JPH0266177A - アルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処理方法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処理方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/23—Condensed phosphates
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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。
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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又はアルミニウム合金（以下、双
方を総称してＡρ材という）の変色を防止した熱水処理
方法に関する。
方を総称してＡρ材という）の変色を防止した熱水処理
方法に関する。
［従来の技術］
一般に、Ａｐ材は、美観、成形加工性及び耐食性等が優
れているという特長を有しているため、飲料容器及びそ
のキャップ又は建築材料等に広く使用されている。
れているという特長を有しているため、飲料容器及びそ
のキャップ又は建築材料等に広く使用されている。
しかしながら、飲料容器又は食品容器は、Ａρ材を素材
として成形加工した後に、その洗浄のために約６０乃至
１００℃の熱水で洗われる。また、これらの容器に内容
物を充填した後には、内容物に不可避的に存在している
有害な菌を殺菌し、容器に付着した内容物等を洗い落と
すために、内容物により条件は異なるものの、容器を約
６０乃至１３５℃の熱水で約５分間以上加熱殺菌する。
として成形加工した後に、その洗浄のために約６０乃至
１００℃の熱水で洗われる。また、これらの容器に内容
物を充填した後には、内容物に不可避的に存在している
有害な菌を殺菌し、容器に付着した内容物等を洗い落と
すために、内容物により条件は異なるものの、容器を約
６０乃至１３５℃の熱水で約５分間以上加熱殺菌する。
而して、熱水が水道水又は井戸水のようにＣａ、ＳＬ、
Ｆｅ等の不純物を含んでいると、これらの熱水処理にお
いて、Ａ、Ｒ材の表面が茶色又は黒色に変色し、容器表
面の美観が損なわれるという難点がある。
Ｆｅ等の不純物を含んでいると、これらの熱水処理にお
いて、Ａ、Ｒ材の表面が茶色又は黒色に変色し、容器表
面の美観が損なわれるという難点がある。
この高温水によるＡＪ材の黒色変色は、例えば、蒸留水
又はイオン交換水のように不純物含有量が少ない水を使
用した場合には発生しないが、前述の如く、水道水又は
井戸水のようにＣａ、Ｓｉ。
又はイオン交換水のように不純物含有量が少ない水を使
用した場合には発生しないが、前述の如く、水道水又は
井戸水のようにＣａ、Ｓｉ。
Ｆｅ等の不可避的不純物を含む水を使用した場合に発生
する。この現象は、−船釣には、水中の不純物イオンが
Ａ、Ｑ材表面に吸着し、イオン交換水を使用した場合に
は生成する無色のベーマイト皮膜の生成が抑制される結
果、Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等のイオンがとりこまれた黒色系
の非結晶皮膜が生成することによるものと考えられてい
る。
する。この現象は、−船釣には、水中の不純物イオンが
Ａ、Ｑ材表面に吸着し、イオン交換水を使用した場合に
は生成する無色のベーマイト皮膜の生成が抑制される結
果、Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等のイオンがとりこまれた黒色系
の非結晶皮膜が生成することによるものと考えられてい
る。
而して、従来、この高温水によるＡｌ材の黒色変色を防
止するためのＡｇ材の表面処理方法として、ベーマイト
処理、陽極酸化処理及びリン酸クロメート処理があり、
更に前記各表面処理の後、樹脂塗装を行う方法もある。
止するためのＡｇ材の表面処理方法として、ベーマイト
処理、陽極酸化処理及びリン酸クロメート処理があり、
更に前記各表面処理の後、樹脂塗装を行う方法もある。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来の技術には以下に説明す
るような問題点がある。即ち、ベーマイト処理材、アル
マイト処理材又はリン酸クロメート処理材であっても、
その皮膜に疵がついた場合、加工により皮膜にクラック
が発生した場合、又は皮膜の厚さが不足する場合には、
高温水による変色を防止することができない。このため
、皮膜を設けた後のＡｇ材はその取扱いに制約があると
共に、皮膜形成工程においても十分な品質管理が要求さ
れる。従って、その製造コストが高い。
るような問題点がある。即ち、ベーマイト処理材、アル
マイト処理材又はリン酸クロメート処理材であっても、
その皮膜に疵がついた場合、加工により皮膜にクラック
が発生した場合、又は皮膜の厚さが不足する場合には、
高温水による変色を防止することができない。このため
、皮膜を設けた後のＡｇ材はその取扱いに制約があると
共に、皮膜形成工程においても十分な品質管理が要求さ
れる。従って、その製造コストが高い。
このような事情から、アルミニウム材の高温水による黒
色変色を確実に防止するためには、不純物含有量が極め
て少ない水を使用することが有効である。しかしながら
、水道水又は井戸水に含まれている種々の不純物を除去
するには、蒸留装置又はイオン交換装置による精製が必
要となり、熱水処理に必要な処理コストが高くなり、工
業的に実用化することは困難である。
色変色を確実に防止するためには、不純物含有量が極め
て少ない水を使用することが有効である。しかしながら
、水道水又は井戸水に含まれている種々の不純物を除去
するには、蒸留装置又はイオン交換装置による精製が必
要となり、熱水処理に必要な処理コストが高くなり、工
業的に実用化することは困難である。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
水道水又は井戸水のようにＣａ、Ｓｉ。
水道水又は井戸水のようにＣａ、Ｓｉ。
Ｆｅ等の不可避的不純物を含む水を熱水処理に使用して
も、アルミニウム又はアルミニウム合金が黒色変色する
ことがないアルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処
理方法を提供することを目的とする。
も、アルミニウム又はアルミニウム合金が黒色変色する
ことがないアルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処
理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］
本発明に係るアルミニウム又はアルミニウム合金の熱水
処理方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金を熱水
処理する水中に、ポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナ
トリウム、リン酸ナトリウム、ヒドロキシ酸、カルボン
酸及びアミノポリカルボン酸からなる群から選択された
少なくとも一種以上の化合物を総量で５乃至１０００
ｐｐｍ添加したことを特徴とする。
処理方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金を熱水
処理する水中に、ポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナ
トリウム、リン酸ナトリウム、ヒドロキシ酸、カルボン
酸及びアミノポリカルボン酸からなる群から選択された
少なくとも一種以上の化合物を総量で５乃至１０００
ｐｐｍ添加したことを特徴とする。
［作用］
水道水又は井戸水のようにＣａ、Ｓｉ、Ｆｅ等の不可避
的不純物を含む水で熱水処理する際に発生する黒色変色
を防止するには、黒色変色の原因となるＣａ、Ｓｉ、Ｆ
ｅ等のイオンが、熱水処理中にアルミニウム又はアルミ
ニウム合金（Ａｆｆｌ材）の表面に吸着することを防止
し、Ｃａ、Ｓｉ。
的不純物を含む水で熱水処理する際に発生する黒色変色
を防止するには、黒色変色の原因となるＣａ、Ｓｉ、Ｆ
ｅ等のイオンが、熱水処理中にアルミニウム又はアルミ
ニウム合金（Ａｆｆｌ材）の表面に吸着することを防止
し、Ｃａ、Ｓｉ。
Ｆｅ等のイオンがとりこまれたアルミニウム水和酸化皮
膜がＡ！２材表面に生成することを抑制すればよい、こ
のたの手段としては以下に示す３種のものが考えられる
。
膜がＡ！２材表面に生成することを抑制すればよい、こ
のたの手段としては以下に示す３種のものが考えられる
。
■Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等のイオンと錯体をつくって、これ
らのイオンの活性を封じ、Ｃａ等のイオンがアルミニウ
ム材の表面に吸着するのを阻止する作用を有する化合物
を熱水処理に使用する水に添加する。
らのイオンの活性を封じ、Ｃａ等のイオンがアルミニウ
ム材の表面に吸着するのを阻止する作用を有する化合物
を熱水処理に使用する水に添加する。
■熱水処理に際し、アルミニウム水和酸化皮膜の生成及
び成長を抑制する作用を有する化合物を熱水処理に使用
する水に添加する９ ■Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等のイオンよりも、アルミニウム材
の表面に優先的に吸着して、黒色変色の原因となるよう
な各種元素の吸着を妨げる作用を有する化合物を熱水処
理に使用する水に添加する。
び成長を抑制する作用を有する化合物を熱水処理に使用
する水に添加する９ ■Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等のイオンよりも、アルミニウム材
の表面に優先的に吸着して、黒色変色の原因となるよう
な各種元素の吸着を妨げる作用を有する化合物を熱水処
理に使用する水に添加する。
而して、ポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム
、リン酸ナトリウム、ヒドロキ酸、カルボン酸及びアミ
ノポリカルボン酸は金属イオンと錯塩を生成し、金属イ
オンの活性を封する作用を有する。このため、これらの
化合物の添加により、Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等の金属イオン
が黒色変色の原因となる形でアルミニウム材に吸着する
ことが防止され、水和酸化皮膜の生成が抑制される。
、リン酸ナトリウム、ヒドロキ酸、カルボン酸及びアミ
ノポリカルボン酸は金属イオンと錯塩を生成し、金属イ
オンの活性を封する作用を有する。このため、これらの
化合物の添加により、Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ等の金属イオン
が黒色変色の原因となる形でアルミニウム材に吸着する
ことが防止され、水和酸化皮膜の生成が抑制される。
このような作用を有する化合物としては、具体的には、
ビロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、三
メタリン酸ナトリウム、四メタリン酸ナトリウム、第一
リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウ１１、第三リン
酸ナトリウム、クエン酸、酢酸、シュウ酸、１．２，３
．４−シクロペンタテトラカルボン酸、アミン・トリ（
メチレンリン酸）、エチレンジアミンテトラ酢酸、ニト
リロトリ酢酸、０−（カルボキシメチル）−タル１〜ロ
ン酸又は０−（カルボキシメチル）−リンゴ酸等が挙げ
られる。
ビロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、三
メタリン酸ナトリウム、四メタリン酸ナトリウム、第一
リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウ１１、第三リン
酸ナトリウム、クエン酸、酢酸、シュウ酸、１．２，３
．４−シクロペンタテトラカルボン酸、アミン・トリ（
メチレンリン酸）、エチレンジアミンテトラ酢酸、ニト
リロトリ酢酸、０−（カルボキシメチル）−タル１〜ロ
ン酸又は０−（カルボキシメチル）−リンゴ酸等が挙げ
られる。
そこで、本発明においては、これらの化合物のうち、１
種又は２種以上を、熱水処理に使用する水中に添加する
。これらの化合物の添加量は、総量で５乃至１０００
ｐｐｍである。これらの化合物の添加量が５ ｐｐｍ未
満では、水中の金属イオンを全て錯塩にするということ
ができず、熱水処理による黒色変色に対して所望の効果
が得られない。
種又は２種以上を、熱水処理に使用する水中に添加する
。これらの化合物の添加量は、総量で５乃至１０００
ｐｐｍである。これらの化合物の添加量が５ ｐｐｍ未
満では、水中の金属イオンを全て錯塩にするということ
ができず、熱水処理による黒色変色に対して所望の効果
が得られない。
また、前記化合物を１０００ ｐｐｍ以上添加しても、
その効果が飽和するため不経済である。従って、熱水処
理に使用する水へのこれら化合物の添加量は、総量で５
乃至１１０００ｐｐとする。なお、この化合物添加量を
１０乃至２００ ｐｐｍにすれば、上述の効果を更に一
層高めることができる。
その効果が飽和するため不経済である。従って、熱水処
理に使用する水へのこれら化合物の添加量は、総量で５
乃至１１０００ｐｐとする。なお、この化合物添加量を
１０乃至２００ ｐｐｍにすれば、上述の効果を更に一
層高めることができる。
また、熱水処理に使用する水へのこれらの化合物の添加
量は、その使用水中のＣａ、Ｓｉ、Ｆｅ等の不可避的不
純物量によって適宜調節すべきであることはいうまでも
ない。
量は、その使用水中のＣａ、Ｓｉ、Ｆｅ等の不可避的不
純物量によって適宜調節すべきであることはいうまでも
ない。
また、ビロリン酸すｌ・リウム及び第三リン酸ナトリウ
ムは、添加量が多過ぎると水溶液のＰ Ｈが上がる結果
、アルミニウム材の溶解量が多くなり、エチレンジアミ
ンテトラ酢酸、ニトリロＩ−り酢酸、クエン酸、酢酸、
シュウ酸、０−タルトロン酸及び０−リンゴ酸は、添加
量が多過ぎると水溶液のＰ Ｉ−１が下がる結果、アル
ミニウム材の溶解量が多くなる。従って、これらの化合
物の添加量は、少ない方がよい。
ムは、添加量が多過ぎると水溶液のＰ Ｈが上がる結果
、アルミニウム材の溶解量が多くなり、エチレンジアミ
ンテトラ酢酸、ニトリロＩ−り酢酸、クエン酸、酢酸、
シュウ酸、０−タルトロン酸及び０−リンゴ酸は、添加
量が多過ぎると水溶液のＰ Ｉ−１が下がる結果、アル
ミニウム材の溶解量が多くなる。従って、これらの化合
物の添加量は、少ない方がよい。
［実施例］
次に、本発明の実施例について説明する。
アルミニウム合金（材質：ＪＩＳ合金番号５０８２材相
当、寸法：厚さが０．３２龍、幅が１００北、長さが１
００ｍｍ）を脱脂した後、下記第１表に示す水溶液の熱
水中に浸漬して処理した。この熱水は第１表の使用水欄
に示す水の中に添加化合物欄に示す化合物を添加量欄に
示す添加量で添加したものである。また、熱水処理条件
欄にはその温度及び浸漬時間を記載しである。なお、使
用水の成分分析結果を下記第２表に示す。
当、寸法：厚さが０．３２龍、幅が１００北、長さが１
００ｍｍ）を脱脂した後、下記第１表に示す水溶液の熱
水中に浸漬して処理した。この熱水は第１表の使用水欄
に示す水の中に添加化合物欄に示す化合物を添加量欄に
示す添加量で添加したものである。また、熱水処理条件
欄にはその温度及び浸漬時間を記載しである。なお、使
用水の成分分析結果を下記第２表に示す。
そして、この熱水処理後のアルミニウム合金の表面を肉
眼で観察して黒色変化の程度を評価した。
眼で観察して黒色変化の程度を評価した。
この評価結果を第１表に併記した。なお、黒色変色評価
結果は、無変色の場合を○、代かに変色した場合を△、
変色が著しかった場合をＸで現している。同表中、比較
例１は沸騰水道水に浸漬した場合、比較例２は沸騰井戸
水に浸漬した場合であり、比較例３は添加化合物の量が
２ ｐｐｍと本発明より少ない場合、比較例４は添加化
合物の量が３０００ ｐｐｍと本発明より多い場合の例
である。
結果は、無変色の場合を○、代かに変色した場合を△、
変色が著しかった場合をＸで現している。同表中、比較
例１は沸騰水道水に浸漬した場合、比較例２は沸騰井戸
水に浸漬した場合であり、比較例３は添加化合物の量が
２ ｐｐｍと本発明より少ない場合、比較例４は添加化
合物の量が３０００ ｐｐｍと本発明より多い場合の例
である。
第１表に示す黒色変色の評価結果より、本発明の実施例
１乃至２２の場合はいずれも黒色に変色せず、比較例１
乃至４に比して熱水処理後の黒色変色防止効果が優れて
いることが明らかである。なお、比較例４は無変色であ
ったが、アルミニウム合金から水溶液中へのアルミニウ
ム溶解量が多がった。
１乃至２２の場合はいずれも黒色に変色せず、比較例１
乃至４に比して熱水処理後の黒色変色防止効果が優れて
いることが明らかである。なお、比較例４は無変色であ
ったが、アルミニウム合金から水溶液中へのアルミニウ
ム溶解量が多がった。
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明に係るアルミニウム又はア
ルミニウム合金の熱水処理方法によれば、使用水中のＣ
ａ等のイオンがアルミニウム又はアルミニウム合金へ吸
着することを、所定の化合物を所定量添加することによ
り阻止するから、従来、アルミニウム又はアルミニウム
合金の熱水処理時に発生していた黒色変色を格別者たな
装置を設けることなく極めて容易に防止することができ
、熱水処理による表面の美観の劣化を確実に且つ低コス
トで防止することができる。
ルミニウム合金の熱水処理方法によれば、使用水中のＣ
ａ等のイオンがアルミニウム又はアルミニウム合金へ吸
着することを、所定の化合物を所定量添加することによ
り阻止するから、従来、アルミニウム又はアルミニウム
合金の熱水処理時に発生していた黒色変色を格別者たな
装置を設けることなく極めて容易に防止することができ
、熱水処理による表面の美観の劣化を確実に且つ低コス
トで防止することができる。
Claims (1)
- （１）アルミニウム又はアルミニウム合金を熱水処理す
る水中に、ポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウ
ム、リン酸ナトリウム、ヒドロキシ酸、カルボン酸及び
アミノポリカルボン酸からなる群から選択された少なく
とも一種以上の化合物を総量で５乃至１０００ｐｐｍ添
加したことを特徴とするアルミニウム又はアルミニウム
合金の熱水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21780088A JPH0266177A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | アルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21780088A JPH0266177A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | アルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266177A true JPH0266177A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16709931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21780088A Pending JPH0266177A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | アルミニウム又はアルミニウム合金の熱水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266177A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066104A3 (en) * | 1998-06-19 | 2000-03-30 | Alcoa Inc | Method for inhibiting stains on aluminum product surfaces |
| EP1221497A3 (en) * | 1998-06-19 | 2003-12-03 | Alcoa Inc. | Method for inhibiting stains on aluminum product surfaces |
| CN105463423A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 芜湖市金宇石化设备有限公司 | 一种用于压铸铝合金件表面处理的处理液的制备方法 |
| CN105463424A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 芜湖市金宇石化设备有限公司 | 一种压铸铝合金件的表面处理方法 |
| CN105624661A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 芜湖市金宇石化设备有限公司 | 一种用于压铸铝合金件表面处理的处理液 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21780088A patent/JPH0266177A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066104A3 (en) * | 1998-06-19 | 2000-03-30 | Alcoa Inc | Method for inhibiting stains on aluminum product surfaces |
| EP1221497A3 (en) * | 1998-06-19 | 2003-12-03 | Alcoa Inc. | Method for inhibiting stains on aluminum product surfaces |
| CN105463423A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 芜湖市金宇石化设备有限公司 | 一种用于压铸铝合金件表面处理的处理液的制备方法 |
| CN105463424A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 芜湖市金宇石化设备有限公司 | 一种压铸铝合金件的表面处理方法 |
| CN105624661A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 芜湖市金宇石化设备有限公司 | 一种用于压铸铝合金件表面处理的处理液 |
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