DE69908572T2

DE69908572T2 - Behandlung von metallen

Info

Publication number: DE69908572T2
Application number: DE69908572T
Authority: DE
Inventors: Michael Peter BLUM
Original assignee: Kodak Graphics Holding Inc
Current assignee: Kodak Graphics Holding Inc
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: DE69908572D1; EP1064332B1; EP1064332A1; GB9805686D0; WO1999047610A1

Description

Diese Erfindung betrifft die Behandlung von Metallen und betrifft insbesondere, obgleich nicht ausschließlich, die Passivierung (oder Verhinderung der Korrosion) von Metallen. Bevorzugte Ausführungsformen betreffen die Passivierung von Aluminium.
Aluminium wird in einer großen Zahl von Industriezweigen verwendet. In der Bauindustrie wird Aluminium z. B. für Verkleidungen und Fenster- und Türprofile verwendet, in der Fahrzeugindustrie für Karosseriewände und Räder, in der Raumfahrtindustrie für Flugzeugteile und in der Industrie allgemein werden Aluminiumdosen und -behälter für korrodierende Waren und Aluminiumbauteile in Duschkabinen, Außenbordmotoren, Ladeninnenausstattungen, Gartenartikeln usw. verwendet.
Eine häufig angewendete Passivierungsbehandlung für Aluminium verwendet Chrom(VI)-(Chromat)-Verbindungen. Solche Verbindungen haben viele Vorteile, jedoch die Herstellung, der Transport, die Lagerung und die Anwendung hochgiftiger Chromate bergen sowohl ein akutes als auch ein langfristiges Risiko. Problematischer ist jedoch die sichere und umweltfreundliche Entsorgung von chromhaltigem Abfall. Infolge des obengenannten haben die Regierungen die Belastungsgrenzen herabgesetzt und die Kontrollen verschärft, was die Verwendung von Chromaten teurer und deshalb weniger bevorzugt macht. Folglich wurde schon viel an chromfreien Vorbehandlungen für Aluminiumoberflächen geforscht.
Es gibt eine Reihe von Wegen, die Passivierung von Aluminium zu erreichen: erstens durch Anodisieren des Aluminiums; zweitens mittels anorganischer Moleküle (insbesondere Titan- und Zirconiumverbindungen), die mit einer oxidierten Aluminiumoberfläche unter Bildung von Mischoxiden reagieren; drittens mittels Metallionen (z. B. Cer-, Mangan- und Cobaltionen in höheren Oxidationsstufen), die eine Metalloberfläche während der Nutzungsdauer oxidieren können – wie Cr(VI) – wenn das Schichtsystem örtlich zerstört wurde und das blanke Metall frei liegt; viertens mittels organischer Polymere mit einem hohen Komplexbildungsvermögen für Aluminiumoberflächen, um aktive Oberflächenzentren zu blockieren und die Oberfläche mit einer dünnen organischen Beschichtung abzudecken; und fünftens mittels anorganischer filmbildender Oxide, wie Molybdaten, Vanadaten und Silikaten, die die Metalloberfläche abdecken und auch die Haftung von Anstrichstoffen verbessern.
Ein anderes Problem, das man beim Passivieren von Aluminium (oder anderen Metallen) oft angehen muß, besteht darin, eine Haftoberfläche bereitzustellen, welche Eigenschaften aufweist, die es ermöglichen, andere Schichten, z. B. Lacke oder Farben, darauf aufzutragen. Darüber hinaus ist es erwünscht, eine Oberfläche bereitzustellen, die flexibel und kratz-/abriebfest ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Problemen zu begegnen, die mit der Passivierung von Metallen, insbesondere Aluminium, und/oder der Bereitstellung von Metallen mit anderen erwünschten Eigenschaften verbunden sind.
Die Erfindung basiert auf der überraschenden Entdeckung, daß eine hydrophile Schicht auf einer lithographischen Druckplatte, die nach der Beschreibung in der PCT Patentveröffentlichung des vorliegenden Anmelders Nr. WO97/19819 hergestellt und gegebenenfalls nach der Beschreibung in der PCT Anmeldung des vorliegenden Anmelders Nr. PCT/GB97/03128 behandelt ist, ein hervorragendes Mittel zur Passivierung von Aluminium (und anderen Metallen) und zur Bereitstellung anderer gewünschter Eigenschaften bereitstellt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Passivierung (oder Verhinderung der Korrosion) eines nicht-lithographischen Metallteils bereitgestellt, wobei das Verfahren das in Kontakt bringen des Teils mit einer Flüssigkeit umfaßt, die ein Silikat und teilchenförmiges Material umfaßt, um eine erste Schicht auf dem Teil zu bilden.
Der Begriff „nicht-lithographisch" schließt die Passivierung eines Metallteils, welches ein Träger für eine Flachdruckform ist, aus.
Vorzugsweise besteht das nicht-lithographische Metallteil die nachstehende Prüfung:
Prüfung A – BSI 7479: 1991 (ISO 9227: 1990), wie nachstehend mit Bezug auf die Beispiele 11 bis 20 beschrieben. Die Prüfung kann als bestanden betrachtet werden, wenn das passivierte Teil nur eine schwache oder vorzugsweise im wesentlichen keine Grübchenkorrosion aufweist.
Die erste Schicht des Teils ist vorzugsweise im wesentlichen kratzfest. Vorteilhafterweise stellt die erste Schicht des Teils eine gute Haftoberfläche, z. B. für organische Materialien, bereit.
Das Verfahren beinhaltet geeigneterweise die Bildung einer passivierenden (oder korrosionsverhindernden) Schicht auf einer Oberfläche des Teils.
Die in dem Verfahren angewendete Flüssigkeit umfaßt eine Silikatflüssigkeit, d. h. eine Silikatlösung, in welcher das teilchenförmige Material dispergiert ist. Das Silikat liegt also vorzugsweise nicht in Form eines Gels oder Kolloids vor.
Die Silikatflüssigkeit kann ein beliebiges lösliches Silikat umfassen, das die oft als Wassergläser bezeichneten Verbindungen, Metasilikate, Orthosilikate und Sesquisilikate einschließt. Die Silikatflüssigkeit kann ein modifiziertes Silikat, z. B. ein Borsilikat oder Phosphorsilikat umfassen. Vorzugsweise ist das Silikat kein modifiziertes Silikat. Vorzugsweise ist das Silikat nicht mit organischen funktionellen Gruppen substituiert.
Die Silikatflüssigkeit kann ein oder mehrere, vorzugsweise nur ein, Metall- oder Nichtmetallsilikat umfassen. Ein Metallsilikat könnte ein Alkalimetallsilikat sein. Ein Nichtmetallsilikat könnte ein quartäres Ammoniumsilikat sein.
Die Silikatflüssigkeit kann aus einem Silikat hergestellt werden, bei dem das Verhältnis der Molzahl an Si-Spezies, z. B. SiO₂, zur Molzahl an kationischen, z. B. Metallspezies, im Bereich von 0,25 bis 10, geeigneterweise im Bereich von 0,25 bis etwa 6, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 4, stärker bevorzugt im Bereich von 2 bis 4, besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 3,5 liegt.
Das Silikat ist vorzugsweise ein Alkalimetallsilikat. In diesem Fall kann das Verhältnis der Molzahl an SiO₂ zur Molzahl an M₂O, wobei M für ein Alkalimetall steht, in dem Silikat mindestens 0,25, geeigneterweise mindestens 0,5, vorzugsweise mindestens 1, stärker bevorzugt mindestens 1,5 betragen. Besonders bevorzugt ist der Fall, in dem das Verhältnis mindestens 2,5 beträgt. Das Verhältnis kann kleiner als 6, vorzugsweise kleiner als 5 und stärker bevorzugt kleiner als 4 sein.
Bevorzugte Alkalimetallsilikate schließen Lithium-, Natrium- und Kaliumsilikat ein. Von diesen ist Kaliumsilikat am wenigsten bevorzugt, sind Lithium- und/oder Natriumsilikat stärker bevorzugt und ist Natriumsilikat besonders bevorzugt. Eine Silikatflüssigkeit, die Natriumsilikat als einziges Silikat. umfaßt, ist am meisten bevorzugt. Es wurde gefunden, daß eine solche Flüssigkeit für die Verwendung als Bindemittel in der ersten Schicht besonders vorteilhaft ist.
Die zum Kontaktieren des Teils verwendete Flüssigkeit kann 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 8 bis 16 Gew.-% an metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen (z. B. gelösten Natriumsilikatfeststoffen) enthalten. Die Flüssigkeit kann mit 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 35 bis 45 Gew.-% einer Silikatlösung, welche 30 bis 40 Gew.-% an metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen (z. B. gelösten Natriumsilikatfeststoffen) umfaßt, hergestellt werden.
Die zum Kontaktieren des Teils verwendete Flüssigkeit kann 5 bis 60 Gew.-% teilchenförmiges Material enthalten. Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit 10 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% teilchenförmiges Material.
Es zeigt sich, daß das Verhältnis des Gewichts an festem SiO₂ (und/oder das Gewicht an metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen) zum Gewicht des teilchenförmigen Materials in der ersten Schicht die Eigenschaften der ersten Schicht wesentlich beeinflußt. Wenn z. B. das Gewichtsverhältnis von festem SiO₂ zu teilchenförmigem Material zu hoch ist, neigt die erste Schicht dazu, von dem Teil abzublättern, wogegen es der ersten Schicht an Einheit mangelt und sie zur Brüchigkeit neigt, wenn das Verhältnis zu klein ist.
Das Verhältnis des Gewichts an festem SiO₂ zum Gewicht des teilchenförmigen Materials in der Flüssigkeit kann im Bereich von 0,18 bis 0,42, geeigneterweise im Bereich von 0,2 bis 0,4, vorzugsweise im Bereich 0,23 bis 0,37, stärker bevorzugt im Bereich 0,25 bis 0,34 und besonders bevorzugt im Bereich 0,28 bis 0,32 liegen.
Das Verhältnis des Gewichts an metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen zum Gewicht des teilchenförmigen Materials in der Flüssigkeit kann im Bereich von 0,1 bis 2, geeigneterweise im Bereich 0,1 bis 1, vorzugsweise im Bereich 0,1 bis 0,7, stärker bevorzugt im Bereich 0,2 bis 0,6 und besonders bevorzugt im Bereich 0,3 bis 0,5 liegen.
Die Flüssigkeit kann mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%, stärker bevorzugt mehr als 40 Gew-% und besonders bevorzugt mehr als 45 Gew.-% Wasser (das in der Silikatflüssigkeit enthaltene Wasser eingeschlossen) enthalten. Die Flüssigkeit kann weniger als 80 Gew-%, vorzugsweise weniger als 70 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 65 Gew-%, besonders bevorzugt weniger als etwa 60 Gew-% Wasser enthalten.
Das teilchenförmige Material kann organisch oder anorganisch sein. Organische teilchenförmige Materialien können durch Latizes bereitgestellt werden. Anorganische teilchenförmige Materialien können aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Zinksulfid, Zirkoniumdioxid, Bariumsulfat, Talken und Tonen (z. B. Kaolin), Lithopon, Titanoxid (oder anderen Pigmenten), Glimmer, Quarz, Chlorit und Calciumcarbonat ausgewählt werden. Das teilchenförmige Material ist vorzugsweise anorganisch.
Das teilchenförmige Material kann ein erstes Material umfassen, welches auf einer modifizierten Mohsschen Härteskala (auf einer Skala von 0 bis 15) eine Härte von mehr als 8, vorzugsweise mehr als 9 und stärker bevorzugt mehr als 10 aufweist.
Das erste Material kann im allgemeinen kugelförmige Teilchen umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann das Material abgeflachte Teilchen oder Plättchen umfassen.
Wenn wir nachstehend von Teilchengrößen sprechen, sprechen wir, wenn nicht anders angegeben, vom Volumenmittel. Die mittleren Teilchengrößen, von denen hier gesprochen wird, beziehen sich entsprechend auf Primärteilchengrößen.
Das erste Material umfaßt vorzugsweise ein anorganisches Material. Das erste Material ist vorzugsweise aus Aluminiumoxid und Chlorit ausgewählt. Das erste Material umfaßt vorzugsweise Aluminiumoxid, wobei der Begriff Al₂O₃ und Hydrate davon, z. B. Al₂O₃·3H₂O einschließt. Vorzugsweise ist das Material Al₂O₃.
Das Verhältnis des Gewichts des ersten teilchenförmigen Materials zum Gewicht an festem SiO₂ kann mindestens 0,4, vorzugsweise mindestens 0,5, stärker bevorzugt mindestens 0,6, besonders bevorzugt mindestens 0,7 betragen. Das Verhältnis kann kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1,8, stärker bevorzugt kleiner als 1,7 und besonders bevorzugt 1,6 oder kleiner sein.
Das teilchenförmige Material in der Flüssigkeit kann mindestens 20 Gew-%, vorzugsweise mindestens 30 Gew-% und stärker bevorzugt mindestens 40 Gew-% des ersten Materials enthalten. Die Flüssigkeit kann 5 bis 40 Gew-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew-%, stärker bevorzugt 7 bis 25 Gew-% und besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew-% des ersten Materials enthalten.
Das erste Material reagiert vorzugsweise chemisch nicht mit einem anderen Bestandteil in der Flüssigkeit. Das erste Material reagiert beim oder nach dem Kontakt mit dem Teil vorzugsweise chemisch nicht. Das erste Material ist also unter den Bedingungen, unter denen es in dem Verfahren verwendet wird, vorzugsweise chemisch inert.
Das erste Material ist nicht Siliciumdioxid und/oder ein Derivat davon.
Das teilchenförmige Material kann ein zweites Material umfassen.
Eines von entweder dem ersten oder dem zweiten Material, kann eine mittlere Teilchengröße von mindestens 0,1 μm und vorzugsweise mindestens 0,5 μm, und geeigneterweise eine mittlere Teilchengröße von weniger als 20 μm und stärker bevorzugt weniger als 10 μm aufweisen. Geeigneterweise kann die Teilchengrößenverteilung für 95% der Teilchen des einen Materials im Bereich von 0,01 bis 150 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 75 μm, stärker bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 30 μm liegen.
Das andere von entweder dem ersten oder dem zweiten Material, kann eine mittlere Teilchengröße von mindestens 0,001 μm, vorzugsweise mindestens 0,01 μm und geeigneterweise eine mittlere Teilchengröße von weniger als 5 μm und stärker bevorzugt weniger als 1 μm aufweisen.
Das teilchenförmige Material in der Flüssigkeit kann mindestens 20 Gew-%, vorzugsweise mindestens 30 Gew-% und stärker bevorzugt mindestens 40 Gew-% des zweiten Materials enthalten. Die Flüssigkeit kann 5 bis 40 Gew-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew-%, stärker bevorzugt 7 bis 25 Gew-%, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew-% des zweiten Materials enthalten.
Das zweite Material umfaßt vorzugsweise ein anorganisches Material. Das zweite Material kann aus Pigmenten, z. B. Titandioxid, Carbonaten, z. B. Calciumcarbonat, und Metallsilikaten, z. B. Aluminiumsilikat, ausgewählt sein.
Ist das zweite Material ein Pigment, kann die Farbe des Pigments in Abhängigkeit von der gewünschten Farbe der passivierenden Schicht ausgewählt werden.
Das zweite Material reagiert vorzugsweise chemisch nicht mit einem anderen Bestandteil in der Flüssigkeit. Das zweite Material reagiert vorzugsweise chemisch nicht beim oder nach dem Kontakt mit dem Teil. Das zweite Material ist also unter den Bedingungen, unter denen es in dem Verfahren verwendet wird, vorzugsweise chemisch inert.
Das zweite Material ist vorzugsweise nicht Siliciumdioxid und/oder ein Derivat davon.
Das zweite Material weist vorzugsweise eine andere Morphologie als das erste Material auf. Die mittlere Teilchengröße des zweiten Materials unterscheidet sich von der des ersten Materials. Die mittlere Teilchengröße eines von dem ersten oder zweiten Material liegt geeigneterweise mindestens 200%, vorzugsweise mindestens 300%, stärker bevorzugt mindestens 400%, besonders bevorzugt mindestens 500% über der mittleren Teilchengröße des anderen von dem erstem oder zweiten Material.
Das erste und das zweite Material definieren (gegebenenfalls zusammen mit anderen in der Flüssigkeit bereitgestellten teilchenförmigen Materialien) vorzugsweise eine multimodale, z. B. eine bimodale Teilchengrößenverteilung.
Umfaßt die Flüssigkeit ein Silikat und das teilchenförmige Material umfasst ein erstes Material und ein zweites Material, wie beschrieben, kann das Verhältnis in Gew-% an metallischem oder nichtmetallischem Silikat (z. B. gelöstem Natriumsilikatfeststoff) zu den Gew-% an dem ersten Material im Bereich von 0,25 bis 4, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5 liegen und beträgt stärker bevorzugt etwa 1. Ähnlich kann das Verhältnis in Gew-% an metallischem oder nichtmetallischem Silikat zu den Gew-% an dem zweiten Material im Bereich von 0,5 bis 4, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5 liegen und beträgt stärker bevorzugt etwa 1. Das Verhältnis in Gew-% an dem ersten Material zu den Gew-% an dem zweiten Material kann im Bereich von 0,5 bis 2, vorzugsweise im Bereich von 0,75 bis 1,5 liegen und beträgt stärker bevorzugt etwa 1.
Zusätzlich zu dem ersten und/oder zweiten Material können andere teilchenförmige Materialien bereitgestellt werden. Die anderen teilchenförmigen Materialien können die hier beschriebenen physikalischen Eigenschaften aufweisen und können in den Mengen bereitgestellt werden, die hier für das erste und/oder zweite teilchenförmige Material beschriebenen sind. Solche anderen teilchenförmigen Materialien können von einem beliebigen Typ sein, wie er hier für das teilchenförmige Material oder das erste oder zweite Material beschrieben ist. Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit nicht mehr als 5 Gew-%, vorzugsweise nicht mehr als 2 Gew-%, stärker bevorzugt nicht mehr als 0,5 Gew-%, besonders bevorzugt kein zusätzliches teilchenförmiges Siliciumdioxid. Vorzugsweise reagiert keines der teilchenförmigen Materialien in der Flüssigkeit chemisch mit einem anderen Bestandteil in der Flüssigkeit. Vorzugsweise reagiert keines der teilchenförmigen Materialien bei oder nach dem Kontakt mit dem Teil chemisch. Alle teilchenförmigen Materialien sind also unter den Bedingungen, unter denen sie in dem Verfahren verwendet werden, vorzugsweise chemisch inert.
Vorzugsweise enthält das teilchenförmige Material ein Material mit eckigen oder unregelmäßigen Kanten. Das Material ist vorzugsweise im wesentlichen amorph. Mindestens 5 Gew-%, geeigneterweise 10 Gew-%, vorzugsweise 20 Gew-%, stärker bevorzugt 30 Gew-%, besonders bevorzugt 40 Gew-% des gesamten teilchenförmigen Materials können von diesem Typ sein. Das teilchenförmige Material kann ein im wesentlichen regelmäßig geformtes, z. B. kugelförmiges Material, enthalten. Mindestens 5 Gew-%, geeigneterweise 10 Gew-%, vorzugsweise 20 Gew-%, stärker bevorzugt 30 Gew-%, besonders bevorzugt 40 Gew-% des gesamten teilchenförmigen Materials können von diesem Typ sein.
Der pH-Wert der Flüssigkeit kann größer als 9,0 sein, ist vorzugsweise größer als 9,5 und stärker bevorzugt größer als 10,0. Besonders bevorzugt ist der Fall, in dem der pH-Wert größer als 10,5 ist. Der pH-Wert wird geeigneterweise so eingestellt, daß das Silikat in Lösung bleibt und kein Gel bildet. Ein Gel wird im allgemeinen gebildet, wenn der pH-Wert der Silikatlösung unter 9 fällt. Der pH-Wert der Flüssigkeit ist vorzugsweise kleiner als 14, stärker bevorzugt kleiner als 13. Es wird davon ausgegangen, daß der pH-Wert der Flüssigkeit die Haftung der ersten Schicht auf der Oberfläche des Teils beeinflußt. Es zeigt sich, daß die Verwendung einer Flüssigkeit mit einem pH-Wert, wie er vorstehend beschrieben ist, eine gute Haftung ergeben kann.
Die Flüssigkeit kann andere Verbindungen zur Anpassung ihrer Eigenschaften enthalten. Die Flüssigkeit kann z. B. ein oder mehrere grenzflächenaktive Mittel enthalten. Die Flüssigkeit kann 0 bis 1 Gew-% der grenzflächenaktiven Mittel enthalten. Eine geeignete Klasse von grenzflächenaktiven Mitteln umfaßt anionische Sulfate oder Sulfonate. Die Flüssigkeit kann Mittel zum Aufbauen von Viskosität enthalten, um die Viskosität der Flüssigkeit anzupassen. Die Flüssigkeit kann 0 bis 10 Gew-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew-% an Mittel(n) zum Aufbauen von Viskosität enthalten. Die Flüssigkeit kann auch Dispergiermittel enthalten, um das anorganische teilchenförmige Material in der ganzen Flüssigkeit zu verteilen. Die Flüssigkeit kann 0 bis 2 Gew-% an Dispergiermittel(n) enthalten. Ein geeignetes Dispergiermittel könnte Natriumhexametaphosphat sein.
Die Flüssigkeit enthält geeigneterweise weniger als 10 Gew-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 1 Gew-% einer protischen Säure (vorzugsweise irgendeiner sauren Spezies). Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit keine protische Säure (vorzugsweise keine saure Spezies). Im Rahmen dieser Beschreibung ist eine saure Spezies eine mit einem pH-Wert von weniger als 5, wenn 1 mol des Stoffes in Wasser gelöst oder dispergiert wird.
Die Flüssigkeit schließt geeigneterweise weniger als 10 Gew-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 1 Gew-%, besonders bevorzugt im wesentlichen keine anderen gelösten Feststoffe als die hier beschriebenen metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffe ein.
Die Flüssigkeit kann eine Viskosität, die bei 20°C und einer Schergeschwindigkeit von 200 s^–1 unter Verwendung eines Mettler Rheomat 180 Viskosimeters, das eine Doppelspalt-Meßgeometrie enthält, gemessen wird, von weniger als 100 mPas (Centipoise) aufweisen. Vorzugsweise beträgt die wie zuvor erwähnt gemessene Viskosität weniger als 50 mPas (Centipoise), stärker bevorzugt weniger als 30 mPas (Centipoise). Besonders bevorzugt ist der Fall, in dem die Viskosität weniger als 20 mPas (Centipoise) beträgt.
Das Verhältnis von Gesamtmenge an Feststoffmaterial (z. B. metallischen oder nichtmetallischen Feststoffen und teilchenförmigen Materialien) zur Menge an Lösungsmittel (z. B. Wasser) in der Flüssigkeit kann mindestens 0,25, geeigneterweise mindestens 0,35, vorzugsweise mindestens 0,5, stärker bevorzugt mindestens 0,6, besonders bevorzugt mindestens 0,7 betragen. Das Verhältnis kann kleiner als 1,5, geeigneterweise kleiner als 1,4, vorzugsweise kleiner als 1,2, stärker bevorzugt kleiner als 1,1, besonders bevorzugt 1 oder kleiner sein.
Die Gesamtmenge an Feststoffmaterial in der Flüssigkeit kann mindestens 20 Gew-%, geeigneterweise mindestens 30 Gew-%, vorzugsweise mindestens 35 Gew-%, stärker bevorzugt mindestens 40 Gew-%, besonders bevorzugt mindestens 42 Gew-% betragen. Die Gesamtmenge an Feststoffmaterial kann weniger als 65 Gew-%, geeigneterweise weniger als 60 Gew-%, vorzugsweise weniger als 55 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 53 Gew-%, besonders bevorzugt weniger als 51 Gew-% betragen.
Die Flüssigkeit enthält geeigneterweise weniger als 5 Gew-%, vorzugsweise weniger als 4 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 2 Gew-%, besonders bevorzugt in wesentlichen keine organischen Lösungsmittel.
Die Dicke der ersten Schicht kann Einfluß auf ihre Eigenschaften haben, und insbesondere darauf, ob die Schicht z. B. die vorstehende Prüfung A bestehen kann. Die Dicke (oder das Schichtgewicht) kann angepaßt werden, um die Eigenschaften der ersten Schicht zu optimieren.
Die Flüssigkeit kann auf das Element aufgebracht werden, um eine erste Schicht zu bilden, die nach dem Trocknen eine mittlere Dicke von weniger als 50 μm, geeigneterweise weniger als 30 μm, vorzugsweise weniger als 20 μm aufweist. In einigen Fällen kann die Dicke weniger als 10 μm oder sogar weniger als 8 μm betragen.
Die Dicke der ersten Schicht kann größer als 0,1 μm, geeigneterweise größer als 0,5 μm, vorzugsweise größer als 1,0 μm, stärker bevorzugt größer als 1,5 μm, besonders bevorzugt größer als 2 μm sein.
Das Verfahren schließt vorzugsweise den Schritt des Schaffens geeigneter Bedingungen für die Entfernung von Wasser aus der Flüssigkeit, nachdem sie auf das Teil aufgebracht wurde, ein. Geeignete Bedingungen können die passive oder aktive Entfernung von Wasser einbeziehen und können das Erzeugen eines Luftstromes über dem Teil und/oder das Einstellen der Feuchtigkeit der Luft, die das Teil umgibt, umfassen. Das Teil kann in eine Umgebung gebracht werden, z. B. eine erwärmte Umgebung, in der die Temperatur 230 °C nicht übersteigt, vorzugsweise 200 °C nicht übersteigt und stärker bevorzugt 175 °C nicht übersteigt. Besonders bevorzugt ist der Fall, in dem die Temperatur des Teils 150 °C nicht übersteigt. Es zeigt sich, daß es vorteilhaft ist, das Teil in einer Umgebung aufzustellen, in der die Temperatur, wie beschrieben, weniger als 230 °C beträgt, da bei dieser Temperatur das Teil nicht wesentlich getempert wird und deshalb die Zugfestigkeit des Teils auf einem annehmbaren Niveau gehalten wird. In einigen Situationen kann das Teil zur Entfernung des Wassers vorteilhafterweise einfach den Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden.
Wird das Teil in eine erwärmte Umgebung gebracht, kann es für weniger als 180 s, vorzugsweise weniger als 120 s und stärker bevorzugt weniger als 100 s dort verbleiben.
Das Teil kann ein beliebiges Metall oder eine Legierung umfassen. Es wurde gefunden, daß die erste Schicht vorteilhafterweise auf Aluminium-, Titan oder Zinkteilen (oder Legierungen aus beliebigen der vorstehend genannten) oder Teilen aus rostfreiem Stahl bereitgestellt werden kann. Es wird vielleicht auch möglich sein, das Verfahren auf Magnesiumteile anzuwenden. Vorzugsweise ist das Teil jedoch Aluminium oder eine Legierung davon. Vorzugsweise umfaßt das Teil als Hauptanteil Aluminium, wobei der Hauptanteil im Rahmen dieser Beschreibung geeigneterweise mindestens 80 Gew-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew-%, stärker bevorzugt mindestens 95 Gew-% und besonders bevorzugt mindestens 99 Gew-% umfaßt.
Vorteilhafterweise muß das Aluminiumteil vor der Passivierung nicht anodisiert werden.
Bei dem Verfahren kann das Metallteil vor dem Kontakt mit der Flüssigkeit durch ein oder mehrere herkömmliche Verfahren, wie sie bei der Oberflächenbehandlung von Metallen verwendet werden, z. B. Alkaliätzreinigung, Säurereinigung, Aufrauhen mit einer Bürste, mechanisches Aufrauhen, Aufrauhen mit Aufschlämmung, Sandstrahlen, Schleifreinigung, elektrolytische Reinigung, Entfetten mit Lösungsmittel, Ultraschallreinigung, nicht ätzende Alkalireinigung, Grundieren, Kies-/Kugelstrahlen, elektrolytisches Aufrauhen, vorbehandelt werden. Einzelheiten zu solchen Verfahren, wenn sie bei Aluminium angewendet werden, liefern S. Wernick, R. Pinner und P. G. Sheasby „The surface treatment and finishing of aluminum and its alloys", veröffentlicht von Finishing Publication Ltd., 5. Aufl., ASM INTERNATIONAL (1987).
Wird das Teil vorbehandelt, sind jene Vorbehandlungen bevorzugt, mit denen der Oberflächencharakter des Teils angepaßt wird, z. B. jene, die Reinigen, Aufrauhen und dergleichen einbeziehen. Wird jedoch eine Oberflächenbeschichtung auf die Oberfläche des Teils aufgebracht, wird die Beschichtung vorzugsweise als Flüssigkeit aufgebracht.
Vorzugsweise wird das Metallteil gereinigt und/oder geätzt, bevor es mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird. Die Reinigung und/oder das Ätzen kann mit einer alkalischen Flüssigkeit, z. B. Natriumhydroxid, gegebenenfalls mit Zusatzstoffen, wie Natriumgluconat und/oder Sorbit, ausgeführt werden.
Das Teil kann auch einer belagsentfernenden Behandlung, geeigneterweise mit Salpetersäure, unterzogen werden. Nach dieser Behandlung sollte das Teil abgespült und/oder getrocknet werden, bevor es mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird. Geeigneterweise befindet sich zwischen dem Metallteil und der ersten Schicht keine Zwischenschicht oder -schichten, die eine Dicke von mehr als 5 μm, vorzugsweise mehr als 2 μm, stärker bevorzugt mehr als 1 μm aufweisen. Vorzugsweise wird das Metallteil direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht, um dadurch die erste Schicht herzustellen.
In einigen Fällen, in denen relativ dicke Passivierungsschichten auf das Teil aufgebracht werden müssen, kann auf der ersten Schicht eine zweite Schicht bereitgestellt werden, indem die erste Schicht mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, die ein Silikat und teilchenförmiges Material umfaßt. Die Flüssigkeit, die zur Herstellung der zweiten Schicht verwendet wird, kann unabhängig von dem sein, was hier in einer beliebigen Darlegung in Bezug auf die zur Herstellung der ersten Schicht verwendete Flüssigkeit beschrieben wird. Die Flüssigkeit zur Herstellung der zweiten Schicht umfaßt vorzugsweise die gleichen Bestandteile, vorzugsweise in den gleichen Mengen, wie die Flüssigkeit, die zur Herstellung der ersten Schicht verwendet wird. Die zweite Schicht kann jedes beliebige Merkmal der hier beschriebenen ersten Schicht aufweisen. Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren keinerlei Zwischenbehandlung, z. B. chemische Behandlung, der ersten Schicht vor dem Kontakt mit der Flüssigkeit zur Bildung der zweiten Schicht. Alles, was geeigneterweise erforderlich sein kann, ist, daß die Oberfläche der ersten Schicht getrocknet wird, z. B. indem sie 15 min den Umgebungsbedingungen ausgesetzt wird.
Die erste und zweite Schicht können zusammen ein Schichtgewicht von mindestens 10 g/m², vorzugsweise 12 g/m² aufweisen. Das Schichtgewicht kann weniger als 200 g/m², geeigneterweise weniger als 100 g/m², vorzugsweise weniger als 90 g/m², stärker bevorzugt weniger als 80 g/m², besonders bevorzugt weniger als 70 g/m² betragen.
Die erste und zweite Schicht können zusammen eine mittlere Dicke von weniger als 50 μm, geeigneterweise weniger als 40 μm, vorzugsweise weniger als 35 μm, besonders bevorzugt weniger als 30 μm aufweisen. Die Dicke kann mehr als 0,1 μm, geeigneterweise mehr als 2 μm, vorzugsweise mehr als 5 μm, stärker bevorzugt mehr als 10 μm, besonders bevorzugt mehr als 15 μm betragen.
Es wurde gefunden, daß das Teil vorteilhafterweise keinerlei weitere Behandlung braucht, z. B. braucht es nicht mit einer protischen Säure und/oder einer beliebigen sauren Spezies behandelt werden, nachdem die erste Schicht und gegebenenfalls die zweite Schicht bereitgestellt wurden.
In einigen Situationen, in denen es z. B. gewünscht ist, den für das Teil bereitgestellten Schutz zu erhöhen oder die Form des Schutzes anzupassen, kann das Verfahren jedoch den weiteren Schritt des in Kontakt bringens der ersten Schicht (oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) mit einem modifizierenden Mittel, geeigneterweise zum Anpassen des pH-Wertes der Oberfläche der Schicht, umfassen. Ein so behandeltes Teil kann die folgenden Prüfungen bestehen:

Prüfung 1 – Das passivierte Metallteil wird 2 min dem Dampf eines kochenden Wasserkessels ausgesetzt, danach mit Baumwollwatte abgerieben und darauf bewertet, ob es einen Gewichtsverlust als Folge einer Entfernung der ersten Schicht (und oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) gibt. Das Teil besteht die Prüfung, wenn weniger als 5 Gew-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 1 Gew-%, besonders bevorzugt ungefähr 0,4 Gew-% der ersten Schicht (und oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) durch die Behandlung entfernt werden.
Prüfung 2 – Das passivierte Metallteil wird 10 min in eine Abziehlösung von 90°C getaucht, die Kaliumdichromatdihydrat (215 g) und Orthophosphorsäure (280 ml; s. g. 1,84) umfaßt. Das Teil wird herausgenommen, abgespült und dann mit Baumwollwatte abgewischt und darauf bewertet, ob es einen Gewichtsverlust als Folge einer Entfernung der ersten Schicht (und oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) gibt. Das Teil besteht die Prüfung, wenn weniger als 5 Gew-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew-%, stärker bevorzugt weniger als 1 Gew-%, besonders bevorzugt ungefähr 0,4 Gew-% der ersten Schicht (und/oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) durch die Behandlung entfernt werden.

Das modifizierende Mittel wird vorzugsweise mit Umgebungstemperatur oder einer höheren, stärker bevorzugt einer Temperatur im Bereich von 20°C bis 90°C, besonders bevorzugt 20°C bis 60°C angewendet.
Vorzugsweise sorgt das modifizierende Mittel dafür, daß der pH-Wert zumindest der äußersten Oberfläche der ersten Schicht (oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) verringert wird, so daß ihr pH-Wert nach der Anwendung des modifizierenden Mittels kleiner ist als ihr pH-Wert vor der Anwendung. Vorzugsweise ist der pH-Wert (vor der Anwendung) der Flüssigkeit, die ein Silikat und teilchenförmiges Material umfaßt, höher als der pH-Wert (vor der Anwendung) des modifizierenden Mittels. Der pH-Wert des modifizierenden Mittels kann kleiner als 10,0, vorzugsweise kleiner als 9,0, stärker bevorzugt kleiner als 8,0 sein. Besonders bevorzugt ist der Fall, in dem der pH-Wert etwa 7 oder weniger beträgt. In den am meisten bevorzugten Ausführungsformen ist der pH-Wert kleiner als 5,0. Der pH-Wert kann größer als 1, vorzugsweise größer als 2 und stärker bevorzugt größer als 3 sein.
Vorzugsweise enthält das modifizierende Mittel Wasser als Lösungsmittel. Vorzugsweise umfaßt das modifizierende Mittel eine wäßrige Lösung oder Dispersion. Vorzugsweise enthält das modifizierende Mittel einen oder mehrere Bestandteile, die aus Säuren, Pufferformulierungen, kolloidalen Suspensionen und Salzen ausgewählt sind. Stärker bevorzugt enthält das modifizierende Mittel einen oder mehrere Bestandteile, die aus Pufferformulierungen, kolloidalen Suspensionen und Salzen ausgewählt sind, wobei Salze besonders bevorzugt sind.
Bevorzugte Säuren sind protische Säuren und schließen Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Essigsäure, Citronensäure, Natriumhydrogencarbonat und Borsäure ein, wobei Borsäure besonders bevorzugt ist.
Bevorzugte Pufferformulierungen schließen Formulierungen ein, die Citronensäure und/oder ein Monohydrogenphosphat und/oder ein Dihydrogenphosphat und/oder Borsäure in Kombination mit z. B. einer starken Säure und/oder einer Lauge enthalten. Besonders bevorzugte Pufferformulierungen enthalten ein Phosphat.
Bevorzugte kolloidale, Suspensionen enthalten unlösliche Oxide und/oder Hydroxide vorzugsweise von Elementen der III. oder IV. Gruppe, wobei Siliciumdioxid und Aluminiumhydroxid besonders bevorzugt sind.
Die Kationen der Salze können aus der I., II. und III. Gruppe, Metallen und Übergangsmetallen, insbesondere Übergangsmetallen der 1. Reihe ausgewählt sein. Bevorzugte Salze weisen Kationen auf, die aus Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Titan, Mangan, Eisen Kupfer und Zink ausgewählt sind.
Die Anionen der Salze können aus Sulfat, Monohydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Orthophosphat, Polyvinylphosphonat, Acetat, Citrat, Aluminat, Chlorid, Propionat und Nitrat ausgewählt sein.
Bevorzugte Salze schließen Aluminiumsulfat, Natriumhydrogenphosphat, Natriumsulfat, Natriumcitrat, Calciummonohydrogenphosphat, Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid, Titan(III)-sulfat, Eisen(III)-nitrat, Eisen(III)-sulfat, Eisen(II)-sulfat, Eisen(III)-phosphat, Kupfer(II)-sulfat, Kupfernitrat, Zink(II)-sulfat, Zinkphosphat und Manganphosphat ein.
Besonders bevorzugte Salze schließen Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat, Eisen(III)-nitrat, Eisen(III)-sulfat, Eisen(II)-sulfat, Kupfer(II)-sulfat, Kupfernitrat und Zink(II)-sulfat ein.
Das am stärksten bevorzugte Salz ist Aluminiumsulfat.
Umfaßt das modifizierende Mittel eine Lösung oder Dispersion, kann die Konzentration des gelösten oder dispergierten Stoffes mindestens 2 Gew-%, geeigneterweise mindestens 3 Gew-%, vorzugsweise mindestens 4 Gew-% und stärker bevorzugt mindestens 5 Gew-% betragen. Die Konzentration des gelösten oder dispergierten Stoffes kann weniger als 50 Gew-%, vorzugsweise weniger als 40 Gew-% und stärker bevorzugt weniger als 30 Gew-% betragen.
Von bevorzugten modifizierenden Mitteln wird angenommen, daß sie auf der ersten Schicht (oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) eine Ablagerung oder einen Niederschlag bilden, der als Sperre für den Durchgang von alkalischem Material aus der Schicht darunter wirken kann. Ein solcher Niederschlag ist vorzugsweise im wesentlichen unlöslich in Wasser. In einigen Fällen kann das aufgebrachte modifizierende Mittel in der Lage sein, mit der Schicht, die es kontaktiert, chemisch zu reagieren, um einen unlöslichen Niederschlag zu erzeugen. Wenn Aluminiumsulfat verwendet wird, kann z. B. unlösliches Aluminiumhydroxid gebildet werden. In anderen Fällen kann das modifizierende Mittel jedoch dadurch wirken, daß es Material aus der Schicht, die es kontaktiert, auswäscht.
Das modifizierende Mittel kann auf eine beliebige geeignete Weise aufgebracht werden, z. B. durch Tauchen, Sprühen oder Auftragen mit einer Walze.
Es zeigt sich, daß ein modifizierendes Mittel gewählt werden kann, welches das Anfärben der ersten Schicht (oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) mit geeigneten Farbstoffen ermöglicht. Dies kann einen Weg zum Färben der ersten Schicht (oder der zweiten Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) darstellen. Ein anderer Weg ist, unterschiedlich gefärbte Pigmente oder Farbstoffe in der Flüssigkeit, die aufgebracht wird, zu verwenden. Es können auch andere modifizierende Mittel gewählt werden, welche das Beschmutzen verringern oder verhindern.
Im Falle, daß nach dem Aufbringen der ersten Schicht oder gegebenenfalls der zweiten Schicht eine weitere Behandlung stattfindet, umfaßt eine solche weitere Behandlung vorzugsweise nicht die Behandlung mit einer Flüssigkeit, die ein Silikat und dispergiertes teilchenförmiges Material umfaßt, z. B. einer Flüssigkeit, wie sie in einer beliebigen Darlegung hier beschrieben ist.
Vorteilhafterweise kann die ganze Passivierung des Teils bei einer Temperatur von weniger als 260°C, geeigneterweise weniger als 230°C, vorzugsweise weniger als 200°C, stärker bevorzugt weniger als 150°C, besonders bevorzugt weniger als 100°C ausgeführt werden.
Der Endverwendungszweck des in dem Verfahren behandelten Metallteils kann ein beliebiger von denen sein, bei denen ein passiviertes Metall erforderlich ist. Das Teil kann z. B. ein Konstruktionselement, wie eine Platte oder ein Profil, ein Fahrzeugteil, wie eine Karosseriewand, ein Flugzeugteil oder dergleichen oder ein beliebiges der in der Einführung dieser Beschreibung beschriebenen Teile sein. Das passivierte Metallteil kann mit einer anderen Materialschicht, z. B. einem Lack, beschichtet werden.
Ein Vorteil der Verwendung einer ersten Schicht (und gegebenenfalls einer zweiten Schicht), wie sie beschrieben sind, ist der, daß die Ausbesserung einer Beschädigung relativ einfach sein kann. Eine beschädigte Fläche kann (sogar an Ort und Stelle, z. B. wenn es sich bei dem Teil um eine Autokarosseriewand handelt) z. B. mit einer Flüssigkeit, wie sie vorstehend beschrieben ist, in Kontakt gebracht werden und dann auf geeignete Weise getrocknet werden, z. B. mit einem Heißlufttrockner (oder dergleichen). Nennenswert wird sein, daß keine gefährlichen Lösungsmittel verwendet werden müssen, da die Flüssigkeit wäßrig ist, was eindeutig Vorteile hat.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein nicht-lithographisches Metallteil bereitgestellt, das durch ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt herstellbar ist.
Der dritte Aspekt der Erfindung ist die Verwendung einer Flüssigkeit, die ein Silikat und ein teilchenförmiges Material umfaßt, zur Herstellung einer passivierenden (oder korrosionsverhindernden) ersten Schicht auf einer Oberfläche eines nicht-lithographischen Metallteils.
Es wurde gefunden, daß ein, wie hier beschrieben, hergestelltes Material eine passivierende Schicht einschließt, welche gut auf dem darunterliegenden Teil haftet. Es wird angenommen, daß dies auf die Bildung chemischer Bindungen zwischen dem Metallteil, insbesondere wenn es ein Aluminiumteil ist, und dem Silikat zurückzuführen ist. Es können z. B. Alumino-Silikat-Bindungen gebildet werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein passiviertes nicht-lithographisches Metallteil bereitgestellt, das ein Metall umfaßt, welches mit einer ersten Schicht bereitgestellt wird, die ein Bindemittelmaterial, das sich von einer Flüssigkeit ableitet oder ableitbar ist, die ein Silikat und teilchenförmiges Material umfaßt.
Es wird angenommen, daß das Bindemittelmaterial, das sich von einer Flüssigkeit ableitet und ein Silikat umfaßt, Silikatpolymerionen enthält, die bei der Entfernung von Wasser zur Kondensation gebracht werden, wodurch -Si-O-Si- Einheiten gebildet werden. Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein passiviertes nicht-lithographisches Metallteil bereit, welches eine erste Schicht enthält, welche ein Bindemittelmaterial umfaßt, das eine polymere Struktur umfaßt, die -Si-O-Si- Einheiten enthält, in welcher teilchenförmiges Material angeordnet ist.
Vorzugsweise bestehen 30 bis 80 Gew-%, stärker bevorzugt 40 bis 70 Gew-% der ersten Schicht aus dem teilchenförmigen Material.
Das teilchenförmige Material kann mindestens 20 Gew-%, vorzugsweise mindestens 30 Gew-%, stärker bevorzugt mindestens 40 Gew-% an einem ersten Material, wie es hier beschrieben ist, enthalten.
Das teilchenförmige Material auf dem Träger kann mindestens 20 Gew-%, vorzugsweise mindestens 30 Gew-%, stärker bevorzugt mindestens 40 Gew-% an einem zweiten Material, wie es hier beschrieben ist, enthalten.
In der ersten Schicht kann das Verhältnis in Gew-% an erstem Material zu den Gew-% an zweitem Material im Bereich von 0,5 bis 2, vorzugsweise im Bereich von 0,75 bis 1,5 liegen, stärker bevorzugt etwa 1 : 1 betragen.
Die erste Schicht weist vorzugsweise eine mittlere Dicke von weniger als 100 μm, geeigneterweise weniger als 60 μm, vorzugsweise weniger als 40 μm, stärker bevorzugt weniger als 30 μm, besonders bevorzugt weniger als 20 μm auf.
Die erste Schicht kann eine mittlere Dicke von mehr als 0,1 μm, geeigneterweise mehr als 0,5 μm, vorzugsweise mehr als 1,0 μm, stärker bevorzugt mehr als 1,5 μm, besonders bevorzugt mehr als 2 μm aufweisen.
Auf der ersten Schicht kann eine zweite Schicht bereitgestellt werden, welche ein Bindemittelmaterial und teilchenförmiges Material enthält, wie beschrieben.
Die erste Schicht (oder gegebenenfalls die zweite Schicht, wenn eine bereitgestellt wird) kann einen Ra-Wert, der unter Verwendung eines Taststift-Meßinstrumentes (eines Hommelmeters T2000) mit einem LV-50 Meßkopf gemessen wird, von mindestens 0,1 μm, geeigneterweise mindestens 0,2 μm, vorzugsweise mindestens 0,3 μm, stärker bevorzugt mindestens 0,4 μm aufweisen. Der Ra-Wert kann 3 μm oder weniger, geeigneterweise 2 μm oder weniger, vorzugsweise 1,5 μm oder weniger betragen.
Die erste Schicht (oder die erste und die zweite Schicht zusammen) kann mindestens 1 g/m², geeigneterweise mindestens 3 g/m², vorzugsweise mindestens 5 g/m², stärker bevorzugt mindestens 10 g/m², besonders bevorzugt mindestens 12 g/m² an Material umfassen.
Die erste Schicht (oder die erste und die zweite Schicht zusammen) kann weniger als 200 g/m², geeigneterweise weniger als 100 g/m², vorzugsweise weniger als 90 g/m², stärker bevorzugt weniger als 80 g/m², besonders bevorzugt weniger als 70 g/m² an Material umfassen.
Die Gewichtsverhältnisse von festem SiO₂ zu teilchenförmigem Material, von metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen zu teilchenförmigem Material; von erstem teilchenförmigen Material zu festem SiO₂; von metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen zu erstem und/oder zweitem teilchenförmigen Material; die Dicken und Schichtgewichte, die gemäß des ersten Aspekts beschrieben sind, können gemäß dem vierien Aspekt auf die Erfindung angewendet werden.
Jedes beliebige Merkmal und jeder beliebige Aspekt einer beliebigen hier beschriebenen Erfindung oder Ausführungsform. kann mit einem beliebigen Merkmal und einem beliebigen Aspekt einer beliebigen anderen hier beschriebenen Erfindung oder Ausführungsform kombiniert werden.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen beschrieben.
Herstellung von behandeltem Aluminium
Beispiel 1
Schritt 1
Vorbereitung des Aluminiums
Eine 0,3 mm dicke Platte aus einer Aluminiumlegierung der Bezeichnung AA1050 wurde auf eine Größe von 210 mm × 300 mm geschnitten. Die Platte wurde dann bei Umgebungstemperatur für 60 s mit der Vorderseite nach oben in eine Lösung aus Natriumhydroxid, aufgelöst in destilliertem Wasser (100 g/l), getaucht und gründlich mit Wasser abgespült.
Schritt 2
Herstellung der Beschichtungsformulierung
Folgende Reagenzien wurden zur Herstellung verwendet:

– Natriumsilikatlösung mit einem SiO₂ : Na₂O-Verhältnis im Bereich von 3,17 bis 3,45 (im Mittel etwa 3,3); einer Zusammensetzung von 27,1 bis 28,1 Gew-% SiO₂, 8,4 bis 8,8 Gew-% Na₂O, der Rest ist Wasser, und einer Dichte von etwa 75 Twaddel (°Tw), was 39,5 Baumé (°Bé) entspricht, und einer Dichtezahl von 1,375.
– Entionisiertes Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 5MΩ·cm
– Al₂O₃-Pulver, umfassend Aluminiumoxid (99,6%) in Form hexagonaler Plättchen. Die mittlere Teilchengröße beträgt 3 μm. Das Pulver weist eine Härte von 9 Mohs auf (auf einer Härteskala von 0–10).
– Rutil-Titandioxid, bereitgestellt mit einer anorganischen Beschichtung aus Al₂O₃, ZnO und ZnPO₄. Die mittlere Kristallgröße beträgt 0,23 μm.

Entionisiertes Wasser (48 g, 24 Gew-%) und Natriumsilikatlösung (80 g, 40 Gew-%) wurden in einen 250 ml-Becher gegeben und die Lösung wurde mit einem mit maximaler Geschwindigkeit betriebenen starkscherenden Silverson-Mischer gemischt. Dann wurde Titandioxidpulver (36 g, 18 Gew-%) in Portionen von etwa 2 g alle 10 s zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Flüssigkeit noch 2 min gemischt. Dann wurde Aluminiumoxidpulver (36 g, 18 Gew-%) in Portionen von etwa 2 g alle 10 s zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Flüssigkeit noch 2 min gemischt. Es wurde festgestellt, daß die Viskosität der Flüssigkeit, wenn sie bei 20°C und einer Schergeschwindigkeit von 200 s^–1 unter Verwendung eines Mettler Rheomat 180 Viskosimeters, das eine Doppelspalt-Meßgeometrie enthielt, gemessen wurde, etwa 10 cP betrug.
Schritt 3
Auftragen der Beschichtungsformulierung
Die in Schritt 2 hergestellte Beschichtungsformulierung wurde mit einem rotierenden Meyerrakel-Auftraggerät (Bezeichnung K303) so auf die in Schritt 1 hergestellte Aluminiumplatte aufgetragen, dass eine Naßfilmdicke von 6 μm erhalten wurde.
Schritt 4
Trocknen der Formulierung
Die in Schritt 3 hergestellte beschichtete Platte wurde für 80 s bei 130°C in einen Ofen gegeben. Die Platte wurde dann aus dem Ofen entnommen und auf Umgebungstemperatur abkühlen gelassen.
Schritt 5
Behandlung nach dem Trocknen
Die in Schritt 4 hergestellte getrocknete Platte wurde für 30 s in Aluminiumsulfat (0,1 M) getaucht. Die Platte wurde dann etwa 20 s mit Leitungswasser abgespritzt und durch Fächeln getrocknet.
Beispiel 2
Es wurde im allgemeinen das Verfahren von Beispiel 1 befolgt, außer daß in Schritt 2 eine andere Beschichtungsformulierung verwendet wurde. Die Formulierung wurde hergestellt, indem die folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge zu entionisiertem Wasser (40 Gew-%) zugegeben wurden. Nach jeder Zugabe wurde die Formulierung mit hoher Scherbeanspruchung gemischt.
Beispiel 3
Es wurde das Verfahren von Beispiel 2 befolgt, außer daß in Schritt 2 die folgenden Bestandteile in der nachstehend angegebenen Reihenfolge gemischt wurden.
Beispiel 4
Es wurde das Verfahren von Beispiel 2 befolgt, wobei in Schritt 2 die folgenden Bestandteile in der nachstehend angegebenen Reihenfolge gemischt wurden.
Beispiel 5
Es wurde das Verfahren von Beispiel 2 befolgt, wobei in Schritt 2 die folgenden Bestandteile in der nachstehend angegebenen Reihenfolge gemischt wurden.
Beispiele 6 bis 8
Es wurde das Verfahren von Beispiel 1 befolgt, außer daß anstelle der Aluminiumfolie eine Folie aus gehärtetem rostfreiem Stahl AIS 1304 (Beispiel 6), Titan (Reinheit 99,7%) (Beispiel 7) und Zink (Reinheit 99,9%) (Beispiel 8) verwendet wurde. Die Beschichtungsformulierung haftete anscheinend gut auf jedem der Metalle.
Beispiel 9
Prüfung der Beschichtungen
Prüfung 1
Bei dieser wurden 10 cm × 10 cm Proben der in den Beispielen hergestellten Platten 2 min dem Dampf eines kochenden Wasserkessels ausgesetzt, danach mit Baumwollwatte abgewischt und darauf bewertet, ob es einen Gewichtsverlust als Folge einer Entfernung der Beschichtungsformulierung gab.
Prüfung 2
Es wurde eine Abziehlösung hergestellt, die aus Kaliumdichromatdihydrat (215 g) und Orthophosphorsäure (280 ml; s. g. 1,84) bestand. Dann wurden 10 cm × 10 cm Proben der in den Beispielen hergestellten Platten für mindestens 10 min in die siedende (etwa 90°C heiße) Abziehlösung getaucht. Die Proben wurden herausgenommen, abgespült und mit Baumwollwatte abgewischt, bevor sie darauf bewertet wurden, ob es einen Gewichtsverlust als Folge einer Entfernung der Beschichtungsformulierung gab.
Prüfung 3 (Bewertung der Kratzfestigkeit)
Eine relativ große Aluminiumplatte wurde auf die Fläche eines Labortisches gelegt und mit Klebeband entlang gegenüberliegender paralleler Seiten an den Labortisch geklebt. Eine kleinere Probe einer zu prüfenden Platte wurde mit der beschichteten Seiten nach oben und dadurch in Kontakt mit dem Aluminium der großen Platte befindlich zwischen die große Platte und den Labortisch eingeschoben. Oben auf die große Platte wurde ein 1 kg-Gewicht gelegt, so daß es über der Probe angeordnet war. Dann wurde die Probe mit der Hand zwischen dem Labortisch und der großen Platte herausgezogen.
Die entnommene Probe wurde visuell auf Zeichen auf ihrer beschichteten Oberfläche bewertet; durch Abwischen der Oberfläche mit einem weißen Papiertaschentuch und Untersuchen des Papiertaschentuches darauf bewertet, ob etwas von der Beschichtung als feines Pulver entfernt wurde; und auf irgendwelche Kratzer bewertet, bei denen das darunterliegende Metall sichtbar war.
Prüfung 4 (Mechanische Abriebprüfung)
Es wurde ein Mechanical Rub Tester, hergestellt von der Research Equipment (London) Limited, verwendet. Das Gerät hat einen Schleifkopf, welcher so angeordnet ist, daß er sich mit etwa 40 Zyklen min horizontal auf einer Probe auf und ab bewegt, wobei die Bewegung durch eine Rad- und Kolbenbewegung erzeugt wird.
Eine zu prüfende 80 mm × 160 mm große Probe wurde auf das Bett der Maschine gelegt, welche mit einem 6 cm² großen Schleifscheuerstopfen aus Polypropylen ausgestattet war. Der Schleifkopf wurde ausbalanciert und dann ein zusätzliches 200 g-Gewicht aufgebracht. Auf die beschichtete Oberfläche der Probe wurden 1 bis 2 ml einer Formulierung aufgetragen, die ein Farblösungsmittel, ein grenzflächenaktives Mittel und feines Siliciumdioxidschleifmittel (0,5 Gew-%) umfaßt, verkauft unter dem Warenzeichen TONE-UP von Horsell Graphic Industries, und mit dem Reiben begonnen. Wenn nach 5 min keine Abnutzung beobachtet wird, dann wird das 200 g-Gewicht durch ein 300 g-Gewicht ersetzt und das Reiben weitere 5 min fortgesetzt.
Bei der Prüfung wird die Platte auf Abnutzung untersucht, z. B. ob die Metalloberfläche, die unter der Beschichtung liegt, freigelegt wird.
Prüfung 5 (Fähigkeit als Haftoberfläche)
Ein lichtempfindliches Material vom Typ Chinondiazid/Novolakharz wurde aus einem organischen Lösungsmittel so auf eine 10 cm × 10 cm Probe des in Beispiel 1 hergestellten Materials aufgetragen, daß ein Trockenschichtgewicht von 2 g/m² erhalten wurde. Bis auf einen abgegrenzten Bereich von 50 mm Breite wurde die gesamte Probe gemäß Verfahren, die bei der Herstellung von lithographischen Druckplatten Standard sind, bestrahlt und entwickelt. Dies führte dazu, daß die gesamte Beschichtung, außer der in dem abgegrenzten Bereich, entfernt wurde. Die Probe wurde auf normale Art und Weise eingefärbt und alles überschüssige Wasser von der Probe entfernt, bevor eine Prüfung erfolgte, um zu bewerten, wie leicht die verbleibende Beschichtung abgerieben werden kann. Bei der Prüfung wurden 1 bis 2 ml der TONE-UP Formulierung, wie sie bei der Prüfung 4 beschrieben ist, auf die Mitte des abgegrenzten eingefärbten Bereiches aufgetragen. Dann wurde die TONE-UP Formulierung mit einem kleinen Bausch trockener Baumwollwatte 50 mal kräftig über den abgegrenzten Bereich gerieben, wobei einmal Reiben als eine Hin- und Rückbewegung über den Bereich definiert ist, jeder Punkt in dem geprüften Bereich somit 100 mal überstrichen wird. Die TONE-UP Formulierung wurde dann von der Probe abgewaschen und ein Schwamm verwendet, um Farbe auf den abgegrenzten Bereich aufzutragen. Es wurde ein Vergleich gezogen zwischen der Farbannahme des abgegrenzten Bereiches und einem unmittelbar daran angrenzenden Bereich.
Ergebnisse

Prüfung 1: Die bei Beispiel 1 hergestellte Probe zeigte keinen Gewichtsverlust.
Prüfung 2: Die bei Beispiel 1 hergestellte Probe zeigte keinen Gewichtsverlust.
Prüfung 3: Es wurde gefunden, daß die bei den Beispielen 1 bis 5 hergestellten Proben im wesentlichen kratzfest waren, das heißt, nach der Prüfung nur eine unbedeutende Kratzerbildung sichtbar war.
Prüfung 4: Es wurde gefunden, daß die Probe von Beispiel 1 eine Abnutzung zeigt, nachdem sie zwischen 5 und 6 min, wie beschrieben, behandelt worden war.
Prüfung 5: Bei dem hergestellten Vergleich wurde gefunden, daß der abgegrenzte Bereich nicht wesentlich entfernt wurde. Zusätzlich wurde bemerkt, daß die Leistung der Probe im wesentlichen die gleiche war, wie die einer Probe, die einen elektrochemisch aufgerauhten und anodisierten Aluminiumträger umfaßte, was darauf schließen läßt, daß die Fähigkeiten als Haftoberfläche der zwei Materialien ähnlich sind.

Beispiel 10
Herstellung der Beschichtungsformulierung
Zur Herstellung wurden die folgenden Reagenzien verwendet.
Natriumsilikatlösung, wie in Beispiel 1, Schritt 2 beschrieben.
Aluminiumoxid CR15 – ein kugelförmiges ausgefälltes Aluminiumoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,45 μm, einer Härte von 9 Mohs und einer Kristalldichte von 3,98 g/cm³, bezogen von der Abralap Ltd., England.
Plastorit Naintsch Micro – ein mineralisches Dreikomponentenprodukt, umfassend Glimmer, Quarz und Chlorit (Magnesiumaluminiumsilikathydrat) mit einer Dichte von 2,75 g/cm³, einer Härte von 3–4 Mohs und einer mittleren Teilchengröße von 6 μm, bezogen von der Naintsch Mineralwerke GmbH, Österreich.
Durcal 5 – teilchenförmiges Material, umfassend Calciumcarbonat (≥98 Gew.-%), Magnesiumcarbonat (≤2 Gew-%) und Eisen(III)-oxid (≤0,05 Gew-%), mit einer Dichte von 1,3 g/cm³, einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 μm, wobei 29% der Teilchen einen Durchmesser von weniger als 2 μm aufweisen, bezogen von der Omya GmbH, Deutschland.
Durcal 2 – entspricht Durcal 5, außer daß die Dichte 1,1 g/cm³ beträgt, der mittlere Teilchendurchmesser 3 μm beträgt und 40% der Teilchen einen Durchmesser von weniger als 2 μm aufweisen.
Kaolin ASP NC2 – wasserhaltiges Aluminiumsilikat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,3 μm und einer Dichtezahl von 2,58 g/cm³, bezogen von der Engelhard Corporation, New Jersey, USA.
Entionisiertes Wasser (35,50 g, 35,5 Gew-%) und Natriumsilikatlösung (2,50 g, 2,5 Gew-%) wurden zusammengegeben und mit einem Mischer mit hoher Scherbeanspruchung gemischt. Die folgenden Bestandteile wurden nacheinander zugegeben, wobei über einen geeigneten Zeitraum mit einem Mischer mit hoher Scherbeanspruchung gemischt wurde.
Beispiele 11 bis 20
Aluminiumproben, hergestellt, wie in Beispiel 1, Schritt 1 beschrieben, wurden zu verschiedenen Schichtgewichten entweder mit der Formulierung von Beispiel 1, Schritt 2 oder von Beispiel 10 beschichtet, getrocknet und dann unter Verwendung eines Tests mit Essigsäuresalz-Spray, beschrieben in BSI 7479: 1991 (ISO 9227: 1990), geprüft, um die Leistung der Beschichtung einzuschätzen. Die Bedingungen, unter denen der Test durchgeführt wurde, waren 35°C + 1°C, 5% ± 0,5% Salz, pH-Wert 3,1 bis 3,3, Prüfzeit 144 h. Die Proben wurden nach dem Test visuell bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 bereitgestellt. Die Schichtgewichte von 6 g/m² und 15 g/m² wurden in Form einer einzigen Schicht unter Verwendung eines Meyer-Rakels aufgetragen; Schichtgewichte von 12 g/m², 30 g/m², 45 g/m² und 65 g/m² wurden in Form von zwei Beschichtungen aufgetragen.
Tabelle 1
Vergleichsbeispiele
Beispiel C1- Chromatierte Probe
0,076 mm 3003er Aluminiumfolie wurde unter Verwendung einer Lösung von Alocrom 1290, geliefert von Henkel Surface Technologies, so passiviert, daß ein Chromschichtgewicht von 2,0-1,9 mg/dm² erhalten wurde. Die Probe wurde, wie in Bezug auf die Beispiele 11 bis 20 beschrieben, geprüft. Das Ergebnis stehen in Tabelle 2.
Beispiel C2
Eine Probe von 1050er Aluminium wurde entfettet, indem sie 2 min in eine Natriumhydroxidlösung (10 g/l) von 30°C eingetaucht und nachfolgend 15 s einer belagsentfernenden Behandlung in Schwefelsäure (170 g/l) von 20°C unterzogen wurde. Die Probe wurde dann 10 min in einer Schwefelsäurelösung (270 g/l) bei 30°C, 650 A·s/m², 10 V anodisiert, wobei mechanisch gerührt wurde. Die Probe wurde nachverdichtet, indem sie 10 min in entionisiertes Wasser von 95–100°C getaucht wurde, nachfolgend mit Leitungswasser, dann mit entionisiertem Wasser abgespült wurde, bevor sie in etwa 50°C warmer Luft getrocknet wurde. Die Probe wurde, wie in Bezug auf die Beispiele 11 bis 20 beschrieben, geprüft. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 zu finden.
Bemerkungen
Die Proben der Beispiele 11 bis 20 gaben dem Aluminium alle einen gewissen Schutz. Bei den Beispielen 12, 13, 19 und 20 ist der Schutz am besten. Selbstverständlich kann für beide Formulierungen das Schichtgewicht so angepaßt werden, daß der Schutz optimiert wird.
Die Beispiele 12, 13, 19 und 20 ergaben alle einen besseren Schutz als die Beispiele C1 und C2, welche beide typisch für derzeit verwendete Passivierungsverfahren sind.
Die Aufmerksamkeit des Lesers wird auf alle Arbeiten und Dokumente gelenkt, die zusammen mit oder vor dieser Beschreibung in Verbindung mit dieser Anmeldung angemeldet sind und die der öffentlichen Prüfung mit dieser Beschreibung zugänglich sind, wobei die Inhalte aller derartigen Dokumente hier unter Bezugnahme aufgenommen sind.
Alle in dieser Beschreibung (einschließlich der beiliegenden Ansprüche, des Abstrakts und der Zeichnungen) offenbarten Merkmale und/oder alle so offenbarten Schritte jeder beliebigen Methode oder jedes beliebigen Verfahrens können in einer beliebigen Kombination kombiniert werden, ausgenommen Kombinationen, bei denen sich zumindest einige solcher Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden Ausführungsformen) beschränkt.

Claims

Verfahren zur Passivierung (oder Verhinderung der Korrosion) eines nichtlithographischen Metallteils, wobei das Verfahren das Kontaktieren des Teils mit einer Flüssigkeit umfasst, welche eine Silikatlösung und ein darin dispergiertes, teilchenförmiges Material umfasst, um eine erste Schicht auf dem Teil zu bilden, wobei: die Silikatlösung ein Alkalimetallsilikat umfasst, wobei das Verhältnis der Molzahl an SiO₂ zu der Molzahl an M₂O in dem Alkalimetallsilikat mindestens 2,5 beträgt, wobei M ein Alkalimetall bedeutet; das Verhältnis des Gewichts an festem SiO₂ zu dem Gewicht des teilchenförmigen Materials in der Flüssigkeit im Bereich von 0,18 bis 0,42 liegt; die Flüssigkeit 5 bis 40 Gew% eines ersten teilchenförmigen Materials enthält, wobei das erste Material nicht Siliziumdioxid oder ein Derivat davon ist; die Flüssigkeit 5 bis 40 Gew% eines zweiten teilchenförmigen Materials enthält; wobei eines von dem ersten oder zweiten teilchenförmigen Material eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 20 μm aufweist, und das andere von entweder dem ersten oder zweiten teilchenförmigen Material eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,001 bis 5 μm aufweist; und wobei der Ra-Wert der ersten Schicht im Bereich von 0,1 bis 3 μm liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Molzahl an SiO₂ zu der Molzahl an M₂O in dem Silikat weniger als 4 beträgt, wobei M ein Alkalimetall bedeutet.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Flüssigkeit Natriumsilikat als einziges Silikat in der Lösung umfasst.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die zum Kontaktieren des Teils verwendete Flüssigkeit 8 bis 16 Gew% an metallischen oder nichtmetallischen Silikatfeststoffen umfasst.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die zum Kontaktieren des Teils verwendete Flüssigkeit 15 bis 45 Gew% teilchenförmiges Material enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die zum Kontaktieren des Teils verwendete Flüssigkeit 20 bis 40 Gew% teilchenförmiges Material enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das Verhältnis des Gewichts an festem SiO₂ zu dem Gewicht des teilchenförmigen Materials in der Flüssigkeit im Bereich von 0,28 bis 0,32 liegt.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die Flüssigkeit mehr als 40 Gew% Wasser enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das erste teilchenförmige Material eine modifizierte Mohssche Härte von mehr als 8 aufweist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das erste Material eine mittlere Teilchengröße von mindestens 0,1 μm und weniger als 20 μm aufweist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das erste Material eine mittlere Teilchengröße von mindestens 0,5 μm und weniger als 10 μm aufweist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das erste Material ein anorganisches Material ist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das erste Material Al₂O₃ ist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das Verhältnis des Gewichts des ersten Materials zu dem Gewicht an festem SiO₂ mindestens 0,4 beträgt.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das teilchenförmige Material in der Flüssigkeit mindestens 20 Gew% des ersten Materials enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das teilchenförmige Material in der Flüssigkeit mindestens 40 Gew% des ersten Materials enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das erste Material mit der Flüssigkeit oder einem anderen Bestandteil in der Flüssigkeit chemisch nicht reagiert.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das teilchenförmige Material in der Flüssigkeit mindestens 20 Gew% des zweiten teilchenförmigen Materials, welches anorganisch ist, enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das zweite Material mit der Flüssigkeit oder einem anderen Bestandteil in der Flüssigkeit chemisch nicht reagiert.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die in der Flüssigkeit bereitgestellten teilchenförmigen Materialien eine multimodale Teilchengrößenverteilung definieren.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei jedes in der Flüssigkeit bereitgestellte teilchenförmige Material unter den Bedingungen unter denen es im Verfahren verwendet wird chemisch inert ist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das teilchenförmige Material ein Material mit eckigen und/oder ungleichmäßige Kanten enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei der pH-Wert der Flüssigkeit größer als 9,0 ist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die Flüssigkeit weniger als 1 Gew% einer protischen Säure enthält.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die Flüssigkeit eine Viskosität von weniger als 100 mPas (Centipoise) aufweist.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das Verhältnis an Gesamtgew% des festen Materials zu den Gew% an Lösungsmittel in der Flüssigkeit mindestens 0,5 und weniger als 1,5 beträgt.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei das Gesamtgew% des festen Materials in der Flüssigkeit mindestens 30 Gew% und weniger als 65 Gew% beträgt.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die Flüssigkeit auf das Teil aufgebracht wird, um eine erste Schicht mit einer mittleren Dicke nach dem Trocknen von weniger als 50 μm und mehr als 2 μm zu bilden.
Verfahren gemäß einem vorstehenden Anspruch, wobei die gesamte Passivierung des Teils bei einer Temperatur von weniger als 150 °C durchgeführt wird.
Nichtlithographisches Metallteil, herstellbar durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
Verwendung einer Flüssigkeit, welche eine Silikatlösung und ein darin dispergiertes, teilchenförmiges Material enthält, zur Herstellung einer passivierenden (oder korrosionsverhindernden) ersten Schicht auf einer Oberfläche eines nichtlithographischen Metallteils, wobei: die Silikatlösung ein Alkalimetallsilikat umfasst, wobei das Verhältnis der Molzahl an SiO₂ zu der Molzahl an M₂O in dem Alkalimetallsilikat mindestens 2,5 beträgt, wobei M ein Alkalimetall bedeutet; das Verhältnis des Gewichts an festem SiO₂ zu dem Gewicht des teilchenförmigen Materials in der Flüssigkeit im Bereich von 0,18 bis 0,42 liegt; die Flüssigkeit 5 bis 40 Gew% eines ersten teilchenförmigen Materials enthält, wobei das erste Material nicht Siliziumdioxid oder ein Derivat davon ist; die Flüssigkeit 5 bis 40 Gew% eines zweiten teilchenförmigen Materials enthält; wobei eines von dem ersten oder zweiten teilchenförmigen Material eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 20 μm aufweist, und das andere von entweder dem ersten oder zweiten teilchenförmigen Material eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,001 bis 5 μm aufweist; und wobei der Ra-Wert der ersten Schicht im Bereich von 0,1 bis 3 μm liegt.