JPS61106783A - アルミニウム表面洗浄剤 - 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】 ［産業上の利用性！ＩＩＦ］ 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（スマット）等を満足に除去できて
、清浄な該表面を瓜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）によって製造されろ。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ットが付着している。この
種の容器はその後例えば化成処理や塗装によってその表
面を保護されるのが一般的であり、その際には上記潤ｍ
油やスマットを金属表面から車面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か、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、フッ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、フッ素イオン
０５〜２．０ｇ／ｊＬ、第２鉄イオン５〜２１ｇ／えお
よびチオ尿素００５〜３．０ｇ／ｆｌを含み、硫酸等の
強鉱酸でもってｐＨＯ、ｌ〜Ｉ　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
っては、多量のフッ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
っ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、フッ素イオンの場合もその有害性によ１へ ｉＪ、’ｊ　　　　　　　　　　　　　　　リ、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、フッ化水素酸を使用する場
合に限らず、他のフッ化物を配合して洗浄剤中にフッ素
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ッ素イオンの含有量を少なくし
た洗浄剤ら従来公知である。例えば特公昭５３−２８２
４５号によれば、フッ素イオン０゜００５〜０．＋ｇ／
ｌおよび硫酸Ｉ〜ｌｏｇ／ｆｆｉを含有し、ｐＨ１，０
〜１８の酸性水溶液から成る洗浄剤が提供されている。

このようにフッ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
。しがら、この洗浄剤によれば、フッ素イオンの含有量
の低下と共に清浄化能力も悪くなっている。

［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、少量のフッ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っても、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った。

従って、本発明の目的は、クロムイオンを含有しないこ
とは勿論、フッ素イオンら含有しないがまたは含有して
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０．２〜４　ｇ／兎を含
有し、クロムイオンおよびフッ素イオンを含有せず、硫
酸および／または硝酸でらって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。また、第２鉄イオン　０２
〜４ｇ／ｌおよヒフッ素イ：ｔ：、’０．ｏ０１−０．
５　ｇ／ｌ’ｃ含有シ、クロムイオンを含有せず、硫酸
および／または硝酸でらって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
表面洗浄剤が提供たれる。

ここでクロムイオンとは、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一元体の３１１１ｂク
ロムイオン、また各種のクロム化合物（例、ＬＣｒ（Ｏ
ＨＪｓ］Ｃ１ｒ）から供給される錯イオン（例、ＣＣｒ
（ＯＨｙ）ｓ］″″）をも包含して総称するものである
。また、フッ素イオンらフン化水素酸から供給されるＦ
イオンのみならず、各種のフッ化物（例、Ｎａｉ［Ａ　
ＩＦ　ｓ］）から供給される錯イオン（例、［ＡＩＦｇ
］’−）をも包含して総称するしのである。

本発明洗浄剤にあっては、硫酸や硝酸によるアルミニウ
ムのエツチングか第２鉄イオンによって促進されている
ものと考えられ、その促進メカニズムはＦｅ　（ＩＩＩ
）　＋　ｐ−−Ｆｅ　（ＩＩ）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
、）（ＣＩＯ，、Ｈ２ＭｏＯ，、ＨｔＢ　ｔｏ　？　）
に比へて大である。この第２鉄イオンの洗浄剤における
含有量は、０２〜４ｇ／ｌである。含有量か過少である
と、エツチング速度の促進効果か小さく、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、またフッ素イオノ共存下で
はフッ素イオンによるエツチング性を抑制し、満足な表
面清ａト化を達成できなくなる。

この第２鉄イオンの供給源としては、例えば、Ｆｅｗ（
Ｓ　０４）ｆｆ　、Ｆｅ（ＮＯｓ）ｓ　、Ｆｅ（ＣｌＯ
２）５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Ｆｅｙ（ＣｒＯａ）＊、（
ＮＨ４）Ｆｅ（ＣｒＯ４）を等は使用できない。本発明
洗浄剤にあって、フッ素イオンをも含有させる場合には
、例えばＦｅＦｚ　、Ｎａ５ＦｅＦ＋＋等を使用するこ
とができる。その他、第１鉄塩（例、ＦｅＳ　０４　、
　Ｆｅ（ＮＯｓ）ｚ）も第２鉄イオンの供給源として使
用することかできる。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。

本発明洗浄剤にあっては、フッ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）０．００
１〜０．５ｇ／ｉ、でよい。含有量か過少であると、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、その存置性を排除す
るという観点て無意味となり、また、過剰なエツチング
を起こすことになる。

フッ素イオンの供給源としては、フッ化水素酸をはしめ
として上述の各種フッ化物および第２鉄イオンをら供給
てきる上記フッ化物が挙げられる。

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。ｐｌ（か高すぎると、
アルミニウムのエツチング速度か極端に低下し、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未満となっても清浄
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ｐＨ８整は硫酸および／または硝酸で行なう。なお
、硝酸にあっては清浄化処理時に分解ガス（例、Ｎ０１
Ｎ！０４）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、例えばフッ化水素酸
にあっては、上述の如くフッ素イオンの　　　　　　　
　　　　　　　　１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。塩酸にあっては、第２゛鉄イオ
ンの共存下、アルミニウム表面にピッチングか起こり、
外観不良を招くのみならず、加工時にエッヂ割れを拍く
ことになる。リン酸にあっては、溶出アルミニウムイオ
ンによっ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。従って、かかる酸を使用することは好ま
しくないか、上述の硫酸および／または硝酸との併用は
、本発明の目的効果を損わない範囲において行なっても
よい。

本発明洗浄剤にあっては、従来公知の洗浄剤と同様に０
１〜ｌ　Ｏｇ／ｆｌ、好ましくは０．５〜２ｇ／ｌ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、ノユ
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、適量の水でもって使用
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
ずれであってもよい。

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
の汚染状態によって変化するが、通常１０〜１２０秒で
よい。

本発明洗浄剤によっ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。

［発明の効果コ 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って多用されているフ
ッ素イオンを含有せすまｒ二は含有していても少量であ
って、作業環境の汚洗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
することかできろ。

５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仮をＤＩ加工して得られｆ
こ、潤滑油とスマットの付着したフタなし容器。

（２）洗浄剤 ７５％硫酸１６．７　ｇ、２０％Ｆ　ｅｔ（Ｓ　Ｏ４）
３水溶液　１４３ｇおよびノニオン系界面活性剤■を水
に混入して、Ｉｆの洗浄剤を調製しん（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 ）２り、　　　　　　　　　　　　　　　　　／＝：ｔ
′系■・７′″ｒＬｆ７酸誘導体ノニオノ系■　第１級
エトキノ化アルコールノニオン系■、変性ポリエトキノ
化アルコール（３）処理条件 上記容器を各洗浄剤てらって６０〜７０℃で６０秒間ス
プレー処理し、次いて常温で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℃て乾燥させん。

（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
ットか完全て、充分にエツチングされた白い外観を何す
る場合を良とし、白化のａｔに応して以下の５段階評価
する。

（［相］　　全面白色 ○　　部分的に薄く灰色 △　　全体に薄く灰色。

Ｘ　　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回振って
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）脱スマット性　乾燥後の容器内面に透明活着テー
プを密着し、次にこれを剥離して白色台紙上に貼り付け
、テープ貼り付は面の白さを他の台ｇ５４分と比較する
。完全にスマットか除去されて汚染のない表面を有する
場合を良とし、汚染の程度に応して以下の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 第２表 手続補正書（睦） 昭和６０年４月　２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第２鉄イオン０．２〜４ｇ／ｌを含有し、クロムイ
   オンおよびフッ素イオンを含有せず、硫酸および／また
   は硝酸でもって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。 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／ｌおよびフッ素イオン
   ０．００１〜０．５ｇ／ｌを含有し、クロムイオンを含
   有せず、硫酸および／または硝酸でもって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。 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
   。