[go: up one dir, main page]

DE1144565B - Process for the production of an activation mixture for the pretreatment of metal surfaces before phosphating and mixing or aqueous solution for this purpose - Google Patents

Process for the production of an activation mixture for the pretreatment of metal surfaces before phosphating and mixing or aqueous solution for this purpose

Info

Publication number
DE1144565B
DE1144565B DEM34845A DEM0034845A DE1144565B DE 1144565 B DE1144565 B DE 1144565B DE M34845 A DEM34845 A DE M34845A DE M0034845 A DEM0034845 A DE M0034845A DE 1144565 B DE1144565 B DE 1144565B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sludge
phosphate
titanium
sodium phosphate
temperature
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.)
Pending
Application number
DEM34845A
Other languages
German (de)
Inventor
Walter R Cavanagh
James J Maurer
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.)
GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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 Metallgesellschaft AG filed Critical Metallgesellschaft AG
Publication of DE1144565B publication Critical patent/DE1144565B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • C23C22/80Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Aktivierungsmittels zur Vorbehandlung von Metalloberflächen für die Reaktion mit Phosphatierungslösungen. The invention relates to the production of an activating agent for the pretreatment of metal surfaces for the reaction with phosphating solutions.

Es ist aus der USA.-Patentschrift2310 239 bekannt, daß Dinatriumphosphatlösungen, die Titan enthalten, die Metalloberfläche für die anschließende Behandlung mit Phosphatierungslösungen aktivieren, so daß die Güte des anschließend aufgebrachten Phosphatüberzuges verbessert und die Schichtbildüngsreaktion beschleunigt wird. Der Grad der Aktivierung in solchen Lösungen ist jedoch nicht reproduzierbar, so daß die technische Anwendung Schwierigkeiten bereitet. Es ist daher, um einen bestimmten Aktivierungsgrad mit Sicherheit zu erhalten, erforderlich, höhere Konzentrationen anzuwenden, als sie in jedem Fall notwendig wären.It is known from US Pat. No. 2,310,239 that disodium phosphate solutions containing titanium contain, activate the metal surface for subsequent treatment with phosphating solutions, so that the quality of the subsequently applied phosphate coating improves and the layer formation reaction is accelerated. However, the degree of activation in such solutions is not reproducible, so that the technical application causes difficulties. It is, therefore, to a particular one To maintain the degree of activation with certainty, necessary to use higher concentrations, than they would be necessary in any case.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Aktivierungsmittels, das diese Nachteile nicht hat, und das nach diesem Verfahren hergestellte Mittel. Das erfmdüngsgemäß hergestellte Mittel ermöglicht es, Metalloberflächen so vorzubereiten, daß Phosphatüberzüge hoher Qualität in sparsamerer Weise, als dies früher möglich war, aufgebracht werden können.The invention relates to a process for the preparation of an activating agent which these Does not have disadvantages, and the means produced by this process. The manufactured according to the invention Agent makes it possible to prepare metal surfaces so that phosphate coatings of high quality in more economical Can be applied in a way that was previously possible.

Es wurde festgestellt, daß der Aktivierungsgrad von Titan enthaltenden Vorbehandlungslösungen, der bei Metalloberflächen für die anschließende Reaktion mit Phosphatierungslösungen erzielt werden kann, in hohem Maße abhängt von der Art der Herstellung. Wenn das Aktivierungsmittel unter bestimmten, sorgfältig zu überwachenden Bedingungen hergestellt wurde, ist seine Aktivierungswirkung in wässeriger Lösung so beträchtlich verstärkt, daß sie derjenigen der früher benutzten Aktivierungsmittel gegenüber wesentlich überlegen ist. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Aktivierungsmittel zeichnet sich durch seine gleichbleibende und vorherbestimmbare Vorbehandlungswirkung für die Phosphatierung aus, so daß es bei beträchtlich niedrigeren Konzentrationen, als sie früher bei Aktivierungsmitteln erforderlich waren, angewandt werden kann. It was found that the degree of activation of titanium-containing pretreatment solutions, the Metal surfaces for subsequent reaction with phosphating solutions can be achieved in depends to a large extent on the type of manufacture. If the activating agent is under certain, carefully conditions to be monitored, its activating effect is in aqueous Solution so considerably strengthened that it is opposed to that of the previously used activating agents is substantially superior. The activating agent obtained by the process according to the invention is characterized by its constant and predictable pretreatment effect for phosphating so that it can be used at considerably lower concentrations than previously required for activating agents.

Die Vorbehandlungslösung wird aus einem getrockneten Aktivierungsmittel, das als wesentliche Bestandteile ein Phosphat des Natriums und eine Titan enthaltene Verbindung enthält, hergestellt.The pretreatment solution is made up of a dried activating agent, which is an essential ingredient containing a phosphate of sodium and a compound containing titanium.

Bei der Herstellung des Aktivierungsmittels wird ein wässeriger Schlamm aus einer titanhaltigen Verbindung und einem Natriumphosphat in solchen Mengenverhältnissen gebildet, daß der pH-Wert des Schlammes zwischen 5,7 und 7,8 liegt und der Titangehalt mindestens 0,005 Vo, bezogen auf das GewichtIn the production of the activating agent an aqueous slurry of a titanium-containing compound and a sodium phosphate in proportions such formed that the pH value of the slurry is from 5.7 to 7.8 and the titanium content is at least 0.005 Vo, based on the weight

zur Herstellung einer Aktivierungsmischung
zur Vorbehandlung von Metalloberflächen
for the preparation of an activation mixture
for the pretreatment of metal surfaces

vor dem Phosphatierenbefore phosphating

und Mischung bzw. wässerige Lösungand mixture or aqueous solution

für diesen Zweckfor this purpose

Anmelder:Applicant:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Reuterweg 14

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. August 1956 (Nr. 601 660)
Claimed priority:
V. St. v. America dated August 2, 1956 (No. 601 660)

Walter R. Cavanagh, Detroit, Mich.,
und James J. Maurer, St. Clair Shores, Mich.
Walter R. Cavanagh, Detroit, Mich.,
and James J. Mason, St. Clair Shores, Mich.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
(V. St. A.),
have been named as inventors

der titanhaltigen Verbindung und des Natriumphosphats, beträgt. Hierbei werden zunächst die Titanverbindung und mindestens ein Teil des Natriumphosphats und Wasser bei maximal 24° C zusammengegeben und durchgemischt. Die Temperatur des gemischten Schlammes wird danach erhöht und der Schlamm, der gegebenenfalls mit Natriumphosphat ergänzt wurde, so lange auf der genügend hohen Temperatur gehalten, daß der Schlamm altert. Dann wird der gealterte Schlamm getrocknet.the titanium-containing compound and the sodium phosphate. Here are the titanium compound first and at least some of the sodium phosphate and water combined at a maximum of 24 ° C and mixed. The temperature of the mixed sludge is then increased and the Mud, which was optionally supplemented with sodium phosphate, so long on the sufficiently high Maintained temperature so that the mud ages. Then the aged sludge is dried.

Die anfangs durchzuführende Dispergierung oder innige Mischung der Titanverbindung mit mindestens einem Teil des Natriumphosphats wird bei dieser Verfahrensweise möglichst schnell durchgeführt, und zwar in einer wässerigen Phase bei niedriger Temperatur. Im Anschluß an diese kritische Phase der Herstellung bei dem Zusammenbringen der Titanverbindung mit mindestens einem Teil des Natriumphosphats wird das Gemisch erhitzt auf eine Mindesttemperatur während einer Mindestzeitdauer, während der weitere Mengen Natriumphosphat zugegeben werden können, wenn dies erwünscht ist. Diese Behandlungsstufe ist im folgenden Alterungsbehandlung genannt. Aus der gealterten Mischung The initial dispersion or intimate mixing of the titanium compound with at least part of the sodium phosphate is carried out as quickly as possible in this procedure, and although in an aqueous phase at low temperature. Following this critical phase of manufacture in contacting the titanium compound with at least a portion of the sodium phosphate the mixture is heated to a minimum temperature for a minimum period of time, during which additional amounts of sodium phosphate can be added if desired. This treatment stage is called aging treatment in the following. From the aged mixture

309 537/394309 537/394

3 43 4

wird durch Trocknen das Aktivierungsgemisch her- nommen. Es wurde festgestellt, daß Titanylsulfat in gestellt. Die erfindungsgemäße Behandlungsart erhöht verdünnter Säure, beispielsweise Schwefelsäure, aber die Reaktionsfähigkeit des Aktivierungsmittels so auch in Wasser gelöst werden kann. Das im Handel beträchtlich, daß seine Fähigkeit, die Metalloberfläche erhältliche Titanylsulfat enthält eine gewisse Menge zu aktivieren, sich bereits zeigt, wenn es in Konzen- 5 freier Schwefelsäure.the activation mixture is obtained by drying. It has been found that titanyl sulfate is present in posed. The type of treatment according to the invention increases dilute acid, for example sulfuric acid, however the reactivity of the activating agent can thus also be dissolved in water. That in the trade considerable that its ability to the metal surface obtainable titanyl sulfate contains a certain amount to activate, shows itself already when it is in concen- 5 free sulfuric acid.

trationen, die weit unterhalb der Konzentration liegen, Als Natriumphophat, das der Lösung der Titan-trations that are far below the concentration, As sodium phosphate, which is the solution of the titanium

die bisher für die Vorbereitung für erforderlich ge- verbindung zugesetzt wird, wird erfindungsgemäß im halten wurde, in wässeriger Lösung angewandt wird. allgemeinen Dinatriumorthophosphat verwendet. An Außerdem erhält man, wenn die Lösungen er- Stelle des Dmatriumphosphats können auch andere findungsgemäß hergestellt werden, reproduzierbare io Natriumphosphate verwendet werden, beispielsweise und vorherbestimmbare Wirkungen auf die an- Natriumtripolyphosphat oder Tetranatriumpyrophosschließende PhosphatJerung, was bei früheren phat oder Gemische hiervon. Jedes dieser beiden Lösungen nicht der Fall war. letzeren kann mit besonders guter Wirksamkeit anTitan enthaltende Aktivierungsmittel wurden bei- gewandt werden. Mengenmäßig verwendet man spielsweise bisher dadurch hergestellt, daß Dinatrium- 15 Natriumtripolyphosphat und/oder Tetranatriumpyroorthophosphat in wenig Wasser bei Temperaturen phosphat an Stelle von Dinateiumphosphat in einer von 70 bis 820C gelöst wurde und daß man in der Menge, die die gleiche Konzentration an P2O5 ererhitzten Lösung eine lösliche Titanvetfbindiung, z. B. gibt, wie sie bei Dinatriumphosphat erforderlich ist. Titanylsulfat, dSspergierte. Es wurde deshalb eine er- Diese beiden Verbindungen des Natriums können höhte Temperatur angewandt, damit das feste 20 auch einen Teil des erforderlichen Dinatriumphos-Material sich leichter löst. Der pH-Wert der Mischung phats ersetzen, und hierzu eignen sich auch andere wurde auf 8,5 bis 9 eingestellt und die erhaltene Phosphate des Natriums, die gleichfalls zusammen Lösung danach in einem rotierenden Trommeltrock- mit entsprechend erniedrigten Mengen Dinatriumner getrocknet. phosphat angewandt werden können. In einigenthe compound that has hitherto been added for the preparation of the compound required is, according to the invention, used in aqueous solution. commonly used disodium orthophosphate. In addition, if the solutions can be prepared in place of the disodium phosphate, other reproducible sodium phosphates can be used, for example and predeterminable effects on the phosphate reduction which includes sodium tripolyphosphate or tetrasodium pyrophosphate, which was the case with earlier phate or mixtures thereof. Either of these two solutions was not the case. the latter can be used with particularly good effectiveness on activating agents containing titanium. Quantitatively, using game as previously prepared by adding disodium 15 sodium tripolyphosphate and / or Tetranatriumpyroorthophosphat in a little water at temperatures phosphate instead of Dinateiumphosphat dissolved 70-82 0 C in a was and that in the amount of the same concentration of P 2 O 5 heated solution a soluble Titanvetfbindiung, z. B. there, as it is required for disodium phosphate. Titanyl sulfate, dispersed. An elevated temperature was therefore used, so that the solid 20 also part of the required disodium material can more easily be dissolved. The pH value of the mixture replace phats, and for this purpose are also suitable other was adjusted to 8.5 to 9, and the phosphates of sodium, which also then dried solution together in a rotating Trommeltrock- with correspondingly decreased amounts Dinatriumner obtained. phosphate can be applied. In some

Im Gegensatz hierzu wird erfindungsgemäß bei 25 Fällen wurden durch Zusatz bestimmter anderer niedriger Temperatur (bis 240C) ein wäßriger Phosphate des Natriums als Ersatz eines Teiles der Schlamm aus einer titanhaltigen Verbindung und erforderlichen Menge des Dmatriumphosphats auseinem Natriumphophat gebildet und der Schlamm bei gezeichnete Aktivierungsmittel erhalten, die in jeder dieser Temperatur durchmischt. Erst dann wird die Beziehung mit denen vergleichbar waren, die bei VerTemperatur des Schlammes erhöht und derselbe bei 30 Wendung von Dinatriumphosphat allein erhalten der höheren Temperatur gealtert und der gealterte wurden. Als andere Phosphate des Natriums können Schlamm getrocknet. Beispielsweise wird eine wässe- mit Erfolg zu diesem Zweck Mononatriumorthorige Lösung oder Dispersion einer Titan enthaltenden phosphat und Trinatriumorthophosphat und Verbindung hergestellt und darin entweder eine Na- Mischungen hieraus verwendet werden. Bestimmend triumphosphatlösung oder das trockene Salz disper- 35 für die Wahl der Natriumphosphatverbindung oder giert. Durch den Zusatz der Phosphorsäureverbin- der Gemische solcher Verbindungen ist der pH-Wert dung zu der Titanlösung oder -dispersion bildet sich des sich bei dem Zusammenbringen mit den Titan ein Schlamm, der vorzugsweise mindestens 10 Minuten enthaltenden Verbindungen ergebenden Schlammes, lang bei niedriger Temperatur gründlichst dürchge- Ganz allgemein kann jede Kombination der angegemischt wird. Der pg-Wert des Schlammes wird 40 benen Phosphatverbindungen des Natriums verwendet zwischen maximal 7,8 und minimal 5,7 gehalten. Liegt werden, die zu einem Schlamm führt, dessen pH-Wert der pH-Wert des Schlammes außerhalb dieser Grenzen innerhalb des, wie vorstehend angegeben, einzudann erhält man die erfindungsgemäß zu erzielenden haltenden pH-Bereiches liegt, wobei zu beachten ist, Vorteile nicht. Vorzugsweise wird der pH-Wert des daß dieser pH-Wert direkt mit Hilfe des Phosphations Schlammes zwischen 6,4 und 7,6 gehalten. Zur Ein- 45 und des Natriumions herbeigeführt wird und der Zustellung des pH-Wertes des Schlammes können, wenn satz fremder Ionen in Form von Säuren und Basen erforderlich, Schwefelsäure oder Natriümhydroxyd, vorzugsweise vermieden wird.In contrast to this, according to the invention, in 25 cases, an aqueous phosphate of sodium was formed by adding certain other low temperatures (up to 24 0 C) as a replacement of part of the sludge from a titanium-containing compound and the required amount of disodium phosphate from a sodium phosphate and the sludge with the activating agent shown get that mixes in each of this temperature. Only then will the relationship be comparable with those that were aged at the higher temperature at the temperature of the sludge increased and the same at the higher temperature obtained at the temperature of disodium phosphate alone. As other phosphates of sodium, mud can be dried. For example, an aqueous monosodium orthophosphate solution or dispersion of a titanium-containing phosphate and trisodium orthophosphate and compound is successfully prepared for this purpose and either a sodium mixture thereof is used therein. Determining triumphal phosphate solution or the dry salt dispersed 35 for the choice of sodium phosphate compound or yeast. The addition of the Phosphorsäureverbin- of mixtures of such compounds, the p H value dung to the titanium solution or dispersion forms of the sludge resulting in the contacting with the titanium, a slurry of the compounds preferably containing at least 10 minutes, at a low temperature Thoroughly thorough. In general, any combination that is mixed can be used. The pg value of the sludge is kept between a maximum of 7.8 and a minimum of 5.7. Are located, which leads to a slurry whose pH value is the pH value of the sludge outside these limits within the, as indicated above, einzudann one which is according to the invention to be achieved retaining p H -region obtained, it being understood, Advantages do not. Preferably, the pH value is of that this pH value directly with the aid of the phosphate sludge maintained from 6.4 to 7.6. For the input and the sodium ion and for the adjustment of the pH value of the sludge, sulfuric acid or sodium hydroxide is preferably avoided if the addition of foreign ions in the form of acids and bases is required.

jedoch nur in im Verhältnis zum Natriumphosphat Bei der Herstellung des Schlammes bestimmt diebut only in relation to the sodium phosphate in the production of the sludge determines the

untergeordneten Mengen, verwendet werden. Die Menge der Titan enthaltenden Verbindung die Menge Temperatur des Schlammes während dieser ersten 50 des Natriumphosphats. Vorzugsweise wählt man die Dispergierungsstufe soll 24° C nicht überschreiten. Menge der Titan enthaltenden Verbindung so·, daß Niedrigere Temperaturen, vorzugsweise nicht unter ein getrocknetes Pulver mit 1 % Titan erhalten wird. 15° C, stören nicht. Es wurden auch befriedigende Befriedigende Ergebnisse werden jedoch auch schon Aktivierungsmittel aus Schlämmen hergestellt, die erhalten, wenn die Konzentration des Titans, im gewährend der ersten Vermischung auf 1O0C gehalten 55 trockneten Pulver nur 0,005% beträgt. Man erhält wurden. Vorzugsweise wird jedoch die Temperatur praktisch keinen Vorteil, wenn man mehr Titan entdes Schlammes zwischen 18 und 21° C gehalten. haltende Verbindung im Schlamm anwendet, als zur Als vorzugsweise Titanverbindüng wird aus wirt- Herstellung eines getrockneten Aktivierungsmittels schaftlichen Gründen Titanylsulfat verwendet, aber es mit 4% Titan erforderlich ist.minor amounts, are used. The amount of titanium-containing compound is the amount of temperature of the mud during this first 50 of the sodium phosphate. The dispersion level should preferably not exceed 24.degree. Amount of the titanium-containing compound such that lower temperatures, preferably not below a dried powder with 1% titanium, is obtained. 15 ° C, do not disturb. There were also satisfactory Satisfactory results are, however, already produced activators from sludges obtained when the concentration of titanium in the first mixing at 1O 0 C maintained 55-dried powder is only affording 0.005%. One received. Preferably, however, the temperature is of practically no advantage if more titanium is kept between 18 and 21 ° C in the sludge. Holding compound in the sludge is used as a preferred titanium compound for economic reasons, titanyl sulfate is used for economic reasons, but it is necessary with 4% titanium.

können auch andere Verbindungen, die Titanionen in 60 Die Wassermenge, die für die Herstellung des die Lösung liefern, erfolgreich verwendet werden, Schlammes benutzt wird, ist nicht kritisch. Man verz. B. KaHumtitanfluorid. Es ist nicht ausschlaggebend, wendet vorzugsweise eine möglichst geringe Menge, woraus die Titanionen stammen. Die Titanverbindung weil das Wasser später wieder entfernt werden muß. kann bei erhöhter Temperatur gelöst oder dispergiert Man kann warmes Wasser benutzen und wird dies werden. Aber bevor die Phosphatverbindung züge- 65 im allgemeinen tun, um die Titan enthaltende Vergeben wird, wird die Lösung oder Dispersion in das bindung zu lösen oder zu dispergieren. Im allgevorstehend angegebene Gebiet niedrigerer Tempe- meinen verwendet man Wasser in eimer Temperatur ratur abgekühlt und erst dann diese Mischung vorge- von etwa 77° C. Wenn die Titan enthaltende Ver-can also use other compounds that contain titanium ions in 60 The amount of water required for the production of the Providing the solution, being used successfully, using sludge is not critical. Man delay. B. KaHumtitanfluorid. It is not important, preferably use the smallest possible amount, where the titanium ions come from. The titanium compound because the water has to be removed later. can be dissolved or dispersed at elevated temperature. You can and will use warm water will. But before the phosphate compound puffs- 65 generally do to forgive the titanium-containing compound will, the solution or dispersion in the bond will dissolve or disperse. In general above indicated area of lower temperatures, water at a temperature is used temperature and only then this mixture is pre-heated from about 77 ° C. If the titanium-containing compound

bindung im wannen Wasser gelöst oder dispergiert ist, wird die Lösung abgekühlt, bis die Temperatur in dem vorstehend genannten, für die Mischung mit Natriumphosphat angegebenen Temperaturbereich '-'liegt.Binding dissolved or dispersed in the tub of water is, the solution is cooled until the temperature is in the above, for the mixture with Sodium phosphate specified temperature range '-'is.

Die Menge an Natriumphosphat, die zur Anwendung zu bringen ist, entspricht vorzugsweise derjenigen, die erforderlich ist, um eine trockene Aktivierungsmischung zu erhalten, die 0,005 bis 4°/o Titan, bezogen auf das Gewicht von Natriumphosphat plus Titan enthaltender Verbindung, enthält. Wenn man beispielsweise handelsübliches Titanylsulfat und Dinatriumphosphat verwendet und eine Konzentration von l'°/o Titan in der getrockneten Aktivierungsmischung anstrebt, dann werden pro 4,5 kg Titanylsulfat für die Schlammherstellung etwa 41 kg Dinatriumphosphat eingesetzt.The amount of sodium phosphate to be used is preferably that which is required to obtain a dry activation mixture which is 0.005 to 4% Titanium based on the weight of sodium phosphate plus titanium containing compound. if for example, commercially available titanyl sulfate and disodium phosphate are used and a concentration of 1% titanium in the dried activation mixture strives, then per 4.5 kg of titanyl sulfate for sludge production about 41 kg Disodium phosphate used.

Man kann die gesamte Menge Natriumphosphat bei niedriger Temperatur zu der Lösung bzw. Dispersion der Titan enthaltenden Verbindung bei der ersten Dispergierung zusetzen. Vorzugsweise jedoch wird weniger als die erforderliche Menge Natriumphosphatverbindung an dieser Stelle zugesetzt und der Rest erst unmittelbar vor oder während der Alterungsbehandlung bsi hoher Temperatur. Gewöhnlich setzt man nur etwa 20% des erforderlichen Natriumphosphats während der ersten, bei niedriger Temperatur durchgeführten Herstellung des Schlammes zu. Es wurde festgestellt, daß auch ein Zusatz von nur r% der erforderlichen Menge an dieser Stelle noch zu befriedigenden Vorbehandlungsergebnissen führt. Setzt man weniger Natriumphosphat, als insgesamt erforderlich, bei der Mischung des Schlammes bei niedriger Temperatur zu, dann besteht ein wesentlicher Vorteil darin, den Rest der erforderlichen Menge bei einer mittleren Temperatur zuzusetzen, die unterhalb der Temperatur liegt, auf die der Schlamm für die Alterungsbehandlung erhitzt werden muß.The entire amount of sodium phosphate can be added to the solution or dispersion at low temperature add the titanium-containing compound in the first dispersion. Preferably, however less than the required amount of sodium phosphate compound is added at this point and the Remaining only immediately before or during the aging treatment at high temperature. Usually sets only about 20% of the sodium phosphate required during the first, at low temperature carried out production of the sludge. It was found that even an addition of only r% of the required amount still leads to satisfactory pretreatment results at this point. If less sodium phosphate is used than the total required when mixing the sludge lower temperature too, then a major benefit is the rest of the required Add amount at an average temperature which is below the temperature to which the Sludge needs to be heated for aging treatment.

Die Mischung des Schlammes bei niedriger Temperatur erfolgt ohne Rücksicht auf die Menge Natriumphosphat, die in dieser Behandlungsstufe anwesend ist, möglichst kurzzeitig. Die kürzestmögliche Zeit, wähernd der der Schlamm unter Überwachung der Temperatur, wie sie vorstehend angegeben ist, gehalten werden muß, hängt bis zu einem gewissen Grad von der Materialmenge ab, die gemischt wird, und ist daher nicht genau festzulegen. Einige Versuche unter den Arbeitsbedingungen lassen für jeden besonderen Fall die minimal zulässige Zeit ermitteln. Im allgemeinen genügt es, den Schlamm 10 Minuten bei -niedriger Temperatur zu halten, wenn auch 30 Minuten bis 1 Stunde in der Praxis gewöhnlich angewandt werden.Mixing the sludge at low temperature is done regardless of the amount of sodium phosphate, who is present at this stage of treatment, as briefly as possible. The shortest possible time while the sludge is kept under the control of the temperature as indicated above depends to some extent on the amount of material that is mixed, and therefore cannot be precisely defined. Some trials under the working conditions leave for everyone determine the minimum permissible time in a special case. In general, it is enough to soak the mud for 10 minutes to keep at -low temperature, although usually 30 minutes to 1 hour in practice can be applied.

Der Schlamm wird dann erhitzt (gealtert). Der PH-Wert des Schlammes ändert sich während der Alterungsbehandlung normalerweise nicht gegenüber dem, auf den er beim Dispergieren eingestellt worden war. Es ist in jedem Fall darauf zu achten, daß der pH-Wert bei der Alterungsbehandlung zwischen 5,7 und 7,8 liegt.The sludge is then heated (aged). The pH of the sludge does not normally change during the aging treatment from that which it was adjusted to when it was dispersed. It is important in any case that the pH value lies in the aging treatment from 5.7 to 7.8.

Der Temperaturbereich, in dem die Alterung des Schlammes stattfindet, liegt vorzugsweise zwischen etwa 74 und 88° C. Vorzugsweise wird die Alterungsbehandlung zwischen 79 und 82° C durchgeführt. Die Zeit, während der der Schlamm auf der erhöhten Temperatur zwecks Alterung gehalten wird, hängt ab von der Menge der Bestandteile, die der Behandlung unterworfen werden, und auch von der angewandten Alterungstemperatur. Im allgemeinen muß der Schlamm langer gealtert werden, wenn niedrigere Temperaturen angewandt werden. Die kürzestmögliche Zeit läßt sich nicht allgemein angeben. Gewöhnlich sind jedoch 30 Minuten ausreichend. Ein längeres Altern schadet nicht, wenn die Temperatur innerhalb der angegebenen Grenzen gehalten wird.The temperature range in which the aging of the sludge takes place is preferably between about 74 and 88 ° C. Preferably the aging treatment is carried out between 79 and 82 ° C. the The time that the sludge is kept at the elevated temperature for aging depends on the amount of the ingredients subjected to the treatment and also the one used Aging temperature. In general, the sludge must be aged longer, if lower Temperatures are applied. The shortest possible time cannot generally be stated. Usually however, 30 minutes is sufficient. Prolonged aging does no harm to the temperature is kept within the specified limits.

Während der Alterungsbehandlung wird der pg-Wert der Lösung vorzugsweise überwacht, um sicherzugehen, daß er innerhalb der angegebenen Grenzen bleibt. Am einfachsten ist es, diese Überwachung durchzuführen, wenn der Rest der erforderlichen Menge Natriumphosphat zugesetzt wird. Es ist auch möglich, den Rest der Natriurnphosphatverbindung bei niedrigerer Temperatur, beispielsweise 60° C, zuzusetzen, während der Schlamm auf die Alterungstemperatur aufgeheizt wird, Verfährt man auf diese Weise, dann wird vorzugsweise der pH-Wert des Schlammes unabhängig von der Zugabe des restlichen Natriumphosphats mindestens einmal während der Alterungsbehandlung geprüft. Wie bereits angegeben, hat es sich im praktischen Betrieb ergeben, daß ein Nachstellen des pH-Wertes im allgemeinen nicht erforderlich ist, weil der Schlamm die Acedität, die er bei der Vermischung bei niedriger Temperatur besaß, beibehält, sofern nicht erhebliche Anteile des Natriumphosphats erst nach der Dispergierungsstufe zugesetzt werden.During the aging treatment, the pg of the solution is preferably monitored to ensure that it remains within the specified limits. It is easiest to do this monitoring when the remainder of the required amount of sodium phosphate is added. It is also possible to add the rest of the Natriurnphosphatverbindung at a lower temperature, for example 60 ° C, while the slurry is heated to the aging temperature, the procedure is in this way, then preferably the pH value of the slurry regardless of the addition of the remaining sodium phosphate checked at least once during the aging treatment. As already indicated, it has been found in practice that an adjustment of the p H -value is generally not necessary because the mud the Acedität which he had in the mixing at low temperature maintains, unless substantial amounts of the sodium phosphate can only be added after the dispersion stage.

Wenn der Schlamm unter den vorstehend angegebenen überwachten Bedingungen lang genug gealtert ist, dann wird er getrocknet und ergibt ein pulverförmiges Aktivierungsmittel. Wie diese Trocknung durchgeführt wird, ist nicht entscheidend. Beispielsweise kann ein üblicher Drehtrommeltrockner verwendet werden. Die Temperatur der Trommeloberfläche im Drehtrommeltrockner richtet sich in der Praxis nach der Temperatur des benutzten Dampfes, entsprechend im allgemeinen 5,6 bis 7 atm.When the sludge has aged long enough under the monitored conditions outlined above then it is dried to give a powdered activator. Like this drying is not critical. For example, a conventional rotary drum dryer can be used will. The temperature of the drum surface in the rotary drum dryer is based on the Practice according to the temperature of the steam used, corresponding generally from 5.6 to 7 atm.

Wenn man die Titanverbindung und das Natriumphosphat im Mischungsverhältnis wählt und den vorstehend angegebenen Schlamm auf diese Weise behandelt, dann erhält man ein trockenes Aktivierungsgemisch, das vorzugsweise 0,005 bis 4 Gewichtsprozent Titan, bezogen auf die Gesamtmenge Salz (lösliche, titanhaltige Verbindung und Natriumphosphat), enthält.When selecting the titanium compound and sodium phosphate in the mixing ratio and the above treated sludge in this way, then a dry activation mixture is obtained, which preferably contains 0.005 to 4 percent by weight of titanium, based on the total amount of salt (soluble, titanium-containing compound and sodium phosphate).

Für den Gebrauch wird das getrocknete Aktivierungsmittel vorzugsweise in solchen Mengen in Wasser gelöst, daß man eine wässerige Vorbehandlungslösung erhält, die Titan in einer Konzentration von 0,0004 bis 0,05 % und 0,01 bis 2 0/0 Natriumphosphat enthält. Der pg-Wert der Vorbehandlungslösung ist im allgemeinen der gleiche wie der pjj-Wert des Schlammes, aus dem das getrocknete Aktivierungsgemisch erhalten wurde. Metalloberflächen, die mit der Vorbehandlungslösung in Berührung gebracht wurden, insbesondere eiserne Oberflächen und Zinkoberflächen, sind dadurch für die nachfolgende Anwendung von Phosphatierungslösungen auf der Basis schichtbildender Phosphate aktiviert. Metalloberflächen, die durch die erfindungsgemäßen Vorbehandlungslösungen aktiviert und anschließend mit einem Zink- oder Manganphosphatüberzug versehen wurden, weisen einen besonders fernen und dichten kristallinen Überzug auf.For use, the dried activating agent is preferably used in such amounts Dissolved water to obtain an aqueous pretreatment solution containing titanium in a concentration from 0.0004 to 0.05% and 0.01 to 2% sodium phosphate contains. The pg value of the pretreatment solution is generally the same as the pjj value the sludge from which the dried activation mixture was obtained. Metal surfaces, that have been brought into contact with the pretreatment solution, in particular iron surfaces and Zinc surfaces are therefore suitable for the subsequent application of phosphating solutions on the Activated based on layer-forming phosphates. Metal surfaces that are affected by the pretreatment solutions according to the invention activated and then provided with a zinc or manganese phosphate coating, have a particularly distant and dense appearance crystalline coating.

Im folgenden werden Beispiele für Schlämme solcher Zusammensetzung gegeben, daß die aus ihnenIn the following there are given examples of slurries of such a composition that that of them

erhaltenen und' bei jeweils der gleichen Temperatur und Zeit getrockneten Aktivierungsmittel 1% Titan enthielten. Soweit nicht anders angegeben, wurden während der Dispergierungsstufe bei niedriger Temperatur 2Ofl/o des gesamten zuzusetzenden Natriumphosphats zugegeben und der Rest während der Alterungsbehandlung bei höherer Temperatur. Die niedrigere Temperatur bei der Dispergierungsstufe wurde 10 Minuten aufrechterhalten und betrug bei jedem Biespiel 21° C. Die Alterungsbehandlung bei höherer Temperatur wurde bei 82° C 30 Minuten durchgeführt. Jedes der getrockneten Aktivierungsgemische wurde in wäßriger Lösung zur Herstellung von Vorbehandlungslösungen in verschiedener Konzentration bis zu 5 g/l angesetzt. Mit diesen Lösungen wurden Bleche nach Beizung bzw. mittel- bis starkalkalischer Reinigung und nachfolgender Wasserspülung durch Tauchen bzw. Spritzen vorbehandelt und anschließend mit einer Phosphatierungslösung phosphatiert. Während ohne Aktivierung grobkristalline, zum Teil sogar nicht völlig die Metalloberfläche deckende Phosphatschichten ausgebildet wurden, ergaben sich nach einer Aktivierung der Oberfläche, geschlossene feinkristalline dünnere Phosphatüberzüge. Die erzielte Aktivierung ist also am Aussehen der Phosphatschicht leicht zu erkennen. Die minimale Konzentration der einzelnen getrockneten Aktivierungsmittel in der Vorbehandlungslösung, die erforderlich war, um eine Aktivierungswirkung auf Stahloberfläohen zu erzielen, wurde in der Tabelle eingetragen.obtained and 'at the same temperature and time dried activating agent contained 1% titanium. Unless otherwise stated, 20 fl / o of the total sodium phosphate to be added was added during the dispersion stage at low temperature and the remainder was added during the aging treatment at a higher temperature. The lower temperature in the dispersing step was maintained for 10 minutes and was 21 ° C for each example. The higher temperature aging treatment was carried out at 82 ° C for 30 minutes. Each of the dried activation mixtures was made up in an aqueous solution to produce pretreatment solutions in various concentrations up to 5 g / l. After pickling or medium to strongly alkaline cleaning and subsequent water rinsing, metal sheets were pretreated with these solutions by immersion or spraying and then phosphated with a phosphating solution. While coarsely crystalline phosphate layers, in some cases not even completely covering the metal surface, were formed without activation, closed, finely crystalline, thinner phosphate coatings resulted after activation of the surface. The activation achieved can therefore be easily recognized by the appearance of the phosphate layer. The minimum concentration of the individual dried activating agents in the pretreatment solution that was required to achieve an activating effect on steel surfaces was entered in the table.

3,2 g
3,0 g
3.2 g
3.0 g

27,0 g27.0 g

Beispiel 4Example 4

handelsübliches Titanylsulfat, Dinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz),
Dinatriumphosphat,
commercial titanyl sulfate, disodium phosphate (initial addition),
Disodium phosphate,

60,0 cm3 Wasser.60.0 cm 3 of water.

Beispiel 5Example 5

3,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 1,5 g Dinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz), 3.2 g commercial titanyl sulfate, 1.5 g disodium phosphate (initial addition),

28,5 g Dinatriumphosphat, 60,0 cm» Wasser.28.5 g disodium phosphate, 60.0 cm »water.

Beispiel 6Example 6

3,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 0,3 g Dmatriumphosphat (anfänglicher Zusatz), 3.2 g commercial titanyl sulfate, 0.3 g disodium phosphate (initial addition),

29,7 g Dinatriumphosphat, 60,0 cm3 Wasser.29.7 g disodium phosphate, 60.0 cm 3 water.

Beispiel 7Example 7

Ein Schlamm wurde unter Verwendung von Mononatriumphosphat an Stelle von Dinatriumphosphat hergestellt. Der sich dabei ergebende pH-Wert des Schlammes lag außerhalb des kritischen Gebietes.A slurry was made using monosodium phosphate in place of disodium phosphate. The thereby resulting pH value of the sludge was outside the critical area.

3,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 29,0 g Mononatriumphosphat, 60,0 cm3 Wasser.3.2 g of commercially available titanyl sulfate, 29.0 g of monosodium phosphate, 60.0 cm 3 of water.

D . ■ , ι Beispiel 8 D. ■, ι Example 8

Beispiel 1 . c Example 1 . c

Es wurde ein Schlamm hergestellt, bei dem nurA mud was produced in which only

Ein Schlamm wurde aus folgenden Komponenten 35 5<,/o des erforderlichen Dinatriumphosphats verwendet hergestellt: wurden.A slurry was / o of the required Dinatriumphosphats prepared from the following components 35 5 <used: were.

3,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 30,0 g Dinatriumphosphat, 60,0 cm3"Wasser.3.2 g commercial titanyl sulfate, 30.0 g disodium phosphate, 60.0 cm 3 "water.

Beispiel 2Example 2

Ein Schlamm wurde auf die Weise hergestellt, daß das handelsübliche Titanylsulfat in 2,5°/oiger Schwefelsäure dispergiert wurde. Dadurch wurde der pH-Wert des Titanylsulfats von 0,9 auf 0,5 erniedrigt.A slurry was prepared in such a way that the commercially available titanyl sulfate was dispersed in 2.5% sulfuric acid. Characterized the titanyl sulfate from 0.9 to 0.5 of pH value was lowered.

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 180,0 g Dinatriumphosphat, 360,0 cm3 2,5°/oige Schwefelsäure.19.2 g of commercially available titanyl sulfate, 180.0 g of disodium phosphate, 360.0 cm 3 of 2.5% sulfuric acid.

Beispiel 3Example 3

Es wurde ein Schlamm hergestellt, bei dem Natriumtripolyphosphat an Stelle von Dinatriumphosphat verwendet wurde.A slurry was made using sodium tripolyphosphate instead of disodium phosphate was used.

3,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 16,0 g Natriumtripolyphosphat, 60,0 cm3 Wasser.3.2 g of commercially available titanyl sulfate, 16.0 g of sodium tripolyphosphate, 60.0 cm 3 of water.

Ähnliche Ergebnisse wurden mit Natriumtetrapyrophosphat an Stelle von Dinatriumphosphat erhalten. Similar results were obtained with sodium tetrapyrophosphate instead of disodium phosphate.

In den folgenden drei Beispielen wurden in der bei niedriger Temperatur durchgeführten Dispergierungsstufe nicht 20% des gesamten Dinatriumphosphats zugesetzt, sondern in einem Fall 10 "/ο, im anderen 5*/o und in einem weiteren 1%. Der Rest der Gesamtmenge wurde während der Alterungsbehandlung bei der höheren Temperatur zugesetzt. 3,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 1,5 g Dinatriumphosphat insgesamt in der Dispergierungsstufe, 60,0 cm3 Wasser.In the following three examples, not 20% of the total disodium phosphate was added in the dispersion stage carried out at low temperature, but in one case 10 "/ o, in the other 5 * / o and in another 1%. The remainder of the total amount was added during the Aging treatment at the higher temperature added: 3.2 g of commercially available titanyl sulfate, 1.5 g of disodium phosphate in total in the dispersion stage, 60.0 cm 3 of water.

Der pH-Wert des Schlammes wurde bei diesem Beispiel nicht ermittelt. Er lag jedoch offensichtlich außerhalb des kritischen Gebietes, wie sich aus dem PH-Wert der mit diesem Gemisch angesetzten Vorbehandlungslösung ergab.The pH value of the slurry was not determined in this example. However, it was obviously outside the critical area, as indicated by the pH value of the pretreatment solution prepared with this mixture.

Das folgende Beispiel zeigt die Bedeutung davon, daß der gewünschte pH-Wert im Schlamm hauptsächlich durch Verwendung des Phosphations und des Natriumions erhalten werden soll, weil sonst diese Komponenten nicht in den erforderlichen Mengen anwesend sind.The following example shows the significance of this is that the desired pH value is to be obtained mainly in the sludge by use of the phosphate ion and the sodium ion, because otherwise these components are not present in the required quantities.

Beispiel 9Example 9

Einem Schlamm, der nach Beispiel 8 hergestellt war, wurden 1,5 g Natriumcarbonat zugesetzt, um den pH-Wert auf den eines normalen Schlammes heraufzusetzen.A slurry, which was prepared according to Example 8 were 1.5 g of sodium carbonate was added up to fix the pH value to a normal slurry.

6060

Beispiel 10Example 10

Mit einem Schlamm, wie er nach Beispiel 1 hergestellt war, wurde die Aktivierungswirkung untersucht, ohne hierbei nach der Alterung zu trocknen.The activation effect was investigated with a sludge as it was prepared according to Example 1, without drying after aging.

In den folgenden vier Beispielen wurden etwa 5 bzw. etwa 10°/» des gesamten Dinatriumphosphats durch Mononatriumphosphat bzw. Trinatriumphosphat ersetzt und die betreff ende Verbindung bei der Vermischung bei niedrigerer Temperatur zugesetzt.In the following four examples, about 5 and about 10 percent, respectively, of the total disodium phosphate were used replaced by monosodium phosphate or trisodium phosphate and the relevant compound in the Mixing added at lower temperature.

Beispiel 11Example 11

1010

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 19,2 g19.2 g of commercial titanyl sulfate, 19.2 g

27,0 g Dinatriumphosphat (anfänglicher Zu- 36,0 g27.0 g disodium phosphate (initial addition 36.0 g

satz), 5 1O8'° §sentence), 5 1O8 '° §

9,0 g Mononatriumphosphat (tuifUnglicher9.0 g of monosodium phosphate

Zusatz), 36,0 gAdditive), 36.0 g

144,0 g Dinatriumphosphat, 360,0 cm3 Wasser.144.0 g disodium phosphate, 360.0 cm 3 water.

Beispiel 12Example 12

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 18,0 g Dinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz),
18,0 g Mononatriumphosphat (anfänglicher
19.2 g commercial titanyl sulfate, 18.0 g disodium phosphate (initial addition),
18.0 g monosodium phosphate (initial

Zusatz),Additive),

144,0 g Dinatriumphosphat, 360,0 cm3 Wasser.144.0 g disodium phosphate, 360.0 cm 3 water.

Beispiel 13Example 13

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 27,0 g Dinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz), 19.2 g commercial titanyl sulfate, 27.0 g disodium phosphate (initial addition),

11,5 g Trinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz), 144,0 g Dinatriumphosphat, 360,0 cm3 Wasser.11.5 g trisodium phosphate (initial addition), 144.0 g disodium phosphate, 360.0 cm 3 water.

Beispiel 14Example 14

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat,19.2 g commercially available titanyl sulfate,

18,0 g Dinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz), 18.0 g disodium phosphate (initial addition),

23,0 g Trinatriumphosphat (anfänglicher Zusatz), 23.0 g trisodium phosphate (initial addition),

144,0 g Dinatriumphosphat, 360,0 cm3 Wasser.144.0 g disodium phosphate, 360.0 cm 3 water.

In den folgenden vier Beispielen wurden etwa 20 bzw. 40 bzw. 60 bzw. 80°/o des gesamten Dinatriumphosphats durch Mononatriumphosphat ersetzt und dieses Phosphat während der Alterungsbehandlung bei hoher Temperatur zugesetzt. Im anschließenden Beispiel 19 wurden 25 °/e der gesamten Menge des Dinatriumphosphats durch Trinatriumphosphat ersetzt und dieses während der Alterungsbehandlung bei höherer Temperatur zugesetzt. Auch ein noch weitergehender Ersatz durch Trinatriumphosphat während dieser Behandlungsstufe führte nicht zum Ziel. Dinatriumphosphat wurde in allen fünf folgenden Beispielen während der Mischbehandlung bei niedriger Temperatur in Mengen von 20% des Gesamt-Phosphatzusatzes zugesetzt.In the following four examples, about 20, 40, 60, and 80% of the total disodium phosphate were used replaced by monosodium phosphate and this phosphate during the aging treatment added at high temperature. In the subsequent example 19, 25% of the total Amount of disodium phosphate replaced by trisodium phosphate and this during the aging treatment added at higher temperature. Even more extensive replacement with trisodium phosphate during this stage of treatment did not achieve the goal. Disodium phosphate was present in all five examples below during the mixing treatment at low temperature in amounts of 20% of the total phosphate addition added.

Beispiel 15Example 15

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 36,0 g Dinatriumphosphat, 36,0 g Mononatriumphosphat (Zusatz am19.2 g of commercially available titanyl sulfate, 36.0 g of disodium phosphate, 36.0 g of monosodium phosphate (added on

Ende),End),

108,0 g Dinatriumphosphat (Zusatz am Ende), 360,0 cm3 Wasser.108.0 g disodium phosphate (addition at the end), 360.0 cm 3 water.

Beispiel 17Example 17

handelsübliches Titanylsulfat, Dinatriumphosphat, Mononatriumphosphat (Zusatz am Ende),Commercially available titanyl sulfate, disodium phosphate, monosodium phosphate (added on End),

Dinatriumphosphat (Zusatz am Ende), 360,0 cm3 Wasser.Disodium phosphate (added at the end), 360.0 cm 3 of water.

Beispiel 18Example 18

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 36,0 g Dinatriumphosphat, 144,0 g Mononatriumphosphat (Zusatz am19.2 g of commercially available titanyl sulfate, 36.0 g of disodium phosphate, 144.0 g of monosodium phosphate (added on

Ende),
360,0 cm3 Wasser.
End),
360.0 cm 3 of water.

Beispiel 19Example 19

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 36,0 g Dinatriumphosphat, 46,0 g Trinatriumphosphat (Zusatz am Ende), 108,0 g Dinatriumphosphat (Zusatz am Ende), 360,0 cm3 Wasser.19.2 g of commercially available titanyl sulfate, 36.0 g of disodium phosphate, 46.0 g of trisodium phosphate (addition at the end), 108.0 g of disodium phosphate (addition at the end), 360.0 cm 3 of water.

TabelleTabel

PhPh pH der Vorp H the previous MinimalMinimal des Schlammesof the mud behandlungs-treatment konzentrationconcentration Nr. desNo. of nach Zusatzafter addition lösungsolution an getrocknetemon dried BeispielsExample allerall AktivierungsActivation ChemikalienChemicals 7,57.5 mittel g/lmedium g / l 11 7,57.5 6,96.9 0,160.16 22 6,76.7 7,357.35 0,320.32 33 - 7,527.52 0,630.63 44th 7,457.45 7,517.51 0,320.32 55 7,557.55 7,557.55 0,320.32 66th 7,457.45 3,773.77 0,160.16 77th 2,992.99 2,402.40 ** 88th - 7,607.60 ** 99 7,457.45 - 1010 7,57.5 7,187.18 ** 1111 7,27.2 7,187.18 0,320.32 1212th 7,17.1 7,357.35 0,320.32 1313th 7,57.5 7,757.75 0,080.08 1414th 7,67.6 7,07.0 2,52.5 1515th 6,86.8 6,636.63 0,320.32 1616 6,46.4 6,156.15 0,320.32 1717th 5,95.9 5,705.70 0,630.63 1818th 5,05.0 7,97.9 ** 1919th 8,08.0 **

*) Bis zu einer Konzentration von 5 g Aktivierungsmittel pro Liter keine aktivierende Wirkung.*) Up to a concentration of 5 g activating agent per liter no activating effect.

Beispiel 16Example 16

19,2 g handelsübliches Titanylsulfat, 36,0 g Dinatriumphosphat,19.2 g commercially available titanyl sulfate, 36.0 g disodium phosphate,

72,0 g Mononatriumphosphat (Zusatz am72.0 g of monosodium phosphate (added on

Ende),End),

72,0 g Dinatriumphosphat (Zusatz am Ende), 360,0 cm3 Wasser.72.0 g disodium phosphate (addition at the end), 360.0 cm 3 water.

Beispiel 20Example 20

Es wurden Proben von getrockneten Aktivierungsmitteln auf die bisher übliche Weise zum Vergleich mit Aktivierungsmitteln, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, zubereitet, Nach der bisher üblichen Weise wurden für jeden Ansatz 410 kg Dinatriumphosphat in heißem Wasser bei 82° C gelöst. 44 kg handelsübliches Titanylsulfat und eine geringe Menge kaustischer Soda wurden der Dinatriumphosphatlösung bei erhöhter Temperatur zugesetzt. Der pH-Wert des Schlammes wurde auf 8,5 gehalten und der Schlamm anschließend in einer Drehtrommel getrocknet. Proben aus den getrockneten Aktivierungsmischungen der verschiedenen Ansätze wurden zur Herstellung von Vorbehandlungslösungen verschiede-Samples of dried activating agents were prepared in the hitherto customary manner for comparison with activating agents prepared according to the invention. In the hitherto customary manner, 410 kg of disodium phosphate were dissolved in hot water at 82 ° C. for each batch. 44 kg of commercially available titanyl sulfate and a small amount of caustic soda were added to the disodium phosphate solution at an elevated temperature. The pH value of the slurry was maintained at 8.5 and the slurry then dried in a rotating drum. Samples from the dried activation mixtures of the various approaches were used to prepare pretreatment solutions

309 537/394309 537/394

ner Konzentration verwendet. Von zweihundertsiebemmdsiebzig untersuchten Proben wurde bei einundneunzig Proben keine Aktivierungswirkung bei einer Konzentration von 5 g getrocknetem Aktivierungsgemisch im Liter erhalten. Huodertvierundzwanzig Proben gaben bei 5 g im Liter eine Aktivierungswirkung. Fünfundvierzig Proben gaben eine Wirkung bei 2,5 g im Liter, vierzehn Proben schon bei 1,25 g im Liter und zwei Proben sogar bei 0,15 g im Liter.used at a concentration. From two hundred and seventy tested samples showed no activation effect in ninety-one samples a concentration of 5 g of dried activation mixture per liter. Huodert twenty-four Samples gave an activating effect at 5 g per liter. Forty-five samples gave one Effect at 2.5 g per liter, fourteen samples at 1.25 g per liter and two samples even at 0.15 g in liter.

Im Gegensatz hierzu wurden Ansätze entsprechend dem erfindüngsgemäßen Verfahren hergestellt, wobei 91 kg Dinatriumphosphat in kaltem Wasser bei einer Temperatur von 21° C gelöst wurden. Getrennt davon wurden 44 kg handelsübliches Titanylsulfat in heißem Wasser bei 71° C dispergiert und die Disperion auf 18° C abgekühlt, bevor sie mit der Dinatriumphosphatlösung vermischt wurde. Die Vermischung wurde bei einer Temperatur unter 21° C durchgeführt. Der P11-Wert des sich ergebenden Schlammes wurde auf 7,3 gehalten und der Schlamm 45 Minuten gemischt. Danach wurde die Temperatur des Gemisches auf 60° C erhitzt und der Rest der erforderlichen Menge Dinatriumphosphat, d. h. 318 kg, zugesetzt. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei 80° C gealtert. Der Schlamm wurde dann auf einen Drehtrommeltrockner gegeben und getrocknet. Proben des getrockneten Aktivierungsmittels von jedem Ansatz wurden in Wasser gelöst. Bei praktisch allen Vorbehandlungslösungen, die auf diese Weise hergestellt waren, wurde bereits in einer Konzentration von 0,63 g getrocknetem Aktivierungsgemisch pro Liter Lösung eine Aktivierungswirkung erzielt. Die niedrigstmögliche Konzentration für diese Proben wurde nicht ermittelt.In contrast to this, batches were prepared according to the method according to the invention, 91 kg of disodium phosphate being dissolved in cold water at a temperature of 21.degree. Separately, 44 kg of commercially available titanyl sulfate were dispersed in hot water at 71 ° C. and the dispersion was cooled to 18 ° C. before it was mixed with the disodium phosphate solution. Mixing was carried out at a temperature below 21 ° C. The P 11 of the resulting sludge was held at 7.3 and the sludge mixed for 45 minutes. Thereafter, the temperature of the mixture was raised to 60 ° C. and the remainder of the required amount of disodium phosphate, ie 318 kg, was added. The mixture was aged at 80 ° C for 1 hour. The sludge was then placed on a rotary drum dryer and dried. Samples of the dried activating agent from each batch were dissolved in water. With practically all pretreatment solutions that were prepared in this way, an activation effect was achieved at a concentration of 0.63 g of dried activation mixture per liter of solution. The lowest possible concentration for these samples has not been determined.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Herstellung einer getrockneten Aktivierungsmischung, die, in Wasser gelöst, zur Vorbehandlung von Metalloberflächen für die Reaktion mit Phospbatierungslösungen dient, aus einem Natriumphosphat und einer Titanverbinduag, dadurch gekennzeichnet, daß ein wässeriger Schlamm gebildet wird aus einer titanhaltigen Verbindung und einem Natriumphosphat in solchen Mengenverhältnissen, daß der pg-Wert des Schlammes zwischen 5,7 und 7,8 liegt und der Titangehalt mindestens 0,005 %, bezogen auf das Gewicht der titanhaltigen Verbindung und des Natriumphosphats, beträgt, und zwar so, daß zunächst die Titanverbindung und mindestens ein Teil des Natriumphosphats und Wasser bei maximal 24° C zusammengegeben und durchgemischt, die Temperatur des gebildeten Schlammes danach erhöht und der gegebenenfalls mit Natriumphosphat ergänzte Schlamm so lange auf der genügend hohen Temperatur gehalten wird, daß der Schlamm altert, und der gealterte Schlamm getrocknet wird.1. A process for the production of a dried activation mixture, which, when dissolved in water, serves to pretreat metal surfaces for the reaction with phosphate solutions, from a sodium phosphate and a titanium compound, characterized in that an aqueous sludge is formed from a titanium-containing compound and a sodium phosphate in such proportions that the pg value of the sludge is between 5.7 and 7.8 and the titanium content is at least 0.005%, based on the weight of the titanium-containing compound and the sodium phosphate, in such a way that initially the titanium compound and at least one Part of the sodium phosphate and water are combined and mixed at a maximum of 24 ° C, the temperature of the sludge formed is then increased and the sludge, optionally supplemented with sodium phosphate, is kept at a sufficiently high temperature for the sludge to age and the aged sludge to be dried. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm durch Mischen der Komponenten bei Temperaturen nicht unter 15° C, vorzugsweise 18 bis 21° C, hergestellt und der gebildete Schlamm bei 74 bis 88° C gealtert und der gealterte Schlamm getrocknet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the sludge by mixing of the components at temperatures not below 15 ° C., preferably 18 to 21 ° C., and the formed sludge is aged at 74 to 88 ° C and the aged sludge is dried. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Natriumphosphat Dinatriumphosphat, Natriumtripolyphosphat oder Tetranatriumpyrophosphat oder Gemische derselben verwendet werden.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the sodium phosphate is used Disodium phosphate, sodium tripolyphosphate or tetrasodium pyrophosphate or mixtures thereof be used. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 20% der erforderlichen Phosphatmenge während der Mischbehandlung bei niedriger Temperatur und der Rest der erforderlichen Menge während der Alterungsbehandlung bei der höheren Temperatur zugesetzt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that 1 to 20% of the required Amount of phosphate during the mixing treatment at low temperature and the rest of the required Amount added during the aging treatment at the higher temperature will. 5. Getrocknete Aktivierungsmischung zur Herstellung von Vorbehandlungslösungen für die Aktivierung von Metalloberflächen für die Reaktion mit Phosphatierungslösungen, hergestellt nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer titanhaltigen Verbindung und einer Natriumphosphatverbindung in solchen Mengenverhältnissen besteht, daß es 0,005 bis 4% Titan, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, enthält.5. Dried activation mixture for the preparation of pretreatment solutions for the Activation of metal surfaces for reaction with phosphating solutions, prepared according to claims 1 to 4, characterized in that it consists of a titanium-containing compound and a sodium phosphate compound in such proportions that it is 0.005 to Contains 4% titanium, based on the total weight of the mixture. 6. Vorbehandlüngslösung der Aktivierung von Metalloberflächen für die Reaktion mit Phosphatierungslösungen, erhalten durch Auflösen der Mischung nach Anspruch 5 in Wasser, bestehend aus einer wässerigen Lösung, die als wesentliche Komponenten 0,0004 bis 0,05% Titan und 0,01 bis 2% Natriumphosphat enthält.6. Pretreatment solution for activating metal surfaces for reaction with phosphating solutions, obtained by dissolving the mixture according to claim 5 in water, consisting of an aqueous solution as essential Components contains 0.0004 to 0.05% titanium and 0.01 to 2% sodium phosphate. © 309 537/394 2.© 309 537/394 2.
DEM34845A 1956-08-02 1957-07-20 Process for the production of an activation mixture for the pretreatment of metal surfaces before phosphating and mixing or aqueous solution for this purpose Pending DE1144565B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US601660A US2874081A (en) 1956-08-02 1956-08-02 Pretreatment solution for phosphate coating, method of preparing the same and process of treating metal surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1144565B true DE1144565B (en) 1963-02-28

Family

ID=24408297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM34845A Pending DE1144565B (en) 1956-08-02 1957-07-20 Process for the production of an activation mixture for the pretreatment of metal surfaces before phosphating and mixing or aqueous solution for this purpose

Country Status (2)

Country Link
US (1) US2874081A (en)
DE (1) DE1144565B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4957568A (en) * 1988-04-28 1990-09-18 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Composition and process for activating metal surfaces prior to zinc phosphating and process for making said composition

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL233553A (en) * 1957-11-29
US3081146A (en) * 1959-02-27 1963-03-12 Nalco Chemical Co Inhibition of corrosion of metal surfaces in contact with corrosive aqueous media
US3510365A (en) * 1966-11-30 1970-05-05 Hooker Chemical Corp Process of pretreating ferrous metal surfaces before phosphatizing
US3819422A (en) * 1971-12-28 1974-06-25 Amchem Prod Method for applying zinc phosphate coatings to metal surfaces
US4152176A (en) * 1978-08-07 1979-05-01 R. O. Hull & Company, Inc. Method of preparing titanium-containing phosphate conditioner for metal surfaces
DE2951600A1 (en) * 1979-12-21 1981-07-02 Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln METHOD FOR PRE-TREATING METAL SURFACES BEFORE PHOSPHATING
AU2448684A (en) * 1983-03-02 1984-09-06 Parker Chemical Company Metal treatment before phosphate coating
US4497667A (en) * 1983-07-11 1985-02-05 Amchem Products, Inc. Pretreatment compositions for metals
DE3731049A1 (en) * 1987-09-16 1989-03-30 Henkel Kgaa METHOD FOR PRODUCING ACTIVATING TITANIUM PHOSPHATES FOR ZINC PHOSPHATION
US5116521A (en) * 1988-07-07 1992-05-26 Nippondenso Co., Ltd. Aqueous lubrication treatment liquid and method of cold plastic working metallic materials
US5494504A (en) * 1994-09-12 1996-02-27 Ppg Industries, Inc. Liquid rinse conditioner for phosphate conversion coatings
US5588989A (en) * 1994-11-23 1996-12-31 Ppg Industries, Inc. Zinc phosphate coating compositions containing oxime accelerators
US5653790A (en) * 1994-11-23 1997-08-05 Ppg Industries, Inc. Zinc phosphate tungsten-containing coating compositions using accelerators
US5797987A (en) * 1995-12-14 1998-08-25 Ppg Industries, Inc. Zinc phosphate conversion coating compositions and process
JP3451334B2 (en) 1997-03-07 2003-09-29 日本パーカライジング株式会社 Pretreatment liquid for surface conditioning before phosphate conversion treatment of metal and surface conditioning method
US6214132B1 (en) 1997-03-07 2001-04-10 Henkel Corporation Conditioning metal surfaces prior to phosphate conversion coating
US6361623B1 (en) 1997-06-13 2002-03-26 Henkel Corporation Method for phosphatizing iron and steel
US6478860B1 (en) 1998-07-21 2002-11-12 Henkel Corporation Conditioning metal surfaces before phosphating them
US20040112471A1 (en) * 2001-01-09 2004-06-17 Yoshio Moriya Aqueous surface conditioner and surface conditioning method for phospating treatment
CA2467751A1 (en) * 2001-12-13 2003-07-03 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Use of substituted hydroxylamines in metal phosphating processes
DE102008038653A1 (en) * 2008-08-12 2010-03-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Successive anti-corrosive pretreatment of metal surfaces in a multi-stage process

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT429345A (en) * 1941-10-25 1900-01-01
US2322349A (en) * 1941-10-25 1943-06-22 Westinghouse Electric & Mfg Co Corrosion resistant coating for metal surfaces
US2528787A (en) * 1947-09-08 1950-11-07 Hall Lab Inc Protection of metals from corrosion
FR113278A (en) * 1954-10-14

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4957568A (en) * 1988-04-28 1990-09-18 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Composition and process for activating metal surfaces prior to zinc phosphating and process for making said composition

Also Published As

Publication number Publication date
US2874081A (en) 1959-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1144565B (en) Process for the production of an activation mixture for the pretreatment of metal surfaces before phosphating and mixing or aqueous solution for this purpose
DE977586C (en) Process for the production of coatings on aluminum and its alloys
DE969976C (en) Process for the production of a phosphate coating on ferrous materials
DE1219765B (en) Process for passivating metal surfaces
DE2902916A1 (en) METHOD FOR PRODUCING TITANIUM-CONTAINING PHOSPHATES AS A CONDITIONING AGENT FOR METAL SURFACES
DE2247888C3 (en) Preparations and methods for cleaning and activating iron and / or zinc surfaces and concentrates of these agents
DE4012795A1 (en) ACTIVATING AGENT FOR PHOSPHATING
DE2856765A1 (en) METHOD FOR PRODUCING IRON PHOSPHATE COATINGS ON METALS
DE2818426A1 (en) METHOD FOR APPLYING A PHOSPHATE COATING TO METAL SURFACES
DE1285830B (en) Process for applying coatings to aluminum and its alloys
DE853695C (en) Process for the production of phosphate coatings on metals
DE1112371B (en) Process for applying coatings to aluminum and aluminum alloys
DE2715291A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING AMORPHERIC, LIGHTWEIGHT, ADHESIVE PHOSPHATE COATINGS ON IRON METAL SURFACES
DE2537384C2 (en) Process for the formation of phosphate layers on metal surfaces
DE1086665B (en) Process to reduce the escape of chlorine dioxide from acidic chlorite baths or chlorine dioxide solutions
DE1521678B2 (en) PROCESS AND COATING SOLUTION FOR THE PRODUCTION OF PHOSPHATE COATING
DE2043085A1 (en) Zinc phosphate coating - of zinc electroplated material pre-activated with solns contg titanium salts, gelatine or alginates
DE1521672A1 (en) Improved corrosion protection for aluminum and its alloys
DE887292C (en) Process for activating metal surfaces
DE1269452B (en) Process for phosphating iron and steel surfaces
DE1621436C (en) Method and substance for etching ferrous metal surfaces
DE2235743C3 (en) Process for the production of pure trisodium monohydrogen diphosphate
DE2038105C3 (en) Process for applying zinc phosphate layers to surfaces made of iron, steel and hot-dip galvanized material
DE1521678C (en) Method and coating solution for the production of phosphate coatings
DE1264208B (en) Aqueous acidic solutions, concentrates and processes for the production of chemical coatings on aluminum or its alloys