EP0111897A1 - Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen, insbesondere solchen von Aluminium, Aluminiumlegierungen und Stahl, sowie hierfür geeignete wässrige Badlösungen - Google Patents

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EP0111897A1
EP0111897A1 EP83112610A EP83112610A EP0111897A1 EP 0111897 A1 EP0111897 A1 EP 0111897A1 EP 83112610 A EP83112610 A EP 83112610A EP 83112610 A EP83112610 A EP 83112610A EP 0111897 A1 EP0111897 A1 EP 0111897A1
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EP
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ions
bath solution
chromium
water
iii
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EP83112610A
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Raschad Mady
Christian Ries
Roland Dr. Morlock
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Gerhard Collardin GmbH
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    • 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
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    • C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/10—Use of solutions containing trivalent chromium but free of hexavalent chromium

Definitions

  • the invention relates to the preparation of cleaned metal surfaces, in particular of strips made of aluminum, aluminum alloys and cold-rolled steel - but also other metal surfaces - for a subsequent coating with organic coatings, with particular attention being paid to the production of metal goods for the food packaging sector.
  • the metal surface is cleaned from vl, dirt and other residues in a first stage. Any residues of chemicals from this first stage are removed by rinsing with water.
  • the clean metal surface is wetted with an aqueous bath solution which is no longer rinsed off, but on the contrary is dried in situ on the metal surface and converted there into a solid film of the bath components.
  • Such coatings can substantially improve the surface quality, in particular with regard to corrosion protection and adhesion of subsequently applied corner layers.
  • Treatment solutions containing hexavalent chromium were originally often proposed in the extensive pertinent printed prior art. Because of the toxic nature of this combination, these processes and the rinsing water that they require require elaborate wastewater treatment.
  • treatment solutions which contain v-valent chromium and trivalent chromium salts together with film formers are described, for example, in DE-AS 17 69 582 and in DE-OS 29 03 311.
  • aicalisate is to be used as the inorganic film former.
  • the second reference uses polyacrylic acid as an organic film former. Due to the content of 6-valent chromium in the aqueous building fluids, these materials are not suitable for use in the food sector.
  • the present invention is based on the object of creating a “ n o rinse” method of the type described at the outset or suitable treatment agents which do not have the disadvantages known hitherto for materials of this type and in particular for use in the sector of Food packaging are suitable.
  • the process according to the invention is intended to produce a glossy, optically appealing finish layer on the metal surface which, for example in the subsequent overcoats with clear lacquers, meets the aesthetic requirements which are particularly desired in the field of food packaging.
  • the invention relates in a first embodiment to a method for treating metal surfaces, in particular for a subsequent coating with organic-based coating compositions, this method being characterized in that the metal surface is wetted with an aqueous bath solution which contains chromium (III) Ions, fluoride ions and a water-soluble or homogeneously dispersible organic film former.
  • the material applied to the metal surface is dried on the metal surface without an intermediate rinsing process and converted into a water-insoluble film by heating.
  • the invention relates to the aqueous treatment solutions suitable for this process, which are described in detail below.
  • the method according to the invention is suitable for the surface treatment of all metals relevant here, in particular therefore ferrous metals, aluminum or aluminum alloys, zinc and / or magnesium.
  • the invention is particularly suitable for the pretreatment of strips made of aluminum or aluminum alloys and cold-rolled steel for their subsequent use in the food packaging sector.
  • the bath solution for surface treatment additionally contains phosphate ions.
  • Aqueous bac solutions are suitable for the process according to the invention, the active ingredient components of which lie within the following concentration ranges: 0.5 to 10 g / l chromium (III) ions, 0.55 to 11 g / 1 fluoride ions, 0.6 to 12.5 g / l phosphate ions and 0.15 to 5 g / l of the organic film former.
  • a conventionally cleaned and rinsed metal surface for example the surface of strips of the aforementioned metals, is squeezed in any way with the aqueous treatment solution after squeezing off the water film in such a way that expediently about 2 to 20 ml per square meter of the area , preferably about 3 to 7 ml of the aqueous treatment solution are applied.
  • the content of the aforementioned active constituents of the aqueous treatment solution should continue to be per square meter of the metal surface within the following ranges: 5 to 100 mg of chromium (III) ions, 5.5 to 110 mg of fluoride ions and 6 to 125 mg of phosphate ions, and about 1 , 5 to 35 mg of the organic water-soluble or homogeneously water-dispersible film oil.
  • the applied liquid film is allowed to act on the metal surface for a reaction time of about 1 to 10 seconds, whereupon the film is dried and thermally treated at an elevated temperature.
  • a deformable water-insoluble solid film remains on the metal surface with a mass per unit area of about 18 to 370 mg / m 2 , preferably of about 50 to 250 mg / m 2, of the metal surface.
  • the drying and / or the thermal treatment of the liquid liquid applied or the chemicals applied with it can be carried out in particular in the temperature range from about 50 to 300 ° C.
  • Chromium (III) ions and fluorine ions are most easily introduced into the bath using chromium (III) fluoride, although the ratio of chromium (III) ions: fluoride ions is in the range from 1: 2.5 to 3.5 can fluctuate.
  • the phosphate content is adjusted by adding phosphates or phosphoric acid with subsequent partial neutralization. It applies that the phosphate content based on 1 mol of chromium (III) ions is preferably in a molar ratio of 0.3 to 3.0.
  • the organic film former is expediently a synthetic polymer with a sufficient content of free carboxyl groups which ensure its water solubility or homogeneous dispersibility in water.
  • polymers of acrylic acid and / or methacrylic acid which may also contain limited amounts of copolymers and the corresponding ones May contain esters, nitriles and / or amides.
  • Preferred organic film formers are clearly soluble polyacrylic acids, which retain their clear solubility, in particular in the pli range of the aqueous treatment baths - which is usually between about 2 and 3.
  • these are polyacrylic acids of a molecular weight which is not too high, for example those with molecular weights of up to about 150,000, preferably up to about 100,000.
  • aqueous treatment solutions according to the invention can be applied to the pre-cleaned metal strips in any type of application which is suitable for producing a uniform, defined liquid film in the specified quantity ranges on the metal surface.
  • the roller application method with two or three rollers has proven successful, but also wetting of the strip by spraying or dipping with subsequent squeezing off of the excess liquid film by, for example, plastic-coated leveling rollers or adjustable air doctor blades can be used.
  • Both acidic and alkaline cleaners are suitable for the cleaning pretreatment of the metal surfaces to be wetted according to the invention.
  • the layers obtained with the aqueous treatment solution according to the invention provide a uniform, glossy finish without discoloration of the base material.
  • suitable organic coatings applied below they meet the requirements for the food packaging sector.
  • aluminum strip of the alloy AlMg 5 was first cleaned and degreased by spraying.
  • an acidic solution was used with a content of 1 g / l H 2 SO 4 , 0.2 g / l HF and 1 g / l surfactant combination.
  • the cleaning was conducted at a temperature-r ature of 60 ° C, 8 seconds, and performed at an injection pressure of 1.5 bar.
  • the belt was then rinsed with warm demineralized water and the rinsing water squeezed out.
  • a liquid film with a surface area of 5 ml / m 2 was then applied with the solution according to the invention by means of a roller application process, whereby the surface per m 2 is covered with a liquid film containing 25 mg Cr 3+ , 27.5 mg F, 31.3 mg PO 4 and 8.75 mg of polyacrylic acid ("Acrylsol A1" from Röhm & Haas, Philadelphia, USA).
  • the water contained in the liquid film was dusted off in a floating dryer with a circulating air temperature of 100 ° C. and a metal object temperature of approx. 50 ° C., and a water-insoluble film of 92.5 mg / m 2 was obtained on the metal surface.
  • This tape which was chemically pretreated and lacquered using no-rinse technology, was processed into lids for beverage sockets and, in comparison with lids with conversion layers that were customary to date, was subjected to the tests specific to beverage cans.
  • the speeds of rotation of the chemcoater rolls were adjusted so that a liquid film of 8 ml / m 2 of belt surface was applied to a cleaned and water-rinsed aluminum belt at a belt speed of 100 m / minute by means of the application rollers of the chemcoater.
  • the tape was wetted with a liquid film, which contains 40 mg Cr 3+ , 44 mg F - , 50 mg PO 4 and 14 mg ' polyacrylic acid 100% strength per m 2 of surface and, after drying, a mass per unit area of 148 mg / m 2 on the aluminum.
  • the W was as- se ranteil of the liquid withdrawn from the film by means of hot air dryer and then heated the BAHD to an object temperature of 200 C. After cooling, the film obtained on the tape was wetted with 8 to 10 mg of dioctyl sebacate to improve the sliding property.
  • the chemically pretreated aluminum surface thus obtained was coated with varnishes suitable for the food sector and tested for its resistance to filling goods and forming behavior. In all tests, technological values were found which, in comparison to conventional solutions and methods, achieved results which were at least equivalent, and in some cases even better, with the methods according to the invention.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen, bevorzugt Aluminium, Aluminiumlegierungen und Stahl, insbesondere für eine nachfolgende Beschichtung mit Überzugsmassen auf organischer Basis. Die Metalloberflächen werden mit einer wäßrigen Badlösung benetzt, die Chrom-(III)-Ionen, Fluoridionen und einen in Wasser löslichen bzw. homogen dispergierbaren organischen Filmbildner enthält, anschließend wird das aufgebrachte Gut getrocknet und durch Erhitzen in einen wasserunlöslichen Film umgewandelt. Die Badlösung enthält vorzugsweise die folgenden Bestandteile: 0,5 - 10 g/l Chrom-(III)-Ionen 0,55 - 11 g/l Fluoridionen 0,6 - 12,5 g/l Phosphationen und 0,15 - 5,0 g/l organischer Filmbildner. Als organischer Filmbildner kommt vorzugsweise ein Polymeres mit freien Carboxylgruppen, insbesondere ein Homo- und/oder Copolymerisat von Acryl- und/oder Methacrylsäure in Betracht.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Vorbereitung gereinigter Metalloberflächen, insbesondere von Bändern aus Aluminium, Aluminiumlegierungen sowie kaltgewalztem Stahl - aber auch anderen Metalloberflächen -, für eine nachfolgende Beschichtung mit organischen Überzügen, wobei insbesondere an die Fertigung von Metallwaren für den Lebensmittel-Verpackungsbereich gedacht ist.
  • Im Rahmen der chemischen Behandlung von Metalloberflächen, beispielsweise für den nachfolgenden Auftrag von Lacken, Klebern und/oder Kunststoffen, sind heute sogenannte "No-Rinse"-Verfahren allgemein bekannt. Hierzu wird in einer ersten Stufe die Metalloberflache von vl, Schmutz und anderen Rückständen gereinigt. Eventuelle Rückstände von Chemikalien aus dieser ersten Stufe werden durch Spülen mit Wasser beseitigt. In der -jetzt nachfolgenden Verfahrensstufe wird die saubere Metalloberfläche mit einer wäßrigen Badlösung benetzt, die nicht mehr abgespült, sondern im Gegenteil in situ auf der Metalloberfläche getrocknet und dort zu einem Feststoffilm der Badbestandteile umgewandelt wird. Durch solche Überzüge kann die Oberfläcnenceschaffenheit, insbesondere bezüglich Korrosionsschutz und Haftung nachfolgend aufgebrachter Abcieckschichten substantiell verbessert werden.
  • In dem umfangreichen einschlägigen druckschriftlichen Stand der Technik sind ursprünglich häufig Behanclungslösungen vorgeschlagen woraen, die 6-wertiges Chrom enthalten. Wegen des toxischen Charakters dieser Verbinaung benötigen diese Verfahren bzw. dabei anfallende Spülwässer eine aufwendige Abwasseraufbereitung.
  • Die Verwendung von Behandlungslösungen, die v-wertige Chrom- und 3-wertige Chromsalze zusammen mit Filmbildnern enthalten sind beispielsweise in der DE-AS 17 69 582 und in der DE-OS 29 03 311 beschrieben. In der zuerst genannten Literaturstelle soll als anorganischer Filmbildner beispielsweise Aikalisikat zum Einsatz kommen. Die zweite Literaturstelle verwendet Polyacrylsäure als organischen Filmbildner. Aufgrund des Gehaltes der wäßrigen Baaflüssigkeiten an 6-wertigem Chrom sing diese Materialien für den Einsatz im Lebensmittelsektor nicht geeignet.
  • Die DE-OS 27 11 431 schilaert ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallen, insbesondere von Eisen, Zink und Aluminium, bei dem die gereinigte Metalloberfläche mit einer sauren wäßrigen Lösung benetzt werden soll, die Chrom(III)-Ionen; Phosphationen und fein verteilte Kieselsäure enthält, wobei zusätzlich Acetat- ionen, Maleinationen, Zinkionen und/oder Manganionen in der Behandlungslösung vorliegen können. Zwar kann hier auf das giftige Chrom(VI)-Ion verzichtet weraen, saure Dispersionen mit einem Gehalt an Kieselsäure und Phosphationen haben jedoch den Nachteil einer nur begrenzten Topfzeit infolge Ausflockung.
  • Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein "No-Rinse"-Verfahren der eingangs geschilderten Art bzw. hierfür geeignete Behandlungsmittel zu schaffen, die die bisher für Materialien dieser Art bekannten Nachteile nicht besitzen und insbesondere für die Anwendung auf dem Sektor der Lebensmittelverpackung geeignet sind. Gleichzeitig soll durch das erfinaungsgemäße Verfahren eine glänzende, optisch ansprechende Finish-Lage auf der Metalloberfläche erzeugt werden, die beispielsweise bei den nachfolgenden Überschichtungen mit Klarlacken den ästhetischen Anforderungen genügt, die insbesondere auf dem Bereich der Verpackung von Lebensmitteln gewünscht werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in einer ersten Ausführungsform ein Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen, insbesondere für eine nachfoigenöe Beschichtung mit Überzugsmassen auf organischer Basis, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Metalloberfläche mit einer wäßrigen Badlösung benetzt, die Chrom(III)-Ionen, Fluoridionen una einen in Wasser löslichen bzw. homogen äispergierbaren organischen Filmbildner enthält. Das auf die Metalloberfläche aufgebrachte Gut wird ohne zwischengeschalteten Spülvorgang auf der Metalloberfläche getrocknet und durch Erhitzen in einen wasserunlöslichen Film umgewandelt.
  • In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfinaung die für dieses Verfahren geeigneten wäßrigen Behanalungslösungen, die im nachfolgenden noch im einzelnen geschildert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die Oberflächenbehandlung aller hier einschlägigen Metalle, insbesondere also Eisenmetalle, Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen, Zink und/oder Magnesium. Besonders geeignet ist die Erfindung für die Vorbehandlung von Bändern aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen und kaltgewalztem Stahl für deren nachfolgenden Einsatz im Lebensmittel-Verpackungsbereich.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Badlösung zur Oberflächenbehandlung zusätzlich Phosphationen. Dabei sind wäßrige Baclösungen für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, deren Wirkstoffkomponenten innerhalb der folgenden Konzentrationsbereiche liegen: 0,5 bis 10 g/l Chrom(III)-Ionen, 0,55 bis 11 g/1 Fluoridionen, 0,6 bis 12,5 g/l Phosphationen una 0,15 bis 5 g/l des organischen Filmbildners.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren wird eine konventionell gereinigte und gespülte Metalloberfläche, beispielsweise also die- Oberfläche von Bändern aus den zuvor genannten Metallen nach Abquetschen des Wasserfilmes in an sich beliebiger Weise mit der wäßrigen Behancilungslösung derart benetzt, daß zweckmäßigerweise pro Quadratmeter der Fläche etwa 2 bis 20 ml, vorzugsweise etwa 3 bis 7 ml der wäßrigen Behandlungslösung aufgetragen werden. Dabei soll weiterhin pro Quadratmeter der Metallaberfläche der Gehalt an den zuvor genannten Aktivbestandteilen der wäßrigen Behandlungslösung innerhalb der folgenden Bereiche liegen: 5 bis 100 mg Chrom(III)-Ionen, 5,5 bis 110 mg Fluoridionen und 6 bis 125 mg Phosphationen sowie etwa 1,5 bis 35 mg des organischen wasserlöslichen bzw. homogen wasserdispergierbaren Filmoildncrs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform läßt man den aufgetragenen Flüssigfilm für eine Reaktionsdauer von etwa 1 bis 10 Sekunden auf die Metalloberfläche einwirken, woraufhin der Film getrocknet und bei erhöhter Temperatur thermisch behandelt wird. Die Verfahrensstufen des Einwirkens auf die Metalloberfläche und der Trocknung können allerdings auch zusammengefaßt werden. Nach dem Trocknen verbleibt auf der Metalloberfläche ein verformungsfähiger wasserunlöslicher Feststoffilm-mit einer flächenbezogenen Masse von etwa 18 bis 370 mg/m2, vorzugsweise von etwa 50 bis 250 mg/m2 Metalloberfläche. Die Trocknung und/oder die thermische Behandlung des aufgebrachten Flüssigkeitstilms bzw. der damit aufgetragenen Chemikalien kann insbesondere im Temperaturbereich von etwa 50 bis 300 °C erfolgen.
  • Chrom(III)-Ionen und Fluoriaionen werden am einfachsten durch Einsatz von Chrom(III)-Fluorid in das Bad eingebracht, wobei allerdings das Verhältnis von Chrom(III)-Ionen : Fluoridionen im Bereich von 1 : 2,5 bis 3,5 schwanken kann. Der Phosphatgehalt wird durch Zugabe von Phosphaten bzw. Phosphorsäure mit nachfolgender partieller Neutralisation eingestellt. Dabei gilt, daß der Phosphatgehalt bezogen auf 1 Mol Chrom(III)-Ionen bevorzugt im molaren Verhältnis von 0,3 bis 3,0 Liegt. Der organische Filmbildner ist zweckmäßigerweise e.in synthetisches Polymeres mit einem hinreichenden Gehalt an freien Carboxylgruppen, die seine Wasserlöslichkeit bzw. homogene Dispergierbarkeit in Wasser sicherstellen. Geeignet sind insbesondere Polymere von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, die gegebenenfalls auch beschränkte Mengen an Copolymeren sowie den entsprechenaen Estern, Nitrilen und/oder Amiden enthalten können. Bevorzugte organische Filmbildner sind klar lösliche Polyacrylsäuren, die insbesonaere im pli-Bereich der wäßrigen Behandlungsbäder - der üblicherweise zwischen etwa 2 und 3 liegt - ihre Klarlöslichkeit behalten. Im allgemeinen handelt es sich dabei um Polyacrylsäuren eines nicht zu hohen Molekulargewichtes, beispielsweise solche mit Molekulargewichten bis etwa 150 000, vorzugsweise bis etwa 100 000.
  • Die erfindungsgemäßen wäßrigen Behandlungslösungen können auf die vorgereinigten Metallbänder in jeder Äpplikationsart aufgebracht werden, die geeignet ist, einen gleichmäßigen definierten Flüssigfilm in den angegebenen Mengenbereichen auf der Metalloberfläche zu erzeugen. Bewährt haben sich insbesondere das Walzenauftragsverfahren mit zwei oder drei Walzen, aber auch ein Benetzen des Bandes durch Sprühen oder Tauchen mit anschließendem Abquetschen des überschüssigen Flüssigkeitsfilmes curch beispielsweise Kunststoff-beschichtete Egalisierwaizen oder regelbare Luftrakel sind anwendbar.
  • Für die reinigende Vorbehandlung der erfindungsgemäß zu benetzenden Metalloberflächen sind sowohl saure wie alkalische Reiniger geeignet. Die mit der erfindungsgemäßen wäßrigen Behandlungslösung erzielten Schichten liefern ein gleichmäßiges glänzendes Finish ohne Verfärbungen des Grundmaterials. Sie erfüllen in Kombination mit nachfolgend aufgebrachten geeigneten organischen Beschichtungen die Forderungen für den Sektor der Lebensmittelverpackungen.
    • Beispiel 1:
  • In einer Bandbeschichtungslinie wurde Aluminiumband der Legierung AlMg 5 zunächst im Spritzverfahren gereinigt und entfettet. Hierzu wurde eine saure Lösung verwendet mit einem Gehalt von 1 g/l H2SO4, 0,2 g/l HF und 1 g/l Tensidkombination. Die Reinigung wurde bei einer Tempe- ratur von 60 °C, 8 Sekunden und bei einem Spritzdruck von 1,5 bar durchgeführt. Anschließend wurde das Band mit warmem entsalztem Wasser gespült und das Spülwasser abgequetscht. Danach wurde mittels Walzenauftragsverfahren ein Flüssigfilm von 5 ml/m2 Oberfläche mit der erfindungsgemäßen Lösung aufgebracht, wodurch die Oberfläche pro m2 mit einem Flüssigfilm bedeckt ist, welcher 25 mg Cr3+, 27,5 mg F , 31,3 mg PO4 und 8,75 mg Polyacrylsäure ("Acrylsol A l" der Firma Röhm & Haas, Philadelphia, USA) enthält.
  • Nach einer Reaktionszeit von 3 Sekunaen wurde das im Flüssigfilm enthaltene Wasser in einem Schwebetrockner mit 100 °C Umlufttemperatur und einer Metall-Objekttemperatur von ca. 50 °C abgeaunstet, und ein wasserunlöslicher Film von 92,5 mg/m2 auf der Metalloberfläche erhalten.
  • Anschließend wurde das so vorbehanuelte Band mit einem PVC-Lack No. 8510-E-14-M der Fa. Dexter Midland Co. beschichtet und bei 240 °C Metall-Objekttemperatur eingebrannt.
  • Dieses mittels No-Rinse-lechnik chemisch vorbehandelte und lackierte Band wurde zu Deckeln für Getränkeaosen verarbeitet und im Vergleich mit Deckeln mit bisher üblichen Konversionsschichten den für Getränkedosen spezifischen Prüfungen unterzogen.
  • Die Ergebnisse mit dem erfindungsgemäß vorbehandelten Band waren in allen Fällen gleich gut oder besser, verglichen mit konventionell vorbehandeltem Band.
    • Beispiel 2:
  • Zur Herstellung einer erfinungsgemäβen Behandlungslösung wurden 2640 g Chromoxidhydrat mit einem Gehalt von 25 % Cr2O3 in-einem auf 60 °C erhitzten Gemisch von 4710 g entsalztem Wasser, 1300 g Fluorwasserstoffsäure 40 %ig und 750 g Phosphorsäure 75 %ig unter Rühren gelöst. Nach Abkühlung der Lösung auf 30 °C wurden wiederum unter Rühren 2640 g Polyacrylsäure Typ Acrysol A 1 der Firma Röhm & Haas zugegeben. Die so erhaltene Lösung wurde dann mit 88,5 Liter entsalztem Wasser verdünnt und zur Füllung der Chemcoaterwannen verwendet.
  • Die Umdrehungsgeschwindigkeiten-der Chemcoaterwalzen wurden so eingestellt, daß auf einem gereinigten und mit Wasser gespülten Aluminiumband bei einer Bandgeschwindigkeit von 100 m/Minute vermittels der Auftragswalzen des Chemcoaters-ein Flüssigfilm von 8 ml/m2 Bandoberfläche aufgebracht wurde. Durch diese Applikation wurde das Band mit einem Flüssigkeitsfilm benetzt, weicher pro m2 Oberfläche 40 mg Cr3+, 44 mg F-, 50 mg PO4 unc 14 mg' Polyacrylsäure 100 %ig enthält und nach dem Trocknen eine flächenbezogene Masse von 148 mg/m2 auf dem Aluminium aufweist.
  • Nach einer Reaktionszeit von 3 Sekunden wurde der Was- seranteil des Flüssigfilmes mittels Warmlufttrockner entzogen und anschließend das Bahd auf eine Objekttemperatur von 200 C erhitzt. Nach Abkühlung wurde der auf dem Band erhaltene Film mit 8 bis 10 mg Dioctylsebacat zur Verbesserung der Gleiteigenschaft benetzt. Die so erhaltene chemisch vorbehandelte Aluminiumoberfläche wurde mit für den Lebensmittelbereich geeigneten Lacken beschichtet und hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegen Füllgüter und Umformverhalten geprüft. Es wurden bei allen Prüfungen technologische Werte gefunden, die im Vergleich zu Lösungen und Verfahren konventioneller Art mindestens gleichwertige, zum Teil sogar-bessere Ergebnisse mit den erfindungsgemäßen Verfahren erzielten.

Claims (13)

1. Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen, bevorzugt Aluminium, Aluminiumlegierungen und Stahl, insbesondere für eine nachfolgence Beschichtung mit Überzugsmassen auf organischer Basis, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen mit einer wäßrigen Badlösung benetzt, die Chrom(III)-Ionen, Fluoridionen und einen in Wasser löslichen bzw. homogen dispergierbaren organischen Filmbildner enthält, das aufgebrachte Gut trocknet und durch Erhitzen in einen wasserunlöslichen Film umwandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Badlösung zusätzlich Phosphationen enthält.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Badlösung die Bestandteile.in den folgenden Mengenbereichen enthält: 0,5 bis 10 g/1 Chrom(III)-Ionen, 0,55 bis 11 g/1 Fluoridionen, 0,6 bis 12,5 g/l Phosphationen und 0,15 bis 5,0 g/l organischen Filmbildner.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die zuvor gereinigte Metalloberfläche mit einer wäßrigen klaren Baälösung benetzt wird, in der das molare Verhältnis von Chrom(III)-Ionen : Fluoridionen : Phosphationen im Bereich von 1 : 2,5 bis 3,5 : 0,3 bis 3,0 liegt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzei- chnet, daß der organische Filmbildner ein Polymeres mit freien Carboxylgruppen und insbesondere ein Homo-und/oder Copolymerisat von Acryl- und/oder Methacrylsäure ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der organische Filmbildner ein im pH-Bereich von etwa 2 bis 3 klar wasserlösliches Acrylsäurepolymeres ist.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennnzeichnet, daß die wäßrige Badlösung auf der Metalloberfläche pro m2 5 bis 100 mg Chrom(III)-Ionen kommen, 5,5 bis 110 mg Fluoridionen, 6 bis 125 mg Phosphationen und 1,5 bis 35 mg des wasserlöslichen organischen Filmbildners enthält.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche mit 2 bis 20 ml/m2, vorzugsweise mit 3 bis 7 ml/m2 wäßriger Badlösung benetzt wird.
9. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der aufgebrachte Flüssigkeitsfilm bei Temperaturen von 50 bis 300°C zunächst getrocknet und dann thermisch behandelt wird.
10. Verfahren nach Ansprüchen bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metalloberflächen wasserunlösliche Filme mit einer flächenbezogenen Masse von 18 bis 370 mg/m2, vorzugsweise mit einer Masse von 50 bis 250 mg/m2' Metalloberfläche ausgebildet werden.
11. Wäßrige Badlösung für die Behanulung von Metalloberflächen, insbesondere von Aluminium, Aluminiumlegierungen und/oder Stahl, enthaltend bei einem pH-Wert von etwa 2 bis 3 0,5 bis 10 g/l Chrom(III)-Ionen, 0,55 bis 11 g/1 Fluoridionen, 0,6 bis 12,5 g/l Phosphationen und 0,15 bis 5,0 g/l eines organischen wasserlöslichen oder homogen dispergierbaren Filmbildners.
12. Wäßrige Badlösung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von Chrom(III)-ionen : Fluoridionen : Phosphationen in der Badlösung im Bereich von 1 : 2,5 bis 3,5 : 0,3 bis 3,0 liegt.
13. Wäßrige Badlösung nach Ansprüchen 11 und 12 dadurch gekennzeichent, daß der organische Filmbildner ein Polymeres mit freien Carboxylgruppen, insbesondere ein Homo-und/oder Copolymeres von Acryl- und/oder Methacrylsäure ist.
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