EP0902849A1 - Kurzzeit-heissverdichtung anodisierter metalloberflächen mit tensidhaltigen lösungen - Google Patents

Kurzzeit-heissverdichtung anodisierter metalloberflächen mit tensidhaltigen lösungen

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EP0902849A1
EP0902849A1 EP97923978A EP97923978A EP0902849A1 EP 0902849 A1 EP0902849 A1 EP 0902849A1 EP 97923978 A EP97923978 A EP 97923978A EP 97923978 A EP97923978 A EP 97923978A EP 0902849 A1 EP0902849 A1 EP 0902849A1
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EP
European Patent Office
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acids
acid
aqueous solution
group
total
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EP97923978A
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EP0902849B1 (de
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Torsten Körner
Josef Kresse
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Henkel AG and Co KGaA
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Henkel AG and Co KGaA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment
    • C25D11/246—Chemical after-treatment for sealing layers

Definitions

  • the invention is in the field of producing anti-corrosion and / or decorative coatings on metals by anodic oxidation. It relates to an improved method for compacting the electrochemically produced porous anodizing layers in order to further improve their properties.
  • the electrochemical anodic oxidation of metals in suitable electrolytes is a widespread process for the formation of anti-corrosion and / or decorative coatings on suitable metals. These processes are described, for example, in Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. 9 (1987), p. 174 - 176 briefly characterized Accordingly, titanium, magnesium and aluminum as well as their alloys can be anodized, whereby the anodization of aluminum and its alloys is technically of greatest importance.
  • the electrolytically produced anodizing layers protect the aluminum surfaces from the effects of the weather and other corrosive media. Anodizing layers are also applied in order to obtain a harder surface and thus to achieve increased wear resistance of the aluminum.
  • the aluminum is anodized in an acidic electrolyte, with sulfuric acid being the most widespread.
  • Other suitable electrolytes are phosphoric acid, oxalic acid and chromic acid.
  • the properties of the anodizing layers can be varied within wide limits by the choice of the electrolyte, its temperature, the current density and the anodizing time.
  • the anodization is usually carried out with direct current or with an alternating current superimposed direct current
  • the fresh anodizing layers can be subsequently colored by dipping in solutions of a suitable dye or by an alternating current treatment in a metal salt-containing, preferably in a tin-containing, electrolyte.
  • colored anodizing layers can be obtained by so-called color anodizing processes, for which anodizing in solutions of organic acids, such as in particular sulfophthalic acid or sulfanilic acid, optionally in each case in a mixture with sulfuric acid, is used.
  • organic acids such as in particular sulfophthalic acid or sulfanilic acid, optionally in each case in a mixture with sulfuric acid, is used.
  • sealing covering which consists of hydrated aluminum oxide, is visually disturbing, reduces the adhesive strength when such aluminum parts are bonded and requires later contamination and corrosion. Since the subsequent removal of this sealing covering by hand by mechanical or chemical means is attempted to prevent the formation of this sea covering by chemical additives to the sealing bath According to DEC-26 50 989, additions of cyclic polycarboxylic acids with 4 to 6 carboxyl groups in the molecule, in particular cyclohexane hexacarboxylic acid, are suitable for this purpose.
  • DE-A-38 20 650 certain phosphonic acids can also be used Use, for example, 1-phosphonopropane1, 2,3-t ⁇ carbonsaure
  • EP-A-122 129 discloses the use of further phosphonic acids.
  • DE-C-22 11 553 describes a process for compacting anodic oxide layers on aluminum and aluminum alloys in aqueous , Phosphonic acids or their salts and solutions containing calcium ions, the molar ratio of calcium ions to phosphonic acid being set to at least 2 1. A higher ratio of calcium ions to phosphonic acids of about 5 1 to about 500 1 is preferably used.
  • Phosphonic acids which can be used are, for example, 1-hydroxypropane, 1-hydroxybutane, 1-hydroxypentane, 1-hydroxyhexane1, 1-diphosphonic acid and 1-hydroxy-1-phenylmethane-1, 1-diphosphonic acid and preferably 1-hydroxyethane-1, 1-diphosphonic acid, 1-aminoethane, 1- Am ⁇ no-1-phenylmethane, dimethylaminoethane, dimethylaminobutane,
  • the compression time is therefore approximately 3 minutes per ⁇ m layer thickness
  • high temperatures at least 90 ° C.
  • relatively long treatment times in the order of about 1 hour with an anodizing layer of about 20 ⁇ m have hitherto been used for effective compaction required.
  • the compaction process is therefore very energy-intensive and, because of its duration, can be a bottleneck for the production speed.Therefore, additives for the compaction bath were already being sought which support the compaction process so that it works at lower temperatures (so-called Cold compression or cold sealing) and / or takes place with shorter treatment times.
  • nickel salts in particular fluorides
  • it was recommended to make the oxide layer hydrophobic by means of long-chain carboxylic acids or waxes, as well as treatment with acrylamides, which are to be polymerized in the pore space for this purpose the above-mentioned literature by S Wernick et al can be found. With the exception of densification with nickel compounds, these proposals have not been successful in practice
  • a short-term hot compression process is known from US Pat. No. 5,411,607, in which the anodized metal parts are immersed in a lithium-containing aqueous solution.
  • the lithium concentration is preferably in the range from 0.01 to 50 g / l and in particular in the range from 0.01 to 5 g / l.
  • the compaction solution additionally contain a sealant preventing agent.
  • This is preferably present in a concentration between 0.1 and 10 g / l and is preferably an aromatic disulfonate.
  • a short-term hot compaction can be carried out with an aqueous solution which contains at least 0.01 g / l of lithium ions and from 0.1 to 10 g / l of a sealing deposit inhibitor.
  • the sealing deposit inhibitor is preferably an aromatic disulfonate.
  • German patent application 195 38 777.5 discloses a short-term hot compression process in which the anodized metal parts are brought into contact with an anodizing solution which contains a total of 0.1 to 5 g / l of one or more alkali metal and / or alkaline earth metal ions and a total of 0.1 Contains 0005 to 0.2 g / l of a sealing deposit inhibitor in the form of phosphonic acids or cyclic polycarboxylic acids.
  • the teaching of the last three documents enables a significant reduction in hot compression times. Nevertheless, there is a need for short-term compaction processes with improved compaction results.
  • the object of the invention is to provide such a method.
  • the invention relates to a method for compacting anodized metal surfaces, characterized in that the anodized metal is brought into contact with an aqueous solution at a temperature between 75 ° C. and the boiling point for a period of between 0.5 and 2 minutes per micrometer of anodizing layer thickness and has a pH in the range of 5.5 to 8.5 and the a) a total of 0.0004 to 0.05 g / l, preferably 0.005 to 0.02 g / l, of one or more cationic, anionic or nonionic surfactants and
  • the treatment solutions can be brought into contact with the anodized metals by spraying the solutions onto the metal surfaces or preferably by immersing the metal parts in the solutions.
  • the required treatment times are only in the range from 20 to 40 minutes.
  • the temperature of the treatment solution is preferably in the range from 94 to 98 ° C., for example 96 ° C.
  • the pH of the aqueous solution is preferably in the range 5.5 to 7, in particular in the range 5.5 to 6.5. If necessary, the pH can be adjusted with ammonia or with acetic acid. With ammonium acetate as a buffer, it can be kept in the required range.
  • Cationic surfactants of group a) can be selected, for example, from quaternary ammonium salts in which at least one alkyl or arylalkyl radical has at least 8 carbon atoms.
  • An example is C 12 . ⁇ 4 - alkyl dimethyl benzyl ammonium.
  • Pyridinium salts such as dodecylpyridinium chloride can also be used as cationic surfactants.
  • Examples of usable anionic surfactants from group a) are alkyl or alkylaryl sulfates and sulfonates. Linear alkyl sulfates such as lauryl sulfate are preferred for environmental reasons.
  • the anionic surfactants can be used as alkali or ammonium salts, with lithium salts being particularly preferred.
  • nonionic surfactants are preferably used as the surfactants of group a). These can be selected, for example, from alkoxylates such as, for example, ethoxylates and / or propoxylates of fatty alcohols or fatty amines.
  • alkoxylates such as, for example, ethoxylates and / or propoxylates of fatty alcohols or fatty amines.
  • fatty alcohols and fatty amines are understood as meaning compounds with an alkyl radical having at least 8 carbon atoms can consist of pure substances with a defined alkyl radical or of product mixtures as obtained from natural fats and oils.
  • the alkoxylates can also be end group-capped, ie etherified again at the terminal OH group.
  • the nonionic surfactants of group a) are therefore preferably selected from fatty amine ethoxylates at 10 to 18 ° C. -Atoms in the alkyl radical and with 3 to 15 ethylene oxide units in the molecule. Specific examples are coconut fatty amine x 5 EO and coconut fatty amine x 12 EO
  • the organic acids of group b) are selected from saturated, unsaturated or aromatic carbocyclic hexagonal carboxylic acids with 3 to 6 carboxyl groups.
  • Preferred examples of such acids are trimesic acid, t ⁇ mellitic acid, pyromellitic acid, mellitic acid and the particularly preferred cyclohexane hexacarboxylic acid is the total amount preferably in the range 0.001 to 0.05 g / l
  • the preferred cyclohexane hexacarboxylic acid exists in the form of different stereoisomers. As is known from DE-A-26 50 989, preference is given to those cyclohexane hexacarboxylic acids which carry 5 cis and 1 trans or the 4 cis and 2 trans carboxyl groups S
  • the organic acids of group b) are selected from the phosphonic acids 1-phosphonopropane-1, 2,3-t ⁇ carbonsaure, 1, 1-diphosphonopropane-2,3-dicarboxylic acid, 1-hydroxypropane-1, 1-diphosphonic acid , 1 -hydroxybutane-1, 1 -diphosphonic acid, 1 -hydroxy-1 - phenylmethane-1, 1 -diphosphonic acid, 1 -hydroxyethane-1, 1 -diphosphonic acid, 1 - aminoethane-1, 1 -diphosphonic acid, 1 -amino-1 -phenylmethane-1, 1-diphosphonic acid, dimethylamino-ethane-1, 1 diphosphonic acid, propylaminoethane-1,1-diphosphonic acid, butylamine-ethane-1,1-diphosphonic acid,
  • Aminotron methylenephosphonic acid
  • ethylenediamototetra methylenephosphonic acid
  • the aqueous compression solution additionally contains a total of 0.0001 to 5 g / l of one or more alkali metal and / or alkaline earth metal ions.
  • These alkali metal or alkaline earth metal ions can be present as counterions of the acids of group b).
  • the aqueous solution contains a larger amount of alkali metal and / or alkaline earth metal ions than is required for complete neutralization of the acids of group b).
  • these additional alkali metal and / or alkaline earth metal ions, which go beyond the amount required for the complete neutralization of the acids of group b), are selected from lithium and magnesium.
  • the content can the aqueous solution of these alkali metal and / or alkaline earth metal ions as a rule maximum 0.005 g / l can be limited. However, higher contents, for example up to 5 g / l, do not lead to deteriorated compaction results.
  • These alkali metal and / or alkaline earth metal ions such as in particular lithium and magnesium, can be used in the form of their salts which are water-soluble in the concentration range mentioned.
  • the anionic surfactants of group a) can be used as counterions.
  • Acetates, lactates, sulfates, oxalates and / or nitrates are also suitable. Acetates are particularly suitable
  • the compression bath suitable for the compression process according to the invention can in principle be prepared on site by dissolving the constituents in - preferably fully deionized - water in the required concentration range.
  • an aqueous concentrate is preferably used for the preparation of the compression baths, which already contains all the necessary components of the compression bath in the correct proportions contains and from which the ready-to-use solution is obtained by dilution with water, for example by a factor of between about 100 and about 1000.
  • the pH may have to be adjusted to the range according to the invention with ammonia or with acetic acid.
  • the invention accordingly also comprises an aqueous concentrate for the preparation of the aqueous solution for use in the short-term hot compression process according to the invention, the concentrate yielding the ready-to-use aqueous solution by dilution with water by a factor between about 100 and about 1000.
  • the accelerated and energy-saving method according to the invention makes it possible to produce compacted anodizing layers which are not inferior in their layer properties to those conventionally produced.
  • test parameters for the layer quality are of particular importance the acid removal in chromic acid, the apparent conductance as well as the color drop test.
  • the compression method according to the invention is preferably used for anodized aluminum or anodized aluminum alloys. However, it can also be applied to the anodizing layers of other anodizable metals such as titanium and magnesium or their alloys in each case. It can be used both for uncolored anodizing layers and for those based on conventional ones Processes such as, for example, integral coloring, adsorptive coloring using organic dyes, reactive coloring with the formation of inorganic color pigments, electrochemical coloring using metal salts, in particular tin salts, or interference coloring, the process according to the invention has the further advantage that adsorptively colored anodizing layers that the possible bleeding out of the dye in conventional hot compression can be reduced by the shortened compression time
  • Aluminum plates of the type AI 99 5 were conventionally anodized (direct current / sulfuric acid, one hour, layer thickness 20 ⁇ m) and, if necessary, colored electrochemically or with organic dipping paints.Then the plates were immersed for 30 minutes in the compression solutions according to the invention or comparison solutions according to the table g concentrate with demineralized water made up to 1 liter. The solutions had a temperature of 96 ° C. Following the treatment according to the table, the metal sheets were immersed in boiling demineralized water for one minute and then dried Practical quality tests checked The results are also contained in the table. They show that with the The method according to the invention can be obtained after only 30 minutes of compression results, which experience has shown that it can only be obtained after one hour with a conventional hot compression bath. In contrast, the compaction results after half an hour of treatment with comparative solutions are qualitatively inadequate.
  • the admittance Y 2 Q was determined according to the German standard DIN 50949 with a
  • Measuring device Anotest YD 8.1 from Fischer determined.
  • the measuring system consists of two electrodes, one of which is conductively connected to the base material of the sample.
  • the second electrode is immersed in an electrolyte cell that can be placed on the layer to be examined.
  • This cell is designed as a rubber ring with an inner diameter of 13 mm and a thickness of approximately 5 mm, the ring surface of which is self-adhesive.
  • the measuring area is 1.33 cm 2 .
  • a potassium sulfate solution (35 g / l) in deionized water is used as the electrolyte.
  • the apparent conductance readable on the measuring device is converted to a measuring temperature of 25 ° C and a layer thickness of 20 ⁇ m in accordance with the specifications of DIN 50949.
  • the values obtained, which should preferably be in the range between approximately 10 and approximately 20 ⁇ S, are entered in the table.
  • the " residual reflection after dyeing with dye was measured in accordance with the German standard DIN 50946 as a parameter which indicates open-pore and thus poorly compressed layers.
  • the measuring area was delimited with the aid of a self-adhesive measuring cell of the Anotest device described above.
  • the test area is wetted with an acid solution (25 ml / l sulfuric acid, 10 g / l KF). After exactly one minute the acid solution is washed off and the test area is dried.
  • the test area is then wetted with dye solution (5 g / l sanodal blue), which is left for one minute After rinsing under running water, the measuring cell is removed.
  • the stained test area is freed of loosely adhering dye by rubbing with a mild powder cleaner.
  • a relative reflection measurement is carried out by the measuring head of a light reflection.
  • Measuring device Micro Color from Dr. Lange
  • the residual reflection in% is obtained by dividing the quotient from the measurement value of the colored area divided by the measurement value of the uncolored area by hundreds. Residual reflection values between 95 and 100% are evidence of good compression quality, while values below 95% are considered unacceptable The higher the values of the residual reflection, the higher the compression quality. The values found are entered in the table
  • the acid removal was measured in accordance with ISO 3210.
  • the test plate is weighed to the nearest 0.1 mg and then immersed in an acid solution for 15 minutes at 38 ° C, which contains 35 ml of 85% phosphoric acid and 20 g of chromium per liter ( VI) contains ox ⁇ d
  • the sample is rinsed with deionized water and dried in a drying cabinet for 15 minutes at 60 ° C.
  • the sample is then weighed again.
  • the weight difference between the first and the second measurement is calculated and divided by the size the surface in dm 2
  • Example 1 as in comparison 1, additionally 10 g / l coconut paste x 5 EO
  • Example 6 as in comparison 1, additionally:
  • Example 7 additionally: 2 g / l cocosamine x 5 EO
  • Example 8 as cf. 1, additionally: 15 g / l cocosamine x 5 EO

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Abstract

Verfahren zum Verdichten anodisierter Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß man das anodisierte Metall für eine Zeitdauer zwischen 0,5 und 2 Minuten pro Mikrometer Anodisierschichtdicke mit einer wäßrigen Lösung in Berührung bringt, die eine Temperatur zwischen 75 °C und dem Siedepunkt und einen pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 8,5 aufweist und die a) insgesamt 0,0004 bis 0,05 g/l eines oder mehrerer kationischer, anionischer oder nichtionischer Tenside und b) insgesamt 0,0005 bis 0,5 g/l einer oder mehrerer organischer Säuren ausgewählt aus cyclischen Polycarbonsäuren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen und/oder Phosphonsäuren enthält. Als Tenside sind nichtionische Tenside, als Säuren sind Polyphosphinocarbonsäuren bevorzugt. Fakultativ sind Alkali- und/oder Erdalkalimetallkationen, vorzugsweise Li- und/oder Mg-Ionen, in Mengen von 0,0001 bis 5 g/l anwesend.

Description

"Kurzzeit-Heißverdichtung anodisierter Metalloberflächen mit tensidhaltigen Lo¬ sungen"
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Erzeugung korrosionsschutzender und/oder dekorativer Überzüge auf Metallen durch anodische Oxidation. Sie betrifft ein verbessertes Verfahren zum Verdichten der elektrochemisch erzeugten porösen Anodisierschichten zur weiteren Verbesserung ihrer Eigenschaften.
Die elektrochemische anodische Oxidation von Metallen in geeigneten Elektrolyten ist ein weit verbreiteter Prozeß zur Ausbildung von korrosionsschutzenden und/oder dekorativen Überzügen auf hierfür geeigneten Metallen Diese Verfahren sind beispielsweise in Ulimann's Encyclopedia of Industπal Chemistry, 5th Edition, Vol. 9 (1987), S. 174 - 176 kurz charakterisiert Demnach sind Titan, Magnesium und Aluminium sowie deren Legierungen anodisierbar, wobei die Anodisierung von Aluminium und dessen Legierungen technisch die größte Bedeutung hat. Die elektrolytisch erzeugten Anodisierschich¬ ten schützen die Aluminiumoberflächen vor den Einflüssen der Witterung und anderer korrodierender Medien Ferner werden Anodisierschichten aufgebracht, um eine härtere Oberflache zu erhalten und damit eine erhöhte Verschleißfestigkeit des Aluminiums zu erreichen. Durch die Eigenfarbe der Anodisierschichten bzw. durch absorptive bzw. elektrolytische Einfärbung lassen sich besondere dekorative Effekte erzielen. Die Anodisierung des Aluminiums erfolgt in einem sauren Elektrolyten, wobei Schwefelsäure am weitesten verbreitet ist Weitere geeignete Elektrolyte sind Phosphorsäure, Oxalsäure und Chromsäure. Die Eigenschaften der Anodisierschichten lassen sich durch die Wahl des Elektrolyten, dessen Temperatur sowie die Stromdichte und die Anodisierdauer in weiten Grenzen variieren. Üblicherweise erfolgt die Anodisierung mit Gleichstrom oder mit einem Wechselstrom-überlagerten Gleich¬ strom Die frischen Anodisierschichten können durch Tauchen in Lösungen eines geeigneten Farbstoffs oder durch eine Wechselstrombehandlung in einem metallsalzhaltigen, vorzugsweise in einem zinnhaltigen Elektrolyten nachträglich eingefarbt werden. Alternativ zur nachtraglichen Einfärbung lassen sich gefärbte Anodisierschichten durch sogenannte Farbanodisationsverfahren erhalten, wofür man beispielsweise die Anodisierung in Lösungen organischer Säuren, wie insbe¬ sondere Sulfophthalsäure oder Sulfanilsäure, gegebenenfalls jeweils in Abmischung mit Schwefelsäure, verwendet.
Diese anodisch erzeugten Schutzschichten, über deren Aufbau wissenschaftliche Untersuchungen vorliegen (R. Kniep, P. Lamparter und S Steeb. "Structure of Anodic Oxide Coatmgs on Aluminum" Angew. Chem. Adv. Mater 1Q1 (7), S. 975 - 977 (1989)), werden häufig als Oxidschichten" bezeichnet. Die vorstehend genannte Untersuchung hat jedoch gezeigt, daß diese Schichten glasartig sind und tetraednsch koordiniertes Aluminium enthalten Oktraedrisch koordiniertes Aluminium wie in den Aluminiumoxiden wurde nicht gefunden Daher wird in dieser Patentanmeldung der allgemeinere Begriff "Anodisierschichten" anstelle des mißverständlichen Begriffs "Oxidschichten" verwendet.
Diese Schichten erfüllen aber noch nicht alle Anforderungen im Hinblick auf den Korrosionsschutz, da sie noch eine poröse Struktur aufweisen Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Anodisierschichten zu verdichten Diese Verdichtung wird vielfach mit heißem bzw siedendem Wasser, alternativ mit Wasserdampf, vorgenommen und als "Sealing" bezeichnet. Hierdurch werden die Poren verschlossen und damit der Korrosionsschutz erheblich erhöht. Über diesen Verdichtungsprozeß existiert eine umfangreiche Literatur. Beispielsweise genannt sei: S. Wernick, R Pinner und P. G. Sheasby: "The Surface Treatment and Finishing of Aluminum and its Alloys" (Vol. 2, 5th Edition, Chapter 11: "Sealing Anodic Oxide Coatmgs"), ASM International (Metals Park, Ohio, USA) and Finishing Publications LTD (Teddington, Middlesex, England) 1987.
Bei der Verdichtung der Anodisierschichten werden aber nicht nur die Poren verschlossen, sondern es bildet sich auf der gesamten Fläche ein mehr oder weniger starker samtartiger Belag, der sogenannte Sealingbelag Dieser aus hydratisiertem Aluminiumoxid bestehende Belag ist optisch störend, vermindert die Haftfestigkeit bei der Verklebung solcher Aluminiumteile und fordert spatere Verschmutzung und Korrosion Da die nachträgliche Entfernung dieses Sealingbelages von Hand auf mechanischem oder chemischem Wege aufwendig ist, wird versucht, durch chemische Zusätze zum Sealingbad die Ausbildung dieses Seahngbelags zu verhindern Gemäß der DEC-26 50 989 sind hierfür Zusätze cychscher Polycarbonsauren mit 4 bis 6 Carboxylgruppen im Molekül, insbesondere die Cyclohexanhexacarbonsaure, geeignet Gemäß DE-A-38 20 650 lassen sich auch bestimmte Phosphonsauren, beispielsweise die 1- Phosphonopropan1 ,2,3-tπcarbonsaure verwenden Aus der EP-A-122 129 ist die Verwendung weiterer Phosphonsauren bekannt Die DE-C-22 11 553 beschreibt ein Verfahren zum Verdichten von anodischen Oxidschichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen in wäßrigen, Phosphonsauren oder deren Salze und Calciumionen enthaltenden Losungen, wobei das molare Verhältnis Calciumionen Phosphonsaure auf mindestens 2 1 eingestellt wird Vorzugsweise wird ein höheres Verhältnis von Calciumionen Phosphonsauren von etwa 5 1 bis etwa 500 1 verwendet Als Phosphonsauren kommen beispielsweise in Betracht 1- Hydroxypropan-, 1-Hydroxybutan-, 1-Hydroxypentan-, 1-Hydroxyhexan1 ,1- diphosphonsaure sowie 1-Hydroxy-1-phenylmethan-1 ,1-dιphosphonsaure und vorzugsweise 1-Hydroxyethan-1 ,1-dιphosphonsaure, 1-Amιnoethan-, 1-Amιno-1- phenylmethan-, Dimethylaminoethan-, Dimethylaminobutan-,
Diethylaminomethan-, Propyl- und Butylamιnomethan-1 ,1-dιphosphonsaure, Amiπotπmethylenphosphonsaure, Ethylendiammtetramethylenphosphonsaure, Diethylentπaminpentamethylenphosphonsaure, Amιnotrι-(2-propylen-2- phosphonsaure), Phosphonobernsteinsaure, 1-Phosphono-1- methylbernsteinsaure und 2-Phosphonobutan-1 ,2,4-trιcarbonsaure Gemäß den Ausführungsbeispielen dieser Patentschrift handelt es sich um ein konventionelles Heißverdichtungs-Verfahren mit Verdichtungszeiten zwischen 60 und 70 Minuten bei Anodisierschichtdicken zwischen etwa 18 und etwa 22 μm Die Verdichtungszeit betragt also etwa 3 Minuten pro μm Schichtdicke Bei der Verwendung von Wasser, das außer den genannten Sealingbe- lagsverhinderern keine weitere Additive enthält, sind für eine effektive Verdichtung bisher hohe Temperaturen (mindestens 90 °C) und relativ lange Behandlungszeiten in der Größenordnung von etwa 1 Stunde bei einer Anodisierschicht von etwa 20 μm erforderlich. Dies entspricht einer Verdichtungszeit von etwa 3 Minuten pro Mikrometer Anodisierschichtdicke Der Verdichtungsprozeß ist damit sehr energieaufwendig und kann wegen seiner Dauer einen Engpaß für die Produktionsgeschwindigkeit darstellen Daher wurde bereits nach Additiven zum Verdichtungsbad gesucht, die den Verdichtungsprozeß unterstutzen, so daß dieser bei tieferen Temperaturen (sogenannte Kaltverdichtung oder Kaltsealing) und/oder bei kürzeren Behand¬ lungszeiten ablauft Als Additive, die eine Verdichtung im Temperaturbereich unterhalb 90 °C ermöglichen, wurden beispielsweise vorgeschlagen' Nickelsalze, insbesondere Fluoride, die teilweise in der Praxis eingesetzt werden (EP 171 799). Nitrosylpentacyanoferrat, komplexe Fluoride des Titans und Zirkoniums sowie Chromate bzw Chromsaure, gegebenenfalls in Verbindung mit weiteren Additiven Als Alternative zu einer eigentlichen Verdichtung wurde die Hydrophobierung der Oxidschicht mittels langkettiger Carbonsauren oder Wachsen empfohlen sowie die Behandlung mit Acrylamiden, die im Porenraum polymeπsiert werden sollen Nähere Angaben hierzu können der oben genannten Literaturstelle von S Wernick et al entnommen werden Diese Vorschlage konnten sich mit Ausnahme der Verdichtung mit Nickelverbindungen in der Praxis nicht durchsetzen
Technisch eingeführt sind Verfahren zur Kaltverdichtung unter Verwendung von Nickelfluorid. Wegen der toxischen Eigenschaften von Nickelsalzen werden hierdurch jedoch aufwendige Maßnahmen zur Abwasserbehandlung erforderlich.
Es besteht daher weiterhin ein Bedarf nach alternativen Verdichtungsverfahren für anodisierte Oberflächen, die es ermöglichen, durch verkürzte Verdichtungszeiten die Produktionsgeschwindigkeit zu steigern und/oder den für die Verdichtung erforderlichen Energieaufwand zu verringern, ohne hierfür ökologisch und gesund¬ heitlich bedenkliche Schwermetalle wie beispielsweise Nickel einzusetzen. Aus der US-A-5 411 607 ist ein Kurzzeit-Heißverdichtungsverfahren bekannt, bei dem die anodisierten Metallteile in eine Lithium-haltige wäßrige Lösung getaucht werden. Die Lithium-Konzentration liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 50 g/l und insbesondere im Bereich von 0,01 bis 5 g/l. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Verdichtungslösung zusätzlich einen Sealingbelagsverhinderer enthält. Dieser ist vorzugsweise in einer Konzentration zwischen 0,1 und 10 g/l anwesend und stellt vorzugsweise ein aromatisches Disulfonat dar. Gemäß der US-A-5 478 415, die auf die selbe Priorität wie die vorstehend zitierte US-A-5 411 607 zurückgeht, kann eine Kurzzeit-Hießverdichtung mit einer wäßrigen Lösung erfolgen, die mindestens 0,01 g/l Lithiumionen und von 0,1 bis 10 g/l eines Sealingbelagverhinderers enthält. Auch hier ist der Sealingbelagsverhinderer vorzugsweise ein aromatisches Disulfonat.
Aus der deutschen Patentanmeldung 195 38 777.5 ist ein Kurzzeit- Heißverdichtungsverfahren bekannt, bei dem man die anodisierten Metallteiie mit einer Anodisierlösung in Kontakt bringt, die insgesamt 0,1 bis 5 g/l eines oder mehrerer Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen und insgesamt 0,0005 bis 0.2 g/l eines Sealingbelagsverhinderers in Form von Phosphonsauren oder cyclischen Polycarbonsäuren enthält.
Die Lehre der drei letztgenannten Dokumente ermöglicht eine deutliche Verkürzung der Heißverdichtungszeiten. Dennoch besteht der Bedarf nach Kurzzeit-Verdichtungsverfahren mit verbesserten Verdichtungsergebnissen. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein solches Verfahren zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten anodisierter Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß man das anodisierte Metall für eine Zeitdauer zwischen 0,5 und 2 Minuten pro Mikrometer Anodisierschichtdicke mit einer wäßrigen Lösung in Berührung bringt, die eine Temperatur zwischen 75 °C -tιnd dem Siedepunkt und einen pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 8,5 aufweist und die a) insgesamt 0,0004 bis 0,05 g/l, vorzugsweise 0,005 bis 0,02 g/l, eines oder mehrerer kationischer, anionischer oder nichtionischer Tenside und
b) insgesamt 0,0005 bis 0,5 g/l einer oder mehrerer organischer Säuren ausgewählt aus cyclischen Polycarbonsäuren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen und/oder Phosphonsauren
enthält.
Das in Berührungbringen der Behandlungslösungen mit den anodisierten Metallen kann durch Aufsprühen der Lösungen auf die Metalloberflächen oder vorzugsweise durch Eintauchen der Metallteile in die Lösungen erfolgen. Bei der technisch üblichen Anodisierschichtdicke von etwa 20 μm liegen die erforderlichen Behaπdlungszeiten nur noch im Bereich von 20 bis 40 Minuten. Die Temperatur der Behandlungslösung liegt vorzugsweise im Bereich von 94 bis 98 °C, beispielsweise bei 96 °C.
Der pH-Wert der wäßrigen Lösung liegt vorzugsweise im Bereich 5,5 bis 7, insbesondere im Bereich 5,5 bis 6,5. Die Einstellung des pH-Wertes kann erforderlichenfalls mit Ammoniak oder mit Essigsäure erfolgen. Mit Ammoniumacetat als Puffer kann er im erforderlichen Bereich gehalten werden.
Kationische Tenside der Gruppe a) können beispielsweise ausgewählt werden aus quartären Ammoniumsalzen, bei denen mindestens ein Alkyl- oder Arylalkylrest mindestens 8 C-Atome aufweist. Ein Beispiel hierfür ist C12.ι4- Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid. Weiterhin können als Kationtenside Pyridiniumsalze wie beispielsweise Dodecylpyridiniumchlorid eingesetzt werden. Beispiele einsetzbarer anionischer Tenside der Gruppe a) sind Alkyl- oder Alkylarylsulfate und -sulfonate. Dabei sind aus Umweltgründen lineare Alkylsulfate wie beispielsweise Laurylsulfat bevorzugt. Die anionischen Tenside können als Alkali- oder Ammoniumsalze eingesetzt werden, wobei Lithiumsalze besonders bevorzugt sind. Vorzugsweise setzt man als Tenside der Gruppe a) jedoch nichtionische Tenside ein Diese können beispielsweise ausgewählt sein aus Alkoxylaten wie beispielsweise Ethoxylaten und/oder Propoxylaten von Fettalkoholen oder Fettaminen Hierbei werden unter Fettalkoholen und Fettaminen Verbindungen mit einem Alkylrest mit mindestens 8 C-Atomen verstanden Derartige Substanzen können als Reinsubstanzen mit einem definierten Alkylrest oder aus Produktgemischen bestehen, wie sie aus natürlichen Fetten und Ölen erhalten werden Dabei können die Alkoxylate auch endgruppenverschlossen sein, d h an der terminalen OH-Gruppe nochmals verethert sein Beispiele derartiger Niotenside sind Octanol x 4 EO (EO = Ethylenoxid) und Octanol x 4,5 EO- Butylether Verwendet man als Niotenside anstelle der Fettalkoholethoxylate Fettaminoxylate, erhalt man tendenziell verbesserte Verdichtungsergebnisse Daher wählt man die nichtionischen Tenside der Gruppe a) vorzugsweise aus aus Fettaminethoxylaten mit 10 bis 18 C-Atomen im Alkylrest und mit 3 bis 15 Ethylenoxideinheiten im Molekül Spezielle Beispiele sind Cocosfettamin x 5 EO und Cocosfettamin x 12 EO
In einer speziellen Ausfuhrungsform sind die organischen Sauren der Gruppe b) ausgewählt aus gesattigten, ungesättigten oder aromatischen carbocyclischen Sechsπng-Carbonsauren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen Bevorzugte Beispiele derartiger Sauren sind Trimesmsaure, Tπmellitsaure, Pyromellitsaure, Mellitsaure und die besonders bevorzugte Cyclohexanhexacarbonsaure Die Gesamtmenge der Carbonsauren liegt vorzugsweise im Bereich 0,001 bis 0,05 g/l
Die bevorzugt einzusetzende Cyclohexanhexacarbonsaure existiert in Form unterschiedlicher Stereoisomere Wie aus der DE-A-26 50 989 bekannt, werden diejenigen Cyclohexanhexacarbonsauren bevorzugt, die 5 cis-standige und 1 trans-standige oder die 4 cis-standige und 2 trans-standige Carboxylgruppen tragen S
In einer zweiten speziellen Ausfuhrungsform sind die organischen Sauren der Gruppe b) ausgewählt aus den Phosphonsauren 1-Phosphonopropan-1 ,2,3- tπcarbonsaure, 1 ,1-Dιphosphonopropan-2,3-dιcarbonsaure, 1-Hydroxypropan-1 ,1- diphosphonsaure, 1 -Hydroxybutan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 -Hydroxy-1 - phenylmethan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 -Hydroxyethan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 - Amιnoethan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 -Amιno-1 -phenylmethan-1 , 1 - diphosphonsaure, Dιmethylamιnoethan-1 , 1 diphosphonsaure, Propylaminoethan- 1 , 1 -diphosphonsaure, Butylamιnoethan-1 , 1 -diphosphonsaure,
Amιnotrι(methylenphosphonsaure), Ethy- lendιamιnotetra(methylenphosphonsaure), Diethylentπaminopenta-
(methylenphosphonsaure), Hexamethylendιamιnotetra(methylenphosphonsaure), n-Propylιmιπobιs(methylenphosphonsaure), Amιnotrι(2-propylen-2- phosphonsaure), Phosphonobernsteinsaure, 1-Phosphono-1-methyl- bernsteinsaure und 1-Phosphonobutan-1 ,2,4-trιcarbonsaure Aus dieser Auswahl sind die 1-Phosphonopropan-1 ,2,3-tπcarbonsäure, 1 ,1-Dιphosphonopropan-2,3- dicarbonsaure, Amιnotrι(methylenphosphonsaure) besonders bevorzugt Die Phosphonsauren der Gruppe b) werden vorzugsweise in einer Menge von 0,003 bis 0,05 g/l eingesetzt Weiterhin sind Polyphosphinocarbonsauren geeignet, die als Copolymere von Acrylsäure und Hypophosphiten aufgefaßt werden können Ein Beispiel hierfür ist Belclene ® 500 der FMC Corporation, Großbritannien
Vorteilhaft iur die Verdichtungswirkung kann es weiterhin sein, wenn die wäßrige Verdichtungslosung zusätzlich insgesamt 0,0001 bis 5 g/l eines oder mehrerer Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen enthalt. Dabei können diese Alkalimetall- oder Erdalkalimetallionen als Gegenionen der Sauren der Gruppe b) vorliegen Bevorzugt ist es jedoch, daß die wäßrige Losung eine größere Menge Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen enthalt, als zur vollständigen Neutralisation der Sauren der Gruppe b) erforderlich ist Besonders bevorzugt ist es, wenn diese zusätzlichen Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen, die über die Menge hinaus gehen, die zur vollständigen Neutralisation der Sauren der Gruppe b) erforderlich ist, ausgewählt sind aus Lithium und Magnesium Um den Chemikalienemsatz möglichst gering zu halten, kann der Gehalt der wäßrigen Losung an diesen Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen in der Regel auf maximal 0,005 g/l begrenzt werden. Höhere Gehalte, bis beispielsweise 5 g/l, führen jedoch nicht zu verschlechterten Verdichtungsergebnissen Diese Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen wie insbesondere Lithium und Magnesium können in Form ihrer im genannten Konzentrationsbereich wasserlöslichen Salze eingesetzt werden. Dabei können als Gegenionen beispielsweise die Anionentenside der Gruppe a) verwendet werden Weiterhin sind beispielsweise die Acetate, Lactate, Sulfate, Oxalate und/oder Nitrate geeignet Acetate sind besonders geeignet
Besonders gute Verdichtungsergebnisse werden erhalten, wenn man die Metalloberflachen unmittelbar nach der vorstehend beschriebenen Kurzzeit- Heißverdichtung für einen Zeitraum zwischen 30 und 120 Sekunden in vollentsatztes Wasser taucht, das eine Temperatur oberhalb von 90 °C, vorzugsweise oberhalb von 96 °C aufweist
Das für das erfindungsgemäße Verdichtungsverfahren geeignete Ver¬ dichtungsbad kann prinzipiell durch Auflösen der Bestandteile in - vorzugsweise vollentsalztem - Wasser im erforderlichen Konzentrationsbereich vor Ort hergestellt werden Vorzugsweise verwendet man zur Zubereitung der Verdichtungsbader jedoch ein wäßriges Konzentrat, das bereits alle erforderlichen Bestandteije des Verdichtungsbades im richtigen Mengenverhältnis enthalt und aus dem man durch Verdünnen mit Wasser beispielsweise um einen Faktor zwi¬ schen etwa 100 und etwa 1000 die anwendungsfertige Lösung erhalt Gegebenenfalls muß dabei der pH-Wert mit Ammoniak oder mit Essigsaure auf den erfindungsgemäßen Bereich eingestellt werden. Die Erfindung umfaßt demnach auch ein wäßriges Konzentrat zur Zubereitung der wäßrigen Lösung zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Kurzzeit-Heißverdichtungsverfahren, wobei das Konzentrat durch Verdünnen mit Wasser um einen Faktor zwischen etwa 100 und etwa 1000 die anweπdungsfertige wäßrige Lösung ergibt.
Nach dem erfindungsgemaßen beschleunigten und energiesparenden Verfahren lassen sich verdichtete Anodisierschichten erzeugen, die in ihren Schichteigenschaften den konventionell erzeugten nicht nachstehen. Als O 97/46738 PC17EP97/02620
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Prüfparameter für die Schichtqualitat sind technisch insbesondere der Saureabtrag in Chromsaure, der Scheinleitwert sowie der Farbtropfentest von Bedeutung Diese Qualitatskennzahlen der Schichten werden nach Standard- Prüfverfahren geprüft, die im Beispielteil angegeben sind
Das erfindungsgemäße Verdichtungsverfahren wird vorzugsweise für anodisiert.es Aluminium bzw anodisierte Aluminiumlegierungen eingesetzt Es laßt sich jedoch auch auf die Anodisierschichten sonstiger anodisierbarer Metalle wie beispielsweise Titan und Magnesium oder jeweils deren Legierungen anwenden Es ist sowohl für ungefärbte Anodisierschichten verwendbar als auch für solche, die nach konventionellen Verfahren wie beispielsweise einer Integralfarbung, einer Adsorptivfarbung unter Verwendung organischer Farbstoffe, einer reaktiven Emfarbung unter Bildung anorganischer Farbpigmente, einer elektrochemischen Einfarbung unter Verwendung von Metallsalzen, insbesondere von Zinnsalzen, oder einer Interferenzfarbung eingefarbt wurden Bei adsorptiv eingefarbten Anodisierschichten hat das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vorteil, daß durch die verkürzte Verdichtungsdauer das bei konventioneller Heißverdichtung mögliche Ausbluten des Farbstoffs verringert werden kann
Beispiele
Aluminiumbleche des Typs AI 99 5 wurden konventionell anodisiert (Gleichstrom/Schwefelsaure, eine Stunde, Schichtdicke 20 μm) und ggf elektrochemisch oder mit organischen Tauchfarben gefärbt Anschließend wurden die Bleche für 30 Minuten in die erfindungsgemaßen Verdichtungslösungen bzw Vergleichslosungen gemäß der Tabelle getaucht Hierzu wurden jeweils 2 g Konzentrat mit VE -Wasser auf 1 Liter aufgefüllt Die Losungen hatten eine Temperatur von 96 °C Im Anschluß an die Behandlung gemäß Tabelle wurden die Bleche für eine Minute in siedendes vollentsalztes Wasser getaucht und anschließend getrocknet Danach wurde die Qualltat der Verdichtung mit den nachstehend beschriebenen praxisublichen Qulitatstests überprüft Deren Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle enthalten Sie zeigen, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits nach 30 Minuten Verdichtungsergebnisse erhalten werden, die man erfahrungsgemäß mit einem konventionellen Heißverdichtungsbad erst nach einer Stunde erhält. Demgegenüber sind die Verdichtungsergebnisse nach halbstündiger Behandlung mit Vergleichslösungen qualitativ unzureichend.
Der Scheinleitwert Y2Q wurde gemäß der Deutschen Norm DIN 50949 mit einem
Meßgerat Anotest Y D 8.1 der Firma Fischer bestimmt. Das Meßsystem besteht aus zwei Elektroden, von denen die eine leitend mit dem Grundwerkstoff der Probe verbunden wird. Die zweite Elektrode wird in eine Elektrolytzelle getaucht, die auf die zu untersuchende Schicht aufgesetzt werden kann. Diese Zelle ist als Gummiring mit einem Innendurchmesser von 13 mm und einer Dicke von etwa von 5 mm ausgebildet, dessen Ringfläche selbstklebend ist. Die Meßfläche betragt 1 ,33 cm2. Als Elektrolyt wird eine Kaliumsulfatlösung (35 g/l) in vollentsalztem Wasser verwendet. Der am Meßgerät ablesbare Scheinleitwert wird gemäß den Angaben der DIN 50949 auf eine Meßtemperatur von 25 °C und auf eine Schichtdicke von 20 μm umgerechnet. Die erhaltenen Werte, die vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 μS liegen sollten, sind in der Tabelle eingetragen.
Als Parameter, der offenporige und damit schlecht verdichtete Schichten anzeigt, wurde die" Restreflexion nach Anfärbung mit Farbstoff in Anlehnung an die Deutsche Norm DIN 50946 gemessen. Dabei wurde die Meßfläche mit Hilfe einer selbstklebenden Meßzelle des vorstehend beschriebenen Anotest-Gerätes eingegrenzt. Die Testfläche wird mit einer Säurelösung (25 ml/l Schwefelsäure, 10 g/l KF) benetzt. Nach genau einer Minute wird die Säurelösung abgewaschen und die Testfläche getrocknet. Hierauf wird die Testfläche mit Farbstofflösung (5 g/l Sanodalblau) benetzt, die man eine Minute lang einwirken läßt. Nach Spülen unter fließenden Wasser wird die Meßzelle entfernt. Die angefärbte Testfläche wird durch Abreiben unter Verwendung eines milden Pulverreinigers von locker anhaftendem Farbstoff befreit. Nach dem Trocknen der Oberfläche wird eine rela¬ tive Reflexionsmessung vorgenommen, indem der Meßkopf eines Lichtreflexion- Meßgeräts (Micro Color der Fa. Dr. Lange) einmal auf einen ungefärbten Teil der Oberflache und zum zweiten auf die angefärbte Meßflache aufgesetzt wird Die Restreflexion in % wird erhalten, indem man den Quotienten aus dem Meßwert der gefärbten Flache dividiert durch den Meßwert der ungefärbten Flache mit Hundert multipliziert Restreflexionswerte zwischen 95 und 100 % zeugen von gu¬ ter Verdichtungsqualitat, wahrend Werte unterhalb 95 % als nicht akzeptabel gelten Die Verdichtungsqualitat ist um so hoher, je hoher die Werte der Restreflexion sind Die gefundenen Werte sind in der Tabelle eingetragen
Zusätzlich wurde der Saureabtrag in Anlehnung an ISO 3210 gemessen Hierzu wird das Testblech auf 0,1 mg genau ausgewogen und anschließend für 15 Minuten bei 38 °C in eine Saurelosung getaucht, die pro Liter 35 ml 85 %-ιge Phosphorsaure und 20 g Chrom(VI)oxιd enthält Nach Ende der Testzeit wird die Probe mit entionisiertem Wasser gespult und in einem Trockenschrank für 15 Minuten bei 60 °C getrocknet Hiernach wird die Probe erneut gewogen Man berechnet die Gewichtsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Messung und dividiert diese durch die Große der Oberflache in dm2 Der Gewichtsverlust wird als Δ G in mg/dm2 (1 dm2 = 100 cm2) ausgedruckt und sollte 30 mg/dm2 nicht überschreiten
Es wurden folgende Konzentrate für Vergleichslosungen und erfinderische Behandlungslosungen durch Auflosen der Wirkstoffe in vollentsalztem Wasser hergestellt'
Vergl 1 25 g/l Polyphosphinocarbonsaure-Losung (45 gew -%ιg in Wasser) (Acrylsaure-Natriumhypophosphit-Copolymer, „Belclene ® 500", FMC Corporation, Großbritannien)
Beisp 1 wie Vergl 1 , zusätzlich 10 g/l Cocosamm x 5 EO
Beisp 2 wie Vergl 1 , zusätzlich
10 g/l Cocosamm x 12 EO Beisp. 3: wie Vergl. 1 , zusätzlich. 5 g/l Cocosamin x 5 EO
Beisp. 4: wie Vergl. 1 , zusätzlich: 10 g/l Cocosamin x 5 EO 2 g/l Magnesiumacetat
Beisp. 5 wie Vergl. 1 , zusätzlich: 10 g/l Cocosamin x 5 EO 0,5 g/l Magnesiumacetat
Beisp. 6 wie Vergl 1 , zusätzlich:
10 g/l Cocosamin x 12 EO 2 g/l Lithiumacetat
Beisp 7. wie Vergl. 1 , zusätzlich: 2 g/l Cocosamin x 5 EO
Beisp 8 wie Vergl. 1 , zusätzlich: 15 g/l Cocosamin x 5 EO
Beisp. 9: "wie Vergl. 1 , zusätzlich: 5 g/l Octanol x 4 EO
Beisp. 10: wie Vergl. 1 , zusätzlich: 5 g/l Li-Laurylsulfat
Beisp. 11: wie Vergl. 1 , zustäzlich:
5 g/l Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid
Für die Prüfungen wurde 2 g Konzentrat mit vollentsalztem Wasser auf 1 Liter aufgefüllt. Tabelle: Prüfergebnisse

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Verdichten anodisierter Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß man das anodisierte Metall für eine Zeitdauer zwischen 0,5 und 2 Minuten pro Mikrometer Anodisierschichtdicke mit einer wäßrigen Lösung in Berührung bringt, die eine Temperatur zwischen 75 °C und dem Siedepunkt und einen pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 8,5 aufweist und die
a) insgesamt 0,0004 bis 0,05 g/l eines oder mehrerer kationischer, anionischer oder nichtionischer Tenside und
b) insgesamt 0,0005 bis 0,5 g/l einer oder mehrerer organischer Säuren ausgewählt aus cyclischen Polycarbonsäuren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen und/oder Phosphonsauren
enthält
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Losung eine Temperatur im Bereich 94 bis 98 °C aufweist.
3 Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung einen pH-Wert im Bereich 5,5 bis 7 aufweist.
4 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tenside der Gruppe a) nichtionische Tenside darstellen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionischen Tenside ausgewählt sind aus Fettaminethoxylaten mit 10 bis 18 C-Atomen im ~ Alkylrest und mit 3 bis 15 Ethylenoxideinheiten im Molekül.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Sauren der Gruppe b) ausgewählt sind aus gesattigten, ungesättigten oder aromatischen carbocyclischen Sechsring- Carbonsauren mit 3 bis 6 Carboxylgruppen
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsauren ausgewählt sind aus Tπmesinsaure, Tπmellitsaure, Pyromellitsaure, Mellitsaure und Cyclohexanhexacarbonsaure
Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet daß die wäßrige Losung die Carbonsauren in einer Gesamtmenge von 0,001 bis 0,05 g/l enthalt
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Sauren der Gruppe b) ausgewählt sind aus 1 -Phosphonopropan-1 ,2,3-trιcarbonsaure, 1 , 1 -Dιphosphonopropan-2,3- dicarbonsaure, 1-Hydroxypropan-1 ,1 -diphosphonsaure, 1-Hydroxybutan-1 ,1- diphosphoπsaure, 1 -Hydroxyl -phenylmethan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 - Hydroxyethan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 -Amιnoethan-1 , 1 -diphosphonsaure, 1 - Amιno-1-phenylmethan-1 ,1 -diphosphonsaure, Dιmethylamιnoethan-1 ,1- diphosphonsaure, Propylamιnoethan-1 ,1 -diphosphonsaure, Butylaminoethan- 1 ,1 -diphosphonsaure, Amιnotrι(methylenphosphonsaure), Ethylen- dιamιnotetra(methylenphosphoπsaure), Dιethylentrιamιnopenta(me- thylenphosphonsaure), Hexamethylendιamιnotetra(methylenphosphonsaure), n-Propylιmιnobιs(methylenphosphonsaure), Amιnotrι(2-propylen-2- phosphonsaure), Phosphonobernstemsaure, 1-Phosphono-1- methylbernsteinsaure, 1-Phosphonobutan-1,2,4-trιcarbonsaure und Polyphosphinocarbonsauren
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die organische - Saure der Gruppe b) ausgewählt ist aus Polyphosphinocarbonsauren
11. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung die Säuren der Gruppe b) in einer Menge von 0,003 bis 0,05 g/l enthält.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung zusätzlich insgesamt 0,0001 bis 5 g/l eines oder mehrerer Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen enthält.
13 Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Losung eine größere Menge Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen enthalt, als zur vollständigen Neutralisation der Säuren der Gruppe b) erforderlich ist.
14 Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Losung insgesamt bis zu 0,005 g/l Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen enthalt
15 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallionen ausge¬ wählt sind aus Li und Mg.
16 Verfahren zum Verdichten anodisierter Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen nach der Behandlung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 für einen Zeitraum zwischen 30 und 120 Sekunden in vollentsalztes Wasser getaucht werden, das eine Temperatur oberhalb von 90 °C aufweist.
17. Wäßriges Konzentrat zur Zubereitung der wäßrigen Lösung zur Verwendung in dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, das durch Verdünnen mit Wasser um einen Faktor zwischen 100 und 1000 die - anwendungsfertige wäßrige Lösung ergibt.
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