DD158561B1 - Mittel und verfahren zur chromatierung - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Zusammensetzung von Lösungen zur Erzeugung bzw. Nachbehandlung von Chromatschichten auf Zink- und Kadmiumoberflächen bzw. deren Legierungen mit verbesserten Korrosionsschutzeigenschaften.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist allgemein bekannt, z. B. Stahl durch Zink- und Kadmiumschichten vor Korrosion zu schützen. Diese Metalle weisen jedoch den Mangel auf, daß sie sich nach relativ kurzer Zeit mit Korrosionsprodukten überziehen.

Es ist daher gebräuchlich. Chromverbindungen einzusetzen, um durch Bildung von Konversionsschutzschichten die Korrosion von Zink und Kadmium zu verzögern. Diese Chromatierungen bestehen gewöhnlich aus Lösungen, die Chrom-Vl- und/oder Cr-III-Verbindungen sowie verschiedene anorganische und zum Teil auch organische Zusätze enthalten. Als geeignete Anionen haben sich z. B. Fluoride, Sulfate, Nitrate, Phosphate und Acetate bewährt, die sich günstig auf die Einstellung und Stabilisierung des pH-Wertes auswirken. Damit lassen sich der Schichtaufbau, das Aussehen und die mechanischen Eigenschaften gezielt beeinflussen.

In verschiedenen Patentschriften (z.B. GB 1277944, US 4003760, US 3462329) werden zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit zusätzlich organische oder anorganische Schutzfilme auf die Chromatschichten aufgebracht. Diese Systeme z. B. auf Vinyl-, Alkyd-, Acryl- bzw. Silikatbasis erfordern eine abschließende thermische Behandlung und somit einen erhöhten technologischen Aufwand.

Im WP 131940 geschützte stickstoffhaltige Substanzen sind in Wirkungsdauer und -umfang noch zu begrenzt.

Bekannterweise stellen Chromatschichten keinen völlig geschlossenen Überzug dar, sondern weisen ein über die gesamte Oberfläche verteiltes System von Poren und Rissen auf. Glänzende Zink- bzw. Kadmiumschichten werden durch die in diesen Stellen einsetzende Korrosion getrübt. Aufgrund zunehmender Schleier- und Fleckenbildung geht das dekorative Aussehen in Abhängigkeit vom Einsatzgebiet nach kurzer Zeit verloren. Besonders für das System Zink/Blauchromatierung, das überwiegend für den dekorativen Korrosionsschutz Verwendung findet, ist eine Erhöhung des Schutzwertes der Chromatierung erforderlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein geeignetes Mittel und Verfahren zur Chromatierung bzw. zur Nachbehandlung von chromatierten Zinkbzw. Kadmiumoberflächen, mit welchem eine Verbesserung des Korrosionsschutzes bewirkt und damit der Gebrauchswert der Finalerzeugnisse erhöht werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß gebräuchliche Chromatierlösungen oder herkömmliche Nachbehandlungslösungen zusätzlich 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure enthalten. Der erfindungsgemäße Zusatz wird in einer Konzentration von 0,05-0,75g/l angewendet.

Die Chromatier- und die Nachbehandlungslösungen können durch Tauchen, Spritzen oder Streichen auf die zu behandelnde Metalloberfläche aufgebracht werden. Durch einen breiten Bereich der Expositionszeit ist die Möglichkeit des Einsatzes in automatischen Anlagen gegeben.

Der erfindungsgemäße Zusatz kann in allen gebräuchlichen Nachbehandlungen wie z. B. wasserverdünnbaren Klarlacken und dgl. angewendet werden.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung ist durch die folgenden Beispiele näher erläutert: Beispiel 1

0,5-1,5 g/l K₂Cr₂O₇

2,0-3,5 g/l Na₂SO₄

0,1-0,5 g/l NaNO₃

0,5-1,2 g/l NaCI

4,0-10,0 g/l Cr(OH)SO₄ · 0,5 K₂SO₄ · 3 H₂O

0,1-0,25 g/l i-Hydroxy-ethan-i^-diphosphonsäure

Arbeitsbedingungen: pH = 1,5-1,8

Temperatur: 15-30°C Tauchzeit: 10-6Os

Die nach Beispiel 1 erzeugten Chromatschichten sind farblos bis bläulich. Gegenüber herkömmlichen Proben wird bei Korrosionsbeanspruchung die Dauer bis zum Auftreten von Korrosionsprodukten mindestens verdoppelt. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz wird darüber hinaus besonders die Stabilität des Verfahrens erhöht, d.h. der Korrosionsschutzwert bleibt im Vergleich zum Stand der Technik über den zwei- bis dreifachen Durchsatzwert erhalten.

Beispiel 2

10-25 g/l K₂Cr₂O₇

5-10g/l Na₂SO₄

0,5-1 g/l NaNO₃

1,0-2,5 g/l NaCI

0,1-0,25 g/l 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure

Arbeitsbedingungen: pH = 1,3-1,5

Temperatur: 15-3O⁰C Tauchzeit: 10-12Os

Die nach Beispiel 2 erzeugten Chromatschichten sind gelb bis gelbirisierend gefärbt. Gegenüber herkömmlichen Proben wird bei Korrosionsbeanspruchung die Dauer bis zur Erscheinung von Korrosionsprodukten mindestens verdoppelt.

Beispiel 3

0,1-0,35 g/l 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure

0,01-0,05 g/l Harnstoff

Arbeitsbedingungen: Temperatur: 15-3O⁰C

Tauchzeit: 10-6Os

Chromatschichten, die in der Lösung nach Beispiel 3 nachbehandelt werden, zeigen bei Korrosionsuntersuchungen gegenüber vorbehandelten Proben mindestens die doppelte Dauer bis zur Erscheinung von Korrosionsprodukten.

Claims (4)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Mittel zum Chromatieren und Nachbehandeln von Zink-und Kadmiumoberflächen bzw. deren Legierungen, bestehend aus einer Chromatier- bzw. Nachbehandlungslösung bekannter Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zusätzlich 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure enthält.
2. 2. Mittel nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz in einer Konzentration von 0,05-0,75g/l angewendet wird.
3. 3. Mittel nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Nachbehandlungslösung wasserverdünn bare Klarlacke mit einem Zusatz von 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure verwendet werden.
4. 4. Verfahren zum Chromatieren und Nachbehandeln von Zink- und Kadmiumoberflächen bzw. deren Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu chromatierenden Metalle durch bekannte Verfahren, vorzugsweise durch Tauchen, entweder einstufig in einer bekannten Chromatierlösung, der 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure zugesetzt ist, oder zweistufig in einer bekannten Chromatier- und einer bekannten Nachbehandlungslösung, der 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphonsäure zugesetzt ist, behandelt werden.