TW311942B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印策 311942 A7 _B7___ 五、發明説明（1 ) 本發明係關於用於以化學方式對不銹鋼表面的浴液組 成物。 以化學方式對金屬表面進行磨光處理是一種習知的技 巧(Electrolytic and Chemical polishing of metals-W.J. McG. Tegart - Dunod - 1960 - p. 122);所提到 的方法包含使用具有氧化力的浴液來處理金屬表面。包括 氫氯酸、磷酸和硝酸之混合物之水溶液形式的浴液常被用 來以化學方式對不銹鋼進行磨光處理。想要改善磨光品質 ，通常是在這些浴液中添加適當的添加劑，如：界面活性 劑、黏度調節剤和光亮劑。因此，專利案U S — A — 3 7 0 9 8 2 4描述一種用於以化學方式對不銹鋼表面進 行磨光處理的浴液組成物，此組成物爲水溶液形式，其中 包括，氫氯酸、硝酸、磷酸、界面活性劑及作爲光亮劑之 用的磺基水楊酸之混合物。 以傳統的物理化學處理方法來破壞使用過的浴液時， 除了習知之由磷酸鹽造成的污染問題之外，磷酸（以磷酸 鈣形式）的沉澱作用會形成大量的淤渣。此淤渣具有毒性 ，其移除花費頗鉅。Japaness Patent Application J P — A — 5 2/7 2 9 8 9提出解決污染問題的方法， 所用的方法是使用不含有磷酸的磨光浴液，此浴液爲水溶 液形式，其中包括氫氯酸、硝酸、至少一種選自磺基水楊 酸、水楊酸和硫脲的衍生物和陽離子界面活性劑。但是， 這些不含磷酸的浴液卻有著只有在高於8 0°C的溫度下才 有效，且其磨光速率非常高的缺點，無法以它們來對不 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4*見格（210X 297公釐） ' -4 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝_ A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（2 ) 鋼表面進行緩慢和有效的磨光處理。 本發明的目的是要提出一種不含有磷酸的磨光浴液， 此磨光浴液可用以對不銹鋼表面進行緩慢和足夠的磨光處 理。 因此，本發明係關於用於以化學方式對不銹鋼表面磨 光處理的浴液，此浴液包括：水溶液形式的氫氯酸、硝酸 、視情況而使用之經取代的羥基苯甲酸和陽離子界面活性 劑之混合物，這些浴液的特徵在於其水溶液中包括鐵氰錯 合離子。 本發明之浴液中，羥基苯甲酸作爲光亮劑之用。此羥 基苯甲酸可以是未經取代者（如：水楊酸）或經取代者（ 如：5-磺基水楊酸或胺基水楊酸）。以水楊酸或5—磺 基水楊酸爲佳。 本發明之浴液中，陽離子界面活性劑以包括四級銨鹽 比較有利。此四級銨鹽以選自至少有一線形或帶有支鏈的 烷基爲佳。若適當的話，它以選自具長鏈烷基（碳原子數 至不少於8，以不小於1 0爲佳，如：月桂基、鯨蠟基和 硬脂基）的四級銨鹽爲佳.。除了上面所定義的烷基以外， 也可以有至少一個他種線形或帶有支鏈的烷基或經取代或 未經取代的苯甲基存在。其實例有鯨蠘基二甲基苯甲銨、 二硬脂基二甲銨、月桂基二甲基苯甲銨和月桂基三甲銨鹽 。特別值得推薦的是水溶性四級銨鹽，特別是鯨蠟基吡啶 鹽和月桂基吡啶鹽。包括前面所定義之長鏈烷基的四級銨 鹽以選自齒化物（特別是氯化物）爲佳。特別佳者是烷基 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 311942 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) 氯化吡啶，特別是月桂基氯化吡啶》可用於本發明之浴液 中的四級銨鹽可取自Henkel以Dehyquart®註冊商品名售 於市面上者。 在本發明的浴液中，此鐵氰錯合離子是通式爲 〔FemCCN)」的錯合氰化物，亦稱爲六氰基高 鐵酸根離子（m )。它們可以任何溶解的化合物形式（如 :六氰基鐵（1E)酸、鐵氰化銨及鐵氰鹼金屬鹽和鐵氰鹼 土金屬鹽）存在於水溶液中。較佳的化合物是鹼金屬鐵氰 鹼金屬鹽，特別佳者是鐵氰化鉀。 在本發明之化學磨光浴液中的氫氯酸、硝酸和羥基苯 甲酸與陽離子界面活性劑及與鐵氰錯合物離子的相對含量 依欲磨光的不銹鋼之等級及磨光狀況而定，特別是視欲磨 光的不銹鋼物件的輪廓、體積、浴液體積、所用的溫度和 擾泮彳胃況而定。必須以慣用的實驗室試驗來就每一個特例 作決定。 本發明之浴液中，每升水溶液中的氫氯酸含量以1莫 耳以上比較有利，以2莫耳以上爲佳，通常不超過6莫耳 ，以5莫耳/升浴液爲佳。每升水溶液中的硝酸含量至少 爲0.001莫耳’以0.005莫耳爲佳，且通常不超 過0 . 3莫耳’以〇 . 03莫耳/升水溶液爲佳。每升水 溶液中的羥基苯甲酸含量以〇·1毫克以上比較有利，以 1毫克爲佳，且通常不超過15 ，0〇〇毫克，以 7 0 0 0毫克/升水溶液爲佳。每升水溶液中的陽離子界 面活性劑含量以〇 _ 1毫克以上比較有利，以1毫克爲佳 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210_x2()7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 3ΪΪ942 at __ B7 五、發明説明（4 ) ’且通常不超過1 0 〇 〇毫克，以1 〇 〇毫克/升水溶液 爲佳。 本發明之化學磨光浴液中’每升水溶液中的鐵氰錯合 離子含量以不低於1 X 1 〇-7莫耳爲佳，較佳的含量是不 低於1 X 1 〇-5莫耳/升水溶液。特別佳的含量是不低於 3 X 1 〇-5莫耳/升水溶液。鐵氰錯合離子的含量以不超 過1莫耳/升爲佳’以不超過1 X 1 0-3莫耳/升爲較佳 ’特別佳者爲不超過3 X 1 〇 -4莫耳/升。 適用以確保在1至2 4小時的時間內、2 0至8 Ot： 的溫度下以化學方式將與鉻和鐵形成合金的沃斯田鋼鐵（ austenitic steel)表面磨光之與本發明相符的浴液是每 升中包含下列物種的水溶液： — 2至5莫耳的氫氯酸 — 〇.005至0.03莫耳的硝酸， 一 1至7000毫克的羥基苯甲酸， — 1至1 0 0毫克的陽離子界面活性劑，及 —1 X 1 〇-5至1 X 1 0—3莫耳的鐵氰錯合離子。 在本發明的磨光浴液之特別的實施例中，其水溶液中 含有能夠分解亞硝酸的添加劑。在不銹鋼表面磨光期間， 釋放到浴液中之亞鐵離子的氧化作用會形成亞硝酸，此添 加劑的作用是將所形成的亞硝酸中的至少一部分加以分解 。此能夠分解亞硝酸的添加劑以選自尿素和其衍生物（如 :硫脲和尿素同系物）爲佳。每升水溶液中，此能夠分解 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） I--1------私衣----1--1T------ i . . f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 311942 A7 _ B7五、發明説明（5 ) 亞硝酸的添加劑的最佳含量爲0.01至5克。與本發明 之實施例相符的浴液特別適用於磨光處理，其中，欲磨光 表面的面積與所接觸的浴液體積比高於1 0米 本發明之浴液可視情況所須地含有金屬之化學磨光劑 中常使用的添加劑，如：除了前述的陽離子界面活性劑以 外的界面活性劑、醇類和黏度調節劑。 本發明之浴液另可含有化學磨光浴液中常含有的他種 無機酸，如：硫酸。但是，它們基本上不含有磷酸或磷酸 根離子。 本發明之浴液適用以化學方式對不銹鋼表面進行磨光 處理。它們非常適合用來對含有1 6至2 6重量％鉻和6 至2 2重量％鎳的沃斯田鋼鐵（如：1 8/8和1 8/ 1 0級的不銹鋼）進行磨光處理。本發明之浴液特別適合 用來對含有鉬的沃斯田鋼鐵進行磨光處理。典型之含有或 不含有鉬的沃斯田鋼鐵是AI S I 304、304L、 316 ' 316L、904和904L鋼。本發明之浴液 有著能夠緩慢地將這些鋼加以磨光的特性。它們可於低於 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 的 ο 異 7 優於 個等 一 或 有於 們低 它 是 ’ 別 是特 但 C 。P 用 ο 施 8 下於 度低 溫於 何 ’ 任下 的壓 點常 沸於 之： 液性 浴特 其的 於店 助商 有的 性品 特商 個光 這磨 ’ 售 果販 效保 的確 著可 顯此 有， 就序 時程 用驗 使試 下化 度簡 溫並 的， Ay 用 它 一 得另 使的 這液 ’ 浴 性之 特明 的發 慢本 緩。 光理 磨處 著光 有磨 液的 浴備 之設 明業 發工 本型 。 大 新於 清用 氣適 空們 質 品 光 磨 的 好 良 有 具 件 組 之 中 藝 技 此 使 夠 匕匕 Aau 是 點 優 個 华 標 家 國 I國 中is I度 尺 張 紙 I本 一讀 8 A7 ______B7 五、發明説明（6 ) 因此，本發明係關於用以對不銹鋼表面進行磨光處理 的方法，根據本發明，表面與和本發明的化學磨光浴液接 觸。 方法時，可藉任何方式（如：浸泡）使 觸。欲磨光的表面與浴液的接觸時間必 有效磨光表面才行。但是，其接觸時間 失去其磨光性質的極限時間。最佳的接 (如：鋼的等級、形狀及欲磨光表面的 組成、操作溫度、浴液與表面接觸時的 的表面積與磨浴液的體積比）而定，此 室操作依特定的情況來決定。欲磨光表 間通常不少於1小時，以2小時以上爲 間不超過2 4小時，以不超過1 2小時 經濟部中央標準局員工消費合作社印取 實施本發明之 金屬表面與浴液接 須要足以製造經過 不應超過會使浴液 觸時間視許多參數 原始糙度、浴液之 攪拌情況及與磨光 必須由慣用的實驗 面與浴液的接觸時 佳。通常，接觸時 爲佳。 實施本發明之 點。操作溫度以低 溫度操作下可得到 室溫》此溫度以不 在本發明之方 7 0°C的溫度下使 時間介於2和1 2 讀過下面的實 在下面所提到 溫並溫和攪拌的浴 方法時，所用的浴液溫度通常低於其沸 於8 0°C爲佳。於低於或等於7 0。0的 不錯的結果。所用的浴液溫度至少等於 低於3 5 °C爲佳。 法之較佳的實施例中，於常壓、3 5至 用此浴液，欲磨光的表面與浴液的接觸 小時之間。 例之後就能夠瞭解本發明的優點。 的每個實例中，將不銹鋼板浸於維持® 液中。浸泡期間終了時，自浴液中取出 本紙張尺度適用中國國家標芈（CNS ) Α4規格（210乂 Μ7公釐） 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ___ B7 五·、發明説明（7 ) 不銹鋼板，以軟水清洗並加以乾燥。測定下列參數： ~ 算術平均糙度Ra ，此爲此板的平均表面的平均偏差 值〔Encyclopedia of Materials Science and Engineering, Micheal B. Bever, Pergamon Press, fi_, 4806-4808〕：

Rc^jJ〇L\y(x)\dx 以點的直徑爲1 0微米，相對應的切斷值爲0 . 2 5 毫米的感知器完成此測定； — 入射角爲2 0°時的表面光亮度（根據AS TM標準 D 5 2 3 )。 實例1 (與本發明相符） 將A I S I 3 1 6型的沃斯田鋼板浸於本發明的磨 光浴液中，所用的每升磨光浴液包含： 一 2 . 7莫耳的氫氯酸， 一 0 · 01莫耳的硝酸， 一 10毫克的水楊酸， — 2毫克的Dehyquart® C產品，其主成份是月桂基氯 化妣淀， — 40 毫克的 K3Fe (CN)e。 操作條件如下： — 浴液體積：7 25立方公分， 本紙張尺度通;η中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -10 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) _ 進行磨光處理的不銹鋼板面積：4 3平方公分，

— 浴液溫度：5 0 °C — 浸泡時間：5小時3 0分鐘。 其結果如下： — 算術平均糙度（Ra): —磨光之前：0.28毫米， —磨光之後：0.13毫米。 —6光亮度：2 5 % 實(與本發明相符） 將A I S I 9 04L型的沃斯田鋼板浸於本發明的 磨光浴液中，所用的每升磨光浴液包含： — 4莫耳的氫氯酸， 一 0.01莫耳的硝酸， — 5克的5-磺基水楊酸， — 1 〇毫克的Dehyquart ® C產品，其主成份是月桂基 氯化吡啶， — 20 毫克的 K3Fe (CN)6。 操作條件如下： — 浴液體積：1000立方公分， — 進行磨光處理的不銹鋼板面積：6 5平方公分，

— 浴液溫度：6 5 °C — 浸泡時間：5小時。 其結果如下： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ------抑衣-- ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -11 - A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印取 B7五、發明説明（9 ) — 算術平均糙度（Ra): 一磨光之前：0 _ 17毫米’ 一磨光之後：0.11毫米。 —J光亮度：1 5 % 實例3 (與本發明不相符） 將A I S I 3 1 6型的沃斯田鋼板浸於本發明的磨 光浴液中，所用的每升磨光浴液包含： — 2.7莫耳的氫氯酸， —0.01莫耳的硝酸， — 10毫克的水楊酸， —2毫克的Dehyquart® C產品’其主成份疋月桂基氯 化吡啶， 所用的浴液與實例1所用的浴液的不同點在於未使用 鐵氰化鉀。 操作條件如下： 一 浴液體積：725立方公分， — 進行磨光處理的不銹鋼板面積：4 3平方公分’ — 浴液溫度：5 0 °C .- 浸泡時間：6小時。 其結果如下： — 算術平均糙度（Ra): —磨光之前：0.27毫米， 一磨光之後：0 · 31毫米。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 、βτ 線 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2丨0 X 297公釐） 12 - A7 B7 五、發明説明（10 ) 光亮度：2 % 實例1 (與本發明相符）所得的結果與實例3 (與本 發明不相符）所得的結果之比較顯示：利用本發明，在進 行磨光處理之後，能使糙度和光亮度獲得改善， 4 (與本發明相符） 不同等級（分別是AISI 3 0 4 L ' A I S I 316L和AISI 316Ti)的三塊沃斯田鋼板一 起浸在本發明的磨光浴液中，所用的每升磨光浴液包含： _ 2.3莫耳的氫氯酸， —0· 01莫耳的硝酸， -3克的5 —磺基水楊酸， —〇 · 1克的Dehyquart® C產品，其主成份是月桂基 二甲基氯化苯甲銨， _ 100 毫克的 K3Fe (CN)6。 操作條件如下： — 浴液體積：1050立方公分， — 進行磨光處理的不銹鋼板面積：6 3平方公分，

— 浴液溫度：50°C — 浸泡時間：4小時3 0分鐘。 其結果如下： 本紙張尺度適州中國國家橾準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

、tT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 13 - ^11942 五、發明説明（11 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 鋼 算術平均糙度（Ra) 光亮度 磨光之前 磨光之後 AISI 304L 0. 31微米 0. 1 7微米 9% AISI 31 6L 0. 35微米 0. 1 5微米 15% AISI 316ΤΪ 0. 27微米 0. 1 7微米 22% (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 /1 一 14

Claims (1)

1. A、申請專利範圍 附件一A : 第84102328號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國86年 1月修正 1.一種以化學方式磨光不銹鋼表面之浴液組成物， 其中不含磷酸，它是一氧水溶液形式之包括氫氯酸、硝酸 、視情況所須而使用之經取代的羥基苯甲酸和陽離子界面 活性劑之混合物，其特徵爲其水溶液中包括鐵氰錯合離子 〇 2 .如申請專利範圍第1項之浴液組成物，其中，羥 基苯甲酸選自水楊酸和5 —磺基水楊酸。 ‘ 3 ·如申請專利範圍第1或2項之浴液組成物，其中 ，陽離子界面活性劑包括至少具有一個碳原子數不小於8 之烷基的四級銨鹽。 4 .如申請專利範圔第3項之浴液組成物，其中，四 級銨鹽選S豳化物。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 .如申請專利範圍第4項之浴液組成物，其中，四 級銨鹽是烷基氯化吡啶。 6 ·如申請專利範圍第1或2項之浴液組成物，其中 ，存在於溶液中的鐵氰錯合離子爲鐵氮化鉀。 7 .如申請專利範圍第1或2項之浴液組成物，其中 ，鐵氰錯合離子濃度爲1 X 1 〇-5至1 X 1 〇_3莫耳/升 溶液。 8 .如申請專利範圍第1或2項之浴液組成物，其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 311942 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 ，每升的水溶液中包括 - 2至5莫耳的氫氯酸， — 0.005至0.03莫耳的硝酸’ — 1至7000毫克的羥基苯甲酸’. - 1至100毫克的陽離子界面活性劑’及 -1 X 1 Ο-5至1 X 10—3莫耳的鐵氟錯合離子。 9. 如申請專利範圍第1或2項之浴液組成物’其中 ，水溶液中含有能夠分解亞硝酸的添加劑。 10. —種使不銹鋼表面與化學磨光浴液接觸而對不 銹鋼表面進行磨光處理的方法’其特徵爲使用如申請專利 範圍第1至9項中任何一項之浴液組成物於3 5至7 0°C 的.溫度下處理2至1 2小時。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）