NO125686B

NO125686B -

Info

Publication number: NO125686B
Application number: NO2483/70A
Authority: NO
Inventors: R Geisler; H Germscheid
Original assignee: Henkel & Cie Gmbh
Priority date: 1969-07-26
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1972-10-16
Also published as: ZA705096B; JPS4947618B1; AT295952B; FR2053182A1; YU181770A; NL7009365A; US3672966A; YU34914B; CH558427A; GB1265424A; NL168015C; FR2053182B1; BE753900A; SE367439B; NL168015B; CA922262A; DE1938039C3; DE1938039B2; ES382171A1; DE1938039A1

Description

Fremgangsmåte til behandling a<y> overflater av Method of treatment a<y> surfaces of

aluminium eller aluminiumlegeringer. aluminum or aluminum alloys.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til behandling av overflater av aluminium eller aluminiumlegeringer ved anodisk frembringelse av oksydsjikt med en etterfølgende tetning ved hjelp av vann eller vanndamp, idet det hindres opptreden av aluminiumhydroksyd-belegg ("forseglingsbelegg"). The invention relates to a method for treating surfaces of aluminum or aluminum alloys by anodic production of an oxide layer with a subsequent seal by means of water or steam, preventing the occurrence of aluminum hydroxide coating ("sealing coating").

På aluminiumflaten påføres for korrosjonsbeskyttelse ofte anodisk frembragte oksydsj.ikt. Disse oksydsjikt beskytter aluminiumoverflaten mot klimainnvirkning og andre korroderende medier. Videre påføres de anodiske oksydsjikt også for å oppnå en hårdere overflate og dermed å oppnå en øket slitasjefasthet av aluminium. Anodically produced oxide layers are often applied to the aluminum surface for corrosion protection. These oxide layers protect the aluminum surface against climatic influences and other corrosive media. Furthermore, the anodic oxide layers are also applied to achieve a harder surface and thus to achieve an increased wear resistance of aluminium.

Ved oksydsjiktenes farge resp. deres delvis lette innfargbarhet lar det seg oppnå spesielt dekorative effekter. By the color of the oxide layers or their partly easy dyeability makes it possible to achieve particularly decorative effects.

For påføringen>ay anodiske oksydsjikt på aluminium er det kjent en rekke fremgangsmåter. Eksempelvis foregår frembringel-sen av oksydsjikt med likestrøm i oppløsninger av svovelsyre (like-strøm-svovelsyre-fremgangsmåten). Ofte anvendes imidlertid også oppløsninger av organiske syrer som spesielt sulfoftalsyre resp. sulfanilsyre eller også disse i blanding med svovelsyre. De sist-nevnte fremgangsmåter er spesielt kjent som hårdanodiseringsfrem-gangsmåter. A number of methods are known for the application of anodic oxide layers on aluminium. For example, the production of an oxide layer takes place with direct current in solutions of sulfuric acid (the direct current sulfuric acid method). Often, however, solutions of organic acids are also used, such as particularly sulfophthalic acid or sulphanilic acid or these in a mixture with sulfuric acid. The last-mentioned methods are particularly known as hard anodizing methods.

Disse anodisk påførte oksydsjikt oppfyller imidlertid ikke alle krav med hensyn til korrosjonsbeskyttelse, da de har en porøs struktur. Av denne grunn er det nødvendig å ettertette oksyd-sjiktene. Denne ettertetning foretas med varmt resp. kokende vann eller vanndamp og betegnes ofte som "forsegling". Herved lukkes porene og dermed økes korrosjonsbeskyttelsen betraktelig. However, these anodically applied oxide layers do not meet all requirements with regard to corrosion protection, as they have a porous structure. For this reason, it is necessary to seal the oxide layers. This sealing is done with hot or boiling water or steam and is often referred to as "sealing". This closes the pores and thus increases corrosion protection considerably.

Ved ettertetning av anodisk påførte oksydsjikt lukkes imidlertid ikke bare porene, men det danner seg også-på den samlede flate et mer eller mindre tykt fløyelslignende belegg, det såkalte "forseglingsbelegg". Dette består av amorft aluminiumhydroksyd og er ikke gripefast, sSLedes at den dekorative effekt av sjiktet herved influeres. Av denne grunn var det hittil nødvendig å fjerne dette belegg mekanisk for hånden. When resealing an anodically applied oxide layer, however, not only the pores are closed, but a more or less thick velvet-like coating, the so-called "sealing coating", is also formed on the overall surface. This consists of amorphous aluminum hydroxide and is not grip-resistant, so that the decorative effect of the layer is thereby influenced. For this reason, it has hitherto been necessary to remove this coating mechanically by hand.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte til behandling av overflater av aluminium eller aluminiumlegeringer, hvor overflatene oksyderes anodisk og det fremstilte oksydsjikt tettes ved hjelp av vann eller vanndamp, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at overflatene før tetningen, eller når tetningsmidlet er vann, eventuelt samtidig med tetningen, behandles med en vandig oppløsning av en temperatur mellom 15 og 95°C, som inneholder 0,01-10 g/l akrylsyre og/eller polymerisater av akrylsyre, av metakrylsyre resp. av maleinsyre med spesifikk viskositet inntil. The invention therefore relates to a method for treating surfaces of aluminum or aluminum alloys, where the surfaces are oxidized anodically and the produced oxide layer is sealed using water or steam, the method being characterized in that the surfaces before the sealing, or when the sealing agent is water, possibly simultaneously with the sealing , is treated with an aqueous solution of a temperature between 15 and 95°C, which contains 0.01-10 g/l acrylic acid and/or polymers of acrylic acid, of methacrylic acid resp. of maleic acid with specific viscosity up to.

0,75 cP ved 0, 7%- ig oppløsning i 2N natronlut ved 20°C. 0.75 cP at 0.7% solution in 2N caustic soda at 20°C.

For gjennomføring av denne fremgangsmåte kan det anvendes akrylsyre og polymerisater av akryl-, metakryl- og maleinsyre. Acrylic acid and polymers of acrylic, methacrylic and maleic acid can be used to carry out this method.

Ved polymerisatene av maleinsyre kan det dreie seg om rene. eller blandingspolymerisater som eksempelvis med etylen eller vinylalkohol. Det har vist seg som hensiktsmessig å anvende slike polymerisater hvis spesifikke viskositet ikke overskrider en verdi på 0,75 cP. Herved er hver gang den spesifikke viskositet målt på en 0, 7%- ig opp-løsning i 2N natronlut ved 20°C. The polymers of maleic acid may be pure. or mixed polymers such as, for example, with ethylene or vinyl alcohol. It has proven appropriate to use such polymers whose specific viscosity does not exceed a value of 0.75 cP. Hereby each time the specific viscosity is measured on a 0.7% solution in 2N caustic soda at 20°C.

Fortrinnsvis gjennomføres mellombehandlingen med opp-løsninger som inneholder polyakrylsyre. og/eller polymetakrylsyre med spesifikk viskositet på n = 0,05 til 0,25 cP. The intermediate treatment is preferably carried out with solutions containing polyacrylic acid. and/or polymethacrylic acid with a specific viscosity of n = 0.05 to 0.25 cP.

Mellombehandlingsoppløsningen inneholder 0,1 til 10 The intermediate treatment solution contains 0.1 to 10

g/l av nevnte forbindelser, som kan anvendes enkeltvis eller i blanding. Det er selvsagt mulig også å anvende større mengder, imidlertid medfører dette ingen ytterligere fordeler. g/l of said compounds, which can be used individually or in a mixture. It is of course also possible to use larger quantities, however this does not entail any further advantages.

De ovennevnte oppløsninger for mellombehandlingen har en pH-verdi som ligger mellom 5 og 6. Denne pH-verdi har vist seg som hensiktsmessig, således at det ikke er nødvendig med en ekstra pH-innstilling. En slik pH-verdi bør imidlertid innstilles hvis det ved fremstilling av oppløsningene istedenfor syrene gåes ut fra de tilsvarende vannoppløselige salter som kalium-, natrium- eller ammoniumsalter. Vanligvis er en slik arbeidsmåte ikke hensiktsmessig, da herved nøytralsaltene kommer inn i oppløsningene. Por fremstillingen av oppløsningene er det ofte fordelaktig når det anvendes fullavsaltet resp. destillert eller kondensvann. The above-mentioned solutions for the intermediate treatment have a pH value that lies between 5 and 6. This pH value has proven to be appropriate, so that an additional pH setting is not necessary. However, such a pH value should be set if, when preparing the solutions, instead of the acids, the starting point is the corresponding water-soluble salts such as potassium, sodium or ammonium salts. Usually, such a method of working is not appropriate, as this way the neutral salts get into the solutions. For the preparation of the solutions, it is often advantageous when fully desalted or distilled or condensed water.

Mellombehandlingen gjennomføres ved temperaturer mellom 15 og 95°C, fortrinnsvis ved temperaturer over 50°C, idet de anodi-serte gjenstander av aluminium eller aluminiumlegeringer inndyppes i oppløsningene eller besprøytes hermed. Behandlingsvarigheten ligger vanligvis under 10 min. Lengere behandlingstider er uheldig. Etter mellombehandlingen med de ovennevnte oppløsninger kan det foretas en vannspyling for å unngå en medslepning av avspylbare stoffer i ettertetningen. Denne spyling er imidlertid ikke nødvendig. Det fremkommer ingen ulemper når aluminiumdelene med en gang etter mellombehandlingen overføres i ettertetningen. The intermediate treatment is carried out at temperatures between 15 and 95°C, preferably at temperatures above 50°C, with the anodized objects made of aluminum or aluminum alloys being immersed in the solutions or sprayed with them. The treatment duration is usually less than 10 minutes. Longer treatment times are unfortunate. After the intermediate treatment with the above-mentioned solutions, a water rinse can be carried out to avoid entrainment of rinse-off substances in the sealing. However, this flushing is not necessary. There are no disadvantages when the aluminum parts are transferred immediately after the intermediate treatment in the post-sealing.

En spesiell utførelsesform av denne fremgangsmåte består i at ettertetningen med vann og mellombehandlingen gjennomføres i ett arbeidstrinn. I dette tilfelle blandes det for ettertetning beregnede vann med de nevnte forbindelser i de 'anvendte mengder og tetningen gjennomføres på vanlig måte. A special embodiment of this method consists in the sealing with water and the intermediate treatment being carried out in one work step. In this case, water calculated for post-sealing is mixed with the aforementioned compounds in the quantities used and the sealing is carried out in the usual way.

Herved kan ettertetningsoppløsningene videre dessuten også inneholde for dette formål i og for seg kjente tilsetninger som nikkelacetat i små mengder. Ved den nye fremgangsmåte er det mulig å hindre dannelsen av forseglingsbelegg uten at det anodiske oksydsjikt influeres eller ettertetningens kvalitet nedsettes. Ut-seende av overflaten influeres ikke ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, det bibeholdes de effekter som ble oppnådd ved forbehand-ling og anodisering. Hereby, the resealing solutions can furthermore also contain additives known per se for this purpose, such as nickel acetate in small quantities. With the new method, it is possible to prevent the formation of sealing coatings without affecting the anodic oxide layer or reducing the quality of the reseal. The appearance of the surface is not influenced by the method according to the invention, the effects achieved by pretreatment and anodization are maintained.

I følgende eksempler ble oksydsjiktenes kvalitet be-stemt ved den såkalte testalverdi ifølge DIN 50 9^ 9- Verdier som ifølge denne prøve ligger over 15, er teknisk ikke tilfredsstillende. Betegnelsen av aluminiumlegeringene i eksemplene foregår ifølge DIN 1725. In the following examples, the quality of the oxide layers was determined by the so-called test value according to DIN 50 9^ 9- Values which, according to this test, are above 15, are technically not satisfactory. The designation of the aluminum alloys in the examples takes place according to DIN 1725.

Eksempel 1. Example 1.

På vanlig måte alkalisk avfettet og beiset aluminium-profil (Al Mg Si 0,5), som var anodisk oksydert ved hårdanodiserings-fremgangsmåten (sjikttykkelse 29/Um), ble behandlet med en oppløs-ning av 5,0 g/l polyakrylsyre (n = 0,08 cP i 0,7%-ig oppløsning i 2N NaOH ved 20°C) i fullavsaltet vann ved 80°C i 10 minutter. Etter In the usual way, alkaline degreased and stained aluminum profile (Al Mg Si 0.5), which was anodically oxidized by the hard anodizing method (layer thickness 29/Um), was treated with a solution of 5.0 g/l polyacrylic acid ( n = 0.08 cP in 0.7% solution in 2N NaOH at 20°C) in fully desalted water at 80°C for 10 minutes. After

en mellomspyling ble aluminiumdelene tettet i varmt vann (100°C, an intermediate rinse, the aluminum parts were sealed in hot water (100°C,

60 min.). Deretter har profilene ingen forseglingsbelegg. Sjikt-tykkelsene utgjorde etter tetningen 29/Um, testalverdien var falt fra over 200 til 7,5- 60 min.). The profiles then have no sealing coating. The layer thicknesses after the sealing amounted to 29/Um, the testal value had fallen from over 200 to 7.5-

Eksempel 2. Example 2.

På vanlig måte avfettede aluminiumproÆiler (Al Mg 3), som var anodisk oksydert ved likestrøm-svovelsyre-fremgangsmåten (sj ikttykkelse 20^,um), ble behandlet med en oppløsning av 0,2 g/l polyakrylsyre (n = 0,5 cP i 0,7#-ig oppløsning i 2N NaOH ved 20°C) Conventionally degreased aluminum profiles (Al Mg 3 ), which were anodically oxidized by the direct current sulfuric acid method (layer thickness 20 µm), were treated with a solution of 0.2 g/l polyacrylic acid (n = 0.5 cP in 0.7#-ig solution in 2N NaOH at 20°C)

i destillert vann ved 50°C i 5 minutter. Etter en mellomspyling ble aluminiumdelene tettet i vanndamp i 60 min. Deretter viste profilene ingen forseglingsbelegg. Sjikttykkelsen utgjorde etter tetning 20/fum og testalverdien var falt fra over 200 til 6,0. in distilled water at 50°C for 5 minutes. After an intermediate rinse, the aluminum parts were sealed in water vapor for 60 min. Thereafter, the profiles showed no sealing coating. The layer thickness after sealing was 20/fum and the testal value had fallen from over 200 to 6.0.

Eksempel 3- Example 3-

På vanlig måte alkalisk avfettet og beiset aluminium-blikk (Al Si 5), som var anodisk oksydert ved likestrøm-svoveloksal-fremgangsmåten (sjikttykkelse 15^um) ble tettet i en oppløsning med 1,0 g/l polymetakrylsyre (n = 0,10 cP i 0,7#-ig oppløsning i 2N NaOH ved 20°C) i fullavsaltet vann ved 100°C i 60 minutter. Blikkene viste ingen forseglingsbelegg. Sjikttykkelsen utgjorde etter tetning 13^ um, testalverdien var falt fra over 200 til 10,0. In the usual way, alkaline degreased and stained aluminum tin (Al Si 5 ), which had been anodically oxidized by the direct current sulfur oxal process (layer thickness 15 µm) was sealed in a solution of 1.0 g/l polymethacrylic acid (n = 0, 10 cP in 0.7#-ig solution in 2N NaOH at 20°C) in fully desalted water at 100°C for 60 minutes. The looks showed no sealing coating. The layer thickness after sealing was 13 µm, the testal value had fallen from over 200 to 10.0.

Eksempel ^. Example ^.

På vanlig måte alkalisk avfettet og beiset aluminium-profil (Al Mg Si 0,5), som var anodisk oksydert ved likestrøm-svovel-syrefremgangsmåten (sjikttykkelse 20-30^um), ble tettet i oppløs-ninger som inneholdt 5 g/l av i den følgende tabell angitte kjemi-kalier og var innstilt på en pH-verdi på 5-6 ved 100°C i 6 minutter, resp. forbehandlet i oppløsningene ved 80°C i 10 minutter og etter en mellomspyling tettet i varmt vann ved 100°C i 60 minutter. Sjikttykkelsen forble uforandret etter tetningen ved de enkelte profiler. Dannelsen resp. hindring av forseglingsbelegg og de forskjellige kvaliteter av tetningene målt ved hjelp av testalverdien, er opp-stilt i tabellen. Bare ved anvendelse av forbindelsene ifølge oppfinnelsen inntrer det ingen forseglingsbelegg og ingen skadelige inn-virknigner på ettertetningen. In the usual way, alkaline degreased and stained aluminum profile (Al Mg Si 0.5), which was anodically oxidized by the direct current sulfuric acid method (layer thickness 20-30 µm), was sealed in solutions containing 5 g/l of the chemicals specified in the following table and was set to a pH value of 5-6 at 100°C for 6 minutes, resp. pretreated in the solutions at 80°C for 10 minutes and after an intermediate rinse sealed in hot water at 100°C for 60 minutes. The layer thickness remained unchanged after sealing at the individual profiles. The formation or obstruction of the sealing coating and the different qualities of the seals measured using the testal value are listed in the table. Only by using the compounds according to the invention, no sealing coating occurs and no harmful effects on the sealing.

Claims

1. Method for treating surfaces of aluminum or aluminum alloys, where the surfaces are anodically oxidized and the produced oxide layer is sealed using water or steam, characterized in that the surfaces before sealing, or when the sealing agent is water, possibly simultaneously with sealing, are treated with an aqueous solution of a temperature between 15 and 95°C, which contains 0.01-10 g/l acrylic acid and/or polymers of acrylic acid, of methacrylic acid resp. of maleic acid with a specific viscosity of up to 0.75 cP at a 0.7% solution in 2N caustic soda at 20°C.

2. Method according to claim 1, characterized in that the treatment is carried out with a solution which contains polyacrylic acid and/or polymethacrylic acid with a specific viscosity between 0.05 and 0.25 cP.

3. Method according to claim 1-2, characterized in that the treatment is carried out with solutions whose pH value is 5-6.