DE2600970B2 - Beizmittel fuer metalle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Beizmittel für Metalle auf ,«Grundlage von Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, das 10 bis 400 g/l der Schwefelsäure, 2 bis 80 g/l 400%iges Wasserstoffperoxid, 0,3 bis 2 g/l eines durch ^Polykondensation von Äthylenoxid mit Fettalkoholen erhaltenen oberflächenaktiven Mittels und einen Stabilisator enthält.

Es ist bekannt, zum Beizen von Metallen wasserstoffperoxidhaltige Schwefelsäurebäder zu verwenden. Im Falle eines zweiwertigen Metalls M läuft folgende Reaktion ab:

M + H₂SO₄ + H₂O₂ - MSO₄ + 2 H₂O

Jedoch ist Wasserstoffperoxid gegenüber Verunreinigungen, die seine Zersetzung katalysieren, sehr empfindlich. Unter diesen Verunreinigungen sind die metallischen Verunreinigungen die aktivsten.

Es ist deshalb nötig, in den Metallbeizbädern Wasserstoffperoxid zu stabilisieren. Es wurden bereits folgende stabilisierende Zusätze für Wasserstoffperoxid vorgeschlagen: Äthylcnglykol und Polyäthylenglykole (GB-PS 1157 038 und FR-PS 15 39 960), gesättigte aliphatische Alkohole (US-PS 39 57 290), Harnstoff und seine Derivate (GB-PS 11 60134), Phenacetin, Sulfatthiazol (FR-PS 14 27 149) und Phenol (US-PS 36 49 194 und FR-PS 20 65 380).

Aus der DT-OS 23 64 162 sind Stabilisatoren für Beizmittel bekannt, die entweder Alkylpolyglykoläther oder Alkansulfonsäuren, Phosphorsäureester, Phosphite oder Alkylrulfate bestimmter Zusammensetzung darstellen. Jedoch zersetzen sich solche Beizmittel zu schnell (vgl. das folgende Vergleichsbeispie! 5).

Diese bis jetzt verwendeten Stabilisatoren weisen

verschiedene Nachteile auf: einige sind in den Beizlösungen wenig beständig, andere bilden mit dem zu ' beizenden Metall Komplexe, andere sind toxisch und andere wieder verlangsamen die Beizwirkung.

Es wurde nun gefunden, daß von Chinolin abgeleitete Stabilisatoren diese Nachteile nicht aufweisen.

Gegenstand der Erfindung sind Beizmittel der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, daß als Stabilisator 10 bis 500 g/l von neutralem Hydroxy-8-chinolinsulfat, Phthalylsulfathiazol-8-oxychinolin, 5-Sulfo-6-methyl-8-oxychinolin, S-Nitro-e-hydroxychinolin, ö-Sulfo-ß-oxychinolin und/oder Oxychinolin· saücylai enthalten sind.

Gegenüber den bekannten Beizmitteln weisen die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisaloren einen synergistischen Effekt auf, wie aus den Vergleichsbei· spielen 4 und 5 und dem Beispiel 6 unten hervorgeht.

Der erlindungsgemitße Stabilisator wird den Beizbädern vorzugsweise in Konzentrationen von 20 bis 100 ppm zugesetzt.

ίο Es ist unter anderem erwünscht, daß die Beizbäder ein oberflächenaktives Mittel enthalten. Durch die Änderung der Oberflächenspannung der Bäder wird ein besserer Kontakt an der Grenze Feststoff/Flüssigkeit erreicht und die Beizgeschwindigkeit erhöht. Ferner wird dadurch die Qualität des Films a-sf den Gegenständen, wenn sie aus dem Bad entfernt sind, verbessert.

Es wurde festgestellt, daß die durch Polykondensation von 1 bis 40 Mol Äthylenoxid mit einem natürlichen oder synthetischen Fettalkohol mit 1 bis 40, vorzugswei-

se 8 bis 20 Kohlenstoffatomen im Molekül erhaltenen oberflächenaktiven Mittel ausgezeichnete Ergebnissezeitigten und selbst die Stabilität der Beizbäder beträchtlich beträchtlich verbessern. Auch in Abwesenheit der Chinolinderivat-Stabilisatoren stabilisieren diese oberflächenaktiven Mittel die Beizbader wirksam. Das oberflächenaktive Mittel wird den Beizbädern in einer Konzentration von 0,3 bis 2 g/l zugesetzt.

Ein typisches Bad zum Beizen von Metallen, insbesondere von Kupfer, gemäß der Erfindung enthält 100 bis 400 g/I Schwefelsäure, 2 bis 80 g/l 100%iges Wasserstoffperoxid, 10 bis 500 mg/1 Stabilisator und 0,3 bis 2 g/l oberflächenaktives Mittel.

Praktisch enthält das Beizbad außer zu Beginn der Behandlung beträchtliche Mengen an Sulfat des zu beizenden Metalls, Die folgenden Beispiele verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

Dieses Beispiel betrifft das Beizen von Kupfer in einer Lösung, die keinen erfindungsgemäßen Stabilisator enthält.
Man stellt eine Beizlösung her, die 100 g/l Schwefelsäure, berechnet als 100°/oige Säure, 30 g/l Kupfer in Form von Kupfersulfatpentahydrat und 20 g/I Wasserstoffperoxid, ausgedrückt in 100°/oigem H₂O₂, enthält. Man hält die Temperatur der Lösung auf 50⁰C. Nach 6 h enthält die Lösung nur noch 67% des ursprünglich zugegebenen Wasserstoffperoxids, nach 24 h nur noch 20%.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

Man stellt eine Lösung wie in Beispiel 1 her, zu der man jedoch zusätzlich 30 mg/i Hydroxy-8-chinolinsulfat zugibt. Man häit die Temperatur der Lösung auf 5O⁰C. Nach 6 h enthält die Lösung noch 99% des ursprünglich zugesetzten Wasserstoffperoxids, nach 24 h noch 93%.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Man stellt eine Lösung wie in Beispiel 1 her, wobei man jedoch 50 mg/1 neutrales Hydroxy-8-chinolinsulfat zusetzt. Man hält die Temperatur der Lösung auf 5O⁰C. Nach 6 h ist noch sämtliches eingesetztes Wasserstoffperoxid in der Lösung, nach 24 h noc!i 97%.

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Beispiel 4 (Vcr gleichsbeispiel)

In ein Bad der im Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung gibt man 100 mg/1 Orthooxychinolinsulfat,

Man hält die Temperatur der Lösung auf 5O⁰C, Nach 6 h liegen noch 99% des eingesetzten Wasserstoffperoxids vor, nach 24 h noch 98% und 48 h noch 68%,

Beispiel 5(Vergleichsbeispiel)

Man stellt eine Lösung wie in Beispiel I her und gibt I g/l eines von der Anmcldcrin vertriebenen oberflächenaktiven Mittels, Kondensalionspunkt einesCio-Fettalkohols mit Äthylenoxid, zu. Man hält die Temperatur der Lösung auf 5O⁰C, Nach 6 h liegen noch 92%, nach 24 h 86% und nach 48 h 67% de« eingesetzten Wasserstoffperoxids vor,

Beispiel t>

In ein Bad der in Beispiel I beschriebenen Zusammensetzung gibt man 1 g/l eines von der Anmeklerin vertriebenen oberflächenaktiven Mittels, ίο Konclcnsationspunkt eines Cio-Fetlalkohols mit Äthylenoxid, und 50 mg/1 Orthooxychinolinsulfat, Man hält die Temperatur der Lösung auf 50°C. Nach 6 h sind noch 99%. nach 24 h noch 93% und nach 48 h noch 80% des eingesetzten Wasserstoffperoxids vorhanden.

Claims (2)

26 OO Patentansprüche:

1. Beizmittel für Metalle, enthaltend IO bis 400g/l Schwefelsaure, 2 bis 80 g/l IOO%iges Wasserstoffperoxid, 0,3 bis 2 g/i eines durch Polykondensation von Äthylenoxid mit Fettalkoholen erhaltenen oberflächenaktiven Mittels und einem Stabilisator, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisator 10 bis 500 mg/1 von neutralem

Hydroxy-8-chinolinsulfat,
PnthalylsuIfathiazol-8-oxychinolin,
S-Sulfo-ö-methyl-e-oxychinolin,
S-Nitro-e-hydroxychinolin,
5-Sulfo-8-oxychinolin und/oder
Oxychinolinsalicylat
enthalten sind.

2. Beizmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 100 mg/1 Stabilisator enthalten.