DE2320547A1 - Nachbehandlungsmittel fuer phosphatierte metalloberflaechen - Google Patents

Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M., den 19.4.73

Aktiengesellschaft DrBr/MSchu

Prov. No. 7118 M

Nachbehandlungsmittel für phosphatierte Metalloberflächen

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Tannin enthaltendes Nachbehandlungsmittel für phosphatierte Metalloberflächen.

Oberflächen von Metallen, wie Eisen, Stahl, Zink und Aluminium, werden häufig mit einem chemisch aufgebrachten Überzug, z.B. einem Phosphatüberzug, versehen, um die Korrosionsanfälligkeit zu erniedrigen und um einen guten Untergrund für die anschließende Lackierung zu erzielen. Zur weiteren Verbesserung ist es üblich, die phosphatierten Oberflächen nachzuspülen, wofür insbesondere'Lösungen verwendet werden, die Chromsäure oder chromsaure Salze enthalten. Obwohl Chromat-Nachspüllösungen sehr wirksam sind, besitzen sie auch Nachteile. Auf Grund der Toxizität des sechswertigen Chroms ergeben sich Probleme der Abwasserbeseitigung. Darüber hinaus können bei bestimmten Anstrichsystern en Fehler, wie Blasenbildung, auftreten, so daß eine abschließende Spülung mit entionisiertem Wasser notwendig wird. Hierdurch wird jedoch der erzielte Korrosionsschutz erniedrigt.

Aus der DAS 1 192 487 ist es bekannt, zur Herstellung oder Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Metallen tanninhaltige Phosphat!erungslösungen anzuwenden. Nach einer Abwandlung dieses Verfahrens sollen die mit tanninfreien

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Phosphatierungslösungen hergestellten Schutzschichten mit einer Tanninlösung von etwa 0,05 g/l nachbehandelt werden. Die hierbei erzielten Ergebnisse befriedigen jedoch nicht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Tannin enthaltendes wäßriges Nachbehandlungsmittel für phosphatiert^ Metalloberflächen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es 0,1 bis 10 g/l, vorzugsweise 0,25 bis 2 g/l, Tannin enthält.

Der pH-Wert des Nachbehandlungsmittels kann im Bereich von 3 bis 8 liegen und beträgt vorzugsweise 4 bis 6.

Einer der wesentlichen Vorteile der Anwendung eines solchen Nachbehandlungsmittels liegt in der Erniedrigung oder Vermeidung der Blasenbildung, die in dem Lacküberzug auftreten kann unter Bedingungen von hoher Feuchtigkeit, wenn Wasser auf dem lackierten Werkstück kondensiert. Dieses Problem tritt besonders zutage bei der Lackierung galvanisierter Oberflächen.

Die natürlichen Tannin-Extrakte sind pölyphenolische Substanzen, die in hydrolysierbare Tannine, kondensierte Tannine und gemischte Tannine, die sowohl hydrolysierbare als auch kondensierte Tannine enthalten, eingeteilt werden können.

Die meisten Tannin-Extrakte sind bei den angegebenen Konzentrationsund pH-Bedingungen wirksam, um die Schwitzwasserbeständigkeit zu erhöhen. Es wurde jedoch festgestellt, daß nur gewisse Tannine, wie Quebracho-Extrakt oder Gerbsäure (National Formulary), auch zu einer Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit der phosphat!ert.en und lackierten Metalle führen. Diese Tannine, insbesondere

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Quebracho-Extrakt, werden daher bevorzugt. Nicht mit Sulfit behandelte Produkte eignen sich besser für die erfindungsgemäßen Zwecke als Sulfit enthaltende.

Es wurde weiterhin gefunden, daß solche Tannine zu besseren Ergebnissen, führen, die bei der Nuklearmagnetresonanz-Analyse (NMR) ein Aromaten/Alkyl-Verhältnis von über 2, vorzugsweise von 2 bis 5, aufweisen. Unter "Alkyl" ist der Anteil des Moleküls verstanden, der aus gesättigten aliphatischen Gruppen besteht. Diese Gruppen werden bei der NMR-Analyse als Protonen oder Wasserstoff-Atome aus den -CH oder -CHp-Anteilen der Sucrose-Reste der Tannine aufgezeigt. Unter "Aromaten" werden Wasserstoff oder Protonen verstanden, die an das Kohlenstoff-Atom in einem Benzol-Ring in dem polyphenolisehen Anteil des Tannins angelagert sind.

Die Nachbehandlungsmittel können bei Raumtemperatur bis etwa 93 C angewendet werden.

Zur Aufbringung der Phosphatschicht sind die üblichen Phosphat!erungsverfahren unter Benutzung von Lösungen schichtbildender oder nichtschichtbildender Phosphate geeignet. Eine besonders gute Wirksamkeit des tanninhaltigen Nachspülmittels wurde bei Zink-Calziumphosphat-Verfahren festgestellt.

Zur Herstellung der Nachbehandlungslösungen können mit Vorteil wäßrige Konzentrate verwendet werden, die etwa 5 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.% Tannin (bezogen auf 100% Tannin-Extrakt) enthalten. Da eine Schwierigkeit dadurch auftreten kann, daß das Tannin während

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des Versands auszufällen neigt, ist.es zweckmäßig^ das Konzentrat mit Alkali, z.B. NaOH, alkalisch einzustellen, vorzugsweise auf einen pH-Wert von 8 bis 10. Andere Bestandteile, wie z.B. Aluminiumfluorid, können dem Kon- _zentrat zugegeben werden, sofern die zusätzlichen Komponenten nicht zu einer Ausfällung des Tannins und einer Eeeinträchtigung der erwünschten Nachbehandlungswirkung führen.

Zur Einstellung des Bad-pH-Wertes können z.B. Fluorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Essigsäure yerwendet werden. Vorzugsweise wird Phosphorsäure benutzt.

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- Patentansprüche

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Claims (6)

Patentansprüche j~

1. Tannin enthaltendes wäßriges Nachbehandlungsmittel für phosphatierte Metalloberflächen, dadurch gekennz ei chnet, daß es 0,1 bis 10 g/l, vorzugsweise 0,25 bis 2 g/l, Tannin enthält.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von 3 bis 8, vorzugsweise von 4 bis 6, aufweist.

3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen natürlich vorkommenden Tannin-Extrakt, vorzugsweise Gerbsäure und/oder Quebracho-Extrakt, enthält.

4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen nicht mit Sulfit behandelten Tannin-Extrakt enthält.

5. Mittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Tannin enthält, bei dem das Aromaten/Alkyl-Verhältnis über 2, vorzugsweise 2 bis 5, beträgt.

6. Konzentrat zur Herstellung eines Mittels nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.$6, eines natürlich vorkommenden Tannin-Extraktes enthält und einen pH-Wert über 7» vorzugsweise von 8 bis 10, aufweist.

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