DE69805311T2

DE69805311T2 - Verfahren und zusammensetzung zum korrosionsschutz von metalloberflächen

Info

Publication number: DE69805311T2
Application number: DE69805311T
Authority: DE
Inventors: C. Affinito
Original assignee: Chemetall Ltd
Current assignee: Chemetall Ltd
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2018-09-17
Also published as: DE69805311D1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft Verfahren und Zusammensetzungen zur Verhinderung der Korrosion von Metallsubstraten. Insbesondere umfaßt das Verfahren das Aufbringen einer Lösung, die ein Aminosilan und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure enthält, auf ein Metallsubstrat. Das Verfahren ist sowohl zur Vermeidung der Korrosion als auch als Behandlungsschritt vor der Lackierung geeignet, insbesondere für Metallsubstrate, die Aluminium oder Aluminiumlegierungen enthalten.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Die meisten Metalle sind korrosionsanfällig, insbesondere bezüglich einer Korrosion in der Atmosphäre. Diese Korrosion beeinflußt die Qualität derartiger Metalle und auch der daraus hergestellten Erzeugnisse beträchtlich. Obwohl die Korrosion manchmal vom Metall entfernt werden kann, sind derartige Schritte kostspielig und können ferner den Nutzen des Endprodukts vermindern. Wenn Polymerbeschichtungen, wie Lacke, Klebstoffe oder Gummis, auf das Metall aufgebracht werden, kann die Korrosion des Grundmetall-Materials überdies zu einem Verlust der Haftung zwischen der Polymerbeschichtung und dem Grundmetall führen. Ein Haftverlust zwischen der Polymerbeschichtung und dem Grundmetall kann gleichfalls zur Korrosion des Metalls führen. Aluminiumlegierungen sind besonders korrosionsanfällig, da die Legierungselemente, die zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Metalls verwendet werden (z. B. Magnesium und Zink), die Korrosionsbeständigkeit verringern.
Techniken nach dem Stand der Technik zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Metallen, insbesondere Metallblechen, beinhalten die Passivierung der Oberfläche mit Hilfe einer massiven Chromatbehandlung. Derartige Behandlungsverfahren sind jedoch unerwünscht, da Chrom hochgiftig, karzinogen und ökologisch unerwünscht ist. Es ist auch bekannt, eine Phosphatpassivierung in Verbindung mit einer Chromatspülung einzusetzen, um die Lackhaftung zu verbessern und einen Korrosionsschutz zu liefern. Es wird angenommen, daß die Chromatspülung die Poren in der Phosphatbeschichtung bedeckt, wodurch die Korrosionsbeständigkeit und das Haftvermögen verbessert werden. Es ist jedoch wiederum sehr wünschenswert, den Einsatz von Chromat ganz zu vermeiden. Leider wirkt die Phosphatpassivierung im allgemeinen ohne eine Chromatspülung nicht optimal.
Kürzlich sind verschiedene Techniken zur Vermeidung des Einsatzes von Chromat vorgeschlagen worden. Diese beinhalten die Beschichtung des Metalls mit einem anorganischen Silicat und eine anschließende Behandlung der Silicatbeschichtung mit einem organofunktionellen Silan (US-Patent 5108793). Das US- Patent 5292549 lehrt das Spülen eines Metallblechs mit einer Lösung, die ein organofunktionelles Silan und ein Vernetzungsmittel enthält, um einen vorläufigen Korrosionsschutz bereitzustellen. Das Vernetzungsmittel vernetzt das organofunktionelle Silan unter Bildung eines dichteren Siloxanfilms. Ein deutlicher Nachteil der Verfahren dieses Patents besteht jedoch darin, daß das organofunktionelle Silan nicht gut an der Metalloberfläche haftet und die Beschichtung des US-Patents 5292549 somit ohne weiteres abgespült werden kann. Es sind auch verschiedene andere Techniken zur Verhinderung der Korrosion von Metallblechen vorgeschlagen worden. Viele dieser vorgeschlagenen Techniken sind jedoch ineffektiv oder erfordern zeitraubende, energetisch ineffiziente Mehrstufenverfahren.
EP 0153973 lehrt ein Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen, die mit einer chemischen Passivierung beschichtet sind. Die Behandlung beinhaltet den Auftrag einer Lösung, die Silane und eine anorganische Säure enthält.
Daher besteht Bedarf nach einem einfachen, preisgünstigen Verfahren zur Verhinderung der Korrosion von Metallen, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierungen, ebenso wie für die Behandlung eines Metallsubstrats vor dem Auftrag von Polymerbeschichtungen, wie Lacken, Klebstoffen oder Gummis.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der Erfindung, die verschiedenen Probleme des Standes der Technik zu beseitigen, insbesondere die Probleme, die mit dem Chromateinsatz und der Entsorgung verbunden sind.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von verbesserten Verfahren zur Verhinderung der Korrosion von Metallen.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von verbesserten Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen vordem Auftrag von organischen Polymerbeschichtungen, insbesondere Lacken, Klebstoffen und Gummis.
Das Verfahren zur Beschichtung eines Metallsubstrats umfaßt die Schritte:
(a) Bereitstellen eines Metallsubstrats und
(b) Aufbringen einer Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats,
(c) Trocknen des Metallsubstrats,
worin die Behandlungslösung ein teilweise hydrolysiertes Aminosilan und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure in einem Verhältnisbereich von 1 : 2 bis 2 : 1 umfaßt.
Falls gewünscht kann danach eine Polymerbeschichtung, wie Lacke, Klebstoffe oder Gummis, direkt auf die Passivierung aufgetragen werden, die durch die Behandlungslösung bereitgestellt wird.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Beschichtung eines Metallsubstrats bereitgestellt, das die Schritte des Bereitstellens eines Metallsubstrats, der Reinigung des Metallsubstrats, des Aufbringens einer wie vorstehend beschriebenen Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats zur Bildung einer Passivierung und der Trocknung des Metallsubstrats umfaßt.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Beschichtung eines Metallsubstrats bereitgestellt, das die Schritte des Bereitstellens eines Metallsubstrats, der Reinigung des Metallsubstrats, des Spülens des Metallsubstrats mit Wasser, des Aufbringens einer wie vorstehend beschriebenen Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats, um eine Passivierung zu bilden, gegebenenfalls des Spülens des Metallsubstrats mit Wasser und der anschließenden Trocknung des Metallsubstrats umfaßt.
Nach noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Behandlungslösung bereitgestellt, die ein teilweise hydrolysiertes Aminosilan in einer Konzentration von über 0,2 Gew.-% und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure in einer Konzentration von über 0,1 Gew.-% umfaßt, worin das Verhältnis von Silan zur anorganischen Säure im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung eines Metallsubstrats vor dem Auftrag einer Polymerbeschichtung bereitgestellt, das die Schritte des Bereitstellens eines Metallsubstrats und des Aufbringens einer wie vorstehend beschriebenen Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats umfaßt.
Es ist festgestellt worden, daß Behandlungslösungen, die ein Aminosilan und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure umfassen, nicht nur einen guten Korrosionsschutz, sondern auch eine gute Polymerhaftung liefern. Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erfordern keinen Schritt zur Desoxidierung des Substrats mit einer sauren Lösung zur Entfernung von Oxiden, was zu einem wirkungsvolleren Verfahren führt, das weniger Abfallmaterialien erzeugt, und erfordern weniger Spülungen mit Wasser, wodurch Wasserressourcen erhalten bleiben. Ferner werden bei den Behandlungslösungen nach der vorliegenden Erfindung keine organischen Lösungsmittel benötigt. Die Behandlungslösungen können durch Ergänzung mit zusätzlichen Bestandteilen "aufgefrischt" werden, wenn die Ergebnisse einer Titration anzeigen, daß die Konzentrationen der Bestandteile unter die bevorzugten Bereiche gesunken sind.
Diese und weitere Ziele und Vorteile werden im Hinblick auf die folgende ausführliche Beschreibung in vollständigerem Maß verständlich.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist festgestellt worden, daß die Metallkorrosion, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen, durch Aufbringen einer Behandlungslösung, die ein Aminosilan und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure enthält, auf die Oberfläche des Metalls verhindert werden kann. Es ist auch festgestellt worden, daß die Behandlungslösung zur Behandlung von Metallsubstraten vor dem Auftrag von organischen Beschichtungen, wie Lacken, Klebstoffen und Gummis, geeignet ist.
Die Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung können bei einer Vielzahl von Metallen verwendet werden, einschließlich Aluminium (als Blech, in fließgepreßter Form und als Guß) und einer Aluminiumlegierung (als Blech, in fließgepreßter Form und als Guß). Das Metallsubstrat wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Aluminiumlegierungen und Mischungen davon. Das Substrat ist bevorzugter eine Aluminiumlegierung, die wenig oder kein Kupfer enthält. Es ist zu beachten, daß der Ausdruck "Blech" sowohl kontinuierliche Coils als auch solche mit Schnittlänge beinhaltet.
Die Behandlungslösung umfaßt ein oder mehrere Aminosilane, die zumindest teilweise hydrolysiert worden sind, und eine oder mehrere Fluor enthaltende, anorganische Säuren. Das Aminosilan ist bevorzugt ein Aminoalkylalkoxysilan. Geeignete Aminoalkylalkoxysilane sind solche mit der Formel (Aminoalkyl)x(Alkoxy)ySilan, worin x größer oder gleich 1 ist und y 0 bis 3, bevorzugt 2 bis 3, ist. Die Aminoalkylgruppen des (Aminoalkyl)x(Alkoxy)ySilans können gleich oder verschieden sein und Aminopropyl- und Aminoethylgruppen enthalten. Geeignete Alkoxygruppen beinhalten Triethoxy- und Trimethoxygruppen. Geeignete Aminosilane beinhalten γ-Aminopropyltriethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan und deren Mischungen. Ein bevorzugtes Aminosilan ist γ-Aminopropyltriethoxysilan (γ-APS).
Vorzugsweise wird die Fluor enthaltende, anorganische Säure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluortitansäure (H&sub2;TiF&sub6;), Fluorzirkonsäure (H&sub2;ZrF&sub6;), Fluorhafniumsäure (H&sub2;HfF&sub6;) und deren Mischungen.
Die Behandlungslösung ist bevorzugt zumindest im wesentlichen frei von Chromat, bevorzugter ist sie vollständig frei von Chromat.
Wie hier verwendet beziehen sich Prozentgehalte und Verhältnisse auf das Gewicht, sofern nicht anders angegeben. Die Gewichtsverhältnisse von Aminosilan basieren auf dem Gewicht des zur Lösung gegebenen, nicht hydrolysierten Aminosilans, sofern nicht anders angegeben.
Die Aminosilane sind im allgemeinen in einer wäßrigen Lösung von etwa 90 bis 100 Gew.-% des gesamten, nicht hydrolysierten Aminosilans, das zur Lösung gegeben wird, erhältlich. Eine Fluor enthaltende, anorganische Säure, wie Fluortitansäure, Fluorzirkonsäure, Fluorhafniumsäure und deren Mischungen, sind im allgemeinen in wäßrigen Lösungen von etwa 50 bis etwa 60 Gew.-% erhältlich. Die Behandlungslösung der vorliegenden Erfindung umfaßt vorzugsweise etwa 0,2 bis 3 Gew.-%, bevorzugter etwa 0,2 bis 1 Gew.-%, der Aminosilanlösung und bevorzugt etwa 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugter etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-%, der Fluor enthaltenden, anorganischen Verbindungslösung, wobei der Rest der Behandlungslösung Wasser (vorzugsweise entionisiert) ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Behandlungslösung etwa 5,25 g/l einer etwa 90 gew.-%igen wäßrigen Lösung von γ-APS (etwa 5,0 g/l γ-APS) und etwa 2,5 g/l einer etwa 60 gew.-%igen wäßrigen Lösung von Fluortitansäure (etwa 1,5 g/l Fluortitansäure), wobei der Rest der Lösung Wasser (vorzugsweise entionisiert) ist.
Das Verhältnis von Aminosilan zur Fluor enthaltenden, anorganischen Säure ist vorzugsweise etwa 0,5 : 1 bis 2 : 1, bevorzugter etwa 2 : 1, bezogen auf das Gewicht. Der pH-Wert der Lösung ist vorzugsweise nicht größer als etwa 6, bevorzugter nicht größer als etwa 5 und am meisten bevorzugt kleiner als etwa 5.
Die Behandlungslösung erfordert keinen Einsatz von Vernetzern wie Bis(triethoxysilyl)ethansilan (BTSE) oder Bis(trimethoxysilyl)ethansilan (TMSE). Die Zusammensetzung ist vorzugsweise frei von Silanvernetzern.
Die Behandlungslösung wird hergestellt, indem eine geringe Menge Wasser (bevorzugt entionisiert) zur Aminosilan-Lösung (etwa 90% bis 100% Aminosilan, bezogen auf das Gewicht) gegeben wird, gemischt wird und man diese Mischung über Nacht oder bis sie klar wird stehenläßt. Die Menge an Wasser, die zur Aminosilan-Lösung gegeben wird, liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 4% bis 5% des Gesamtvolumens an Wasser und Aminosilan-Lösung. Dies führt zu einer zumindest teilweisen Hydrolyse des Aminosilans. Die sich ergebende Aminosilan-Mischung wird dann mit der Lösung der Fluor enthaltenden, anorganischen Säure und dem restlichen Wasser (vorzugsweise entionisiert) vereint. Obwohl organische Lösungsmittel zugegeben werden können, sind sie im allgemeinen nicht erforderlich. Verträgliche organische Lösungsmittel sind wasserlösliche organische Lösungsmittel, einschließlich Glykolethern und wasserlöslicher Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Isopropanol. Die Behandlungslösung ist bevorzugt im wesentlichen frei und bevorzugter vollständig frei von organischen Lösungsmitteln.
Die Badstandzeit der Behandlungslösung liegt bei mindestens bis zu etwa 2 Tagen. Die Badstandzeit der Behandlungslösung kann jedoch durch Ergänzung der Behandlungslösung mit zusätzlichem Aminosilan und zusätzlicher Fluor enthaltender, anorganischer Säure, um die Konzentrationen der Bestandteile zurück zu den bevorzugten Konzentrationen zu bringen, verlängert werden. Die Konzentrationen der Bestandteile können durch in der Technik bekannte Verfahren titriert werden und ein Fachmann kann die Menge an hinzuzugebenden Bestandteilen berechnen.
Die Behandlungslösung wird auf die Oberfläche des Metallsubstrats aufgetragen. Der Auftrag kann durch Sprühen, Tauchen, Walzenbeschichten oder "spülfreies" Auftragen oder durch andere, dem Fachmann wohlbekannte Mittel erfolgen. In einer Ausführungsform wird das Metallsubstrat in ein Bad getaucht, das die Behandlungslösung umfaßt. Das Metallsubstrat wird bevorzugt über einen Zeitraum von etwa 2 Sekunden bis etwa 5 Minuten, bevorzugter etwa 15 Sekunden bis etwa 2 Minuten, am meisten bevorzugt etwa 1 Minute bis etwa 2 Minuten, in das Bad getaucht. Die Temperatur der Behandlungslösung kann in einem Bereich von Umgebungstemperatur bis etwa 150ºF (66ºC), bevorzugt etwa 100ºF (38ºC) bis etwa 120ºF (49ºC), am meisten bevorzugt etwa 120ºF (49ºC), gehalten werden. Im allgemeinen liegt die Umgebungstemperatur bei etwa 60ºF (16ºC) bis etwa 75ºF (24ºC), bevorzugt bei etwa 65ºF (18ºC) bis etwa 70ºF (21ºC). Ein Vorwärmen des Metallsubstrats ist nicht erforderlich und wird zur Verbesserung der Verfahrenseffizienz vorzugsweise weggelassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Metallsubstrate vor Korrosion geschützt oder vor dem Auftrag einer organischen Beschichtung behandelt durch ein Verfahren, das die Reinigung des Metallsubstrats (wie z. B. eine alkalische Reinigung), das Spülen des Metallsubstrats mit Wasser, das Aufbringen der Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats, gegebenenfalls das Spülen des Metallsubstrats mit Wasser und die Trocknung des Metallsubstrats umfaßt. Das Metallsubstrat kann in einem Ofen für einen Zeitraum, der zur Trocknung des Substrats ausreicht, getrocknet werden, im allgemeinen etwa 2 Minuten bis 30 Minuten. Eine bevorzugte Trocknungstemperatur liegt im Bereich von Umgebungstemperatur bis etwa 180ºF (82ºC), bevorzugter von Umgebungstemperatur bis etwa 150ºF (65ºC), am meisten bevorzugt von Umgebungstemperatur bis weniger als 150ºF (65ºC). Nach Trocknung wird die durch die Behandlungslösung der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Passivierung auf dem Metallsubstrat im allgemeinen mit einem Gewicht von etwa 10 mg/Fuß² (107 mg/m²) bis etwa 14 mg/Fuß² (150 mg/m²) vorhanden sein.
Die Chromatbehandlung von Metall erfordert im allgemeinen: alkalische Reinigung des Metallsubstrats, Spülen des Metallsubstrats mit Wasser, Ätzen, Spülen des Metallsubstrats mit Wasser, Desoxidieren des Metallsubstrats mit einer sauren Zusammensetzung zur Entfernung von Oberflächenoxiden, Spülen des Metallsubstrats mit Wasser, Aufbringen einer Chromat-Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats, Spülen des Metallsubstrats mit Wasser, Versiegelungsspülen und Trocknen des Metallsubstrats. Daher erfordert die herkömmliche Chromatbehandlung neben dem Chromat-Behandlungsschritt vier Wasserspülungen, eine alkalische Reinigung, ein Versiegelungsspülen und einen sauren Desoxidierungsschritt. Im Gegensatz dazu brauchen die vorliegenden Verfahren nur zwei Wasserspülungen und einen Reinigungsschritt neben dem Behandlungsschritt zu beinhalten und sie erfordern keinen Desoxidierungsschritt. Obwohl die Verfahren nach der vorliegenden Erfindung die Schritte des Ätzens, Desoxidierens und Versiegelungsspülens beinhalten können, sind die Verfahren vorzugsweise frei von den Schritten des Ätzens, Desoxidierens und Versiegelungsspülens. Die fehlenden Schritte des Ätzens, Desoxidierens und Versiegelungsspülens führen zu einem schnelleren, kostengünstigeren Verfahren und einer verminderten Abwasserbehandlung.
Die Behandlungslösung und die Verfahren der vorliegenden Erfindung liefern auch eine Passivierung, auf der Lacke und andere Polymere direkt aufgetragen werden können.
Korrosion und Lackabblätterung breiten sich oft mit der Zeit von einem kleinen Bereich mit freigelegtem Metall (nämlich einem Kratzer in der lackierten Oberfläche) aus (als "Kriechen" oder "Unterkriechen" bezeichnet). Nach der vorliegenden Erfindung behandelte Metallsubstrate zeigen sowohl eine gute Lackhaftung als auch eine gute Korrosionsbeständigkeit, selbst wenn sie geritzt werden (Freilegung eines Bereichs mit blankem Metall).
Die Passivierung der vorliegenden Erfindung wurde nach den Lehren der vorliegenden Erfindung auf Platten aus 6061 Aluminiumlegierung aufgetragen. Es wurde dadurch eine klare Beschichtung bereitgestellt und es ergaben sich keine sichtbaren Markierungen. Ein Teil der Platten wurde dann mit einer herkömmlichen Elektrotauchlackierung ("E-Lack") oder einer herkömmlichen Pulverbeschichtung beschichtet. Die Tafeln wurden dann einer Korrosions- und Haftuntersuchung unterworfen, wobei die Untersuchungen eingeschlossen waren, die in den US- Militärgütevorschriften MIL-E-5541E beschrieben sind, die hier durch Bezugnahme aufgenommen werden. Platten, die nur die Passivierung aufwiesen (kein E-Lack oder keine Pulverbeschichtung), zeigten nach 336 Stunden Einwirkung (ASTM B117 Salzsprühtest, hier durch Bezugnahme aufgenommen) keine Grübchen. Die ersten Grübchen waren nach 1344 bis 1416 Stunden sichtbar. Bei den pulverbeschichteten Platten wurde eine Filmdicke von etwa 68 Mikron (6,8 · 10&supmin;&sup5; m) beobachtet. Ein Kriechen wurde auf den pulverbeschichteten Platten zuerst nach 504 bis 528 h beobachtet und nach 3096 Stunden wurde kein Haftversagen beobachtet. Bei den elektrophoretisch beschichteten Platten wurde ein Kriechen zuerst nach 1680 bis 1752 Stunden beobachtet und es wurde nach einer Zeit im Bereich von 2356 bis 2382 Stunden kein Haftversagen beobachtet.
Die Korrosionsbeständigkeit wurde auch mit einem Ritztest gezeigt. Bei den E-Lack-Platten lag die Filmdicke bei etwa 12 Mikron (1,2 · 10&supmin;&sup5; m) und wiederum wurde kein Haftversagen beobachtet. Die Korrosionsbeständigkeit der E-Lack- Platten wurde auch mit einem Ritztest gezeigt. Diese Tests zeigen, daß die Passivierungen, die durch die Behandlungslösungen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit liefern und keinen Verlust an Haftung zwischen der Passivierung und den darauf aufgebrachten Polymerbeschichtungen ergeben.
Nach Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können weitere Anpassungen der Verfahren und Zusammensetzungen, die hierin beschrieben sind, von einem Fachmann durch geeignete Modifikationen erreicht werden, ohne daß der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Eine Anzahl von Alternativen und Modifikationen sind hier beschrieben worden und andere sind den Fachleuten ersichtlich. Dementsprechend soll der Umfang der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die folgenden Ansprüche gesehen werden und es ist verständlich, daß sie nicht auf Einzelheiten der Verfahren und Zusammensetzungen beschränkt ist, die in der Beschreibung gezeigt und beschrieben werden.

Claims

1. Verfahren zum Beschichten eines Metallsubstrats, umfassend die Schritte:

(a) Bereitstellen eines Metallsubstrats und

(b) Aufbringen einer Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metalls substrats,

(c) Trocknen des Metallsubstrats,

worin die Behandlungslösung ein teilweise hydrolysiertes Aminosilan und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure in einem Verhältnisbereich von 1 : 2 bis 2 : 1 umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Metallsubstrat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Aluminiumlegierungen und Mischungen davon.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der Schritt des Aufbringens der Behandlungslösung auf die Oberfläche des Metallsubstrats das Kontaktieren des Metallsubstrats mit der Behandlungslösung über einen Zeitraum von etwa 2 s bis etwa 5 min umfaßt.

4. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Temperatur der Behandlungslösung etwa Umgebungstemperatur bis etwa 150ºF (65ºC) beträgt.

5. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, das zusätzlich den Schritt der Reinigung des Metallsubstrats vor dem Auftrag der Behandlungslösung umfaßt.

6. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin während des Schritts der Trocknung des Metallsubstrats die Trocknungstemperatur 60ºF (15ºC) bis etwa 180ºF (82ºC) beträgt.

7. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin nach dem Schritt der Trocknung des Metallsubstrats die durch die Behandlungslösung bereitgestellte Passivierung auf dem Metallsubstrat mit einem Gewicht von etwa 10 mg/Fuß² (107 mg/m²) bis etwa 14 mg/Fuß² (150 mg/m²) vorhanden ist.

8. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin das Aminosilan ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus γ-Aminopropyltriethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan und deren Mischungen und die Fluor enthaltende, anorganische Säure ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Fluortitansäure, Fluorzirkonsäure, Fluorhafniumsäure und deren Mischungen.

9. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner den Schritt des Spülens des Metallsubstrats mit Wasser umfaßt.

10. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, umfassend den zusätzlichen Schritt des Auftrags einer Polymerbeschichtung im Anschluß an das Aufbringen der Behandlungslösung.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin die Polymerbeschichtung ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Lacken, Klebstoffen, Kautschuken und deren Mischungen.

12. Behandlungslösung, umfassend ein teilweise hydrolysiertes Aminosilan in einer Konzentration von mehr als 0,2 Gew.-% und eine Fluor enthaltende, anorganische Säure in einer Konzentration von mehr als 0,1 Gew.-%, worin das Verhältnis von Silan zur anorganischen Säure im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt.

13. Behandlungslösung nach Anspruch 12, worin die Fluor enthaltende, anorganische Säure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fluortitansäure, Fluorzirkonsäure, Fluorhafniumsäure und deren Mischungen.

14. Behandlungslösung nach Anspruch 12, worin das Aminosilan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus γ-Aminopropyltriethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan und deren Mischungen.

15. Behandlungslösung nach irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, worin das Aminosilan γ-Aminopropyltriethoxysilan ist und die Fluor enthaltende, anorganische Säure Fluortitansäure ist.

16. Behandlungslösung nach irgendeinem der Ansprüche 12 bis 15, worin die Behandlungslösung im wesentlichen frei von Chromat ist.

17. Behandlungslösung nach irgendeinem der Ansprüche 12 bis 16, worin der pH- Wert der Lösung nicht größer als etwa 6 ist.

18. Behandlungslösung nach irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, worin die Behandlungslösung frei von Silanvernetzern ist.