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Verfahren zur Bildung eines hydrophoben
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Überzuges auf einer Aluminiumoberfläche Die vorliegende Erfindung
betrifft ein einfaches Verfahren zur Bildung eines hydrophoben Uberzuges auf einer
Aluminiumoberfläche.
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Zur Zeit stehen der Technik zahlreiche Verfahrensweisen zum überziehen
von Aluminiumoberflächen zur Verfügung, wie die anodische Oxidation, das Aufbringen
von galvanischen ueberzügen, die Bildung von Überzügen durch chemische Umwandlung,
Farbanstriche und dergleichen mehr.
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Wenn auch die Überzüge für eine lang dauernde Haltbarkeit entworfen
sind, so erfordern sie doch umfangreiche Oberflächenvorbehandlungen und sind äußerst
kostspielig.
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Häufig wird Jedoch nur ein kurze Zeit dauernder Schutz benötigt oder
gewünscht, z.B. beim Versenden oder Lagern von Aluminiumprodukten in Form von Halbfertigwaren,
wie
Aluminiumblechrollen und dergleichen, wobei die Bildung von
Wasserflecken oder anderen Oxidationsprodukten unterbunden werden soll. Bei anderen
Gelegenheiten ist es erwünscht, den allmählichen Aufbau von natürlichem Oxid auf
der Aluminiumoberfläche zu verhindern, z.B. beim Schweißen und bei Klebstoffbindungen,
da der Aufbau von natürlichem Oxid diese Art von Arbeitsgängen beeinträchtigen kann.
Bis heute ist jedoch kein wohlfeiles Verfahren bekanntgeworden, mit dem ein Kurzzeitschutz
erzielt werden kann ohne Beeinträchtigung der Fabrikationsbedingungen oder Oberflächenbehandlungen,
insbesondere in den Fällen, in denen Schmiermittel auf die Oberfläche aufgebracht
werden müssen.
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Ein einfaches wohlfeile Verfahren zum Überziehen von Aluminium ist
in der US-PS 3 726 721 von Wittrock und Mitarbeitern, die auf die Anmelderin der
vorliegenden Erfindung übertragen ist, beschrieben worden, doch kann der leicht
zerreibbare Überzug, der bei diesem Verfahren erhalten wird, die späteren Verformungs-
oder Beschichtungsoperationen beeinträchtigen.
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In der US-PS 2 963 391 von Kubie ist ein Verfahren zur Bildung eines
Überzuges, der als Extrudierungs-Gleitmittel konzipiert wurde, beschrieben, bei
dem die Aluminiumoberfläche zuerst mit einer ammoniak-beladenen alkalischen Lösung,
die eine Fettsäure (oder ein äquivalentes Salz oder einen äquivalenten Ester derselben)
enthält, behandelt und dann bei etwa 2040C (4000F) gebacken wird, um einen Überzug,
der nicht bekannte Eigenschaften aufweist, zu bilden.
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Marosi beschreibt und beansprucht in seiner US-PS 3 849 207 ein Verfahren
zur Behandlung von Aluminium und anderen Metallen, bei dem die Oberfläche mit einer
alkalischen Natriumformiatlösung
behandelt und dann mit einem klaren
Harzfilm beschichtet wird, um einen sepia-farbigen Überzug zu bilden. Die Natur
des Überzuges, der während der Behandlung in der alkalischen Natriumformiatlösung
gebildet wird, wird in der Bezugspatentschrift nicht beschrieben. Wie jedoch festgestellt
wurde, ist die Aluminiumoberfläche, die unter einem solchen Überzug liegt, einer
Wasserfleckenbildung oder einer anderen Oxidation in weitgehend der gleichen Weise
zugänglich wie unbehandeltes Aluminium, da der Überzug feucht ist und von Wasser
oder wäßrigen Lösungen durchdrungen werden kann.
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Es besteht seit vielen Jahren ein technisches Bedürfnis nach einer
einfachen, wohlfeilen Verfahrensweise, mit deren Hilfe zeitweilig eine extensive
Oxidation einer Aluminiumoberfläche durch Wasser oder andere Medien vor allem bei
Aluminiumblechrollen verhindert werden kann, doch steht eine solche Arbeitsweise
der Fachwelt bis heute nicht zur Verfügung.
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Hier schafft nun die vorliegende Erfindung Abhilfe.
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Überziehen einer Aluminiumoberfläche
und insbesondere auf die Behandlung einer Aluminiumoberfläche zwecks Bildung eines
festhaftenden, hydrophoben Überzuges, der die darunter liegende Aluminiumoberfläche
gegen Oxidation schützt und auch das Aufbringen von Schmier- bzw. Gleitmitteln für
die spätere Weiterverarbeitung erleichtert. Der Ausdruck Aluminium bezieht sich
in dem Sinn, in dem er in dieser Erfindungsbeschreibung gebraucht wird, auf reines
Aluminium, technisch reines Aluminium und Aluminiumlegierungen.
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Gemäß der Lehre der Erfindung wird eine Aluminiumoberfläche mit einer
wäßrigen alkalischen Lösung, die eine langkettige aliphatische Carbonsäure, ein
äquivalentes Alkalisalz derselben oder eine Verbindung, die ein langkettiges aliphatisches
Carboxylat-Anion in einer alkalischen Lösung erzeugt, bei einer erhöhten Temperatur,
die über 600C liegt, behandelt. Die Behandlungszeiten betragen für eine saubere
Oberfläche etwa 1 Sekunde, doch beeinflussen länger dauernde Behandlungszeiten den
Überzug offensichtlich nicht nachteilig. Der Überzug auf der Oberfläche ist hydrophob
und für gewöhnlich äußerst oleophil. Darüber hinaus wird der Überzug für gewöhnlich
nicht angegriffen von Mineralsäuren, wie Salpetersäure, Salzsäure oder Schwefelsäure,
oder von den üblichen polaren Lösungsmitteln, wie Aceton oder Äthylalkohol. Der
gebildete Überzug ist sehr schwer zu analysieren, da er unter den meisten Umständen
aus einer monomolekularen Schicht in einer Dicke von größenordnungsmäßig 100 2 zu
bestehen scheint. Die das Carboxylat-Anion in der alkalischen Lösung erzeugende
Verbindung reagiert offenbar mit der Aluminiumoberfläche unter Bildung einer Art
Aluminiumseife oder sie ist zumindest mit der Aluminiumoberfläche äußerst stark
assoziiert.
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Das PH der alkalischen Behandlungslösung soll etwa 8,5 bis etwa 10,0,
vorzugsweise etwa 9 bis 10, betragen. Bei einem beträchtlich über 10 liegenden pH-Wert
erfolgt keine Überzugsbildung, nur ein Anätzen. Die Temperatur an der Grenzfläche
zwischen dem Metall und dem Bad soll 600C übersteigen und vorzugsweise zwischen
etwa 75 0C und dem Siedepunkt der Lösung liegen. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse
wird die Temperatur auf etwa 85 0C + 50C gehalten. Wenngleich es in der Regel äußerst
zweckmäßig ist, die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung, die auf
den
vorgeschriebenen Temperaturen gehalten wird, zu behandeln, muß man auch die Möglichkeit
ins Auge fassen, ein Aluminiumwerkstück, das auf eine beträchtlich über der vorgeschriebenen
Temperatur liegende Temperatur erhitzt ist, mit einer Lösung, deren Temperatur niedriger
als die vorgeschriebene Temperatur ist, zu behandeln, um die erforderlichen Grenzflächentemperaturen
zu erzielen. Bei einer Grenzflächentemperatur von weit unter 600C ist keine signifikante
Überzugsbildung zu beobachten.
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Die langkettige aliphatische Verbindung im Behandlungsbad braucht
nur in kleinen Mengen vorhanden zu sein, in Mengen, die für gewöhnlich größer als
1 Gewichtsteil pro 1 Million Gewichtsteile betragen. Es ist Jedoch empfehlenswert,
die Verbindung in einem geringen Überschuß über die zur Sättigung benötigte Menge
hinaus anwesend sein zu lassen, so daß sich eine Emulsion bildet, welche die Überwachung
der Zusammensetzung sehr bequem gestaltet. Die Verbindung kann aus einer langkettigen
Carbonsäure (einer Fettsäure), einem Alkali- oder Ammoniumsalz derselben oder aus
anderen Verbindungen bestehen, die ein langkettiges Carboxylat-Anion in einer alkalischen
Lösung erzeugen. Das langkettige Carboxylat-Anion soll 10 bis 20, vorzugsweise 12
bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen. Bei Carbonsäuren mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen
sind die Überzüge nicht hydrophob genug, als daß sie von irgendeinem technischen
Wert bezüglich der Verhinderung der Benetzbarkeit des Überzuges und des Durchtretens
von Wasser oder anderen wäßrigen Lösungen wären, was zu Wasserflecken führt. Verbindungen
mit mehr als 20 Kohlenstoffatomen in der Kette überziehen für gewöhnlich geradeso
die Aluminiumoberfläche, reagieren aber weder mit dem Aluminiumsubstrat,noch assoziieren
sie sich stark mit diesem Substrat. Dieser letztgenannte Umstand läßt sich leicht
veranschaulichen, indem man den Überzug
mit polaren Lösungsmitteln,
wie Aceton oder Äthylalkohol, entfernt. Darüber hinaus ist es bei übermäßig langkettigen
Carboxylat-Komponenten für gewöhnlich zu schwer, diese als eine Emulsion zu halten,
so daß sie für eine Behandlung der Oberfläche nicht wirksam sind.
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Zu den geeigneten langkettigen aliphatischen Carbonsäuren gehören
Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Ricinolsäure,
Linolsäure, Arachinsäure und dergleichen. Vorzugsweise werden die Alkalisalze der
genannten Säuren verwendet. Wenngleich die Natrium- und Kaliumsalze für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung äußerst erwünscht sind, so sind auch die Lithium-, Cäsium-
und Ammoniumsalze brauchbar. Es können auch andere Verbindungen, welche das zweckentsprechende
Carboxylat-Anion in einer alkalischen Lösung erzeugen, verwendet werden. Die aliphatische
Komponente der carboxylat-erzeugenden Verbindung kann gesättigt oder ungesättigt
sein; ungesättigte Verbindungen neigen jedoch dazu, weniger wirksam zu sein als
gesättigte Verbindungen. Es können auch Substituenten an der aliphatischen Kohlenstoffkette
vorhanden sein, vorausgesetzt, daß sie die Carboxylatverbindung nicht daran hindern,
den gewünschten Überzug zu bilden.
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Gewünschtenfalls können auch Netzmittel, wie "Emsorb 6903" (im Handel
vertrieben von der Firma Emery Industries, Ins.), "Tween 85" (im Handel vertrieben
von der Firma ICI American, Inc.) und "Ultrawet" (im Handel vertrieben von der Firma
Armour and Company), zu der Lösung in Mengen bis zu 3 Gew.-% zugegeben werden, um
die Benetzung der Aluminiumoberfläche durch die alkalische Lösung während der Behandlung
zu erleichtern. Die Verwendung von Netzmitteln trägt dazu bei, den Überzug stärker
oleophil zu machen. Es können auch
andere Komponenten, wie Emulgatoren
und dergleichen, in einer Menge bis zu 3 Gew.-% zugesetzt werden, um die Fettsäurekomponente
mit der wäßrigen Lösung mischbar oder zumindest emulgierbar zu machen. Auch mechanische
Dispergiermittel können angewendet werden, z.B. dann, wenn die Emulgierung der carboxylat-erzeugenden
Komponente in der alkalischen Lösung schwierig ist.
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Die Behandlungslösung kann durch Zusatz von geeigneten Verseifungsmitteln,
wie Alkalihydroxiden oder Ammoniumhydroxid, alkalisch gemacht werden. In vielen
Fällen, z.B.
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dann, wenn Natriumstearat oder Natriumpalmitat verwendet wird, ist
Jedoch die Lösung alkalisch genug, so daß ein weiterer Zusatz irgendeines Hydroxids
unnötig ist. Wenn auch Ammoniumsalze und Ammoniumhydroxid in der alkalischen Behandlungslösung
verwendet werden können, so sind diese Verbindungen nicht besonders empfehlenswert,
da bei den erforderlichen erhöhten Grenzflächentemperaturen das Ammoniak aus der
Lösung ausgetrieben wird und damit die Aufrechterhaltung eines geeigneten alkalischen
PH an der Grenzfläche sehr schwierig ist.
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Wird die Aluminiumoberfläche zum ersten Mal mit der erfindungsgemäßen
alkalischen Lösung in Kontakt gebracht, so tritt am Anfang ein kurzes Aufbrausen
bzw. Aufschäumen auf, was anzeigt, daß das Aluminiumsubstrat angeätzt wird. Das
Aufschäumen klingt jedoch schnell ab, und es bildet sich der gewünschte hydrophobe
Uberzug, und zwar für gewöhnlich innerhalb einiger Sekunden. Eine starke Oxidschicht
kann die Bildung des Überzuges verzögern, und offensichtlich muß der Hauptteil der
Oxidschicht - wenn nicht gar die gesamte Oxidschicht - weggeätzt werden, bevor irgendeine
Reaktion oder eine starke
Assoziierung zwischen dem Carboxylat-Anion
und dem Aluminiumsubstrat eintreten kann. Das Ätzen, das zu Beginn eintritt, kann
eine sehr dünne Oxidschicht auf der Metalloberfläche hinterlassen oder erzeugen,
und in aller Wahrscheinlichkeit kann das Carboxylat-Anion mit basischen Stellen
auf diesem dünnen Oxidüberzug unter Bildung der Seife reagieren.
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Der Oberflächenüberzug, der sich erfindungsgemäß bildet, ist weder
leicht durch Wasser oder andere nicht-alkalische wäßrige Lösungen zu benetzen oder
von diesen zu durchdringen. Die Oberfläche ist für gewöhnlich oleophil und in der
Regel verträglich mit den meisten, wenn nicht gar mit allen in der Metallbearbeitung
verwendeten Schmiermitteln mit Einschluß von Wasser als Grundlage enthaltenden Emulsionen.
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Diese Verträglichkeit des Überzuges mit Schmiermitteln wird beträchtlich
verstärkt durch die Mitverwendung von Netzmitteln in der alkalischen Behandlungslösung
und insbesondere durch Behandeln des gebildeten hydrophoben über zugs mit einer
(über 600C) heißen alkalischen Lösung (PH 8,5 bis10, vorzugsweise 9,0 bis 10,0)
eines Netzmittels.
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Hierfür kommen nicht-ionische und kationische Netzmittel bevorzugt
in Frage.
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Der hydrophobe Überzug weist einen elektrischen Widerstand von anfänglich
etwa 15 Mikroohm pro cm2 auf, der mindestens 2 bis 3 Wochen lang verhältnismäßig
stabil bleibt. Dieser Umstand belegt, daß im wesentlichen keine Oxidation der darunter
liegenden Aluminiumoberfläche eintritt. Man muß diese Widerstands-Größenordnungen
einmal mit einem natürlichen Oxidüberzug vergleichen, der einen anfänglichen Widerstand
von etwa 30 Mikroohm pro cm2 aufweist, der nach und nach weit über 1000 Mikroohm
pro cm2 ansteigen kann, und zwar ist dies eine Sache von Tagen. Der verhältnismäßig
stabile
Widerstand, den der erfindungsgemäß aufgebrachte Überzug aufweist, ist ein äußerst
vorteilhafter technischer Umstand. So ist z.B. beim Schweißen von Aluminium der
Oxidüberzug unerwünscht, weil er die Schweißoperation - besonders beim Punktschweißen
- stört. Durch die Aufrechterhaltung des Widerstandes auf einem verhältnismäßig
konstanten Wert besteht so keine Notwendigkeit, die Oberfläche vor dem Schweißen
zu reinigen.
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Darüber hinaus verhindert der Überzug gemäß der Erfindung in Verarbeitungsvorrichtungen,
in denen von der Klebmittel-Verbindung von Aluminiumteilen Gebrauch gemacht wird,
eine Oxidation während der verschiedenen Fabrikations- oder Montagearbeiten, und
er bildet sogar eine ausgezeichnete Grundlage für die Verklebung zwischen dem Aluminiumsubstrat
und anderen Materialien.
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Der erfindungsgemäße Überzug kann leicht entfernt werden durch Behandeln
mit alkalischen Reinigungslösungen, wie sie normalerweise verwendet werden, um in
der Technik Aluminiumoberflächen zu reinigen, bevor diese den verschiedenen Oberflächenbehandlungen,
wie der anodischen Oxidation, dem Anstreichen mit Farbe und dergleichen, unterworfen
werden.
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Es ist weiter gefunden worden, daß das erfindungsgemäße Verfahren
dazu verwendet werden kann, um Aluminiumoberflächen, die oxidiert oder in anderer
Weise mit oxidierten Produkten verunreinigt sind, vor der späteren Verarbeitung
zu behandeln. Das Ätzen, das beim Verfahren eintritt, entfernt die verunreinigende
Oxidfläche, und der gebildete Überzug ist gut verträglich mit den Metallbearbeitungs-Schmiermitteln
und wird durch diese gut benetzt. So ist z.B. die Oberfläche von Blechen aus Aluminiumlegierungen,
wie
sie zur Fabrikation von gezogenen und geglätteten Konservendosenkörpern verwendet
werden, häufig mit Wasserflecken (dem Oxidationsprodukt aus der Kondensation von
Wasser auf der Oberfläche während des ltransports oder der Lagerung} oder mit aufgenommenen
Feststoffpartikeln (hochoxidierte Metallteilchen, die in die Oberfläche während
des Walzens eingebettet werden) verunreinigt, und diese Verunreinigungen stören
die Zieh-und Glättoperationen. Behandelt man solche Bleche nach der Lehre der vorliegenden
Erfindung, so werden durch das Ätzen im wesentlichen die gesamten oxidierten Oberflächenverunreinigungen
entfernt. Der gebildete Überzug nimmt leicht das Schmiermittel für das Ziehen und
Glätten auf, insbesondere dann, wenn nachfolgend eine Behandlung mit einer heißen
alkalischen Lösung, die ein Netzmittel enthält, vorgenommen wurde. Die Behandlungszeiten
liegen bei starken natürlichen Oxidüberzügen, die gealtert sind, in der Größenordnung
von mehreren Minuten, im Gegensatz zu Zeiten von wenigen Sekunden, die für die Behandlung
einer mit frischem natürlichem Oxid überzogenen Aluminiumoberfläche benötigt werden.
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Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
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In jedem der Beispiele 1 bis 7 wurde ein sauberes Blech aus einer
Aluminiumlegierung der Type 3004-H19 behandelt.
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Die Behandlungslösungen, die auf 85 + 5°C gehalten wurden, wurden
in der Weise hergestellt, daß man 1,0 gll der jeweils angegebenen Säure zu entionisiertem
oder destilliertem Wasser gab und dann - erforderlichenfalls - das mit NaOH auf
9,0 * 0,1 einstellte. Die Behandlungsdauer betrug in Jedem Fall 30 Sekunden. Jedes
behandelte Muster
wurde auf seine Benetzbarkeit geprüft nach Behandlung
in der alkalischen Lösung, nach einem 30 Sekunden langen Eintauchen in eine 35-gewichtsprozentige
Salpetersäurelösung und dann nach einem Spülen mit Aceton-Äthylalkohol.
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Beispiel 1 Laurinsäure (C12> bildete eine hydrophobe, oleophile
Oberfläche, die auch nach einem 30 Sekunden langen Eintauchen in die Salpetersäure
hydrophob blieb. Jedoch vermochte nach der Salpetersäurebehandlung das Spülen mit
der Aceton-Äthylalkohollösung offensichtlich den hydrophoben ueberzug zu entfernen,
da die behandelte Oberfläche dann mit Wasser benetzt werden konnte.
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Beispiel 2 Myristinsäure (C14) bildete eine hydrophobe oleophile
Oberfläche, die auch nach einem 30 Sekunden langen Eintauchen in die Salpetersäure
hydrophob blieb. Jedoch vermochte nach der Salpetersäurebehandlung das Spülen mit
der Aceton-Äthylalkohollösung den hydrophoben Überzug offensichtlich zu entfernen,
da die behandelte Oberfläche dann mit Wasser benetzt werden konnte.
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Beispiel 3 Palmitinsäure (C16) bildete eine hydrophobe, oleophile
Oberfaäe die sowohl nach dem Eintauchen in die Salpepersäure als auch nach dem Spülen
mit Aceton-Äthylalkohol so blieb.
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Beispiel 4 Stearinsäure (C18) bildete eine hydrophobe, oleophile
Oberfläche, die sowohl nach dem Eintauchen in die Salpetersäure als auch nach dem
Spülen mit Aceton-Äthylalkohol so blieb.
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Beispiel 5 Öl säure (ungesättigte C18-Säure) bildete eine hydrophobe,
oleophile Oberfläche, die nach einem 30 Sekunden langen Eintauchen in die Salpetersäure
hydrophob blieb. Jedoch vermochte nach der Salpetersäurebehandlung das Spülen mit
der Aceton-Äthylalkohollösung den hydrophoben Überzug offensichtlich zu entfernen,
da die behandelte Oberfläche dann mit Wasser benetzt werden konnte.
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Beispiel 6 Linolsäure (ungesättigte C18-Säure) bildete eine hydrophobe,
oleophile Oberfläche, die nach einem 30 Sekunden langen Eintauchen in die Salpetersäure
hydrophob blieb. Jedoch vermochte nach der Salpetersäurebehandlung die Aceton-Äthylalkohollösung
den Überzug offensichtlich zu entfernen, da die behandelte Oberfläche dann mit Wasser
benetzt werden konnte.
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Beispiel 7 Arachinsäure (C20) bildete eine hydrophobe, oleophile
Oberfläche, doch wurde die Oberfläche nach dem Eintauchen in die Salpetersäure hydrophil.
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Beispiel 8 Ein reines Blech aus einer Aluminiumlegierung der Type
3004-H32 wurde 5 Sekunden lang in einer auf 80°C gehaltenen, wäßrigen, alkalischen
Lösung, die 1,0 g/l Natriumstearat enthielt, behandelt. Das PH der Lösung betrug
9,3. Zu Beginn tratt ein Aufschäumen auf, doch klang das Aufschäumen schnell ab,
und es bildete sich der gewünschte hydrophobe, oleophile ueberzug. Das behandelte
Blech widerstand 20 Stunden lang der kontinuierlichen Einwirkung eines Wassernebels
ohne das geringste Anzeichen von Wasserflecken oder anderen Oberflächendefekten.
Der Überzug war mit zahlreichen Metallbearbeitungs-Schmiermitteln, wie sie beim
Walzen, Schmieden, Ziehen und Glätten, Verformen, Stanzen und dergleichen Anwendung
finden, völlig verträglich. Zu Beginn wies die behandelte Oberfläche einen elektrischen
Widerstand von 16 Mikroohm/cm² auf, und nachdem sie 6 Wochen lang einer Laboratmosphäre
(23°C; 70% Feuchtigkeit) ausgesetzt worden war, hatte sie einen elektrischen Widerstand
von nur 30 Mikroohm/cm2.
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Beispiel 9 Es wurde ein Stahlblech nach den in den Beispielen 1 bis
7 angegebenen Arbeitsbedingungen behandelt. Es wurde jedoch keine signifikante Überzugsbildung
beobachtet. Die Oberfläche des Eisenprodukts wurde nach der Behandlung leicht durch
Wasser benetzt. Es sprach der Augenschein (Verfärbung der Lösung) dafür, daß die
Lösung die Oberfläche lediglich anlöste.
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Beispiel 10 Es wurden mehrere eng gepackte Bleche aus einem Aluminium
der Type 3004-H32 in der in Beispiel 8 oben angegebenen Weise behandelt mit der
Abänderung, daß 2,0 g/l eines Polyoxyäthylen-sorbitan-trioleats, wie es unter dem
Warenzeichen "Tween 85" im Handel vertrieben wird, als Netzmittel zur Lösung zugesetzt
worden waren. Der gebildete Überzug war dem in Beispiel 8 gebildeten Überzug voll
äquivalent. Das Netzmittel erlaubte der Lösung zwischen die eng gepackten Aluminiumbleche
zu dringen und mit den Oberflächen derselben zu reagieren.
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Beispiel 11 Es wurde ein Blech aus einer Aluminiumlegierung der Type
3004-H32 mit einer Lösung behandelt, die ein Polyoxyäthylen-sorbitan-trioleat (Tween
85) allein als Quelle des Carboxylat-Anions enthielt. Die Lösung, die 2 g/l des
Trioleats (Tween 85) enthielt, wies ein PH von 9,5 auf und ihre Temperatur betrug
800C. Der gebildete Überzug war hydrophob und oleophil.
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Beispiel 12 Reine Bleche aus der Aluminiumlegierung der Type 3004-H32
wurden 30 Sekunden lang in einer heißen, wäßrigen, alkalischen Lösung, die 1 g/l
Natriumstearat enthielt, behandelt.
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Das PH der Lösung betrug 9,5 und ihre Temperatur 800C.
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Nach der Behandlung wurden die Bleche gespült, und danach wurden separate
Bleche 5, 15, 25 und 35 Sekunden lang in einer zweiten heißen, wäßrigen, alkalischen
Lösung, die 2 g/l Polyoxyäthylen-sorbitan-trioleat (Tween 85) enthielt, behandelt.
Das PH der zweiten Lösung betrug
gleichfalls 9,5 und deren Temperatur
800C. Die gebildeten Uberzüge waren hydrophob und sehr oleophil. Die behandelten
Bleche wurden dann in bezug auf ihre Verträglichkeit mit Mineralöl bewertet. Die
Bewertung erfolgte in der Weise, daß man einen Tropfen Mineralöl auf eine behandelte
Fläche brachte, die etwa 70° gegen die Horizontale geneigt war, und man dann die
Zeit bestimmte, die es dauerte, bis der Öltropfen 7,62 cm (3 inches) der geneigten
Fläche durchlaufen hatte. Längere Zeiten zeigen eine stärkere Benetzbarkeit und
demzufolge eine bessere Verträglichkeit mit dem Schmiermittel an. Die erhaltenen
Ergebnisse waren die folgenden: Dauer der zweiten Behandlung Zeit, Sekunden 0 8
- 10 5 25 - 35 15 60 25 90 35 90 Analoge Ergebnisse wurden mit einem Tropfen einer
30-vol.-%igen Öl-in-Wasser-Emulsion von "Texaca 591", einem üblichen Aluminiummetallbearbeitungs-Schmiermittel,
erhalten.
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Bei anderen Tests wurde festgestellt, daß C8-Säuren, wie Caprylsäure,
und C22-Säuren, wie Behensäure, hydrophile Überzüge bildeten.
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Selbstverständlich sind dem Fachmann verschiedene Modifikationen und
Verbesserungen der hier beschriebenen Erfindung geläufig, die er vornehmen kann,
ohne vom Prinzip der Erfindung und dem Umfang der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.