DE1521917B2

DE1521917B2 - Alkalisches reinigungsmittel fuer aluminium und aluminium legierungen

Info

Publication number: DE1521917B2
Application number: DE19621521917
Authority: DE
Inventors: James Walter Lafayette Hill; Smith Harold Vernon Philadelphia; Pa. Carroll (V.St.A.)
Original assignee: Pennsalt Chemicals Corp., Philadelphia, Pa. (V.StA.)
Priority date: 1961-12-29
Filing date: 1962-11-12
Publication date: 1971-11-11
Also published as: USRE26609E; US3255118A; GB976549A; DE1521917A1

Description

I 521 917

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Vorliegende Erfindung betrifft ein ein alkalisch soll ferner ermöglichen, hauptsächlich auf Aluminium reagierendes Salz und eine Verbindung des sechs- vorliegende Verunreinigungen, nämlich Polierstoffe, wertigen Chrom enthaltendes Reinigungsmittel für Schneid- und Stanzöle völlig von dem Metall in einem

Aluminium und Aluminiumlegierungen. Arbeitsgang zu entfernen, damit das Aluminium nach

Die bekannten Reinigungsmittel für Metall enthalten 5 der Reinigung unmittelbar elektrisch oxydiert oder in in der Regel Alkalien, wie Natriumhydroxyd, Natrium- anderer Weise weiter behandelt werden kann. Das orthosilikat oder Trinatriumphosphat, gegebenenfalls mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel angeauch Komplexbildner. Zum Reinigen von Aluminium setzte Bad soll ferner den zum Reinigen von Alukönnen solche Mittel nicht verwendet werden, da sie minium und dergleichen erwünschten pH-Bereich Aluminium korrodieren bzw. ätzen. Um eine Korro- io aufweisen und dieser möglichst lange beibehalten sion von Aluminium zu verhüten, hat man die Reini- werden.

gungsmittel mit Silikaten wie Natriummetasilikat Es wurde gefunden, daß zur Lösung dieser Aufgabe versetzt, die auf dem Aluminium einen Silikatfilm ein ein alkalisch reagierendes Salz und eine Verergeben. Ein solcher Silikatfilm hat indes den Nachteil, bindung des sechswertigen Chrom enthaltendes Reinidaß eine auf die Reinigung des Aluminiums folgende 15 gungsmittel geeignet ist, das erfindungsgemäß 35 bis Ätzung stark behindert wird. Zur Behebung dieses 92 Teile Alkalitetraborat, 5 bis 35 Teile Alkalipoly-Nachteils muß das Aluminium vor der Weiter- phosphat und 0,3 bis 4 Teile sechswertiges Chrom verarbeitung wieder mit einer Säure behandelt werden, enthält.

wie es aus der USA.-Patentschrift 2 709 847 bekannt Beizmittel für Aluminium sind aus einer Reihe von

ist. 20 Vorveröffentlichungen bekannt. Aus der »Zeitschrift

Die bekannten alkalischen Reinigungsmittel für für Metallwarenindustrie und Galvanotechnik«, 1956,

Aluminium und Aluminiumlegierungen haben den S. 221, rechte Spalte, etwa in der Mitte »b) Chromat-

weiteren Nachteil, daß sich ihr pH-Wert während des beize«, und »Jahrbuch der Oberflächentechnik«, 1958,

Gebrauchs ändert und infolgedessen die Reinigungs- S. 795, Nr. 1.2, in Verbindung mit Nr. 1.21, sind

bäder nur eine kurze Lebensdauer haben. 25 Lösungen bekannt, die ein alkalisch reagierendes

Ein weiteres Problem bei der Bearbeitung von Salz und eine Verbindung des sechswertigen Chroms Aluminium erhöht noch die Schwierigkeiten, die mit enthalten. Aus »Schriftenreihe Galvanotechnik«, Bd. 7, der Wahl geeigneter Reinigungsmittel verbunden sind. »Metall-Reinigungs- und Entfettung« von A. PoI-Es muß nämlich der während der chemischen Reinigung lack und P. We s t ρ h a I, Jg. 1961, sind Phosphate entfernte Schmutz gehindert werden, sich wiederum 30 verschiedener Zusammensetzung und Natriumtetrain Form eines Fetts oder Farbstoffes abzusetzen. Es borat enthaltende alkalische Entfettungsmittel bekannt, genügt nicht, das Metall zu reinigen, so lange es sich Die USA.-Patentschriften 2 653 860 und 2 653 861 in der Reinigungslösung befindet; es muß auch sauber beschreiben Ätzmittel, die aus Natriumtetraborat, bleiben, wenn es nach der Reinigung gespült worden Orthophosphaten und starken Alkalien, wie Karboist. Wenn Aluminium beschmutzt oder befleckt ist, 35 naten und Hydroxyden, bestehen,
kann es für Bauzwecke, z. B. als Rahmen für Fenster Mit den bekannten Beiz- bzw. Ätzmitteln kann die oder Türen keine Anwendung finden. Ein weiteres vorliegender Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, Problem hinsichtlich der Zusammensetzung eines Aluminium von Verunreinigungen aller Art so voll-Reinigungsmittels für Aluminium besteht darin, die ständig und ohne Beeinträchtigung seiner Oberfläche geeigneten Stoffe zu finden, die auch unter Berück- 4° zu reinigen, daß es sich sofort nach der Reinigung sichtigung der verschiedenen Arten von Wasser elektrisch oxydieren läßt, nicht gelöst werden,
befriedigend wirksam sind, die in den verschiedenen Das Reinigungsmittel vorliegender Erfindung kann Teilen eines Landes vorkommen. wie an sich bekannt, zusätzlich ein organisches ober-

Auf Aluminiumlegierungen liegen oft Verunreini- flächenaktives Mittel und/oder einen Komplexbildner gungen vor, die nicht leicht oder vollständig durch 45 enthalten. So weist das Reinigungsmittel nach einer alkalische Reinigungsmittel entfernt werden können. Ausführung der Erfindung zusätzlich 0,5 bis 5 Teile Um auch solche Verunreinigungen zu entfernen, wenigstens eines organischen oberflächenaktiven Mitweisen Reinigungsmittel, wie aus der USA.-Patent- tels auf; Beispiele solcher Mittel sind kondensiertes schrift 2 762 732 bekannt, Lösungsmittel wie tertiären Naphthalinnatriumsulfonat, AJkylarylsulfonsäure bzw. Butylalkohol auf. Mineralische Stoffe wie Schwer- 50 ihre Alkalisalze oder ein Alkylphenoläthylenoxydnaphtha sind ebenfalls bereits für diesen Zweck kondensat. Die Alkylarylsulfonsäure und ihre Alkalibekannt. Man hat auch schon in besonderen Arbeits- salze kann eine 8 bis 14 Kohlenstoffatome aufweisende stufen Lösungsmittel zur Entfernung bestimmter Alkylgruppe haben und die Arylgruppe ein Phenyl-Verunreinigungen von Aluminium verwendet. So ist bzw. ein Naphthylrest sein, und das Alkylphenolaus der USA.-Patentschrift 2 705 500 bekannt, zu- 55 äthylenoxydkondensat kann folgende Formel haben nächst mit Trichloräthylen zu entfetten und in einem

weiteren Arbeitsgang ein alkalisches Reinigungsmittel .

anzuwenden. _ R- ζ \—0(CH₂CH₂O)_nH

Chemische Reinigungsmittel für Aluminium und \■'

Aluminiumlegierungen müssen zur Vermeidung von 6°

Korrosionen einen Inhibitor enthalten. Aus der in der R eine 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisende USA.-Patentschrift 2 303 399 sind Arsen- und Anti- Alkylgruppe bedeutet und η = 8 bis 12 ist.
monsalze als Inhibitoren bekannt, die wegen ihrer Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung Giftigkeit unerwünscht sind. erhält das Reinigungsmittel zusätzlich als Komplex-Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 65 bildner 0,5 bis 5 Teile einer Polyhydroxycarbonsäure die mit der Anwendung der bekannten Reinigungs- der Formel
mittel für Aluminium und Aluminiumlegierungen
verbundenen Nachteile zu überwinden. Die Erfindung CH₂OH(CHOH)_nCOOH

3 4

in der η gleich 2 bis 5 ist, bzw. ihrer Alkalisalze, eines gewährleistet, daß das Chrom zusammen mit dem

mehrwertigen Alkohols der Formel anderen Schmutz leicht abgespült wird.

CHoOHiCHOH) CH OH ^^{as sec}hswertige Chrom muß in dem Reinigungs-

² η 2 mittel in einer Menge von 0,3 bis 4 Gewichtsteilen

in der η gleich 2 bis 5 ist, oder der Äthylendiamin- 5 vorliegen, bevorzugt sind 1,8 Gewichtsteile. Bei einem

tetraessigsäure bzw. deren Alkalisalze. pH von 10 in wäßriger Lösung sind mindestens

Ein bevorzugtes Reinigungsmittel enthält 35 bis 0,5 g/l sechswertiges Chrom erforderlich, um eine

92 Teile Natriumtetraborat, 5 bis 35 Teile Tetra- Korrosion des Aluminiums zu verhindern. Bei einem

natriumpyrophosphat und 0,3 bis 4 Teile sechswertiges niedrigeren pH ist die zur Korrosionsverhütung

Chrom und gegebenenfalls ein organisches oberflächen- io erforderliche Menge sechswertigen Chroms nicht so

aktives Mittel und/oder einen Komplexbildner, wie groß; es genügen z.B. bei einem pH von 8,5 0,05g/l.

vorstehend angegeben. Unter der Bezeichnung sechswertiges Chrom ist ein

Der wesentliche Bestandteil des erfindungsgemäßen wasserlösliches Dichromat, Chromat, Chromsäure Reinigungsmittels für Aluminium ist Alkalitetraborat, oder Chromsäureanhydrid zu verstehen. Wenn 5 Gevorzugsweise die Natrium- und Kaliumsalze, da diese 15 wichtsteile sechswertiges Chrom in einer erfindungsleicht erhältlich sind. Das Alkalitetraborat muß in gemäßen Mischung vorliegen sollen, so kann diese einer Menge, bezogen auf den Feststoff, von minde- Menge z. B. durch 14,1 Teile Kaliumdichromat oder stens 35 Gewichtsteilen vorliegen, da sonst nur eine 18,6 Teile Kaliumchromat zugeführt werden,
schlechte Reinigung und ungenügende Entfernung Zur Erhöhung der Reinigungskraft dienen, wie an des Schmutzes erzielt wird. Die Alkalitetraboratkon- 20 sich bekannt, organische oberflächenaktive Mittel zentration kann so hoch wie 92 Gewichtsteile sein, in einer bevorzugten Menge von 2 Gewichtsteilen, wenn auch die bevorzugte Konzentration etwa 70 Ge- Die bevorzugte Alkylarylsulfonsäure ist die Dodecylwichtsteile ausmacht. Ein wesentlicher Vorteil des benzolsulfonsäure. Die bevorzugten Salze der Alkyl-Tetraborats liegt darin, daß es bei dem gewünschten arylsulfonsäuren sind die Alkali- und Ammoniumsalze. pH von 8 bis 10 eine gute Reinigungskraft aufweist 25 Von den Alkylphenoläthylenoxydkondensations- und außerdem als solches eine Pufferwirkung besitzt. produkten der oben angegebenen Formel sind als

Das andere, in dem erfindungsgemäßen Mittel oberflächenaktive Mittel die bevorzugt, welche eine

erforderliche alkalische Reinigungsmittel ist ein Alkali- Octyl- oder Nonylgruppe haben,

polyphosphat. Bei den Alkalipolyphosphaten ist das Jedes der angegebenen oberflächenaktiven Mittel

Verhältnis des Alkalioxydes (M₂O) zum Phosphor- 30 kann allein verwendet werden; wirksamer ist es jedoch,

pentoxyd (P₂O₅) wesentlich kleiner als 3:1; die für zugleich eine Alkylarylsulfonsäure bzw. deren Salze

die Zwecke der Erfindung brauchbaren Polyphosphate und ein Alkylphenoläthylenoxydkondensat zu ver-

haben ein M₂O zu P₂O₅-Verhältnis von 2:1 oder wenden.

weniger. Beispiele geeigneter Alkalipolyphosphate sind Es ist wünschenswert und in einigen Fällen erforder-

Tetranatriumpyrophosphat (2 Na₂O · P₂O₅ oder 35 lieh, außer den vorstehend angegebenen Mitteln

Na₄P₂O₇), Natriumtripolyphosphat (5 Na₂O · 3 P₂O₅ organische Reinigungsmittel vorzusehen, die die

oder Na₅P₃Oi₀), Natriumhexametaphosphat (Na₂O · Wiederablagerung der Verunreinigung und/oder ein

P2O5):!; oder Na₂P₂O₆) und die entsprechenden wasser- Beflecken des Aluminiums nach der Entfernung der

löslichen Kaliumsalze. Das bevorzugte Alkalipoly- Verunreinigung verhindern. Es wurde gefunden, daß

phosphat ist das Tetranatriumpyrophosphat. 40 für diesen Zweck die kondensierten Napthalinnatrium-h

Von den Alkalipolyphosphaten müssen, bezogen auf sulfonate besonders wirksam sind; bevorzugt ist das

das Trockengewicht des Reinigungsmittels, min- aus der USA.-Patentschrift 1 336 759 bekannte Na-

destens 5 Gewichtsteile vorliegen; es können so hohe triumsalz des Kondensationsproduktes aus Naphtha-

Mengen wie 35 Gewichtsteile verwendet werden; linsulfonsäure und Formaldehyd. Dieses Konden-

bevorzugt sind 17 Gewichtsteile. 45 sationsprodukt kann auch ohne die oben angegebenen

Die Kombination eines Alkalitetraborates und eines oberflächenaktiven Mittel verwendet werden. Es ist

Alkalipolyphosphates in den vorstehend angegebenen indes am wirksamsten, wenn es mit einem oder

Mengen ermöglicht in befriedigender Weise Schmutz mehreren der organischen oberflächenaktiven Mittel

von Aluminium und seinen Legierungen zu entfernen, verwendet wird.-

und ergibt in wäßriger Lösung ein pH von 8 bis 10; 50 Der für das erfindungsgemäße Reinigungsmittel vordas ist ein Bereich, bei welchem Aluminium nicht gesehene Komplexbildner verhindert die Wiederernsthaft korrodiert oder geätzt wird und der keine abscheidung von Aluminiumsalzen, die sich bilden unerwünschten Abscheidungen auf dem gereinigten können, obwohl das Reinigungsmittel bei einem pH Aluminium hinterläßt. wirkt, bei welchem das Aluminium nicht ernsthaft

Sechswertiges Chrom ist, wie gefunden wurde, ein 55 korrodiert oder geätzt wird, und das Reinigungsmittel Korrosionsinhibitor, der mit der besonderen erfindungs- zum Zwecke einer langen Brauchbarkeit gepuffert ist. gemäßen Kombination von alkalischen Reinigungs- Der Komplexbildner kann allein mit dem Alkalimitteln verträglich ist, und der keinen bleibenden polyphosphat, Alkalitetraborat und sechswertigem Film oder Flecken auf dem behandelten Aluminium Chrom vorliegen; er wird indes vorzugsweise mit einem hinterläßt, und das ist ein besonderer Vorteil gegenüber ^6o oder allen der angegebenen oberflächenaktiven Mittel Silikaten, die bisher als Korrosionsinhibitor in verwendet.

Reinigungsmitteln für Aluminium verwendet worden Der bevorzugte Komplexbildner ist Gluconsäure sind. Wenn auch sechswertiges Chrom zu einer leichten bzw. Natriumgluconat, das, bezogen auf das trockene Chromfarbe der Lösung führen kann, so wird diese Gemisch in einer Menge von wenigstens 0,5, vorzugsdoch durch das Wasser schnell wieder abgespült, so 65 weise 1 Gewichtsteil, vorliegen muß. Der Anteil dieses daß auf dem Metall selbst kein dauerhafter Film oder Komplexbildners kann bis zu 5 Gewichtsteilen beeine Färbung verbleibt. Die Auswahl der besonderen tragen.
Reinigungsmittel in der erfindungsgemäßen Mischung Von der Äthylendiamintetraessigsäure sind die

Salze, wie die Tetranatrium- und Trinatriumsalze wie auch die entsprechenden Kaliumsalze als Komplexbildner bevorzugt.

Das erfindungsgemäße Reinigungsgemisch wird in Wasser mit einer Konzentration von 15 bis 75 g/l gelöst. Vorzugsweise wird das Gemisch in einer Konzentration von 60 bis 75 g/l verwendet. Je nach Verschmutzung sind höhere Konzentrationen möglich; Konzentrationen, die wesentlich höher als 75 g/l liegen, haben jedoch den Nachteil, daß sich nicht alle Bestandteile lösen.

Die Reinigung von Aluminium und Aluminiumlegierungen mit den erfindungsgemäßen Reinigungsbädern erfolgt bei einem bevorzugten pH von etwa 9,2 und bei Raumtemperatur bis etwa 82° C; bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr einer Ätzung des Aluminiums und einer beschleunigten Umwandlung der Polyphosphate in die Orthophosphate.

Die Reinigungsdauer liegt je nach der Art des zu entfernenden Schmutzes zwischen 30 Sekunden und 15 Minuten. Stanz- bzw. Schneidöle lassen sich insbesondere von Aluminium leicht entfernen und im allgemeinen genügt für diesen Zweck eine Eintauchzeit von 30 Sekunden. Polierstoffe, ein schweres Fett oder ein Wachsüberzug erfordern Eintauchzeiten von 15 Minuten.

Die erfindungsgemäßen Gemische haben den besonderen Vorteil, daß das Aluminiummetall bzw. die Aluminiumlegierungen unmittelbar nach der Reinigung einer chemischen Behandlung unterworfen werden können, wenn sie lediglich einmal abgespült worden sind. Eine einzige Spülung mit kaltem Wasser ist

ίο erforderlich, um die gereinigten Metalle einer folgenden anodischen Behandlung oder Aufhellung zu unterwerfen.

Die untere Konzentrationsgrenze des Alkalitetraborates wurde dadurch bestimmt, daß Aluminiumteile nacheinander mit Bädern niedrigerer Konzentrationen von Borax behandelt wurden. Das Reinigungsgemisch wurde in Wasser in einer Konzentration von 45 g/l aufgelöst und das Bad bei einer Temperatur von 77°C angewendet. Die Aluminiumteile wurden mit Schneidöl und Polierstoff verunreinigt. Es wurde festgestellt, nach welcher Zeit die Verschmutzung völlig entfernt war, und ob eine Korrosion des Aluminiums eingetreten war.

Tabelle I

Gehalt des Reinigungsgemisches an Natriumtetraborat
in Gewichtsteilen

Verschmutzung auf dem Aluminiumblech

Mineralöl
Entfernung
in Minuten

Spülung

Polierstoff
Entfernung j
in Minuten

Spülung

Ätzung des Metalls

70
50
40
35
30
25

gut
gut
gut
gut
gut
gut

20
20
25
25
20
10

gut
gut
gut
gut

ausreichend
schlecht

kein Angriff
kein Angriff
kein Angriff
Spur eines Angriffs leichter Angriff
schwacher Angriff

Das für die Versuche der Tabelle I angewandte Reinigungsgemisch enthielt, bezogen auf die Trockensubstanz, 87 Gewichtsteile Natriumtetraborat und Tetranatriumpyrophosphat. Der Rest des Gemisches bestand aus: 5 Teilen Kaliumdichromat, 2 Teilen kondensiertem Naphthalinnatriumsulfonat, 1 Teil Natriumgluconat, 3 Teilen eines Kondensationsproduktes aus dem Alkylphenol und Äthylenoxyd, 2 Teilen Dodecylbenzolsulf onsäure. Gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn an Stelle des Natriumtetraborates Kaliumtetraborat angewandt wurde.

In einer ähnlichen Weise wurde die untere Grenze der Alkalipolyphosphatkonzentration ermittelt. Bei dieser Versuchsserie wurde das Reinigungsgemisch in einer Konzentration von 45 g/l angewendet und die Konzentration des Alkalipolyphosphates wurde anschließend so erniedrigt, bis entweder keine Reinigung oder nur noch eine ungenügende Spülung erfolgte. Das Reinigungsbad wurde bei einer Temperatur von 77° C angewendet, und als Schmutzstoffe wurden Mineralöl, Palmöl und Polierstoffe angewendet.

Tabelle II

Gehalt des	Verschmutzung auf dem	Mineralöl	Spülung	Aluminiumblech	Spülung	Polierstoff	Spülung
Reinigungsmittels an Tetranatrium	Entfernung in Minuten	gut	Palmöl	gut	Entfernung in Minuten	gut
pyrophosphat in Gewichtsteilen	15	gut	Entfernung in Minuten	gut	20	gut
17,0	15	ausreichend	10	gut	20	gut
10,0	18	ausreichend	10	gut	20	gut
7,5	20	schlecht	10	gut	20	gut
5,0	22	schlecht	10	ausreichend	22	gut
4,0	30	10		25
3,0	12

Wie bei den Versuchen der Tabelle I enthielt das Reinigungsgemisch, bezogen auf den Trockenstoff, 87 Gewichtsteile Tetranatriumpyrophosphat und Natriumtetraborat; im übrigen enthielt das Reinigungsmittel dieselben Bestandteile wie das für die Versuche der Tabelle I verwendete. Tetrakaliumpyrophosphat kann an Stelle des Natriumsalzes mit der gleichen Wirksamkeit treten.

Tetranatriumpyrophosphat wurde hinsichtlich seines Reinigungsvermögens mit Natriumtripolyphosphat und Natriumhexametaphosphat bei einer Konzentration in Wasser von 45 g/l und bei 77⁰C verglichen.

Das Reinigungsvermögen dieser Alkalien wurde bei Verunreinigungen durch Mineralöl und Polierstoffen ermittelt. Es wurde ferner die Spülbarkeit in kaltem Wasser und die Korrosion bzw. die Bildung von Flecken auf dem gereinigten Aluminium geprüft. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Reinigungsmittelgemisch
Gewichtsteile

Wirksamkeit von Polyphosphat-Reinigungsmitteln Angriff/Fleckenbildung auf poliertem Aluminium

Reinigungsvermögen
Mineralöl I Polierstoff

Spülung in kaltem
Wasser

70,0 Natriumtetraborat

17,0 Tetranatriumpyrophosphat

70,0 Natriumtetraborat
17,0 Natriumtripolyphosphat

70,0 Natriumtetraborat

17,0 Natriumhexametaphosphat

keine Fleckenbildung kein Angriff

völlige Entfernung
in 15 Minuten

völlige Entfernung
in 16 Minuten

völlige Entfernung
in 20 Minuten

völlige Entfernung
in 22 Minuten

völlige Entfernung
in 20 Minuten

gut
gut

sehr
gut

Die restlichen 13 Gewichtsteile des Gemisches, das für die Versuche der Tabelle III verwendet wurde, entsprechen den Zusammensetzungen für die Versuche gemäß Tabellen I und II.

Die mit weiteren alkalischen Reinigungsmitteln erzielten Versuchsergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt. Die Reinigungsmittel wurden in Wasser in einer Konzentration von 45 g/l aufgelöst und daraufhin geprüft, ob sie das Aluminium korrodieren und beständig bleiben. Im allgemeinen haben sich diese Gemische bezüglich der Verhinderung einer Korrosion nicht als befriedigend erwiesen. In einigen Fällen wurde zwar eine ausreichende Verhinderung der Korrosion erzielt, aber die Bestandteile der Gemische waren unverträglich, da eine Abscheidung in der Lösung eintrat. Die abgeschiedenen Stoffe hinterließen unerwünschte Niederschläge auf dem gereinigten Metall

Tabelle IV

Reinigungsgemisch Gewichtsteile	pH	Korrosion des Aluminiums	Stabilität
60,0 Natriumtetraborat 25,0 Natriumbicarbonat 10,0 Tetranatriumpyrophosphat 2,0 a)+ 2,0 b)+ 1,0 Natriumgluconat	9,0	mäßig
60,0 Natriumtetraborat 20,0 Natriumbicarbonat 15,0 Dinatriumphosphat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	9,05	mäßig
60,0 Natriumtetraborat 20,0 Natriumbicarbonat 15,0 Natriumtripolyphosphat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	8,8	mäßig
60,0 Natriumtetraborat 15,0 Tetranatriumpolyphosphat 15,0 Natriumbicarbonat 5,0 Natriumsilicat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	9,1	wenig	beträchtliche Abscheidung
60,0 Natriumtetraborat 30,0 Tetranatriumpyrophosphat 5,0 Natriumsilicat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	9,25	wenig	beträchtliche Abscheidung

Fußnoten am Schluß der Tabelle.

109 546/411

Tabelle IV (Fortsetzung)

Reinigungsgemisch Gewichtsteile	pH	Korrosion des Aluminiums	Stabilität
60,0 Natriumtetraborat 30,0 Mononatriumphosphat 5,0 Natriumsilicat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	9,2	sehr wenig	beträchtliche Abscheidung
60,0 Natriumtetraborat 35,0 Mononatriumphosphat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	8,8	beträchtlich
60,0 Natriumtetraborat 30,0 Mononatriumphosphat 5,0 Natriumfluosilicat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	8,4	leichte Fleckenbildung, starke Korrosion an der Grenzfläche Lösung/Luft	beträchtliche Ausscheidung
70,0 Natriumtetraborat 25,0 Monoammoniumphosphat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	langsam wechselnd	bei Beginn geringfügig, verstärkt bei Änderung des pH
70,0 Natriumtetraborat 25,0 Natriumnitrat 2,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat		geringfügig
70,0 Natriumtetraborat 17,0 Tetranatriumpyrophosphat 5,0 Kaliumdichromat 2,0 c)+ 3,0 a) 2,0 b) 1,0 Natriumgluconat	9,3	keine	klare Lösung

a) = Alkylphenoläthylenoxydkondensat.

b) = 90°/i)ige Lösung der Dodecylbenzolsulfonsäure.

c) = Kondensiertes Naphthalinnatriumsulfonat.

Die zur Verhinderung der Korrosion von Aluminiummetall durch ein Alkalitetraborat-Alkalipyrophosphat-Reinigungsmittel erforderliche Mindestmenge an sechswertigem Chrom wurde durch Änderung des pH eines Reinigungsgemisches bestimmt, das in einer Konzentration von 30 g/l Wasser verwendet wurde, und es wurde dann die Wirkung der Lösung bei 77° C

auf 10 Minuten eingetauchtes poliertes Aluminium festgestellt. Der pH der Lösung wurde erforderlichenfalls durch Zusetzen von Natriumhydroxyd eingestellt. Sechswertiges Chrom wurde dem Reinigungsmittel in den in der Tabelle V angegebenen Werten als Kaliumdichromat zugegeben. Die Stärke der Korrosion wurde nach dem Eintauchen während 10 Minuten festgestellt.

Tabelle V

Cr⁶⁺-Konzen-	8,5	9,0	Gehalt an sechswertigem Chrom ./. pH	auf Aluminium	bei pH	10,2	10,5
tration	wenig	wenig	Angriff	9,75	10,0	beträchtlich	beträchtlich
g/l	keine	Spuren	9,5	beträchtlich	beträchtlich	beträchtlich	beträchtlich
0,025	keine	keine	beträchtlich	beträchtlich	beträchtlich	beträchtlich	beträchtlich
0,05	keine	keine	beträchtlich	wenig	beträchtlich	beträchtlich	beträchtlich
0,075	keine	keine	wenig	wenig	wenig	wenig	schwach
0,1	keine	keine	wenig	wenig	wenig	wenig	wenig
0,2	keine	keine	wenig	keine	wenig	wenig	wenig
0,3	keine	keine	keine	keine	wenig	wenig	wenig
0,4	keine	keine	keine	keine	keine	keine	wenig
0,5		keine	keine	keine
0,6		keine

11 12

Bei den in Tabelle V wiedergegebenen Versuchen flächenaktive Mittel und Kombinationen dieser einem

wurde Chrom folgendem Gemisch zugesetzt: Borax und Tetranatriumpyrophosphat enthaltenden

Natriumtetraborat 73 8°/ Reinigungsmittel zugegeben wurden, um die Wirkung

Tetranatriumpyrophosphat .''.'.'.'.'.'. 17,9 % ^auf <"^e Entfernung von Polierstoffen von Aluminium-

Natriumgluconat 1 05 °/ ^{5 meta11 zu} prüfen. Zu diesem Zweck wurde nut einem

Kondensiertes Naphthaiinnätriüml ' Polierstoff poliertes Aluminium bei 66° C 10 Minuten

sulf onat 210 °/ ^{m m} Reinigungsmittel eingetaucht, das eine Konzen-

Alkylphenoläthyienoxydkondensat' 3J6 »° ^ίτ.^Άύοη YSⁿ ³⁰ f Reinigungsmittel je Liter Wasser und

Dodecylbenzolsulfonsäure 2,10 ⁰I₀ einen pH von 9 hatte. Das Reinigungsmittel bestand

' ίο aus 60 Teilen Natriumtetraborat, 20 Teilen Tetra-

In der Tabelle VI sind die Ergebnisse von Versuchen natriumpyrophosphat und 20 Teilen Natriumbicarbo-

zusammengestellt, bei welchen verschiedene ober- nat.

Tabelle VI

Gehalt des Reinigungsmittels an oberflächenaktiven Mitteln in	2	Menge des entfernten Pol iprstoffes
Gewichtsprozent	4	X UtlCljLUiwO Vo
Alkylphenoläthylenoxydkondensat	2 1	90
Alkylphenoläthylenoxydkondensat	5	100
Alkylphenoläthylenoxydkondensat Kondensiertes Naphthalinsulfonat	N) N)	90
Dodecylbenzolsulfonsäure	2 1	95
Alkylphenoläthylenoxydkondensat Dodecylbenzolsulfonsäure	5	100
Dodecylbenzolsulfonsäure Kondensiertes Naphthalinsulfonat	5 3	85
Kondensiertes Naphthalinsulfonat	2 3 1	85
Laurylnatriumsulfat Alkylphenoläthylenoxydkondensat	1	90
Alkylphenoläthylenoxydkondensat Dodecylbenzolsulfonsäure Kondensiertes Naphthalinsulfonat	5	100
Laurylnatriumsulfat	5	50
Laurylnatriumsulfat	20	70
Neutrales Natriumsalz der Tallölsäure	1	10
Neutrales Natriumsalz der Tallölsäure	5	75
Natriumsalz eines sulfurierten, primären, mit einem Äthylenoxyd kondensierten Amins	1	50
Natriumsalz eines sulfurierten, primären, mit einem Äthylenoxyd kondensierten Amins	5	60
Alkanolaminkondensat	50
Alkanolaminkondensat	55

Die Wirksamkeit verschiedener Komplexbildner wurde dadurch bestimmt, daß die Wiederablagerung von Verschmutzungen oder die Bildung von Flecken auf Aluminium beobachtet wurde, das bei 77° C in verschiedene erfindungsgemäße Reinigungsgemische 65 getaucht wurde, die eine Konzentration von 45 g je Liter Wasser hatte. Der Komplexbildner wurde in einer Konzentration von 1% verwendet, und an Verschmutzungen wurden Mineralöl und Polierstoff

berücksichtigt. Das Reinigungsmittel enthält im übrigen

Natriumtetraborat 70°/₀

Tetranatriumpyrophosphat 17 °/₀

Kaliumdichromat 5⁰J₀

Kondensiertes Naphthalinnatriumsul-

fonat 2⁰I₀

Alkylphenoläthylenoxydkondensat ... 3 °/₀ Dodecylbenzolsulfonsäure 2 °/₀

Tabelle VII

Komplexbildner Gewichtsprozent	Angriff; Fleckenbildung auf poliertem Aluminium	Reinigur Mineralöl	gskraft Polierstoff	Abspülen in kühlem Wasser
Natriumgluconat 1,0%	keine Wiederabscheidung von Schmutz, keine Fleckenbildung, kein Angriff	völlige Ent fernung in 15 Minuten	völlige Ent fernung in 20 Minuten	gut
Sorbit 1,0%	keine Wiederabscheidung von Schmutz, keine Fleckenbildung, kein Angriff	völlige Ent fernung in 15 Minuten	völlige Ent fernung in 20 Minuten	gut
Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetra- essigsäure 1,0%	keine Wiederabscheidung von Schmutz, keine Fleckenbildung, kein Angriff	völlige Ent fernung in 15 Minuten	völlige Ent fernung in 20 Minuten	gut

Claims

Patentansprüche:

1. Ein alkalisch reagierendes Salz und eine Verbindung des sechswertigen Chroms enthaltendes Reinigungsmittel für Aluminium und Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß es 35 bis 92 Teile Alkalitetraborat, 5 bis 35 Teile Alkalipolyphosphat und 0,3 bis 4 Teile sechswertiges Chrom enthält.

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,5 bis 5 Teile wenigstens eines organischen oberflächenaktiven Mittels enthält.

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es kondensiertes Naphthalinnatriumsulfonat, Alkylarylsulfonsäure bzw. ihre Alkalisalze oder ein Alkylphenoläthylenoxydkondensat enthält.

4. Reinigungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylarylsulfonsäure und ihre Alkalisalze eine 8 bis 14 Kohlenstoffatome aufweisene Alkylgruppe haben und die Arylgruppe ein Phenyl- bzw. ein Naphthylrest ist, und das Alkylphenoläthylenoxydkondensat folgende

0(CH₂CH₂O)_nH

in der R eine 6 bis 12 Kohlenstoff atome aufweisende Alkylgruppe bedeutet und η = 8 bis 12 ist.

5. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich als Komplexbildner 0,5 bis 5 Teile einer Polyhydroxycarbonsäure der Formel

CH₂OH(CHOH)„COOH

in der η gleich 2 bis 5 ist, bzw. ihrer Alkalisalze, eines mehrwertigen Alkohols der Formel

CH₂OH(CHOH)_raCH₂OH

in der η gleich 2 bis 5 ist, oder der Äthylendiamintetraessigsäure bzw. deren Alkalisalze enthält.

6. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 35 bis 92 Teile Natriumtetraborat, 5 bis 35 Teile Tetranatriumpyrophosphat und 0,3 bis 4 Teile sechswertiger Chrom enthält.