AT229663B - Verfahren zum Aufbringen von Phosphat und Kunstharz enthaltenden Überzügen auf phosphatierbare Metalle - Google Patents
Verfahren zum Aufbringen von Phosphat und Kunstharz enthaltenden Überzügen auf phosphatierbare MetalleInfo
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Description
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Verfahren zum Aufbringen von Phosphat und Kunstharz enthaltenden Überzügen auf phosphatierbare Metalle
Es ist einerseits bekannt, dass man die Lackhaftung auf Metalloberflächen durch Aufbringen von Phos- phatüberzügen auf das zu lackierende Metall verbessern kann. Hiedurch wird gleichzeitig der Korrosionsschutz erhöht. Zur Aufbringung derartiger Phosphatüberzüge wurden saure Phosphatlösungen benützt, sei es vom Typ der sogenannten schichtbildenden Phosphate, bei denen auch das Kation in den Überzug geht, oder vom Typ der nichtschichtbildenden Phosphate, bei denen das Kation aus dem behandelten Metall stammt, und erst nach Fertigstellung, gegebenenfalls Nachbehandlung und Trocknung der Phosphatüberzüge wurde im Tauchen, Fluten oder Spritzen lackiert.
Hiebei sind nacheinander mindestens die Behandlungsstufen Phosphatieren und Lackieren erforderlich unter Zwischenschaltung einer Reihe von Spul- un Trockenoperationen.
Anderseits sind in neuerer Zeit wasserlösliche Kunstharze bekanntgeworden, die aus wässeriger, neutraler oder alkalischer Lösung auf die Metalloberfläche, gegebenenfalls die phosphatierte Metalloberfläche, aufgebracht werden und nach Verdampfen des Lösungsmittels und Einbrennen des Harzes einen wasserunlöslichen Überzug bilden.
Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, diese beiden Verfahrensschritte der Phosphatierung und der Aufbringung eines unlöslichen organischen Überzuges in eine Behandlung zusammenzufassen. Dies gelingt, wenn man eine neutrale oder alkalische wässerige Lösung, die mindestens eine anorganische und/oder organische Phosphorsäureverbindung und mindestens ein wasserlösliches, in der Hitze härtbares Kunstharz enthält, auf die mit dem Überzug zu versehende Werkstücksoberfläche aufbringt und den Film dieser Lösung einbrennt. Es ist nicht erforderlich, dass alle Stoffe quantitativ gelöst sind. Sie können auch z. B. in disperser Form vorliegen.
Als anorganische und/oder organische lösliche Phosphorsäureverbindungen können z. B. Phosphate des Ammoniums und/oder von organischen Aminen und/oder von organischen Amiden verwendet werden.
Mit diesen Verbindungen lassen sich wässerige Lösungen von neutraler bis alkalischer Reaktion herstellen, wobei gegebenenfalls der erwünschte pH-Wert der Lösung durch eine zusätzliche Zugabe von Ammoniak oder vorzugsweise flüchtigen Aminen oder Amiden eingestellt wird.
Es ist auch möglich, als Phosphorsäureverbindungen primäre und/oder sekundäre Phosphorsäureester, vorzugsweise solche mit einer Kohlenstoffkettenlänge von 1 bis 20 zu verwenden.
Als Phosphorsäureverbindungen sind mit Ammoniak und/oder organischen Aminen löslich gemachte Zinkphosphatverbindungen besonders geeignet, die pro Mol Zink mindestens 0,03 Mol P 2 Os enthalten.
Derartige Lösungen liefern Zinkphosphatüberzüge, wie sie sonst nur aus sauren Lösungen aufgebracht werden können, so dass es auf diese Weise möglich ist, die als Haftgrund für Anstriche bestens bewährten Zinkphosphatüberzüge in einem Arbeitsgang mit einer organischen Deckschicht aufzubringen. Besonders gute Ergebnisse erhält man dann, wenn das Molverhältnis Zn:P0 weniger als 3 beträgt.
Vorzugsweise verwendet man als Phosphorsäureverbindungen bzw. als löslich machende Gruppe für das Zinkphosphat solche, deren mit der Phosphorsäure verbundener bzw. löslich machender Rest sich beim
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Einbrennenverflüchtigt; beispielsweiseAmmoniak,Mono-,Di- oder Tri-methyl-, -äthyl-, -propyl-amine.
Es können aber auch solche Amine verwendet werden, die einen mehrfunktionellen Charakter haben ; beispielsweise Diamine oder Hydroxylgruppen enthaltende Amine. Die letztgenannten mehrfunktionellen Amine bewirken eine zusätzliche Vernetzung und Härtung des Kunstharzes beim Einbrennen.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Lösungen können zusätzlich noch Netzmittel, vorzugsweise solche, die sich beim Einbrennen verflüchtigen, enthalten. Es sind dies insbesondere Netzmittel mit einem Siedepunkt im Bereich von 130 bis 300oC. Als solche Netzmittel sind beispielsweise geeignet
3, 5-Dimethyl-l-hexyn-3-ol mit der Strukturformel
EMI2.1
oder ditertiäre Acetylen-Glykole der allgemeinen Formel
EMI2.2
Auch ein Zusatz von Verbindungen des sechswertigen Chroms hat sich als günstig erwiesen, beispielsweise von Ammoniumchromat. Sofern durch diesen Zusatz der pH-Wert der Lösung aus dem wirksamen Bereich gebracht wird, ist die Mitverwendung von Neutralisierungsmitteln, beispielsweise Ammoniak sowie Aminen, erforderlich.
Als hitzehärtbare wasserlösliche Kunstharze sind beispielsweise in alkalischer wässeriger Lösung lösliche mittelfette, trocknende Alkydharze (z. B. Alftalat Sti 329/4 der Chemischen Werke Albert), in wässerigen Alkalien lösliche feste Phthalatharze (z. B. Alftalat 420 A der Chemischen Werke Albert), mit einem wasserlöslichen Melaminharz modifizierte Acrylpolymerisate (z. B. Melaqua 600 der American Cyanamid Company) sowie in wässerigen Alkalien lösliche Phenolharze (z. B. Resydrol P 411) und wasserlösliche Melaminharze (z. B. Resydrole M 470 und M 471 der Reichhold-Chemie A. G.) geeignet.
Die Lösung kann ausserdem Pigmente zur Anfärbung der organischen Überzüge, beispielsweise Eisenoxydrot, Titandioxyd, sowie Sikkative zur Beschleunigung des Aushärtungsvorganges des organischen Überzuges, z. B. organische Mangantrockner, Lösungsvermittler und organische Lösungsmittel, beispielsweise Butylglykol und niedrige Alkohole, Verlaufverbesserer zur Vergleichmässigung der aufzubringenden Lösungsschicht vor dem Einbrennen, beispielsweise Bentonit, und Verdickungsmittel zur Erhöhung der Viskosität der Lösung und damit der Schichtdicke des aufzubringenden Lösungsfilmes, enthalten.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, unter Anwendung von neutralen oder alkalischen wässerigen Lösungen Phosphatüberzüge zu erzeugen, die in ihrer Qualität den aus sauren Lösungen ausgebildeten Phosphatüberzügen vergleichbar sind, und zusätzlich mit der gleichen wässerigen Lösung einen organischen Überzug aufzubringen. Dieser kombinierte Überzug kann als Endbehandlung dienen. Er kann jedoch auch die Grundlage für weitere Anstriche bilden. Das Verfahren ist insbesondere auf Eisen und Stahl, aber auch auf andere phosphatierbare Metalle, wie Zink, Kadmium, Aluminium und Magnesium anwendbar.
Die Konzentration der Lösung an wasserlöslichem Kunstharz beträgt, um eine wirksame Abdeckung der Oberfläche zu erzielen, vorzugsweise mindestens 1 Gew. -0/0. Je nach der gewählten Konzentration des Kunstharzes erhält man nur eine Abdichtung des Phosphatüberzuges oder einen mehr oder weniger dicken Lacküberzug im eigentlichen Sinne.
Der Gehalt an Phosphatverbindungen, gerechnet als P.O, beträgt vorzugsweise 0, 05-5 Gew.
Der Gehalt an basisch reagierenden Komponenten soll mindestens so hoch sein, dass die Lösung alkalisch oder neutral reagiert.
Die Lösungen können in bekannter Weise durch Tauchen, Fluten oder Spritzen auf die reine, d. h. staub-, fett-, rost-und zunderfreie Metalloberfläche aufgebracht werden. Es ist auch möglich, die Lösungen auf bereits mit einem chemischen Überzug versehene Metalloberflächen aufzubringen. Ein bereits vorhandener, nichtmetallischer Überzug braucht also vorher nicht entfernt zu werden. Insbesondere ist es
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auch möglich, die Lösungen auf phosphatierte oder chromatierte Oberflächen anzuwenden.
Die Lösungen werden vorzugsweise bei Raumtemperatur aufgebracht und anschliessend, im allgemei- nen nach einer Ablüftzeit von 5 bis 20 min bei 50-95OC, während deren der Lösungsfilm vortrocknet, bei vorzugsweise 100 - 2000C durch 60 - 5 min eingebrannt. Die Einbrenntemperatur richtet sich im wesentlichen nach der Art des Kunstharzes und seinen Aushärtungsbedingungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufbringen von Phosphat und Kunstharz enthaltenden Überzügen auf phosphater- bare Metalle, insbesondere von Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer neutralen oder alkalischen wässerigen Lösung, die mindestens eine anorganische und/oder organische Phosphorsäureverbindung und mindestens ein wasserlösliches, in der Hitze härtbares Kunstharz enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die mindestens ein Phosphat des Ammoniums und/oder eines organischen Amins und/oder eines organischen Amides enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die als Phosphorsäureverbindung eine mit Ammoniak und/oder einem organischen Amin löslich gemachte Zinkphosphatverbindung enthält, welche Verbindung pro Mol Zink mindestens 0,03 Mol P.O enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die als Phosphorsäureverbindung einen primären und/oder sekundären Phosphorsäureester enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die als Phosphorsäureverbindung eine Verbindung enthält, deren mit der Phosphorsäure verbundener oder zur Löslichmachung verwendeter Rest sich beim Einbrennen verflüchtigt, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die ein Netzmittel enthält, vorzugsweise ein solches, das sich beim Einbrennen verflüchtigt, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die eine Verbindung des sechswertigen Chroms enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird..8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Film einer Lösung, die zusätzlich ein Pigment und/oder ein Sikkativ und/oder einen Lösungsvermittler. und/oder ein organisches Lösungsmittel und/oder einen Verlaufverbesserer und/oder ein Verdickungsmittel enthält, auf die Werkstücksoberfläche aufgebracht und eingebrannt wird.
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