JPS6026681A - 金属洗浄剤組成物 - 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】 本発明は中性の工業用金属洗浄剤に関し、さらに詳しく
は、使用時に飛散して人の皮膚に付着しても薬価を生せ
しめることのない金属洗浄剤に関するものである。

連続的高速鋼板処理において、連続性、高速性を確保す
るため、洗浄液を−スプレーする方法が広く採られてい
るが、かかるスプレー形式で洗浄する場合には洗浄液の
飛散が避けられない。しかして、従゛来の金属洗浄剤は
、脱脂を目的とするときは高アルカリ性（ｐｉ（ｉ　ｉ
以上）であり、又脱スケールを目的とするときは酸性（
ｐＨ５以下）であり、いずれにしても、スプレーした時
洗浄液の飛散がおこり、これが人の皮膚に付着して薬傷
を生ぜしめるという不都合がある。一方、中性であって
、かかる薬傷を生ぜしめない金属洗浄剤も多数存在する
が、しかし、かかる中性の金属洗浄剤にあっては、連続
的高速鋼板処理の洗浄工程を満足式せるに充分な高度の
洗浄力をイイするものはなかった。そこで、久しく、洗
浄性が高く、且つ皮膚に付着しても薬傷を生ずることの
ない高性能の中性金属洗浄剤が待ち望まれていたが、未
だ、かかる高性能の中性金属洗浄剤は使用に供せられて
いない。

そこで本発明者らは従来の金属洗浄剤におけるこれらの
問題点を克服すべく鋭意検討を重ねた結果、中性におい
ても鋼板に対するエツチング効果を発現するエツチング
性薬剤を見出し、この薬剤を界面活性剤と配合すること
により、洗浄性にすぐれると共に薬傷を生ぜしめること
のない工業用の中性金属洗浄剤を得ることに成功し、本
発明を完成するに到った。

すなわち、本発明は下記の（１）スルホン酸の填と、下
記の（２）カルボン酸の塩と、下記の（３）無Ｆｔ９．
Ｈの塩からなる化合物群のうち少なくとも１つと、ノニ
オン界面活性剤とアニオン界面活性剤とを含／ｌイシ、
ｐＨが５．０〜８．０である金属洗浄剤を提供するので
ある。

（１）　スルホン酸 （式中、１％＋　、Ｒ，は水素、メチル基又はエチル基
を表わす） （２）　カルボン酸 （ａ）酢酸とその誘導体、 （式中、Ｒ，、均＋　Ｒ３は水素、ハロゲン、炭素数１
〜４のアルキル基又はアリール基を表わす）（ｂ）蓚酸
、蟻酸、 （Ｃ）α、β−不飽和ジカルボン酸とその誘導体、（式
中、Ｒ＋、Ｒ２は水素、）・ロゲン、炭素数１〜４のア
ルキル基又はアリール基） （ｄ）芳香族ジカルボン酸 （式中、Ｒ，、Ｒ２は水素、・・ロゲン、炭素数１〜４
のアルキル基又はアリール基） （ｅ）芳香族トリカルボン酸 （式中、Ｒ，、Ｒ２は水素ハロゲン炭素数１〜４のアル
キル基又はアリール基） （３）無機酸 硝酸、硫酸、リン酸 本発明に係る金属洗浄剤の作用機構は必ずしも明らかで
はないが、エツチング性薬剤が鋼板表面を極めて薄くエ
ツチングすることにより、汚れと鋼板の界面への界面活
性剤の浸透を促進すると共に、汚れをその付着面から剥
離させる作用にあるものと考えられる。

本発明に係る金属洗浄剤の最も好ましいｐＨは以下の理
由により５．０〜８．０の範囲である。ｐＨが５０未満
であるとエツチング性が激しすぎて鋼板の発錆要因とな
ること、およびエツチング剤の寿命が短か（なる。また
ｐｎが８．０以上では発錆は少なくなるもののエツチン
グ性が非常に低（なり、その結果洗浄性が著しく低下す
る。

本発明において用いられるエツチング性薬剤には、先に
述べた（１）スルホン酸、（２）カルボン酸、（３）無
機酸の塩が用いられる。

スルホン酸の具体的な例としては、ベンゼンスルホン酸
、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、エチルベ
ンゼンスルホン酸などが好マシいものの例として挙げら
れる。

また、カルボン酸の具体的な例としては、酢酸、モノ、
ジ、トリクロル酢酸、モノ、ジ、トリブロモ酢酸、モノ
、ジ、トリフルオル酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪
酸、蓚酸、蟻酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などが挙げ
られる。

また、リン酸の例としては、たとえばリン酸、亜リン酸
、ヘキサメタリン酸、ポリリン酸などが挙げられる。

本発明において用いられるエツチング薬剤はｐＨが５．
０〜８，０で用いられるが、上述のスルホン酸、カルボ
ン酸、無機酸を中和し、および金属洗浄剤のｐＨ調整の
ために炭素数１〜４の脂肪族アミン、アンモニア、アル
カリ金属、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、又はこれ
らのイオンを持つ化合物が用いられる。たとえば、メチ
ルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミ
ン、エチレンジアミン、エチレントリアミン、アンモニ
ア、モノ、ジ、トリエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタ
ノールアミン、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸
化す）　ＩＪウムなどが具体例として挙げられる。但し
、無機酸のアルカリ金属塩Ｆｉ除かれる。

本発明に係るエツチング性薬剤は、金属洗浄剤中０．０
１〜４０重量％、好ましくはｏ、　ｉ〜３０重量価配合
される。

本発明に２いて用いられるノニオン界面活’＆剤は限定
されないが、次の一般式 ％式％）（ （式中Ｒは炭素０６〜１８の炭化水素基で、飽和であっ
ても不飽和であってもよく、直鎖状であっても分岐状で
あってもよい。ｎは１〜５ｏの整敬であるが好ましくは
３〜２ｏである。）で表わされるものが好ましく用いら
れる。上の式の親油基のＲとしては、ヘキシル、オクテ
ノペデシル、ラウリル、バルミテル、ミリスチル、ステ
アリル、オレイル、トリル、キシレニル、オクチルフェ
ニル、ノニルフェニル、デシルフェニル、ラウリルフェ
ニル等を具体例として挙げることができる。

本発明において用いられるアニオン界面活性剤は限定さ
れないが、次の一般式 （式中、Ｒ１は炭素数６〜２２の飽和もしくは不飽和の
脂肪族炭化水素基、Ｒ２は炭素数６〜Ｉ８の飽和の脂肪
族炭化水素基を表わし、Ｘはカチオンを表わす。） 上式中のＲ，（ＤＪ４体例としてはたとえば、ヘキシル
、オクチル、デシル、ラウリル、ミリスチル、バルミチ
ル、ステアリル、オレイル、リルイル等が挙げられ、Ｒ
２の具体例としては、ヘキシル、オクチル、デシル、ラ
ウリル、ミリスチル、パルミテル、ステアリル等が挙げ
られろう 上述したノニオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤
は金属洗浄剤中、それぞれが１〜４０重量％、好ましく
は３〜３０ｉ量％配合される。

金属洗浄剤を調整するに際してぐよ、エツチング性薬剤
、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤の他、洗浄
性補助又は洗浄性寿命延長のため一般的なビルダーとし
て、例えば有機又は無機キレート剤、珪酸塩、芒硝なと
が、組成物の腐敗防止のため防腐剤、金属洗浄剤又は使
用する液の発泡防止のため消泡剤、金属洗浄剤の系の安
定化のため可溶化剤、装置の腐食防止のため防食剤など
が適宜添加して用いられる。

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

Ａ、実施例に用いられた薬剤 実施例に用いた薬剤は以下の通りである。

（界面活性剤の種類） １、　ドデンルアルコールエチレンオキサイド付加物（
ｎ＝９） ２、　ノニルフェノールエチレンオキサイド付加＃（ｎ
＝９　） ３、　ドデシルアルコール硫酸エステルナトリウム ４、ｎ−デシルフェニルスルホン酸ナトリウム（中和剤
の種類） １、アンモニア ２、トリエタノールアミン ３、　カセイソーダ （エツチング性剤の種類） １、ｐ〜トルエンスルホン酸 ２、酢酸 ３１酸 ４、　マレイン酸 尚、以上に掲げた化合物は単なる一例であって本発明を
限定するものではない。

実施例１ 試験法 １石ビーカーにエツチング性薬剤０．２％水溶液を調整
し、中和剤を加え、Ｉ）Ｈを５．０〜８，０に調整する
。プロペラ状攪拌子で４０　Ｏｒｐｍで撹拌し温度５５
℃に保つ。そこへ試験片を３０分間浸漬後、水道水でリ
ンスして乾燥する。試験前後の重量減をエツチング量（
グー／ｒｒ？・ｈｒ　）とし換算したつ市販の鋼板テス
トピース（５ＰＣＣ材８０Ｘ６０ｘ　０．５　ｍｍ　）
を溶剤（ｎ−ヘキサン、エタノール（１：１））で清浄
にした鋼板を用いエツチング効果を見た。

その結果を表１に示す、 表　１ 表１に示すように、温水に比し、全ての上表の薬剤が銅
板に対しかなりのエツチング効果を示すことが判る。ｐ
Ｈの低い時（ｐＨ５以下）においては鋼のエツチングは
当然であるが、中性においてもエツチング性を示すこと
は驚くべきことである。中和剤２はエツチング量はやや
少いものの防錆性が良い。

次にエツチング性薬剤と界面活性剤の組み合せにより、
鋼板に対する高い洗浄性の得られることを確かめる。

実施例２ （試験片の調製） 市販冷延鋼板テストピース５ｐｃｃ材（ＪＩＳＧ３１４
１）ｌ　００　Ｘ　５０　×０．５ｍｍをノルマルヘキ
リン洗浄し乾燥後秤量しその重量をＷＯとする。次に冷
ＯＡ圧延油のノルマルヘキサン５チ溶液に浸漬後乾燥秤
量しその重量をＷｌとする。尚、冷間圧延油としては鉱
油とエステルの混合系ミルクリーン圧延油を用いた。

（洗浄液のｔＡ整） 界面活性剤とエツチング性薬剤を配合した水溶液を中和
剤２で中和し、Ｉ）Ｈを５．０〜８．０の範囲に調整し
た後バランス成分である水を添加する。

（洗浄方法） （１）浸漬洗浄 １１ビーカーにｌ　ｗｔ襲の洗浄液を入れ（１００倍稀
釈）、プロペラ状’ｔｒｉ、拌子で回転数４０゜ｒｐｍ
で攪拌を行い、温度５５℃に保つ。予め１００℃に加熱
した試験片を５秒間洗浄液に浸漬した後圧力３に９／ｃ
ｄの空気流で素早く乾燥する。乾燥後Ｎｉｌを秤瀘して
重量をＷ２とする。

洗浄性は下式により算出した。尚、結果は５回の平均値
とした。試験結果を表２に示す。

結果を表２に示す。表２より洗浄性はエツチング剤、ノ
ニオン界面活性剤及びアニオン界面活性剤の王者が共存
する時が最も高い洗浄性を示すことが判る。即ちエツチ
ング剤、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤がそ
れぞれ単独の場合の洗浄率はそれぞれ５チ、１０％、７
チであるが三者共存の場合には８５〜９２チと著しく高
い洗浄性を示す。

（２）　スプレー洗浄 流量３Ａ／分、圧力３ゆ／ｄで１００倍稀釈の温度５５
°Ｃの洗浄液をスプレーし、洗浄液の噴射ノズルから２
０ｃｍの所で試験片を所定時間洗浄する。洗浄後試験片
を圧力３ｋｇ／ｆｆｌの空気流で素早く乾燥し重量を秤
所する。尚試験は５回の測定値を平均した。洗浄率の算
出は浸漬洗浄と同様に行った。

試験結果を表２に示す。表２からスプレー洗浄は浸漬洗
浄よりも短時間で同等の洗浄性を示すことが判る。

以下余白 実施例３ （実機規模） 試験は５スタンドタンデムミルにおいて行われた。１〜
４スタンドには鉱油系圧延油クーラントが用いられ、本
洗浄剤は最終スタンドである第５スタンドにて使用され
た。鋼板の処理速度は毎分１０００〜２０００ｍであり
、洗浄剤は流Ｊｌ　１〜１０ｎ／／分、吐出圧１〜１０
ｋｇ／−で用いられた。洗浄剤組成は表２の＊印で示さ
れる組成である。その試験結果を表３に示す。

表３５スタンドクンデムミルにおける洗浄性（評価方法
） 鋼板の付着油分は実機の鋼板を３０ｘ３０ｉに切断し、
ヘキサンで抽出し鉄粉除去のため濾紙にてヂ過後トッピ
ングして重量測定した。スマツジは実機の鋼板を３ｏｘ
３ｏ＝に切断し、ヘキサンを含ませたガーゼで丁寧に拭
き取り、ガーゼを硫酸と過酸化水素とで湿式分解し塩酸
で鉄粉を溶解後原子吸光で鉄分を定量した。

脱脂率と脱スマツジ率は、第５スタツドで洗浄剤を使用
しなかった場合のそれぞれの付着量をＷｌ。

洗浄剤を使用した場合の付着量をそれぞれＷ２とし、下
式により算出した。測定値は５回の平均である。

洗浄性は表３に見られる様に良好であった。その他洗浄
後の鋼板は美麗であり、発錆もなかった。

又、焼鈍後の鋼板もエツジカーボン、油じみ、ブラック
ステン等の問題も全く発生しなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記の（１）スルホン酸の塩と下記の（２）カルボ
   ン酸の塩と下記の（３）無機酸の塩からなる化合物群の
   少なくとも１つと、ノニオン界面活性剤とアニオン界面
   活性剤とを含有し、ｐＨが５．０〜８．０であることを
   特徴とする金属洗浄剤。 ＋１）　スルホン酸 （式中、Ｒ，、Ｒ２は水素、メチル基又はエチル基を表
   わす） （２）　カルボン酸 （ａ）酢酸とその誘導体 （式中、Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３は水素、ハロゲン、炭素数１
   〜４のアルキル基又はアリール基を表わす） （ｂ）香酸、蟻酸、 （Ｃ）α、β−不飽和ジカルボン酸とその誘導体、（式
   中、Ｒ，、Ｒ２は水素、）・ロゲン、炭素数１〜４のア
   ルキル基又はアリール基） （ｄ）芳香族ジカルボン酸、 （式中、Ｒ１，Ｒ２は水素、）・ロゲン、炭素数１〜４
   のアルキル基又はアリール基） （ｅ）芳香族トリカルボン酸 （式中、Ｒ＋　、Ｒ２は水素、）・ロゲン、炭素数１〜
   ４のアルキル基又はアリール基） （３）無機酸、 硝酸、硫酸、リン酸、 ２．塩の対イオンが炭素数１〜４の脂肪族アミン、アン
   モニア、炭素数２〜１０のアルカノールアミン、アルカ
   リ金属、ヒドラジン、ヒドロキシルアミンからなる化合
   物群から選ばれた少くとも１つの化合物のイオンである
   特許請求の範囲第１項記載の金属洗浄剤。