DE1269753B - Verfahren zum gleichzeitigen Phosphatieren und Aufbringen eines organischen UEberzugs auf Metalle - Google Patents
Verfahren zum gleichzeitigen Phosphatieren und Aufbringen eines organischen UEberzugs auf MetalleInfo
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- 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
- C23C22/73—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 characterised by the process
- C23C22/74—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 characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
C09d
C23f
Deutsche Kl.: 22 g-7/02
48 dl-7/10
48 dl-7/10
Nummer: 1269 753
Aktenzeichen: P 12 69 753.9-43
Anmeldetag: 16. September 1960
Auslegetag: 6. Juni 1968
Es ist bekannt, daß man die Lackhaftung auf Metalloberflächen durch Aufbringen von Phosphatüberzügen
auf das zu lackierende Metall verbessern kann. Hierdurch wird gleichzeitig der Korrosionsschutz
erhöht. Zur Aufbringung derartiger Phosphatüberzüge wurden saure Phosphatlösungen benutzt,
sei es von dem Typ der sogenannten schichtbildenden Phosphate, bei denen auch das Kation in den Überzug
geht, oder von dem Typ der nicht schichtbildenden Phosphate, bei denen das Kation aus dem behandelten
Metall stammt, und erst nach Fertigstellung, gegebenenfalls Nachbehandlung, und Trocknung der
Phosphatüberzüge wurde im Tauchen, Fluten oder Spritzen lackiert. Hierbei sind nacheinander mindestens
die Behandlungsstufen Phosphatieren und Lackieren erforderlich unter Zwischenschaltung einer
Reihe von Spül- und Trockenoperationen.
Es sind auch bereits wäßrige saure Phosphatierungsmittel bekannt, die zusätzlich stark polare
polymere organische Substanzen enthalten, welche mit der Metalloberfläche unter Ausbildung wasserunlöslicher
Produkte reagieren und auf diese Weise die Poren der gebildeten Phosphatschicht versiegeln.
Die gleichzeitige Ausbildung einer phosphatierten und lackierten Oberfläche ist mit diesen Mitteln
nicht möglich.
Weiterhin sind stark saure Grundierungsmittel bekannt, die aus Dispersionen einer wäßrigen Phosphorsäure
und einem in einem organischen Lösungsmittel gelösten modifizierten Ölalkydharz unter Zusatz
von Netzmitteln und Pigmenten bestehen.
Andere bekannte Grundierungsmittel sind sogenannte »Eintopf-Primer« in Form von nichtwäßrigen
Dispersionen aus basischem Zinkchromat, Harz, Harzlösungsmittel und Ammoniumphosphat mit einem
pH-Wert von 6 bis 9.
Zur Behandlung von verrosteten Oberflächen sind wäßrige saure Lösungen bekannt, die Phosphorsäure
und Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte enthalten und auf die Oberflächen aufgetrocknet
werden.
Zum Aufbringen von organischen Überzügen sind in neuerer Zeit wasserlösliche Kunstharze bekanntgeworden,
die aus wäßriger, neutraler oder alkalischer Lösung auf die Metalloberfläche aufgebracht
werden und nach Verdampfen des Lösungsmittels und Einbrennen des Harzes einen wasserunlöslichen
Überzug bilden. Zur Verbesserung der Lackhaftung und des Korrosionsschutzes dieser Überzüge werden
die Oberflächen häufig in einer Vorbehandlungsstufe phosphatiert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleich-Verfahren zum gleichzeitigen Phosphatieren und
Aufbringen eines organischen Überzugs auf
Metalle
Aufbringen eines organischen Überzugs auf
Metalle
Anmelder:
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
6000 Frankfurt
Als Erfinder benannt:
Dr. Werner Rausch, 6372 Stierstadt;
Dr. Friedrich Kaysser, 6000 Frankfurt
zeitigen Phosphatieren und Aufbringen eines organischen Überzugs auf phosphatierbare Metalle, ins-
ao besondere Eisen und Stahl, mit Hilfe von wäßrigen Überzugslösungen, und ist dadurch gekennzeichnet,
daß eine neutrale oder alkalische wäßrige Lösung, die mindestens eine anorganische und/oder organische
Phosphorsäureverbindung und mindestens ein wasserlösliches, in der Hitze härtbares Kunstharz
enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht, getrocknet und eingebrannt wird.
Es ist nicht erforderlich, daß alle Stoffe quantitativ
gelöst sind. Sie können zum Teil auch in disperser Form vorliegen.
Als anorganische und/oder organische lösliche Phosphorsäureverbindungen können z. B. Phosphate
des Ammoniums und/oder von organischen Aminen und/oder von organischen Amiden verwendet werden.
Mit diesen Verbindungen lassen sich wäßrige Lösungen von neutraler bis alkalischer Reaktion herstellen,
wobei gegebenenfalls der erwünschte pH-Wert der Lösung durch zusätzliche Zugabe von Ammoniak
oder, vorzugsweise flüchtigen, Aminen oder Amiden eingestellt wird.
Es ist auch möglich, als Phosphorsäureverbindungen primäre und/oder sekundäre Phosphorsäureester,
vorzugsweise solche mit einer Kettenlänge von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Veresterungskomponente,
zu verwenden.
Als Phosphorsäureverbindungen sind mit Ammoniak und/oder organischen Aminen löslich gemachte
Zinkphosphatverbindungen besonders geeignet, die pro Mol Zink mindestens 0,03 Mol P2O5 enthalten.
Derartige Lösungen liefern Zinkphosphatüberzüge, wie sie sonst nur aus sauren Lösungen aufgebracht
werden können, so daß es auf diese Weise möglich
809 558/362
ist, die als Haftgrund für Anstriche bestens bewährten Zinkphosphatüberzüge in einem Arbeitsgang mit
einer organischen Deckschicht aufzubringen. Besonders gute Ergebnisse erhält man dann, wenn das
Molverhältnis Zn: P8O5 weniger als 3 beträgt.
Vorzugsweise verwendet man als Phosphorsäureverbindungen
bzw. als löslichmachende Gruppe für das Zinkphosphat solche, deren mit der Phosphorsäure
verbundener bzw. löslichmachender Rest sich beim Einbrennen verflüchtigt, beispielsweise Ammo- ίο
niak, Mono-, Di- oder Trimethyl-, -äthyl-, -propylamine. Es können aber auch solche Amine verwendet
werden, die mehrfunktionellen Charakter haben, beispielsweise Diamine oder Hydroxylgruppen enthaltende
Amine. Die letztgenannten mehrfunktionellen Amine bewirken eine zusätzliche Vernetzung
und Härtung des Kunstharzes beim Einbrennen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Lösungen können zusätzlich noch Netzmittel, vorzugsweise
solche, die sich beim Einbrennen verflüchtigen, ent- so halten. Es sind dies insbesondere Netzmittel mit
einem Siedepunkt im Bereich 130 bis 3000C. Als solche Netzmittel sind beispielsweise geeignet 3,5-Dimethyl-l-hexin-3-ol
mit der Strukturformel
CXI3 CH
CH3-CH-CH2-C-Cs C-H
OH oder ditertiäre Acetylenglykole der allgemeinen Formel
R "D
35
OH
OH
Auch ein Zusatz von Verbindungen des sechswertigen Chroms hat sich als günstig erwiesen, beispielsweise
von Ammoniumchromat. Sofern durch diesen Zusatz der pH-Wert der Lösung aus dem wirksamen Bereich gebracht wird, ist die Mitverwendung
von Neutralisationsmitteln, beispielsweise Ammoniak sowie Aminen, erforderlich. • Als hitzehärtbare wasserlösliche Kunstharze sind
beispielsweise geeignet in alkalischer wäßriger Lösung lösliche mittelfette, trocknende Alkydharze, in wäßrigen
Alkalien lösliche feste Phthalatharze, mit einem wasserlöslichen Melammharz modifizierte Acrylpolymerisate
sowie in wäßrigen Alkalien lösliche Phenolharze und wasserlösliche Melaminharze.
Die Lösung kann außerdem Pigmente, beispielsweise Eisenoxydrot, Titandioxyd, zur Anfärbung der
organischen Überzüge sowie Sikkative, Z. B. organische Mangantrockner, zur Beschleunigung des
Aushärtungsvorganges des organischen Überzuges, Lösungsvermittler und organische Lösungsmittel, beispielsweise
Butylglykol und niedrige Alkohole, Verlaufmittel und Verdickungsmittel zur Erhöhung der
Viskosität der Lösung und damit der Schichtdicke des aufzubringenden Lösungsfilms, beispielsweise Bentonit,
enthalten.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglieh,
unter Anwendung von neutralen oder alkalischen wäßrigen Lösungen Phosphatüberzüge zu
erzeugen, die in ihrer Qualität den aus sauren Lösungen ausgebildeten Phosphatüberzügen vergleichbar
sind, und zusätzlich mit der gleichen wäßrigen Lösung einen organischen Überzug aufzubringen. Dieser
kombinierte Überzug kann als Endbehandlung dienen. Er kann jedoch auch die Grundlage für weitere
Anstriche bilden. Das Verfahren ist anwendbar insbesondere auf Eisen und Stahl, aber auch auf andere
phosphatierbare Metalle, wie Zink, Kadmium, Aluminium und Magnesium.
Die Konzentration der Lösung an wasserlöslichem Kunstharz beträgt, um eine wirksame Abdeckung
der Oberfläche zu erzielen, vorzugsweise mindestens 1 Gewichtsprozent. Je nach der gewählten Konzentration
des Kunstharzes erhält man nur eine Abdichtung des Phosphatüberzuges oder einen mehr oder
weniger dicken Lacküberzug im eigentlichen Sinn.
Der Gehalt an Phosphatverbindungen, gerechnet als P8O5, beträgt vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent.
Der Gehalt an basisch reagierenden Komponenten soll mindestens so hoch sein, daß die
Lösung alkalisch oder neutral reagiert.
Die Lösungen können in bekannter Weise durch Tauchen, Fluten oder Spritzen auf die reine, d. h.
staub-, fett-, rost- und zunderfreie Metalloberfläche aufgebracht werden. Es ist auch möglich, die Lösungen
auf bereits mit einem chemischen Überzug versehene Metalloberflächen aufzubringen. Ein bereits vorhandener
nichtmetallischer überzug braucht also vorher nicht entfernt zu werden. Insbesondere ist es auch
möglich, die Lösungen auf phosphatierte oder chromatierte Oberflächen anzuwenden.
Die Lösungen werden vorzugsweise bei Raumtemperatur aufgebracht und anschließend, im allgemeinen
nach einer Ablüftzeit von 5 bis 20 Minuten bei 50 bis 95° C, während deren der Lösungsfilm
vortrocknet, bei vorzugsweise 100 bis 200 0C 60 bis
5 Minuten eingebrannt. Die Einbrenntemperatur richtet sich im wesentlichen nach der Art des Kunstharzes
und seinen Aushärtungsbedingungen.
Claims (3)
1. Verfahren zum gleichzeitigen Phosphatieren und Aufbringen eines organischen Überzugs auf
phosphatierbare Metalle, insbesondere Eisen und Stahl, mit Hilfe von wäßrigen Überzugslösungen,
dadurch gekennzeichnet, daß eine neutrale oder alkalische wäßrige Lösung, die
mindestens eine anorganische und/oder organische Phosphorsäureverbindung und mindestens
ein wasserlösliches, in der Hitze härtbares Kunstharz enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht,
getrocknet und eingebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die
als Phosphorsäureverbindung eine mit Ammoniak und/oder einem organischen Amin löslich gemachte
Zinkphosphatverbindung enthält, wobei die Verbindung pro Mol Zink mindestens 0,03 Mol
P2O5 enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird,
die eine Verbindung des sechswertigen Chroms enthält. \
In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 188 822;
französische Patentschriften Nr. 807111, 982 722; USA.-Patentschriften Nr. 2 692 840, 2 885 312.
809 558/362 5.68 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP1269A DE1269753B (de) | 1960-09-16 | 1960-09-16 | Verfahren zum gleichzeitigen Phosphatieren und Aufbringen eines organischen UEberzugs auf Metalle |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEM0046581 | 1960-09-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1269753B true DE1269753B (de) | 1968-06-06 |
Family
ID=25751205
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DEP1269A Pending DE1269753B (de) | 1960-09-16 | 1960-09-16 | Verfahren zum gleichzeitigen Phosphatieren und Aufbringen eines organischen UEberzugs auf Metalle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1269753B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2232581A1 (de) * | 1973-06-11 | 1975-01-03 | Lubrizol Corp |
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FR807111A (fr) * | 1935-09-25 | 1937-01-05 | Procédé de fabrication de vernis à base d'urée et de formaldéhyde et produit obtenu | |
US2692840A (en) * | 1951-11-19 | 1954-10-26 | Parker Rust Proof Co | Single package primary chemical treatment composition |
AT188822B (de) * | 1951-10-10 | 1957-02-25 | Metallgesellschaft Ag | Korrosionsschützendes Grundierungsmittel für Anstriche auf Stahl, Zink und Aluminium |
US2885312A (en) * | 1956-03-05 | 1959-05-05 | Kelite Corp | Metal coating compositions |
-
1960
- 1960-09-16 DE DEP1269A patent/DE1269753B/de active Pending
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