DE1301947B

DE1301947B - Solution and process for thin-layer phosphating

Info

Publication number: DE1301947B
Application number: DE1961A0038030
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto; Treusch
Original assignee: Deutsche Solvay Werke GmbH
Current assignee: Cavity GmbH
Priority date: 1961-07-31
Filing date: 1961-07-31
Publication date: 1969-08-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Lösung zur Dünnschichtphosphatierung mit Gehalten an Alkalipyro-, Poly-, Meta- oder Orthophosphaten und gegebenenfalls weiteren Reagenzien oder Substanzen, wie Beschleunigern, Emulgatoren und/oder Netzmitteln, sowie einer oder mehrerer Verbindungen der Äthanolamine.The invention relates to a solution for thin-film phosphating with Contents of alkali pyro-, poly-, meta- or orthophosphates and optionally others Reagents or substances such as accelerators, emulsifiers and / or wetting agents, as well as one or more compounds of the ethanolamines.

Eine bekannte Lösung dieser Art kann als Verbindun,g eines Äthanolamins z. B. Triäthanolaminphosphat enthalten. Die Lösung wird beispielsweise durch Alkalinitrite beschleunigt, d. h., sie weist neben Triäthanolamin -.wenn auch als Verbindung - Nitrit auf.A known solution of this type can be used as a compound, g of an ethanolamine z. B. contain triethanolamine phosphate. The dissolution is accelerated, for example, by alkali nitrites, i. That is, it has not only triethanolamine, but also as a compound , nitrite.

Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber eine wie eingangs erläuterte Lösung, wobei das Neue in einem Gehalt der Lösung an Nitriten der Athanolamine, insbesondere an Triäthanolaminnitrit, besteht. Die Lösung kann auch einen zusätzlichen Gehalt an Äthanolaminphosphaten, insbesondere Triäthanolaminphosphat, aufweisen.In contrast, the subject matter of the invention is one as explained at the beginning Solution, with the new in a content of the solution of nitrites of the ethanolamines, in particular of triethanolamine nitrite. The solution can also be an additional Content of ethanolamine phosphates, in particular triethanolamine phosphate.

Zum Nachweis des erfindungsgemäß erzielbaren technischen Fortschrittes wurden Vergleichsversuche mit einer Lösung durchgeführt, die durch Auflösung einer Mischung von saurem Natriumpyrophosphat, neutralem Natriumpyrophosphat und Triäthanolaminpolyphosphat in Wasser erhalten wurde. Dieser Lösung wurden als Beschleuniger kontinuierlich einmal Triäthanolamin neben Natriumnitrit und zum anderen erfindungsgemäß Triäthanolaminnitrit, je- weils in analogen Mengen entsprechend 0,3 g Triäthanolaminnitrit pro Liter, zugesetzt.To demonstrate the technical progress that can be achieved according to the invention, comparative tests were carried out with a solution obtained by dissolving a mixture of acidic sodium pyrophosphate, neutral sodium pyrophosphate and triethanolamine polyphosphate in water. As an accelerator, triethanolamine in addition to sodium nitrite and, according to the invention, triethanolamine nitrite, each in analogous amounts corresponding to 0.3 g triethanolamine nitrite per liter, were continuously added to this solution.

Bei Durchsatz von Blechtafeln von insgesamt 20 qm in dem bekannten Bad zeigten die letzten Bleche eine uneinheitlich gefärbte, oft kaum erkennbare Phosphatschicht und nur stellenweise einen geschlossenen Film. Nach gründlichem Spülen und Passivieren mit einer stark verdünnten Chromsäure-Phosphorsäure-Mischung mit einem pfl-Wert von 3,5 und Trocknen wurden die beiden letzten Bleche im Spritzverfahren grundiert und mit einer Schicht eines Acrylharzlackes versehen. Nach dem Einbrenneu des Lackes wurde auf einer Seite ein Kreuzschnitt durch den Lack durchgeführt und das Blech in der Salzsprühkammer mit einer 3%igen Kochsalzlösung bei Raumtemperatur für die Zeit von 5 Minuten Sprühdauer mit Unterbrechungen von je 55 Minuten in Salzsprühnebelatmosphäre behandelt. Nach einer Testdauer von 624 Stunden zeigten sich einige Blasen unter dem Lack und sehr viele Blasen an dem Kreuzschnitt. Nach dem Ablösen des Lackes mit einer methylenchloridhaltigen Abbeizpaste zeigte sich besonders rechts und links des Kreuzschnittes eine ziemlich starke Unterrostung.With a throughput of metal sheets totaling 20 square meters in the known bath, the last sheets showed a non-uniformly colored, often barely recognizable phosphate layer and only a closed film in places. After thorough rinsing and passivation with a highly diluted chromic acid-phosphoric acid mixture with a ph value of 3.5 and drying, the last two sheets were primed using the spray method and given a layer of acrylic resin varnish. After the paint had been re-baked, a cross cut was made through the paint on one side and the sheet was treated in the salt spray chamber with a 3% saline solution at room temperature for a period of 5 minutes spraying time with interruptions of 55 minutes each in a salt spray atmosphere. After a test duration of 624 hours, there were some bubbles under the paint and a great many bubbles on the cross-cut. After the paint had been stripped off with a stripping paste containing methylene chloride, there was quite a lot of rusting underneath, particularly to the right and left of the cross-cut.

Die gleichen Phosphatierversuche wurden mit Tiefziehblechen der gleichen Qualität mit einer analogen Phosphatierlösung durchgeführt, der an Stelle von Triäthanolamin und Natriumnitrit als Beschleuniger Triäthanolaminnitrit zugesetzt wurde. Nach Durchsatz von insgesamt 20 qm Blechtafeln war die Oberfläche der Bleche noch einheitlich blau gefärbt und zeigte einen geschlossenen Film. Die Bleche wurden nach dem Passivieren und Trocknen mit der gleichen Grundierung und dem gleichen Lack mit der gleichen Schichtstärke wie bei dem Vorversuch grundiert, lackiert, eingebrannt und mit einem Kreuzschnitt versehen. Nach einem Salzsprühtest von 1060 Stunden zeigte das Blech, im Gegensatz zu dem Vorversuch, keine Blasenbildung unter dem Lack und auch keinerlei Unterrostung zu beiden Seiten des Kreuzschnittes.The same phosphating tests were carried out with deep-drawn sheets of the same quality with an analogous phosphating solution to which triethanolamine nitrite was added as an accelerator instead of triethanolamine and sodium nitrite. After a total of 20 square meters of sheet metal had been put through, the surface of the sheet was still colored uniformly blue and showed a closed film. After passivation and drying, the sheets were primed, painted, baked and given a cross cut with the same primer and the same paint with the same layer thickness as in the preliminary test. After a salt spray test of 1060 hours, in contrast to the preliminary test, the sheet metal showed no blistering under the paint and also no rusting under the surface on either side of the cross-cut.

Durch diese Vergleichsversuche ist die überlegenheit der Phosphatierlösung gemäß der Erfindung gegenüber der bekannten Lösung bewiesen. Ferner wird dadurch gezeigt, daß die gleichzeitige Verwendung von Triäthanolaminnitrit und Triäthanolaminphosphat optimale Ergebnisse erreichen läßt. Ähnliche Resultate werden aber auch erzielt, wenn man nicht das Nitrit des Triäthanolamins, sondern diejenigen des Mono- oder Diäthanolamins benutzt. Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß die neutralisierende Wirkung der Alkalinitrite nicht berücksichtigt zu werden braucht und damit eine so genaue überwachung des pH-Wertes wie bisher nicht mehr notwendig ist.These comparative tests show the superiority of the phosphating solution proven according to the invention over the known solution. Furthermore it will demonstrated that the simultaneous use of triethanolamine nitrite and triethanolamine phosphate can achieve optimal results. However, similar results are also achieved if you do not use the nitrite of triethanolamine, but those of mono- or Diethanolamine used. Another advantage of the invention is that the the neutralizing effect of the alkali nitrites need not be taken into account This means that precise monitoring of the pH value is no longer necessary as before is.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die behandelten Gegenstände einer anschließenden Passivierung zu unterwerfen, d. h. sie beispielsweise mit einer Chromphosphorsäurelösung oder einer Lösung anderer bekannter Passivierungsmittel nachzubehandeln. Es folgen weitere Ausführungsbeispiele.It has proven to be expedient to subject the treated objects to a subsequent passivation, i. H. post-treat them, for example, with a chromophosphoric acid solution or a solution of other known passivating agents. Further exemplary embodiments follow.

Beispiel 1 Einer 0,511/oigen Lösung von Natriumpyrophosphat werden 0,0511/o Triäthanolaminnitrit zugesetzt. Gegenstände aus Eisen oder Stahl werden mit dieser Lösung bei einem pH-Wert von 2,5 bis 4,0 und Temperaturen von 50 bis 75' C im Tauch-, Flut-oder Spritzverfahren behandelt. Nach kurzer Zeit, z. B. im Spritzverfahren nach 1 Minute, hat sich eine deutlich sichtbare Schutzschicht von hoher Korrosionsbeständigkeit gebildet. Beispiel 2 In einer ebenfalls 0,5,D/oigen wäßrigen Lösung von Natriumpyrophosphat, die außerdem 0,05% Triäthanolaininnitrit und 0,050.10 Triäthanolaminphosphat enthält, lassen sich hinsichtlich Behandlungszeit und Güte der Schutzschicht optimale Ergebnisse erzielen. EXAMPLE 1 0.0511% triethanolamine nitrite is added to a 0.511% solution of sodium pyrophosphate. Objects made of iron or steel are treated with this solution at a pH of 2.5 to 4.0 and temperatures of 50 to 75 ° C. in a dipping, flooding or spraying process. After a short time, e.g. B. in the spray process after 1 minute, a clearly visible protective layer of high corrosion resistance has formed. Example 2 In a likewise 0.5% aqueous solution of sodium pyrophosphate, which also contains 0.05% triethanolainine nitrite and 0.050.10% triethanolamine phosphate, optimal results can be achieved with regard to treatment time and quality of the protective layer.

Mit den beschriebenen Lösungen lassen sich auch erfolgreich dünne Schutzschichten auf anderen Metallen oder deren Legierungen, beispielsweise des Zinks, Aluminiums oder Magnesiums, erzeugen.The solutions described can also be used to successfully thin Protective layers on other metals or their alloys, for example des Zinc, aluminum or magnesium.

Weiterhin wurde festgestellt, daß durch den Zusatz von Nitriten der Äthanolamine, d. h. des Mono-, Di- oder insbesondere des Triäthanolamins, die Schutzschichtbildung beschleunigt wird.Furthermore, it was found that the addition of nitrites of the ethanolamines, i.e. H. of mono-, di- or, in particular, triethanolamine, the protective layer formation is accelerated.

Claims

Claims: 1. Solution for thin-layer phosphating with contents of alkali pyro-, poly-, meta- or orthophosphates and optionally other reagents or substances such as accelerators, emulsifiers and / or wetting agents, as well as one or more compounds of ethanolamines, characterized by a content of nitrites the ethanolamine, especially triethanolamine nitrite.

2. Solution according to claim 1, characterized by an additional content of ethanolamine phosphates, in particular triethanolamine phosphates. 3. Solution according to claims 1 and 2, characterized in that the content of the nitrites of the ethanolamines is about 0.1 to 25%, based on the weight of the alkali metal phosphates. 4. A method for thin-film phosphating using the solutions according to claims 1 to 3, characterized in that the treated objects are then passivated with known passivating agents, such as a chromophosphoric acid solution and the like., Are subjected.