JPH04187788A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウムおよびアルミニウム合金製の板、
ストリップおよび容器等の（以下総称的にアルミニウム
と称す）表面を適度にエツチングして洗浄するために適
用されるものであって、アルミニウム表面に生成する黒
色スマットを防止する能力に優れ後の化成処理性に適し
た表面状態をもたらす新規なアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の洗浄方法に関する。 〔従来技術〕 アルミニウムおよびアルミニウム合金の容器は一般にド
ローイングおよびアイアニングと呼ばれる絞りおよび成
型操作によって製造される。この操作は容器表面に潤滑
剤と成型オイルの沈着をもたらす。加えて、残留アルミ
ニウム細片が表面に沈着し、容器内側表面に比較的多量
に存在する。 容器を例えば化成処理や塗装する前に、容器表面を洗浄
し、また水濡れ性に優れ、容器の以後の処理を妨害する
汚染物質か表面に残留しないようにしなければならない
。アルミニウム容器を洗浄するのに現在商業的に使用さ
れている組成物は、フッ化水素酸と一種またはそれ以上
の界面活性剤を含有する硫酸水溶液またはリン酸、硝酸
、Ｆ　ｅ３４および硫酸と一種またはそれ以上の界面活
性剤を含有する水溶液である。かかる洗浄溶液は非常に
有効で且つ多くの利点を有しているか、またかかる酸性
洗浄組成物に結び付くある種の欠点が存在する。例えば
かかる組成物は容器洗浄ラインに一般に利用されるステ
ンレススチールや他の鉄合金装置を溶解、腐食し、また
老化した洗浄浴や水洗水に存在するフッ化水素酸および
フッ化物がその処分において環境問題をもたらす。また
Ｆｅ３＋含有洗浄溶液は洗浄工程前の予備湯洗水に存在
する水酸化鉄か熱交換器に固着する問題をもたらす。 上記問題点を解消を試みるために過去においてアルカリ
性洗浄液が配合されているか、かかるアルカリ性洗浄溶
液はその商業上の使用を軽減するそれ自体の新たな重大
な問題を起生させている。 例えばアルカリ金属水酸化物を使用する洗浄溶液を試み
ると、アルミニウム容器の広範囲で不規則なエツチング
か起こり、また容器洗浄ラインの後工程での不具合によ
りラインか停止した際にスプレーのみか稼働していると
、エツチング過多によるアルミニウム合金成分か黒色ス
マットとして生成する問題が起こり、そのような容器は
商業上許容できなくなってしまう。またアルカリ洗浄後
のアルミニウム表面には水酸化物層か生長し、酸性洗浄
後の水酸化物層と比較すると著しく厚く、その影響によ
り後の化成性に問題を起こし耐食性不良が発生し、且つ
アルカリ洗浄後にアルミニウム表面にＭｇが偏析し塗料
密着不良か起こる等の問題がある。 このような水酸化物層及び偏析Ｍｇを除去する手段とし
てアルカリ洗浄後に硝酸等により酸洗を行い除去する必
要かある。容器洗浄ラインは設備的な面から酸洗工程の
導入は困難である。従来のアルカリ洗浄溶液には上記の
様な課題を存している。 〔発明が解決しようとする課題〕 このように、従来のアルカリ洗浄法では、耐食性不良や
塗料密着不良か起こり、このため酸洗を行っていたが、
本発明では酸洗を行うことなく、均一エツチング性やそ
の持続性、脱スマット性に優れ水酸化物層成長の抑制お
よび表面偏析Ｍｇの除去性を有するアルミニウムまたは
アルミニウム合金の洗浄方法を提供することを目的とす
る。 〔課題を解決するための手段〕 前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明は
アルカリ金属水酸化物、無機リン酸アルカリ金属塩及び
炭酸アルカリ金属塩から選ばれる一種または二種以上の
アルカリビルダー０．５〜１０．０ｇ／ｌとアミノアル
キルホスホン酸及びヒドロキシアルキルジホスホン酸か
ら選ばれる少なくとも一種の化合物の０．５〜１０．０
ｇ／ｌと、グルコン酸アルカリ金属塩、ヘプトグルコン
酸アルカリ金属塩、蓚酸アルカリ金属塩、酒石酸アルカ
リ金属塩またはソルビトールがら選ばれる少なくとも一
種のアルミニウムイオン封鎖剤の０．１〜３．０ｇ／ｌ
と界面活性剤の０．５〜５．０ｇ／ｌとからなり、且ツ
ｐＨか１０．０〜１２．０のアルカリ水系洗浄液を５０
〜７ｏ″Ｃに加熱し、該洗浄をアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の表面に接触させる（スプレー法または浸
漬法で２０〜６０秒処理）ことを特徴とするアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金の洗浄方法であり、その洗浄
方法はアルミニウム表面の拘−エツチング性に優れ、ま
たアルミニウムイオンの許容量か高いためエツチングの
持続性、脱スマット性に優れ且つ水酸化物層成長の抑制
、表面偏析Ｍｇの除去性を有することによって、従来例
の抱える様々の課題が解決できた。 本発明においては、アルミニウム用アルカリ洗浄溶液の
抱える問題を解決するために、洗浄溶液に対して次のよ
うな手段を講じた。即ちａ、アルミニウム表面に対する
エツチング力の点から水酸化物、炭酸塩及び無機リン酸
塩のカリウムおよびナトリウムからなる強アルカリをベ
ースにしたこと。 ｂ、アミノアルキルホスホン酸またはヒドロキシアルキ
ルジホスホン酸を添加することによってアルミニウム合
金における黒色スマットの生成を抑止したこと。 Ｃ，アルミニウム表面の洗浄後の水酸化物層生成量を酸
性洗浄溶液と同等に抑えるためにアミノアルキルホスホ
ン酸またはヒドロキシアルキルジホスホン酸を添加した
こと。 ｄ、アミノアルキルホスホン酸またはヒドロキシアルキ
ルジホスホン酸を添加することによってアルカリ洗浄後
のアルミニウム表面のＭｇの偏析を抑止したこと。 ｇ、アルミニウム金属イオン封鎖剤を添加することによ
ってアルミニウム溶解時のエツチング性を持続させたこ
と。 アルカリピルグーのアルカリ金属塩としてはカリウムま
たはナトリウムの、水酸化物、炭酸塩および無機リン酸
塩からなり、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム
、リン酸三ナトリウムおよび水酸化カリウム等が挙げら
れ、これらを一種または二種以上を含有し、エツチング
性に必要な量としては０．５〜１０．０ｇ／ｌてあり、
好ましくは１．０〜５．０ｇ／ｌかよい。０　５ｇ／１
未満ではエツチング不足によりアルミニウム表面か不均
一になる。また１０．０ｇ／ｌ超でもエツチングおよび
性能面からもそれ以上の効果は認められず、またアルミ
ニウム表面かエツチング過剰により肌荒れを起こすため
好ましくない。アミノアルキルホスホン酸としてはアミ
ノトリメチレンホスホン酸■またはエチレンジアミンテ
トラメチレンホスホン酸■が、またヒドロキシアルキル
ジホスホン酸としては１−ヒドロキシエチリデン＝１．
１−ジホスホン酸■か挙げられる。その添加量としては
０．５ｇ／ｌ〜１０．０ｇ／］てあり、好ましくは２．
０ｇ／ｌ〜７．０ｇ／］である。 ０．５ｇ／１未満は黒色スマット生成の抑制等に効果が
認められず、１０．０ｇ／ｌを超える量を含有させても
著しい効果は認められず、またコスト高になり余り好ま
しくはない。 ■アミノトリメチレンホスホン酸 日 Ｎ−［−ＣＨｔ　−Ｐ−（ＯＨ）　ｔ　３　ｍ■エチレ
ンジアミンテトラメチレンホスホン酸［（ＨＯ）　！　
−Ｐ−ＣＨｔ　−］　＊　Ｎ−（ＣＩ＋　）　Ｉ−Ｎ　
［ＣＨｓ　　Ｐ　（ＯＨ）　Ｉ］　Ｉ■１−ヒドロキソ
エチリデン−１，１−ジホスホン酸 ＣＨ３０ ＩＩ ＨＯ−Ｐ　−Ｃ−Ｐ　−０）（ ０ＨＯＨＯＨ 界面活性剤はカチオン型界面活性剤、アニオン型界面活
性剤または非イオン界面活性剤と特定するものではない
か、例えばノニオン型ては炭化水素誘導体、アビエチン
酸誘導体、第一級エトキシ化アルコール、変性ポリエト
キシ化アルコールが挙げられ、いずれにおいても一種ま
たは二種以上を含有する。添加量としては０．　５〜５
．０ｇ／１１好ましくは０．５〜２．５ｇ／ｌさせるこ
とかできる。またアルミニウム金属イオン封鎖剤をも含
有する場合は、アルミニウム金属イオン封鎖剤としては
グルコン酸アルカリ金属塩、ヘプトグルコン酸アルカリ
金属塩、蓚酸アルカリ金属塩、酒石酸アルカリ金属塩、
またはソルビトールが挙げられ、一種または二種以上の
化合物を任意に選んでアルミニウム金属イオン封鎖剤と
して洗浄液に配合することができる。アルミニウム金属
イオン封鎖剤の含有量は、０．１〜３．０ｇ／ｌてあっ
て、０．１ｇ／１未満てはアルミニラムノ洗浄時にその
表面から溶出してくるアルミニウムイオンに満足してイ
オン結合しもってイオン封鎖する効力が弱くアルミニウ
ムイオンの洗浄液への蓄積によりエツチング力とスマッ
ト除去性か低下し易くなるので好まし、くない。反対に
３．０ｇ／ｌより多く加えても、その効力か飽和して効
果の向上か望めない。洗浄液のｐｌ（とじてはＩＯ，Ｑ
〜　１２０であり、１００未満ではエツチング不足によ
りアルミニウム表面か不均一になり、また容器に付着し
ているスマットが十分に除去出来ない。 ｐＨ１２，０より高くするとエツチング過多による微量
な黒色スマ・ソトの生成により化成後の耐食性（黒変性
）か低下する。 以下に幾つかの実施例と比較例と共に挙げ、本発明の効
果をさらに具体的に説明する。

【実施例】

実施例１〜７： （１）洗浄液組成。 各実施例の洗浄液組成を表−１に示す。 但し、界面活性剤は以下を使用した。 界面活性剤■・　ノニルフェノールＥ０１１モル付加物
（炭化水素 誘導体） 界面活性剤■・　高級アルコールＥＯ５モル、Ｐｏｌｏ
モル付加物 （炭化水素誘導体） 界面活性剤■：　ノニルフェノールＥ０１８モル付加物
（炭化水素 誘導体） 界面活性剤■　　高級アルコールＥ○　５モル、ＰＯ１
５モル付加物 （炭化水素誘導体） （２）試験材 Ａ３００４合金アルミニウム板をＤＩ前加工た未洗浄容
器。（６６ｍｍφｘ　１２４ｍｍｈ）（３）試験条件： 各実施例における液温及び処理方法と時間について表−
２に示す。但し、各洗浄工程については各実施例とも以
下の［１］または［２］の工程に従った。 工程［１］　　　　　工程［２］ ■洗浄　　　　　　　■洗浄 ■水洗　　　　　　　■水洗 （１０秒、スプレー）（１０秒、スプレー）■脱イオン
水水洗　　■化成処理 （１０秒、スプレー）　　薬剤、アロジン４０４■乾燥
　　　　　　　　　　　日本バーカライ（１８０°Ｃ１
熱風）　　　　　　ジング株式会社製 濃度＝２％ 温度＝３２°Ｃ ｐＨ：３．０ 時間：３０秒 方法ニスプレー ■水洗 （１０秒、スプレー） ■脱イオン水水洗 （１０秒、スプレー） ■乾燥 （１８０°Ｃ、スプレー） （４）確性試験方法及び評価 脱スマット性−工程［１］の■乾燥後の容器内側側面か
ら同一セロテープ により３箇所テープ剥離し、 テープに残存しているスマッ トを目視により５点満点て評 価。 残存スマットなしく優）５ 点←→１点（劣）残存スマ ットあり 水濡れ性　　−工程［１１の■水洗終了、容器を３０秒
間放置し、その時 の水濡れ面積を％て評価。 黒色スマット−工程［１コの■洗浄を１ｏ分間行い、工
程［１］の■乾燥 後、容器の黒色スマット生成 の付着度を目視により評価。 黒色スマットなしく優） １０点←→１点（劣）黒色 スマット全面に生成 黒変性　　　−工程［２］の■乾燥後、容器低部を沸騰
水道水中に３０分 間浸漬し、その時の黒色度を 目視により評価。 黒変なしく優）１０点←→ １点（劣）黒変色調濃い 塗料密着性　−工程［２］の■乾燥後、エポキシ−尿素
系を塗布し、２１ ５°Ｃ１３分間焼付け（膜厚５ μ）、その後に容器内面にク ロスカット及び五磐目を入れ、 下記試験液の沸騰液中に６０ 分間浸漬、水洗後自然乾燥の 後にテープ剥離を行い、剥離 度合を目視により評価。 剥離なしく優）１０点←→ １点（劣）試験部全面剥離 く試験液〉

【比較例】

比較例１〜４゜ 実施例と同様に洗浄液組成を表−１に、液温及び処理方
法と時間について表−２に示す。 試験材は実施例と同様である。処理工程は実施例の場合
と同様であり確性試験方法及び評価も同様である。 比較例５： 比較例５に適用した洗浄液組成は表−１、試験材は実施
例と同様であるか、酸洗浄か行なわれている点て実施例
とは異なる。 但し洗浄工程は以下の通りであり１．評価は下記のごと
く■または（艷の工程直後に行った。 工程［３］　　　　　　　　　　評価 ■洗浄（６０°Ｃ、スプレー、 ５０秒） ■水洗（１０秒、スプレー） ■酸洗（４０°Ｃ、スプレー、 ３０秒） ■水洗（１０秒、スプレー）　−水洗後に水濡れ性 乾燥後に黒色 スマット生成 脱スマット性 ■化成処理（実施例条件同様） ■水洗（１０秒、スプレー） ■脱イオン水水洗 （１０秒、スプレー） ■乾燥（１８０°Ｃ１熱風）　　−黒変性、密着〔発明
の効果〕 本発明のアルミニウムまたはアルミニウム合金の洗浄方
法によって酸洗浄を行うことなく、脱スマット性、水濡
れ性、黒色スマ・ソト生成、黒変性および塗料密着性の
全てにおいてすぐれた表面状態をもたらすことかできる
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ金属水酸化物、無機リン酸アルカリ金属
   塩及び炭酸アルカリ金属塩から選ばれる一種または二種
   以上のアルカリビルダー０．５〜１０．０ｇ／ｌとアミ
   ノアルキルホスホン酸及びヒドロキシアルキルジホスホ
   ン酸から選ばれる少なくとも一種の化合物の０．５〜１
   ０．０ｇ／ｌと、グルコン酸アルカリ金属塩、ヘプトグ
   ルコン酸アルカリ金属塩、蓚酸アルカリ金属塩、酒石酸
   アルカリ金属塩またはソルビトールから選ばれる少なく
   とも一種のアルミニウムイオン封鎖剤の０．１〜３．０
   ｇ／ｌと界面活性剤の０．５〜５．０ｇ／ｌとからなり
   、且つｐＨが１０．０〜１２．０のアルカリ水系洗浄液
   をアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に接触さ
   せることを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム
   合金の洗浄方法。
2. （２）アミノアルキルホスホン酸かエチレンジアミンテ
   トラメチレンホスホン酸である請求項（１）の洗浄方法
   。
3. （３）ヒドロキシアルキルジホスホン酸が１−ヒドロキ
   シエチリデン−１，１−ジホスホン酸である請求項（１
   ）の洗浄方法。