JP2017193774A - 除錆剤および除錆剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 5〜40重量%のリン酸と、
0.5〜20重量%のキレート剤と、
0.1〜10重量%の界面活性剤と、
0.001〜0.1重量%の尿素系化合物と、
を含有することを特徴とする除錆剤。
(7) 前記増粘剤は、ポリオキシエチレンを含む上記(6)に記載の除錆剤。
水性媒体と、前記キレート剤とを混合して第1の混合液を得る工程と、
前記第1の混合液と、前記リン酸とを混合して第2の混合液を得る工程と、
前記第2の混合液と、前記界面活性剤および前記尿素系化合物とを混合して除錆剤を得る工程と、
を有することを特徴とする除錆剤の製造方法。
水性媒体と、前記界面活性剤とを混合して第1の混合液を得る工程と、
前記第1の混合液と、前記増粘剤とを混合して第2の混合液を得る工程と、
前記第2の混合液と、前記キレート剤とを混合して第3の混合液を得る工程と、
前記第3の混合液と、前記リン酸および前記尿素系化合物とを混合して除錆剤を得る工程と、
を有することを特徴とする除錆剤の製造方法。
<除錆剤>
まず、本発明の除錆剤について説明する。本発明の除錆剤は、5〜40重量%のリン酸と、0.5〜20重量%のキレート剤と、0.1〜10重量%の界面活性剤と、0.001〜0.1重量%の尿素系化合物とを含む。このような除錆剤は、金属部材(除錆対象物)により接触(塗布や浸漬等)させるだけで、金属部材に発生した錆を確実に除去することができる。また、除錆後の金属部材に錆が再発生するのを長期間にわたって抑制することができる。また、この除錆剤は、除錆剤中のリン酸含有率が比較的小さいため、取扱い易い。さらに、この除錆剤は、継続使用した際にも、その錆除去性が劣化し難い。そのため、錆び易い船舶等の金属部材(転落防止用チェーンやドアノブ等)への使用が効果的である。
リン酸は、金属部材に発生した錆を除去(溶解)する主成分として作用する。また、リン酸は、錆を除去するとともに、除錆された金属部材表面に被膜(リン酸金属塩)を形成するようにも作用する。例えば、鉄鋼部材に発生した錆を除去する際には、鉄鋼部材表面にリン酸鉄の被膜が形成され、この被膜によって、鉄鋼部材に錆が再発生するのを抑制するように作用する。リン酸の含有率は、除錆剤全体に対して5〜40重量%であるが、8〜30重量%が好ましく、10〜25重量%がより好ましく、12〜20重量%が最も好ましい。リン酸の含有率が前記範囲内であることにより、除錆する金属部材の素材にかかわらず、錆を確実に除去することができる。また、除錆された金属部材表面に確実に被膜を形成して、金属部材に錆が再発生するのをより確実に抑制することができる。そのため、この除錆剤は、特に、海水や潮風に晒される船舶の金属部材に有効である。
キレート剤は、金属部材に発生した錆の除去を促進するように作用する。より具体的には、キレート剤は、キレート作用により錆中の金属イオンと配位結合して、錆の金属イオンを除去するように作用する。そのため、リン酸との相乗効果で、除錆剤の錆除去性が向上する。また、錆中の金属イオンがキレート剤によって除去されることにより、リン酸の錆に対する溶解力が落ち難い。そのため、本発明の除錆剤は、継続使用した際にも、その錆除去性が劣化し難い。
界面活性剤は、金属部材の表面に付着した汚れ(塗料、油、泥、ほこり等)を除去(洗浄)するように作用する。例えば、錆の内部や錆表面に油汚れ等が付着している場合に、界面活性剤の作用によってこれらの油汚れが除去されるため、リン酸が直接錆と接触して、錆を溶解し易くなる。また、除錆後の金属部材表面に光沢感を付与するようにも作用する。
尿素系化合物は、リン酸による金属部材表面の腐食を防止するように作用する。より具体的には、尿素系化合物が除錆された金属部材表面に付着し、リン酸により金属部材が溶解されるのを抑制する。本発明の除錆剤を用いて金属部材を除錆することにより、除錆後の金属部材表面にはリン酸由来の被膜と、尿素系化合物由来の被膜とが形成される。例えば、除錆後の金属部材表面に、尿素系化合物由来の被膜が形成された後、リン酸由来の被膜が形成されたり、逆に、リン酸由来の被膜が形成された後、尿素系化合物由来の被膜が形成される。また、金属部材表面の一部の領域にリン酸由来の被膜が形成され、その他の領域に尿素系化合物由来の被膜が形成されたりもする。このため、除錆後の金属部材表面が保護され、除錆後の金属部材に錆が再発生するのを長期間にわたって抑制することができる。
本発明の除錆剤は、水性媒体、増粘剤をさらに含んでいてもよい。
水性媒体は、金属部材に対する除錆剤の錆除去性を調整するように作用する。水性媒体としては、水(蒸留水、イオン交換水および水道水等)や各種アルコール等が挙げられる。
増粘剤は、除錆剤の粘度を調整するよう作用し、除錆対象物によって除錆剤を増粘したい場合に使用する。所定量の増粘剤を含むことにより、ドアノブ、壁、天井等のような鉛直部材に対する除錆を行う場合であっても、除錆剤を除錆対象物に留まらせることができるため、確実に除錆を行うことができる。
本発明の除錆剤は、上記成分以外に、その他の成分として、pH調整剤等の添加物等を含んでいてもよい。
以上のような除錆剤は、例えば、船舶等に備えられた転落防止用チェーン、ドアノブ、壁、配管等に発生した錆を除去するのに用いられる。
次に、本発明の除錆剤を用いた除錆方法について説明する。かかる除錆方法は、上述した各成分を所定量含む除錆剤を、錆が発生した金属部材(除錆対象物)に接触させることにより、除錆する工程と、除錆後の金属部材を水洗する工程とを含む。
次に、上述した増粘剤の製造方法について説明する。なお、以下に説明する除錆剤の製造方法では、水性媒体として水を含む除錆剤の製造方法について説明する。
まず、増粘剤を含まない除錆剤の製造方法について説明する。かかる除錆剤の製造方法は、水性媒体(水)と、キレート剤とを混合して第1の混合液を得る工程(第1の工程)と、第1の混合液とリン酸とを混合し、第2の混合液を得る工程(第2の工程)と、第2の混合液と、界面活性剤および尿素系化合物とを混合し、除錆剤を得る工程(第3の工程)とを含む。以下、各工程を詳細に説明する。
第1の工程は、水性媒体と、キレート剤とを容器内で混合し、第1の混合液を得る工程である。水性媒体とキレート剤とを容器に入れる順番は特に限定されず、どちらが先であってもよく、同時であってもよい。また、キレート剤が2種以上組合せて用いられる場合も各キレート剤を容器に入れる順番は特に限定されず、どちらが先であってもよく、同時であってもよい。水性媒体とキレート剤との混合は、撹拌しながら行われる。
第2の工程は、第1の工程で得られた第1の混合液に、リン酸を混合し、第2の混合液を得る工程である。リン酸の混合は、第1の混合液を撹拌しながら行われる。
第3の工程は、第2の工程で得られた第2の混合液に、界面活性剤と、尿素系化合物とを混合し、除錆剤を得る工程である。界面活性剤と尿素系化合物とを第2の混合液に混合する順番は特に限定されず、どちらが先であってもよく、同時であってもよい。なお、界面活性剤および尿素系化合物と、第2の混合液との混合は、撹拌しながら行われる。
以上のような工程を経て、除錆剤が得られる。
次に、増粘剤を含む除錆剤の製造方法について説明する。かかる除錆剤の製造方法は、水性媒体(水)と、界面活性剤とを混合して第1の混合液を得る工程(第1の工程)と、第1の混合液と増粘剤とを混合し、第2の混合液を得る工程(第2の工程)と、第2の混合液とキレート剤とを混合し、第3の混合液を得る工程(第3の工程)と、第3の混合液と、リン酸および尿素系化合物とを混合し、除錆剤を得る工程(第4の工程)とを含む。以下、各工程を詳細に説明する。
第1の工程は、水性媒体と、界面活性剤とを容器内で混合し、第1の混合液を得る工程である。水性媒体と界面活性剤とを容器に入れる順番は特に限定されず、どちらが先であってもよく、同時であってもよい。水性媒体と界面活性剤との混合は、撹拌しながら行われる。
第2の工程は、第1の工程で得られた第1の混合液に、増粘剤を混合し、第2の混合液を得る工程である。増粘剤の混合は、第1の混合液を撹拌しながら行われる。
第3の工程は、第2の工程で得られた第2の混合液に、キレート剤を混合し、第3の混合液を得る工程である。キレート剤の混合は、第2の混合液を撹拌しながら行われる。なお、キレート剤が2種以上組合せて用いられる場合も各キレート剤を第2の混合液に入れる順番は特に限定されず、どちらが先であってもよく、同時であってもよい。
第4の工程は、第3の工程で得られた第3の混合液に、リン酸と、尿素系化合物とを混合し、除錆剤を得る工程である。リン酸と尿素系化合物とを第3の混合液に混合する順番は特に限定されず、どちらが先であってもよく、同時であってもよい。なお、リン酸および尿素系化合物と、第3の混合液との混合は、撹拌しながら行われる。
以上のような工程を経て、除錆剤が得られる。
1.除錆剤の製造
(実施例1)
まず、容器に739kgの水(水道水)を入れた。これを撹拌しながら、キレート剤である、キレストPH−210(キレスト社製 ホスホン酸系キレート剤)の25.1kg、およびクエン酸・1水塩(扶桑化学社製)の25.1kgを、この順に加え、第1の混合液を得た。次に、第1の混合液を撹拌しながら、200.4kgの75%リン酸(大和化成社製)を第1の混合液に加え、第2の混合液を得た。次に、第2の混合液を撹拌しながら、界面活性剤であるノイゲンXL−80(日油社製)の10kgと、尿素系化合物(チオ尿素誘導体)を含むメタレックスAI(油化産業社製)の2.5kgとを、第2の混合液に続けて加えた。これにより、除錆剤(増粘剤を含まない低粘度タイプの除錆剤)を得た。
水を779.2kg、キレート剤である、キレストPH−210を5kg、クエン酸・1水塩を5kg使用した以外は、実施例1と同様にして除錆剤(低粘度タイプの除錆剤)を得た。なお、除錆剤中、水は77.75重量%、キレストPH−210は0.5重量%、クエン酸・1水塩は0.5重量%だった。
まず、容器に718.9kgの水(水道水)を入れた。これを撹拌しながら、界面活性剤であるノイゲンXL−80の10kgを加え、第1の混合液を得た。次に、第1の混合液を撹拌しながら、増粘剤であるアルコックスE−75(明成化学工業社製 ポリオキシエチレン)の20kgを第1の混合液に加え、第2の混合液を得た。次に、第2の混合液を撹拌しながら、キレート剤である、キレストPH−210の25.1kg、およびクエン酸・1水塩の25.1kgを、この順に第2の混合液に加え、第3の混合液を得た。次に、第3の混合液を撹拌しながら、200.4kgの75%リン酸と、尿素系化合物であるメタレックスAIの2.5kgとを、第3の混合液に続けて加えた。これにより、除錆剤(増粘剤を含む高粘度タイプの除錆剤)を得た。
水を899.4kg、75%リン酸を40kg使用した以外は、実施例1と同様にして除錆剤(低粘度タイプの除錆剤)を得た。なお、除錆剤中、水は89.9重量%、75%リン酸は4質量%(リン酸成分は3質量%)だった。
有機酸を主成分とする市販の除錆剤(ワイエステック社製、商品名「スーパーサビノンG」)を準備した。
2.1 除錆性評価I
各実施例で得られた除錆剤および比較例1で得られた除錆剤について、短時間での腐食除去性(除錆性)を以下のようにして評価した。
A:赤錆を除去できた。
B:赤錆を除去できたが、不十分であった。
C:赤錆を除去できなかった。
各実施例で得られた除錆剤および比較例1で得られた除錆剤について、継続的に使用した際の腐食除去性(除錆性)を以下のようにして評価した。なお、本評価は、除錆剤を継続的に使用することにより、除錆剤中の有効成分量が減少することに着目し、除錆剤を10倍に水希釈した10倍水希釈液を用いて行った。
A:赤錆を除去できた。
B:赤錆を除去できたが、不十分であった。
C:赤錆を除去できなかった。
上記2.2 除錆性評価IIを行った後のSPCC試験片を、常温(23℃程度)で、30日間室内で保管した。30日間経過後のSPCC試験片について、赤錆の発生状況を目視で確認し、以下の基準に従って評価した。その結果を表1に示す。なお、上記2.2の除錆性評価IIを行った直後に認められた赤錆と、本評価において新たに発生した赤錆とを合わせた赤錆の発生率を評価した。
A:赤錆の発生が認められない。
B:赤錆の発生が認められる。
次に、実施例1で得られた除錆剤と比較例2の除錆剤について、実際の船舶の甲板の金属部分に対する除錆性を評価した。
次に、実施例1で得られた除錆剤が、実際の船舶に用いられている転落防止用チェーンに対して除錆性を有しているか否か評価した。
Claims (9)
- 5〜40重量%のリン酸と、
0.5〜20重量%の、ホスホン酸系キレート剤を含むキレート剤と、
0.1〜10重量%の界面活性剤と、
0.001〜0.1重量%の尿素系化合物と、
を含有することを特徴とする除錆剤。 - 前記キレート剤は、0.2〜15重量%の前記ホスホン酸系キレート剤と、0.2〜15重量%のオキシカルボン酸系化合物とを含む請求項1に記載の除錆剤。
- 前記尿素系化合物は、チオ尿素誘導体を含む請求項1または2に記載の除錆剤。
- 前記除錆剤中の、前記リン酸の含有率をX[重量%]、前記尿素系化合物の含有率をY[重量%]としたとき、X/Yの値が、10以上40000以下である請求項1ないし3のいずれかに記載の除錆剤。
- 前記除錆剤の粘度は、3〜7000mPa・sである請求項1ないし4のいずれかに記載の除錆剤。
- 所定量の増粘剤をさらに含む請求項1ないし5のいずれかに記載の除錆剤。
- 前記増粘剤は、ポリオキシエチレンを含む請求項6に記載の除錆剤。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の除錆剤の製造方法であって、
水性媒体と、前記キレート剤とを混合して第1の混合液を得る工程と、
前記第1の混合液と、前記リン酸とを混合して第2の混合液を得る工程と、
前記第2の混合液と、前記界面活性剤および前記尿素系化合物とを混合して除錆剤を得る工程と、
を有することを特徴とする除錆剤の製造方法。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の除錆剤の製造方法であって、
水性媒体と、前記界面活性剤とを混合して第1の混合液を得る工程と、
前記第1の混合液と、前記増粘剤とを混合して第2の混合液を得る工程と、
前記第2の混合液と、前記キレート剤とを混合して第3の混合液を得る工程と、
前記第3の混合液と、前記リン酸および前記尿素系化合物とを混合して除錆剤を得る工程と、
を有することを特徴とする除錆剤の製造方法。
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