DE4434049A1 - Heterocyclic cpds. used in aq. soln. for compacting anodised layers - Google Patents

Heterocyclic cpds. used in aq. soln. for compacting anodised layers

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DE4434049A1 DE19944434049 DE4434049A DE4434049A1 DE 4434049 A1 DE4434049 A1 DE 4434049A1 DE 19944434049 DE19944434049 DE 19944434049 DE 4434049 A DE4434049 A DE 4434049A DE 4434049 A1 DE4434049 A1 DE 4434049A1
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Brigitte Calaminus
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Abstract

The heterocyclic cpds. are used in aq. soln. at a total concn. of 0.05-1 g/l for compacting the anodised layer on anodised metals. The cpds. contain at least 4 N atoms, 2 of which are in the 1,3 position in a 5 or 6-membered N-C heterocycle. Also claimed is a process for compacting anodised layers by treating metal parts for 15 s - 15 minutes, pref. 1-5 minutes, with an aq. soln. as above, pref. by dipping or spraying.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Erzeugung korrosionsschüt­ zender und/oder dekorativer Überzüge auf Metallen durch anodische Oxidation. Sie betrifft ein neues Verfahren zum Verdichten der elektrochemisch erzeugten porösen Anodisierschichten zur weiteren Verbesserung ihrer Eigenschaften.The invention is in the field of corrosion protection zender and / or decorative coatings on metals by anodic Oxidation. It relates to a new process for compacting the electrochemically produced porous anodizing layers for further Improve their properties.

Die elektrochemische anodische Oxidation von Metallen in geeigneten Elektrolyten ist ein weit verbreiteter Prozeß zur Ausbildung von korrosionsschützenden und/oder dekorativen Überzügen auf hierfür geeigneten Metallen. Diese Verfahren sind beispielsweise in Ull­ mann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. 9 (1987), S. 174-176 kurz charakterisiert. Demnach sind Titan, Ma­ gnesium und Aluminium sowie deren Legierungen anodisierbar, wobei die Anodisierung von Aluminium und dessen Legierungen technisch die größte Bedeutung hat. Die elektrolytisch erzeugten Anodisierschich­ ten schützen die Aluminiumoberflächen vor den Einflüssen der Witte­ rung und anderer korrodierender Medien. Ferner werden Anodisier­ schichten aufgebracht, um eine härtere Oberfläche zu erhalten und damit eine erhöhte Verschleißfestigkeit des Aluminiums zu errei­ chen. Durch die Eigenfarbe der Anodisierschichten bzw. durch ab­ sorptive bzw. elektrolytische Einfärbung lassen sich besondere de­ korative Effekte erzielen. Die Anodisierung des Aluminiums erfolgt in einem sauren Elektrolyten, wobei Schwefelsäure am weitesten ver­ breitet ist. Weitere geeignete Elektrolyte sind Phosphorsäure, Oxalsäure und Chromsäure. Die Eigenschaften der Anodisierschichten lassen sich durch die Wahl des Elektrolyten, dessen Temperatur so­ wie die Stromdichte und die Anodisierdauer in weiten Grenzen vari­ ieren. Üblicherweise erfolgt die Anodisierung mit Gleichstrom oder mit einem Wechselstrom-überlagerten Gleichstrom.The electrochemical anodic oxidation of metals in suitable Electrolytes is a widely used process for the formation of corrosion-protective and / or decorative coatings for this suitable metals. These procedures are, for example, in Ull mann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. 9 (1987), pp. 174-176 briefly characterized. Accordingly, Titan, Ma Magnesium and aluminum and their alloys can be anodized, whereby the anodization of aluminum and its alloys technically is of the greatest importance. The electrolytically generated anodizing layer ten protect the aluminum surfaces from the influences of the white and other corrosive media. Furthermore, anodizing layers applied to obtain a harder surface and to achieve increased wear resistance of the aluminum chen. By the inherent color of the anodizing layers or by ab  sorptive or electrolytic coloring can be de achieve corative effects. The aluminum is anodized in an acidic electrolyte, with sulfuric acid being the most widely used is spreading. Other suitable electrolytes are phosphoric acid, Oxalic acid and chromic acid. The properties of the anodizing layers can be selected by the choice of the electrolyte, its temperature how the current density and the anodizing time vary within wide limits ieren. The anodization is usually carried out with direct current or with an alternating current superimposed direct current.

Die frischen Anodisierschichten können durch Tauchen in Lösungen eines geeigneten Farbstoffs oder durch eine Wechselstrombehandlung in einem metallsalzhaltigen, vorzugsweise in einem zinnhaltigen Elektrolyten nachträglich eingefärbt werden. Alternativ zur nach­ träglichen Einfärbung lassen sich gefärbte Anodisierschichten durch sogenannte Farbanodisationsverfahren erhalten, wofür man beispiels­ weise die Anodisierung in Lösungen organischer Säuren, wie insbe­ sondere Sulfophthalsäure oder Sulfanilsäure, gegebenenfalls jeweils in Abmischung mit Schwefelsäure, verwendet.The fresh anodizing layers can be dipped in solutions a suitable dye or by an AC treatment in a metal salt containing, preferably in a tin containing Electrolytes can be colored afterwards. Alternatively to after Colored anodizing layers can be used for slow coloring receive so-called color anodization processes, for which one example as the anodization in solutions of organic acids, such as esp special sulfophthalic acid or sulfanilic acid, if appropriate in each case mixed with sulfuric acid.

Diese anodisch erzeugten Schutzschichten, über deren Aufbau wis­ senschaftliche Untersuchungen vorliegen (R. Kniep, P. Lamparter und S. Steeb: "Structure of Anodic Oxide Coatings on Aluminum" Angew. Chem. Adv. Mater 101 (7), S. 975-977 (1989)), werden häufig als "Oxidschichten" bezeichnet. Die vorstehend genannte Untersuchung hat jedoch gezeigt, daß diese Schichten glasartig sind und tetra­ edrisch koordiniertes Aluminium enthalten. Oktraedrisch koordinier­ tes Aluminium wie in den Aluminiumoxiden wurde nicht gefunden. Da­ her wird in dieser Patentanmeldung der allgemeinere Begriff "Anodi­ sierschichten" anstelle des mißverständlichen Begriffs "Oxidschich­ ten" verwendet. These anodically generated protective layers, the structure of which we know scientific studies are available (R. Kniep, P. Lamparter and S. Steeb: "Structure of Anodic Oxide Coatings on Aluminum" Angew. Chem. Adv. Mater 101 (7), pp. 975-977 (1989)), are often referred to as Denoted "oxide layers". The above investigation has shown, however, that these layers are vitreous and tetra contains coordinated aluminum. Coordinate octahedral aluminum as in the aluminum oxides was not found. There forth in this patent application the more general term "Anodi sierschichten "instead of the misleading term" Oxidschich ten "is used.  

Diese Schichten erfüllen aber noch nicht alle Anforderungen im Hin­ blick auf den Korrosionsschutz, da sie noch eine poröse Struktur aufweisen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Anodisier­ schichten zu verdichten. Diese Verdichtung wird vielfach mit heißem bzw. siedendem Wasser, alternativ mit Wasserdampf, vorgenommen und als "Sealing" bezeichnet. Hierdurch werden die Poren verschlossen und damit der Korrosionsschutz erheblich erhöht. Über diesen Ver­ dichtungsprozeß existiert eine umfangreiche Literatur. Beispiels­ weise genannt sei: S. Wernick, R. Pinner und P. G. Sheasby: "The Surface Treatment and Finishing of Aluminum and its Alloys" (Vol. 2, 5th Edition, Chapter 11: "Sealing Anodic Oxide Coatings"), ASM International (Metals Park, Ohio, USA) and Finishing Publications LTD (Teddington, Middlesex, England) 1987.However, these layers do not yet meet all of the requirements look at the corrosion protection as it is still a porous structure exhibit. For this reason it is necessary to use the anodizer layers to condense. This compression is often hot or boiling water, alternatively with steam, and referred to as "sealing". This closes the pores and thus the corrosion protection increased considerably. About this ver extensive literature exists. Example Wise may be mentioned: S. Wernick, R. Pinner and P.G. Sheasby: "The Surface Treatment and Finishing of Aluminum and its Alloys "(Vol. 2, 5th Edition, Chapter 11: "Sealing Anodic Oxide Coatings"), ASM International (Metals Park, Ohio, USA) and Finishing Publications LTD (Teddington, Middlesex, England) 1987.

Bei der Verdichtung der Anodisierschichten werden aber nicht nur die Poren verschlossen, sondern es bildet sich auf der gesamten Fläche ein mehr oder weniger starker samtartiger Belag, der soge­ nannte Sealingbelag. Dieser aus hydratisiertem Aluminiumoxid be­ stehende Belag ist optisch störend, vermindert die Haftfestigkeit bei der Verklebung solcher Aluminiumteile und fördert spätere Ver­ schmutzung und Korrosion. Da die nachträgliche Entfernung dieses Sealingbelages von Hand auf mechanischem oder chemischem Wege auf­ wendig ist, wird versucht, durch chemische Zusätze zum Sealingbad die Ausbildung dieses Sealingbelags zu verhindern. Gemäß der DE- C-26 50 989 sind hierfür Zusätze cyclischer Polycarbonsäuren mit 4 bis 6 Carboxylgruppen im Molekül, insbesondere die Cyclohexanhexa­ carbonsäure, geeignet. Gemäß DE-A-38 20 650 lassen sich auch be­ stimmte Phosphonsäuren, beispielsweise die 1-Phosphonopropan- 1,2,3-tricarbonsäure verwenden.When compacting the anodizing layers are not only the pores are closed, but it forms on the whole Surface a more or less strong velvety covering, the so-called called sealing topping. This be made of hydrated aluminum oxide standing surface is visually disturbing, reduces the adhesive strength in the bonding of such aluminum parts and promotes later Ver dirt and corrosion. Since the subsequent removal of this Sealing linings by hand, mechanically or chemically maneuverable, chemical additives are added to the sealing bath to prevent the formation of this sealing topping. According to the DE C-26 50 989 are additions of cyclic polycarboxylic acids with 4 up to 6 carboxyl groups in the molecule, especially the cyclohexane hexa carboxylic acid, suitable. According to DE-A-38 20 650 can also be correct phosphonic acids, for example the 1-phosphonopropane Use 1,2,3-tricarboxylic acid.

Bei der Verwendung von Wasser, das außer den genannten Sealingbe­ lagsverhinderern keine weitere Additive enthält, sind für eine ef­ fektive Verdichtung hohe Temperaturen (mindestens 90°C) und rela­ tiv lange Behandlungszeiten in der Größenordnung von etwa 1 Stunde erforderlich. Der Verdichtungsprozeß ist damit sehr energieaufwen­ dig und kann wegen seiner Dauer einen Engpaß für die Produktionsge­ schwindigkeit darstellen. Daher wurde bereits nach Additiven zum Verdichtungsbad gesucht, die den Verdichtungsprozeß unterstützen, so daß dieser bei tieferen Temperaturen (sogenannte Kaltverdichtung oder Kaltsealing) und/oder bei kürzeren Behandlungszeiten abläuft. Als Additive, die eine Verdichtung im Temperaturbereich unterhalb 90°C ermöglichen, wurden beispielsweise vorgeschlagen: Nickelsal­ ze, insbesondere Fluoride, die teilweise in der Praxis eingesetzt werden, Nitrosylpentacyanoferrat, komplexe Fluoride des Titans und Zirkoniums sowie Chromate bzw. Chromsäure, gegebenenfalls in Ver­ bindung mit weiteren Additiven. Als Alternative zu einer eigentli­ chen Verdichtung wurde die Hydrophobierung der Oxidschicht mittels langkettiger Carbonsäuren oder Wachsen empfohlen sowie die Behand­ lung mit Acrylamiden, die im Porenraum polymerisiert werden sollen. Nähere Angaben hierzu können der oben genannten Literaturstelle von S. Wernick et al. entnommen werden. Demnach sind auch bereits stickstoffhaltige heterocyclische organische Verbindungen als Agen­ zien für eine Verdichtung in Erwägung gezogen worden. Genannt wer­ den beispielsweise (US-A-3 257 244) Verbindungen mit Pyridin-, Chinolin- und Chinazolinringen sowie einkernige carbocyclische Stickstoffverbindungen mit einer unsubstituierten Aminogruppe, die bei einer Temperatur zwischen etwa 70°C (160°F) und dem Siede­ punkt zur Anwendung kommen. Insbesondere sind verwendbar: Nicotin­ amid, Ethylenchinoliniumiodid, 1-Ethyl-2,6-dimethylchinol iniumio­ did, 6,8-Dichloro-2, 4-(1H,3H)-chinazolindion, m-Tolylharnstoff und Ethyl-p-aminobenzoat. Diese Vorschläge konnten sich in der Praxis nicht durchsetzen.When using water other than the sealingbe mentioned contains no further additives for an ef  fective compression high temperatures (at least 90 ° C) and rela tiv long treatment times in the order of about 1 hour required. The compression process is very energy consuming dig and because of its duration can be a bottleneck for the production area represent speed. Therefore, additives were already used for Compression bath wanted to support the compression process, so that this at lower temperatures (so-called cold compression or cold sealing) and / or with shorter treatment times. As additives that compress in the temperature range below Enabling 90 ° C have been proposed, for example: nickel salon ze, especially fluorides, some of which are used in practice , nitrosyl pentacyanoferrate, complex fluorides of titanium and Zirconium and chromates or chromic acid, optionally in ver binding with other additives. As an alternative to an actual Chen compression was the hydrophobization of the oxide layer by means of long-chain carboxylic acids or waxes recommended as well as the treatment with acrylamides that are to be polymerized in the pore space. Further information can be found in the above-mentioned literature from S. Wernick et al. be removed. Accordingly, are already nitrogen-containing heterocyclic organic compounds as agents for consolidation. Called who for example (US-A-3 257 244) compounds with pyridine, Quinoline and quinazoline rings as well as mononuclear carbocyclic Nitrogen compounds with an unsubstituted amino group, the at a temperature between about 70 ° C (160 ° F) and the boil point to be used. In particular, the following can be used: nicotine amide, ethylene quinolinium iodide, 1-ethyl-2,6-dimethylquinoliumium did, 6,8-dichloro-2,4- (1H, 3H) -quinazolinedione, m-tolylurea and Ethyl p-aminobenzoate. These suggestions could be put into practice don't enforce.

Technisch eingeführt sind Verfahren zur Kaltverdichtung unter Ver­ wendung von Nickelfluorid. Wegen der toxischen Eigenschaften von Nickelsalzen und Fluoriden werden hierdurch jedoch aufwendige Maß­ nahmen zur Abwasserbehandlung erforderlich.Processes for cold compression under Ver use of nickel fluoride. Because of the toxic properties of  Nickel salts and fluorides, however, become an expensive measure as a result required for wastewater treatment.

Es besteht daher weiterhin ein Bedarf nach alternativen Verdich­ tungsverfahren für anodisierte Oberflächen, die es ermöglichen, durch verkürzte Verdichtungszeiten die Produktionsgeschwindigkeit zu steigern und/oder den für die Verdichtung erforderlichen Ener­ gieaufwand zu verringern. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein solches Verfahren und hierfür geeignete Additive zur Verfügung zu stellen.There is therefore still a need for alternative compression anodized surfaces that allow production speed due to shorter compaction times to increase and / or the energy required for the compression to reduce casting effort. The object of the invention is such a method and suitable additives are available deliver.

Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt die Verwendung einer oder mehrerer heterocyclischer Verbindungen mit mindestens 4 Stick­ stoffatomen im Molekül, wobei 2 Stickstoffatome in 1,3-Stellung in einem 5- oder 6-gliedrigen Stickstoff-Kohlenstoff-Heterocyclus ein­ gebunden sind, in wäßriger Lösung mit einer Gesamtkonzentration im Bereich 0,05 bis 1 g/l zum Verdichten der Anodisierschichten anodi­ sierter Metalle.In a first aspect, the invention relates to the use of a or more heterocyclic compounds with at least 4 sticks atoms in the molecule, with 2 nitrogen atoms in the 1,3 position in a 5- or 6-membered nitrogen-carbon heterocycle are bound in aqueous solution with a total concentration in Range 0.05 to 1 g / l for compacting the anodizing layers anodically metals.

Eine erste Gruppe geeigneter Verbindungen ist dadurch gekennzeich­ net, daß sie das Atomgerüst des Purins aufweist.A first group of suitable connections is characterized by this net that it has the atomic structure of the purine.

Die Formulierung "Atomgerüst des Purins" ist dabei so zu verstehen, daß die für die erfindungsgemäße Verwendung geeigneten Verbindungen ein heterocyclisches Zweiringsystem darstellen, in dem die Ring­ atome in der gleichen Reihenfolge aneinander gebunden sind wie im Purin. Dabei können die Ringatome unterschiedliche Substituenten tragen, die nachstehend näher definiert sind. Je nach Fehlen oder Vorhandensein von Substituenten und je nachdem, ob Substituenten über Einfach- oder Doppelbindungen an die Ringatome gebunden sind, sind die Ringatome mit ihren Nachbarn mit Einfach- oder Doppelbin­ dungen verbunden, so daß die üblichen Valenzregeln eingehalten wer­ den.The phrase "atomic structure of purine" is to be understood as that the compounds suitable for the use according to the invention represent a heterocyclic two-ring system in which the ring atoms are bound together in the same order as in Purine. The ring atoms can have different substituents wear, which are defined in more detail below. Depending on the absence or Presence of substituents and depending on whether substituents are bonded to the ring atoms via single or double bonds, are the ring atoms with their neighbors with single or double bin  connected so that the usual valence rules are observed the.

Bevorzugt werden die heterocyclischen Verbindungen ausgewählt aus Verbindungen mit einer Atomverknüpfung gemäß der allgemeinen Formel (I)The heterocyclic compounds are preferably selected from Compounds with an atomic linkage according to the general formula (I)

wobei die Substituenten die Bedeutungen haben könnenwhere the substituents can have the meanings

R¹= H, O oder NH₂,
R², R⁴, R⁵, R⁷ unabhängig voneinander = H, CH₃ oder nicht vorhan­ den,
R³, R⁶ unabhängig voneinander = H oder O,
R¹ = H, O or NH₂,
R², R⁴, R⁵, R⁷ independently of one another = H, CH₃ or not existing,
R³, R⁶ independently of one another = H or O,

und die Bindungen innerhalb des Ringsystems und zwischen Ringatomen und Substituenten R je nach Art der Substituenten R Einfach- oder Doppelbindungen sein können. O ist durch Doppelbindung, H, NH₂ und CH₃ sind durch Einfachbindungen gebunden.and the bonds within the ring system and between ring atoms and substituents R depending on the nature of the substituents R single or Can be double bonds. O is through double bond, H, NH₂ and CH₃ are bound by single bonds.

Beispiele solcher Verbindungen sind außer dem Purin selbst Adenin, Guanin, Xanthin, Hypoxanthin und die bevorzugt einsetzbare Harnsäu­ re sowie als weiter bevorzugte Verbindungen diejenigen, die ausge­ wählt sind aus Verbindungen mit einer Atomverknüpfung gemäß der allgemeinen Formel (II)Examples of such compounds are, in addition to the purine itself, adenine, Guanine, xanthine, hypoxanthine and the preferred urine re as well as more preferred compounds those who made are selected from compounds with an atomic linkage according to the general formula (II)

wobei R² für H oder CH₃ steht, R⁵, R⁶ und R⁷ die vorstehend ange­ gebenen Bedeutungen haben und die Bindungen zwischen den an die Substituenten R⁵, R⁶ oder R⁷ gebundenen Atomen und ihren Nachbar­ atomen je nach Art dieser Substituenten Einfach- oder Doppelbin­ dungen sein können, wobei solche Verbindungen bevorzugt sind, in denen R⁵= CH₃ und R⁶= O bedeuten.where R² is H or CH₃, R⁵, R⁶ and R⁷ are the above have given meanings and the bonds between those to the Substituents R⁵, R⁶ or R⁷ bound atoms and their neighbor atoms depending on the nature of these substituents single or double can be, with such compounds being preferred, in which R⁵ = CH₃ and R⁶ = O mean.

Beispiele von Verbindungen der allgemeinen Formel (11), die beson­ ders bevorzugt sind, sind Coffein mit R², R⁵ und R⁷= CH₃ und R⁶= O, Theobromin mit R² und R⁵= CH₃, R⁶= O und R⁷= H sowie Theo­ phyllin mit R²= H, R⁵= CH₃, R⁶= O und R⁷= CH₃.Examples of compounds of general formula (11), the particular ders are preferred, are caffeine with R², R⁵ and R⁷ = CH₃ and R⁶ = O, theobromine with R² and R⁵ = CH₃, R⁶ = O and R⁷ = H and Theo phylline with R² = H, R⁵ = CH₃, R⁶ = O and R⁷ = CH₃.

Eine weitere einsetzbare Gruppe von Verbindungen ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie das Atomgerüst des Pteridins aufweist, also aus zwei kondensierten heterocyclischen Sechsringen besteht, von denen jeder zwei Stickstoffatome trägt. Beispiele solcher Verbin­ dungen sind außer dem weniger bevorzugten Pteridin selbst Pterin, Leucopterin, Xanthopterin sowie Folsäure.Another usable group of compounds is ge indicates that it has the atomic structure of pteridine, that is consists of two condensed heterocyclic six-membered rings of each of which carries two nitrogen atoms. Examples of such a connection are, in addition to the less preferred pteridine, pterine itself, Leucopterin, xanthopterin and folic acid.

Weitere geeignete Verbindungen lassen sich herstellen, indem man den sechsatomigen Ring der vorstehend genannten Verbindungen mit dem Atomgerüst des Purins derart spaltet, daß der fünfatomige Ring erhalten bleibt und eine Seitenkette trägt, die mindestens zwei Stickstoffatome enthält. Ein Beispiel hierfür ist das Allantoin, das durch oxidativen Abbau des Sechsrings der Harnsäure erhältlich ist. Derivate hiervon, die das gleiche C-N-Gerüst aufweisen, lassen sich erhalten, wenn man andere geeignete Verbindungen der allgemei­ nen Formel (I) oxidativ abbaut.Other suitable connections can be made by the six-atom ring of the above compounds with splits the atomic structure of purine in such a way that the five-atom ring is preserved and carries a side chain that has at least two Contains nitrogen atoms. An example of this is the allantoin, which can be obtained by oxidative degradation of the six-ring of uric acid  is. Derivatives thereof which have the same C-N skeleton can if you find other suitable connections of the general NEN formula (I) degrades oxidatively.

Dabei gilt jeweils, daß einzelne Verbindungen oder Gemische ver­ schiedener Verbindungen eingesetzt werden können, sofern sie bei den vorzugsweise zu wählenden Badbedingungen (pH-Wert im Bereich von 6 bis 11, Temperatur 25 bis 35°C) im erwünschten Konzentrati­ onsbereich zwischen 0,05 und 1 g/l löslich sind.It applies in each case that individual compounds or mixtures ver Different connections can be used, provided they are the preferred bath conditions (pH in the range from 6 to 11, temperature 25 to 35 ° C) in the desired concentrate range between 0.05 and 1 g / l are soluble.

Eine Verkürzung der Behandlungszeit und/oder eine Verbesserung der Behandlungsergebnisse lassen sich erreichen, wenn den wäßrigen Lö­ sungen der erfindungsgemäß zu verwendenden heterocyclischen Ver­ bindungen weitere Additive zugesetzt werden. Als solche weiteren Zusätze werden bevorzugt verwendet:A reduction in treatment time and / or an improvement in Treatment results can be achieved if the aqueous Lö solutions of the heterocyclic ver bonds other additives are added. As such further Additives are preferred:

  • 1. Kationen von Erdalkalimetallen, insbesondere Magnesium und/oder Kalzium, Seltenerdmetallen, Metallen der zweiten Nebengruppe, insbesondere Zink, und/oder der dritten Hauptgruppe des Peri­ odensystems, insbesondere Aluminium. Diese Metallionen können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden, wobei die bevorzug­ ten Mengen im Bereich 0,001 bis 0,1 g/l, insbesondere 0,005 bis 0,01 g/l betragen. Besonders bevorzugt sind die Kationen von Aluminium und/oder Magnesium. Wenn hierbei der Begriff "Katio­ nen" gebraucht wird, so ist darunter zu verstehen, daß die Me­ talle als (hydratisierte) Kationen vorliegen können, aber auch in Form von Verbindungen oder von mehratomigen Kationen oder Anionen, in denen die Metallatome an elektronegativere Partner gebunden sind und daher selbst eine formale positive Ladung tragen. Beispielsweise kann Aluminium als Aluminat-Anion oder als anionischer Sulfato- oder Fluorokomplex anwesend sein. Zum Einsatz sind Salze geeignet, die unter den Bedingungen des Sealingbades im genannten Konzentrationsbereich löslich sind.1. Cations of alkaline earth metals, especially magnesium and / or Calcium, rare earth metals, metals of the second subgroup, especially zinc, and / or the third main group of Peri odensystems, especially aluminum. These metal ions can used individually or in a mixture, the preferred amounts in the range 0.001 to 0.1 g / l, in particular 0.005 to 0.01 g / l. The cations of are particularly preferred Aluminum and / or magnesium. If the term "Katio nen "is used, it means that the Me talle can be present as (hydrated) cations, but also in the form of compounds or polyatomic cations or Anions in which the metal atoms are attached to more electronegative partners are bound and therefore themselves a formal positive charge carry. For example, aluminum as an aluminate anion or be present as an anionic sulfato or fluorocomplex. To the Use salts that are suitable under the conditions of  Sealing baths are soluble in the concentration range mentioned.
  • 2. Freies und/oder komplexgebundenes Fluorid in Mengen von jeweils 0,05 bis 1 g/l, vorzugsweise 0,08 bis 0,15 g/l. Freies Fluorid wird vorzugsweise als Alkalimetallfluorid, insbesondere als Natriumfluorid eingesetzt, kann jedoch auch als Flußsäure oder in Form saurer Fluoride wie KHF₂ eingesetzt werden. Komplexe Fluoride sind beispielsweise die Alkalimetallsalze oder die Säuren der Anionen Tetrafluoroborat, Hexafluorosilicat, Hexa­ fluorotitanat und Hexafluorozirkonat. Hexafluorosilicat ist als komplex gebundenes Fluorid bevorzugt.2. Free and / or complex bound fluoride in amounts of each 0.05 to 1 g / l, preferably 0.08 to 0.15 g / l. Free fluoride is preferably used as an alkali metal fluoride, in particular as Sodium fluoride used, but can also be used as hydrofluoric acid or be used in the form of acidic fluorides such as KHF₂. Complexes Fluorides are, for example, the alkali metal salts or Acids of the anions tetrafluoroborate, hexafluorosilicate, hexa fluorotitanate and hexafluorozirconate. Hexafluorosilicate is considered complex bound fluoride preferred.
  • 3. Eine oder mehrere der folgenden Komponenten:
    10 bis 2000 ppm Alkali- oder Ammoniumsalze von gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen,
    0,01 bis 1000 ppm anionische, kationische oder nichtionische Tenside, vorzugsweise nichtionische Tenside und insbesondere Ethoxylierungsprodukte von Fettaminen, beispielsweise von Cocosamin,
    1 bis 1000, vorzugsweise 10 bis 100 ppm Homo- oder Copolymere von Acrylsäure und/oder Metacrylsäure und/oder Malein­ säure, die zusätzlich Phosphonsäuregruppen tragen können und vorzugsweise eine mittlere Molmasse im Bereich von 200 bis 2000, vorzugsweise 400 bis 800 aufweisen.
    3. One or more of the following components:
    10 to 2000 ppm alkali or ammonium salts of saturated or unsaturated monocarboxylic acids with 8 to 22 carbon atoms,
    0.01 to 1000 ppm anionic, cationic or nonionic surfactants, preferably nonionic surfactants and in particular ethoxylation products of fatty amines, for example cocosamine,
    1 to 1000, preferably 10 to 100 ppm, homo- or copolymers of acrylic acid and / or methacrylic acid and / or maleic acid, which can additionally carry phosphonic acid groups and preferably have an average molar mass in the range from 200 to 2000, preferably 400 to 800.

Für die erfindungsgemäße Verwendung ist es empfehlenswert, daß die wäßrige Lösung der heterocyclischen Verbindungen einen pH-Wert im Bereich von 6 bis 11, vorzugsweise 8,5 bis 10,5 aufweist und die Temperatur der Lösung vorzugsweise 25 bis 35°C und insbesondere 28 bis 30°C beträgt. Die Einstellung des pH-Werts und gegebenenfalls dessen Nachstellung während des Betriebs des Sealingbades kann mit Alkalimetallauge oder vorzugsweise mit Ammoniak erfolgen.For the use according to the invention, it is recommended that the aqueous solution of the heterocyclic compounds a pH in Range from 6 to 11, preferably 8.5 to 10.5 and the Temperature of the solution preferably 25 to 35 ° C and in particular 28  is up to 30 ° C. The adjustment of the pH and if necessary its adjustment during the operation of the sealing bath can be done with Alkali metal lye or preferably with ammonia.

In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verdichtung der Anodisierschichten anodisierter Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile für 5 Sekunden bis 15 Minuten, vorzugsweise 1 bis 5 Minuten mit einer wäßrigen Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 in Kontakt gebracht werden, vorzugsweise durch Eintauchen in die Lösung oder durch Bespritzen mit der Lösung. Kürzere Behandlungszeiten verschlechtern den Be­ handlungserfolg, während längere Behandlungszeiten keinen wesentli­ chen Vorteil bieten.In a second aspect, the invention relates to a method for Densification of the anodizing layers of anodized metals, thereby characterized in that the metal parts for 5 seconds to 15 minutes, preferably 1 to 5 minutes with an aqueous solution after a or more of claims 1 to 10 are brought into contact, preferably by immersion in the solution or by spraying with the solution. Shorter treatment times worsen the condition success of the action, not essential during longer treatment times Chen advantage.

Dieser erfindungsgemäße Behandlungsschritt läßt sich als eine Vor­ verdichtung betrachten, da sich hierdurch die Schichteigenschaften gegenüber einer unverdichteten Anodisierschicht zwar bereits ver­ bessern, die nachfolgend diskutierten technischen Anforderungen an die Eigenschaften der Anodisierschichten jedoch in der Regel noch nicht erreicht werden. Es ist daher bevorzugt, dieser Vorverdich­ tung - ohne oder vorzugsweise mit einer zwischengeschalteten Spü­ lung mit Wasser, insbesondere mit entsalztem Wasser - eine End­ verdichtung durch Behandlung mit Wasserdampf oder durch Eintauchen in ein konventionelles Heißverdichtungsbad mit einer Temperatur zwischen 80 und 100°C folgen zu lassen. Hierfür sind Heißverdich­ tungsbäder geeignet, wie sie derzeit in der Technik eingesetzt wer­ den. Beispielsweise ist hierfür das kommerzielle Heißsealingbad P3-almecoseal-SLR (Henkel KGaA, Düsseldorf) geeignet, das bei einer Temperatur von 96°C oder darüber und einem pH-Wert von 5,8 bis 8,2 (Speedseal) betrieben wird. Die erforderliche Endverdichtungszeit in einem derartigen Heißverdichtungsbad liegt zwischen 10 und 20 Minuten, wobei Zeiten oberhalb von 15 Minuten in der Regel nicht erforderlich sind.This treatment step according to the invention can be considered as a pre-compression, since this improves the layer properties compared to an undensified anodizing layer, but the technical requirements for the properties of the anodizing layers discussed below are generally not yet achieved. It is therefore preferred to follow this precompression - without or preferably with an intermediate rinsing with water, in particular with deionized water - a final compression by treatment with steam or by immersion in a conventional hot compression bath at a temperature between 80 and 100 ° C to let. Hot compression baths, such as those currently used in technology, are suitable for this. For example, the commercial hot sealing bath P3-almecoseal-SL R (Henkel KGaA, Düsseldorf) is suitable for this purpose, which is operated at a temperature of 96 ° C. or above and a pH value of 5.8 to 8.2 (speedseal). The required final compression time in such a hot compression bath is between 10 and 20 minutes, whereby times above 15 minutes are generally not necessary.

Demnach wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt als Vorver­ dichtung vor einer konventionellen Heißverdichtung eingesetzt. Dies erfordert gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik zwar eine zusätzliche Behandlungsstufe, hat aber den Vorteil, daß sich die Gesamtbehandlungszeit trotz zusätzlicher Stufe verkürzt, so daß die Produktivität pro Zeiteinheit gesteigert wird. Weiterhin verringert sich durch die verkürzten Chargenzeiten im nachgeschalteten Heiß­ verdichtungsbad der pro Charge erforderliche Energieaufwand, der hauptsächlich durch die Verdampfungsverluste während der Behand­ lungsdauer verursacht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist da­ her im laufenden Betrieb wirtschaftlicher als die konventionelle Heißverdichtung, bei der die Behandlungsdauer einer Charge im Heiß­ verdichtungsbad etwa eine Stunde beträgt. Demgegenüber verkürzt sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte Verdichtungs­ zeit nach dem Anodisieren auf weniger als die Hälfte.Accordingly, the method according to the invention is preferred as a preliminary method seal used before conventional hot compression. This requires one compared to the current state of the art additional treatment level, but has the advantage that the Total treatment time reduced despite additional step, so that the Productivity is increased per unit of time. Further reduced the shortened batch times in the downstream hot compression bath the amount of energy required per batch, the mainly due to the evaporation losses during the treatment duration is caused. The method according to the invention is there more economical in operation than the conventional one Hot compaction, in which the treatment time of a batch in hot compression bath is about an hour. In contrast, shortened the entire compression according to the inventive method time after anodizing to less than half.

Nach dem erfindungsgemäßen beschleunigten und energiesparenden Ver­ fahren lassen sich verdichtete Anodisierschichten erzeugen, die in ihren Schichteigenschaften den konventionell erzeugten nicht nach­ stehen. Von den praxisgängigen Kaltverdichtungsverfahren unter Ver­ wendung von Nickelsalzlösungen unterscheidet sich das erfindungsge­ mäße Verfahren dadurch, daß die Prüfwerte für die Schichtqualität bereits nach einer insgesamt etwa 25 Minuten dauernden Gesamtver­ dichtungszeit Werte angenommen haben, die bei der sonstigen Kalt­ verdichtung erst nach einer Wartezeit von mindestens 24 Stunden erhalten werden. Als Prüfparameter für die Schichtqualität sind technisch insbesondere der Säureabtrag in Chromsäure, der Schein­ leitwert sowie der Verlustfaktor von Bedeutung. Diese Qualitäts­ kennzahlen der Schichten werden nach Standard-Prüfverfahren ge­ prüft, die im Beispielteil angegeben sind.After the accelerated and energy-saving Ver compacted anodizing layers can be produced, which in their layer properties do not match the conventionally produced ones stand. Of the practical cold compression processes under Ver The use of nickel salt solutions differs according to the invention moderate method in that the test values for the layer quality after a total of about 25 minutes seal time have assumed values that are the same for the other cold compaction only after a waiting period of at least 24 hours be preserved. As test parameters for the layer quality are technically in particular the removal of acid in chromic acid, the appearance conductance and the loss factor are important. This quality The key figures for the layers are based on standard test methods  checks that are given in the sample section.

Das erfindungsgemäße Verdichtungsverfahren wird vorzugsweise für anodisiertes Aluminium bzw. anodisierte Aluminiumlegierungen ein­ gesetzt. Es läßt sich jedoch auch auf die Anodisierschichten son­ stiger anodisierbarer Metalle wie beispielsweise Titan und Magne­ sium oder jeweils deren Legierungen anwenden. Es ist sowohl für ungefärbte Anodisierschichten ,verwendbar als auch für solche, die nach konventionellen Verfahren wie beispielsweise einer Integral­ färbung, einer Adsorptivfärbung unter Verwendung organischer Farb­ stoffe, einer reaktiven Einfärbung unter Bildung anorganischer Farbpigmente, einer elektrochemischen Einfärbung unter Verwendung von Metallsalzen, insbesondere von Zinnsalzen, oder einer Interfe­ renzfärbung eingefärbt wurden. Bei adsorptiv eingefärbten Anodi­ sierschichten hat das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vor­ teil, daß durch die verkürzte Verdichtungsdauer und die niedrige Temperatur im ersten Verdichtungsschritt das bei konventioneller Heißverdichtung mögliche Ausbluten des Farbstoffs verringert wird.The compression method according to the invention is preferably used for anodized aluminum or anodized aluminum alloys set. However, it can also be applied to the anodizing layers more anodizable metals such as titanium and magne Use sium or their alloys. It is for both undyed anodizing layers, usable as well for those who using conventional methods such as an integral staining, an adsorptive staining using organic color substances, a reactive coloring with formation of inorganic Color pigments, using an electrochemical coloring metal salts, especially tin salts, or an interfe border coloring were colored. With adsorptively colored anodi The process according to the invention has further layers partly that due to the shortened compression time and the low Temperature in the first compression step that with conventional Hot compression possible bleeding of the dye is reduced.

BeispieleExamples

Aluminiumbleche des Typs Al 99,5 wurden konventionell anodisiert (Gleichstrom/Schwefelsäure, eine Stunde, Schichtdicke 20 um) und ggf. elektrochemisch oder mit organischen Tauchfarben gefärbt. An­ schließend wurden die Bleche für 1 bis 10 Minuten bei 28 bis 30°C in die erfindungsgemäßen Verdichtungslösungen bzw. Vergleichslösun­ gen gemäß Tabelle getaucht. Hieran schloß sich eine Spülung von 2 bis 10 Sekunden Dauer mit vollentsalztem Wasser an. Anschließend wurden die so vorverdichteten Bleche für 10 bis 15, maximal 20 Mi­ nuten in einem konventionellen käuflichen Heißverdichtungsbad (P3almecosealRSL, Henkel KGaA, Düsseldorf) bei etwa 96°C endver­ dichtet. Einzelheiten sind in der Tabelle enthalten.Aluminum sheets of the type Al 99.5 were conventionally anodized (direct current / sulfuric acid, one hour, layer thickness 20 µm) and, if necessary, colored electrochemically or with organic immersion colors. The plates were then immersed for 1 to 10 minutes at 28 to 30 ° C. in the compression solutions or comparative solutions according to the invention in accordance with the table. This was followed by a 2 to 10 second rinse with deionized water. Subsequently, the pre-compressed sheets for 10 to 15, maximum 20 minutes in a conventional commercial hot compression bath (P3almecoseal R SL, Henkel KGaA, Düsseldorf) were finally sealed at about 96 ° C. Details are given in the table.

Zur Kontrolle der Verdichtungsqualität wurden unmittelbar im An­ schluß an die Endverdichtung praxisübliche Qualitätstests der Schichten durchgeführt:
Der Scheinleitwert Y₂₀ wurde gemäß der Deutschen Norm DIN 50949 mit einem Meßgerät Anotest Y D 8.1 der Firma Fischer bestimmt. Das Meß­ system besteht aus zwei Elektroden, von denen die eine leitend mit dem Grundwerkstoff der Probe verbunden wird. Die zweite Elektrode wird in eine Elektrolytzelle getaucht, die auf die zu untersuchende Schicht aufgesetzt werden kann. Diese Zelle ist als Gummiring mit einem Innendurchmesser von 13 mm und einer Dicke von etwa von 5 mm ausgebildet, dessen Ringfläche selbstklebend ist. Die Meßfläche beträgt 1,33 cm². Als Elektrolyt wird eine Kaliumsulfatlösung (35 g/l) in vollentsalztem Wasser verwendet. Der am Meßgerät ablesbare Scheinleitwert wird gemäß den Angaben der DIN 50949 auf eine Meß­ temperatur von 25°C und auf eine Schichtdicke von 20 um umgerech­ net. Die erhaltenen Werte, die im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 µS liegen sollten, sind in der Tabelle eingetragen.
To check the compaction quality, practical quality tests of the layers were carried out immediately after the final compaction:
The admittance Y₂₀ was determined according to the German standard DIN 50949 with an Anotest YD 8.1 measuring device from Fischer. The measuring system consists of two electrodes, one of which is conductively connected to the base material of the sample. The second electrode is immersed in an electrolyte cell that can be placed on the layer to be examined. This cell is designed as a rubber ring with an inner diameter of 13 mm and a thickness of approximately 5 mm, the ring surface of which is self-adhesive. The measuring area is 1.33 cm². A potassium sulfate solution (35 g / l) in deionized water is used as the electrolyte. The apparent conductance readable on the measuring device is converted to a measuring temperature of 25 ° C and a layer thickness of 20 µm according to the specifications of DIN 50949. The values obtained, which should be in the range between approximately 10 and approximately 20 μS, are entered in the table.

Mit dem selben Meßgerät wurde als weitere Qualitätszahl der Ver­ lustfaktor d gemäß Bedienungsanleitung bestimmt. Als Verlustfaktor d bezeichnet man das Verhältnis von Wirk- und Blindleistung, die in der Messzelle bei einer (von der Norm mit 1 kHz) vorgeschriebenen Messfrequenz umgesetzt wird. Ebensogut kann der Verlustfaktor auch als das Verhältnis des ohmschen zum kapazitiven Zellenwiderstand angegeben werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, weitgehend un­ abhängig von der Schichtdicke, der Meßfläche und der angewandten Stromdichte zu sein. Er sollte im Bereich zwischen etwa 0,45 und etwa 0,75 liegen. Die erhaltenen Werte sind in der Tabelle einge­ tragen.With the same measuring device, the Ver pleasure factor d determined according to the operating instructions. As a loss factor d is the ratio of active and reactive power, which in of the measuring cell at one (prescribed by the standard with 1 kHz) Measuring frequency is implemented. The loss factor can just as well than the ratio of the ohmic to the capacitive cell resistance can be specified. This method has the advantage of being largely un depending on the layer thickness, the measuring surface and the applied To be current density. It should range between about 0.45 and about 0.75. The values obtained are shown in the table carry.

Als Parameter, der offenporige und damit schlecht verdichtete Schichten anzeigt, wurde die Restreflexion nach Anfärbung mit Farb­ stoff in Anlehnung an die Deutsche Norm DIN 50946 gemessen. Dabei wurde die Meßfläche mit Hilfe einer selbstklebenden Meßzelle des vorstehend beschriebenen Anotest-Gerätes eingegrenzt. Die Testflä­ che wird mit einer Säurelösung (25 ml/l Schwefelsäure, 10 g/l KF) benetzt. Nach genau einer Minute wird die Säurelösung abgewaschen und die Testfläche getrocknet. Hierauf wird die Testfläche mit Farbstofflösung (5 g/l Sanodalblau) benetzt, die man eine Minute lang einwirken läßt. Nach Spülen unter fließenden Wasser wird die Meßzelle entfernt. Die angefärbte Testfläche wird durch Abreiben unter Verwendung eines milden Pulverreinigers von locker anhaften­ dem Farbstoff befreit. Nach dem Trocknen der Oberfläche wird eine relative Reflexionsmessung vorgenommen, indem der Meßkopf eines Lichtreflexion-Meßgeräts (Micro Color der Fa. Dr. Lange) einmal auf einen ungefärbten Teil der Oberfläche und zum zweiten auf die ange­ färbte Meßfläche aufgesetzt wird. Die Restreflexion in % wird er­ halten, indem man den Quotienten aus dem Meßwert der gefärbten Flä­ che dividiert durch den Meßwert der ungefärbten fläche mit Hundert multipliziert. Restreflexionswerte zwischen 85 und 100% zeugen von guter Verdichtungsqualität, während Werte unterhalb 85% als nicht akzeptabel gelten. Die Verdichtungsqualität ist um so höher, je hö­ her die Werte der Restreflexion sind. Die gefundenen Werte sind in der Tabelle eingetragen.As a parameter, the open-pored and therefore poorly compressed Layers, the residual reflection after staining with color fabric measured according to the German standard DIN 50946. Here was the measuring surface with the help of a self-adhesive measuring cell of the limited Anotest device described above. The test area with an acid solution (25 ml / l sulfuric acid, 10 g / l KF) wetted. After exactly one minute, the acid solution is washed off and dried the test area. Then the test area is included Dye solution (5 g / l Sanodal blue) wetted, which one minute leaves for a long time. After rinsing under running water, the Measuring cell removed. The stained test area is rubbed off attach loosely using a mild powder cleaner freed from the dye. After drying the surface, a relative reflection measurement made by the measuring head of a Light reflection measuring device (Micro Color from Dr. Lange) once an undyed part of the surface and the second on the indicated colored measuring surface is placed. The remaining reflection in% becomes hold by taking the quotient from the measured value of the colored area area divided by the measured value of the undyed area with a hundred multiplied. Residual reflection values between 85 and 100% testify to  good compaction quality, while values below 85% than not apply acceptable. The compression quality is higher the higher forth are the values of the residual reflection. The values found are in of the table.

Bei ausgewählten Proben wurde zusätzlich der Säureabtag in Anleh­ nung an ISO 3210 gemessen. Hierzu wird das Testblech auf 0,1 mg genau ausgewogen und anschließend für 15 Minuten bei 38°C in eine Säurelösung getaucht, die pro Liter 35 ml 85%-ige Phosphorsäure und 20 g Chrom(VI)oxid enthält. Nach Ende der Testzeit wird die Probe mit entionisiertem Wasser gespült und in einem Trockenschrank für 15 Minuten bei 60°C getrocknet. Hiernach wird die Probe erneut gewogen. Man berechnet die Gewichtsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Messung und dividiert diese durch die Größe der Oberfläche in dm². Der Gewichtsverlust wird in mg/dm² ausgedrückt und sollte 30 mg/dm² nicht überschreiten. Ermittelte Werte sind in der Tabelle enthalten. Weiterhin wurde das optische Aussehen der in der Regel mit P₃-almecolorRST2 Zinn(II) gefärbten verdichteten Schichten beurteilt. Als "gut" werden gleichmäßige, nicht fleckige oder irisierende Schichten bezeichnet, auf denen sich keine Finger­ abdrücke (in der Tabelle bezeichnet als "Fingerab.") abzeichnen.For selected samples, the acid rejection was also measured based on ISO 3210. For this purpose, the test plate is weighed to the nearest 0.1 mg and then immersed for 15 minutes at 38 ° C in an acid solution containing 35 ml of 85% phosphoric acid and 20 g of chromium (VI) oxide per liter. At the end of the test period, the sample is rinsed with deionized water and dried in a drying cabinet at 60 ° C. for 15 minutes. The sample is then weighed again. The difference in weight between the first and the second measurement is calculated and divided by the size of the surface in dm². Weight loss is expressed in mg / dm² and should not exceed 30 mg / dm². Determined values are contained in the table. Furthermore, the optical appearance of the densified layers, which were generally colored with P₃-almecolor R ST2 tin (II), was assessed. Uniform, non-stained or iridescent layers on which no fingerprints are visible (referred to in the table as "fingerprints") are referred to as "good".

Die Einstellung des pH-Werts der Vorverdichtungsbäder erfolgte mit Ammoniak. Die Endverdichtung erfolgte mit einem handelsgängigen Heißverdichtungsbad (P3almecosealRSL, Henkel KGaA). Die jeweilige Behandlungszeit ist in der Tabelle angegeben. Die Temperatur des Bades betrug 96°C und der pH-Wert, sofern nicht anders angegeben, 5,8.The pH of the pre-compression baths was adjusted with ammonia. The final compression was carried out with a commercially available hot compression bath (P3almecoseal R SL, Henkel KGaA). The respective treatment time is given in the table. The temperature of the bath was 96 ° C. and the pH, unless otherwise stated, was 5.8.

In der nachfolgenden Tabelle bedeuten:In the table below mean:

Al-Sulfat: Al₂(SO₄)₃·18H₂O
Araphen: nichtionisches Tensid, Anlagerungsprodukt von 12 Mol Ethylenoxid an Kokosamin
Prisorine: Isostearinsäure- Isomerengemisch
Mg-Sulfat: MgSO₄·7H₂O
Ni-Sulfat: NiSO₄·6H₂O
Na-Wolframat: Na₂WO₄·2H₂O
Belclene: Belclene® 200, Polymaleinsäure (Fa. Ciba Geigy)
Al sulfate: Al₂ (SO₄) ₃ · 18H₂O
Araphene: nonionic surfactant, adduct of 12 moles of ethylene oxide with coconut amine
Prisorine: mixture of isostearic acid and isomers
Mg sulfate: MgSO₄ · 7H₂O
Ni sulfate: NiSO₄ · 6H₂O
Na tungstate: Na₂WO₄ · 2H₂O
Belclene: Belclene® 200, polymaleic acid (Ciba Geigy)

Claims (13)

1. Verwendung einer oder mehrerer heterocyclischer Verbindungen mit mindestens 4 Stickstoffatomen im Molekül, wobei 2 Stick­ stoffatome in 1,3-Stellung in einem 5- oder 6-gliedrigen Stick­ stoff-Kohlenstoff-Heterotyclus eingebunden sind, in wäßriger Lösung mit einer Gesamtkonzentration im Bereich 0,05 bis 1 g/l zum Verdichten der Anodisierschichten anodisierter Metalle.1. Use of one or more heterocyclic compounds with at least 4 nitrogen atoms in the molecule, whereby 2 stick atoms in the 1,3 position in a 5- or 6-membered stick Substance-carbon heterotycle are involved in aqueous Solution with a total concentration in the range 0.05 to 1 g / l for compacting the anodizing layers of anodized metals. 2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heterocyclischen Verbindungen das Atomgerüst des Purins auf­ weisen und ausgewählt sind aus Verbindungen mit einer Atomver­ knüpfung gemäß der allgemeinen Formel (I) wobei die Substituenten die Bedeutungen haben können
R¹ = H, O oder NH₂,
R², R⁴, R⁵, R⁷ unabhängig voneinander = H, CH₃ oder nicht vor­ handen,
R³, R⁶ unabhängig voneinander = H oder O,
und die Bindungen innerhalb des Ringsystems und zwischen Ring­ atomen und Substituenten R je nach Art der Substituenten R Ein­ fach- oder Doppelbindungen sein können.
2. Use according to claim 1, characterized in that the heterocyclic compounds have the atomic structure of the purine and are selected from compounds having an atomic linkage according to the general formula (I) where the substituents can have the meanings
R¹ = H, O or NH₂,
R², R⁴, R⁵, R⁷ independently of one another = H, CH₃ or not before,
R³, R⁶ independently of one another = H or O,
and the bonds within the ring system and between ring atoms and substituents R, depending on the nature of the substituents R, can be single or double bonds.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die heterocyclischen Verbindungen ausgewählt sind aus Verbindungen mit einer Atomverknüpfung gemäß der allgemeinen Formel (II) wobei R² für H oder CH₃ steht, R⁵, R⁶ und R⁷ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben und die Bindungen zwischen den an die Substituenten R⁵, R⁶ oder R⁷ gebundenen Atomen und ihren Nachbaratomen je nach Art dieser Substituenten Einfach- oder Doppelbindungen sein können, wobei solche Verbindungen bevor­ zugt sind, in denen R⁵ = CH₃ und R⁶ = 0 bedeuten.3. Use according to claim 2, characterized in that the heterocyclic compounds are selected from compounds having an atomic linkage according to the general formula (II) where R² is H or CH₃, R⁵, R⁶ and R⁷ have the meanings given in claim 1 and the bonds between the atoms bonded to the substituents R⁵, R⁶ or R⁷ and their neighboring atoms can be single or double bonds, depending on the nature of these substituents, such compounds are given before, in which R⁵ = CH₃ and R⁶ = 0. 4. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 2 und 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die heterocyclischen Verbindungen ausgewählt sind aus Harnsäure, Coffein, Theobromin, Theophyllin oder Kombinationen hiervon.4. Use according to one or both of claims 2 and 3, since characterized in that the heterocyclic compounds are selected from uric acid, caffeine, theobromine, theophylline or combinations thereof. 5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heterocyclischen Verbindungen das Atomgerüst des Pteridins auf­ weisen und vorzugsweise ausgewählt sind aus Pterin, Leucopte­ rin, Xanthopterin und Folsäure.5. Use according to claim 1, characterized in that the heterocyclic compounds on the atomic structure of pteridine point and are preferably selected from Pterin, Leucopte rin, xanthopter and folic acid. 6. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heterocyclischen Verbindungen ausgewählt sind aus Allantoin und hieraus unter Erhalt des C-N-Gerüsts abgeleiteter Derivate. 6. Use according to claim 1, characterized in that the heterocyclic compounds are selected from allantoin and derivatives derived therefrom while maintaining the C-N framework.   7. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der heterocycli­ schen Verbindungen zusätzlich Kationen von Erdalkalimetallen, Seltenerdmetallen und/oder von Metallen der zweiten Nebengruppe und/oder der dritten Hauptgruppe des Periodensystems in Mengen von jeweils 0,001 bis 0,1 g/l, vorzugsweise 0,005 bis 0,01 g/l enthält, wobei die Kationen von Aluminium und/oder Magnesium bevorzugt sind.7. Use according to one or more of claims 1 to 6, since characterized in that the aqueous solution of the heterocycli compounds additionally cations of alkaline earth metals, Rare earth metals and / or metals of the second subgroup and / or the third main group of the periodic table in quantities from 0.001 to 0.1 g / l, preferably 0.005 to 0.01 g / l contains, the cations of aluminum and / or magnesium are preferred. 8. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der heterocycli­ schen Verbindungen zusätzlich freies und/oder komplex gebunde­ nes Fluorid in Mengen von jeweils 0,05 bis 1 g/l, vorzugsweise 0,08 bis 0,15 g/l enthält, wobei als komplex gebundenes Fluorid Hexafluorosilicat bevorzugt ist.8. Use according to one or more of claims 1 to 7, because characterized in that the aqueous solution of the heterocycli connections are also free and / or complexly bound Fluoride in amounts of 0.05 to 1 g / l each, preferably Contains 0.08 to 0.15 g / l, with fluoride bound as a complex Hexafluorosilicate is preferred. 9. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der heterocycli­ schen Verbindungen zusätzlich eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthält:
10 bis 2000 ppm Alkali- oder Ammoniumsalze von gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen,
0,01 bis 1000 ppm anionische, kationische oder nichtionische Tenside, vorzugsweise nichtionische Tenside und insbesondere Ethoxylierungsprodukte von Fettaminen,
1 bis 1000, vorzugsweise 10 bis 100 ppm Homo- oder Copolymere von Acrylsäure und/oder Metacrylsäure und/oder Maleinsäu­ re, die zusätzlich Phosphonsäuregruppen tragen können und vorzugsweise eine mittle­ re Molmasse im Bereich von 200 bis 2000, insbesondere 400 bis 800 aufweisen.
9. Use according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the aqueous solution of the heterocyclic compounds additionally contains one or more of the following components:
10 to 2000 ppm alkali or ammonium salts of saturated or unsaturated monocarboxylic acids with 8 to 22 carbon atoms,
0.01 to 1000 ppm anionic, cationic or nonionic surfactants, preferably nonionic surfactants and in particular ethoxylation products of fatty amines,
1 to 1000, preferably 10 to 100 ppm, homo- or copolymers of acrylic acid and / or metacrylic acid and / or maleic acid, which can additionally carry phosphonic acid groups and preferably have an average molecular weight in the range from 200 to 2000, in particular 400 to 800.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der heterocycli­ schen Verbindungen einen pH-Wert im Bereich von 6 bis 11, vor­ zugsweise 8,5 bis 10,5 aufweist und die Temperatur der Lösung vorzugsweise 25 bis 35°C′ und insbesondere 28 bis 30°C be­ trägt.10. Use according to one or more of claims 1 to 9, because characterized in that the aqueous solution of the heterocycli compounds have a pH in the range from 6 to 11 preferably has 8.5 to 10.5 and the temperature of the solution preferably 25 to 35 ° C 'and in particular 28 to 30 ° C be wearing. 11. Verfahren zur Verdichtung der Anodisierschichten anodisierter Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile für 5 Se­ kunden bis 15 Minuten, vorzugsweise 1 bis 5 Minuten mit einer wäßrigen Lösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 in Kontakt gebracht werden, vorzugsweise durch Eintauchen in die Lösung oder durch Bespritzen mit der Lösung.11. Method for densifying the anodized layers Metals, characterized in that the metal parts for 5 Se customers up to 15 minutes, preferably 1 to 5 minutes with one aqueous solution according to one or more of claims 1 to 10 be brought into contact, preferably by immersion in the solution or by spraying it with the solution. 12. Verfahren zur Verdichtung der Anodisierschichten anodisierter Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Verfahren gemäß Anspruch 11, vorzugsweise nach einer Zwischenspülung mit Was­ ser, insbesondere mit entsalztem Wasser, eine Endverdichtung durch Behandlung mit Wasserdampf oder durch Eintauchen in ein Heißverdichtungsbad mit einer Temperatur zwischen 80 und 100°C für eine Zeit zwischen 10 und 20 Minuten, vorzugsweise zwischen 10 und 15 Minuten erfolgt.12. Method for densifying the anodized layers Metals, characterized in that according to the method Claim 11, preferably after an intermediate rinse with what water, especially with demineralized water, a final compression by treatment with steam or by immersion in a Hot compression bath with a temperature between 80 and 100 ° C for a time between 10 and 20 minutes, preferably between 10 and 15 minutes. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Anodisierschichten um Anodisierschichten auf Titan, Magnesium oder insbesondere Aluminium oder jeweils deren Legierungen handelt.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the anodizing layers are anodizing layers Titanium, magnesium or in particular aluminum or in each case their Alloys.
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