DE1112370B

DE1112370B - Verfahren zur Erzeugung gleichfoermiger gefaerbter UEberzuege auf Aluminium und dessen Legierungen

Info

Publication number: DE1112370B
Application number: DEA25536A
Authority: DE
Inventors: Nelson J Newhard
Original assignee: Amchem Products Inc
Current assignee: Henkel Corp
Priority date: 1956-05-23
Filing date: 1956-08-23
Publication date: 1961-08-03
Also published as: NL210440A; NL97942C; US2814577A; GB803405A; BE555607A; FR1157610A

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen der bekannten Verfahren zur Erzeugung dekorativer und korrosionsschützender Oberflächenschichten oder Überzüge auf Aluminium und dessen Legierungen mittels saurer Lösungen, die sechswertiges Chrom und Fluorverbindungen und vorzugsweise auch noch Phosphorsäure und/oder Arsensäure oder deren Salze enthalten.

Es hat sich gezeigt, daß bei längerem Arbeiten und vorschriftsmäßiger Ergänzung der Lösungen, insbesondere unter Aufrechterhaltung des Verhältnisses von CrO₃: F, die auf einer Folge von Werkstücken erzeugten Überzüge zwar hinsichtlich des Korrosionsschutzes allen Anforderungen genügen, daß sich aber das Aussehen und der Farbton derselben erheblich verändert. Dies ist besonders unerwünscht, wenn die Aluminium-Werkstücke, z. B. Bleche oder Platten, für architektonische Zwecke, z. B. als Wandverkleidungen, Verwendung finden sollen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Lösungen zur Erzeugung von Überzügen auf Aluminium derart zu ergänzen oder aufzufrischen, daß die behandelten Werkstücke, z. B. Aluminium-Wandplatten, nicht nur hinsichtlich ihres Korrosionsschutzes, sondern auch hinsichtlich ihres Farbtones und Aussehens fortlaufend gleichförmig bleiben.

Es wurde dabei festgestellt, daß die Ursache für die Änderung des Aussehens nacheinander behandelter Aluminiumoberflächen wesentlich darin liegt, daß die bei der Behandlung aus der Metalloberfläche gelösten Metallbestandteile, d.h. außer Aluminium selbst die meist vorhandenen Legierungsmetalle, wie Mg, Mn, Cu, Ni, Si usw., auf den Fluoridgehalt der Lösungen einwirken. Die übliche chemische Analyse mag zeigen, daß das Verhältnis CrO₃: F in den Behandlungslösungen nach längerem Gebrauch das gleiche ist wie in der frisch bereiteten Anfangslösung, und trotzdem kann die Farbe der letztbehandelten Werkstücke erheblich verschieden sein von der der anfangs behandelten Werkstücke.

Es wurde nun aber weiter gefunden, daß man sowohl hinsichtlich des Korrosionsschutzes als auch des Farbtones gleichförmige Überzüge auch nach Behandlung einer großen Zahl von Werkstücken erhält, wenn man erfindungsgemäß dafür sorgt, daß der Gehalt der Lösung an glasätzenden Fluorionen auf seinem Anfangswert gehalten wird. Natürlich wird der Gehalt der Lösung an CrO₃ und etwaigen anderen Bestandteilen, wie Phosphorsäure und Arsensäure usw., in den üblichen vorgeschriebenen Grenzen gehalten.

Verfahren zur Erzeugung gleichförmiger

gefärbter Überzüge auf Aluminium

und dessen Legierungen

Anmelder:

American Chemical Paint Company,
Ambler, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt, Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Mai 1956

Nelson J. Newhard, Oreland, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Zur Bestimmung des Gehalts einer Lösung an glasätzenden Fluorionen dient folgende Methode:

Von einer frisch bereiteten Überzugslösung der oben in der Einleitung beschriebenen Art, die außer dem gewünschten Korrosionsschutz auch den gewünschten Farbton gibt, wird eine gewisse Menge, z. B. 100 ecm, in ein Becherglas aus unangreifbarem Material, z. B. Polyäthylen, gegeben und auf eine bestimmte Temperatur, z. B. 50° C, erwärmt.

Nun wird in das Becherglas ein gewogenes Stück Kalk-Soda-Glas, z. B. ein Objektträger (wie er in der Mikroskopie verwendet wird), gegeben, so daß es völlig von der Flüssigkeit bedeckt ist, und eine gewisse Zeit, z. B. 30 Minuten, in der Lösung belassen, wobei eine gewisse Menge des Glases durch das aktive Fluor gelöst wird. Nach Ablauf der Zeit wird das Glasstück mit destilliertem Wasser gespült, getrocknet und gewogen. Der Gewichtsverlust ist ein Maßstab für den Gehalt an glasätzenden Fluorionen. Von Zeit zu Zeit wird eine gleiche Menge der Behandlungslösung der gleichen Probe unterworfen, und in dem Maße, wie der Gehalt an glasätzenden Fluorionen (gemessen durch die geringere Gewichtsabnahme des Glasstückes) abnimmt, wird der Anfangsgehalt an glasätzenden Fluorionen durch Zugabe von Fluorid (in Form von Flußsäure, Alkalifluorid oder einem komplexen Fluorid) wiederhergestellt und aufrechterhalten.

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Claims

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Beispiele geeigneter Überzugslösungen sind solche - Reinaluminiumbleche zeigten genau den gleichen

mit einem p_H von 1,5 bis 2,4, einem CrO₃-Gehalt Farbton wie die mit der urspünglichen Lösung be-

von 3 bis 60 g/l, einem F-Gehalt von 0,6 bis 12,5 g/l handelten Bleche,
und einem PO₄+AsO₄-Gehalt von 2 bis 285 g/l.

Beispiel ... ⁵ . . - : PATENTANSPRÜCHE:

Es wurde eine Anfangslösung wie folgt verwendet: j. Verfahren zur Erzeugung gleichförmiger ge-

Cj-O 12 g färbter Überzüge auf einer Anzahl nacheinander

NaHF -■ 3 g ^m^ ^^er gteichen Lösung behandelter Werkstücke

H PO²(75%ig) 22,2 g(= 35 ecm) ¹⁰ aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen unter

\Vasser ad 11 Verwendung und fortlaufender Auffrischung einer

stark sauren Behandlungslösung, die sechswertige

Mit dieser Lösung erhält man auf. Reinaluminium Chrom- und Fluorionen und vorzugsweise noch bei 38⁰C und einer Tauchzeit von etwa 1,5 Minuten Phosphat- und/oder Arseniationen enthält, daeine schöne mattgrüne Farbe. Der Gehalt an glas- 15 durch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Lösung ätzenden Fluorionen (Gewichtsverlust eines Objekt- an glasätzenden Fluorionen auf seinem Anfangsträgers bei 50° C in 30 Minuten) war 39,5 mg. wert gehalten wird.

Dieser Lösung wurden, um die Verhältnisse 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gebei längerem Gebrauch derselben nachzuahmen, kennzeichnet, daß der Gehalt der Anfangslösung 0,325 g/l Al in Form von Aluminiumphosphat zu- 20 an glasätzenden Fluorionen durch den Gewichtsgesetzt, wodurch sich das analytische Verhältnis von verlust eines Standardstückes Glas, vorzugsweise CrO₃: F nicht änderte. Der unter den gleichen Be- Kalk-Soda-Glas, durch Einwirkung der Lösung dingungen auf dem gleichen Aluminium erhaltene bei bestimmter Temperatur und Zeit bestimmt Überzug hatte nun eine stumpfe graugrüne Farbe, und durch Zugabe einer Fluorverbindung auf die von der des ersten Bleches völlig verschieden 25 diesem Anfangswert gehalten wird.

war. Der Gehalt an glasätzenden Fluorionen war von

dem anfänglichen Wert von 39,5 auf 17,2 gesunken.

Durch Zusatz von 1,4 g NaHP₂ wurde der Wert In Betracht gezogene Druckschriften:

wieder auf den ursprünglichen Wert zurückgebracht, Deutsche Patentschrift Nr. 860 308;

und mit der so aufgefrischten Lösung behandelte 30 USA.-Patentschrift Nr. 2 487137.

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