JPH01111889A - 金属洗浄用水溶液組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工業用金属材料の洗浄用薬剤に関し、更に詳
しくは金属材料のブラシ洗浄の際に使用し、金属材料表
面に付着している金属粉、埃等の固体汚れを効果的に除
去する薬剤に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

一般に金属材料は、熱間加工、冷間加工等、幾多の加工
整形を経た後、更に各目的に応じてメツキ処理等の表面
処理が施される。この際、金属材料の各種加工整形後、
及び各種表面処理工程前では、洗浄処理が必須となり、
洗浄性の優劣は、金属材料の光沢度の向上だけでなく塗
装性、メツキの付き廻υ性等の表面処理性をも大きく左
右する。

このような金属材料の洗浄では、金属加工油、防錆油等
の油状汚れ、及び加工時に生じる金属粉、埃等の固体汚
れがその対象となる。

従来、金属材料の洗浄剤としては、アルカリ剤等の４ａ
［ビルグーと界面活性剤とからなるものが主流でちゃ、
界面活性剤の浸透、乳化、分散作用及びアルカリ剤の中
和、鹸化作用によって油状汚れを除去している。

しかし、金属材料に付着した金属粉、埃等の固体汚れは
非常に小さいこともあシ、除去が困難である。而して、
金属材料の洗浄には、一般に電解洗浄、浸漬洗浄、スプ
レー洗浄、ブラシ洗浄又はこれらの組合せが採用されて
いるが、固体汚れの洗浄には、特にブラシ洗浄等の物理
的手段に頼らなければならないのが現状である。

しかしながら、固体汚れは、水中の硬水成分であるカル
シウムイオン、マグネシウムイオンの影響、油の付着、
金属粉の形状の影響等もあって除去が極めて困難であシ
、その有利な解決法が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明者らは
、かかる実状において金属粉、埃等の固体汚れを効果的
に除去する薬剤を提供すべく鋭意研究を行なった結果、
水溶性ポリカルボン酸を洗浄液成分として用いることに
より該目的が達成されることを見いだし、本発明を完成
した。

すなわち本発明は、平均分子量が６００以上１５万以下
の水溶性ポリカルボン酸またはその塩を１種以上含有す
ることを特徴とする金属用洗浄薬剤である。

とのｙｌ？　リカルボン酸またはその塩は、ブラシ効果
等の物理的作用が加わる洗浄工程において、メツキ等に
悪影響を及ぼす固体汚れを効率よく脱離し良好なる清浄
面を得、表面性状を向上させるものである。ポリカルダ
ン酸またはその塩は、種々の金属に対する腐食性がきわ
めて小さいため、アルミニウム、亜鉛等の金属材料に有
効に用いることができ、また金属粉に限らず埃、粘土質
汚れ等に対しても非常に有効に作用する。

本発明においてポリカルボン酸の製造に用いる単量体と
しては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
、イタコン酸等、分子中に重合性不飽和結合を有するカ
ルボン酸またはその塩や無水物が挙げられ、またこれら
はエステル結合を有していてもよい。これら単量体は、
それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用部ら
れる。

本発明に用いられる水溶性ポリカルダン酸またはその塩
としては平均分子量が６００以上１５万以下であること
が必要である。平均分子量が２０万以上になると凝集作
用が発現して凝集状態となり、当初の目的を達成するこ
とができない。また、平均分子量が５００以下のように
小さくなりすぎると分散力が不足することになる。また
、塩としては例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アミン塩等が挙げられる。水溶性ポリカルボン酸ま
たはその塩は、単独でまたは２裡以上を組み合わせて用
いられる。

本発明の金属用洗浄薬剤は、上記のような水溶性辿りカ
ルボン酸またはその塩を含有するものであり、その濃度
には限駕されないが、使用に当たっては通常水溶性−、
Ｆ　ＩＪカルホ゛ン酸またはその塩の濃度が０００１〜
ｌＯＭ量％、特に０．０５〜１０重世％になるように水
に溶解して用いるのが好ましい。

また、本発明の金属用洗浄薬剤は水溶性ポリカルボン酸
またはその塩を含むのみで著しい効果が得られるが、更
に無機ビルダー、有機ビルダー、界面活性剤等を含有さ
せるか、これらを併用することにより相乗効果を得るこ
とができる。この際、使用時の濃度で無機ビルダーは０
１〜５０重量係、有機ビルダーは０．０１〜２０重量循
重量面活性剤は０００５〜０５重量係とするのが好まし
い。

本発明に用い得る無機ビルダー、有機ビルダー及び界面
活性剤の例を以下に示す。

■　無機ビルダー 水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム専
の強アルカリ剤：硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、
・ケイ酸等の無機酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩
、低級アミン塩等；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど
が用いられる。

■　有機ビルダー グリシン、ニトリロ三酢酸、エチレンシアミン四酢酸、
°ジエチレントリアミン五酢酸等のアミノカルボン酸類
；クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、粘液酸等
のオキシカルボン酸類のアルカリ金属塩、アンモニウム
塩、低級アミン塩などが用いられる。

■　界面活性剤 非イオン型界面活性剤、アニオン型界面活性剤、カチオ
ン型界面活性剤及び両性界面活性剤のいずれでも良い。

■　非イオン型界面活性剤 例えば次の一般式で示される非イオン型界面活性剤 ■　ＲＯ（Ｃ２Ｈ４０）ｎＨ ＠Ｒ’Ｏ（Ｃ２Ｈ４０）ｎ（Ｃ３Ｈ６０）ｍＨＲ：Ｃ６
〜Ｃ３０のアルキル基、アルケニル基Ｒ’：Ｃ６〜Ｃ３
Ｇのアルキル基、アルケニル基Ｒ“：Ｃ４〜ＣＩ２のア
ルキル基 ｍ：１〜５０ ｎ：１〜５０ ＼ （０３Ｈ６０）ｒｒ、’　−（Ｃ２Ｈ４０）ｔＩＨＲ：
　Ｃ，〜ＣＺＯのアルキル基又はアルケニル基 ｍ＋ｍ’：Ｏ〜３５ ｔ＋１’：　３〜４０ ｎ　；　ｃ、〜Ｃ２０のアルキル基、アルケニル基ｍ＋
ｔｏ’−）−ｍ”：　Ｏ〜３５ ｔ＋ｔ’＋ｔ”：３〜４０ ■　アニオン型界面活性剤 例えば次の一般式で示されるアニオン型界面活性剤。

■　Ｒ−８ｏ３−Ｍ ＠　　Ｒ−０−８０３−Ｍ ＯＲ−０−Ｐ−０−Ｍ ＼ −Ｍ Ｒ：Ｃ６〜０３Ｇのアルキル基、又はアルケニル基 Ｍ：アルカリ金属、アンモニウム、低級アミン ■　両性界面活性剤 例えば次の一般式で示される両性界面活性剤。

■　Ｒ−Ｎ　−ＣＨ２Ｃ０，Ｍ ＼ Ｃ）ｔ２Ｃｏ、Ｍ ＼ ＠　　　Ｎ　−ＣＨｊ　Ｃ０２Ｍ ／ Ｒ：Ｃ６〜Ｃ２０のアルキル基又はアルケニル基 Ｍ：アルカリ金属、アンモニア、低級アンモニウム これらの無機ビルグー、有機ビルグー及び界面活性剤は
金属材料の種類、汚れ成分の種類等によシ必要に応じて
、単独でまたは２棟以上を組み合わせて使用することが
できる。

本発明の金属用洗浄薬剤は、特にブラシ洗浄に際しスプ
レー噴射または浸漬する洗浄液として好適であるが、更
にドラム洗浄等、高圧噴霧洗浄システムなどに使用する
洗浄液にも適用することができる。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

実施例１ 熱間圧延したアルミニウム板を５０× １５０　ｒａｍの寸法に切断したものを試験片とし、浸
漬により洗浄液を含ませたブラシによシ３回／面ブラッ
シングした。洗浄液は表−１に示す、３５　リカルゴン
酸塩の０５重量係水溶液とし、予め６０℃に保温したも
のを用いた。

なお、比較のため界面活性剤水溶液（０１重量係ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル）、０５重量％ア
クリル酸ナトリウムモノマー水溶液、０５重量係マレイ
ン酸ナトリウムモノマー水溶液及び水を６０℃に調整し
たものについても試験を行なった。

評価は、洗浄前及び洗浄後のアルミニウム板表面のアル
ミニウム粉を拭き取り法によシ回収し、塩酸溶液に溶解
後、原子吸光法により定量し、下記の計算式からアルミ
ニウム粉　゛除去率を求めることにより行なった。

Ａ：洗浄前のアルミニウム粉量 Ｂ：洗浄後のアルミニウム粉量 この結果を表−１に示す。

以下余白 この結果から明らかなように、各種数りカルボン酸水溶
液は優れたアルミニウム粉除去効果を有する。また、各
種？リカルボン酸ナトリウムの分子量効果については、
各モノマー単独では効果が全く認められないが、その重
合物及び共重合物では顕著な効果が認められる。

実施例２ 表−２に示す組成の０．５重量％（固梨分濃度）の洗浄
液を用いる以外は実施例１と同様にしてアルミニウム粉
除去率を求め、ポリカルボン酸す）　ＩＪウムと界面活
性剤及び／または有機ビルダーとの併用効果を調査した
。なお、比較のため０，４重量％エチレンシアミン４酢
酸４す）　ＩＪウム水溶液及び０４重ｔ％グルコン酸ナ
トリウム水溶液のそれぞれに界面活性剤としてポリオキ
シエチレン（１０）ノニルフェニルエーテルを０１重量
係添加したものについても試験を行なった。この結果を
表−２に示す。

以下余白 この結果から、ポリカルボン酸塩類は、界面活性剤及び
／または有機ピルグーの併用によυ、アルミニウム粉の
除去性が一層向上することが分かる。これらは、界面活
性剤及び／または有機ビルグーのみを含有する場合に比
べ著しい効果が認められる。

実施例３ ポリカルボン酸塩類として？リアクリル酸ナトリウム（
分子量：　７０００　）及びアクリル酸・マレイン酸共
重合物のナトリウム塩（分子量：１２００）を用い、そ
れぞれの０．０１゜α０５．０．１０及び０３０重量係
水溶液を調製し、界面活性剤としてポリオキシエチレン
（１０）ノニルフェニルエーテルをＯ，１重ｉ１Ｆ用し
、実施例１と同様にしてアルミニウム粉除去率を求め、
ポリカルメン酸塩類の添加量効果を調査した。この結果
を表−３に示す。

以下余白 この結果から％、３５１Ｊカルダン酸塩類の添加量は０
０５重量％以上でアルミニウム粉除去効果が順著である
ことが認められる。また、添加量が００１０１重量％ア
ルミニウム粉除去率が低下する傾向にあるが、その添加
効果が認められる。

実施例４ 冷間圧延直後に採取した鋼板を５０Ｘ　１５０■五ｍの
寸法に切断したものを試験片とし、表−４に示す組成の
洗浄剤を用いて実施例１と同様にブラシ洗浄処理を施し
、ポリカルボン酸単独、界面活性剤及び各種ビルグーと
の併用効果を調査した。

評価は、洗浄前及び洗浄後の鋼板表面の鉄粉をセロテー
プ剥離し、このセロテープの反射率測定値を用い、下記
の計算式から鉄粉除去率を求めることにより行なった。

Ｃ：セロチーブ自体の反射率 Ｄ：未洗浄鋼板からの剥離セロテープの反射率Ｅ：洗浄
板の鋼板からの剥離セロテープの反射率なお、比較のた
め、有機ヒルダー（エチレンシアミン４酢酸４ナトリウ
ム）０５重量％のみを含有する試料及び無機ビルグー（
オルン珪酸ソーダ）０５重量％のみを含有する試料につ
いても試験を行なった。この結果を表−４に示す。

以下余白 この結果から、ポリカルゼン酸塩類の使用によシ、界面
活性剤と有機、無機ビルダーのみを含有する従来の金属
用洗浄剤に比べて著しく高い除去効果が得られる。また
、この効果は従来から用いられている界面活性剤及び有
機、無機ビルダーを併用することにより更に高めること
ができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、従来の金属用洗浄剤で
は除去が困難であった金属粉、埃等の固体汚れを高い除
去率で除去できる金属用洗浄薬剤が提供される。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、平均分子量が６００以上１５万以下の水溶性ポリカ
   ルボン酸またはその塩を１種以上含有することを特徴と
   する金属用洗浄薬剤。