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DE3017680C2 - Verwendung von harzbeschichtetem verzinktem Stahlblech - Google Patents

Verwendung von harzbeschichtetem verzinktem Stahlblech

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Publication number
DE3017680C2
DE3017680C2 DE19803017680 DE3017680A DE3017680C2 DE 3017680 C2 DE3017680 C2 DE 3017680C2 DE 19803017680 DE19803017680 DE 19803017680 DE 3017680 A DE3017680 A DE 3017680A DE 3017680 C2 DE3017680 C2 DE 3017680C2
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DE
Germany
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coating
sheet
resin
steel sheet
galvanized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803017680
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English (en)
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DE3017680A1 (de
Inventor
Yoshiaki Fujimoto
Yusuke Funabashi Chiba Hirose
Hideaki Matsudo Chiba Ishida
Takehiko Kamagaya Chiba Ito
Takashi Nagoya Aichi Matsubara
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.)
TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO
Nisshin Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO JP, TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO, Nisshin Steel Co Ltd filed Critical TOAGOSEI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Publication of DE3017680A1 publication Critical patent/DE3017680A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3017680C2 publication Critical patent/DE3017680C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D2350/20—Chromatation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D2504/00—Epoxy polymers

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Description

hergestellt worden ist, zur Herstellung von Behältnissen durch Verbinden und Verkleben mittels eines Polyamidklebstoffes.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als verzinktes Stahlblech ein mittels Elektroplattierung verzinktes Stahlblech, ein Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist, ein galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, oder ein Stahlblech, das einer Legierungsbehandlung unterworfen worden ist, eingesetzt wird.
Bisher hat man Metallbehältnisse, wie Konservendosen, insbesondere für Nahrungsmittel, beispielsweise 18 Liter fassende Konservendosen, aus verzinntem Stahlblech gefertigt und nach der Bildung eines Dosenkörpers die überlappenden Stellen verlötet Jedoch weist das Verlöten zahlreiche Nachteile auf, wie eine Rostbildung infolge des Vorhandenseins von Flußmitteln, die beim Reinigen der zu lötenden Teile verwendet worden sind, eine Verminderung des Aussehens infolge Unbedruckbarkeit der Lötstelle und die Giftigkeit von Bleidämpfen, die infolge des als Lötbestandteil verwendeten Bleis auftreten. Um diese Nachteile zu beheben, hat man die Anwendung von Klebstoffen versucht, um die Konservendosengrundkörper durch Verkleben herzustellen.
Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß verzinntes Stahlblech kein geeignetes Material für diese Klebtechnik darstellt, da die Klebeigenschaften von verzinnten Stahlblechen im allgemeinen schlecht sind, die Materialkosten hoch sind und die rostverhindernden Eigenschaften, insbesondere im Bereich der Kanten, schlecht sind. Daher hat man in jüngster Zeit zur Herstellung von Behältnissen mittels der Klebtechnik in großem Maße ohromiertes Stahlblech (zinnfreies Stahlblech) verwendet, da es preiswert ist und befriedigende Klebeigenschaften besitzt Jedoch besitzt auch dieses Blech zahlreiche Nachteile, denn der Glanz auf einer bedruckten Oberfläehe ist schlecht, die Schneidmesser werden durch die Chrommetallschicht stark beschädigt, und es bildet sich rasch Rost, wenn man die Behältnisse der Luft aussetzt.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein anderes Ausgangsrr.aterial für die Herstellung von Behältnissen, insbesondere Konservendosen, zur Verfügung zu stellen, das eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit besitzt und preiswerter als verzinntes Stahlblech ist gute Hafteigenschaften für den Klebstoff, Bedruckbarkeit gutes Aussehen und leichte Verarbeitba: keit aufweist.
Insbesondere war es daher Aufgabe der Erfindung, die Verklebetechnik so zu verbessern, daß anstelle der bisher eingesetzten verzinnten oder chromierten Stahlbleche die preislich wesentlich attraktiveren Stahlbleche zur Herstellung von Behältnissen verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung von harzbeschichtetem verzinktem Stahlblech, welches durch
(a) Behandeln eines verzinkten Stahlblechs mit Chromat in einer solchen Menge, daß der Chromgehalt auf dem Blech nach der Behandlung 2 bis 40 mg/m2 beträgt,
(b) Beschichten des behandelten Blechs mit einer Zusammensetzung mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung auf Bisphenol Α-Basis mit einem Epoxyäquivalent von nicht unter 800 und an einem Härtungsmittel und
(c) Härten der Harzbeschichtung in der Hitze
hergestellt worden ist.
Ein derartiges harzbeschichtetes verzinktes Stahlblech läßt sich ohne jede Schwierigkeit mittels eines üblichen Polyamidklebstoffs zu Behältnissen verbinden bzw. verkleben.
Es ist an sich bekannt, daß verzinkte Oberflächen zweckmäßigerweise phosphatiert oder chromiert werden,
um einen guten Untergrund für Lackierungen zu bilden. Aus diesem Sachverhalt konnte aber nicht abgeleitet werden, daß das Aufbringen eines bestimmten Chromgehalts in Kombination mit einer Epoxyharzbeschichtung solche Stahlbleche geeignet machen könnten zur Verwendung bei der Herstellung von Behältnissen mittels der Verklebetechnik.
Geeirnete Epoxyverbindungen auf der Basis von Bisphenol-A sind im Handel und werden z. B. von der Firma Shell ui.ier der Bezeichnung »EPIKOTE« hergestellt und vertrieben. Entsprechende Firmenbroschüren be-M schreiben die verschiedensten Epoxyharztypen dieser Art und ihre Eigenschaften bzw. dafür geeignete Härtungsmittel.
Nach vorliegender Erfindung sollte die auf dem verzinkten Stahlblech abgeschiedene Gesamtchrommenge 2 bis 40 mg/m2 betragen. Wenn die Gesamtchrommenge unter 2 mg/m2 liegt, kann keine ausreichende Klebfestig-
keit erhalten werden, und die Korrosionsbeständigkeit wird verschlechtert Wenn andererseits die Gesamtchrommenge 40 mg/m2 übersteigt, wird die Klebfestigkeit erniedrigt, und die Oberfläche des verzinkten Stahlbleches wird dunkel. Dadurch verliert der Beschichtungsanstrich auf dem erhaltenen Blech seinen Glanz und derartige Bleche sind für die Herstellung von Behältern weniger geeignet Weiterhin ist es auch nachteilig im Hinblick auf die Herstellungskosten und die Bearbeitbarkeit, Chrom in einer so hohen Menge wie über 40 mg/ m2 aufzubringen. Wenn die aufgebrachte Gesamtchrommenge in dem vorgenannten Bereich nach vorliegender Erfindung liegt, kairo man eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Bedruckbarkeit des Überzuges, schönes Aussehen des Oberzuges und dergleichen zusätzlich zu befriedigenden Klebeigenschaften, die zur Herstellung von Behältnissen mittels Kleben erforderlich sind, erreichen. Dies ist in hohem Maße überraschend.
Sehr zweckmäßig wird im Rahmen der Erfindung ein mittels Elektroplattierung verzinktes Stahlblech, ein Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist, ein galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen wurde, oder ein Stahlblech, das einer Legierungsbehandlung unterworfen worden ist, verwendet Jedoch ist ein normal glanzverzinktes Stahlblech für vorliegende Erfindung nicht geeignet, da die beschichtete oder bedruckte Oberfläche keinen befriedigenden Farbton liefert und die Glätte oder der Glanz der Oberfläche schlecht ist
Das bei vorliegender Erfindung verwendete Anstrichmittel bzw. Beschichtungsmittel des verzinkten und chromierten Stahlblechs, welches dann die Innen- bzw. Außenseite des Behältnisses bildet, weist eine Zusammensetzung mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung auf Bisphenol Α-Basis mit einem Epoxyäquivalent von nicht unter 800 und an einem Härtungsmittel auf. Die Epoxyverbindung vom Bisphenol Α-Typ kann durch Umsetzen von Bisphenol A mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali erhalten werden. Geeignete im Handel befindliche Epoxyharze weisen ein Epoxyäquivalent von z. B. 2400 bis 3500 bzw. von 1750 bis 2150 bzw. von 900 bis 1000 bzw. von 2400 bis 3300 auf.
Wenn das Epoxyäquivalent unter 800 liegt, sind die Klebeigenschäften, das Aussehen und die Eigenschaften der beschichteten Oberfläche und das Aussehen der aus den harzbeschichteten verzinkten Stahlblechen gefertigten Behältnisse nicht befriedigend.
Beispiele von Härtungsmitteln, die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen (i) pkenolische Harze, die durch Umsetzen von Formaldehyd mit o-Cresol und Phenol in Gegenwart eines alkalischen Katalysators erhalten worden sind, (ii) aromatische oder cycloaliphatische mehrwertige Säuren und ihre Anhydride, wie Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Tetrahydrophthalsäure und dergleichen, (iii) Polyester mit endständigen Carboxylgruppen, erhalten durch Umsetzen eines mehrwertigen Säureanhydrids, wie es vorstehend unter (ii) erwähnt ist, mit mehrwertigen Alkoholen, wie Hexandiol, Trimethylolpropan und dergleichen, und (iv) Polyisocyanate und dergleichen.
Die vorgenannten Härtungsmittel werden mit den Epoxyharzen vom Bisphenol Α-Typ in Gewichtsverhältnissen von Härtungsmittel zu Epoxyharz von 5 :95 bis 80 :20, vorzugsweise in einem nicht-flüchtigen Lösungsmittel, vermischt.
Die Zusammensetzung mit einem Gehalt an dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ kann auf die verzinkten und chromierten Stahlbleche nach an sich bekannten üblichen Beschichtungsmethoden aufgebracht werden. Jedoch wird das Beschichten gewöhnlich durch Lösen des Härtungsmittels und des Epoxyharzes in einem oder in mehreren Lösungsmitteln, Aufbringen der erhaltenen Lösung auf ein chromiertes und verzinktes Stahlblech mittels üblichei Aufbringmethoden, Abtreiben des Lösungsmittels und Erhitzen des erhaltenen Blechs durchgeführt. Beispiele verwendbarer Lösungsmittel sind Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon und dergleichen, ferner aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol und andere Alkylbenzole, darüber hinaus Ester, wie die Essigsäureester von Äthylenglykol-monomethyläther, -monoäthyläther, -monobutyläther und -monomethoxybutyläther und dergleichen, des weiteren Alkohole, wie Diacetonalkohol, Butanol und dergleichen, und schließlich Glykoläther, wie Äthylenglykol-monomethyläther, -monoäthyläther, -monobutyläther und dergleichen. Wenn man ein anderes Härtungsmitiel als ein phenolisches Harz verwendet, soll vorzugsweise kein Lösungsmittel mit endständigen Hydroxylgruppen im Hinblick auf die Lagerstabilität des Beschichtungsmittels verwendet werden. Das Gesamtsystem kann zum Lösen in dem Lösungsmittel erhitzt werden. Gegebenenfalls kann die Zusammensetzung außer dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz vom Bisphenol Α-Typ Additive enthalten, wie Pigmente, Weichmacher, Sedimenta- tionsstabilisatoren, Ausgleichmittel, Entschäumungsmittel, Gleitmittel und dergleichen.
Das Härten des Anstrichs oder der Beschichtung auf dem mit Chromat behandelten verzinkten Stahlblech wird 30 s bis 30 min lang, vorzugsweise bei einer Temperatur von 150 bis 3000C durchgeführt. Diese Härtungsbedingungen können durch die Verwendung eines üblichen Härtungsofens für ein Beschichten von Draht erfüllt werden. Für das Bedrucken von Metall bei der Herstellung von Konservendosen kann eine Aufwalzvorrichtung verwendet werden.
Die Dicke des Überzuges der Zusammensetzung mit einem Gehalt an dem Härtungsmittel und dem Epoxyharz nach dem Epoxyharz nach dem Härten sollte vorzugsweise 5 bis 300 mg/dm2 betragen.
Beispiele von linearen Polyamidklebstoffen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen Polyamide, wie Nylon 6,6-6,6-10,6-12,11 und 12, weiterhin verschiedene Polyamidmischpolymerisate und modifiziertes Nylon 11, bei dem ein Teil der Wasserstoffatome durch Alkyl- oder Alkoxyreste oder dergleichen substituiert sind. Jedoch sollten keine Polyamide verwendet werden, die als Hauptbestandteil eine nicht-lineare zweibasische Säure enthalten, wie eine dimere Säure, die durch Dimerisierung einer aliphatischen Säure erhalten worden ist. Da die Kristallinität eines Polyamids vom Typ einer dimeren Säure sehr gering ist, ist eine solche Verbindung im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit und die Beständigkeit gegen heißes Wasser oder gegen Lösungsmittel schlecht. Ein Polyamid vom Typ einer dimeren Säure weist darüber hinaus den Nachteil auf, daß beim Extraktionstest eine erhebliche Menge extrahiert wird, und daher sind derartige Polyamide nicht wünschenswert. Die vorgenannten linearen Polyamide, die zusätzlich eine beträchtliche Menge eines ionomeren Harzes, eines
Polyäthylenharzes oder dergleichen enthalten, sind ebenfalls brauchbar.
Das Verbinden der Bleche zur Herstellung eines Behältnisses, wie einer Konservendose, kann in einfacher Weise durch Aufbringen eines Klebstoffes vom Typ eines linearen Polyamids in Form eines Films zwischen die mit dem Epoxyharz beschichteten und gehärteten, mit Chromat behandelten, verzinkten Stahlbleche und anschließendes Schmelzen des Klebstoffes bei einer ausreichend hohen Temperatur durchgeführt werden. Wenn beispielsweise Nylon 12 als Klebstoff verwendet wird, beträgt die Verklebungstemperatur 200 bis 3000C, vorzugsweise 210 bis 2700C
Wie bereits vorstehend ausgeführt worden ist, weist ein derartig hergestelltes Behältnis nicht nur eine befriedigende Klebfestigkeit auf, die gleich oder größer als bei einem üblichen verzinnten Stahlblech oder einem ίο zinnfreien Stahlblech ist, sondern besitzt auclx eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit, Bedruikbarkeit der Beschichtung und Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung sowie wirtschaftliche Vorteile.
Insbesondere kann das chromierte, verzinkte und mit einer Harzbeschichtung versehene Stahlblech nach vorliegender Erfindung unter Verwendung einer üblichen kontinuierlich arbeitenden Chromatbehandlungsvorrichtung und einer üblichen kontinuierlich arbeitenden Beschichtungs- und Härtungsvorrichtung für den Voranstrich hergestellt werden. Ein derart vorbeschichtetes Stahlblech stellt demnach im Hinblick auf Herstellungskosten und Produktivität im Vergleich zu üblichen Materialien ein sehr vorteilhaftes verklebbares Produkt für die Herstellung von Behältnissen dar.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Ein Härtungsmittel auf Basis eines phenolischen Harzes wird dadurch hergestellt, daß man eine Formaldehydlösung zu einem Gemisch aus o-Cresol und Phenol in einem Gewichtsverhältnis von 7 :3 in einer Menge von
1,1 Mol je Äquivalent phenolischer Hydroxylgruppen zugibt und das erhaltene Gemisch 60 min bei 90°C in Gegenwart von Ammoniak als Katalysator reagieren läßt Das derart hergestellte phenolische Harz als Härtungsmittel wird mit einem im Handel erhältlichen Epoxyharz Nr. 1 vom Bisphenol Α-Typ mit einem Epoxyäquivalenten von 1750 bis 2150 in einem Gewichtsverhältnis von phenolischem Harz zu Epoxyharz von 6:4 vermischt Das Gemisch wird in einem Lösungsmittelgemisch aus äquivalenten Gewichtsanteilen von Äthylen-
glykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonobutyläther und Xylol unter Einstellung einer Harzkonzentration von 30% gelöst Dieses Beschichtungsmittel wird anschließend als »Anstrichmittel A« (bzw. »Beschichtungsmittel A«) bezeichnet.
Beispiel 2
Das gleiche wie in Beispiel 1 verwendete phenolische Harz wird mit dem Epoxyharz Nr. 1 von Beispiel 1, jedoch in einem Gewichtsverhältnis von phenolischem Harz zu Epoxyharz von 4 :6, vermischt Das Gemisch wird in dem gleichen Lösungsmittelgemisch wie in Beispiel 1 gelöst Das derart hergestellte Beschichtungsmittel wird anschließend als »Anstrichmittel B« (bzw. »Beschichtungsmittel B«) bezeichnet
Beispiel 3
2,7 Gewichtsteile Trimellitsäureanhydrid als Härtungsmittel und 24,3 Gewichtsteile des Epoxyharzes Nr. 1 von Beispiel 1 werden in 46 Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches gelöst, das aus äquivalenten Gewichtsanteilen vom Acetat des Äthylenglykolmonomethyläthers, des Acetats des Äthylenglykols und Xylol besteht, um eine Harzlösung herzustellen. 46 Gewichtsteile Titandioxid vom Rutil-Typ als Farbstoff werden mit der vorgenannten Harzlösung vermischt. Das Gemisch wird anschließend mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer gerührt und in einem Sandmühlendispersionsmischer zur Herstellung eines weißfarbigen Anstrichmittels dispergiert. Dieses Anstrichmittel wird anschließend als »Anstrichmittel C« (»Beschichtungsmittel C«) bezeichnet
Beispiel 4
425 Gewichtsteile Trimellitsäureanhydrid als Härtungsmittel, 75 Gewichtsteile Pentaerythrit und 500 Gewichtsteile des Acetats des Äthylenglykolbutyläthers als reaktionsfähiges Lösungsmittel werden in eine Veresterungsvorrichtung eingespeist die mit einem Kühler und Rührer ausgerüstet ist. Das Gemisch wird 20 min bei 170° C in einer Stickstoff atmosphäre reagieren gelassen, um einen weißen cremeartigen Polyester herzustellen. Dieses Produkt hat eine Säurezahl von 492 mg KOH/g und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 950.90 Gewichtsteile dieses Polyesters mit einem Gehalt an endständigen Carboxylgruppen (Harikonzentration = 50%) und 225 Gewichtsteile eines im Handel erhältlichen Epoxyharzes Nr. 2 vom Bisphenol Α-Typ mit
einem Epoxyäquivalent = 2400 bis 3500 werden in 655 Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches gelöst, das aus äquivalenten Gewichtsanteilen des Acetats des Äthylenglykolmonomethyläthers, Essigsäure-3-methoxybutylesters und Xylol besteht, um ein klares Anstrichmittel mit einem Gehalt von 30% an nichtflüchtigen Anteilen herzustellen. Dieses Anstrichmittel wird nachstehend als »Anstrichmittel D« (»Beschichtungsmittel D«) bezeichnet.
Beispiel 5
66,7 Gewichtsteile einer Polyisocyanatlösung (mit einem Gehalt von etwa 3 NCO-Gruppen je Molekül) als Härtungsmittel mit einem Feststoffgehalt von 75%, die durch Zugeben von 1 Mol Trimethylolpropan zu 3 Mol 2,4-Toluol-diisocyanat und Lösen des Gemisches in Acetessigester hergestellt worden ist, und 150 Gewichtsteile eines im Handel erhältlichen Epoxyharzes Nr. 3 vom Bisphenol Α-Typ mit einem Epoxyäquivalent von 900 bis 1000 werden in 783,3 Gewichtsteilen des gleichen Lösungsmittels wie in Beispiel 3 gelöst, um ein klares Anstrichmittel mit einem Gehalt von 20% nicht-flüchtigen Anteilen herzustellen. Dieses Anstrichmittel wird nachstehend als »Anstrichmittel E« (»Beschichtungsmittel E«) bezeichnet.
Beispiel 6
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird zur Herstellung eines Anstrichmittels wiederholt, jedoch mit der Maßgabe, daß ein Epoxyharz Nr. 4 vom Bisphenol Α-Typ mit einem Epoxyäquivalent von 182 bis 194 verwendet wird. Das derart hergestellte Anstrichmittel wird anschließend als »Anstrichmittel F« (»Beschichiungsmiuei F«) bezeichnet und dient zum Vergleich.
Beispiel 7
Zur Herstellung eines Anstrichmittels wird das gleiche Verfahren wie in Beispiel 3 wiederholt, jedoch mit der Maßgabe, daß ein Epoxyharz Nr. 5 vom Bisphenol Α-Typ mit einem Epoxyäquivalent von 450 bis 500 verwendet wird. Das derart hergestellte Anstrichmittel wird als »Anstrichmittel G« (»Beschichtungsmittel G«) bezeichnet und dient zum Vergleich.
Anwendungsbeispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele I bis V
Auf jeweils ein elektrozinkplattiertes Stahlblech, ein Stahlblech, auf dem Zinkdampf abgeschieden ist, ein galvanisiertes Stahlblech, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, ein Stahlblech, das einer Legierungsbehandlung unterworfen wurde, und ein normal glanz-verzinktes Stahlblech die jeweils eine Blechdicke von 0,4 mm aufweisen, wird mittels einer Chromatbehandlung Chrom in einer Menge von 15 mg/m2 aufgebracht, um Proben für die Anwendungsbeispiele 1 bis 4 und das Vergleichsbeispiel IV herzustellen. Jede dieser Proben wird jeweils mit den Anstrichmitteln A bis C gemäß den Beispielen 1 bis 3 beschichtet. Die beschichteten Proben werden 10 min in einem Gasofen bei 200° C gehärtet Die Dicke des Beschichtungsfilms ist in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Dann wird ein trockener linearer Polyamidklebstoff vom Typ Nylon 12 in einer Beschichtungsdicke von 120 μπι zwischen die vorstehend hergestellten Probebleche aufgebracht Die Bleche werden dann unter einem Druck von 4 bis 5 kg/cm2 20 s bei 220° C heißverpreßt, um den Klebstoff zu verschmelzen. Anschließend werden die Bleche mittels einer mit Wasser gekühlten Presse rasch abgekühlt. Die verbundenen Proben werden dann über Nacht stehengelassen. Ein Teil der Proben wird dem primären Klebefestigkeitstest unterworfen, um die anfängliche T-Abschälfestigkeit mittels eines »Schopperw-Zugfestigkeitsprüfgeräts zu messen. Der andere Teil der Proben wird einem sekundären Klebfestigkeitstest unterworfen, um die T-Abschälfestigkeit in der gleichen Weise wie vorstehend angegeben, jedoch nach einem 24stündigen Eintauchen der Proben in heißes Wasser von 100° C und nach Abkühlen der Proben auf Raumtemperatur zu messen.
Unter Bezugnahme auf die Vergleichsbeispiele I, II und III werden die gleichen Verfahren wie bei den Anwendungsbeispielen 1,2 und 3 wiederholt, jedoch mit der Maßgabe, daß die Blechproben keiner Chromatbehandlung unterworfen wurden.
Unter Bezugnahme auf das Vergleichsbeispiel V wird als Probe ein elektroverzinntes Stahlblech mit einer Dicke von 0,22 mm verwendet das dem gleichen Test wie vorstehend angegeben unterworfen wurde.
In den nachstehenden Tabellen wird das Aussehen der Beschichtung wie folgt bewertet:
O = gleichmäßig attraktiv; Δ = praktisch gut obwohl der Glanz ein wenig schlechter ist;
χ = dunkelgrau, gianzios oder Oberflächenunregelmäßigkeiten des Stahlblechs, die unverändert sichtbar bleiben.
Die Ergebnisse der vorstehenden Untersuchungen sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt
Tabelle I
Anstrichmittel (Beschichtungsmittel) Probeblech Aussehen der Beschichtung B C
Anwendungsbeispiel Nr. Beispiel Nr. zinkplattiertes Stahlblech A (2) (3)
1
Vergleichsbeisp. I		 Epoxyharz Stahlblech, auf dem Zink
dampf abgeschieden ist		 (D Nr. 1 Nr. 1
2
Vergleichsbeisp. II		 Epoxyäquivalent (g/Äquivalenz) galvanisiertes Stahlblech,
das einer Nichtkristal-
lisationsbehandlung unter
worfen wurde		 Nr. 1 1950 1950
3
Vergleichsbeisp. III		 Härtungsmittel Stahlblech, das einer
Legierungsbehandlung
unterworfen wurde		 1950 phenolisches
Harz 		Trimellit
säure
anhydrid
4 Beschichtungsdicke (mg/dm2) normal glanzverzinktes
Stahlblech		 phenolisches
Harz 		40 160
Vergleichsbeisp. IV Chrommenge verzinntes Stahlblech 40
Vergleichsbeisp. V 15 mg/m2
0		 O
O		 O
O
15
0		 O
O		 O
O		 O
O
15
0		 O
O		 O
O		 O
O
15 O
O		 Δ Δ
15 Δ Δ χ
0 Δ O -
-
Tabelle I (Fortsetzung)
Anstrichmittel (Beschichtungsmittel) Probeblech Anfangsklebefestigkeit (N/25 mm) B C
Anwendungsbeispiel Nr. Beispiel Nr. zinkplattiertes Stahlblech A (2) (3)
1
Twgivivuauviap. X		 Epoxyharz Stahlblech, auf dem Zink
dampf abgeschieden ist		 (1) Nr. 1 Nr. 1
2
Vergleichsbeisp. Π		 Epoxyäquivalent (g/Äquivalenz) galvanisiertes Stahlblech,
das einer Nichtkristal-
lisationsbehandlung unter
worfen wurde		 Nr. 1 1950 1950
3
Vergleichsbeisp. ΙΠ		 Härtungsmittel Stahlblech, das einer
Legierungsbehandlung
unterworfen wurde		 1950 phenolisches
Harz 		Trimellit
säure
anhydrid
4 Beschichtungsdicke (mg/dm2) normal glanzverzinktes
Stahlblech		 phenolisches
Harz 		40 160
Vergleichsbeisp. IV Chrommenge verzinntes Stahlblech 40
Vergleichsbeisp. V 15 mg/m2
0		 30,0
17,0		 41,0
16,0
15
0		 32,0
1 T Λ
ι /,υ		 31,1
18,0		 39,5
17,4
15
0		 32,3
18,6		 36,5
12,5		 31,0
17,5
15 33,0
12,0		 50,1 42,4
15 52,5 16,0 16,3
0 22,3 3,2 4,5
3,0
Tabelle I (Fortsetzung)
Anstrichmittel (Beschichtungsmittel) Probeblech Klebefestigkeit nach Eintauchen
in heißes Wasser (N/25 mm)		 B C
Anwendungsbeispiel Nr. Beispiel Nr. zinkplattiertes Stahlblech A (2) (3)
1
Vergleichsbeisp. I		 Epoxyharz Stahlblech, auf dem Zink
dampf abgeschieden ist		 (1) Nr. 1 Nr. 1
2
Vergleichsbeisp. II		 Epoxyäquivalent (g/Äquivalenz) galvanisiertes Stahlblech,
das einer Nichtkristal-
lisationsbehandlung unter
worfen wurde		 Nr. 1 1950 1950
3
Vergleichsbeisp. III		 Härtungsmittel Stahlblech, das einer
Legierungsbehandlung
unterworfen wurde		 1950 phenolisches
Harz		 Trimellit
säure
anhydrid
4 Beschichtungsdicke (mg/dm2) normal glanzverzinktes
Stahlblech		 phenolisches
Harz		 40 160
Vergleichsbeisp. IV Chrommenge verzinntes Stahlblech 40
Vergleichsbeisp. V 15 mg/m2
0		 24,3
7,5		 11,3
14,7
15
0		 28,5
12,6		 24,0
12,5		 20,7
16,1
15
0		 29,2
13,8		 25,5
9,2		 17,7
5,7
15 23,3
9,5		 43,6 41,5
15 51,6 8,5 10,8
0 12,8 - -
-
Anwendungsbeispiele 5 bis 11 und Vergleichsbeispiele VI bis VIII
Ein galvanisiertes Stahlblech einer Dicke von 0,27 mm, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, wird als Probe verwendet Die durch eine Chromatbehandlung aufgebrachte Gesamtchrommenge variiert. Die Untersuchungsverfahren werden in der gleichen Weise wie beim Anwendungsbeispiel 1 durchgeführt, um die anfängliche T-Abschälfestigkeit zu messen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengestellt.
Tabelle II
Anstrichmittel (Beschichtungsmittel) A(I) Aussehen der
Anwendungsbeispiel Epoxyharz Nr. 1 Beschichtung
Epoxyäquivalent (g/Äquivalenz) 1950
Härtungsmittel phenolisches Harz O
Beispiel S Beschichtungsdicke (mg/dm2) 40 O
Beispiel 6 Gesamtchrommenge Anfangs- O
Beispiel 7 klebefestigkeit O
Beispiel 8 (mg/m2) (N/25 mm) O
Beispiel 9 2,2 25,3 O
Beispiel 10 5,5 50,4 O
Beispiel 11 17,4 40,8 O
Vergleichsbeispiel VI 19,7 29,4 X
Vergleichsbeispiel VII 20,8 28,0 X
Vergleichsbeispiel VIII 27,1 24,0
37,0 26,4
1,2 16,8
41,6 24,0
73,7 3,6
Tabelle II (Fortsetzung)
B (2) Aussehen der C (3) Aussehen der
Beispiele Nr. 1 Beschichtung Nr. 1 Beschichtung
1950 1950
phenolisches Harz O Trimellitsäureanhydrid O
Beispiel 5 40 O 160 O
Beispiel 6 Anfangs- O Anfangs- O
Beispiel 7 Ricbcfestigkeii O kiebefestigkeit O
Beispiel 8 (kg/25 mm) O (N/25 mm) O
Beispiel 9 21,7 O 20,5 O
Beispiel 10 29,4 O 40,8 O
Beispiel 11 33,4 O 34,8 O
Vergleichsbeispiel VI 28,8 X 27,0 Δ
Vergleichsbeispiel VII 28,4 X 24,0 X
Vergleichsbeispiel VIII 25,2 23,4
28,2 28,8
15,3 17,4
21,0 14,4
8,4 4,8
Anwendungsbeispiele 12 bis 15 und Vergleichsbeispiele !X und X
Ein galvanisiertes Stahlblech mit einer Dicke von 0,27 mm, das einer Nichtkristallisationsbehandlung unterworfen worden ist, wird in einer solchen Weise einer Chromalbehandlung unterzogen, daß auf der Oberfläche
ein Gesamtchromgehalt von 10 mg/m2 vorhanden ist. Das mit Chromat behandelte Blech wird dann jeweils mit
den Beschichtungsmitteln A bis G gemäß den Beispielen 1 bis 7 beschichtet Das beschichtete Blech wird in
einem kontinuierlichen Gasofen bei einer linearen Geschwindigkeit von 50 m/min gehärtet Die Temperatur in
der ersten Zone des Gasofens wird auf 2200C, in der zweiten Zone auf 2700C und in der dritten Zone bei 283° C
gehalten. Die Gesamtverweilzeit in dem Ofen beträgt 100 s.
Zwischen die wie vorstehend hergestellten Blechproben wird ein linearer Polyamidklebstoff vom Typ Nylon
mit einer Beschichtungsdicke von 10 μπι aufgetragen. Die Bleche werden dann in einem lnduktionsheizofen
erhitzt, um den Klebstoff zu schmelzen. Gleichzeitig werden die Bleche mittels Hammerschlägen verbunden. Die
Verbindungszeit beträgt etwa 0,1 s. Die T-Abschälfestigkeit der derart behandelten Proben wird in der gleichen
Weise wie im Anwendungsbeispiel 1 untersucht Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt
Tabelle III
Anwendungs-
be/spicl		 Anstrich
mittel
(Beschich
tungsmittel)
Beispiel Nr.		 Epoxy
harz
Nr.		 Epoxy-
äquivalent
(g/Äquivalenz)		 Härtungs
mittel		 Aussehen der
Beschichtung		 Anfangs-
klebefestigkeit
(N/6 mm)
12 A(I) 1 1950 phenolisches
Harz		 O 6,2
13 C (3) 1 1950 Trimellit
säureanhydrid		 O 5,7
14 D (4) 2 2950 Polyester mit
endständigen
Carboxylgruppen		 O 5,3
!5 E (5) 3 950 Polyisocyanat O 4,7
Vergleichs
beispiel IX		 F (6) 4 190 phenolisches
Harz		 X
klebrig		 0,5
Vergleichs
beispiel X		 G (7) 5 480 Trimellit
säureanhydrid		 Δ
schlechte
Glätte		 0,8

Claims (1)

Patentansprüche.
1. Verwendung von harzbeschichtetem verzinktem Stahlblech, welches durch
(a) Behandeln eines verzinkten Stahlblechs mit Chromat in einer solchen Menge, daß der Chromgehalt auf dem Blech nach > 'er Behandlung 2 bis 40 mg/cm2 beträgt,
(b) Beschichten des behandelten Blechs mit einer Zusammensetzung mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung auf Bisphenol Α-Basis mit einem Epoxyäquivalent von nicht unter 800 und an einem Härtungsmittel und
to (c) Härten der Harzbeschichtung in der Hitze
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Representative=s name: JUNG, E., DIPL.-CHEM. DR.PHIL. SCHIRDEWAHN, J., DI

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