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DE1288215B - Verfahren zur Herstellung von Korrosionsschutzueberzuegen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Korrosionsschutzueberzuegen

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DE1288215B
DE1288215B DEY510A DEY0000510A DE1288215B DE 1288215 B DE1288215 B DE 1288215B DE Y510 A DEY510 A DE Y510A DE Y0000510 A DEY0000510 A DE Y0000510A DE 1288215 B DE1288215 B DE 1288215B
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DE
Germany
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solution
good
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aqueous solution
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DEY510A
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English (en)
Inventor
Ayusawa Sabura Kichijoji
Tanaka Tadashi Ka Kitaadachigu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yawata Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Yawata Iron and Steel Co Ltd
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Publication date
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Description

1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von der hervorragenden Filmbildungsfähigkeit der eines Korrosionsschutzüberzuges auf der Oberfläche organischen hochpolymerisierten Verbindung Gevon gegebenenfalls galvanisiertem Eisen und Stahl brauch gemacht wird und wobei eine starke physisowie metallischem Zinn, Zink und Aluminium durch kaiische und chemische Bindung zwischen dem Metall Behandlung mit einer wäßrigen Lösung eines säure- 5 und dem organischen Film hergestellt wird, gruppenhaltigen Polymerisats und einer Chrom- Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren,
verbindung und anschließendes Trocknen und/oder in einer sauren wäßrigen Lösung löslichen Mischpoly-Erhitzen. merisate sind Mischpolymerisate aus Vinylmethyl-
Aus der österreichischen Patentschrift 197 164 ist äther (wasserfrei) und Maleinsäure, aus Vinylacetat bereits ein Verfahren zur Herstellung von Überzügen io und Maleinsäure und aus Äthylen und Maleinsäure, auf Metalloberflächen bekannt, gemäß dem ein Film Den Überzugsmitteln können ferner zugegeben
einer wäßrigen LÖsung,: die eine Verbindung eines; ■ werden: Wässerlösliche Phosphorsäureverbindungen sechswertigen Chroms und eines organischen Stoffs und wasserlösliche" organische copolymerisierte Verin polymerer Form enthält, auf der Metalloberfläche bindungen, wie z. B. Polyvinylalkohole, Polyacryl- und aufgetrocknet wird, wobei der polymere, organische 15 -methacrylsäüren, Polymethylolmelamine und Harn-Stoff in eine unlösliche Form übergeführt wird. Nach Stoffverbindungen, Polyvinylpyrrolidone, Polymethy-Anspruch 3 und 4 dieser Patentschrift werden als lolphenole, Methylcellulose, lösliche Stärke und ihre polymere Verbindungen vorzugsweise Polyvinylalko- Derivate, niedrige Alkohole und verschiedene nichthol und Polyacrylsäure verwendet. Dieses Verfahren ionische, kationische und anionische oberflächenhat jedoch den Nachteil, daß eine befriedigende 20 aktive Mittel.
Haftung außer bei den beiden als bevorzugt an- Die Zugabe dieser Substanzen unterstützt die
geführten Polymerisaten nur erhalten werden kann, Wirkung der Hauptkomponenten oder trägt zur Verwenn die zugrunde liegende Metalloberfläche vorher besserung der Antikorrosionswirkung, der Aufbrinphosphatiert wurde. gung der Überzugsfarbe, der Wetterfestigkeit, der
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher 25 Dauerhaftigkeit, der Stabilität der Behandlungslösung darin, ein Verfahren zur Überzugsherstellung zwecks imd deren Benetzungsfähigkeit an den zu behandelnden Verhinderung der Bildung von weißen oder roten Metallen bei. '
Korrosionsprodukten an galvanisierten Eisenplatten . Wie aus dem Obigen ersichtlich, gewährleistet das und an gewöhnlichen Stahlplatten, Zinnplatten u. dgl. Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur an galvanizu liefern. 3° sierten Eisenplatten, sondern auch an Stahlplatten und
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht an Metallen oder Platten aus Aluminium, Zink oder darin, die Haftfähigkeit dieses Oberflächenüberzugs Zinn eine gute Wirkung. Bei erfindungsgemäßer Bean Eisen- und Stahlprqdukten zu erhöhen. handlung einer Metalloberfläche, bei der eine Ab-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch lagerung von 10 mg/cm2 erzielt wurde, war der Antigekennzeichnet, daß eine wäßrige Behandlungslösung 35 korrosionseffekt derartig hoch, daß erst nach mehr als mit im wesentlichen 0,1 bis 4,0 Gewichtsprozent eines 200 Stunden auf einer galvanisierten Eisenplatte in saurer wäßriger Lösung löslichen Maleinsäure- oder weißer Rost, erst nach mehr als 80 Stunden auf einer Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisats und 0,01 bis Stahlplatte roter Rost und erstnach mehr als 100 Stan-20,0 Gewichtsprozent einer löslichen sechswertigen den roter Rost auf verzinntem Eisen gebildet wurde, bzw. einer sechswertigen und einer dreiwertigen Chrom- 40 was in einem Antikorrosionstest durch Salzwasserverbindung verwendet wird, besprühen gemäß den Japanese Industrial Standards
Es war überraschend, daß durch Verwendung der in (J.I.S.) gezeigt wurde. : \
den erfindungsgemäßen Verfahren angegebenen ganz Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erbestimmten Behandlungslösungskomponenten in den läutern.
angegebenen bestimmten Konzentrationen korrosions- 45 τ> . · 1 1
beständige Überzüge-erhalten wurden, die eine aus- -" "~ e · pi
gezeichnete Antikorrosionswirkung aufwiesen und die 0,5 Teile Chromsäureanhydrid wurden zu 10 Teilen
Vorbehandlung der Metalloberfläche, wie beispiels- einer 50%igen wäßrigen Lösung eines Vinylacetatweise durch Phosphatierung, überflüssig machten. Maleinsäure-Mischpolymerisats zugegeben. Die Lö-
Die Konzentration^ irgendeines erfindungsgemäß 50 sung wurde mit Wasser auf 100 Teile verdünnt, wobei angewandten Maleinsäure- oder Maleinsäureanhydrid- eine Behandlungslösufig erhalten wurde, in die eine Mischpolymerisats beträgt im wesentlichen 0,1 bis galvanisierte jiisenplatte eingetaucht und dann ge-4,0 Gewichtsprozent. Die Konzentration der Chrom- trocknet-Tvurde. Die so erhaltene Oberflächenschicht ionenkomponente liegt in dem Bereich von 0,01 bis »--auf der behandelten Platte hatte ein glänzendes, farb-20,0 Gewichtsprozent:·Galvanisierte Eisenplatten wer- SS loses, durchsichtiges Aussehen mit etwas Interferenzden behandelt durch Eintauchen, Bestreichen, Be- farbe. Beim Besprühen mit Salzwasser vergingen auf sprühen oder durch gewöhnliches Walzen, wobei das Grund der Antikorrosionswirkung 180 Stunden, bis Überzugsmittel, falls erforderlich, eingewalzt wird, weißer Rost gebildet wurde, und anschließende Trocknung bei normaler oder . -in
erhöhter Temperatur, wobei ein fester, antikorrosiver 60 Beispiel 2
Überzug gebildet wird. 0,8 Teile Ammoniumchromat, 100 Teile Wasser
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht und 0,01 Teil eines nichtionischen oberflächenaktiven darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Mittels würden —zu=. 3_Teilen eines wasserlöslichen vollständig unlöslicher, einheitlicher, zusammenhän- Äthylen-Maleinsäure-Mischpolymerisats gegeben, wogender korrosionshindernder Überzug gebildet wird, 65 bei eine einheitliche Lösung entstand, mit der eine wobei sowohl von der beachtlichen Oberflächen- ·- galvanisierte Eisenplatte behandelt wurde. Die Trockwirkung von Chromionen auf metallische Oberflächen ,?i. hungsbehandlung erfolgte; bei 15O0C während 30 Sewie Zink, Eisen, Zinn oder Aluminium u. dgl. als auch künden, bei 3000C während 10 Sekunden oder bei
■·■>>
40O0C während 3 Sekunden. Dabei wurde die gleiche Antikorrosionswirkung wie bei Beispiel Γ erhalten.
Beispiel 3
Es wurde eine wäßrige Lösung von 5%Vinylmethyläther-Maleinsäure-Mischpolyjtnerisat hergestellt und Chromsäureanhydrid zugesetzt, wobei eine Behandlungslösung erhalten wurde. Die Ergebnisse der Salzwassersprühtests bei Überzügen nach Behandlung von Stahlplatten, Zinnplatten und galvansierten Eisen platten mit der Lösung waren, folgende:
Auftretende Korrosion bei
Zugesetzte Menge an CrO:
0,4% I 1,0%
Nicht
behandelt
Stahlplatten
Zinnplatten
Galvanisierten Eisenplatten (weißer Rost)
3 Stunden
40 Stunden
Stunden
40 Stunden
80 Stunden
80 Stunden
100 Stunden
10 Minuten 2 Stunden
!Stunde
Beispiel 4
Es wurde eine Behandlungslösung hergestellt durch Zugabe von 2 Teilen Chromchromat und 1 Teil Phosphorsäure zu der 5%igen Maleinsäure-Mischpolymerisatlösung gemäß Beispiel 3. Eine Stahlplatte wurde mit der Lösung bei 70° C behandelt, herausgenommen und dann gewalzt und getrocknet. Die so erhaltene behandelte Stahlplatte zeigte eine hervorragende Antikorrosionswirkung und die Haftung des Überzugs war ebenfalls ausgezeichnet.
Beispiel 5 .
100 Teile einer wäßrigen Lösung wurden hergestellt aus 3 Teilen eines Polyvinylalkohols, der zu 88% hydrolysiert war, 2 Teilen Maleinsäure-Mischpolymerisat gemäß Beispiel 3 und 3 Teilen Ammoniumchromat. In diese Behandlungslösung wurde eine Stahlplatte eingetaucht und getrocknet.
Beispiel 6
Es wurde eine Behandlungslösung hergestellt durch Zugabe von 30 Teilen einer wäßrigen Lösung von 10 % Polyacrylsäure und 2 Teilen Chromsäureanhydrid zu .100 Teilen der 5%igen wäßrigen Lösung des Maleinsäure-Mischpolymerisats gemäß Beispiel 3. Mit dieser Behandlungslösung wurde eine Stahlplatte behandelt.
Beispiel7
Es wurde eine 10%ige wäßrige Lösung eines Vinylacetat-Maleinsäure-Mischpolymerisats hergestellt. Zu 100 Teilen dieser Lösung wurden 4 Teile einer Lösung von 5O°/o Polymethylolmelaminmethyläther und 0,2 Teilen Natriumdichromat gegeben. Mit dieser Lösung wurde eine verzinnte Eisenplatte behandelt.
Die mit den Lösungen gemäß den Beispielen 5, 6 lind 7 behandelten Metallplatten zeigten bei dem Antikorrosionswirkungstestbei Salzwasserbesprühung nach mehr als 50 Stunden keine Rostbildung. Es wurden auch hervorragende Ergebnisse erzielt in bezug auf die Haftvermittlung, wenn sie mit Deckanstrichen versehen wurden.
Beispiel 8
Zu 100 Teilen der 5%igen wäßrigen Lösung des "wasserlöslichen Mischpolymerisats gemäß Beispiel 3 Avurden 20 Teile einer 10°/0igen wäßrigen Lösung von Polyacrylamid (Molekulargewicht etwa 500 000) 0,5 Teile Chromsäureanhydrid und 150 Teile Wasser gegeben, wobei eine Behandlungslösung entstand, in die eine galvanisierte Eisenplatte eingetaucht und dann während 3 Sekunden mit heißer Luft bei 4000C ge-
- trocknet wurde. Die so erhaltene behandelte Platte zeigte eine große Antikorrosionswirkung, Dauer-
haftigkeit, Haftung des Überzugs, Bearbeitbarkeit und Abnutzungswiderstand.
Beispiel 9 (Vergleichsversuche)
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Überzüge wurden mit den aus der österreichischen Patentschrift 197164 bekannten Überzügen bei Anwendung gleicher. Versuchsbedingungen verglichen. Wie aus den nachfolgend angegebenen Ergebnissen dieser Vergleichsversuche _ hervorgeht, sind die erfindungsgemäß herstellbaren Überzüge den bekannten Überzügen sowohl in bezug auf die Haftfestigkeit als auch in bezug auf die Antikorrosionsfestigkeit im Salzwassersprühtest deutlich überlegen. Zur Durchführung der Vergleichsversuche wurden zwei Behandlungslösungen hergestellt:
4.° Lösung A gemäß der österreichischen Patentschrift 197164; .:
Lösung B gemäß der vorliegenden Erfindung.
In beide Lösungen wurden eine Stahlplatte und eine verzinkte Eisenplatte eingetaucht, und.die auf diesen Platten gebildeten Überzüge wurden getestet.. Die Ergebnisse dieser Tests sind in den folgenden Tabellen zusammengefaßt:
Zusammensetzung der Lösung A
Polyacrylsäure (PAA) 4,0 Gewichtsprozent
CrO3 1,0 Gewichtsprozent
H2O 95,0 Gewichtsprozent
pH = 1,00
Zusammensetzung der Lösung B
Vinylmethyläther-Malein-
säure-Mischpolymerisat
(PVMM) 4,0 Gewichtsprozent
CrO3 1,0 Gewichtsprozent
H2O 95,0 Gewichtsprozent
pH = 1,00

Claims (3)

1 280 215 a) Anwendung auf eine Stahlplatte . Lösung (A) Lösung (B) Ablagerung Einbrennen Aussehen., Rostbildung*) " naefe & Stunden .,-../.... naeh 24 Stunden . ν;...... Haftung von Deckanstrichen. 10 mg/dm2 ; bei 1500C während 5 Minuten sehr gut grünblaugefärbter Überzug keine 5 bis 10% sehr schlecht bis ziemlich schlecht 10mg/dma bei 150° C während 5 Minuten sein" gut grünblaugefärbter Überzug keine θ bis 5% ■■■■-"- gut bis sehr gut *\ Im Antirosttest mit Salzwasserfeespiühung nach JI& (Japanese Industrial Standard) lit) Aawendütag auf eine veiziakte liseaplatte Xösung(A> Lösung® Aussehen Überzugsbildung nach, dem Anstrich jMtenraigdeSiBades ..........i-„... ,>,.».-^.,.«.„. ÄBinristte^mit Sadzwasserbesprüirangnach· 72Stunden heftiges Ätzen auf ve& zintter Platte gelbEch gefärbt sehr schlecht Überzug ist spröde, beim Eintauchen über 6Q Stunden keine Überzugsbildung, kein Glanz. stark dünne Rostbildung ' (gefärbte) auf fast der ganzen Oberfläche kein Ätzen nicht gefärbt gut _'■'.. Überzugsbildung, Glanz se&ar schwach sehr wenig RostMdtnig Pateatansprüehe:
1. Verfahren zur Herstellung eines KorrosionsschutzüberzugesaBf der-Oberfläche von?gegebenenfalls galvanisiertem Eisen und1 Stahl sowie metaHiseh'em Zirmy Ziak· und' Alum&iuffl iureh Be-Handlung mit einer wäßrigen Lösung eines säuregEuppenitaltigen Polymerisats usd-, emer ChromverMadung und! anscMießemies: TEBacknett und/ o<te- Erhitzen, datdrapcn ge£:e:n!n.2eiie:BL-n e t r äaß, eime. wäMge BehandlusgsBsuHigimit im wesentlichen 0,1 bis 4,0 GewichtspGQzeEt eiaesi in saurer wäßriger Lösung, löslichen Maleinsäureoder Maleinsäureanhydrid-Mischpblymerisats und ■9,Q1 bis'20i0 Gewfetitspföizent einer lösSenen seehswertigeir bzw. eimer secfiswerfigen xmä einer* d!reiwertigen-C&rofflverbindtmg verwendet wird1.
2. Verfahreir naeit. AHsprueh' 1, dadtoefi.' gekeanzeielmet, daß1 eine· Berfandlctngslusifflg- Μι eiaem Zusatz an? einer wasserlösEehea orgaTiisehett Bocfipolymeren Verbindung verwendet wird.
3. Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Behandlungslösung mit einem Zusatz' art emer wasserl'öslrehert Phosphorsätoewrbindlmg verwendet wird1.
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