JPH01215993A

JPH01215993A - 酸洗いの酸液用添加剤

Info

Publication number: JPH01215993A
Application number: JP4079888A
Authority: JP
Inventors: Nobunori Takei; 武井　信典; Kazuo Sugito; 杉藤　和夫
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1989-08-29
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH0781195B2

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、酸洗いの酸液用添加剤に関し、詳しくは酸洗
いの酸液における金属の溶解を抑制する添加剤に関し、
さらに詳しくは、金属製品の酸洗いの酸液において金属
の表面に発生した金属塩または金属の酸化物のスケール
および錆を除去するが、金属そのものの溶解を抑制する
酸洗いの酸液用添加剤に関する。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤は、金属製品の表面処理
のための酸洗いの酸液に対する添加物として利用するこ
とができ、また本発明の酸洗いの酸液用添加剤を使用し
た酸洗いの酸液は、金属製品またはその材料の塗装、ホ
ウロウ掛け、メツキ、リン酸塩処理または冷間圧延処理
などの金属の表面処理における金属表面の清浄化処理に
利用することができる。

〔技術の背景および従来技術の説明〕

金属の表面処理において、金属表面の研磨や成形を、薬
液による金属の化学溶解を利用して行なうことは、金属
表面の化学研磨として古くから知られており、アルミニ
ウム、鉄、嗣、亜鉛またはカドミウムなどの金属を、リ
ン酸、硝酸、クロム酸、塩酸、フッ酸または硫酸を基本
浴成分とする薬液に浸漬して、その表面を清浄化するこ
とが知られている。（「化学便覧」丸善株式会社発行第
１１５０頁〜「金属表面処理」）これらの金属の表面処理において、薬液中の酸は、金属
表面のスケールおよび錆を溶解し、除去するが、清浄化
された表面の金属をさらに溶解して、金属表面を浸食、
溶解するだけでなく、金属の溶解により生成した金属塩
濃度の増加により薬液の使用寿命を短縮する。この金属
表面の浸食、溶解を抑制するための添加物を薬液に加え
ることが知られている。塩酸による鉄または鋼の表面処
理において、塩酸にアルキルアミン、ベンジルキノリニ
ウム、アルキルベンジルキノリニウムハライド、ｎ−ア
ルキルトリメチルアンモニウム、ｎ−アルキルピリジニ
ウム、ｎ−アルキルキノリニウム、ヘキサメチレンテト
ラミン（ウロトロビン）などの含窒素化合物、ヒドロキ
シアセチレン、プロパルギルアルコール、プロパルギル
エーテル、プロパルギルチオエーテル、メルカプタン、
スルホニウム化合物、スルホキシド、チオシアネート、
チオ尿素およびチアゾールに属する化合物を加えて、鉄
や鋼の浸食、溶解を抑制することが提案され、またこれ
らの抑制剤の中には、アルミニウム、その合金、ニッケ
ル、チタンまたはその合金などの浸食および溶解の抑制
に有効なもののあることも知られており、さらに硫酸、
硝酸、フッ酸およびリン酸による金属の溶解および浸食
の抑制に有効な抑制物質のあることも知られている。〔
ジー・シュミット：抑制剤に対する浸食作業部会のヨー
ロッパ会議のために作成された報告（Ｇ、Ｓｃｈｍｉｄ
、ｔ　：Ｒｅｐｏｒｔ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｆｏｒ　ｔ
ｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎｏｆ　
Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｐａｒｔｙ　ｏ
ｎ　Ｔｎｈｉｂｉｔｏｒ　）、酸浴のための抑制剤の適
用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆＩｎｈｉｂｔｏｒ　
ｆｏｒ　Ａｃ１ｄ　Ｍｅｄｉａ　）　）さらに金属表面
のスケールやサビを除去するための酸洗いの酸液に第４
級アンモニウム化合物、またはアンモニウム化合物およ
び第４級アンモニウム化合物以外の有機窒素化合物を添
加し、それによって脱スケール効果、腐食抑制効果およ
び水素循性抑制効果を向上し、また酸洗い液の濁り、沈
デン物、油状物質の生成および廃酸処理における泡立ち
を抑制することが提案されている。（特開昭６１−３７
９８８号公報）本発明者らは、金属製品の表面処理における酸洗いの研
究において、塩酸にポリエチレンイミンを加えると、塩
酸による鉄の溶解量が減少すること、およびポリエチレ
ンイミンに、ヘキサメチレンテトラミン（ウロトロピン
、ヘキサミン）、ポリビニルアルコールおよびジエチレ
ングリコールのいずれかまたは混合物を加えると、その
鉄の溶解量がさらに減少することを見出し、これらの知
見にもとづいて本発明に到達した。

〔発明の目的および発明の要約〕

本発明の目的は、酸洗いの酸液における金属の溶解を抑
制する添加剤を提供することにあり、詳しくは酸洗いの
酸液において、金属の表面に発生した金属塩または金属
酸化物のスケールおよび錆を除去するが、金属そのもの
の溶解を抑制する酸洗いの酸液における添加剤を提供す
ることにある。

本発明のもう一つの目的は、金属の表面処理において、
金属表面のスケールおよび錆を除去するが、金属そのも
のの浸食および溶解をすることなく、金属表面を清浄化
することができる酸洗いの酸液を提供することにある。

本発明は、ポリエチレンイミンからなることを特徴とす
る酸洗いの酸液用添加剤である。

本発明のポリエチレンイミンからなる酸洗いの酸液用添
加剤において、ヘキサメチレンテトラミン、ドデシルト
リメチルアンモニウム　クロライド、ポリビニルアルコ
ールおよびジエチレングリコールのいずれか、またはそ
の混合物を加えて、金属の溶解、浸食の抑制効果を向上
し、金属表面におけるスケールおよび錆の除去効果をさ
らに向上することができる。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤におけるポリエチレンイ
ミンは、エチレンイミンの重合度が３８０〜４７０のも
のを使用するのが好ましい。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤は、塩酸、硫酸、リン酸
、フッ化水素酸などの金属の表面処理における酸洗いに
おいて通常使用する酸液に対する添加物として使用する
ことができるが、塩酸とリン酸、および硫酸とリン酸の
混合酸に使用すると、その錆落しおよびスケール除去の
効果を向上し、金属の表面処理において金属の溶解を抑
制するとともにきれいで清浄化された金属表面を造出す
ることができる。

〔発明の詳細な説明〕

本発明の酸洗いの酸液用添加剤におけるポリエチレンイ
ミンは、エチレンイミンの重合度とかかわりなく、どの
ような重合度のものであっても、これを使用することが
できるが、エチレンイミンの重合度が３８０〜４７０の
範囲のものを使用するのが好ましく、それによって金属
の錆またはスケールの除去効果を低下することなく、金
属の溶解、浸食の抑制効果を向上することができる。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤におけるポリエチレンイ
ミンに、ポリビニルアルコールを添加し、それによって
スケールおよび錆の除去効果を低下することなく、金属
の溶解、浸食の抑制効果を向上することができるが、ポ
リビニルアルコールは、水に可溶であれは、どのような
重合度のものであっても、これを使用することができる
。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤において、ポリエチレン
イミンにポリビニルアルコールを配合する場合は、ポリ
エチレンイミン１００重量部に対して４０００〜２００
００重量部（好ましくは４０００〜１００００重量部）
のポリビニルアルコールを配合する。またポリエチレン
イミンにポリビニルアルコールおよびジエチレングリコ
ールを配合する場合は、ポリエチレンイミン１００重量
部に対して４０００〜２００００重量部（好ましくは４
０００〜１００００重量部）のポリビニルアルコールお
よび２０００〜２００００重量部（好ましくは２０００
〜１００００重量部）のジエチレングリコールを配合す
る。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤におけるポリエチレンイ
ミン、ポリビニルアルコールおよびジエチレングリコー
ルは、単体の状態または水溶液の状態などのどのような
形態のものであっても、これを配合することができるが
、水溶液の状態において配合するのが好ましい。水溶液
の状態における配合は、酸洗いの酸液に添加したときに
良好な溶解状態を保持することができる利点、効果をも
たらす。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤におけるポリエチレンイ
ミン、ポリビニルアルコールおよびジェチレングリコー
ルの配合は、それぞれの水溶液を酸洗いの酸液に加えて
行なうこともできる。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤は、酸液１００重量部に
対して０．００５〜０．２重量部（好ましくは０．０５
〜０．１重量部）のポリエチレンイミンの量となる量に
おいて酸洗いの酸液に添加される。この添加において、
酸洗いの酸液におけるポリエチレンイミン、ポリビニル
アルコールおよびジエチレングリコールの各成分は、良
好な溶解状態を維持することを必要とする。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤のポリエチレンイミンに
、ヘキサメチレンテトラミン（ウロトロビン、ヘキサミ
ン）を配合し、それによってスケールおよび錆の除去効
果を低下することなく、金属の溶解、浸食の抑制効果を
向上して、きれいな金属表面を造出することかできる。

ポリエチレンイミンにヘキサメチレンテトラミンを配合
する場合は、ポリエチレンイミン１００重量部に対して
ヘキサメチレンテトラミン５０〜５００重量部（好まし
くは５０〜２００重量部）を配合する。

本発明の酸洗いの酸液用添加剤は、塩酸、硫酸、リン酸
、フッ化水素酸またはその他の酸洗いに通常用いられる
酸液に添加することができるが、塩酸およびリン酸の混
合酸液、または硫酸とリン酸の混合酸液に添加すること
もできる。これらの混合酸液に本発明の酸洗いの酸液用
添加剤を添加することによって、酸洗いにおける金属表
面におけるスケールおよび錆の除去を促進し、仕上りの
きれいな金属表面を造出することかできる。

次に実施例に代りうる試験例により、本発明をさらに詳
しく説明する。

試験例　１塩酸による鉄の溶解に対するポリエチレンイミンおよび
ポリエチレンイミンとへキサメチレンテトラミン（ウロ
トロピン、ヘキサミン）の影響について試験を行なった
。

（１）試験溶液の調製（１−１）試験溶液（対照）２０．０−の４Ｍ塩酸に、２０．０　ｍｌ！（７）水を
混合して、試験溶液（対照）を調製した。

（＋−２）試験溶液１　　（ＨＥＸＡ　）２０．０−の
４Ｍ塩酸に、１．０　ｄの２．０％へキサメチレンテト
ラミン水溶液および１９．０ｙｄの水を加えて、試験溶
液１を調製した。

（］−３）試験溶液２（ＰＥＩ）２０．０艷の４Ｍ塩酸に、１．０−の０．５％ポリエチ
レンイミン水溶液および１９．０ｄの水を加えて、試験
溶液２を調製した。

（１−，４）試験溶液３　　（ＰＥＩ−ＨＥＸＡ　）２
０．０ｍｌ＋の４Ｍ塩酸に、０．２−の０．５％ポリエ
チレンイミン水溶液および１．ｏｄの２％へキサメチレ
ンテトラミン水溶液を加え、さらに水を加えて、総量を
４０．０ｄにして、試験溶液３を調製した。

（１−５）試験溶液４　　（ＰＥＩ−ＨＥＸＡ）２０．
０ｄの４Ｍ塩酸に、０．５−の０．５％ポリエチレンイ
ミン水溶液および１．０−の２％へキサメチレンテトラ
ミン水溶液を加え、さらに水を加えて、総量を４０．０
−にして、試験溶液４を調製した。

（１−６）試験溶液５　　（ＰＥＩ　−ＨＥＸＡ　）２
０、　Ｏ，ｄの４Ｍ塩酸に、１．０ｍｌの０．５％ポリ
エチレンイミン水溶液および１．０−の２％へキサメチ
レンテトラミン水溶液を加え、さらに水を加えて、総量
を４０．０ｍＡにして、試験溶液５を調製した。

（＋−７）試験溶液６　　（ＰＥＩ−ＨＥＸＡ）２０．
０艷の４Ｍ塩酸に、１．０艷の０．５％ポリエチレンイ
ミン水溶液および０．５−の２％へキサメチレンテトラ
ミン水溶液を加え、さらに水を加えて、総量を４０．０
−にして、試験溶液６を調製した。

（１−８）試験溶液７　　（ＰＥＩ　−ＨＥＸＡ　）２
０．０−の４Ｍ塩酸に、１．０−の０．５％ポリエチレ
ンイミン水溶液および１．０−の２％へキサメチレンテ
トラミン水溶液を加え、さらに水を加えて、総量を４０
．０艷にして、試験溶液７を調製した。

（２）試験方法鉄片（１０朋×ｌＯＢ×１朋）の重量を精秤し、この鉄
片を試験溶液に浸漬し、常温において２時間放置した後
、鉄片を試験溶液から取り出し、充分に水洗した。風乾
後、鉄片の重量を精秤し、浸漬中の重量損失から試験溶
液による鉄片の溶解量（ｔｎｇ／ｃ／ｌ）を算出した。

（３）試験の結果結果は第１表に示すとおりであった。

（以下余白）第１表　ポリエチレンイミンによる鉄の溶解の抑制（２
ＮＨＣ１）（４）所見および考察試験溶液＋　　（ＨＥＸＡ　）および試験溶液２（ＰＥ
Ｉ）のいずれの場合も、鉄片の表面はきれいになった。

塩酸に極く少量のポリエチレンイミンを加えることによ
り、鉄片の溶解量は大きく減少するが、これにヘキサメ
チレンテトラミンを加えることにより、鉄片の溶解量は
さらに減少するから、ポリエチレンイミンは鉄の溶解、
浸食を抑制する効果があり、ヘキサメチレンテトラミン
は、ポリエチレンイミンの鉄の溶解、浸食を抑制する効
果をさらに大きくすることがわかる。

試験例　２ポリエチレンイミンの塩酸による鉄の溶解を抑制する効
果に対するリン酸およびポリビニルアルコールの影響に
ついて試験を行なった。

（１）試験溶液の調製（＋−１）試験溶液（対照）２０．０艷の６Ｍ塩酸に、２０．０−の水を混合して、
試験溶液（対照）を調製した。

（＋−２）試験溶液１（ＰＥＩ）２０．０艷の６Ｍ塩酸に、０．５−の０．５％ポリエチ
レンイミン（重合度：４３０）水溶液および１９．５−
の水を加えて、試験溶液ｌを調製した。

（＋−３）試験溶液２４ＰＥＴ−リン酸）２０．０艷の
６Ｍ塩酸に、０．５艷の０．５％ポリエチレンイミン（
重合度：４３０）水溶液、ｌ艷のリン酸（＋　：　２）
および１８．５　ｄの水を加えて、試験溶液２を調製し
た。

（１−４）試験溶液３　　（ＰＥＩ−リン酸）２０．０
艷の６Ｍ塩酸に、０．５艷の０．５％ポリエチレンイミ
ン（重合度：４３０）水溶液、３艷のリン酸（１：　２
）および１６．５−の水を加えて、試験溶液３を調製し
た。

（１−５）試験溶液４　　（ＰＥｌ−ＰＶＡ　）２０．
０−の６Ｍ塩酸に、０．５艷の０．５％ポリエチレンイ
ミン（重合度：４３０）水溶液、５．０艷の２％ポリビ
ニルアルコール（重合度：５００）水溶液および１４．
５−の水を加えて、試験溶液４を調製した。

（１−６）試験溶液５　　（ＰＥＩ−リン酸−ＰＶＡ　
）２０．０艷の６Ｍ塩酸に、０．５艷の０．５％ポリエ
チレンイミン（重合度：４３０）水溶液、１．０ｄのリ
ン酸（１：　２）　、５．０−の２％ポリビニルアルコ
ール（重合度：５００）水溶液および１３−５ｍの水を
加えて、試験溶液５を調製した。

（１’−７）試験溶液６　　（ＰＥＩ−リン酸−ＰＶＡ
　）２０．０−の６Ｍ塩酸に、０．５−の０．５％ポリ
エチレンイミン（重合度：４３０）水溶液、３．０−の
リン酸（１：　２）　、５．０−の２％ポリビニルアル
コール（重合度：５００）水溶液および１１．５　ｍｌ
、の水を加えて試験溶液６を調製した。

（２）試験方法試験例１と同様にして行なった。

（３）試験の結果第２表に示すとおりであった。

（以下余白）（４）所見および考察ポリエチレンイミンおよびリン酸を加えた試験溶液２お
よび試験溶液３の場合、鉄錆の溶解は、試験浴液（対照
）の場合より早かった。

ポリエチレンイミンを加えた塩酸にリン酸を加えること
によって、ポリエチレンイミンの鉄の溶解抑制効果を損
なうことなく、鉄錆の除去を促進することがわかる。ま
たポリエチレンイミンによる鉄の溶解の抑制効果は、塩
酸濃度の高い領域でも、同様に起ることがわかる。

ポリエチレンイミンを添加した塩酸にリン酸を添加した
時も、ポリビニルアルコールの添加は、ポリエチレンイ
ミンによる鉄め溶解の抑制効果を高めることがわかる。

試験例　３塩酸による鉄の溶解のポリエチレンイミンによる抑制に
対するポリビニルアルコールおよびジエチレングリコー
ルの影響について試験を行なった。

（１）試験溶液の調製２０．０ｍｊｌの４Ｍ塩酸に、０．５％ポリエチレンイ
ミン（重合度：４３０）水溶液０．５ｍｌを加え、これ
に第３表に示す量の２％ポリビニＪしアルコール（重合
度：５００）水溶液および２％ジエチレングリコール水
溶液を加え、さらに水を加えて、総量を４０．０−にし
て、試験溶液を調製した。

（２）試験方法試験例１と同様にして行なった。

（３）試験の結果第３表に示すとおりであった。

（以下余白）第３表　ポリエチレンイミンに対するポリビニルアルコ
ールおよびジエチレングリコールの影響（２ＭＨＣ１）（注）　　ＰＥＩ　：ポリエチレンイミンＰＶＡ　：ポ
リビニルアルコールＤＥＣニジエチレングリコール（４）所見および考察ポリエチレンイミンの鉄の溶解抑制効果は、ポリビニル
アルコールの添加によって増大するが、ジエチレングリ
コールの添加では、はとんど増大しない。

ポリエチレンイミンの鉄の溶解抑制効果は、ポリビニル
アルコールおよびジエチレングリコールの両者の添加に
より増大し、鉄片の表面の黒色の脱色の速度の速いこと
が観察された。このことによって、ポリエチレンイミン
にポリビニルアルコールおよびジエチレングリコールの
両者を添加すると、鉄の酸化物（錆）の除去の速度が速
くなる、と考えられる。

〔発明の効果〕

金属の表面処理における酸洗いにおいて、金属の溶解、
浸食を抑制することができる。

金属の表面処理における酸洗いにおいて、表面のスケー
ルおよび錆の除去が完全に行なわれ、仕上りのきれいな
金属表面を造出することかできる。

出　願　人積水化成品工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリエチレンイミンからなることを特徴とする酸
洗いの酸液用添加剤。
（２）ポリエチレンイミンからなる酸洗いの酸液用添加
剤において、ヘキサメチレンテトラミン、ポリビニルア
ルコール、ジエチレングリコールならびにこれらの混合
物からなる群より選択されたものを配合したことを特徴
とする酸洗いの酸液用添加剤。