JPH11222687A

JPH11222687A - 鋼板用アルカリ洗浄剤組成物

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Publication number: JPH11222687A
Application number: JP10050738A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Ohashi; 秀巳大橋; Toshimasa Hamai; 利正濱井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-08-17
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: JP2960387B2

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄力に優れ、鋼板を低温で高速洗浄可能な
鋼板用アルカリ洗浄剤組成物、及び流動性があり安定な
高濃度の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物の提供。【解決手段】本発明の洗浄剤組成物は、アルカリ剤
と、一般式（１）【化１】（式中、Ｒは炭素数４〜14の直鎖又は分岐鎖のアルキル
基又はアルケニル基、ｎはオキシエチレン基の平均付加
モル数、ｍはオキシプロピレン基の平均付加モル数を表
し、０≦ｎ≦20、０＜ｍ≦20であり、下式 α＝0.33×ｎ−0.15×ｍ−0.475×（Ｒの炭素数）＋2.6 によって計算されるαが−2.0＜α＜1.9を満たす）に示
すポリオキシアルキレンアルキルエーテルの少なくとも
１種とを含む。さらに本発明の組成物は特定の水溶性高
分子カルボン酸類とアルドン酸類を含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所等において
鋼板（鋼帯）を連続洗浄する場合、特に電解洗浄する際
に用いられる、鋼板用アルカリ洗浄剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板表面の脱脂洗浄は、酸洗と共にメッ
キ、塗装等の表面処理を行う前処理として必要であり、
製品の良否を決定づける非常に大きな因子である。鋼板
表面に付着している汚れとしては、冷間圧延時に付着す
る圧延油（牛脂等のエステル、脂肪酸、鉱物油等）、防
錆油などの油汚れや、鉄粉等の固体汚れ等が挙げられ
る。これらの中でも、特に油汚れが残っていると、焼鈍
する場合に炉内でガス化して揮散はせず、鋼板表面上に
炭化物として残存し、メッキ、塗装むら等の原因とな
る。

【０００３】より効率よく油汚れを除去するために、界
面活性剤が用いられてきた。界面活性剤としては、各種
イオンの影響を受けにくく起泡性の低いノニオン型界面
活性剤が、現在広く用いられている。さらに、金属イオ
ン封鎖剤、洗浄補助剤、鉄粉等の固体汚れ分散剤とし
て、各種キレート剤も一般的に用いられている。このよ
うな鋼板洗浄に関する先行技術として、特開昭55−1415
77号公報、特開平５−125571号公報、特開平５−320962
号公報等が挙げられる。特に特開昭55−141577号公報には、有機キレート剤、界
面活性剤、有機硫黄化合物及び強アルカリ剤からなる、
鋼材の清浄剤について開示されている。しかしながらこ
の清浄剤は、鉄粉除去性の向上効果はあるが、脱脂性の
向上については全く効果が認められない。また、界面活
性剤の種類による性能差も認められず、界面活性剤の有
無の効果自体も明らかではない。

【０００４】ノニオン型界面活性剤を用いて、洗浄剤成
分をひとまとめにした高濃度のアルカリ洗浄剤を得よう
とする場合には、高濃度のアルカリ剤による塩析作用に
より、ノニオン型界面活性剤が分離する不具合がある。
これを避けるため、従来ではこうした洗浄剤を粉末状又
はフレーク状の固体品として供給するか、或いはアルカ
リ剤とノニオン型界面活性剤とを二つに分けた状態で供
給する方法が取られてきた。さらに特開平４−359096号
公報には、安定化剤を添加し、均一な液状組成物を得よ
うとする技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】鋼板の洗浄設備は通
常、コイル状に巻き取られた鋼板（鋼帯）を連続して洗
浄する構造になっており、30〜1100ｍ／分程度の速度で
操業される。従って、鋼板の洗浄時間は最大でも数秒と
いう極めて短い時間である。鋼板用の洗浄剤は、そのよ
うな短時間の間に鋼板表面に付着している0.1〜３ｇ／m
²の油分を落とさなければならず、非常に高い洗浄性が
要求される。

【０００６】洗浄は通常80℃程度の高い温度で行われて
おり、温度を一定に保つために蒸気を用いて加熱してい
るが、洗浄温度低下による蒸気コストの削減が要望され
ている。しかし、洗浄温度を下げて清浄な鋼板を得るた
めには、洗浄剤の使用濃度を増加させたり、洗浄時間を
長くしたり、ブラシ洗浄等の物理的洗浄方法を付加した
りする必要があり、容易に洗浄温度を下げることができ
なかった。また洗浄温度を下げると、油脂、エステル等
の加水分解反応が遅くなるため、洗浄効率が低下する。
そのため、低温（50℃以下）で効率良く高速洗浄可能な
洗浄剤が求められている。

【０００７】一方、近年の鋼板の冷間圧延においては、
ミル清浄性や生産性向上のために、冷間圧延油を牛脂系
圧延油から常温で液体の合成エステル系圧延油へと変更
することが進められている。この合成エステル系圧延油
は、高粘度の各種添加剤を含有しており、これらの高粘
度成分を含有する圧延油が付着した鋼板は、従来の洗浄
剤では洗浄力不足で除去しきれず、洗浄不良が発生する
可能性が高い。また、これまで圧延油のベースに用いら
れてきた牛脂やパーム油等の天然油脂と比較して、最近
用いられている合成エステルはアルカリによる鹸化を受
けにくく、短時間では鹸化しないため、従来の洗浄剤で
は洗浄しきれない。さらに最近では圧延油の酸価を高く
する傾向にあるが、酸価が高くなったことから圧延後に
鉄石鹸が大量に発生し、圧延油の洗浄における乳化性が
低下するため洗浄性が低下するという問題も起こってい
る。こうしたことから近年の鋼板は被洗浄性が低下して
おり、従来の洗浄剤では十分な清浄化が行われていな
い。こうした観点からも、洗浄力の高い洗浄剤が求めら
れている。

【０００８】また、湖沼水の富栄養化、汚染の原因にな
っていると指摘されているリン化合物、および生分解性
の悪いアルキルフェノールのオキシアルキレン付加物は
環境への悪影響を考慮し、それらを使用しない洗浄剤も
求められている。

【０００９】さらに、ノニオン型界面活性剤を用いて高
濃度のアルカリ洗浄剤を得ようとする場合、可溶化剤等
を用いて高濃度アルカリ溶液中にノニオン型界面活性剤
を配合する方法が取られてきたが、可溶化する場合に
は、ノニオン型界面活性剤の配合量の限界点が低く、洗
浄には何ら効果を持たない可溶化剤を用いることからＣ
ＯＤの上昇を伴う点が問題であった。

【００１０】そこで本発明の一つの課題は、現在の80℃
という洗浄温度から50℃以下の洗浄温度に低下させて
も、物理的洗浄方法の付加や使用濃度や洗浄時間の増大
を必要とせず、洗浄不良を起こさない鋼板用アルカリ洗
浄剤組成物を提供することである。本発明の別の課題
は、流動性があり、作業性に優れる高濃度の鋼板用アル
カリ洗浄剤組成物を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、以下に述
べるアルカリ洗浄剤組成物により、低温（10〜50℃）に
おいても十分清浄な鋼板を得ることができ、かつこの組
成物はその洗浄性能の高さから有機物の添加量が少量で
済むことを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】即ち本発明は、アルカリ剤と、一般式
（１）

【００１３】

【化３】

【００１４】（式中、Ｒは炭素数４〜14の直鎖又は分岐
鎖のアルキル基又はアルケニル基、ｎはオキシエチレン
基の平均付加モル数、ｍはオキシプロピレン基の平均付
加モル数を表し、０≦ｎ≦20、０＜ｍ≦20であり、下式 α＝0.33×ｎ−0.15×ｍ−0.475×（Ｒの炭素数）＋2.6 によって計算されるαが−2.0＜α＜1.9を満たす）に示
すポリオキシアルキレンアルキルエーテルの少なくとも
１種とを含むことを特徴とする鋼板用アルカリ洗浄剤組
成物を提供するものである。

【００１５】また本発明は、上記に加えてさらに、下式
（２）

【００１６】

【化４】

【００１７】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₆は水素原子、炭素数１〜
５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシル基、ＣＯ
ＯＭ、又はＯＨであり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、
炭素数１〜４のアルキルアミン、又は炭素数１〜６のア
ルカノールアミンであり、ｓ／ｔ（共重合モル比）は０
／10〜10／１であり、重量平均分子量（ＭＷ）は1000〜
100000である）で示される構造を有する水溶性高分子カ
ルボン酸類の少なくとも１種を含む鋼板用アルカリ洗浄
剤組成物をも提供する。この組成物は高濃度においても
液体状又はスラリー状で流動性があり、しかも分離を生
ずることなく安定である。また高濃度の鋼板用アルカリ
洗浄剤組成物を希釈して鋼板の洗浄に用いた場合、工業
用水等の硬度の高い水を用いた場合でも十分に軟水化す
る事が可能である。即ち本発明で用いられる水溶性高分
子カルボン酸類は、保管時には安定性に寄与し、洗浄時
にはキレート剤として軟水化に寄与する。この場合、安
定性に寄与する作用は可溶化ではなく、水溶性高分子カ
ルボン酸の析出によるスラリー化であるが、構造によっ
ては可溶化能をも有するものがある。

【００１８】さらに、本発明の上記鋼板用アルカリ洗浄
剤組成物は、アルドン酸類を含むことができる。アルド
ン酸類を含む場合には、一般式（１）のポリオキシアル
キレンアルキルエーテルとの組み合わせによって、洗浄
性能が相乗的に向上する利点がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳細に説明
する。本発明において用いられるアルカリ剤としては、
水溶性のアルカリ剤であればいずれのものも使用でき
る。具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等のアルカリ金属の水酸化物、オルソ珪酸ナトリウ
ム、メタ珪酸ナトリウム、セスキ珪酸ナトリウム、一号
珪酸ナトリウム、二号珪酸ナトリウム、三号珪酸ナトリ
ウム等の珪酸塩、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素
二ナトリウム、リン酸三ナトリウム等のリン酸塩、炭酸
二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム、
炭酸水素カリウム等の炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のホ
ウ酸塩等が挙げられる。二種以上の水溶性アルカリ剤を
組み合わせても良い。好ましくは水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、オルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリ
ウムであり、より好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化
カリウムである。

【００２０】本発明において用いられるポリオキシアル
キレンアルキルエーテルは、上記した一般式（１）に示
すものである。式中のＲは炭素数４〜14の直鎖又は分岐
鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、直鎖の場合よ
り好ましくはＲは炭素数６〜10、分岐鎖の場合より好ま
しくはＲは炭素数８〜14である。ｎはオキシエチレン基
の平均付加モル数、ｍはオキシプロピレン基の平均付加
モル数を表し、０≦ｎ≦20、０＜ｍ≦20であり、上記し
た式で表されるαが−2.0＜α＜1.9を満たすものであ
る。αは一般式（１）において極めて優れた脱脂効果に
寄与する化合物をＲ、ｎ及びｍで規定した指標である。
なおオキシエチレン、オキシプロピレンの付加形態はブ
ロックでもランダムでもよく、ブロックの場合はオキシ
エチレンとオキシプロピレンの位置が逆でも良い。しか
しオキシプロピレン−オキシエチレンの順番でブロック
付加したものがより好ましい。

【００２１】好ましくは、本発明による一般式（１）の
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは平均分子量が
130〜1000であり、より好ましくは130〜700である。オ
キシエチレン基及びオキシプロピレン基の好ましい平均
付加モル数の値は０≦ｎ＜８且つ０＜ｍ＜５であり、３
＜ｎ＜８であることがより好ましい。またαの値として
直鎖の場合により好ましいのは−1.3＜α＜1.6であり、
さらに好ましくは−1.3＜α＜0.7であり、特に好ましく
は−0.8＜α＜0.7であり、最も好ましくは−0.3＜α＜
0.3である。分岐鎖の場合、より好ましいのは−2.0＜α
＜1.6であり、さらに好ましくは−2.0＜α＜1.0であ
り、最も好ましくは−2.0＜α＜0.3である。

【００２２】本発明において用いられる水溶性高分子カ
ルボン酸類は、上記した一般式（２）で示すものであ
る。式中のＲ₁〜Ｒ₆は、水素、炭素数１〜５のアルキル
基、炭素数１〜５のアルコキシル基、ＣＯＯＭ、ＯＨの
いずれかであり、すべて同じでもそれぞれ異なっていて
も良い。一般式（２）の両末端は特に限定されないが、
水素原子、ＯＨ、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１
〜５のアルコキシル基又はＳＯ₃Ｍ等が挙げられ、やは
り同じでも異なっていても良い。Ｍは水素、アルカリ金
属、炭素数１〜４のアルキルアミン、炭素数１〜６のア
ルカノールアミンのいずれかである。ｓ及びｔは、それ
ぞれかっこ内のモノマーのモル数を示し、ｓは０でも構
わない。ｓが０の場合は、モル数をｔで表すモノマーの
ホモポリマーとなる。ｓとｔの共重合モル比ｓ／ｔは０
／10〜10／１であり、重量平均分子量（ＭＷ）は1,000
〜100,000、好ましくは3,000〜50,000、より好ましくは
5,000〜20,000である。重合形態はブロックでもランダ
ムでもよい。具体例としては、アクリル酸ホモポリマ
ー、アクリル酸−マレイン酸共重合体、α−ヒドロキシ
アクリル酸ホモポリマー、Ｃ5オレフィン−マレイン酸
共重合体、イソブチレン−マレイン酸共重合体等、及び
これらのアルカリ金属塩もしくはアミン塩等が挙げられ
る。好ましくはアクリル酸ホモポリマー、アクリル酸−
マレイン酸共重合体である。具体的な製品名としては、
花王株式会社製ポイズ540、ポイズ530、ポイズ521、ポ
イズ520、日本パーオキサイド株式会社製ペールプラッ
ク250、ペールプラック1200、ペールプラック5000、日
本ゼオン株式会社製クインフロー540、クインフロー54
2、クインフロー543、クインフロー560、クインフロー6
40、クインフロー750、東亞合成株式会社製アロンT-40
(M)、株式会社クラレ製イソバン06、イソバン04、イソ
バン600、株式会社日本触媒製アクアリックDL100等が挙
げられる。２種以上の水溶性高分子カルボン酸類を組み
合わせても良い。

【００２３】本発明において用いられるアルドン酸類
は、カルボキシル基を有する単糖類及びそのアルカリ金
属塩もしくはアミン塩である。具体例としては、グリセ
リン酸、テトロン酸、ペントン酸、ヘキソン酸、ヘプト
ン酸等及びそれらのアルカリ金属塩もしくはアミン塩が
挙げられる。好ましくはグルコン酸、グルコヘプトン酸
等及びそれらのアルカリ金属塩もしくはアミン塩であ
り、より好ましくはグルコン酸ナトリウム又はグルコヘ
プトン酸ナトリウムである。アルドン酸類も２種以上を
組み合わせて用いることができる。

【００２４】本発明組成物の媒体には水を用いるが、脱
イオン水であるのが望ましい。

【００２５】次に、本発明組成物の配合量について示す
と、組成物中のアルカリ剤の配合量は0.5〜48.0重量％
が好ましい。鋼板洗浄時には好ましくは0.5〜10.0重量
％、より好ましくは1.0〜8.0重量％である。鋼板洗浄時
に0.5重量％未満では洗浄性に劣り、10.0重量％を越え
て添加しても洗浄性能は飽和してくる傾向がある一方
で、経済的に不利である。特に好ましくは、水酸化ナト
リウムを鋼板洗浄時に1.0〜8.0重量％の配合量で用い
る。なお、アルカリ剤の選定並びに配合においては、洗
浄性の面、及び電気伝導度の面から、鋼板洗浄時のpHが
12.5を越える範囲となるようにするのが望ましい。

【００２６】本発明組成物のポリオキシアルキレンアル
キルエーテルの配合量は、0.05〜30.0重量％が好まし
い。鋼板洗浄時には好ましくは0.05〜5.0重量％、より
好ましくは0.1〜3.0重量％である。鋼板洗浄時に0.05％
未満では洗浄性に劣り、5.0重量％を越えて添加しても
洗浄性能は飽和してくる傾向がある一方でＣＯＤが高く
なり、経済的に不利である。

【００２７】本発明組成物に対する水溶性高分子カルボ
ン酸類の配合量は、０〜10.0重量％が好ましい。鋼板洗
浄時には好ましくは0.05〜1.0重量％、より好ましくは
0.1〜0.5重量％である。鋼板洗浄時に0.05重量％未満で
は工業用水等の硬度の高い水を用いた場合に十分に軟水
化する事ができず、カルシウムイオンやマグネシウムイ
オンが汚れとして混入してくる脂肪酸と水不溶性の塩を
作り、洗浄不良の原因となる可能性が高くなる。また、
1.0重量％を越えて添加しても、軟水化能は飽和してく
るのに対し、ＣＯＤが高くなり経済的に不利である。

【００２８】本発明組成物に対するアルドン酸類の配合
量は、0.03〜20.0重量％が好ましい。鋼板洗浄時には好
ましくは0.03〜3.0重量％、より好ましくは0.05〜2.0重
量％である。鋼板洗浄時に0.03重量％未満では洗浄性に
劣り、3.0重量％を越えて添加しても洗浄性能が飽和し
てくる一方でＣＯＤが高くなり経済的に不利となる。グ
ルコン酸ナトリウム、グルコヘプトン酸ナトリウムの場
合は、0.05〜1.0重量％でも良好な洗浄性が得られる。

【００２９】本発明の組成物を鋼板洗浄に用いる場合、
それぞれの成分をあらかじめ一液ないし二液等に配合し
ておいて洗浄槽で使用前に水で希釈しても、それぞれの
成分をそれぞれ単独で洗浄槽に投入し、水で希釈しても
構わない。

【００３０】次に、本発明による保管時に好適な高濃度
のアルカリ洗浄剤組成物（これを高濃度アルカリ洗浄剤
組成物という）の配合量について示す。まずアルカリ剤
の配合量は、保管時には好ましくは20.0〜48.0重量％、
より好ましくは30.0〜45.0重量％である。保管時に20.0
重量％以下では水溶性高分子カルボン酸類の析出量が少
なく、スラリーとして安定性を保てないため安定性に劣
り、48.0重量％を越えて添加すると洗浄剤の粘度が高く
なりすぎて望ましくない。特に好ましくは、水酸化ナト
リウムを保管時に33.0〜42.0重量％の配合量で用いる。

【００３１】本発明の高濃度アルカリ洗浄剤組成物に対
するポリオキシアルキレンアルキルエーテルの配合量
は、保管時には好ましくは0.1〜30.0重量％、より好ま
しくは0.2〜20.0重量％、さらに好ましくは0.5〜20.0重
量％である。保管時に0.1重量％未満では、鋼板洗浄時
に必要なポリオキシアルキレンアルキルエーテルの濃度
が得られない。また、この組成物はスラリー状で安定化
するため、比重の低いポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルが多すぎると分離し易くなり、保管時に30.0重量
％を越えて添加すると製品安定性が劣る。

【００３２】本発明の高濃度アルカリ洗浄剤組成物に対
する水溶性高分子カルボン酸類の配合量は、保管時には
好ましくは0.5〜10.0重量％、より好ましくは1.0〜8.0
重量％である。保管時に0.5重量％未満では製品安定性
に劣り、10.0重量％を越えて添加すると洗浄剤の粘度が
高くなり過ぎて洗浄剤の配管輸送が困難になる。特に好
ましくは、アクリル酸ホモポリマー（ＭＷ：5,000〜20,
000）、アクリル酸−マレイン酸共重合体（ＭＷ：5,000
〜20,000）及び／又はこれらのナトリウム塩を1.0〜6.0
重量％の配合量で用いる。

【００３３】本発明の高濃度アルカリ洗浄剤組成物に対
するアルドン酸類の配合量は、保管時には好ましくは0.
05〜20.0重量％、より好ましくは0.1〜15.0重量％、さ
らに好ましくは0.5〜15.0重量％である。保管時に0.05
重量％未満では鋼板洗浄時に必要なアルドン酸類の濃度
が得られない。また、保管時に20.0重量％を越えて添加
すると、アルドン酸を溶解させるのに必要な水の量が多
くなり、製品安定化に必要なアルカリ剤及び水溶性高分
子カルボン酸類の必要量が配合できなくなる。

【００３４】本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、
ライン速度が500ｍ／分以上の高速で洗浄する際に効果
的であり、ライン速度が800ｍ／分以上の高速で洗浄す
る際により効果的である。特に、電解洗浄に要する時間
が１秒以下の高速で冷延鋼板を洗浄する際に効果的であ
る。一般の鋼板洗浄ラインは、浸漬洗浄→ブラシ洗浄→
電解洗浄→ブラシ洗浄→リンス→乾燥という構成を取る
が、浸漬洗浄から乾燥まではおよそ50ｍであり、ライン
速度500ｍ／分の場合には全工程で６秒という極めて短
い時間の中で洗浄が行われる。そのうち電解洗浄工程は
10〜20ｍ程度であり、ライン速度が500ｍ／分の場合に
は1.2〜2.4秒程度という計算になる。本発明の鋼板用ア
ルカリ洗浄剤組成物は、こうした短時間での、さらには
より短い時間での電解洗浄に効果的であり、またそれに
よって洗浄ライン速度を増大させることを可能にする。

【００３５】また本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物
は、合成エステルを50重量％以上含有する圧延油が付着
してなる鋼板に対して効果的であり、合成エステルを70
重量％以上含有する圧延油が付着してなる鋼板に対して
より効果的である。合成エステルとしては、ゾーマリン
酸、オレイン酸、リノール酸、ガドレイン酸、トール油
脂肪酸等の炭素数16〜20の高級脂肪族不飽和酸のダイマ
ー酸又はポリマー酸を原料とする合成エステル、プロピ
レングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ペ
ンタンジオール、ポリオキシエチレングリコール、ポリ
オキシプロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、グリセリン等の多価アルコ
ールと炭素数６〜22の脂肪族カルボン酸を原料とする合
成エステル、炭素数１〜12の脂肪族アルコールと炭素数
６〜22の脂肪族カルボン酸を原料とする合成エステル、
多価アルコールと炭素数６〜22の脂肪族ヒドロキシカル
ボン酸を原料とする合成エステル、アジピン酸、セバシ
ン酸、アゼライン酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロ
メリット酸等の多塩基酸と炭素数１〜12の脂肪族アルコ
ールを原料とする合成エステル、及び上記アルコールの
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレン
オキサイド付加物とのエステル等が挙げられる。

【００３６】さらに、本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組
成物は、酸価が10ＫＯＨmg／ｇ以上である圧延油が付着
してなる鋼板に対して効果的であり、酸価が20ＫＯＨmg
／ｇ以上である圧延油が付着してなる鋼板に対してより
効果的である。

【００３７】本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、
合成エステルを50重量％以上含有し、かつ酸価が10ＫＯ
Ｈmg／ｇ以上である圧延油が付着してなる鋼板に対して
特に効果的である。

【００３８】また本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物
は、高粘度エステルを10重量％以上含有する圧延油が付
着してなる鋼板に対して効果的であり、高粘度エステル
を20重量％以上含有する圧延油が付着してなる鋼板に対
してより効果的である。特に高粘度エステルの粘度が40
℃で70mm²／ｓ以上、好ましくは100mm²／ｓ以上、より
好ましくは150mm²／ｓ以上である圧延油が付着してなる
鋼板に対して効果的である。高粘度エステルとしては、
ゾーマリン酸、オレイン酸、リノール酸、ガドレイン
酸、トール油脂肪酸等の炭素数16〜20の高級脂肪族不飽
和酸のダイマー酸又はポリマー酸を原料とする合成エス
テル、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタン
ジオール、ペンタンジオール、ポリオキシエチレングリ
コール、ポリオキシプロピレングリコール、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等の
多価アルコールと炭素数６〜22の脂肪族カルボン酸を原
料とし多価アルコールの水酸基を１以上残した合成エス
テル、多価アルコールと炭素数６〜22の脂肪族ヒドロキ
シカルボン酸を原料とする合成エステル等が挙げられ
る。なおエステルではないが、本発明の鋼板用アルカリ
洗浄剤組成物は、ポリブテン等の高粘度化合物に対して
も効果的である。

【００３９】さらに本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成
物は、炭素数16〜20の高級脂肪族不飽和酸の重合物を１
重量％以上含有する圧延油が付着してなる鋼板に対して
効果的である。高級脂肪族不飽和酸の重合物としては、
ゾーマリン酸、オレイン酸、リノール酸、ガドレイン
酸、トール油脂肪酸等の炭素数16〜20の高級脂肪族不飽
和酸のダイマー酸及びポリマー酸が挙げられる。

【００４０】本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、
洗浄温度を10〜50℃に低下させても鋼板を十分に清浄化
できるが、50℃よりも高い温度において洗浄すれば、よ
り清浄度は高くなる。

【００４１】更に、本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成
物には一般的に使用されている洗浄性を向上させる有機
ビルダー、例えばニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四
酢酸、エチレンジアミン二酢酸、テトラエチレンテトラ
ミン六酢酸等のアルカリ金属塩もしくは低級アミン塩等
のアミノカルボン酸類等を、ＣＯＤ及びコストの上昇を
考慮した上で配合することも可能である。

【００４２】また、本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成
物には、さらに一般的に使用されている洗浄性を向上さ
せる界面活性剤、例えばノニオン型界面活性剤、アニオ
ン型界面活性剤、両性型界面活性剤等を、ＣＯＤ及びコ
ストの上昇を考慮した上で配合することも可能である。

【００４３】本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物は、
製鉄所等における鋼板（鋼帯）の連続洗浄、すなわち浸
漬洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、電解洗浄等におい
てその効果を発揮するが、特に低温において冷延鋼板を
電解洗浄する際に使用すると効果が大きい。

【００４４】

【実施例】被洗浄鋼板の調製被洗浄鋼板はすべて以下の手順で調製した。即ち、以下
の表１に示す成分を表２に示す量で配合し、調製した圧
延油を用いて鋼板を冷間圧延し、これを25mm×50mmの大
きさに切断して調製した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】洗浄剤組成洗浄剤の組成は各表中に示すか、又は以下において表の
説明文中に示す。バランス量は脱イオン水である。ま
た、洗浄温度は特に示さない限り、40℃で行った。

【００４８】洗浄試験手順洗浄試験はすべて以下の手順で行った。即ち洗浄液に被
洗浄鋼板を１秒浸漬し、その後続けて電流密度10Ａ／dm
²で鋼板電位を負から正にそれぞれ0.5秒ずつ一度切り替
えて電解洗浄し、水でリンスした後、乾燥するものであ
る。

【００４９】残存付着油分量測定方法洗浄試験後の鋼板表面の付着油分量は、すべて鋼板付着
油量測定装置EMIA-111（株式会社堀場製作所製）を用い
て測定した。測定値は５回測定の平均値である。洗浄性
の判断基準としては、残存表面付着油分量が40mg／m²以
上は不良、20mg／m²以上40mg／m²未満は良、10mg／m²以
上20mg／m²未満は優、10mg／m²未満は特優とした。

【００５０】製品安定性室温保管時における高濃度の鋼板用アルカリ洗浄剤組成
物の状態の経時変化を観察して安定性を評価した。均一
化しないか一日で分離する場合を×、一日で分離せず均
一な場合を○とした。

【００５１】以上の条件で洗浄試験及び製品安定化試験
を行った結果を表３〜表14に示す。なお、表６以降のポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルは表４及び表５で
用いた略称を用いて示し、また表９以降の水溶性高分子
カルボン酸類は、表８で用いた略称を用いて示した。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】

【表５】

【００５５】

【表６】

【００５６】

【表７】

【００５７】

【表８】

【００５８】

【表９】

【００５９】

【表１０】

【００６０】

【表１１】

【００６１】

【表１２】

【００６２】

【表１３】

【００６３】

【表１４】

【００６４】まず表３は、アルカリ剤に水酸化ナトリウ
ムを2.0重量％の濃度で用い、実施例及び比較例として
それぞれ表３に示した洗浄剤を用いて、異なる圧延油に
対する洗浄性を比較した結果を示す。本発明の組成物の
洗浄性の評価は低温においても全て良好であるが、比較
例では温度を下げると十分な洗浄性が得られないことが
判る。

【００６５】表４及び表５は、アルカリ剤に水酸化ナト
リウムを2.0重量％の濃度で用い、実施例及び比較例と
してそれぞれこれらの表に示した化合物を用いて、ポリ
オキシアルキレンアルキルエーテルのアルキル基の炭素
数、オキシエチレン及びオキシプロピレンの付加モル数
の変化、並びにαの値の変化に基づく洗浄性の相違を比
較した結果を示す。なお被洗浄鋼板としては、表２の鋼
板No.20と同じものを用いた。これらの結果から、本発
明により規定した範囲内においては全てについて、低温
においても良好な洗浄性が得られるのに対し、規定範囲
外、即ち比較例の場合には、高温では洗浄性良好となる
場合もあるが低温条件では全て不良となり、また濃度を
高くしても大きな効果は得られないことが判る。

【００６６】表６は、アルカリ剤に水酸化ナトリウムを
2.0重量％の濃度で用い、被洗浄鋼板として表２の鋼板N
o.20と同じものを用いた場合の、洗浄性に対するポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルの濃度の影響を比較し
た結果を示す。この表６から、本発明の組成物は洗浄性
が良好であることが判る。なお添加量が15重量％や20重
量％の場合にも洗浄性は上昇するが、飽和する傾向が見
られる。

【００６７】表７は、被洗浄鋼板として表２の鋼板No.2
0と同じものを用い、アルカリ剤及びまたはアルドン酸
類の種類及び濃度について洗浄性を比較した結果を示
す。表７から明らかなように本発明の組成物は洗浄性が
良好であり、またアルドン酸類の添加によって洗浄性が
さらに向上することが判る。

【００６８】表８は、アルカリ剤として水酸化ナトリウ
ム（40.0重量％）、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テルとして表５のＥＰ−９（4.0重量％）を用い、各種
の水溶性高分子カルボン酸類を2.0重量％配合した高濃
度のアルカリ洗浄剤組成物について、製品安定性を評価
した結果を示す。なお水溶性高分子カルボン酸類の両末
端は全てＯＨであり、またバランス量は脱イオン水であ
る。これらの表から明らかなように、本発明の組成物は
安定であることが判る。表中の分子量は重量平均分子量
を示し、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）法によって
ポリエチレングリコールを標準として用いて測定した。

【００６９】表９及び表10は、アルカリ剤として水酸化
ナトリウムを34.0重量％の濃度で用い、水溶性高分子カ
ルボン酸類として表８のＷＰＣ−３を4.0重量％の濃度
で用い、各種のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
を配合した高濃度アルカリ洗浄剤組成物について、洗浄
性を比較した結果を示す。洗浄試験は、被洗浄鋼板とし
て表２の鋼板No.20と同じものを用い、表中に示す組成
を17倍に水で希釈して行った。これらの表から明らかな
ように、本発明の組成物の洗浄性評価は全て良好である
が、規定した範囲外（表９）では不良となることが判
る。また本発明の組成物は全て良好な（○）安定性を示
した。

【００７０】表11は、アルカリ剤として水酸化ナトリウ
ムを35.0重量％の濃度で用い、水溶性高分子カルボン酸
類として表８のＷＰＣ−４を2.5重量％の濃度で用いて
高濃度のアルカリ洗浄剤組成物にした場合の、洗浄性に
対するポリオキシアルキレンアルキルエーテルの濃度の
影響を比較した結果を示す。洗浄試験は、被洗浄鋼板と
して表２の鋼板No.20と同じものを用い、表中に示す組
成を10倍に水で希釈して行った。これらの表から明らか
なように、本発明の組成物は洗浄性が良好であることが
判る。また本発明の組成物は全て良好な（○）安定性を
示した。

【００７１】表12及び表13は、それぞれアルカリ剤及び
アルドン酸類の種類及び濃度を変えて、高濃度アルカリ
洗浄剤組成物の洗浄性及び製品安定性を比較した結果を
示す。洗浄試験は、被洗浄鋼板として表２の鋼板No.20
と同じものを用い、表中に示す組成を20倍に水で希釈し
て行った。これらの表から明らかなように、本発明の組
成物は洗浄性が良好であり安定であることが判る。また
表12と表13を対比すれば、アルドン酸類を含むことによ
り、洗浄性がさらに向上することが判る。

【００７２】表14は、アルカリ剤として水酸化ナトリウ
ム（40.0重量％）、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テルとして表５のＥＰ−９（4.0重量％）を用いた高濃
度のアルカリ洗浄剤組成物について、各種の水溶性高分
子カルボン酸類の種類及び濃度を変えて製品安定性を比
較した結果を示す。表14から明らかなように本発明の組
成物は安定であることが判る。特に、添加量が0.5〜10.
0wt％の範囲で良好な結果が得られている。水溶性高分
子カルボン酸類の濃度が12.0wt％の場合にも安定性は良
好であるが、粘度が高いため流動性が低く、従って搬送
性には劣る。

【００７３】

【発明の効果】本発明の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物
は、極めて優れた脱脂効果を有するため有機物の配合量
が少量で済み、また洗浄温度を低下させることができ、
これにより鋼板製造コストを低減させることができる。
また、本発明の水溶性高分子カルボン酸類を含有する鋼
板用アルカリ洗浄剤組成物は、高濃度でも流動性があり
安定な洗浄剤であることから、洗浄剤濃度管理が容易で
安定操業が可能になる。

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【化１】（式中、Ｒは炭素数４〜14の直鎖又は分岐鎖のアルキル
基又はアルケニル基、ｎはオキシエチレン基の平均付加
モル数、ｍはオキシプロピレン基の平均付加モル数を表
し、０≦ｎ≦20、０＜ｍ≦20であり、下式 α＝0.33×ｎ−0.15×ｍ−0.475×（Ｒの炭素数）＋2.6 によって計算されるαが−2.0＜α＜1.9を満たす）に示
すポリオキシアルキレンアルキルエーテルの少なくとも
１種とを含むことを特徴とする冷間圧延鋼板用アルカリ
洗浄剤組成物。

【化２】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₆は水素原子、炭素数１〜５のアルキル
基、炭素数１〜５のアルコキシル基、ＣＯＯＭ、又はＯ
Ｈであり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、炭素数１〜４
のアルキルアミン、又は炭素数１〜６のアルカノールア
ミンであり、ｓ／ｔ（共重合モル比）は０／10〜10／１
であり、重量平均分子量（ＭＷ）は1000〜100000であ
る）で示される構造を有する水溶性高分子カルボン酸類
の少なくとも１種を含み、液体状又はスラリー状で流動
性があることを特徴とする請求項１の冷間圧延鋼板用ア
ルカリ洗浄剤組成物。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所等において
冷間圧延鋼板（鋼帯）を連続洗浄する場合、特に電解洗
浄する際に用いられる、冷間圧延鋼板用アルカリ洗浄剤
組成物に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】そこで本発明の一つの課題は、現在の80℃
という洗浄温度から50℃以下の洗浄温度に低下させて
も、物理的洗浄方法の付加や使用濃度や洗浄時間の増大
を必要とせず、洗浄不良を起こさない冷間圧延鋼板用ア
ルカリ洗浄剤組成物を提供することである。本発明の別
の課題は、流動性があり、作業性に優れる高濃度の冷間
圧延鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を提供することであ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】（式中、Ｒは炭素数４〜14の直鎖又は分岐
鎖のアルキル基又はアルケニル基、ｎはオキシエチレン
基の平均付加モル数、ｍはオキシプロピレン基の平均付
加モル数を表し、０≦ｎ≦20、０＜ｍ≦20であり、下式 α＝0.33×ｎ−0.15×ｍ−0.475×（Ｒの炭素数）＋2.6 によって計算されるαが−2.0＜α＜1.9を満たす）に示
すポリオキシアルキレンアルキルエーテルの少なくとも
１種とを含むことを特徴とする冷間圧延鋼板用アルカリ
洗浄剤組成物を提供するものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₆は水素原子、炭素数１〜
５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシル基、ＣＯ
ＯＭ、又はＯＨであり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、
炭素数１〜４のアルキルアミン、又は炭素数１〜６のア
ルカノールアミンであり、ｓ／ｔ（共重合モル比）は０
／10〜10／１であり、重量平均分子量（ＭＷ）は1000〜
100000である）で示される構造を有する水溶性高分子カ
ルボン酸類の少なくとも１種を含む冷間圧延鋼板用アル
カリ洗浄剤組成物をも提供する。この組成物は高濃度に
おいても液体状又はスラリー状で流動性があり、しかも
分離を生ずることなく安定である。また高濃度の冷間圧
延鋼板用アルカリ洗浄剤組成物を希釈して鋼板の洗浄に
用いた場合、工業用水等の硬度の高い水を用いた場合で
も十分に軟水化する事が可能である。即ち本発明で用い
られる水溶性高分子カルボン酸類は、保管時には安定性
に寄与し、洗浄時にはキレート剤として軟水化に寄与す
る。この場合、安定性に寄与する作用は可溶化ではな
く、水溶性高分子カルボン酸の析出によるスラリー化で
あるが、構造によっては可溶化能をも有するものがあ
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】さらに、本発明の上記冷間圧延鋼板用アル
カリ洗浄剤組成物は、アルドン酸類を含むことができ
る。アルドン酸類を含む場合には、一般式（１）のポリ
オキシアルキレンアルキルエーテルとの組み合わせによ
って、洗浄性能が相乗的に向上する利点がある。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の冷間圧延鋼板用ア
ルカリ洗浄剤組成物（以下、「鋼板用アルカリ洗浄剤組
成物」という）の構成を詳細に説明する。本発明におい
て用いられるアルカリ剤としては、水溶性のアルカリ剤
であればいずれのものも使用できる。具体例としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の
水酸化物、オルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウ
ム、セスキ珪酸ナトリウム、一号珪酸ナトリウム、二号
珪酸ナトリウム、三号珪酸ナトリウム等の珪酸塩、リン
酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸
三ナトリウム等のリン酸塩、炭酸二ナトリウム、炭酸水
素ナトリウム、炭酸二カリウム、炭酸水素カリウム等の
炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩等が挙げられ
る。二種以上の水溶性アルカリ剤を組み合わせても良
い。好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、オ
ルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウムであり、より
好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２３Ｇ 1/14 Ｃ２３Ｇ 1/14 5/032 5/032

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ剤と、一般式（１）【化１】（式中、Ｒは炭素数４〜14の直鎖又は分岐鎖のアルキル
基又はアルケニル基、ｎはオキシエチレン基の平均付加
モル数、ｍはオキシプロピレン基の平均付加モル数を表
し、０≦ｎ≦20、０＜ｍ≦20であり、下式 α＝0.33×ｎ−0.15×ｍ−0.475×（Ｒの炭素数）＋2.6 によって計算されるαが−2.0＜α＜1.9を満たす）に示
すポリオキシアルキレンアルキルエーテルの少なくとも
１種とを含むことを特徴とする鋼板用アルカリ洗浄剤組
成物。
【請求項２】さらに、下式（２）【化２】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₆は水素原子、炭素数１〜５のアルキル
基、炭素数１〜５のアルコキシル基、ＣＯＯＭ、又はＯ
Ｈであり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、炭素数１〜４
のアルキルアミン、又は炭素数１〜６のアルカノールア
ミンであり、ｓ／ｔ（共重合モル比）は０／10〜10／１
であり、重量平均分子量（ＭＷ）は1000〜100000であ
る）で示される構造を有する水溶性高分子カルボン酸類
の少なくとも１種を含み、液体状又はスラリー状で流動
性があることを特徴とする請求項１の鋼板用アルカリ洗
浄剤組成物。
【請求項３】前記アルカリ剤の配合量が0.5〜48.0重
量％、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの配
合量が0.05〜30.0重量％、前記水溶性高分子カルボン酸
類の配合量が０〜10.0重量％である、請求項１又は２の
鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
【請求項４】さらにアルドン酸類の少なくとも１種を
0.03〜20重量％含む、請求項１から３の何れか１の鋼板
用アルカリ洗浄剤組成物。
【請求項５】合成エステルの少なくとも１種を50重量
％以上含有する及び／又は酸価が10ＫＯＨmg／ｇ以上で
ある圧延油が付着してなる鋼板を洗浄する際に用いられ
る、請求項１から４の何れか１の鋼板用アルカリ洗浄剤
組成物。
【請求項６】高粘度エステル（70mm²／ｓ（40℃）以
上）の少なくとも１種を10重量％以上含有する圧延油が
付着してなる鋼板を洗浄する際に用いられる、請求項１
から５の何れか１の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
【請求項７】炭素数が16〜20の高級脂肪族不飽和酸の
重合物の少なくとも１種を１重量％以上含有する圧延油
が付着してなる鋼板を洗浄する際に用いられる、請求項
１から６の何れか１の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
【請求項８】ラインスピードが500ｍ／分以上の高速
で洗浄を行う際に用いられる、請求項１から７の何れか
１の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。
【請求項９】冷延鋼板の電解洗浄に用いられる、請求
項１から８の何れか１の鋼板用アルカリ洗浄剤組成物。