NO176674B - Fremgangsmåte for behandling av jern, stål, sink og legeringer av disse metaller med en aktiverende, vandig opplösning för fosfatbelegning av metallet - Google Patents
Fremgangsmåte for behandling av jern, stål, sink og legeringer av disse metaller med en aktiverende, vandig opplösning för fosfatbelegning av metallet Download PDFInfo
- Publication number
- NO176674B NO176674B NO884315A NO884315A NO176674B NO 176674 B NO176674 B NO 176674B NO 884315 A NO884315 A NO 884315A NO 884315 A NO884315 A NO 884315A NO 176674 B NO176674 B NO 176674B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- salt
- phosphate
- metal
- alkaline earth
- solution
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title abstract description 21
- -1 phosphate compound Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 12
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 4
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 229940077388 benzenesulfonate Drugs 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 10
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 9
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 4
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- OOCMUZJPDXYRFD-UHFFFAOYSA-L calcium;2-dodecylbenzenesulfonate Chemical group [Ca+2].CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O.CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O OOCMUZJPDXYRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- GHPYJLCQYMAXGG-WCCKRBBISA-N (2R)-2-amino-3-(2-boronoethylsulfanyl)propanoic acid hydrochloride Chemical compound Cl.N[C@@H](CSCCB(O)O)C(O)=O GHPYJLCQYMAXGG-WCCKRBBISA-N 0.000 description 1
- 125000006539 C12 alkyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate Chemical class CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- MJEPCYMIBBLUCJ-UHFFFAOYSA-K sodium titanium(4+) phosphate Chemical compound P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ti+4].[Na+] MJEPCYMIBBLUCJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B titanium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte
for behandling av metaller før metalloverflåtene belegges med et beskyttende lag av en fosfatforbindelse. Nærmere bestemt anvendes for utførelsen a.v den foreliggende fremgangsmåte nye kolloidale alkylbenzensulfonatsaltmaterialer som er nyttige for å behandle metaller av jerntypen før beskyttende belegg, som sink- eller kalsiumfosfatforbindelser, påføres.
Teknikken med å danne beskyttende lag på jernmetaller
har vært gjenstand for forskning i flere år. Det har lenge vært kjent å påføre belegg på metaller, spesielt jernmetaller, for å hemme korrosjon. Malingmaterialer som beskyttende belegg er vanlige, og det er kjent at ved å forbedre malingens vedhengning til metallet fås mer varig beskyttelse ved hjelp av malingen.
Ved forsøk på å oppnå forbedret vedhengning av maling-lag på jernmetaller ble det oppdaget at et tynt lag av sinkfosfat direkte på metallet sterkt økte malingens evne til å
henge fast såvel som til å hemme korrosjon.
Fosfateringsteknikken ble sterkt forbedret da det ble oppdaget at jernmetalloverflater behandlet eller kontaktet med en oppløsning som inneholder en liten mengden titan sammen med natriumfosfat før sinkfosfatering, ga et sinkfos-fatlag på metallet som var jevnere fordelt og hadde mindre partikkelstørrelse. Denne oppdagelse ble gjort av G.W. Jernstedt som ble bevilget flere patenter innen dette område, innbefattende US patenter 2310239, 2456947, 2462196
og 2490062. Det antas at oppløsningen av natriumfosfat og titan "aktiverer" metallet slik at metallet blir lettere belagt med sinkfosfat i det påfølgende trinn. De titanholdige materialer eller aktiveringsmidler ble kjente som "Jernstedt-salter".
Jernstedt-salter blir typisk fremstilt ved først å oppløse dinatriumfosfat i vann for derefter å tilsette titan som et oppløselig salt. Den vandige oppløsning blir oppvarmet innen et begrenset temperaturområde av fra 60
til 85°C under blanding i ca. 10 timer. Oppløsningen blir derefter inndampet til tørrhet ved forhøyede temperaturer,
og det tørre materiale blir anvendt for å fremstille vandige oppløsninger for metallforbehandling. Det er kjent at den temperatur til hvilken den opprinnelige titan-natriumfosfat-oppløsning oppvarmes før inndampning er kritisk. Denne temperatur kan bare varieres innen snevre grenser da høyere temperaturer fører til et forringet produkt og laverer temperaturer fører til et uaktivt produkt.
På grunn av Jernstedt-saltenes følsomhet overfor tem-peraturområdet anvendt ved fremstillingen av disse er for-
søk blitt gjort på å eliminere behovet for varme for å danne de tørre,faste aktiveringsblandinger. En annen grunn for å forsøke å eliminere oppvarmingstrinnet er å bevare energi.
Et forsøk på å redusere behovet for varme ved fremstillingen
av Jernstedt-salter er beskrevet i US patent 4152176 til Guhde. I dette patent beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av et Jernstedt-salt som innbefatter natriumtri-polyfosfat som et rensemiddel for metallet, ved hjelp av de trinn at det fremstilles en blanding av vann, natriumtripoly-fosfat, dinatriumfosfat og en titanholdig forbindelse. Denne vandige blanding oppvarmes til en temperatur av 65-95°C, og oppløsningen blir derefter tilsatt til fast dinatriumfosfat under blanding for å oppnå et fast titanfosfatmateriale. Det faste materiale blir derefter anvendt for å fremstille opp-løsninger for behandling av metalloverflater før vandig fosfatering på den typiske måte. Selv om sluttblandingen med dinatriumfosfat anses å gi et tørt aktiverende middel,
vil et slikt middel inneholde ca. 15% vann. Slike blandinger blir derefter anvendt for å fremstille Jernstedt-salt-oppløsninger på den vanlige måte.
Ytterligere forsøk på å forbedre Jernstedt-salter er beskrevet i US patent 4539051 til Hacias. I henhold til det ovennevnte patent inneholder Jernstedt-saltet tetranatrium-pyrofosfat i tillegg til den lille mengde av titan og en natriumfosfatforbindelse. Det er hevdet at ved å innbe-
fatte pyrofosfatet er sammenligningsvis mindre mengder av det tørre partikkelformige salt nødvendige i en vandig metall-behandlingsoppløsning for å aktivere metallet og således gi et overlegent fosfatbelegg.
Den temperatur for det vandige behandlingsbad ved hvilken en metalloverflate effektivt skal behandles,
har vært kjent å ligge innen området 49 - 64°C for
rensing og kondisjonering eller aktivering i ett trinn. I et forsøk på å redusere den nødvendige badtemperatur er flerkomponentbad blitt beskrevet i hvilke den basiske Jernstedt-saltoppløsning anvendes sammen med andre bestanddeler som gir tilstrekkelig metallkondisjonering før fosfaterings-prosessen. En slik beskrivelse finnes i US patent 4497667 til Vashi. I henhold til dette patent senkes temperaturen for det vandige bad til ca. 38°C under oppnåelse av tilstrekkelig kondisjonering. Overflateaktive midler, sek-vestreringsmidler, buffere, som alkalimetallcarbonater, silikater og andre bestanddeler anvendes for å oppnå det ønskede resultat.
Ved alle de kjente fremstillinger av Jernstedt-salter er det vanlig fornuft i den vandige oppløsning å innarbeide et titansalt med en viss oppløselighet i vann sammen med en natriumfosfatforbindelse, efterfulgt av oppvarming av disse bestanddeler sammen ved en temperatur innen et snevert område. I de fleste tilfeller blir den vandige oppløsning inndampet til tørrhet, og dette krever stor oppmerksomhet for å unngå et dårlig produkt.
Selv om et stort antall forsøk er blitt gjort for å forbedre ytelsen til de titanholdige Jernstedt-saltbad hva gjelder aktiveringen av metalloverf later:, har et felles problem med alle slike salter vært den omhyggelige forsiktig-het m-ed hvilken det titanholdige materiale fremstilles. Det foreligger dessuten et behov for en mer bekvem fremstilling av et aktiverende materiale, og selvklare fordeler vil bli oppnådd dersom et mindre kostbart materiale enn titan kunne finnes som vil aktivere metall av jerntypen slik som den aktivering som oppnås ved anvendelse av de tradisjonelle titanholdige Jernstedt-salter.
Oppsummering av oppfinnelsen
Ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å aktivere metalloverflater under anvendelse av en vandig oppløsning av en aktiverende mengde av kolloidale alkylbenzensulfonatsalter. Slike salter har vist seg å være nyttige enten alene eller i kombinasjon med titan-salter som det tidligere var kjent er nyttige i Jernstedt-salter, eller i kombinasjon med alkalimetallfosfatsalt, fortrinnsvis dinatriumfosfat.
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte
for behandling av metaller valgt fra gruppen bestående av jern, stål, sink og legeringer av disse metaller, før korrosjonsmotstandsdyktige fpsfatbelegg dannes på disse, og fremgangsmåten er særpreget ved at det på metalloverflaten påføres en vandig oppløsning som inneholder en aktiverende mengde av et kolloidalt jordalkalimetallalkylbenzensulfonatsalt og fortrinnsvis også et alkalimetallfosfatsalt.
Fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse
ved hjelp av hvilken metalloverflater aktiveres som en forbehandling ved fremgangsmåten for å belegge metallet med et beskyttende lag av fosfatsalt, utføres ved ganske enkelt å eksponere metalloverflaten for den aktiverende oppløsning som inneholder det kolloidale jordalkalimetallalkylbenzensulfonatsalt langt på vei på kjent måte hva gjelder metalloverflateaktivering.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
De nye materialer som anvendes ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, kan lettest fremstilles ved ganske enkelt i en vandig oppløsning å blande et alkylbenzensulfonat med et jordalkalimetallsalt, fortrinnsvis et halogenidsalt,
for å danne et kolloidalt salt av alkylbenzensulfonatet. Fortynnede vandige oppløsninger foretrekkes for å danne det kolloide salt for anvendelse i henhold til oppfinnelsen og
som nå har vist seg å være en aktivator for metalloverflater, istedenfor et titanholdig Jernstedt-salt. Andre jordalkalimetall-alkylbenzensulfonatsalter er typisk magnesiumsalter etc.
Alkylbenzensulfonatene som anvendes ved utførelsen av
den foreliggende fremgangsmåte er avledet fra slike som enklest kan fås fra produsenter av overflateaktive midler.
Et foretrukket alkylbenzensulfonatsalt er en blanding som
har Cn -C,--alkylgrupper, idet hovedkomponentene har C,,-
11 lo
og C12-alkylgrupper. Selv om dette ikke er av kritisk be-
tydning, er alkylgruppen fortrinnsvis i parastilling med hensyn til sulfogruppen. De typiske lineære alkylbenzener er blandinger av sekundært substituerte n-alkaner. Poly-propylenbaserte alkylbenzensulfonater er også tilgjengelige, men disse er ikke foretrukne på grunn av deres begrensede eller manglende tilbøyelighet til å bli biologisk brutt ned.
Dersom det skulle være ønsket ganske enkelt å redusere den anvendte titanmengde eller å forbedre dens ytelse,
er det mulig å blande et tradisjonelt titanioneholdig Jernstedt-salt med et kolloidalt alkylbenzensulfonatsalt fremstilt som beskrevet ovenfor. Slike blandinger kan inneholde en hvilken som helst forholdsvis mengde av titanioner og kolloidalt alkylbenzensulfonatsalt. I alminnelighet er det kolloidale alkylbenzensulfonatsalt tilstede i den vandige forbehandlingsoppløsning i en mengde som ligger innen et område fra 0,5 til 3 ganger mengden av titanforbindelse, ut-trykt som gram pr. liter oppløsning. De vandige oppløs-ninger fremstilles lett ved ganske enkelt å oppløse kom-ponentene i adskilte oppløsninger og kombinere oppløsningene i målte mengder.
Selv om det kolloidale alkylbenzensulfonatsalt kan anvendes som det aktiverende materiale alene, har det vist seg mest fordelaktig å anvende det kolloidale alkylbenzensulfonatsalt sammen med et alkalimetallfosfatsalt. I et slikt til-felle kan en hvilken som helst mengde av alkalimetallfosfatsalt anvendes for å oppnå mer fordelaktig fosfatbelegg i sluttbelegningstrinnet. Typisk ligger vektforholdet mellom alkalimetallfosfatsaltet og det kolloidale alkylbenzensulfonatsalt innen området fra 2:1 til 4:1 og er mer typisk ca. 3:1.
I de tilfeller hvor det kolloidale alkylbenzensulfonatsalt anvendes som den eneste vesentlige bestanddel i den aktiverende oppløsning, kan en hvilken som helst aktiverende mengde av saltet anvendes. Det kolloidale alkylbenzensulfonatsalt blir imidlertid typisk anvendt innen området fra 0,05 g/l oppløsning til 2 g/l oppløsning. En oppløsning innen det angitte område av konsentrasjoner vil ha en pH innen området fra 8 til 9. Den foreliggende fremgangsmåte utføres ved å dyppe renset metall ned i et vandig bad som inneholder det nye kolloidale alkylbenzensulfonatsalt i en tilstrekkelig tid til å aktivere metalloverflaten. Metallet blir typisk neddykket i forbehandlingsbadet ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte i fra 2 0 til 60 sekunder. Forbehandlingsbadet holdes ved en hvilken som helst bekvem temperatur som varierer fra værelsetemperatur og opp til 50°C selv om forbehandlingsbadtemperaturen ikke er kritisk.
Alkylbenzensulfonatet som kan anvendes for midlene for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, er typisk de lineære alkylbenzensulfonater som er velkjente som overflateaktive midler i rensemiddelblandinger. Alkyldelen av alkylbenzensulfonatet inneholder fra 8 til 16 carbonatomer og er fortrinnsvis lineær selv om alkylbenzensulfonatsalter med forgrenet alkylkjede også kan anvendes i midlene for ut-førelse av den foreliggende fremgangsmåte. Alkylbenzen-sulf onatsaltets kationdel er valgt fra
jordalkalimetaller og er fortrinnsvis kalsium. Kalsiumkationet er spesielt foretrukket i midlene for ut-førelse av den foreliggende fremgangsmåte når fosfaterings-trinnet efter aktiveringstrinnet utføres med et kalsiumfos-fatsalt istedenfor med sinkfosfat. Det er foretrukket at hovedkomponenten for det lineære alkylbenzensulfonatsalt er kalsiumdodecylbenzensulfonat.
Ved fremstillingen av kolloidalt alkylbenzensulfonatsalt for de nye midler for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte har det vist seg å være foretrukket å anvende alkylbenzensulfonater fremstilt ved hjelp av luft-S03-sul-foneringsprosesser som er nøye utført for å minimalisere forkulling og mulig sulfonering av alkylbenzenets hydro-carbonkjede. Alkylbenzensulfonater fremstilt ved hjelp av den tradisjonelle oleummetode inneholder mer biprodukt, og det er velkjent at slike reaksjoner ikke blir fullstendige, hvilket gjør produktet vanskeligere å rense. Det fremgår av denne beskrivelse at anvendelsen av forholdsvis mer rene utgangsmaterialer for alkylbenzensulfonat for fremstilling av saltet og de kolloidale midler anvendt for metallaktiver-ingsprosessen ifølge den foreliggende oppfinnelse, er fore-
trukket.
De følgende eksempler tjener til å illustrere oppfinnelsen .
Eksempel 1
En kolloidal oppløsning av kalsiumdodecylbenzensulfonat ble fremstilt ved i vann å kombinere alkylbenzensulfonatet i en konsentrasjon av 0,75 g/l og kalsiumklorid i en konsentrasjon av 0,0912 g/l. Efter omhyggelig blanding ble kalsiumsaltet av alkylbenzensulfonatet dannet med en pH av 8, og det var klart for anvendelse ved forbehandlings-prosessen for å aktivere en metalloverflate før fosfatbe-legning.
Eksempel 2
Et kolloidalt kalsium-lineært dodecyl-benzensulfonat-saltkonsentrat fremstilles ved i en vandig oppløsning å kombinere 33,33 g kalsiumdodecylbenzensulfonat og 4,05 g kalsiumklorid pr. 100 g vannfritt dinatriumfosfat. En por-sjon av oppløsningen ble derefter fortynnet med avionisert vann for å få en oppløsning med 0,5 g av alkylbenzensul-fonatsaltet pr. liter og 0,0608 g kalsiumklorid pr. liter oppløsning.
Den fortynnede oppløsning er klar for bruk som en for-behandlingsoppløsning for metalloverflater før disse ned-dykkes i et fosfatbelegningsbad.
Eksempel 3
En forrådsoppløsning nr. 1 fremstilles ved å kombinere 105,29 g kalsiumhydroxyd med 193,53 g fosforsyre (85,45%) og 158,05 g salpetersyre (kons.). En forrådsoppløsning nr. 2 ble fremstilt ved å kombinere 139,7 g natriumnitritt med 1 liter avionisert vann.
Et belegningsbad ble fremstilt ved å kombinere 150 ml av forrådsoppløsning nr. 1 med 8 ml av forrådsoppløsning 2 i 3 liter avionisert vann. Oppløsningen viste seg å ha en pH av ca. 2,2 ved 28°C.
Eksempel 4
En metallknapp som omfattet 1010 bløtt stål ble først renset ved at den ble neddykket i en 2% oppløsning av natriumhydroxyd som ble holdt ved 60°C, i 2,5 minutter. Efter at den var blitt fjernet fra natriumhydroxydoppløsningen ble knappen skylt omhyggelig med avionisert vann og neddykket i forbehandlingsbadet ifølge eksempel 1 i 30 sekunder ved værelsetemperatur. Umiddelbart efter at den var blitt fjernet fra oppløsningen i henhold til eksempel 1, ble metall-knappen neddykket i belegningsoppløsningen i henhold til eksempel 3 i en tid av 2,5 minutter mens belegningsbadet ble holdt ved 67,2°C. Efter at den var blitt fjernet fra belegningsbadet, ble knappen skylt med avionisert vann
og tørket, og den viste seg å ha et tett belegg av en fosfatforbindelse på sin overflate.
Eksempel 5
Fremgangsmåten ifølge eksempel 4 ble gjentatt, men med det unntak at forbehandlingsbadet ble erstattet med forbehandlingsbadet i henhold til eksempel 2. Efter at knappen var blitt fjernet fra belegningsoppløsningen, viste den seg å være belagt med et tett, finkornet belegg av en fosfatforbindelse lignende den som ble oppnådd i eksempel 4.
Forbehandlingsoppløsningene som anvendes for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, har vist seg å være nyttige for prosesser hvor jernmetaller belegges med sinkfosfat såvel som med kalsiumforbindelsen beskrevet ovenfor. Belegningsbehandlingen utføres med tidligere kjente sinkfos-fatbelegningsbad anvendt med typiske forbehandlingsbad med titanioneholdig Jernstedt-salt. Kalsiumfosfatholdige belegningsbad foretrekkes på grunn av at kornstørrelsen i be-legget synes å være mindre eller mer findelt enn når sinkfosfat anvendes i belegningsbadet. Sinkfosfatbad fremstilles på kjent måte og kan erstatte kalsiumfosfatbadet i henhold til eksempel 3. Når de anvendes efter forbehandling i henhold til den foreliggende oppfinnelse, fås et beskyttende belegg av sinkfosfat på metalloverflåtene.
Selv om den foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet under henvisning til forbehandlingsbadene i henhold til de ovenstående eksempler, er det klart at forbehandlingsoppløs-ningene også kan inneholde andre tilsetninger, som hjelpe-stoffer eller rensemidler etc.
Claims (8)
1. Fremgangsmåte for behandling av metaller valgt fra gruppen bestående av jern, stål, sink og legeringer av disse metaller, før korrosjonsmotstandsdyktige fosfatbelegg dannes på disse, karakterisert ved at det på metalloverflaten påføres en vandig oppløsning som inneholder en aktiverende mengde av et kolloidalt jordalkalimetallalkylbenzensulfonatsalt og fortrinnsvis også et alkalimetallfosfatsalt.
2. Fremgangsmåte ifølge krav. 1, karakterisert ved at det som jordalkali-metallsaltet anvendes et kalsiumsalt.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at alkalimetallfosfatsaltet anvendes.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det som alkalimetallfosfatsaltet anvendes dinatriumfosfat.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes et vekt-forhold mellom dinatriumfosfat o:g jordalkalimetallalkylbenzensulfonatsalt innen området fra 2:1 til 4:1.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at det som jordalkali-metallalkylbenzensulfonatsaltet anvendes en blanding i hvilken alkylgruppen inneholder 11-18 carbonatomer.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det som jordalkali-metallalkylbenzensulfonatsaltet anvendes et salt i hvilket alkylgruppen er lineær.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det som jordalkali-metallalkylbenzensulfonatsaltet anvendes et salt hvori alkylgruppen er et sekundært-substituert n-alkan.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/102,701 US4770717A (en) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | Compositions and process for metal treatment |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO884315D0 NO884315D0 (no) | 1988-09-29 |
NO884315L NO884315L (no) | 1989-03-31 |
NO176674B true NO176674B (no) | 1995-01-30 |
NO176674C NO176674C (no) | 1995-05-10 |
Family
ID=22291239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO884315A NO176674C (no) | 1987-09-30 | 1988-09-29 | Fremgangsmåte for behandling av jern, stål, sink og legeringer av disse metaller med en aktiverende, vandig opplösning för fosfatbelegning av metallet |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4770717A (no) |
EP (1) | EP0310587B1 (no) |
JP (1) | JP2702748B2 (no) |
AT (1) | ATE101880T1 (no) |
CA (1) | CA1308003C (no) |
DE (1) | DE3887949T2 (no) |
ES (1) | ES2008660T3 (no) |
NO (1) | NO176674C (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3072757B2 (ja) * | 1996-01-10 | 2000-08-07 | 日本ペイント株式会社 | 高耐久性表面調整剤 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT429345A (no) * | 1941-10-25 | 1900-01-01 | ||
IT432445A (no) * | 1943-07-29 | |||
US2456947A (en) * | 1944-12-21 | 1948-12-21 | Westinghouse Electric Corp | Corrosion resistant coating for metal surfaces |
US2490062A (en) * | 1949-01-21 | 1949-12-06 | Westinghouse Electric Corp | Cleaning and activating compositions and use thereof in producing protective phosphate coatings on metal surfaces |
DE1085007B (de) * | 1954-12-02 | 1960-07-07 | Collardin Gmbh Gerhard | Verfahren zum Bilden von Gleitschichten |
GB878307A (en) * | 1959-04-30 | 1961-09-27 | Pyrene Co Ltd | Improvements relating to the cleaning and phosphate coating of metallic surfaces |
US3847663A (en) * | 1970-07-24 | 1974-11-12 | Lubrizol Corp | Cleaning of metals with compositions containing alkali metal silicate and chloride |
US3864139A (en) * | 1970-12-04 | 1975-02-04 | Amchem Prod | Pretreatment compositions and use thereof in treating metal surfaces |
BE789347A (fr) * | 1971-09-30 | 1973-01-15 | Amchem Prod | Procédés et compositions pour le traitement de surface ferreuses et de zinc |
JPS5135629A (ja) * | 1974-09-21 | 1976-03-26 | Shigekazu Awada | Suiyoseiboseizaiseizoho |
JPS54149329A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metal surface treating agent |
US4152176A (en) * | 1978-08-07 | 1979-05-01 | R. O. Hull & Company, Inc. | Method of preparing titanium-containing phosphate conditioner for metal surfaces |
AU2448684A (en) * | 1983-03-02 | 1984-09-06 | Parker Chemical Company | Metal treatment before phosphate coating |
US4497667A (en) * | 1983-07-11 | 1985-02-05 | Amchem Products, Inc. | Pretreatment compositions for metals |
-
1987
- 1987-09-30 US US07/102,701 patent/US4770717A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-09-29 AT AT88870154T patent/ATE101880T1/de active
- 1988-09-29 NO NO884315A patent/NO176674C/no not_active IP Right Cessation
- 1988-09-29 CA CA000578844A patent/CA1308003C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-29 ES ES88870154T patent/ES2008660T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-29 JP JP63245851A patent/JP2702748B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-29 DE DE3887949T patent/DE3887949T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-29 EP EP88870154A patent/EP0310587B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0310587A1 (en) | 1989-04-05 |
NO884315L (no) | 1989-03-31 |
DE3887949D1 (de) | 1994-03-31 |
JP2702748B2 (ja) | 1998-01-26 |
US4770717A (en) | 1988-09-13 |
NO176674C (no) | 1995-05-10 |
EP0310587B1 (en) | 1994-02-23 |
JPH01116086A (ja) | 1989-05-09 |
ES2008660T3 (es) | 1994-05-01 |
CA1308003C (en) | 1992-09-29 |
ATE101880T1 (de) | 1994-03-15 |
DE3887949T2 (de) | 1994-08-11 |
NO884315D0 (no) | 1988-09-29 |
ES2008660A4 (es) | 1989-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2109845C1 (ru) | Состав концентрата для получения водного раствора для нанесения покрытия для обработки металлических поверхностей, водный раствор для нанесения фосфатного покрытия кристаллической структуры на металлическую поверхность, способ фосфатирования металлической поверхности и пополняющий состав для добавления к раствору для нанесения покрытия | |
US6197126B1 (en) | Nickel-free phosphating process | |
JPH09503824A (ja) | アルミニウムのための親水性被覆剤 | |
US5160551A (en) | Activator for use in phosphating processes | |
US2460898A (en) | Process and composition for coloring copper and copper alloy surfaces | |
US5074972A (en) | Surface treatment of ti or ti alloy parts for enhancing adhesion to organic material | |
JPS63157879A (ja) | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 | |
US4490185A (en) | Phosphating solutions and process | |
US4596607A (en) | Alkaline resistant manganese-nickel-zinc phosphate conversion coatings and method of application | |
EP0056675B1 (en) | Pretreatment composition for phosphatising ferrous metals, and method of preparing the same | |
CA1206852A (en) | Process and composition for phosphating metal surfaces | |
NO176674B (no) | Fremgangsmåte for behandling av jern, stål, sink og legeringer av disse metaller med en aktiverende, vandig opplösning för fosfatbelegning av metallet | |
US2743205A (en) | Composition and process for treating metal surfaces | |
US5776231A (en) | Concentrate for the electroless deposition of copper coatings on iron and iron alloy surfaces | |
JPH06228766A (ja) | リン酸塩皮膜を形成する方法 | |
US4225351A (en) | Non-chromate conversion coatings | |
JP2607549B2 (ja) | リン酸塩皮膜の形成方法 | |
US5112395A (en) | Compositions and process for metal treatment | |
CZ329895A3 (en) | Quick-dissolving and storage-stable activation agent containing titanium(iv) phosphate | |
NO803937L (no) | Fremgangsmaate og opploesning for belegning av aluminium | |
US2628925A (en) | Bright corrosion resistant coating of metals | |
US2975039A (en) | Chemical composition and process for aluminum etching | |
JPS6033191B2 (ja) | 鉄または鋼の金属表面のリン酸マンガン皮膜形成方法 | |
US2392404A (en) | Pickling bath for ferrous metals and inhibitor for use therein | |
US2832707A (en) | Aqueous solution for and process for producing surface layers on iron and steel articles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN MARCH 2002 |