DE3151181C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3151181C2 DE3151181C2 DE3151181A DE3151181A DE3151181C2 DE 3151181 C2 DE3151181 C2 DE 3151181C2 DE 3151181 A DE3151181 A DE 3151181A DE 3151181 A DE3151181 A DE 3151181A DE 3151181 C2 DE3151181 C2 DE 3151181C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- modified
- steel sheet
- layer
- iron
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
- C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
- Y10S428/9265—Special properties
- Y10S428/928—Magnetic property
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12542—More than one such component
- Y10T428/12549—Adjacent to each other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12556—Organic component
- Y10T428/12569—Synthetic resin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12583—Component contains compound of adjacent metal
- Y10T428/1259—Oxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
- Y10T428/12792—Zn-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
- Y10T428/12792—Zn-base component
- Y10T428/12799—Next to Fe-base component [e.g., galvanized]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Stahlblech mit einer für einen Anstrich
vorbereiteten Oberfläche.
Ein derartiges Stahlblech ist als Baumaterial oder Material für
elektrische Haushaltsvorrichtungen verwendbar. Üblicherweise
wurden elektrolytisch beschichtete Stahlbleche mit einer durch
Phosphatbehandlung oder Chromatbehandlung behandelten Oberfläche
verwendet.
Chromatbehandelte Stahlbleche besitzen eine gute Korrosionsbeständigkeit
mit einer durch Chrom herbeigeführten Passivierung.
Die Chromatbehandlung führt jedoch aufgrund der Toxizität
des Chroms insbesondere bei der Abwasserbehandlung zu Problemen.
Andererseits ergibt die Phosphatbehandlung eine für
einen Anstrich gut geeignete Substratoberfläche. Jedoch ist
es zur gleichzeitigen Verleihung einer Korrosionsbeständigkeit
üblich, die Phosphat-behandelten Stahlbleche einem Ätzen mit
Chromsäure als Nachbehandlung zu unterziehen. Diese Nachbehandlung
führt zu den gleichen Problemen wie die Chromatbehandlung.
Zudem verursacht eine große Menge an durch die Behandlung
gebildetem Schlamm ein weiteres Problem seiner Verwendung.
Weiterhin besitzen derartige herkömmliche Produkte nicht notwendigerweise
eine zufriedenstellende Qualität im Hinblick auf
die für einen Anstrich erforderlichen Substrateigenschaften
wie Korrosionsbeständigkeit nach dem Anstrich, Anstreichbarkeit
und Entfettungsbeständigkeit. Insbesondere neigen sie dazu,
einen Abbau der Eigenschaften zu erleiden, wenn sie einer
alkalischen Entfettungsbehandlung beim Verbraucher unterzogen
werden, d. h. sie weisen eine unterlegene Entfettungsbeständigkeit
auf.
Es wurden bereits einige Empfehlungen zur Verbesserung der Lösung
der vorstehenden Probleme gegeben. Die Japanische Patentpublikation
Nr. 34 406/74 offenbart ein Verfahren, bei dem eine
Silikatzusammensetzung, umfassend Siliciumdioxid
und ein Acrylcopolymeres als Hauptkomponenten, verwendet
wird, und es werden gewisse Verbesserungen gegenüber dieser
Methode in den offengelegten Japanischen Patentanmeldungen
Nr. 77 635/79 und Nr. 62 972/80 offenbart.
Versuche, bei denen die Zusammensetzungen, wie sie in dem vorstehenden
Stand der Technik empfohlen wurden, auf elektrolytisch-beschichtete
Stahlbleche aufgetragen wurden, ergaben, daß die hierdurch
erzielten Überzüge nicht vollständig den Anforderungen im Hinblick
auf Korrosionsbeständigkeit nach Aufbringen des Anstriches,
Anstreichbarkeit und Entfettungsbeständigkeit, die für
Stahlblechsubstrate für Anstriche wesentlich sind, genügen und
daß noch Platz für Verbesserungen gegeben ist.
Aus der GB-PS 20 37 812 ist ein Stahlblech mit elektrolytisch
abgeschiedenen Zink- und Eisen-Zink-Legierungsschichten mit 1 bis
60% Eisen und einem Flächengewicht von 0,2 bis 10 g/cm² und
einer weiteren Lackschicht bekannt, die allerdings nicht näher
spezifiziert wird.
Die US-PS 42 16 250 beschreibt die Beschichtung eines Stahlbleches
mit Zink durch Heißtauchen und die Umwandlung der erhaltenen
Schicht durch Erhitzen in eine Eisen-Zink-Legierungsschicht
mit 6 bis 20% Eisen. Obwohl die spröde Legierungsschicht
einseitig entfernt wird, verbleibt auf der Oberfläche eine
duktile Zinkschicht, die nach den dortigen Ausführungen für eine
gute Anstrichhaftung sorgt. Die Art des Anstrichs jedoch wird
nicht näher spezifiziert.
Aus der GB-PS 15 62 651 ist eine Silikat-Harz-Zusammensetzung
bekannt, die zur Oberflächenbeschichtung von Metallen geeignet
ist und die nach Beispiel 1 auf Stahlblech mit aufgeschmolzener
Zinkbeschichtung, d. h. einer Eisen-Zink-Legierung, in 2 µm
dicken Schichten aufgetragen wird. Die Silikat-Harz-Zusammensetzung
enthält ein Siliciumdioxidsol, organische Copolymere
und ein Trialkoxisilan. Die organischen Copolymeren bestehen
hierbei aus Acrylat-, Alkyd- oder Epoxiester-Harzen. Auch die
hiernach erhaltenen oberflächenbehandelten Stahlbleche lassen
hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu wünschen übrig.
Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, oberflächenbehandelte
Stahlbleche mit überlegenen Eigenschaften als Substrat für
Anstriche, insbesondere rostverhindernden Eigenschaften, Anstreichbarkeit,
Entfettungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit
nach Aufbringen des Anstrichs zu schaffen. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man auf ein Basisstahlblech,
das mit einer ersten anspruchsgemäß definierten Eisen-
Zink-Schicht beschichtet ist, als weitere Schicht eine Silikat-
Harz-Zusammensetzung in den anspruchsgemäßen Mengen aufbringt,
die als Hauptkomponenten neben einem Siliciumdioxidsol und einer
Trialkoxisilanverbindung nicht nur wahlweise entweder ein Acrylcopolymeres
oder ein Epoxidharz, sondern diese beiden Komponenten
gleichzeitig enthält. Der vorstehend genannte Stand der Technik
und insbesondere die GB-PS 15 62 651 gab für eine derartige
Lösung keine Anregung, da dort, wie gesagt, die Copolymerisatkomponenten
lediglich wahlweise genannt sind und nichts darauf
hindeutet, daß es entscheidend darauf ankommt, daß die Eisen-Zink-
Schicht auf dem Basisstahlblech in der erfindungsgemäß definierten
Weise ausgebildet ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Stahlblech mit einer für einen Anstrich vorbereiteten
Oberfläche, umfassend ein Basisstahlbleck, eine Eisen-
Zink-Schicht, aufgetragen auf das Basisblech in einer Menge von
zumindest 0,1 g/m² mit einem Eisengehalt von 3 bis 30 Gew.-%,
und hierauf aufgebracht eine weitere Schicht aus einer Silikat-
Harz-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Schicht aus einer Silikat-Harz-Zusammensetzung
besteht, worin ein Acrylcopolymeres, ein Epoxidharz, ein Siliciumdioxidsol
als Hauptkomponenten verwendet werden, zu denen eine
Trialkoxisilanverbindung als Reaktionsbeschleuniger zugegeben ist,
die auf der Eisen-Zink-Legierungsschicht in einer Menge von 0,05
bis 5,0 g/m² aufgebracht ist.
Die einzige Figur zeigt die Beziehung zwischen dem Verhältnis
des Acrylcopolymeren zu dem Epoxidharz oder der Menge des Siliciumdioxidsols
und der Anstreichbarkeit, Korrosionsbeständigkeit
nach dem Aufbringen des Anstriches und Entfettungsbeständigkeit.
Eine übliche Zinkbeschichtung ergibt keine
geeignete Qualität für eine primäre Überzugsschicht auf einem
Stahlblech. Insbesondere ist eine elektrolytisch beschichtete Oberfläche im
Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit nach dem Aufbringen
des Anstriches und auf die Entfettungsbeständigkeit unterlegen.
Es wurde gefunden, daß eine auf ein Stahlblech elektrolytisch aufgebrachte Eisen-
Zink-Schicht, die 3 bis 30 Gew.-% Eisen enthält, überlegene
Effektivität im Hinblick auf sämtliche geforderten Eigenschaften
ergibt. Die Eisen-Zink-Schicht kann wie folgt
hergestellt werden:
- 1. ein Verfahren, bei dem eine Zinkschicht, gebildet durch eine übliche elektrolytische Abscheidung oder durch ein übliches Heißtauchverfahren einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehreren Hunderten °C unterzogen wird, um hierdurch eine Eisen-Zink-Schicht zu bilden oder
- 2. ein Verfahren, bei dem eine Eisen-Zink-Schicht aus einem Beschichtungs-Bad das Eisen und Zink umfaßt, mit Hilfe eines elektrolytischen Verfahrens ausgefällt wird.
Ungeachtet der angewandten Beschichtungsmethode wird so lange
eine Effektivität erzielt, als eine Eisen-Zink-Schicht
enthaltend 3 bis 30 Gew.-% Eisen, als primärer Überzug gebildet
wird. Es gibt bestimmte Abweichungen im Hinblick auf die
beobachtete Effektivität in Abhängigkeit von der angewandten
Methode. Was derartigen Abweichungen im Hinblick auf die Effektivität
zuzuschreiben ist, ist nicht klar ersichtlich, obgleich
man annehmen könnte, daß Unterschiede in den Verhältnissen
der Legierungskomponenten und Einflüsse der Oxidschichten
auf die Oberfläche die Faktoren für derartige Abweichungen
sein könnten.
Dieser Überzug aus der Eisen-Zink-Schicht ergibt eine derartige
Effektivität nicht nur, wenn sie direkt auf einem Stahlblech
gebildet wird, sondern auch wenn sie auf einem Stahlblech mit
einer Oberflächenbeschichtung gebildet wird, d. h. einer Oberfläche,
beschichtet mit einem Element wie Zink, Nickel, Aluminium,
Blei, Kupfer, Chrom, Kobalt oder Zinn oder mit einer Legierung,
bestehend aus zwei oder mehreren derartigen Elementen.
Der Eisengehalt in der aufgebrachten Schicht beträgt 3 bis 30 Gew.-%,
vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%. Ist der Eisengehalt geringer als
3 Gew.-%, ist keine angemessene Effektivität erzielbar und die
Korrosionsbeständigkeit nach dem Aufbringen des Anstriches und
Entfettungsbeständigkeit werden schlecht, wie es bei elektrolytisch beschichteten
Stahlblechen der Fall ist. Andererseits neigt, wenn der
Eisengehalt 30 Gew.-% überschreitet, die beschichtete Oberfläche
zu Eigenschaften, die nahe an diejenigen eines freiliegenden
Stahlbleches herankommen und werden gegenüber einer Korrosion
anfällig und somit kann keine ausreichende Antikorrosionseigenschaft,
wie sie für ein Substrat für einen Anstrich erforderlich
ist, erzielt werden.
Die Schicht aus der Silikat-Harz-Zusammensetzung (zweite Überzugsschicht)
kann gebildet werden, indem man auf die
Eisen-Zink-Schicht eine wäßrige Behandlungslösung
aufbringt, die eine Kombination von zwei verschiedenen
Zusammensetzungen umfaßt, nämlich eine Acryl-Silikat-
Zusammensetzung, bestehend aus einem Acrylharz und einem Siliciumdioxidsol
und eine Epoxid-Silikat-Zusammensetzung,
bestehend aus einem Epoxidharz und einem Siliciumdioxidsol, an
das sich ein Trocknen anschließt. Bei einer derartigen Schicht
ist es möglich, ein Stahlblech mit
überlegenen Merkmalen als Substrat für das Aufbringen
eines Anstriches zu erhalten. Die Epoxid-Silikat-Zusammensetzung
dient nämlich hauptsächlich zur Verbesserung der
Anstreichbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Acryl-Silikat-
Zusammensetzung dient hauptsächlich zur Verbesserung der
Entfettungsbeständigkeit. Weiterhin neigen, wenn der Anteil des
Siliciumdioxidsols zunimmt, die Korrosionsbeständigkeit und
Entfettungsbeständigkeit dazu, verbessert zu werden.
Am wichtigsten ist jedoch, daß die Schicht aus der Silikat-Harz-
Zusammensetzung eine derart ausgezeichnete Effektivität nur
dann ergibt, wenn sie auf die Schicht aus der Eisen-
Zink-Legierung, die 3 bis 30 Gew.-% Eisen enthält, aufgebracht
wird.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Silikat-Harz-Zusammensetzung
kann nach der in der Japanischen Patentpublikation
Nr. 34 406/79 beschriebenen Methode hergestellt werden. Es werden
nämlich in Wasser dispergierbares Siliciumdioxid, das als Siliciumdioxidsol
oder kolloidales Siliciumdioxid bezeichnet wird,
und wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Acrylcopolymeres
und Epoxidharz als Hauptkomponenten verwendet. Zu den Hauptkomponenten
wird eine Trialkoxisilanverbindung als reaktionsbeschleunigendes
Mittel zugegeben und die hierdurch erhaltene Mischung
wird bei einer Temperatur von 10°C bis zur Siedetemperatur
umgesetzt, wodurch eine Silikat-Harz-Zusammensetzung,
die für die vorliegende Erfindung verwendbar ist, erhalten werden
kann. Um eine für die praktische Anwendung besonders geeignete
Silikat-Harz-Zusammensetzung zu erzielen, sollte die Umsetzung
besser bei einer Temperatur von 50 bis 90°C durchgeführt werden.
Weiterhin wird die Trialkoxisilanverbindung in einer
Menge von 0,5 bis 13 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Feststoffgehalts der Harze und des Siliciumdioxidsols, zugegeben.
Für diese Umsetzung können sowohl das Acrylcopolymere als auch
das Epoxidharz unabhängig mit dem Siliciumdioxidsol und Trialkoxisilan
umgesetzt werden und die Acryl-Silikat-Zusammensetzung
und Epoxid-Silikat-Zusammensetzung, die hierdurch
erhalten werden, werden dann zur Bildung der gewünschten
Silikat-Harz-Zusammensetzung gemischt. Es können aber auch
die vier Komponenten, nämlich des Acrylcopolymere, das Epoxidharz,
das Siliciumdioxidsol und die Trialkoxisilanverbindung
sogleich gemeinsam umgesetzt werden, um eine Silikat-Harz-Zusammensetzung
zu ergeben, die eine geeignete Effektivität besitzt.
Das Acrylcopolymere, das bei der Erfindung verwendet werden kann,
schließt ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Copolymeres,
hergestellt aus einem ungesättigten äthylenischen Monomeren
durch Lösungspolymerisation, Emulsionspolymerisation oder
Suspensionspolymerisation, ein Alkyd-modifiziertes Acrylharz, ein
Epoxid-modifiziertes Acrylharz, ein Polybutadien-modifiziertes
Acrylharz, ein Polyurethan-modifiziertes Acrylharz, ein Phenyl-
modifiziertes Acrylharz oder ein Aminoharz-modifiziertes Acrylharz
ein. Als Epoxidharz hingegen können ein Fettsäure-modifiziertes,
ein durch eine mehrbasische Säure modifiziertes,
ein Acrylharz-modifiziertes, ein
Alkydharz-modifiziertes, ein Phenolharz-modifiziertes,
Epoxyharz, ein Polybutadien-modifiziertes und ein Amin-
modifiziertes Epoxidharz verwendet werden. Um das vorstehend genannte
Harz in Wasser zu lösen oder zu dispergieren, können ein
Amin oder Ammoniak zugegeben werden.
Die als reaktionsbeschleunigendes Mittel bei der Umsetzung zur
Herstellung der Materialzusammensetzung verwendete Trialkylsilanverbindung
kann ein im Handel erhältliches Silankupplungsmittel
sein, wie Vinyltriäthoxisilan, Vinyltris-(β-methoxiäthoxi)-silan,
γ-Glucidoxipropyltrimethoxisilan, γ-Methacryloxipropyltrimethoxisilan,
N-β-(Aminoäthyl)-γ-aminopropyltrimethoxisilan
und γ-Aminopropyltriäthoxisilan.
Als wasserdispergierbares Siliciumdioxid, das als Siliciumdioxidsol
oder kolloidales Siliciumdioxid bezeichnet wird, kann ein im
Handel erhältliches Produkt verwendet werden. Jedoch sollte in
Abhängigkeit von dem Stabilitätsbereich der speziell verwendeten
Harze eine Auswahl aus sauren und basischen Produkten im
Hinblick auf eine zweckmäßige Verwendung getroffen werden.
Im folgenden sollen die optimalen Bereiche für die die Silikat-
Harz-Zusammensetzung bildenden Komponenten, d. h. das Siliciumdioxidsol,
das Acrylcopolymere und das Epoxidharz beschrieben
werden.
Die grundlegenden Eigenschaften, die für ein für einen Anstrich
geeignetes Substrat erforderlich sind, sind die Anstreichbarkeit,
die Korrosionsbeständigkeit nach dem Aufbringen des Anstrichüberzugs
und die Entfettungsbeständigkeit. Zur Bestimmung
der optimalen Bereiche der Komponenten, um diesen grundlegenden
Eigenschaftserfordernissen zu genügen, wurde ein Versuch durchgeführt,
bei dem der Anteil des Siliciumdioxidsols in der
Epoxid-Silikat-Zusammensetzung und in der Acryl-Silikat-
Zusammensetzung von 0 bis 90 Gew.-% (d. h. das Verhältnis
des Feststoffgehalts) variiert wurden und das Verhältnis
der Acryl-Silikat-Zusammensetzung zur Epoxid-Silikat-
Zusammensetzung in der Behandlungslösung von 100 : 0
bis 0 : 100 variiert wurden. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse
werden in der einzigen Figur wiedergegeben, in der das Symbol
↔ den Bereich angibt, innerhalb dessen relativ gute Eigenschaften
erzielt werden.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß, um den Eigenschaftserfordernissen
vollauf zu genügen, die Menge des Siliciumdioxidsols
innerhalb eines Bereichs von 20 bis 60 Gew.-% der gesamten Feststoffkomponenten
der Harze und des Siliciumdioxidsols betragen
sollte und das Verhältnis von Acrylcopolymeren zu Epoxidharz
(d. h. Acrylcopolymeres/Epoxyharz) innerhalb eines Bereiches von
90 : 10 bis 50 : 50 liegen sollte. Um jedoch eine derart überlegene
Effektivität der Schicht aus der Silikat-Harz-Zusammensetzung als
Substrat für einen Anstrich zu erzielen, ist es wesentlich, daß
ein darunterliegender Überzug aus der Eisen-Zink-Legierung,
der 3 bis 30 Gew.-% Eisen enthält, vorhanden ist.
Als Verfahren zur Bildung der zweiten Schicht aus
der Silikat-Harz-Zusammensetzung können eine üblicherweise angewandte
Methode wie ein Tauch-, Sprüh- oder Walzüberziehen angewandt
werden und nach Aufbringen einer vorherbestimmten Menge
der Behandlungslösung wird getrocknet, indem man Heißluft bei
einer Temperatur von Normaltemperatur bis zu 100°C (oder auch
höher) aufbläst, wodurch ein getrockneter Film innerhalb einer
Zeitdauer von wenigen Sekunden bis zu wenigen Minuten erzielt
werden kann.
Die Überzugsmenge der ersten Schicht aus der Eisen-Zink-Legierung
beträgt zumindest 0,1 g/m² (je Seite), vorzugsweise zumindest
10 g/m². Ist die Menge geringer als dieser untere Grenzwert,
wird die gewünschte Effektivität der zweiten Schicht nicht
erzielt. Die Überzugsmasse der zweiten Schicht aus der
Silikat-Harz-Zusammensetzung beträgt 0,05 bis 5,0 g/m² (je Seite),
vorzugsweise 0,2 bis 3,0 g/m². Es wird keine geeignete
Effektivität erzielt, wenn die Menge geringer als 0,05 g/m²
ist. Überschreitet die Menge 5 g/m², ist keine merkliche Verbesserung
der Eigenschaften zu erwarten, obgleich eine gewisse
Verbesserung beobachtet wird. Demzufolge ist eine derartige
überschüssige Menge wirtschaftlich nachteilig. Weiterhin neigt
die kontinuierliche Punktschweißbarkeit des behandelten Stahlbleches
schlecht zu werden, wenn eine derartige überschüssige
Menge verwendet wird, und somit wird die praktische Verwertbarkeit
als oberflächenbehandeltes Stahlblech schlecht.
Der der überlegenen Effektivität zugrundeliegende Mechanismus
ist nicht klar ermittelt. Jedoch ist ersichtlich, daß die
Schicht, die auf dem Siliciumdioxidsol, dem Epoxidharz
und dem Acrylcopolymeren basiert, außerordentlich fein ist
und fest an die erste Schicht aus der Eisen-Zink-Legierung
gebunden ist.
Weiterhin scheint jede Komponente ihre eigene Funktion in angemessener
Weise innerhalb der optimalen Bereiche, wie in der Figur
gezeigt, auszuüben. Wie vorstehend erwähnt, wird eine geeignete
Effektivität lediglich dann erzielt, wenn die Eisen-Zink-
Legierungsschicht, die 3 bis 30% Eisen enthält, als primärer Überzug
verwendet wird, und es ist keine derartige Effektivität erhältlich,
wenn eine Eisen- oder eine Zinkbeschichtung als primärer
Überzug verwendet wird. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen,
daß die Zwischenschichtbindung zwischen der Schicht aus der Silikat-Harz-Zusammensetzung
und der Eisen-Zink-Schicht stark ist und
während des Härtungsverfahrens der Schicht aus der Silikat-Harz-
Zusammensetzung die Eisen-Zink-Legierungskomponenten eine gewisse
Härtungswirksamkeit im Hinblick auf die Bildung einer
festen Schicht auszuüben scheinen, wodurch eine derartig überlegene
Effektivität erzielt werden kann.
Im folgenden werden die Alkoxidverbindungen und die Oxisäuren
des Vanadins und deren Salze, die zu der Lösung aus der Silikat-
Harz-Zusammensetzung zugegeben werden können, beschrieben.
Zur Verbesserung der gewünschten Eigenschaften ist es wirkungsvoll,
eine Alkoxidverbindung von Titan oder Zirkonium oder eine
Oxisäure von Vanadin und/oder ein Salz hiervon zuzugeben. Es
ist möglich, die Korrosionsbeständigkeit nach dem Aufbringen des
Anstriches und die Entfettungsbeständigkeit weiter zu verbessern,
indem man ein oder mehrere derartige Additive in einer Menge von
nicht mehr als 14 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 8 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Feststoffgehalts des Siliciumdioxidsols
und der Harze, zugibt.
Die Alkoxidverbindung von Titan oder Zirkonium ist eine Koordinationsverbindung
mit zumindest zwei funktionellen Gruppen (vorzugsweise
zwei oder drei funktionellen Gruppen), worin eine
Alkoxidverbindung, dargestellt durch die allgemeinen Formeln
R′₂M(R²)₂, R′M(R²)₃ oder M(R²)₄ an einen Liganden einer Dicarbonsäure
wie Maleinsäure; einer Hydroxicarbonsäure wie Milchsäure
oder Weinsäure; eines Diketons wie Äthylenglycol, Diacetonalkohol
oder Acetylaceton; eines Esters wie Äthylacetoacetat
oder Äthylmalonat; eines Ketonesters; von Salicylsäure; Katechol
bzw. Brenzkatechin; Pyrogallol; eines Alkanolamins wie
Triäthanolamin, Diäthanolamin oder Dimethylaminoäthanol gebunden
ist. In den vorstehenden allgemeinen Formeln ist M Titan oder
Zirkonium, R′ ein Substituent wie eine Äthylgruppe, Amylgruppe,
eine Phenylgruppe, eine Vinylgruppe, eine p-(3,4-Epoxicyclohexyl)-gruppe,
eine γ-Mercaptopropylgruppe oder eine Aminoalkylgruppe,
R² ist gewöhnlich eine Alkoxigruppe mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen (z. B. eine Methoxigruppe, eine Äthoxigruppe,
eine n-Propoxigruppe, eine Isopropoxigruppe, eine n-Butoxigruppe,
eine Isobutoxigruppe, eine sec.-Butoxigruppe, eine
tert.-Butoxigruppe, eine n-Pentoxigruppe, eine Isopentoxigruppe,
eine n-Hexoxigruppe, eine n-Heptoxigruppe oder eine n-Oktoxigruppe)
oder eine Alkoxialkoxigruppe mit insgesamt 2 bis 10
Kohlenstoffatomen (z. B. eine Methoximethoxigruppe, eine Methoxiäthoxigruppe,
eine Äthoxibutoxigruppe oder eine Butoxipentoxigruppe).
Als Oxisäuren des Vanadins und ihre Salze können beispielshalber
erwähnt werden: Vanadintrioxid (V₂O₃), Vanadinpentoxid
(V₂O₅), Natriumorthovanadat (Na₃VO₄), Lithiumorthovanadat
(Li₂VO₄), Lithiummetavanadat (LiVO₃ · 2H₂O), Kaliummetavanadat
(KVO₃), Natriummetavanadat (NaVO₃ · 4H₂O), Ammoniummetavanadat
(NH₄VO₃) und Natriumpyrovanadat (Na₄V₂O₇).
Die Menge dieser einzubringenden Additive liegt in dem vorstehend
erwähnten Bereich. Werden die Additive im Überschuß
hierzu zugegeben, neigt die Effektivität der Schicht aus der
Silikat-Harz-Zusammensetzung, die hierbei erhalten wurde, verschlechtert
zu werden, was zu einem Abbau der gewünschten Eigenschaften
führt. Eine derartige überschüssige Menge ist aus einem
weiteren Grund unerwünscht, da nämlich die Quervernetzungsreaktion
hierdurch zu sehr erleichtert wird, was zu einer Verdickung
der Behandlungslösung führt.
Die Wirksamkeit der Additive ist der Tatsache zuzuschreiben, daß
die Additive als Vernetzungsmittel wirken, wodurch die verbliebenen
hydrophilen Gruppen in der Silikat-Harz-Schicht vermindert
werden und die Dichte der Verknüpfungen bzw. Vernetzungs-Bindungen
in der Schicht erhöht wird, wodurch die Korrosionsbeständigkeit
nach dem Aufbringen des Anstrichs und die Entfettungsbeständigkeit
verbessert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich,
andere Additive einzuarbeiten, die gewöhnlich im Stand der Technik verwendet
werden, um erwünschte Eigenschaften zu verleihen, wie wasserlösliche
oder wasserdispergierbare organische Harze oder
Rostschutzpigmente, Rostschutzmittel wie ein Inhibitor, Kationen
wie Molybdän und Wolfram oder deren Verbindungen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die nachstehende Tabelle I werden Stahlbleche
Nr. 1 bis 7 der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf
ihre primäre Korrosionsbeständigkeit, sekundäre Korrosionsbeständigkeit,
primäre Adhäsion (d. h. Anstreichbarkeit) und Entfettungsbeständigkeit
untersucht. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse
werden in Tabelle II im Vergleich zu den Vergleichsstahlblechen
angegeben.
Aus den Testergebnissen der Tabelle II ist ersichtlich, daß die
erfindungsgemäßen Stahlbleche gegenüber denjenigen überlegen
sind, die nach der herkömmlichen Phosphatbehandlung oder Chromatbehandlung
behandelt worden sind und ihre Eigenschaften sind
außerordentlich gut ausgeglichen.
Die zur Erzielung der erfindungsgemäßen Stahlbleche angewandte
Behandlungsmethode und die Vergleichsstahlbleche waren wie
folgt:
Man leitete in einen 1 l Vierhalskolben, ausgestattet mit einem
Thermometer, einem Rührer, einem Kondensator und einem Tropftrichter
180 g Isopropylalkohol ein, stellte nach Spülen mit
Stickstoff die Temperatur in dem Kolben auf etwa 85°C ein und
gab tropfenweise die Monomerenmischung, umfassend 140 Teile
Äthylacrylat, 68 Teile Methylmethacrylat, 15 Teile Styrol,
15 Teile N-n-Butoximethylacrylamid, 38 Teile 2-Hydroxiäthylacrylat
und 24 Teile Acrylsäure tropfenweise mit 6 Teilen
2,2′-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) in etwa 2 Stunden zu.
Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde die Reaktion
bei der gleichen Temperatur weitere 5 Stunden fortgesetzt, woraufhin
man eine farblose transparente Harzlösung mit einem
Feststoffgehalt von 63% und einem Säurewert von 67 erhielt.
Man mischte mit 500 Teilen dieser Acrylcopolymerenharzlösung
45 Teile 38%iges wäßriges Ammoniak und rührte nach Zugabe von
Wasser die Mischung sorgfältig, woraufhin man eine wäßrige Dispersion
des Acrylcopolymeren mit einem Feststoffgehalt von 20%
und einem pH von 9,5 erhielt. Man beschickte einen Kolben mit
300 Teilen dieser wäßrigen Dispersion und gab eine vorherbestimmte
Menge an kolloidalem Siliciumdioxid
zu, wobei man die Dispersion ausreichend bei Raumtemperatur
rührte. Danach gab man tropfenweise ein Teil γ-Methacryloxpropyltrimethoxisilan
unter Rühren zu und erhitzte
dann die Mischung auf 85°C und setzte bei dieser Temperatur
2 Stunden um, woraufhin man eine milchige wasserdispergierbare
Acryl-Silikat-Zusammensetzung erhielt.
Man beschickte einen Kolben mit 310 Teilen eines Epoxidharzes
vom Bisphenol A Typ mit einem Epoxiäquivalent von 950,
95 Teilen Leinsamenölfettsäuren, 95 Teilen Tungölfettsäuren
und 15 Teilen Xylol und erhitzte allmählich auf 240°C
unter Stickstoffzufuhr. Hiernach wurde die Mischung abgekühlt
und als die Mischung auf 70°C heruntergekühlt war, gab man 200
Teile Äthylenglycolmonoäthyläther zu, woraufhin man einen Öl-modifizierte
Epoxidharzlösung mit einem Feststoffgehalt von 70%
und einem Säurewert von 54 erhielt.
Analog zu der vorstehenden Methode (A) erhielt man
eine Epoxid-Silikat-Zusammensetzung aus dieser Öl-modifizierten
Epoxidharzlösung.
Unter Befolgung der vorstehenden Methoden (A) und (B) wurden
Proben der Acryl-Silikat-Zusammensetzung und der Epoxid-
Silikat-Zusammensetzung mit einem variierenden Gehalt
an Siliciumdioxidsol von 0 bis 90 Gew.-% (Feststoffgehalt-
Verhältnisse) hergestellt. Hiernach stellte man die Behandlungslösungen
aus der Silikat-Harz-Zusammensetzung mit einem
variierenden Verhältnis der Acryl-Silikat-Zusammensetzung
zur Epoxid-Silikat-Zusammensetzung von 100 : 1 bis
0 : 100 her. Unter Verwendung dieser Behandlungslösungen wurden
Teststahlproben in der folgenden Weise hergestellt.
Man verwendete kaltgewalzte Stahlbleche mit einer Dicke von
0,7 m/m, auf die ein Eisen-Zink-Legierungs-Überzug mit verschiedenem
Eisengehalt durch verschiedene
Methoden der Elektrolyse und Wärmebehandlung aufgebracht worden
war, und als Vergleichsstahlbleche galvanisierte Stahlbleche
und kaltgewalzte Stahlbleche. Nach dem Reinigen ihrer Oberflächen
wurde die vorstehend genannte Behandlungslösung aus der
Silikat-Harz-Zusammensetzung mit Hilfe geriffelter Walzen aufgebracht
und dann mit Heißluft von 70°C 20 bis 30 Sekunden getrocknet,
woraufhin man die Testproben erhielt.
Als Vergleichsstahlbleche verwendete man elektrolytisch beschichtete,
durch Phosphatierung oder Chromatierung behandelte Stahlbleche,
heißtauch-beschichtete Eisen-Zink-Legierungs-Stahlbleche, behandelt
durch Chromatierung, und lediglich mit einer Eisen-Zink-
Schicht versehene Stahlbleche sowie solche, die zwar ähnlich der
Erfindung, aber außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs sind.
Oberflächenbehandelte Stahlbleche wurden vor dem Aufbringen des
Anstrichs einem Salzsprühtest während 24 Stunden und 120 Stunden
gemäß JIS-Z-2371 unterzogen und danach wurden die Oberflächenbereiche
von weißem Rost unter Zugrundelegung der folgenden Standards
bestimmt:
PunktebewertungOberflächenbereiche von weißem Rost
5keiner
41 bis 10%
311 bis 25%
226 bis 50%
1mehr als 50% oder Bildung von rotem Rost
Nach dem Aufbringen eines Melamin-Alkydharzanstriches (Backen
bei 140°C während 20 Minuten; Schichtdicke von 30 µm Bleistifthärte:
H bis 2H) wurde die auf dem Stahlblech gebildete Anstrichschicht
kreuzweise eingeschnitten und das mit der kreuzweise
eingeschnittenen Schicht überzogene Stahlblech wurde einem
Salzsprühtest nach JIS-Z-2371 während 120 Stunden unterzogen
und dann 12 Stunden im Raum belassen. Es wurde an den kreuzweise
eingeschnittenen Teil der Schicht ein Heftpflaster angeheftet
und danach wurde der kreuzweise eingeschnittene Teil in
einem Augenblick abgezogen. Die durchschnittliche abgezogene
Länge (m/m) entlang einer Seite wurde nach der folgenden Gleichung
berechnet:
Nach dem Aufbringen des vorstehend genannten Anstriches wurden
die mit dem Anstrich versehenen Stahlbleche einem Gittereinschnitt-
Test und einem Gittereinschnitt-Erichsen-Test unterzogen, um
die Schäden der Anstrichschichten festzustellen.
Die Anstrichschicht wurde mit 11 parallelen Schnittlinien im Abstand
von 1 m/m voneinander in jeder vertikalen und transversalen
Richtung unter Ausbildung von 100 Quadraten eingekerbt.
Man heftete hieran ein Heftpflaster an und die Anstrichschicht wurde
in einem Augenblick abgeschält.
Analog wurde die Anstrichschicht mit
Schnittlinien unter Bildung von Quadraten eingekerbt und das
Stahlblech wurde mit Hilfe einer Erichsen-Preßmaschine 5 m/m gepreßt.
Hiernach wurde an der Anstrichschicht ein Heftpflaster angeheftet
und in einem Augenblick abgezogen.
Die Bewertungsstandards für den Gittereinschnitt-Test und den
Gittereinschnitt-Erichsen-Test waren wie folgt:
PunktebewertungBeschädigung der Anstrichschichtoberflächen
5keine Beschädigungen
4der Anstrichüberzug schälte
sich geringfügig ab
3er schälte sich mäßig ab
2er schälte sich beträchtlich
ab
1er schälte sich im überwiegenden
Anteil ab
Man unterzog mit keinem Anstrich versehene oberflächenbehandelte
Stahlbleche einer alkalischen Entfettung zur Vorbehandlung
vor dem Aufbringen des Anstrichs (z. B. 1% Lösung [10 g/l] mit
folgenden Bestandteilen:
1) Alkalicarbonat6000 ppm
2) Alkaliphosphat1000 ppm
3) Alkalinitrat 700 ppm
4) Alkalititanat 500 ppm
5) org. Lösungsmittel1200 ppm
6) oberflächenaktives Mittel 600 ppm
pH9,5-10,0
29 g/l, 60°C, Druck von 0,98 bar, 2 Minuten langes Sprühen),
wusch dann und trocknete und
unterzog dem sekundären Korrosionsbeständigkeitstest und dem
primären Adhäsionstest, um den Grad des Abbaus der Eigenschaften
zu bestimmen.
Bewertungsstandards
es wurde keine Veränderung der Eigenschaften beobachtet
┤es wurde ein geringfügiger Abbau beobachtet
∆es wurde ein mäßiger Abbau beobachtet
×es wurde ein beträchtlicher Abbau beobachtet
Im folgenden werden Beispiele gegeben, um die Effektivität der
Alkoxidverbindung und Oxisäuren von Vanadin und ihren Salzen zu
zeigen, die zu der die Silikat-Harz-Zusammensetzung enthaltenden
Behandlungslösung zugegeben werden können.
Auf Stahlblechen, überzogen mit einer Eisen-Zink-Legierungsschicht
(Überzugsmenge: 45 g/m²), enthaltend 14 Gew.-% Eisen, die nach
der in Tabelle I erwähnten Methode α hergestellt worden waren,
bildete man eine Schicht von 2 g/m² der Silikat-Harz-Zusammensetzung
in der gleichen Weise wie in Tabelle I gezeigt. Die verwendete
Silikat-Harz-Zusammensetzungsbehandlungslösung hatte
ein Feststoffgehalt-Verhältnis von Acrylcopolymerem/Epoxyharz
von 70 : 30 und einen Silikatsolgehalt von 40 Gew.-%, bezogen
auf den gesamten Feststoffgehalt, und enthielt weiterhin eine
Alkoxiverbindung und ein Oxisäuresalz des Vanadins. Danach wurden
die Stahlbleche dem Test unterzogen.
Wie in der nachstehenden Tabelle III gezeigt, führen die vorstehenden
Additive zu einer überlegenen Effektivität im Hinblick auf die
primäre Korrosionsbeständigkeit und die sekundäre Korrosionsbeständigkeit.
Claims (10)
1. Stahlblech mit einer für einen Anstrich vorbereiteten
Oberfläche, umfassend ein Basisstahlblech, eine Eisen-
Zink-Schicht, aufgetragen auf das Basisblech in einer Menge von
zumindest 0,1 g/m² mit einem Eisengehalt von 3 bis 30 Gew.-%,
und hierauf aufgebracht eine weitere Schicht aus einer Silikat-
Harz-Zusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Schicht aus einer Silikat-Harz-Zusammensetzung
besteht, worin ein Acrylcopolymeres, ein Epoxidharz, ein Siliciumdioxidsol
als Hauptkomponenten verwendet werden, zu denen eine
Trialkoxisilanverbindung als Reaktionsbeschleuniger zugegeben ist,
die auf der Eisen-Zink-Legierungsschicht in einer Menge von 0,05
bis 5,0 g/m² aufgebracht ist.
2. Stahlblech gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eisengehalt der Eisen-Zink-Schicht 5 bis
20 Gew.-% beträgt.
3. Stahlblech gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eisen-Zink-Schicht in einer Menge
von zumindest 10 g/m² aufgebracht ist.
4. Stahlblech gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schicht aus der Silikat-Harz-
Zusammensetzung in einer Menge von 0,2 bis 3,0 g/m² aufgebracht
ist.
5. Stahlblech gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus der Silikat-Harz-
Zusammensetzung aus einer Lösung mit der folgenden Feststoffzusammensetzung
gebildet ist:
- a) Acrylcopolymeres-Epoxidharz in einem Verhältnis von 90 : 10 bis 50 : 50 . . . 40 bis 80 Gew.-% des Gesamtfeststoffgehalts der Komponenten (a) und (b)
- b) Siliciumdioxidsol . . . 20 bis 60 Gew.-% des Gesamtfeststoffgehalts der Komponenten (a) und (b)
- c) Trialkoxisilanverbindung . . . 0,5 bis 13 Gew.-% des Gesamtfeststoffgehalts der Komponenten (a) und (b).
6. Stahlblech gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung weiterhin ein oder mehrere Komponenten ausgewählt
unter den Alkoxidverbindungen von Titan oder Zirkonium und Oxisäuren
von Vanadin und deren Salzen in einer Menge von nicht
mehr als 14 Gew.-% des Gesamtfeststoffgehalts der Komponenten
(a) und (b) enthält.
7. Stahlblech gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Komponenten in einer Menge von 0,2 bis 8 Gew.-%
des Gesamtfeststoffgehalts enthalten sind.
8. Stahlblech gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Epoxidharz ausgewählt ist unter fettsäuremodifizierten,
durch eine polybasische Säure modifizierten,
Acrylharz-modifizierten, Alkydharz-modifizierten, Phenolharzmodifizierten,
Polybutadienharz-modifizierten und Amin-modifizierten
Epoxidharzen.
9. Stahlblech gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Acrylcopolymere ausgewählt ist unter
einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Copolymeren,
hergestellt durch Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation
unter Verwendung von ungesättigten äthylenischen
Monomeren, einem Alkyd-modifizierten, einem Epoxid-modifizierten,
einem Polybutadien-modifizierten, einem Polyurethan-modifizierten,
einem Phenol-modifizierten und einem Aminoharz-modifizierten
Acrylharz.
10. Stahlblech gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trialkoxisilanverbindung
ausgewählt ist unter Vinyltriäthoxisilan, Vinyltris-(β-methoxi-äthoxi)-silan,
γ-Glucidoxipropyltrimethoxisilan,
γ-Methacryl-oxipropyltrimethoxisilan, N-β-(Aminoäthyl)-γ-
aminopropyl-trimethoxisilan und γ-Aminopropyltriäthoxisilan.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55182111A JPS602186B2 (ja) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | 塗装下地用表面処理鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3151181A1 DE3151181A1 (de) | 1982-07-15 |
DE3151181C2 true DE3151181C2 (de) | 1988-08-04 |
Family
ID=16112518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813151181 Granted DE3151181A1 (de) | 1980-12-24 | 1981-12-23 | Fuer einen Anstrich geeignete oberflaechenbehandelte Stahlbleche |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4407899A (de) |
JP (1) | JPS602186B2 (de) |
AU (1) | AU547296B2 (de) |
CA (1) | CA1215934A (de) |
DE (1) | DE3151181A1 (de) |
FR (1) | FR2496707B1 (de) |
GB (1) | GB2091591B (de) |
Families Citing this family (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5778652A (en) * | 1980-11-01 | 1982-05-17 | Daido Steel Co Ltd | Thermal magnetic recording carrier and thermal magnetic recording system |
FR2521337B1 (fr) * | 1982-02-10 | 1987-01-16 | Mitsui Mining & Smelting Co | Recipient etanche pour dechets radioactifs |
JPS58181894A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 複層異種組成Fe−Zn合金電気鍍金鋼板の製造方法 |
JPS59200749A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-14 | Kawasaki Steel Corp | めつき層加工性の優れたガルバニ−ルド鋼板 |
JPS59211591A (ja) * | 1983-05-14 | 1984-11-30 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性などに優れたZn−Fe−P系合金電気めつき鋼板 |
US4659394A (en) * | 1983-08-31 | 1987-04-21 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Process for preparation of highly anticorrosive surface-treated steel plate |
US4612236A (en) * | 1983-09-29 | 1986-09-16 | The Boeing Company | Coating for increasing corrosion resistance and reducing hydrogen reembrittlement of metal articles |
US4529487A (en) * | 1983-09-29 | 1985-07-16 | The Boeing Company | Coating for increasing corrosion resistance and reducing hydrogen reembrittlement of metal articles |
JPS6086257A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Kawasaki Steel Corp | 塗装性能の優れたガルバニ−ルド鋼板 |
JPS6089357A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-20 | 日本ペイント株式会社 | 水素吸収抑制塗装鋼材およびその製法 |
GB2149800B (en) * | 1983-10-22 | 1987-04-08 | Nippon Paint Co Ltd | Steel coating for preventing hydrogen embrittlement |
JPS60121293A (ja) * | 1983-12-03 | 1985-06-28 | Kawasaki Steel Corp | Ζn−Fe合金を主体とするΖn−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法 |
US4555445A (en) * | 1984-03-30 | 1985-11-26 | Frey Gary T | Corrosion resistant lubricant coating composite |
US4759955A (en) * | 1985-05-20 | 1988-07-26 | The Boeing Company | Protective, decorative and restorative coating composition and method |
JPH067950B2 (ja) * | 1986-02-10 | 1994-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 加工時の皮膜密着性並びに加工後の耐蝕性に優れた電着塗装用防錆鋼板 |
JPS62234576A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-10-14 | Nippon Steel Corp | 耐食性に優れた溶接可能塗装鋼板 |
US4775600A (en) * | 1986-03-27 | 1988-10-04 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Highly corrosion-resistant surface-treated steel plate |
US4861441A (en) * | 1986-08-18 | 1989-08-29 | Nippon Steel Corporation | Method of making a black surface treated steel sheet |
US4889775A (en) * | 1987-03-03 | 1989-12-26 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Highly corrosion-resistant surface-treated steel plate |
GB2211762B (en) * | 1987-11-13 | 1991-11-13 | Kobe Steel Ltd | Zinc alloy-plated corrosion preventive steel sheet having an organic coating layer thereon and a method for making the same |
US4910095A (en) * | 1987-12-29 | 1990-03-20 | Nippon Steel Corporation | High corrosion resistant plated composite steel strip |
US4968391A (en) * | 1988-01-29 | 1990-11-06 | Nippon Steel Corporation | Process for the preparation of a black surface-treated steel sheet |
US5431961A (en) * | 1988-08-03 | 1995-07-11 | The Boeing Company | Silica-enriched protective coating for hypersonic flight vehicles, and method of applying same, including field repair |
US4913746A (en) * | 1988-08-29 | 1990-04-03 | Lehigh University | Method of producing a Zn-Fe galvanneal on a steel substrate |
JPH02194946A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-08-01 | Nippon Steel Corp | 高カチオン電着塗装性有機複合めっき鋼板 |
JPH0688370B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1994-11-09 | 川崎製鉄株式会社 | 加工後耐食性に優れた有機被覆鋼板 |
US5108793A (en) * | 1990-12-24 | 1992-04-28 | Armco Steel Company, L.P. | Steel sheet with enhanced corrosion resistance having a silane treated silicate coating |
US5200275A (en) * | 1990-12-24 | 1993-04-06 | Armco Steel Company, L.P. | Steel sheet with enhanced corrosion resistance having a silane treated silicate coating |
FR2696371B1 (fr) * | 1992-10-07 | 1994-10-28 | Caddie Atel Reunis | Procédé de revêtement de pièces ou de structures métalliques au moyen d'une poudre thermodurcissable, à base de résine polyester ou époxy ou d'un mélange des deux et produit métallique ainsi revêtu. |
US5326594A (en) * | 1992-12-02 | 1994-07-05 | Armco Inc. | Metal pretreated with an inorganic/organic composite coating with enhanced paint adhesion |
US5393353A (en) * | 1993-09-16 | 1995-02-28 | Mcgean-Rohco, Inc. | Chromium-free black zinc-nickel alloy surfaces |
US5393354A (en) * | 1993-10-07 | 1995-02-28 | Mcgean-Rohco, Inc. | Iridescent chromium coatings and method |
US5412011A (en) * | 1993-10-15 | 1995-05-02 | Betz Laboratories, Inc. | Composition and process for coating metals |
US5433976A (en) * | 1994-03-07 | 1995-07-18 | Armco, Inc. | Metal pretreated with an aqueous solution containing a dissolved inorganic silicate or aluminate, an organofuctional silane and a non-functional silane for enhanced corrosion resistance |
DE19814605A1 (de) * | 1998-04-01 | 1999-10-07 | Kunz Gmbh | Mittel zur Versiegelung von metallischen, insbesondere aus Zink oder Zinklegierungen bestehenden Untergründen |
FR2799211B1 (fr) | 1999-09-30 | 2002-05-10 | Dacral Sa | Revetement et procede de traitement anticorrosion de pieces metalliques |
JP4510196B2 (ja) * | 1999-12-13 | 2010-07-21 | 日本ペイント株式会社 | 防錆コーティング剤用水性樹脂組成物の製造方法 |
US7879840B2 (en) | 2005-08-25 | 2011-02-01 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Agents for preventing and treating disorders involving modulation of the RyR receptors |
US8022058B2 (en) * | 2000-05-10 | 2011-09-20 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Agents for preventing and treating disorders involving modulation of the RyR receptors |
WO2002074869A1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Cabot Corporation | Corrosion-resistant coating composition |
US20080057336A1 (en) * | 2004-06-22 | 2008-03-06 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd | Surface-Treated Metal Materials, Method of Treating the Surfaces Thereof, Resin-Coated Metal Materials, Cans and Can Lids |
JP5356616B1 (ja) * | 2012-11-27 | 2013-12-04 | 日新製鋼株式会社 | 溶融Zn合金めっき鋼板の製造方法 |
CN103130955B (zh) * | 2013-03-07 | 2015-06-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光刻胶用光敏性寡聚物、其制备方法及负性光刻胶组合物 |
US10307787B2 (en) | 2015-12-15 | 2019-06-04 | Prp Industries, Inc. | Corrosion resistant wheels, anticorrosion layers associated with wheels, and methods for manufacturing the same |
KR102045881B1 (ko) | 2016-09-28 | 2019-11-19 | 주식회사 포스코 | 강판 표면처리용 용액 조성물 및 이를 이용하여 표면처리된 강판 |
KR102178725B1 (ko) * | 2018-12-19 | 2020-11-13 | 주식회사 포스코 | 이층 강판 표면처리용 조성물 및 이를 이용하여 표면처리된 강판 |
PL3699247T3 (pl) * | 2019-02-21 | 2022-05-09 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Podkład na bazie wody do wytłaczania dla polietylenu |
CN113046634A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-29 | 江西红睿马钢管股份有限公司 | 加强型无缝钢管及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2353701C3 (de) * | 1973-10-26 | 1982-01-07 | Inmont GmbH, 5300 Bonn | Zinkstaubprimersystem für verformbares Stahlblech |
US4216250A (en) * | 1976-05-19 | 1980-08-05 | Nippon Steel Corporation | Method for producing a steel sheet having a zinc coating on one side |
GB1562651A (en) | 1976-07-20 | 1980-03-12 | Kansai Paint Co Ltd | Surface treatment of metals |
SE440089B (sv) * | 1978-06-05 | 1985-07-15 | Nippon Steel Corp | Ytbehandlat stalmaterial och sett for dess framstellning |
FR2440998A1 (fr) * | 1978-11-09 | 1980-06-06 | Strasbourg Laminoirs | Procede et dispositif pour la fabrication de tole ou de feuillard galvanise a revetement pauvre sur une face |
JPS5573888A (en) * | 1978-11-22 | 1980-06-03 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | High corrosion resistant zinc-electroplated steel sheet with coating and non-coating |
JPS5839236B2 (ja) * | 1979-03-30 | 1983-08-29 | 住友金属工業株式会社 | 合金電気メッキ方法 |
-
1980
- 1980-12-24 JP JP55182111A patent/JPS602186B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-12-17 US US06/331,664 patent/US4407899A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-12-23 DE DE19813151181 patent/DE3151181A1/de active Granted
- 1981-12-23 CA CA000393168A patent/CA1215934A/en not_active Expired
- 1981-12-24 AU AU79121/81A patent/AU547296B2/en not_active Ceased
- 1981-12-24 FR FR8124242A patent/FR2496707B1/fr not_active Expired
- 1981-12-24 GB GB8138989A patent/GB2091591B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2091591A (en) | 1982-08-04 |
FR2496707A1 (fr) | 1982-06-25 |
GB2091591B (en) | 1984-08-15 |
AU7912181A (en) | 1982-07-01 |
DE3151181A1 (de) | 1982-07-15 |
JPS57105344A (en) | 1982-06-30 |
FR2496707B1 (fr) | 1986-03-21 |
JPS602186B2 (ja) | 1985-01-19 |
US4407899A (en) | 1983-10-04 |
CA1215934A (en) | 1986-12-30 |
AU547296B2 (en) | 1985-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3151181C2 (de) | ||
DE3245444C2 (de) | Mehrschichtige oberflächenbehandelte Stahlplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3432118C2 (de) | ||
DE69934780T2 (de) | Oberflächenbehandeltes stahlblech mit hervorragendem korrosionwiderstand | |
EP2145031B1 (de) | Metallisierende vorbehandlung von zinkoberflächen | |
DE69936071T2 (de) | Plattiertes stahlprodukt, plattiertes stahlblech und vorbeschichtetes stahlblech mit hervorragender korrosionsbeständigkeit | |
US4411964A (en) | Composite coating steel sheets having good corrosion resistance paintability and corrosion resistance after paint coating | |
DE69109928T2 (de) | Verbessertes, korrosionsbeständiges, oberflächenbeschichtetes Stahlblech. | |
DE3876746T2 (de) | Hochkorrosionsfestes, oberflaechenbehandeltes stahlblech. | |
DE69001625T2 (de) | Stahlbleche mit einer organischen Beschichtung mit verbesserter Korrossionsbeständigkeit. | |
DE3151115C2 (de) | ||
EP0153973A1 (de) | Verfahren zum Behandeln von Metalloberflächen | |
DE602005001409T2 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Leistung von organischen Beschichtungen für Korrosionsbeständigkeit | |
DE3640662A1 (de) | Hoch korrosionsbestaendiges, oberflaechenbehandeltes stahlblech | |
DE60200174T2 (de) | Verzinntes Stahlblech | |
DE69106385T2 (de) | Verfahren zur chromatierung von mit zink beschichtetem stahl. | |
DE2903311A1 (de) | Stabile, waessrige zusammensetzungen zur beschichtung von metalloberflaechen und ihre verwendung | |
DE3782326T2 (de) | Zusammensetzung zur behandlung einer metallflaeche und behandlungsverfahren. | |
DE69116970T2 (de) | Verfahren zur Chromatierung von einer Stahlplatte mit einer Beschichtung auf Zink-Basis | |
DE69511393T2 (de) | Polymerzusammensetzung und verfahren zur behandlung von metalloberflächen | |
DE69103152T2 (de) | Zusammensetzung und verfahren zur chromatierung von metallen. | |
DE69111189T2 (de) | Verfahren zur Erzeugung eines organisch verbundbeschichteten Stahlbleches. | |
DE69512049T2 (de) | Zusammensetzung und verfahren zur oberflächenbehandlung aluminiumhaltiger metalle | |
DE69301851T2 (de) | Phosphatierungsbehandlung für metallische Substrate | |
DE69430743T2 (de) | Korrosionsschutz-Zusammensetzung kein sechswertiger Chrom enthaltend |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ZUMSTEIN SEN., F., DR. ASSMANN, E., DIPL.-CHEM. DR |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C23F 17/00 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |