JPH0350838B2 - - Google Patents

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JPH0350838B2
JPH0350838B2 JP59229296A JP22929684A JPH0350838B2 JP H0350838 B2 JPH0350838 B2 JP H0350838B2 JP 59229296 A JP59229296 A JP 59229296A JP 22929684 A JP22929684 A JP 22929684A JP H0350838 B2 JPH0350838 B2 JP H0350838B2
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Japan
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cleaning agent
aluminum
ions
cleaning
acid
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Katsuyoshi Yamazoe
Satoru Ikeda
Kyotada Yasuhara
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/12Light metals
    • C23G1/125Light metals aluminium

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

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表面洗浄剤に関する。更
に詳しくは、成形加工によりアルミニウム表面に
付着した潤滑油やアルミニウム粉末(スマツト)
等を満足に除去できて、清浄な該表面を提供する
ことができる洗浄剤に関する。 [従来技術] アルミニウム表面を有する製品、例えばアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金から成る飲料用容
器は、通常、ドローイング・アンド、アイアニン
グという成形操作(以下、DI加工と称する)に
よつて製造される。この成形操作時には金属表面
に潤滑油が適用され、また得られた容器には特に
その内壁にスマツトが付着している。この種の容
器はその後例えば化成処理や塗装によつてその表
面を保護されるのが一般的であり、その際には上
記潤滑油やスマツトを金属表面から事前に除去し
て清浄化しておくことが必要である。この表面清
浄化には、通常、酸洗浄剤が使用される。 従来、酸洗浄剤には、処理装置の腐食防止の観
点からクロム酸系のものが使用されていたが、ク
ロムイオンの有害性により、その使用が排除され
た。これに代わるものとして、フツ化水素酸系の
洗浄剤が提供されている。例えば特公昭52−
22330号によれば、フツ素イオン0.5〜2.0g/、
第2鉄イオン5〜21g/およびチオ尿素0.05〜
3.0g/を含み、硫酸等の強鉱酸でもつてPH0.1
〜1.8に調整された酸性水溶液から成る洗浄剤が
提供されている。この洗浄剤にあつては、多量の
フツ素イオンがアルミニウムをエツチングする速
度が大であることを、一方の第2鉄イオンでもつ
て抑制することにより、満足な表面清浄化を達成
している。 しかし、フツ素イオンの場合もその有害性によ
り、作業環境の汚染防止や廃液処理に関して特別
の注意を払うことが必要である。このことは、フ
ツ化水素酸を使用する場合に限らず、他のフツ化
物を配合して洗浄剤中にフツ素イオンを導入した
系についても同様である。 このように問題のあるフツ素イオンの含有量を
少なくした洗浄剤も従来公知である。例えば特公
昭53−28245号によれば、フツ素イオン0.005〜
0.1g/および硫酸1〜10g/を含有し、PH
1.0〜1.8の酸性水溶液から成る洗浄剤が提供され
ている。このようにフツ素イオンの含有量は低減
されているにもかかわらず、その有害性を全く無
視することはできない。しかも、この洗浄剤によ
れば、フツ素イオンの含有量の低下と共に清浄化
能力も悪くなつている。 [発明の目的] 本発明者らはかかる問題点を解消するために鋭
意研究を進めた結果、少量のフツ素イオンを含有
しているかまたは全く含有していない系であつて
も、所定量の第2鉄イオンを含有せしめることに
より、満足な清浄化を達成できることを見出し、
本発明を完成するに至つた。 従つて、本発明の目的は、クロムイオンを含有
しないことは勿論、フツ素イオンを含有しないか
または含有していても少量である、アルミニウム
表面用洗浄剤を提供することにある。 [発明の構成] 本発明によれば、第2鉄イオン0.2〜4g/
を含有し、硫酸および/または硝酸でもつてPH
2.0以下に調整されている酸性水溶液であること
を特徴とするアルミニウム表面洗浄剤が提供され
る。また、第2鉄イオン0.2〜4g/およびフ
ツ素イオン0.001〜05g/を含有し、硫酸およ
び/または硝酸でもつてPH2.0以下に調整されて
いる酸性水溶液であることを特徴とするアルミニ
ウム表面洗浄剤が提供される。 本発明でその配合が排除されるクロムイオンと
は、無水クロム酸より供給される6価クロムイオ
ンのみならずその還元体の3価クロムイオン、ま
た各種のクロム化合物(例、[Cr(OH26]Cl3
から供給される錯イオン(例、[Cr(OH263+
をも包含して総称するものである。また、フツ素
イオンもフツ化水素酸から供給されるFイオンの
みならず、各種のフツ化物(例、Na3[AlF6])
か供給される錯イオン(例、[AlF63-)をも包
含して総称するものである。 本発明洗浄剤にあつては、硫酸や硝酸によるア
ルミニウムのエツチングが第2鉄イオンによつて
促進されているものと考えられ、その促進メカニ
ズムはFe()+e-→Fe()のカソード反応によ
るものであると推定される。この促進効果は他の
酸化剤(例、HClO4、H2M0O4、H2B2O7)に比
べて大である。この第2鉄イオンの洗浄剤におけ
る含有量は、0.2〜4g/である。含有量が過
少であると、エツチング速度の促進効果が小さ
く、洗浄剤としての使用に適していない。他方、
過剰であると、その量に見合う促進効果が得られ
ず、またフツ素イオン共存下ではフツ素イオンに
よるエツチング性を抑制し、満足な表面清浄化を
達成できなくなる。 このように第2鉄イオンがアルミニムのエツチ
ングを促進するということは注目に値する。とい
うのは、上記特公昭52−22330号の洗浄剤にあつ
ては、フツ素イオンがアルミニウムのエツチング
を促進し、他方第2鉄イオンはその作用を阻害す
る成分として取らえられているからである。 この第2鉄イオンの供給源としては、例えば、
Fe2(SO43、Fe(NO33、Fe(ClO43等の水溶性第
2鉄塩が挙げられる。勿論、クロムイオンをも供
給する、例えばFe2(CrO43、(NH4)Fe(CrO42
等は使用できない。本発明洗浄剤にあつて、フツ
素イオンをも含有させる場合には、例えばFeF3
Na3FeF6等を使用することができる。その他、
第1鉄塩(例、FeSO4、Fe(NO32)も第2鉄イ
オンの供給源として使用することができる。この
場合、第1鉄塩を配合した酸性水溶液に等当量の
酸化剤(例、過酸化水素)を添加して、必要量の
第1鉄イオンを第2鉄イオンに酸化すればよい。 本発明洗浄剤にあつては、フツ素イオンを含有
せしめてもよい。その際の含有量は(Fイオンと
して)0.001〜0.5g/でよい。含有量が過少で
あると、配合効果が発揮されず、エツチング性を
向上できなく、それに伴ない処理時間の短縮化を
目的とする場合に不利である。他方、過剰である
と、その有害性を排除するという観点で無意味と
なり、また、過剰なエツチングを起こすことにな
る。 フツ素イオンの供給源としては、フツ化水素酸
をはじめとして上述の各種フツ化物および第2鉄
イオンをも供給できる上記フツ化物が挙げられ
る。 本発明洗浄剤は、PH2.0以下、好ましくはPH0.6
〜2.0の酸性水溶液である。PHが高すぎると、ア
ルミニウムのエツチング速度が極端に低下し、洗
浄剤としての有用性を発揮できなくなる。PHの下
限値は特に規制の必要はないが、PH0.6未満とな
つても洗浄化能力が更に向上することは認められ
ず、経済的に不利であり、また処理設備の腐食防
止の点からも不利である。 このPH調整は硫酸および/または硝酸で行な
う。なお、硝酸にあつては洗浄化処理時に分解ガ
ス(例、NO、N2O4)を発生する懸念があり、
硫酸の使用が好ましい。 硫酸および硝酸以外の他の強鉱酸、例えばフツ
化水素酸にあつては、上述の如くフツ素イオンの
有害性とエツチング性の強さによりその使用が制
限される。塩酸にあつては、第2鉄イオンの共存
下、アルミニウム表面にピツチングが起こり、外
観不良を招くのみならず、加工時にエツヂ割れを
招くことになる。リン酸にあつては、溶出アルミ
ニウムイオンによつてそのエツチング速度の大幅
な低下を招くという欠点がある。従つて、かかる
酸を使用することは好ましくないが、上述の硫酸
および/また硝酸との併用は、本発明の目的効果
を損わない範囲において行なつてもよい。 本発明洗浄剤にあつては、従来公知の洗浄剤と
同様に0.1〜10g/、好ましくは0.5〜2g/
の界面活性剤を含有していることが有利である。
これにより上記潤滑油の除去性が向上される。界
面活性剤としては、ノニオン系、カチオン系、ア
ニオン系、両性イオン系のいずれもが従来と同様
に使用されてよい。 更に、必要に応じてキレート化剤(例、クエン
酸、シユウ酸、酒石酸)が配合されてよい。これ
により、エツチング速度が促進され、処理外観の
向上に有利である。 本発明洗浄剤は、従来公知の洗浄剤と同様に、
上述の成分から成る水性濃厚液を調製し、適量の
水でもつて使用範囲内の濃度に希釈して使用すれ
ばよい。洗浄剤のアルミニウム表面への適用は、
浸漬法またはスプレー法のいずれであつてもよ
い。適用温度は室温〜80℃、好ましくは50〜70℃
でよい。適用時間は上記適用方法や適用温度、ま
た被処理物の汚染状態によつて変化するが、通常
10〜120秒でよい。 本発明洗浄剤によつて清浄化されたアルミニウ
ム表面は、常法に従い、水洗後例えばリン酸塩化
成処理に付されてよい。 [発明の効果] 以上の構成から成る本発明によれば、クロムイ
オンを含有せず、また従来その有用性によつて多
用されているフツ素イオンを含有せずまたは含有
していても少量であつて、作業環境の汚染防止と
廃液処理の負担を軽減できるのみならず、アルミ
ニウム表面の満足な清浄化を達成することができ
る。 [実施例] 次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。 実施例1〜9および比較例1〜8 (1) 被処理物: 3004合金のアルミニウム板をDI加工して得
られた、潤滑油とスマツトの付着したフタなし
容器。 (2) 洗浄剤: 75%硫酸16.7g、20%Fe2(SO43水溶液14.3
gおよびノニオン系界面活性剤を水に混入し
て、1の洗浄剤を調製した(実施例1)。 以下、同様にして第1表に示す組成を有する
洗浄剤を調製した。 なお、使用した界面活性剤は、以下の通りで
ある。 ノニオン系:炭化水素誘導体 ノニオン系:アビエチン酸誘導体 ノニオン系:第1級エトキシ化アルコール ノニオン系:変性ポリエトキシ化アルコール (3) 処理条件: 上記容器を各洗浄剤でもつて60〜70℃で60秒
間スプレー処理し、次いで常温で15秒間水道水
続いて5秒間脱イオン水でスプレー水洗し、95
℃で乾燥させた。 (4) 洗浄性評価: 以下の項目について試験した。その結果を第
2表に示す。 (a) 外観: 乾燥後の容器の白さを目視判定する。脱脂
および脱スマツトが完全で、充分にエツチン
グされた白い外観を有する場合を良とし、白
化の程度に応じて以下の5段階評価する。 ◎:全面白色 ○:部分的に薄く灰色 △:全体に薄く灰色 ×:部分的に灰色 ××:全面灰色 (b) 水ぬれ性:スプレー水洗直後の容器を3回
振つて水切りし、容器を上向きに静置し、30
秒後の容器外表面の水ぬれ面積(%)を測定
する。 (c) 脱スマツト性:乾燥後の容器内面に透明粘
着テープを密着し、次にこれを剥離して白色
台紙上に貼り付け、テープ貼り付け面の白さ
を他の台紙部分と比較する。完全にスマツト
が除去されて汚染のない表面をあ有する場合
を良とし、汚染の程度に応じて以下の5段階
で評価する。 5:汚染なし 4:痕跡程度の汚染 3:僅微な汚染 2:中等な汚染 1:多大な汚染
【表】
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第2鉄イオン0.2〜4g/を含有し、硫酸
    および/または硝酸でもつてPH2.0以下に調整さ
    れている酸性水溶液であることを特徴とする、主
    として潤滑油とアルミニウム粉末から成るスマツ
    トを除去するためのアルミニウム表面洗浄剤。 2 PHが0.6〜2.0である上記第1項の洗浄剤。 3 界面活性剤を含有する上記第1または2項の
    洗浄剤。 4 第2鉄イオン0.2〜4g/およびフツ素イ
    オン0.001〜0.5g/を含有し、硫酸および/ま
    たは硝酸でもつてPH2.0以下に調整されている酸
    性水溶液であることを特徴とする、主として潤滑
    油とアルミニウム粉末から成るスマツトを除去す
    るためのアルミニウム表面洗浄剤。 5 PHが0.6〜2.0である上記第4項の洗浄剤。 6 界面活性剤を含有する上記第4または5項の
    洗浄剤。
JP59229296A 1984-10-30 1984-10-30 アルミニウム表面洗浄剤 Granted JPS61106783A (ja)

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