DE1669159A1

DE1669159A1 - Verfahren zum Schuetzen einer Metalloberflaeche

Info

Publication number: DE1669159A1
Application number: DE19671669159
Authority: DE
Inventors: Hobbins David William
Original assignee: Foseco Trading AG
Current assignee: Foseco Trading AG
Priority date: 1966-12-15
Filing date: 1967-12-14
Publication date: 1970-09-03
Also published as: DE1669159B2; GB1148084A

Description

DRL E. WIEGAND IMH*IN&W*14lfiMANN- 16S9159 DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURG

sooo MOMCHENκ, 14- -Bezeiabea? 1967

¥. 13439/67

lOseeo trading A.■&.
Chur., Sspaubiinden (Schweiz)

Verfahren zum Schützen einer Metalloberfläche ·

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schätzen von Metalloberflächen und insbesondere auf ein Verfahren zum Schützen der fertigen Oberflächen von Stahlbändern, -platten, -blechen od. dgl*, die vor allem aus rostfreiem Stahl bestehen.

Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachstehend lediglich mit Bezug darauf beschrieben, es ist jedoch ersichtlich, daß die Erfindung allgemein auf den Schutz von Metalloberflächen z. B. aus Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen anwendbar ist.

Bei der Herstellung von Stahlbändern, -platten,.-blechen od. dgl. ist es allgemein üblich, Blöcke, einer Seihe von Walzarbeitsgängen zu unterwerfen, um die Abmessungen des Stahlmaterials auf die geeigneten Größen zu verringern.

000836/0362

Die ersten "Durchgänge" durch die ¥aizen werden ausgeführt; wahrend der Block in einem erhitzten Zustand vorliegt, wahrend jedoch die 3§nd~ oder Fertigstufen gewöhnlich im kalten Zustand nach dem Entzundern und Reinigen des Metalles vorgenommen" werden. Das Fertigprodukt tritt mit einer glänzenden, makellosen Oberfläche heraus.

Während der nachfolgenden Handhabung des Materials, gewöhnlich von Hand, ist die glänzende Oberfläche sehr aufnahmefähig gegenüber Abdrücken, z. B. Fingerabdrücken, von Öl oder Fett, das sich an den Handschuhen oder an den Händen der damit umgehenden Personen befindet. Es ist häufig erforderlich, den Fertigstahl nach einer derartigen Handhabung mit organischen Lösungsmitteln, und/oder Reinigungsmitteln zu reinigen bzw. abzuwaschen, um derartige Abdrücke zu entfernen. Eine derartige Entfernung ist nicht nur zeitraubend und häufig unwirksam, sondern in einigen Fällen so unwirtschaftlich, daß große Mengen Stahl verschrottet werden müssen.

Es wurde vorgeschlagen, für die fertige Stahloberfläche eine Schutzschicht aus z. B. - Papier oder dünnen Kunststoff— blättern zu schaffen. Jedoch erwies sich eine derartige Lösung des Problems im allgemeinen als unbefriedigend aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten. ^;

G-emäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Schützen einer Metalloberfläche geschaffen, wobei man auf die Oberfläche einen Überzug aus einer lösung eines löslichen Alginats und eines

009836/0362

Alkaliborats aufbringt und den sich ergebenden Überzug trocknet. Das bevorzugte Alkaliborat ist Borax, obgleich auch Kalium-, Lithium- und andere JBcaliborate zur Anwendung gelangen können* Das verwendete Alginat soll vorzugsweise im wesentlichen frei von Verunreinigungen, insbesondere von Chlor enthaltenden Verunreinigungen, sein, die einen

korrosiven Effekt haben können. m

Es wird angenommen, daß das Alkaliborat als Vernetzungsmittel für das Alginat wirkt» wodurch die Bildung eines Leimes sit guten filmbildenden Eigenschaften herbeigeführt wird, der gut an der Metalloberfläche haftet. Die Verwendung von solchen Materialien ist auch besonders vorteilhaft, indem ein Borax/Alginat-Film unter der Einwirkung von heißen oder kalten Lösungsmitteln sehr rasch gelöst werden kann. Somit wird die Übertragung von irgendwelchem Öl oder Fett von einer Fläche aus ungelöstem PiIm auf eine Fläche von bloßgelegter Stahloberflache auf ein Minimum zurückgeführt. Es' wird tat- ' sächlich angenommen, daß während der Lösung des Filmes eine vollständige Auf lösung durch den Film an einigen Punkten auf der Oberfläche stattfindet, und das Lösungsmittel dann zwischen die Stahloberfläche und die Schutzschicht so eindringt, daß die Schutzschicht von der Stahloberfläche eher in Stücken wegfällt, als daß sie in situ vollständig gelöst wird.

009 8367036 2

Das bevorzugte lösungsmittel ist Wasser. Die Zusammensetzung wird vorzugsweise aufgebracht,, indem man z. B* ein Stahlband durch ein Bad aus der wäßrigen Lösung leitet und den Überzug an der Luft trocknen läßt. Warme luft kann rund um das Band im Umlauf geführt werden, um eine derartige Trocknung zu beschleunigen, und das Bad kann auf einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und der Siedetemperatur gehalten werden, wobei es jedoch vorzugsweise bei einer Temperatur von 70 bis 75° G ist. Ein Aufsprühen der heißen Lösung kann ebenfalls zur Anwendung gelangen, wobei jedoch die Badbehandiung im allgemeinen einfacher'ist.

Um eine gleichmäßige Abscheidung des filmbildenden Materiale sicherzustellen, ka.nn ein geringerer Anteil eines Benetzungsmittels der Behandlungslösung zugegeben werden. Das zur Anwendung gelangende Verhältnis von Alginat zu Borax liegt ' gewöhnlich im Bereich zv/iechen 1:1 und 4-0 ': 1, wobei ein Verhältnis von etwa 8 : 1 bevorzugt wird. Höhere Verhältnisse ergeben einen bruchigeren Überzugsfilm, während niedrigere Verhältnisse Überzüge ergeben, die nicht so leicht durch Waschen mit Lösungsmittel entfernt werden können.

Die Schutzeigenschaften des Alginatfilmes können durch den Zueatz eines geringen Anteils von einem Alkalisilicat, vorzugsweise Batriumsilicat, zu der Überzugslösung noch weiter verbessert werden. Das Verhältnis von Alginat zu

ÖQ983670362
BAD ORJGfNAL

-Silicat soll vorzugsweise im Bereich zwischen 5:1 und 50 : 1 liegen. Der Zusatz von Silicat zu dem I¹IIm erteilt diesem einen hohen Grad an Beständigkeit gegenüber Kratzern bzw. Schrammen.

Die Anteile oder Verhältnisse von wirksamen Bestandteilen in den Überzugsmassen sind vorzugsweise innerhalb der folgenden Bereiche (auf Gewichtsbasis):

lösliches Alginat 40 bis 80 $ Alkaliborat 2 bis 30 $>' ·. -

Alkalisilicat 1 bis 16' %

Oberflächenaktives Mittel 10 bis 35 JS. ■ Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Eine wäßrige Lösung, die,bezogen auf Gewichtsbasis, 0,25 ^c/o Borax (Fa₂B₄O₇-IOH₂O), 2,00 fö Natriumalginat und 1,00 fo eines anbnischen Reinigungsmittels (ITAUSA BX) enthielt, wurde auf eine Temperatur von 75° O erhitzt und zum lullen eines Behandlungsbehälters verwendet, durch welchen ein frisch fertiggestelltes Band aus rostfreiem Stahl geleitet wurde. Das Band wurde beim Austreten aus der Lösung mit Warmluft getrocknet. Beim Trocknen wurde ein sehr biegsamer Film auf dem Band erzeugt, der unter strenger Handhabung oder beim Biegen des Bandes von der Metalloberfläche nicht wegbrach. Der Film war jedoch durch Waschen des Bandes in heißem Wasser leicht entfernbar,

009836/0362

Beispiel 2

Zu der in Beispiel 1 beschriebenen Lösung wurden 0,25 .-# Fatriumsilicat (lJa₂0/Si0₂-Verhältnis = 1 : 2j 8> ^lp feststoffe) zugegeben und ein Stahlband wurde mit der lösung in gleicher V/eise, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Auf der Stahloberfläche wurde ein zäher, kratzbeständiger PiIm gebildet, der unter strenger Handhabung oder beim Biegen von dem Metallband nicht v/egbrach.

Dickere Filme können durch Steigerung der Konzentrationen der filmbildenden Materialien in der Behandlungslösung erzeugt werden. Derartige dickere Filme können durch ¥egschälen von Hand von dem Metallentfernt werden.

Die Schutzwirkung der vorstehend beschriebenen Methode des Aufbringens eines derartigen Filmes kann durch die Einregelung des pH-Wertes der Behandlungslösung, um die Möglichkeit einer Korrosion der Stahloberfxache auf ein Minimum zurückzuführen, gesteigert werden. Ein pH-Wert von 8 bis 10 wird bevorzugt. Der Schutzfilm gemäß der Erfindung kann auch als Träger für andere Oberflächenbehandlungsmittel, z. B. Antikorrosionsmittel, wie Nitrite und Chromate, verwendet v/erden, wie dies in dem nachstehenden Beispiel 3 gezeigt ist. Der Anteil des Antikorrosionsmittels kann bis zu 20 G-ew.-?$ der aktiven Bestandteile der Überzugslösung betragen.

009836/03 6 2

- v-

Beispiel 5

Eine Mischung wurde aus den nachfolgend aufgeführten pulverförmigen trockenen Bestandteilen hergestellt und in trockener gemischter Pulverform gelagert.

Borax (Na₂B₄O₇MOH₂O) 0,75 Gew.-Teile

Natriumalginat 3 Gew.-Teile

Hatriumdioctylsulfo-

succinat (Harman & Holden

Ltd'd Manoxol OT flake) 1 Gew.-Teil

Natriumnitrat 2 Gev/.-Teile.

Im Gebrauchsfall wurden 10 Gew.-Teile des Pulvers lediglich in 190 Gew.-Teilen Wasser gelöst, wobei eine für das Aufbringen auf ein Band, wie in Beispiel 1 beschrieben, fertige Überzugsiösung erhalten wurde. Ein mit dieser Lösung überzogenes Band konnte mühelos ohne Scnädigung gehandhabt werden und konnte während langer Zeitdauern ohne Verschlechterung gelagert werden.

Wie in dem vorstehenden Beispiel angegeben, können die Überzugsmassen in troclSaer Pulverform bereitet werden, wozu lediglich Wasser zugegeben werden muß, um ein brauchbares Überzugsbad 2u ergeben. Um die Stufe der Lösungsbildung zu erleichtern, können die aktiven oder wirksamen Bestandteile in iSm einer dicken Paste oder Aufschlämmung in einer geringen Menge eines geeigneten Lösungsmittels, beispielsweise Isopropanol oder Gljcerin, aufbereitet werden.

009836/0362

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Schützen einer Metalloberfläche, insbesondere einer Oberfläche aus Stahl oder rostfreiem Stahl, wobei ein Überzug auf die Oberfläche aufgebracht und der Überzug darauf getrocknet wird, dadurehgekennzeichnet, daß man einen Überzug aus einer ein lösliches Alginat und ein Alkaliborat enthaltenden Lösung aufbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkaliborat Borax und als lösliches Alginat Natriumalginat verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alginat und Alkaliborat in einem Verhältnis zwischen 1 : 1 und 40 : 1, vorzugsweise etwa 8:1, verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3»
dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert der Überzugslösung auf 8 bis 10 einstellt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4>
dadurch gekennzeichnet, daß man eine Überzugslösung aufbringt, die einen geringen Anteil eines Alkalisilicate enthält, wobei das Verhältnis von löslichem Alginat zu Alkalißilicat im Bereich zwischen 5 : 1 und 50 : 1 liegt.

00983 6/0362

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Überzugsiösung aufbringt, die einen geringeren Anteil eines oberflächenaktiven Mittels enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Überzug aus einer Lösung bei 70 bis 75° 0 aufbringt.

8. Masse zum Schützen einer Metalloberfläche gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Mischung ein lösliches Alginat und ein Alkaliborat enthält.

9. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie die nachstehend angegebenen aktiven Bestandteile in den angegebenen Mengenbereichen, bezogen auf Gewicht, enthält:

Lösliches Alginat 40 bis 80 #

Alkaliborat 2 bis 30 ^Ο,Ό

Alkalisilicat 1 bis 16 °/o

Oberflächenaktives Mittel 10 bis 35 %

und gegebenenfalls einen Korrosionsinhibitor, z. B. ein Nitrit oder öhromat bis zu 20%

10. Überzugslösungskonzentrat, das eine Masse nach Anspruch 9 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse in Vermischung mit einer Menge von Isopropanol oder G-lycerin vorliegt, die zur Bildung des Konzentrats in Porm einer Paste •ausreicht.

009836/0362