DE1621851A1 - Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung von Schutzueberzuegen - Google Patents

Description

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B es ci.h r "gj-.'-'i 3 $■ ti. m ^: zu der PateiitaMLmeldung

DURHAM OHEMICAES; LIMITED,

a British Company, of Birtley,

County Durham, England.

■betreffend

Verfahren zur elekbraphoretteohen, Abacheidung;: S c hut zu ber züff en . .'"V ".".:

Es sind die verschiedensten Schutzanstriche und Schutzüberzüge auf Metall- insbesondere Stahlwerkstöffen in Form eines metallhaltigen Pigments meistens Zink- . oder Aluminiumpulver oder deren Gemische in einem Bindemittel wie einem Epoxyharz bekannt» Derartige Überzüge werden meist durch Tauchen oder durch Sprühen aufgebracht.

üs wurde nun gefunden, daß Zinkanstriche durch elektrophoretische Abscheidung aufgebracht werden können, vorausgesetzt, daß die Zinkteilchen in einer speziellen Art vorliegen und ihre Oberfläche mit einer nicht polaren

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oder weitgehend nicht polaren Substanz bedeckt ist. Unter dem Begriff "weitgehend nicht polar" ist zu verstehen, daß der größte Teil des Moleküls im wesentlichen unpolar ist, selbst wenn das Molekül als ganzes durch die Anwesenheit von einer oder einer relativ geringen Anzahl an polaren Gruppen wie Carboxylgruppen, ein, Dipolmoment aufweist.

Die Erfindung betrifft somit eine Anstrichmasse zur Aufbringung von Zinküberzügen auf Metällwerkstoffe durch elektrophoretische Abscheidung; aus einer wässrigen Suspension eines Zinkpigments mit einem Bindemittel, wobei das Zinkpigment aus Zinkschuppen besteht, dessen· einzelne Teilchen oberflächlich mit einer in Wasser nicht löslichen und nicht polaren oder weitgehend nicht polaren Subs tanz bedeckt sind«. Die Erfindung betrifft ebenfalls überzogene Bauteile^ die auf diese Weise erhalten worden

Zinkschuppen sind blätetehenformig und besitzen- eine Teilchengrösse unter 60 M bei vorzugsweise einer

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sfpeziifischen Oberfläche von" ö>5- 3,3 ift /g-> i Q_t8~2_t2 ΰτ/ga Zinkschuppen sind, im Handel

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Sie werden erhalten durch Mahlen oder Walzen von feinteiligem ,Zink in Gegenwart eines flüssigen Kohlenwasser-Stoffs als Dispersionsmittel undeinem Schmiermittel wie Stearinsäure (brit. Patentanmeldung 8^6 903)* Das Zink soll vorzugsweise im wesentlichen rein sein, es kann jedoch auch als binare Legierung z.B. mit Magnesium (90 % Zink, 10 % Magnesium) vorliegen. UeWa gewünscht, kann ein Teil der Zinkschuppeii durch Aluminiums ehupp en ersetzt werden, wobei das Aluminiumpigment eine Teilchengrösse unter 150 /u besitzen soll, Auch die Aluminiumschuppen sollen in gleicher Meise eine nicht polare oder weitgehend nicht polare Bedeckung aufweisen.

Mach dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es nun, auf metallischen Bauteilen, insbesondere Stahl-TDauteilen einen Ziinkanstrichj äer. einen weitgehenden Xorrosionsschutz bietet, aufzubringen» Dieser ZinMberzug zeichnet sich äürch gleichoiaBsige Dicke seitost an scharfen ¥axLten und Becken aus, wie dies für durch ElektrophoreBe abgeschiedene Schichten charakterißtisch. ist. Dies ist besonders uberraechencL im Hinblick auf die Tatsache, daB man bisher *Lie elelctrophoi'etische Abscheidung von Ziriküberjaiigen als undurchführbar angesehen hat» "--^: '■ " ^: ■■-"";'"" ■■' ^: ■"■;■ '-;■■ ^: ■■■ .·-■..- .;.,- ,.. ^: _ :^;

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Bei dem erfindungsgemässen Verfahren scheint wohl von besonderer Bedeutung zu sein, daß die die Metallteilchen bedeckende, weitgehend nicht polare Substanz diese von einem schnellen chemischen Angriff durch das wässrige· Medium bei der Aufbringung schützt» Der Einfachheit wegen wird im folgenden diese bedeckende Substanz als Schutzsubstanz bezeichnete

Die Schutzsubstanz kann beispielsweise ein fester Kohlenwasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffderivat mit fettigen oder wachsigen Eigenschaften sein_o Es eignet sich z.B. ein aliphatischer Kohlenwasserstoff mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen oder ein normalerweise fester Alkohol, eine Säure oder ein Ester eines langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs wie Laurinsäure und deren höhere Homologe sowie die entsprechenden Alkohole oder Ester, die bei Temperaturen über den Temperaturen, die bei der elektrophoretischen Abscheidung zur Anwendung gelangen, schmelzen. Beispiele hierfür sind Stearin-, Myristin-, Palmitin- oder Ölsäure, bevorzugt wird Stearinsäure. Man kann selbstverständliche auch Gemische dieser Substanzen anwenden*

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Es wird im allgemeinen vorgezogen j die Zinjsrfeeilohen mit der Schutzsubstanz zu überziehen^ bevo/r die Anstrichmasse auf gebaut wird» Dies geschieht auf jedem brauchbaren Weg, z_eB. durch Mahlen des Zinks in,Gegen- "■; , wart der Söhutzsubstanz und gegebenenfalls - eiims_: flussigen Mahlraediums Die im Handel; erhältlichen Zinkschupjgen weiöen häuf ig bereits einen weitgehend nicht polaren ;-.._■ tibeiizug, im allgemeinen in Form von Stearinsäurevauf. Dieser stammt aus dem Herstellungsprozess, so daß zur Anwendung nach der Erfindung die Zinkschuppen in vielen Fällen keiner eigenen Verfahrensstufe hierfür unterzogen werden müssen.

Es ist zwar möglich, die Schutz-substanz dem Dispersionsmedium, welches in der Anstrichmasse zur Anwendung gelangen soll, getrennt von dem Pigment bereits zuzusetzen, jedoch wird dies nicht empfohlen.

Das Pigment wird in einem wässrigen Medium, welches ein wasserlösliches oder in Wasser dispergiertes Harz als Bindemittel enthält, suspendiert oder dispergiert. Das wässrige Medium kann auch noch weitere Zusätze, insbesondere im allgemeinen geringe Mengen einer Base zur Einstellung des pH-Wertes auf den bei Anwendung eines spezifischen Bindemittels gewünschten Bereich enthalten.

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Bei sonst gleichen Bedingungen werden höhere pH- " Werte bevorzugt, weil dann das Zink gegenüber .einem Wasserangriff beständiger ist. Bevorzugt werden als Base Amine verwendet, wie Triäthylamin. Wie bei elektrophoretischen Abscheidungen allgemein üblich, ist die Überzugsmasse beträchtlich verdünnter, als aie normalerweise für andere Anstrichmethoden zur Anwendung gelangt. Man arbeitet z.B. wit Feststoffgehalten zwischen 5 und 20 %, vorzugsweise 7 bis 15 %» -

Als Bindemittel wird ein wasserlösliches Harz bevorzugt, z,B₀ ein wasserlösliches modifiziertes Alkyd- oder Aminharz (Aminoplast) oder ein wasserlöslicher Epoxyester einer polymeren Fettsäure. Die Epoxyharze sind besonders geeignet, da verschiedene auch bei relativ hohen pH-Werten wie ca. 10 verwendbar sind. Alle diese wasserlöslichen Harze sind allgemein bekannt und am Markt erhältJ-ich. Die genaue Zusammensetzung dieser Handelsprodukte ist im allgemeinen nicht bekannt.

Es wurde festgestellt, daß sich das Bindemittel im allgemeinen viel schneller als das Zink bzw. das Gemisch von Zink und Aluminium abscheidet, so daß das Gewichtsverhältnis Metall : Bindemittel im gebildeten Überzug im allgemeinen tiefer liegt als in der wässrigen Suspension der Zinkschuppen, Im allgemeinen wird ein Gew.~ verhältnis Metall : Bindemittel in der Suspension

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sehen 1:1 und 3s1ι insbesondere 1,5:1 bis 2,5:1,

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bevorzugte .'

Bei der Bereitung der wässrigen Dispersion wird vorzugsweise eine Vordispersion der mit der Schutzsubstanz bedeckten Metallschuppen in einem organischen Dispersionsmittel, welches üblicherweise ein oberflächenaktives Mittel, insbesondere ein nicht ionogenes Netzmittel enthält, hergestellt und dieser Vordispersion dann das Harz und Wasser

zugemischt. Auf diese Wäse ist es-möglich, die Neigung des Zinks bzw. des Zink-Aluminium-Pigments zum Absetzen aus wässrigen Dispersionen während der Herstellung der überzüge zu verringern.^

Als Dispersionsmittel für eine solche Vordispersion wird vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff oder eine andere Flüssigkeit mit.einer sehr geringen Polarität - wie eine Erdölfraktion mit Siedebereich ca. 150 bis 210⁰C - angewandt. Geeignet, sind auch aromatische Kohlenwasserstoffe oder deren Gemische oder auch ein oder mehrere Chlorkohlenwasserstoffe von ähnlicher Flüchtigkeit.

Beispiele für ein nicht ionogenes Netzmittel sind die bekannten Kondensatipnsprpdukte von Olefinoxyden, ^

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insbesondere Äthylenoxyd, mit Fettalkoholen oder alkylsubstituierten Phenolen. Es können jedoch alle auf diesem Gebiet üblichen Produkte angewandt werden.

Die Vordispersion wird durch Mischen des Metallpigments mit dem Dispersionsmedium und dem Hetzmittel hergestellt. Man bevorzugt möglichst geringe Anteile an Disperionsmedium jedoch muss eine gleichmässige Dispersion erreicht werden. Mengen zwischen ca» 25 und 50 % sind im'allgemeinen ausreichend. Die optimalen Mengen lassen sich leicht experimentel ermitteln.

Dieser Vordisperion des Metallpigments wird dann das Harz, vorzugsweise mit einer geringen Wassermenge, zugemischt und das. ganze dann mit mehr Wasser bis; auf die.für die Abscheidung gewünschte Konsistenz verdünnt, z.B. Einstellung auf einen Feststoffgehalt von ca. 10 %.-Bevorzugt wendet man entionisiertes oder destilliertes Wasser oder Wasser mit einem gleichwertigen Reinheitsgrad an.

Die Schutzwirkung gegenüber Korrosion bei Überzugsmassen mit einer relativ geringen Zinkmenge kann durch Zusatz eines inerten Streckpigments verbessert werden. Die Anwendung eines Streckmittels im Rahmen des erfindungsgemässen

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Verfahrens erlaubt eine Insgesamt höhere Gesamtplg-* / mentierung und damit einen erhöhten KorrosionisschutZe-Bestimmte Streckmittel verleihen der Änstrichmasse einen höheren elektrischen Widerstand, Öles ist ein weiterer Vorteil, da der Anteil iron Zink, der abgeschieden werden kann, um so grosser ist., je höher der Widerstand während der Abscheidung Ist* Bestimmte-Titandloxyde wie handelsübliche überzogene iiutlie sind besonders geeignet^, jedoch können auch andere Pigmente wie Ghinaclay;, Zinköxyd öder Baryte angewandt werden_e ;Mahchmal kam das hohe ^ spezifische Gewicht des- Baryts zu Schwierigkelten wegen Absetzen führen/ tiberzogene Rutilpigmente sind But lie mit einem überzug 2uB.' \aus Mischoxyden von Jink-, lAlumlnium und Silicium» Das Gewicht des Überzuges kann ca. j % des Pigments ausmachen." perartige Ötreokffiittel werden im allgemeinen schneller abgeschieden als die Zinkschuppeh. ; Die wässrige Suspension, kann daher relativ geringe Hengenahteile an Streckmittel-aufweisen, Z₀B* 5 - t$ $ ;de& ' ^;. Gesamtgewichts von Metall, Bindemittel und Streckmittel. Wenn die^ bevorzugte 'Methode der herstellung einer?Vor- -■"' dispersion für eine wässrige Dispersioh, zur A^ettdung-ge- .". laiigt, so bringt man voirzu;gswelse das Streckmlfetel in die Vordlsperslon ein. _v - - ^:- ί ^; ί ^; „ -

Die wässrige Suspension kann "such ?anderö M^s&

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soweit sie das Verfahren nicht beeinflussen,, enthalten„ Besonders vorteilhaft ist die Anwesenheit eines Suspensionsmittels wie eines nicht-ionogenen, wasserlöslichen Zelluloseäthers z.B., Methyl Zellulose-.oder ÄthylhydroxyäthylzellulOseo Derartige Zusätze können zu jedem Zeitpunkt bis zur endgültigen Einstellung der Konsistenz der Äuftragsmasse zugesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch ihre Zugalbe in die Vordispers lon.

Das wässrige Medium kann gegebenenfalls auch eine geringe Menge eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels wie einen Alkohol enthalten* Dies kann manchmal vprteilhaft se in; j edo ch ist darauf zu acht en, daß nicht so viel Lösungsmittel angewandt wird, daß damit eine merkliche Verringerung des Schutzes der Zinkteilchen durch die Schutzsubstanz die Folge ist.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf irgendein spezielles Verfahren der elektrophoretischen Abscheidung, bevorzugt wird jedoch konstante Gleichspannung. Die jeweils zur Anwendung gelangende Spannung wird abgestimmt mit der Zusammensetzung der wässrigen Dispersion und der Art der angestretiBn tiberzügeV insbesondere im Hinblick auf den Metallgehalt, der in dem überzug angestrebt wird.

Man arbeitet vorzugsweise mit der geringst möglichen Spannung, da bei geringerer Spannung auch die Unterschiede in der Abscheidungsgeschwindigkeit der einzelnen. Stoffe geringer sind. Im allgemeinen arbeitet man mit Spannungen zwischen ca. 10 und I30 V, vorzugsweise 50 - 80 V, wenn Zink - gegebenenfalls im Gemisch mit Aluminium - im wesentlichen das einzige Pigment ist, oder bei geringeren Spannungen, ja bis herunter zu 20 oder auch 15 V, im allgemeinen zwischen .15 und 40 V, wenn ein Streckmittel mit hohem Widerstand, wie Ti'tändioxyd, zur Anwendung gelangt.

Die Stromdichte kann beispielsweise bei 0,215 - 527 A/dm²(2-5 Arap/sq.ft,) liegen. Vorteilhafterweise wird die wässrige Suspension gerührt oder in anderer Weise bewegt, um ein Absetzen während des Auftragens zu vermeiden.

Die Kathode kann sich in ihrer Kathodenkammer befinden, die von der Anodenkammer, in welcher die Abscheidung erfolgt, mit Hilfe einer semipermeablen Membran getrennt ist, oder kann sich zusammen mit der Anode in einer Kammer befinden. Als Vorrichtung dient beispielsweise ein Gefäß enthaltend die wässrige Suspension, welches als Kathode wirkt.

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Die Aufbringung des Überzugs auf die Bauteile kann einzeln oder kontinuierlich erfolgen; die Tauchzeit beträgt 1 bis 5 min. Bei kontinuierlichem Betrieb werden die Bauteile von einem Hängeförderer aus eingetaucht und wieder aus dem Bad gezogen, wobei sie in bekannter Weise an den negativen Pol einer Gleichstromquelle ■ angeschlossen sind. Nachdem die GegBnstände_i das Bad verlassen haben, können sie gewaschen werden, vorzugsweise mit entionisiertem Wasser. "Dadurch wird anhaftende flüssige Überzugsmasse entfernt. Sie gelangen dann in einen Ofen mit einer Temperatur abhängig von dem angewandten Binder» Diese Verfahrensstufen werden zweckmässigerweise kontinuierlich durchgeführt. .

Die aus -dem Ofen kommenden Gegenstände können als Fertigprodukt angesehen werden, können jedoch auch noch weitere Überzüge erhalten. Vorausgesetzt, daß der Metallgehalt des Überzugs ausreichend ist, bildet sich im Ofen eine zusammenhängende leitende Schicht. Im allgemeinen erreicht man eine derartige leitende Schicht bei einem Gewichtsverhältnis Metall : Bindemittel im Überzug von ca. ^5 ! 55 unddarüber. Auf diesem Schutzüberzug kann man eine weitere Schicht aus -Zink oder einem anderen Metall wie Chrom oder Silber elektrolytisch aufbringen. Man

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erhält auf diese Weise auf dem' Gegenstand einen Schichtaufbau, der gute mechanische Eigenschaften mit Korrosionsschutz vereinigt und gleichzeitig- das glatte und glänzende Aussehen der elektrolytisch, abgeschiedenen Oberflächenschicht zeigt» _Λ ■ " ._

Auf den Schutzüberzug kann man auch noch nichtmetallische Überzüge auf elektrophoretisehem Wege oder nach einer anderen Methode aufbringen. Derartige Überzüge können auf Basis wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer Harze aufgebaut sein; sie können auch noch verschiedene, nicht leitende oder Pigmente mit hohem Widerstand wie Titandioxyd, Zinkoxyd, Ghinaclay, Baryte enthalten, auch können gegebenenfalls Farbstoffe und andere färbende Substanzen in diese Schicht eingeiabeitet sein. Man kann aber auch ein Farbpigment anwenden.

"Die Erfindung wird anhand folgender Beispiele näher erläutert:

Beispiel It

Es wurde eine „Anstrichmasse aus 6 Teilen Zink-" paste, 5,^ Teilen wasserlösliches Harz (Feststoffgehalt 60 %), 0,08 Teilen sulfatiertem, langkettigem Fettalkohol als Netzmittel, 0,08 Teile Äthylhydroxyäthylzellulose als Suspensionsmittel, ■ l-,04 Teile n-Butanol, 0,2 Teile Triäthylamin und 87,2 Teile entionisiert es Wasser angemacht. Die Zinkpaste bestand aus 8k % Zinkschuppen, 3" % Stearinsäure und 13 % Testbenzin» Das wasserlösliche Harz war ein modifiziertes Phenolalkyd-Harz, das Gewicht sverhältnis Pigment zu Bindemittel ■■-betrug 60 : 4o. ■

Zinkpaste, Bindemittel, Netzmittel, Dispersionsmittel und Butylalkohol/wurden auf einem 3-Walzenstuhl durchgearbeitet und das Wasser allmählich zugegeben. Schließ- ^l lieh wurde durch Zusatz von Triäthylamin der pH^-Wert eingestellt. ■

Als Anoden in einer üblichen Vorrichtung zur elektrophoretischen Abscheidung unter konstanter Spannung dienten Stahlbleche, Spannung 80 V, Tauchzeit 1 rain. ^:

Nach Herausriehmen der Stahlbleche aus dem Bad wurden sie mit einem Strahl entionisierten Wasser abgewaschen

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und ca_e 30 min in einem Of en bei 120° C gehalten* Das Aussehen entsprach dem ähnlich behandelter Bleche, deren Zinküberzug entweder durch Spritzen oder Tauchen aufgetragen wurde, der Zinküberzug nach dem erfindungsgemäsBen Verfahren zeichnete sich Jedoch durch eine aui3erordentlich gleichmässige m4* Schichtdicke in der GrÖssenordnung von 25 /U aus*

Beispiel 2: _;;

Es wurde eine tJberzugsmasse hergestellt aus ^6 Teilen Zinkpaste, 46 Teilen wasserlöslichem Harz, 1 Teil nicht ionogenera Metzmittel· und J Teilen Testbenzin.

Die Zinkpaste enthielt 8*l· % Zink mit einer spesfifisehen Oberfläche von 1,15 'mVgi 3 % Stearinsäure und 13 % Testbenzin. Das wasserlösliche Harz war Pheriol-modif iziertes Alkydharz. " '.-::- _:

Die Zinkpaste, Netzmittel und Testbenzin wurden unter schnellem Rühren dispergiert und dann das Harz und 20 Teile entionisiertes Wasser zugesetzt„ Die Masse gelangte dann auf eine Kolloidmühle und wurde mit entionisiertem Wasser unter heftigem Hühren schließlich auf einen Feststoff gehalt von 10 % verdünnt.

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Bel Konstanthaltung einer Spannung von 80 V wurden Stahlplatten 1 min elektrophoretisch überzogen und dann in einem Ofen 20 min auf 120⁰G gehalten. Man erhielt einen zufriedenstellenden Überzug bei ungefähr gleichen Teilen von Zink und Bindemittel, ohne daß dieser Agglomerate enthielt.

Beispiel .3: ..

Es wurden für eine Anstrichmasse 45 Teile Zinkpaste des Beispiels 2, 40 Teile wasserlösliches Harz des Beispiels 2, 7 Teile Titandioxyd, 7 Teile Testbenzin und 1 Teil Netzmittel aus Beispiel 2 verarbeitet. Als Titandioxyd diente ein überzogenes Rutilpigment; die Bearbeitung der Überzugsmasse geschah nach den Anweisungen des Beispiels 2 mit Ausnahme, daß das Harz und Titandioxyd als Streckmittel der Vordisperslon zugesetzt wurdenund das erhaltene Gemisch vor Zusatz von 20 TeäL en ent ionisiertem Wasser weiter dispergiert wurde. Die Masse wurde vor der Verdünnung auf .den gewünschten Feststoffgehalt für die Auftragung zweimal . durch eine Kolloidmühle laufen gelassen. Die Abscheidung erfolgte bei 3 Spannungen, bei denen man unterschiedliche Zinkgehalte des Überzugs feststellen konnte und zwar bei 20 V betrug der Zinkgehalt 48,7 %, bei 30 V 46,4 % und bei 40 V 42,3 %· Die Überzüge von Zink,

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Rutil und Bindemittel waren einwandfrei.

Bei bcheren Spannungen war der Zinkgehalt geringer und zwar betrug er bei 50 V 37,3 %, bei 60 V 36 #, bei lOOV 26,3 % und bei 120 V nur 21 %. Da .mit fallendem Zinkgehalt des Überzugs der Titandioxydgehalt steigt, eignen sich die bei höheren Spannungen erhaltenen Überzüge für viele Anwendungszwecke.

Beispiel ^;

Es wurde eine Anstrichmasse aus ^5 Teilen Zinkpaste des Beispiels 2, 40 Teilen wasserlöslichem Harz des Beispiels 2, 7 Teilen Rut'ilpigment des Beispiels 3, 7 Teilen Dispersionsmittel, 1 Teil Netzmittel des Beispiels 2 hergestellt,, Als Dispersionsmittel diente ein Gemisch von Harzen und Netzmittel, welches"in organischen und wässrigen Flüssigkeiten löslich ist und dessen Lösungsmittelanteil bis zu 30 % beträgt.

Entsprechend den Anweisungen des Beispiels 3 wurde die Anstrichmasse hergestellt. Das Dispersionsmittel wurde in die Vordisperion eingebracht. Die Abscheidung auf Stahlbleche erfolgte in 2 min bei 35 V₁. woraufhin die Bleche 1 h bei 120⁰C gehalten wurden. Der erhaltene

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Überzug war 12 /U stark" und hatte einen Zinkgehalt von 55 %+ Nach einer Abwandlung dieses Verfahrens wurden 2 Teile eines wasserlöslichen anionischen Melaminformaldehydharzes angewandt und die überzogenen Gegenstände 25 min bei 13O⁰G gehalten. Man erhielt ein ähnlich überzogenes Produkt.

5:

Es wurde eine Anstrichmasse hergestellt aus 37 Teilen Zinkpaste des Beispiels 2, 12 Teilen Aluminium-, paste mit schuppigem Aluminium, einem Peststoffgehalt von 65 %_t welcher in Wasser dispergiert war, 2 Teilen Netzmittel des Beispiels 2 und ^9 Teilen Bindemittel, wobei dieses ein wasserlöslicher Epoxyester einer Fettsäure mit einem Feststoffgehalt von 50 % in 1? % Athylenglykol^monoäthyläther und 33 % Wasser war, siehe "Korf, Sneldersvaärd und BeIjaade, VIII Gongres Fatipec (1966) Seite

Die Metal!pigmente wurden innig gemischt, dann das Netzmittel und 10 Teile entionisiertes Wasser zugesetzt. Dieser Vordispersion wurde entsprechend Beispiel 2 das Bindemittel einverleibt, die Masse durch eine Kolloidmühle laufen gelassen und schliesslich auf einen Feststoffgehalt von 10 % verdünnt. Diese Dispersion hatte einen pH-Wert von 10 (der pH-Wert, der zur Auftragung

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gelangenden Dispersionen der Beispiele 1 bis 4 lag bei 7). Nach den Verfahrensbedingungen des Beispiels 2 wurde ein Metallüberzug mit einen Metallgehalt von ca. 50 %.erhalten.

Beispiel 6:

55 Teile Zinkpaste nach Beispiel 2, jedoch anstelle der Stearinsäure mit Laurinsäure überzogen₍mit kk Teilen

wasserlöslichem Harz aus Beispiel 2 und 1 Teil Netzen

mittel nach Beispiel 2 ergat/eine Überzugsmasse, welche zur Dispergierung 1,5h utiter hoher G-eschwindigkeit gerührt worden war. Dann wurden 25 Teile entionisiertes Wasser zugesetzt, die Masse zweimal durch eine Kolloidmühlelaufen gelassen und schließlich mit entionisiertem Wasser auf einen Peststoffgehalt von 10 % unter heftigem Rühren verdünnt.

Die Teilchengrösse derMetallschuppen war grosser als die des Pigments aus Beispiel 2. Die Tendenz zum Sedimentieren..war daher grosser, jedoch erreichte man bei einer Abscheidung unter 80 V und Erwärmen.auf 120⁰G während 20 min 25 /U starke Überzüge mit einem Zinkgehalt von 50 %* : .

Beispiel 7: '

Nach den Anweisungen des Beispiels 2 bzw„4 wurden Bauteile überzogen. Auf diese Überzüge wurde noch eine nicht-metallische Schicht durch Aufstreichen folgender

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Masse aufgebracht: 29 Teile Titandioxyd in Form des überzogenen Rutilpigments des Beispiels 3, M- Teile Farbstoff Monastral Fast Blue BGS, 1 Teil Netzmittel aus Beispiel 2, 7 Teile n-Butanol und 59 Teile wasserlösliches Harz aus Beispiel 2. Nach Durchgang durch einen 3-Walzenstuhl wurde die Masse mit entionisiertem Wasser auf einen Feststoffgehalt von 10 fo verdünnto Die Abscheidung erfolgte in 1 min bei l40 f«, Man erheilt einen Lacküberzug mit einer Gesamtstärke von 20 yu auf ι der Zinkschicht von 15 /u. Es zeigte sich, daß im wesentlichen die gleichen Lackschichten auf beiden Schutzüberzügen erhalten wurden.

Patentansprüche 8179

Claims (1)

P at en t an s ρ r u ο h e

1. Verfahren zur Herstellung eines Zinküberzugs auf metallischen Bauteilen, insbesondere Eisenmetallen^ durch elektrophoretische Abscheidung von feinteiligem Zink aus einer wässrigen Suspension, enthaltend ein Bindemittel und Erwärmen des abgeschiedenen Überzugs, dadurch ge k e η η ζ ei c h η et , daß man schuppiges Zink mit einer Teilchengrosse unter 6Ö /U bedeckty fflit einer wasserunlöslichen nicht polaren oder weitgehend nicht polaren Substanz anwendet.

2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ken n zeichnet , daß man Zinkschuppenmit einer spezifischen Oberfläche von Q,5bis 3,3 rä /g anwendet,

3, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß man in der wässrigen Suspension zusätzlich Aluminiumschuppen mit einer Teilchengrösse unter 150 /ti bedeckt mit einer wasserunlöslichen nicht polaren oder weitgehend nicht polaren Substanz anwendet« _ /

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^. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß man als nicht polare oder weitgehend nicht polare Substanz Laurinsäure oder deren höhere Homologe anwendet. .

5. ,Verfahren nach Anspruch 1 bis b, dadurch g e k e η η ze i ch η e t , daß man als Bindemittel ein wasserlösliches modifiziertes Alkyd- oder Amino-Harz oder einen Epoxyester einer Fettsäure anwendet.

6«, Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in der wässrigen Suspension ein Gewicht^verhältnis Metall : Bindemittel von 1 ; 1 bis 3 : 1 einhält.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Metallpigment und einem Dispersionsmittel eine Vordispersion herstellt, dieser Vordispersion das Bindemittel und Wasser zumiseht und als Dispersionsmittel, einen flüssigen Kohlenwasserstoff, zusammen mit einem nicht ionogenen oberflächenaktiven Stoff anwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß man in der Vordispersion ein Gewichtsverhältnis Metall : Dispersionsmittel zwischen

3 : 1 und 1 : 1 einhält. _ 3 _

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tr

9« Verfahren nach Anspruch i bis Q_f dadurch g e-_:-■ k e η h ζ e I c h η e t , 4a(3 man in der wässrigen Suspension zusätzlich ein nicht leitendes Pigment oder ein solches mit^^ hohem elektrischen Widerstand' vorzugsweise überzogenes Rutilpigment als Streck- ; / mittel anwendet. - V - :■■■ -

,.10» Verfahren nach Anspruch 1 bis 91 dadurch ge k e»n η ζ e ich η et , daß man auf das zu, überziehende Bauteil einen solchen Zinküberzug aufbringt _ir daß feine leitende Schicht sich bildet, und man gegebenenfalls nach dem Erwärmen des gegebehenjäLls Aluminium enthaltenden Ziriküberzugs durch elektrolytlsehe Abscheidung Zink oder ein anderes Metall oder eine Becks eh icht aus einein Lack enthaltend«* ein nicht leitendes, Pigment öder ein solches mit hohem elektrischen w^iderstand, insbesondere ein überzogenes Rutilpigment, und einen Binder elektrophoretisch aufbringt« r _;-λ -