CH450106A - Verfahren zur Erzeugung von Schutzschichten auf Aluminium - Google Patents

Description

  Verfahren zur Erzeugung von     Schutzschichten    auf     Aluminium       Es ist     bekannt,    auf     Aluminium    durch Oxydation       Schutzschichten    zu erzeugen. Diese Oxidschichten, ins  besondere die durch     Anodisation        erzeugten    Schichten,  müssen zur Erzielung eines guten Korrosionsschutzes  nachverdichtet     (gesealt)    werden. Dabei werden die  Poren in der Oxidschicht geschlossen. Es sind ver  schiedene     Nachverdichtungsverfahren    bekannt, z. B.

    Behandeln mit     Wasserdampf,    in heissem,     entionisier-          tem    Wasser oder in wässerigen Lösungen von Metall  salzen, oder Überziehen mit     Kunstharzlacken,    wobei  das     Kunstharz        möglichst    in die Poren der Oxidschicht  eingelagert werden soll. Vielfach bieten die nachver  dichteten Oxidschichten jedoch immer noch einen un  genügenden Korrosionsschutz, insbesondere gegen die  Einwirkung von     alkalisch        reagierenden    Substanzen, wie  z. B.     Mörtel,    Kalk und Zigarren oder Zigarettenasche.  



  Beim     Lackieren    ist es schwierig, gut haftende,  wirklich in den Poren verankerte Überzüge zu erhal  ten; zudem verändern diese meistens das Aussehen der       Oberfläche.    Anderseits ist es auch bekannt, durch Be  handlung des Aluminiums in Wasserdampf,     heissem     Wasser oder wässerigen Lösungen von schwach alkali  schen Verbindungen, wie z. B. Aminen,     OxidhydToxid-          schichten    (sogenannte     Böhmitschichten)    zu erzeugen,       die    ebenfalls einen     Korrosionsschutz    bieten.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zur Erzeugung von Schutzschichten auf Aluminium  durch Behandlung in wässerigen Lösungen bzw. in  Wasserdampf. Mit dem     erfindungsgemässen    Verfahren  werden Schichten mit verbesserter Korrosionsbestän  digkeit, insbesondere gegen     alkalische    Einflüsse wie  Mörtel und Asche, erhalten.  



       Erfindungsgemäss    wird das Aluminium in einer       wässerigen    Lösung einer     Formaldehyd    abgebenden  Verbindung bzw. in eine solche Verbindung enthalten  den     Wasserdampf    und in einer wässerigen Lösung  eines Phenols behandelt und dann getrocknet.  



  Das Verfahren lässt sich sowohl auf blankes, bzw.  nur mit einer natürlichen     Oxidhaut    bedecktes oder ge  gebenenfalls gebeiztes Aluminium, als auch auf mit    einer künstlichen, insbesondere durch     Anodisation    er  zeugten, Oxidschicht überzogenes Aluminium anwen  den. Im ersten Fall wird durch die Behandlung in der  wässerigen Lösung     bzw.    in Wasserdampf eine     Oxidhy-          droxidschicht        gebildet.    Im zweiten Fall handelt es sich  um die Nachverdichtung einer schon vorher gebildeten  Oxidschicht.

   In beiden Fällen werden bei der     erfin-          dungsgemässen    Behandlung Formaldehyd und Phenol  in die Schicht bzw. in deren Poren eingelagert, wo sie  sich unter Bildung eines Kunststoffes miteinander     ver-.     binden, der die Korrosionsbeständigkeit der Oxid  schicht verbessert. Der Kunststoff ist in     die    Schicht  eingebaut; er liegt nicht auf der Oberfläche der  Schicht, wie dies bei einem Lackieren oder auch nach  träglichen Imprägnieren der Schicht der Fall ist.

   Das  natürliche Aussehen, der metallische Glanz     des        Alumi-          niums    bleibt dadurch erhalten, was besonders für     ge-          glänzte    und     anodisierte    Teile wichtig ist.  



  Ob das Verfahren auf blankes oder     auf    vorher     oxy-          diertes    Aluminium angewendet wird, richtet sich nach  den an die Schutzschicht gestellten Anforderungen. In  beiden Fällen wird eine bessere Korrosionsbeständig  keit erzielt als mit den bekannten einstufigen Behand  lungen in     wässerigen    Lösungen bzw. Wasserdampf.  



  Besonders geeignet ist ein     Verfahren,    bei dem das  Aluminium zuerst in einer Lösung von     Hexamethylen-          tetramin        (Urotropin)    mit einer Konzentration von       1-5        %,        bei        einer        Temperatur        von        80-100         C        behandelt     wird und zwar 10 Minuten und länger, vorzugsweise  mindestens 20 Minuten.

   Diese Lösung weist einen für  die Nachverdichtung von Oxidschichten geeigneten       pH-Wert    von 7-8 auf und ist auch für die Bildung  einer     Oxidhydroxidschicht    auf blankem     Aluminium    gut  verwendbar. Sie     zerfällt    durch Hydrolyse in Ammoniak  und.     Formaldehyd.    In der nachfolgenden Behandlung       mit    einer wässerigen Lösung eines.     Phenols,    in einer  Konzentration von 0,05-1 % während etwa 5-10  Minuten oder länger bei 80-100  C geht die     normale     Nachverdichtung bzw.     Schichtbildung    durch Wasser  weiter.

   Gleichzeitig verbindet sich aber das Phenol mit      dem bereits in der Schicht     eingelagerten        Formaldehyd     unter Bildung eines     Kunststoffes.     



       Die    beiden Lösungen können auch in umgekehrter  Reihenfolge angewandt werden, so dass zuerst das  Phenol in der Oxidschicht     eingelagert    wird und dann  der Formaldehyd hinzukommt.  



  Als Phenol-- können     verwendet    werden das Phenol  selbst,     Kresol    oder     Hydrochinon.    Besonders geeignet  ist     Resorcin.     



  Bei der Nachverdichtung     kann    der     oxydierte    Alu  miniumgegenstand direkt aus dem Oxydationsbad,  eventuell nach Spülen in     Wasser,    in das erste Behand  lungsbad     übergeführt    werden.     Vorteilhaft    hat sich nach  der Oxydation eine Zwischenbehandlung in verdünnter       Salpetersäure        erwiesen.    Zur     Behandlung    von blankem  Aluminium empfiehlt sich eine vorherige Entfettung  und     Beizung    in verdünnter Natronlauge.

   Nach jeder  Behandlung wird     vorzugsweise    in Wasser     gespült.    Der  Kunststoff bildet sich dann nur in den Poren der Oxid  schicht und in keinem Fall auch auf der     Oxidschicht,     was zu einer Veränderung des     Oberflächenaspektes     führen könnte. Auch wird das zweite Bad     damit    nicht  durch mitgeschleppte Chemikalien aus dem ersten Bad  verunreinigt.  



       Das    erfindungsgemässe Verfahren kann auch zur  Nachverdichtung von Oxidschichten, die eingefärbt  wurden, verwendet werden, sofern der Farbstoff in den.  beiden Behandlungsbädern beständig ist und nicht aus  blutet.  



  <I>Beispiele</I>       1.        Aluminiumblech-Proben        von        99,5        %        Reinheit          wurden        in        20        %iger        Natronlauge        geheizt,        in        Wasser     gespült, in verdünnter Salpetersäure nachbehandelt       und    nochmals gespült.

   Die noch nassen Proben wurden  für 10 Minuten in eine     wässerige    Lösung von 5 0/0       Hexamethylentetramin    von 95  C gehängt. Das Bad  hatte einen     pH-Wert    von 8,9. Es entstand eine     Oxid-          hydroxidschicht        mit        absorbiertem        Formaldehyd.    Ohne       Zwischenspülung    wurden dann die Proben während 10       Minuten        in        eine        0,

  5        %ige        Resorcinlösung        von        95         C     getaucht und anschliessend getrocknet.  



  Die Korrosionsbeständigkeit wurde in einer Lösung  von 25 g     NaCI,    15 g     CHgCOOH    und 1 g     H202     (30     0,        \Gig)    im Liter Wasser geprüft. Die nach dem erfin  dungsgemässen     Verfahren    behandelten Proben wiesen  einen geringeren Gewichtsverlust auf als Proben, die in       bekannter        Weise        nur        in        einer        0,5        %igen        wässerigen     Lösung von     Triäthanolan-in    behandelt wurden.  



  2.     Aluminiumblechstücke    einer Reinheit von  99,5     0lo    wurden entfettet, in     verdünnter    Natronlauge       gebeizt        und        in        Schwefelsäure        von        20        %        mit     1,5     Amp/dm-        anodisiert,        so        dass    eine     20,

  um    dicke  Schicht     entstand.    Nach Spülen wurden sie     während    20       Minuten        in        eine    2     %ige        wässerige        Urotropinlösung        von       95  C getaucht,

   in kaltem     Wasser    gespült und     während          10        Minuten        in        eine    1     %ige        Resorcinlösung        von        95         C     getaucht. Nach     nochmaligem    Spülen in     kaltem    Wasser  wurden die Proben 20 Minuten bei 80  C     getrocknet.     



  Die     Vergleichsproben    wurden nach der     Anodisa-          tion    auf bekannte     Weise        während    60 Minuten in sie  dendem,     entionisiertem    Wasser     nachverdichtet.     



  Zur Prüfung der     Korrosionsbeständigkeit    der Oxid  schicht wurden die Proben mit frisch     angemachtem     Mörtel beschichtet. Nach dem Abbinden des     Mörtels     wurde     dieser    entfernt und die Proben mit Wasser ge  waschen. Auf den Vergleichsproben war     die    Oxid  schicht angegriffen,     während    auf den     erfindungsgemäss     behandelten Proben keinerlei Flecken sichtbar waren.

    Ebenso führte die Einwirkung von angefeuchteter  Zigarettenasche auf den Vergleichsproben     zu    starker  Fleckenbildung, während die andern Proben     unverän-          dert    blieben.     Gleiche        Resultate    wurden auch an     Alumi-          niumlegierungen    wie z. B.     AIMg    und     AlMgSi    erhalten.  



  Infolge dieser     Korrosionsbeständigkeit    ist das     erfin-          dungsgemässe        Verfahren    besonders geeignet bei der  Anwendung von Aluminiumteilen in der     Arcl-itektur     und im Baugewerbe, wo bisher Kalk- und     Mörteisprit-          zer    zu einem Angriff     führten,    wenn die     Aluminiumteile     nicht durch     umständliche    und oft unwirksame,     proviso-          rische        Schutzmittel    geschützt wurden.

       Ebenso    geeignet  ist das     Verfahren    für Zierleisten auf allen möglichen  Anwendungsgebieten, für Aluminiumteile im Möbelbau  und insbesondere auch für     alle    Teile, die geglänzt und       dann.        anodisiiert        werden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Erzeugung von Schutzschichten auf Aluminium durch Behandlung in wässerigen Lösungen bzw. Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium in einer wässerigen Lösung einer Formal dehyd abgebenden Verbindung bzw. in eine solche Verbindung enthaltendem Wasserdampf und in einer wässerigen Lösung eines Phenols behandelt und dann getrocknet wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Behandlung an blankem, gege benenfalls gebeiztem Aluminium vorgenommen wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Aluminium vor der Behandlung mit einer Oxidschicht, insbesondere einer anodischen Oxidschicht, überzogen wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteran- spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium zuerst in einer wässerigen Lösung von H--xamethylentetramin und dann in einer wässerigen Lösung von Resorcin behandelt und getrocknet wird.