JP3509818B2 - 金属製品用洗浄剤 - Google Patents
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Description
剤、特に、カルシウム化合物が付着した金属製品を洗浄
する際に、金属の水素脆性及び金属溶出を防止するとと
もに、優れた洗浄性能を発揮するスルファミン酸−オキ
シカルボン酸系洗浄剤に関するものである。
れる水不溶性有機物が厨房の排水管の内壁に付着した
り、尿等の汚物が分解して生成されるカルシウム化合物
が便器の排水管の内壁に付着して発生する排水管の詰ま
りが問題となっている。
ールと呼ばれている)を排水管から除去する効果の高い
薬品としては、塩酸や硫酸などの強酸性無機酸がある
が、これらの薬品を使用すると排水管を形成している材
料まで腐蝕してしまう。また、洗浄後の排水が環境汚染
を引き起こすという問題もある。
ルを除去することも行われているが、このような洗浄作
業は、不快且つ困難な作業であり、特に、狭い空間内に
配設された複雑な配管を分解・洗浄する作業は長時間を
要する作業となる。
用した時の問題点を解消するとともに、スケールの洗浄
能力の高いスルファミン酸−オキシカルボン酸系洗浄剤
が注目を集めている。例えば、日本公開特許公報200
0−63890号は、リンゴ酸、クエン酸のようなオキ
シカルボン酸化合物の少なくとも1種以上と、スルフォ
ン酸の少なくとも1種以上とを含む組成物でなる除去剤
について記載している。この洗浄剤は、従来の無機酸、
無機アルカリを用いなければ除去できなかった石灰質化
した歯石・排水管内壁に付着したスケール等の除去に有
効であるとともに、取扱いおよび環境にやさしい洗浄剤
であって安全に使用できるという長所がある。
ルファミン酸およびオキシカルボン酸を必須成分として
含有するスケール除去剤について記載しており、オキシ
カルボン酸としては、例えば、グルコール酸やリンゴ酸
の使用が好ましいとされている。また、配合比率(重量
比)としては、スルファミン酸:オキシカルボン酸が
5:95〜30:70とすることが好ましいとされてい
る。この除去剤は、透析機器等に付着したスケール(主
として炭酸カルシウム)の溶解力が高く、また、従来の
酸洗浄剤に比べて金属腐蝕が少ないという長所がある。
さらに、この除去剤は、無臭であり、人体および環境に
対する安全性が高いとある。
ミン酸−オキシカルボン酸系洗浄剤は、カルシウム化合
物が付着した洗浄対象物の洗浄に有効とされているが、
多くの酸は無機、有機を問わず、金属と接触すると水素
を発生する。この水素が金属中に吸蔵され、原子状水素
が粒界などに蓄積、空孔などへの集まると金属の割れ破
壊が発生する。すなわち、金属の水素脆性の原因とな
る。一方、スルファミン酸は、金属表面と接触した場
合、金属イオンの溶出を引き起こす性質の強いものとし
て知られている。上記した洗浄剤や除去剤は、スケール
の除去性能に優れると共に、人体や環境にやさしいとい
う長所を有するものの、洗浄対象物からの金属溶出量を
低減しつつ、洗浄対象物の水素脆性を防止するという観
点からは依然として改善の余地が残されている。特に、
特開2000−64069号に記載の除去剤では、オキ
シカルボン酸の量がスルファミン酸の量より多いため
に、洗浄対象物の材質によっては水素脆性が深刻な問題
となる恐れがある。
目的は、洗浄対象物であるカルシウム化合物等が付着し
た金属製品を洗浄する際に、高い洗浄力を提供しつつ、
金属の水素脆性及び金属溶出を抑止する能力に優れたス
ルファミン酸−オキシカルボン酸系洗浄剤を提供するこ
とにある。
ン酸、クエン酸およびリンゴ酸でなり、スルファミン
酸:クエン酸:リンゴ酸の配合比率(重量比)を、80
〜95:10〜2.5:10〜2.5とするものであ
る。これにより、優れた洗浄性能が得られると共に、水
素脆性及び金属溶出の抑止において最高の性能を発揮す
る。
す効果は,以下に詳述する発明を実施するための最良の
形態に基づいてより明確に理解されるだろう。
ファミン酸としては、例えば、スルファミン酸、アミド
スルフォン酸のN−アルキルおよびN−アリール誘導体
等を使用することができる。
中に、アルコール性水酸基と、カルボキシル基含むもの
の総称であり、例えば、リンゴ酸、クエン酸、グリコー
ル酸、乳酸、酒石酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪
酸、グリセリン酸、タルトロン酸、サリチル酸、メタ−
オキシ安息香酸、パラ−オキシ安息香酸、没食子酸、マ
ンデル酸、トロパ酸等があるが、本発明においては、リ
ンゴ酸及びクエン酸を使用する。
ゴ酸及びクエン酸の配合比率が極めて重要である。すな
わち、スルファミン酸:クエン酸:リンゴ酸の配合比率
(重量比)を、80〜95:10〜2.5:10〜2.
5とする。この場合、クエン酸とリンゴ酸を等量とする
ことが好ましい。
の洗浄剤は、洗浄力、洗浄対象物の水素脆性の防止、お
よび洗浄対象物からの金属溶出の抑制のすべてにおいて
特に優れた性能を提供することができる。
基づいて詳細に説明する。 実施例1〜3および比較例1〜9 (1)洗浄溶液の作製 スルファミン酸、クエン酸、リンゴ酸を表1に基づく配
合組成で混合して洗浄剤を作製し、洗浄剤に所定量の水
を添加して10%水溶液を作製した。これらを実施例1
〜3および比較例1〜9の洗浄溶液として使用した。
入れ、これに所定量の炭酸カルシウム(固体)を投入し
てゆっくり撹拌(毎分約30回転)しながら、所定時間
ごとの炭酸カルシウムの溶解量を測定した。結果を表2
に示す。
洗浄による洗浄対象物からのチタニウムイオン溶出量を
測定した。洗浄対象物には、15cmx15cmx6m
mの形状を有する鋼板(JIS SS41:一般構造用
圧延鋼材)を用いた。試験温度は20℃である。チタニ
ウムイオン溶出量は、試験開始から、1時間、24時
間、48時間、120時間の各時間が経過した時に、誘
導結合型プラズマ発光分光分析法により測定した。結果
を表3に示す。
に、チタニウム試験片を1週間、実施例1〜3および比
較例1〜9の洗浄溶液に浸漬した後、試験片に対して以
下の反復応力負荷試験を行って試験片に亀裂が発生する
までの応力負荷回数をカウントした。試験片には、2m
m(厚さ)x20mm(幅)x100mm(長さ)の寸
法を有するチタニウム板を用いた。
漬したチタニウム板の一端を片持ち梁式に固定し、直径
10mmの丸棒を押し棒として、押圧力が約2kg、ス
トローク幅が2mm、試験温度が20℃、押圧頻度が1
回/秒の条件下でチタニウム板の他端から約25mm付
近に反復して応力を負荷した。試験は、チタニウム板に
目視による亀裂の発生が認められるまで継続した。亀裂
発生までに要した応力負荷回数が少ないほど、水素脆性
によるチタニウム板の材料劣化が大きいことになる。換
言すれば、亀裂発生までに要した応力負荷回数が多いほ
ど、洗浄溶液の水素脆性防止能が高いことになる。試験
結果を表4に示す。
(比較例1)を使用した場合、水素脆性の問題を回避で
きるものの、金属(チタニウム)イオン溶出量が極めて
多く洗浄剤としては不適当である。また、クエン酸10
0%の洗浄剤(比較例5)を使用した場合、金属溶出量
が少なくなるが、洗浄力が大きく低下するとともに、水
素脆性が発生しやすく、本発明が目的としている金属製
品用洗浄剤としては不適格である。
例2〜4のスルファミン酸−オキシカルボン酸系洗浄剤
では、洗浄力がある程度高く、且つ金属溶出量が少ない
ものの、水素脆性のため少ない応力負荷回数で亀裂が発
生した。これらの結果は、比較例の配合組成では、洗
浄力、金属溶出防止能力、水素脆性防止能力の3つ
の特性すべてにおいて優れた洗浄剤を提供できないこと
を示している。
発明の組成範囲において、高い洗浄力を維持しつつ、水
素脆性及び金属溶出を抑止する能力に優れた洗浄剤を提
供できることを示している。特に、実施例1および実施
例2の配合組成で作製した洗浄剤においては、その大部
分(80%以上)をスルファミン酸として、残りを等量
のクエン酸とリンゴ酸とで構成したことにより、スルフ
ァミン酸100%の洗浄剤を使用した場合の洗浄力の約
70%もしくはそれ以上を維持しつつ、金属イオンの溶
出量に関しては1/5以下に低減し、さらに水素脆性防
止能に関してはスルファミン酸100%の洗浄剤と同等
という結果が得られた。
浄剤において得られる高い洗浄力と水素脆性防止能を維
持しながらも、スルファミン酸100%の洗浄剤の最大
の欠点であった金属溶出防止性能の低さを克服する上
で、本発明の実施例1や実施例2の配合組成を有する洗
浄剤、すなわち、スルファミン酸:クエン酸:リンゴ酸
の配合比率が、80〜95:10〜2.5:10〜2.
5である洗浄剤の使用が特に好ましいと言える。
してクエン酸とリンゴ酸を使用し、スルファミン酸:ク
エン酸:リンゴ酸の配合比率を80〜95:10〜2.
5:10〜2.5としたことを特徴とする本発明の金属
製品用洗浄剤は、洗浄力と、洗浄対象物からの金属の溶
出防止に加えて、金属の水素脆性防止能力にも優れた性
能を発揮する。
スの提供を最重視する業界においては、金属疲労の原因
にもなる水素脆性の問題が、航空機、船体や車両等の洗
浄において洗浄剤を選定する際に特に重視される。その
一方で、過密な運行スケジュールに対応するため、洗浄
やメインテナンスに要する時間を短縮すること、すなわ
ち、優れた洗浄力を維持することも重要な条件である。
このような厳しい要請に答える洗浄剤としては、実施例
1もしくは2洗浄剤の使用が特に推奨される。
体や鉄道車両等に限らず、水素脆性や金属溶出が問題と
される種々の分野に使用でき、環境にもやさしい洗浄能
力の高い洗浄剤として産業上の利用価値の高いものであ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 以下の構成に特徴を有する金属製品用洗
浄剤: 前記洗浄剤は、スルファミン酸、クエン酸およびリンゴ
酸でなり、スルファミン酸:クエン酸:リンゴ酸の配合
比率(重量比)は、80〜95:10〜2.5:10〜
2.5である。 - 【請求項2】 以下の構成に特徴を有する金属製品用洗
浄剤: 前記洗浄剤は、スルファミン酸、クエン酸およびリンゴ
酸でなり、スルファミン酸:クエン酸:リンゴ酸の配合
比率(重量比)は、85:7.5:7.5である。 - 【請求項3】 以下の構成に特徴を有する金属製品用洗
浄剤: 前記洗浄剤は、スルファミン酸、クエン酸およびリンゴ
酸でなり、スルファミン酸:クエン酸:リンゴ酸の配合
比率(重量比)は、90:5:5である。 - 【請求項4】 請求項1乃至3に記載の金属製品用洗浄
剤を水に希釈して得られる洗浄用水溶液。
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