JPS59133382A - アルミニウム容器用洗浄及びエツチング方法 - 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】 本発明は、アルミニウム製容器の処理に関するものであ
り、特には化成被麿を適用しつるようこのような容器の
表面から油や屑その他の付着物を浄化する為の方法に関
する。

食品や飲料業界において使用されているアルミニウム製
容器や缶には、ビールその他の食品充填物の殺菌処理中
アルミニウムの着色を防止する燐、クロム、ジルコニウ
ム、チタン等の塩の化成コーティングが形成される。こ
のコーティングはまた、容器への有機コーテイング物質
の付着をも助成する。満足すべき化成コーティング法は
、アルミニウム表面から僅かの汚物や潤滑剤でも完全に
除去されていることをｉ要とする。Ｄ　＆　Ｉ　（ｄｒ
ａｗｉｎｇａｎｄ　ｉｒｏｎｉｎｇ　）プロセスとして
斯界で周知の容器成形法においては、アルミニウムの微
粒子や他の屑片がアルミニウムを缶体に成形するに際し
て表面に圧入或いは圧着される。これら粒子や屑片もま
た表面から除去されねはならない。今まで、アルカリ性
洗浄剤及びエツチング剤が試みられたが、設備において
スケールが形成されること、エツチング速度の変動が大
きく、外観仕上りが乏しくまた状況によっては漏れさえ
生ぜしめること及び尚水準の溶解アルミニウムによる化
学的汚染が生じることに由り失敗に終った。その結果、
酸性洗浄剤及びエツチング剤が通常的に使用されている
。

酸性エツチング剤は弗化水素酸を含んでいる。弗化水素
酸の使用は良好な結果を与えそして特に飲料業界によっ
て好まれる鏡面光輝缶表面を生成するけれども、安全性
と排液処理上の問題を呈しそしてステンレス鋼製のタン
クその他の設備を必要とする。また、アルミニウム容器
用のアルカリ性浄化法が米国特許第４．０９１．９５−
４号に開示されている。この方法は３〜５％ビロりん酸
四ナトリウム、α１〜０，２％グルコン酸ナトリウム及
び０１〜２％湿潤剤を含む組成物を使用する。しかし、
１６０〜１８０Ｔの浄化処理温度が開示されそして組成
物中の湿潤剤の存在は排液の起泡開角を生じるものと予
想され、これは望ましくない。

本発明者は、洗浄処理費用を削減し、安全上及び排液処
理問題を軽減しそして必要とされる洗浄水足を削減しう
る、アルカリ金属水酸化物を使用するアルミニウム容器
用低温アルカリ性洗浄及びエツチング法を開発した。同
時に、本方法は、従来のアルカリ性エツチング法と関連
する問題を回遊する。光輝缶表面が生成され、追加処理
なく化成被宿されうる。これは、類似のアルカリ金属水
酸化物エツチング液を使用しての石版印刷板の浸漬浄化
のような他のアルミニウム浄化プロセスが爾後のスマッ
ト除去作業段階を必要とするという事実に鑑みれば、驚
くべきことである。

本発明に従えば、アルカリ金属水酸化物とキレート剤を
含む希釈アルカリ性水浴液でもって昇温下でアルミニウ
ム容器表面をスプレィし、以って清浄な光輝表面を生成
することから成る、アルミニウム容器表面を浄化しそし
てエツチングする方法が提供される。その後、容器表面
上への一様な化成被着コーティングが酸性或いはアルカ
リ性化成被覆溶液いずれを使用しても形成されうる。

本発明方法において有用な水性洗浄及びエツチング溶液
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金
属水酸化物を約６〜１２Ｉ／水１１の濃度で含む。キレ
ート剤と組合せてこれらアルカリ濃度を有する溶液は、
時ＩＮ」及び温度の適正条件においてアルミニウム容器
をスプレィ洗浄するのに使用される時、良好な洗浄効果
と微粒物除去作用を与えるに充分の強さを有し、同時に
アルミニウムに対するアルカリ金属水酸化物エッチン′
グプロセスを使用する場合に通常起る無光沢な曇った仕
上り及び（或いは）スマット形成の生ずる程の表面のオ
ーバエツチングを回避する。溶液は約１３のｐＨを有す
る。

キレート剤は使用中溶液中に累積するアルミニウムの析
出を抑制する為溶液に含められる。適当なキレート剤と
しては、ソルビトール、グルコン酸、グルコヘプチル酸
（ゲルコニナンド酸）、マンニット、アスコルビン酸、
ツルポーズ、タンニン酸、エチレンジアミン四酢酸、グ
ルコン酸クロムナトリウム、ジグリコール酸、ピコリン
酸、アスくぐラギン酸、ジチオオキサミド、ｄ−グルコ
ノラクトン、及び１−ラム〉−スが挙げられる。キレー
ト剤は浴液１１当り約３〜６ｙの濃度において使用され
る。キレート剤のこの鼠はアルカリ濃度の割に比較的高
い。この濃度において、キレート剤は比較的希薄なアル
カリ性エツチング洛中でアルミニウムを溶解状態に保持
するのみならず、清浄な光輝表面を生成するようエツチ
ング速度を管理する役目も果す。洗浄或いは湿潤剤のよ
うな他の成分は必要とされない。これは、汚物や油を除
去するのを助成するのに一般に使用される湿潤剤は起泡
を生せしめるから、有益である。しかし、低起泡性の表
面活性剤なうは成る種の用途向けに使用できる。

この洗浄用溶液は、約８０〜１３０″Ｆ′の比較的低温
においてアルミニウム容器表面を洗浄するのに有効であ
る。温度は表面を浄化するに充分高くなければならない
が、エツチング洛中で使用される特定のアルカリ金属水
鰻化物濃度においてオーバエツチングを生ずる程に高く
てはならない。洗浄は被洗浄表面に溶液をスプレィする
ことにより達成される。浸漬による洗浄はオーバエツチ
ング及び汚物形成をもたらしやすい。約３０〜６０秒の
スプレィ時間及び約１０〜４０　ｐｓｉの圧力が本方法
に適当である。洗浄プロセスの温度か比較的低いことは
良好なエネルギー節約を与える。

所望なら、適宜のアルカリ性或いは酸性洗浄浴を使用し
ての予備洗浄段階が使用されうる。しかし、本方法は本
来予備洗浄段階を必要とせず、従つて本方法は追加的洗
浄設備を付加する必要性を１０１避する。適当な予備洗
浄溶液は、約０．１〜３ｇ／ｌのアルカリ金属水酸化物
濃度を与えるよう本洗浄及びエツチング溶液の溢流から
誘導されうる。

有用であることがわかったまた別の適当なインヒビター
を含まない緩やかなエツチング用アルカリ性洗浄剤は、
ビロリン酸四カリウム、グルコン酸ナトリウム及びソー
ダ灰の希釈浴液に基くものである。例えば、重ＭＬ％で
、８４％水、６．０％ビロリン酸西カリウム、５．０％
グルコン酸ナトリウム及び５．０％ソーダ灰から成る濃
縮液が調製されそして後約１０〜３，０容積％の適宜の
使用濃度（′強さ）まで希釈される。これは、約α６〜
２．０１／ｌのビロリン酸四カリウム、約０．５〜１．
８ｇ／７！のグルコン酸ナトリウム及び約０．５〜１８
ＩＩ／ｌのソーダ灰の使用濃度を与える。やはり、起泡
を最小限にするようこの溶液中においても湿問剤は使用
されずまた必要とされない。

洗浄及びエツチング段階に′続いて、アルミニウム容器
は冷水中で洗われそして化成被覆処理を為される状態と
なる。化成コーティングは通常、殺菌その他の加熱工程
中の変色に対する防止能を与える水不溶性塩の層から成
る。コーティングはまた容器表面への塗料やラッカーの
付着性を改善する。化成コーティングは酸性或いはアル
カリ性いずれの溶液からでも被覆されうる。酸性溶液と
しては、−クロム酸、リン醗及び弗酸を含むものがある
。六価クロムの関連する排液問題のために、ジルコニウ
ム及び（或いは）チタンを弗化物と共に含有する酸性溶
液が開発されている。重金属イオンを含まないアルカリ
性化成コーティングもまだ使用しうる。これら浴液は、
アルカリ金机珪酸塩と有機ポリマの組合せをベースとす
る。

例　　１ Ｄ＆Ｉアルミニウム缶体を冷水中で予備洗浄しそして後
パイロットライン缶洗浄作秦において本発明方法に従い
スプレィ洗浄した。アルカリ洗浄及びエツチング溶液は
１２０下の温度にありそしてｊ　Ｑ　ｐｓｉのスプレィ
圧力において約４５秒スプレィした。その後、缶を約４
５秒間水で洗った。

洗浄溶液は、６８．０重Ｍ％の５０重−％苛性ソーダ（
ＮａＯＨ）及び３２．０重量％ｃ１５０！７％キレート
剤、グルコン酸を含む水性濃縮物かＩ；　１．６５容積
％水溶液に希釈することにより調製した。この洗浄溶液
は約７２１／ｌのＮａＯＨと４．２１／ｉｌのグルコン
酸ナトリウムを含有した。優れた洗浄効果が得られ、缶
から微粒物が完全に除去された。

表面は光輝であったが、鏡面仕上げではなかった。

フ、Ｑ容檀％（４，５１／ｌＮａＯＨ）洗浄液を使用す
る別の実験において、微粒物の除去は不完全であった。

しかし、同じ溶液を使用するが１．５容積％の濃度にお
いて１００〜１２０″１７の温度で４５〜６υ秒のスプ
レィ時間を使用する研究室実験では優れた結果が得られ
た。

例　　２ Ｄ＆Ｉアルミニウム缶を、凪蔗％で表わして８４％水、
６．０％ビロリン酸四カリウム、５．０％グルコン酸ナ
トリウム及び５．０％ソーダ灰から成る濃縮物から調製
しＩＣ，ｔｏ容積％水后液を使用して予備洗浄した。ス
プレィ圧力は３５　ｐｓｉであり、温度は１３０’Ｆと
した。缶は予備洗浄液を除去する為水中で洗った後表Ｉ
に掲げる濃度及び温度において例１の濃縮物から漕製し
た溶液中で４５秒間１０　ｐｓｉのスプレィ圧力で洗浄
及びエツチング処理した。エツチングに続いて、缶は水
で洗浄した。

僅か５．７１１／ｌのＮａＯＨの濃度における試験屋２
−Ａは不完全な洗浄しか与えなかった。１３０Ｔで１−
ｉ−及び２容積％の予備洗浄濃度並びに８０下で１６５
％の洗Ｓ濃度での試験は優れた結果を与えた。

本発明の方法により洗浄及びエツチング処理した缶は化
成被覆を受けた。この被覆状況確認の為使用された非ク
ロム水性コーティング浴は、炭酸ジルコニウムα２ｙｐ
／ｌ：硝酸０．２５１１／ＩＩ；燐酸−ナトリウム０．
４５Ｎ／ノ；弗化水素龜０．１１９／７及びグルコン隣
ナトリウム０．１ｇ／ｌを含んだ。浴は１００’Ｆの温
度で３０秒間使用された。

以上、弗化水素酸エッチの必要性を回避するアルミニウ
ム缶洗浄及びエツチング方法を説明した。

本方法は残留潤滑剤及びアルミニウム微粒子を除去し、
同時に適正な缶光輝性を維持したままコーティング付着
性を改善するに充分のエツチング面を缶表面に与える。

洗浄及びエツチングはスマット形成なく単一段階で達成
しる。

４６５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルミニウム容器の表面を洗浄及びエツチングする
   為の方法にして、約６〜１２１　／　ｌのアルカリ金属
   水酸化物と約３〜６９／ノのキレート剤から実質上載る
   希釈アルカリ性水溶液を約８０〜１５０”Ｆ′の昇温下
   で前記表面にスプレィして清浄な光′Ｍ表面を形成する
   ことを特許とするアルミニウム容器洗浄及びエツチング
   方法。 ２）溶液温度が約１００〜１２ｏ？の範囲にある特許請
   求の範［第１項記載の方法。 ３）表面が約１０〜４０　ｐｓｉのスプレィ圧力におい
   て約３０〜６０秒間溶液でスプレィされる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ４）容器か予備洗浄される特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ５）容器がインヒビターを含まないアルカリ性予備洗浄
   浴のスプレィにより予備洗浄される特許請求の範囲第４
   項記載の方法。 ６）アルカリ性予備洗浄浴が約０．１〜３ｇ／７の濃度
   におけるアルカリ金属水酸化物を含む水溶液である特１
   ｖｆｆｉ！求の範囲第５項記載の方法。 ７）アルカリ性予備洗浄浴が＃Ｊ０．６〜２．０ｇ／ｌ
   のビロリン酸四カリウム、約０．５〜１．ＢＩ／ｌのグ
   ルコン酸ナトリウム及び約０．５〜１８ｇのソーダ灰の
   水溶液である特許請求の範囲第５項記載の方法。