DE1908421A1

DE1908421A1 - Mittel zum Abloesen von kupferhaltigen Metallueberzuegen

Info

Publication number: DE1908421A1
Application number: DE19691908421
Authority: DE
Inventors: Fritz Moeller
Original assignee: Gerhard Collardin GmbH
Current assignee: Gerhard Collardin GmbH
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1969-02-20
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DE1908421B2; DE1908421C3

Description

"Mittel zum Ablösen von kupferhaltigen Metallüberzügen" Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen mit Hilfe von salzsauren Lösungen.
Zur Erleichterung der Kaltverformung werden auf Oberflächen von Werkstücken aus Eisen und Stahl kupferhaltige Ueberzüge aufgebracht. Dieses Verfahren. findet insbesondere beim Drahtzug Anwendung. Nach erfolgter Kaltverformung müssen die Kupferschichten und die Rückstände der als Gleitmittel verwendeten Öle und Fette wieder entfernt werden Es ist bereits bekannt, kupferhaltige Ueberzüge durch Elektrolyse in Alkalicyanidlösungen zu entfernen. Diese Verfahren erfordern wegen der Giftigkeit besondere Vorsichtsmaßnahmen und relativ hohe Stromdichten. Daher hat man auch schon versucht, stromlos, unter Verwendung von Polysulfidlösungen und anschließender Nachbehandlung mit Natriumcyanidlösung Kupferbeläge abzulösen. Auch dieses Verfahren erfordert wegen der Verwendung von Alkalicyaniden besondere Vorsichtsmaßnahmen. Ferner ist es bereits bekannt, verkupferte oder mit Kupfer verunreinigte Metalloberflächen zur Entfernung des Kupfers mit Chromschwefelsäure oder Chromsäure allein zu behandeln. Die Nachteile dieser Verfahren liegen uea. darin, daß leicht eine Korrosion des Grundmetalls auftritt, da-sehrhoch konzentrierte Lösungen verwendet werden. Uberdies bringt das Verfahren Probleme in bezug auf die Arbeitsphysiologie und die Abwasserbeseitigung mit sich.
Die Nachteile der bisherigen Verfahren lassen sich durch die nachstehend beschriebenen Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen weitgehend vermeiden. Die neuen Mittel -sind gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 - 30 Gew.-g Chlorwasserstoff, 1 - 30 Gew.-% wasserlösliches Eisen(III)salz, 1 - 30 Gew.-% Ammoniumchlorid und 1 - 5 Gew.-% Inhibitor, Rest Wasser.
Als wasserlösliche Eisen(III)salze kommen Verbindungen wie Ferricitrat, Ferritatrata Ferrioxalat Ferrisulfat und insbesondere Ferrichlorid, in Betracht. Die genannten Eisen(III)salze werden zweckmäßigerweise in den handelsüb lichen kristallwasserhaltigen Formen eingesetzte Als Inhibitor können an sich bekannte Verbindungen verwendet werden, die den Angriff von Salzsäure auf Eisen und Stahloberflächen verhindern. Verbindungen dieser Art- sind beispielsweise Hexamethylentetramin, Chinolin, Dibenzylsulfoxid, Thioharnstoff und Propargylalkohol.
Die zur Anwendung gelangenden. Mengen der einzelnen Komponenten sind im gewissen Umfang von der Ast und der Dicke der abzulösenden kupferhaltigen Metallüberzüge abhängig. In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, mit Lösungen zu arbeiten, die 10 - 18 Gew.-% Salzsäure, 10 - 18 Gew.-% Eisen(III)salz, 3 - 12 Gew0-%- Ammoniumchlorid und 1 - 2 Gew.-% inhibitor enthalten. Bei Einhaltung dieser Konzentrationen lassen sich besonders leicht auch noch weitere Zusätze, die aus Gründen eines Reinigungseffektes zweckmäßig sein können, einarbeiten.
Das Ablösen der kupferhaltigen Metallüberzüge mit den beschriebenen Lösungen erfolgt in der Regel bei Raumtemperatur; es kann gewünschtenfalls aber auch bei höheren Temperaturen bis zu 50°C durchgeführt werden.
Je nach der Art der Verunreinigung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Mitteln zum Ablösen der kupferhaltigen Metallüberzüge weiterhin aliphatische Alkohole wie Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylalkohol in Mengen von 1 - 15 Gew.-% hinzuzufügen. Ebenfalls ist es in manche Fällen vorteilhaft, weiterhin säurebeständige Netzmittel in Mengen vont0,1 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 - 2 Gew.-% zuzufügen. Geeignete Netzmittel sind beispielsweise die Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an längerkettige Alkohole, Alkylphenole, Amine, Amide und Carbonsäuren sowie an Polyalkylenglykole der Molekulargewichte 900 bis 4 000. Gegebenenfalls können auch Alkylbenzolsulfonate verwendet werden. Durch diese Zusätze wird insbesondere eine. gleichmäßige Ablösung des Kupferserreicht, ohne daß eine Vorentfettung des zu entkupfernden Materials erforderlich ist.
Die erfindungsgemäßen Mittel haben den Vorteil, daß damit sowohl reine Kupferüberzüge als auch Kuprer-Zinnw und Kupfer-Zink-Schichten von Stahl und Eisen entfernt werden können. Die Verwendung von Strom ist nicht erforderlich.
Ebenfalls werden die Schwierigkeiten, die bei den üblichen Chromsäure enthaltenden Bädern auftreten, vermieden.
Beispiel 1 Ein gezogener Stahldraht mit einer Kupfer-Zinnauflage von durchschnittlich 0,8 µ wurde bei Raumtemperatur mit einer Lösung der folgenden Zusammensetzung behandelt: 40 Gew.-% HCl, 30 gew.-%ig 15 Gew.-% Fe2(SO4)3, (etwa 20 Gew.-% H2O) 5 Gew.-% NH4Cl 3 Gew.-% Hexamethylentetramin 37 Gew.-% H2O ach einer Behandlungsdauer von 20 Sekunden war der Bronzeüberzug vollständig entfernt.
Zu vergleichbaren Ergebnissen kommt man, wenn anstelle von Ferrisulfat andere Ferrisalze wie z.B. Ferricitrat, Ferritartrat oder Ferrioxalat in äquimolaren Mengen verwendet erden.
Beispiel 2 Ein gezogener Stahldraht mit einer Kupferauflage von durchschlittlich 8,1 g/m2, der mit Fett verunreinigt war, wurde ifl einer Lösung folgender Zusammensetzung bei Raumtemperatur behandelt: 40 Gew.-% HCl, 30 gew.-%ig 10 Gew.-% FeC13 6 10 Gew.-% NH4Cl 10 Gew.-% Äthanol 1 Gew.-% Hexamethylentetramin 27 Gew.-% H2O Der Kupferüber zug war nach einer Behandlungszeit von -30 Sekunden vollständig abgelöst.
Beispiel 3 Ein mit Ziehfett verunreinigter Stahldraht mit einer Kupferauflage von durchschnittlich 7,2 g/m2 wurde bei Rauratemperatur etwa 1/2 Minute lang in einer Lösung, die 50 Gew.-% HCl, 30 gew.-%ig 10 Gew.-% FeCl3 . 6 H2O 5 Gew.-% NH4Cl 2 Gew.-% Sibenzylsulfoxid 2 Gew.-% nichtionogenes Netzmittel (Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol) 31 Gew.-% H2O enthielt, gebeizt. Die Kupferauflage war danach vollständig entfernt.

Claims

Patentansprüche

1) Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen und Stahloberflächen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 - 30 Gew.-% Chlorwasserstoff, 1 - 30 Gew.-p wasserlösliches Eisen(III)salz, 1 - 30 Gew.-% Ammoniumchlorid und 1 - 5 Gew.- % Inhibitor, Rest Wasser.

2) Mittel zum Ablösen kupferhaltlger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Zusatz an wasserlöslichen, aliphatischen Alkoholen und/oder säurebeständigen Netzmitteln.

3) Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als wasserlösliches Eisen(III)salz Ferrichlorid enthalten.