JPH09217184A - ステンレス鋼の酸洗処理液 - Google Patents

ステンレス鋼の酸洗処理液

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JPH09217184A
JPH09217184A JP2398196A JP2398196A JPH09217184A JP H09217184 A JPH09217184 A JP H09217184A JP 2398196 A JP2398196 A JP 2398196A JP 2398196 A JP2398196 A JP 2398196A JP H09217184 A JPH09217184 A JP H09217184A
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JP
Japan
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pickling
hydrogen peroxide
acid
phenylurea
bath
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JP2398196A
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English (en)
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Shoichiro Kajiwara
庄一郎 梶原
Akiyoshi Hosomi
彰良 細見
Satoshi Ueno
聡 上野
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 硝酸を含有しないステンレス鋼の酸洗処理液
であって、経済性に優れており、且つ酸洗能力を低下さ
せることなく過酸化水素の分解が抑制された安定な酸洗
処理液を提供することを課題とする。 【解決手段】 弗酸、硫酸、過酸化水素および第四成分
としてフェニル尿素を、さらには第五成分として飽和脂
肪族アルコールを有効成分として含有することを特徴と
するステンレス鋼の酸洗処理液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼の酸
洗処理液に関する。詳しくは、硝酸を使用しない新規な
ステンレス鋼の酸洗処理液に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からステンレス鋼の酸洗は、一般に
鉱酸(たとえば塩酸、硫酸、硝酸、弗酸)を二種類以上
の混合物として使用することで行われてきた。現状は、
性能面などから硝酸−弗酸浴を用いて処理するのが一般
的である。しかし、硝酸を用いると、その廃液は高度な
処理が必要となる。すなわち、酸洗時のNOx ガスの発
生、高濃度の硝酸イオンを含む処理廃液による環境水域
の富栄養化等が生じ、この富栄養化を防ぐために、廃液
からの硝酸イオンの除去が必要となり、そのための設備
費用や操作コストが嵩むという問題があった。
【0003】かかる状況下、近年硝酸を使用しない酸洗
浴が強く求められている。たとえば、特開昭60−24
3289号公報には、弗酸−塩酸または硫酸−過酸化水
素からなるチタン、ステンレス鋼等の酸洗処理方法が開
示されている。本発明者等の知見によると、この方法は
硝酸を使用しない有効な処方であり、特に弗酸−硫酸−
過酸化水素浴は、塩化水素のような腐食性ガスを発生す
ることなく、硝酸−弗酸浴より酸洗速度が速い利点を有
する。
【0004】しかしながら、この浴の致命的な欠点は、
処理時浴中での過酸化水素の分解が甚だしい点である。
特に、ステンレス鋼溶解時の鉄、クロム、ニッケル等の
トータル金属濃度が10g/L以上では過酸化水素は速
やかに分解し、大過剰の補給が必要となり不経済となる
ばかりでなく安定した浴の維持が困難となる。過酸化水
素を安定化させる試みとして、特開昭53−15227
号公報に過酸化水素−ハロゲンイオンを含む無機酸(塩
酸、弗酸など)−無機酸(硫酸、燐酸)浴に第四級アン
モニウム塩を加えることが、特開平6−212463号
公報には硫酸−Fe3+−弗酸−過酸化水素(公知の安定
剤が添加されたもの)系が開示され、後者では公知の安
定剤として8−ヒドロキシキノリン、スズ酸ナトリウ
ム、燐酸、フェナセチンなどが例示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】安定剤の機能として
は、単に過酸化水素を安定化させることに留まらず以下
の点が要求される。 1)少量の添加で有効であること(経済性に優れている
こと) 2)酸洗能力を極端に低下させないこと(溶解速度や表
面仕上がりへの影響が少ないこと) これらの機能を満たす安定剤は、上述した公知の安定剤
はもとより、未だ見出せていないのが実状である。本発
明は、従来技術における上述したような課題を解決し、
硝酸を含有しない新規なステンレス鋼の酸洗処理液であ
って、経済性に優れており、且つ酸洗能力を低下させる
ことなく過酸化水素の分解が抑制された安定な酸洗処理
液を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、弗酸−硫
酸−過酸化水素系の基本浴組成を有する酸洗処理液に着
目し鋭意検討を重ねた結果、第四成分としてフェニル尿
素を、さらには第五成分として飽和脂肪族アルコールを
使用することで上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は弗酸、硫酸、過酸化水素および第四
成分としてフェニル尿素、さらには第五成分として飽和
脂肪族アルコールを有効成分として含有することからな
るステンレス鋼の酸洗処理液に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。本発明のステンレス鋼の酸洗処理液は、弗酸−硫
酸−過酸化水素系の基本浴組成を有する。ここで、本発
明に使用する弗酸、硫酸、過酸化水素は任意の濃度の水
溶液が使用できるが、通常、弗酸は46重量%程度、硫
酸は60〜80重量%、過酸化水素は35重量%程度の
ものが工業薬品として入手可能な点から好ましい。弗
酸、硫酸、過酸化水素の酸洗処理液中での含有量、すな
わち酸洗浴中への初期添加量および保持濃度は、酸洗浴
における酸洗処理液中の各薬品成分の正味の量として、
弗酸1〜10重量%、硫酸0.5〜20重量%、過酸化
水素0.1〜5重量%となる量である。弗酸、硫酸、過
酸化水素の濃度がこれらの範囲を下回ると実用上必要な
酸洗速度が保てなくなり、上回ると必要以上に酸洗速度
が速くなったり不経済となる。よって、各薬品成分を所
定濃度含む水溶液を、各薬品成分の正味の量がこれらの
範囲となるように配合して調製するのがよい。
【0008】本発明の酸洗処理液は、上述した基本浴組
成に、第四成分としてフェニル尿素、さらには第五成分
として飽和脂肪族アルコールを含有するものである。フ
ェニル尿素の酸洗浴中への初期添加量および保持濃度
は、0.001〜1重量%、好ましくは0.005〜
0.1重量%である。0.001重量%以下では安定剤
としての機能が不十分となり、1%以上の使用は不経済
となる。通常0.1重量%以下で良好な機能が発揮され
る。
【0009】フェニル尿素と飽和脂肪族アルコールを用
いる場合、飽和脂肪族アルコール自体は、過酸化水素の
安定化へ殆ど寄与しないが、フェニル尿素と併用するこ
とで初めて過酸化水素の安定性が高まり、より少量のフ
ェニル尿素の使用で良好な過酸化水素の安定化が達成さ
れる。本発明で用いる飽和脂肪族アルコールとしては、
一価アルコールとして、メチルアルコール、エチルアル
コール、n−プロピルアルコール、isoープロピルア
ルコール等、多価アルコールとして、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,3−及び1,4−ブタ
ンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、グリセリン等が上げられるが、中でもn
−プロピルアルコール、1,3−及び1,4−ブタンジ
オールが好ましい。飽和脂肪族アルコールの酸洗浴中へ
の初期添加量および保持濃度は、0.01〜5重量%、
好ましくは0.1〜1重量%となるようにする。0.0
1重量%以下では、フェニル尿素との併用効果が乏しく
なり、1重量%以上の使用は不経済となる。通常0.1
重量%以上で良好な効果が発揮される。
【0010】本発明の酸洗処理液の調製方法は特に限定
されず、例えば弗酸、硫酸、過酸化水素、フェニル尿
素、飽和脂肪族アルコールの各薬品成分を、それぞれ別
個に酸洗浴に添加して酸洗処理液を調製してもよい、ま
た、予め各薬品成分を混合した後酸洗浴に添加して酸洗
処理液を調製してもよい。予め混合する場合は、過酸化
水素にフェニル尿素及び飽和脂肪族アルコールを溶解、
混合させて使用するのが好ましい。酸洗処理の方法とし
ては、スプレーノズル等を用いた噴射法、エアレーショ
ンやポンプ循環を併用した浸漬法など、所望の方法を適
宜選択することができる。酸洗処理温度は室温から60
℃程度の範囲で実施すればよいが、ステンレス鋼の酸洗
速度と過酸化水素の安定性との兼合いを考慮して、40
〜50℃で処理するのが好ましい。
【0011】酸洗処理は、予め所定濃度の酸洗処理液を
調製した後、各薬品成分の補充を行わずに、あるいは適
宜補充して限界まで処理するバッチ処理でも良いし、酸
洗浴の組成を一定に保つように各薬品成分の連続的供給
と排出を行う連続処理でも良い。特に、フェニル尿素ま
たは、フェニル尿素及び飽和脂肪族アルコールの使用に
よって過酸化水素が安定化され、酸洗浴中に蓄積する金
属濃度が増加しても酸洗能力を高く保持できることか
ら、連続処理を行うのが効果的である。
【0012】
【実施例】以下に本発明を実施例によって詳細に説明す
るが、本発明は実施例によって制限されるものではな
い。なお、以下の実施例において「%」は、特に断らな
い限り酸洗処理液全量に対する重量%を意味するとす
る。
【0013】実施例1 ステンレス鋼SUS304を予め弗酸、硫酸、過酸化水
素を用いて溶解し、その液を用いて弗酸4%、硫酸8
%、過酸化水素3%、トータル金属濃度約15g/L
(Fe11g/L、Cr3g/L、Ni1g/L)、約
30g/L(Fe22g/L、Cr6g/L、Ni2g
/L)の組成の酸洗処理液を調製した。この2種類の酸
洗処理液のそれぞれに、下記表1に示す所定量のフェニ
ル尿素を添加して、45℃、2時間静置後の過酸化水素
濃度を分析した。比較のために、フェニル尿素を添加し
なかった場合についても試験を行った。フェニル尿素の
添加により、過酸化水素の安定度が明らかに向上した。
結果を第1表に示す。
【0014】
【表1】
【0015】実施例2 実施例1と同様にして、弗酸4.0%、硫酸8.0%、
過酸化水素3.0%、トータル金属濃度約15g/L
(Fe11g/L、Cr3g/L、Ni1g/L)、及
び約30g/L(Fe22g/L、Cr6g/L、Ni
2g/L)とし、且つ薬品成分が表2に示す組成となる
ように酸洗処理液を調製した。これらの酸洗処理液につ
いて、所定量のフェニル尿素と飽和脂肪族アルコールを
添加して、45℃、2時間静置後の過酸化水素を分析し
た。比較のために、飽和脂肪族アルコールのみを添加し
た場合、及び両者を添加しなかった場合も試験を行っ
た。フェニル尿素と飽和脂肪族アルコールを添加するこ
とで、添加しない場合はもちろん、飽和脂肪族アルコー
ルのみを単独で使用した場合に比べ、組み合わせ効果に
より過酸化水素の安定度が明らかに向上した。結果を第
2表に示す。
【0016】
【表2】
【0017】実施例3 実施例1と同様にして、金属濃度約25g/L(Fe1
8g/L、Cr5g/L、Ni2g/L)となるように
酸洗処理液を調製した。これらの酸洗処理液について、
45℃でのステンレス鋼SUS304の溶解速度を調べ
た。本実施例では、過酸化水素を2%、フェニル尿素を
用いる場合は0.05%とし、弗酸、硫酸濃度を変化さ
せた。溶解速度は、調製された酸洗浴にSUS304テ
ストピースを2分揺動浸漬し、重量減少から求めた。フ
ェニル尿素を添加しても溶解速度は、殆ど低下しないこ
とがわかった。結果を第3表に示す。
【0018】
【表3】
【0019】実施例4 実施例1と同様にして、金属濃度約25g/L(Fe1
8g/L、Cr5g/L、Ni2g/L)となるように
酸洗処理液を調製した。これらの酸洗処理液について、
45℃でフェニル尿素と飽和脂肪族アルコールを添加し
た場合のステンレス鋼SUS304の溶解速度を調べ
た。フェニル尿素とn−プロパノール及び/又は1.4
−ブタンジオールを組み合わせることで溶解速度の明か
な向上が認められた。結果を第4表に示す。
【0020】
【表4】
【0021】
【発明の効果】弗酸−硫酸−過酸化水素のステンレス酸
洗基本浴に、第四成分としてフェニル尿素、さらには第
五成分として飽和脂肪族アルコールを加えることによ
り、環境面で問題のある硝酸を使用せず、且つ基本浴の
性能を低下させることなくむしろ酸洗速度を向上せし
め、過酸化水素の安定化を達成した優れた酸洗処理液を
得ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弗酸、硫酸、過酸化水素及びフェニル尿
    素を有効成分として含有することを特徴とするステンレ
    ス鋼の酸洗処理液。
  2. 【請求項2】 弗酸、硫酸、過酸化水素及びフェニル尿
    素、飽和脂肪族アルコールを有効成分として含有するこ
    とを特徴とするステンレス鋼の酸洗処理液。
  3. 【請求項3】 飽和脂肪族アルコールが、n−プロパノ
    ール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
    ルからなる群から選ばれるものであることを特徴とする
    請求項2記載のステンレス鋼の酸洗処理液。
JP2398196A 1996-02-09 1996-02-09 ステンレス鋼の酸洗処理液 Pending JPH09217184A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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