JP3566300B2 - アルミニウムのスマット除去用組成物及び方法 - Google Patents
アルミニウムのスマット除去用組成物及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3566300B2 JP3566300B2 JP52948296A JP52948296A JP3566300B2 JP 3566300 B2 JP3566300 B2 JP 3566300B2 JP 52948296 A JP52948296 A JP 52948296A JP 52948296 A JP52948296 A JP 52948296A JP 3566300 B2 JP3566300 B2 JP 3566300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- urea
- organic
- complexing agent
- urea compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/10—Salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/08—Acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
- C11D7/265—Carboxylic acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/3245—Aminoacids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/3272—Urea, guanidine or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/12—Light metals
- C23G1/125—Light metals aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
発明の背景
発明の分野
本発明の分野は、アルミニウム表面を清浄化するための組成物、特にアルミニウム−珪素合金の表面から珪素、金属及びそれらの酸化物を制御的に除去することによってアルミニウム合金表面を清浄化するための組成物である。
関連技術の説明
ハリソン氏他は、文献“メッキされたアルミニウムホイールの特性表示”（Metal Finishing,Dec.1994,pp.11−16）において、金属メッキアルミニウムホイールが装飾用自動車メッキの増大している分野の一つであることを示している。メッキアルミニウムホイールは小規模な取引後の専門品目であったが、これがオリジナル装備の製造業者のオプション及び特別の付加目玉商品となってきている。
金属メッキアルミニウムホイールの製造における主たる関心事は、メッキ方法の信頼性、外観及びコストであった。
アルミニウムに金属被覆を適用するための典型的な順序によれば、基材が研磨され、浸漬清浄化される。アルミニウム表面の前処理で使用される浸漬クリーナーが仕上げオイル、グリース、そして研磨によりアルミニウム表面上に残るかもしれない除去しがたいバフ仕上げ用配合物を除去させる。
浸漬清浄化の後、アルミニウムは、昇温下で操作される温和な苛性アルカリ即ちアルカリエッチング溶液に浸漬される。何故ならば、エッチング速度は苛性アルカリ濃度よりも温度に大きく依存することが証明されたからである。温和なアルカリエッチングの重要性は、ベイルビー層を除去し且つ表面を粗化させることである。アルミニウム−珪素合金が使用されるときは、アルミニウムは珪素よりも優先的にエッチングされ、表面に露出した粗大な珪素結晶を残す。
アルミニウム−珪素合金の表面を検査すると、アルミニウムマトリックス内に散在された露出珪素の大きな領域が存在することが示される。珪素粒子は大きさがさまざまであり、注型品全体に均一に分布していないし、さらにアルミニウムの表面上に均一に分布せず、むしろ分離した領域として存在するものと思われる。珪素の結晶は表面から突き出ており、その大部分は表面に垂直に配向している。
エッチング処理の後、基材は次いでスマット除去用組成物に付される。小さい、ゆるく付着した珪素粒子並びに金属間化合物はこのスマット除去工程中におそらく大部分が除去されるであろう。次いで基材は、すすぎ処理さがれ、ジンケート処理され、硝酸でストリッピングされ、再度ジンケート処理され、次いでニッケルストライク被覆が行われる。これに次いで光沢銅メッキ、随意の銅のバフ仕上げ、ニッケルメッキ及び耐食性を向上させるための随意の高サルファニッケルメッキが行われる。これらの準備工程の後、装飾用クロムメッキが適用される。
ハリソン氏他により示されるように、温和な苛性アルカリエッチングの後には、皮膜がアルミニウム上に残る。この被膜はスマット除去工程によって除去されるが、このスマット除去工程は、続いて適用される金属被覆の適切な密着を確実にさせるためアルミニウム基材を処理する際の最も重要な工程の一つである。この皮膜の強さは、特にアルミニウム合金が使用される場合には、アルミニウムの組成に従って変化する。
自動車工業により採用されるアルミニウムホイールは、一般に、A356アルミニウム合金注型品である。A356合金は、一般に、その注型における使用の容易さ、高い耐高温亀裂性、高い流動性、低い収縮傾向及び中程度の易機械加工性のためにアルミニウムホイール用途のために選択される。
A356合金は、二相の微細構造から主としてなる亜共晶合金である。金型と注型品との間の粘着を最低限にするために鉄が存在する。マグネシウムと銅が合金に強度を付与するために添加される。マンガンは、注型品の高温特性を向上させるものと思われる。合金内の珪素は非常に堅い粒子として現れ、耐摩耗性を付与する。亜共晶アルミニウム−珪素合金の大部分は、軟質で延性のアルミニウム相からなる。
A356アルミニウム合金の公称組成は次の通りである。
元素 重量％
Al 91.9
Si 7.0
Cu 0.2
Mg 0.3
Mn 0.1
Zn 0.1
Fe 0.2
Ti 0.2
上記の態様で処理すると、温和な苛性アルカリエッチングの後に、重質の皮膜がアルミニウム上に残る傾向がある。この皮膜即ちスマットは、酸化アルミニウムと合金元素酸化物との混合物並びに露出した珪素である。
スマット除去用溶液は強無機酸を含有し、アルミニウム−珪素合金を処理するときは弗化物イオンも含有する。両者ともアルミニウム表面を等しく侵食するように選択でき、或いは珪素（例えば、高い弗化物濃度で）及び（又は）アルミニウムを優先的に溶解させるように組成を変えることができる。しかして、アルミニウム及び露出した珪素粒子は一層活性にされる。添加剤、硝酸、硫酸及び燐酸と弗化物塩、例えば重弗化アンモニウム又はフルオロ硼酸との種々の組合せによって、続いて適用される金属被覆の良好な密着を得るためにアルミニウムの適切な予備処理が可能になる。
また、清浄化又はスマット除去方法においては低分子量の有機酸、例えば酢酸が使用されたが、これらの酸の使用は、清浄化速度を高めるためスマット除去用溶液を加熱するときに発生する刺激臭のために不適切であることがわかった。
上記のように、スマット除去用組成物は無機酸を含有し、これはいくつかの用途では燐酸と硝酸との混合物を含む。しかし、この混合物では、硝酸から窒素酸化物が形成されるという点で問題が起こる。これは、スマット除去溶液に添加剤を含有させることにより最小限にし又は除去することができる。
“アルミニウム表面処理近畿部会会誌146,18−22（1990）”［Chem.Abst.,114（14）:127074e］は、アセトアミド、グリシン、タウリン、尿素、ビウレット及びカルバミン酸アンモニウムを二酸化窒素抑制剤としての亜硝酸銅と共に又はこれなしで含有する燐酸−硝酸混合物によりアルミニウムを研磨するための組成物を記載している。
マルテンス氏他の米国特許第4,846,918号は、亜硝酸の生成を促進させ且つ硝酸溶液からなる銅のエッチング方法及び組成物を記載している。尿素、過酸化水素、ヒドラジン又はスルファミン酸からなる亜硝酸掃去剤が随意に使用される。
ヤング氏の米国特許第4,626,417号は、液体系から窒素酸化物の発生を防止し又は削減させ且つ蒸気流れ中に含まれる窒素酸化物を毒性でない物質、例えば元素状窒素及び水に転化させるための方法及び組成物を記載している。この組成物は、尿素と硫酸を、尿素−硫酸のモル比が２以上であるように含有する。
また、斯界では種々の清浄化用組成物が知られている。ビルド氏の米国特許第4,439,282号は、アルミニウム基材を随意にアルカリ溶液中で洗浄化した後に、銅アンモニウム溶液を形成させるように銅塩のアンモニア溶液で処理することからなるアルミニウム基材の接着結合を高めるための方法を記載している。
ホルツマン氏他の米国特許第4,790,912号は、電解金属被覆なしで回路板を電解被覆するための選択的メッキ方法を記載している。キレート化剤及び酸、随意として弗化物塩、チオ尿素化合物、界面活性剤及びアルキルフェノールのポリオキシアルキレン縮合物を含有するクリーナーコンディショナー成分が記載されている。
本発明により得ようとする利点の一つは、清浄化又はスマット除去方法において使用されてきた低分子量有機酸の等価物、即ち、スマット除去用溶液が加熱されたときに発生する刺激的な有機酸臭を回避するために酢酸等の有機酸の代替物を提供することである。
ここに、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ有機酸を使用することによって、不快な臭いが除去されるが、しかし、燐酸−硝酸混合物は最初から固有的に不安定であり、全ての成分が混合され加熱されたときに反応が起こり、分解を起こさせ窒素酸化物の煙霧を発生させることがわかった。従って、他の利点は、この問題をさらに回避させる組成物であろう。
従って、本発明は、関連技術の制限及び欠点に起因する上記のような問題及びその他の問題の一つ以上を実質的に回避させる組成物及び方法に関する。
発明の概要
これらの利点及びその他の利点は、本発明によって達成される。
本発明のさらに他の特色及び利点を以下の説明において示すが、一部はその説明から明かとなろうし、また本発明の実施から学ぶことができよう。本発明の目的及びその他の利点は、以下の説明及び請求の範囲において特に指摘する組成物及び方法により具体化され達成される。
これらの目的及びその他の利点を達成するために、以下に説明する本発明の目的に従えば、本発明は、
・ヒドロキシ有機酸、
・有機錯化剤、
・燐の酸素酸、
・窒素の酸素酸、
・随意の尿素化合物、
・随意の弗化物イオン含有化合物
を含むアルミニウム表面を清浄化させるための新規な組成物を使用することからなる。
ヒドロキシ有機酸は、好ましくは、一塩基性モノヒドロキシ有機酸、二塩基性モノヒドロキシ有機酸又は一塩基性ジヒドロキシ有機酸、例えば、低分子量脂肪族有機酸、例えばヒドロキシ酢酸である。α−ヒドロキシ有機酸が特に好ましい。
本発明の組成物に使用される有機錯化剤は、好ましくは、アミノカルボン酸、特に低分子量アミノ酸、例えばグリシンを含む。
窒素の酸素酸と併用される燐の酸素酸は、好ましくは、燐酸を含む。窒素の酸素酸は、好ましくは、硝酸を含む。本発明の組成物は、随意として、尿素化合物を含むが、これは尿素又はチオ尿素並びにそれらの水溶性又は水分散性反応化合物を含むが、特に尿素である。
また、アルミニウム表面がアルミニウム−珪素合金に基づく場合には、弗化物イオンを含有する化合物、例えばアルカリ金属弗化物又は弗化水素酸が処方物に配合される。
詳細な説明
本発明は、アルミニウム表面を金属被覆の密着に対し好適ならしめるために、金属被覆に先立ってアルミニウム表面を処理するための処方物に関する。この処理は、時には清浄化又はスマット除去操作ともいわれる。
アルミニウム表面を処理し又は清浄化するための組成物は、
・ヒドロキシ有機酸、
・有機錯化剤、
・燐の酸素酸、
・窒素の酸素酸、
・随意の尿素化合物、
・随意の弗化物イオン含有化合物
を含む。
ヒドロキシ有機酸は、一塩基性モノヒドロキシ有機酸、二塩基性モノヒドロキシ有機酸又は一塩基性ジヒドロキシ有機酸、特に、水溶性であるこれらの酸、例えば、アルキル又は芳香族若しくは低級アルキル置換芳香族α−ヒドロキシ有機酸並びにそれらのエステル、塩類及び無水物を含む。特に好ましい酸は、低級アルキルα−ヒドロキシ有機酸である。低級アルキルとは、１〜約５個の炭素原子を有するアルキル基ならびにそれらの種々の異性体配置のもの、例えば、イソプロピル、イソブチル、ｔ−ブチルなどを包含するものとする。
このグループに含まれる種々の酸は、いわゆる“乳酸シリーズ”、例えば、ヒドロキシ酢酸（グリコール酸）、ヒドロキシプロピオン酸、特に２−ヒドロキシプロピオン酸（乳酸）、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸である。低分子量の酸、例えばグリコール酸及び乳酸が特に好ましい。何故ならば、それらは鼻につんとくる刺激臭が少ないからである。使用することができる芳香族α−ヒドロキシ有機酸は、フェニルヒドロキシ酢酸（マンデル酸）又は2,5−ジメチルフェニルヒドロキシ酢酸である。前記の全ての酸のうちでも、α−ヒドロキシ置換酸が特に好ましい。
初期の実験において、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ有機酸の使用は、酢酸が使用されたときに出くわす不快な臭いを除去できたが、清浄化溶液の酸成分、即ち、燐の酸素酸と窒素の酸素酸との混合物、例えば燐酸と硝酸との混合物の存在下では固有の初期不安定性を有することが見出された。即ち、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ有機酸の配合は、その他の成分と混合され加熱された後に、溶液を分解させ、窒素酸化物の煙霧を発生させるに至った。
本発明の一観点に従えば、処方物に有機錯化剤を配合することによって、それがこの化学的不安定性を除去し、不快な酢酸臭を有せず、固有的に安定である処方物を生じるという予期できなかった且つ有益な効果を有することが発見された。
これに関して使用される有機錯化剤はグリシンを含むが、どんなアミノカルボン酸並びにその他の知られた錯化剤も使用することができる。
錯化剤は、種々の部類の錯化剤及びカーク−オスマー著“Encyclopedia of Chemical Technology第３版、第５巻、第339−368頁”（ここで参照することによって本明細書に含める。）に開示された特定の化合物のどれも包含することができる。好ましい錯化剤は、アミノカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸を含む。これに関して使用できるいくつかの特定のアミノカルボン酸は、エチレンジアミンテトラ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸、Ｎ−ジヒドロキシエチルグリシン及びエチレンビス（ヒドロキシフェニルグリシン）を含む。テトラ（低級アルキル）アンモニウムヒドロキシ化合物（ここで、低級アルキル基は約２〜約６個の炭素原子を有する。）、例えば水酸化テトラブチルアンモニウムも使用することができる。錯化剤として使用されるアミノカルボン酸は、リジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジンなどを包含し、いわゆる希アミノ酸類、例えばγ−アミノ酪酸、γ−メチレングルタミン酸、５−ヒドロキシリジンなども包含する。また、カルボン酸も使用でき、これは酒石酸、くえん酸、グルコン酸及び５−スルホサリチル酸を包含する。錯化剤の混合物、例えば２種、３種又は４種の成分混合物も使用することができる。
本発明の他の具体例においては、組成物に尿素のような尿素化合物を添加することにより、特に溶液をアルミニウム金属と接触させたときに安定性がさらに増大することが見出された。
これに関して使用できる種々の尿素化合物は、尿素又は種々の置換尿素、或いは尿素の反応生成物、例えば、ビウレット；モノアルキル又はジアルキル尿素（ここで、アルキル基は約５個までの炭素原子を有する低級アルキル基を含む。）、例えば、ジエチル尿素又はモノエチル尿素；飽和又は不飽和の環状炭化水素一又は二置換尿素（ここで、環状炭化水素は10個までの炭素原子を有する。）、例えばナフチル尿素、ジフェニル尿素、シクロヘキシル尿素など；イソ尿素のアルコキシエーテル、特にイソ尿素の低級アルコキシエーテル（ここで、低級アルキル基は約５個までの炭素原子を有する。これらの物質は低級アルカノールとシアナミド塩酸塩との反応によって製造される。）、尿素の酸誘導体（ここで、尿素の水素原子がアシル基により置換されている。これらの化合物は尿素と約20個までの炭素原子を有する脂肪族飽和又は不飽和の有機モノカルボン酸、特に約４個までの炭素原子を有するこのような酸との反応によって得られるウレイドと呼ばれる。）、尿素の無機酸塩、例えば尿素の一又は二流酸塩；トリウレット；シアヌル酸（尿素の三量体）；アメリド（尿素の三量体）；イミドール；尿素とR1OH（ここで、R1は約６個までの炭素原子を有するアルキル若しくはアルケニル、約12個までの炭素原子を有するアリール、アラルキル若しくはアルカリール、又は約12個までの炭素原子を有するシクロアルキル、シクロアルキルアルキル若しくはアルキルシクロアルキル基である。）、特に、尿素と有機アルコール、特に約４個までの炭素原子を有する低級アルカノールのようなアルカノールとの反応生成物から作られたカルバミン酸アルキル；モノメチロール尿素、ジメチロール尿素、トリメチロール尿素及び尿素とホルムアルデヒドとのその他のオリゴマーを包含する。さらに、種々の置換尿素が、セレサ氏他の米国特許第2,891,871号（ここで参照することによって本明細書に含める。）に開示されている。
また、本発明の尿素化合物はチオ尿素化合物も包含する。チオ尿素化合物は、チオ尿素或いはその種々の周知の誘導体、同族体又は類似体を含む。これに関して使用できる化合物は、2,4−ジチオビウレット;2,4,6−トリチオトリウレット；イソチオ尿素のアルコキシエーテル；チオシアヌル酸（チオ尿素の三量体）；チオアメリド（チオ尿素の三量体）；モノアルキル又はジアルキルチオ尿素（ここで、アルキル基は約４個までの炭素原子を有する低級アルキル基を含む。）、例えばジエチルチオ尿素又はモノエチルチオ尿素；飽和又は不飽和の環状炭化水素一又は二置換チオ尿素（ここで、環状炭化水素は約10個までの炭素原子を有する。）、例えばナフチルチオ尿素、ジフェニルチオ尿素、シクロヘキシルチオ尿素など；チオ尿素のジスルフィド；チオイミドール（チオ尿素と水酸化ナトリウムとの反応生成物）；チオカルバミン酸エステル（チオ尿素とアルコールROH（ここで、Ｒは約10個までの炭素原子を有する飽和又は不飽和の脂肪族又は環状基である。）；チオ尿素とホルムアルデヒドとのオリゴマー、例えばモノメチロール、ジメチロール及びトリメチロールチオ尿素;S−アルキルプソイドチオ尿素（チオ尿素とヨードメタンのようなヨード低級アルカン（ここで、低級アルキル基は約５個までの炭素原子を含有する。）との反応により製造される。）；チオ尿素とR1OH（ここでR1は前記の通りである。特にR1は低級アルキルである。）とのチオ炭酸エステル；チオ尿素ジオキシド（akaホルムアミジンスルフィン酸［1758−73−２、C.A.Reg.No］）；約12個までの炭素原子を有する飽和又は不飽和の脂肪族又は環状の有機酸とチオ尿素との反応生成物、特に低級脂肪族モノカルボン酸とチオ尿素との反応生成物、例えばアシルチオ尿素；並びにチオ尿素の無機酸塩、例えばチオ尿素の一又は二硫酸塩を含む。
尿素化合物の種々の混合物、特に２種又は３種の成分混合物も使用することができる。
さらに、尿素化合物として使用できるその他の特定の尿素及びチオ尿素は、ホルツマン氏他の米国特許第4,715,894号及び同4,790,912号（ここで参照することによって本明細書に含める。）に開示されている。
さらに、ヒドラジン並びにその種々の知られた等価物、メラミン、スルファミン酸、タウリン、ビウレット及びカルバミン酸アンモニウムなども使用することができる。
また、本発明の組成物は、燐の酸素酸と窒素の酸素酸との混合物を含有する。これに関して使用される燐の酸素酸は、次亜燐酸、メタ燐酸、オルト燐酸又はピロ燐酸を包含する。さらに、有機燐酸、例えば、ホスフィン酸、ホスホ酸又はホスホン酸であって、その酸の有機部分が脂肪族又は芳香族置換基であり、特に脂肪族置換基が低級アルキル置換基、例えば１〜約５個の炭素原子を有するアルキル置換基及び前記のようなその異性体配置のものであるものを使用することができる。芳香族置換基は６〜約10個の炭素原子を有するものを含み、低級脂肪族置換芳香族化合物（ここで低級脂肪族は前記の通りである。）も含む。
種々の燐の酸素酸の混合物、特に２種又は３種の成分混合物も使用することができる。
無機の燐の酸素酸、特に燐酸が好ましい。
使用できる窒素の酸素酸は、硝酸又は亜硝酸を包含するが、特に硝酸である。
組成物がアルミニウム−珪素合金の表面から珪素、金属及びそれらの酸化物を制御的に除去することによってその表面を清浄化するために使用される場合には、その組成物には付加物イオンを含有する化合物が含有される。弗化物イオン源は、任意の弗化物塩、例えば、重弗化アンモニウム、三弗化アルミニウム、弗化ナトリウム、重弗化ナトリウム、重弗化カリウム、弗化アンモニウム、フルオロ硼酸又は付加水素酸であってよい。アンモニア煙霧が潜在的な刺激剤であるような場合には重弗化アンモニウム又は弗化アンモニウムは通常は使用されないであろう。これに関してアルカリ金属弗化物及び弗化水素酸が特に好適である。弗化物イオンを提供する種々の化合物の混合物、特に２種又は３種の成分混合物も使用することができる。
処方物の種々の成分の比率は、簡単な試験を使用することによって当業者により容易に決定することができる。一具体例として、アルミニウム表面を清浄化するための組成物は、下記のような成分を含む。
・ヒドロキシ有機酸 約70〜約140g/l
・有機錯化剤 約20〜35g/l
・燐の酸素酸 約85％の濃度を有する酸
を約50〜60容量％
・窒素の酸素酸 約60〜約63％の濃度を
有する酸を約５〜15容量
％
・尿素化合物 約０〜20g/l
・弗化物イオン含有化合物 ０〜約4g/l
本発明の他の具体例においては、組成物は下記の物質を含む。
処方物１
・ヒドロキシ酢酸 約70〜約140g/l
・グリシン 約20〜約35g/l
・尿素 約０〜約20g/l
・アルカリ金属弗化物 約０〜約4g/l
・燐酸 約85％の濃度を有する酸を約
50〜60容量％
・硝酸 約60〜約63％の濃度を有す
る酸を約５〜15容量％
A356注型アルミニウム合金ホイールを研磨し、浸漬清浄化し、次いで約150゜Fの温和なアルカリエッチング溶液中に浸漬した。エッチングし、すすいだ後、次いで注型品を前記の処方物１のスマット除去用組成物中に約100゜Fで約２分間浸漬し、次いでスマット除去用組成物から取り出し、再度すすいだ。次いで、注型品をジンケート処理し、硝酸でストリッピングし、再度ジンケート処理し、次いでニッケルストライク被覆を施し、次いで光沢銅をメッキし、バフ研磨し、ニッケルメッキし、次いで高サルファニッケル被覆をメッキして耐食性を向上させた。次いで、このようにして製造された注型品に装飾用クロム金属被覆を適用した。
本発明のスマット除去用組成物は、前記の方法で、アルミニウム表面からスマットを有効に除去するためには約60〜約120゜F、好ましくは約90〜約110゜F、特に約95〜約105゜Fの温度で、約1/2〜約10分間、好ましくは約２〜約５分間、特に約２〜約３分間の期間にわたって使用することができる。
当業者には、本発明のアルミニウム表面の清浄化用組成物及び方法において、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、変形及び変更をなし得ることは明らかである。これらの変形及び変更は特許請求の範囲に入る限り本発明の一部として包含される。
発明の分野
本発明の分野は、アルミニウム表面を清浄化するための組成物、特にアルミニウム−珪素合金の表面から珪素、金属及びそれらの酸化物を制御的に除去することによってアルミニウム合金表面を清浄化するための組成物である。
関連技術の説明
ハリソン氏他は、文献“メッキされたアルミニウムホイールの特性表示”（Metal Finishing,Dec.1994,pp.11−16）において、金属メッキアルミニウムホイールが装飾用自動車メッキの増大している分野の一つであることを示している。メッキアルミニウムホイールは小規模な取引後の専門品目であったが、これがオリジナル装備の製造業者のオプション及び特別の付加目玉商品となってきている。
金属メッキアルミニウムホイールの製造における主たる関心事は、メッキ方法の信頼性、外観及びコストであった。
アルミニウムに金属被覆を適用するための典型的な順序によれば、基材が研磨され、浸漬清浄化される。アルミニウム表面の前処理で使用される浸漬クリーナーが仕上げオイル、グリース、そして研磨によりアルミニウム表面上に残るかもしれない除去しがたいバフ仕上げ用配合物を除去させる。
浸漬清浄化の後、アルミニウムは、昇温下で操作される温和な苛性アルカリ即ちアルカリエッチング溶液に浸漬される。何故ならば、エッチング速度は苛性アルカリ濃度よりも温度に大きく依存することが証明されたからである。温和なアルカリエッチングの重要性は、ベイルビー層を除去し且つ表面を粗化させることである。アルミニウム−珪素合金が使用されるときは、アルミニウムは珪素よりも優先的にエッチングされ、表面に露出した粗大な珪素結晶を残す。
アルミニウム−珪素合金の表面を検査すると、アルミニウムマトリックス内に散在された露出珪素の大きな領域が存在することが示される。珪素粒子は大きさがさまざまであり、注型品全体に均一に分布していないし、さらにアルミニウムの表面上に均一に分布せず、むしろ分離した領域として存在するものと思われる。珪素の結晶は表面から突き出ており、その大部分は表面に垂直に配向している。
エッチング処理の後、基材は次いでスマット除去用組成物に付される。小さい、ゆるく付着した珪素粒子並びに金属間化合物はこのスマット除去工程中におそらく大部分が除去されるであろう。次いで基材は、すすぎ処理さがれ、ジンケート処理され、硝酸でストリッピングされ、再度ジンケート処理され、次いでニッケルストライク被覆が行われる。これに次いで光沢銅メッキ、随意の銅のバフ仕上げ、ニッケルメッキ及び耐食性を向上させるための随意の高サルファニッケルメッキが行われる。これらの準備工程の後、装飾用クロムメッキが適用される。
ハリソン氏他により示されるように、温和な苛性アルカリエッチングの後には、皮膜がアルミニウム上に残る。この被膜はスマット除去工程によって除去されるが、このスマット除去工程は、続いて適用される金属被覆の適切な密着を確実にさせるためアルミニウム基材を処理する際の最も重要な工程の一つである。この皮膜の強さは、特にアルミニウム合金が使用される場合には、アルミニウムの組成に従って変化する。
自動車工業により採用されるアルミニウムホイールは、一般に、A356アルミニウム合金注型品である。A356合金は、一般に、その注型における使用の容易さ、高い耐高温亀裂性、高い流動性、低い収縮傾向及び中程度の易機械加工性のためにアルミニウムホイール用途のために選択される。
A356合金は、二相の微細構造から主としてなる亜共晶合金である。金型と注型品との間の粘着を最低限にするために鉄が存在する。マグネシウムと銅が合金に強度を付与するために添加される。マンガンは、注型品の高温特性を向上させるものと思われる。合金内の珪素は非常に堅い粒子として現れ、耐摩耗性を付与する。亜共晶アルミニウム−珪素合金の大部分は、軟質で延性のアルミニウム相からなる。
A356アルミニウム合金の公称組成は次の通りである。
元素 重量％
Al 91.9
Si 7.0
Cu 0.2
Mg 0.3
Mn 0.1
Zn 0.1
Fe 0.2
Ti 0.2
上記の態様で処理すると、温和な苛性アルカリエッチングの後に、重質の皮膜がアルミニウム上に残る傾向がある。この皮膜即ちスマットは、酸化アルミニウムと合金元素酸化物との混合物並びに露出した珪素である。
スマット除去用溶液は強無機酸を含有し、アルミニウム−珪素合金を処理するときは弗化物イオンも含有する。両者ともアルミニウム表面を等しく侵食するように選択でき、或いは珪素（例えば、高い弗化物濃度で）及び（又は）アルミニウムを優先的に溶解させるように組成を変えることができる。しかして、アルミニウム及び露出した珪素粒子は一層活性にされる。添加剤、硝酸、硫酸及び燐酸と弗化物塩、例えば重弗化アンモニウム又はフルオロ硼酸との種々の組合せによって、続いて適用される金属被覆の良好な密着を得るためにアルミニウムの適切な予備処理が可能になる。
また、清浄化又はスマット除去方法においては低分子量の有機酸、例えば酢酸が使用されたが、これらの酸の使用は、清浄化速度を高めるためスマット除去用溶液を加熱するときに発生する刺激臭のために不適切であることがわかった。
上記のように、スマット除去用組成物は無機酸を含有し、これはいくつかの用途では燐酸と硝酸との混合物を含む。しかし、この混合物では、硝酸から窒素酸化物が形成されるという点で問題が起こる。これは、スマット除去溶液に添加剤を含有させることにより最小限にし又は除去することができる。
“アルミニウム表面処理近畿部会会誌146,18−22（1990）”［Chem.Abst.,114（14）:127074e］は、アセトアミド、グリシン、タウリン、尿素、ビウレット及びカルバミン酸アンモニウムを二酸化窒素抑制剤としての亜硝酸銅と共に又はこれなしで含有する燐酸−硝酸混合物によりアルミニウムを研磨するための組成物を記載している。
マルテンス氏他の米国特許第4,846,918号は、亜硝酸の生成を促進させ且つ硝酸溶液からなる銅のエッチング方法及び組成物を記載している。尿素、過酸化水素、ヒドラジン又はスルファミン酸からなる亜硝酸掃去剤が随意に使用される。
ヤング氏の米国特許第4,626,417号は、液体系から窒素酸化物の発生を防止し又は削減させ且つ蒸気流れ中に含まれる窒素酸化物を毒性でない物質、例えば元素状窒素及び水に転化させるための方法及び組成物を記載している。この組成物は、尿素と硫酸を、尿素−硫酸のモル比が２以上であるように含有する。
また、斯界では種々の清浄化用組成物が知られている。ビルド氏の米国特許第4,439,282号は、アルミニウム基材を随意にアルカリ溶液中で洗浄化した後に、銅アンモニウム溶液を形成させるように銅塩のアンモニア溶液で処理することからなるアルミニウム基材の接着結合を高めるための方法を記載している。
ホルツマン氏他の米国特許第4,790,912号は、電解金属被覆なしで回路板を電解被覆するための選択的メッキ方法を記載している。キレート化剤及び酸、随意として弗化物塩、チオ尿素化合物、界面活性剤及びアルキルフェノールのポリオキシアルキレン縮合物を含有するクリーナーコンディショナー成分が記載されている。
本発明により得ようとする利点の一つは、清浄化又はスマット除去方法において使用されてきた低分子量有機酸の等価物、即ち、スマット除去用溶液が加熱されたときに発生する刺激的な有機酸臭を回避するために酢酸等の有機酸の代替物を提供することである。
ここに、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ有機酸を使用することによって、不快な臭いが除去されるが、しかし、燐酸−硝酸混合物は最初から固有的に不安定であり、全ての成分が混合され加熱されたときに反応が起こり、分解を起こさせ窒素酸化物の煙霧を発生させることがわかった。従って、他の利点は、この問題をさらに回避させる組成物であろう。
従って、本発明は、関連技術の制限及び欠点に起因する上記のような問題及びその他の問題の一つ以上を実質的に回避させる組成物及び方法に関する。
発明の概要
これらの利点及びその他の利点は、本発明によって達成される。
本発明のさらに他の特色及び利点を以下の説明において示すが、一部はその説明から明かとなろうし、また本発明の実施から学ぶことができよう。本発明の目的及びその他の利点は、以下の説明及び請求の範囲において特に指摘する組成物及び方法により具体化され達成される。
これらの目的及びその他の利点を達成するために、以下に説明する本発明の目的に従えば、本発明は、
・ヒドロキシ有機酸、
・有機錯化剤、
・燐の酸素酸、
・窒素の酸素酸、
・随意の尿素化合物、
・随意の弗化物イオン含有化合物
を含むアルミニウム表面を清浄化させるための新規な組成物を使用することからなる。
ヒドロキシ有機酸は、好ましくは、一塩基性モノヒドロキシ有機酸、二塩基性モノヒドロキシ有機酸又は一塩基性ジヒドロキシ有機酸、例えば、低分子量脂肪族有機酸、例えばヒドロキシ酢酸である。α−ヒドロキシ有機酸が特に好ましい。
本発明の組成物に使用される有機錯化剤は、好ましくは、アミノカルボン酸、特に低分子量アミノ酸、例えばグリシンを含む。
窒素の酸素酸と併用される燐の酸素酸は、好ましくは、燐酸を含む。窒素の酸素酸は、好ましくは、硝酸を含む。本発明の組成物は、随意として、尿素化合物を含むが、これは尿素又はチオ尿素並びにそれらの水溶性又は水分散性反応化合物を含むが、特に尿素である。
また、アルミニウム表面がアルミニウム−珪素合金に基づく場合には、弗化物イオンを含有する化合物、例えばアルカリ金属弗化物又は弗化水素酸が処方物に配合される。
詳細な説明
本発明は、アルミニウム表面を金属被覆の密着に対し好適ならしめるために、金属被覆に先立ってアルミニウム表面を処理するための処方物に関する。この処理は、時には清浄化又はスマット除去操作ともいわれる。
アルミニウム表面を処理し又は清浄化するための組成物は、
・ヒドロキシ有機酸、
・有機錯化剤、
・燐の酸素酸、
・窒素の酸素酸、
・随意の尿素化合物、
・随意の弗化物イオン含有化合物
を含む。
ヒドロキシ有機酸は、一塩基性モノヒドロキシ有機酸、二塩基性モノヒドロキシ有機酸又は一塩基性ジヒドロキシ有機酸、特に、水溶性であるこれらの酸、例えば、アルキル又は芳香族若しくは低級アルキル置換芳香族α−ヒドロキシ有機酸並びにそれらのエステル、塩類及び無水物を含む。特に好ましい酸は、低級アルキルα−ヒドロキシ有機酸である。低級アルキルとは、１〜約５個の炭素原子を有するアルキル基ならびにそれらの種々の異性体配置のもの、例えば、イソプロピル、イソブチル、ｔ−ブチルなどを包含するものとする。
このグループに含まれる種々の酸は、いわゆる“乳酸シリーズ”、例えば、ヒドロキシ酢酸（グリコール酸）、ヒドロキシプロピオン酸、特に２−ヒドロキシプロピオン酸（乳酸）、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸である。低分子量の酸、例えばグリコール酸及び乳酸が特に好ましい。何故ならば、それらは鼻につんとくる刺激臭が少ないからである。使用することができる芳香族α−ヒドロキシ有機酸は、フェニルヒドロキシ酢酸（マンデル酸）又は2,5−ジメチルフェニルヒドロキシ酢酸である。前記の全ての酸のうちでも、α−ヒドロキシ置換酸が特に好ましい。
初期の実験において、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ有機酸の使用は、酢酸が使用されたときに出くわす不快な臭いを除去できたが、清浄化溶液の酸成分、即ち、燐の酸素酸と窒素の酸素酸との混合物、例えば燐酸と硝酸との混合物の存在下では固有の初期不安定性を有することが見出された。即ち、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ有機酸の配合は、その他の成分と混合され加熱された後に、溶液を分解させ、窒素酸化物の煙霧を発生させるに至った。
本発明の一観点に従えば、処方物に有機錯化剤を配合することによって、それがこの化学的不安定性を除去し、不快な酢酸臭を有せず、固有的に安定である処方物を生じるという予期できなかった且つ有益な効果を有することが発見された。
これに関して使用される有機錯化剤はグリシンを含むが、どんなアミノカルボン酸並びにその他の知られた錯化剤も使用することができる。
錯化剤は、種々の部類の錯化剤及びカーク−オスマー著“Encyclopedia of Chemical Technology第３版、第５巻、第339−368頁”（ここで参照することによって本明細書に含める。）に開示された特定の化合物のどれも包含することができる。好ましい錯化剤は、アミノカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸を含む。これに関して使用できるいくつかの特定のアミノカルボン酸は、エチレンジアミンテトラ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸、Ｎ−ジヒドロキシエチルグリシン及びエチレンビス（ヒドロキシフェニルグリシン）を含む。テトラ（低級アルキル）アンモニウムヒドロキシ化合物（ここで、低級アルキル基は約２〜約６個の炭素原子を有する。）、例えば水酸化テトラブチルアンモニウムも使用することができる。錯化剤として使用されるアミノカルボン酸は、リジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジンなどを包含し、いわゆる希アミノ酸類、例えばγ−アミノ酪酸、γ−メチレングルタミン酸、５−ヒドロキシリジンなども包含する。また、カルボン酸も使用でき、これは酒石酸、くえん酸、グルコン酸及び５−スルホサリチル酸を包含する。錯化剤の混合物、例えば２種、３種又は４種の成分混合物も使用することができる。
本発明の他の具体例においては、組成物に尿素のような尿素化合物を添加することにより、特に溶液をアルミニウム金属と接触させたときに安定性がさらに増大することが見出された。
これに関して使用できる種々の尿素化合物は、尿素又は種々の置換尿素、或いは尿素の反応生成物、例えば、ビウレット；モノアルキル又はジアルキル尿素（ここで、アルキル基は約５個までの炭素原子を有する低級アルキル基を含む。）、例えば、ジエチル尿素又はモノエチル尿素；飽和又は不飽和の環状炭化水素一又は二置換尿素（ここで、環状炭化水素は10個までの炭素原子を有する。）、例えばナフチル尿素、ジフェニル尿素、シクロヘキシル尿素など；イソ尿素のアルコキシエーテル、特にイソ尿素の低級アルコキシエーテル（ここで、低級アルキル基は約５個までの炭素原子を有する。これらの物質は低級アルカノールとシアナミド塩酸塩との反応によって製造される。）、尿素の酸誘導体（ここで、尿素の水素原子がアシル基により置換されている。これらの化合物は尿素と約20個までの炭素原子を有する脂肪族飽和又は不飽和の有機モノカルボン酸、特に約４個までの炭素原子を有するこのような酸との反応によって得られるウレイドと呼ばれる。）、尿素の無機酸塩、例えば尿素の一又は二流酸塩；トリウレット；シアヌル酸（尿素の三量体）；アメリド（尿素の三量体）；イミドール；尿素とR1OH（ここで、R1は約６個までの炭素原子を有するアルキル若しくはアルケニル、約12個までの炭素原子を有するアリール、アラルキル若しくはアルカリール、又は約12個までの炭素原子を有するシクロアルキル、シクロアルキルアルキル若しくはアルキルシクロアルキル基である。）、特に、尿素と有機アルコール、特に約４個までの炭素原子を有する低級アルカノールのようなアルカノールとの反応生成物から作られたカルバミン酸アルキル；モノメチロール尿素、ジメチロール尿素、トリメチロール尿素及び尿素とホルムアルデヒドとのその他のオリゴマーを包含する。さらに、種々の置換尿素が、セレサ氏他の米国特許第2,891,871号（ここで参照することによって本明細書に含める。）に開示されている。
また、本発明の尿素化合物はチオ尿素化合物も包含する。チオ尿素化合物は、チオ尿素或いはその種々の周知の誘導体、同族体又は類似体を含む。これに関して使用できる化合物は、2,4−ジチオビウレット;2,4,6−トリチオトリウレット；イソチオ尿素のアルコキシエーテル；チオシアヌル酸（チオ尿素の三量体）；チオアメリド（チオ尿素の三量体）；モノアルキル又はジアルキルチオ尿素（ここで、アルキル基は約４個までの炭素原子を有する低級アルキル基を含む。）、例えばジエチルチオ尿素又はモノエチルチオ尿素；飽和又は不飽和の環状炭化水素一又は二置換チオ尿素（ここで、環状炭化水素は約10個までの炭素原子を有する。）、例えばナフチルチオ尿素、ジフェニルチオ尿素、シクロヘキシルチオ尿素など；チオ尿素のジスルフィド；チオイミドール（チオ尿素と水酸化ナトリウムとの反応生成物）；チオカルバミン酸エステル（チオ尿素とアルコールROH（ここで、Ｒは約10個までの炭素原子を有する飽和又は不飽和の脂肪族又は環状基である。）；チオ尿素とホルムアルデヒドとのオリゴマー、例えばモノメチロール、ジメチロール及びトリメチロールチオ尿素;S−アルキルプソイドチオ尿素（チオ尿素とヨードメタンのようなヨード低級アルカン（ここで、低級アルキル基は約５個までの炭素原子を含有する。）との反応により製造される。）；チオ尿素とR1OH（ここでR1は前記の通りである。特にR1は低級アルキルである。）とのチオ炭酸エステル；チオ尿素ジオキシド（akaホルムアミジンスルフィン酸［1758−73−２、C.A.Reg.No］）；約12個までの炭素原子を有する飽和又は不飽和の脂肪族又は環状の有機酸とチオ尿素との反応生成物、特に低級脂肪族モノカルボン酸とチオ尿素との反応生成物、例えばアシルチオ尿素；並びにチオ尿素の無機酸塩、例えばチオ尿素の一又は二硫酸塩を含む。
尿素化合物の種々の混合物、特に２種又は３種の成分混合物も使用することができる。
さらに、尿素化合物として使用できるその他の特定の尿素及びチオ尿素は、ホルツマン氏他の米国特許第4,715,894号及び同4,790,912号（ここで参照することによって本明細書に含める。）に開示されている。
さらに、ヒドラジン並びにその種々の知られた等価物、メラミン、スルファミン酸、タウリン、ビウレット及びカルバミン酸アンモニウムなども使用することができる。
また、本発明の組成物は、燐の酸素酸と窒素の酸素酸との混合物を含有する。これに関して使用される燐の酸素酸は、次亜燐酸、メタ燐酸、オルト燐酸又はピロ燐酸を包含する。さらに、有機燐酸、例えば、ホスフィン酸、ホスホ酸又はホスホン酸であって、その酸の有機部分が脂肪族又は芳香族置換基であり、特に脂肪族置換基が低級アルキル置換基、例えば１〜約５個の炭素原子を有するアルキル置換基及び前記のようなその異性体配置のものであるものを使用することができる。芳香族置換基は６〜約10個の炭素原子を有するものを含み、低級脂肪族置換芳香族化合物（ここで低級脂肪族は前記の通りである。）も含む。
種々の燐の酸素酸の混合物、特に２種又は３種の成分混合物も使用することができる。
無機の燐の酸素酸、特に燐酸が好ましい。
使用できる窒素の酸素酸は、硝酸又は亜硝酸を包含するが、特に硝酸である。
組成物がアルミニウム−珪素合金の表面から珪素、金属及びそれらの酸化物を制御的に除去することによってその表面を清浄化するために使用される場合には、その組成物には付加物イオンを含有する化合物が含有される。弗化物イオン源は、任意の弗化物塩、例えば、重弗化アンモニウム、三弗化アルミニウム、弗化ナトリウム、重弗化ナトリウム、重弗化カリウム、弗化アンモニウム、フルオロ硼酸又は付加水素酸であってよい。アンモニア煙霧が潜在的な刺激剤であるような場合には重弗化アンモニウム又は弗化アンモニウムは通常は使用されないであろう。これに関してアルカリ金属弗化物及び弗化水素酸が特に好適である。弗化物イオンを提供する種々の化合物の混合物、特に２種又は３種の成分混合物も使用することができる。
処方物の種々の成分の比率は、簡単な試験を使用することによって当業者により容易に決定することができる。一具体例として、アルミニウム表面を清浄化するための組成物は、下記のような成分を含む。
・ヒドロキシ有機酸 約70〜約140g/l
・有機錯化剤 約20〜35g/l
・燐の酸素酸 約85％の濃度を有する酸
を約50〜60容量％
・窒素の酸素酸 約60〜約63％の濃度を
有する酸を約５〜15容量
％
・尿素化合物 約０〜20g/l
・弗化物イオン含有化合物 ０〜約4g/l
本発明の他の具体例においては、組成物は下記の物質を含む。
処方物１
・ヒドロキシ酢酸 約70〜約140g/l
・グリシン 約20〜約35g/l
・尿素 約０〜約20g/l
・アルカリ金属弗化物 約０〜約4g/l
・燐酸 約85％の濃度を有する酸を約
50〜60容量％
・硝酸 約60〜約63％の濃度を有す
る酸を約５〜15容量％
A356注型アルミニウム合金ホイールを研磨し、浸漬清浄化し、次いで約150゜Fの温和なアルカリエッチング溶液中に浸漬した。エッチングし、すすいだ後、次いで注型品を前記の処方物１のスマット除去用組成物中に約100゜Fで約２分間浸漬し、次いでスマット除去用組成物から取り出し、再度すすいだ。次いで、注型品をジンケート処理し、硝酸でストリッピングし、再度ジンケート処理し、次いでニッケルストライク被覆を施し、次いで光沢銅をメッキし、バフ研磨し、ニッケルメッキし、次いで高サルファニッケル被覆をメッキして耐食性を向上させた。次いで、このようにして製造された注型品に装飾用クロム金属被覆を適用した。
本発明のスマット除去用組成物は、前記の方法で、アルミニウム表面からスマットを有効に除去するためには約60〜約120゜F、好ましくは約90〜約110゜F、特に約95〜約105゜Fの温度で、約1/2〜約10分間、好ましくは約２〜約５分間、特に約２〜約３分間の期間にわたって使用することができる。
当業者には、本発明のアルミニウム表面の清浄化用組成物及び方法において、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、変形及び変更をなし得ることは明らかである。これらの変形及び変更は特許請求の範囲に入る限り本発明の一部として包含される。
Claims (19)
- 次の成分：
・ヒドロキシ有機酸、
・有機錯化剤、
・燐の酸素酸、
・窒素の酸素酸、
・随意の尿素化合物、
・随意の弗化物イオン含有化合物
を含むアルミニウム表面を清浄化させるための組成物。 - ヒドロキシ有機酸が一塩基性モノヒドロキシ有機酸、二塩基性モノヒドロキシ有機酸又は一塩基性ジヒドロキシ有機酸を含み、
有機錯化剤がアミノカルボン酸を含み、
随意の尿素化合物が尿素及びチオ尿素並びにそれらの水溶性又は水分散性反応生成物を含む
請求の範囲１に記載の組成物。 - ヒドロキシ有機酸が低分子量脂肪族α−ヒドロキシ有機酸を含み、
有機錯化剤が低分子量アミノ酸を含み、
随意の尿素化合物が尿素を含む
請求の範囲２に記載の組成物。 - ヒドロキシ有機酸が約70〜約140g/lの量で存在し、
有機錯化剤が約20〜約35g/lの量で存在し、
燐の酸素酸が約85％濃度の水性酸であり、約50〜約60容量％で存在し、窒素の酸素酸が約60〜約65％濃度の水性酸であり、約５〜約15％（重量／容量）で存在し、
尿素化合物が０〜約20g/lの量で存在し、
弗化物イオン含有化合物が０〜約4g/lの量で存在する
請求の範囲３に記載の組成物。 - ヒドロキシ有機酸がヒドロキシ酢酸又は２−ヒドロキシプロピオン酸であり、
有機錯化剤がグリシンを含み、
燐の酸素酸が燐酸を含み、
窒素の酸素酸が硝酸を含み、
尿素化合物が尿素を含み、
弗化物イオン含有化合物がアルカリ金属弗化物又は弗化水素酸である
請求の範囲４に記載の組成物。 - 次の成分：
・ヒドロキシ有機酸、
・有機錯化剤、
・燐の酸素酸、
・窒素の酸素酸、
・随意の尿素化合物、
・随意の弗化物イオン含有化合物
を含む組成物をアルミニウム表面に適用することを含むアルミニウム表面を清浄化させる方法。 - ヒドロキシ有機酸が一塩基性モノヒドロキシ有機酸、二塩基性モノヒドロキシ有機酸又は一塩基性ジヒドロキシ有機酸を含み、
有機錯化剤がアミノカルボン酸を含み、
随意の尿素化合物が尿素及びチオ尿素並びにそれらの水溶性又は水分散性反応生成物を含む
請求の範囲６に記載の方法。 - ヒドロキシ有機酸が低分子量脂肪族α−ヒドロキシ有機酸を含み、
有機錯化剤が低分子量アミノ酸を含み、
随意の尿素化合物が尿素を含む
請求の範囲７に記載の方法。 - ヒドロキシ有機酸が約70〜約140g/lの量で存在し、
有機錯化剤が約20〜約35g/lの量で存在し、
燐の酸素酸が約85％濃度の水性酸であり、約50〜約60容量％で存在し、窒素の酸素酸が約60〜約65％濃度の水性酸であり、約５〜約15％（重量／容量）で存在し、
尿素化合物が０〜約20g/lの量で存在し、
弗化物イオン含有化合物が０〜約4g/lの量で存在する
請求の範囲８に記載の方法。 - ヒドロキシ有機酸がヒドロキシ酢酸又は２−ヒドロキシプロピオン酸であり、
有機錯化剤がグリシンを含み、
燐の酸素酸が燐酸を含み、
窒素の酸素酸が硝酸を含み、
尿素化合物が尿素を含み、
弗化物イオン含有化合物がアルカリ金属弗化物又は弗化水素酸である
請求の範囲９に記載の方法。 - 請求の範囲６に記載の方法より製造された製品。
- 請求の範囲７に記載の方法より製造された製品。
- 請求の範囲８に記載の方法より製造された製品。
- 請求の範囲９に記載の方法より製造された製品生成物。
- 請求の範囲10に記載の方法より製造された製品。
- 尿素化合物を含有し、この尿素化合物が尿素又はチオ尿素並びにそれらの水溶性又は水分散性反応生成物を含む請求の範囲１に記載の組成物。
- 尿素化合物が尿素を含む請求の範囲16に記載の組成物。
- 尿素化合物を含有し、この尿素化合物が尿素又はチオ尿素並びにそれらの水溶性又は水分散性反応生成物を含む請求の範囲６に記載の方法。
- 尿素化合物が尿素を含む請求の範囲18に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/410,498 US5669980A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Aluminum desmut composition and process |
| US08/410,498 | 1995-03-24 | ||
| PCT/US1996/003701 WO1996030488A1 (en) | 1995-03-24 | 1996-03-19 | Aluminum desmut composition and process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10501028A JPH10501028A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3566300B2 true JP3566300B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=23624984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52948296A Expired - Fee Related JP3566300B2 (ja) | 1995-03-24 | 1996-03-19 | アルミニウムのスマット除去用組成物及び方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5669980A (ja) |
| EP (1) | EP0760847A4 (ja) |
| JP (1) | JP3566300B2 (ja) |
| BR (1) | BR9605893A (ja) |
| CA (1) | CA2190183C (ja) |
| TW (1) | TW350881B (ja) |
| WO (1) | WO1996030488A1 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0183826B1 (ko) * | 1996-03-04 | 1999-05-01 | 김광호 | 연마공정 후처리용 세정 용액 및 그를 이용하는 세정 방법 |
| US6043206A (en) | 1996-10-19 | 2000-03-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solutions for cleaning integrated circuit substrates |
| JP3010257B2 (ja) * | 1996-12-10 | 2000-02-21 | 大同メタル工業株式会社 | アルミニウム合金軸受の製造方法 |
| US6896826B2 (en) * | 1997-01-09 | 2005-05-24 | Advanced Technology Materials, Inc. | Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate |
| US6627553B1 (en) * | 1998-11-27 | 2003-09-30 | Showa Denko K.K. | Composition for removing side wall and method of removing side wall |
| JP3783995B2 (ja) * | 1999-05-12 | 2006-06-07 | 日本パーカライジング株式会社 | マグネシウム合金の表面処理方法 |
| US6231678B1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-05-15 | Alcoa Inc. | Chemical delacquering process |
| US6419755B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-07-16 | Alcoa Inc. | Chemical delacquering process |
| US6489281B1 (en) | 2000-09-12 | 2002-12-03 | Ecolab Inc. | Cleaning composition comprising inorganic acids, an oxidant, and a cationic surfactant |
| US6579439B1 (en) | 2001-01-12 | 2003-06-17 | Southern Industrial Chemicals, Inc. | Electrolytic aluminum polishing processes |
| DE10115161A1 (de) * | 2001-03-27 | 2002-10-10 | Henkel Kgaa | Reiniger für Magnesium, Aluminium und deren Legierungen |
| US7405189B2 (en) * | 2001-07-25 | 2008-07-29 | Cheon Young Chemical Co., Ltd. | Surface treatment composition and method for removing Si component and reduced metal salt produced on the aluminum die cast material in etching process |
| TW200417628A (en) * | 2002-09-09 | 2004-09-16 | Shipley Co Llc | Improved cleaning composition |
| US20040242449A1 (en) | 2003-06-02 | 2004-12-02 | Joshi Nayan H. | Nitric acid and chromic acid-free compositions and process for cleaning aluminum and aluminum alloy surfaces |
| US7138342B2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-11-21 | The Boeing Company | Process of maintaining hybrid etch |
| WO2007024556A2 (en) | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Houghton Metal Finishing Company | Methods and compositions for acid treatment of a metal surface |
| US20070179072A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Rao Madhukar B | Cleaning formulations |
| US20080105281A1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-08 | Kevin Charles Taylor | Cleaning process for impaired filters |
| CN101205609B (zh) * | 2006-12-18 | 2010-08-11 | 比亚迪股份有限公司 | 一种镁合金表面活化用组合物 |
| JP5833920B2 (ja) | 2008-06-04 | 2015-12-16 | パテル，ジー | 金属のエッチングに基づくモニタリングシステム |
| US8940178B2 (en) | 2009-03-18 | 2015-01-27 | E I Du Pont De Nemours And Company | Textured silicon substrate and method |
| US20150315712A1 (en) * | 2012-12-13 | 2015-11-05 | Parker-Hannifin Corporation | Cleaning composition for metal articles |
| FR3004460B1 (fr) * | 2013-04-16 | 2015-04-17 | Cba World S A Rl | Produit pour l'elimination de residus de sels de calcium insolubles. |
| FR3043061B1 (fr) | 2015-11-02 | 2017-10-27 | Airbus Helicopters | Aeronef muni d'un systeme de flottabilite, et procede de flottabilite |
| US11535818B2 (en) * | 2017-12-01 | 2022-12-27 | Houghton Technical Corp. | Method and compositions for cleaning aluminum cans |
| CN112342554A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-02-09 | 爱环吴世（苏州）环保股份有限公司 | 一种用于蒸发器的清洗剂及其清洗工艺 |
| FR3116066B1 (fr) * | 2020-11-09 | 2023-06-09 | Institut De Recherche Tech Materiaux Metallurgie Procedes | Solution de désanodisation et procédé utilisant une telle solution |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3448055A (en) * | 1965-03-31 | 1969-06-03 | Diversey Corp | Aluminum alloy deoxidizing-desmutting composition and method |
| US3879216A (en) * | 1972-09-25 | 1975-04-22 | Austinite Corp | Method and composition for cleaning surfaces |
| JPS5343377B2 (ja) * | 1975-03-19 | 1978-11-18 | ||
| US4073618A (en) * | 1975-03-19 | 1978-02-14 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Anti-corrosive agent for metals |
| US4439282A (en) * | 1982-06-01 | 1984-03-27 | Mcdonnell Douglas Corporation | Treatment of metals to enhance adhesive bonding |
| US4541945A (en) * | 1982-09-30 | 1985-09-17 | Amchem Products | Inhibitor-containing acid cleaning compositions and processes |
| US4626417A (en) * | 1983-09-29 | 1986-12-02 | Union Oil Company Of California | Methods for chemically reducing nitrogen oxides |
| US4790912A (en) * | 1985-06-06 | 1988-12-13 | Techno-Instruments Investments Ltd. | Selective plating process for the electrolytic coating of circuit boards without an electroless metal coating |
| US4715894A (en) * | 1985-08-29 | 1987-12-29 | Techno Instruments Investments 1983 Ltd. | Use of immersion tin and tin alloys as a bonding medium for multilayer circuits |
| US4846918A (en) * | 1988-02-24 | 1989-07-11 | Psi Star | Copper etching process and product with controlled nitrous acid reaction |
| US4959105A (en) * | 1988-09-30 | 1990-09-25 | Fred Neidiffer | Aluminium cleaning composition and process |
| JP3052213B2 (ja) * | 1991-02-18 | 2000-06-12 | タイホー工業株式会社 | ステンレス鋼表面の錆除去剤 |
| US5451335A (en) * | 1991-05-16 | 1995-09-19 | H.E.R.C. Products Incorporated | 1:1 soap compositions of acids and amines or ammonia useful in removal and prevention of scale |
| US5227016A (en) * | 1992-02-25 | 1993-07-13 | Henkel Corporation | Process and composition for desmutting surfaces of aluminum and its alloys |
-
1995
- 1995-03-24 US US08/410,498 patent/US5669980A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-19 BR BR9605893A patent/BR9605893A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-03-19 JP JP52948296A patent/JP3566300B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-19 WO PCT/US1996/003701 patent/WO1996030488A1/en not_active Application Discontinuation
- 1996-03-19 EP EP96908854A patent/EP0760847A4/en not_active Withdrawn
- 1996-03-19 CA CA002190183A patent/CA2190183C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-12 TW TW085104355A patent/TW350881B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX9605790A (es) | 1998-05-31 |
| TW350881B (en) | 1999-01-21 |
| JPH10501028A (ja) | 1998-01-27 |
| WO1996030488A1 (en) | 1996-10-03 |
| EP0760847A1 (en) | 1997-03-12 |
| BR9605893A (pt) | 1997-09-23 |
| EP0760847A4 (en) | 1999-09-08 |
| CA2190183A1 (en) | 1996-10-03 |
| CA2190183C (en) | 2000-10-31 |
| US5669980A (en) | 1997-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3566300B2 (ja) | アルミニウムのスマット除去用組成物及び方法 | |
| WO1996030488A9 (en) | Aluminum desmut composition and process | |
| JP3783995B2 (ja) | マグネシウム合金の表面処理方法 | |
| JPH0350838B2 (ja) | ||
| JPH0394074A (ja) | 金属面へのコーテイング付与用改良組成物および付与方法 | |
| US3317340A (en) | Preparation of metal surfaces for enameling | |
| JP2008101272A (ja) | 金属含有酸性研磨浴の安定剤 | |
| US6755918B2 (en) | Method for treating magnesium alloy by chemical conversion | |
| EP0776256B1 (en) | Stainless steel acid treatment | |
| US7396417B2 (en) | Method for removing laser scales | |
| CA2200615C (en) | Stainless steel alkali treatment | |
| JP2006511698A (ja) | マグネシウム化成被覆組成物およびその使用方法 | |
| JPH10500452A (ja) | 置換モノカルボン酸を用いる鉄リン酸塩処理 | |
| JP4471094B2 (ja) | チタンまたはチタン合金のエッチング液 | |
| JP3828446B2 (ja) | マグネシウム合金の表面洗浄方法 | |
| US3997361A (en) | Coin cleaner | |
| JP3364667B2 (ja) | メッキ前処理用組成物 | |
| MXPA96005790A (es) | Composicion y proceso para desmanchar aluminio | |
| US3647698A (en) | Composition for cleaning aluminum and method utilizing same | |
| JPS6148583A (ja) | スケ−ル除去剤 | |
| JPH0784665B2 (ja) | アルミニウムの化成処理方法 | |
| RU2026325C1 (ru) | Способ удаления ржавчины с поверхности изделий из черных металлов | |
| JP4162404B2 (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金の表面処理方法と表面処理剤 | |
| EP1421164A1 (en) | Surface treatment composition and method for removing si component and reduced metal salt produced on the aluminum dicast material in etching process | |
| JP3252186B2 (ja) | エッチング剤 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040601 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040610 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |