DE3403660C2 - Mittel zur Herstellung von Schutzschichten - Google Patents
Mittel zur Herstellung von SchutzschichtenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur Her
stellung von Schutzschichten auf Gegenständen aus Eisen
oder Eisenlegierungen in Form einer wäßrigen, Phosphate
enthaltenden Lösung oder Dispersion.
Die DE-A-30 46 698 betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung von Aluminiumzinkphosphathydraten sowie deren
Verwendung in Anstrichmitteln. Diese Verbindungen
führen im Zusammenwirken mit einem geeigneten Binde
mittel zu einer verbesserten Haftung des Anstrichfilms
auf Metallunterlagen und damit zu einer verbesserten
Korrosionsschutzwirkung. Hierbei handelt es sich je
doch um typische Anstrichmittel und nicht um solche
Schutzschichten bildende Mittel, die beispielsweise
zur Lagerung von Elektroblechen auf diese aufgetragen
werden.
Solche Mittel bzw. Verfahren zur Herstellung der Schutz
schichten sind in der US-Patentschrift 3 278 328 und
deutschen Patentschriften 19 62 100 und 21 60 784 um
fassend beschrieben.
Durch die Fortentwicklung der Technik, besonders durch
den Einsatz von zwar gewalztem, aber nicht schlußge
glühtem Stahlband, sog. semifinished Material, als Elek
troblech, reichen die bekannten Überzüge nicht in allen
Fällen. Überzüge aus Phosphaten erweichen oberhalb von
800°C, während für die neue zukunftsorientierte Technik
Beständigkeiten bis mindestens 1000°C gefordert werden.
Gleichzeitig wird aber auch eine Beständigkeit des
Überzuges im Temperaturbereich von 0 bis 50°C, zwar
verbunden mit einer Lagerfähigkeit und der Korrosions
schutzwirkung eines zugleich aber thermisch hochbelast
baren Überzuges auf Stahl verlangt.
Zur Lösung dieses hinsichtlich der Anforderungen stark
divergierenden Problems wurde ein Mittel zur Herstellung
von Schutzschichten auf Gegenständen aus Eisen- oder
Eisenlegierungen in Form einer wäßrigen Lösung oder
Dispersion gefunden, die 5 bis 50, insbesondere 20 bis
40 Gewichtsprozent eines Aluminiumhydrogenphosphats
und 5 bis 25 Gewichtsprozent eines organischen Polymeren
enthält, das in der Hitze einen Film bildet.
Das Aluminiumhydrogenphosphat hat vorzugsweise ein
Molverhältnis P₂O₅:Al₂O₃ von 3,5 bis 3,9. Beispiels
weise kann das Aluminiumhydrogenphosphat in Form der
kristallwasserfreien Salze bzw. der Hydrate
Al(H₂PO₄)₃ · n H₂O, Al(H₂PO₄) (HPO₄) · n H₂O oder
Al₂(HPO₄)₃ · n H₂O eingesetzt werden.
Die in der Hitze, d. h. bei Temperaturen über 250°C einen
Film bildenden organischen Polymeren bestehen vorzugsweise
aus Acryl- oder Epoxidharz oder einem synthetischen Wachs.
Wärmehärtbare Acrylharze oder Epoxidharze sind bekannt.
Bei den eingesetzten Wachsdispersionen handelt es sich
insbesondere um solche auf Basis von Polyäthylen, Poly
propylen oder fluorierten Polyäthylenen. Dispersionen
der letztgenannten Art sind beim sog. Coil-coating bekannt
(Ullmann Bd. 15, 5.693 ff (1978)).
Auch die Acrylharze sind in Form von Dispersionen bekannt,
in denen die Harzkomponente meist aus Homopolymerisaten
von Acryl- bzw. Metharcylsäureestern oder deren Copoly
merisaten mit artgleichen Monomeren, insbesondere Buta
dien, Styrol oder Maleinsäure bestehen. Auch wärmehärt
bare Epoxidharze sind als Dispersionen oder Emulsionen im
Handel. Besonders brauchbar sind jene auf Basis der zu den
Duroplasten gehörenden Polyadditionsprodukte aus
Epoxiden mit Novolaken.
Es empfiehlt sich, den erfindungsgemäßen Mitteln 0,5 bis
25 Gew.% Aluminiumhydroxid, Aluminiummetahydroxid oder
aktives Aluminiumoxid, z. B. γ-Al₂O₃ zuzusetzen. Beim
Erhitzen auf 250°C reagieren diese Aluminiumoxidver
bindungen mit dem Aluminiumhydrogenphosphat bzw. dem
daraus unter Wasserabspaltung gebildeten Aluminiummeta
phosphat und tragen so zur anorganisch chemischen Bin
dung und zur Korrosionsbeständigkeit der Schichten bei.
Das gilt auch für die Mitverwendung von Zinkverbindungen,
insbesondere in Form von Zinkoxid, Zinksalzen oder
-komplexen mit zwei- oder mehrbasischen anorganischen
oder organischen Säuren. Beispiele geeigneter löslischer
organischer Zinkverbindungen sind Zinksulfat, Zinkhydro
genphosphat und Zinkpolyphosphat. Organische Zinkverbin
dungen sind z. B. der Zinkkomplex der Nitrilotriessig
säure oder handelsüblicher Phosphoniumverbindungen.
Auch unlösliche Zinkverbindungen, wie z. B. Zinkoxid
oder Zinkcarbonat können in feinverteilter Form zuge
setzt werden und reagieren dann beim Erwärmen mit den
Aluminiumhydrogenphosphaten.
Es ist weiter möglich, eine gewisse Menge eines nicht
reaktiven Pigmentes, wie z. B. Aluminiumsilikat zu in
korporieren, ohne daß der Film an Elastizität und Haft
festigkeit verliert.
Zur Ausbildung der Schutzschichten wird das Mittel auf
Gegenstände aus Eisen oder Eisenlegierungen, insbesondere
auf Stahlbleche, Stahlbänder oder Hohlkörper aus Stahl,
wie z. B. Kokillen für den Formguß aufgetragen. Das ge
schieht in der für technische Lacksysteme üblichen Weise
durch Spritzen, Tauchen, Walzenauftrag oder z. B. nach
dem sog. Coil-coating-Verfahren, in Schichtdicken von
0,5 bis 10 µm. Durch Erhitzen auf 250 bis 300°C in
5 bis 60, insbesondere etwa 20 sec wird der Überzug ge
trocknet und durch das Zusammenfließen seiner thermo
plastischen oder die Reaktion seiner wärmehärtbaren
Polymeren und gegebenenfalls auch schon durch Reaktion
seiner anorganischen Bestandteile eingebrannt. Es wird
ein festhaftender, glatter, elektrisch isolierender
Film gebildet. Dieser ist absolut auch im Freien lager
fähig und wirkt zugleich als Korrosionsschutz für die
damit überzogenen Eisengegenstände.
Beim Glühen des Blechmaterials auf 700 bis 850°C verlieren
diese Überzüge zwar ihre organischen Bestandteile, jedoch
nicht ihre Isolierfähigkeit. Damit überzogene Bleche,
z. B. aus Elektrostahl, können nach dem Stanzen gut zu
Paketen überschweißt werden. Die thermische Stabilität
der aus den genannten Mischungen erzeugten Überzüge aus
Stahl ist so hoch, daß flüssiger Stahl sie bei Tempera
turen bis zu 1370°C nicht zerstört. In Dicken von 0,1
bis 1 mm können die aus dem erfindungsgemäßen Mittel
hergestellten Schichten zur Isolierung von Kokillen
beim Stahl- oder Formguß dienen und ersetzen vorteilhaft
bisher übliche Kokillenlacke.
300 Gew.-Teile Aluminiumdihydrogenphosphat, wasserfrei (Molverhältnis P₂O₅:Al₂O₃ = 3,65)
500 Gew.-Teile Wasser
150 Gew.-Teile Acrylharzdispersion (Acronal 170 D; BASF)
50
500 Gew.-Teile Wasser
150 Gew.-Teile Acrylharzdispersion (Acronal 170 D; BASF)
50
Gew.-Teile NTA-Zinkkomplex
1000
1000
300 Gew. Teile Aluminiumdihydrogrenphosphat, wasserfrei
400 Gew.-Teile Wasser
100 Gew.-Teile Acronal 240 D (BASF), (Dispersion eines Mischpolymerisats auf Basis von Acrylestern)
20 Gew.-Teile ZnO
10 Gew.-Teile Tamol P (BASF); Polyacrylat
170
400 Gew.-Teile Wasser
100 Gew.-Teile Acronal 240 D (BASF), (Dispersion eines Mischpolymerisats auf Basis von Acrylestern)
20 Gew.-Teile ZnO
10 Gew.-Teile Tamol P (BASF); Polyacrylat
170
Gew.-Teile Aluminiumsilikatpulver
1000
1000
250 Gew.-Teile Aluminiumdihydrogenphosphat, wasserfrei
150 Gew.-Teile Zinkhydrogenphosphat
300 Gew.-Teile Wasser
150 Gew.-Teile Dispersion eines Mischpolymerisats von Maleinsäure, Butadien und Acrylestern
150
150 Gew.-Teile Zinkhydrogenphosphat
300 Gew.-Teile Wasser
150 Gew.-Teile Dispersion eines Mischpolymerisats von Maleinsäure, Butadien und Acrylestern
150
Gew.-Teile Aluminiumsilikat
1000
1000
300 Gew.-Teile Aluminiumdihydrogenphosphat, wasserfrei
300 Gew.-Teile Wasser
200 Gew.-Teile LR 8445 (BASF); Dispersion eines Epoxid-Phenolharzes
150 Gew.-Teile Zinkkomplex einer Phosphoniumverbindung (2-Phosphonobutan-1.2.4.-tricarbonsäure)
50 Gew.-Teile Hochdisperse Kieselsäure (Degussa Aerosil 200)
300 Gew.-Teile Wasser
200 Gew.-Teile LR 8445 (BASF); Dispersion eines Epoxid-Phenolharzes
150 Gew.-Teile Zinkkomplex einer Phosphoniumverbindung (2-Phosphonobutan-1.2.4.-tricarbonsäure)
50 Gew.-Teile Hochdisperse Kieselsäure (Degussa Aerosil 200)
350 Gew.-Teile Aluminiumhydrogenphosphat (Molverhältnis P₂O₅ : Al₂O₃ = 3,9
300 Gew.-Teile Wasser
10 Gew.-Teile γ-Al₂O₃
260 Gew.-Teile Polyäthylenwachs-Sekundärdispersion (Hoechst)
50 Gew.-Teile ZnO
10 Gew.-Teile SiO₂ hochdispers (Cab-o-sil; Cabot)
20
300 Gew.-Teile Wasser
10 Gew.-Teile γ-Al₂O₃
260 Gew.-Teile Polyäthylenwachs-Sekundärdispersion (Hoechst)
50 Gew.-Teile ZnO
10 Gew.-Teile SiO₂ hochdispers (Cab-o-sil; Cabot)
20
Gew.-Teile Netzmittel
1000
1000
100 Gew.-Teile Aluminiumhydrogenphosphat (Molverhältnis P₂O₅ : Al₂O₃ = 3,9
500 Gew.-Teile Polyäthylendispersion (Hordamer; Hoechst)
2 Gew.-Teile γ-Al₂O₃
10 Gew.-Teile ZnO
1 Gew.-Teile SiO₂ (Mox 60; Degussa)
387
500 Gew.-Teile Polyäthylendispersion (Hordamer; Hoechst)
2 Gew.-Teile γ-Al₂O₃
10 Gew.-Teile ZnO
1 Gew.-Teile SiO₂ (Mox 60; Degussa)
387
Gew.-Teile Wasser
1000
1000
32,0 Gew.-Teile Aluminiumdihydrogenphosphat, wasserfrei (hohe Reinheit, pH in 5%iger Lösung 2,0 ± 0,1)
3,5 Gew.-Teile Aluminiumsilikat
1,0 Gew.-Teile (HEDP)
0,4 Gew.-Teile Kelzan
0,5 Gew.-Teile Ethylenpolyglykol MG ∼35000
10,0 Gew.-Teile Dispersion eines Polyacrylates Typ Luhydran (BASF) 8635
4,0 Gew.-Teile Butyldiglykol
9,0 Gew.-Teile Butandiol-1,4
Rest dest. Wasser
3,5 Gew.-Teile Aluminiumsilikat
1,0 Gew.-Teile (HEDP)
0,4 Gew.-Teile Kelzan
0,5 Gew.-Teile Ethylenpolyglykol MG ∼35000
10,0 Gew.-Teile Dispersion eines Polyacrylates Typ Luhydran (BASF) 8635
4,0 Gew.-Teile Butyldiglykol
9,0 Gew.-Teile Butandiol-1,4
Rest dest. Wasser
Claims (11)
1. Mittel zur Herstellung von Schutzschichten auf Gegen
ständen aus Eisen oder Eisenlegierungen in Form
einer wäßrigen, Phosphate enthaltenden Lösung oder
Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige
Lösung oder Dispersion
5 bis 50 Gewichtsprozent eines Aluminiumhydrogen phosphats und
5 bis 25 Gewichtsprozent eines in der Hitze einen Film bildenden organischen Polymeren ent hält.
5 bis 50 Gewichtsprozent eines Aluminiumhydrogen phosphats und
5 bis 25 Gewichtsprozent eines in der Hitze einen Film bildenden organischen Polymeren ent hält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das organische Polymere ein Acryl- oder Epoxidharz
ist.
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das organische Polymere ein synthetisches Wachs,
insbesondere auf Polyäthylenbasis ist.
4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Anteil des Aluminiumhydrogenphosphats
20 bis 40 Gewichtsprozent beträgt.
5. Mittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Aluminiumhydrogenphosphat ein Molver
hältnis P₂O₅:Al₂O₃ von 3,5 bis 3,9 besitzt.
6. Mittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Aluminiumhydrogenphosphat in Form der
kristallwasserfreien Salze bzw. der Hydrate
Al(H₂PO₄)₃ · n H₂O, Al(H₂PO₄)(HPO₄) · n H₂O oder
Al₂(HPO₄)₃×n H₂O vorliegt.
7. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch
den Zusatz von 0,5 bis 25 Gewichtsprozent Aluminium
hydroxid, Aluminiummetahydroxid oder aktivem Alu
miniumoxid.
8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß es γ-Al₂O₃ enthält.
9. Mittel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß es Zinkoxid, ein Zinksalz oder einen Zink
komplex enthält.
10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen oberhalb 200°C zersetzlichen Zinkkomplex
zwei- oder mehrbasigen Säuren enthält.
11. Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten auf
Gegenständen aus Eisen- oder Eisenlegierungen, da
durch gekennzeichnet, daß man das Mittel nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 auf die Metall
oberfläche aufträgt und auf Temperaturen über 250°C
erhitzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3403660A DE3403660C2 (de) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | Mittel zur Herstellung von Schutzschichten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3403660A DE3403660C2 (de) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | Mittel zur Herstellung von Schutzschichten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3403660A1 DE3403660A1 (de) | 1985-08-08 |
DE3403660C2 true DE3403660C2 (de) | 1995-06-14 |
Family
ID=6226600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3403660A Expired - Lifetime DE3403660C2 (de) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | Mittel zur Herstellung von Schutzschichten |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3403660C2 (de) |
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CN101316948B (zh) * | 2005-09-07 | 2010-12-22 | Ks铝技术有限公司 | 受热和侵蚀载荷的功能构件的涂层、以及脱模剂和制备这种涂层的方法 |
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DE102008006147A1 (de) | 2008-01-26 | 2009-09-10 | Gelita Ag | Reinigungssystem für metallische und keramische Oberflächen |
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1984
- 1984-02-03 DE DE3403660A patent/DE3403660C2/de not_active Expired - Lifetime
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