DE2038077B2 - Bath for color anodizing aluminum and aluminum alloys - Google Patents
Bath for color anodizing aluminum and aluminum alloysInfo
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Description
3535
Der Gegenstand der Hauptpatentanmeldung P 19 13 574.1-45 ist ein Bad zum Farbanodisieren von Aluminium und Aluminiumlegierungen, das 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Sulfophthalsäure und/ oder Sulfoisophthaisäure in schwefelsaurer wäßriger Lösung (0,1 bis 1 Gewichtsprozent Schwefelsäure und/oder äquivalente Msngen an Metallsulfaten, Ammoniumsulfat und/oder Metallar. inon.umsulfat) enthält, das dadurch .gekennzeichnet st, daß es zusätzlich 10 bis 30 Gewichtsprozent M leinsäure und/ oder Maleinsäureanhydrid enthält, wobei die Prozentangaben jeweils auf den Gesamtelektrolyt bezogen sind. Die organischen Säuren können auch in Form ihrer Alkali- und/oder Ammoniumsalze eingesetzt werden. Das Bad wird vorteilhaft bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 30° C und mit Strom- * Uten von etwa 0,1 bis 5 A/dm2 eingesetzt.The subject of the main patent application P 19 13 574.1-45 is a bath for color anodizing aluminum and aluminum alloys containing 0.1 to 10 percent by weight of sulfophthalic acid and / or sulfoisophthalic acid in aqueous sulfuric acid solution (0.1 to 1 percent by weight of sulfuric acid and / or equivalent quantities Metal sulfates, ammonium sulfate and / or metallar inonum sulfate), which is characterized in that it additionally contains 10 to 30 percent by weight of malic acid and / or maleic anhydride, the percentages being based on the total electrolyte. The organic acids can also be used in the form of their alkali and / or ammonium salts. The bath is advantageously used at temperatures in the range from 10 to 30 ° C. and with currents of about 0.1 to 5 A / dm 2 .
Es wurde nuu gefunden, daß es von besonderem Vorteil ist, wenn man zur Erzeugung eigenfarbener anodischer Oxidschichten Elektrolytbäder verwendet, die eine geringere Konzentration an Maleinsäure und/oder Maleinsäureanhydrid enthalten. In diesen Bädern, die auf Grund ihrer geringen Gesamtkonzentration sehr wirtschaftlich sind, lassen sich auf Aluminium und Aluminiumlegierungen gleichmäßig getönte, glatte, harte, hochkorrosionsfeste Oxidschichten herstellen, deren Schicht- und Farbparameter stets wiederholbar ist.It has now been found that it is of particular advantage to use self-colored Anodic oxide layers used electrolyte baths that have a lower concentration of maleic acid and / or maleic anhydride. In these baths, due to their low total concentration are very economical, can be applied evenly to aluminum and aluminum alloys Produce tinted, smooth, hard, highly corrosion-resistant oxide layers, their layer and color parameters is always repeatable.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Bad zur Farbanodisation von Aluminium und Aluminiumlegierungen, das Maleinsäure und/oder Maleinsäureanhydrid, Sulfophthalsäure und/oder Sulfoisophthaisäure und Schwefelsäure und/oder äquivalente Mengen an Metallsulfaten, Ammoniumsulfat und/oder Metallammoniumsulfat enthält nach Patentanmeldung P 19 13 574.1-45, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es weniger als 10 Gewichtsprozent Maleinsäure und/oder Maleinsäureanhydrid enthält. Zweckmäßigerweise beträgt der Gehalt an Maleinsäure und/oder Maleinsäureanhydrid wenigstens 2,5 Gewichtsprozent, wobei der Bereich von 6 bis 8 Gewichtsprozent besonders bevorzugt ist. Alle diese und auch die folgenden Gewichtsprozeniangaben beziehen sich jeweils auf den Gesamtelektrolyt. The invention accordingly provides a bath for color anodizing aluminum and Aluminum alloys containing maleic acid and / or maleic anhydride, sulfophthalic acid and / or Sulphoisophthic acid and sulfuric acid and / or equivalent amounts of metal sulphates, ammonium sulphate and / or contains metal ammonium sulfate according to patent application P 19 13 574.1-45, which is characterized is that it is less than 10 weight percent maleic acid and / or maleic anhydride contains. The content of maleic acid and / or maleic anhydride is expediently at least at least 2.5 percent by weight, the range from 6 to 8 percent by weight being particularly preferred. All of these and also the following weight percentages relate to the total electrolyte.
Der Gehalt des Bades an Sulfophthalsäure und oder Sulfoisophthaisäure liegt innerhalb des Rahmens der Lehre des Hauptpatents und beträgt 0,5 bis 3.5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 Gewichtsprozent. Auch die Schwefelsäure bzw. die äquivalenten Mengen an Metallsulfat, Metallammoniumsulf ai oder Ammoniumsulfat liegen innerhalb der Angaben des Hauptpatentes. Bevorzugt werden 0,5 bis 1 Gewichtsprozent Schwefelsäure bzw. eine entsprechende Menge der genannten Sulfate. In einer bevorzugten Ausfunruii0;form der Erfindunc kann man neben 0,1 bis 1 Gewichtsprozent Schwef-'säure die Ammoniumverbindungen der Maleinsäure und Sulfuphthalsäure verwenden.The content of sulfophthalic acid and / or sulfoisophthalic acid in the bath is within the scope of the teaching of the main patent and is 0.5 to 3.5 percent by weight, preferably 1.5 to 2.5 percent by weight. The sulfuric acid or the equivalent amounts of metal sulfate, metal ammonium sulf ai or ammonium sulfate are within the specifications of the main patent. Preference is given to 0.5 to 1 percent by weight of sulfuric acid or a corresponding amount of the sulfates mentioned. In a preferred Ausfunruii 0; Erfindunc form of one can in addition 0.1 to 1 weight percent Schwef-'säure the ammonium compounds of the maleic acid and Sulfuphthalsäure use.
Das Bad gemäß aer Erfindung unterscheidet sich damit nicht nur von dem Bad des Hauptpatentes, demgegenüber es vergleichsweise wenig konzentriert und sehr wirtschaftlich ist und gleichwohl harte, korrosionsfeste und gleichmäßig gefärbte Oxidschichten ausbildet, sondern es unterscheidet sich auch von dem Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrifl 1 260 266 ergibt. Dort wird beschrieben, einen wäßrigen Elektrolyten, der 70 bis 130 g/i 4-Su!fophthalsäure und/oder 5-Sulfophthalsäure bzw. ein Gemisch dieser beiden Säuren und Schwefelsäure in einer Konzentration von 1,0 bis 20,0 g/l enthält, zur Erzeugung eigenfarbiger Oxidschichten einzusetzen. Liegt die Konzentration unter 35,0 g/l Sulfophthalsäure, ist es nicht möglich, farbige Oxidschicht^ herzustellen. Auf der Aluminiumoberfläche bilden sich nur noch unregelmäßige, warzenförmige, flekkige und farblich ungleichmäßige Oxidschichten aus. Ein anderes Verfahren, das Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift 1496 719 ist, beschreibt die Verwendung von Maleinsäure. Hier werden in einem wäßrigen Elektrolyt Konzentrationen von 10 bis 40 °/o Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid mit Zusätzen bis zu lö°/o Schwefelsäure oder einer der Schwefelsäure äquivalenten Menge Metallsulfat verwendet. Liegt der Gehalt an Maleinsäure unter 100 g/l, werden nur noch ungleichmäßig getönte warzige und rauhe unzusammenhängende Oxidschichten erhalten. Auch Elektrolyte, die beispielsweise 8 bis 10 %> Sulfophthalsäure, 1 bis 2,5 % Maleinsäure und 0,3 bis 0,5 % Schwefelsäure enthalten, sind in ihre. Farbgebung und in ihrer Farbpalette begrenzt, so daß es nicht möglich ist, auch schwarze Oxidschichten unter normalen Arbeitsbedingungen zu erzielen.The bath according to the invention thus not only differs from the bath of the main patent, on the other hand it is comparatively less concentrated and very economical and nevertheless hard, Forms corrosion-resistant and evenly colored oxide layers, but it differs also from the state of the art, for example from the German Auslegeschrifl 1 260 266 results. There is described an aqueous electrolyte containing 70 to 130 g / i of 4-sulfophthalic acid and / or 5-sulfophthalic acid or a mixture of these two acids and sulfuric acid in at a concentration of 1.0 to 20.0 g / l, to be used to create self-colored oxide layers. If the concentration is below 35.0 g / l sulfophthalic acid, it is not possible to create a colored oxide layer ^ to manufacture. Only irregular, wart-shaped, spotty ones form on the aluminum surface and oxide layers of uneven color. Another procedure that is the subject of the German Offenlegungsschrift 1496,719 describes the use of maleic acid. Here in an aqueous electrolyte with concentrations of 10 to 40% maleic acid or maleic anhydride Additions of up to 1 o / o sulfuric acid or an amount of metal sulphate equivalent to that of sulfuric acid are used. If the content of maleic acid is below 100 g / l, only unevenly tinted warty ones are left and get rough discontinuous oxide layers. Also electrolytes, for example 8 to 10%> sulfophthalic acid, 1 to 2.5% maleic acid and 0.3 to 0.5% sulfuric acid are in their. Color scheme and limited in their color palette, so that it is not possible to achieve black oxide layers under normal working conditions.
Nach der Erfindung ist es demgegenüber möglich, stets wiederholbare Farben innerhalb der breiten Farbpalette und unabhängig von der Beschaffenheit und Qualität des Aluminiums zu gewinnen.According to the invention, on the other hand, it is possible to always have repeatable colors within the wide Color palette and regardless of the nature and quality of the aluminum.
Im einzelnen gelten für das Verfahren und seine Ergebnisse die Angaben der Hauptpatentanmeldung,In detail, the information in the main patent application applies to the process and its results,
soweit sie im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht ausdrücklich geschildert sind.insofar as they are not expressly described in the context of the present description.
Aluminiumteile werden in einem wäßrigen Elektrolyten, derAluminum parts are placed in an aqueous electrolyte, the
80 g/l Maleinsäure, 25 g/l 3,4-Sulfophthalsäure, 3,5 g/l Schwefelsäure80 g / l maleic acid, 25 g / l 3,4-sulfophthalic acid, 3.5 g / l sulfuric acid
IOIO
enthält, bei den in der nachstehende Tabelle I angegebenen Bedingungen unter Gleichstrom anodisiert, wobei die ebenfalls in der Tabelle I geschilderten Farben erzielt werden.contains, in the case of those given in Table I below Conditions anodized under direct current, those also shown in Table I. Colors can be achieved.
Temperatur StromdichteTemperature current density
Zeit Time
Farbe colour
25° C 3,0 A/dm-' 45 Min. Dunkelbronze 25 ° C 3.0 A / dm- '45 min. Dark bronze
20: C20 : C
2,52.5
60 Min.60 min.
Schwarzblack
200C 2,5 A/dm2 45 Min. Dunkelbronze 20 ° C. 2.5 A / dm 2 45 min. Dark bronze
Wird unter Verwendung eines Elektrolyten gearbeitet, derIs worked using an electrolyte that
50 g/l Maleinsäure, 30 g/l 3,4-Sulfophthalsäure, 3,0 g/l Schwefelsäure50 g / l maleic acid, 30 g / l 3,4-sulfophthalic acid, 3.0 g / l sulfuric acid
enthält, so werden unter den nachstehend genannten Bedingungen die in dieser Tabelle II geschilderten Farben erzielt.contains, under the conditions given below, those described in this Table II will be Colors achieved.
Temperatur StromdichteTemperature current density
Zeit Time
Farbe colour
Beispie! 3Example! 3
Wird unter Verwendung eines Elektrolyten gearbeitet, derIf an electrolyte is used, the
80 g/l Maleinsäure,
25 g/l 3,4-Sulfophthalsäure, 5,0 g/l (NHJ2SO4 80 g / l maleic acid,
25 g / l 3,4-sulfophthalic acid, 5.0 g / l (NHJ 2 SO 4
enthält, so werden unter den nachstehend genannten Bedingungen die in dieser Tabelle IH geschilderten Farben erzielt.contains, under the conditions given below, those described in this Table IH will be used Colors achieved.
2,5 A/dm2
45 Min.2O 0 C
2.5 A / dm 2
45 min.
Stromdichte ..
ZeitTemperature ..
Current density ..
Time
3,0 A/dm2
45 Min.25 0 C
3.0 A / dm 2
45 min.
2,5 A/dm2
60 Min.20 c C
2.5 A / dm 2
60 min.
bronzeDark
bronze
bronzeDark
bronze
B eispiel 4Example 4
Werden Aluminiumteile unter den in Tabelle IV genannten Bedingungen in einem Elektrolyten, derAre aluminum parts in an electrolyte under the conditions given in Table IV
50 g/l Maleinsäure,50 g / l maleic acid,
30 g/l 4,5-Sulfophthalsäure, 10 g/l Eisenammoniumsulfat30 g / l 4,5-sulfophthalic acid, 10 g / l iron ammonium sulfate
enthält, anodisiert, so werden die in dieser Tabelle geschilderten Farben erzielt.contains, anodized, the colors shown in this table are obtained.
3535
25° C 2,5 A/dm2 45 Min. Mittelbronze 25 ° C 2.5 A / dm 2 45 min. Medium bronze
20° C 2,0 A/dm2 45 Min. Hell bronze20 ° C 2.0 A / dm 2 45 min. Light bronze
2O0C Temperatur2O 0 C temperature
3,0 A/dm2 40 Stromdichte3.0 A / dm 2 40 current density
60 Min. Zeit 60 min. Time
Schwarz Farbe Black color
Claims (4)
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Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE1913574A DE1913574C3 (en) | 1969-03-18 | 1969-03-18 | Aqueous bath and process for color anodizing aluminum and aluminum alloys |
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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