m2.
Im folgenden wird die Behandlungsfolge kurz dargestellt:
Reinigen Mit Gardoclean® 338, 8 g/l, 60 °C, 10 sec Spritzen
Spülen Mit Kaltwasser, 10 sec Tauchen
Spülen Mit Kaltwasser, 4 sec Spritzen
Spülen Mit voll-entsalztem Wasser (= VEW), 5 sec Tauchen
Aktivieren Mit Gardolene® V6513, 4 g/L in VEW, 5 sec Tauchen
Abquetschen Mittels Abquetschwalze
Aufwalzen Erfindungsgemäße Phosphatierungslösung (siehe Tabelle 1 ) mit einem Rollcoater Trocknen : Im Ofen bei 180 °C, 30 sec, PMT = 80 °C.
Tabelle 6: Zusammensetzung und Dichte der erfindungsgemäßen Phospha- tierungslösungen in g/L bzw. g/cm3
Tabelle 7: Schichtzusammensetzung in mg/m2 auf elektrolytisch verzinktem Stahlband (EG)
Das Schichtgewicht der Vorphosphatierungsschicht betrug hierbei 0,4 bis 1,8 g/m2; der Zinkgehalt variierte mit dem Säurewert und lag im Bereich von 62 bis 820 mg/m2.
Versuchsserien auf der Basis von Komplexfluorid, Polymer und Nanopartikeln: Die angegebenen Konzentrationen und Zusammensetzungen beziehen sich auf die Behandlungslösung selbst und nicht auf ggf. verwendete Ansatzlösungen höherer Konzentration. Alle Konzentrationsanangaben sind als Festkörperanteile zu verstehen, d.h., die Konzentrationen beziehen sich auf die Gewichtsanteile der wirksamen Komponenten unabhängig davon, ob die eingesetzten Rohstoffe in verdünnter Form z.B. als wäßrige Lösungen vorlagen. Die Oberflächenbehandlung der Prüfbleche erfolgte stets in der gleichen Weise und umfasste im einzelnen die folgenden Schritte:
I. alkalische Reinigung im Spritzverfahren mit Gardoclean S5160 II. Spülen mit Wasser
III. Spülen mit VE-Wasser
IV Auftrag der erfindungsgemäßen Behandlungslösungen mittels Chem- coater
V. Trocknen im Umluftofen (PMT: 60 - 80°C) VI. Beschichtung der vorbehandelten Oberflächen mit Coil Coating Lacksystemen (Primer und Topcoat).
Erfindungsgemäßes Beispiel 67:
Stahlbleche, die aus handelsüblichem kaltgewalzten Stahlband erhalten wurden, wurden in einem alkalischen Spritzreiniger zunächst entfettet und anschließend mit der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung behandelt. Dabei wurde eine definierte Menge der Behandlungslösung so aufgetragen, daß sich eine Naßfilmdicke von ca. 6 ml/m2 ergab. Die Behandlungslösung enthielt neben Wasser und Fluorokomplexen des Titan und Zir- coniums wasserlösliche Copolymere auf Basis von Acrylat und einer organi- sehen Phosphor-haltigen Säure sowie eine wässerige Dispersion anorgani- scher Partikel in Form von pyrogener Kieselsäure. Die Lösung hatte die folgende Zusammensetzung:
1 ,6 g/L Hexafluorozirkonsäure, 0,8 g/L Hexafluorotitansäure, 2 g/L Polyacrylsäure / Vinylphosphonat-Copolymer,
2 g/L SiO2 (als pyrogene Kieselsäure),
1 g/L Zitronensäure.
Die Kieselsäure-Dispersion enthielt Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser gemessen durch Rasterelektronenmikroskopie im Bereich von etwa 20 bis 50 nm. Die Bestandteile wurden in der angegebenen Reihenfolge gemischt und der pH-Wert der Lösung anschließend mit einer fluoridhal- tigen Ammoniaklösung auf 4,5 eingestellt. Die Lösung wurde nach Auftrag in einem Umluftofen bei ca. 70 °C PMT (peak-metal-temperature) getrocknet. Die in dieser Weise vorbehandelten Stahlbleche wurden mit einem handels- üblichen chromfreien Coil-Coating-Lacksystem beschichtet.
Erfindungsgemäßes Beispiel 68:
Stahlbleche wurden wie in Beispiel 67 beschrieben behandelt, jedoch mit einer Zusammensetzung, die als Übergangsmetall nur Titan und die anorganischen Partikel in Form einer wässerigen kolloidalen Silica-Dispersion ent- hielt:
2 g/L Hexafluorotitansäure,
2 g/L Polyacrylsäure / Vinylphosphonat-Copolymer, 2 g/L SiO2 (als kolloidale Silica-Dispersion), 0,5 g/L Zitronensäure. Die Silica-Dispersion enthielt Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser gemessen durch Rasterelektronenmikroskopie im Bereich von etwa 8 bis 20 nm.
Erfindungsgemäßes Beispiel 69:
Stahlbleche wurden wie in Beispiel 67 beschrieben behandelt, jedoch mit einer Zusammensetzung, die zusätzlich ein hydrolisiert.es Alkoxysilan als Kupplungsreagenz enthielt:
2 g/L Hexafluorozirkonsäure, 2 g/L Polyacrylsäure / Vinylphosphonat-Copolymer, 2 g/L SiO2 (als kolloidale Silica-Dispersion),
2,5 g/L Aminoproyltrimethoxysiian (AMEO).
Zur Herstellung des Bades wurde zunächst die Silanverbindung in einer essigsauren Lösung unter mehrstündigem Rühren hydrolysiert, bevor die restlichen Bestandteile hinzugefügt wurden. Anschließend wurde ein pH-Wert von 5 eingestellt.
Erfindungsgemäßes Beispiel 70:
Ausgehend von einem in Wasser unlöslichen Polyethylen-Acrylsäure- Copolymer wurde durch Zugabe einer geeigneten Menge einer Ammoniaklösung bei ca. 95 °C unter Rühren und Rückflußkühlung eine 25 %-ige stabile, wäßrige Dispersion erhalten. Mit der so erhaltenen Dispersion wurde eine Behandlungslösung hergestellt, die wie folgt zusammengesetzt war:
5 g/L Polyethylen / Acrylat-Copolymer (als wäßrige Dispersion), 2 g/L Zirkoniumcarbonat, 10 g/L SiO2 (als pyrogene Kieselsäure). Der pH-Wert der Behandlungslösung wurde auf 8,5 eingestellt. Dabei ist darauf zu achten, daß der pH-Wert der Lösung während der Herstellung nicht unter einen Wert von 7,5 absinkt, da es sonst zu Ausfällungen des Polymers oder der pyrogenen Kieselsäure kommen kann. Desweiteren wur- de darauf geachtet, daß die Trocknung des Films bei einer PMT von mindestens 80 °C erfolgt. Ansonsten erfolgte die Behandlung des Stahlbandes wie in Beispiel 77 beschrieben.
Erfindungsgemäßes Beispiel 71:
Feuerverzinkte Stahlbleche (HDG) mit einem Zinkanteil von über 95 % in der Verzinkungsschieht wurden in der gleichen Weise wie die Stahlbleche in den zuvor beschriebenen Beispielen gereinigt, entfettet und einer Oberflächenbehandlung mit der nachfolgend beschriebenen Zusammensetzung unterzogen:
2 g/L Hexafluorotitansäure, 1,8 g/L Polyacrylsäure (Molekulargewicht: ca. 100.000),
5 g/L SiO2 (als pyrogene Kieselsäure).
Die Bestandteile wurden in der angegebenen Reihenfolge in wäßriger Lösung bzw. Dispersion zusammengegeben.
Erfindungsgemäßes Beispiel 72:
Feuerverzinkte Stahlbleche wurden analog zu Beispiel 71 behandelt, jedoch mit einer Zusammensetzung, die die anorganischen Partikel in Form einer kolloidalen Lösung enthielt:
2 g/L Hexafluorozirkonsäure, 1 ,8 g/L Polyacrylsäure (Molekulargewicht: ca. 100.000), 2 g/L SiO2 (als kolloidale Silica-Dispersion). Die in der Zusammensetzung enthaltenen Partikel wiesen einen mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 12 bis 16 nm auf.
Erfindungsgemäßes Beispiel 73:
Feuerverzinkte Stahlbleche wurden analog zu Beispiel 72 behandelt, jedoch mit einer Behandlungslösung, deren Anteil an anorganischen Partikeln um das Fünffache gegenüber der in Beispiel 72 angegebenen Zusammensetzung erhöht war:
2 g/L Hexafluorozirkonsäure,, 1 ,8 g/L Polyacrylsäure (Molekulargewicht: ca.100.000), 10 g/L SiO2 (als kolloidale Silica-Dispersion).
Die Erhöhung der Partikelkonzentration über die optimalen Werte hinaus führte zu einer Verschlechterung vor allem der Haftungseigenschaften einer nachfolgend aufgetragenen weiteren organischen Beschichtung oder Lak- kierung.
Erfindungsgemäßes Beispiel 74:
Analog zu Beispiel 69 für Stahloberflächen wurden feuerverzinkte Stahlbleche mit einer Zusammensetzung behandelt, die neben Fluorometallaten, Polymeren und anorganischen Partikeln ein in wäßriger Lösung hydroly- siertes Silan enthielt. Die Behandlungslösung setzte sich dabei aus folgenden Bestandteilen zusammen:
2 g/L Hexafluorozirkonsäure, 1 ,8 g/L Polyacrylsäure (Molekulargewicht ca. 100.000), 4 g/L SiO2 (als kolloidale Silica-Dispersion), 2,5 g/L 3-Glycidyloxypropyl-trimethoxysilan (GLYMO). Zur Herstellung wurde die Silankomponente zunächst in wäßriger Lösung hydrolysiert, und danach wurden die restlichen Bestandteile hinzugefügt.
Erfindungsgemäßes Beispiel 75:
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Beispiel 70 für Stahloberflächen wurden feuerverzinkte Stahlbleche mit einer alkalisch eingestellten Behandlungslösung von pH-Wert 9 beschichtet, die die folgende Zusammensetzung aufwies:
5 g/L Polyethylen / Acrylat-Copolymer (als wäßrige Dispersion), 2 g/L Zirkoniumcarbonat, 4 g/L SiO2 (als kolloidale Silica-Dispersion).
Auch hier betrug die Temperatur der Blechoberfläche während der Trocknung des Films mindestens 80 °C.
Erfindungsgemäßes Beispiel 76:
Feuerverzinkte Stahloberflächen wurden entsprechend dem vorangegange- nen Beispiel 75 mit einer alkalischen Zusammensetzung von pH-Wert 9 behandelt, die neben der Polymerdispersion und der Zr-Komponente eine wäßrige Dispersion von TiO2 Partikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 5nm enthielt und die wie folgt zusammengesetzt war:
5 g/L Polyethylen / Acrylat-Copolymer (als wäßrige Dispersion), 2 g/L Zirkoniumcarbonat,
4 g/L TiO2 (als wäßrige Dispersion).
Erfindungsgemäßes Beispiel 77:
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Beispiel 76 wurden feuerverzinkte Stahloberflächen mit einer TiO2-haltigen Zusammensetzung behandelt, die jedoch im Gegensatz zu dem vorangegangenen Beispiel einen sauren pH- Wert von 3 aufwies und neben den Titan und Zirkonverbindungen zusätzlich Aluminiumionen enthielt.
3 g/L Hexafluorozirkonsäure, 2 g/L Hexafluorotitansäure,
0,3 g/L AI(OH)3,
2 g/L Polyacrylsäure (Molekulargewicht: ca. 100.000),
4 g/L TiO2 (als wäßrige Dispersion).
Die TiO2-haltigen Behandlungslösungen weisen im Vergleich zu den SiO2- haltigen Zusammensetzungen in der Regel nochmals verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften insbesondere auf feuerverzinkten Oberflächen auf. Allerdings weisen diese Zusammensetzungen gegenüber den SiO2-haltigen Lösungen eine deutlich verringerte Lagerstabilität auf.
Darüber hinaus zeigte sich, daß ein Zusatz von Manganionen z.B. zugege- ben als Metall in saurer Lösung oder in Form von Mangancarbonat zu den in diesen Beispielen angeführten Zusammensetzungen die Alkalibeständigkeit überraschenderweise deutlich verbesserte. Hierbei hat sich insbesondere ein Zusatz von Mn-Ionen mit einem Gehalt im Bereich von 0,05 bis 10 g/L sehr bewährt.
In Tabelle 8 werden die Zusammensetzungen der in den Beispielen aufgeführten Versuchsbäder vergleichend dargestellt.
Tabelle 8: Übersicht über die Zusammensetzung der Beispiele.
Die Haftungsprüfung mittels T-Bend wurde nach NCCA-Norm durchgeführt, d.h. bei einer Biegung von T1 betrug der Zwischenraum zwischen den umgebogenen Blechhälften eine Blechstärke (1 mm). Nach der Biegung wurde die Lackhaftung durch Abrißversuche mit Klebeband geprüft und das Ergebnis als prozentualer Flächenanteil der Lackabplatzungen und Enthaftungen angegeben.
Bei der Haftungsprüfung nach Erichsen wurde zunächst ein Gitterschnitt an der lackierten Metalloberfläche angebracht und anschließend eine Erichsen- Tiefung von 8 mm ausgeführt. Auch hier wurde die Lackhaftung durch Abriß- versuche mit Klebeband geprüft und das Ergebnis in Form der prozentualen Lackenthaftung angegeben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Bandes für die Fahrzeug- , Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie, wobei das Band bzw. ggf. die im folgenden Prozeß daraus hergestellten Bandabschnitte zuerst mit minde- stens einer Korrosionsschutzschicht und danach mit mindestens einer
Schicht einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht überzogen wird/werden, wobei das Band nach dem Beschichten mit mindestens einer Korrosionsschutzschicht oder nach dem Beschichten mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Beschichtung zu Bandabschnitten zer- teilt wird, wobei die beschichteten Bandabschnitte dann umgeformt, gefügt oder/und mit mindestens einer (weiteren) lackähnlichen Schicht oder/und Lackschicht beschichtet werden, wobei die lackähnliche Beschichtung duch Beschichten der Oberfläche mit einer wässerigen Dispersion, die neben Wasser mindestens ein UV-vernetzbares wasserlösli- ches oder/und wasserdispergierbares Harz, mindestens ein Wachs als
Umformadditiv, mindestens einen Photoinitiator und mindestens einen Korrosionsinhibitor enthält, wobei die Beschichtung nach dem Ausbilden auf der metallischen Oberfläche getrocknet und ausgehärtet wird, wobei eine Beschichtung ausgebildet wird, die ausgehärtet eine Schichtdicke bis 10 μm aufweist und die an einer bei einem Dornbiegetest nach DIN
ISO 6860 - jedoch ohne die Testfläche anzureißen - mit einem Dorn von 3,2 mm bis 38 mm Durchmesser umgeformten Testfläche keine Korrosionserscheinungen > 5 % bei einem unmittelbar nachfolgenden Kon- denswasserprüfklimattest nach DIN 50017 KFW über 240 h ergibt.
Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Bandes für die Fahrzeug- , Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie, wobei das Band zuerst mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht überzogen wird, ohne daß zuvor eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht wird, wobei das Band nach dem Beschichten mit mindestens einer Schicht einer lackähnlichen Beschichtung zu Bandabschnitten zerteilt wird, wobei die beschichteten Bandabschnitte dann umgeformt, gefügt oder/und mit mindestens einer (weiteren) Schicht eines Lacks oder einer lackähnlichen Schicht beschichtet werden, wobei die lackähnliche Beschichtung ausgebildet wird durch Beschichten der Oberfläche mit einer wässerigen Dispersion, die neben Wasser mindestens ein UV- vernetzbares wasserlösliches oder/und wasserdispergierbares Harz, mindestens ein Wachs als Umformadditiv, mindestens einen Photoinitia- tor und mindestens einen Korrosionsinhibitor enthält, wobei die Beschichtung nach dem Ausbilden auf der metallischen Oberfläche getrocknet und ausgehärtet wird, wobei eine Beschichtung ausgebildet wird, die ausgehärtet eine Schichtdicke bis 10 μm aufweist und die an einer bei einem Dornbiegetest nach DIN ISO 6860 - jedoch ohne die Test- fläche anzureißen - mit einem Dorn von 3,
2 mm bis 38 mm Durchmesser umgeformten Testfläche keine Korrosionserscheinungen > 5 % bei einem unmittelbar nachfolgenden Kondenswasserprüfklimattest nach DIN 50017 KFW über 240 h ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung ein Harz oder ein Gemisch von Harzen ausgewählt aus der Gruppe von Derivaten auf der Basis von Acrylat, Epoxid, Phenol, Polyethylen, Polyurethan, Polyester und Styrol enthält.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mindestens einen Photoinitiator ausgewählt aus der Gruppe von Acetophenon, Anthrachinon, Benzoin, Benzophenon, 1- Benzoylcyclohexanol, Phenylketon, Thioxanthon und deren Derivaten bzw. mindestens eine phosphororganische Verbindung wie z.B. ein Acyl- phosphinoxid enthält.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mindestens einen Korrosionsinhibitor ausgewählt aus der Gruppe von metallorganischen Verbindungen, beschichteten oder nichtbeschichteten anorganischen Pigmenten, Aluminiumphosphaten, Zinkphosphaten, Zinksalzen der Aminocarboxylate, der 5-Nitro- Isophthalsäure oder Cyansäure, polymeren Aminosalzen mit Fettsäuren,
Metallsalzen der Dodecyl-Naphthalinsulfonsäure, Amino- und Übergangsmetallkomplexen der Toluolpropionsäure, Silanen bzw. Siloxanen und 2-Mercapto-Benzothiazolyl-Bernsteinsäure bzw. deren Aminosalzen enthält.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mindestens ein Umformadditiv enthält.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mindestens ein Wachs als Umformadditiv enthält, insbesondere ein Wachs ausgewählt aus der Gruppe von Paraffinen, Polyäthylenen und Polypropylenen, vorzugsweise ein oxidiertes Wachs.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des in der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung als Gleitmittel eingesetzten Wachses im Bereich von 40 bis 160 °C liegt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung ein Netzmittel - u.U. auf Basis von Polysiloxanen - enthält.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung als anorganische Verbindung in Partikelform ein feinverteiltes Pulver oder eine Dispersion mit feinkörnigen Partikeln z.B. aus einem Carbonat, Oxid, Silicat oder Sulfat zugesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische Verbindung in Partikelform in der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung Partikel in einer Partikelgrößenverteilung im wesentlichen im Bereich von 5 nm bis 300 nm zugesetzt werden.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische Verbindung in Partikelform in der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung Partikel auf Basis von Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Siliciumdioxid, Silicat, Titanoxid, Zinkoxid oder/und Zirkonoxid zugesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösemittel für die organischen Polymere in der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mindestens ein wassermischbarer oder/und wasserlöslicher Alkohol, ein Glykolether, N-Methylpyrrolidon oder/und Wasser verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Be- schichtung freies Fluorid oder/und Komplexfluorid auf Basis von Aluminium, Bor, Silicium, Titan, Hafnium oder/und Zirkonium zugesetzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Gehalt an organischem Lösemittel in der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung 0,1 bis 5 Gew.-% beträgt.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Säuregruppen der Kunstharze in der Dispersion zur
Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mit Ammoniak, mit Aminen wie z.B. Morpholin, Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin oder Triet- hanolamin oder/und mit Alkalimetallhydroxiden wie z.B. Natriumhydroxid stabilisiert sind.
17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige Zusammensetzung zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung enthält wie z.B. ein elektrisch leitfähiges Polymer oder wie elek- trisch leitfähige anorganische Partikel, insbesondere solche von weniger als 1 μm durchschnittlicher Größe.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige Zusammensetzung zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung gegebenenfalls jeweils mindestens ein Biozid, einen Entschäumer, oder/und ein Netzmittel enthält.
19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche im wesentlichen aus Alumini- um, Eisen, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan, Zink oder/und aus einer Aluminium, Eisen, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan oder/und Zink enthaltenden Legierung oder aus mehreren dieser metallischen Stoffe besteht.
20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche gereinigt oder/und verzinkt ist, insbesondere frisch gereinigt oder frisch verzinkt ist, wobei die Verzinkung aus Zink oder aus einer Zink-haltigen Legierung bestehen kann.
21. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche mindestens 80 % Aluminium enthält und gereinigt, ggf. gebeizt, ggf. anodisiert und ggf. passiviert ist..
22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die metallische Oberfläche gereinigt und ggf. vorbehandelt wird, insbesondere mit einer Vorbehandlungslösung auf Basis Fluorid, Eisen-Kobalt oder/und Phosphat vorbehandelt wird.
23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die metallische Oberfläche mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung im Walzenauftragsverfahren, durch Benetzen und Abquetschen, durch Fluten oder durch Tauchen in Kontakt gebracht und ein Naßfilm ausgebildet wird.
24. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung über eine Zeit von 0,001 Sekunden bis zu 30 Minuten, bei der schnellen Beschichtung eines Bandes insbesondere über eine Zeit von 0,001 bis 1 Sekunde und bei der Be- Schichtung von Teilen 10 Sekunden bis 30 Minuten benetzt wird.
25. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche bei der Beschichtung mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung eine Tem- peratur im Bereich von 5 bis 60 °C aufweist.
26. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung bei der Beschichtung eine Temperatur im Bereich von 5 bis 60 °C aufweist.
27. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung kontaktierte metallische Oberfläche durch Umluftwärme- verfahren, induktiv oder/und durch Strahlungswärme getrocknet wird, wobei die flüchtigen Anteile der Dispersion durch Abblasen ggf. entfernt werden.
28. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen
Beschichtung kontaktierte metallische Oberfläche bei einer Objekttemperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zu 180 °C getrocknet wird.
29. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen
Beschichtung kontaktierte metallische Oberfläche, wenn sie weitgehend oder gänzlich wasserfrei getrocknet ist, mit UV-Licht bevorzugt im Bereich von 180 bis 500 nm bestrahlt wird, um die Polymerisationsreaktion zu initiieren bzw. durchzuführen.
30. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung kontaktierte metallische Oberfläche vor oder vor und während der UV-Härtung physikalisch getrocknet wird.
31. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Dispersion zur Ausbildung einer lackähnlichen Beschichtung eine organische Beschichtung ausgebildet wird, die nach dem Aushärten ein Schichtgewicht im Bereich von 0,2 bis 20 g/cm2 beträgt, insbesondere im Bereich von 1 bis 5 g/cm2.
32. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete organische Beschichtung eine Schichtdicke von 0,1 bis zu 10 μm aufweist.
33. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Schicht eine ausreichende Griffestigkeit aufweist, insbesondere eine Pendelhärte nach Persos im Bereich von 30 bis 550 s aufweist.
34. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Beschichtung lackierbar ist.
35. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die beschichteten Metallteile, Bänder oder Bandabschnitte mit mindestens einer weiteren organischen Beschichtung, insbesondere einem Lack wie z.B. einem topcoat, einer Klebstoffschicht, einem Klebstoffträger, einer Folie, einem Schaum oder/und einer Druckschicht beschichtet wird.
36. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mit der ausgehärteten Beschichtung ggf. geschnitten, umgeformt, mit einem anderen Teil verklebt, geschweißt, gelötet, geclincht, genietet oder anderweitig gefügt wird.
37. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band oder die Bandabschnitte nach dem Lackieren mit einer lackähnlichen Beschichtung ggf. geschnitten wird/werden und die lackierten Bandabschnitte beim Schneiden oder/und dann umgeformt und danach ggf. mit anderen Formteilen verbunden werden, insbesondere durch Börteln, Clinchen, Kleben, Schweißen oder/und ein anderes mechanisches Verbindungsverfahren.
38. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß mindestens zwei oder drei Korrosionsschutzschichten nacheinander aufgebracht werden, von denen jede dieser zwei oder drei Schichten eine Korrosionsschutzschicht ausgewählt aus der Gruppe von Beschichtungen auf der Basis von jeweils Eisen-Kobalt, Nickel-Kobalt, mindestens einem Fluorid, mindestens einem komplexen Fluorid, insbe- sondere Tetrafluorid bzw. Hexafluorid, einer organischen Hydroxyverbin- dung, einem Phosphat, einem Phosphonat, einem Polymer, einer Seltenerdverbindung einschließlich Verbindungen von Lanthan und Yttrium, einem Silan/Siloxan, einem Silicat, Kationen von Aluminium, Magnesium oder/und mindestens einem Übergangsmetall ausgewählt aus der Grup- pe von Chrom, Eisen, Hafnium, Kobalt, Mangan, Molybdän, Nickel, Titan,
Wolfram und Zirkon bzw. einer Beschichtung auf Basis von Nanopartikeln ist, aber ggf. noch mindestens eine weitere Korrosionsschutzschicht aufgebracht werden kann.
39. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren und daß die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren oder rinse-Verfahren aufgebracht wird.
40. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Korrosionsschutzschicht in einem rinse-Verfahren und daß die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren oder rinse-Verfahren aufgebracht wird.
41. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Nachspülschritt aufgebracht wird, insbesondere nachdem zuvor die erste Korrosionsschutzschicht auf einer Verzinkungslinie aufgebracht wurde.
42. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Korrosionsschutzschicht in einem Auftrockenverfahren aufgebracht wird, insbesondere nachdem zuvor die erste Korrosionsschutzschicht auf einer Verzinkungslinie aufgebracht wurde.
43. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Oberflächen von Aluminium, Eisen, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan, Zinn, Zink oder Aluminium, Eisen, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Nickel, Titan, Zinn oder/und Zink enthaltende Legierungen beschichtet werden, insbesondere elektrolytisch verzinkte oder feueπter- zinkte Oberflächen, beschichtet werden.
44. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens einer weitgehend oder gänzlich von Chrom-Verbindungen freien Flüssigkeit, Lösung oder Suspension vor dem Beschichten mit mindestens einem Lack oder/und mit mindestens einer lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht, die ggf. Polymere, Copolymere, Crosspolymere, Oligomere, Phosphonate, Silane oder/und Siloxane enthält, beschichtet wird.
45. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß kein Blei, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer oder/und Nickel der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für die erste oder/und zweite Korrosionsschutzschicht zugegeben wird.
46. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der mindestens einen Korrosionsschutzschicht - im Vergleich zum Stand der Technik am Prioritätstag - mindestens eine der sonst üblichen Vorbehandlungsschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten eingespart werden kann, insbesondere eine Vorbehandlungs- und eine Lackschicht.
47. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer- haltigen Schichten neben Wasser mindestens einen organischen Filmbildner enthält mit mindestens einem wasserlöslichen oder wasserdis- pergierten Polymer, Copolymer, Blockcopolymer, Crosspolymer, Monomer, Oligomer, deren Derivat(e), Mischung oder/und Mischpolymerisat.
48. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer- haltigen Schichten neben Wasser einen Gesamtgehalt an Kationen, Te- trafluorokomplexen oder/und Hexafluorokomplexen von Kationen ausge- wählt aus der Gruppe von Titan, Zirkonium, Hafnium, Silicium, Aluminium und Bor oder/und freies oder anderweitig gebundenes Fluor, insbesondere 0,1 bis 15 g/L, bezogen auf F6, vorzugsweise 0,5 bis 8 g/L F6 bzw. 0,1 bis 1000 mg/L freies Fluor.
49. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer- haltigen Schichten neben Wasser einen Gesamtgehalt an freiem oder nicht an Tetra- bzw. Hexafluorokomplexe gebundenem Fluor, insbesondere 0,1 bis 1000 mg/L berechnet als freies Fluor, vorzugsweise 0,5 bis 200 mg/L, besonders bevorzugt 1 bis 150 mg/L.
50. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform mit einem mittleren Partikeldurchmesser gemessen an einem Rasterelektronenmikroskop im Bereich von 0,003 bis zu 1 μm Durchmesser, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis zu 0,2 μm Durchmesser aufweist, insbesondere auf Basis von AI2O3, BaSO , Seltenerdoxid(en), mindestens einer anderen Seltenerdverbindung, SiO2, Silicat, TiO2, Y2O3, Zn, ZnO oder/und ZrO2, vorzugsweise in einem Gehalt im Bereich von 0,1 bis 80 g/L, besonders bevorzugt in ei- nem Gehalt im Bereich von 1 bis 50 g/L, ganz besonders bevorzugt in einem Gehalt im Bereich von 2 bis 30 g/L.
51. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten bzw. lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens einen Korrosionsinhibitor ausgewählt aus der Gruppe von organischen Phosphatverbindungen, Phosphonatverbindungen, organischen Morpholin- und Thioverbindun- gen, Aluminaten, Manganaten, Titanaten und Zirkonaten, vorzugsweise von Alkylmorpholin-Komplexen, organischen AI-, Mn-, Ti- oder/und Zr-
Verbindungen insbesondere der -olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, beispielsweise Ammoniumsalz von Carboxylsäuren wie chelatisiertem Milchsäuretitanat, Triethanolamintitanat bzw. -zirkonat, Zr-4-Methyl-γ- oxo-Benzin-Butansäure, Aluminium-Zirkonium-Carboxylat, Alkoxyprope- nolatotitanat bzw. -zirkonat, Titan- oder/und Zirkonacetat oder/und deren
Derivate, Ti-/Zr-Ammonium-Carbonat.
52. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten bzw. lackähnlichen
Polymer-haltigen Schichten mindestens eine Verbindung zur insbesondere langsamen Neutralisierung vergleichsweise saurer Gemische oder/und zum Korrosionsschutz ungeschützter bzw. beschädigter Partien der metallischen Oberfläche enthält, vorzugsweise auf Basis von Carbonat oder Hydroxycarbonat oder leitfähigen Polymeren, besonders bevorzugt mindestens eine basische Verbindung mit Schichtstruktur wie z.B. Al-haltiges Hydroxy-Carbonat-Hydrat (Hydrotalcit).
53. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser mindestens ein Silan o- der/und Siloxan berechnet als Silan enthält, insbesondere in einem Gehalt im Bereich von 0,1 bis 50 g/L, vorzugsweise in einem Gehalt im Be- reich von 1 bis 30 g/L.
54. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten neben Wasser oder/und mindestens einem organischen Lösemittel mindestens ein Silan oder/und Siloxan berechnet als Silan enthält, insbesondere in einem Gehalt im Bereich von 51 bis 1300 g/L.
55. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten, ggf. neben Wasser oder/und mindestens einem organischen Lösemittel, mindestens ein Silan oder/und Silo- xan berechnet als Silan enthält, insbesondere in einem Gehalt im Bereich von 0,1 bis 1600 g/L, vorzugsweise in einem Gehalt im Bereich von 100 bis 1500 g/L
56. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner in der Form einer Lösung, Dispersion, Emulsion, Mikroemulsion oder/und Suspension enthält.
57. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als organischen Filmbildner mindestens ein Kunstharz enthält, insbesondere mindestens ein Kunstharz auf Basis Acrylat, Ethylen, Polyester, Polyurethan, Siliconpolyester, Epoxid, Phenol, Styrol, Styrolbutadien, Harnstoff-Formaldehyd, deren Derivate, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate.
58. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als organischen Filmbildner ein Kunst- harzgemisch oder/und Mischpolymerisat enthält, das einen Gehalt an
Kunstharz auf Basis Acrylat, Ethylen, Harnstoff-Formaldehyd, Polyester, Polyurethan, Styrol oder/und Styrolbutadien bzw. deren Derivate, Copolymere, Crosspolyme, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate enthält, aus dem während bzw. nach der Abgabe von Wasser und anderen flüchtigen Bestandteilen ein organischer Film ausbildet wird.
59. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als organischen Filmbildner Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate auf der Basis von Acrylat, Polyethylenimin, Polyu- rethan, Polyvinylalkohol, Polyvinylphenol, Polyvinylpyrrolidon oder/und
Polyasparaginsäure enthält, insbesondere Copolymere mit einer Phosphor enthaltenden Vinylverbindung.
60. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Kunstharz enthält, dessen Säurezahl im Bereich von 5 bis 250 liegt.
61. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Poly- mere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate enthält, deren Molekulargewichte im Bereich von mindestens 1.000 u, vorzugsweise von mindestens 5.000 u bzw. von bis zu 500.000 u, besonders bevorzugt im Bereich von 20.000 bis 200.000 u liegen.
62. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Kunstharze oder/und Polymere, Blockcopolymere, Copolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Poly- mere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate enthält, insbesondere auch auf Basis Pyrrolidon(en), insbesondere 0,1 bis 500 g/L, vorzugsweise 0,5 bis 30 oder 80 bis 250 g/L.
63. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthält, dessen pH-Wert in einer wässerigen Zubereitung ohne Zugabe weiterer Verbindungen im Bereich von 1 bis 12 liegt.
64. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthält, der nur wasserlösliche Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere,
Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate enthält, insbesondere solche, die in Lösungen mit pH-Werten < 5 stabil sind.
65. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthält, dessen Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und
Mischpolymerisate bzw. deren Derivate Carboxyl-Gruppen aufweisen.
66. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner enthält, bei dem die Säuregruppen der Kunstharze oder/und Polymere, Copolymere, Blockcopolymere, Crosspolymere, Monomere, Oligomere, Polymere, Mischungen oder/und Mischpolymerisate bzw. deren Derivate mit Ammoniak, mit Aminen wie z.B. Morpholin, Dimethylethanolamin, Die- thylethanolamin oder Triethanolamin oder/und mit Alkalimetallverbindun- gen wie z.B. Natriumhydroxid stabilisiert sind.
67. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis 200 g/L und bevorzugt 0,3 bis 50 g/L des organischen Filmbildners enthält.
68. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 100 bis 2000 g/L und bevorzugt 300 bis 1800 g/L des organischen Filmbildners enthält.
69. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Anteil an Monomeren, insbeson- dere im Bereich von mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 40 Gew.-%, enthält.
70. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis 50 g/L an Kationen, Tetrafluoro- komplexen oder/und Hexafluorokomplexen von Kationen ausgewählt aus der Gruppe von Titan, Zirkonium, Hafnium, Silicium, Aluminium und Bor enthält.
71. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten mindestens eine metallorganische Ver- bindung, insbesondere mit einem Gehalt an Titan oder/und Zirkonium, enthält.
72. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Gehalt an mindestens einem Silan oder/und Siloxan berechnet als Silan in der wässerigen Zusammensetzung enthält, vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 40 g/L, be- sonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 10 g/L.
73. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten mindestens ein teilhydrolysiertes Silan, mindestens ein gänzlich hydrolysiertes Silan oder/und mindestens ein Siloxan enthält.
74. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens ein teilhydrolysiertes oder/und nicht hydrolysiertes Silan enthält, insbesondere bei einem Gehalt an Silan von mehr als 100 g/L, besonders bevorzugt bei einem Ge- halt an Silan von mehr als 1000 g/L.
75. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten jeweils mindestens ein Acyloxysilan, ein Alkylsilan, ein Aminosilan, ein Bis-Silyl-Silan, ein Epoxysilan, ein Fluoroalkylsilan, ein Glycidoxysilan, ein Isocyanato-Silan, ein Mercapto- Silan, ein (Meth)acrylato-Silan, ein Mono-Silyl-Silan, ein Multi-Silyl-Silan, ein Schwefel enthaltendes Silan, ein Ureidosilan, ein Vinylsilan oder/und mindestens ein entsprechendes Siloxan enthält.
76. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten als anorganische Verbindung in Partikelform ein feinverteiltes Pulver, eine Dispersion oder eine Suspension wie z.B. ein Carbonat, Oxid, Silicat oder Sulfat zugesetzt wird, insbesondere kolloidale oder amorphe Partikel.
77. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als anorganische Verbindung in Partikelform Partikel mit einer mittleren Partikelgröße im Bereich von 4 nm bis 150 nm zugesetzt werden, insbesondere im Bereich von 10 bis 120 nm.
78. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten als anorganische Verbindung in Partikelform Partikel auf Basis von mindestens einer Verbindung des Aluminiums, Bariums, Cers, Kalziums, Lanthans, Siliciums, Titans, Yttriums, Zinks oder/und Zirkoniums zugesetzt werden.
79. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,1 bis 300 g/L der mindestens einen anorganischen Verbindung in Partikelform enthält.
80. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten als organisches Lösemittel für die organischen Polymere mindestens einen wassermischbaren oder/und wasserlöslichen Alkohol, einen Glykolether bzw. ein Pyrrolidon wie z.B. N- Methylpyrrolidon oder/und Wasser verwendet wird, im Falle der Verwendung eines Lösemittelgemisches insbesondere eine Mischung aus min- destens einem langkettigen Alkohol, wie z.B. Propylenglykol, ein Esteralkohol, ein Glykolether oder/und Butandiol mit Wasser, vorzugsweise jedoch nur Wasser ohne organisches Lösemittel.
81. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Gehalt an organischem Lösemittel im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% enthält.
82. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten als Gleitmittel mindestens ein Wachs ausgewählt aus der Gruppe der Paraffine, Polyethylene und Polypropy- lene enthält, insbesondere ein oxidiertes Wachs.
83. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten ein Wachs als Gleitmittel enthält, dessen Schmelzpunkt im Bereich von 40 bis 160 °C liegt, vorzugsweise 0,1 bis 100 g/L, besonders bevorzugt 20 bis 40 g/L bzw. 0, 1 bis 10 g/L, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 6 g/L, beispielsweise ein kristallines Polye- thylenwachs.
84. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens eine Seltenerdelement- Verbindung enthält, insbesondere mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus Chlorid, Nitrat, Sulfat, Sulfamat sowie Komplexen z.B. mit einem Halogen oder mit einer Aminocarboxylsäure, insbesondere Komplexen mit EDTA, NTA oder HEDTA, wobei auch Scandium, Yttrium und Lanthan als Seltenerdelemente angesehen werden.
85. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer- haltigen Schichten eine Seltenerdelement-Verbindung von oder/und mit Cer enthält, insbesondere in einer Mischung mit anderen Seltenerdelementen, z.B. mindestens teilweise auf der Basis von Mischmetall.
86. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnli- chen Polymer-haltigen Schichten mindestens ein Oxidationsmittel, insbesondere ein Peroxid, mindestens einen Beschleuniger oder/und mindestens einen Katalysator, vorzugsweise eine Verbindung bzw. Ionen von Bi, Cu oder/und Zn, enthält.
87. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens eine Verbindung ausge- wählt aus der Gruppe der Mono-, Bis- und Multi-Silanen enthält, insbesondere:
- Mono-Silane der allgemeinen Formel SiXmY4.m mit m = 1 bis 3, vorzugsweise m = 2 bis 3, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, und mit Y als einer funktionellen organischen Gruppe ausgewählt aus der Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat oder/und Vinyl bzw. deren Derivate,
- Bis-Silane der allgemeinen Formel Y3-pXp-Si-Z-Si-XnY3-n mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, mit Y als funktioneilen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat und Vinyl bzw. deren Derivate, mit Z ausgewählt aus der Gruppe von CnH2n mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von einfach ungesättigte Alkylketten der allgemeinen Formel CnH2n.2 mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder un- verzweigt, von zweifach oder/und mehrfach ungesättigten Alkyl- Verbindungen der allgemeinen Formeln CnH2n.4 mit n = 4 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, CnH2n-6 mit n = 6 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt bzw. CnH2n.8 mit n = 8 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von Ketonen, Monoalkylaminen, NH und Schwefel
Sq mit q = 1 bis 20,
- Multi-Silane der allgemeinen Formel Y3.pXp-Si-Z'-Si-XnY3-n mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der
Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Mono/Bis/Multi-
Silyl und Vinyl bzw. deren Derivate und mit Z' = N-Si-XrY3-r mit r = 1 bis 3 bzw. Schwefel Sq mit q = 1 bis 20,
- Multi-Silane der allgemeinen Formel Y3-pXp-Si-Z"-Si-XnY3-n mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Acyloxy, Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Fluoroalkyl, Glyci- doxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Mono/Bis/Multi- Silyl und Vinyl bzw. deren Derivate und mit Z" = - R - C [(Si Xs Y3.s)(Si Xt Y3.t)] - R' - bzw. Schwefel Sq mit q = 1 bis 20, mit s und t = 1 bis 3 gleich oder verschieden, mit R und R' gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe von CnH2n mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von einfach ungesättigte Alkylketten der allgemeinen Formel CnH2n-2 mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von zweifach oder/und mehrfach ungesättigten Alkyl-Verbindungen der allgemeinen Formeln CnH2n- mit n = 4 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, CnH2n-6 mit n = 6 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt bzw. CnH2n.8 mit n = 8 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von Ketonen, Monoalkyla- minen und NH,
wobei die Silane jeweils hydrolysiert, teilhydrolysiert oder/und nicht hy- drolysiert in einer Lösung, Emulsion oder/und Suspension vorliegen kön- nen.
88. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten mindestens eine Verbindung des Typs XYZ, X*Y*Z* oder/und X*Y*Z*Y*X* enthält, wobei Y eine organische Gruppe mit 2 bis 50 C-Atomen ist, wobei X und Z gleich oder verschieden eine OH-, SH-, NH2-, NHR'-, CN-, CH=CH2-, OCN-, CONHOH-, COOR'-, Acrylsäureamid-, Epoxy-, CH2=CR"-COO-, COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO-, (OH)(OR')PO2-, SiH3- oder/und eine Si(OH)3-Gruppe sind, wobei R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist, wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist und wobei die Gruppen X und Z jeweils an die Gruppe Y in ihrer Endstellung gebunden sind, wobei Y* eine organische Gruppe mit 1 bis 30 C-Atomen ist, wobei X* und Z* gleich oder verschieden eine OH-, SH-, NH2-, NHR1-, CN-, CH=CH2-, OCN-, CONHOH-, COOR'-, Acrylsäureamid-, Epoxy-, CH2=CR"-COO-, COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO-, (OH)(OR')PO2-, SiH3-, Si(OH)3, >N-CH2-PO(OH)2- oder/und eine -N-[CH2-PO(OH)2]2-Gruppe sind, wobei R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist und wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist.
89. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält, wobei X eine COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist, wobei Y eine organische Gruppe R ist, die 2 bis 50 C-Atome enthält, von denen mindestens 60 % dieser C-Atome als CH2-Gruppen vorliegen, wobei Z eine OH-, SH-, NH2-, NHR'-, CN-, CH=CH2-, OCN-, Epoxy-, CH=CR"-COOH-, Acrylsäureamid-, COOH-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist, wobei R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist und wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist, vorzugsweise insgesamt 0,01 bis 10 g/L, vorzugsweise 0,05 bis 5 g/L, ganz besonders bevorzugt 0,08 bis 2 g/L.
90. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Verbindung des Typs XYZ, χ*γ*z* oder/und
X*Y*Z*Y*X* geeignet ist, selbst anordnende Moleküle auszubilden, die eine Schicht dieser selbst anordnenden Moleküle insbesondere auf der metallischen Oberfläche formen können, vorzugsweise eine monomolekulare Schicht.
91. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten mindestens eine der folgenden Verbindungen des Typs XYZ, χ*γ*z* oder/und χ*γ*z*Y*X* enthält: 1 -Phosphonsäure-12-mercaptododecan, 1 -Phosphonsäure-12-(N-ethylamino)dodecan,
1 -Phosphonsäure-12-dodecen, p-Xylylen-diphosphonsäure,
1 , 10-Decandiphosphonsäure, 1 ,12-Dodecandiphosphonsäure,
1 ,14-Tetradecandiphosphonsäure,
1 -Phosphorsäure-12-hydroxydodecan,
1 -Phosphorsäure-12-(N-ethylamino)dodecan,
1 -Phosphorsäure-12-dodecen, 1 -Phosphorsäure-12-mercaptododecan,
1 , 10-Decandiphosphorsäure,
1 ,12-Dodecandiphosphorsäure,
1 , 14-Tetradecandiphosphorsäure, p,p'-Biphenyldiphosphorsäure, 1 -Phosphorsäure-12-Acryloyldodecan,
1 ,8-Octandiphosphonsäure,
1 ,6-Hexandiphosphonsäure,
1 ,4-Butandiphosphonsäure,
1 ,8-Octandiphosphorsäure, 1 ,6-Hexandiphosphorsäure,
1 ,4-Butandiphosphorsäure,
Aminotrimethylenphosphonsäure,
Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure,
Hexamethylendiamintetramethylenphosphonsäure, Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure,
2-Phosphonbutan-1 ,2,4-tricarboxylsäure.
92. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Sus- pensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphat und Zink, ggf. auch Mangan, Nickel oder/und Kupfer, enthält.
93. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten 0,2 bis kleiner 50 g/L Zinkionen, 0,5 bis 45 g/L Manganionen und 2 bis 300 g/L Phosphationen, gerechnet als P2O5, enthält.
94. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphat enthält, vorzugswei- se auf Basis Zn oder ZnMn, ggf. mit einem Nickelgehalt.
95. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lack- schichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphat,
Fluorid, Tetrafluorid oder/und Hexafluorid enthält.
96. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Sus- pensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten Phosphonat,. Tetrafluorid oder/und Hexafluorid enthält.
97. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Sus- Pensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen organischen Filmbildner, Fluorid, Tetrafluorid, Hexafluorid oder/und mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform und ggf. mindestens ein Silan enthält.
98. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lack- schichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen Zusatzstoff ausgewählt aus der Gruppe von organischen Bindemitteln, Bioziden, Entschäumern, Korrosionsinhibitoren, Haftvermittlern, Netzmitteln, Photoinitiatoren und Polymerisationsinhibitoren enthält.
99. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten mindestens einen Füllstoff oder/und ein Pigment, insbesondere mindestens ein elektrisch leitfähiges Pigment, ausgewählt aus der Gruppe von Farbstof-
5" fen, Farbpigmenten, Graphit, Graphit-Glimmerpigmenten, Oxiden wie Eisenoxiden, Phosphaten, Phosphiden wie Eisenphosphiden, Ruß und Zink enthält.
100. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auftrag einer Korrosionsschutzschicht, Lackschicht oder lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht eine aktivierende Behandlung aufgebracht wird.
101. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auftrag einer Korrosionsschutzschicht, Lackschicht oder lackähnlichen Polymer-haltigen Schicht eine Nachspülung oder/und Passivierung aufgebracht wird.
102. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flüssigkeiten, Lösungen bzw. Suspensionen für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen or- ganischen Filmbildner enthält, der nach dem Aufbringen auf dem metallischen Substrat durch Wärme oder/und aktinische Strahlung - insbesondere durch Elektronen-, UV- oder/und Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts - ausgehärtet wird.
103. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten vor dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen nur teilweise ausgehärtet wird und erst nach dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen gänzlich ausgehärtet wird, wobei das erste Aushärten vor dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen durch aktinische Strahlung - insbesondere durch Elektronen-, UV- oder/und Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts - erfolgt und das zweite Aushärten nach dem Kleben, Schweißen oder/und Umformen vorzugsweise thermisch - insbesondere durch Strahlungs- wärme oder/und Warmluft - erfolgt.
104. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten einen pH-Wert im Bereich von 0,5 bis 12 aufweist.
105. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten bei einer Temperatur im Bereich von 5 bis 95 °C, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 °C, auf die jeweilige Oberfläche aufgebracht wird.
106. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat oder/und die jeweilige Oberfläche bei der Applikation der Korrosionsschutzschicht(en) auf Temperaturen im Bereich von 5 bis 120 °C gehalten wird.
107. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete metallische Oberfläche bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 400 °C PMT (peak-metal-temperature) getrocknet wird.
108. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Bänder zerschnitten oder zu einem Coil aufgewickelt werden, ggf. nach einer Abkühlung auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 70 °C.
109. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zerteilten Bänder im Randbereich nach dem Pressen, Schneiden oder/und Stanzen mit einem vorübergehend aufgebrachten, wieder zu entfernenden oder mit einem permanent schützen- den Überzug beschichtet werden, z.B. mindestens eine Beschichtung auf Basis von Trockenschmierstoff, Phosphat, Hexafluorid, lackähnlicher Beschichtung oder/und Lack.
110. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten durch Aufwalzen, Fluten, Aufrakeln, Spritzen, Sprühen, Streichen oder Tauchen und ggf. durch nachfolgendes Abquetschen mit einer Rolle aufgetragen wird.
111. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für mindestens eine der Korrosionsschutzschichten, Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten jeweils aufgebrachte Be- Schichtung auf ein Schichtgewicht im Bereich von 0,0005 mg/m2 bis 150 g/m2 eingestellt wird, vorzugsweise im Bereich von 0,0008 mg/m2 bis 30 g/m2, besonders bevorzugt im Bereich von 0,001 mg/m2 bis 10 g/m2, insbesondere im Bereich von 1 bis 6 g/m2.
112. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den teilweise oder gänzlich ausgehärteten Film jeweils mindestens eine Beschichtung aus Lack bzw. aus einer lackähnlichen, Polymer-haltigen Beschichtung aufgebracht wird, wobei die erste Lackschicht bzw. lackähnliche Polymer-haltige Schicht eine Beschich- tung im wesentlichen aus einem Primer, einem dünn (d.h. im Bereich von
0,1 bis 10 μm) aufgetragenen, organische Polymere enthaltenden Material, einem Reaktionsprimer, einem Shop Primer oder einem Wash Primer bestehen kann.
113. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das zumindest teilweise lackierte bzw. lackähnlich mit einer Polymer-haltigen Schicht beschichtete Band oder auf den zumindest teilweise lackierten bzw. lackähnlich mit einer Polymer-haltigen Schicht beschichteten Bandabschnitt jeweils mindestens eine Beschichtung aus Lack, einem Gemisch aus oder mit Polymeren, Farbe, Klebstoff oder/und Klebstoffträger aufgebracht wird.
114. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die saubere oder gereinigte und ggf. aktivierte metallische Oberfläche mit der Flüssigkeit, Lösung bzw. Suspension für eine der Korrosionsschutzschichten in Kontakt gebracht und mindestens ein ggf. auch Partikel enthaltender Film auf der metallischen Oberfläche ausgebildet wird, der anschließend getrocknet wird und ggf. zusätzlich ausgehärtet wird, wobei der getrocknete und ggf. auch ausgehärtete Film jeweils eine Schichtdicke im Bereich von 0,01 bis 100 μm aufweisen kann, insbesondere einen Film mit einer Schichtdicke im Bereich von 5 bis zu 50 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 8 bis zu 30 μm.
115. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lackschicht als Grundierung oder eine lackähnliche Polymer-haltige Schicht als Pretreatment-Primer, Primer, Primer als Ersatz des kathodischen Tauchlacks, Gleitprimer, Reaktionsprimer, Schweißprimer, Wash Primer, Klarlack oder/und Topcoat, ggf. anstelle einer Grundierung, aufgebracht wird.
116. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Lackschichten oder/und lackähnlichen Polymer-haltigen Schichten durch Wärme oder/und aktinische Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, ausgehärtet wird.
117. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Bänder oder Bandabschnitte umgeformt, lackiert, mit Polymeren wie z.B. PVC beschichtet, bedruckt, be- klebt, heißgelötet, geschweißt oder/und durch Clinchen oder andere Fügetechniken miteinander oder mit anderen Elementen verbunden werden.
118. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß mindestens einem der vorstehenden Ansprüche hergestellten Produkte im Fahrzeugbau, insbesondere in der Automobilserienfertigung, für die Herstellung von Komponenten oder Karosserieteilen bzw. vormontierten Elementen in der Fahrzeug-, Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie; als Blech, Verkleidung, Karosserie oder Teil einer Karosserie, als Teil eines Fahrzeugs, Anhängers, Wohnmobils oder Flugkörpers, als Abdeckung, Profil, Formteil komplizierter Geometrie, Stoßstange, Teil aus oder mit mindestens einem Rohr oder/und einem Profil.
EP01985240A 2000-09-25 2001-09-25 Verfahren zur vorbehandlung und beschichtung von metallischen oberflächen vor der umformung mit einem lackähnlichen überzug und verwendung der derart beschichteten substrate Withdrawn EP1325089A2 (de)

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