JP2005320598A - 脱脂剤及び脱脂洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
リン酸塩を使用することなく良好な脱脂洗浄性及び化成処理性を示すことができる脱脂剤及びそれを用いた脱脂洗浄方法を提供する。
【解決手段】
２種以上のアルカリビルダー及び非イオン系界面活性剤からなる脱脂剤であって、上記２種以上のアルカリビルダーは、少なくとも１種類のアルカリケイ酸塩を含み、
上記非イオン系界面活性剤は、下記一般式（１）
ＲＯ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
（式中、Ｒは、炭素数が１０〜１２であるアルキル基を表す。ｎは、７〜９の整数を表す。）で表されるものであり、ｐＨが１０．５〜１２．０であり、リン化合物及び窒素化合物を実質的に含まない脱脂剤。
【選択図】 なし

Description

本発明は、脱脂剤及び脱脂洗浄方法に関する。

従来、金属表面処理、特に金属表面化成処理の分野にあっては、リン酸亜鉛等による化成処理に先立ち、被処理物に対して、その表面に付着している油脂類（例えば、鉱物油、動植物油等）を除去するため脱脂洗浄処理が施される。脱脂洗浄は最終的な処理ではなく化成処理等の処理に先立って行われるので、脱脂剤の成分としては、それ自身又はその反応生成物が被処理物表面に残存し、その後に行われる化成処理に悪影響を及ぼすようなものは不適当である。

脱脂剤としては、酸やアルカリを主体とするビルダーと非イオン系又は陰イオン系界面活性剤とを主成分として含むものが一般的に採用されている。アルカリリン酸塩やアルカリ縮合リン酸塩等のリン酸塩は、脱脂洗浄力を高める有用なビルダーとして脱脂剤に配合されてきた。しかしながら、最近、リン酸塩は湖沼水の富栄養化、汚染の原因となっているとの指摘がなされているため、金属表面の脱脂処理においても、リン酸塩非配合の脱脂剤の開発が求められている。

また、被処理物が自動車車体のように鉄材と亜鉛合金材のみならずアルミニウム合金材をも含む複合構造材料等、２種以上の金属基材から構成されている場合が増えている。このため、２種以上の金属基材からなる被処理物を脱脂洗浄する場合にも、それぞれの金属基材に良好な化成処理性を付与することができる脱脂剤が求められている。特に、表面にリン酸亜鉛皮膜を有するリン酸亜鉛被覆鋼板を通常の脱脂剤で処理すると、脱脂剤の作用によってリン酸亜鉛皮膜が溶解され、耐食性が劣化するという問題を生じる。

リン酸塩を配合しない脱脂剤の例としては、特許文献１に開示されている非イオン系界面活性剤、ビルダー、ハイドロサルファイト及び糖類からなるアルカリ性の金属洗浄剤組成物を挙げることができる。しかしながら、このような脱脂剤にカルシウム塩やマグネシウム塩が持ち込まれると、洗浄力の劣化が起こるという問題がある。また、この脱脂剤で上述のような複合構造材料を脱脂洗浄した場合、全ての金属基材に良好な化成処理性を付与することはできなかった。

一方、上述のような複合構造材料が良好な化成処理性を持つようにするために脱脂洗浄処理する方法は、特許文献２ですでに提案されている。この方法は、被処理物をアルカリケイ酸塩系脱脂剤で処理するにあたり、脱脂剤のｐＨが１０．５以上、Ｓｉ配合量が下記式ｌｏｇ_１０Ｙ＜０．３１８Ｘ＋２．７２ （ａ）
［式中、Ｙは、Ｓｉ配合量（単位：ｐｐｍ）であって、Ｘ＝ｐＨ−１０．５を表わす。］
を満足するように脱脂剤を管理するようにしている。しかし、この方法で用いる脱脂剤は、アルカリビルダーとしてリン酸塩を含有するものであって、リン酸塩を含有しない場合には、充分な脱脂洗浄性を発揮しない。

リン酸塩非配合であって、上述のような複合構造材料に好適に用いられる脱脂剤として、アルカリケイ酸塩、非イオン性界面活性剤等の濃度を規定し、水溶性ポリカルボン酸塩を使用した脱脂剤が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、このような脱脂剤は、汚染の激しい部材・製品を充分に脱脂するためには、ｐＨを１２以上に保つ必要があるため、水酸化ナトリウム等の強塩基を継続的に添加することが行われる。強塩基の使用は、作業者の安全性確保の点から避けるべきであり、また、多量の塩基の使用は経済的に好ましくない。また、表面処理鋼板表面の皮膜が溶解されるという問題は解決されず、耐食性等の諸性能に悪影響を及ぼすという問題があった。低ｐＨ領域で優れた脱脂洗浄性を持つ、リン、窒素を含有しない脱脂剤の開発が望まれていた。

特公昭６１−２５７８４号公報 特開昭６２−１９９７８７号公報 特開平５−１２５５７１号公報

本発明は、上記に鑑み、リン酸塩を使用することなく良好な脱脂洗浄性及び化成処理性を示すことができる脱脂剤及びそれを用いた脱脂洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明は、２種以上のアルカリビルダー及び非イオン系界面活性剤からなる脱脂剤であって、上記２種以上のアルカリビルダーは、少なくとも１種類のアルカリケイ酸塩を含み、上記非イオン系界面活性剤は、下記一般式（１）
ＲＯ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
（式中、Ｒは、炭素数が１０〜１２であるアルキル基を表す。ｎは、７〜９の整数を表す。）で表されるものであり、ｐＨが１０．５〜１２．０であり、リン化合物及び窒素化合物を実質的に含まないことを特徴とする脱脂剤である。
上記２種以上のアルカリビルダーは、更に、水溶性ポリカルボン酸塩を含むことが好ましい。
上記アルカリケイ酸塩濃度（Ｙ：ｐｐｍ）は、Ｓｉ換算で下記式（２）：
３００＜Ｙ＜１０^{（０．３１８Ｘ＋２．７２）} （２）
（式中、Ｘは、脱脂剤のｐＨ−１０．５である。）で表わされる範囲であり、水溶性ポリカルボン酸塩濃度は、３００〜５００ｐｐｍであり、非イオン系界面活性剤濃度は、１４００〜２４００ｐｐｍであることが好ましい。

本発明は、上記脱脂剤を用いて被処理物の脱脂洗浄を行なう脱脂洗浄方法でもある。
上記被処理物は、少なくとも一部が表面処理鋼板であることが好ましい。
上記被処理物は、自動車車体であることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の脱脂剤は、２種以上のアルカリビルダー、及び、特定の構造を有する非イオン系界面活性剤からなる脱脂剤であって、良好な脱脂洗浄性及び化成処理性を示すものである。
上記非イオン系界面活性剤は、下記一般式（１）
ＲＯ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
（式中、Ｒは、炭素数が１０〜１２であるアルキル基を表す。ｎは、７〜９の整数を表す。）で表されるものであって、上述の構造を有することから上記脱脂剤に良好な脱脂洗浄性を付与することができるものである。また、比較的低ｐＨ範囲での使用が可能であることから、上記非イオン系界面活性剤を用いることによってリン酸亜鉛被覆鋼板、有機皮膜被覆鋼板等の表面処理鋼板を被処理物とした場合にも、耐食性を損なうことなく良好な脱脂処理を行なうことができる。また、水酸化ナトリウム等の強塩基成分の使用量を低減することができる。上記非イオン系界面活性剤としては、Ｒ及び／又はｎが相違する複数の化合物の混合物を使用してもよい。上記非イオン系界面活性剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを挙げることができる。また、市販の製品としては、アデカコールＵＡ−７０（旭電化社製）等を使用することができる。

上記脱脂剤の非イオン系界面活性剤濃度は、下限１４００ｐｐｍ、上限２４００ｐｐｍの範囲内であることが好ましい。上記非イオン系界面活性剤濃度が１４００ｐｐｍ未満では、脱脂洗浄力が十分に向上せず、経時的に脱脂洗浄力が劣化する。上記非イオン系界面活性剤濃度が２４００ｐｐｍを超えると、それ以上の効果の向上がなく経済的に不利になる。

本発明の脱脂剤は、更に、２種以上のアルカリビルダーを含有するものであって、上記２種以上のアルカリビルダーは、少なくとも１種類のアルカリケイ酸塩を含むものである。上記アルカリケイ酸塩を含有することによって、リン酸塩を配合しなくても良好な脱脂洗浄性を発揮することができる。上記アルカリケイ酸塩としては特に限定されないが、環境保護の観点から窒素及びリンを含有しないものが好ましい。具体的には、例えば、オルソケイ酸ソーダ、オルソケイ酸カリウム等のオルソケイ酸のアルカリ金属塩；メタケイ酸ソーダ、メタケイ酸カリウム等のメタケイ酸のアルカリ金属塩；セスキケイ酸ナトリウム、セスキケイ酸カリウム等のセスキケイ酸のアルカリ金属塩等を挙げることができる。なかでも、脱脂洗浄力に優れることからメタ珪酸ソーダが好ましい。これらのアルカリケイ酸塩は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。

上記脱脂剤のアルカリケイ酸塩濃度は、上記式（２）を満たす範囲であることが好ましい。上記アルカリケイ酸塩濃度を上記範囲内とすることでリン酸亜鉛皮膜の溶解を抑制することができるため、リン酸亜鉛被覆鋼板にも好適に使用することができる。上記アルカリケイ酸塩濃度が、Ｓｉ換算で３００ｐｐｍ未満であると後述するような問題がある。また、上記式（２）の範囲を超えると、化成処理性が低下するおそれがある。また、リン酸亜鉛皮膜の溶解抑制効果も低下するおそれがある。

本発明の脱脂剤のｐＨは、下限１０．５、上限１２．０の範囲内である。ｐＨが１０．５を下回ると後述するような問題があり、また、１２．０を上回るとリン酸亜鉛皮膜の溶解抑制が損なわれるなどのおそれがある。上記ｐＨの下限は、１０．９が好ましく、上記上限は、１１．７が好ましい。

脱脂剤のｐＨを１０．５以上にするためには、上記必須成分に加えてｐＨを上げるための塩基性化合物が配合される。上記塩基性化合物としては特に限定されず、例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム等のアルカリ重炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ炭酸塩；水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の苛性アルカリ等を挙げることができる。上記塩基性化合物も、環境保護の観点から窒素及びリンを含有しない化合物であることが好ましい。なかでも、経済性の観点から炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。上記化合物は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。

本発明の脱脂剤は、上記アルカリケイ酸塩及び上記ｐＨを上げるための化合物の合計アルカリ量が下限９０００ｐｐｍ、上限１６０００ｐｐｍの範囲内であることが好ましい。上記合計アルカリ量が９０００ｐｐｍ未満であると、良好な脱脂洗浄性を発揮できないおそれがある。上記合計アルカリ量が１６０００ｐｐｍを超えると、リン酸亜鉛皮膜の溶解抑制効果が低下するおそれがある。上記下限は、１００００ｐｐｍがより好ましく、上記上限は、１３０００ｐｐｍがより好ましい。

上記脱脂剤の遊離アルカリ度（ＦＡ）は、１０〜１５ポイントの範囲内となることが好ましい。上記遊離アルカリ度が１０ポイント未満であると、脱脂剤のｐＨが１０．５未満となり、脱脂洗浄力の経時劣化及び被処理物の化成性や塗装性の劣化を引き起こすおそれがある。上記遊離アルカリ度が１５ポイントを超えても、それ以上の効果が得られず、脱脂剤成分の消費量をいたずらに増すおそれがある。ここで、遊離アルカリ度は、脱脂剤１０ｍｌをフェノールフタレインを指示薬として中和するのに要する０．１Ｎ−塩酸（又は硫酸）溶液の量〔ｍｌ〕でポイント表示されるものである。

上記脱脂剤に含まれる２種以上のアルカリビルダーとしては、アルカリケイ酸塩を２種以上含むものであってもよいが、アルカリケイ酸塩とその他のアルカリビルダーとを含むものであってもよい。その他のアルカリビルダーを含むことによって、脱脂性が向上する点で好ましい効果が得られる。上記その他のアルカリビルダーとしては特に限定されないが、例えば、炭酸ナトリウム等を挙げることができる。

上記脱脂剤は、更に、キレート剤を含有することが好ましい。脱脂剤中に混入したカルシウム塩やマグネシウム塩は、アルカリケイ酸塩と結合して洗浄力を低下させる。上記キレート剤は、カルシウム塩やマグネシウム塩と結合することにより、洗浄力の低下を抑えることができるため好ましい。上記キレート剤としては特に限定されず、例えば、水溶性ポリカルボン酸塩を好適に用いることができる。

上記水溶性ポリカルボン酸塩としては、０℃以上の水に０．０１ｇ／ｌ以上溶解するポリカルボン酸塩であれば特に限定されない。上記水溶性ポリカルボン酸塩は、重合性二重結合を１つ有する不飽和カルボン酸類の単独重合体及び共重合体等であり、そのカルボキシル基が、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属で中和された塩が好ましい。上記水溶性ポリカルボン酸塩の質量平均分子量としては特に限定されないが、５０００〜１０００００の範囲内であることが好ましく、１００００〜１０００００の範囲内であることがより好ましい。上記質量平均分子量が５０００未満又は１０００００を超えると、脱脂洗浄力が十分に向上せず、経時的に脱脂洗浄力が劣化するおそれがある。

上記脱脂剤の水溶性ポリカルボン酸塩濃度は、下限３００ｐｐｍ、上限５００ｐｐｍの範囲内に維持されることが好ましい。上記水溶性ポリカルボン酸塩濃度が３００ｐｐｍ未満では、脱脂洗浄力が十分に向上せず、経時的に脱脂洗浄力が劣化する。上記水溶性ポリカルボン酸塩濃度が５００ｐｐｍを超えると、脱脂剤が増粘化して被処理物に付着して消費される量が多くなるという欠点がある上、効果の向上がなく経済的に不利になる。上記水溶性ポリカルボン酸塩としては、例えば、下記の市販の製品を使用することができる。

ＢＡＳＦ社製
・「ソカランＣＰ−５」（質量平均分子量７００００のマレイン酸−アクリル酸共重合体のナトリウム塩を４０質量％含む樹脂液）
・「ソカランＣＰ−７」（質量平均分子量５００００のマレイン酸−アクリル酸共重合体のナトリウム塩を４０質量％含む樹脂液）
・「ソカランＰＡ−４０」（質量平均分子量１５０００のポリアクリル酸ソーダを４０質量％含む樹脂液）
花王社製
・「ポイズ５２０」（特殊ポリカルボン酸塩を４０質量％含む樹脂液）
・「ポイズ５２１」（特殊ポリカルボン酸塩を４０質量％含む樹脂液）
・「ポイズ５３１」（特殊ポリカルボン酸塩を４０質量％含む樹脂液）
旭電化工業社製
・「アデカコールＷ−１９３」（ジイソブチレン／オレフィン／無水マレイン酸共重合体のソーダ塩を２５質量％含む樹脂液）
・「アデカコールＷ−３０４」（ポリアクリル酸ソーダを４０質量％含む樹脂液）
・「アデカコールＷ−３７０」（マレイン酸−アクリル酸共重合体のナトリウム塩を４０質量％含む樹脂液）

本発明の脱脂剤は、上記非イオン系界面活性剤以外の、その他の非イオン系界面活性剤を含有してもよい。上記その他の非イオン系界面活性剤としては特に限定されず、従来公知のものを挙げることができる。種々の非イオン系界面活性剤の中でも、洗浄力に優れ、魚毒性が低いという点から、ポリエチレンオキサイドのモノアルキルエーテルが好ましく、洗浄力に優れ、魚毒性が低く、かつ、消泡性に優れている（低起泡性）という点から、ポリエチレンオキサイドポリプロピレンオキサイドのモノアルキルエーテルが好ましい。

本発明の脱脂剤は、リン化合物及び窒素化合物を実質的に含まないものである。実質的にリン化合物及び窒素化合物を含まないとは、リン化合物及び窒素化合物が脱脂剤中の成分として作用する程含まれていないことを意味する。本発明の脱脂剤は、実質的にリン化合物及び窒素化合物を含まないことから、湖沼水の富栄養化、汚染等の環境負荷を低減することができる。

本発明は、上記脱脂剤を用いて被処理物の脱脂洗浄を行なう脱脂洗浄方法でもある。上記脱脂剤を用いることによって、種々の金属基材に対して処理を行った場合にも、充分な脱脂洗浄性及び化成処理性を示すことができる。
本発明の脱脂洗浄方法としては特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法、それらの組み合わせからなる接液法等の通常の脱脂洗浄方法によって行なうことができる。上記脱脂洗浄方法の処理条件としては、例えば、処理温度室温〜７０℃、好ましくは３０〜５０℃、より好ましくは３５〜４３℃、処理時間１０秒〜３０分の条件を挙げることができる。上記処理温度が室温未満、又は、処理時間が１０秒未満だと脱脂洗浄力が不十分となるおそれがあり、処理温度が７０℃を超えると、又は、処理時間が３０分を超えると亜鉛材の化成性が低下するおそれがある。

本発明における被処理物としては特に限定されず、例えば、鉄系基材、アルミニウム系基材、及び、亜鉛系基材等からなるものを挙げることができる。上記鉄系基材、アルミニウム系基材、及び、亜鉛系基材は、鉄及び／又はその合金からなる鉄系基材、アルミニウム及び／又はその合金からなるアルミニウム基材、及び、亜鉛及び／又はその合金からなる亜鉛系基材をそれぞれ意味する。本発明の脱脂洗浄方法は、鉄系基材、アルミニウム系基材、及び、亜鉛系基材のうち複数の金属基材からなる複合構造材料の脱脂処理に対しても好適に使用することができる。

上記鉄系基材としては特に限定されず、例えば、冷延鋼板、熱延鋼板等を挙げることができる。上記アルミニウム系基材としては特に限定されず、例えば、５０００番系アルミニウム合金、６０００番系アルミニウム合金等を挙げることができる。上記亜鉛系基材としては特に限定されず、例えば、亜鉛めっき鋼板、亜鉛−ニッケルめっき鋼板、亜鉛−鉄めっき鋼板、亜鉛−クロムめっき鋼板、亜鉛−アルミニウムめっき鋼板、亜鉛−チタンめっき鋼板、亜鉛−マグネシウムめっき鋼板、亜鉛−マンガンめっき鋼板等の亜鉛系の電気めっき、溶融めっき、蒸着めっき鋼板等の亜鉛又は亜鉛系合金めっき鋼板等を挙げることができる。

本発明における被処理物は、上述の金属基材を更に表面処理されたものであってもよい。上記表面処理としては特に限定されず、例えば、リン酸亜鉛処理、ジルコニウム処理等を挙げることができる。本発明の脱脂洗浄方法は、上記表面処理によりリン酸亜鉛皮膜、ジルコニウム皮膜等を形成した被処理物に対しても適用することができる。

また、本発明の脱脂洗浄方法は、上記脱脂剤を用いることによってリン酸亜鉛皮膜の溶解を抑制できることから、少なくとも一部がリン酸亜鉛被覆鋼板である被処理物に対しても好適に使用することができる。上記リン酸亜鉛被覆鋼板としては特に限定されず、例えば、住友金属工業社製：ＳＰＣ Ｐ５−Ｗ等の市販の製品を挙げることができる。

本発明における被処理物は、脱脂処理の前に、予備脱脂処理を行ったものであってもよい。本発明の脱脂洗浄方法により脱脂処理された被処理物は、脱脂後水洗処理されることが好ましい。上記脱脂後水洗処理は、脱脂処理後の脱脂剤を水洗するために、大量の水洗水によって１回又はそれ以上スプレー処理又は浸漬処理することにより行われるものである。

上記脱脂処理された被処理物は、次に、化成処理及び各種塗装等を行なうものであってもよい。本発明の脱脂洗浄方法は優れた脱脂洗浄性を発揮するため、化成処理に対する阻害要因となる油分や汚れを被処理物表面から効果的に除去することができる。例えば、本発明の脱脂洗浄方法により脱脂した被処理物にリン酸亜鉛系化成処理を行なうと、リン酸亜鉛の良質の結晶性皮膜（Ｘ線回折法で１５１型結晶面が多い）を形成することができる。すなわち、本発明の脱脂洗浄方法は、被処理物に良好な化成性を付与することができるものである。

本発明の脱脂洗浄方法を継続的に行なう場合、上記脱脂剤に含まれる成分及びその濃度を上述の範囲に保つために、上記成分からなる補充用薬剤を補充する必要がある。上記補充用薬剤の補充は、遊離アルカリ度１０〜１５ポイントを維持しつつ、脱脂剤のＳｉ濃度、ｐＨが上述のそれぞれの好ましい範囲に入るように調節しながら行なわれることが好ましい。このような補充としては、例えば、アルカリケイ酸塩、ｐＨを調整するためのアルカリ化合物からなる補充用Ａ剤、及び、水溶性ポリカルボン酸塩、非イオン系界面活性剤からなる補充用Ｂ剤を調製し、補充用Ａ剤の配合を決定した後、補充用Ｂ剤の補充用Ａ剤に対する補給割合を決定することによって行なうことができる。Ｓｉは原子吸光分析で濃度を把握でき、水溶性ポリカルボン酸塩は液体クロマトグラフィー法等で、非イオン系界面活性剤はリンモリブデン酸法で定量できる。次に、補充用Ａ剤及び補充用Ｂ剤の一例を挙げる。
補充用Ａ剤：アルカリケイ酸塩１〜６質量％（全アルカリ化合物に対してＳｉ換算で）
アルカリ炭酸塩２０〜６０質量％（全アルカリ化合物に対して）
苛性アルカリ１０〜５０質量％（全アルカリ化合物に対して）
補充用Ｂ剤：水溶性ポリカルボン酸塩５〜４０質量％、
非イオン系界面活性剤１０〜６０質量％、
水０〜８５質量％（Ｂ剤の質量％は３者の合計１００質量％に対する数値である。）

上記補充用Ａ剤中の全アルカリ成分中に占める上記苛性アルカリの含有率は、１０〜５０質量％の範囲で選定されることが好ましい。苛性アルカリの含有率が１０質量％未満であると、脱脂剤の遊離アルカリ度を１０〜１５ポイントに保つべく補充用Ａ剤を補給しても脱脂剤の平衡ｐＨ値を１０．５以上に保つこと、又は、上記式（２）を満足する脱脂剤組成を保つことが困難となり、脱脂洗浄力の経時劣化及び被処理物の化成性や塗装性の劣化を引き起こすおそれがある。
また、苛性アルカリの含有率が５０質量％を超えると、脱脂剤の遊離アルカリ度を上記範囲内に保つべくＡ剤を補給すると、脱脂剤中のケイ酸塩濃度が経時で低下し、脱脂洗浄力が初期に比べて低下するおそれがある。

一方、補充用Ａ剤中の全アルカリ成分中に占めるアルカリケイ酸塩濃度は、Ｓｉ換算で１〜６質量％の範囲内で選択されることが好ましい。上記アルカリケイ酸塩濃度が６質量％を超えると上記式（２）を満足する脱脂剤組成を保つことが困難となり、被処理物の化成性や塗装性の劣化を引き起こすおそれがある。また、上記アルカリケイ酸塩濃度が１質量％未満であると、脱脂剤中の遊離アルカリ度を１０〜１５ポイントに保つべく補充用Ａ剤を補給しても脱脂剤中のアルカリケイ酸塩濃度が経時的に低下し、脱脂洗浄力が経時劣化を引き起こすおそれがある。

補充用Ａ剤の成分をそれぞれ単独で脱脂剤に補充しても良いが、それらの補給割合は上記の比率であることが望ましい。更に、脱脂剤中の水溶性ポリカルボン酸塩濃度及び非イオン系界面活性剤濃度を保つために補充用Ｂ剤が補充される。補充用Ｂ剤中のそれぞれの含有率は、脱脂剤中のそれぞれの管理濃度に対応して適宜選択すれば良い。補充用Ｂ剤の補給方法は、脱脂剤中の当該成分濃度を分析し、その減量に応じて補給すれば良いが、便宜的には上記補充用Ａ剤の補給に対し、一定量比率で補給しても良い。

本発明の脱脂剤により、環境汚染を引き起こすリン化合物及び窒素化合物を使用することなく、種々の金属基材に対して良好な脱脂洗浄性及び化成性を付与ことができる。また、本発明によって、リン酸亜鉛被覆鋼板に対しても、リン酸亜鉛皮膜を溶解することなく、脱脂洗浄を行なうことができる。

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。また、実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味し、「％」は特に断りのない限り「質量％」を意味する。
実施例１
表１に示した組成を有する脱脂剤を調製した。アルカリケイ酸塩としてメタケイ酸ナトリウム５水塩（Ｎａ_２Ｏ・ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ）、他のアルカリ化合物として炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）を使用した。また、水溶性ポリカルボン酸塩としてはアデカコールＷ−１９３（旭電化社製）ＮＶ２５％を、非イオン系界面活性剤としてはアデカコールＵＡ−７０（旭電化社製）を用いた。各化合物の濃度単位は、ｐｐｍである。

継続して脱脂処理を行う過程において、脱脂剤の遊離アルカリ度が１２．５ポイントを保つように表２の組成からなる補充用Ａ剤を補給し、また、補充用Ｂ剤を補充用Ａ剤１００質量部に対して約３０質量部の割合で補給しながら、Ｐ材（リン酸亜鉛被覆鋼板、製品名：ＳＰＣ Ｐ５−Ｗ、住友金属工業社製）、M材（自動車ＧＡ鋼板、製品名：ＳＰＣ Ｍ３−Ｗ、住友金属工業社製）、ＳＰＣ（冷延鋼板、製品名：ＳＰＣ Ｎ−４、住友金属工業社製）を脱脂処理した。界面活性剤としてアデカノールＢ−７２２（旭電化社製）を使用した。

脱脂処理工程
３５〜４０℃で１２０秒間、浸漬方式にて脱脂処理を行なった。継続処理の結果、脱脂洗浄された３種の試験板は良好な脱脂洗浄性を示し、脱脂槽、水洗槽における発泡トラブルは認められなかった。脱脂処理後、室温で１分間、スプレー方式にて水洗処理を行なった。

脱脂洗浄性
脱脂洗浄性を下記のようにして調べ、結果を表３に示した。脱脂洗浄性は脱脂処理後、水洗処理された各試験板の表面の水濡れ性（水濡れ面積率）で判断するというやり方で調べ、下記の基準で評価した。
◎：１００％水濡れ
〇：９０％以上水濡れ
×：９０％未満水濡れ

表面調整工程及び化成処理工程
脱脂洗浄された各試験板をサーフファイン２１Ｌ（日本ペイント株式会社製表面調整剤）０．３％ｗ／ｖ液で室温で３０秒間浸漬処理し、ついでサーフダインＳＤ５３５０ＭＺ（日本ペイント株式会社製化成処理剤、合計金属量：２８００ｐｐｍ、Ｚｎ：１３５０ｐｐｍ、Ｍｎ：７００ｐｐｍ、Ｎｉ：７５０ｐｐｍ、ｐＨ：３．１、トーナ値：４．０）の処理液に３５℃で１２０秒間浸漬処理した。
上記化成処理した試験板に対して室温で１分間、スプレー方式で水洗処理を行ない、次に、室温で１５秒間、スプレー方式で純水洗を行なった。７０℃で１０分間乾燥した試験板は、いずれも、良質の結晶性皮膜が形成されていた。更に、この化成処理板の上に日本ペイント株式会社製カチオン電着塗料パワーニクスＰＮ１２０Ｍグレーを電着塗装し、１６０℃で２０分間焼き付けた。乾燥膜厚は２０μｍであった。ついで、電着塗装板に中塗塗料（日本ペイント株式会社製：オルガＨ８８０−１ Ｌ８８プライマー、メラミンアルキド樹脂系）を乾燥膜厚３０μｍになるようにスプレー塗装した。ついで、上塗塗料（日本ペイント株式会社製：オルガＴＯ６４９、ピュアーホワイト、メラミンアルキド樹脂系）を乾燥膜厚３０μｍになるようにスプレー塗装し、１４０℃で２０分間焼き付け、塗装板を得た。得られた塗装板について密着性試験を行った。

密着性試験
塗装板を４０℃の脱イオン水に１０日間浸漬した後、これに鋭利なカッターで２ｍｍ間隔のゴバン目（１００個）を形成し、その各面に粘着テープを貼着した後、これらを剥離して塗装板に残っているゴバン目の数を数えた。

リン酸亜鉛皮膜溶解率
脱脂前のリン酸亜鉛被覆鋼板のリン酸亜鉛量をクロム酸剥離法で測定した。３枚のリン酸亜鉛被覆鋼板について測定を行い、平均値を初期リン酸亜鉛量（Ｗ１）とした。脱脂洗浄後のリン酸亜鉛被覆鋼板のリン酸亜鉛量（Ｗ２）を、同様にクロム酸剥離法で測定し、下記式（３）よりリン酸亜鉛皮膜溶解率を算出した。
溶解率＝{（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１}×１００ （３）

化成皮膜状態
化成処理によって得られた化成皮膜の状態を評価した。評価は、Ｘ線回折法に基づき、Ｘ線回折装置（ＲＡＤ ＩＩＢ、リガク製）を使用して０２０型結晶面／１５１型結晶面（面比）を指標として行った。１５１型結晶面が多いほどリン酸亜鉛の良質の結晶性皮膜が形成されていると判断されることから、上記面比が５．０未満の場合に〇、５．０以上の場合には×で示した。結果は、３種の試験板の平均値として表３に示す。

実施例２〜７、比較例１〜３
脱脂剤を表１に示した組成に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験板を作成し、評価を行なった。

本発明の脱脂洗浄方法によって得られた塗装板は、良好な化成皮膜が形成され、塗装後密着性にも優れることが示された。また、本発明の脱脂洗浄方法によってリン酸亜鉛被覆鋼板を処理することにより、リン酸亜鉛皮膜の溶解が抑制されることも分かった。

本発明の脱脂剤を用いることによって、環境に負荷をかけることなく、種々の金属基材を好適に脱脂処理することができる。また、本発明の脱脂洗浄方法は、従来のリン酸塩非配合脱脂剤の問題点であったリン酸亜鉛被覆鋼板のリン酸亜鉛皮膜溶解を抑制することができるため、リン酸亜鉛被覆鋼板に対しても良好な脱脂処理を行なうことができる。

Claims (6)

1. ２種以上のアルカリビルダー及び非イオン系界面活性剤からなる脱脂剤であって、
   前記２種以上のアルカリビルダーは、少なくとも１種類のアルカリケイ酸塩を含み、
   前記非イオン系界面活性剤は、下記一般式（１）
   ＲＯ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
   （式中、Ｒは、炭素数が１０〜１２であるアルキル基を表す。ｎは、７〜９の整数を表す。）で表されるものであり、
   ｐＨが１０．５〜１２．０であり、
   リン化合物及び窒素化合物を実質的に含まない
   ことを特徴とする脱脂剤。
2. ２種以上のアルカリビルダーは、更に、水溶性ポリカルボン酸塩を含む請求項１記載の脱脂剤。
3. アルカリケイ酸塩濃度（Ｙ：ｐｐｍ）は、Ｓｉ換算で下記式（２）：
   ３００＜Ｙ＜１０^{（０．３１８Ｘ＋２．７２）} （２）
   （式中、Ｘは、脱脂剤のｐＨ−１０．５である。）で表わされる範囲であり、
   水溶性ポリカルボン酸塩濃度は、３００〜５００ｐｐｍであり、
   非イオン系界面活性剤濃度は、１４００〜２４００ｐｐｍである
   請求項１又は２記載の脱脂剤。
4. 脱脂剤を用いて被処理物の脱脂洗浄を行なう脱脂洗浄方法であって、
   前記脱脂剤は、請求項１、２又は３記載の脱脂剤である
   ことを特徴とする脱脂洗浄方法。
5. 被処理物は、少なくとも一部が表面処理鋼板である請求項４記載の脱脂洗浄方法。
6. 被処理物は、自動車車体である請求項４又は５記載の脱脂洗浄方法。