DE3708909A1

DE3708909A1 - Entfettungs- und korrosionsschutzmittel

Info

Publication number: DE3708909A1
Application number: DE19873708909
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dipl Chem Zimmermann; Wilfried Huge; Elfriede Prox
Original assignee: WERNER DREISOERNER GmbH
Current assignee: WERNER DREISOERNER GmbH
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1987-10-15
Also published as: DE3708909C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel für Metalle, Metallteile und Metallgegenstände aus bestimmten Gewichtsmengen Phosphorsäure (berechnet als H₃PO₄), Zinkphosphat, eines Polymeren oder Polymergemisches, Wasser und als Restbestandteil bzw. Hauptbestandteil ein organisch- chemisches Lösungsmittelgemisch aus mindestens einem aliphatischen Alkohol und einem aromatischen Lösungsmittel und/oder mindestens einem polaren und/oder aliphatischen Lösungsmittel (ausgenommen solche auf der Bais von chlorierten Kohlenwasserstoffen), wobei auch ein Umsetzungsprodukt mit einem oder mehreren der Bestandteile, vorzugsweise einem Umsetzungsprodukt mit Phosphorsäure oder Phosphationen, im Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel enthalten sein kann.

Aus der DE-PS 24 52 159 ist bereits ein Verfahren zum Reinigen und Phosphatieren von Metalloberflächen durch Behandlung der Metallgegenstände ohne Zwischenspülung in zwei aufeinanderfolgenden Behandlungszonen mit Lösungen, die Orthophosphat und Alkalimetallionen und in der ersten Zone Netzmittel enthalten, bekannt, wobei die Lösung der ersten Behandlungszone einen pH-Bereich von 7,1-7,8 aufweist, die Lösung der zweiten Behandlungszone einen pH-Bereich von 4,0-6,0 aufweist und eine aromatische Nitroverbindung enthält, Alkalimetallionen durch Ammoniumionen ersetzt sein können und der Anteil kondensierter Phosphate (berechnet als P₂O₅) an der Gesamtmenge der jeweils vorhandenen Phosphate (berechnet als P₂O₅) in der Lösung der 2. Zone maximal 10% beträgt.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Reinigungs- und Phosphatierungsbehandlung in mindestens zwei Stufen mit zwei verschiedenen Mitteln erfolgen muß, wobei die 1. Behandlung im pH-Bereich von 7,1-7,8, die 2. Behandlung im sauren Bereich (pH 4-6) erfolgen muß.

Aus der DE-AS 15 46 149 ist weiterhin ein Verfahren zum Entfetten und Konservieren von Metalloberflächen durch Behandeln mit einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, das Phosphorsäure in sehr geringen Mengen enthält, bekannt, wobei ein Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch verwendet wird, das zusätzlich ein organisches Bindemittel in sehr geringen, vorzugsweise unter 5 Gew.-% liegenden Mengen gelöst, enthält.

Die Haftung- und Zwischenhaftungseigenschaften der konservierten Metalloberflächen bzw. dieses Überzuges sind jedoch je nach Anwendungsfall nicht ausreichend. Ebenso ist der Korrosionsschutz je nach Art und Einsatz des zu behandelnden Metallteiles verbesserungswürdig. Bei der Verwendung des Korrosionsschutzmittels mit dem hohen Gehalt an aromatischen Lösungsmitteln können je nach Außen- und Lagerbedingungen Schleierbildungen auftreten.

Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Reinigungs- und Korrosionsschutzmittel, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung desselben und/oder zur Anwendung des Mittels zu finden. Insbesondere sollte das Mittel in einem Arbeitsgang auch solche Metalle, Metallteile, Metallgegenstände, wie beispielsweise Maschinen, Geräte, Geräteteile, Bleche und dgl. eingesetzt werden können, auf deren Oberfläche noch ein gewisser Mineralöl-, Fett- und/ oder Schmutzgehalt vorhanden ist, ohne daß nach der Reinigung ein Tauchbad mit einem neuen oder abgeänderten Reinigungs- und/oder Korrosionsschutzmittel erforderlich wird. Das Mittel sollte demzufolge in gewissen Grenzen bestimmte Mineralöl- oder Fettgehalte binden, additiv oder in anderer Weise lose anlagern können und möglichst neben der Reinigung und dem Korrosionsschutz eine Art Haftgrundierung mit einer geringen Beschichtungsdicke aufweisen und/oder gegenüber dem bekannten Korrosionsschutzmittel verbesserte Eigenschaften erbringen können.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Zielen und Aufgaben ein Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel für Metalle, Metallteile und Metallgegenstände gerecht wird, das aus 0,07 bis 2,5 Gew.-%, vorzugsweise 1,15 bis 1,5 Gew.-%, Phophorsäure (berechnet als H₃PO₄), 0,05 bis 1,6 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, Zinkphosphat, 0,6 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,9 bis 2,25 Gew.-%, mindestens eines Polymeren oder Polymergemisches, 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-%, Wasser, vorzugsweise entionisiertes Wasser sowie mehr als 80 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 85 Gew.-% oder als Restbestandteil, eines organisch-chemischen Lösungsmittelgemisches aus mindestens einem aliphatischen Alkohol und aus mindestens einem weiteren nichtpolaren und/oder aromatischen Lösungsmittel und/oder mindestens einem polaren und/oder aliphatischen Lösungsmittel gerecht wird. Das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel kann auch ein Umsetzungsprodukt mit einem oder mehreren der genannten Bestandteile, vorzugsweise einem Umsetzungsprodukt mit Phosphorsäure oder Phosphationen enthalten.

Als Metalle werden vorzugsweise Eisen (einschließlich Eisengrauguß und Eisenlegierungen), Stahl, Zink und/ oder Aluminium mit dem Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel behandelt.

Das Polymere oder Polymergemisch besteht aus mindestens einem Polyvinylacetal, vorzugsweise Polyvinylbutyral oder einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral (vorzugsweise einem Umsetzungsprodukt mit Phosphorsäure oder Phosphationen) oder enthält dieses.

Das anwendungsfertige Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel weist einen pH-Wert von weniger als 4, vorzugsweise 1-3, auf oder wird mittels der Phosphorsäure (oder sauren Bestandteile) auf diesen pH- Wert eingestellt.

Das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel enthält mehr als 7 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 11 Gew.-%, mindestens eines Alkohols mit C₁-C₆, vorzugsweise C₃ -C₅, und/oder mindestens eines Glykoläthers und/oder Glykolesters und/oder eines aliphatischen Lösungsmittels auf der Basis eines Äthers oder Esters mit C₃- C₁₀, vorzugsweise C₄-C₈, und/oder mindestens eines aliphatischen Acetates der allgemeinen Formel CH₃- COOR₁, worin R₁C₂-C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxyalkyl-Rest darstellt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel enthält das Mittel mehr als 7 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 10 Gew.-%, eines aromatischen Lösungsmittels oder aromatischen Lösungsmittelgemisches und/oder mindestens eines aliphatischen Acetates der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁C₂-C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxyalkyl-Rest dargestellt.

Das Polymergemisch des erfindungsgemäßen Mittels besteht aus mindestens einem Polyvinylacetal, vorzugsweise Polyvinylbutyral oder einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral mit Phosphorsäure oder Phosphationen und mindestens einem Polyadditionsharz oder Polykondensationsharz, vorzugsweise Epoxidharz, modifiziertem Epoxidharz und/oder einem Umsetzungsprodukt von Epoxidharz oder modifiziertem Epoxidharz mit Phosphorsäure oder Phosphationen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel beträgt das Gewichtsverhältnis des aromatischen und/oder polaren Lösungsmittels zu den anderen im Lösungsmittelgemisch enthaltenen organisch-chemischen aliphatischen und/oder unpolaren oder halbpolaren Lösungsmitteln 8 : 1 bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 1,5 bis 1 : 3.

Das aromatische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch besitzt bevorzugt eine Verdunstungszahl (1 = Äther) über 10, vorzugsweise über 12, und/oder einen Flammpunkt über 294 K vorzugsweise über 295 K.

Durch die gewichtsmäßige Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels, vorzugsweise durch Verwendung des Polymergemisches, die spezielle Auswahl und Zusammensetzung des Lösungsgemisches sowie die Kombination mit Phosphorsäure und Zinkphosphat wird ein hochwertiges Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel erhalten, das erlaubt, in einem Arbeitsgang die Verunreinigungen auf der Metalloberfläche zu entfernen und die Metalloberfläche mit einer passivierten bzw. korrosionsschützenden Schicht sowie mit einer sehr dünnen Schutzschicht des Polymeren zu überziehen. Die mit dem erfindungsgemäßen Mittel erzielte Schutzschicht auf der Metalloberfläche, vorzugsweise Eisen, Stahl (einschließlich verzinkter Stahl), Grauguß, Aluminium und dgl. weist gute korrosionsschützende Eigenschaften und eine verbesserte Lack- oder Lackfarbenhaftung auf, so daß die Schutzschicht auch als haft- und korrosionsschützender Untergrund für nachfolgende Beschichtungen sehr gut geeignet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel mehr als 7 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 11 Gew.-%, mindestens eines Alkohols mit C₁-C₆, vorzugsweise C₃-C₅, und/oder mindestens eines Glykoläthers und/oder Glykolesters und/oder einem aliphatischen Lösungsmittel auf der Basis eines Äthers oder Esters mit C₃-C₁₀, vorzugsweise C₄-C₈.

Das Gewichtsverhältnis von Polyvinylbutyral und/ oder einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral mit Phosphorsäure oder Phosphationen zu Epoxidharz, vorzugsweise modifiziertem Epoxidharz und/oder einem Umsetzungsprodukt von modifiziertem Epoxidharz mit Phosphorsäure oder Phosphationen beträgt 5 : 1 bis 1 : 7, vorzugsweise 1 : 1,05 bis 1 : 3.

Das erfindungsgemäße Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel enthält nach einer bevorzugten Ausführungsform ein Lösungsmittelgemisch das aus mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, eines aliphatischen Alkohols mit C₃-C₅, vorzugsweise n-Butanol oder Isobutanol, mehr als 12 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 17 Gew.-%, eines Lösungsmittels, -gemisches, flüssigen Lösungsvermittlers oder -gemisches auf der Basis eines aliphatischen Acetats der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁C₂-C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxialkyl-Rest darstellt und/oder eines Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches auf der Basis eines aliphatischen Äthers oder Oxiäthers der allgemeinen Formel R₂OR₃, worin R₂ ein Alkylrest mit C₁-C₅ und R₃ ein Monooxi-, Dioxi- oder Trioxi-Alkylrest mit C₁-C₆, vorzugsweise C₂-C₄ oder Oxialkyläthers mit C₂-C₅ ist und aus 20-40 Gew.-%, vorzugsweise 25-35 Gew.-%, eines aromatischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, das ganz oder teilweise durch mindestens ein aliphatisches Acetat der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁C₂-C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxialkyl-Rest darstellt, ersetzbar ist, besteht.

Das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel enthält nach einer bevorzugten Ausführungsform ein Lösungsmittelgemisch das aus 20-40 Gew.-%, vorzugsweise 25 -35 Gew.-%, eines aromatischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, eines aliphatischen Alkohols mit C₃-C₅, vorzugsweise n-Butanol oder Isobutanol, mehr als 12 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 17 Gew.-%, (sämtliche Gewichtsangaben bezogen auf das anwendungsfertige Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel) eines Lösungsmittels, -gemisches, flüssigen Lösungsmittels oder -gemisches auf der Basis eines aliphatischen Acetats der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁C₂- C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkyloxialkyl-Rest darstellt und/oder ein Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch auf der Basis eines aliphatischen Äthers oder Oxiäthers der allgemeinen Formel R₂OR₃, worin R₂ ein Alkylrest mit C₁-C₅ und R₃ ein Monooxi-, Dioxi- oder Trioxi-Alkylrest mit C₁-C₆, vorzugsweise C₂-C₄ oder Oxialkyläthers mit C₂-C₅ ist, besteht.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel ein Lösungsmittelgemisch, das aus 20-40 Gew.-%, vorzugsweise 25-35 Gew.-%, eines aromatischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, eines aliphatischen Alkohols mit C₃-C₅, vorzugsweise n-Butanol oder Isobutanol, mehr als 12 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 17 Gew.-%, eines Lösungsmittelgemisches und/oder flüssigen Lösungsvermittlers, zusammengesetzt aus mindestens einem Ethylen, Propylen- oder Butylenglykolalkyläther mit einem Alkylätherrest von C₁-C₅ und einem Flammpunkt über 308 K, vorzugsweise über 318 K, sowie einer Verdunstungszahl über 25, vorzugsweise über 35, und mindestens einem Alkylacetat mit einem Alkylrest von C₃-C₅, einer Verdunstungszahl von über 7, vorzugsweise über 22, im Gewichtsverhältnis 2 : 1 bis 1 : 6, vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : 5, besteht.

Als aliphatische Acetate der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁ C₂-C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkyloxialkyl-Rest darstellt, werden beispielsweise Essigsäure (2-methoxy-ethyl)-ester(Methylglykolacetat), Essigsäure (2-ethoxy-ethyl)-ester(Äthylglykolacetat), Essigsäure (3-methoxy-n-butyl)-ester(Butoxyl), vorzugsweise Butylacetat, eingesetzt.

Als Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch auf der Basis eines aliphatischen Äthers oder Oxiäthers der allgemeinen Formel R₂OR₃, worin R₂ ein Alkylrest mit C₁-C₅ und R₃ ein Monooxi-, Dioxi- oder Trioxi-Alkylrest mit C₁-C₆, vorzugsweise C₂-C₄ oder Oxialkyläthers mit C₂-C₅, welche vorzugsweise Äthylenglykolmonomethyläther (Methylglykol), Äthylenglykolmonoethyläther (Äthylglykol), Äthylenglykolmonobutyläther (Butylglykol), Diäthylenglykolmonomethyläther (Dimethylglykol), Diäthylenglykolmonoethyläther (Diäthylglykol) Diäthylenglykolmonobutyläther (Butyldiglykol), Propylenglykolmonomethyläther und/oder Propylenglykolmonoethyläther eingesetzt.

Als Zinkphosphate werden bevorzugt solche eingesetzt, die eine Ölaufnahme (DIN 53 199) von mehr als 15 g/100 g, vorzugsweise mehr als 18 g/100 g, aufweisen.

Bevorzugt werden weiterhin Zinkphosphate eingesetzt, deren wasserlösliche Bestandteile unter 0,7 Gew.-%, vorzugsweise unter 0,3 Gew.-%, liegen und deren Chlorid- und Sulfatgehalt kleiner als 0,2 Gew.-%, vorzugsweise kleiner als 0,05 Gew.-% ist.

Weiterhin werden bevorzugt solche Zinkphosphate verwendet, deren Zinkgehalt (DIN 55 971) ca. 48-ca. 54 Gew.-%, vorzugsweise, 50-52 Gew.-%, und deren Phosphatgehalt (DIN 55 971) ca. 52-ca. 46 Gew.-%, vorzugsweise 50-48 Gew.-%, beträgt.

Als Polyvinylbutyral werden bevorzugt solche mit einem Erweichungsbereich (DIN ISO 426 - Ring und Kugel) von 403 K-458 K, vorzugsweise 408 K-453 K, eingesetzt.

Bevorzugt gelangt Polyvinylbutyral mit einem Polyvinylacetatgehalt (Acetylgruppen ausgedrückt als Polyvinylacetat) von 1-5 Gew.-%, vorzugsweise 2,5-3,5 Gew.-% und einem Polyvinylacetatgehalt (Acetalgruppen ausgedrückt als Polyvinylbutyral) von 69-78 Gew.-%, vorzugsweise 75 bis 78 Gew.-%, sowie einem Restgehalt von Hydroxylgruppen zum Einsatz.

Als aromatische Lösungsmittel werden vorzugsweise Xylol und/oder Solventnaphtha eingesetzt. Die aromatischen Lösungsmittelgemische oder aromatischen Lösungsmittel können bis zu 100 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 65 Gew.-% (bezogen auf 100 Gew.-% aromatisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch) durch aliphatische Acetate ersetzt sein.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels besteht das organisch-chemische Lösungsmittelgemisch (bezogen auf das Gesamtgewicht des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels) aus 40-7,5 Gew.-%, vorzugsweise 35- 10 Gew.-%, eines aliphatischen Alkohols oder Alkoholgemisches mit C₃-C₅, vorzugsweise n-Butanol oder Isobutanol, und/oder mindestens ein Lösungsmittel, -gemisch und/oder einem flüssigen Lösungsvermittler oder -gemisch auf der Basis eines aliphatischen Acetats der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁C₂- C₆, vorzugsweise C₃-C₅, ist und ein Alkyl- und/oder Oxialkyl-Rest darstellt und/oder ein Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch auf der Basis eines aliphatischen Äthers oder Oxiäthers der allgemeinen Formel R₂OR₃, worin R₂ ein Alkylrest mit C₁-C₅ und R₃ ein Monooxi-, Dioxi- oder Trioxi-Alkylrest mit C₁-C₆, vorzugsweise C₂-C₄, oder Oxialkyläthers mit C₂-C₅ ist und 40-80 Gew.-%, vorzugsweise 50-70 Gew.-%, mindestens eines Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches auf der Basis eines aliphatischen, chlorierten Kohlenwasserstoffes und als Restbestandteil eines aromatischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Lösungsmittelgemisch des erfindungsgemäßen Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel aus mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, eines aliphatischen Alkohols mit C₃-C₅, vorzugsweise n-Butanol oder Isobutanol, mehr als 2 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 3,5 Gew.-%, eines Lösungsmittelgemisches und/oder flüssigen Lösungsvermittlers, zusammengesetzt aus mindestens einem Ethylen-, Propylen- oder Butylenglykolalkyläther mit einem Alkylätherrest von C₁- C₅ und einem Flammpunkt über 308 K, vorzugsweise über 318 K, sowie einer Verdunstungszahl über 25, vorzugsweise über 35, und als Restbestandteil mindestens einem Alkylacetat mit einem Alkylrest von C₃-C₅, einer Verdunstungszahl von über 7, vorzugsweise über 22, in einem Gewichtsverhältnis von dem Lösungsmittelgemisch (bestehend aus Alkohol und Äther) zu dem Alkylacetat von 4 : 1 bis 1 : 2,5, vorzugsweise 2,8 : 1 : 1,5. Als aliphatische chlorierte Kohlenwasserstofflösungsmittel werden bevorzugt Trichlorethylen, Perchlorethylen, 1.1.1-Trichlorethan, Dichlormethan, Tetrachlorkohlenstoff und/oder Methylenchlorid eingesetzt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels beträgt der Gehalt an freier Phosphorsäure 0,8 bis 1,3 Gew.-% (berechnet als H₃PO₄). Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Gehalt an Zinkphosphat auf 0,01 Gew.-% verringert. Dabei ist bevorzugt der verringerte Gehalt dieser Verbindung durch die gleiche Gewichtsmenge des Lösungsmittelgemisches ersetzt. So wird z. B. nach einer bevorzugten Ausführungsform nur ein Gehalt an Zinkphosphat von 0,01 Gew.-% bis 0,0499 Gew.-% eingesetzt. Diese Ausführungsform ist u. a. geeignet für nachfolgende Beschichtungen, Pulverlackierungen und dgl. mit anderen Anstrichmitteln und/oder Anstrichstoffen oder chemischen Mitteln oder Tauchbädern, Strühlackierungen und dgl.

Das eingesetzte Epoxidharz weist entweder direkt (als solches) oder vor der Umsetzung, z. B. vor der Umsetzung mit Phosphorsäure und dgl., eine Jodfarbzahl (gemessen nach DIN 6 162) von unter 15, vorzugsweise unter 5 (mnJ/100³), auf.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das eingesetzte Epoxidharz selbst oder vor der Umsetzung (z. B. Umsetzung mit Phosphorsäure und dgl.) ein Epoxid-Aequivalentgewicht von 370 bis 600, vorzugsweise 450 bis 525 (gemessen nach DIN 53 188), auf.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Gewichtsmenge des aromatischen Lösungsmittels weniger als 45 Gew.-% (bezogen auf das gesamte Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel), vorzugsweise weniger als 41 Gew.-%.

Nach der bevorzugten Ausführungsform ist der Gehalt, der neben dem aromatischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch enthaltenden Alkohole oder anderen polaren Lösungsmittel größer als 41 Gew.-% (bezogen auf das gesamte Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel), vorzugsweise größer als 46 Gew.-% und enthält neben dem aliphatischen Alkohol mindestens ein weiteres polares und/oder aliphatisches Lösungsmittel (ausgenommen chlorierte Kohlenwasserstoffe). Als Polymerisat oder chemische Mittel sollten vorzugsweise keine trocknenden Öle (Leinöl und dgl.) oder Formaldehydharze mitverwendet werden. Der Gesamtgehalt an organischen Bindemitteln muß unter 5 Gew.-% liegen. Vorzugsweise wird ein Gesamtpolymerisatgehalt von unter 3 Gew.-% eingesetzt. Bevorzugt werden 0,6 bis 2,6 Gew.-%, vorzugsweise 0,9 bis 2,25 Gew.-% des Polymeren oder Polymergemisches verwendet. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gewichtsverhältnis der im Mittel enthaltenen freien Phosphorsäure zu dem Gesamtgewicht des Polymeren (berechnet als Trockengewicht des Polymeren) 1 : 1,2 bis 1 : 4,5, vorzugsweise 1 : 1,4 bis 1 : 3,4.

Das erfindungsgemäße Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht mit Anstrichstoffen, Haftgrundierlacken und dgl. vergleichbar, da das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel zur Vorbehandlung und Entfettung dient, nicht im Anstrichverfahren oder anderen üblichen Applikationsverfahren für Anstrichstoffe aufgebracht wird. Anstrichstoffe, Grundierlacke und dgl. besitzen darüber hinaus in der Regel höhere Gewichtsmengen an Kunstharzen, Pigmenten, Füllstoffen und/oder Extender und sind nicht geeignet gewisse Fettmengen ohne Gefahr auftretender Schwierigkeiten aufzunehmen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels für Metalle, Metallteile und Metallgegenstände. Gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden eine Vorlösung oder Vordispersion (Ansatz 1) des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels, bestehend aus Phosphorsäure, Zinkphosphat und Wasser und mindestens eine zweite Mischung oder Lösung (Ansatz 2 oder Ansätze 2, 3), die das Polymere oder Polymergemisch oder getrennt die Polymere, in dem Lösungsmittelgemisch enthält, getrennt angesetzt. Die getrennt angesetzten Lösungen oder Mischungen werden bei Temperaturen von 283 K-305 K, vorzugsweise 288 K-303 K, unter Umrühren vereinigt und nachfolgend oder nach 2 Tagen-14 Tagen, vorzugsweise 4-10 Tagen, von dem gebildeten Niederschlag abfiltriert.

Zur Herstellung der Vorlösung (Ansatz 1) wird bevorzugt eine gegenüber der Konzentration des anwendungsfertigen Mittels höhere Konzentrationen in Zinkphosphat und Phosphorsäure eingesetzt, da ein Teil des Zinkphosphates und der Phosphorsäure durch Reaktion als sich bildender Niederschlag aus der Lösung entfernt werden muß.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Entfettung und zur gleichzeitigen Korrosionsschutzbehandlung von Metallen, Metallteilen und Metallgegenständen durch Tauchen derselben bei Temperaturen von 283 K-305 K, vorzugsweise bei Temperaturen von 288 K -303 K, in ein Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel, wobei als Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel das erfindungsgemäße Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel verwendet wird. Die Metalle, Metallteile oder Metallgegenstände, die fett- und/oder mineralölhaltige Bestandteile bis zu 2 g/m², vorzugsweise bis zu 1,4 g/m², enthalten können, werden in ein Tauchbecken unter Erzeugung stärkerer Strömungen, Querströmungen oder Turbulenzen, vorzugsweise unter Anwendung eines Druck-Sog-Verfahrens behandelt. Der Mineralöl- und/oder Fettgehalt im Bad sollte im Dauerbetrieb möglichst einen Wert von 4 Gew.-% Mineralöl und/oder Fett nicht überschreiten. Das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel wird laufend mittels mindestens eines Filters gereinigt. Die behandelten Metalle, Metallteile oder Metallgegenstände werden nach der Erzeugung einer mittleren Beschichtungsdicke von 0,5-5 µm, vorzugsweise 0,8-3 µm, aus dem Bad entnommen und kurze Zeit bei Temperaturen von 283 K-305 K, vorzugsweise 288 K-303 K, getrocknet.

Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel (nach der Abfiltration) Beispiel 1

1,5 Gew.-%Wasser 1,35 Gew.-%Phosphorsäure (H₃PO₄) 0,4 Gew.-%Zinkphosphat 30 Gew.-%Gemisch von n-Butanol, Isobutanol und Propanol 6 Gew.-%Gemisch von Ethylenglykol, Butylglykol und Propylenglykolmonoethyläther 58,85 Gew.-%Mischung von Butylacetat, Xylol, Solventnaphta, davon 29,8 Gew.-% aromatisches Lösungsmittel 1,9 Gew.-%Polymergemisch bestehend aus Polyvinylbutyral und einem modifizierten Epoxidharz im Gewichtsverhältnis ca. 1 : 1,15

Beispiel 2

0,6 Gew.-%Wasser 1,2 Gew.-%Phosphorsäure (H₃PO₄) 0,3 Gew.-%Zinkphosphat 25 Gew.-%Gemisch von n-Butanol und Isobutanol 8,9 Gew.-%Gemisch von Ethylenglykol, Butylglykol, Butyldiglykol und Propylenglykolmonoethyläther 25 Gew.-%Mischung von Xylol, Solventnaphtha 2,25 Gew.-%Polymergemisch bestehend aus einem phosphathaltigen Polyvinylbutyral und einem modifizierten Epoxidharz Gewichtsverhältnis ca. 1 : 1,2 36,75 Gew.-%Butylacetat

Beispiel 3

0,8 Gew.-%Wasser 1,25 Gew.-%Phosphorsäure (H₃PO₄) 0,28 Gew.-%Zinkphosphat 14 Gew.-%Gemisch von n-Butanol, Isobutanol und Propanol 9,67 Gew.-%Gemisch von Xylol und Solventnaphtha 2,1 Gew.-%Polymergemisch bestehend aus phosphatgruppenhaltigem Polyvinylbutyral und einem phosphathaltigem modifiziertem Epoxidharz Gewichtsverhältnis ca. 1 : 1,22 62 Gew.-%Gemisch von Ethylenglykol, Butylglykol, Butyldiglykol und Propylenglykolmonoethyläther 9,9 Gew.-%Butylacetat

Beispiel 4

1,5 Gew.-%Wasser 1,35 Gew.-%Phosphorsäure (H₃PO₄) 0,4 Gew.-%Zinkphosphat 29,9 Gew.-%Gemisch von n-Butanol, Isobutanol und Propanol 6 Gew.-%Gemisch von Ethylenglykol, Butylglykol und Propylenglykolmonoethyläther 58,85 Gew.-%Butylacetat, Xylol 2,0 Gew.-%Polymergemisch bestehend aus phosphatgruppenhaltigem Polyvinylbutyral und einem modifizierten Epoxidharz Gewichtsverhältnis ca. 1 : 1,4

Beispiel 5

0,8 Gew.-%Wasser 1,25 Gew.-%Phosphorsäure (H₃PO₄) 0,28 Gew.-%Zinkphosphat 14 Gew.-%Gemisch von n-Butanol, Isobutanol und Propanol 15 Gew.-%Gemisch von Solventnaphtha und Xylol 2,0 Gew.-%Polymergemisch bestehend aus phosphorhaltigem Polyvinylbutyral und einem modifizierten Epoxidharz Gewichtsverhältnis ca. 1 : 2 56,67 Gew.-%Butylacetat 10 Gew.-%Gemisch von Ethylenglykol, Butylglykol und Propylenglykolmonoethyläther

Claims

1. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel für Metalle, Metallteile und Metallgegenstände, enthaltend Lösungsmittel, Phosphorsäure und Phosphate sowie ggf. Zusatzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel aus

0,07 bis 2,5 Gew.-%, vorzugsweise
1,15 bis 1,5 Gew.-%,

Phosphorsäure (berechnet als H₃PO₄),

0,05 bis 1,6 Gew.-%, vorzugsweise
0,1 bis 1 Gew.-%,

Zinkphosphat,

0,6 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise
0,9 bis 2,25 Gew.-%,

mindestens eines Polymeren oder Polymergemisches und/oder entsprechende Gewichtsmengen eines Umsetzungsproduktes mit einem oder mehreren der Bestandteile, vorzugsweise einem Umsetzungsprodukt mit Phosphorsäure oder Phosphationen,

0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise
0,5 bis 4 Gew.-%,

Wasser, vorzugsweise entionisiertes Wasser sowie

mehr als 80 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 85 Gew.-%

oder als Restbestandteil, eines organisch-chemischen Lösungsmittelgemisches aus mindestens einem aliphatischen Alkohol und aus mindestens einem aromatischen Lösungsmittel und/oder mindestens einem polaren und/oder aliphatischen Lösungsmittel (ausgenommen solchen auf der Basis von chlorierten Kohlenwasserstoffen) besteht.

3. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere oder Polymergemisch aus mindestens einem Polyvinylacetal, vorzugsweise Polyvinylbutyral oder einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral besteht oder dieses enthält.

3. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Mittels weniger als 4, vorzugsweise 1 - 3 beträgt.

4. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel mehr als 7 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 11 Gew.-%, mindestens eines Alkohols mit

C₁-C₆, vorzugsweise
C₃-C₅,

und/oder mindestens eines Glykoläthers und/oder Glykolesters und/oder eines aliphatischen Lösungsmittels auf der Basis eines Äthers oder Esters mit

C₃-C₁₀, vorzugsweise
C₄-C₈,

enthält.

5. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergemisch aus mindestens einem Polyvinylacetal, vorzugsweise Polyvinylbutyral oder einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral mit Phosphorsäure oder Phosphationen und mindestens einem Polyadditionsharz oder Polykondensationsharz, vorzugsweise Epoxidharz, modifiziertem Epoxidharz und/oder einem Umsetzungsprodukt von Epoxidharz oder modifiziertem Epoxidharz mit Phosphorsäure oder Phosphationen, besteht.

6. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Polyvinylbutyral und/oder einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral mit Phosphorsäure oder Phosphationen zu Epoxidharz, vorzugsweise modifiziertem Epoxidharz und/oder einem Umsetzungsprodukt von modifiziertem Epoxidharz mit Phosphorsäure oder Phosphationen

5 : 1 bis 1 : 7, vorzugsweise
1 : 1,05 bis 1 : 3,

beträgt.

7. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel

mehr als 7 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 10 Gew.-%,

eines aromatischen Lösungsmittels oder aromatischen Lösungsmittelgemisches und/oder mindestens eines aliphatischen Acetates der allgemeinen Formel CH₃- COOR₁, worin R₁

C₂-C₆, vorzugsweise
C₃-C₅,

ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxyalkyl-Rest darstellt, enthält.

8. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus

mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 25 Gew.-%,

eines aliphatischen Alkohols mit C₃-C₅, vorzugsweise n-Butanol oder Isobutanol,

mehr als 12 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 17 Gew.-%,

eines Lösungsmittels, -gemisches, flüssigen Lösungsvermittlers oder -gemisches auf der Basis eines aliphatischen Acetats der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁

C₂-C₆, vorzugsweise
C₃-C₅,

ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxialkyl-Rest darstellt und/oder eines Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisches auf der Basis eines aliphatischen Äthers oder Oxiäthers der allgemeinen Formel R₂OR₃, worin R₂ ein Alkylrest mit C₁-C₅ und R₃ ein Monooxi-, Dioxi- oder Trioxi-Alkylrest mit

C₁-C₆, vorzugsweise
C₂-C₄

oder Oxialkyläthers mit C₂-C₅ ist und aus

20-40 Gew.-%, vorzugsweise
25-35 Gew.-%,

eines aromatischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, das ganz oder teilweise durch mindestens ein aliphatisches Acetat der allgemeinen Formel CH₃COOR₁, worin R₁

C₂-C₆, vorzugsweise
C₃-C₅,

ist und ein Alkyl-, Oxialkyl- und/oder Alkoxialkyl-Rest darstellt, ersetzbar ist, besteht.

9. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch eine Verdunstungszahl (1 = Äther) über 10, vorzugsweise über 12, und/oder einen Flammpunkt über 294 K vorzugsweise über 295 K, besitzt.

10. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des aromatischen und/oder polaren Lösungsmittels zu den anderen im Lösungsmittelgemisch enthaltenen organisch- chemischen aliphatischen und/oder unpolaren oder halbpolaren Lösungsmitteln

8 : 1 bis 1 : 4, vorzugsweise
1 : 1,5 bis 1 : 3,

beträgt.

11. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus

20-40 Gew.-%, vorzugsweise
25-35 Gew.-%,

eines aromatischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches,

mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 25 Gew.-%,

mehr als 12 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 17 Gew.-%,

eines Lösungsmittelgemisches und/oder flüssigen Lösungsvermittlers, zusammengesetzt aus mindestens einem Ethylen-, Propylen- oder Butylenglykolalkyläther mit einem Alkylätherrest von C₁-C₅ und einem Flammpunkt über 308 K, vorzugsweise über 318 K, sowie einer Verdunstungszahl über 25, vorzugsweise über 35, und mindestens einem Alkylacetat mit einem Alkylrest von C₃-C₅, einer Verdunstungszahl von über 7, vorzugsweise über 22, im Gewichtsverhältnis

2 : 1 bis 1 : 7, vorzugsweise
1 : 2 bis 1 : 6,

besteht.

12. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an freier Phosphorsäure auf 0,8 bis 1,3 Gew.-% (berechnet als H₃PO₄) und/ oder der Gehalt an Zinkphosphat auf 0,01 bis 1 Gew.-% verringert ist.

13. Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus

mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 25 Gew.-%,

mehr als 2 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 3,5 Gew.-%

eines Lösungsmittelgemisches und/oder flüssigen Lösungsvermittlers, zusammengesetzt aus mindestens einem Ethylen-, Propylen- oder Butylenglykolalkyläther mit einem Alkylätherrest von C₁-C₅ und einem Flammpunkt über 308 K, vorzugsweise über 318 K, sowie einer Verdunstungszahl über 25, vorzugsweise über 35, und als Restbestandteil mindestens einem Alkylacetat mit einem Alkylrest von C₃ -C₅, einer Verdunstungszahl von über 7, vorzugsweise über 22, besteht, in einem Gewichtsverhältnis von dem Lösungsmittelgemisch zu dem Alkylacetat von

4 : 1 bis 1 : 2,5- vorzugsweise
2,8 : 1 bis 1 : 1,5.

14. Verfahren zur Herstellung des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels für Metalle, Metallteile und Metallgegenstände nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorlösung oder Vordispersion (Ansatz 1) des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels bestehend aus Phosphorsäure, Zinkphosphat und Wasser und mindestens einer zweiten Mischung oder Lösung (Ansatz 2 oder Ansätze 2, 3), die das Polymere oder Polymergemisch oder getrennt die Polymere in dem Lösungsmittelgemisch enthält, getrennt angesetzt werden, daß die getrennt angesetzten Lösungen oder Mischungen bei Temperaturen von

283 K-305 K, vorzugsweise
288 K-303 K,

unter Umrühren vereinigt und nachfolgend oder nach 2 Tagen-14 Tagen, vorzugsweise 4-10 Tagen von dem gebildeten Niederschlag abfiltriert werden.

15. Verfahren zur Herstellung des Entfettungs- und Korrosionsschutzmittels nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Vorlösung (Ansatz 1) eine gegenüber der Konzentration des anwendungsfertigen Mittels höhere Konzentrationen an Zinkphosphat und Phosphorsäure eingesetzt wird.

16. Verfahren zur Entfettung und zur gleichzeitigen Korrosionsschutzbehandlung von Metallen, Metallteilen und Metallgegenständen durch Tauchen derselben

bei Temperaturen von 283 K-305 K
vorzugsweise
bei Temperaturen von 288 K-303 K,

in ein Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalle, Metallteile oder Metallgegenstände, die fett- und/oder mineralölhaltigen Bestandteile

bis zu 2 g/m², vorzugsweise
bis zu 1,4 g/m²,

enthalten, in ein Tauchbecken unter Erzeugung stärkerer Strömungen, Querströmungen oder Turbulenzen, vorzugsweise unter Anwendung eines Druck-Sog-Verfahrens behandelt werden, daß das Entfettungs- und Korrosionsschutzmittel laufend mittels mindestens eines Filters gereinigt wird, daß die behandelten Metalle, Metallteile oder Metallgegenstände nach der Erzeugung einer mittleren Beschichtungsdicke von

0,5-5 µm, vorzugsweise
0,8-3 µm,

aus dem Bad entnommen und kurze Zeit bei Temperaturen von

283 K-305 K, vorzugsweise
288 K-298 K,

getrocknet werden.