DE671980C

DE671980C - Verfahren zur Herstellung einer gut saugfaehigen, fuer die Aufnahme von organischen Farbstoffen geeigneten Schicht auf Aluminium und Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE671980C
Application number: DEV33150D
Authority: DE
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1936-10-01
Filing date: 1936-10-01
Publication date: 1939-02-17

Description

Verfahren zur Herstellung einer gut saugfähigen, für die Aufnahme von organischen Farbstoffen geeigneten Schicht auf Aluminium und Alunüniumlegierungen In ähnlicher Weise wie beim Galvanisieren treten auch beim Färben von blankem und g@eb-eiztem Aluminium und Aluminiumlegierungen große Schwierigkeiten auf. Es sind zwar eine Anzahl von Verfahren entwickelt worden, nach denen z. B. mit Hilfe anorgani,sche;r Stoffe durch Abscheidung von Metallen oder Metallverbindungen eine Färbung auf dem Aluminium erzielt werden soll; @es ist jedoch in der Praxis bekannt, daß nur wenige dieser Verfahren mit genügender Sicherheit zu gut abriebfesten und gleichmäßigen Farbschichten führen. Diese Schwierigkeiten treten vor allen Dingen bei größeren Gegenständen und glatte,n Flächen auf. Wirklich sichere Färbungen sind bis heute lediglich nach vorausgegangener anodisch.er Oxydation des Aluminiums möglich. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß zu seiner Durchführung eine wesentlich kompliziertere Einrichtung -#erford@erlich ist, als @es z. B. bei der chemischen Oxydation der Fall ist. Dadurch und durch den Aufwand ,an elektrischer Energie tritt eine für manche Werkstücke schwer tragbare Verteuerung ein. Nach bekannten Verfahren lassen sich auch auf chemischem Wege hergestellte Oxydschichten mit basischen, organischen Farbstoffen anfärben. Die Schichten müssen vorher mit .einer Beize behandelt werden. Es wird z. B. die noch feuchte Oxydschicht, die durch Eintauchen in eine heiße, 2(),!o Na., C 03, o,5-(),to Na; Cr " 07 enthaltende Lösung hergestellt, mit einer heißen Lösung, enthaltend 10/6 Farbstoff und etwa r % einer schwachen Säure, für etwa 15 Minuten behandelt. Trotz dieser Angaben hat sich eine Färbung des Aluminiums auf der Grundlage einer chemisch erzeugten Oxydschicht nicht in die Praxis einführen können. Man findet vielmehr :allgemein in Fachkreisen die Ansicht vor, daß sich die chemisch hergestellten Schichten nicht anfärben lassen. Es entstehen stets nur unansehnliche, unzusammenhängende und wenig abriebfeste Färbungen.
Es findet sich in der Literatur bei der Beschreibung des Anfärb@ens von chemisch erzeugten Schichten ,vielfach die besonders betonten Angaben, .daß die zu färbenden Werkstücke unmittelbar :anschließend an die Oxydation noch in feuchtem Zustand in das Farbbad getaucht werden müssen. Nach den der vorliegenden Erfindung vorausgehenden Versuchen führt aber gerade der überschüssige Wassergehalt der Schichtsubstanz dazu, daß die Farbstofflösung an der Oberfläche verläuft und nicht in erforderlichem Ausmaß von der Schicht aufgenommen wird. Selbst dann, wenn die Proben wochenlang bei Raumtemperatur trocknen, ist seine einwandfreie Färbung nicht möglich. Es wurde nun gefunden, daß im Gegensatz zu den bisherigen Anschauungen dann einwandfreie satte Färbtöne erzielt werden, wenn ein Teil des im Hydroxydgel vorhandenen Wassers abgespalten wird. Dazu sind Mindesttemperaturen von 30° C notwendig. Es ist aber empfehlenswert, das Werkstück kurzzeitig über ioo° C zu erhitzen.
Die theoretische Deutung der beschriebenen Wirkung des Erhitzers wird durch die Feststellung erleichtert, daß schon durch Er@. wärmen bei Temperaturen zwischen 3o und q.0° C eine Abnähme der Löslichkeit der Schichtsubstanz in Salzsäure stattfindet. Durch diese teilweise Wasserabspaltung tritt eine Aktivierung der Schicht ein, die Saugfähigkeit wird gesteigert. Das sich bildende wasserärmere A103 ist in besonderem Maße befähigt, mit manchen Farblösungen Lacke zu bilden. Günstig auf die Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe wirkt sich auch wahrscheinlich die Tatsache aus, daß bei Beginn der Entwässerung durch eine Kontraktion der Schicht die vorhandenen Poren geweitet werden bzw. neue Poren entstehen.
Diese Steigerung der Saugfähigkeit durcb Abspaltung des im Hydroxydgel vorhandenen Wassers macht auch die gute Farbaufnahmefähigkeit der elektrolytisch erzeugten Schichten erklärlich. Hierbei findet die Wasserabspaltung des zunächst @entstehenden Al-Hydroxydgels nach folgendem Schema schon während der Elektrolyse statt;

Im Gegensatz dazu findet bei den rein chemischen Verfahren keine Wärmeentwicklung und damit keine Entwässerung statt. '?"ee.entstandene Schicht, die z. B. aus einem UfNisch der Hydroxyde des Aluminiums und C`.hi#oms (MBV-Verfahren) besteht, nimmt aber nicht in ausreichender Menge organische Farbstoffe auf. Erst wenn die Schicht nachträglich künstlich entwässert wird, absorbiert sie genügend Farbstoff. Es ist daher erforderlich, die oben beschriebene Erhitzung in wasserärmer bzw. wasserfreier Umgebung durchzuführen.
Die Arten der Entwässerung (Erhitzen im Ofen, in wasserfreien Stoffen usw.) sind selbstverständlich bekannt. Eine gleichzeitige Färbung und Imprägnätion, wie sie fürelektrolytisch hergestellte Schichten in der deutschen Patentschrift 563 921 beschrieben ist, ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsb@eispi,el Der Aluminiumgegenstand wird io bis 2o Minuten in seine 95 bis ioo' C heiße Lösung aus Soda + Natriumchromat (5 : 1,5) getaucht. Anschließend wird das oxydierte Werkstück mit fließendem Wasser abgespült, i bis 2 Minuten Tiber der Flamme öder im Ofen bei rund 200° C :erhitzt und in das Färbebad gegeben.

Claims

PATENT ANSYRÜCIlr: i. Verfahren zur Verbesserung der Saugfähigkeit von auf chemischem Wege hergestellten oxydischen Schichten auf Aluminium und Aluminiumlegierungen für die Aufnahme von organischen Farbstoffen;. dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierten Aluminiumgegenstände in wasserarmer oder wasserfreier Umgebung bei Temperaturen über 3o° behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß man die Erhitzung einige Minuten bei 2oo° C durchführt.