JP2010065239A - さび除去剤水溶液 - Google Patents

Abstract

【課題】人体への影響が少なく、かつ、さびとの反応速度が速いさび除去剤を提供する。
【解決手段】蓚酸および蓚酸のアミン塩を、蓚酸の濃度として１質量％以上４０質量％以下含有し、その中和率が５０％以上９８％以下である、さび除去剤水溶液。
【選択図】なし

Description

本発明は、さび除去剤に関する。詳細には、ステンレス外装材、鉄道車両の外板等の金属あるいは塗装面のさび除去を目的としたさび除去剤に関する。

通常さび除去剤は酸性フッ化アンモニウム（特許文献１）、チオグリコール酸アンモニウム（特許文献２）、塩酸、硫酸、燐酸、蓚酸、スルファミン酸、クエン酸等を組み合わせたものが用いられる。
特開２００６−２４９４８８号公報 特開２００２−１０５４９７号公報

特許文献１に記載の酸性フッ化アンモニウムはさび除去性に優れるが、人体への影響が大きい。また、蓚酸、燐酸、スルファミン酸、クエン酸等は、人体への影響は少ないが、さび除去性が劣り、特に、さびとの反応速度が遅い問題点がある。

中でも、蓚酸はさび除去剤に用いられるが、水に対する溶解度が低く、さび除去剤中に多量に溶解させることができない。そのため、通常は溶剤などの可溶化剤で蓚酸を溶解させるが、このような可溶化剤はさびとの反応速度を低下させる。
このように、人体への影響が少なく、かつ、さびとの反応速度が速いさび除去剤は、従来得られていなかった。

さらに、鉄道車両の外板のさび除去は通常洗車機を用いて行われるが、さび除去剤を塗布してからすすぎまでの時間が十分取れないことから、特に、鉄道車両の外板用の用途におけるさび除去剤には、さびとの反応速度が速いものが求められていた。

そこで、本発明は、人体への影響が少なく、かつ、さびとの反応速度が速いさび除去剤を提供することを課題とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、蓚酸のアミン中和物（部分中和物）を適用することによりさび除去剤のさび除去速度を大幅に向上させることができることを見出した。また、所定のカルボン酸、スルファミン酸、グリシン等の有機酸、および、これらのアミン塩を併用することで、さらにさび除去速度を向上させることができることを見出した。これにより、本発明者らは、以下の発明を完成させた。

第１の本発明は、蓚酸および蓚酸のアミン塩を、蓚酸の濃度として１質量％以上４０質量％以下含有し、その中和率が５０％以上９８％以下である、さび除去剤水溶液である。

第２の本発明は、カルボン酸Ａ、スルファミン酸、グリシンおよびこれらのアミン塩からなる群から選ばれる１種以上と、蓚酸および蓚酸のアミン塩とを含有し、
前記カルボン酸Ａが、マロン酸、コハク酸、りんご酸、酒石酸、クエン酸、および、グルコン酸からなる群から選ればれる１種以上であり、
前記蓚酸以外の酸の合計濃度が、１質量％以上３０質量％以下であり、前記蓚酸を含む酸の全体の中和率が５０％以上９８％以下である、さび除去剤水溶液である。

第１および第２の本発明のさび除去剤水溶液は、ステンレス外装材のさびを除去するために好適に用いられる。

第１および第２の本発明のさび除去剤水溶液は、鉄道車両の外板のさびを除去するために好適に用いられる。

第１の本発明によると、人体への影響の少ない蓚酸を用いるとともに、その一部をアミンで中和させることにより、蓚酸を水に多量に溶解させることができる。また、蓚酸自体よりも、蓚酸のアミン塩の方がさび除去速度が大きい。これにより、本発明のさび除去剤水溶液のさび除去能力を高くすることができる。
第２の本発明によると、蓚酸およびそのアミン塩と、カルボン酸Ａ、スルファミン酸、グリシンおよびこれらのアミン塩からなる群から選ばれる１種以上とを併用することで、さらにさび除去速度を向上させることができる。

以下本発明を詳細に説明する。
＜さび除去剤水溶液＞
本発明のさび除去剤水溶液は、蓚酸および蓚酸のアミン塩を含有してなる。

本発明に用いられるアミンは、モノ、ジおよびトリアミンを含むアルカノールアミンまたはアルキルアミンである。例えば、アルカノールアミンとして、モノエタノールアミン、ジエタノーエルアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、アミノメチルプロパノールアミン等が挙げられる。アルキルアミンとしては、炭素数１〜１２のアルキル基を有するアミンを用いることができ、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−アミルアミン、イソアミルアミン、トリエチレンテトラミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、デカンアミン、ドデカンアミン、オクチルアミン、２−エチルへキシルアミン等が挙げられる。

本発明のさび除去剤水溶液において、蓚酸は、上記アミンにより部分中和されており、中和率は、５０％以上９８％以下、好ましくは６０％以上９０％以下、より好ましくは７０％以上９０％以下である。該中和率が低すぎると、水溶媒中への蓚酸の溶解量が少なくなるため、さび除去性が劣る虞がある。また、該中和率が高すぎると、さび除去速度が低下する。

さび除去剤水溶液中における、蓚酸の濃度（アミンにより中和されている蓚酸も含む）は、さび除去剤水溶液全体を基準として、１質量％以上４０質量％以下、好ましくは５質量％以上４０質量％以下、より好ましくは９質量％以上４０質量％以下である。蓚酸の濃度が低すぎると、さび除去性に劣る虞がある。また、上限は、蓚酸をこれ以上水に溶解させて濃度を高くすることは難しいことによる。

本発明のさび除去剤水溶液は、カルボン酸Ａ、スルファミン酸、グリシンおよびこれらのアミン塩からなる群から選ばれる１種以上を、上記した蓚酸およびそのアミン塩と併用することができる。これらを併用することで、さらにさび除去性を向上させることができる。

ここで、カルボン酸Ａは、マロン酸、コハク酸、りんご酸、酒石酸、クエン酸、および、グルコン酸からなる群から選ばれる１種以上である。

カルボン酸Ａ等を併用する場合、さび除去剤水溶液中の蓚酸以外の酸の合計濃度は、さび除去剤水溶液全体を基準として、１質量％以上３０質量％以下、好ましくは１質量％以上２０質量％以下、より好ましくは１質量％以上１０質量％以下である。蓚酸以外の酸の合計濃度が上記範囲を外れて小さ過ぎる場合は、さび除去速度の向上効果が得られない虞がある。また、上限は、酸をこれ以上水に溶解させて濃度を高くすることは難しいことによる。

カルボン酸Ａ等を併用する場合における、蓚酸と上記酸との全体の中和率は、５０％以上９８％以下、好ましくは６０％以上９０％以下、さらに好ましくは７０％以上９０％以下である。該中和率が低すぎると、水溶媒中への蓚酸等の溶解量が少なくなるため、さび除去性が劣る虞がある。また、該中和率が高すぎると、さび除去速度が低下する。

＜さび除去剤水溶液の用途＞
本発明のさび除去水溶液は、人体への影響が少なく、かつ、さび除去速度が大きく、さび除去性能に優れている。これより、ステンレス外装材、ステンレス製の流し台、鉄道車両の外板等の塗装面または金属面のさびを除去するのに好適にも用いることができる。特に、迅速にさびを除去する必要がある、鉄道車両の外板等の塗装面または金属面のさびを除去するためのさび除去剤として好適である。

（実施例１〜６および比較例１〜５）
下記表１に示す配合比率で、実施例および比較例のさび除去剤水溶液を調整した。調製したさび除去剤水溶液は、以下の評価方法により、さび除去性を評価した。評価結果を表１に示す。

１）蓚酸、品名：蓚酸（蓚酸２水和物、純度９９．５％以上）、三菱ガス化学社製、
２）クエン酸、品名：クエン酸（結晶）Ｓ（クエン酸１水和物、９９．０％以上）、磐田化学工業社製、
３）スルファミン酸、品名：スルファミン酸（９９．５％以上）、日産化学工業社製、
４）塩酸、品名：塩酸（塩化水素、３５〜３８％）、鶴見曹達社製、
５）モノエタノールアミン、品名：モノエタノールアミン（９９％以上）、ダウ・ケミカル日本社製、
６）モノイソプロパノールアミン、品名：モノイソプロパノールアミン（９９％以上）、ダウ・ケミカル日本社製、
７）トリイソプロパノールアミン、品名：トリイソプロパノールアミン（９９％以上）、ダウ・ケミカル日本社製、
８）メチルアミン、品名：モノメチルアミン（９９％以上）、三菱ガス化学社製、

（評価方法）
プラスチックシャーレ（φ５０ｍｍ）に鋳物切りくずを入れ、水を加えた後、液切りしてふたをした。次いで、２日間放置してからふたを取り、室温で乾燥させた後、鋳物切りくずを取り除き、さびが転写されたシャーレを試験片とした。
この試験片に３倍に希釈した試料液（上記で調製したさび除去剤水溶液）を５ｇ加え、経時でさびの除去スピードを以下の基準により評価した。
◎：１時間以内にさびがほとんど除去された。
○：２時間以内にさびがほとんど除去された。
×：２時間後さびが明らかに残っていた。

（評価結果）
本発明のさび除去剤水溶液（実施例１〜６）は、いずれも良好なさび除去性を示した。これに対して、比較例１、３および５の水溶液では、アミンが添加されてなく、中和率（％）がゼロであり、さび除去性に劣っていた。比較例２の水溶液では、アミンは添加されているが、中和率が本発明の範囲よりも小さく、さび除去性に劣っていた。比較例４の水溶液では、アミンが蓚酸に対し、多量に添加されており、中和率が本発明の範囲よりも大きく、やはり、さび除去性に劣っていた。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うさび除去剤水溶液もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

Claims (4)

1. 蓚酸および蓚酸のアミン塩を、蓚酸の濃度として１質量％以上４０質量％以下含有し、その中和率が５０％以上９８％以下である、さび除去剤水溶液。
2. カルボン酸Ａ、スルファミン酸、グリシンおよびこれらのアミン塩からなる群から選ばれる１種以上と、蓚酸および蓚酸のアミン塩とを含有し、
   前記カルボン酸Ａが、マロン酸、コハク酸、りんご酸、酒石酸、クエン酸、および、グルコン酸からなる群から選らばれる１種以上であり、
   前記蓚酸以外の酸の合計濃度が、１質量％以上３０質量％以下であり、前記蓚酸を含む酸の全体の中和率が５０％以上９８％以下である、さび除去剤水溶液。
3. ステンレス外装材のさびを除去するための、請求項１または２に記載のさび除去剤水溶液。
4. 鉄道車両の外板のさびを除去するための、請求項１または２に記載のさび除去剤水溶液。