DE3414601A1

DE3414601A1 - Thixotrope aluminiumoxidhaltige mischungen zum beschichten, teile und methoden

Info

Publication number: DE3414601A1
Application number: DE19843414601
Authority: DE
Inventors: Kevin Gilbertsville Pa. Eddinger; Mark F. Sellersville Pa. Mosser
Original assignee: Sermatech International Inc
Current assignee: Sermatech International Inc
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1984-11-22
Also published as: JPH0331749B2; GB2141143B; US4544408A; GB8410092D0; JPS6035062A; GB2141143A; CA1266419A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

RÄDERSCHEIDTSTRASSE I₁ D-5000 KÖLN 41 O H I 4 D U I

Beschreibung

Die Erfindung betrifft stabile thixotrope Beschichtungsmischungen, die ideal geeignet sind zur Anwendung auf Teile, die durch das Tauch-Wirbel-Verfahren (dipspinning) oder Tauchen zu beschichten sind. Die beschichteten Metallteile zeichnen sich dadurch aus, daß sie eine hohe Widerstandsfähigkeit aufweisen gegenüber strengen atmosphärischen und anderen korrosiven Bedingungen, denen sie ausgesetzt sind. Die Erfindung betrifft ferner die Metallteile, die mit solchen Mischungen beschichtet werden, und eine Methode zur Beschichtvng von Metallteilen.

Insbesondere betrifft die Erfindung saure, wässrige Chro mat-Phosphat-Mischungen, die bestimmte definierte Aluminiumoxide enthalten.

Es ist bekannt, daß Phosphat und Chromat-Phosphat-Beschichtungen geeignet sind, Metalloberflächen zu schützen.

0 Üblicherweise geschieht das Aufbringen durch Sprühen, Tauchen oder eine andere Methode. Wegen der relativ dünnflüssigen Natur der herkömmlichen Phosphat- und Chromat-Phosphat-Mischungen kommt es zu einem beträchtlichen Verlust an Beschichtungslösung und/oder einer unvollständigen Beschichtung von schwieriger geformten Metallteilen. Verschiedene Versuche, die Beschichtungsmischungen dickflüssiger zu machen, wie z.B. mit Diatomeenerde, führten nicht zu befriedigenden Ergebnissen. Andere Zusätze zu Beschichtungsmischungen (wie z.B. Phosphat-Mischungen) wie Hydroxymethylcellulose, Polyvinylacetat, modifizierte Zucker, Latex und andere synthetische organische Stoffe und Harze führten ebenfalls zu unbefriedigenden Ergebnissen.

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Wenn Eindickungsmittel wie Alginate, Pflanzengummi oder andere verwendet werden, muß die Mischung auf einen hohen pH-Wert gepuffert werden, um eine Aufspaltung des polymeren Eindxckungsmittels zu verhindern. Ein solchermaßen erhöhter pH-Wert ist für die Anwendung der Erfindung ungeeignet. Es ist bekannt, daß solche Eindickungsmittel im wesentlichen durch die oxidierende Wirkung des Chromat-(Dichromat)-Ions, bei niedrigem pH-Wert aufgespalten werden. Diejenigen konventionellen Eindickungsmittel, die durch das Chromat-Ion nicht angegriffen werden, verdünnen lediglich die Mischung und beeinträchtigen ihre Beschichtungseigenschaften. Die vorliegende Erfindung verwendet Chromat bei niedrigem pH und außerdem sind die Additive (Aluminiumoxid/Boehmit, hochdisperses Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und/oder nichtionische Tenside) in dem Medium stabil.

U.S. Patent Application Ser. No. 441,754, eingereicht am 15. November 1982, gibt eine thixotrope Beschichtungsmischung unter Verwendung von amorphem Siliziumdioxid und nichtionischen Tensiden an.

U.S. Patent No. 3,856,568 an Tanaka gibt eine Beschichtungslösung an, die kolloidales Siliziumdioxid enthält, das den Eisenverlust und andere Eigenschaften bei orientierten Siliziumstahlblechen verbessert.

U.S. Patent No. 2,465,247 an McBride gibt die Behandlung von Eisen-, Zink- und Cadmium-Oberflachen mit einer pastenähnlichen Mischung zur Herstellung eines Phosphat-Überzuges an, die beim Trocknen eine leicht entfernbare pulverförmige Schicht hinterläßt. Die pastenähnliche Mischung wird hergestellt durch Versetzen eines porösen Siliziumdioxid-Aerogels mit einer wässrigen Lösung, die

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zur Bildung von Phosphatfilmen in der Lage ist. Ein weiterer Bestandteil der Mischung ist ein anionisches Tensid, ein Alkylarylsulfonat (wie Naconal). Beim Trocknen verbleibt eine lockere flockige Aerogelschicht, die durch Wringen, Bürsten oder mit einem Luftgebläse leicht zu entfernen ist.

Gilchrist (No. 3,615,741) gibt chromhaltige Mischungen an, die ein hydratisiertes Chromoxid und eine hydrophobe organische Säure enthalten, die zur Eindickung oder Gelierung des Produktes beiträgt. Der pH-Wert des Produktes liegt im alkalischen Bereich oberhalb von 7, gewöhnlich 8 bis 9.

Kendall (No. 3,536,629) gibt ein nichtwässriges Abbeizmittel an, das zusätzlich zu den anderen herkömmlichen Komponenten pyrogenes Siliziumdioxid enthält.

Ayres (No. 3,420,715) gibt Phosphat-Beschichtungslösungen an, die ein nichtionisches Detergens als Reinigungsmittel enthalten, das vollständig verbraucht wird. Seit geraumer Zeit war es erforderlich, Metallteile nach der sog. Tauchwirbel-Methode (dipspinning) oder Filwhirl-Methode zu beschichten. Bei diesen Methoden erhalten die Metallteile ihren Überzug in einem großen Ansatz, d.h. in einer Korbfüllung. Man vermeidet auf diese Art und Weise das zeitraubende Handhaben von Einzelteilen. Teile, die unregelmäßig geformt sind, wie Spiralen, Federn, Schrauben, Ventile und Räder, Gußteile, Bolzen, Unterlegscheiben, Druckknöpfe etc. werden nach solchen Methoden beschichtet. Die Tauchwirbel-Beschichtungsmethode (dipspin method) reduziert die Verfahrenskosten beträchtlich und erfaßt auch Oberflächen, die schwer oder normal überhaupt nicht zu erreichen sind. Die Methode schließt ein Verlaufen der

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Oberflächenbeschichtung aus und die Teile brauchen nicht einzeln zum Trocknen aufgehängt zu werden. Bei dieser Methode werden die Teile in einen beweglichen Korb gefüllt und dann in einen Tank oder in eine Trommel mit der Be-Schichtungsmischung eingetaucht. Nach dem Eintauchen wird der gefüllte Korb hochgezogen, einen Augenblick abtropfen gelassen und dann in eine schnelle Drehung versetzt, um die überschüssige Beschichtungsflüssigkeit zu entfernen. Nach Herausnahme des Korbs werden die Teile zum Trocknen auf ein Sieb gebracht. Die Teile können auch durch Wirbeln in der Apparatur getrocknet werden. Überschüssige Beschichtungslösung, die von den Teilen abgeschleudert wird, wird im allgemeinen nach einem Ablauf gesammelt und zum Tank zurückgeführt. Das Filwhirl-Verfahren ist eine Modifikation, wobei der mit den zu beschichtenden Teilen gefüllte Korb in einen Bottich eingetaucht wird, in den die Beschichtungsmischung gepumpt wird. Der von der Lösung überspülte Korb wird dann in rasche Drehung versetzt. Wegen der relativen Dünnflüssigkeit der herkömmlichen 0 Chromat-Phosphat-Mischungen ist der Verlust an Beschichtungsmischung beträchtlich und/oder es kann zu einer unvollständigen Beschichtung an schwieriger zugänglichen Metallteilen kommen, wenn nach der Tauchwirbel- (dipspin method) oder Filwhirl-Methode gearbeitet wird.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beschichtungsmischung herzustellen, die dünnflüssig genug ist, in die hohlen oder schwer zugänglichen Teile der zu beschichtenden Metallstücke zu gelangen und die dortige Oberfläche zu bedecken, und dennoch nicht so dünnflüssig ist, daß ein großer Teil der Beschichtungsflüssigkeit während eines Wirbelzyklus weggeschleudert wird, so daß das Werkstück nicht vollständig mit der Mischung beschichtet wird. Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmischungen erfüllen diese Anforderung. Außerdem bleiben die

Mischungen stabil, d.h, während einiger Monate bei Raumtemperatur werden die Komponenten nicht oxydiert, sie setzen sich nicht wesentlich ab oder zerfallen in einzelne Komponenten oder Schichten. Der■Hauptpigmentanteil bleibt in Suspension und setzt sich nicht am Boden des Behälters ab. Dies ist eine wesentliche Anforderung, wenn die Mischung zu häufig wiederholtem Gebrauch dienen soll oder wenn sie vom Hersteller zum Anwender verschifft wird.

Erfindungsgemäß wurde nun eine besondere Beschichtungsmischung gefunden, die thixotrop und stabil ist, d.h. sie unterliegt keinem Abbau und trennt sich während langer Lagerzeiträume unter Anwendungsbedingungen (Lagerstabilität) nicht in ihre Komponenten auf. Außerdem ist sie ideal für eine Anwendung der Tauchwirbeltechnik (dipspin technique) geeignet.

Es ist bemerkenswert, daß gemäß der Erfindung eine größere Breite des Typs von Chromat-Phosphat-Mischungen, die eingesetzt werden können, ermöglicht wird. Zum Beispiel ist es - mit Bezug auf das Allen Patent No. 3,248,251 - nicht erforderlich, das Phosphatbindemittel auf verschiedene Konzentrationen und andere molare Beziehungen, die in diesem Patent genannt werden, zu beschränken. Die vorliegende Erfindung läßt deshalb die Anwendung einer großen Anzahl verschiedener saurer Bindemittellösungen zur Herstellung der thixotropen Beschichtungsmischungen zu. Erfindungsgemäß erhält die stabile thixotrope Beschichtungsmischung der Erfindung zusätzlich zu dem sauren Bindemittel, das Phosphat-Ionen und Ionen aus der Gruppe der Chromat- und Molybdat-Ionen enthält, ein Aluminiumoxid des unten beschriebenen Typs.

Außerdem besitzen die beschichteten Teile, z.B. Metallteile, eine Kombination ungewöhnlicher und einzigartiger Eigenschaften, indem sie widerstandsfähig gegenüber korrosiven atmosphärischen Bedingungen sind, insbesondere gegenüber extremen Salzspritzereinwirkungen, gegenüber Hitze und Feuchtigkeit. Die beschichteten Teile können - wenn es gewünscht wird - weiter behandelt werden, um sie galvanisch aktiv zu machen. Auch Deckschichten auf Wunsch mit Pigmenten - können aufgebracht werden.

Die Erfindung zieht eine saure, stabile, thixotrope Beschichtungsmischung in Betracht, die eine wässrige Chromat-Phosphat-Lösung enthält, die als einen wesentlichen Bestandteil ein dispergierbares, natürliches oder synthetisches hydratisiertes Aluminiumoxid mit einem Boehmit- oder Pseudoboehmit-Kristallgitter enthält. In dieser Erfindung wird die Bezeichnung "Boehmit" als Gattungsbegriff verwendet und schließt "Pseudoboehmit" ein. Bezugnahme auf den erstgenannten Begriff schließt 0 den letztgenannten ein, sofern nicht speziell anderslautend vermerkt. Andere Bestandteile der erfindungsgemäßen Mischung sind beliebig. Solche anderen Bestandteile schließen hochdisperses Aluminiumoxid, gewisse Siliziumdioxide und nichtionische Tenside ein. Sie sind weiter unten beschrieben.

Die sauren thixotropen Mischungen gemäß der Erfindung werden gebildet oder hergestellt aus wässrigen Lösungen, die vorzugsweise Phosphat- und Chromat- (oder Dichromat-) Anionen und/oder Molybdat-Anionen enthalten. Eine Vielzahl solcher Lösungen zur Behandlung von Metalloberflächen ist bekannt. Phosphat- und Chromat-Beschichtungen sind

z.B. beschrieben bei Kirk und Othmer, Herausgeber. Encyclopedia of Chemical Technology, 2. Aufl., Band 18, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, 1969 (Seiten 292-303). In der Patentliteratur der Vereinigten Staaten sind Beschichtungslösungen oder Dispersionen zur Schutzbeschichtung von Metal]en beschrieben, die geeignet sind zur Anwendung als Bestandteile der erfindungsgemäßen Mischungen. Solche geeigneten Zusammensetzungen werden angegeben von Allen (No. 3,248,251); Braumbaugh (No.

3,869,293); Collins (No. 3,248,249); Wydra (No. 3,857,717); Boies (No. 3,081,146); Romig (No. 2,245,609); Helwig (No. 3,967,984); Bennetch (No. 3,443,977); Hirst (No. 3,562,011) und anderen. Auf diese Offenbarungen wird hierin Bezug genommen. Andere veranschaulichende Patente oder Literatur über Korrosionsschutz und Schutzbeschichtungsmischungen von Phosphaten, Phosphat-Chromat-Gemischen und/oder Molybdaten sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt und weitere Beispiele werden daher nicht für erforderlich gehalten.

Die Aluminiumoxide, die erfindungsgemäß zur Herstellung der thixotropen Mischungen eingesetzt werden können, sind dispergierbare hydratisierte Aluminiumoxide mit Boehmit-(oder Pseudoboehmit-) Kristallgitter. Der Ausdruck "dispergierbar" bezieht sich auf die Fähigkeit, in wässrigem einprotisch saurem Medium von der Säure dispergiert zu werden zu letztlich kolloidalen Teilchen.

Für die Erfindung geeignet sind die hydratisierten Aluminiumoxide mit Boehmit-Kristallgitter, die kommerziell erhältlich sind unter der Handelsbezeichnung "Dispural" von Remet Corporation und unter dem Handelsnamen "Catapal" von Conoco Chemicals Company.

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Eine Beschreibung der Charakteristiken der beiden Produkte wird im folgenden gegeben:

	Catapal	Dispural
Al₂O₃	74,2 %	76,5 %
Kohlenstoff	0,36 %	0,5 %
SiO₂	0,008 %	0,008 %
Fe₂O₃	0,005 %	0,005 %
Na₂O	0,005 %	0,004 %
S	0,01 %	0,005 %
Oberfläche (BET)	280 m²/g	320 m²/g

Andere geeignete Aluitu niumoxide werden in US-Patent No.

4,371,513 angegeben, worauf hierin Bezug genommen wird. 15

Zur Herstellung der thixotropen erfindungsgemäßen Mischungen wird eine Wasser/Säure-Dispersion des hydratisierten Aluminiumoxids hergestellt und zu einer Chromat-Phosphat-Mischung zugegeben. Die Menge des Aluminiumoxids, das bei

der Herstellung der Dispersion eingesetzt wird, beträgt etwa 1 bis 30 Gew.%, bezogen auf die gesamte Dispersion. Vorzugsweise werden etwa 10 bis 20 Gew.% Aluminiumoxid in einem Gemisch von Wasser und eines einbasigen Säure dispergiert. Wenn unter 1 Gew.% Aluminiumoxid verwendet

wird, sind die Ergebnisse nicht so befriedigend wie dies für die meisten Anwendungen wünschenswert ist; hingegen stellen mehr als 30 Gew.% für die meisten Anwendungen nicht die wirtschaftlichste Zusammensetzung dar. Die Dispersion kann jedoch, wenn dies gewünscht wird, über 30 Gew.% Aluminiumoxid enthalten. Die Dispersion kann einen pH-Bereich zwischen etwa 1,0 und etwa 4,0 haben, vorzugsweise 3,5 bis etwa 4,0. In der Regel entspricht

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dies etwa 0,1 bis etwa 4,0 Gew.% der Dispersion an der einwertigen Säure, abhängig von der eingesetzten Säure. Zu den einbasigen Säuren, die verwendet werden können, gehören Salpetersäure, Salzsäure, hypophosphorige Säure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Glycolsäure und Amidoschwefelsäure. Die am meisten vorzuziehenden von diesen Säuren sind Salpetersäure, hypophosphorige Säure und Essigsäure. Die jeweils angewandte Säure sollte gegenüber dem Substrat, auf das die Beschichtung aufgebracht wird, inert sein. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von hypophosphoriger Säure, da ein doppelter Eindickungseffekt auftritt: 1) Das Gelieren des dispergierten Aluminiumoxids, und 2) die Reduktion des Chromats in dem Chromat-Phosphat-Bindemittel zu gallertartigem Chromchromat oder -hydroxid d"rch die hypophosphorige Säure. Dieser wünschenswerte Effekt scheint größer zu sein als der, der von der Säure auf die Chromatlösung alleine ausgelöst wird, oder die Eindickung, die durch die Zugabe der Aluminiumoxid-Dispersion beigetragen wird. Die tatsächliche Viskosität der Säure-Aluminiumoxid-Dispersion kann einen weiten Bereich überdecken. Tatsächlich können die Dispersionen so dünnflüssig wie Wasser sein oder so dick, daß sie eine pastenähnliche Konsistenz aufweisen.

Es ist anzumerken, daß die Viskositätsmessungen (cp) der Produkte, die hier angegeben werden, mit einem Brookfield Helipath LVF durchgeführt wurden. Diese Vorrichtung mißt Scherkräfte eher entlang einem vertikalen Weg durch die Mischung als an einer Stelle, wie dies mit anderen Viskositätsmessungsvorrichtungen der Fall ist.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen thixotropen Mischungen wird die oben beschriebene Wasser-/Säure-Dispersion des hydratisierten Aluminiumoxids hergestellt und zu der Chromat-Phosphat-Mischung zugegeben. Es wird angenommen, daß in der vorgemischten Dispersion die einbasige Säure die Agglomerate des Aluminiumoxids dispergiert, und daß das dispergierte Aluminiumoxid, wenn es zu einer Lösung zugegeben wird, die zweiwertige oder dreiwertige Ionen oder auch andere einwertige Ionen als H enthält, zum Gelieren gebracht und eine thixotrope Mischung gebildet wird. Der pH der letzten Mischung liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 0 und etwa 3,0, vorzugsweise im Bereich zwischen 1,5 und etwa 3,0. Die Dispersion wird zu der Chromat-Phosphat-Mischung zugegeben in der Weise, daß eine Beschichtungsmischung entsteht mit einem Aluminiumoxidgehalt, der vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 10 Gew.%, bezogen auf feste Beschichtungsstoffe, liegt, besonders zu bevorzugen ist ein Bereich zwischen etwa 3 und 6 %. Dies ergibt eine fertige Beschichtungsmischung, die vorzugsweise eine Viskosität zwischen etwa 800 und 50000 Centipoise besitzt; es wurde gefunden, daß eine Beschichtungsflüssigkeit mit einem Viskositätsbereich zwischen etwa 1500 und 10000 Centipoise wünschenswert ist, wenn Teile nach der Tauchwirbelmethode (dipspin) zu be.

schichten sind.

Es ist anzumerken, daß hinsichtlich der Viskosität eine Überschneidung existieren kann zwischen den erfindungsgemäßen Mischungen und denen nach dem Stand der Technik. 0 Mischungen mit einem hohen Pigmentanteil nach dem Stand der Technik können eine hohe Viskosität besitzen, brauchen aber nicht thixotrop und/oder geeignet zu sein für Beschichtungen nach dem Tauch- oder Tauchwirbelverfahren.

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Obwohl diese pH- und Viskositätsbereiche als Richtgröße angegeben worden sind, wird in Betracht gezogen, daß durch Veränderung von einem oder mehreren Bestandteilen der Mischung und wenn speziellere Anwendungen erwünscht sind, Umstände auftreten können, in denen ein Fachmann eine thixotrope Beschichtungsmxschung herzustellen wünscht, bei der ein oder mehrere der Bestandteile außerhalb der spezifizierten Grenzen liegen können. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, daß Mischungen höherer Viskosität übermäßig dicke Beschichtungen erzeugen, die, obwohl sie für Metallteile mit schwierigeren Formen oder engeren Toleranzen nicht so erwünscht sind, sehr gut zur Beschichtung anderer Metallteile geeignet sind. Es wird ferner in Betracht gezogen, daß solche Beschichtungen höherer Viskosität durchaus akzeptabel sind, wenn die Wirbelzyklusgeschwindigkeit meßbar erhöht wird, um solche Kräfte zu erzeugen, die die Beschichtung verflüssigen und sie über die zu beschichtende Oberfläche selbst schwierigerer Teile ausbreiten.

Andererseits ist es, wenn die Viskosxtätsuntergrenze für die Mischungen nicht eingehalten wird, (z.B. bei thixotropen Mischungen mit unter 1000 Centipoise, beispielsweise 800), möglich, daß sich auf dem Metallteil kein kontinuierlicher Film bildet. Wo dies nicht erforderlich ist, sind solche Mischungen niedrigerer Viskosität ebenfalls durchaus akzeptabel. Wegen des prozeßbedingten Spielraumes bei Verwendung der Tauch- und.Tauchwirbeltechnik ist eine Anpassung an eine solche Abnahme der Viskosität der thixotropen Beschichtungsmxschungen möglich durch Veränderung der Tauchzeit des beschichteten Metallteils, Anwendung eines anderen Wirbelzyklus oder Herabsetzen der Wirbeldauer oder Geschwindigkeit. So ist zu

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ersehen, daß innerhalb der Erfindung in Betracht gezogen wurde, daß ein Fachmann außerhalb der oben genannten bevorzugten Parameter arbeiten kann ohne den Inhalt der Erfindung umzustoßen.
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Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft, jedoch nicht notwendig ist, hochdisperses Aluminiumoxid in den erfindungsgemäßen Mischungen einzusetzen. Wenn hochdisperses Aluminiumoxid zu Chromat-Phosphat-Mischungen zugegeben wird, hat es einen nur geringen Eindickungseffekt. Wird es jedoch in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Aluminiumoxid-Säure-Wasser-Dispersionen eingesetzt, so trägt das hochdisperse Aluminiumoxid beträchtlich zur Herstellung einer thixotropen Beschichtungsmischung bei. Das hochdisperse Aluminiumoxid kann zu der Chromat-Phosphat-Mischung ohne wesentliche Änderung des Ergebnisses gleichzeitig, vor oder nach der Alumniumoxid-Dispersion zugegeben werden. Zu der Chromat-Phosphat-Mischung brauchen im allgemeinen nicht mehr hochdisperses Alumniumoxid zugegeben 0 zu werden als etwa 10 %, vorzugsweise zwischen etwa 0,2 5 und etwa 5 % der Gesamtmenge an Feststoffen in der Beschichtungsmischung .

Auch amorphes Siliziumdioxid kann als Bestandteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmischung eingesetzt werden. Es ist ein im wesentlichen dehydratisiertes, polymerisiertes Siliziumdioxid, das als Kondensationspolymeres von Kieselsäure betrachtet werden kann. Solche amorphen Siliziumdioxide sind bekannt. Es ist allgemein anerkannt, daß die amorphen Siliziumdioxide gewöhnlich klassifiziert werden als Silicagel, gefälltes Siliziumdioxid, hochdisperses Siliziumdioxid oder kolloidales Siliziumdioxid.

Für die Anwendung der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß das hochdisperse Siliziumdioxid, gefälltes Siliziumdioxid und Silicagel ideal geeignet sind. Das Siliziumdioxid sollte zu der Chromat-Phosphat-Mischung vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtfeststoffe in der Mischung, zugegeben werden. In Verbindung mit den Zugaben an amorphem Siliziumdioxid ist ein wasserlösliches, säurestabiles, nichtionisches Tensid einzusetzen. Geeignete nichtionische Tenside für die erfindungsgemäße Verwendung sind angegeben in Kirk & Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Band 19, Seiten 531 bis 554, überschrieben "Nonionic Surfactants", worauf hierin Bezug genommen wird. Die in der Erfindung verwendeten nichtionischen Tenside sind hinreichend stabil und inert gegenüber den sauren Bedingungen, die im Bindemittel und in den Mischungen der Erfindung herrschen. Vorzugsweise enthalten die Beschichtungsmischungen zwischen 0,01 und etwa 5 Gew.% und insbesondere zwischen etwa 0,02 und 0,6 Gew.% an Tensid, bezogen auf Gesamtfeststoffe.

Eine andere Gruppe hochgradig begünstigter erfindungsgemäßer thixotroper Beschichtungsmischungen sind diejenigen, die eine reduzierte Chromverbindung enthalten. Solche thixotropen Beschichtungsmischungen besitzen Eigenschaften, die gesteigert werden durch die Anwesenheit von dreiwertigem Chrom (reduziertem sechswertigem Chrom), das ein typischerweise Chromchromat und/oder Chromhydroxid enthaltendes Gel bildet. Erfindungsgemäß wird das lösliche sechswertige Chromat im Bindemittel daher zu dreiwertigem Chrom wie Cr(OH), oder Cr-(CrO₄)^ reduziert. Diese dreiwertiges Chrom enthaltenden Gels tragen zur Verstärkung des dreidimensionalen Netzwerks bei.

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Erfindungsgemäß kann der oben beschriebene Effekt mit jedem chromreduzierenden Reagenz erhalten werden. Für diesen Zweck geeignet sind Wasserstoffperoxid, Wasserstoffperoxid erzeugende Reagenzien, Phosphorsäure erzeugende Reagenzien wie hypophosphorige Säure, phosphorige Säure oder ihre Alkali- und Erdalkalisalze und dergleichen. Organische Reduktionsmittel umfassen die Alkanole wie Methanol, Ethanol, Isopropanol und dergleichen und mehrwertige Alkohole wie Ethylenglykol, Sorbit und Glyzerin; andere gleichwertige Reagenzien können ebenfalls angewendet werden. Bevorzugt unter den Reduktionsmitteln sind diejenigen, aus denen keine Fremdionen entstehen, die nachteilig auf die anderen Komponenten des Systems einwirken können. Wasserstoffperoxid zum Beispiel ist ein bevorzugtes Reagenz, da das Nebenprodukt Wasser ist. Anorganische und organische Peroxide sind ebenfalls geeignet. Andere bevorzugte Reagenzien sind diejenigen, die Phosphat oder Phosphat und Wasser erzeugen. Wenn die Reduktion stattfindet, steigt der pH-Wert der Mischung an.

Erfindungsgemäß gibt es eine Klasse von thixotropen Mischungen, die nochmehr zu bevorzugen ist. Diese thixotropen Mischungen enthalten unlösliche Teilchen, die in der Chromat-Phosphat-Mischung enthalten sind. Feste, aus einzelnen Teilchen bestehende Materialien (Metalle und Nichtmetalle), die als Zusatz zu der Mischung geeignet sind, sind bekannt, siehe z.B. Allen-Patent Nr. 3,248,251, auf das hierin Bezug genommen wird. Unter diesen anorganischen Partikeln sind Aluminium, Chrom und Zink. Alumi-0 niumpartikel sind am meisten zu bevorzugen. Idealerweise sind die Aluminiumpartikel von sehr kleiner Größe wie zerstäubtes Aluminium. Vorzugsweise überschreitet die Größe nicht 50 Mikron und liegt idealerweise unter 10 Mikron.

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Andere, aus Einzelteilen bestehende, feste Materialien, die zu der erfindungsgemäßen Beschichtungsmischung zugesetzt werden können, umfassen Zink, Oxide von Zirkonium, Beryllium, Eisen oder Chrom, die schwer schmelzbaren Carbide, Nitride, Suizide oder Boride oder deren Legierungen. Zu bevorzugen unter den aus Einzelteilen bestehenden, festen Materialien sind Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Gewöhnlich besitzt das aus Einzelteilen bestehende, feste Material eine durchschnittliche Teilchengröße ähnlich dem oben angegebenem Bereich. Wenn ein festes, aus Einzelteilen bestehendes Material als Mischungskomponente eingesetzt werden soll, so wird diese vorzugsweise wenigstens zum Zeitpunkt der Zugabe der anderen erfindungsgemäßen Komponenten zugegeben, insbesondere der Dispersion des Aluminiumoxids und/oder hochdispersen Aluminiumoxids.

Erfindungsgemäß wurde daher eine ideale thixotrope Beschichtungsmischung für schwer zugängliche Metallteile zugänglich gemacht, die sich ideal für die Tauchwirbeltechnik eignet. Diese Methode übertrifft den Massenprozeß und die Plattierungstechnik, die bis jetzt benutzt wurden. Auch bringt sie, wie oben angegeben, sehr erhebliche Einsparungen an Zeit und an Material gegenüber beispielsweise dem Sprühprozeß mit sich.

Während, wie oben dargelegt, der Zweck der Erfindung im wesentlichen das Aufbringen der Beschichtungen durch den Tauchwirbelprozeß (dipspin process) war, können die thixotropen Beschichtungsmischungen auch aufgebracht werden durch Sprühen, Rollen, Bürsten, Tauchen, Fluten oder Bandbeschichten. Wenn erfindungsgemäß das Tauchwirbelverfahren angewandt wird, ist der Ablauf des Prozesses der Erfindung wie oben beschrieben.

Erfindungsgemäß kann jedes Metall mit der erfindungsgemäßen Mischung beschichtet werden, einschließlich Stahl, rostfreiem Stahl, Aluminium, Titan, d.h. jedes Metall, das bis zu einer bestimmten Behandlungstemperatur, beispielsweise 273⁰C, erhitzt werden kann. Desgleichen können Legierungen dieser Metalle beschichtet werden. Während die erfindungsgemäßen Mischungen besonders wünschenswert für die Beschichtung von Metallteilen sind, können auch nichtmetallische Oberflächen beschichtet werden, wie Kunststoffe, Keramik, Fasern usw.

Es ist anzumerken, daß die Beschichtung oder der Film auf dem Metallteil sehr gleichmäßig hergestellt werden

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kann mit einer Schichtdicke von etwa 1,3*10 +_ 0,2*10 mm.

Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es sich um schwierig geformte Metallteile handelt, die dann ineinander passen müssen, wie Schrauben und Muttern, die ineinander gedreht werden.

In Übereinstimmung mit einem anderen oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann der beschichtete Teil dann weiter mit einer Deckbeschichtung versehen werden, um beliebige gewünschte Charakteristiken zu erzielen, wie erhöhte Schlüpfrigkeit, UV-Beständigkeit, Lichtbeständigkeit, Widerstand gegen Verdrehen, und ein metallisches oder zinkplattiertes Erscheinungsbild. Außerdem weisen auf diese erfindungsgemäße Art hergestellte Teile eine merklich größere Korrosionsbeständigkext und andere wünschenswerte Eigenschaften auf. Auch können Teile, die erfindungsgemäß beschichtet wurden, durch Nachbehandlung einen anorganischen Deckauftrag bekommen, der ein keramisches Oxid und andere Pigmenttypen enthält, wodurch die Wärmewiderstandsfähigkeit erhöht wird.

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So sind die erfindungsgemäß beschichteten Teile ideal zur Aufbringung einer zusätzlichen Deckschicht oder für Nachbehandlungen geeignet, um sie dadurch noch besser für die gewünschte Anwendung geeignet zu machen. 5

Aus den oben gemachten Ausführungen ist nun zu ersehen, daß ein wesentlicher Beitrag auf dem Gebiet der Metallbeschichtung oder der Beschichtung von nichtmetallischen Teilen gemacht wurde.

Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung, sie stellen keine Limitierung dar. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die Bestandteile der verschiedenen zur Veranschaulichung angegebenen Mischungen, ihre relativen Verhältnisse und Mengen, wie auch andere Variable und Parameter modifiziert werden können, ohne den in Betracht gezogenen Bereich der Erfindung zu verlassen, und daß die Äquivalente dessen, was hierin offenbart ist, ebenfalls als innerhalb des Bereichs der Erfindung liegend in Betracht gezogen wurden.

Beispiel 1

Eine erfindungsgemäße Mischung zur Beschichtung wurde hergestellt durch Mischung der folgenden Bestandteile: 25

Magnesiumoxid	58,2	g
Chromsäure	286,0	g
Phosphorsäure (85 %)	856,3	g
Magnesiumcarbonat	180,8	g
Wasser	2108,25	g
Aluminiumpulver	3103,5	g

(-DIN-Sieb 0,044 mm, Partikelgröße 5-10 Mikron)

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Zu 620 g der Mischung wurden 428 g einer vorgemischten 10%igen Boehmit-Dispersion unter Rühren zugegeben. Die Dispersion wurde folgendermaßen hergestellt:

Wasser 447 g

hypophosphorige Säure (50 %) 3,6 g

dispergierbares Boehmit-Aluminiumoxid 45 g

Die Mischung hat folgende Eigenschaften:

pH vor Zugabe der Dispersion 1,6

Viskosität vor Zugabe der Dispersion 996 cp

pH nach Zugabe der Dispersion 2,2

Viskosität nach Zugabe der Dispersion 1660 cp

Stahlteile wie Schrauben und Druckknöpfe werden mit der Mischung beschichtet unter Anwendung der Tauchwirbelmethode. Die Beschichtung wird bei 80⁰C getrocknet und dann bei 343⁰C behandelt. Um die Beschichtung elektrisch leitend zu machen, werden die behandelten Teile mit einem Geblä-

se unter Verwendung von Aluminiumoxidgrieß (oder Glasperlen bei niedrigem Druck) geglättet. Die beschichteten Teile wiesen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Standard-Salz sprüh- und Korrosionstests auf.

In ähnlicher Weise kann eine vorgemische Dispersion hergestellt werden unter Verwendung anderer einwertiger Säuren wie Salpetersäure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Glycolsäure und Amxdoschwefelsäure.

Beispiel 2

Eine Beschxchtungsmischung des von Allen angegebenen Typs (U.S. Patent No. 3,248,251) wurde hergestellt. Es wurde kein Pigment zugegeben, doch wurde zur teilweisen Reduktion des Chromats hypophoshorige Säure eingesetzt.

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Magnesiumoxid 300 g

Chromsäure 231 g

Phosphorsäure (85 %) 1487,5 g

Aluminiumhydroxid 57,8 g

hypophosphorige Säure (50 %) 18 g

Wasser 3050,0 g

Zu 520 g der Mischung wurden 428 g einer 10%igen Aluminiumoxiddispersion, die unter Verwendung von Salpetersäure hergestellt wurde, unter Rühren zugegeben. Die Dispersion wurde wie folgt hergestellt:

Wasser 447 g

konzentrierte Salpetersäure 4,2 g

dispergierbares Boehmit-Aluminiumoxid 45 g

Die Mischung hat die folgenden Eigenschaften:

pH vor Zugabe der Dispersion 2,15

Viskosität vor Zugabe der Dispersion 581 cp

pH nach Zugabe der Dispersion 2,6

Viskosität nach Zugabe der Dispersion 1494 cp

Die Mischung kann für eine Anwendung als Deckschicht über Beschichtungen, wie sie mit einer Mischung nach Beispiel 1 erzeugt werden, eingesetzt werden. Die Deckschicht wird mittels der Tauchwirbelmethode direkt auf die vorhergehende Beschichtung aufgebracht. Sie wird bei 80⁰C getrocknet und bei 343°C behandelt. Bei Anwendung auf verschiedene Stahlteile einschließlich Druckknöpfe wird die Korrosionsbeständigkeit des Beschichtungssystems beträchtlich erhöht.

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Beispiel 3

Die folgende Mischung basiert auf der von Braumbaugh angegebenen (U.S. Patent No. 3,869,293) :

Magnesiumoxid 205,4 g

Chromsäure 2 63 g

Phosphorsäure (85 %) 1028,5 g

Wasser 2297 g

Aluminiumpulver 1119,5 g

(-DIN-Sieb 0,044 mm, durchschnittliche Teilchengröße 5-10 Mikron Aluminium-/Magnesium-Legierung, Pulver 1117 g (70% Al, -DIN-Sieb 0,044 mm)

110g einer 15%igen DISPURAL*/HN0₃~Dispersion wurde langsam unter Rühren zu 62 0 g einer Mischung nach obiger Rezeptur zugesetzt. Die Viskosität nahm von 581 cp auf 1079 cp zu. Der pH stieg von 2,6 auf 2,9 an.

2Q Diese Mischung wurde auf Stahldruckknöpfe unter Verwendung eines Tauchwirbelapparates angewandt. Die Beschichtung wurde bei 80⁰C getrocknet und bei 400⁰C behandelt. Eine Deckschicht eines geeigneten organischen Anstrichs wurde aufgebracht und bei 177⁰C behandelt. Metallteile, die mit der Mischung beschichtet waren, wiesen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen extreme Witterungsbedingungen auf.

*) DISPURAL ist eine Handelsmarke der Remet Corporation für säuredispergierbares Aluminiumoxidmonohydrat des Boehmit-Typs.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde mit einer Zugabe von 22 0 g der Dispersion wiederholt. Es wurde ein Viskisitätsanstieg von 581 cp auf 4482 cp beobachtet. Der pH änderte sich von 2,6 auf 2,9.

Mit der Mischung beschichtete Metallteile wiesen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen extreme Witterungsbedingungen auf. Die Widerstandsfähigkeit des Teils im SaIzsprühtest war merklich verbessert.

Beispiel 5

Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch wurden 204 g der folgenden 20%igen Dispersion substituiert: 15

Wasser 400 g

Glykolsäure 10 g

dispergierbares Boehmit-Aluminiumoxid 80 g

Die Dispersion wurde beigemischt durch Zugabe bei hoher Geschwindigkeit innerhalb von 5 Minuten. Die ursprüngliche Viskosität von 581 cp stieg auf 10624 cp bei Zugabe der Dispersion an.

In ähnlicher Weise kann eine Dispersion hergestellt werden unter Verwendung von synthetischem Aluminiumoxid mit einem Pseudo-Boehmit-Kristallgitter.

Beispiel 6
Die in Beispiel 2 hergestellte Mischung wurde wiederholt, jedoch wurden 3,79 g hochdisperses Siliziumdioxid und 0,2 g eines nichtionischen Tensids zusätzlich beigegeben.

Die Viskosität nach Zugabe der Dispersion betrug 1494 cp.

Nach Zugabe des Siliziumdioxds und des oberflächenaktiven Stoffes stieg die Viskosität auf 5561 cp an und blieb stabil.

34H6Ü1 IO

Metallteile, die ähnlich dem in Beispiel 2 beschriebenen Prozeß beschichtet wurden, wiesen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen extreme Witterungsbedingungen auf.

Beispiel 7

Dieselbe Bindemittelzusammensetzung wie in Beispiel 2 wurde hergestellt, jedoch wurden 10g eines hochdispersen Alumniumoxids zusammen mit 104 g der folgenden Dispersion zugegeben:
10

Wasser 350 g

hypophosphorige Säure (50 %) 60 g

dispergierbares Boehmit-Aluminiumoxid 80 g

Nach fünfminütigem Mischen bei hoher Geschwindigkeit wies die Mischung folgende Charakteristiken auf:

pH vor Dispersions/Aluminiumoxidzugabe 2,15

Viskosität vor Dispersions-VAluminiumoxid- -~ zugabe 581 cp

pH nach Dispersions-/Aluminiumoxidzugabe 2,65

Viskosität nach Dispersions-ZAluminiumoxidzugabe 4150 cp

Muster aus Stahl wie Schrauben und Druckknöpfe werden in die Beschichtungsmischung getaucht, bei 8O⁰C getrocknet, und bei 343°C behandelt. Nach Tauchen in einer geeigneten organischen Deckbeschichtung und Behandlung bei 177°C zeigen die beschichteten Musterstücke eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Salzsprüh- und Korrosionstests.

34ΊΑ601 31

Beispiel 8

Eine Beschichtungsmischung wurde durch Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt:

Chromsäure 72 g

Phosphorsäure (85 %) 170 g

Wasser 960 g

Aluminiumpulver 480 g {-DIN-Sieb 0,044 mm, durchschnittliehe Teilchengröße 5-10 Mikron)

Es wird kein Metallkation zugesetzt.

Zu 528 g der oben angegebenen Mischung wurden 132 g der 20%igen Dispersion, die in Beispiel 7 benutzt wurde, zugegeben und 5 Minuten gemischt. Die Viskosität dieser Mischung betrug 1079 cp verglichen mit 664 cp vor Zugabe der Dispersion.

Beispiel 9

Die Grundbeschichtungsmischung aus Beispiel 8 wurde hergestellt. Zu 528 g der Beschichtungsmischung wurden 132 g der 20%igen Boehmit-/Aluminiumoxid-/GlykQlsäure-Dispersion aus Beispiel 5 zugegeben und 5 Minuten gemischt. Die Viskosität der Mischung stieg von 664 cp auf 996 cp an.

Beispiel 10

Eine Bindemittelmischung des von Wydra (U.S. Patent No. 3,857,717) angegebenen Typs wurde wie folgt hergestellt:

Wasser 2953 g

Phosphorsäure (85 %) 843 g

phosphorige Säure 555 g

Chromsäure 697 g

2Z

24 -

Es wurden keine Kationen zugegeben, jedoch wurde phosphorige Säure zugesetzt zur Reaktion mit einem Teil der Chromsäure.

428 g der Dispersion aus Beispiel 2 wurde langsam zu 600 g der oben angegebenen Mischung zugegeben. Der pH stieg von 0,55 auf 1,20. Die Viskosität erhöhte sich von 581 cp auf 1245 cp.

Beispiel 11

Eine Bindemittelmischung des von Allen angegebenen Typs (U.S. Patent No. 3,248,251) wird nach der folgenden Rezeptur hergestellt:

Magnesiumoxid 72,5 g

Chromsäure 92,0 g

Phosphorsäure (85 %) 318 g

entionisiertes Wasser 805 g

Zu 512 g dieser Mischung wurden 428 g der 10%igen Aluminiumoxid-Dispersion aus Beispiel 2 unter Rühren zugegeben. Die Mischung zeigte die folgenden Charakteristiken:

pH vor Zugabe der Dispersion 1,60

Viskosität vor Zugabe der Dispersion 415 cp

pH nach Zugabe der Dispersion 2,1

Viskosität nach Zugabe der Dispersion 1328 cp

Beispiel 12

Beispiel 11 wurde wiederholt, jedoch wurde die Dispersion durch die folgende ersetzt:

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25 -

Wasser 447 g

konzentrierte Salpetersäure 4,2 g

dispergierbares Aluminiumoxid 45 g

hochdisperses Aluminiumoxid 5 g

Nach Zugabe der Dispersion stieg der pH von 1,60 auf 2,00, während die Viskosität sich von 414 cp auf 1826 cp erhöhte; dieser Anstieg ist größer als der bei Verwendung von dispergierbarem Aluminiumoxid alleine gefundene. 10

Beispiel 13

Eine Beschichtungsmischung wurde hergestellt unter Verwendung desselben Bindemittels wie in Beispiel 11 beschrieben, indem 800 g Aluminiumpulver (durchschnittliche Teilchengröße 5-10 Mikron) zu 1280 g des Bindemittels gegeben wurden. Zum Mischen wurde ein Schermischer verwendet.

Zu 636 g der Beschichtungsmischung wurden 10g hochdisperses Aluminiumoxid unter mechanischem Rühren zugegeben.

Die Viskosität stieg von 664 cp auf 1743 cp an. Nach Zugabe von 160 g der in Beispiel 7 beschriebenen Aluminiumoxid-Dispersion zu der Beschichtungsmischung stieg die Viskosität von 1743 cp auf 9960 cp. Endviskositäten von etwa 10000 cp wurden unabhängig von der Reihenfolge des Mischens der Aluminiumoxide erhalten. Dieses Viskositätsniveau liegt weit oberhalb dessen, was durch eines der Aluminiumoxide alleine erhalten werden kann.

Die Beschichtungsmischung wurde zur Beschichtung verschiedener Druckknöpfe mittels der Tauchwirbelmethode verwendet. Die Druckknöpfe wurden in den Tauchwirbelzentrifugenkorb eingebracht, in den Beschichtungsbottich mit der Mischung eingetaucht, herausgehoben und gewirbelt, wobei überschüssige Beschichtungslösung entfernt wurde. Die Teile wurden aus dem Korb genommen, bei 80⁰C getrocknet und

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bei 343⁰C behandelt. Eine zweite Beschichtung wurde
auf dieselbe Art aufgebracht. Um die Beschichtung elektrisch leitend zu machen, wurden die behandelten Teile
in einem Gebläse unter Verwendung von Aluminiumoxidgrieß geglättet bis die Beschichtung elektrisch leitend war.
Die beschichteten Teile besaßen eine hohe Beständigkeit gegenüber extremen Witterungsbedingungen.

Beispiel 14
Eine Beschichtungsmischung des von Allen angegebenen

Typs (U.S. Patent No. 3,248,251) wurde hergestellt. Es
wurde kein Pigment zugegeben, jedoch wurde hypophosphorige Säure zur teilweisen Reduktion des Chromate eingesetzt.

Magnesiumoxid 300 g

Chromsäure 231 g

Phosphorsäure (85 %) 1487,5 g

Aluminiumhydroxid 57,8 g

hypophosphorige Säure (50 %) 18 g

Wasser 3446 g

hochdisperses Siliziumdioxid 72,87g

Mischoxide Schwarzpigment 790,4 g

Die Mischung wurde 4 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. 25

Zu 580 g der oben genannten Beschichtungsmischung wurden 110 g einer 20%igen Dispersion zugegeben. Die Dispersion wurde folgendermaßen hergestellt:

entionisiertes Wasser 475 g

dispergierbares Boehmit-Aluminiumoxid 25 g

hochdisperses Aluminiumoxid 75 g

hypophosphorige Säure (50 %) 30 g

SS

Der pH der Mischung stieg von 2,40 auf 2,50. Die Viskosität stieg von 581 cp auf 1079 cp.

Verschiedene Stahlmusterstücke, wie Schrauben und Druckknöpfe, werden mit einer Grundbeschichtung ähnlich derjenigen, die in Beispiel 13 beschrieben ist, versehen. Mit dem Aufbringen einer Deckschicht dieser Zusammensetzung auf die Teile wird ein Beschichtungssystem geschaffen mit merklich verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber Salznebelkorrosion.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die am meisten bevorzugten Darstellungen, die in dieser Hinsicht dargelegt wurden, beschrieben ist, ist es selbstverständlich, daß die vorliegende Offenbarung lediglich Beispiele angibt und man von zahlreichen Änderungen in den Einzelheiten der Mischungen Gebrauch machen kann, ohne vom Sinn und Bereich der Erfindung abzugehen. So soll der Bereich der Erfindung nicht durch die vorstehende Beschreibung begrenzt werden, sondern vielmehr nur durch den hierzu beigefügten Bereich der Patentansprüche und die funktionalen Äquivalente.

Claims

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Patentansprüche

Eine stabile thixotrope Beschichtungsmischung, speziell geeignet für die Anwendung des Tauchwirbelverfahrens (dipspin), dadurch gekennzeichnet, daß sie (a) eine wässrige saure Beschichtungslösung umfaßt, die Phosphationen und Ionen der Gruppe von Chromat- oder Molybdat-Ionen enthält und (b) ein dispergierbares hydratisiertes Aluminiumoxid enthält, das ein Kristallgitter vom Boehmit-Typ besitzt.
2. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumoxid in einer wässrigen Lösung einer einwertigen Säure dispergiert wird.
3. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einwertige Säure ausgewählt wird aus der Gruppe von Salpetersäure, hypophosphoriger Säure und Glykolsäure.
4. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid ein Boehmit-Kristallgitter besitzt.
5. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid ein synthetisches Aluminiumoxid mit einer Pseudoboehmit-Kristallstruktur ist.
6. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Bereich der Mischung sich von etwa 0,5 bis etwa 3,0 erstreckt.

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7. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Bereich der Mischung sich von etwa 1,5 bis etwa 3,0 erstreckt.
8. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositätsbereich sich von etwa 800 bis etwa 50000 cp erstreckt.
9. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositätsbereich sich von etwa 1500 bis etwa 10000 cp erstreckt.
10. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochdisperses Aluminiumoxid enthalten ist.
11. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das hochdisperse Aluminiumoxid in der Menge zwischen 0,25 bis 10 Gew.% der Mischung enthalten ist.
12. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtionisches Tensid und hochdisperses Siliziumdioxid enthalten ist.
13. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des nichtionischen Tensids im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.% der gesamten Feststoffe liegt.
14. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionische Tensid aus der Gruppe der Polyoxyethylene, ethoxylierten Alkylphenole, ethoxylierten aliphatischen Alkohole, carboxylierten Ester und Polyoxyalkylenoxid-Blockpolymere stammt.
15. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an hochdispersem Siliciumdioxid im Bereich von etwa 0,25 bis 10 Gew.% der gesamten Feststoffmenge liegt.
16. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtionisches Tensid mit einer Mehrzahl funktioneller Hydroxyl-Gruppen enthalten ist.
17. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionische Tensid ein ethoxyliertes Alkylphenol ist.
18. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtionisches Tensid darin enthalten ist.
19. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Siliziumdioxid darin enthalten ist.

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20. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Einzelteilen bestehendes, festes Material darin enthalten ist, das ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Aluminium, Zink, einem Oxid der folgenden: Silizium, Zirkonium, Beryllium oder Aluminium, Eisen, Chrom, einem hitzebeständigen Carbid, Nitrid, Silicid oder Borid oder deren Legierungen.
21. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Einzelteil bestehende, feste Material Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist.
22. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Einzelteilen bestehende, feste Material eine durchschnittliche Teilchengröße unter etwa 10 Mikron besitzt.
23. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gel eines reduzierten Chromats enthielt.
24. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gel aus einem reduzierten wasserlöslichen oder wasserunlöslichen Chromat stammt.
25. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Chromat ein Dichromat ist.
26. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Gel ein unlösliches Cr(OH)₃- und/oder ein Cr₂(CrO₄J₃-GeI ist.
27. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Beschichtungslösung Metallionen aus der Gruppe von Magnesium, Aluminium oder Zink gelöst enthält.
28. Die stabile thixotrope Beschichtungsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochdisperses Aluminiumoxid in einer Menge bis zu 10 Gew.% der Mischung und ein nichtionisches Tensid in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.% der gesamten Feststoffe enthalten sind.
29. Ein Teil, dadurch gekennzeichnet, daß er mit der behandelten Mischung nach Anspruch 1 beschichtet ist.
30. Ein Teil, dadurch gekennzeichnet, daß er mit der behandelten Mischung nach Anspruch 10 beschichtet ist.
31. Ein Teil, dadurch gekennzeichnet, daß er mit der behandelten Mischung nach Anspruch 12 beschichtet ist.
32. Ein Teil, dadurch gekennzeichnet, daß er mit der behandelten Mischung nach Anspruch 28 beschichtet ist.
33. Eine Methode zur Beschichtung eines Metallteils nach dem Tauch-Wirbel-Verfahren (dipspinning), dadurch gekennzeichnet, daß (a) Kontakt der zu beschichteten Metalloberfläche mit einer thixotropen Beschichtungsmischung nach Anspruch 1 erfolgt, (b) besagter Teil mit der besagten Oberflächenbeschichtung einer raschen Drehbewegung unterworfen wird, wodurch die Mischung auf die zu beschichtende Oberfläche fließt,

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-βίο) das rasche Drehen gestoppt wird und (d) die Beschichtung auf besagter Oberfläche behandelt wird.
34. Die Methode nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß besagte thixotrope Beschichtungsmischung hochdisperses Aluminiumoxid enthält.
35. Die Methode nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das hochdisperse Aluminiumoxid in einer Menge von 0,25 bis 10 Gew.% der Mischung enthalten ist.
36. Die Methode nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß besagte thixotrope Beschichtungsmischung ein nichtionisches Tensid enthält.
37. Die Methode nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des nichtionischen Tensids im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.% der gesamten Feststoffe liegt.
38. Die Methode nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Bereich der thixotropen Beschichtungsmischung von etwa 0,5 bis etwa 3,0 reicht.
39. Die Methode nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß besagte thixotrope Beschichtungsmischung einen Viskositätsbereich von etwa 800 bis etwa 50 000 cp hat.

0
40. Die Methode nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositätsbereich von etwa 1500 bis etwa 10000 cp reicht.

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41. Eine Methode zur Viskositätserhöhung einer sauren, wässrigen Beschichtungslösung mit Phosphationen und Ionen aus der Gruppe der Chromat- und Molybdationen, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem besagten Bindemittel eine saure, wässrige Dispersion von Aluminiumoxid mit einem Kristallgitter des Boehmit-Typs zugemischt wird.
42. Die Methode nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Dispersion etwa 1 bis etwa 30 Gew.% an besagtem Aluminiumoxid enthält.
43. Die Methode nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Dispersion hochdisperses Aluminiumoxid enthält.
44. Die Methode nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Dispersion ein nichtionisches Tensid enthält.
45. Eine Mischung zur Viskositätserhöhung einer sauren, wäßrigen Beschichtungslösung mit Phosphationen und Ionen aus der Gruppe der Chromat- und Molybdationen, die eine saure, wässrige Dispersion von Aluminiumoxid mit einem Kristallgitter des Boehmit-Typs enthält, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Dispersion etwa 1 bis etwa 30 Gew.% des besagten Aluminiumoxids enthält.
46. Die Mischung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Dispersion hochdisperses Aluminiumoxid enthält.
47. Die Mischung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Dispersion ein nichtionisches Tensid enthält.