DE10327365A1 - Metal objects with anti-corrosion coating, e.g. vehicle or machine parts, made by coating with a mixture of an aqueous sol containing nano-particles of a silica or metal oxide sol and an aqueous solution of blocked isocyanate - Google Patents

Metal objects with anti-corrosion coating, e.g. vehicle or machine parts, made by coating with a mixture of an aqueous sol containing nano-particles of a silica or metal oxide sol and an aqueous solution of blocked isocyanate Download PDF

Info

Publication number
DE10327365A1
DE10327365A1 DE2003127365 DE10327365A DE10327365A1 DE 10327365 A1 DE10327365 A1 DE 10327365A1 DE 2003127365 DE2003127365 DE 2003127365 DE 10327365 A DE10327365 A DE 10327365A DE 10327365 A1 DE10327365 A1 DE 10327365A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal
article according
solution
layer
aqueous
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.)
Granted
Application number
DE2003127365
Other languages
German (de)
Other versions
DE10327365B4 (en
Inventor
Peter Prof. Dr. Kurze
Ulrike Dr. Krüger
Dora Banerjee
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.)
Aalberts Surface Technologies GmbH Kerpen
Original Assignee
AHC Oberflaechenechnik GmbH
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 AHC Oberflaechenechnik GmbH filed Critical AHC Oberflaechenechnik GmbH
Priority to DE2003127365 priority Critical patent/DE10327365B4/en
Publication of DE10327365A1 publication Critical patent/DE10327365A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10327365B4 publication Critical patent/DE10327365B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B05D7/16Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies using synthetic lacquers or varnishes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3893Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen containing silicon
    • C08G18/3895Inorganic compounds, e.g. aqueous alkalimetalsilicate solutions; Organic derivatives thereof containing no direct silicon-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/703Isocyanates or isothiocyanates transformed in a latent form by physical means
    • C08G18/705Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium
    • C08G18/706Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium the liquid medium being water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00Compositions for coatings
    • C08G2150/90Compositions for anticorrosive coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

A corrosion-proof coating for metals or metal alloys is obtained by coating with an aqueous mixture containing unmodified nano-particles of a silica sol and/or metal oxide sol in colloidal solution together with a blocked isocyanate and then drying, hardening and/or crosslinking the coating. Objects (MO1) made of metal or metal alloy with an anti-corrosion coating obtained by (a) applying an aqueous solution made by mixing (A) an aqueous sol solution containing nano-particles (not surface-modified) of at least one silica sol and/or metal oxide sol in colloidal solution with (B) an aqueous isocyanate solution containing at least one blocked isocyanate, and then (b) pre-drying, drying, hardening and/or crosslinking the coating. Independent claims are also included for (1) metal objects (MO2) with (i) an anti-corrosion coating made by method (a, b) as described above and (ii) a metallic or non-metallic layer on layer (i) (2) metal objects (MO3) with (i) an anti-corrosion coating as above and (ii) metallic or non-metallic layer(s) between the metal substrate and layer (i).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise eine Korrosionsschutzschicht aufweist sowie dessen Verwendung.The The present invention relates to an article containing at least a metal or metal alloy whose surface is wholly or partially a Anticorrosive layer has and its use.

Der Korrosionsschutz spielt heutzutage eine immer wichtiger werdende Rolle, insbesondere im Hinblick auf die steigenden Anforderungen der Anwender an eine noch höhere Ausfallsicherheit von mechanischen oder elektrischen Geräten unter extremen mechanischen und witterungsbedingten Einflüssen.Of the Corrosion protection plays an increasingly important role today Role, especially in view of the increasing demands the user to an even higher Fail-safety of mechanical or electrical equipment under extreme mechanical and weather-related influences.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen dem aktiven Korrosionsschutz, bei dem die elektrochemische Grundreaktion der Korrosion als solche unterdrückt werden soll, und dem passiven Korrosionsschutz, bei dem der zu schützende Gegenstand aus Metall und das korrosive Mittel durch eine Korrosionsschutzschicht mechanisch voneinander getrennt werden.Basically different one between the active corrosion protection, at which the electrochemical Basic reaction of corrosion as such should be suppressed, and the passive Corrosion protection, in which the object to be protected is made of metal and the corrosive agent through a corrosion protection layer mechanically be separated from each other.

Solche Korrosionsschutzschichten sind gut bekannt. Sehr oft werden Korrosionsschutzschichten durch Aufbringen eines Metalls (Verchromen, Vernickeln), einer Konversionsschicht (Chromatieren, Phosphatieren), einer Polymerschicht oder auch einer Emailleschicht erhalten.Such Corrosion protection layers are well known. Very often, anticorrosive coatings will pass through Applying a metal (chrome plating, nickel plating), a conversion layer (Chromating, phosphating), a polymer layer or a Obtained enamel layer.

Mittlerweile werden neben dem eigentlichen Korrosionsschutz auch noch weitere Anforderungen an die Korrosionsschutzschicht gestellt: So sollen diese Schichten insbesondere eine immer höhere mechanische und chemische Beständigkeit aufweisen.meanwhile Beyond the actual corrosion protection also other Requirements placed on the anti-corrosion layer: So should this Layers in particular an ever-increasing mechanical and chemical resistance exhibit.

Diese stetig wachsenden Anforderungen seitens der verarbeitenden Industrie haben dazu geführt, dass Korrosionsschutzschichten heutzutage nicht nur aus einem homogenen Material gefertigt werden, sondern dass immer mehr Hybridsysteme oder Mehrschichtsysteme zum Einsatz kommen.These steadily growing demands on the part of the processing industry have caused that corrosion protection layers today not only from a homogeneous Material are manufactured, but that more and more hybrid systems or Multi-layer systems are used.

Hybridsysteme aus einer organischen Matrix und Korrosionsschutzpigmenten sind hinlänglich bekannt. Dabei werden hinsichtlich der Korrosionsschutzpigmente drei typische Wirkungsweisen unterschieden: Zum einen werden Pigmente mit physikalischer Korrosionsschutzwirkung verwendet. Sie sind chemisch inert und werden als inaktive bzw. passive Pigmente bezeichnet, deren Wirkungsweise darin besteht, dass sie die Diffusionswege für Wasser, Sauerstoff und korrosionsfördernde Ionen erheblich verlängern und die Untergrundhaftung des Anstrichs und der Beschichtung verbessern. Ein Beispiel für ein solches passives Korrosionsschutz bewirkendes Pigment ist Eisenglimmer.hybrid systems from an organic matrix and anti-corrosive pigments adequately known. In the process, with regard to the anticorrosive pigments distinguish three typical modes of action: On the one hand, pigments used with physical corrosion protection effect. They are chemical inert and are referred to as inactive or passive pigments, their mode of action is that they the diffusion paths for water, oxygen and corrosion-promoting Extend ions considerably and improve the surface adhesion of the paint and the coating. An example for such a passive corrosion inhibiting pigment is iron mica.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von Pigmenten mit chemischer Korrosionsschutzwirkung, die eine bestimmte Löslichkeit zeigen und in der Lage sind, bestimmte pH-Werte in der Beschichtung zu stabilisieren. Solche Pigmente werden als aktiv bezeichnet. Ihre Wirkungsweise basiert auf Wechselwirkungen im Grenzflächenbereich zwischen Pigment und Untergrund, Pigment und Bindemittel sowie Pigment und eingedrungenen Fremdionen. Dabei können sich Redoxreaktionen abspielen, so dass neue schützende Verbindungen entstehen können. Durch Seifenbildung mit dem Bindemittel bzw. Neutralisation der sauren Abbauprodukte bleibt in der Beschichtung ein bestimmter pH-Wert weitgehend eingestellt. Es werden die korrosionsaktiven Ionen eliminiert. Als Beispiel ist hier Zinkoxid zu nennen.A another possibility consists in the use of pigments with chemical corrosion protection, the one certain solubility show and are able to control certain pH levels in the coating to stabilize. Such pigments are referred to as active. Your Mode of action is based on interactions in the interface region between pigment and substrate, pigment and binder as well as pigment and invaded foreign ions. This redox reactions can play, so that new protective Connections can arise. By soaping with the binder or neutralization of Acid degradation products remain in the coating a certain pH largely set. The corrosion-active ions are eliminated. An example is zinc oxide.

Des weiteren sind noch Pigmente mit elektrochemischer Korrosionsschutzwirkung zu nennen, die passivierend auf die zu schützenden Metalloberflächen wirken. Diese Korrosionsschutzpigmente werden danach beurteilt, ob sie im "anodischen Bereich" oder im "kathodischen Bereich" wirksam sind. Pigmente, die die Auflösung des Metalls durch Schutzschichtenbildung verhindern, werden als im anodischen Bereich wirksam bezeichnet. Pigmente, die aufgrund ihres hohen Oxidationspotentials die Korrosion unterbinden, werden als im kathodischen Bereich wirksam bezeichnet. Beispiele für im anodischen Bereich wirksame Pigmente sind Phosphate, für im kathodischen Bereich wirksame Pigmente sind es Chromate.Of others are still pigments with electrochemical corrosion protection effect to name a passivating act on the metal surfaces to be protected. These anticorrosive pigments are judged according to whether they are effective in the "anodic region" or the "cathodic region". pigments the the dissolution prevent the metal by protective layer formation, as effectively designated in the anodic region. Pigments due to Their high oxidation potential prevents corrosion as effective in the cathodic area. Examples of anodic Range of effective pigments are phosphates, effective in the cathodic range Pigments are chromates.

Bekannt sind auch Korrosionsschutzpigmente aus Kombinationen von Phosphaten mit Boraten oder Silikaten (Ruf, J.: Anorganischer Metallschutz, Vincentz-Verlag, Hannover, 1993, insbesondere Seiten 248 bis 289).Known are also anti-corrosive pigments from combinations of phosphates with borates or silicates (Ruf, J .: Inorganischer Metallschutz, Vincentz-Verlag, Hannover, 1993, in particular pages 248 to 289).

Besonders problematisch im Hinblick auf einen effektiven Korrosionsschutz sind Gegenstände, die aus Magnesium oder dessen Legierungen sowie aus Zinkdruckguß bestehen.Especially problematic in terms of effective corrosion protection are objects that consist of magnesium or its alloys as well as diecast zinc.

Bei Magnesium und seinen Legierungen, welches aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts häufig in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet wird, ist die Korrosion auf verschiedene Besonderheiten zurückzuführen.at Magnesium and its alloys, which due to its low specific weight often used in the automotive, aerospace industry, the corrosion is due to various peculiarities.

So wird Magnesium oft als „unedelstes Gebrauchsmetall" bezeichnet, was auf seine hohe Reaktivität mit Wasser deutet. Darüber hinaus ist, besonders häufig bei Mischbauweise mit Stahl, Aluminium etc., eine galvanische Korrosion zu beobachten, die auf durch Verunreinigungen von Eisen, Nickel oder Kupfer hervorgerufene Lokalelemente zurückzuführen ist. Des weiteren verfügen Oberflächen aus Magnesium oder dessen Legierungen über keine ausreichende Selbstpassivierung (wie beispielsweise bei Aluminium) sondern bilden lediglich eine mechanisch instabile Oxid/Hydroxid-Schicht. Besonders oft verwendete, aber leider auch besonders korrosionsanfällige Magnesiumlegierung sind die Typen Mg AZ 91 (Druckgusslegierung) und Mg AZ 31 (Knetlegierung).For example, magnesium is often referred to as the "least precious metal", which indicates its high reactivity with water, and in addition, especially when mixed with steel, aluminum, etc., galvanic corrosion due to contamination of iron, nickel or Copper-induced local elements back is to feed. Furthermore, surfaces of magnesium or its alloys do not have sufficient self-passivation (such as in aluminum) but merely form a mechanically unstable oxide / hydroxide layer. Particularly frequently used, but unfortunately also particularly susceptible to corrosion magnesium alloys are the types Mg AZ 91 (die-cast alloy) and Mg AZ 31 (wrought alloy).

Beim Zinkdruckguß bildet sich unter korrosiven Bedingungen der sogenannte „Weißrost", der aus einem Gemisch von Zinkoxiden und -hydroxiden besteht.At the Zinc die-cast forms under corrosive conditions the so-called "white rust", which consists of a mixture of zinc oxides and hydroxides.

Besonders problematisch und anfällig sind Zinkdruckgusslegierungen, insbesondere ZK 410, gegenüber salzhaltigen Medien. Daher ist die Korrosion von Zinkdruckgussteilen ein besonders großes Problem in der Automobilindustrie.Especially problematic and vulnerable are zinc die-cast alloys, in particular ZK 410, compared to saline Media. Therefore, the corrosion of zinc die-cast parts is a special one big problem in the automotive industry.

Eine Möglichkeit zum Korrosionsschutz ist zum Beispiel die Chromatierung von Gegenständen aus Magnesium oder seinen Legierungen. Die entsprechenden Verfahren werden insbesondere in den MIL-Spezifikationen M3171 Typ I bis Typ III beschrieben. Dabei werden zur Passivierung Chromsäure oder deren Salze eingesetzt. Auch die Verwendung von Natriumdichromat in Kombination mit Kaliumpermanganat ist beschrieben (Dow Chemical Treatment, No. 22). Die chemische Passivierung mittels Chrom(VI)-haltiger wäßriger Passivierungselektrolyte ist einfach durchzuführen. Diese hat aber den gravierenden Nachteil, dass die chromathaltigen Stoffe, die auch in den gebildeten Konversionsschichten enthalten sind, kanzerogen sind.A possibility For corrosion protection, for example, the chromating of objects Magnesium or its alloys. The appropriate procedures especially in the MIL specifications M3171 type I to type III described. Thereby become passivation Chromic acid or their salts used. Also, the use of sodium dichromate in combination with potassium permanganate is described (Dow Chemical Treatment, No. 22). The chemical passivation by means of chromium (VI) -containing aqueous passivation electrolytes is easy to perform. But this has the serious disadvantage that the chromate Substances that also contain in the formed conversion layers are, are carcinogenic.

Darüber hinaus ist auch das Phosphatieren von Gegenständen aus Magnesium oder seinen Legierungen bekannt (vgl. Dow Chemical Treatment No. 18).Furthermore is also the phosphating of objects made of magnesium or its Alloys known (see Dow Chemical Treatment No. 18).

Allerdings ist der Korrosionsschutz im Vergleich zu einer chromatierten Schicht wesentlich geringer.Indeed is the corrosion protection compared to a chromated layer much lower.

Ein in jüngster Vergangenheit industriell häufig angewendetes Verfahren zur Erzeugung eines chromatfreien Korrosionsschutzes auf Magnesiumgegenständen ist in der WO 00/56950 beschrieben.One in the most recent Past industrial often applied method for producing a chromate-free corrosion protection on magnesium objects is described in WO 00/56950.

Dabei wird eine Konversionsschicht durch Passivierung des Gegenstands mittels eines wässrigen Passivierungselektrolyten erzeugt, wobei der wässrige Passivierungselektrolyt Kaliumpermanganat und mindestens ein Alkali- oder Ammoniumsalz eines Anions aus der Gruppe von Vanadat, Molybdat und Wolframat enthält.there becomes a conversion layer by passivation of the article by means of an aqueous Passivierungselektrolyten produced, wherein the aqueous passivation electrolyte Potassium permanganate and at least one alkali or ammonium salt of a Anions from the group of vanadate, molybdate and tungstate contains.

Wenngleich diese Konversionsschicht bei Gegenständen aus Magnesium bzw. Magnesiumlegierung einen ausgezeichneten Korrosionsschutz verleiht, sind diese Ergebnisse nicht auf Gegenstände aus Zinkdruckguß zu übertragen, da gemäß diesem Verfahren überhaupt keine Konversionsschichten auf Zinkdruckguß erhalten werden können. Aufwendige Untersuchungen haben gezeigt, dass die gebildete Schicht ausschließlich aus den Oxiden und Hydroxiden der Legierungsmetalle Zink, Kupfer und Aluminium besteht, und nicht Elemente des verwendeten Elektrolyts aufweist.Although this conversion layer for objects made of magnesium or magnesium alloy gives excellent corrosion protection, these are the results not on objects cast zinc die-cast, there according to this Procedure at all no conversion coatings can be obtained on zinc diecasting. costly Investigations have shown that the layer formed exclusively from the oxides and hydroxides of the alloying metals zinc, copper and aluminum consists, and does not have elements of the electrolyte used.

Unter dem Begriff „Konversionsschicht" wird hier und im folgenden eine Schicht verstanden, die nicht durch Auftrag auf eine Oberfläche, sondern durch chemische Umwandlung (Konversion) der metallischen Oberfläche und verschiedenen Bestandteilen des wäßrigen Passivierungselektrolyten gebildet wird (vgl. H. Simon, M. Thoma „Angewandte Oberflächentechnik für metallische Werkstoffe", Carl Hanser Verlag, München (1985) S. 4).Under the term "conversion layer" is used here and in the following understood a layer that is not by order on a Surface, but by chemical conversion (conversion) of the metallic surface and various components of the aqueous passivating electrolyte is formed (see H. Simon, M. Thoma "Applied Surface Technology for metallic Materials ", Carl Hanser Verlag, Munich (1985) p. 4).

Ferner ist bekannt, im wesentlichen nanoskalige Teilchen in eine organische, anorganische oder organisch/anorganische Matrix einzubinden. Auf diese Weise können spezielle Eigenschaftskombinationen – wie zum Beispiel Transparenz und Verschleißfestigkeit bei Beschichtungen – durch den Einsatz von Nanopartikeln erzielt werden.Further is known, essentially nanoscale particles in an organic, inorganic or organic / inorganic matrix. On this way you can special property combinations - such as transparency and wear resistance in coatings - by the use of nanoparticles can be achieved.

Es ist nicht bekannt, nanoskalige Teilchen zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in Hybridsystemen bei der Oberflächenbeschichtung von Metallen einzusetzen.It is not known nanoscale particles to improve corrosion protection in hybrid systems for surface coating of metals.

Ein wesentliches Problem bei der Verwendung nanoskaliger Teilchen ist, dass diese durch Aneinanderlagerung der Primärpartikel nicht als diskrete Teilchen, sondern überwiegend als Agglomerate vorliegen. Derartige Agglomerate können Durchmesser von mehreren tausend Nanometern erreichen, so dass die erwünschten, mit der nanoskaligen Natur der Teilchen verknüpften Eigenschaften nicht erzielbar sind.One a major problem with the use of nanoscale particles is that these are not discrete by juxtaposition of the primary particles Particles, but predominantly present as agglomerates. Such agglomerates may have diameters of several thousand nanometers, so that the desired, Not achievable with the nanoscale nature of the particles associated properties are.

Daher hat es in der Vergangenheit nicht an Vorschlägen gefehlt, die Agglomeration nanoskaliger Teilchen durch zum Teil recht aufwendige Herstellungsverfahren zu verhindern, um so zu dem gewünschten Eigenschaftsprofil der Hybridsysteme zu gelangen.Therefore There has been no lack of proposals in the past, the agglomeration nanoscale particles by sometimes quite complicated production processes to prevent, so to the desired Property profile of the hybrid systems.

Allerdings ist es bis heute unbekannt, ausgehend von verfügbaren agglomerathaltigen nanoskaligen Pulvern mit vertretbarem Aufwand agglomeratfreie Pulver oder Pulver-Zubereitungen zu erzeugen.Indeed it is unknown until today, starting from available agglomerate-containing nanoscale Powders with reasonable effort agglomerate-free powder or powder preparations to create.

Aus der EP 0 637 616 A1 ist bekannt, durch Vermahlen trockener nanoskaliger Materialien eine Deagglomeration der Teilchen herbeizuführen. Die Agglomerate können so in ihrer Größe auf ein Sechstel reduziert werden.From the EP 0 637 616 A1 It is known to induce deagglomeration of the particles by milling dry nanoscale materials. The Agglomerates can be reduced in size to one sixth.

Nachteile sind jedoch die geringe Raum/Zeit-Ausbeute sowie die nicht zu vermeidende Kontamination durch Abrieb aus dem mitverwendeten Mahlhilfsmittel.disadvantage However, the low space / time yield and the unavoidable contamination by abrasion from the co-used grinding aid.

Als alternative Herstellprozesse sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, in denen ausgehend von niedermolekularen diskreten oder als z. B. Solen vorliegenden Synthesebausteinen über einen kontrollierten Wachstumsprozeß Zubereitungen mit zumindest weitgehend agglomeratfreien nanoskaligen Partikeln oder Kompositen hergestellt werden können.When Alternative manufacturing processes have developed different methods in which, starting from low-molecular discrete or as z. B. Solen present synthesis blocks via a controlled growth process preparations with at least largely agglomerate-free nanoscale particles or composites can be made.

So können im Sol-Gel-Prozeß ausgehend von Metallalkoxiden durch gesteuerten Molekulargewichtsaufbau Teilchen erzeugt werden, deren mittlerer Durchmesser unter 50 nm liegt. Solche Systeme finden beipielsweise als Beschichtungsmittel oder Werkstoff-Vorläufer Verwendung (z.B. The Polymeric Materials Encyclopedia 1221 Vol 6, 4782–4792).So can in the sol-gel process starting from Metal alkoxides by controlled molecular weight buildup of particles be produced, whose mean diameter is less than 50 nm. Such For example, systems are used as coating agents or material precursors (e.g., The Polymeric Materials Encyclopedia 1221 Vol 6, 4782-4792).

Durch hohen technischen Aufwand, der in der Regel mit solchen Herstellprozessen verbunden ist, sind die so erhältlichen Produkte nur sehr begrenzt einsetzbar. Auch sind derartige Verfahren nur auf eine begrenzte Auswahl von chemisch unterschiedlichen Produktklassen anwendbar.By high technical effort, usually with such manufacturing processes connected, are the so available Products only very limited use. Also, such methods only a limited selection of chemically different product classes applicable.

Nanoskalige Metalloxidsole sind ebenfalls bekannt. Hier und im folgenden werden unter dieser Definition 30 bis 50%ige kolloidale Lösungen von Metalloxiden (Si, Al, Ti, Zr, Ta, Sn, Zn) in wässrigen oder organischen Medien mit mittleren Teilchengrößen von 4 bis rund 60 nm verstanden. Durch elektrische und/oder sterische Stabilisierung der Partikeloberflächen gelingt es solche Metalloxidsole an eine Agglomeration zu hindern. Besonders hervorzuheben sind wässrige Kieselsole, die beispielsweise durch Ionenaustauschverfahren aus alkalischen Lösungen hergestellt werden können (z.B. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Auflage, Band A23, VCH-Verlag, Weinheim, 1993, S. 614–629). Solche Produkte sind im Handel beispielsweise unter Markennahmen wie Levasil® (Fa. Bayer AG) oder Klebosol® (Fa. Clariant) erhältlich. Diese nanoskaligen Metalloxidsole bestehen aus einer kolloidalen Lösung nicht oberflächenmodifizierter Nanopartikel.Nanoscale metal oxide sols are also known. Here and below, this definition means 30 to 50% strength colloidal solutions of metal oxides (Si, Al, Ti, Zr, Ta, Sn, Zn) in aqueous or organic media having average particle sizes of from 4 to approximately 60 nm. By electrically and / or sterically stabilizing the particle surfaces, it is possible to prevent such metal oxide sols from agglomerating. Particularly noteworthy are aqueous silica sols which can be prepared for example by ion exchange method from alkaline solutions (eg Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Volume A23, VCH-Verlag, Weinheim, 1993, pp 614-629). Such products are commercially available, for example under trademarks such Levasil® ® (Messrs. Bayer AG) or Klebosol ® (Fa. Clariant). These nanoscale metal oxide sols consist of a colloidal solution of non-surface-modified nanoparticles.

Unter der Bezeichnung „nicht oberflächenmodifiziert" wird verstanden, dass die Oberfläche nicht durch Inkontaktbringen mit reaktiven Verbindungen hydrophobiert wird (beispielsweise durch gegenüber Si-OH reaktiven Verbindungen wie Octamethylcyclotetrasiloxan, Octyltrimethoxysilan, Hexamethyldisilazan oder Dimethyldimethoxysilan). Beispiele für oberflächenmodifizierte Produkte sind Aerosil® R 102, R 202, R 805, R 812, R 962 oder R 974 von der Fa. Degussa."Non-surface modified" under the designation it is understood that the surface is not rendered hydrophobic by contacting it with reactive compounds (for example, by over Si-OH reactive compounds such as octamethylcyclotetrasiloxane, octyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane or dimethyldimethoxysilane). Examples of surface-modified products are Aerosil ® R 102, R 202, R 805, R 812, R 962 or R 974 from Degussa.

In der EP-A 766 997 wird ein Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Feststoffdispersionen beschrieben. Nach diesem Verfahren wird es ermöglicht, eine Zerkleinerung von suspendierten Feststoffteilchen zu erreichen. Eine Deagglomeration von primär nanoskaligen Teilchen und deren Verwendung in Lackbindemitteln wurde hier nicht in Betracht gezogen. Das Verfahren ist als Düsendispergierverfahren im Prinzip bekannt und wird für andere Zwecke wie z. B. zur Feinverteilung von nicht mischbaren flüssigen Phasen, wie Wasser in Öl, bereits industriell genutzt. Die Herstellung von verbesserten 2-komponentigen wässrigen Lackemulsionen mittels feinteiligerer Emulgierung kann z. B. nach dem Verfahren der EP-A 685 544 erfolgen.In the EP-A 766 997 a process for the preparation of finely divided solid dispersions is described. By this method it is possible to achieve a comminution of suspended solid particles. A deagglomeration of primary nanoscale particles and their use in paint binders was not considered here. The process is known in principle as Düsendispergierverfahren and is used for other purposes such as. B. for the fine distribution of immiscible liquid phases, such as water in oil, already used industrially. The preparation of improved 2-component aqueous coating emulsions by means of finely divided emulsification can, for. B. according to the method of EP-A 685 544 respectively.

So beschreibt die DE 198 11 790 A1 nanopartikelhaltige transparente Lackbindemittel, die bezogen auf den Lackfestkörper 0,5 bis 25 Gew.-% von als Feststoff einarbeitbare, primär nanoskalige Teilchen enthalten, hergestellt durch Düsenstrahldispergierung der nanoskaligen Teilchen im Bindemittel.That's how it describes DE 198 11 790 A1 nanoparticle-containing transparent paint binders containing based on the paint solids 0.5 to 25 wt .-% of incorporated as a solid, primarily nanoscale particles prepared by jet jet dispersion of the nanoscale particles in the binder.

Die DE 198 11 790 A1 führt allerdings an, dass ein besonderer Nachteil von dispers gelösten Nanopartikeln wie etwa Kieselsolen oder anderen Metalloxidsolen in der starken Tendenz zur Agglomeration liege, so dass ein homogenes Einbringen in eine fremde Matrix wie etwa eine Lackformulierung nicht ohne weiteres möglich ist. Als Ausweg wird vorgeschlagen, ein homogenes Einarbeiten in eine Lackformulierung durch Modifizierung der Oberfläche der Teilchen und Anpassung des Lösungsmittels zu ermöglichen, wie es beispielsweise in der EP 0 768 351 A1 offenbart ist. Allerdings ist dieses Verfahren technisch sehr aufwendig und nur begrenzt einsetzbar.The DE 198 11 790 A1 indicates, however, that a particular disadvantage of disperse-dissolved nanoparticles such as silica sols or other metal oxide sols is the strong tendency for agglomeration, so that homogeneous incorporation into a foreign matrix such as a paint formulation is not readily possible. As a solution, it is proposed to allow a homogeneous incorporation into a paint formulation by modifying the surface of the particles and adapting the solvent, as described, for example, in US Pat EP 0 768 351 A1 is disclosed. However, this method is technically very complicated and only limited use.

Die resultierenden Schichten sind durch den Zusatz der nanoskaligen Teilchen kratzbeständiger, ein Einfluß auf die Korrosionsbeständigkeit wird nicht erreicht.The resulting layers are due to the addition of nanoscale Particles scratch resistant, one Influence on the corrosion resistance will not be reached.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Gegenstands aus einem Metall oder einer Metalllegierung mit einem wirksamen und chromatfreien Korrosionsschutz, der auf Gegenstände aus Aluminium, Magnesium, Stahl und Zinkdruckgusslegierungen anwendbar ist. Die Korrosionsschutzwirkung einer solchen Konversionsschicht sollte darüber hinaus nicht schlechter sein, als die der bekannten, chromatierten Gegenstände aus Magnesium oder seinen Legierungen bzw. der bekannten Gegenstände aus Zinkdruckguß.task The invention is the provision of an article from a Metal or a metal alloy with an effective and chromate-free corrosion protection, the on objects made of aluminum, magnesium, steel and zinc diecasting alloys is. The corrosion protection effect of such a conversion layer should about it Be no worse than those of the known, chromated objects from magnesium or its alloys or known objects Die-cast zinc.

Dieser Korrosionsschutz soll in dünnen Schichten mit einer Dicke von weniger als 10 μm wirksam sein und die Konturen des Gegenstandes nicht verfälschen.This Corrosion protection should be in thin layers be effective with a thickness of less than 10 microns and the contours of the object does not falsify.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise eine Korrosionsschutzschicht aufweist, letztere erhältlich durch

  • a) Aufbringen einer wässrigen Korrosionsschutzlösung, hergestellt durch Mischen einer wässrigen Sollösung, enthaltend in wässriger kolloidaler Lösung nicht oberflächenmodifizierte Nanopartikel mindestens eines Kieselsols und/oder Metalloxidsols, mit einer wässrigen Isocyanatlösung, enthaltend mindestens eine Isocycanatverbindung mit mindestens einer blockierten NCO-Gruppe; und
  • b) anschließender Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der in Schritt a) aufgebrachten Schicht.
The object is achieved by an article containing at least one metal or metal alloy, the surface of wholly or partially a corrosion protection layer, the latter obtainable by
  • a) applying an aqueous corrosion protection solution prepared by mixing an aqueous sol solution containing nanoparticles not surface-modified in aqueous colloidal solution of at least one silica sol and / or metal oxide sol, with an aqueous isocyanate solution containing at least one Isocycanatverbindung having at least one blocked NCO group; and
  • b) subsequent predrying, drying, curing and / or crosslinking of the layer applied in step a).

Die zuvor beschriebene Aufgabe wird gleichermaßen gelöst durch einen Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise

  • i. eine Korrosionsschutzschicht, diese erhältlich durch a) Aufbringen einer wässrigen Korrosionsschutzlösung, hergestellt durch Mischen einer wässrigen Sollösung, enthaltend in wässriger kolloidaler Lösung nicht oberflächenmodifizierte Nanopartikel mindestens eines Kieselsols und/oder Metalloxidsols, mit einer wässrigen Isocyanatlösung, enthaltend mindestens eine Isocycanatverbindung mit mindestens einer blockierten NCO-Gruppe; und b) anschließender Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der in Schritt a) aufgebrachten Schicht;
  • ii. und mindestens eine, auf der Korrosionsschutzschicht befindliche metallische oder nichtmetallische Schicht
aufweist.The object described above is likewise achieved by an article containing at least one metal or metal alloy whose surface is wholly or partially
  • i. a corrosion protection layer obtainable by a) applying an aqueous corrosion protection solution prepared by mixing an aqueous sol solution containing nanoparticles not surface-modified in aqueous colloidal solution of at least one silica sol and / or metal oxide sol with an aqueous isocyanate solution containing at least one isocyanate compound having at least one blocked NCO -Group; and b) subsequent predrying, drying, curing and / or crosslinking of the layer applied in step a);
  • ii. and at least one metallic or non-metallic layer on the anticorrosion layer
having.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung können erstmals Gegenstände erhalten werden, die industriell weit verbreitet und besonders korrosionsbeständig sind. Gleichzeitig sind die erfindungsgemäßen Gegenstände mechanisch hoch belastbar und erfüllen den Salzsprühtest nach DIN 50 021.Corresponding of the present invention first objects are obtained, which are industrially widespread and particularly resistant to corrosion. At the same time, the objects according to the invention are mechanically highly loadable and fulfill the salt spray test according to DIN 50 021.

Darüber hinaus ist eine wesentliche Besonderheit der erfindungsgemäßen Schicht, dass nur sehr dünne Schichtdicken der Korrosionsschutzschicht notwendig sind, um die genannten Anforderungen zu erfüllen. Sind beispielsweise für den passiven Korrosionsschutz besonders anfälliger Magnesiumlegierung gemäß dem Stand der Technik immer noch Schichtdicken von mindestens 30 μm notwendig, so wird mit der erfindungsgemäßen Korrosionsschutzschicht ein besserer Korrosionsschutz bereits mit einer Schichtdicke der Korrosionsschutzschicht von unter 5 μm erreicht.Furthermore is a significant feature of the layer according to the invention, that only very thin Layer thicknesses of the anti-corrosion layer are necessary to the meet these requirements. Are for example for the passive corrosion protection of particularly vulnerable magnesium alloy according to the state the technology still requires layer thicknesses of at least 30 μm, this is the case with the corrosion protection layer according to the invention a better corrosion protection already with a layer thickness of Corrosion protection layer of less than 5 μm achieved.

Die zuvor beschriebene Aufgabe wird genauso gelöst durch einen Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise

  • i. eine Korrosionsschutzschicht, diese erhältlich durch a) Aufbringen einer wässrigen Korrosionsschutzlösung, hergestellt durch Mischen einer wässrigen Sollösung, enthaltend in wässriger kolloidaler Lösung nicht oberflächenmodifizierte Nanopartikel mindestens eines Kieselsols und/oder Metalloxidsols, mit einer wässrigen Isocyanatlösung, enthaltend mindestens eine Isocycanatverbindung mit mindestens einer blockierten NCO-Gruppe; und b) anschließender Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der in Schritt a) aufgebrachten Schicht;
  • ii. und mindestens eine, zwischen dem Metall oder der Metalllegierung und der Korrosionsschutzschicht befindliche metallische oder nichtmetallische Schicht
aufweist.The object described above is likewise solved by an article comprising at least one metal or metal alloy, the surface of which is wholly or partly
  • i. a corrosion protection layer obtainable by a) applying an aqueous corrosion protection solution prepared by mixing an aqueous sol solution containing nanoparticles not surface-modified in aqueous colloidal solution of at least one silica sol and / or metal oxide sol with an aqueous isocyanate solution containing at least one isocyanate compound having at least one blocked NCO -Group; and b) subsequent predrying, drying, curing and / or crosslinking of the layer applied in step a);
  • ii. and at least one metallic or non-metallic layer located between the metal or metal alloy and the anticorrosion layer
having.

Diese Ausführungsform betrifft solche Gegenstände, bei denen die zwischen dem Metall oder der Metalllegierung und der Korrosionsschutzschicht befindliche metallische oder nichtmetallische Schicht alleine weder den Korrosionsschutz, noch die mechanische Beständigkeit erreicht.These embodiment concerns such objects, where the between the metal or the metal alloy and the Corrosion protection layer located metallic or non-metallic Layer alone neither the corrosion protection, nor the mechanical resistance reached.

Ein solcher Gegenstand bietet neben den zuvor genannten Vorteilen erstmals die Möglichkeit, auf Aluminium völlig UV-beständige, tiefschwarze und abriebbeständige Schichten herzustellen. UV-beständige und tiefschwarze Schichten sind zwar bekannt und werden beispielsweise unter Verwendung antimonhaltiger Elektrolyte hergestellt, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung „Black Magic® RT-A3" von der Firma Hubbard-Hall vertrieben werden. Der gravierende Nachteil, dass diese schwarzen Schichten mit einem weichen Tuch einfach abgewischt werden können, wird durch diese erfindungsgemäßen Mehrschichtaufbau völlig behoben. Durch Vorbehandlung eines Gegenstands aus Aluminium (beispielsweise einem optischen Bauteil für Beamer) mit den antimonhaltigen Lösungen des Standes der Technik, eine kurze Zwischentrocknung, Behandlung mit der zuvor beschriebenen Korrosionsschutzlösung und anschließender Trocknung bei 120 °C für 30 Minuten wird ein Gegenstand erhalten, der sowohl den mechanischen Beanspruchungen als auch die von der Industrie geforderte UV-Beständigkeit erfüllt.In addition to the aforementioned advantages, such an article offers for the first time the possibility of producing completely UV-resistant, deep black and abrasion-resistant layers on aluminum. Although UV-resistant and deep black layers are known and are produced, for example, using antimony-containing electrolytes, such as those sold under the name "Black Magic® RT-A3" by Hubbard-Hall, the serious disadvantage that these black layers with By a pre-treatment of an object made of aluminum (for example, an optical component for projectors) with the antimony-containing solutions of the prior art, a brief intermediate drying, treatment with the corrosion protection solution described above and subsequent drying at 120 ° C for 30 minutes, an object is obtained, which meets both the mechanical stresses as required by the industry UV resistance.

Bei der auf der Korrosionsschutzschicht befindlichen metallischen Schicht handelt es sich gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform um eine außenstromlos abgeschiedene Schicht eines Metalls, insbesondere von Kupfer, Nickel und/oder Zinn, oder seiner Legierungen.In the on the corrosion protection layer be According to a particularly preferred embodiment, the sensitive metallic layer is a layer of a metal deposited without external current, in particular of copper, nickel and / or tin, or of its alloys.

Solche auf der nichtmetallischen Korrosionsschutzschicht abgeschiedenen Metallschichten sind besonders gut nach dem in der deutschen Patentanmeldung DE 103 17 795 A1 und DE 103 17 196 A1 beschriebenen Verfahren herstellbar.Such deposited on the non-metallic corrosion protection layer metal layers are particularly well after that in the German patent application DE 103 17 795 A1 and DE 103 17 196 A1 produced method produced.

Die auf der Korrosionsschutzschicht befindliche nichtmetallische Schicht ist vorteilhafterweise erhältlich durch Filmbildung und/oder Vernetzung einer Lösung oder Dispersion, die mindestens ein Polymer enthält.The non-metallic layer on the anticorrosion layer is advantageously available by film formation and / or crosslinking of a solution or dispersion containing at least contains a polymer.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Metall ein sperrschichtbildendes Metall, insbesondere ein Leichtmetall aus der Gruppe von Aluminium, Magnesium und Titan.According to one particularly preferred embodiment In the present invention, the metal is a barrier layer-forming Metal, in particular a light metal from the group of aluminum, Magnesium and titanium.

Je nach Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Gegenstands ist dieser aus einer Metalllegierung, die mindestens ein sperrschichtbildendes Metall enthält. Insbesondere handelt es sich dabei um ein Leichtmetall aus der Gruppe von Aluminium, Magnesium und Titan, und ganz besonders bevorzugt um eine Knet-, Guß- oder Druckgusslegierung aus Magnesium oder Aluminium.ever according to the field of application of the subject invention is this from a metal alloy, the at least one barrier layer-forming Contains metal. In particular, it is a light metal from the group of aluminum, magnesium and titanium, and most preferably around a kneading, casting or die-cast alloy of magnesium or aluminum.

Besonders gut einsetzbare Magnesiumlegierungen sind AZ91, AZ81, AZ61, AM60, AM50, AM20, AS41, AS21, AE42, QE22, ZE41, ZK61 und AZ31, AZ60, ZK30, ZK60, WE43 und WE54 (Bezeichnungen nach ASTM).Especially good usable magnesium alloys are AZ91, AZ81, AZ61, AM60, AM50, AM20, AS41, AS21, AE42, QE22, ZE41, ZK61 and AZ31, AZ60, ZK30, ZK60, WE43 and WE54 (designations according to ASTM).

Es ist entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform auch möglich, dass sich zwischen dem Metall bzw. der Metalllegierung und der Korrosionsschutzschicht eine Sperrschicht befindet, die mindestens ein Oxid des Metalls enthält.It is according to another embodiment of the invention also possible that between the metal or the metal alloy and the corrosion protection layer a barrier layer containing at least one oxide of the metal.

Diese Sperrschicht kann erhältlich sein durch ein außenstromloses, elektrolytisches und/oder plasmachemisches Verfahren.These Barrier layer available its by a powerless, electrolytic and / or plasma-chemical process.

Diese Sperrschicht weist kanalartige Poren auf, die zu einer nochmals verbesserten Haftung der Korrosionsschutzschicht auf dem Metall führen.These Barrier layer has channel-like pores, which again to a improved adhesion of the corrosion protection layer on the metal to lead.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe von Eisen, Zink, Zinn, Kupfer und Silber.According to one particularly preferred embodiment In the present invention, the metal is selected from the group of Iron, zinc, tin, copper and silver.

Entsprechend einer ebenfalls besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Metalllegierung ausgewählt aus der Gruppe von Stahllegierungen und Zink-Druckgusslegierungen. Als Stahllegierungen sind besonders kaltgewalzte Stähle zu nennen, beispielsweise SAE 1010. Als Zinkdruckgusslegierung ist besonders ZK 410 zu nennen.Corresponding a likewise particularly preferred embodiment of the present invention Invention is the metal alloy selected from the group of steel alloys and zinc die cast alloys. As steel alloys are special cold rolled steels to name, for example SAE 1010. As Zinkdruckgusslegierung is especially to call ZK 410.

Es ist aber auch möglich, dass sich zwischen dem Metall (oder der Metalllegierung) und der Korrosionsschutzschicht eine zusätzlich Zwischenschicht befindet, die mindestens ein Oxid und/oder Phosphat des Metalls enthält.It but it is also possible that between the metal (or the metal alloy) and the Corrosion protection layer an additional Intermediate layer is the at least one oxide and / or phosphate of the Contains metal.

Auf diese Weise können bereits mit einem kommerziell weit verbreiteten Korrosionsschutz vorbehandelte metallische Werkstücke durch Aufbringen der Korrosionsschutzlösung behandelt werden, ohne dass die handelsübliche Korrosionsschutzschicht entfernt werden muss.On this way you can already with a commercially widespread corrosion protection pretreated metallic workpieces be treated by applying the corrosion protection solution, without that the commercial one Corrosion protection layer must be removed.

Darüber hinaus können bekannte Korrosionsschutzschichten, die sich direkt auf dem Metall befinden, gemäß dieser Ausführungsform einen synergistischen Effekt hervorrufen: Beispielswiese zeigt ein Gegenstand aus Magnesium, dessen metallische Oberfläche mit einer in der WO 00/56950 beschriebenen Konversionsschutzschicht versehen ist, nach der Behandlung mit der zuvor beschriebenen Korrosionsschutzlösung der vorliegenden Erfindung, gefolgt von Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der aufgebrachten Korrosionsschutzschicht beste Ergebnisse, die ohne oder nur mit einer Konversionsschicht gemäß der WO 00/56950 nicht erreicht werden könnten.Furthermore can known anticorrosion coatings that are directly on the metal, according to this embodiment cause a synergistic effect: Example meadow shows Object of magnesium, whose metallic surface with a conversion protective layer described in WO 00/56950 after treatment with the corrosion protection solution described above present invention, followed by predrying, drying, curing and / or crosslinking the applied corrosion protection layer best results, the not achieved with or without a conversion layer according to WO 00/56950 could become.

Diese Zwischenschicht kann erhältlich sein durch ein elektrolytisches und/oder außenstromloses Verfahren.These Interlayer may be available be by an electrolytic and / or electroless method.

Als elektrolytische Verfahren und als außenstromlose Verfahren eignen sich besonders solche, bei denen mit chromsäurehaltigen Elektrolyten gearbeitet wird.When electrolytic processes and as external powerless processes are suitable especially those who worked with chromic acid-containing electrolytes becomes.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Isocyanatverbindung keine selbstvernetzenden Eigenschaften aufweist, d.h. die Isocyanatverbindung ist nicht selbstvernetzend.According to one particularly preferred embodiment In the present invention, the isocyanate compound has no self-crosslinking Has properties, i. the isocyanate compound is not self-crosslinking.

Unter dem Begriff „selbstvernetzend" werden hier und im folgenden solche Isocyanatverbindungen verstanden, die selber noch weitere, gegenüber den eigenen Isocyanatresten reaktive Gruppen (wie z.B. Hydroxylgruppen) aufweisen, und die unter Bildung intramolekularer Polymernetzwerke ohne Anwesenheit weiterer Komponenten reagieren.Under The term "self-crosslinking" is used here and in the following, such isocyanate compounds understood themselves even more, opposite Reactive groups (such as hydroxyl groups) reactive with the isocyanate residues and to form intramolecular polymer networks react without the presence of other components.

Im Gegensatz dazu unterscheidet man Isocyanatverbindung mit vernetzenden Eigenschaften: Hierbei handelt es sich um solche Verbindungen, die mit einer zusätzlichen, gegenüber Isocyanatresten reaktive Gruppen aufweisenden Komponente (auch unter dem Begriff „Bindemittel" bekannt), unter Bildung intermolekularer Polymernetzwerke reagiert.In contrast, one distinguishes Iso cyanate compound having crosslinking properties: These are those compounds which react with an additional isocyanate-reactive group-containing component (also known by the term "binder") to form intermolecular polymer networks.

Solche Ausführungsformen stellen sicher, dass die hergestellte Korrosionsschutzlösung eine extrem hohe Verarbeitungszeit (Topfzeit) aufweist. So können mit der Korrosionsschutzlösung entsprechend der Erfindung Topfzeiten von mehr als sechs Monaten (bei Raumtemperatur) erzielt werden. Neben diesem Vorteil wird des weiteren sichergestellt, dass sich keine vernetzten Teilchen in der Isocyanatlösung (und damit in der Korrosionsschutzlösung) in einer solchen Menge bilden können, dass die Haftung zwischen Metall, Sperrschicht oder Zwischenschicht und der Korrosionsschutzschicht beeinträchtigt wird.Such embodiments Make sure that the anticorrosive solution produced is an extreme has high processing time (pot life). So can with the corrosion protection solution accordingly Pot life of more than six months (at room temperature) of the invention be achieved. In addition to this advantage is further ensured that no cross-linked particles in the isocyanate solution (and thus in the corrosion protection solution) in a can form such a quantity that the adhesion between metal, barrier layer or interlayer and the corrosion protection layer is impaired.

Insbesondere bei Gegenständen aus sperrschichtbildenden Metallen hat die Anwesenheit von vernetzten Teilchen mit Isocyanatfunktion eine sehr negativen Einfluß auf die Haftungseigenschaften der resultierenden Korrosionsschutzschicht.Especially at objects from barrier-layer forming metals has the presence of crosslinked Particles with isocyanate function have a very negative influence on the Adhesive properties of the resulting corrosion protection layer.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Isocyanatlösung neben der Isocyanatverbindung keine weiteren filmbildenden und/oder vernetzungsfähigen Verbindungen enthält.Especially It is advantageous if the isocyanate solution in addition to the isocyanate compound no further film-forming and / or crosslinkable compounds contains.

Hierdurch wird effektiv verhindert, dass vernetzte Teilchen, insbesondere nach längerem Stehenlassen der Korrosionsschutzlösung, gebildet werden.hereby is effectively preventing cross-linked particles, in particular after a while Leave the corrosion protection solution to be formed.

Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei der Isocyanatlösung um eine wasserverdünnbare Polyurethandispersion, insbesondere mit einem Äquivalentgewicht zwischen 900 und 1.200 und einem theoretisch berechneten Gehalt an blockierten NCO-Gruppen zwischen 3 und 8%.All more preferably, the isocyanate solution is um a water-dilutable polyurethane dispersion, in particular with an equivalent weight between 900 and 1,200 and a theoretically calculated salary at blocked NCO groups between 3 and 8%.

Solche Isocyanatlösungen sind beispielsweise unter dem Handelsnamen Bayhydur® BL 5140 (Fa. Bayer AG) als Härterkomponente in der Lackindustrie verbreitet.Such isocyanate solutions are widespread, for example, under the trade name Bayhydur® ® BL 5140 (Messrs. Bayer AG) as a hardener component in the paint industry.

Vorteilhafterweise hat die Isocyanatlösung einen pH-Wert zwischen 8 und 10.advantageously, the isocyanate solution has one pH between 8 and 10.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Isocyanatlösung einen nichtflüchtigen Anteil nach DIN EN ISO 3251 (1 g/1 h 105°C) zwischen 15 und 25% auf. Hierdurch wird erreicht, dass die durch Mischen der Sollösung und Isocyanatlösung erhältliche Korrosionsschutzlösung durch einfache Auftrageverfahren, wie z.B. Tauchen oder Spritzen) auf die zu schützende Oberfläche aufgebracht werden kann, wobei die resultierende Korrosionsschutzschicht – neben den zuvor beschriebenen Vorteilen – sehr gleichmäßig ausgebildet ist, unabhängig von der Geometrie des Gegenstands.In a further preferred embodiment In the present invention, the isocyanate solution has a non-volatile content Proportion according to DIN EN ISO 3251 (1 g / 1 h 105 ° C) between 15 and 25%. This ensures that by mixing the Sollösung and isocyanate available Corrosion protection solution by simple application methods, e.g. Diving or spraying) applied to the surface to be protected can be, with the resulting anti-corrosion layer - in addition the advantages described above - very uniform is, independent from the geometry of the object.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Isocyanatverbindung keine freien NCO-Gruppen auf.In a further preferred embodiment In the present invention, the isocyanate compound has no free ones NCO groups on.

Durch Wahl einer entsprechenden Ausgangsverbindung wird auf sehr einfache Weise sichergestellt, dass es zu keiner Bildung von selbstvernetzten oder selbstvernetzenden Teilchen (auch unter dem Namen „Mikrogele" oder „Mikroteilchen" bekannt) kommt.By Choosing an appropriate output connection will be very easy It ensures that there is no formation of self-crosslinking or self-crosslinking particles (also known as "microgels" or "microparticles").

Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich nichtmetallische Partikel, insbesondere mit einer Größe von weniger als 100 nm.According to one also preferred embodiment of the present invention the sol solution and / or the isocyanate solution additionally non-metallic Particles, in particular of a size of less than 100 nm.

Diese Ausführungsform betrifft insbesondere solche Korrosionsschutzschichten, die neben dem Korrosionsschutz noch ein weiteres Anwendungsspektrum erfüllen müssen.These embodiment in particular concerns such anticorrosion coatings, in addition to the corrosion protection yet another range of applications must meet.

Die nichtmetallischen Partikel können eine Härte von mehr als 1.500 HV aufweisen und ausgewählt sein aus der Gruppe von Siliziumcarbid, Korund, Diamant und Tetraborcarbid.The nonmetallic particles can a hardness have more than 1,500 HV and be selected from the group of Silicon carbide, corundum, diamond and tetrabor carbide.

Solche nichtmetallischen Partikel werden immer dann auszuwählen sein, wenn die erfindungsgemäße Korrosionsschutzschicht hohen mechanischen Beanspruchungen wie z.B. Abrieb, ausgesetzt sind.Such non-metallic particles will always be selectable when the corrosion protection layer according to the invention high mechanical stresses, such as Abrasion, are exposed.

Die nichtmetallischen Partikel können aber auch reibungsvermindernde Eigenschaften aufweisen und ausgewählt sein aus der Gruppe der Fluorpolymere und von Polytetrafluorethylen, PFA, Molybdänsulfid, kubisches Bornitrid und Zinnsulfid.The nonmetallic particles can but also have friction-reducing properties and be selected from the group of fluoropolymers and polytetrafluoroethylene, PFA, molybdenum sulfide, cubic boron nitride and tin sulfide.

In diesem Falle verleihen die nichtmetallischen Partikel der erfindungsgemäßen Korrosionsschutzschicht Selbstschmiereigenschaften, die einem frühzeitigem mechanischen Verschleiß des erfindungsgemäßen Gegenstands entgegenwirken.In In this case, the non-metallic particles impart the corrosion protection layer according to the invention Self-lubricating properties, the early mechanical wear of the subject invention counteract.

Die nichtmetallischen Partikel können ebenso eine photokatalytische Aktivität aufweisen und insbesondere aus Anatas sein. Bei Anatas handelt es sich um eine tetragonal holoedrische Modifikation von Titandioxid.The nonmetallic particles can also have a photocatalytic activity and in particular to be from Anatas. Anatas is a tetragonal holohedral Modification of titanium dioxide.

In diesem Falle wird eine Korrosionsschutzschicht erhalten, die darüber hinaus auch noch desodorierende Eigenschaften hat. Anwendungsgebiete für solche Gegenstände sind insbesondere Küchengeräte und medizinische Geräte.In this case, a corrosion protection layer is obtained which, moreover, also has deodorizing properties. Applications for such items are especially kitchens devices and medical devices.

Die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung können aber erfindungsgemäß auch zusätzlich noch metallische Partikel enthalten.The sol and / or the isocyanate solution but can According to the invention also additionally metallic Contain particles.

Diese metallischen Partikel sind in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht aus Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, haben insbesondere eine Größe zwischen 0,5 und 1 μm und sind besonders bevorzugt aus Kupfer und/oder Silber.These Metallic particles are in a preferred embodiment the present invention is not made of light metal or a light metal alloy, in particular have a size between 0.5 and 1 μm and are particularly preferably of copper and / or silver.

Im Gegensatz zu der bisher herrschenden Meinung, demnach der Zusatz von Kupferteilchen die Bildung von Lokalelementen und damit die Korrosion fördert, führt die Anwesenheit dieser metallischen Partikel im vorliegenden Fall dazu, dass der Korrosionsschutz nochmals verbessert wird, insbesondere bei Gegenständen aus Magnesium.in the Contrary to the prevailing opinion, therefore the addition of copper particles the formation of local elements and thus the Promotes corrosion, leads the Presence of these metallic particles in the present case, that the corrosion protection is further improved, in particular at objects made of magnesium.

Es ist aber auch möglich, dass die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung einen pH-Wert von mehr als 8 aufweist und dass die metallischen Partikel aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung sind, insbesondere eine Größe zwischen 0,5 und 10 μm aufweisen und besonders bevorzugt Magnesium und/oder Aluminium enthalten. Im Falle von Aluminiumpartikel sollte der pH-Wert nicht mehr als 9 betragen.It but it is also possible that the sol solution and / or the isocyanate solution has a pH greater than 8 and that the metallic Particles of a light metal or a light metal alloy are, in particular a size between 0.5 and 10 μm and more preferably magnesium and / or aluminum. In the case of aluminum particles, the pH should not exceed 9 amount.

Auch hier wird der Korrosionsschutz durch diese Leichtmetallteilchen nochmals verbessert. Besonders bei Gegenständen aus Stahl ist dieser Vorteil zu beobachten.Also Here is the corrosion protection by these light metal particles improved again. Especially with steel objects this advantage to observe.

Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich einen wasserlöslichen Farbstoff.According to one also preferred embodiment of the present invention the sol solution and / or the isocyanate solution in addition one water-soluble Dye.

Ein besonders im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verwendender wasserlöslicher Farbstoff ist ein Metallkomplex-Farbstoff, wie er beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Neozapon® von der Fa. BASF, Orasol® von der Fa. Ciba-Geigy, Savinyl® von der Fa. Sandoz oder Lampronol® von der Fa. ICI vertrieben wird.An especially in the context of the present invention to be used water-soluble dye is a metal complex dye, as for example, under the trade name of Neozapon ® by the company. BASF, Orasol ® by the company. Ciba-Geigy, Savinyl ® by the company. Sandoz or Lampronol ® from the company. ICI is sold.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich ein Korrosionsschutzpigment, insbesondere mit physikalischer Korrosionsschutzwirkung.In a further preferred embodiment of the present invention the sol solution and / or the isocyanate solution additionally a corrosion protection pigment, in particular with a physical corrosion protection effect.

Besonders geeignete Korrosionsschutzpigmente sind Eisenglimmer, Ruß und Graphit.Especially Suitable anti-corrosive pigments are iron mica, carbon black and graphite.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der erfindungsgemäße Gegenstand in der Kraftfahrzeugindustrie, Elektro- und Elektronikindustrie, Maschinenbauindustrie, Luft- und Raumfahrt verwendet.Corresponding a particularly preferred embodiment The present invention is the subject of the invention in the automotive industry, electrical and electronics industry, Mechanical engineering, aerospace used.

Zu nennen sind insbesondere Teile von Motoren und Getriebegehäusen, Instrumententafeln, Türen und Einzelteile hiervon, Lenkgetriebegehäuse, Radsterne für Motorräder, Drosselklappengehäuse, Aufnahmevorrichtungen für Fräser, Rotoren oder Verdrängergehäuse für Kompressoren, Siegelbacken für Verpackungsmaschinen, Teile für Steckerleisten und elektrische Verbinder, Lampenträger, Lampengehäuse, Rotorgehäuse von Helikoptern, und Gehäuse für elektrische Geräte.To In particular, parts of engines and gearboxes, instrument panels, doors and Parts thereof, steering gear housing, motorcycle wheels, throttle body, receiving devices for cutters, rotors or displacement housing for compressors, Sealing jaws for Packaging machines, parts for Power strips and electrical connectors, lamp holders, lamp housings, rotor housings of Helicopters, and housing for electrical Equipment.

Claims (29)

Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise eine Korrosionsschutzschicht aufweist, letztere erhältlich durch a) Aufbringen einer wässrigen Korrosionsschutzlösung, hergestellt durch Mischen einer wässrigen Sollösung, enthaltend in wässriger kolloidaler Lösung nicht oberflächenmodifizierte Nanopartikel mindestens eines Kieselsols und/oder Metalloxidsols, mit einer wässrigen Isocyanatlösung, enthaltend mindestens eine Isocycanatverbindung mit mindestens einer blockierten NCO-Gruppe; und b) anschließender Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der in Schritt a) aufgebrachten Schicht.An article containing at least one metal or Metal alloy, its surface wholly or partly has a corrosion protection layer, the latter available by a) applying an aqueous Corrosion protection solution prepared by mixing an aqueous sol solution containing in water colloidal solution not surface-modified Nanoparticles of at least one silica sol and / or metal oxide sol, with an aqueous isocyanate, containing at least one Isocycanatverbindung with at least one blocked NCO group; and b) subsequent predrying, drying, curing and / or crosslinking the layer applied in step a). Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise i. eine Korrosionsschutzschicht, diese erhältlich durch a) Aufbringen einer wässrigen Korrosionsschutzlösung, hergestellt durch Mischen einer wässrigen Sollösung, enthaltend in wässriger kolloidaler Lösung nicht oberflächenmodifizierte Nanopartikel mindestens eines Kieselsols und/oder Metalloxidsols, mit einer wässrigen Isocyanatlösung, enthaltend mindestens eine Isocycanatverbindung mit mindestens einer blockierten NCO-Gruppe; und b) anschließender Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der in Schritt a) aufgebrachten Schicht; ii. und mindestens eine, auf der Korrosionsschutzschicht befindliche metallische oder nichtmetallische Schicht aufweist.An article containing at least one metal or Metal alloy, its surface completely or partially i. a corrosion protection layer, this available through a) Applying an aqueous Corrosion protection solution prepared by mixing an aqueous sol solution containing in water colloidal solution not surface-modified Nanoparticles of at least one silica sol and / or metal oxide sol, with an aqueous isocyanate, containing at least one Isocycanatverbindung with at least one blocked NCO group; and b) followed by Predrying, drying, curing and / or crosslinking the layer applied in step a); ii. and at least one located on the anti-corrosion layer metallic or non-metallic layer having. Gegenstand, enthaltend mindestens ein Metall oder Metalllegierung, dessen Oberfläche ganz oder teilweise i. eine Korrosionsschutzschicht, diese erhältlich durch a) Aufbringen einer wässrigen Korrosionsschutzlösung, hergestellt durch Mischen einer wässrigen Sollösung, enthaltend in wässriger kolloidaler Lösung nicht oberflächenmodifizierte Nanopartikel mindestens eines Kieselsols und/ oder Metalloxidsols, mit einer wässrigen Isocyanatlösung, enthaltend mindestens eine Isocycanatverbindung mit mindestens einer blockierten NCO-Gruppe; und b) anschließender Vortrocknung, Trocknung, Aushärtung und/oder Vernetzung der in Schritt a) aufgebrachten Schicht; ii. und mindestens eine, zwischen dem Metall oder der Metalllegierung und der Korrosionsschutzschicht befindliche metallische oder nichtmetallische Schicht aufweist.An article containing at least one metal or metal alloy whose surface is wholly or partly i. a corrosion protection layer obtainable by a) application of an aqueous corrosion protection solution solution prepared by mixing an aqueous sol solution containing in aqueous colloidal solution not surface-modified nanoparticles of at least one silica sol and / or metal oxide sol, with an aqueous isocyanate solution containing at least one Isocycanatverbindung having at least one blocked NCO group; and b) subsequent predrying, drying, curing and / or crosslinking of the layer applied in step a); ii. and at least one metallic or non-metallic layer located between the metal or the metal alloy and the anticorrosion layer. Gegenstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Korrosionsschutzschicht befindliche metallische Schicht eine außenstromlos abgeschiedene Schicht eines Metalls, insbesondere von Kupfer, Nickel und/oder Zinn, oder seiner Legierungen ist.Article according to claim 2 or 3, characterized that on the corrosion protection layer located metallic Layer one without external power deposited layer of a metal, in particular copper, nickel and / or tin, or its alloys. Gegenstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Korrosionsschutzschicht befindliche nichtmetallische Schicht durch Filmbildung und/oder Vernetzung einer Lösung oder Dispersion ist, die mindestens ein Polymer enthält.Article according to claim 2 or 3, characterized that on the anti-corrosion layer located non-metallic Layer by film formation and / or crosslinking of a solution or dispersion is that contains at least one polymer. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall ein sperrschichtbildendes Metall, insbesondere ein Leichtmetall aus der Gruppe von Aluminium, Magnesium und Titan, ist.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the metal is a barrier layer-forming metal, in particular a light metal from the group of aluminum, magnesium and titanium, is. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalllegierung mindestens ein sperrschichtbildendes Metall, insbesondere ein Leichtmetall aus der Gruppe von Aluminium, Magnesium und Titan enthält, und besonders bevorzugt eine Knet-, Guß- oder Druckgusslegierung aus Magnesium oder Aluminium ist.Article according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metal alloy comprises at least one barrier layer-forming metal, in particular a light metal from the group of aluminum, magnesium and titanium, and more preferably a kneading, casting or die-casting alloy Magnesium or aluminum is. Gegenstand nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Metall bzw. der Metalllegierung und der Korrosionsschutzschicht eine Sperrschicht befindet, die mindestens ein Oxid des Metalls enthält.Article according to claim 6 or 7, characterized that between the metal or the metal alloy and the anti-corrosion layer Barrier layer containing at least one oxide of the metal. Gegenstand nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht erhältlich ist durch ein außenstromloses, elektrolytisches und/oder plasmachemisches Verfahren.Article according to one of claims 6 to 8, characterized that the barrier is available is by an external power, electrolytic and / or plasma-chemical process. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe von Eisen, Zink, Zinn, Kupfer und Silber.Article according to one of claims 1 to 5, characterized that the metal is selected is from the group of iron, zinc, tin, copper and silver. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalllegierung ausgewählt ist aus der Gruppe von Stahllegierungen und Zink-Druckgusslegierungen.Article according to one of claims 1 to 5, characterized that the metal alloy is selected is from the group of steel alloys and zinc die-casting alloys. Gegenstand nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Metall bzw. der Metalllegierung und der Korrosionsschutzschicht eine Zwischenschicht befindet, die mindestens ein Oxid und/oder Phosphat des Metalls enthält.Article according to claim 10 or 11, characterized that is between the metal or the metal alloy and the corrosion protection layer an intermediate layer containing at least one oxide and / or Contains phosphate of the metal. Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht erhältlich ist durch ein elektrolytisches und/oder außenstromloses Verfahren.Article according to claim 2, characterized that the interlayer available is by an electrolytic and / or electroless process. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatverbindung keine selbstvernetzenden Eigenschaften aufweist.Article according to one of the preceding claims, characterized in that the isocyanate compound is not self-crosslinking Features. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatlösung neben der Isocyanatverbindung keine weiteren filmbildenden und/oder vernetzungsfähigen Verbindungen enthält.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the isocyanate solution in addition to the isocyanate compound no further film-forming and / or crosslinkable compounds contains. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatlösung eine wasserverdünnbare Polyurethandispersion ist, insbesondere mit einem Äquivalentgewicht zwischen 900 und 1.200 und einem theoretisch berechneten Gehalt an blockierten NCO-Gruppen zwischen 3 und 8%.Article according to one of the preceding claims, characterized in that the isocyanate solution is a water-dilutable polyurethane dispersion is, in particular with an equivalent weight between 900 and 1,200 and a theoretically calculated salary at blocked NCO groups between 3 and 8%. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatlösung einen pH-Wert zwischen 8 und 10 aufweist.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the isocyanate solution has a pH between 8 and 10 has. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatlösung einen nichtflüchtigen Anteil nach DIN EN ISO 3251 (1 g/1 h 105°C) zwischen 15 und 25% aufweist.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the isocyanate solution is a non-volatile Proportion according to DIN EN ISO 3251 (1 g / 1 h 105 ° C) between 15 and 25%. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatverbindung keine freien NCO-Gruppen aufweist.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the isocyanate compound no free NCO groups having. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich nichtmetallische Partikel, insbesondere mit einer Größe von weniger als 100 nm, enthält.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sol solution and / or the isocyanate solution additionally non-metallic Particles, in particular of a size of less than 100 nm, contains. Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmetallischen Partikel eine Härte von mehr als 1.500 HV aufweisen und insbesondere ausgewählt sind aus der Gruppe von Siliziumcarbid, Korund, Diamant und Tetraborcarbid.An article according to claim 20, characterized in that the non-metallic particles have a hardness of more than 1500 HV and in particular are selected from the group of sili ziumcarbid, corundum, diamond and tetraborcarbid. Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmetallischen Partikel reibungsvermindernde Eigenschaften aufweisen und insbesondere ausgewählt sind aus der Gruppe der Fluorpolymere und von Polytetrafluorethylen, PFA, Molybdänsulfid, kubisches Bornitrid und Zinnsulfid.Article according to claim 20, characterized that the non-metallic particles friction reducing properties and in particular are selected from the group of fluoropolymers and polytetrafluoroethylene, PFA, molybdenum sulfide, cubic boron nitride and tin sulfide. Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmetallischen Partikel eine photokatalytische Aktivität aufweisen und insbesondere aus Anatas sind.Article according to claim 20, characterized that the non-metallic particles have a photocatalytic activity and especially from Anatas. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich metallische Partikel enthält.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sol solution and / or the isocyanate solution additionally metallic Contains particles. Gegenstand nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Partikel nicht aus Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung sind, insbesondere eine Größe zwischen 0,5 und 1 μm aufweisen und besonders bevorzugt Kupfer und/oder Silber enthalten.Article according to claim 24, characterized that the metallic particles are not made of light metal or a Light metal alloy, in particular have a size between 0.5 and 1 micron and particularly preferably copper and / or silver. Gegenstand nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung einen pH-Wert von mehr als 8 aufweist und dass die metallischen Partikel aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung sind, insbesondere eine Größe zwischen 0,5 und 10 μm aufweisen und besonders bevorzugt Magnesium und/oder Aluminium enthalten.Article according to claim 24, characterized that the sol solution and / or the isocyanate solution has a pH greater than 8 and that the metallic Particles of a light metal or a light metal alloy are, in particular a size between 0.5 and 10 μm and more preferably magnesium and / or aluminum. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich einen wasserlöslichen Farbstoff enthält.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sol solution and / or the isocyanate solution in addition one water-soluble Contains dye. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollösung und/oder die Isocyanatlösung zusätzlich ein Korrosionsschutzpigment, insbesondere mit physikalischer Korrosionsschutzwirkung, enthält.Article according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sol solution and / or the isocyanate solution in addition Anti-corrosive pigment, in particular with a physical anti-corrosive effect, contains. Verwendung eines Gegenstandes nach einem der vorhergehenden Ansprüche in der Kraftfahrzeugindustrie, Elektro- und Elektronikindustrie, Maschinenbauindustrie, Luft- und Raumfahrt.Use of an article according to one of the preceding claims in the automotive industry, electrical and electronics industry, Mechanical engineering, aerospace.
DE2003127365 2003-06-16 2003-06-16 An article with a corrosion protection layer and its use Expired - Fee Related DE10327365B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003127365 DE10327365B4 (en) 2003-06-16 2003-06-16 An article with a corrosion protection layer and its use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003127365 DE10327365B4 (en) 2003-06-16 2003-06-16 An article with a corrosion protection layer and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10327365A1 true DE10327365A1 (en) 2005-01-13
DE10327365B4 DE10327365B4 (en) 2007-04-12

Family

ID=33520680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003127365 Expired - Fee Related DE10327365B4 (en) 2003-06-16 2003-06-16 An article with a corrosion protection layer and its use

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10327365B4 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007116413A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Thothathri Sampath Kumar A nanosized electrochemical dispersion for rechargeable alkaline zinc batteries
WO2008080480A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Daimler Ag Method for coating a semifinished product
WO2009128988A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 Valspar Sourcing, Inc. Articles having improved corrosion resistance
EP1690058B1 (en) * 2003-11-26 2012-04-04 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
CN103934012A (en) * 2014-04-14 2014-07-23 大连民族学院 SnS2/g-C3N4 composite nanosheet photocatalyst and preparation method thereof
CN112221754A (en) * 2020-11-09 2021-01-15 东阳市聚冉电子科技有限公司 Metal anticorrosion nano coating and preparation method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018110905A1 (en) 2018-05-07 2019-11-07 Lucas Automotive Gmbh Electrode for an anodizing process

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0637616A1 (en) * 1993-08-02 1995-02-08 Degussa Aktiengesellschaft Low structure pyrogenic hydrophilic & hydrophobic metallic oxides, production and use
EP0766997A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-09 Bayer Ag Process and device for the preparation of fine particle dispersions
DE19811790A1 (en) * 1998-03-18 1999-09-23 Bayer Ag Transparent paint binders containing nanoparticles with improved scratch resistance, a process for their preparation and their use
WO2000056950A2 (en) * 1999-03-24 2000-09-28 Electro Chemical Engineering Gmbh Chemically passivated object made of magnesium or alloys thereof
DE19708285C2 (en) * 1997-02-28 2002-04-11 Excor Korrosionsschutz Technol Corrosion-inhibiting composite material, process for its production and its use
DE10149148A1 (en) * 2000-10-11 2002-05-16 Chemetall Gmbh Coating metal surface e.g. for vehicle, aircraft or household appliance part includes application of aqueous polymer dispersion containing fine inorganic particles, lubricant and corrosion inhibitor
WO2002086194A2 (en) * 2001-04-21 2002-10-31 Itn-Nanovation Gmbh Functional ceramic layers based on a support layer produced with crystalline nanoparticles
WO2003044099A1 (en) * 2001-11-23 2003-05-30 Deutsche Amphibolin-Werke Von Robert Murjahn Gmbh & Co. Kg Coating material containing nanoparticles, use of said coating material and method for the production of coatings

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0637616A1 (en) * 1993-08-02 1995-02-08 Degussa Aktiengesellschaft Low structure pyrogenic hydrophilic & hydrophobic metallic oxides, production and use
EP0766997A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-09 Bayer Ag Process and device for the preparation of fine particle dispersions
DE19708285C2 (en) * 1997-02-28 2002-04-11 Excor Korrosionsschutz Technol Corrosion-inhibiting composite material, process for its production and its use
DE19811790A1 (en) * 1998-03-18 1999-09-23 Bayer Ag Transparent paint binders containing nanoparticles with improved scratch resistance, a process for their preparation and their use
WO2000056950A2 (en) * 1999-03-24 2000-09-28 Electro Chemical Engineering Gmbh Chemically passivated object made of magnesium or alloys thereof
DE10149148A1 (en) * 2000-10-11 2002-05-16 Chemetall Gmbh Coating metal surface e.g. for vehicle, aircraft or household appliance part includes application of aqueous polymer dispersion containing fine inorganic particles, lubricant and corrosion inhibitor
WO2002086194A2 (en) * 2001-04-21 2002-10-31 Itn-Nanovation Gmbh Functional ceramic layers based on a support layer produced with crystalline nanoparticles
WO2003044099A1 (en) * 2001-11-23 2003-05-30 Deutsche Amphibolin-Werke Von Robert Murjahn Gmbh & Co. Kg Coating material containing nanoparticles, use of said coating material and method for the production of coatings

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1690058B1 (en) * 2003-11-26 2012-04-04 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
WO2007116413A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Thothathri Sampath Kumar A nanosized electrochemical dispersion for rechargeable alkaline zinc batteries
US9048512B2 (en) 2006-04-12 2015-06-02 Thothathri Sampath Kumar Nanosized electrochemical dispersion for rechargeable alkaline zinc batteries
WO2008080480A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Daimler Ag Method for coating a semifinished product
WO2008080480A3 (en) * 2006-12-22 2008-09-12 Daimler Ag Method for coating a semifinished product
WO2009128988A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 Valspar Sourcing, Inc. Articles having improved corrosion resistance
US10473824B2 (en) 2008-04-15 2019-11-12 The Sherwin-Williams Company Articles having improved corrosion resistance
CN103934012A (en) * 2014-04-14 2014-07-23 大连民族学院 SnS2/g-C3N4 composite nanosheet photocatalyst and preparation method thereof
CN103934012B (en) * 2014-04-14 2015-11-04 大连民族学院 SnS 2/ g-C 3n 4composite nano plate photochemical catalyst and preparation method
CN112221754A (en) * 2020-11-09 2021-01-15 东阳市聚冉电子科技有限公司 Metal anticorrosion nano coating and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE10327365B4 (en) 2007-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1163378B1 (en) Chemically passivated object made of magnesium or alloys thereof
EP3019563B1 (en) Method for coating metal surfaces of substrates and objects coated in accordance with said method
EP2616190B1 (en) Method for coating surfaces and use of the objects coated using said method
EP1815044B1 (en) Method for coating metallic surfaces with an aqueous composition comprising silanes silanols siloxanes and polysiloxanes and said composition
EP2016138B1 (en) Anti-corrosion system for metals and pigment therefor
DE602004002633T2 (en) Chromium-free agent for the treatment of metal surfaces
DE69028980T2 (en) Organic coatings with ion-reactive pigments, especially for galvanically active metals
EP2367638B1 (en) Method for coating surfaces with particles and use of the coatings produced by this method
EP2475468B1 (en) Two-stage method for the corrosion protection treatment of metal surfaces
EP2660197B1 (en) Method for preparing nanoplatelet-type zirconium phosphate
WO2010043220A1 (en) Method for producing deformable corrosion protection layers on metal surfaces
WO2007076766A2 (en) Coating material for protecting metals, especially steel, from corrosion and/or scaling, method for coating metals and metal element
EP2499205A1 (en) Corrosion protection coatings, in particular for metals, selected from the group made up of aluminum, aluminum alloys, steel, and steel having a coating comprising zinc, and mixtures for the production thereof
WO2005061761A1 (en) Two-stage conversion treatment
EP3237652B1 (en) Method for producing anisotropic zinc phosphate particles and zinc metal mixed phosphate particles and use thereof
EP3315563B1 (en) Corrosion protective pigments and their use
DE10327365B4 (en) An article with a corrosion protection layer and its use
DE102011009244A1 (en) Sacrificial anode coatings for magnesium alloys
EP3044348B1 (en) Treatment solution containing chromium(iii) for a method for producing an anti-corrosion coating layer, concentrate of such a treatment solution, and method for producing an anti-corrosion coating layer
EP3083836B1 (en) Method for producing a pigment paste, aqueous electrocoat, its use, method for cataphoretic electrocoating and article coated
WO2010130575A1 (en) Anionic wetting agents for stabilizing self-depositing compositions comprising oxidic pigments
DE102005015573B4 (en) A method of coating metallic surfaces with an aqueous silane / silanol / siloxane / polysiloxane containing composition, said aqueous composition, and the use of the process coated substrates
WO2014037088A1 (en) Treatment solution and method for coating metal surfaces
DE10014035B4 (en) Colored conversion layer, a solution for their preparation and their use
DE69603720T2 (en) COATING COMPOSITION COMPOSITIONS ANTICOROSIVE, AS AQUEOUS PHASEOOR PRESENT AND THEIR USE FOR PROTECTING METALLIC OBJECTS

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: MOSER GOETZE & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE

Representative=s name: MOSER & GOETZE PATENTANWAELTE, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee