EP0186897B1 - Agent and process for the production of colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces - Google Patents

Agent and process for the production of colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces Download PDF

Info

Publication number
EP0186897B1
EP0186897B1 EP85116510A EP85116510A EP0186897B1 EP 0186897 B1 EP0186897 B1 EP 0186897B1 EP 85116510 A EP85116510 A EP 85116510A EP 85116510 A EP85116510 A EP 85116510A EP 0186897 B1 EP0186897 B1 EP 0186897B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solution
dyes
nickel
solutions
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP85116510A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0186897A1 (en
Inventor
Dieter Dr. Brodalla
Winfried Kirchhoff
Hans-Jürgen Dr. Göhausen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6259222&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0186897(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to AT85116510T priority Critical patent/ATE41448T1/en
Publication of EP0186897A1 publication Critical patent/EP0186897A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0186897B1 publication Critical patent/EP0186897B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24Chemical after-treatment
    • C25D11/246Chemical after-treatment for sealing layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24Chemical after-treatment
    • C25D11/243Chemical after-treatment using organic dyestuffs

Definitions

  • the invention relates to a solution and a method for producing colorless, compacted layers on anodized aluminum surfaces in the course of the so-called “cold compression”.
  • the technology In contrast to the so-called “hot compression", in which the pores of anodized aluminum surfaces are closed by treatment with water, water vapor or metal salt solutions above 90 ° C and aluminum surfaces are made corrosion-resistant and resistant to other external influences, the technology generally means the so-called «Cold compression or « cold impregnation or «low-temperature compression processes with which the porosity of anodized aluminum surfaces is reduced at temperatures between 15 and 70 ° C and the surface properties are significantly improved. The main goal is improved corrosion protection compared to an undensified surface.
  • DE-A-3 301 507 also describes a method for cold-compacting workpieces made of aluminum and its alloys, in which solutions containing fluorine or fluoride, for. a. solutions containing nickel fluoride and / or cobalt fluoride can also be used.
  • DE-A-3411 678 discloses a process for the post-compression of aluminum and aluminum alloys after the anodization, in which aqueous solutions of at least one nickel salt are added nonionic surfactants which are capable of lowering the surface tension of the compression bath. Organosilicon compounds are preferably used for this purpose.
  • All of the described processes have in common that aqueous solutions of certain nickel salts are used.
  • the nickel ions are incorporated into the surface layer when they come into contact with the freshly anodized aluminum surfaces, whereby - depending on the anions that are also incorporated - there is a more or less strong greenish discolouration of the aluminum surfaces, particularly when viewed from an angle or at an acute angle becomes visible.
  • the greenish surface discoloration is very annoying because it changes the actual natural tone of the aluminum metal.
  • Monoazo dyes are mainly used in the aluminum industry to consciously color anodized aluminum surfaces.
  • the dyes penetrate into the porous surfaces of anodized aluminum parts under adsorption, after which the colored layers are usually compacted by treatment in hot aqueous solutions.
  • substances are added to the compression solutions that prevent the formation of sealing coatings (see: Aluminum 47, 245 (1971)).
  • nickel salts such as nickel acetate
  • the invention is therefore based on the object of providing a method for cold compression of anodized aluminum surfaces in which, despite the use of nickel salt aqueous solutions, colorless layers can be generated and the greenish discoloration caused by nickel ions in the surface layers can be avoided.
  • Aqueous solutions of nickel fluoride absorb light in the wavelength ranges 350 to 450 nm and 650 to 850 nm.
  • the invention relates to an aqueous solution for producing colorless compression layers on anodized aluminum surfaces at temperatures in the range from 15 to 70 ° C. and pH values in the range from 5 to 7.5, the 1 to 5 g of nickel per liter of solution in the form of a water-soluble nickel salt , and optionally further organic and inorganic auxiliaries customary in the cold compaction of anodized aluminum surfaces, one or more organic dyes which have an absorption maximum in the range from 450 to 600 nm, an extinction coefficient of at least 1 - 10 3 l ⁇ mol- '- cm-' have in a molecularly dispersed solution in the solution and do not undergo any precipitation reactions with nickel ions and any auxiliaries present in the solution.
  • the invention also relates to a process for producing colorless compression layers by treating anodized aluminum surfaces with nickel ions and optionally further aqueous solutions containing organic and / or inorganic auxiliaries customary in cold compression anodized aluminum surfaces at temperatures in the range from 15 to 70 ° C. and pH values in Range from 5 to 7.5, which is characterized in that one or more organic dyes are added to the compression solutions, which have an absorption maximum in the range from 450 to 600 nm, an extinction coefficient of at least 1 103 1 - mol -1 ⁇ cm - 1, have a molecular dispersion in the solution and do not undergo precipitation reactions with nickel ions and / or the other constituents of the solution.
  • azo or azo metal dyes proved to be suitable for fulfilling all of the criteria (a) to (d) mentioned. From the large group of azo or azo metal dyes, however, those are not suitable which either cannot diffuse into the pores of the aluminum oxide hydrate surface due to their molecular size or which result in the precipitation with the nickel ions of the solutions.
  • the use of the azo and azo metal dyes suitable according to the invention means that, for a given nickel concentration of, for example, 1 to 5 g of nickel / I on the one hand and concentrations of dye molecules of, for example, 1 to 10 mg of dye / I on the other hand, within a treatment time of 0.1 to 1 , 5 min per micron layer thickness, the nickel ions and dye molecules are embedded in the aluminum oxide hydrate layer in such a ratio that the result is absorption of the light energy of the entire visible spectrum.
  • Azo dyes which are sold by the company SANDOZ under the names Aluminum Red GLW or Aluminum Violet CLW were preferably used in the context of the present invention.
  • Aluminum red GLW is an azo metal complex with copper and aluminum violet CLW is a purely organic azo dye.
  • the dyes mentioned At high color intensity (extinction coefficient about 1. 10 4 I - moH - cm- 1 ), the dyes mentioned have an absorption maximum at 500 or 555 nm and, due to their molecular size (molecular weight approx. 800 to 1,000), diffuse easily into the pores of the anodized Aluminum surfaces.
  • Using these dyes have proven to be expedient in the compression process at nickel concentrations in the range of approximately 2 g nickel / l dye concentrations of approximately 2.5 mg dye / l, the treatment solution containing all components appearing colorless.
  • Aqueous solutions of nickel salts which are prepared by dissolving in particular NiF 2 - 4 H 2 O or other nickel salts such as nickel sulfate or nickel acetate, and adding appropriate amounts of alkali metal fluorides, are used for the compression.
  • the solutions according to the invention can optionally contain further organic and / or inorganic auxiliaries customary in cold compression anodized aluminum surfaces.
  • Surfactants and / or organic compounds such as alcohols, amines, ketones and / or ethers and / or organosilicon compounds and / or fluorides of different metals and / or salts with complex anions are suitable as such.
  • these solutions are not essential and the anodized aluminum surfaces are colorlessly compacted even in the absence of such customary auxiliaries.
  • anodized surfaces made of aluminum or its alloys primarily with an aqueous solution of the dyes which can be used according to the invention and then to compact them with an aqueous nickel salt solution using the cold method.
  • the reddish coloration of the aluminum oxide surface obtained in the first process step compensates for the subsequent greenish coloration resulting from the sealing process, so that aluminum oxide surfaces are formed with the natural color of the aluminum.
  • a dye rinsing bath must always be operated with a water overflow, which makes it difficult to maintain a certain dye concentration and results in large dye losses.
  • anodizing lines that are commonly used for the fully automatic treatment of surfaces made of aluminum and its alloys have no space for the installation of a separate pre-dye bath.
  • aqueous solutions which contain 1 to 5 g of nickel per liter of solution in the form of a water-soluble nickel salt, 0.5 to 80 mg per liter of solution of one or more organic dyes which meet the above-mentioned criteria (a) to (d) must and, if necessary, contain further organic and / or inorganic auxiliaries customary in the cold compaction of anodized aluminum surfaces.
  • the solutions preferably have a dye content of 1 to 10 mg, particularly preferably 1 to 2.9 mg of dye per liter of solution, this amount of dye being dependent on the one hand on the nickel concentration and on the other hand on the color intensity of the dye used.
  • Treatment solutions are used in which the coloring of the nickel ions is compensated for by the red coloring caused by the dye molecules and which thus appear colorless.
  • Dyes with an extinction coefficient in the range from 5. 103 to 5 ⁇ 10 5 l ⁇ ml -1 ⁇ cm- 'with an absorption maximum in the range from 490 to 560 nm decolorize in a concentration of 1 to 10 mg / l solutions containing 1 to Contain 5 g / l nickel.
  • anodized surfaces made of aluminum or its alloys are treated with such dye solutions. This takes place in that the corresponding aluminum parts are immersed in the solutions containing the components according to the invention for a time of 0.1 to 1.5 min / ⁇ m layer thickness, preferably for a time of 0.4 to 1.2 min / ⁇ m layer thickness . It is then conveniently rinsed with demineralized water.
  • the solutions are re-sharpened in accordance with the consumption of their components, so that continuous process control is possible.
  • the bath components in solid form or in the form of suitable supplementary solutions, both the nickel content and the dye content are set to a constant value and the exact observance of these and the other bath parameters is continuously monitored.
  • aqueous solutions were used which had the composition mentioned in the individual examples.
  • the pH was between 5.5 and 6.5 and was corrected with acetic acid if necessary.
  • the treatment temperature was 28 to 32 ° C, the treatment time was 0.5 min / ⁇ m layer thickness.
  • the nickel content of the solutions was monitored by complexometric titration.
  • the solution was photometrized in cuvettes with a layer thickness of 1 cm in a spectrophotometer.
  • the extinctions (cm- ') at the characteristic absorption wavelength (Ni: 395 and 720 nm; dyes: 500 and 555 nm) are directly dependent on the respective concentration and can therefore be correlated.
  • the pH was 5.8.
  • Nickel ions and dye were thus simultaneously embedded in the pores of the aluminum oxide hydrate layer.
  • Example 2 Under the same conditions as in Example 1, a solution was used for densification which contained only 7.0 g of NiF 2 .4H 2 0 per liter of solution, ie no dye. A comparable drop in the absorption typical of nickel was observed, but surfaces with greenish discoloration resulted.
  • the pH was 5.8.
  • the pH was 5.8.
  • nickel ions By adding the supplementary solution, the content of nickel ions was kept almost constant, while the dye concentration was still subject to wide fluctuations. However, nickel and dyes were incorporated into the pores of the aluminum oxide hydrate surfaces and consequently colorless surfaces with a natural metallic luster were obtained.
  • the nickel ion and dye content could be adjusted to almost constant values.
  • the present supplementary solution proved to be the most suitable for the given experimental setup.
  • the content of nickel ions and dye molecules could be kept almost constant by re-sharpening the solution with the supplementary solutions mentioned. To the extent necessary, both coloring components were built into the pores of the aluminum oxide hydrate surface. This resulted in undyed layers with a natural metallic sheen.
  • a cold impregnation solution containing 2 g / l of nickel and 1.4 g / l of fluoride was prepared in an 18 m 3 bath container. 1.25 mg / l aluminum red GLW and 1.25 mg / l aluminum violet CLW were added so that the solution appeared colorless when visually assessed. Over a first test period of 8 weeks, a total of 11,500 m 2 of anodized aluminum parts with layer thicknesses of the oxide layer between 2 and 25 ⁇ m and different anodization conditions were treated in this bath.
  • the nickel content was determined by complexometric titration. The dye content was checked photometrically. If necessary to maintain the nickel concentration at 2 g / l, a nickel salt solution, which also contained the above-mentioned dyes, was added. This solution contained nickel and dye (50% aluminum red GLW and 50% aluminum violet) in a weight ratio of 1: 0.0015. The total consumption was 12.3 kg Ni and 18 g dye mixture. All parts treated in this way could be colorless in this bath, i. H. without greenish discoloration. The solution also remained colorless when viewed visually.

Abstract

A process and composition for producing colorless, cold-sealed, anodized aluminum or aluminum alloy surfaces. The composition comprises an aqueous solution containing nickel ions and a solution of at least one azo or azo metal dye, the colors imparted by the nickel ions and dye offsetting each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lösung und ein Verfahren zur Erzeugung farbloser verdichteter Schichten auf anodisierten Aluminiumoberflächen im Zuge der sogenannten « Kaltverdichtung •.The invention relates to a solution and a method for producing colorless, compacted layers on anodized aluminum surfaces in the course of the so-called “cold compression”.

Im Gegensatz zur sogenannten « Heißverdichtung •, bei der die Poren anodisierter Aluminiumoberflächen durch Behandlung mit Wasser, Wasserdampf oder Metallsalzlösungen oberhalb von 90 °C verschlossen und Aluminiumoberflächen dadurch korrosionsfest und widerstandsfähig gegen sonstige äußere Einwirkungen gemacht werden, versteht man in der Technik allgemein unter der sogenannten « Kaltverdichtung bzw. « Kaltimprägnierung oder « Niedertemperatur-Verdichtung Verfahren, mit denen bei Temperaturen im Bereich zwischen 15 und 70 °C die Porosität anodisierter Aluminiumoberflächen reduziert und die Oberflächeneigenschaften wesentlich verbessert werden. Ein gegenüber einer unverdichteten Fläche verbesserter Korrosionsschutz ist dabei das Hauptziel.In contrast to the so-called "hot compression", in which the pores of anodized aluminum surfaces are closed by treatment with water, water vapor or metal salt solutions above 90 ° C and aluminum surfaces are made corrosion-resistant and resistant to other external influences, the technology generally means the so-called «Cold compression or« cold impregnation or «low-temperature compression processes with which the porosity of anodized aluminum surfaces is reduced at temperatures between 15 and 70 ° C and the surface properties are significantly improved. The main goal is improved corrosion protection compared to an undensified surface.

Wenn auch die genauen Mechanismen des eigentlichen Verdichtungsvorgangs (englisch : « sealing •) bis heute nicht in allen Einzelheiten aufgeklärt sind, so läßt sich doch sagen, daß im oberflächennahen Bereich der Aluminiumoxidschicht, die sich auf Aluminiummetall bei Kontakt mit Sauerstoff bildet, die Poren durch Einlagerung von Aluminiumoxid-Hydraten, z. B. Böhmit, verschlossen werden. Unerwünscht ist dabei jedoch, daß sich ein solcher Mineralbelag auch auf der Oberfläche der Oxidschicht bildet, da dieser Belag nicht griffest ist und die anodisierten Aluminiumteile ein fleckiges und fehlerhaftes Aussehen erhalten. Methoden zur Versiegelung metallischer Oberflächen unter Ausbildung zusätzlicher anorganischer Schutzschichten, wie sie beispielsweise in der US-A-3 012 917 beschrieben wurden, konnten sich daher in der Anwendungstechnik nicht durchsetzen.Even if the exact mechanisms of the actual compression process ("sealing") have not yet been elucidated in every detail, it can be said that in the near-surface area of the aluminum oxide layer, which forms on aluminum metal in contact with oxygen, through the pores Storage of alumina hydrates, e.g. B. boehmite can be closed. However, it is undesirable that such a mineral coating also forms on the surface of the oxide layer, since this coating is not grippy and the anodized aluminum parts have a spotty and faulty appearance. Methods for sealing metallic surfaces with the formation of additional inorganic protective layers, such as have been described, for example, in US Pat. No. 3,012,917, have therefore not been able to establish themselves in application technology.

Verfahren zur Kaltverdichtung von anodisierten Werkstücken aus Aluminium und deren Legierungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So wird in Chem. Abstr. 87, 75493 t (1977) beschrieben, zur Behandlung anodisierter Aluminiumoberflächen bei Raumtemperatur bis 50 °C Lösungen verschiedener Metallfluoride, beispielsweise CrF3, MnF2, CoF2 oder NiF2, einzusetzen. Entsprechend beschreibt die JP-A-75117648 das Sealing anodisierter Aluminiumoberflächen durch Eintauchen in eine Nickelfluorid und Isoamylalkohol enthaltende Lösung bei 30 °C.Methods for the cold compression of anodized workpieces made of aluminum and their alloys are known from the prior art. So in Chem. Abstr. 87, 75493 t (1977) describes using solutions of various metal fluorides, for example CrF 3 , MnF 2 , CoF 2 or NiF 2 , for the treatment of anodized aluminum surfaces at room temperature to 50 ° C. Accordingly, JP-A-75117648 describes the sealing of anodized aluminum surfaces by immersion in a solution containing nickel fluoride and isoamyl alcohol at 30 ° C.

In der DE-A-3 301 507 wird ebenfalls ein Verfahren zum Kaltverdichten von Werkstücken aus Aluminium und dessen Legierungen beschrieben, in dem zur Oberflächenbehandlung bei Temperaturen um 25 °C Fluor bzw. Fluorid enthaltende Lösungen, u. a. auch Nickelfluorid und/oder Cobaltfluorid enthaltende Lösungen verwendet werden. Desgleichen offenbart die DE-A-3411 678 ein Verfahren zur Nachverdichtung von Aluminium und Aluminiumlegierungen im Anschluß an die Eloxierung, in dem wässrigen Lösungen mindestens eines Nickelsalzes nichtionische Tenside zugesetzt werden, die zur Erniedrigung der Oberflächenspannung des Verdichtungsbades fähig sind. Bevorzugt werden dazu siliciumorganische Verbindungen verwendet.DE-A-3 301 507 also describes a method for cold-compacting workpieces made of aluminum and its alloys, in which solutions containing fluorine or fluoride, for. a. solutions containing nickel fluoride and / or cobalt fluoride can also be used. Likewise, DE-A-3411 678 discloses a process for the post-compression of aluminum and aluminum alloys after the anodization, in which aqueous solutions of at least one nickel salt are added nonionic surfactants which are capable of lowering the surface tension of the compression bath. Organosilicon compounds are preferably used for this purpose.

Allen beschriebenen Verfahren ist gemeinsam, daß wässrige Lösungen bestimmter Nickelsalze verwendet werden. Die Nickelionen werden bei Kontakt mit den frisch anodisierten Aluminiumoberflächen mit in die Oberflächenschicht eingelagert, wobei es - in Abhängigkeit von den außerdem noch eingelagerten Anionen - zu einer mehr oder weniger starken grünlichen Verfärbung der Aluminiumoberflächen kommt, die insbesondere bei schräger Aufsicht bzw. einem spitzen Blickwinkel sichtbar wird. Bei Werkstücken, die für dekorative Zwecke verwendet werden, ist die grünliche Oberflächenverfärbung sehr störend, weil durch sie der eigentliche Naturton des Aluminiummetalls verändert wird.All of the described processes have in common that aqueous solutions of certain nickel salts are used. The nickel ions are incorporated into the surface layer when they come into contact with the freshly anodized aluminum surfaces, whereby - depending on the anions that are also incorporated - there is a more or less strong greenish discolouration of the aluminum surfaces, particularly when viewed from an angle or at an acute angle becomes visible. For workpieces that are used for decorative purposes, the greenish surface discoloration is very annoying because it changes the actual natural tone of the aluminum metal.

Verfahren zur Beseitigung unerwünschter Verfärbungen eloxierter Oberflächen bestimmter Aluminiumlegierungen werden in der DE-A-2 510 246 beschrieben. In dem offenbarten Verfahren werden Änderungen der Farbe von Aluminiumoberflächen, die aus Fremdmetallen der Aluminiumlegierungen, z. B. Kupfer, resultieren, dadurch beseitigt, daß man den Bädern bei Temperaturen oberhalb von 82 °C einen Monoazofarbstoff zusetzt. Mit diesem Zusatz lassen sich jedoch nur solche Verfärbungen beseitigen, die durch Legierungsbestandteile des Aluminiums bei der dem Sealing vorangehenden Anodisation entstanden sind. Als Behandlungsbeschleuniger können Metallsalze, beispielsweise Cobalt-oder Nickelsalze zugegeben werden. Die Zugabe von Beschleunigern macht jedoch die Farbkontrolle schwierig.Methods for eliminating undesirable discoloration of anodized surfaces of certain aluminum alloys are described in DE-A-2 510 246. In the disclosed method, changes in the color of aluminum surfaces made from foreign metals of the aluminum alloys, e.g. B. copper result, eliminated by adding a monoazo dye to the baths at temperatures above 82 ° C. With this additive, however, only those discolorations can be eliminated which have arisen from alloy components of the aluminum during the anodization preceding the sealing. Metal salts, for example cobalt or nickel salts, can be added as treatment accelerators. However, adding accelerators makes color control difficult.

Monoazofarbstoffe werden in der Aluminiumindustrie hauptsächlich dafür angewendet, um anodisierte Aluminiumoberflächen bewußt einzufärben. Die Farbstoffe dringen dabei unter Adsorption in die porösen Oberflächen anodisierter Aluminiumteile ein, wonach die gefärbten Schichten meist durch Behandlung in heißen wässrigen Lösungen verdichtet werden. Den Verdichtungslösungen werden dabei zusätzlich Substanzen zugesetzt, die die Ausbildung von Sealing-Belägen verhindern (siehe : Aluminium 47, 245 (1971)). In solchen Fällen ist oft ein Zusatz geringer Mengen von Nickelsalzen, beispielsweise Nickelacetat, oder eine Vorbehandlung der Oberflächen mit nickelsalzhaltigen Lösungen erforderlich, um ein « Ausbluten » der Farbstoffe aus den Poren und damit eine unerwünschte Veränderung der durch organische Farbstoffe erzielten Farbtöne zu vermeiden.Monoazo dyes are mainly used in the aluminum industry to consciously color anodized aluminum surfaces. The dyes penetrate into the porous surfaces of anodized aluminum parts under adsorption, after which the colored layers are usually compacted by treatment in hot aqueous solutions. In addition, substances are added to the compression solutions that prevent the formation of sealing coatings (see: Aluminum 47, 245 (1971)). In such cases, it is often necessary to add small amounts of nickel salts, such as nickel acetate, or to pretreat the surfaces with solutions containing nickel salt in order to avoid "bleeding" of the dyes from the pores and thus an undesirable change in the hues achieved by organic dyes.

Bei der Kaltverdichtung mit nickelsalzhaltigen Lösungen wird durch Bestandteile der für den Verdichtungsprozeß erforderlichen Lösungen eine grünliche Verfärbung der Oberfläche verursacht, die unerwünscht ist. Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kaltverdichtung anodisierter Aluminiumoberflächen zur Verfügung zu stellen, in dem trotz Verwendung nickelsalzhaltiger wässriger Lösungen farblose Schichten erzeugt werden können und die grünliche Verfärbung durch Nickelionen in den Oberflächenschichten vermieden werden kann. Wässrige Lösungen von Nickelfluorid absorbieren Licht der Wellenlängenbereiche 350 bis 450 nm und 650 bis 850 nm. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß ausgewählte Farbstoffe mit Absorptionsmaxima im Bereich von 450 bis 600 nm, vorzugsweise im Bereich von 490 bis 560 nm, zusammen mit wässrigen Lösungen von Nickelsalzen die Kaltverdichtung anodisierter Aluminiumoberflächen ermöglichen, ohne daß grünliche Verfärbungen der Oberflächen beobachtet werden. Bei der Kaltverdichtung von Aluminiumoberflächen mit wässrigen, derartige Farbstoffe enthaltenden Nickelsalzlösungen, entstehen Oberflächen mit dem reinen Naturton des Aluminiums.In cold compaction with solutions containing nickel salt, components of the solutions required for the compaction process cause a greenish discoloration of the surface, which is undesirable. The invention is therefore based on the object of providing a method for cold compression of anodized aluminum surfaces in which, despite the use of nickel salt aqueous solutions, colorless layers can be generated and the greenish discoloration caused by nickel ions in the surface layers can be avoided. Aqueous solutions of nickel fluoride absorb light in the wavelength ranges 350 to 450 nm and 650 to 850 nm. It has surprisingly been found that selected dyes with absorption maxima in the range from 450 to 600 nm, preferably in the range from 490 to 560 nm, together with aqueous solutions of Nickel salts enable the cold compression of anodized aluminum surfaces without the greenish discoloration of the surfaces being observed. The cold compression of aluminum surfaces with aqueous nickel salt solutions containing such dyes results in surfaces with the pure natural tone of aluminum.

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Lösung zur Erzeugung farbloser Verdichtungsschichten auf anodisierten Aluminiumoberflächen bei Temperaturen im Bereich von 15 bis 70 °C und pH-Werten im Bereich von 5 bis 7,5, die 1 bis 5 g Nickel pro Liter Lösung in Form eines wasserlöslichen Nickelsalzes, und gegebenenfalls weitere in der Kaltverdichtung anodisierter Aluminiumoberflächen übliche organische und anorganische Hilfsstoffe, einen oder mehrere organische Farbstoffe, die ein Absorptionsmaximum im Bereich von 450 bis 600 nm aufweisen, einen Extinktionskoeffizienten von mindestens 1 - 103 l · mol-' - cm-' haben, in der Lösung molekulardispers gelöst vorliegen und mit Nickelionen und den gegebenenfalls vorliegenden Hilfsstoffen der Lösung keine Ausfällungsreaktionen eingehen, enthält.The invention relates to an aqueous solution for producing colorless compression layers on anodized aluminum surfaces at temperatures in the range from 15 to 70 ° C. and pH values in the range from 5 to 7.5, the 1 to 5 g of nickel per liter of solution in the form of a water-soluble nickel salt , and optionally further organic and inorganic auxiliaries customary in the cold compaction of anodized aluminum surfaces, one or more organic dyes which have an absorption maximum in the range from 450 to 600 nm, an extinction coefficient of at least 1 - 10 3 l · mol- '- cm-' have in a molecularly dispersed solution in the solution and do not undergo any precipitation reactions with nickel ions and any auxiliaries present in the solution.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Erzeugung farbloser Verdichtungsschichten durch Behandlung anodisierter Aluminiumoberflächen mit Nickelionen und gegebenenfalls weitere, in der Kaltverdichtung anodisierter Aluminiumoberflächen übliche organische und/oder anorganische Hilfsstoffe enthaltenden wässrigen Lösungen bei Temperaturen im Bereich von 15 bis 70 °C und pH-Werten im Bereich von 5 bis 7,5, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Verdichtungslösungen einen oder mehrere organische Farbstoffe zusetzt, die ein Absorptionsmaximum im Bereich von 450 bis 600 nm aufweisen, einen Extinktionskoeffizienten von mindestens 1 103 1 - mol-1 · cm-1 haben, in der Lösung molekulardispers gelöst vorliegen und mit Nickelionen und/oder den anderen Bestandteilen der Lösung keine Ausfällungsreaktionen eingehen.The invention also relates to a process for producing colorless compression layers by treating anodized aluminum surfaces with nickel ions and optionally further aqueous solutions containing organic and / or inorganic auxiliaries customary in cold compression anodized aluminum surfaces at temperatures in the range from 15 to 70 ° C. and pH values in Range from 5 to 7.5, which is characterized in that one or more organic dyes are added to the compression solutions, which have an absorption maximum in the range from 450 to 600 nm, an extinction coefficient of at least 1 103 1 - mol -1 · cm - 1, have a molecular dispersion in the solution and do not undergo precipitation reactions with nickel ions and / or the other constituents of the solution.

Farbstoffe, die für die erfindungsgemäßen Mittel zur Erzeugung farbloser Verdichtungsschichten geeignet sind und daher in dem vorgeschlagenen Verfahren verwendet werden können, können nur Farbstoffe sein, die allen folgenden Kriterien (a) bis (d) genügen.

  • (a) Die verwendbaren Farbstoffe müssen ein Maximum der Lichtabsorption im sichtbaren Bereich bei Wellenlängen zwischen 450 und 600 nm aufweisen. Ein bevorzugter Absorptionsbereich der erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe liegt bei 490 bis 560 nm. Zugabe von wässrigen Farbstofflösungen, die in Abwesenheit anderer farbgebender Substanzen eine rote Farbe aufweisen, zu wässrigen, grün gefärbten Lösungen wasserlöslicher Nickelsalze in geeigneter Konzentration führt dazu, daß eine Entfärbung beider Lösungen eintritt bzw. daß die Mischungen farblos erscheinen.
  • (b) Die erfindungsgemäß verwendbaren organischen Farbstoffe müssen einen Extinktionskoeffizienten von mindestens 1 103 1 · ml-1· cm-' haben. Bei gegebenem Nickelgehalt der Lösung liegt die Konzentration der erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe in der Lösung im Bereich 0,5 bis 80 mg/l, ist jedoch direkt von der spezifischen Extinktion dieser Farbstoffe abhängig. Eine hohe Farbintensität - entsprechend einem hohen Extinktionskoeffizienten - im Bereich von vorzugsweise 5·103 bis 5 . 105 i · mol-1 · cm-' führt zu den erfindungsgemäß bevorzugten niedrigen Einsatzkonzentrationen der Farbstoffe, die im Bereich 1,0 bis 10,0 mg, besonders bevorzugt bei 1 bis 2,9 mg/I Lösung liegen. Da Farbstoffe niedriger Farbintensität in entsprechend größeren Konzentrationen eingesetzt werden müssen und zu hohe Einsatzkonzentrationen die Qualität des Verdichtungsvorgangs negativ beeinflussen können, sind Farbstoffe mit niedrigen Extinktionskoeffizienten im Sinne der Erfindung nicht geeignet.
  • (c) Um eine dauerhafte Entfärbung anodisierter Aluminiumoberflächen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erreichen, müssen die Farbstoffmoleküle wie auch die Nickelionen in die Poren der anodisierten Aluminiumoberflächen eindringen. Bei gegebenem Porendurchmesser der Aluminiumoxidhydratschicht dürfen die Farbmoleküle eine bestimmte Molekülgröße nicht überschreiten. - Sie müssen dazu molekulardispers gelöst sein, mit anderen Worten : in Form einer echten Lösung vorliegen. Es muß somit gewährleistet sein, daß bei einer gegebenen Einsatzkonzentration an Nickelionen einerseits und an Farbstoffmolekülen die Nickelionen und Farbstoffmoleküle aus der Lösung in einem solchen Verhältnis in die Aluminiumoxidhydratschicht eingelagert werden, daß eine Absorption der Lichtenergie des gesamten sichtbaren Spektrums die Folge ist.
  • (d) Wenn die Nickelkonzentration in der Lösung im Bereich von 1 bis 5 g/l Lösung, bevorzugt bei 1,4 bis 2,8 g/I Lösung und idealer Weise bei 2 g Nickel pro Liter Lösung liegt, darf der erfindungsgemäß zugesetzte Farbstoff keine Ausfällungen beispielsweise Umkomplexierungsreaktionen mit den Nickelsalzen eingehen. Der Farbstoff muß zwingend auch mit den anderen Bestandteilen der Lösung verträglich sein, da Folgereaktionen der Lösung eine unter Umständen notwendige Menge Farbstoff entziehen würden.
Dyes which are suitable for the agents according to the invention for producing colorless compression layers and can therefore be used in the proposed method can only be dyes which meet all of the following criteria (a) to (d).
  • (a) The dyes that can be used must have a maximum of light absorption in the visible range at wavelengths between 450 and 600 nm. A preferred absorption range of the dyes which can be used according to the invention is 490 to 560 nm. Addition of aqueous dye solutions, which are red in the absence of other coloring substances, to aqueous, green-colored solutions of water-soluble nickel salts in a suitable concentration leads to decolorization of both solutions or that the mixtures appear colorless.
  • (b) The organic dyes which can be used according to the invention must have an extinction coefficient of at least 1 10 3 1 · ml -1 · cm- '. For a given nickel content of the solution, the concentration of the dyes which can be used according to the invention in the solution is in the range from 0.5 to 80 mg / l, but is directly dependent on the specific extinction of these dyes. A high color intensity - corresponding to a high extinction coefficient - in the range of preferably 5 · 10 3 to 5. 10 5 i · mol -1 · cm- 'leads to the low use concentrations of the dyes preferred according to the invention, which are in the range from 1.0 to 10.0 mg, particularly preferably from 1 to 2.9 mg / l of solution. Since dyes of low color intensity have to be used in correspondingly larger concentrations and too high use concentrations can negatively influence the quality of the compression process, dyes with low extinction coefficients are not suitable for the purposes of the invention.
  • (c) In order to achieve permanent decolorization of anodized aluminum surfaces when using the method according to the invention, the dye molecules as well as the nickel ions must penetrate into the pores of the anodized aluminum surfaces. For a given pore diameter of the aluminum oxide hydrate layer, the color molecules must not exceed a certain molecular size. - To do this, they must be molecularly dispersed, in other words, they must be in the form of a real solution. It must therefore be ensured that, for a given concentration of nickel ions on the one hand and on dye molecules, the nickel ions and dye molecules from the solution are incorporated into the aluminum oxide hydrate layer in such a ratio that the result is absorption of the light energy of the entire visible spectrum.
  • (d) If the nickel concentration in the solution is in the range from 1 to 5 g / l solution, preferably 1.4 to 2.8 g / l solution and ideally 2 g nickel per liter solution, the dye added according to the invention may be used no precipitates, for example, undergo complexing reactions with the nickel salts. The dye must also be compatible with the other components of the solution, since subsequent reactions of the solution would remove a necessary amount of dye.

Von zahlreichen Farbstoffen erwiesen sich überraschenderweise insbesondere ausgewählte Azo- bzw. Azometallfarbstoffe geeignet, alle angeführten Kriterien (a) bis (d) zu erfüllen. Aus der großen Gruppe der Azo- bzw. Azometallfarbstoffe sind jedoch diejenigen nicht geeignet, die entweder aufgrund ihrer Molekülgröße nicht in die Poren der Aluminiumoxidhydratoberfläche eindiffundieren können oder die Fällungen mit den Nickelionen der Lösungen ergeben.Of numerous dyes, surprisingly, in particular, selected azo or azo metal dyes proved to be suitable for fulfilling all of the criteria (a) to (d) mentioned. From the large group of azo or azo metal dyes, however, those are not suitable which either cannot diffuse into the pores of the aluminum oxide hydrate surface due to their molecular size or which result in the precipitation with the nickel ions of the solutions.

Die Verwendung der erfindungsgemäß geeigneten Azo- und Azometallfarbstoffe führt dazu, daß bei einer gegebenen Nickelkonzentration von beispielsweise 1 bis 5 g Nickel/I einerseits und Konzentrationen an Farbstoffmolekülen von beispielsweise 1 bis 10 mg Farbstoff/I andererseits innerhalb einer Behandlungszeit von 0,1 bis 1,5 min pro µm Schichtdicke, die Nickelionen und Farbstoffmoleküle in einem solchen Verhältnis in die Aluminiumoxidhydratschicht eingelagert werden, daß eine Absorptions der Lichtenergie des gesamten sichtbaren Spektrums die Folge ist.The use of the azo and azo metal dyes suitable according to the invention means that, for a given nickel concentration of, for example, 1 to 5 g of nickel / I on the one hand and concentrations of dye molecules of, for example, 1 to 10 mg of dye / I on the other hand, within a treatment time of 0.1 to 1 , 5 min per micron layer thickness, the nickel ions and dye molecules are embedded in the aluminum oxide hydrate layer in such a ratio that the result is absorption of the light energy of the entire visible spectrum.

Bevorzugt wurden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Azofarbstoffe verwendet, die unter dem Namen Aluminiumrot GLW bzw. Aluminiumviolett CLW von der Firma SANDOZ vertrieben werden. Dabei handelt es sich bei Aluminiumrot GLW um einen Azometallkomplex mit Kupfer und bei Aluminiumviolett CLW um einen rein organischen Azofarbstoff. Die genannten Farbstoffe weisen bei hoher Farbintensität (Extinktionskoeffizient etwa 1 . 104 I - moH - cm-1) ein Absorptionsmaximum bei 500 bzw. 555 nm auf und diffundieren aufgrund ihrer Molekülgröße (Molekulargewicht ca 800 bis 1 000) leicht in die Poren der anodisierten Aluminiumoberflächen ein. Unter Anwendung dieser Farbstoffe haben sich im Verdichtungsverfahren bei Nickelkonzentrationen im Bereich von ca 2 g Nickel/I Farbstoffkonzentrationen von insgesamt ca 2,5 mg Farbstoff/I als zweckmässig erwiesen, wobei die alle Komponenten enthaltende Behandlungslösung farblos erschienen.Azo dyes which are sold by the company SANDOZ under the names Aluminum Red GLW or Aluminum Violet CLW were preferably used in the context of the present invention. Aluminum red GLW is an azo metal complex with copper and aluminum violet CLW is a purely organic azo dye. At high color intensity (extinction coefficient about 1. 10 4 I - moH - cm- 1 ), the dyes mentioned have an absorption maximum at 500 or 555 nm and, due to their molecular size (molecular weight approx. 800 to 1,000), diffuse easily into the pores of the anodized Aluminum surfaces. Using these dyes have proven to be expedient in the compression process at nickel concentrations in the range of approximately 2 g nickel / l dye concentrations of approximately 2.5 mg dye / l, the treatment solution containing all components appearing colorless.

Im Gegensatz zu mehreren anderen Farbstoffen aus der Klasse der Azo- und Azometallfarbstoffe (Aluminiumrot RLW, Aluminiumkupfer, Aluminiumbordeaux RL, Aluminiumbrandrot ML) ergeben die genannten Farbstoffe Aluminiumrot GLW und Aluminiumviolett CLW keine Fällungen durch Metallkomplexe, sondern bleiben auch nach längerer Zeit molekulardispers in den wässrigen Lösungen gelöst.In contrast to several other dyes from the class of azo and azo metal dyes (aluminum red RLW, aluminum copper, aluminum bordeaux RL, aluminum fire red ML), the dyes mentioned aluminum red GLW and aluminum violet CLW do not precipitate through metal complexes, but remain molecularly dispersed in the water even after a long time Solutions solved.

Zur Verdichtung werden wässrige Lösungen von Nickelsalzen, die durch Auflösen insbesondere von NiF2 - 4 H20 oder anderer Nickelsalze wie Nickelsulfat oder Nickelacetat, und Zugabe entsprechender Mengen an Alkalimetallfluoriden hergestellt werden, verwendet. Die erfindungsgemässen Lösungen können gegebenenfalls weitere, in der Kaltverdichtung anodisierter Aluminiumoberflächen übliche organische und/oder anorganische Hilfsstoffe enthalten. Als solche kommen Tenside und/oder organische Verbindungen wie Alkohole, Amine, Ketone und/oder Ether und/oder siliciumorganische Verbindungen und/oder Fluoride unterschiedlicher Metalle und/oder Salze mit komplexen Anionen infrage. Diese Lösungen sind jedoch nicht essentiell und die anodisierten Aluminiumoberflächen werden auch in Abwesenheit derartiger üblicher Hilfsstoffe farblos verdichtet.Aqueous solutions of nickel salts, which are prepared by dissolving in particular NiF 2 - 4 H 2 O or other nickel salts such as nickel sulfate or nickel acetate, and adding appropriate amounts of alkali metal fluorides, are used for the compression. The solutions according to the invention can optionally contain further organic and / or inorganic auxiliaries customary in cold compression anodized aluminum surfaces. Surfactants and / or organic compounds such as alcohols, amines, ketones and / or ethers and / or organosilicon compounds and / or fluorides of different metals and / or salts with complex anions are suitable as such. However, these solutions are not essential and the anodized aluminum surfaces are colorlessly compacted even in the absence of such customary auxiliaries.

Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens ist es grundsätzlich möglich, anodisierte Oberflächen aus Aluminium oder dessen Legierungen primär mit einer wässrigen Lösung der erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe zu behandeln und anschließend mit einer wässrigen Nickelsalzlösung im Kaltverfahren zu verdichten. Die im ersten Verfahrensschritt erzielte rötliche Färbung der Aluminiumoxidoberfläche kompensiert die nachfolgende, aus dem Sealing-Prozeß resultierende grünliche Verfärbung, so daß Aluminiumoxidoberflächen mit der Naturfarbe des Aluminiums entstehen. Ein solches Farbstoffspülbad muß jedoch stets mit einem Wasserüberlauf betrieben werden, was die Aufrechterhaltung einer bestimmten Farbstoffkonzentration erschwert und große Farbstoffverluste zur Folge hat. Zudem weisen üblicherweise verwendete Anodisierlinien zur vollautomatischen Behandlung der Oberflächen aus Aluminium und dessen Legierungen keinen Platz für den Einbau eines separaten Vorfärbebads auf.Within the scope of the method according to the invention, it is fundamentally possible to treat anodized surfaces made of aluminum or its alloys primarily with an aqueous solution of the dyes which can be used according to the invention and then to compact them with an aqueous nickel salt solution using the cold method. The reddish coloration of the aluminum oxide surface obtained in the first process step compensates for the subsequent greenish coloration resulting from the sealing process, so that aluminum oxide surfaces are formed with the natural color of the aluminum. However, such a dye rinsing bath must always be operated with a water overflow, which makes it difficult to maintain a certain dye concentration and results in large dye losses. In addition, anodizing lines that are commonly used for the fully automatic treatment of surfaces made of aluminum and its alloys have no space for the installation of a separate pre-dye bath.

Umgekehrt ist es grundsätzlich auch möglich, anodisierte Aluminiumoberflächen in einer ersten Verfahrensstufe mit wässrigen, Nickelsalz enthaltenden Lösungen zu verdichten und erst im nachfolgenden Verfahrensschritt durch Behandlung mit entsprechenden Farbstofflösungen die grünliche Oberflächenfärbung durch Einlagerung der Farbstoffmoleküle in die Poren zu kompensieren. Abgesehen davon, daß auch in diesem Fall die herkömmlichen Anodisierlinien keinen Platz für die Aufstellung eines separaten Färbebades bieten, weist diese Vorgehensweise den Nachteil auf, daß die Farbstoffmoleküle deutlich schlechter in die schon durch den Sealing-Prozeß partiell verschlossenen Poren eindringen können und dadurch eine vollständige Kompensation der grünlichen Verfärbung durch die Einlagerung von Nickelionen nicht mehr gewährleistet ist. Vor allem ist eine dauerhafte Kompensation der grünlichen Verfärbung deshalb erschwert, weil die nur oberflächlich aufgebrachten Farbstoffe leicht abgespalten oder durch andere Umwelteinflüsse ausgeblichen werden können.Conversely, it is also possible in principle to compact anodized aluminum surfaces in a first process step with aqueous solutions containing nickel salt and only in the subsequent process step to compensate for the greenish surface color by incorporating the dye molecules into the pores by incorporating the dye molecules. Apart from the fact that in this case too, the conventional anodizing lines do not offer any space for setting up a separate dye bath, this procedure has the disadvantage that the dye molecules can penetrate the pores, which have already been partially closed by the sealing process, much more poorly, and thus completely Compensation of the greenish discoloration is no longer guaranteed by the inclusion of nickel ions. Above all, a permanent compensation of the greenish discoloration is difficult because the only superficially applied dyes can be split off or faded by other environmental influences.

Es wird daher erfindungsgemäß vorzugsweise ein integrierter Prozeß, in dem Färbung und Sealing gleichzeitig erfolgt, vorgeschlagen. Es werden dazu wässrige Lösungen hergestellt, die 1 bis 5 g Nickel pro Liter Lösung in Form eines wasserlöslichen Nickelsalzes, 0,5 bis 80 mg pro Liter Lösung eines oder mehrerer organischer Farbstoffe, die die oben genannten Kriterien (a) bis (d) erfüllen müssen und gegebenenfalls weitere, in der Kaltverdichtung anodisierter Aluminiumoberflächen übliche organische und/oder anorganische Hilfsstoffe enthalten. Die Lösungen weisen bevorzugt eine Farbstoffgehalt von 1 bis 10 mg, besonders bevorzugt von 1 bis 2,9 mg Farbstoff pro Liter Lösung auf, wobei diese Farbstoffmenge von der Nickelkonzentration einerseits und von der Farbintensität des verwendeten Farbstoffs andererseits abhängig ist.An integrated process in which coloring and sealing take place simultaneously is therefore preferably proposed according to the invention. For this purpose, aqueous solutions are prepared which contain 1 to 5 g of nickel per liter of solution in the form of a water-soluble nickel salt, 0.5 to 80 mg per liter of solution of one or more organic dyes which meet the above-mentioned criteria (a) to (d) must and, if necessary, contain further organic and / or inorganic auxiliaries customary in the cold compaction of anodized aluminum surfaces. The solutions preferably have a dye content of 1 to 10 mg, particularly preferably 1 to 2.9 mg of dye per liter of solution, this amount of dye being dependent on the one hand on the nickel concentration and on the other hand on the color intensity of the dye used.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden Behandlungslösungen eingesetzt, in denen die Färbung der Nickelionen durch die durch Farbstoffmoleküle hervorgerufene Rotfärbung kompensiert ist und die somit farblos erscheinen. Farbstoffe mit einem Extinktionskoeffizienten im Bereich von 5. 103 bis 5·105 l· ml-1· cm-' mit einem Absorptionsmaximum im Bereich von 490 bis 560 nm entfärben in einer Konzentration von 1 bis 10 mg/l Lösungen, die 1 bis 5 g/I Nickel enthalten.In a further preferred embodiment of the method according to the invention Treatment solutions are used in which the coloring of the nickel ions is compensated for by the red coloring caused by the dye molecules and which thus appear colorless. Dyes with an extinction coefficient in the range from 5. 103 to 5 · 10 5 l · ml -1 · cm- 'with an absorption maximum in the range from 490 to 560 nm decolorize in a concentration of 1 to 10 mg / l solutions containing 1 to Contain 5 g / l nickel.

Bei Behandlungstemperaturen im Bereich von 15 bis 70 °C, vorzugsweise 20 bis 40 °C, besonders bevorzugt bei 25 bis 32 °C und pH-Werten im Bereich von 5,0 bis 7,5, vorzugsweise im Bereich von 5,5 bis 7,0 und idealerweise bei einem pH-Wert von 6,5 werden anodisierte Oberflächen aus Aluminium oder seinen Legierungen mit derartigen Farbstofflösungen behandelt. Dies geschieht dadurch, daß die entsprechenden Aluminiumteile für eine Zeit von 0,1 bis 1,5 min/µm Schichtdicke, vorzugsweise für eine Zeit von 0,4 bis 1,2 min/µm Schichtdicke, in die die erfindungsgemäßen Komponenten enthaltenden Lösungen eingetaucht werden. Anschließend wird zweckmässigerweise mit vollentsalztem Wasser gespült.At treatment temperatures in the range from 15 to 70 ° C., preferably 20 to 40 ° C., particularly preferably at 25 to 32 ° C. and pH values in the range from 5.0 to 7.5, preferably in the range from 5.5 to 7 , 0 and ideally at a pH of 6.5, anodized surfaces made of aluminum or its alloys are treated with such dye solutions. This takes place in that the corresponding aluminum parts are immersed in the solutions containing the components according to the invention for a time of 0.1 to 1.5 min / μm layer thickness, preferably for a time of 0.4 to 1.2 min / μm layer thickness . It is then conveniently rinsed with demineralized water.

Im Laufe der Behandlung werden Nickelionen und Farbstoffmoleküle in die Poren der Aluminiumoxidoberfläche eingelagert; folglich verarmt die Lösung an diesen Komponenten, so daß kontinuierlich eine Kontrolle der Konzentration der Lösungskomponenten erfolgen muß. Dies kann einerseits durch komplexometrische Titration des Nickelgehalts der Lösungen, andererseits durch spektralphotometrische Verfolgung der Extinktionen der Lösungen bei den charakteristischen Absorptionswellenlängen für Nickel (395 und 720 nm) und der eingesetzten Farbstoffe (500 bzw. 555 nm) überwacht werden. Eine stetige Abnahme der Konzentration beider farbgebenden Komponenten zeigt an, daß beide Komponenten in die Poren der Aluminiumoxidoberflächen eingelagert werden und eine gegenseitige Farbkompensation erfolgt. Ein konstanter Wert für den Farbstoffgehalt in den Lösungen zeigt an, daß die Farbstoffmoleküle nicht eingelagert werden. Folglich resultieren im ersteren Fall farblose Aluminiumoberflächen mit natürlicher Metallfarbe, während im zweiten Fall die Oberflächen grünlich gefärbt sind.In the course of the treatment, nickel ions and dye molecules are embedded in the pores of the aluminum oxide surface; consequently, the solution becomes poor in these components, so that the concentration of the solution components must be checked continuously. This can be monitored on the one hand by complexometric titration of the nickel content of the solutions, and on the other hand by spectrophotometric monitoring of the extinctions of the solutions at the characteristic absorption wavelengths for nickel (395 and 720 nm) and the dyes used (500 and 555 nm). A steady decrease in the concentration of both coloring components indicates that both components are embedded in the pores of the aluminum oxide surfaces and that there is mutual color compensation. A constant value for the dye content in the solutions indicates that the dye molecules are not stored. As a result, colorless aluminum surfaces with a natural metal color result in the former case, while in the second case the surfaces are colored greenish.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Lösungen entsprechend dem Verbrauch ihrer Komponenten nachgeschärft, so daß eine kontinuierliche Verfahrensführung möglich ist. Dabei wird durch Zugabe der Badkomponenten in fester Form oder in Form geeigneter Ergänzungslösungen sowohl der Nickelgehalt als auch der Farbstoffgehalt auf einen konstanten Wert eingestellt und die genaue Einhaltung dieser und der anderen Badparameter kontinuierlich verfolgt.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the solutions are re-sharpened in accordance with the consumption of their components, so that continuous process control is possible. By adding the bath components in solid form or in the form of suitable supplementary solutions, both the nickel content and the dye content are set to a constant value and the exact observance of these and the other bath parameters is continuously monitored.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel werden farblose Verdichtungsschichten anodisierter Oberflächen von Aluminium und seinen Legierungen erzeugt, die keine Verfärbungen aufweisen. Aufgrund des Naturtons des Aluminiummetalls sind so behandelte Oberflächen für dekorative Zwecke hervorragend geeignet. Zudem wird der Korrosionsschutz durch das verbesserte Verfahren in keiner Weise beeinträchtigt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher auch die Herstellung natürlich gefärbter Aluminiumoberflächen für dekorative Zwecke auf dem Wege der Kaltverdichtung möglich.When using the agents according to the invention, colorless compaction layers of anodized surfaces of aluminum and its alloys are produced which have no discoloration. Due to the natural tone of the aluminum metal, surfaces treated in this way are ideally suited for decorative purposes. In addition, the improved process does not affect corrosion protection in any way. The method according to the invention therefore also makes it possible to produce naturally colored aluminum surfaces for decorative purposes by means of cold compression.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples.

Für die folgenden Beispiele wurden Bleche der Legierung AIMg 3 (DIN-Werkstoff Nr. 3.3535) entfettet, gespült, gebeizt, nachgespült und im GS-Verfahren unter Einhaltung folgender Verfahrensparameter anodisiert :

  • Stromdichte : 1,5 A· dm-2 ;
  • Temperatur: 20 °C ;
  • Schichtstärke : 20 µm und
  • Schwefelsäuregehalt : 180 g · 1-1.
For the following examples, sheets of alloy AIMg 3 (DIN material No. 3.3535) were degreased, rinsed, pickled, rinsed and anodized in the GS process in compliance with the following process parameters:
  • Current density: 1.5 A · dm- 2 ;
  • Temperature: 20 ° C;
  • Layer thickness: 20 µm and
  • Sulfuric acid content: 180 g · 1- first

Danach wurde mit vollentsalztem Wasser gespült.Then it was rinsed with deionized water.

Im Verfahren der eigentlichen Verdichtung der Aluminiumoxidoberflächen wurden wässrige Lösungen verwendet, die die in den einzelnen Beispielen genannte Zusammensetzung aufwiesen. Der pH-Wert lag im Bereich zwischen 5,5 und 6,5 und wurde gegebenenfalls mit Essigsäure korrigiert. Die Behandlungstemperatur lag bei 28 bis 32 °C, die Behandlungszeit bei 0,5 min/µm Schichtdicke.In the process of actually compacting the aluminum oxide surfaces, aqueous solutions were used which had the composition mentioned in the individual examples. The pH was between 5.5 and 6.5 and was corrected with acetic acid if necessary. The treatment temperature was 28 to 32 ° C, the treatment time was 0.5 min / µm layer thickness.

Der Nickelgehalt der Lösungen wurde durch komplexometrische Titration überwacht. Zudem wurde die Lösung in Küvetten mit einer Schichtdicke von 1 cm in einem Spektralphotometer photometriert. Die Extinktionen (cm-') bei der charakteristischen Absorptionswellenlänge (Ni : 395 und 720 nm ; Farbstoffe : 500 bzw. 555 nm) sind direkt von der jeweiligen Konzentration abhängig und damit korrelierbar.The nickel content of the solutions was monitored by complexometric titration. In addition, the solution was photometrized in cuvettes with a layer thickness of 1 cm in a spectrophotometer. The extinctions (cm- ') at the characteristic absorption wavelength (Ni: 395 and 720 nm; dyes: 500 and 555 nm) are directly dependent on the respective concentration and can therefore be correlated.

Beispiel 1example 1

Die Ausgangslösung enthielt

  • 7,0 g NiF2 · 4 H20 pro Liter Lösung und
  • 3,0 mg Aluminiumviolett CLW pro Liter Lösung.
The starting solution contained
  • 7.0 g NiF 2 · 4 H 2 0 per liter solution and
  • 3.0 mg aluminum violet CLW per liter of solution.

Der pH-Wert betrug 5,8.The pH was 5.8.

Die Änderung der Werte für die Konzentrationen der farbgebenden Badbestandteile wurden komplexometrisch und photometrisch verfolgt ; das Ergebnis zeigt die nachstehende Tabelle 1.

Figure imgb0001
The change in the values for the concentrations of the coloring bath components were tracked complexometrically and photometrically; the result is shown in Table 1 below.
Figure imgb0001

ErgebnisResult

Mit steigendem Durchsatz anodisierter Aluminiumoberfläche wurde ein Rückgang der für Nickel bzw. den Farbstoff charakteristischen Absorptionen wie auch ein Rückgang des komplexometrisch bestimmten Nickelgehaltes beobachtet. Nickelionen und Farbstoff wurden also gleichzeitig in die Poren der Aluminiumoxidhydratschicht eingelagert.With increasing throughput of anodized aluminum surface, a decrease in the absorptions characteristic of nickel or the dye as well as a decrease in the nickel content determined by complexometry was observed. Nickel ions and dye were thus simultaneously embedded in the pores of the aluminum oxide hydrate layer.

Es wurden Bleche erhalten, die keine Verfärbungen aufwiesen, sondern nur den natürlichen metallischen Glanz hatten.Sheets were obtained which showed no discoloration but only had the natural metallic sheen.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wurde zum Verdichten eine Lösung verwendet, die nur 7,0 g NiF2 · 4 H20 pro Liter Lösung, also keinen Farbstoff, enthielt. Es wurde zwar ein vergleichbarer Abfall der für Nickel typischen Absorption beobachtet, jedoch resultierten Oberflächen mit grünlicher Verfärbung.Under the same conditions as in Example 1, a solution was used for densification which contained only 7.0 g of NiF 2 .4H 2 0 per liter of solution, ie no dye. A comparable drop in the absorption typical of nickel was observed, but surfaces with greenish discoloration resulted.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Die Ausgangslösung enthielt

  • 7,0 g NiF2 - 4 H20 pro Liter Lösung und
  • 5,0 mg Aluminiumkupfer pro Liter Lösung.
The starting solution contained
  • 7.0 g NiF 2 - 4 H 2 0 per liter solution and
  • 5.0 mg aluminum copper per liter of solution.

Der pH-Wert betrug 5,8.The pH was 5.8.

Nach längerem Stehenlassen der Lösung wurde beobachtet, daß eine kolloiddisperse Lösung entstand und daß ein Teil des Farbstoffes aus der Lösung ausfiel. Die Ergebnisse für die spektralphotometrische und komplexometrische Bestimmung des Gehalts an Nickel bzw. Farbstoff ist der nachfolgenden Tabelle 1 (a) zu entnehmen.

Figure imgb0002
ErgebnisAfter allowing the solution to stand for a long time, it was observed that a colloidally disperse solution was formed and that part of the dye precipitated out of the solution. The results for the spectrophotometric and complexometric determination of the nickel or dye content can be found in Table 1 (a) below.
Figure imgb0002
Result

Während eine sukzessive Abnahme des Absorptionswertes für Nickel gefunden wurde, blieb der Absorptionswert für den Farbstoff bei 505 nm nahezu konstant. Ein gemeinsamer Einbau von Farbstoff und Nickelionen in die Poren der Aluminiumoxidhydratoberfläche fand also nicht statt. Die erhaltenen Oberflächen wiesen demzufolge auch die übliche grünliche Verfärbung auf.While a gradual decrease in the absorption value for nickel was found, the absorption value for the dye remained almost constant at 505 nm. A joint incorporation of dye and nickel ions into the pores of the aluminum oxide hydrate surface therefore did not take place. The surfaces obtained consequently also showed the usual greenish discoloration.

Beispiel 2Example 2

Die Ausgangslösung enthielt

  • 7,0 g NiF2 · 4 H2O und
  • 5,0 mg Aluminiumrot GLW pro Liter Lösung.
The starting solution contained
  • 7.0 g NiF 2 .4 H 2 O and
  • 5.0 mg aluminum red GLW per liter of solution.

Der pH-Wert betrug 5,8.The pH was 5.8.

Der Verbrauch beider Komponenten der Lösung wurde spektralphotometrisch bestimmt. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 2 zu entnehmen.

Figure imgb0003
The consumption of both components of the solution was determined spectrophotometrically. The results are shown in Table 2 below.
Figure imgb0003

ErgebnisResult

Beide Komponenten diffundierten in die Poren der Aluminiumoxidhydratoberfläche. Folglich wurden farblose Oberflächen mit natürlichem Aluminiumglanz erhalten.Both components diffused into the pores of the alumina hydrate surface. As a result, colorless surfaces with natural aluminum luster were obtained.

Beispiel 3Example 3

Die Ausgangslösung enthielt

  • 5,5 g NiF2 · 4 H20 pro Liter Lösung,
  • 1,0 mg Aluminiumrot GLW pro Liter Lösung und
  • 2 mg Aluminiumviolett CLW pro Liter Lösung.
The starting solution contained
  • 5.5 g NiF 2 · 4 H 2 0 per liter solution,
  • 1.0 mg aluminum red GLW per liter of solution and
  • 2 mg aluminum violet CLW per liter of solution.

Die Ergebnisse der spektralphotometrischen Extinktionsmessungen zeigt Tabelle 3.

Figure imgb0004
The results of the spectrophotometric absorbance measurements are shown in Table 3.
Figure imgb0004

ErgebnisResult

Das Zurückgehen aller vier Extinktionswerte zeigt einen gleichzeitigen Einbau von Nickelionen und Farbstoffmolekülen in die Poren der Oberflächenschichten an. Folglich werden farblose Aluminiumoxidhydratoberflächen mit natürlichem Metallglanz erhalten.The decrease in all four extinction values indicates a simultaneous incorporation of nickel ions and dye molecules into the pores of the surface layers. As a result, colorless alumina hydrate surfaces with a natural metallic luster are obtained.

Beispiel 4Example 4

Die Ausgangslösung enthielt

  • 5,5 g NiF2 · 4 H20 pro Liter Lösung,
  • 1.25 mg Aluminiumrot GLW und
  • 1,25 mg Aluminiumviolett CLW pro Liter Lösung.
The starting solution contained
  • 5.5 g NiF 2 · 4 H 2 0 per liter solution,
  • 1.25 mg aluminum red GLW and
  • 1.25 mg aluminum violet CLW per liter of solution.

In Abhängigkeit vom Nickelgehalt wurde zur Ergänzung eine Lösung zudosiert, die

  • 32.7 g NiF2 - 4 H20,
  • 7,5 mg Aluminiumrot GLW und
  • 7,5 mg Aluminiumviolett CLW pro Liter Zusatzlösung enthielt.
Depending on the nickel content, a solution was added to supplement it
  • 32.7 g NiF 2 - 4 H 2 0,
  • 7.5 mg aluminum red GLW and
  • Contained 7.5 mg of aluminum violet CLW per liter of additional solution.

Die spektralphotometrisch und komplexometrisch bestimmten Werte für die Konzentration an-Nickel und Farbstoffen sind der nachfolgenden Tabelle 4 zu entnehmen.

Figure imgb0005
ErgebnisThe spectrophotometric and complexometric values for the concentration of nickel and dyes can be found in Table 4 below.
Figure imgb0005
Result

Durch Zugabe der Ergänzungslösung wurde der Gehalt an Nickelionen nahezu konstant gehalten, während die Farbstoffkonzentration noch breiten Schwankungen unterworfen war. Es wurden jedoch Nickel und Farbstoffe in die Poren der Aluminiumoxidhydratoberflächen eingebaut und folglich farblose Oberflächen mit natürlichem Metallglanz erhalten.By adding the supplementary solution, the content of nickel ions was kept almost constant, while the dye concentration was still subject to wide fluctuations. However, nickel and dyes were incorporated into the pores of the aluminum oxide hydrate surfaces and consequently colorless surfaces with a natural metallic luster were obtained.

Beispiel 5Example 5

Die Ausgangslösung enthielt

  • 5.7 g NiF2 · 4 H20,
  • 1,25 mg Aluminiumrot GLW und
  • 1,25 mg Aluminiumviolett CLW pro Liter lösung
The starting solution contained
  • 5.7 g NiF 2 · 4 H 2 0,
  • 1.25 mg aluminum red GLW and
  • 1.25 mg aluminum violet CLW per liter of solution

In Abhängigkeit vom Nickelgehalt wurde eine Ergänzungslösung zudosiert, die

  • 40,2 g Nickel pro Liter Lösung und je
  • 26,8 mg der in Beispiel 4 genannten Farbstoffe pro Liter Lösung enthielt.
Depending on the nickel content, a supplementary solution was metered in
  • 40.2 g nickel per liter solution and each
  • Contained 26.8 mg of the dyes mentioned in Example 4 per liter of solution.

Die Ergebnisse der spektralphotometrischen und komplexometrischen Bestimmung der Konzentra- .tionen an Nickel und Farbstoff sind Tabelle 5 zu entnehmen.

Figure imgb0006
The results of the spectrophotometric and complexometric determination of the concentrations on nickel and dye are shown in Table 5.
Figure imgb0006

Ergebnis .Result .

Durch Zugabe der Ergänzungslösung in geeigneten Mengen konnten Nickelionen- und Farbstofftgehalt auf nahezu konstante Werte eingestellt werden. Für die vorgegebene Versuchsanordnung erwies sich die vorliegende Ergänzungslösung als die am besten geeignete.By adding the supplementary solution in suitable quantities, the nickel ion and dye content could be adjusted to almost constant values. The present supplementary solution proved to be the most suitable for the given experimental setup.

Es wurden farblose Oberflächen mit natürlichem Metallglanz erhalten.Colorless surfaces with a natural metallic luster were obtained.

Beispiele 6 und 7Examples 6 and 7

Die Ausgangslösung enthielt

  • 5,7 g NiF2 · 4H20,
  • 1,25 mg Aluminiumrot GLW und
  • 1,25 mg Aluminiumviolett CLW pro Liter Lösung.
The starting solution contained
  • 5.7 g NiF 2 · 4H 2 0,
  • 1.25 mg aluminum red GLW and
  • 1.25 mg aluminum violet CLW per liter of solution.

Die Ergänzungslösung enthielt

  • 30 g Nickel
  • 18,75 mg der beiden genannten Farbstoffe pro Liter Lösung.
The supplementary solution contained
  • 30 g nickel
  • 18.75 mg of the two dyes mentioned per liter of solution.

Es wurden Bleche mit Schichtstärken von 20 µm (Beispiel 6) und 5 µm (Beispiel 7) verdichtet.Sheets with layer thicknesses of 20 µm (Example 6) and 5 µm (Example 7) were compressed.

Die Ergebnisse der spektrometrischen und komplexometrischen Konzentrationsbestimmungen sind den nachfolgenden Tabellen 6 und 7 zu entnehmen.

Figure imgb0007
Figure imgb0008
The results of the spectrometric and complexometric concentration determinations can be found in Tables 6 and 7 below.
Figure imgb0007
Figure imgb0008

ErgebnisResult

Unabhängig von der Schichtdicke konnte durch Nachschärfen der Lösung mit den genannten Ergänzungslösungen der Gehalt an Nickelionen und Farbstoffmolekülen nahezu konstant gehalten werden. Beide farbgebenden Komponenten wurden im notwendigen Umfang in die Poren der Aluminiumoxidhydratoberfläche eingebaut. Folglich resultierten ungefärbte Schichten mit natürlichem Metallglanz.Regardless of the layer thickness, the content of nickel ions and dye molecules could be kept almost constant by re-sharpening the solution with the supplementary solutions mentioned. To the extent necessary, both coloring components were built into the pores of the aluminum oxide hydrate surface. This resulted in undyed layers with a natural metallic sheen.

Beispiel 8Example 8

In einem 18 m3 fassenden Badbehälter wurde eine Lösung zur Kaltimprägnierung angesetzt, die 2 g/I Nickel und 1,4 g/I Fluorid enthielt. Es wurden 1,25 mg/I Aluminiumrot GLW und 1,25 mg/l Aluminiumviolett CLW zugesetzt, so daß die Lösung bei visueller Beurteilung farblos erschien. Über einen ersten Versuchszeitraum von 8 Wochen wurden insgesamt 11 500 m2 anodisierte Aluminiumteile mit Schichtstärken der Oxidschicht zwischen 2 und 25 µm und unterschiedlichen Anodisationsbedingungen in diesem Bad behandelt.A cold impregnation solution containing 2 g / l of nickel and 1.4 g / l of fluoride was prepared in an 18 m 3 bath container. 1.25 mg / l aluminum red GLW and 1.25 mg / l aluminum violet CLW were added so that the solution appeared colorless when visually assessed. Over a first test period of 8 weeks, a total of 11,500 m 2 of anodized aluminum parts with layer thicknesses of the oxide layer between 2 and 25 µm and different anodization conditions were treated in this bath.

Der Nickelgehalt wurde durch komplexometrische Titration bestimmt. Der Farbstoffgehalt wurde photometrisch kontrolliert. Bei Bedarf, um die Nickelkonzentration auf 2 g/I zu halten, wurde eine Nickelsalzlösung, die auch oben genannte Farbstoffe enthielt, zugegeben. Diese Lösung enthielt Nickel und Farbstoff (50 % Aluminiumrot GLW und 50 % Aluminiumviolett) im Gewichtsverhältnis 1 : 0,0015. Der Gesamtverbrauch betrug 12,3 kg Ni und 18 g Farbstoffmischung. Sämtliche so behandelten Teile konnten in diesem Bad farblos, d. h. ohne grünliche Verfärbung, imprägniert werden. Die Lösung blieb bei visueller Betrachtung ebenfalls farblos. (Photometrisch konnte in einem Fall ein geringer Abfall der Farbstoffkonzentration gemessen werden, weil es durch Einschleppung von hartem Waser zu einer Ausfällung von Calciumfluorid gekommen war und das ausgefallene Calciumfluorid Teile des Farbstoffs adsorbierte. Aufgrund der Extinktionsmessung konnte die fehlende Farbstoffmenge von 7 g einfach ergänzt werden).The nickel content was determined by complexometric titration. The dye content was checked photometrically. If necessary to maintain the nickel concentration at 2 g / l, a nickel salt solution, which also contained the above-mentioned dyes, was added. This solution contained nickel and dye (50% aluminum red GLW and 50% aluminum violet) in a weight ratio of 1: 0.0015. The total consumption was 12.3 kg Ni and 18 g dye mixture. All parts treated in this way could be colorless in this bath, i. H. without greenish discoloration. The solution also remained colorless when viewed visually. (In one case, a slight drop in the dye concentration could be measured photometrically because the introduction of hard water led to precipitation of calcium fluoride and the precipitated calcium fluoride adsorbed parts of the dye. Due to the absorbance measurement, the missing amount of dye of 7 g could be easily supplemented ).

Claims (20)

1. A process for forming colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces by treatment of the surfaces with aqueous solutions containing nickel ions and, optionally, other organic and/or inorganic auxiliaries typically used in the cold sealing of anodized aluminium surfaces at temperatures in the range from 15 to 70 °C and at pH values in the range from 5 to 7.5, characterized in that the aluminium surfaces are treated with an aqueous solution of one or more organic dyes which
a) show an absorption maximum in the range from 450 to 600 nm,
b) have an extinction coefficient of at least 1 x 103 I × mol-1 x cm-1,
c) are present dissolved in molecular dispersion in the solution and
d) do not enter into any precipitation reactions with nickel ions and/oder the other constituents of the solution.
2. A process as claimed in claim 1, characterized in that one or more organic dyes having an absorption maximum in the range from 490 to 560 nm is/are added to the solutions.
3. A process as claimed in claims 1 and 2, characterized in that one or more azo or azo metal dyes is/are added to the solutions.
4. A process as claimed in claims 1 to 3, characterized in that aluminium red GLW and/or aluminium violet CLW is/are added to the solutions.
5. A process as claimed in claims 1 to 4, characterized in that the dye concentration in the solutions is adjusted to a value of from 0.5 to 80 mg of one or more dyes having an extinction coefficient of at least 1 x 103 1 x mol-1 x cm-1 per litre solution.
6. A process as claimed in claims 1 to 5, characterized in that the dye concentration in the solutions is adjusted to a value of from 1 to 10 mg of one or more dyes having an extinction coefficient of from 5 x 103 to 5 x 105 1 x mol-' x cm-1 per litre solution.
7. A process as claimed in claims 1 to 6, characterized in that the dye concentration in the solutions is adjusted to a value of from 1 to 2.9 mg of one or more dyes having an extinction coefficient of 1 x 10" I x mol-' x cm-' per litre solution.
8. A process as claimed in claims 1 to 7, characterized in that the anodized aluminium surfaces are integrally cold-sealed with aqueous solutions containing nickel, ions and one or more organic dyes and, optionally, other typical organic and/or inorganic auxiliaries.
9. A process as claimed in claims 1 to 8, characterized in that the anodized aluminium surfaces are integrally cold-sealed with aqueous solutions containing nickel ions and one or more organic dyes and. optionally, other typical organic and/or inorganic auxiliaries, the greenish colouration produced by the nickel ions in the solutions used being compensated by the reddish colouration produced by the dye molecules and the solutions appearing substantially colourless.
10. A process as claimed in claims 1 to 9, characterized in that it is carried out at temperatures of from 20 to 40 °C and preferably at temperatures of from 25 to 32 °C.
11. A process as claimed in claims 1 to 10, characterized in that the pH value is adjusted to between 5.5 and 7.0 and preferably to 6.5.
12. An aqueous solution for forming colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces at temperatures of from 15 to 700C and at pH values of from 5 to 7.5 containing
a) 1 to 5 g nickel per litre solution of a water-soluble nickel salt and, optionally, other organic and inorganic auxiliaries typically used in the cold sealing of anodized aluminium surfaces,
b) one or more organic dyes having an absorption maximum in the range from 450 to 600 nm and an extinction coefficient of at least 1 x 103 I x mol-1 x cm-1, being present dissolved in molecular dispersion in the solution and not entering into any precipitation reactions with nickel ions and the auxiliaries optionally present.
13. A solution as claimed in claim 12, characterized in that it contains 1 to 5 g nickel per litre solution in the form of NiF2 x 4H20.
14. A solution as claimed in claims 12 and 13, characterized in that it contains one or more dyes having an absorption maximum in the range from 490 to 560 nm.
15. A solution as claimed in claims 12 to 14, characterized in that it contains one or more azo or azo metal dyes.
16. A process as claimed in claims 12 to 15, characterized in that it contains aluminium red CLW and/or aluminium violet CLW as dyes.
17. A solution as claimed in claims 12 to 16, characterized in that contains 0.5 to 80 mg of one or more dyes having an extinction coefficient in the range from 5 x 103 to 5 x 105 I x mol-1 x cm-1 per litre solution.
18. A solution as claimed in claims 12 to 17, characterized in that it contains 1 to 2.9 mg of one or more dyes having an extinction coefficient of 1 x 104 I x mol-1 x cm-1 per litre solution.
19. A solution as claimed in claims 12 to 18, characterized in that it contains nickel ions and one or more organic dyes and, optionally, other typical organic and/or inorganic auxiliaries in such concentrations that the greenish colouration produced by the nickel ions is compensated by the reddish colouration produced by dye molecules and the solutions appear colourless.
20. A solution as claimed in claims 12 to 19, characterized in that it has a pH value of from 5.5 to 7.0 and preferably of 6.5.
EP85116510A 1985-01-03 1985-12-23 Agent and process for the production of colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces Expired EP0186897B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT85116510T ATE41448T1 (en) 1985-01-03 1985-12-23 MEANS AND PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COLORLESS COMPACT COATINGS ON ANODIZED ALUMINUM SURFACES.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853500079 DE3500079A1 (en) 1985-01-03 1985-01-03 AGENT AND METHOD FOR PRODUCING COLORLESS COMPRESSION LAYERS ON ANODIZED ALUMINUM SURFACES
DE3500079 1985-01-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0186897A1 EP0186897A1 (en) 1986-07-09
EP0186897B1 true EP0186897B1 (en) 1989-03-15

Family

ID=6259222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP85116510A Expired EP0186897B1 (en) 1985-01-03 1985-12-23 Agent and process for the production of colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4756771A (en)
EP (1) EP0186897B1 (en)
JP (1) JPS61159597A (en)
AT (1) ATE41448T1 (en)
AU (1) AU573065B2 (en)
CA (1) CA1268604A (en)
DE (2) DE3500079A1 (en)
ZA (1) ZA8618B (en)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3917188A1 (en) * 1989-05-26 1990-11-29 Happich Gmbh Gebr PROCESS FOR PRODUCING COLORED SURFACES ON PARTS OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS
US5225068A (en) * 1989-05-26 1993-07-06 Gebr. Happich Gmbh Method of compacting an anodically produced layer of oxide on parts of aluminum or aluminum alloy
JP3408405B2 (en) * 1997-07-16 2003-05-19 富士電機株式会社 Electrophotographic photoreceptor substrate and electrophotographic photoreceptor
US6013370A (en) * 1998-01-09 2000-01-11 Flex Products, Inc. Bright metal flake
DE19811655A1 (en) * 1998-03-18 1999-09-23 Schaeffler Waelzlager Ohg Aluminum-coated plastic component useful as a sliding seal especially in a vehicle hydraulic clutch disengaging system
US6157489A (en) * 1998-11-24 2000-12-05 Flex Products, Inc. Color shifting thin film pigments
US6150022A (en) 1998-12-07 2000-11-21 Flex Products, Inc. Bright metal flake based pigments
US7667895B2 (en) * 1999-07-08 2010-02-23 Jds Uniphase Corporation Patterned structures with optically variable effects
US6987590B2 (en) * 2003-09-18 2006-01-17 Jds Uniphase Corporation Patterned reflective optical structures
US7047883B2 (en) 2002-07-15 2006-05-23 Jds Uniphase Corporation Method and apparatus for orienting magnetic flakes
US6761959B1 (en) 1999-07-08 2004-07-13 Flex Products, Inc. Diffractive surfaces with color shifting backgrounds
US20070195392A1 (en) * 1999-07-08 2007-08-23 Jds Uniphase Corporation Adhesive Chromagram And Method Of Forming Thereof
US6524381B1 (en) 2000-03-31 2003-02-25 Flex Products, Inc. Methods for producing enhanced interference pigments
US6241858B1 (en) 1999-09-03 2001-06-05 Flex Products, Inc. Methods and apparatus for producing enhanced interference pigments
US6545809B1 (en) 1999-10-20 2003-04-08 Flex Products, Inc. Color shifting carbon-containing interference pigments
US11768321B2 (en) 2000-01-21 2023-09-26 Viavi Solutions Inc. Optically variable security devices
EP1252027A1 (en) * 2000-01-21 2002-10-30 Flex Products, Inc. Optically variable security devices
US6586098B1 (en) 2000-07-27 2003-07-01 Flex Products, Inc. Composite reflective flake based pigments comprising reflector layers on bothside of a support layer
US6686042B1 (en) 2000-09-22 2004-02-03 Flex Products, Inc. Optically variable pigments and foils with enhanced color shifting properties
US6569529B1 (en) 2000-10-10 2003-05-27 Flex Product, Inc. Titanium-containing interference pigments and foils with color shifting properties
US6565770B1 (en) 2000-11-17 2003-05-20 Flex Products, Inc. Color-shifting pigments and foils with luminescent coatings
US6572784B1 (en) 2000-11-17 2003-06-03 Flex Products, Inc. Luminescent pigments and foils with color-shifting properties
US20020160194A1 (en) * 2001-04-27 2002-10-31 Flex Products, Inc. Multi-layered magnetic pigments and foils
US6808806B2 (en) * 2001-05-07 2004-10-26 Flex Products, Inc. Methods for producing imaged coated articles by using magnetic pigments
US6692830B2 (en) 2001-07-31 2004-02-17 Flex Products, Inc. Diffractive pigment flakes and compositions
US7625632B2 (en) 2002-07-15 2009-12-01 Jds Uniphase Corporation Alignable diffractive pigment flakes and method and apparatus for alignment and images formed therefrom
US6841238B2 (en) 2002-04-05 2005-01-11 Flex Products, Inc. Chromatic diffractive pigments and foils
US7934451B2 (en) 2002-07-15 2011-05-03 Jds Uniphase Corporation Apparatus for orienting magnetic flakes
US11230127B2 (en) 2002-07-15 2022-01-25 Viavi Solutions Inc. Method and apparatus for orienting magnetic flakes
US9164575B2 (en) * 2002-09-13 2015-10-20 Jds Uniphase Corporation Provision of frames or borders around pigment flakes for covert security applications
US9458324B2 (en) 2002-09-13 2016-10-04 Viava Solutions Inc. Flakes with undulate borders and method of forming thereof
US7674501B2 (en) 2002-09-13 2010-03-09 Jds Uniphase Corporation Two-step method of coating an article for security printing by application of electric or magnetic field
US7645510B2 (en) * 2002-09-13 2010-01-12 Jds Uniphase Corporation Provision of frames or borders around opaque flakes for covert security applications
US8025952B2 (en) 2002-09-13 2011-09-27 Jds Uniphase Corporation Printed magnetic ink overt security image
US7169472B2 (en) * 2003-02-13 2007-01-30 Jds Uniphase Corporation Robust multilayer magnetic pigments and foils
US7550197B2 (en) 2003-08-14 2009-06-23 Jds Uniphase Corporation Non-toxic flakes for authentication of pharmaceutical articles
TWI402106B (en) 2005-04-06 2013-07-21 Jds Uniphase Corp Dynamic appearance-changing optical devices (dacod) printed in a shaped magnetic field including printable fresnel structures
AU2006202315B2 (en) * 2005-06-17 2011-01-27 Viavi Solutions Inc. Covert security coating
CA2564764C (en) * 2005-10-25 2014-05-13 Jds Uniphase Corporation Patterned optical structures with enhanced security feature
AU2006249295A1 (en) 2005-12-15 2007-07-05 Jds Uniphase Corporation Security device with metameric features using diffractive pigment flakes
CA2592667C (en) 2006-07-12 2014-05-13 Jds Uniphase Corporation Stamping a coating of cured field aligned special effect flakes and image formed thereby
JP2009193069A (en) 2008-02-13 2009-08-27 Jds Uniphase Corp Medium for laser printing including optical special effect flake
US8367304B2 (en) 2008-06-08 2013-02-05 Apple Inc. Techniques for marking product housings
CN101665970B (en) * 2008-09-03 2011-03-30 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Normal-temperature sealer for anodic oxide film of aluminum and aluminum alloy and sealing method thereof
US9173336B2 (en) 2009-05-19 2015-10-27 Apple Inc. Techniques for marking product housings
US20110089039A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Michael Nashner Sub-Surface Marking of Product Housings
US8809733B2 (en) 2009-10-16 2014-08-19 Apple Inc. Sub-surface marking of product housings
US10071583B2 (en) * 2009-10-16 2018-09-11 Apple Inc. Marking of product housings
US9845546B2 (en) * 2009-10-16 2017-12-19 Apple Inc. Sub-surface marking of product housings
US8724285B2 (en) 2010-09-30 2014-05-13 Apple Inc. Cosmetic conductive laser etching
JP5686608B2 (en) * 2011-01-06 2015-03-18 アイシン軽金属株式会社 Method for sealing anodized film
US20120248001A1 (en) 2011-03-29 2012-10-04 Nashner Michael S Marking of Fabric Carrying Case for Portable Electronic Device
US9280183B2 (en) 2011-04-01 2016-03-08 Apple Inc. Advanced techniques for bonding metal to plastic
US20130075126A1 (en) * 2011-09-27 2013-03-28 Michael S. Nashner Laser Bleached Marking of Dyed Anodization
CA3123564C (en) 2012-01-12 2023-12-19 Vladimir P. Raksha Article with a dynamic frame formed with aligned pigment flakes
CN103320831B (en) * 2012-03-22 2016-08-24 富泰华工业(深圳)有限公司 The anodic oxidation colouring method of metal works
US8879266B2 (en) 2012-05-24 2014-11-04 Apple Inc. Thin multi-layered structures providing rigidity and conductivity
US10071584B2 (en) 2012-07-09 2018-09-11 Apple Inc. Process for creating sub-surface marking on plastic parts
CN104185365B (en) * 2013-05-23 2018-06-26 比亚迪股份有限公司 A kind of wiring board and preparation method thereof
US9482800B2 (en) 2013-06-10 2016-11-01 Viavi Solutions Inc. Durable optical interference pigment with a bimetal core
US9434197B2 (en) 2013-06-18 2016-09-06 Apple Inc. Laser engraved reflective surface structures
US9314871B2 (en) 2013-06-18 2016-04-19 Apple Inc. Method for laser engraved reflective surface structures
WO2016111693A1 (en) 2015-01-09 2016-07-14 Apple Inc. Processes to reduce interfacial enrichment of alloying elements under anodic oxide films and improve anodized appearance of heat treatable alloys
US10760176B2 (en) 2015-07-09 2020-09-01 Apple Inc. Process for reducing nickel leach rates for nickel acetate sealed anodic oxide coatings
US10711363B2 (en) 2015-09-24 2020-07-14 Apple Inc. Anodic oxide based composite coatings of augmented thermal expansivity to eliminate thermally induced crazing
US10999917B2 (en) 2018-09-20 2021-05-04 Apple Inc. Sparse laser etch anodized surface for cosmetic grounding
US11312107B2 (en) * 2018-09-27 2022-04-26 Apple Inc. Plugging anodic oxides for increased corrosion resistance
CN112746303B (en) * 2020-12-25 2022-02-11 淮北龙图铝材有限公司 Drying device of colored extinction electrophoresis painting aluminum alloy architectural shape
CN115029754A (en) * 2022-06-16 2022-09-09 江门市优博科技有限公司 Silvery white normal-temperature high-corrosion-resistance sealing agent for aluminum and aluminum alloy anodic oxide film, and preparation method and application process thereof
CN115896731B (en) * 2022-12-06 2024-01-12 等离子体装备科技(广州)有限公司 Preparation process and processing equipment for metal shell of electronic equipment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3012917A (en) * 1957-03-26 1961-12-12 Pechiney Prod Chimiques Sa Method of protecting metal surfaces
US2927872A (en) * 1957-12-19 1960-03-08 Samuel L Cohn Dyeing of aluminum oxide coatings
US3767474A (en) * 1971-09-22 1973-10-23 Cohn S Sealing methods and compositions for aluminum oxide coatings
JPS5011764A (en) * 1973-06-04 1975-02-06
US3874902A (en) * 1974-05-28 1975-04-01 Stauffer Chemical Co Method of neutralizing surface color caused by anodizing aluminum alloys
CH645409A5 (en) * 1980-09-08 1984-09-28 Schenk & Co METHOD FOR COLORING OXIDE LAYERS OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS WITH ORGANIC COMPOUNDS.
IT1150110B (en) * 1982-01-18 1986-12-10 Tec A Systems Di Portioli Guid COMPOSITION AND PROCEDURE FOR THE COLD FIXING OF THE ANODISED SURFACES OF ALUMINUM MANUFACTURES AND ITS ALLOYS
GB2137657A (en) * 1983-03-24 1984-10-10 Tec A Systems S A S Di Portiol Sealing anodized surfaces of aluminium work pieces
IT1205633B (en) * 1983-03-28 1989-03-23 Boston Spa PROCESS AND BATH FOR FIXING OF ALUMINUM AND ALUMINUM ALLOYS FOLLOWING THE ANODIZATION TREATMENT

Also Published As

Publication number Publication date
AU5179386A (en) 1986-07-10
DE3568800D1 (en) 1989-04-20
ATE41448T1 (en) 1989-04-15
CA1268604A (en) 1990-05-08
AU573065B2 (en) 1988-05-26
EP0186897A1 (en) 1986-07-09
ZA8618B (en) 1986-08-27
JPS6363639B2 (en) 1988-12-08
US4756771A (en) 1988-07-12
DE3500079A1 (en) 1986-07-10
JPS61159597A (en) 1986-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0186897B1 (en) Agent and process for the production of colourless sealing layers on anodized aluminium surfaces
DE2556146A1 (en) ALUMINUM OBJECT WITH A POROUS ANODIC OXIDE COATING FILM
CH380483A (en) Process for the production of oxide coatings on aluminum or its alloys
DE3426666A1 (en) AQUEOUS ANODIZING SOLUTION
EP0354365B1 (en) Process for electrolytically colouring anodised aluminium surfaces with metal salts
DE2701031A1 (en) METHOD OF SEALING ANODISED ALUMINUM AT LOW TEMPERATURES
EP0675976B1 (en) Method for the electrolytic inking of aluminium surfaces using a.c.
DE60006854T2 (en) IMPROVING THE LIGHT-FASTNESS OF COLORS ON ALUMINUM OXIDE LAYERS
CH683527A5 (en) Cobalt and nickel-free Sealing preparations.
DE1809741C3 (en) Process for the electrolytic production of inorganically colored, anodic oxide coatings on aluminum
EP0293774B1 (en) Process for electrolytic coloring of anodised aluminium
DE2633212C3 (en) Process for producing a green colored oxide layer on aluminum or aluminum alloys
DE1947671C3 (en) Process for the electrolytic coloring of anodized aluminum
DE2326920B2 (en) Electrolytic process for changing the surface properties of moving glass at elevated temperature, in particular for increasing its reflection and absorption for solar radiation, by ion immigration using two separate pairs of electrodes and application of the process
EP0589946B1 (en) Confected stannous sulphate granulate suitable for electrolytically coloring with metallic salts
EP0355390A1 (en) Process for the adsorptive colouring of anodically obtained surfaces
DE2548177A1 (en) Electrolytically colouring anodised aluminium - is carried out after two step anodising using first sulphuric acid then phosphoric acid electrolyte
DE2413149C3 (en) Process for cathodic direct current painting of anodic oxide layers on aluminum or aluminum alloys
AT340219B (en) PROCESS FOR CREATING COMBINATION COLORS ON A WORKPIECE MADE OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS
DE3611055C1 (en) Acid tin(II)-containing electrolyte
DE3838829A1 (en) Anodically oxidised and electrolytically coloured casting of a titanium-containing AlMg casting alloy
DE1621028A1 (en) Composition and procedure
EP0241415A1 (en) Acid tin-(II)-containing electrolyte
DE3331857A1 (en) METHOD FOR ELECTROLYTIC YELLOW TO ORANGE COLORING OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS
DE2538622C3 (en) Process for the electrolytic coloring of anodically produced oxide layers on materials made of aluminum or its alloys

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19861110

17Q First examination report despatched

Effective date: 19871005

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 41448

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19890415

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3568800

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19890420

ET Fr: translation filed
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

26 Opposition filed

Opponent name: ALUFINISH GMBH & CO KG

Effective date: 19890914

NLR1 Nl: opposition has been filed with the epo

Opponent name: ALUFINISH GMBH & CO. KG

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19921231

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19940701

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 85116510.0

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19961216

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19970114

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19970214

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19971218

Year of fee payment: 13

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19971223

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19971231

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19971231

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19971231

BERE Be: lapsed

Owner name: HENKEL K.G.A.A.

Effective date: 19971231

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19971223

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19981214

Year of fee payment: 14

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19981224

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19991223

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20001212

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20001218

Year of fee payment: 16

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020702

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020830

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

RIN2 Information on inventor provided after grant (corrected)

Inventor name: GOEHAUSEN, HANS-JUERGEN, DR.

Inventor name: KIRCHHOFF, WINFRIED

Inventor name: BRODALLA, DIETER, DR.

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: HENKEL AG & CO. KGAA