DE102004022565A1 - Colored conversion coatings on metal surfaces - Google Patents

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Olaf Dr. Troy Lammerschop
Pavel Dr. Gentschev
Ulrich Dr. Jüptner
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Abstract

Chromfreie Behandlungslösung zum Erzeugen farbiger oder fluoreszierender Korrosionsschutzschichten auf Metalloberflächen, die a) Phosphorsäure und/oder mindestens eine Fluorosäure eines oder mehrerer Elemente der Gruppe B, Si, Ti, Zr und Hf oder jeweils deren Anionen sowie mindestens b) ein organisches Polymer enthält, wobei das organische Polymer über Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome an die Metalloberfläche binden kann, wobei das organische Polymer kovalent gebundene farbgebende oder fluoreszierende Gruppen trägt. Verfahren zum Erzeugen farbiger oder fluoreszierender Korrosionsschutzschichten auf Metalloberflächen, wobei man die Metalloberflächen mit einer derartigen Behandlungslösung in Kontakt bringt. Metallteil, dessen Oberfläche eine farbige oder fluoreszierende Korrosionsschutzschicht aufweist, die nach diesem Verfahren erhältlich ist.Chromium-free treatment solution for producing colored or fluorescent anticorrosion coatings on metal surfaces, which contains a) phosphoric acid and / or at least one fluoric acid of one or more elements of group B, Si, Ti, Zr and Hf or their anions and at least b) an organic polymer, wherein the organic polymer can bind to the metal surface via oxygen and / or nitrogen atoms, the organic polymer carrying covalently bonded coloring or fluorescent groups. A method of forming colored or fluorescent anti-corrosion coatings on metal surfaces by contacting the metal surfaces with such a processing solution. Metal part whose surface has a colored or fluorescent anti-corrosion layer obtainable by this process.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der chemischen Oberflächenbehandlung von Zink oder verzinktem Stahl, Aluminium, Magnesium oder deren Legierungen. Sie beschreibt chromfreie Konversionsverfahren für solche Metalloberflächen, d. h. chemische Behandlungsverfahren, die zur Bildung einer Oberflächenschicht führen, in die sowohl Kationen der behandelten Metalloberfläche als auch Ionen aus der Behandlungslösung eingebaut werden. Die chromfreie Beschichtung ist farbig, damit durch einfache visuelle Kontrolle festgestellt werden kann, ob eine ausreichende Konversionsschicht gebildet wurde. Aufgabe dieser Konversionsschicht ist es, die Korrosionsneigung der Metalloberfläche zu verringern und eine gute Haftung zwischen der Metalloberfläche und einer auf die Konversionsschicht aufgebrachten organischen Beschichtung wie beispielsweise einem Lack oder einem Klebstoff herzustellen.The Invention is in the field of chemical surface treatment of zinc or galvanized steel, aluminum, magnesium or their Alloys. It describes chromium-free conversion methods for such Metal surfaces, d. H. chemical treatment processes leading to the formation of a surface layer, in the cations of the treated metal surface as well as ions from the Treatment solution installed become. The chromium-free coating is colored, so by simple visual control can be established if sufficient Conversion layer was formed. The task of this conversion layer is it to reduce the corrosion tendency of the metal surface and a good adhesion between the metal surface and one on the conversion layer applied organic coating such as a Make paint or an adhesive.

Für die Herstellung chromfreier Konversionsschichten auf den genannten Metalloberflächen existiert ein umfangreicher Stand der Technik:
Die US-A-5 129 967 offenbart Behandlungsbäder für eine No-Rinse-Behandlung (dort als "dried in place conversion coating" bezeichnet) von Aluminium, enthaltend

  • a) 10 bis 16 g/l Polyacrylsäure oder deren Homopolymere,
  • b) 12 bis 19 g/l Hexafluorozirkonsäure,
  • c) 0,17 bis 0,3 g/l Fluorwasserstoffsäure und
  • d) bis zu 0,6 g/l Hexafluorotitansäure.
For the production of chromium-free conversion coatings on the mentioned metal surfaces there is a comprehensive state of the art:
US-A-5 129 967 discloses treatment baths for no-rinse treatment (referred to therein as "dried in place conversion coating") of aluminum containing
  • a) 10 to 16 g / l of polyacrylic acid or its homopolymers,
  • b) 12 to 19 g / l hexafluorozirconic acid,
  • c) 0.17 to 0.3 g / l hydrofluoric acid and
  • d) up to 0.6 g / l hexafluorotitanic acid.

EP-B-8 942 offenbart Behandlungslösungen, vorzugsweise für Aluminiumdosen, enthaltend

  • a) 0,5 bis 10 g/l Polyacrylsäure oder eines Esters davon und
  • b) 0,2 bis 8 g/l an mindestens einer der Verbindungen H2ZrF6, H2TiF6 und H2SiF6, wobei der pH-Wert der Lösung unterhalb von 3,5 liegt.
EP-B-8 942 discloses treatment solutions preferably containing aluminum cans
  • a) 0.5 to 10 g / l of polyacrylic acid or an ester thereof and
  • b) 0.2 to 8 g / l of at least one of the compounds H 2 ZrF 6 , H 2 TiF 6 and H 2 SiF 6 , wherein the pH of the solution is below 3.5.

Weitere Polymere, die in ähnlichen Behandlungsbädern eingesetzt werden können, sind in WO 02/20652 aufgeführt.Further Polymers that are similar treatment baths can be used are listed in WO 02/20652.

US-A-4 992 116 beschreibt Behandlungsbäder für die Konversionsbehandlung von Aluminium mit pH-Werten zwischen etwa 2,5 und 5, die mindestens drei Komponenten enthalten:

  • a) Phosphationen im Konzentrationsbereich zwischen 1,1×10-5 bis 5,3×10-3 mol/l entsprechend 1 bis 500 mg/l,
  • b) 1,1×10-5 bis 1,3×10-3 mol/l einer Fluorosäure eines Elements der Gruppe Zr, Ti, Hf und Si (entsprechend je nach Element 1,6 bis 380 mg/l) und
  • c) 0,26 bis 20 g/l einer Polyphenolverbindung, erhältlich durch Umsetzung von Poly(vinylphenol) mit Aldehyden und organischen Aminen.
US-A-4 992 116 describes treatment baths for the conversion treatment of aluminum with pH values between about 2.5 and 5, containing at least three components:
  • a) phosphate ions in the concentration range between 1.1 × 10 -5 to 5.3 × 10 -3 mol / l corresponding to 1 to 500 mg / l,
  • b) 1.1 × 10 -5 to 1.3 × 10 -3 mol / l of a fluoro acid of an element of the group Zr, Ti, Hf and Si (corresponding to 1.6 to 380 mg / l depending on the element) and
  • c) 0.26 to 20 g / l of a polyphenol compound obtainable by reaction of poly (vinylphenol) with aldehydes and organic amines.

WO 92/07973 lehrt ein chromfreies Behandlungsverfahren für Aluminium, das als wesentliche Komponenten in saurer wäßriger Lösung 0,01 bis etwa 18 Gew.-% H2ZrF6 und 0,01 bis etwa 10 Gew.-% eines 3-(N-C1-4alkyl-N-2-hydroxyethylaminomethyl)-4-hydroxystyrol-Polymers verwendet. Fakultative Komponenten sind 0,05 – 10 Gew.-% dispergiertes SiO2, 0,06 bis 0,6 Gew.-% eines Lösevermittlers für das Polymer sowie Tensid. Das genannte Polymer fällt unter die Gruppe der unten beschriebenen und im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren "Umsetzungsprodukte von Poly(vinylphenol) mit Aldehyden und organischen Hydroxylgruppen-haltigen Aminen".WO 92/07973 teaches a chromium-free treatment process for aluminum containing, as essential components in acidic aqueous solution, from 0.01 to about 18% by weight of H 2 ZrF 6 and from 0.01 to about 10% by weight of a 3- (NC 1 4- alkyl-N-2-hydroxyethylaminomethyl) -4-hydroxystyrene polymer. Optional components are 0.05-10% by weight of dispersed SiO 2 , 0.06-0.6% by weight of a solubilizer for the polymer, and surfactant. Said polymer falls under the group of "reaction products of poly (vinylphenol) with aldehydes and organic hydroxyl group-containing amines" described below and usable in the context of the present invention.

WO 00/71626 offenbart ein chromfreies Korrosionsschutzmittel, enthaltend Wasser und

  • a.) 0,5 bis 100 g/l Hexafluoroanionen des Titan (IV), Silicium (IV) und/oder Zircon (IV)
  • b.) 0 bis 100 g/l Phosphorsäure
  • c.) 0 bis 100 g/l einer oder mehrerer Verbindungen des Cobalts, Nickels, Vanadiums, Eisens, Mangans, Molybdäns oder Wolframs.
  • d.) 0,5 bis 30 Gew. % mindestens eines wasserlöslichen oder wasserdispersierbaren filmbildenden organischen Polymers oder Copolymers (bezogen auf Aktivsubstanz),
  • e.) 0,1 bis 10 Gew. % einer Organophosphonsäure
  • f.) ggf. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe.
WO 00/71626 discloses a chromium-free corrosion inhibitor containing water and
  • a.) 0.5 to 100 g / l hexafluoro anions of titanium (IV), silicon (IV) and / or zirconium (IV)
  • b.) 0 to 100 g / l phosphoric acid
  • c.) 0 to 100 g / l of one or more compounds of cobalt, nickel, vanadium, iron, manganese, molybdenum or tungsten.
  • d.) 0.5 to 30% by weight of at least one water-soluble or water-dispersible film-forming organic polymer or copolymer (based on the active substance),
  • e.) 0.1 to 10% by weight of an organophosphonic acid
  • f.) If necessary, further auxiliaries and additives.

Bei den vorstehend genannten Dokumenten ist es in vielen Fällen offensichtlich, daß die erzeugten Konversionsschichten farblos und durchscheinend sind, so dass die behandelten Metalloberflächen metallisch blank erscheinen. Zumindest wird in diesen Dokumenten nicht offenbart, dass gefärbte Schichten entstehen würden. Aus der langjährigen Erfahrung mit der Chromatierung von Metalloberflächen ist es der Fachmann auf diesem Gebiet jedoch gewohnt, als Ergebnis der Konversionsbehandlung eine gefärbte Schicht zu erhalten. Er kann dann sofort visuell erkennen, ob die Behandlung den erwünschten Erfolg gebracht hat. Beim Erzeugen farbloser Schichten ist hierfür jedoch eine aufwendigere Oberflächenanalytik erforderlich, beispielsweise die Bestimmung des Ti- oder Zr-Gehalts der Oberfläche durch eine Röntgenfluoreszenzmessung. Daher besteht in der Praxis ein Bedarf nach Oberflächenbehandlungsverfahren, die nicht nur ähnlich gute Eigenschaften hinsichtlich Korrosionsschutz und Lackhaftung aufweisen wie die herkömmlichen Chromatierschichten, sondern die ähnlich wie Chromatierschichten für das menschliche Auge sichtbar sind.In the above-mentioned documents, it is obvious in many cases that the conversion layers produced are colorless and translucent, so that the treated metal surfaces appear metallic bright. At a minimum, these documents do not disclose that colored layers would be formed. From the many years of experience with the chromating of metal surfaces, it is the expert However, this field is accustomed to obtain a colored layer as a result of the conversion treatment. He can then immediately visually recognize whether the treatment has brought the desired success. When producing colorless layers, however, a more complex surface analysis is required for this purpose, for example the determination of the Ti or Zr content of the surface by an X-ray fluorescence measurement. Therefore, there is a need in the art for surface treatment methods which not only have similar good corrosion protection and paint adhesion properties to conventional chromating layers, but are similar to chromating layers visible to the human eye.

Ansätze zur Lösung dieser Aufgabe sind im Stand der Technik vorhanden. Beispielsweise offenbart WO 94/25640 ein Verfahren zum Erzeugen blau gefärbter Konversionsschichten auf Zink/Aluminium-Legierungen. Hierbei bringt man die Metalloberflächen mit einer Behandlungslösung in Berührung, die einen pH-Wert zwischen 3,5 und 6 aufweist und die 0,2 bis 3,0 Gew.-% Molybdän sowie einen Fluoridgehalt von 0,1 bis 2,0 Gew.-% aufweist. Molybdän kann als Molybdat, als Phosphomolybdänsäure, als Molybdänchlorid und ähnliches eingesetzt werden. Fluorid kann in Form von Flußsäure, einfacher Fluoride, aber auch komplexer Fluorosäuren wie beispielsweise Fluorotitansäure oder Fluorozirkonsäure eingesetzt werden.Approaches to solution this task exist in the prior art. For example WO 94/25640 discloses a method of producing blue colored conversion layers on zinc / aluminum alloys. Here you bring the metal surfaces a treatment solution in touch, which has a pH between 3.5 and 6 and 0.2 to 3.0 Wt .-% molybdenum and has a fluoride content of 0.1 to 2.0 wt .-%. Molybdenum can as Molybdate, as phosphomolybdic acid, as molybdenum chloride and similar be used. Fluoride can be in the form of hydrofluoric acid, but simple fluorides, however also complex fluoro acids such as fluorotitanic acid or fluorozirconic acid be used.

Die Lehre der WO 00/26437 geht den Weg, die Konversionsschicht durch einen organischen Farbstoff (Alizerinfarbstoff) einzufärben. Die Konversionsschicht selbst wird mit einer Behandlungslösung erzeugt, die komplexe Fluoride beispielsweise von Titan und Zirkon neben weiteren anorganischen Oxiden, Hydroxiden oder Carbonaten bzw. deren Reaktionsprodukte mit den Fluorosäuren enthält. Zusätzlich kann als organisches Polymer ein mit Aminogruppen substituiertes Poly-4-hydroxi-styrol (Polyvinylphenol) anwesend sein.The The teaching of WO 00/26437 goes the way, the conversion layer by to color an organic dye (Alizerin dye). The Conversion layer itself is produced with a treatment solution, the complex fluorides, for example, of titanium and zirconium beside other inorganic oxides, hydroxides or carbonates or their Reaction products containing the fluoro acids. In addition, as an organic polymer an amino-substituted poly-4-hydroxy-styrene (polyvinylphenol) to be present.

In FR 2 461 764 wird eine chemische Oxidation der Aluminiumoberfläche mit organischen Nitroverbindungen in alkalischer Lösung vorgeschlagen. Nach dieser Oxidation können die Schichten mit einem organischen Farbstoff eingefärbt werden. Ein ähnliches 2-Stufen-Verfahren schlägt WO 01/71060 vor. Dieses Dokument beschreibt einen Mehrschichtüberzug aus einer auf einem Metall aufgebrachten Konversionsschicht (die beispielsweise auf elektrochemischem Wege erhältlich ist und die Poren aufweist) und einer auf dieser Konversionsschicht befindlichen, farbigen Schicht. Die zweite, farbige Schicht kann durch Kontakt mit einer Lösung erhalten werden, die mindestens eine Alkoxysilanverbindung und einen Farbstoff enthält, gefolgt von einer anschließenden Polymerisierung und/oder Vernetzung der Alkoxysilanverbindung.In FR 2 461 764 a chemical oxidation of the aluminum surface with organic nitro compounds in alkaline solution is proposed. After this oxidation, the layers can be dyed with an organic dye. A similar two-stage process proposes WO 01/71060. This document describes a multi-layer coating of a conversion layer applied to a metal (which can be obtained, for example, by electrochemical means and which has pores) and a colored layer located on this conversion layer. The second colored layer can be obtained by contact with a solution containing at least one alkoxysilane compound and a dye, followed by subsequent polymerization and / or crosslinking of the alkoxysilane compound.

Die vorstehend zitierten Verfahren zum Erzeugen chromfreier farbiger Konversionsschichten auf Metallen wie beispielsweise Aluminium lassen sich in 2 Gruppen einteilen. Im ersten Fall werden in die Konversionsschicht farbige Übergangsmetallverbindungen wie beispielsweise Molybdate oder Polymolybdate oder organische Farbstoffe eingebaut. Zum anderen wird auf herkömmliche Weise eine Konversionsschicht erzeugt und die organischen Farbstoffe werden auf die bereits gebildete Konversionsschicht in einem zweiten Schritt aufgetragen. Es scheint kein Beispiel einer Konversionsbehandlung von Metalloberflächen zu geben, wobei die Konversionsbehandlung in Gegenwart eines organischen Polymeren erfolgt, das zum einen die Korrosionsschutzwirkung und die Lackhaftung der Konversionsschicht verstärkt und das zum anderen farbgebende Substituenten trägt, so dass die Anwesenheit dieses Polymers auf der Metalloberfläche mit dem Auge erkannt werden kann.The cited above for producing chromium-free colored Allow conversion layers on metals such as aluminum divide into 2 groups. In the first case, in the conversion layer colored transition metal compounds such as Molybdate or Polymolybdate or organic Dyes incorporated. On the other hand, in a conventional manner, a conversion layer produced and the organic dyes are on the already formed Conversion layer applied in a second step. It seems no example of a conversion treatment of metal surfaces too wherein the conversion treatment in the presence of an organic Polymer takes place, on the one hand the corrosion protection effect and the paint adhesion of the conversion layer reinforced and the other coloring substituent wearing, so that the presence of this polymer on the metal surface with can be recognized by the eye.

Auf dem Gebiet der Behandlung von Kreislaufwasser z.B. von industriellen Kühlsystemen ist es bekannt, zur Verhinderung von Korrosion oder Ablagerungen organische Polymere zuzugeben. Hier stellt sich die Aufgabe, die Konzentration dieser Polymere im Kreislaufwasser zu überwachen. Die EP 504 520 schlägt hierzu vor, an die für diesen Zweck eingesetzten organischen Polymere Farbstoffreste kovalent zu binden, so dass die Konzentration der Polymere im Kreislaufwasser durch eine Absorptions- oder Fluoreszenzmessung einfach bestimmt werden kann. Dieses Dokument offenbart eine Reihe von organischen Farbstoffresten sowie von Monomeren, die miteinander zur Reaktion gebracht und polymerisiert werden können, um Polymere mit farbgebenden Gruppen zu erhalten. Beispielsweise können diese Polymere eines oder mehrere der folgenden Monomere enthalten: Acrylsäure, Acrylamid, Sulfomethylacrylamid, Vinylacetat, Methacrylsäure oder Acrylnitril.In the field of the treatment of circulating water, for example of industrial cooling systems, it is known to add organic polymers to prevent corrosion or deposits. Here is the task of monitoring the concentration of these polymers in the circulating water. The EP 504 520 proposes for this purpose to covalently bond dye residues to the organic polymers used for this purpose, so that the concentration of the polymers in the circulating water can be easily determined by absorption or fluorescence measurement. This document discloses a series of organic dye residues as well as monomers that can be reacted with each other and polymerized to obtain polymers having colorant groups. For example, these polymers may contain one or more of the following monomers: acrylic acid, acrylamide, sulfomethylacrylamide, vinyl acetate, methacrylic acid or acrylonitrile.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, Mittel und Verfahren zum Erzeugen chromfreier Konversionsschichten auf Metalloberflächen zur Verfügung zu stellen, wobei in einem einzigen Schritt Konversionsschichten erzeugt werden, die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder sichtbar fluoreszieren. Dabei soll kein von den eigentlichen Konversionswirkstoffen unabhängiger Farbstoff eingesetzt werden, da sonst nicht garantiert werden kann, dass die Intensität der Färbung bzw. der Fluoreszenz mit der Stärke der Konversionsschicht korreliert.The The present invention has as its object, means and methods for producing chromium-free conversion layers on metal surfaces disposal with conversion layers in a single step which appear colored to the human eye or visibly fluoresce. In this case, none of the actual conversion active ingredients independent Dye can be used, otherwise it can not be guaranteed that the intensity the coloring or the fluorescence with the starch the conversion layer correlates.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine chromfreie Behandlungslösung zum Erzeugen farbiger oder fluoreszierender Korrosionsschutzschichten auf Metalloberflächen, die

  • a) Phosphorsäure und/oder mindestens eine Fluorosäure eines oder mehrerer Elemente der Gruppe B, Si, Ti, Zr und Hf oder jeweils deren Anionen sowie mindestens
  • b) ein organisches Polymer enthält, wobei das organische Polymer über Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome an die Metalloberfläche binden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymer kovalent gebundene Gruppen trägt, die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder die beim Bestrahlen mit UV-Licht für das menschliche Auge erkennbar fluoreszieren.
This object is achieved by a chromium-free treatment solution for producing colored or fluorescent anticorrosive coatings on metal surfaces, the
  • a) phosphoric acid and / or at least one fluoro acid of one or more elements of group B, Si, Ti, Zr and Hf or their anions and at least
  • b) contains an organic polymer, wherein the organic polymer can bind to the metal surface via oxygen and / or nitrogen atoms, characterized in that the organic polymer carries covalently bonded groups that appear colored to the human eye or when irradiated with UV light fluorescently recognizable to the human eye.

Definitionsgemäß ist die Behandlungslösung frei von Chrom, d.h. enthält keine absichtlich zugesetzten Chromverbindungen. Spuren von Chrom können jedoch als Verunreinigungen nicht ausgeschlossen werden, beispielsweise als Folge eines Herauslösens aus Behältermaterial. Weiterhin enthält sie vorzugsweise auch keine anderen Schwermetallionen als die als Komponenten a) aufgeführten. Dies verringert die Ansprüche an die Behandlung anfallender Abwässer.By definition, the treatment solution free of chromium, i. contains no deliberately added chromium compounds. Traces of chrome can however, they are not excluded as impurities, for example as a result of a detachment from container material. Furthermore contains they also preferably no heavy metal ions other than those Components a) listed. This reduces the claims to the treatment of wastewater.

Insbesondere soll die Behandlungslösung nicht gleichzeitig mehr als 3 g/l Phosphorsäure sowie mehr als 0,3 g/l Zink- und/oder Manganionen enthalten. Hierdurch wird vermieden, dass sich Zink- und/oder Manganphosphatkristalle auf der Metalloberfläche abscheiden. Dies würde einer mehr oder weniger vollständigen schichtbildenden Phosphatierung entsprechen, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung unerwünscht ist.Especially should the treatment solution not more than 3 g / l of phosphoric acid and more than 0.3 g / l at the same time Contain zinc and / or manganese ions. This avoids that zinc and / or manganese phosphate crystals deposit on the metal surface. This would a more or less complete layer-forming Phosphating correspond, which is within the scope of the present invention undesirable is.

Eine bevorzugte Behandlungslösung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie

  • a) 0,02 bis 20 g/l Phosphorsäure und/oder mindestens eine Fluorosäure eines oder mehrerer Elemente der Gruppe B, Si, Ti, Zr und Hf oder jeweils deren Anionen und
  • b) 0,1 bis 200 g/l des organischen Polymers
enthält.A preferred treatment solution is characterized in that it
  • a) 0.02 to 20 g / l phosphoric acid and / or at least one fluoro acid of one or more elements of the group B, Si, Ti, Zr and Hf or their anions and
  • b) 0.1 to 200 g / l of the organic polymer
contains.

Falls die Behandlungslösung Phosphorsäure enthält, beträgt deren Mindestkonzentration vorzugsweise mindestens 1 g/l, insbesondere mindestens 5 g/l. Als Obergrenze der Konzentration sind 15 g/l in der Regel ausreichend.If the treatment solution phosphoric acid contains is their minimum concentration preferably at least 1 g / l, in particular at least 5 g / l. The upper limit of the concentration is 15 g / l in usually enough.

Enthält die Behandlungslösung als Komponente a) eine Fluorosäure von Bor, beispielsweise Tetrafluoroborsäure, so wird deren Konzentration vorzugsweise derart gewählt, dass die Behandlungslösung mindestens 0,01 g/l, vorzugsweise mindestens 0,02 g/l, und bis zu 5 g/l, vorzugsweise bis zu 1 g/l und insbesondere bis zu 0,5 g/l Bor (berechnet als Element) enthält. Enthält sie Fluorosäuren von Hafnium, beispielsweise als Hexafluorosäure, so wählt man deren Konzentration vorzugsweise so, dass die Behandlungslösung mindestens 0,02 g/l, vorzugsweise mindestens 0,5 g/l, und bis zu 10 g/l, vorzugsweise bis zu 5 g/l und insbesondere bis zu 1 g/l Hafnium enthält.Contains the treatment solution as Component a) a fluoro acid of boron, for example, tetrafluoroboric acid, so its concentration preferably chosen such that the treatment solution at least 0.01 g / l, preferably at least 0.02 g / l, and up to 5 g / l, preferably up to 1 g / l and in particular up to 0.5 g / l Boron (calculated as element) contains. contains they are fluoro acids of hafnium, for example as hexafluoric acid, so you select their concentration preferably such that the treatment solution is at least 0.02 g / l, preferably at least 0.5 g / l, and up to 10 g / l, preferably up to 5 g / l and in particular up to 1 g / l hafnium.

Besonders bevorzugt sind Behandlungslösungen, die als Komponente a) Fluorosäuren von Si, Ti und/oder Zr enthalten. Vorzugsweise wird eine Behandlungslösung eingesetzt, die insgesamt mindestens 0,01 g/l, vorzugsweise mindestens 0,025 g/l, und bis zu 10 g/l, vorzugsweise bis zu 1 g/l, insbesondere bis 0,5 g/l Ti- und/oder Zr- und/oder Si-Ionen sowie mindestens eine solche Menge an Fluorid enthält, dass das Atomverhältnis Ti zu F und/oder Zr zu F und/oder Si zu F im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 6 liegt. Dabei können die genannten Ti-, Zr- und/oder Si-Ionen vollständig in Form von Hexafluorokomplexen wie beispielsweise den Hexafluorosäuren oder ihrer im genannten Konzentrationsbereich wasserlöslichen Salze wie beispielsweise der Natriumsalze eingesetzt werden. In diesem Fall beträgt das Atomverhältnis 1 : 6. Es können jedoch auch Komplexverbindungen eingesetzt werden, bei denen jeweils weniger als sechs Fluoridionen mit den Zentralelementen Ti, Zr oder Si verbunden sind. Diese können sich in der Behandlungslösung von selbst bilden, wenn zu dieser sowohl Hexafluorokomplexe mindestens eines der Zentralelemente Ti, Zr oder Si als auch mindestens eine weitere Verbindung eines dieser Zentralelemente zugegeben werden. Als solche weitere Verbindungen kommen beispielsweise Nitrate, Carbonate, Hydroxide und/oder Oxide desselben oder eines anderen der drei genannten Zentralelemente in Betracht. Beispielsweise kann die Behandlungslösung Hexafluorozirkonationen sowie (vorzugsweise kolloiden) Kieselsäure (SiO2) oder deren Reaktionsprodukte enthalten. Nicht umgesetzte Kieselsäure kann in der Behandlungslösung suspendiert sein. Eine derartige Behandlungslösung lässt sich auch dadurch erhalten, dass man Flusssäure oder deren (gegebenenfalls saure) Salze zusammen mit solchen Verbindungen von Ti, Zr und/oder Si einsetzt, die hiermit Fluorokomplexe bilden können. Beispiele sind die bereits genannten Nitrate, Carbonate, Hydroxide und/oder Oxide. Vorzugsweise setzt man insgesamt eine solche Menge an Ti, Zr und/oder Si als Zentralmetall und eine solche Menge an Fluorid ein, dass das Atomverhältnis Zentralmetall zu Fluorid kleiner oder gleich 1 zu 2, insbesondere kleiner oder gleich 1 zu 3 ist. Das Atomverhältnis kann auch kleiner als 1 zu 6 werden, wenn die Behandlungslösung mehr Fluorid, beispielsweise in Form von Flusssäure oder deren Salze enthält, als stöchiometrisch zur Bildung der Hexafluorokomplexe der Zentralmetalle Ti, Zr und/oder Si erforderlich ist. Beispielsweise kann das Atomverhältnis so klein werden wie 1 zu 12 oder 1 : 18 oder noch darunter, wenn man einen entsprechenden Überschuss an Fluorid einsetzt, d.h. die zwei- oder dreifache oder noch mehrfache Menge dessen, was zur vollständigen Bildung der Hexafluorokomplexe erforderlich ist.Particularly preferred are treatment solutions containing as component a) fluoro acids of Si, Ti and / or Zr. Preferably, a treatment solution is used, the total of at least 0.01 g / l, preferably at least 0.025 g / l, and up to 10 g / l, preferably up to 1 g / l, in particular to 0.5 g / l Ti- and or Zr and / or Si ions and at least one such amount of fluoride contains that the atomic ratio of Ti to F and / or Zr to F and / or Si to F in the range of 1: 1 to 1: 6. The said Ti, Zr and / or Si ions can be used completely in the form of hexafluoro complexes such as, for example, the hexafluoroacids or their salts which are soluble in water in the stated concentration range, for example the sodium salts. In this case, the atomic ratio is 1: 6. However, it is also possible to use complex compounds in which less than six fluoride ions in each case are connected to the central elements Ti, Zr or Si. These can form themselves in the treatment solution if hexafluoro complexes of at least one of the central elements Ti, Zr or Si and also at least one further compound of one of these central elements are added to it. As such further compounds are, for example, nitrates, carbonates, hydroxides and / or oxides thereof or another of the three mentioned central elements into consideration. For example, the treatment solution hexafluorozirconations and (preferably colloidal) silica (SiO 2 ) or their reaction products. Unreacted silica may be suspended in the treatment solution. Such a treatment solution can also be obtained by using hydrofluoric acid or its (optionally acidic) salts together with those compounds of Ti, Zr and / or Si which can form fluorocomplexes herewith. Examples are the already mentioned nitrates, carbonates, hydroxides and / or oxides. Preferably, such an amount of Ti, Zr and / or Si is used as the central metal and an amount of fluoride such that the Atomic ratio of central metal to fluoride is less than or equal to 1 to 2, in particular less than or equal to 1 to 3. The atomic ratio may also become less than 1 to 6 when the treating solution contains more fluoride, for example in the form of hydrofluoric acid or its salts, than is stoichiometrically required to form the hexafluorocomplexes of the central metals Ti, Zr and / or Si. For example, the atomic ratio may become as small as 1 to 12 or 1:18, or even less, by employing a corresponding excess of fluoride, ie, two or three times or even more times what is necessary to complete formation of the hexafluoro complexes.

Besonders bevorzugt sind Behandlungslösungen, die Fluorosäuren von Ti und/oder Zr enthalten. Dabei kann es für die Korrosionsschutzwirkung besonders günstig sein, wenn die Behandlungslösung sowohl Fluorosäuren von Ti als auch von Zr enthält. Dabei kann das molare Verhältnis von Ti zu Zr im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, insbesondere im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 liegen.Especially preferred are treatment solutions, the fluoro acids of Ti and / or Zr. It may be for the corrosion protection effect very cheap be when the treatment solution both fluoro acids of Ti and Zr. The molar ratio can be from Ti to Zr in the range of 10: 1 to 1:10, especially in the range from 2: 1 to 1: 2.

Der pH-Wert der Behandlungslösung soll einen Wert von 1 nicht wesentlich unterschreiten, da niedrigere pH-Werte zu einem zunehmend stärkeren Beizangriff auf die Metalloberfläche führen. Vorzugsweise ist der pH-Wert nicht kleiner als 2 und insbesondere nicht kleiner als 2,5. Bei pH-Werten oberhalb von 6 erfolgt die Bildung der Konversionsschicht nicht mehr im gewünschten Ausmaß. Vorzugsweise arbeitet man bei pH-Werten, die nicht höher sind als 4 und insbesondere nicht höher als 3,5.Of the pH of the treatment solution should not be significantly lower than 1 because lower ones pH levels become increasingly stronger Pickling attack on the metal surface to lead. Preferably, the pH is not less than 2, and in particular not less than 2.5. At pH values above 6, the Formation of the conversion layer is no longer to the desired extent. Preferably one works at pH values not higher than 4 and in particular not higher as 3.5.

Die genannten essentiellen Komponenten a) und gegebenenfalls auch b) stellen alle Protolyte dar, also Moleküle oder Ionen, die unter Abgabe oder Aufnahme von Protonen im Sinne einer Säure-Base-Reaktion reagieren können. Für den Fachmann ist es also offensichtlich, daß diese Komponenten derartige Reaktionen untereinander und mit dem Lösungsmittel Wasser eingehen, bis die entsprechenden chemischen Gleichgewichte erreicht sind. Im genannten Bereich der pH-Werte ist zu erwarten, dass alle diese Protolyte in einem teilweise protolysierten Zustand vorliegen, unabhängig davon, ob man sie in Form ihrer Säuren oder ihrer Salze in die Behandlungslösung eingebracht hat. Vorzugsweise stellt man die genannten pH-Werte, die im sauren Bereich liegen, dadurch ein, dass man die Phosphorsäure und/oder komplexe Fluorosäuren in Form der freien Säuren einbringt. Eine zusätzliche Säure zum Einstellen des sauren pH-Wertes ist dann nicht erforderlich. Jedoch könnte man diese komplexen Fluoridionen oder Phosphorsäure auch in Form ihrer Salze einsetzen und durch Zugabe einer weiteren Säure wie beispielsweise Salpetersäure den erwünschten pH-Wert einstellen. Zum gegebenenfalls erforderlichen Anheben des pH-Werts sind beispielsweise Alkalien wie NaOH oder Ammoniak geeignet.The mentioned essential components a) and optionally also b) represent all the protolytes, so molecules or ions that under release or uptake of protons in the sense of an acid-base reaction can. For the It is thus obvious to a person skilled in the art that these components are such React with each other and with the solvent water, until the corresponding chemical equilibria are reached. In the stated range of pH values it is expected that all these Protolytes in a partially protolysed state, regardless of whether they are in the form of their acids or their salts has been introduced into the treatment solution. Preferably if the stated pH values are in the acidic range, in that the phosphoric acid and / or complex fluoro acids in Form of the free acids brings. An additional Acid to Adjusting the acidic pH is then not necessary. however could These complex fluoride ions or phosphoric acid in the form of their salts use and by adding another acid such as nitric acid the desired Adjust pH. If necessary, lift the pH, for example, alkalis such as NaOH or ammonia are suitable.

Die Konzentration des organischen Polymers b) in der Behandlungslösung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und 200 g/l. Dabei beträgt die besonders bevorzugte Minimalkonzentration mit steigender Präferenz: mindestens 1 g/l, mindestens 5 g/l, mindestens 10 g/l, mindestens 15 g/l. Als Obergrenze der Konzentration können mit zunehmender Präferenz gewählt werden: 150 g/l, 100 g/l, 70 g/l.The Concentration of the organic polymer b) is in the treatment solution preferably in the range between 0.1 and 200 g / l. This is the special preferred minimum concentration with increasing preference: at least 1 g / l, at least 5 g / l, at least 10 g / l, at least 15 g / l. As the upper limit of the concentration can be chosen with increasing preference: 150 g / l, 100 g / l, 70 g / l.

Für die Konzentrationen der Wirkkomponenten a) und b) gilt allgemein, dass beim Unterschreiten der genannten Mindestkonzentration die Qualität der Schicht allmählich abnimmt. Ein Überschreiten der genannten Höchstkonzentration schadet üblicherweise nicht, bringt aber keine signifikante Vorteile und ist daher unökonomisch.For the concentrations the active components a) and b) is generally that falls below the minimum concentration gradually decreases the quality of the coating. A crossing the said maximum concentration usually harms not, but brings no significant benefits and is therefore uneconomical.

In dem organischen Polymer b) beträgt der Gewichtsanteil der kovalent gebundenen Gruppen, die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder die beim Bestrahlen mit UV-Licht für das menschliche Auge erkennbar fluoreszieren, am Gesamtgewicht des organischen Polymers mindestens 0,1, vorzugsweise mindestens 0,5 und insbesondere mindestens 1 Gew.-% und bis zu 20, vorzugsweise bis zu 15 und insbesondere bis zu 10 Gew.-%.In the organic polymer b) is the proportion by weight of the covalently bound groups corresponding to the human Eye appear colored or when irradiated with UV light for human Eye fluorescently, based on the total weight of the organic polymer at least 0.1, preferably at least 0.5 and in particular at least 1 wt .-% and up to 20, preferably up to 15 and in particular to to 10% by weight.

Das organische Polymer b) kann aus unterschiedlichen Gruppen ausgewählt sein. Vorzugsweise ist das organische Polymer ausgewählt aus Epoxidharzen, Aminoplastharzen, Phenol-Aldehydharzen, Carbonsäure-Gruppen tragenden Polymeren, polymeren Alkoholen, Veresterungsprodukten von polymeren Alkoholen mit Carbonsäure-Gruppen tragenden Polymeren, Aminogruppen tragenden Polymeren, Homo- oder Copolymeren von Vinylpyrrolidon und aus Polymeren mit Phosphinsäure-, Phosphonsäure- oder Phosphorsäureester-Gruppen.The Organic polymer b) may be selected from different groups. Preferably, the organic polymer is selected from epoxy resins, aminoplast resins, Phenol-aldehyde resins, carboxylic acid groups supporting polymers, polymeric alcohols, esterification products of polymeric alcohols with polymers carrying carboxylic acid groups, Amino-containing polymers, homopolymers or copolymers of vinylpyrrolidone and of polymers with phosphinic, phosphonic or phosphoric acid ester groups.

Im Falle von Phenol-Aldehydharzen sind Formaldehydharze bevorzugt. Als Aminogruppen tragende Polymere wählt man insbesondere aminosubstituierte Poly-4-vinylphenolverbindungen. Beispiele solcher Poly-4-vinylphenolverbindungen, ohne kovalent gebun dene farbgebende Gruppe, können der eingangs zitierten WO 00/26437 und der darin zitierten Literatur wie insbesondere der US 5 281 282 entnommen werden.In the case of phenol-aldehyde resins, formaldehyde resins are preferred. In particular, amino-substituted poly-4-vinylphenol compounds are selected as polymers carrying amino groups. Examples of such poly-4-vinylphenol compounds without covalently bound coloring group, the above-cited WO 00/26437 and the literature cited therein such as in particular US 5,281,282 be removed.

Weiterhin können die organischen Polymere b) hinsichtlich ihres polymeren Rückgrates ausgewählt sein aus:

  • e) Polyvinylalkohol oder wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Partialester hiervon,
  • f) Polymeren oder Copolymeren von ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren oder deren Amiden,
  • g) Ester aus den Polymeren der Gruppen e) und f),
  • h) Polymere oder Co-Polymere von Vinylpyrrolidon,
  • i) Polymeren des Diglycidylethers von Bisphenol A,
  • k) Copolymeren aus Alkylenphosphon- oder Alkylenphosphinsäuren und einer oder mehreren ungesättigten Carbonsäuren.
Furthermore, the organic polymers b) may be selected with regard to their polymeric backbone from:
  • e) polyvinyl alcohol or water-soluble or water-dispersible partial ester thereof,
  • f) polymers or copolymers of unsaturated mono- or dicarboxylic acids or their amides,
  • g) esters of the polymers of groups e) and f),
  • h) Polymers or copolymers of vinylpyrrolidone,
  • i) polymers of the diglycidyl ether of bisphenol A,
  • k) copolymers of alkylenephosphonic or alkylenephosphinic acids and one or more unsaturated carboxylic acids.

Bei dem Polymer der Gruppe e) wird unter einem "Partialester" verstanden, daß nur ein Teil der Alkoholgruppen verestert ist, wobei die Esterbildung mit nicht polymeren Carbonsäuren erfolgt. Insbesondere kann die Esterbildung mit einbasischen Carbonsäuren mit 1 bis 4 C-Atomen erfolgen.at the polymer of group e) is understood by a "partial ester" that only a part of the alcohol groups esterified, wherein the ester formation is carried out with non-polymeric carboxylic acids. In particular, the esterification with monobasic carboxylic acids with 1 to 4 carbon atoms take place.

Die Polymere oder Copolymere der Gruppe f) können beispielsweise ausgewählt sein aus Homo- oder Copolymeren von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, deren Säuregruppen teilweise durch Amidgruppen ersetzt oder mit Alkoholen verestert sein können, insbesondere mit einfachen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen. Spezielle Beispiele sind Homo- oder Copolymere aus oder mit Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, Hydroxiethylacrylat und Glycerinpropoxitriacrylat. Diese speziellen Beispiele sind beispielsweise aus WO 95/14117 bekannt. Die Polymere der Gruppe f) können weiterhin ausgewählt sein aus solchen, die Maleinsäure-Monomere enthalten. Ein spezielles Beispiel hierfür ist ein Maleinsäure-Methylvinylether-Copolymer.The For example, polymers or copolymers of group f) may be selected from homo- or copolymers of acrylic acid and / or methacrylic acid, their acid groups partially replaced by amide groups or esterified with alcohols could be, in particular with simple alcohols having 1 to 4 carbon atoms. Specific Examples are homo- or copolymers of or with methyl methacrylate, n-butyl acrylate, hydroxyethyl acrylate and glycerol propoxitriacrylate. These specific examples are known, for example, from WO 95/14117. The polymers of group f) can still selected from those containing maleic acid monomers. A special example of this is a maleic acid methyl vinyl ether copolymer.

Polymere der Gruppe e) enthalten in der Regel freie Alkoholgruppen, solche der Gruppe f) freie Carbonsäuregruppen. Daher kann man diese beiden Polymeren nicht nur im Gemisch miteinander einsetzen, sondern in einer Form, bei der zwischen den Alkoholgruppen des Polymers e) und den Carbonsäuregruppen des Polymers f) zumindest teilweise eine Esterbildung eingetreten ist. Näher erläutert ist dies in WO 94/12570. Die dort beschriebene Lehre ist auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar.polymers Group e) usually contain free alcohol groups, such the group f) free carboxylic acid groups. Therefore, these two polymers can not only be mixed with each other but in a form in which between the alcohol groups of the polymer e) and the carboxylic acid groups the polymer f) at least partially esterification occurred is. Closer explained this is in WO 94/12570. The teaching described there is also in the Usable in the context of the present invention.

Weiterhin kann die Behandlungslösung Polymere der Gruppe h) enthalten. Derartige Polymere und ihre Verwendung in Behandlungslösungen für die Konversionsbehandlung sind in DE-A-100 05 113 und DE-A-101 31 723 näher beschrieben.Farther can the treatment solution Contain polymers of group h). Such polymers and their use in treatment solutions for the Conversion treatment are described in DE-A-100 05 113 and DE-A-101 31 723 described in more detail.

Weiterhin können die zusätzlichen Polymere ausgewählt sein aus denjenigen der Gruppe i), wie es in US-A-5 356 490 näher beschrieben ist.Farther can the additional Polymers selected from those of group i), as described in more detail in US-A-5,356,490 is.

Insbesondere sind organische Polymere b) bevorzugt, die hinsichtlich ihres polymeren Rückgrates ausgewählt sind aus Polymeren oder Copolymeren von Acrylat- und/oder Methacrylatmonomeren, Maleinsäureanhydrid, das ganz oder teilweise hydrolysiert sein kann (insbesondere Methylvinylether-maleinsäureanhydrid-copolymere) und Acrylat- oder Methacrylatmonomere, die mit Phosphatgruppen terminiert sind. Spezielle Beispiele hierfür sind im experimentellen Teil genannt.Especially organic polymers b) are preferred which, in terms of their polymeric Backbones are selected from polymers or copolymers of acrylate and / or methacrylate monomers, maleic anhydride, which may be completely or partially hydrolyzed (in particular methylvinyl ether-maleic anhydride copolymers) and acrylate or methacrylate monomers that terminate with phosphate groups are. Specific examples of this are mentioned in the experimental part.

Die kovalent gebundenen Gruppen in dem organischen Polymer b), die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder die beim Bestrahlen mit UV-Licht für das menschliche Auge erkennbar fluoreszieren, sind vorzugsweise ausgewählt aus Tuloidin Blau (CAS-Nr. 92-31-9) und aus Neutral Rot (CAS-Nr. 553-24-2).The covalently bonded groups in the organic polymer b) corresponding to the human eye appear colored or when irradiated with UV light for the human eye detectable fluoresce, are preferably selected made of Tuloidin Blue (CAS No. 92-31-9) and Neutral Red (CAS no. 553-24-2).

Die mittlere Molmasse der organischen Polymere a) beträgt vorzugsweise mindestens 10 000 Dalton. Die Obergrenze der Molmasse ist nicht kritisch, so lange das Polymer in der vorzugsweise sauren Behandlungslösung im erwünschten Konzentrationsbereich löslich oder dispergierbar ist. Beispielsweise kann die Obergrenze der Molmasse bei 50 000 000, insbesondere bei 20 000 000 und besonders bevorzugt bei 10 000 000 Dalton liegen. Auch eine Obergrenze von 5 000 000 Dalton kann ausreichend sein. Dabei ist die mittlere Molmasse vorzugsweise größer als 50 000 Dalton und insbesondere größer als 100 000 Dalton. Die mittleren Molmassen sind beispielsweise bestimmbar durch Gelpermeationskromatografie mit Polyethylenglykolstandard.The average molecular weight of the organic polymers a) is preferably at least 10 000 daltons. The upper limit of the molecular weight is not critical as long as the polymer in the preferably acidic treatment solution in desired Concentration range soluble or dispersible. For example, the upper limit of the molecular weight at 50,000,000, in particular at 20,000,000 and more preferred at 10 000 000 daltons. Also a cap of 5 000 000 Dalton may be enough. The average molecular weight is preferably greater than 50,000 daltons and in particular greater than 100,000 daltons. The mean molecular weights can be determined, for example, by gel permeation chromatography with polyethylene glycol standard.

Als organisches Polymer b) bevorzugt man insbesondere ein Copolymer von i) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit ii) Acrylat- und/oder Methacrylat-Monomeren, die mit Phosphatgruppen terminiert sind, wobei das Copolymer kovalent gebundene Moleküle von Toluidin Blau oder Neutral Rot enthält. Eine beispielhafte Herstellung dieses Polymers ist in Ausführungsbeispiel 3, ein anderes Beispiel in Ausführungsbeispiel 10 beschrieben. Diese Polymere sind Beispiele für Polymere, die sowohl Carboxylat- als auch Phosphonsäuregruppen bzw. Phosphorsäureester-Gruppen aufweisen. Wegen ihrer besonders hohen Affinität zu Metalloberflächen sind diese Polymere mit unterschiedlichen polaren Haftungsgruppen besonders bevorzugt. Solche besonders bevorzugten Copolymere lassen sich beispielsweise auch durch Umsetzung von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit anderen ungesättigten Phosphonsäuren, Phosphinsäuren oder Phosphorsäureester erhalten. Beispielsweise kann als ungesättigtes Monomer mit einer Phosphonsäure-Gruppe Vinylphosphonsäure eingesetzt werden.As organic polymer b), preference is given in particular to a copolymer of i) acrylic acid and / or methacrylic acid with ii) acrylate and / or methacrylate monomers which are terminated by phosphate groups, the copolymer containing covalently bonded molecules of toluidine blue or neutral red. An exemplary preparation of this polymer is described in Example 3, another example in Example 10. These polymers are examples of polymers which have both carboxylate and phosphonic acid groups or phosphoric acid ester groups. Because of their high affinity to metal surfaces These polymers with different polar adhesion groups are particularly preferred. Such particularly preferred copolymers can also be obtained, for example, by reacting acrylic acid and / or methacrylic acid with other unsaturated phosphonic acids, phosphinic acids or phosphoric acid esters. For example, as the unsaturated monomer having a phosphonic acid group, vinylphosphonic acid can be used.

Die Anmelderin konnte kein Dokument des Standes der Technik auffinden, in dem das besonders bevorzugte Copolymer von i) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit ii) Acrylat und/oder Methacrylat-Monomeren mit Phosphatgruppen terminiert, das kovalent gebundene Moleküle von Tuloidin Blau oder Neutral Rot enthält, beschrieben ist. Daher bildet dieses Copolymer selbst ebenfalls einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Hinsichtlich der bevorzugten Molmassen gelten die weiter oben gemachten Ausführungen. Ebenso gelten die weiter oben gemachten Ausführungen zum Massenanteil der Farbstoffgruppen an der Gesamtmasse des Polymers. Das Gewichtsverhältnis zwischen den Monomeren i) und den Monomeren ii) liegt vorzugsweise im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, insbesondere von 5 : 1 bis 1 : 5 und besonders bevorzugt im Bereich von 3 : 1 bis 1 : 1.The Applicant has not been able to find a document of the prior art in which the most preferred copolymer of i) acrylic acid and / or methacrylic acid with ii) acrylate and / or methacrylate monomers with phosphate groups terminates the covalently bound molecules of Tuloidin Blue or Neutral Contains red, is described. Therefore, this copolymer itself also forms an object of the present invention. With regard to the preferred Molar masses apply the statements made above. Likewise apply the further statements made above to the mass fraction of the dye groups on the total mass of the polymer. The weight ratio between the monomers i) and the monomers ii) is preferably in the range from 10: 1 to 1:10, in particular from 5: 1 to 1: 5 and more preferably in the range of 3: 1 to 1: 1.

Ein weiteres für die erfindungsgemäße Behandlungslösung bevorzugtes Polymer ist ein Methylvinylether-Maleinsäureanhydridcopolymer, an das Moleküle von Toluidin Blau oder Neutral Rot kovalent gebunden sind und dessen Anhydridgruppen mindestens teilweise, vorzugsweise zu mindestens 90 % hydrolisiert sind. Das Molverhältnis der monomere Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid liegt vorzugsweise im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, insbesondere von 5 : 1 bis 1 : 5, besonders bevorzugt bei 1 : 2 bis 2 : 1. Beispielsweise kann das Molverhältnis im wesentlichen 1 : 1 betragen.One further for the treatment solution according to the invention is preferred Polymer is a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer to which molecules are covalently bound by toluidine blue or neutral red and its Anhydride groups at least partially, preferably at least 90% hydrolyzed. The molar ratio of the monomeric methyl vinyl ether and maleic anhydride is preferably in the range of 10: 1 to 1:10, in particular from 5: 1 to 1: 5, more preferably from 1: 2 to 2: 1. For example the molar ratio be substantially 1: 1.

Zusätzlich kann die wässrige Behandlungslösung als weitere Komponente c) insgesamt 1 bis 2 000 mg/l eines oder mehrerer chelatisierender Komplexbildner enthalten, die nicht unter die Definition der organischen Polymere der Gruppe b) fallen. Dabei ist der chelatisierende Komplexbildner c) vorzugsweise nicht polymer und vorzugsweise ausgewählt aus Molekülen mit 2 oder mehr Phosphonsäuregruppen, insbesondere aus geminalen Diphosphonsäuren, und Phosphonocarbonsäuren und jeweils deren Anionen. (Wie weiter oben erläutert, wird sich in der Behandlungslösung und im Konzentrat je nach pH-Wert das entsprechende Säure-Base-Gleichgewicht zwischen Säureform und Salzform des Komplexbildners einstellen, unabhängig davon, in welcher Form man ihn in die Lösung oder das Konzentrat eingebracht hat.)In addition, can the watery treatment solution as further component c) a total of 1 to 2,000 mg / l of one or contain several chelating complexing agents that are not under the definition of the organic polymers of group b) fall. there the chelating complexing agent c) is preferably not polymeric and preferably selected from molecules with 2 or more phosphonic acid groups, in particular from geminal diphosphonic acids, and phosphonocarboxylic acids and each of their anions. (As explained above, the treatment solution and in the concentrate, depending on the pH, the corresponding acid-base balance between acid form and salt form of the complexing agent, regardless of, in which form you put him in the solution or the concentrate has been introduced.)

Beispiele derartiger Komplexbildner sind diejenigen, die auch gemäß DE-A-103 39 165 eingesetzt werden können. Auf diese Referenz wird hiermit verwiesen.Examples Such complexing agents are those which are also according to DE-A-103 39 165 can be used. Reference is hereby made to this reference.

Die Eigenschaften der erhaltenen Konversionsschicht können im Bedarfsfall weiter verbessert werden, wenn die Behandlungslösung (unabhängig davon, ob die genannte Komponente c) ebenfalls anwesend ist oder nicht) als zusätzliche Komponente d) mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform mit einem mittleren Partikeldurchmesser, gemessen mit einem Rasterelektronenmikroskop, im Bereich von 0,005 bis zu 0,2 μm Durchmesser enthält.The Properties of the obtained conversion layer can in Case, if the treatment solution (regardless of whether said component c) is also present or not) as additional Component d) at least one inorganic compound in particle form with a mean particle diameter, measured with a scanning electron microscope, in the range of 0.005 to 0.2 microns Diameter contains.

Die anorganische Verbindung in Partikelform ist in der wässerigen Badlösung vorzugsweise in einem Gehalt von 0,1 bis 80 g/l enthalten, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 25 g/l, ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 10 g/l, insbesondere von 1 bis 4 g/l.The inorganic compound in particulate form is in the aqueous bath solution preferably in a content of 0.1 to 80 g / l, especially preferably in a range of 0.2 to 25 g / l, most preferably from 0.5 to 10 g / l, especially from 1 to 4 g / l.

Das Verhältnis der Gehalte an organischem Polymer b) zu Gehalten an anorganischen Verbindungen in Partikelform in der wässerigen Badlösung kann in weiten Bereichen schwanken, insbesondere kann es bei ≤ 3,8 : 1 liegen. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis in einem Bereich von 0,05 : 1 bis 3,5 : 1, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,18 : 1 bis 2,5 : 1.The relationship the contents of organic polymer b) to levels of inorganic Compounds in particulate form in the aqueous bath solution can in wide ranges, in particular, it may be ≤ 3.8: 1. Preferably, this ratio in a range from 0.05: 1 to 3.5: 1, more preferably in a range of 0.18: 1 to 2.5: 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als anorganische Verbindung in Partikelform ein feinverteiltes Pulver, eine Dispersion oder eine Suspension zugesetzt, wie z.B. ein Carbonat, ein Oxid, ein Silicat oder ein Sulfat, insbesondere kolloidale oder amorphe Partikel. Als anorganische Verbindung in Partikelform sind Partikel auf Basis von mindestens einer Verbindung des Aluminiums, Bariums, Cers, Calziums, Lanthans, Siliciums, Titans, Yttriums, Zinks oder/und Zirkoniums besonders bevorzugt, insbesondere Partikel auf Basis von Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Cerdioxid, Seltenerdmischoxid, Siliciumdioxid, Silicat, Titanoxid, Yttriumoxid, Zinkoxid oder/und Zirkonoxid. Vorzugsweise liegt die mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform vor in Partikein mit einer mittleren Partikelgröße im Bereich von 6 nm bis 150 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 120 nm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 8 bis 90 nm, noch stärker bevorzugt im Bereich von 8 bis 60 nm, bis 25 nm. Es ist bevorzugt, dass größere Partikel eine eher plättchenförmige oder längliche Kornform aufweisen.In the method according to the invention, a finely divided powder, a dispersion or a suspension is added as the inorganic compound in particle form, for example a carbonate, an oxide, a silicate or a sulfate, in particular colloidal or amorphous particles. As the inorganic compound in particle form, particles based on at least one compound of aluminum, barium, cerium, calcium, lanthanum, silicon, titanium, yttrium, zinc or / and zirconium are particularly preferred, in particular particles based on alumina, barium sulfate, ceria, rare earth mixed oxide , Silica, silicate, titania, yttria, zinc oxide or / and zirconia. Preferably, the at least one inorganic compound is present in particulate form in particulate with an average particle size in the range of 6 nm to 150 nm, more preferably in the range of 7 to 120 nm, most preferably in the range of 8 to 90 nm, even more preferably in Range from 8 to 60 nm, to 25 nm. It is preferred that larger particles have a rather platelike or have elongated grain shape.

Für den Fall, dass erfindungsgemäß beschichtete und ggf. auch mit Lack oder lackähnlichen Überzügen versehene metallische Substrate geschweißt werden sollten, kann es vorteilhaft sein, als Partikei der Verbindung in Partikelform solche mit höherer oder hoher elektrischer Leitfähigkeit einzusetzen, insbesondere solche von Oxiden, Phosphaten, Phosphiden bzw. Sulfiden von Aluminium, Eisen oder Molybdän, insbesondere Aluminiumphosphid oder, Eisenoxid, Eisenphosphid, mindestens eine Molybdänverbindung wie Molybdänsulfid, Graphit oder/und Ruß, wobei diese Partikei dann auch eine solche mittlere Partikelgröße aufweisen können, dass sie ggf. aus der erfindungsgemäß erzeugten Schicht etwas stärker herausragen.In the case, that coated according to the invention and possibly also provided with paint or paint-like coatings welded metallic substrates should be advantageous, as Partikei the connection in particle form those with higher or high electrical conductivity use, in particular those of oxides, phosphates, phosphides or sulfides of aluminum, iron or molybdenum, in particular aluminum phosphide or, iron oxide, iron phosphide, at least one molybdenum compound like molybdenum sulphide, Graphite and / or carbon black, these Partikei then also have such an average particle size can, that they possibly protrude slightly stronger from the layer produced according to the invention.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen farbiger oder fluoreszierender Korrosionsschutzschichten auf Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Metalloberflächen für eine Zeitdauer im Bereich von 0,5 bis 10 Minuten in Kontakt mit einer Behandlungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 bringt, die eine Temperatur im Bereich von 20 bis 80 °C aufweist.In In another aspect, the present invention relates to a method for producing colored or fluorescent anticorrosive coatings on metal surfaces, characterized in that the metal surfaces for a period of time in the range of 0.5 to 10 minutes in contact with a treatment solution after one or more of the claims 1 to 8, which has a temperature in the range of 20 to 80 ° C.

Dabei kann die Metalloberfläche mit der Behandlungslösung nach in der Technik gebräuchlichen Verfahren wie beispielsweise Tauchen, Sprühen, einer Kombination von Sprühen und Tauchen, Aufwalzen usw. in Kontakt gebracht werden. Nach dem Kontakt mit der Behandlungslösung werden die Metalloberflächen vorzugsweise mit Wasser, insbesondere mit vollentsalztem Wasser gespült und anschließend nach gängigen Verfahren getrocknet. Die Kontaktzeit beträgt vorzugsweise mindestens 1 Minute, insbeson dere mindestens 2 Minuten. Eine Kontaktzeit von bis zu 7 Minuten, beispielsweise von bis zu 5 Minuten ist in der Regel ausreichend.there can the metal surface with the treatment solution according to common in the art Methods such as dipping, spraying, a combination of spray and dipping, rolling, etc. are brought into contact. After this Contact with the treatment solution become the metal surfaces preferably with water, in particular with demineralized water rinsed and subsequently according to common Process dried. The contact time is preferably at least 1 minute, in particular at least 2 minutes. A contact time of up to 7 minutes, for example up to 5 minutes is in the Usually sufficient.

Eine „no-rinse"-Behandlung, d. h. ein Auftragen (Walzenauftrag, Sprühauftrag mit Abquetschen) ohne Nachspülung ist ebenfalls möglich. Die Temperatur der Behandlungslösung beträgt vorzugsweise mindestens 30 °C, beispielsweise 35 °C. In der Regel ist es nicht erforderlich, dass die Temperatur der Behandlungslösung eine Obergrenze von 60 °C, insbesondere von 50 °C übersteigt.A no-rinse treatment, i. one application (roller application, spray application with squeezing) without rinsing is also possible. The temperature of the treatment solution is preferably at least 30 ° C, for example 35 ° C. In general, it is not necessary that the temperature of the Treatment solution one Upper limit of 60 ° C, especially exceeds 50 ° C.

Die Metalloberflächen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, sind vorzugsweise ausgewählt aus Oberflächen von Aluminium und Aluminiumlegierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen, Titan und Titanlegierungen, Zink und Zinklegierungen, verzinktem oder legierungsverzinktem Stahl. Bei den Metalloberflächen kann es sich um Oberflächen der genannten Metalle bzw. deren Legierungen als solche handeln, aber auch um Oberflächen eines Substrats wie beispielsweise Stahl, das mit den genannten Metallen bzw. deren Legierungen überzogen ist. Beispiele für letzteres sind elektrolytisch verzinkter oder schmelztauchverzinkter Stahl, aluminierter Stahl, oder beschichtete Stähle wie Galvalume® oder Galfan®, die eine Beschichtung aus Zink/Aluminium-Legierungen tragen.The metal surfaces which can be treated by the method according to the invention are preferably selected from surfaces of aluminum and aluminum alloys, magnesium and magnesium alloys, titanium and titanium alloys, zinc and zinc alloys, galvanized or alloy galvanized steel. The metal surfaces may be surfaces of the metals mentioned or their alloys as such, but also surfaces of a substrate such as steel, which is coated with the metals or their alloys. Examples of the latter are electrolytically galvanized or hot dip galvanized steel, aluminized steel, or coated steel as Galvalume ® or Galfan ®, which carry a coating of zinc / aluminum alloys.

Schließlich betrifft die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Metallteil, dessen Oberfläche eine farbige oder fluoreszierende Korrosionsschutzschicht aufweist, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist. Dabei gelten die vorstehenden Ausführungen zu den besonders bevorzugten Metallen entsprechend. Dabei kann das Metallteil als einzige oder als äußerste Beschichtung die farbige oder fluoreszierende Korrosionsschutzschicht aufweisen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren dient jedoch in der Regel als Vorbehandlung für eine weitere Beschichtung, beispielsweise eine Beschichtung mit einem Lack oder auch mit einem Klebstoff, wenn die behandelten Metallteile miteinander oder mit anderen Substraten verklebt werden sollen. Demgemäss kann das erfindungsgemäße Metallteil als äußerste Schicht einen Lack aufweisen oder kann mit einem weiteren erfindungsgemäßen Metallteil oder auch mit einem anderen Substrat verklebt sein.Finally, concerns the invention in a further aspect, a metal part, the surface of a having colored or fluorescent anticorrosive coating, such as it is obtainable by the process according to the invention. The above statements apply to the most preferred Metals accordingly. In this case, the metal part as the only or as the outermost coating have the colored or fluorescent corrosion protection layer, with the method according to the invention available is. The inventive method however, usually serves as a pretreatment for a further coating, For example, a coating with a paint or with a Adhesive when treated metal parts with each other or with to be glued to other substrates. Accordingly, the metal part according to the invention as the outermost layer have a lacquer or can with another metal part according to the invention or be glued to another substrate.

Der erfindungsgemäße Behandlungsschritt ist in der Regel Teil einer Behandlungsfolge, wie sie bei einer Konversionsbehandlung der genannten Metalloberflächen vor einer nachfolgenden Beschichtung oder Verklebung üblich ist. Eine derartige Verfahrensfolge beginnt in der Regel mit einer Reinigung/Entfettung der Metalloberflächen, wofür beispielsweise ein alkalischer Reiniger verwendet werden kann. Hierauf schließen ein oder mehrere Spülschritte mit Wasser an. Hierauf kann ein saurer Behandlungsschritt zum Entfernen oberflächlicher Oxide erfolgen, die bei der alkalischen Reinigung nicht entfernt werden. Dieser Schritt wird auch als "Deoxidieren" oder "Dekapieren" bezeichnet und insbesondere bei Oberflächen von Aluminium und seinen Legierungen eingesetzt. Nach einer Zwischenspülung mit Wasser und vorzugsweise einer zusätzlichen Spülung mit vollentsalztem Wasser folgt hierauf der erfindungsgemäße Behandlungsschritt mit der erfindungsgemäßen Behandlungslösung. Hiernach kann wieder mit Wasser gespült werden. Jedoch kann das Verfahren auch als "no-rinse"-Verfahren durchgeführt werden, d.h. auf ein Spülen mit Wasser nach dem erfindungsgemäßen Behandlungsschritt kann auch verzichtet werden.Of the inventive treatment step is usually part of a course of treatment, as with a Conversion treatment of said metal surfaces before a subsequent Coating or bonding usual is. Such a sequence usually begins with a Cleaning / degreasing of the metal surfaces, for example, an alkaline Cleaner can be used. This is followed by one or more rinsing steps with water on. This may be followed by an acidic treatment step for removal superficial Oxides are not removed during the alkaline cleaning become. This step is also referred to as "deoxidizing" or "picking" and especially in surfaces of Aluminum and its alloys used. After an intermediate rinse with Water and preferably an additional rinse with demineralized water This is followed by the treatment step according to the invention with the treatment solution according to the invention. hereafter can be rinsed again with water become. However, the method can also be performed as a "no-rinse" method, i. on a rinse with Water after the treatment step according to the invention can also be dispensed with.

Als Ergebnis dieser Behandlungsfolge erhält man eine gefärbte oder fluoreszierende, korrosionsgeschützte Metalloberfläche, die eine gute Haftung zu einer anschließend aufgebrachten Schicht auf Basis organischer Polymere, beispielsweise einem Lack oder einem Klebstoff aufweist. Diese Oberfläche enthält in der Regel 1 bis 70 mg Titan und/oder Zirkon pro m2, insbesondere 3 bis 30 mg/m2, falls die Fluorosäuren dieser Metalle als Komponente a) eingesetzt wurden. Diese Werte können durch gängige Verfahren der Oberflächenanalytik, beispielsweise mit Röntgenfluoreszenzmethoden gemessen werden.As a result of this treatment sequence, a colored or fluorescent, corrosion-protected metal surface is obtained which exhibits good adhesion to a subsequently applied layer based on organic polymers, for example a lacquer or an adhesive. This surface usually contains 1 to 70 mg of titanium and / or zirconium per m 2 , in particular 3 to 30 mg / m 2 , if the fluoro acids of these metals were used as component a). These values can be measured by conventional methods of surface analysis, for example by X-ray fluorescence methods.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert also Metalloberflächen, die einen guten Korrosionsschutz und eine gute Lackhaftung aufweisen, wie der Fachmann sie als Ergebnis der technisch sehr vorteilhaften, aus ökologischen und gesundheitlichen Gründen jedoch unerwünschten Chromatierverfahren kennt. Aufgrund der Färbung der Oberfläche sieht der Fachmann unmittelbar, ob sich bei der Behandlung eine ausreichende Konversionsschicht gebildet hat, so wie er es von der Chromatierung her gewöhnt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren hat also gegenüber dem Erzeugen farbloser Konversionsschichten den technischen Vorteil, daß das Ergebnis der Behandlung unmittelbar visuell erkennbar ist, ohne daß eine spezielle Oberflächenanalytik eingesetzt werden muss.The inventive method delivers metal surfaces, which have a good corrosion protection and a good paint adhesion, as the skilled person as a result of the technically very advantageous, from ecological and health reasons however unwanted Chromatierverfahren knows. Due to the coloring of the surface looks the expert immediately, whether in the treatment of a sufficient Conversion layer has formed, as it is from the chromating used to it is. The inventive method so has opposite producing colorless conversion layers has the technical advantage that the result the treatment is immediately visually recognizable without a special surface analysis must be used.

Ausführungsbeispieleembodiments

Beispiel 1: Herstellung eines Toluidin Blau MonomersExample 1: Preparation a toluidine blue monomer

3g Toluidin Blau (CAS-Nr. 92-31-9) werden in 50ml Wasser gelöst und mit 200ml Pyridin vermischt. Unter Eiskühlung wird die Lösung tropfenweise mit 1,1g Methacrylsäurechlorid versetzt und für eine Stunde und 3 Stunden bei 40°C gerührt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abdestilliert.3g Toluidine Blue (CAS No. 92-31-9) is dissolved in 50 ml of water and washed with 200ml pyridine mixed. Under ice-cooling, the solution becomes dropwise with 1.1 g of methacrylic acid chloride offset and for one hour and 3 hours at 40 ° C touched. The solvent is distilled off in vacuo.

Es wurden 3,8g des Rohproduktes erhalten.It 3.8 g of the crude product were obtained.

Beispiel 2: Herstellung eines Neutral Rot MonomersExample 2: Preparation a neutral red monomer

3g Neutral Rot (CAS-Nr. 553-24-2) werden in 50ml Wasser gelöst und mit 200ml Pyridin vermischt. Unter Eiskühlung wird die Lösung tropfenweise mit 1,1g Methacrylsäurechlorid versetzt und für eine Stunde und 3 Stunden bei 40°C gerührt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abdestilliert.3g Neutral Red (CAS # 553-24-2) are dissolved in 50ml of water and mixed with 200ml pyridine mixed. Under ice-cooling, the solution becomes dropwise with 1.1 g of methacrylic acid chloride offset and for one hour and 3 hours at 40 ° C touched. The solvent is distilled off in vacuo.

Es wurden 3,7g des Rohproduktes erhalten.It 3.7 g of the crude product were obtained.

Beispiel 3: Polymerisation IExample 3: Polymerization I

0,2g Toluidin Blau Monomer, 13,8g Acrylsäure und 6g Methacrylat-Monomer, mit Phosphatgruppen terminiert (Sipomer PAM100, Firma Rhodia) werden in 300ml Wasser gelöst und durch Einleiten von Stickstoff bei 50°C für 30min von Sauerstoff befreit. Anschließend wird die Polymerisation durch Zugabe von 0,1g V-44 (Initiator) gestartet. Die Lösung wird für 24 Stunden bei 50°C gerührt, mit weiteren 0,1g V-44 nachgestartet und für weitere 24 Stunden polymerisiert. Nachstarten mit 0,1g V-50 (Initiator), Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 80°C und Rühren für weitere 4 Stunden. Die farbige Polymerlösung wird für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.2g Toluidine blue monomer, 13.8 g acrylic acid and 6 g methacrylate monomer, terminated with phosphate groups (Sipomer PAM100, Rhodia) dissolved in 300ml of water and deoxygenated by introducing nitrogen at 50 ° C for 30 min. Subsequently the polymerization is started by adding 0.1 g of V-44 (initiator). The solution is for 24 hours at 50 ° C touched, followed by another 0.1 g V-44 and polymerized for a further 24 hours. Restart with 0.1 g of V-50 (initiator), increase the reaction temperature 80 ° C and stir for further 4 hours. The colored polymer solution is for Dialysed for 48 hours (dialysis tubing with exclusion limit of 10,000 Dalton).

Nach Dialyse wurden 670ml einer 2,4%igen farbigen Lösung erhalten, welches einer 80%igen Ausbeute entspricht.To Dialysis was 670ml of a 2.4% colored solution, which received a 80% yield corresponds.

Beispiel 4: Polymerisation IIExample 4: Polymerization II

0,2g Toluidin Blau Monomer, 13,8g Acrylsäure und 6g Vinylphosphonsäure werden in 300ml Wasser gelöst und durch Einleiten von Stickstoff bei 50°C für 30min von Sauerstoff befreit. Anschließend wird die Polymerisation durch Zugabe von 0,1g V-44 (Initiator) gestartet. Die Lösung wird für 24 Stunden bei 50°C gerührt, mit weiteren 0,1g V-44 nachgestartet und für weitere 24 Stunden polymerisiert. Nachstarten mit 0,1g V-50 (Initiator), Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 80°C und Rühren für weitere 4 Stunden. Die farbige Polymerlösung wird für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.2g Toluidine blue monomer, 13.8g acrylic acid and 6g vinylphosphonic acid dissolved in 300ml of water and deoxygenated by introducing nitrogen at 50 ° C for 30 min. Subsequently the polymerization is started by adding 0.1 g of V-44 (initiator). The solution is for 24 hours at 50 ° C stirred, with followed by another 0.1 g of V-44 and polymerized for a further 24 hours. Restart with 0.1 g V-50 (initiator), increase the reaction temperature at 80 ° C and stirring for further 4 hours. The colored polymer solution is for Dialysed for 48 hours (dialysis tubing with exclusion limit of 10,000 Dalton).

Nach Dialyse wurden 470ml einer 3%igen farbigen Lösung erhalten, welches einer 70%igen Ausbeute entspricht.To Dialysis was 470ml of a 3% colored solution, which received a Corresponds to 70% yield.

Bei einer Gelpermeationschromatographie wurde ein mittleres Molekulargewicht Mw=45000 erhalten. Die GPC-Säule wurde mit einem Polyacrylatstandard kalibriert.In gel permeation chromatography, an average molecular weight M w = 45,000 was obtained. The GPC column was calibrated with a polyacrylate standard.

Beispiel 5: Umsetzung von Toluidin Blau mit Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-CopolymerenExample 5: Reaction of toluidine blue with methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers

0,1g Toluidin Blau werden in 300ml eines Wasser/Eis-Gemisches gelöst. Anschließend wird unter starkem Rühren 10g Maleinsäureanhydrid-Methylvinylether-Copolymer (Gantrez AN-119, Firma GAF General Aniline Firm Corp.) (Mw=216000g/mol) hinzugefügt und für 24 Stunden gerührt. Für eine vollständige Hydrolyse der Anhydridgruppen wird die Lösung auf 80°C für 2 Stunden erhitzt. Zur Entfernung der nicht reagierten Farbstoffmoleküle wurde die Lösung für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.1 g of toluidine blue are dissolved in 300 ml of a water / ice mixture. Then, with vigorous stirring, 10 g of maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (Gantrez AN-119, GAF General Aniline Firm Corp.) (M w = 216000 g / mol) are added and stirred for 24 hours. For complete hydrolysis of the anhydride groups, the solution is heated to 80 ° C for 2 hours. To remove the unreacted dye molecules, the solution was dialyzed for 48 hours (10,000 dalton exclusion dialysis tubing).

Nach Dialyse wurden 400ml einer 0,31 %ige farbigen Lösung erhalten.To Dialysis was obtained 400ml of a 0.31% colored solution.

Beispiel 6: Umsetzung von Toluidin Blau mit Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-CopolymerenExample 6: Reaction of toluidine blue with methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers

0,1g Toluidin Blau werden in 380ml eines Wasser/Eis-Gemisches gelöst. Anschließend wird unter starkem Rühren 10g Maleinsäureanhydrid-Methylvinylether-Copolymer (Gantrez AN-139, Firma GAF General Aniline Firm Corp.) (Mw=1080000g/mol) hinzugefügt und für 24 Stunden gerührt. Für eine vollständige Hydrolyse der Anhydridgruppen wird die Lösung auf 80°C für 2 Stunden erhitzt. Zur Entfernung der nicht reagierten Farbstoffmoleküle wurde die Lösung für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.1 g of toluidine blue are dissolved in 380 ml of a water / ice mixture. Then, with vigorous stirring, 10 g of maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (Gantrez AN-139, GAF General Aniline Firm Corp.) (M w = 1080000 g / mol) are added and stirred for 24 hours. For complete hydrolysis of the anhydride groups, the solution is heated to 80 ° C for 2 hours. To remove the unreacted dye molecules, the solution was dialyzed for 48 hours (10,000 dalton exclusion dialysis tubing).

Nach Dialyse wurden 400ml einer 2,34%ige farbigen Lösung erhalten.To Dialysis was obtained 400ml of a 2.34% colored solution.

Beispiel 7: Umsetzung von Toluidin Blau mit Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-CopolymerenExample 7: Reaction of toluidine blue with methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers

0,1g Toluidin Blau werden in 300ml eines Wasser/Eis-Gemisches gelöst. Anschließend wird unter starkem Rühren 10g von Maleinsäureanhydrid-Methylvinylether-Copolymer (Gantrez AN-169, Firma GAF General Aniline Firm Corp.) (Mw=1980000g/mol) hinzugefügt und für 24 Stunden gerührt. Für eine vollständige Hydrolyse der Anhydridgruppen wird die Lösung auf 80°C für 2 Stunden erhitzt. Zur Entfernung der nicht reagierten Farbstoffmoleküle wurde die Lösung für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.1 g of toluidine blue are dissolved in 300 ml of a water / ice mixture. Then, with vigorous stirring, 10 g of maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (Gantrez AN-169, GAF General Aniline Firm Corp.) (M w = 1980000 g / mol) are added and stirred for 24 hours. For complete hydrolysis of the anhydride groups, the solution is heated to 80 ° C for 2 hours. To remove the unreacted dye molecules, the solution was dialyzed for 48 hours (10,000 dalton exclusion dialysis tubing).

Nach Dialyse wurden 400ml einer 2,4%ige farbigen Lösung erhalten.To Dialysis was obtained 400ml of a 2.4% colored solution.

Beispiel 8: Umsetzung von Toluidin Blau mit Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-CopolymerenExample 8: Reaction of toluidine blue with methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers

0,4g Toluidin Blau werden in 380ml eines Wasser/Eis-Gemisches gelöst. Anschließend wird unter starkem Rühren 10g Maleinsäureanhydrid-Methylvinylether-Copolymer (Gantrez AN-139, Firma GAF General Aniline Firm Corp.) (Mw=1080000g/mol) hinzugefügt und für 24 Stunden gerührt. Für eine vollständige Hydrolyse der Anhydridgruppen wird die Lösung auf 80°C für 2 Stunden erhitzt. Zur Entfernung der nicht reagierten Farbstoffmoleküle wurde die Lösung für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.4 g of toluidine blue are dissolved in 380 ml of a water / ice mixture. Then, with vigorous stirring, 10 g of maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (Gantrez AN-139, GAF General Aniline Firm Corp.) (M w = 1080000 g / mol) are added and stirred for 24 hours. For complete hydrolysis of the anhydride groups, the solution is heated to 80 ° C for 2 hours. To remove the unreacted dye molecules, the solution was dialyzed for 48 hours (10,000 dalton exclusion dialysis tubing).

Nach Dialyse wurden 400ml einer 2,24%ige farbigen Lösung erhalten.To Dialysis was obtained 400ml of a 2.24% colored solution.

Beispiel 9: Umsetzung von Neutral Rot mit Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-CopolymerenExample 9: Reaction Neutral Red with methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers

0,1g Neutral Rot werden in 380ml eines Wasser/Eis-Gemisches gelöst. Anschließend wird unter starkem Rühren 10g Maleinsäureanhydrid-Methylvinylether-Copolymer (Gantrez AN-139, Firma GAF General Aniline Firm Corp.) (Mw=1080000g/mol) hinzugefügt und für 24 Stunden gerührt. Für eine vollständige Hydrolyse der Anhydridgruppen wird die Lösung auf 80°C für 2 Stunden erhitzt. Zur Entfernung der nicht reagierten Farbstoffmoleküle wurde die Lösung für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.1g Neutral Red are dissolved in 380ml of a water / ice mixture. Then, with vigorous stirring, 10 g of maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (Gantrez AN-139, GAF General Aniline Firm Corp.) (M w = 1080000 g / mol) are added and stirred for 24 hours. For complete hydrolysis of the anhydride groups, the solution is heated to 80 ° C for 2 hours. To remove the unreacted dye molecules, the solution was dialyzed for 48 hours (10,000 dalton exclusion dialysis tubing).

Nach Dialyse wurden 400ml einer 2,1%ige farbigen Lösung erhalten.To Dialysis was obtained 400ml of a 2.1% colored solution.

Beispiel 10: Polymerisation IIIExample 10: Polymerization III

0,2g Neutral Rot Monomer, 13,8g Acrylsäure und 6g Methacrylat-Monomer, mit Phosphatgruppen terminiert (Sipomer PAM100, Firma Rhodia) werden in 550ml Wasser gelöst und durch Einleiten von Stickstoff bei 50°C für 30min von Sauerstoff befreit. Anschließend wird die Polymerisation durch Zugabe von 0,1g V-44 (Initiator) gestartet. Die Lösung wird für 24 Stunden bei 50°C gerührt, mit weiteren 0,1g V-44 nachgestartet und für weitere 24 Stunden polymerisiert. Nachstarten mit 0,1g V-50 (Initiator), Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 80°C und Rühren für weitere 4 Stunden. Die farbige Polymerlösung wird für 48 Stunden dialysiert (Dialyseschlauch mit Ausschlussgrenze von 10.000Dalton).0.2g neutral red monomer, 13.8g acrylic acid and 6g methacrylate monomer, with phosphate groups ter (Sipomer PAM100, Rhodia) are dissolved in 550 ml of water and freed from oxygen by passing in nitrogen at 50 ° C. for 30 min. Subsequently, the polymerization is started by adding 0.1 g of V-44 (initiator). The solution is stirred for 24 hours at 50 ° C, followed by another 0.1 g V-44 and polymerized for a further 24 hours. Start with 0.1 g of V-50 (initiator), increase the reaction temperature to 80 ° C. and stir for a further 4 hours. The colored polymer solution is dialyzed for 48 hours (dialysis tubing with exclusion limit of 10,000 daltons).

Nach Dialyse wurden 650ml einer 2,39%igen farbigen Lösung erhalten, welches einer 77%igen Ausbeute entspricht.To Dialysis was obtained 650ml of a 2.39% colored solution, which was a 77% yield corresponds.

Vorbehandlung von Aluminiumsubstraten mit chromfreier Polymerlösung (pH-Wert: 2,7): Probebleche aus Aluminium der Legierung AL 99.5 wurden vor dem erfindungsgemäßen Behandlungsschritt wie technisch üblich vorbehandelt:
Reinigung: Spritzen mit einem alkalischen Reiniger (Ridoline® C 72,2 %, Handelsprodukt der Anmelderin) 65°C, 1 Minute
Spülen: Stadtwasser, Raumtemperatur, 1 Minute
Spülen: Vollentsalztes Wasser, Raumtemperatur, 1 Minute.
Pretreatment of aluminum substrates with chromium-free polymer solution (pH value: 2.7): Sample sheets of aluminum of the alloy AL 99.5 were pretreated prior to the treatment step according to the invention as is customary in the art:
Cleaning: spraying with an alkaline cleaner (Ridoline ® C 72.2%, commercial product of the applicant) 65 ° C, 1 minute
Rinse: city water, room temperature, 1 minute
Rinse: Demineralized water, room temperature, 1 minute.

Hierauf folgte der erfindungsgemäße Behandlungsschritt im Tauchverfahren wie nachstehend.hereupon followed by the treatment step according to the invention in the dipping process as below.

Nach dem Konversionsbehandlungsschritt wurden die Bleche bei 60 °C im Umluftofen getrocknet und anschließend mit einem handelsüblichen Pulverlack lackiert. Im Anschluss hieran wurde eine praxisübliche Lackhaftungsprüfung vorgenommen: Die Probebleche wurden mit einem Gitterschnitt versehen, 2 Stunden in siedendem vollentsalzten Wasser und anschließend eine Stunde bei Raumtemperatur gelagert. Dann wurde über den Gitterschnittbereich ein Klebeband geklebt und wieder abgezogen. Der hierbei vom Probeblech entfernte Lackanteil wurde beurteilt und durch Gitterschnitt-Noten charakterisiert: Gt 0: kein Lackverlust, Gt 5: weitgehender Lackverlust. Zusätzlich wurde die Lackunterwanderung nach Salzsprühtest geprüft.To In the conversion treatment step, the sheets were heated at 60 ° C in a convection oven dried and then with a commercial Powder paint painted. Following this, a practice-standard paint adhesion test was carried out: The sample plates were crosshatched, 2 hours in boiling deionized water and then at room temperature for one hour stored. Then it was over Adhesive tape glued and peeled off the crosshatch area. The paint part removed from the sample sheet was evaluated and characterized by cross-cut notes: Gt 0: no paint loss, Gt 5: extensive paint loss. In addition, the paint infiltration was after salt spray test checked.

Zusammensetzungen der Behandlungslösungen und Behandlungsergebnisse sind nachstehend wiedergegeben.compositions the treatment solutions and treatment results are shown below.

Beispiel 11:Example 11:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 6) 2,55 g Wasser 97,35 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 6) 2.55 g water 97.35 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen hellen Blauschimmer
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Blauton
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a light blue color after drying
  • b) 5min; Sheets were given a clearly visible shade of blue after drying

Beispiel 12:Example 12:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 6) 1 g Wasser 98,9 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 6) 1 g water 98.9 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen sehr hellen Blauschimmer
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen sehr hellen Blauschimmer.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a very light blue color after drying
  • b) 5min; Sheets were given a very light blue color after drying.

Beispiel 13:Example 13:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 6) 1,25 g Wasser 98,65 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 6) 1.25 g water 98.65 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen hellen Blauschimmer
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen hellen Blauschimmer.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a light blue color after drying
  • b) 5min; Sheets were given a light blue color after drying.

Beispiel 14:Example 14:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 7) 3,6 g Wasser 96,3 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 7) 3.6 g water 96.3 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen dunklen Blauton
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen dunklen Blauton.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a dark shade of blue after drying
  • b) 5min; Sheets were given a dark shade of blue after drying.

Beispiel 15:Example 15:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 7) 1,8 g Wasser 98,1 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 7) 1.8 g water 98.1 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Blauton
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Blauton.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a clearly visible shade of blue after drying
  • b) 5min; Sheets were given a clearly visible shade of blue after drying.

Beispiel 16:Example 16:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 7) 0,9 g Wasser 99 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 7) 0.9 g water 99 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen keinen Blauton
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen sehr hellen Blauschimmer.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets did not get blue after drying
  • b) 5min; Sheets were given a very light blue color after drying.

Beispiel 17:Example 17:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 3) 3,53 g Wasser 96,37 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 3) 3.53 g water 96.37 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Blauton
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Blauton.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a clearly visible shade of blue after drying
  • b) 5min; Sheets were given a clearly visible shade of blue after drying.

Beispiel 18:Example 18:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 3) 1,8 g Wasser 98,1 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 3) 1.8 g water 98.1 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen sehr hellen Blauschimmer
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen hellen Blauschimmer.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a very light blue color after drying
  • b) 5min; Sheets were given a light blue color after drying.

Beispiel 19:Example 19:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 10) 3,53 g Wasser 96,37 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 10) 3.53 g water 96.37 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Rotton
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen gut sichtbaren Rotton.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a clearly visible shade of red after drying
  • b) 5min; Sheets were given a clearly visible shade of red after drying.

Beispiel 20:Example 20:

  • Zusammensetzung einer 100 g wässrigen Behandlungslösung: H2TiF6 0,1 g Polymer (Beispiel 10) 1,8 g Wasser 98,1 g Composition of a 100 g aqueous treatment solution: H2TiF6 0.1 g polymer (Example 10) 1.8 g water 98.1 g

Tauchen von Aluminiumblechen in Vorbehandlung nach

  • a) 2min; Bleche erhielten nach Trocknen einen sehr hellen Rosaschimmer
  • b) 5min; Bleche erhielten nach Trocknen einen hellen Rosaschimmer.
Dipping aluminum sheets in pretreatment
  • a) 2min; Sheets were given a very light pink mash after drying
  • b) 5min; Sheets were given a bright pink mash after drying.

Korrosionsschutzeigenschaften erfindungsgemäß vorbehandelter und anschließend lackierter Bleche (AI 99.5 F 19).
Reinigung/Wasserspülung: wie vorstehend.
Corrosion protection properties according to the invention pretreated and then painted sheets (AI 99.5 F 19).
Cleaning / Water Rinse: as above.

Die Behandlungslösungen enthielten 1 Gew.-% H2TiF6 sowie die in Tabelle 1 genannte Menge an Polymer. Temperatur: 35 °C. Behandlungsdauer, pH-Wert der Behandlungslösung und Tests: siehe Tabelle 1; Testergebnisse: Tabellen 2 und 3
Trocknen: Umlufttrockenschrank, 60 °C
Lack: BASF Standard, weiß
Pulverlack, Ral 9010
Härtung: 20 Minuten, 360 °C
Lackdicke: Siehe Tabellen 2 und 3.
Korrosionstests: Siehe Tabellen Tabelle 1: Behandlungsparameter, durchgeführte Tests

Figure 00240001
Tabelle 2: Testergebnisse an ausgewählten Blechen (vergleiche Tabelle 1): Salzsprühnebelprüfung nach DIN 50021 SS
Figure 00250001
Tabelle 3: Testergebnisse an ausgewählten Blechen (vergleiche Tabelle 1): Kochtest in VE-Wasser, 2 Stunden bei 100°C
Figure 00260001
The treatment solutions contained 1% by weight of H 2 TiF 6 and the amount of polymer mentioned in Table 1. Temperature: 35 ° C. Duration of treatment, pH of the treatment solution and tests: see Table 1; Test results: Tables 2 and 3
Drying: circulating air drying oven, 60 ° C
Lacquer: BASF standard, white
Powder paint, Ral 9010
Hardening: 20 minutes, 360 ° C
Paint thickness: See Tables 2 and 3.
Corrosion tests: See tables Table 1: Treatment parameters, tests performed
Figure 00240001
Table 2: Test results on selected sheets (compare Table 1): Salt spray test according to DIN 50021 SS
Figure 00250001
Table 3: Test results on selected sheets (compare Table 1): Cook in deionized water for 2 hours at 100 ° C
Figure 00260001

Claims (12)

Chromfreie Behandlungslösung zum Erzeugen farbiger oder fluoreszierender Korrosionsschutzschichten auf Metalloberflächen, die a) Phosphorsäure und/oder mindestens eine Fluorosäure eines oder mehrerer Elemente der Gruppe B, Si, Ti, Zr und Hf oder jeweils deren Anionen sowie mindestens b) ein organisches Polymer enthält, wobei das organische Polymer über Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome an die Metalloberfläche binden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymer kovalent gebundene Gruppen trägt, die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder die beim Bestrahlen mit UV-Licht für das menschliche Auge erkennbar fluoreszieren.Chromium-free treatment solution for producing colored or fluorescent anticorrosive coatings on metal surfaces, comprising a) phosphoric acid and / or at least one fluoric acid of one or more elements of group B, Si, Ti, Zr and Hf or in each case their anions and at least b) contains an organic polymer, wherein the organic polymer can bind to the metal surface via oxygen and / or nitrogen atoms, characterized in that the organic polymer carries covalently bonded groups which colored the human eye appear fluorescent or detectable when irradiated with UV light to the human eye. Behandlungslösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie a) 0,02 bis 20 g/l Phosphorsäure und/oder mindestens eine Fluorosäure eines oder mehrerer Elemente der Gruppe B, Si, Ti, Zr und Hf oder jeweils deren Anionen und b) 0,1 bis 200 g/l des organischen Polymers enthält.treatment solution according to claim 1, characterized in that they a) 0.02 to 20 g / l phosphoric acid and / or at least one fluoro acid one or more elements of group B, Si, Ti, Zr and Hf or respectively their anions and b) 0.1 to 200 g / l of the organic Polymers contains. Behandlungslösung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 6 aufweist.treatment solution according to one or both of the claims 1 and 2, characterized in that they have a pH in the range from 1 to 6. Behandlungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der kovalent gebundenen Gruppen, die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder die beim Bestrahlen mit UV-Licht für das menschliche Auge erkennbar fluoreszieren, am Gesamtgewicht des organischen Polymers 0,1 bis 20 Gewichtsprozent beträgt.treatment solution according to one or more of claims 1 to 3, characterized the proportion by weight of the covalently bonded groups corresponding to the human eye appear colored or when irradiated with UV light for to visibly fluoresce the human eye, the total weight of the organic polymer is 0.1 to 20 weight percent. Behandlungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymere ausgewählt ist aus Epoxidharzen, Aminoplastharzen, Phenol-Aldehydharzen, Carbonsäure-Gruppen tragenden Polymeren, polymeren Alkoholen, Veresterungsprodukten von polymeren Alkoholen mit Carbonsäure-Gruppen tragenden Polymeren, Aminogruppen tragenden Polymeren, Homo- oder Copolymeren von Vinylpyrrolidon und aus Polymeren mit Phosphinsäure-, Phosphonsäure- oder Phosphorsäureester-Gruppen.treatment solution according to one or more of claims 1 to 4, characterized the organic polymer is selected from epoxy resins, aminoplast resins, Phenol-aldehyde resins, carboxylic acid groups supporting polymers, polymeric alcohols, esterification products of polymeric alcohols with polymers carrying carboxylic acid groups, Amino-containing polymers, homopolymers or copolymers of vinylpyrrolidone and of polymers with phosphinic, phosphonic or phosphoric acid ester groups. Behandlungslösung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymer ausgewählt ist aus Polymeren von Acrylat- und/oder Methacrylat-Monomeren, Maleinsäureanhydrid, das ganz oder teilweise hydrolysiert sein kann, Acrylat- oder Methacrylat-Monomere mit Phosphatgruppen terminiert.treatment solution according to claim 5, characterized in that the organic polymer selected is made of polymers of acrylate and / or methacrylate monomers, maleic anhydride, which may be wholly or partially hydrolyzed, acrylate or methacrylate monomers terminated with phosphate groups. Behandlungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kovalent gebundenen Gruppen, die dem menschlichen Auge farbig erscheinen oder die beim Bestrahlen mit UV-Licht für das menschliche Auge erkennbar fluoreszieren, ausgewählt sind aus Toluidin Blau und Neutral Rottreatment solution according to one or more of claims 1 to 6, characterized that the covalently bound groups are the human eye appear colored or when irradiated with UV light for the human Recognize visible eye, are selected from toluidine blue and neutral red Behandlungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie als zusätzliche Komponente d) mindestens eine anorganische Verbindung in Partikelform mit einem mittleren Partikeldurchmesser, gemessen mit einem Rasterelektronenmikroskop, im Bereich von 0,005 bis zu 0,2 μm Durchmesser enthält.treatment solution according to one or more of claims 1 to 7, characterized that they as additional Component d) at least one inorganic compound in particle form with a mean particle diameter, measured with a scanning electron microscope, in the range of 0.005 to 0.2 microns Diameter contains. Copolymer von a) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit b) Acrylat- und/oder Methacrylat-Monomeren mit Phosphatgruppen terminiert, das kovalent gebundene Moleküle von Toluidin Blau oder Neutral Rot enthält.Copolymer of a) acrylic acid and / or methacrylic acid with b) acrylate and / or methacrylate monomers terminated with phosphate groups, the covalently bound molecules of toluidine contains blue or neutral red. Verfahren zum Erzeugen farbiger oder fluoreszierender Korrosionsschutzschichten auf Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Metalloberflächen für eine Zeitdauer im Bereich von 0,5 bis 10 Minuten in Kontakt mit einer Behandlungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 bringt, die eine Temperatur im Bereich von 20 bis 80 °C aufweist.Method of producing colored or fluorescent Corrosion protection coatings on metal surfaces, characterized that one the metal surfaces for one Duration in the range of 0.5 to 10 minutes in contact with a treatment solution according to one or more of claims 1 to 8 brings the one Temperature in the range of 20 to 80 ° C. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloberflächen ausgewählt sind aus Oberflächen von Aluminium und Aluminiumlegierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen, Titan und Titanlegierungen, Zink und Zinklegierungen, verzinktem oder legierungsverzinktem Stahl.Method according to claim 10, characterized in that that the metal surfaces selected are made of surfaces of aluminum and aluminum alloys, magnesium and magnesium alloys, Titanium and titanium alloys, zinc and zinc alloys, galvanized or alloy-galvanized steel. Metallteil, dessen Oberfläche eine farbige oder fluoreszierende Korrosionsschutzschicht aufweist, die nach einem oder beiden der Ansprüche 10 und 11 erhältlich ist.Metal part whose surface is a colored or fluorescent Corrosion protection layer, which after one or both of the claims 10 and 11 available is.
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