JP2014029020A - 鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法 - Google Patents

鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】攪拌翼を有する攪拌槽で、保存安定性に優れる濃縮型の洗浄剤組成物の製造方法、及び保存安定性に優れる濃縮型の洗浄剤組成物を提供すること。
【解決手段】アルカリ剤、キレート剤、非イオン性界面活性剤、スラリー化剤、分散剤及び水を含む成分を、攪拌翼を有する攪拌槽に導入する工程(1)、及び攪拌翼を回転させて各成分を混合する工程(2)を有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法であって、工程(1)において攪拌槽に導入する前記成分の割合が、アルカリ剤34〜45重量%、キレート剤0.5〜12重量%、非イオン性界面活性剤0.1〜8重量%、スラリー化剤0.4〜4.5重量%、分散剤0.05〜2.0重量%であり、分散剤が一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、鉄、アルミニウム、銅等からなる鋼板(鋼帯)に付着した油汚れ及び鉄粉等を洗浄する際に用いられる、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法に関する。
鋼板表面の脱脂洗浄は、酸洗と共にメッキ、塗装等の表面処理を行う前処理として必要であり、製品の良否を決定付ける非常に大きな因子である。鋼板表面に付着している汚れとしては、冷間圧延時に付着する圧延油、防錆油などの油汚れや、鉄粉等の固体汚れ等が挙げられている。特に、近年の鋼板の冷間圧延においては、ミル清浄性や生産性向上に適した圧延油が用いられるようになり、圧延油に対する優れた洗浄性を有する洗浄剤が求められている。
一方、前記洗浄剤には、高濃度でも流動性があり、保存安定性に優れることが求められる。また、前記洗浄剤には、泡立ちが小さく作業性に優れることも求められている。
特許文献1には、高アルカリ濃度において通常難溶性のアルコール、界面活性剤、脂肪酸、キレート剤等を配合させることができ、洗浄剤に要求される高洗浄性、抑泡性、低COD、低コストを満足することを目的として、アルカリ剤をNaO基準で10〜35重量%、及び一分子中に2〜6個の極性基を有する脂肪族系化合物を0.1〜20重量%含有することを特徴とする高濃度一液型アルカリ洗浄剤組成物が開示されている。
特許文献2には、40〜60℃の低温の洗浄温度において、ロール上で鋼板の滑りを抑えながら、洗浄効率よく、鋼板の汚れを洗浄除去することができ、かつ、泡立ちを抑えることができる、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を提供することを目的として、アルカリ剤と、炭素数が9〜15の2級アルコールにオキシアルキレンが結合した2種のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと、キレート剤と、水とを含有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が開示されている。
特許文献3には、洗浄性に優れ、洗浄時に発泡せず、濃厚状態で安定に保管でき、かつ地球環境に悪影響を及ぼさない液状アルカリ性洗浄剤組成物を提供することを目的として、アルカリ剤と、炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシエチレンアミノエーテルとを含むことを特徴とする液状アルカリ性洗浄剤組成物が開示されている。
特開平7−41975号公報 特開2011−117043号公報 特開2001−316693号公報
特許文献1及び2では濃縮型の洗浄剤を製造しているが、保存安定性に優れる洗浄剤組成物を得るためには、配合された原料をラインミキサー、ホモミキサー及びホモジナイザー等の高剪断力を有する装置で攪拌する工程が必要であった。また、特許文献3の液状アルカリ性洗浄剤組成物は安定に保管できるものであるが、油分であるポリオキシエチレンアミノエーテルを含む原料の攪拌時の剪断力が低いと、油分を小粒径化することは困難となり、安定性が低下する傾向があった。そこで、高剪断力の攪拌装置ではなく、剪断力の低い攪拌翼を有する攪拌装置で、保存安定性の優れる濃縮型の洗浄剤組成物を製造する方法が望まれる。
本発明の課題は、攪拌翼を有する攪拌槽で、保存安定性に優れる濃縮型の洗浄剤組成物の製造方法を提供することである。また、本発明の課題は、保存安定性に優れる濃縮型の洗浄剤組成物を提供することである。
本発明は、アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含む成分を、攪拌翼を有する攪拌槽に導入する工程(1)、及び前記攪拌翼を回転させて各成分を混合する工程(2)を有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法であって、前記工程(1)において前記攪拌槽に導入する前記成分の割合が、アルカリ剤(A)34重量%以上45重量%以下、キレート剤(B)0.5重量%以上12重量%以下、非イオン性界面活性剤(C)0.1重量%以上8重量%以下、スラリー化剤(D)0.4重量%以上4.5重量%以下、分散剤(E)0.05重量%以上2.0重量%以下であり、前記分散剤(E)が、下記一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であり、前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が、水(F)を含む相に粒子径が50μm未満の前記非イオン性界面活性剤(C)の油滴が分散した分散体である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法である。
Figure 2014029020
〔前記一般式(1)中、Rは炭素数1以上4以下の炭化水素基、Rは水素原子又は炭素数1以上3以下の炭化水素基、Rは水素原子又はメチル基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(2)中、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基、AOは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、mはAOの平均付加モル数で0以上3以下、(AO)mの総炭素数は0以上6以下である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(5)中、Rは−(AO)n3−H、又は下記一般式(6)で表される化合物であり、
Figure 2014029020
Oは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、n1、n2、n3及びn4は、それぞれAOの付加モル数を示す整数であり、n1、n2、n3及びn4の合計の平均値は0.5以上8以下である。〕
さらに、本発明は、アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物であって、前記各成分の割合が、アルカリ剤(A)34重量%以上45重量%以下、キレート剤(B)0.5重量%以上12重量%以下、非イオン性界面活性剤(C)0.1重量%以上8重量%以下、スラリー化剤(D)0.4重量%以上4.5重量%以下、分散剤(E)0.05重量%以上2.0重量%以下であり、前記分散剤(E)が、前記一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であり、前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が、水(F)を含む相に粒子径が50μm未満の前記非イオン性界面活性剤(C)の油滴が分散した分散体である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物である。
本発明によれば、攪拌翼を有する攪拌槽で、保存安定性に優れる濃縮型の洗浄剤組成物の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、保存安定性に優れる濃縮型の洗浄剤組成物を提供することができる。
本発明の効果の発現機構は定かでないが、以下のように推定される。
洗浄剤組成物の原料を配合すると、アルカリ剤が多量に存在するため水がアルカリ剤と相互作用をして、非イオン界面活性剤は水に溶解できなくなる。その結果、非イオン界面活性剤は油滴を形成する。高剪断力で攪拌すると油滴の粒子径が小さくなり保存安定性が向上するが、剪断力が弱いと油滴の粒子径が大きいものが存在することになり、キレート剤やスラリー化剤が存在しても時間の経過と共に油滴が互いに合一し、さらに大きな油滴を生じ、最後には油相として水相と分離してしまう。
一方、本発明のように、水酸基と比較的短いアルキル基とを有する適度な分子サイズの特定の化合物を分散剤として用いるとキレート剤及びスラリー化剤と共に油滴と水との界面に分散剤が吸着し、油滴の界面張力が低下して油滴が壊れやすくなり、低剪断力の攪拌でも油滴の分散が容易になり、油滴の粒子径が小さいものなる。いったん粒子径が小さくなった油滴はキレート剤、スラリー化剤及び分散剤によって安定化され、洗浄剤組成物の保存安定性が向上すると推定される。すなわち、高剪断力で攪拌する場合には特定の分散剤が無くても安定性に優れた洗浄剤組成物が得られるが、低剪断力の場合は特定の分散剤を配合することで安定性に優れた洗浄剤組成物が得られる。
本実施形態の製造方法は、アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含む成分を、攪拌翼を有する攪拌槽に導入する工程(1)、及び前記攪拌翼を回転させて各成分を混合する工程(2)を有する。
<工程(1)について>
<原料成分>
<アルカリ剤(A)>
本実施形態で用いられるアルカリ剤(A)は、油汚れの除去性を確保するため、水溶性のアルカリ剤であればいずれのものも使用できる。具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、オルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、セスキ珪酸ナトリウム等のアルカリ金属の珪酸塩、リン酸三ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のアルカリ金属のホウ酸塩等を用いることができる。二種以上の水溶性アルカリ剤を組み合わせてもよい。洗浄性を高める観点から、好ましくはアルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の珪酸塩であり、より好ましくはアルカリ金属の水酸化物である。これらの中でも、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、オルソ珪酸ナトリウム及びメタ珪酸ナトリウムであり、より好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムである。
本実施形態において、アルカリ剤(A)の配合量は、34重量%以上45重量%以下である。アルカリ剤(A)の配合量は、洗浄剤の保存安定性の観点から、35重量%以上が好ましく、37重量%以上がより好ましい。アルカリ剤(A)の配合量は、洗浄剤の粘度上昇抑制の観点から、42重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましい。アルカリ剤(A)の配合量は、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物におけるアルカリ剤の含有量に相当する。
<キレート剤(B)>
本実施形態で用いられるキレート剤(B)は、非イオン性界面活性剤(C)等の油滴(以下、単に「油滴」ともいう)の粒子径を小さくし保存安定性を向上させ、また鉄石けん等の汚れに作用して鉄イオン等をキレートし、脂肪酸ナトリウム石けんにして汚れを溶解し易くして、油の洗浄性を向上させると推定される。キレート剤(B)としては、グルコン酸、グルコヘプトン酸、グリセリン酸、テトロン酸、ペントン酸、ヘキソン酸、ヘプトン酸等のアルドン酸又はそのアルカリ金属塩若しくは炭素数1〜4の低級アミン塩;ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン二酢酸、テトラエチレンテトラミン六酢酸等のアミノカルボン酸のアルカリ金属塩若しくは低級アミン塩;クエン酸、リンゴ酸等又はそのオキシカルボン酸のアルカリ金属塩若しくは低級アミン塩;アミノトリメチレンホスホン酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸等のホスホン酸又はそのアルカリ金属塩若しくは低級アミン塩;その他、前記のモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン塩を用いることができる。これらの中でも、油の洗浄性の観点から、アルドン酸又はその塩が好ましく、アルカリ金属塩又は低級アミン塩が好ましい。なかでも、油の洗浄性の観点から、グルコン酸、グルコヘプトン酸のアルカリ金属塩若しくは低級アミン塩が好ましく、グルコン酸塩がより好ましい。アルカリ金属塩は、洗浄性を高める観点から、ナトリウム塩が好ましい。キレート剤(B)は少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、グルコン酸のアルカリ金属塩とエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩の組み合わせを用いることができる。
本実施形態において、キレート剤(B)の配合量は、0.5重量%以上12重量%以下である。キレート剤(B)の配合量は、非イオン性界面活性剤(C)の油滴の粒子径を小さくする観点から、1重量%以上が好ましく、3重量%以上がより好ましく、5重量%以上が更に好ましく、6重量%以上がより更に好ましい。キレート剤(B)の配合量は、非イオン性界面活性剤(C)の油滴の粒子径を小さくする観点から、10重量%以下が好ましく、8重量%以下が好ましい。当該配合量が0.5重量%以上で油滴の微細化ができ、洗浄剤は安定であり、12重量%以下ではキレート剤の溶解が容易である。キレート剤(B)の配合量は、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物におけるキレート剤の含有量に相当する。
<非イオン性界面活性剤(C)>
本実施形態で用いられる非イオン性界面活性剤(C)は、アルカリ洗浄剤に一般に用いられているものが使用できる。ただし、非イオン性界面活性剤(C)は分散剤(E)に属する化合物は含まない。本実施形態で用いられる非イオン性界面活性剤(C)としては、例えば、炭素数が8以上の炭化水素基を有する1価アルコールにアルキレンオキシドを付加した構造の化合物、炭素数が8以上の炭化水素基を有する1価又は2価のアミンにアルキレンオキシドを付加した構造の化合物を用いることができる。具体例としてはポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルケニルアミンを用いることができる。
非イオン性界面活性剤(C)は、油の洗浄性の観点から、下記一般式(7)で示される化合物及び下記一般式(8)で示される化合物から選ばれるいずれか少なくとも1種を用いることが好ましい。
Figure 2014029020
〔前記一般式(7)中、Rは炭素数8以上18以下の炭化水素基を示し、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基を示し、oはAOの平均付加モル数で2以上20以下である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(8)中、Rは炭素数8以上18以下の炭化水素基を示し、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基、p及びqはそれぞれAOの平均付加モル数を示し、p+qが2以上20以下である。〕
前記一般式(7)中、Rは、油の洗浄性の観点から、炭素数8以上18以下の直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基が挙げられる。当該脂肪族炭化水素基としては、飽和(アルキル基)及び不飽和(アルケニル基)が挙げられる。Rの炭素数は、油の洗浄性の観点から、14以下が好ましく、12以下がより好ましい。前記一般式(7)で示される化合物の具体例としてはポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルが挙げられる。
前記一般式(7)中、AOで示されるアルキレンオキシ基は、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基であり、洗浄剤の保存安定性の観点から、エチレンオキシ基及び/又はプロピレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を両方有するものがより好ましい。
前記一般式(7)中、AOで示されるアルキレンオキシ基の平均付加モル数oは、油の洗浄性の観点から、2以上であり、4以上が好ましい。前記一般式(7)中のAOで示されるアルキレンオキシ基の平均付加モル数oは、油の洗浄性の観点から、20以下であり、16以下が好ましい。
前記一般式(8)中、Rは、油の洗浄性の観点から、炭素数8以上18以下の直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基が挙げられる。当該脂肪族炭化水素基としては、飽和(アルキル基)及び不飽和(アルケニル基)が挙げられる。Rの炭素数は、油の洗浄性の観点から、12以上が好ましく、16以上がより好ましい。前記一般式(8)で示される化合物の具体例としてはポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルケニルアミンが挙げられる。
非イオン性界面活性剤(C)は少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記一般式(8)中、AOで示されるアルキレンオキシ基は、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基であり、洗浄性の観点から、エチレンオキシ基及び/又はプロピレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基がより好ましい。
前記一般式(8)中のアルキレンオキシ基の平均付加モル数p及びqは、油の洗浄性の観点から、p+qが2以上であり、5以上が好ましく、8以上がより好ましい。前記一般式(8)中のアルキレンオキシ基の平均付加モル数p及びqは、油の洗浄性の観点から、p+qが20以下であり、12以下がより好ましい。非イオン性界面活性剤(C)は、洗浄剤の保存安定性の観点から、一般式(8)よりも一般式(7)のほうが好ましい。
本実施形態において、非イオン性界面活性剤(C)の配合量は、0.1重量%以上8重量%以下である。本実施形態において、非イオン性界面活性剤(C)の配合量は、油の洗浄性の観点から、0.5重量%以上が好ましく、0.8重量%以上がより好ましい。前記非イオン性界面活性剤(C)の配合量は、洗浄剤の保存安定性及びコストの観点から、5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましい。非イオン性界面活性剤(C)の配合量は、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物における非イオン性界面活性剤の含有量に相当する。
<スラリー化剤(D)>
本実施形態において、スラリー化剤(D)は、水溶性高分子カルボン酸を配合することができる。当該水溶性高分子カルボン酸の少なくとも1種を含む洗浄剤組成物は、高濃度においても液体状又はスラリー状で洗浄剤組成物の保存安定性を向上させることができる。また水溶性高分子カルボン酸が配合された洗浄剤組成物を水で希釈した場合には、鋼板の洗浄工程で遊離した鉄粉の分散を維持し、鋼板に付着させ難くすることにより、洗浄性の向上にも寄与する。
水溶性高分子カルボン酸として、少なくともひとつ以上のカルボン酸を含む高分子であり、例えば、アクリル酸ホモポリマー、アクリル酸−マレイン酸共重合体、α−ヒドロキシアクリル酸ホモポリマー、C5オレフィン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−マレイン酸共重合体、及びこれらのナトリウム塩等のアルカリ金属塩もしくはアミン塩等を用いることができる。水溶性高分子カルボン酸の中でも、洗浄剤組成物の保存安定性を向上する観点から、アクリル酸ホモポリマー及びアクリル酸−マレイン酸共重合体から選ばれる1種以上であることが好ましい。水溶性高分子カルボン酸は、洗浄剤中で溶解するものが好ましい。本明細書において、水溶性とは水100gに対して1g以上溶解するものをいう。
水溶性高分子カルボン酸の重量平均分子量(MW)は1,000〜100,000、好ましくは3,000〜50,000、より好ましくは5,000〜20,000、更に好ましくは5,000〜10,000である。共重合体の場合の重合形態はブロックでもランダムでもよい。2種以上の水溶性高分子カルボン酸を組み合わせても良い。なお、本明細書において、重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定する。
本実施形態において、スラリー化剤(D)の配合量は、0.4重量%以上4.5重量%以下である。スラリー化剤(D)の配合量は、洗浄剤の保存安定性の観点から、1重量%以上が好ましく、1.2重量%以上がより好ましい。スラリー化剤(D)の配合量は、洗浄剤組成物の粘度を適度に制御でき、洗浄剤組成物の配管輸送を確保する観点から、3重量%以下が好ましく、2重量%以下がより好ましい。スラリー化剤(D)の配合量は、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物におけるスラリー化剤の含有量に相当する。
スラリー化剤(D)と非イオン界面活性剤(C)の重量比〔スラリー化剤(D)/非イオン界面活性剤(C)〕は、洗浄剤の保存安定性の観点から、0.1以上が好ましく、1以上がより好ましい。スラリー化剤(D)と非イオン界面活性剤(C)の重量比〔スラリー化剤(D)/非イオン界面活性剤(C)〕は、洗浄剤の保存安定性の観点から、50以下が好ましく、15以下がより好ましく、5以下が更に好ましく、2以下がより更に好ましい。
<分散剤(E)>
本実施形態において、分散剤(E)としては、前記一般式(1)〜(5)で示される化合物から選ばれる少なくともいずれか1種以上が用いられる。
分散剤(E)は、剪断力の低い攪拌翼を有する攪拌装置を用いてもアルカリ水溶液に難溶性の非イオン界面活性剤などを高濃度アルカリ水溶液中で微細化し均一に分散させ、安定な流動性を有する高濃度でアルカリを含有する洗浄剤組成物の調製を可能とする。さらに、分散剤(E)は、洗浄剤組成物を安定化する一方で、洗浄剤の抑泡性能に対して悪影響を与えない。
前記一般式(1)中、Rは炭素数1以上4以下の炭化水素基である。Rの炭素数は、洗浄剤の保存安定性の観点から、1以上3以下が好ましい。
前記一般式(1)中、Rは水素原子又は炭素数1以上3以下の炭化水素基である。Rの炭素数は、洗浄剤の保存安定性の観点から、1以上2以下が好ましい。
前記一般式(1)中、Rは水素原子又はメチル基であり、洗浄剤の保存安定性の観点から、水素原子が好ましい。
前記一般式(1)で示される化合物として、N−アルキルモノアルカノールアミン又はN,N−ジアルキルモノアルカノールアミンであり、具体的には、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−n−ブチルエタノールアミン、N−イソブチルエタノールアミン、N−タシャリーブチルエタノールアミン、N−メチルイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−メチルエチルエタノールアミン及びN,N−ジメチルイソプロパノールアミン等を用いることができる。これらの中でも、洗浄剤の保存安定性の観点からN−エチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミンが好ましく、N−エチルエタノールアミンがより好ましい。
前記一般式(2)中、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基である。Rの脂肪族炭化水素基としては、飽和(アルキル基)及び不飽和(アルケニル基)が挙げられ、洗浄剤の保存安定性の観点から、飽和が好ましい。また、Rの炭素数が3以上の場合、脂肪族炭化水素基は直鎖と分岐鎖が挙げられ、洗浄剤の保存安定性の観点から、直鎖が好ましい。Rの炭素数は、洗浄剤の保存安定性の観点から、2以上が好ましく、3以上がより好ましい。Rの炭素数は、洗浄剤の保存安定性の観点から、5以下が好ましく、4以下がより好ましい。
前記一般式(2)中、アルキレンオキシ基の炭素数は2又は3であり、洗浄剤の保存安定性の観点から、2が好ましい。
前記一般式(2)中、アルキレンオキシ基の平均付加モル数mは0以上3以下である。アルキレンオキシ基の平均付加モル数mは、洗浄剤の保存安定性の観点から、1以上が好ましく、2以下が好ましい。
前記一般式(2)中、アルキレンオキシ基の総炭素数は0以上6以下である。アルキレンオキシ基の総炭素数は、洗浄剤の保存安定性の観点から、2以上が好ましい。アルキレンオキシ基の総炭素数は、洗浄剤の保存安定性の観点から、4以下が好ましい。
前記一般式(2)で示される化合物として、炭素数1以上6以下の1級アルコール、これらのエチレンオキサイド付加物及びこれらのプロピレンオキサイド付加物を用いることができる。炭素数1以上6以下の1級アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、n−ペンタノール及びn−ヘキサノール等を用いることができる。また、これらのエチレンオキサイドの平均1以上3モル付加物及びこれらのプロピレンオキサイドの平均1以上3モル付加物であるアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いることができる。具体例としては、メチルグリコール、メチルトリグリコール、イソプロピルグリコール、イソプロピルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコール、イソブチルジグリコール、イソブチルトリグリコール、ヘキシルグリコール、メチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、アリルグリコールを用いることができる。
前記一般式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基である。前記一般式(3)で示される化合物として、全炭素数が2以上4以下の1,2−ジオールを用いることができる。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール及びブチレングリコールを用いることができる。
前記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基であり、洗浄剤の保存安定性の観点から、メチル基が好ましい。前記一般式(4)で示される化合物として、N−(β−アミノエーテル)エタノールアミン及びN−(β−アミノエーテル)イソプロパノールアミンを用いることができる。これらの中でも、洗浄剤の保存安定性の観点からN−(β−アミノエーテル)イソプロパノールアミンが好ましい。
前記一般式(5)中、Rは−(AO)n1−H、又は前記一般式(6)で表される化合物であり、AOは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基であり、炭素数2が好ましい。n1、n2、n3及びn4は、それぞれAOの付加モル数を示す整数である。一般式(5)で表される化合物におけるn1、n2、n3及びn4の合計の平均値は0.5以上8.0以下であり、洗浄剤の保存安定性の観点から1.0以上が好ましく、1.5以上がより好まく、そして、5.0以下が好ましく、3.5以下がより好ましく、2.5以下が更に好ましい。
前記一般式(5)で表される化合物として、グリセリン及びジグリセリンから選ばれる1種以上の化合物、にエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを付加した化合物を用いることができる。洗浄剤の保存安定性の観点からグリセリンにエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加した化合物が好ましい。
分散剤(E)の中でも、洗浄剤の保存安定性の観点から一般式(1)で表される化合物及び一般式(4)で表される化合物が好ましい。具体的には、洗浄剤の保存安定性の観点からN−エチルエタノールアミン及びN−(β−アミノエーテル)イソプロパノールアミンが好ましく、鋼板の洗浄性の観点からN−エチルエタノールアミンがより好ましい。
本実施形態において、分散剤(E)の配合量は、0.05重量%以上2.0重量%以下である。分散剤(E)の配合量は、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましく、0.4重量%以上が更に好ましい。分散剤(E)の配合量は、洗浄剤組成物の保存安定性と洗浄剤の配合コストの観点から、1.8重量%以下が好ましく1.5重量%以下が更に好ましく、1.0重量%以下がより更に好ましい。分散剤(E)の配合量は、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物における分散剤の含有量に相当する。
分散剤(E)と非イオン界面活性剤(C)の重量比〔分散剤(E)/非イオン界面活性剤(C)〕は、洗浄剤の保存安定性の観点から0.1以上が好ましく、0.4以上がより好ましい。分散剤(E)と非イオン界面活性剤(C)の重量比〔分散剤(E)/非イオン界面活性剤(C)〕は、洗浄剤の保存安定性の観点から、4.0以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.5以下が更に好ましい。
<水(F)>
本実施形態において、水(F)は、工業用水、水道水及び脱イオン水等を用いることができる。水(F)の配合量は、アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及びその他の成分の合計量の残部でよいが、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、45重量%以上が好ましく、50重量%以上がより好ましい。水(F)の配合量は、アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)の合計量の残部でよいが、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、70重量%以下が好ましく、65重量%以下がより好ましく、60重量%以下が更に好ましく、55重量%以下がより更に好ましい。
<その他の成分>
鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)以外に、消泡剤(G)等の他の成分を含有することができる。
消泡剤(G)として、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、炭素数8以上の1級アルコールを用いることが好ましく、炭素数10以上22以下の1級アルコールがより好ましく、炭素数12以上20以下の1級アルコールがより好ましい。具体的には、デカノール、ラウリルアルコール、トリデカノール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール及びイソステアリルアルコール等を用いることができる。
消泡剤(G)の配合量は、洗浄剤組成物の保存安定性をより高める観点から、0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましい。消泡剤(G)の配合量は、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、1重量%以下が好ましく、0.7重量%以下がより好ましい。消泡剤(G)の配合量は、前記工程(1)における消泡剤の含有量に相当する。
前記工程(1)では、キレート剤(B)と水(F)とを混合し、キレート剤水溶液を調製することが好ましい。次いで、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)、更に要すれば消泡剤(G)をキレート剤水溶液に添加して混合することが好ましい。そして、これらの混合液にアルカリ剤(A)を添加することが好ましい。
<工程(2)について>
前記工程(2)では、攪拌装置として、剪断力の低い攪拌翼を有する攪拌装置を用いることができる。攪拌翼の回転の周速は、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、0.45m/s以上が好ましく、0.48m/s以上がより好ましく、0.52m/s以上が更に好ましく、0.75m/s以上がより更に好ましい。攪拌翼の回転の周速は、泡の巻込みによる洗浄剤の保存安定性の低下を防ぐ観点から1.20m/s以下が好ましく、1.10m/s以下がより好ましく、0.90m/s以下が更に好ましい。また、攪拌翼を回転させる際の電力量は、洗浄剤組成物保存安定性の観点から、3.5kw/kg以上が好ましく、6.0kw/kg以上がより好ましく、6.5kw/kg以上が更に好ましく、そして、泡の巻込みによる洗浄剤の保存安定性の低下を防ぐ観点から、20kw/kg以下が好ましく、18kw/kg以下がより好ましく、17kw/kg以下が更に好ましい。
攪拌翼の種類は特に限定されず、例えば、パドル翼、プロペラ翼、アンカー翼等の当分野において知られている攪拌翼を使用することができる。均一に分散する観点から攪拌翼はパドル翼が好ましい。翼枚数は適宜選択することが可能である。また攪拌剪断力を向上させるために、攪拌槽内に邪魔板を設置してもよい。
前記工程(2)において、攪拌時間は、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、30分間以上が好ましく、60分間以上がより好ましく、100分間以上が更に好ましい。攪拌時間は、洗浄剤組成物の生産効率の観点から、300分間以下が好ましく、200分間以下がより好ましく、150分間以下が更に好ましい。
前記工程(2)において、攪拌時の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の温度は、特に限定はないが、例えば、室温で良い。具体的には、攪拌時の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の温度は、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、5℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上が更に好ましい。また、攪拌時の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の温度は、洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、50℃以下が好ましい。アルカリ剤(A)の配合の際に中和熱により温度上昇が生じるが、前記温度以下に制御するのが好ましい。
前記工程(2)で得られる鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、水を含む相に粒子径が50μm未満の油滴が分散した分散体である。洗浄剤組成物の保存安定性の観点から、当該油滴の粒子径が45μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、35μm以下が更に好ましく、30μm以下がより更に好ましく、25μm以下がより更に好ましい。また、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の生産効率の観点から、当該油滴の粒子径は10μm以上が好ましく、12μm以上がより好ましい。
本実施形態では、さらに前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を10℃以上50℃以下で7日以上保存する工程(3)、及び水と前記保存した鋼板用アルカリ洗浄剤組成物とを混合し、鋼板の洗浄に使用する、水希釈の洗浄液(以下、第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物ともいう)を得る工程(4)を有することが好ましい。希釈倍率は、鋼板の洗浄性の観点から、12〜40倍が好ましく、15〜30倍がより好ましい。
前記工程(3)において、前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の保存温度は、保存安定性の観点から、10℃以上が好ましく、20℃以上がより好ましい。また、本実施形態の製造方法で得られる鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の保存温度は、保存安定性の観点から、50℃以下が好ましく、40℃以下がより好ましい。
また、前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は保存安定性に優れるため、前記工程(3)において7日以上保存する場合に好適であり、30日以上保存する場合により好適である。アルカリ剤(A)の沈降を抑制するため、保存中に攪拌することが好ましい。攪拌は、保存中に断続的または連続的にあるいは使用前に行うことができる。また、保存安定性の観点から、300日以下の保存が好ましく、200日以下の保存がより好ましく、150日以下の保存がより好ましい。
前記工程(4)で得られる第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物のアルカリ剤(A)の含有量は、鋼板の洗浄性の観点から、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましい。また、前記工程(4)で得られる第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物のアルカリ剤(A)の含有量は、鋼板の洗浄性の観点から、20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましく、8重量%以下が更に好ましい。
前記工程(4)で得られる第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、鋼板を圧延油の存在下で冷間圧延する冷間圧延工程と、圧延された鋼板に付着する圧延油を洗浄剤により洗浄する洗浄工程とを有する冷間圧延鋼板の製造方法における前記洗浄工程において、アルカリ洗浄剤として用いることができる。前記洗浄工程において、第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物をアルカリ洗浄剤として用いた場合でも、それ以外は従来と同様の方法により、冷間圧延鋼板を製造することができる。
前記冷間圧延工程は、製鉄所等において鋼板を圧延油の存在下で冷間圧延する加工処理工程である。前記洗浄工程では、連続洗浄、即ち浸漬洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、電解洗浄等により、第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を用いて圧延油を洗浄除去する。第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、特に、洗浄工程が浸漬ならびに電解洗浄であり、圧延された鋼板を、アルカリ浸漬洗浄槽ならびにアルカリ電解洗浄槽内にロールにより通過させる場合にアルカリ洗浄剤として好適に使用することができる。
本実施形態の製造方法で得られる第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、前記洗浄工程における洗浄温度が40〜80℃でアルカリ洗浄剤として用いることができ、低温においても洗浄剤の浸透と乳化のバランスがよくなり、鋼板に付着する汚れに対する洗浄性がよく、また抑泡性がよく、浸漬・電解洗浄におけるロール上の滑りを抑制できる。
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の製造方法、組成物、或いは用途を開示する。
<1>アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含む成分を、攪拌翼を有する攪拌槽に導入する工程(1)、及び
前記攪拌翼を回転させて各成分を混合する工程(2)
を有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法であって、
前記工程(1)において前記攪拌槽に導入する前記成分の割合が、
アルカリ剤(A)34重量%以上であり、35重量%以上が好ましく、37重量%以上がより好ましく、45重量%以下であり、42重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、
キレート剤(B)0.5重量%以上であり、1重量%以上が好ましく、3重量%以上がより好ましく、5重量%以上が更に好ましく、6重量%以上がより更に好ましく、12重量%以下であり、10重量%以下が好ましく、8重量%以下が好ましく、
非イオン性界面活性剤(C)0.1重量%以上であり、0.5重量%以上が好ましく、0.8重量%以上がより好ましく、8重量%以下であり、5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましく、
スラリー化剤(D)0.4重量%以上であり、1重量%以上が好ましく、1.2重量%以上がより好ましく、4.5重量%以下であり、3重量%以下が好ましく、2重量%以下がより好ましく、
分散剤(E)0.05重量%以上であり、0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましく、0.4重量%以上が更に好ましく、2.0重量%以下であり、1.8重量%以下が好ましく1.5重量%以下が更に好ましく、1.0重量%以下がより更に好ましく、
前記分散剤(E)が、下記一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であり、
Figure 2014029020
〔前記一般式(1)中、Rは炭素数1以上であり、4以下であり、3以下が好ましい炭化水素基、Rは水素原子又は炭素数1以上であり、3以下であり、2以下が好ましい炭化水素基、Rは水素原子又はメチル基、水素原子が好ましい。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(2)中、Rは炭素数1以上であり、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、6以下であり、5以下が好ましく、4以下がより好ましい炭化水素基、AOは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、mはAOの平均付加モル数で0以上であり、1以上が好ましく、3以下であり、2以下が好ましく、(AO)mの総炭素数は0以上であり、2以上が好ましく、6以下であり、4以下が好ましい。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(5)中、Rは−(AO)n3−H、又は下記一般式(6)で表される化合物であり、
Figure 2014029020
Oは炭素数2又は3、好ましくは2のアルキレンオキシ基、n1、n2、n3及びn4は、それぞれAOの付加モル数を示す整数であり、n1、n2、n3及びn4の合計の平均値は0.5以上、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上、8以下、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.5以下、更に好ましくは2.5以下である。〕
前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が、水(F)を含む相に粒子径が50μm未満の前記非イオン性界面活性剤(C)の油滴が分散した分散体である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<2>前記工程(2)において、前記攪拌翼を好ましくは3.5kw/kg以上、より好ましくは6.0kw/kg以上、好ましくは20kw/kg以下、より好ましくは18kw/kg以下、更に好ましくは17kw/kg以下の電力量で回転させて各成分を混合する、前記<1>に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<3>前記非イオン性界面活性剤(C)が、下記一般式(7)及び(8)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上である、前記<1>又は<2>に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
Figure 2014029020
〔前記一般式(7)中、Rは炭素数8以上が好ましく、18以下が好ましく、14以下がより好ましく、12以下が更に好ましい炭化水素基、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基が好ましく、oはAOの平均付加モル数で2以上が好ましく、4以上がより好ましく、20以下が好ましく、16以下がより好ましい。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(8)中、Rは炭素数8以上が好ましく、12以上がより好ましく、16以上が更に好ましく、18以下が好ましい炭化水素基、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基がより好ましく、p及びqはそれぞれAOの平均付加モル数を表し、p+qが2以上が好ましく、5以上がより好ましく、8以上が更に好ましく、20以下が好ましく、12以下がより好ましい。〕
<4>前記スラリー化剤(D)が水溶性高分子カルボン酸である、前記<1>〜<3>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<5>前記スラリー化剤(D)と前記非イオン界面活性剤(C)の重量比、スラリー化剤(D)/非イオン界面活性剤(C)が、0.1以上が好ましく、1以上がより好ましく、50以下が好ましく、15以下がより好ましく、5以下が更に好ましく、2以下がより更に好ましい、前記<1>〜<4>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<6>前記水(F)の割合が45重量%以上が好ましく、50重量%以上がより好ましく、70重量%以下が好ましく、65重量%以下がより好ましく、60重量%以下が更に好ましく、55重量%以下がより更に好ましい、前記<1>〜<5>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<7>前記分散剤(E)が、
(1’)メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、セナンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、n−ペンタノール及びn−ヘキサノール、メチルグリコール、メチルトリグリコール、イソプロピルグリコール、イソプロピルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコール、イソブチルジグリコール、イソブチルトリグリコール、ヘキシルグリコール、メチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、アリルグリコール、
(2’)エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
(3’)N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−n−ブチルエタノールアミン、N−イソブチルエタノールアミン、N−タシャリーブチルエタノールアミン、N−メチルイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−メチルエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルイソプロパノールアミン、
(4’)N−(β−アミノエーテル)エタノールアミン及びN−(β−アミノエーテル)イソプロパノールアミン、
(5’)グリセリン及びジグリセリンから選ばれる1種以上の化合物、にエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを付加した化合物
からなる群より選ばれる1種以上である、前記<1>〜<6>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<8>分散剤(E)と非イオン界面活性剤(C)の重量比〔分散剤(E)/非イオン界面活性剤(C)〕が、0.1以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、4.0以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.5以下が更に好ましい、前記<1>〜<7>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<9>スラリー化剤(D)の重量平均分子量(MW)が、好ましくは1,000〜100,000、より好ましくは3,000〜50,000、更に好ましくは5,000〜20,000、より更に好ましくは5,000〜10,000である、前記<1>〜<8>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<10>さらに、消泡剤(G)として、炭素数8以上の1級アルコールを含有する、前記<1>〜<9>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<11>消泡剤(G)の配合量が、0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましく、1重量%以下が好ましく、0.7重量%以下がより好ましい、前記<10>に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<12>さらに、前記<1>〜<11>のいずれかに記載の製造方法で得られた鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を10℃以上50℃以下で7日以上保存する工程(3)、及び
水と、前記保存した鋼板用アルカリ洗浄剤組成物とを混合し、水希釈の第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得る工程(4)
を有する、第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<13>前記工程(2)において、前記攪拌翼を周速0.45m/s以上で回転させて各成分を混合する、前記<1>〜<12>いずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<14>前記工程(2)において、前記攪拌翼を周速0.45m/s以上、0.48m/s以上が好ましく、0.52m/s以上がより好ましく、0.75m/s以上が更に好ましく、1.20m/s以下が好ましく、1.10m/s以下がより好ましく、0.90m/s以下が更に好ましく、回転させて各成分を混合する時間が30分間以上、60分間以上が好ましく、100分間以上がより好ましく、300分間以下、200分間以下が好ましく、150分間以下がより好ましい、前記<1>〜<13>いずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
<15>アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物であって、前記各成分の割合が、
アルカリ剤(A)34重量%以上であり、35重量%以上が好ましく、37重量%以上がより好ましく、45重量%以下であり、42重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、
キレート剤(B)0.5重量%以上であり、1重量%以上が好ましく、3重量%以上がより好ましく、5重量%以上が更に好ましく、6重量%以上がより更に好ましく、12重量%以下であり、10重量%以下が好ましく、8重量%以下が好ましく、
非イオン性界面活性剤(C)0.1重量%以上であり、0.5重量%以上がより好ましく、0.8重量%以上が更に好ましく、8重量%以下であり、5重量%以下がより好ましく、3重量%以下が更に好ましく、
スラリー化剤(D)0.4重量%以上であり、1重量%以上が好ましく、1.2重量%以上がより好ましく、4.5重量%以下であり、3重量%以下が好ましく、2重量%以下がより好ましく、
分散剤(E)0.05重量%以上であり、0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましく、0.4重量%以上が更に好ましく、2.0重量%以下であり、1.8重量%以下が好ましく1.5重量%以下が更に好ましく、1.0重量%以下がより更に好ましく、
前記分散剤(E)が、下記一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であり、
Figure 2014029020
〔前記一般式(1)中、Rは炭素数1以上であり、4以下であり、3以下が好ましい炭化水素基、Rは水素原子又は炭素数1以上であり、3以下であり、2以下が好ましい炭化水素基、Rは水素原子又はメチル基、水素原子が好ましい。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(2)中、Rは炭素数1以上であり、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、6以下であり、5以下が好ましく、4以下がより好ましい炭化水素基、AOは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、mはAOの平均付加モル数で0以上であり、1以上が好ましく、3以下であり、2以下が好ましく、(AO)mの総炭素数は0以上であり、2以上が好ましく、6以下であり、4以下が好ましい。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基である。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(5)中、Rは−(AO)n3−H、又は下記一般式(6)で表される化合物であり、
Figure 2014029020
Oは炭素数2又は3、好ましくは2のアルキレンオキシ基、n1、n2、n3及びn4は、それぞれAOの付加モル数を示す整数であり、n1、n2、n3及びn4の合計の平均値は0.5以上、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上、8以下、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.5以下、更に好ましくは2.5以下である。〕
前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が、水(F)を含む相に粒子径が50μm未満の前記非イオン性界面活性剤(C)の油滴が分散した分散体である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<16>前記非イオン性界面活性剤(C)が、下記一般式(7)及び(8)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上である、前記<15>に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
Figure 2014029020
〔前記一般式(7)中、Rは炭素数8以上が好ましく、18以下が好ましく、14以下がより好ましく、12以下が更に好ましい炭化水素基、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基が好ましく、oはAOの平均付加モル数で2以上が好ましく、4以上がより好ましく、20以下が好ましく、16以下がより好ましい。〕
Figure 2014029020
〔前記一般式(8)中、Rは炭素数8以上が好ましく、12以上がより好ましく、16以上が更に好ましく、18以下が好ましい炭化水素基、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基がより好ましく、p及びqはそれぞれAOの平均付加モル数を表し、p+qが2以上が好ましく、5以上がより好ましく、8以上が更に好ましく、20以下が好ましく、12以下がより好ましい。〕
<17>前記スラリー化剤(D)が水溶性高分子カルボン酸である、前記<15>又は<16>に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<18>前記スラリー化剤(D)と前記非イオン界面活性剤(C)の重量比、スラリー化剤(D)/非イオン界面活性剤(C)が、0.1以上が好ましく、1以上がより好ましく、50以下が好ましく、15以下がより好ましく、5以下が更に好ましく、2以下がより更に好ましい、前記<14>〜<17>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<19>前記水(F)の割合が、45重量%以上が好ましく、50重量%以上がより好ましく、70重量%以下が好ましく、65重量%以下がより好ましく、60重量%以下が更に好ましく、55重量%以下がより更に好ましい、前記<15>〜<18>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<20>前記分散剤(E)が、
(1’)メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、セナンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、n−ペンタノール及びn−ヘキサノール、メチルグリコール、メチルトリグリコール、イソプロピルグリコール、イソプロピルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコール、イソブチルジグリコール、イソブチルトリグリコール、ヘキシルグリコール、メチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、アリルグリコール、
(2’)エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
(3’)N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−n−ブチルエタノールアミン、N−イソブチルエタノールアミン、N−タシャリーブチルエタノールアミン、N−メチルイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−メチルエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルイソプロパノールアミン、
(4’)N−(β−アミノエーテル)エタノールアミン及びN−(β−アミノエーテル)イソプロパノールアミン、
(5’)グリセリン及びジグリセリンから選ばれる1種以上の化合物、にエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを付加した化合物
からなる群より選ばれる1種以上である、前記<15>〜<19>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<21>分散剤(E)と非イオン界面活性剤(C)の重量比〔分散剤(E)/非イオン界面活性剤(C)〕が、0.1以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、4.0以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.5以下が更に好ましい、前記<15>〜<20>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<22>スラリー化剤(D)の重量平均分子量(MW)が、好ましくは1,000〜100,000、より好ましくは3,000〜50,000、更に好ましくは5,000〜20,000、より更に好ましくは5,000〜10,000である、前記<15>〜<21>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<23>さらに、消泡剤(G)として、炭素数8以上の1級アルコールを含有する、前記<15>〜<22>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<24>消泡剤(G)の含有量が、0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましく、1重量%以下が好ましく、0.7重量%以下がより好ましい、前記<23>に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
<25>前記<15>〜<24>のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の鋼板の洗浄剤としての使用。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
<鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の調製>
<実施例1>
工程(1):キレート剤としてグルコン酸ナトリウム60.0g(10.0重量%)と水88.6g(14.8重量%)とを、容量500mlのガラスビーカ(内径80.5mm)に入れ、キレート剤水溶液を調製した。次いで、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン(10モル付加)ポリオキシプロピレン(2モル付加)アルキルセカンダリーエーテル(ラウリル、ミリスチルの混合物)3.0g(0.5重量%)、消泡剤としてイソトリデシルアルコール3.0g(0.5重量%)、分散剤としてエチルエタノールアミン2.4g(0.4重量%)、スラリー化剤としてポリアクリル酸ナトリウム(固形分42%)18.0g(固形分として1.26重量%)を攪拌混合し、更に、アルカリ剤として48%水酸化ナトリウムを425.0g(NaOHとして34.0重量%)加え混合物を得た。
工程(2):当該混合物を攪拌翼(4枚ピッチドパドル、直径:80mm、翼高さがビーカの200mlの位置)を有する攪拌装置にて530rpmで40分間攪拌し鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得た。なお周速は0.71m/sである。
<実施例2〜55、実施例2−1〜2−12、比較例1〜32、比較例2−1〜2−5>
表1〜7に示した成分及びその量を用いた以外は、実施例1と同様の方法で調製した。表1〜7に記載の配合量の単位は重量%である。
<原料について>
表1〜7、及び表8(後述)に記載の各成分は以下を用いた。
A)アルカリ剤
・水酸化ナトリウム
B)キレート剤
・グルコン酸ナトリウム
C)非イオン界面活性剤
・ポリオキシエチレン(8モル付加)ポリオキシプロピレン(4モル付加)デシルエーテル(下記非イオン界面活性剤の製造例1で製造したもの)
・ポリオキシエチレン(10モル付加)ポリオキシプロピレン(2モル付加)ラウリルミリスチルセカンダリーエーテル(下記非イオン界面活性剤の製造例1と同様の方法で製造したもの)
・ポリオキシエチレン(4モル付加)2−エチルヘキシルエーテル:ニューコール1004 日本乳化剤(株)製
・ポリオキシエチレン(12モル付加)ポリオキシプロピレン(3モル付加)ラウリルミリスチルセカンダリーエーテル:ソフタノール12030 (株)日本触媒製
・ポリオキシエチレン(13モル付加)ステアリルエーテル:エマルゲン320P 花王(株)製
・ポリオキシエチレン(9モル付加)ステアリルアミン:ブラウノンL210 青木油脂工業(株)製
D)スラリー化剤
・ポリアクリル酸ナトリウム:重量平均分子量6000
E)分散剤
・エチルエタノールアミン:日本乳化剤(株)製
・グリセリンA(下記分散剤の製造例1で製造したもの)
・グリセリンB(下記分散剤の製造例2で製造したもの)
・グリセリンC(下記分散剤の製造例3で製造したもの)
・グリセリンD(下記分散剤の製造例4で製造したもの)
・グリセリンE(下記分散剤の製造例5で製造したもの)
・グリセリンF(下記分散剤の製造例6で製造したもの)
・グリセリンG(下記分散剤の製造例7で製造したもの)
・グリセリンH(下記分散剤の製造例8で製造したもの)
・グリセリンI(下記分散剤の製造例9で製造したもの)
・グリセリンJ:グリセリン 花王(株)製
・グリセリンK(下記分散剤の製造例10で製造したもの)
・グリセリンL(下記分散剤の製造例11で製造したもの)
・グリセリンM(下記分散剤の製造例12で製造したもの)
・グリセリンN(下記分散剤の製造例13で製造したもの)
・ジグリセリンA(下記分散剤の製造例14で製造したもの)
・ジグリセリンB(下記分散剤の製造例15で製造したもの)
・ジグリセリンC(下記分散剤の製造例16で製造したもの)
G)消泡剤
・イソトリデシルアルコール:トリデカノール、協和発酵ケミカル(株)製
・イソステアリルアルコール:ファインオキソコール180、日産化学工業(株)製
<非イオン界面活性剤の製造例1>
オートクレーブにn−デカノール158.2g(1モル)及びKOH(触媒)0.30g(0.4重量%)を仕込み、オートクレーブ内の空気を窒素で置換した後、n−デカノールを攪拌しながらオートクレーブ内の温度を130℃に昇温した。エチレンオキサイド352g(8モル)を3.5kg/cmの圧力(ゲージ圧)でオートクレーブ中に導入し、前記圧力が低下して一定になるまでn−デカノールとエチレンオキサイドとを反応させた後、オートクレーブ内の温度を120℃まで下げた。次いで、プロピレンオキサイド232g(4モル)を3.5kg/cmの圧力(ゲージ圧)でオートクレーブ中に導入した。前記圧力が低下して一定になるまでプロピレンオキサイドを反応させた後、オートクレーブ内の温度を室温まで低下させて、ポリオキシエチレン(8モル付加)ポリオキシプロピレン(4モル付加)デシルエーテルを約740g得た。
<分散剤の製造例1>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを58.1g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が1モルのグリセリンのPO付加物(グリセリンA)を得た。
<分散剤の製造例2>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを116.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が2モルのグリセリンのPO付加物(グリセリンB)を得た。
<分散剤の製造例3>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを174.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が3モルのグリセリンのPO付加物(グリセリンC)を得た。
<分散剤の製造例4>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを406.6g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が7モルのグリセリンのPO付加物(グリセリンD)を得た。
<分散剤の製造例5>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを44.1g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が1モルのグリセリンのEO付加物(グリセリンE)を得た。
<分散剤の製造例6>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを88.1g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が2モルのグリセリンのEO付加物(グリセリンF)を得た。
<分散剤の製造例7>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを132.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が3モルのグリセリンのEO付加物(グリセリンG)を得た。
<分散剤の製造例8>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを176.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が4モルのグリセリンのEO付加物(グリセリンH)を得た。
<分散剤の製造例9>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを132.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、次いでプロピレンオキサイドを58.1g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数がEO3モルとPO1モルのグリセリンのEOPO付加物(グリセリンI)を得た。
<分散剤の製造例10>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを697.0g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が12モルのグリセリンのPO付加物(グリセリンK)を得た。
<分散剤の製造例11>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを1394g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が24モルのグリセリンのPO付加物(グリセリンL)を得た。
<分散剤の製造例12>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを396.5g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が9モルのグリセリンのEO付加物(グリセリンM)を得た。
<分散剤の製造例13>
オートクレーブに、グリセリン92.1gとKOH1.4g(1.5重量%)を仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを88.1g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、次いでプロピレンオキサイドを581.0g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数がEO2モルとPO10モルのグリセリンのEOPO付加物(グリセリンN)を得た。
<分散剤の製造例14>
オートクレーブに、ジグリセリン166.2gとKOH2.0gを仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを176.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が4モルのジグリセリンのEO付加物(ジグリセリンA)を得た。
<分散剤の製造例15>
オートクレーブに、ジグリセリン166.2gとKOH2.0gを仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、プロピレンオキサイドを116.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数が2モルのジグリセリンのPO付加物(ジグリセリンB)を得た。
<分散剤の製造例16>
オートクレーブに、ジグリセリン166.2gとKOH2.0gを仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、オートクレーブ内の温度を130℃まで昇温した後、エチレンオキサイドを88.1g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応エチレンオキサイドを除去した。未反応のエチレンオキサイドを除去した後、次いでプロピレンオキサイドを116.2g仕込んだ。130℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで30分間オートクレーブ内の未反応プロピレンオキサイドを除去した。未反応のプロピレンオキサイドを除去した後、酢酸3.0gをオートクレーブ内に加え、80℃で30分間保持した後、抜き出しを行い、平均付加モル数がEO2モルとPO2モルのジグリセリンのEOPO付加物(ジグリセリンC)を得た。
<評価方法>
<重量平均分子量>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリエチレン換算にて重量平均分子量を測定した。
[測定条件]
東ソー株式会社製ゲル濾過クロマトグラフSC−8020シリーズ・ビルドアップシステム
カラム:G2000HXL+G4000HXL
検出器:UV220nm
キャリヤ:テトラヒドロフラン1mL/分
カラム温度:38℃
<油滴の粒子径>
前記各鋼板用アルカリ洗浄剤組成物をスライドグラス上に約0.03ml(パスツールピペットで1滴)落とし、光学顕微鏡(NIKON社製)を用い、拡大率200倍で写真を撮影した。写真中の油滴の中で、粒子径が最大の油滴の直径を物差しで測定し最大粒子径とした。最大粒子径は50μm未満であると保存安定性に優れるものである。
<状態>
前記各鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を容量500mlの透明なポリプロピレンビンに入れ、室温(20℃〜25℃)で24時間保存し、各鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の外観を目視で観察した。そして、上層分離、増粘、固化等の有無を評価した。異常が見られなかった場合は○とした。
<電力量>
撹拌機のモーターのコンセントを検電器につなぎ測定した。検電器で表示される、実効電圧(V)×実効電流(A)×力率(P.F.)で電力量(kw/kg)を計算した。
前記評価結果を表1〜7に示す。表中の数値は、洗浄剤中の各成分の含有量(重量%)、D/C重量比はスラリー化剤(D)/非イオン界面活性剤(C)の含有量の重量比、E/C重量比は分散剤(E)と非イオン界面活性剤(C)の含有量の重量比を示す。
Figure 2014029020
Figure 2014029020
Figure 2014029020
Figure 2014029020
Figure 2014029020
Figure 2014029020
Figure 2014029020
<実施例56〜59、比較例33〜35>
混合物の調製は、表8に示した成分及びその量を用いた以外は、実施例1と同様に行った。表7に記載の配合量の単位は重量%である。この混合物を、攪拌翼(4枚ピッチドパドル、直径:80mm、翼高さがビーカの200mlの位置)を有する攪拌装置で、表7に記載の攪拌条件で攪拌し鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得た。
<実施例60>
工程(1):キレート剤としてグルコン酸ナトリウム50.4g(6.3重量%)と水78.7g(9.8重量%)とを、容量1000mlのガラス製トールビーカ(内径92.6mm)に入れ、キレート剤水溶液を調製した。次いで、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン(10モル付加)ポリオキシプロピレン(2モル付加)ラウリルミリスチルセカンダリーエーテル8.0g(1.0重量%)、消泡剤としてイソトリデシルアルコール4.0g(0.5重量%)、分散剤としてエチルエタノールアミン3.2g(0.4重量%)、スラリー化剤としてポリアクリル酸ナトリウム(固形分42%)24.0g(固形分として1.26重量%)を攪拌混合し、更に、アルカリ剤として48%水酸化ナトリウムを631.7g(NaOHとして37.9重量%)加え混合物を得た。
工程(2):この混合物を攪拌翼(4枚ピッチドパドル、直径:80mm、翼高さがビーカの300mlの位置)を有する攪拌装置にて630rpmで120分間攪拌し鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得た。なお周速は0.84m/sである。
<比較例36>
表8に示した成分及びその量を用いた以外は、実施例60と同様の方法で調製した。
<実施例61>
工程(1):キレート剤としてグルコン酸ナトリウム126.0g(6.3重量%)と水196.8g(9.8重量%)とを、容量2000mlのガラス製ビーカ(内径130mm)に入れ、キレート剤水溶液を調製した。次いで、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン(10モル付加)ポリオキシプロピレン(2モル付加)ラウリルミリスチルセカンダリーエーテル20.0g(1.0重量%)、消泡剤としてイソトリデシルアルコール10.0g(0.5重量%)、分散剤としてエチルエタノールアミン8.0g(0.4重量%)、スラリー化剤としてポリアクリル酸ナトリウム(固形分42%)60.0g(固形分として1.26重量%)を攪拌混合し、更に、アルカリ剤として48%水酸化ナトリウムを1579.2g(NaOHとして37.9重量%)加え混合物を得た。
工程(2):この混合物を攪拌翼(4枚ピッチドパドル、直径:80mm、翼高さがビーカの750mlの位置)を有する攪拌装置にて770rpmで120分間攪拌し鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得た。なお周速は1.03m/sである。
<比較例37>
表8に示した成分及びその量を用いた以外は、実施例61と同様の方法で調製した。
<参考例1>
キレート剤としてグルコン酸ナトリウム126.0g(6.3重量%)と水196.8g(9.8重量%)とを、容量2000mlのガラス製ビーカに入れ、キレート剤水溶液を調製した。次いで、スラリー化剤としてポリアクリル酸ナトリウム(固形分42%)60.0g(固形分として1.26重量%)を攪拌混合し、更に、アルカリ剤として48%水酸化ナトリウムを1579.2g(NaOHとして37.9重量%)加え、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン(10モル付加)ポリオキシプロピレン(2モル付加)ラウリルミリスチルセカンダリーエーテル20.0g(1.0重量%)、消泡剤としてイソトリデシルアルコール10.0g(0.5重量%)、分散剤としてエチルエタノールアミン8.0g(0.4重量%)を加え、高剪断力(ホモミキサー:10000rpm)により均一攪拌し鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得た。
<参考例2>
表8に示した成分及びその量を用いた以外は、参考例1と同様の方法で調製した。
<評価方法>
<油滴の粒子径>
実施例1の油滴の粒子径の測定と同様の方法で最大粒子径を測定した。最大粒子径が50μm未満であると保存安定性に優れるものである。
<比重>
前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物をJIS R 3503で規定されているゲーリュサック型比重瓶に入れ、30℃にてJIS K 0061の方法で比重を測定した。鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、調製時に気泡を巻き込むと保存安定性が低下する傾向がある。気泡を巻き込むと鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の比重は低下するので、比重は低下しないことが望ましい。
前記評価結果を表8に示す。表中の数値は、洗浄剤中の各成分の含有量(重量%)、D/C重量比はスラリー化剤(D)/非イオン界面活性剤(C)の含有量の重量比、E/C重量比は分散剤(E)と非イオン界面活性剤(C)の含有量の重量比を示す。
Figure 2014029020
比較例に係る鋼板用アルカリ洗浄剤組成物では攪拌時の周速を1.03m/sにて製造すれば目標の粒子径を得られるが、気泡の巻き込みが多く比重が低下し、安定性が得られない。
一方、実施例に係る鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、攪拌時の周速を増加しても気泡の巻き込みを抑制し、安定した鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を製造することができる。なお、実施例61及び比較例37は、実施例60及び比較例36よりも周速が大きいにもかかわらず、電力量は小さくなった。これは攪拌により渦(ボルテックス)ができ、攪拌翼が液面上に露出したためである。
<第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の調製>
工程3:実施例59の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物と参考例2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を30℃で30日間保存した。
工程4:そして、保存後の実施例59の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物と参考例2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を、攪拌し更にそれぞれ水で25倍に希釈して第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を調製した。
<鋼板洗浄試験>
(1)アルカリ洗浄剤
前記実施例59の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物から調製した第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物、及び前記参考例2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物から調製した第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物をそれぞれアルカリ洗浄剤として用いた。
(2)被洗浄鋼板
被洗浄鋼板は全て以下の手順で調製した。即ち、パーム油を含有する合成エステル系圧延油で冷間圧延された厚さ0.4mmの鋼板を、25mm×50mmの大きさに切断したものを被洗浄鋼板とした。被洗浄鋼板の付着油分量は、160mg/mであった。
(3)洗浄試験手順
洗浄試験は全て以下の手順で行った。即ち、各例の第2のアルカリ洗浄剤組成物(汚れなし洗浄液)中に、それぞれ設置した縦100mm×横50mmの大きさの電極板一対(電極間距離は20mm)から等距離かつ中心に被洗浄鋼板を1秒間浸漬し、その後続けて電流密度5A/dmで鋼板電位を負から正にそれぞれ0.5秒間ずつ一度切り替えて電解洗浄し、水でスプレーリンス(60℃の水をスプレー圧:0.2MPaで1秒間スプレー)し、更に60℃の水中に1秒間浸漬することによってリンスした後、温風乾燥した。なお、試験洗浄剤の温度は、70℃とした。
(4)残存付着油分量測定方法
洗浄試験後の鋼板表面に残存する付着油分量(残存付着油分量)を、鋼板付着油量測定装置EMIA−111(堀場製作所社製)を用いて測定した。測定値は5回測定の平均値である。残存付着油分量が少ないほど、鋼板の洗浄性に優れることを表す。
その結果、前記実施例59の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物から調製した第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物で洗浄した場合の残存付着油分量は15.7mg/m、前記参考例2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物から調製した第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物で洗浄した場合の残存付着油分量は14.1mg/mで同等であり、鋼板に対してどちらも優れた洗浄性を有した。

Claims (10)

  1. アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含む成分を、攪拌翼を有する攪拌槽に導入する工程(1)、及び
    前記攪拌翼を回転させて各成分を混合する工程(2)
    を有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法であって、
    前記工程(1)において前記攪拌槽に導入する前記成分の割合が、アルカリ剤(A)34重量%以上45重量%以下、キレート剤(B)0.5重量%以上12重量%以下、非イオン性界面活性剤(C)0.1重量%以上8重量%以下、スラリー化剤(D)0.4重量%以上4.5重量%以下、分散剤(E)0.05重量%以上2.0重量%以下であり、
    前記分散剤(E)が、下記一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であり、
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(1)中、Rは炭素数1以上4以下の炭化水素基、Rは水素原子又は炭素数1以上3以下の炭化水素基、Rは水素原子又はメチル基である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(2)中、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基、AOは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、mはAOの平均付加モル数で0以上3以下、(AO)mの総炭素数は0以上6以下である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(5)中、Rは−(AO)n3−H、又は下記一般式(6)で表される化合物であり、
    Figure 2014029020
    Oは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、n1、n2、n3及びn4は、それぞれAOの付加モル数を示す整数であり、n1、n2、n3及びn4の合計の平均値は0.5以上8以下である。〕
    前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が、水(F)を含む相に粒子径が50μm未満の前記非イオン性界面活性剤(C)の油滴が分散した分散体である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  2. 前記工程(2)において、前記攪拌翼を3.5kw/kg以上の電力量で回転させて各成分を混合する、請求項1に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  3. 前記非イオン性界面活性剤(C)が、下記一般式(7)及び(8)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物である、請求項1又は2に記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(7)中、Rは炭素数8以上18以下の炭化水素基、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基、oはAOの平均付加モル数で2以上20以下である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(8)中、Rは炭素数8以上18以下の炭化水素基、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基、p及びqはそれぞれAOの平均付加モル数を表し、p+qが2以上20以下である。〕
  4. 前記スラリー化剤(D)が水溶性高分子カルボン酸である、請求項1〜3のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  5. 前記分散剤(E)と前記非イオン界面活性剤(C)の重量比、分散剤(E)/非イオン界面活性剤(C)が0.1以上4.0以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  6. 前記水(F)の割合が45重量%以上70重量%以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  7. 前記工程(2)において、前記攪拌翼を周速0.45m/s以上で回転させて各成分を混合する、請求項1〜6のいずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  8. 前記工程(2)において、前記攪拌翼で混合する時間が30分間以上300分間以下である、請求項1〜7いずれかに記載の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  9. さらに、請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法で得られた鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を10℃以上50℃以下で保存する工程(3)、及び水と、前記保存した鋼板用アルカリ洗浄剤組成物とを混合し、水希釈の第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を得る工程(4)
    を有する、第2の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の製造方法。
  10. アルカリ剤(A)、キレート剤(B)、非イオン性界面活性剤(C)、スラリー化剤(D)、分散剤(E)及び水(F)を含有する鋼板用アルカリ洗浄剤組成物であって、前記各成分の割合が、アルカリ剤(A)34重量%以上45重量%以下、キレート剤(B)0.5重量%以上12重量%以下、非イオン性界面活性剤(C)0.1重量%以上8重量%以下、スラリー化剤(D)0.4重量%以上4.5重量%以下、分散剤(E)0.05重量%以上2.0重量%以下であり、
    前記分散剤(E)が、下記一般式(1)〜(5)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であり、
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(1)中、Rは炭素数1以上4以下の炭化水素基、Rは水素原子又は炭素数1以上3以下の炭化水素基、Rは水素原子又はメチル基である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(2)中、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基、AOは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、mはAOの平均付加モル数で0以上3以下、(AO)mの総炭素数は0以上6以下である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1又は2の炭化水素基である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(4)中、Rは水素原子又はメチル基である。〕
    Figure 2014029020
    〔前記一般式(5)中、Rは−(AO)n3−H、又は下記一般式(6)で表される化合物であり、
    Figure 2014029020
    Oは炭素数2又は3のアルキレンオキシ基、n1、n2、n3及びn4は、それぞれAOの付加モル数を示す整数であり、n1、n2、n3及びn4の合計の平均値は0.5以上8以下である。〕
    前記鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が、水(F)を含む相に粒子径が50μm未満の前記非イオン性界面活性剤(C)の油滴が分散した分散体である、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
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