WO2019203020A1 - 鋼板用洗浄剤組成物 - Google Patents
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- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
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Definitions
- the present invention relates to a steel plate cleaning composition, a cleaning method using the cleaning composition, and a steel plate manufacturing method including the cleaning method in a manufacturing process.
- Steel plate cleaning is necessary as a pretreatment for surface treatment such as painting of the steel plate surface, and is a very important factor that determines the quality of products.
- dirt adhering to the steel plate surface oil dirt such as rolling oil and rust preventive oil adhering during cold rolling can be mentioned.
- rolling oil suitable for improving mill cleanliness and productivity has come to be used, and excellent detergency for the rolling oil is required.
- JP-A-1-123622 describes a strongly alkaline water-soluble composition containing a strong alkali agent, a nonionic surfactant of HLB 3-18, and containing two specific carboxylic acids. .
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-182801 includes (a) an alkali agent, (b) a nonionic surfactant, and (c) a solubilizing agent, and the solubilizing agent is a carboxyl represented by the general formula (I).
- solubilizer (I) Acids or salts thereof (hereinafter referred to as solubilizer (I)), carboxylic acids represented by general formula (II) or salts thereof (hereinafter referred to as solubilizer (II)), and carboxyls represented by general formula (III)
- An acid or a salt thereof hereinafter referred to as a solubilizer (III)
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-263560 discloses (a) an alkali agent: 10 to 50% by weight, (b) a nonionic alkylene oxide adduct: 0.1 to 10% by weight, and (c) a carbon number of 2 to 4.
- Detergent composition comprising: alkyl polyglycoside: 0.1 to 10% by weight; (d) alkyl polyglycoside having 6 to 16 carbon atoms: 0.1 to 10% by weight; and (e) water: remaining amount%. Is described.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-222687 discloses an alkali for a steel sheet, which contains an alkali agent, a specific polyoxyalkylene alkyl ether and a specific water-soluble polymer carboxylic acid, and is liquid or slurry and fluid. Detergent compositions are described.
- the present invention relates to an inorganic alkaline agent (component A), at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof (component B), a nonionic surfactant represented by the following formula (1) ( Component C), alkyl glucoside (component D) represented by the following formula (2), fatty acid or salt thereof (component E) and water (component F) represented by the following formula (3), and the content of component A is Steel sheet cleaning composition having 25 to 34% by mass, component D content of 0.3 to 2.9% by mass, and component F content of 57 to 74% by mass Product, a cleaning method using the cleaning composition, and a method for manufacturing a steel sheet including the cleaning method in a manufacturing process.
- component A is Steel sheet cleaning composition having 25 to 34% by mass, component D content of 0.3 to 2.9% by mass, and component F content of 57 to 74% by mass
- Product a cleaning method using the cleaning composition, and a method for manufacturing
- R 1 O — ⁇ (EO) n / (PO) m ⁇ —H (1)
- R 1 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group
- n is an average addition mole of EO.
- R 2 -Gx (2) (In Formula (2), R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 8 carbon atoms, G represents a residue derived from glucose, and x represents a residue derived from glucose.
- R 3 -COOM (3) (In Formula (3), R 3 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, and M represents a cation or a hydrogen atom.)
- the present invention relates to an inorganic alkaline agent (component A), at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof (component B), a nonionic surfactant represented by the following formula (1) ( Component C), alkyl glucoside (component D) represented by the following formula (2), fatty acid or salt thereof (component E) and water (component F) represented by the following formula (3), and the content of component A is Steel sheet cleaning composition having 25 to 34% by mass, component D content of 0.3 to 2.9% by mass, and component F content of 57 to 74% by mass Product, a cleaning method using the cleaning composition, and a method for manufacturing a steel sheet including the cleaning method in a manufacturing process.
- component A is Steel sheet cleaning composition having 25 to 34% by mass, component D content of 0.3 to 2.9% by mass, and component F content of 57 to 74% by mass
- Product a cleaning method using the cleaning composition, and a method for manufacturing
- R 1 O — ⁇ (EO) n / (PO) m ⁇ —H (1)
- R 1 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group
- n is an average addition mole of EO.
- R 2 -Gx (2) (In Formula (2), R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 8 carbon atoms, G represents a residue derived from glucose, and x represents a residue derived from glucose.
- R 3 -COOM (3) (In Formula (3), R 3 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, and M represents a cation or a hydrogen atom.)
- a steel plate cleaning composition that can be stably stored at a high concentration while maintaining good cleaning properties at low temperatures, a cleaning method using the cleaning composition, and the cleaning method in the manufacturing process
- the manufacturing method of the steel plate containing can be provided.
- the steel sheet cleaning composition of the present embodiment includes an inorganic alkaline agent (component A), at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid, or a salt thereof (component B), and the following formula (1):
- component A inorganic alkaline agent
- component B at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid, or a salt thereof
- component C A nonionic surfactant shown in FIG.
- component D an alkyl glucoside shown in the following formula (2), a fatty acid shown in the following formula (3) or a salt thereof (component E), and water
- component F The content of component A is 25% by mass or more and 34% by mass or less, the content of component D is 0.3% by mass or more and 2.9% by mass or less, and the content of component F is 57% by mass or more and 74% by mass or less. It is.
- R 1 O — ⁇ (EO) n / (PO) m ⁇ —H (1)
- R 1 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group
- n is an average addition mole of EO.
- R 2 -Gx (2) (In Formula (2), R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 8 carbon atoms, G represents a residue derived from glucose, and x represents a residue derived from glucose.
- R 3 -COOM (3) (In Formula (3), R 3 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, and M represents a cation or a hydrogen atom.)
- component F water in which the inorganic alkali agent (component A) is dissolved at a high concentration
- component A water molecules are immobilized in the vicinity of the cation of the inorganic alkali agent, and the number of free water molecules is small, which is relatively hydrophilic.
- Low nonionic surfactant (component C) cannot be stably present in water and will be separated.
- component D acts and solubilizes between this nonionic surfactant (component C) and water (component F) by adding a specific alkyl glucoside (component D) at a specific ratio (concentration). Is done.
- the inorganic alkaline agent (component A) has a function of saponifying oily dirt such as rolling oil adhering to the steel sheet and changing it to a form that can be easily removed from the steel sheet surface such as soap.
- C) is not affected by the salt and acts on the hydrophobic oily soil to make it hydrophilic and promote the action of the alkaline agent, so that the cleaning property can be improved.
- the affinity with component C is strong, so the surface activity of component C is reduced, and it is presumed that the detergency is reduced. Therefore, it is presumed that high concentration and high detergency can be achieved by setting component A, component D and component F to specific concentrations.
- the present disclosure is not limited to this mechanism.
- any inorganic alkaline agent can be used.
- inorganic alkali agents include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal silicates such as sodium orthosilicate, sodium metasilicate and sodium sesquisilicate, and trisodium phosphate.
- Alkali metal phosphates, alkali metal carbonates such as disodium carbonate, sodium hydrogen carbonate and dipotassium carbonate, and alkali metal borates such as sodium borate can be used. Two or more inorganic alkali agents may be combined.
- alkali metal hydroxides and alkali metal silicates are preferred, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium orthosilicate and sodium metasilicate are more preferred, water Sodium oxide and potassium hydroxide are more preferred, and sodium hydroxide is even more preferred.
- the sodium hydroxide concentration in the inorganic alkali agent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more from the viewpoint of improving detergency. More preferably, 100 mass% is still more preferable.
- Component B is at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof in order to ensure detergency.
- a salt of at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid is preferable, and a salt of gluconic acid is more preferable.
- a salt an alkali metal salt or a lower amine salt is preferable, an alkali metal salt is more preferable, a sodium salt and a potassium salt are further preferable, and a sodium salt is still more preferable.
- the combination of the alkali metal salt of gluconic acid and the alkali metal salt of ethylenediaminetetraacetic acid from the same viewpoint, and the combination of sodium gluconate and sodium ethylenediaminetetraacetate is more preferable.
- Nonionic surfactant (component C)
- any nonionic surfactant represented by the following formula (1) can be used, but it is represented by the following formula (4) from the viewpoint of improving detergency against organic soil and improving foam suppression. Nonionic surfactants are more preferred.
- the component C should just use at least 1 sort (s), and can use it in combination of 2 or more type.
- R 1 O — ⁇ (EO) n / (PO) m ⁇ —H (1)
- R 1 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group
- n is the average number of moles of EO added
- m is PO.
- n 2 or more and 20 or less
- m is a number satisfying 0 or more and 20 or less
- the addition form of PO and EO in ⁇ may be either random array or block array.
- R 4 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group
- p, q, and r are an ethyleneoxy group, propyleneoxy, respectively.
- EO is an ethyleneoxy group and PO is a propyleneoxy group.
- the ethyleneoxy group and the propyleneoxy group have a distribution depending on the number of added moles, but from the viewpoint of improving the detergency of organic stains, the average number of moles added of ethyleneoxy groups is 2 or more and 20 or less, The added mole number m is 0 or more and 20 or less.
- the average added mole number n of the ethyleneoxy group is preferably 5 or more, more preferably 8 or more, still more preferably 12 or more, and preferably 18 or less, more preferably 16 or less, from the viewpoint of improving the detergency of organic soil. .
- the average added mole number m of the propyleneoxy group is preferably 1 or more, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and still more preferably 3 or less, from the viewpoints of improvement in detergency and foam suppression. Further, from the viewpoint of improving detergency, the average addition mole number n of ethyleneoxy groups is preferably larger than the average addition mole number m of propyleneoxy groups.
- the nonionic surfactant represented by the above formula (1) the nonionic surfactant represented by the above formula (4) is more preferable from the viewpoints of improvement in detergency and foam suppression.
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group.
- the average added mole numbers p and r of the ethyleneoxy group are each 1 or more and 15 or less, and each is 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 4 or more, from the viewpoint of improving detergency of organic soil. The above is more preferable, and it is 15 or less, preferably 12 or less, and more preferably 10 or less.
- the average number of added moles q of the propyleneoxy group is 0 or more and 20 or less, preferably 1 or more, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, from the viewpoints of improvement in detergency and foam suppression. The following is more preferable.
- p + r is not less than q and not more than 20, and is preferably larger than q.
- Component D is an alkyl glucoside represented by the following formula (2).
- R 2 -Gx (2) (In Formula (2), R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 8 carbon atoms, G represents a residue derived from glucose, and x represents a residue derived from glucose. The average condensation degree is 1 or more and 5 or less.)
- R 2 is a linear or branched alkyl group having 5 to 8 carbon atoms or an alkenyl group, and is branched from the viewpoint of improving detergency and storage stability. Are preferable, and an alkyl group is preferable. From the same viewpoint, R 2 has 5 or more carbon atoms, preferably 6 or more, and more preferably 7 or more.
- x is an average degree of condensation of residues derived from glucose, and from the same viewpoint, it is from 1 to 5, preferably from 1 to 4, more preferably from 1 to 3, more preferably from 1 to 2 preferable.
- component D examples include n-pentyl glucoside, n-hexyl glucoside, n-heptyl glucoside, isoheptyl glucoside, n-octyl glucoside, isooctyl glucoside, 2-ethylhexyl glucoside and the like.
- n-hexyl glucoside, n-heptyl glucoside, isoheptyl glucoside, n-octyl glucoside, isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glucoside are preferred, and n-heptyl glucoside and isoheptyl glucoside are preferred.
- N-octyl glucoside, isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glucoside are more preferable, n-octyl glucoside, isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glucoside are more preferable, and isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glucoside are more preferable.
- the component D should just use at least 1 sort (s), and can use it in combination of 2 or more type.
- Component E is a fatty acid represented by the following formula (3) or a salt thereof.
- R 3 -COOM (3) (In Formula (3), R 3 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, and M represents a cation or a hydrogen atom.)
- R 3 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, and a branched chain is preferable from the viewpoint of improving storage stability.
- An alkyl group is preferred.
- R 3 has 5 or more carbon atoms, preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and 9 or less, and preferably 8 or less.
- M is a cation or a hydrogen atom, and from the same viewpoint, a cation is preferable, an alkali metal ion or lower ammonium is more preferable, a sodium ion or potassium ion is further preferable, and a sodium ion is still more preferable.
- caproic acid As specific examples of component E, caproic acid, enanthic acid, neoheptanoic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, pelargonic acid, 3,5,5-trimethylhexanoic acid, capric acid and salts thereof can be used. . From the viewpoint of improving the storage stability, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, pelargonic acid, 3,5,5-trimethylhexanoic acid and salts thereof are preferable, and caprylic acid salt and 2-ethylhexanoic acid salt are more preferable.
- sodium caprylate and sodium 2-ethylhexanoate are more preferable, and sodium 2-ethylhexanoate is still more preferable.
- the component E should just use at least 1 sort (s), and can use it in combination of 2 or more type.
- component F Water (component F)
- industrial water tap water, deionized water, and the like can be used.
- Industrial water is preferable from the viewpoint of availability and cost, and ion-exchanged water is preferable from the viewpoint of detergency.
- component A is sodium hydroxide
- component B is a salt of at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid
- component C is represented by the formula (1).
- the component D is an alkyl glucoside represented by the formula (2)
- the component E is a fatty acid salt represented by the formula (3).
- Component A is sodium hydroxide
- Component B is a sodium salt of at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid
- Component C is a nonionic interface represented by the above formula (4).
- Component D is an alkyl glucoside represented by Formula (2)
- Component E is more preferably a sodium salt of a fatty acid represented by Formula (3)
- Component A is sodium hydroxide
- Component B is sodium gluconate and sodium ethylenediaminetetraacetate
- Component C is a nonionic surfactant represented by the above formula (4)
- Component D is an alkyl glucoside represented by the above formula (2)
- Component E is More preferably, it is a sodium salt of a fatty acid represented by the formula (3).
- the steel sheet cleaning composition of this embodiment may contain components other than components A to F generally used as cleaning agents in a range that does not affect the performance. Examples include solubilizers, dispersants, thickeners and other thickeners, antifoaming agents, corrosion inhibitors, rust inhibitors, and colorants.
- the content of the inorganic alkali agent (component A) is 25% by mass or more and 34% by mass or less, from the viewpoint of improving transport efficiency and storage efficiency, and improving cleanability when diluted and used for cleaning steel sheets. , 26% by mass or more, preferably 27% by mass or more, more preferably 28% by mass or more, from the viewpoint of improving storage stability and improving cleaning properties when diluted and used for cleaning steel sheets, 33% by mass. % Or less is preferable, 32 mass% or less is more preferable, and 31 mass% or less is still more preferable.
- the content of at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof (component B) is 0.3 from the viewpoint of improving detergency when diluted and used for cleaning steel sheets.
- the content of gluconic acid or a salt thereof is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, from the viewpoint of improving detergency when diluted and used for cleaning steel sheets. From the viewpoint of improving storage stability and reducing the wastewater treatment load after dilution and use for washing of steel sheets, 5% by mass or less is preferable, 4% by mass or less is more preferable, and 3.8% is more preferable. A mass% or less is more preferable.
- the content of the nonionic surfactant (component C) represented by the formula (1) is preferably 0.3% by mass or more from the viewpoint of improving the detergency when diluted and used for cleaning a steel sheet. More preferably 4% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, improving the storage stability, and improving the detergency and antifoaming properties when diluted and used for cleaning steel sheets, and diluted From the viewpoint of reducing the wastewater treatment load after use for washing the steel sheet and improving foam suppression during wastewater treatment, 1.0 mass% or less is preferable, 0.95 mass% or less is more preferable, and 0.9 mass% or less. Is more preferable.
- the content of the alkyl glucoside (component D) represented by the formula (2) is 0.3% by mass or more and 2.9% by mass or less, and is preferably 0.4% by mass or more from the viewpoint of improving storage stability. 0.45% by mass or more is more preferable, 0.5% by mass or more is more preferable, 0.55% by mass or more is more preferable, and the cleaning property is improved when diluted and used for cleaning steel sheets. From the viewpoint of reducing the wastewater treatment load after cleaning the steel sheet, it is preferably 2.8% by mass or less, more preferably 2.6% by mass or less, still more preferably 2.4% by mass or less, and 2.3% by mass. % Or less is even more preferable.
- the content of the fatty acid represented by the formula (3) or a salt thereof (component E) is preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.04% by mass or more, from the viewpoint of improving storage stability.
- % By mass or more is more preferable, 0.06% by mass or more is more preferable, and from the viewpoint of reducing wastewater treatment load after dilution and use for washing of steel sheets, 0.3% by mass or less is preferable, and 0.25% by mass.
- % Or less is more preferable, 0.2% by mass or less is more preferable, and 0.15% by mass or less is even more preferable.
- the content of water (component F) is 57% by mass or more and 74% by mass or less, and is preferably 58% by mass or more, more preferably 59% by mass or more, and 60% by mass or more from the viewpoint of improving storage stability. More preferably, 61% by mass or more is still more preferable, and from the viewpoint of improving storage stability, transport efficiency, and storage efficiency, 73% by mass or less is preferable, 72% by mass or less is more preferable, and 71% by mass or less is more preferable. 70 mass% or less is still more preferable.
- the content of components other than components A to E is preferably 0% by mass or more and 5.0% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 2.0% by mass or less, within a range that does not affect the performance, and 0% by mass. % To 1.0% by mass is more preferable, and 0% to 0.5% by mass is even more preferable.
- the steel sheet cleaning composition of the present embodiment is excellent in storage stability and does not require a special method for storage.
- moisture is not contained.
- the steel sheet cleaning composition of the present embodiment is effective when cleaning at a high speed of 500 m / min or higher, and more effective when cleaning at a high speed of 800 m / min or higher. In particular, it is effective when cleaning a cold-rolled steel sheet at a high speed of 1 second or less required for electrolytic cleaning.
- a general steel plate cleaning line has a structure of immersion cleaning ⁇ brush cleaning ⁇ electrolytic cleaning ⁇ brush cleaning ⁇ rinsing ⁇ drying, but the process from immersion cleaning to drying is about 50 m. When the line speed is 500 m / min, the entire process is performed. The cleaning is performed in an extremely short time of 6 seconds.
- the electrolytic cleaning process is about 10 to 20 m, and when the line speed is 500 m / min, the calculation is about 1.2 to 2.4 seconds.
- the steel sheet cleaning composition of the present embodiment is effective for electrolytic cleaning in such a short time or even in a shorter time, and thereby makes it possible to increase the cleaning line speed.
- the method for cleaning a steel sheet according to this embodiment is to clean the steel sheet by diluting the cleaning composition with component F so that the alkalinity (Na 2 O%) is 0.7% or more and 2.5% or less.
- the alkalinity of the cleaning composition at the time of cleaning the steel sheet is preferably 0.7% or more, more preferably 1.0% or more, from the viewpoint of improving the cleaning performance and improving the electrical conductivity when used for electrolytic cleaning. 2% or more is further preferable, 1.5% or more is more preferable, and from the viewpoint of improving the cleaning property, 2.5% or less is preferable, 2.4% or less is more preferable, and 2.3% or less is still more preferable.
- alkalinity is measured by the method as described in an Example.
- the washing temperature of the steel sheet in the washing step is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, from the viewpoint of detergency, preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, from the viewpoint of reducing energy costs. 40 degrees C or less is still more preferable. In addition, even when used at a high cleaning temperature such as 80 ° C., the cleaning performance does not deteriorate.
- the immersion time in the cleaning step is preferably 0.1 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more from the viewpoint of detergency, preferably 15 seconds or less, and more preferably 10 seconds or less from the viewpoint of productivity of the steel sheet. preferable.
- Examples of the cleaning method in the cleaning step include continuous cleaning, that is, immersion cleaning, spray cleaning, brush cleaning, electrolytic cleaning, and the like, and oil stains such as rolling oil and solid stains such as iron powder can be washed and removed.
- the cleaning step is preferably immersion and electrolytic cleaning, and is suitably applied when the rolled steel sheet is passed through an alkaline immersion cleaning tank and an alkaline electrolytic cleaning tank.
- Electrolytic cleaning is a cleaning method in which the steel sheet is made positive (or negative) in the cleaning liquid and a direct current is passed through it. Oxygen (or hydrogen) bubbles generated from the steel sheet by the current are used, and oil stains attached to the steel sheet by physical force. It is a process of removing solid dirt such as iron powder.
- the current density during the electrolytic cleaning is preferably 0.5 A / dm 2 or more, more preferably 1 A / dm 2 or more, preferably 30 A / dm 2 or less, 20 A / Dm 2 or less is more preferable.
- a rinsing step of rinsing the steel plate to be cleaned which has been immersed and cleaned with water can be provided.
- Conditions for temperature and immersion time in the rinsing step can be adjusted as appropriate.
- the temperature is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 15 ° C. or higher from the viewpoint of detergency, and preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower from the viewpoint of reducing energy costs.
- the immersion time is preferably 0.1 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more from the viewpoint of detergency, and preferably 15 seconds or less, more preferably 10 seconds or less, from the viewpoint of steel plate productivity.
- a cold rolled steel plate can be mentioned.
- the present invention further discloses the following composition, production method, or use.
- An inorganic alkali agent (component A), at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof (component B), a nonionic surfactant (component) represented by the following formula (1) C), an alkyl glucoside (component D) represented by the following formula (2), a fatty acid or salt thereof (component E) represented by the following formula (3), and water (component F), and the content of component A is 25 Steel sheet cleaning composition, wherein the content of component D is not less than 0.3% by mass and not more than 2.9% by mass, and the content of component F is not less than 57% by mass and not more than 74% by mass. .
- R 1 O — ⁇ (EO) n / (PO) m ⁇ —H (1)
- R 1 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms
- EO is an ethyleneoxy group
- PO is a propyleneoxy group
- n is an average addition mole of EO.
- R 2 -Gx (2) (In Formula (2), R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 8 carbon atoms, G represents a residue derived from glucose, and x represents a residue derived from glucose.
- R 3 -COOM (3) (In Formula (3), R 3 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, and M represents a cation or a hydrogen atom.)
- Component A is preferably an inorganic alkali agent, from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal silicates, alkali metal phosphates, alkali metal carbonates, and alkali metal borates.
- the alkali metal carbonate is selected from the group consisting of disodium carbonate, sodium bicarbonate, and dipotassium carbonate.
- Component A is preferably an alkali metal hydroxide or alkali metal silicate, more preferably sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium orthosilicate or sodium metasilicate, and even more preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide.
- the sodium hydroxide concentration of component A is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass, ⁇ 1> to ⁇ 4>
- the cleaning composition for steel plates according to any one of the above.
- Component B is preferably at least one organic acid selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof, and at least one organic acid salt selected from the group consisting of gluconic acid and ethylenediaminetetraacetic acid.
- a salt of gluconic acid is more preferable, at least one selected from the group consisting of an alkali metal salt of gluconic acid and an alkali metal salt of ethylenediaminetetraacetic acid is still more preferable, from a group consisting of sodium gluconate and sodium ethylenediaminetetraacetate
- component C is preferably a nonionic surfactant represented by the following formula (4).
- R 4 O— (EO) p (PO) q (EO) r—H (4)
- R 4 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 18 carbon atoms, EO is an ethyleneoxy group, PO is a propyleneoxy group, p, q, and r are an ethyleneoxy group, propyleneoxy, respectively.
- the average added mole number n of the ethyleneoxy group is preferably 5 or more, more preferably 8 or more, further preferably 12 or more, preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and propyleneoxy.
- the average added mole number m of the group is preferably 1 or more, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less, and the average addition mole number n of the ethyleneoxy group is the average addition mole of the propyleneoxy group.
- the average added mole numbers p and r of the ethyleneoxy group are each 1 or more and 15 or less, each 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 4 or more, and more preferably 5 or more.
- R 2 is a linear or branched alkyl group having 5 to 8 carbon atoms, preferably a branched chain, preferably an alkyl group, and R 2.
- Component D is preferably one or more selected from the group consisting of n-pentyl glucoside, n-hexyl glucoside, n-heptyl glucoside, isoheptyl glucoside, n-octyl glucoside, isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glucoside.
- n-hexyl glucoside 1 or more selected from the group consisting of n-hexyl glucoside, n-heptyl glucoside, isoheptyl glucoside, n-octyl glucoside, isooctyl glucoside, 2-ethylhexyl glucoside, n-heptyl glucoside, isoheptyl glucoside,
- One or more selected from the group consisting of n-octyl glucoside, isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glucoside is more preferable, and n-octyl glucoside, isooctyl glucoside and 2-ethylhexyl glu
- One or more selected from the group consisting of sides is still more preferable, and one or more selected from the group consisting of isooctyl glucoside and 2-e
- R 3 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 5 to 9 carbon atoms, preferably a branched chain, preferably an alkyl group, and R 3 has 5 or more carbon atoms. It is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, 9 or less, preferably 8 or less, M is a cation or a hydrogen atom, preferably a cation, more preferably an alkali metal ion or lower ammonium.
- the cleaning composition for steel sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein sodium ion or potassium ion is more preferable, and sodium ion is still more preferable.
- Component E is selected from the group consisting of caproic acid, enanthic acid, neoheptanoic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, pelargonic acid, 3,5,5-trimethylhexanoic acid, capric acid and salts thereof
- One or more are preferable, and one or more selected from the group consisting of caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, pelargonic acid, 3,5,5-trimethylhexanoic acid and salts thereof are more preferable, and salt of caprylic acid, 2 -More preferably one or more selected from the group consisting of salts of ethylhexanoic acid, even more preferably one or more selected from the group consisting of sodium caprylate and sodium 2-ethylhexanoate, and sodium 2-ethylhexanoate is
- the steel sheet cleaning composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, which is still more preferable
- component A is 25% by mass or more and 34% by mass or less, preferably 26% by mass or more, more preferably 27% by mass or more, further preferably 28% by mass or more, and 33% by mass or less.
- the content of ⁇ 15> component B is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, further preferably 0.5% by mass or more, preferably 7% by mass or less, and 6% by mass or less.
- the steel sheet cleaning composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14> object is more preferably 5% by mass or less, still more preferably 4% by mass or less, still more preferably 3.8% by mass or less, and the steel sheet cleaning composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14> object.
- the content of ⁇ 16> component C is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass or more, and preferably 1.0% by mass or less.
- the content of component D is 0.3% by mass or more and 2.9% by mass or less, preferably 0.4% by mass or more, more preferably 0.45% by mass or more, and 0.5% by mass.
- the above is more preferable, 0.55% by mass or more is more preferable, 2.8% by mass or less is preferable, 2.6% by mass or less is more preferable, 2.4% by mass or less is further preferable, and 2.3% by mass.
- the steel sheet cleaning composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>, wherein the following is more preferable.
- the content of ⁇ 18> component E is preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.04% by mass or more, still more preferably 0.05% by mass or more, still more preferably 0.06% by mass or more, Any of ⁇ 1> to ⁇ 17>, preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.25% by mass or less, still more preferably 0.2% by mass or less, and still more preferably 0.15% by mass or less.
- the content of ⁇ 19> component F is 57% by mass or more and 74% by mass or less, preferably 58% by mass or more, more preferably 59% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and 61% by mass or more.
- the steel plate according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 18> more preferably 73% by mass or less, more preferably 72% by mass or less, still more preferably 71% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less.
- Detergent composition. ⁇ 20> The cleaning agent composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 19> is diluted to 0.7% or more and 2.5% or less as the alkalinity (Na 2 O%) to clean the steel sheet.
- the alkalinity of the cleaning composition at the time of steel plate cleaning is preferably 0.7% or more, more preferably 1.0% or more, further preferably 1.2% or more, and more preferably 1.5% or more.
- the steel plate cleaning method according to ⁇ 20> further preferably 2.5% or less, more preferably 2.4% or less, and still more preferably 2.3% or less.
- the washing temperature of the steel sheet in the washing step is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, and further preferably 40 ° C. or lower, ⁇ 20> or ⁇ 20 21>.
- the immersion time in the washing step is preferably 0.1 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more, preferably 15 seconds or less, more preferably 10 seconds or less, any of ⁇ 20> to ⁇ 22>
- the cleaning method in the cleaning step is preferably one or more selected from the group consisting of continuous cleaning, that is, immersion cleaning, spray cleaning, brush cleaning, and electrolytic cleaning, and is selected from the group consisting of immersion cleaning and electrolytic cleaning.
- the current density during the electrolytic cleaning is preferably 0.5 A / dm 2 or more, more preferably 1 A / dm 2 or more, and preferably 30 A / dm 2 or less. More preferably, 20 A / dm 2 or less, the steel sheet cleaning method according to ⁇ 24>.
- ⁇ 26> The method for cleaning a steel plate according to any one of ⁇ 20> to ⁇ 25>, wherein the steel plate is a cold-rolled steel plate.
- a method for producing a steel sheet comprising the cleaning method according to any one of ⁇ 20> to ⁇ 26> in a production process.
- Inorganic alkali agent (component A): A-1: Sodium hydroxide (manufactured by Tokuyama Corporation, liquid caustic soda (48%)) Organic acid or salt thereof (component B): B-1: Sodium gluconate (manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., sodium gluconate) B-2: Sodium ethylenediaminetetraacetate (manufactured by Nagase ChemteX Corporation, Clewat S2 (sodium ethylenediaminetetraacetate tetrahydrate))
- Nonionic surfactant (component C): C-1: sec-C 12 H 25 , sec-C 14 H 29 —O— (EO) 5 — (PO) 2 — (EO) 5 —H (A compound obtained by blocking addition of EO 5 mol, PO 2 mol, and EO 5 mol in this order to a mixed alcohol of secondary dodecanol and secondary tetradecanol, (in
- Step plate cleaning test-1 [Steel to be cleaned] A steel plate having a thickness of 0.2 mm that was cold-rolled with a synthetic ester-based rolling oil (containing 30% by weight of palm oil) was cut into a size of 60 mm ⁇ 25 mm and used in a steel plate cleaning test. It was 99 mg / m ⁇ 2 > as a result of measuring the carbon adhesion amount before washing
- a carbon / hydrogen / water analyzer (model number RC-612, manufactured by LECO) was used as an index of the amount of dirt adhered to the steel sheet surface, and the amount of carbon adhering to the steel sheet (residual carbon adhesion amount) was measured.
- the conditions of the apparatus are that the steel sheet is heated at 500 ° C., which is considered to burn dirt on the steel sheet below the softening temperature of iron, and the amount of carbon adhering to the steel sheet from CO 2 generated by volatilization / pyrolysis or combustion is determined. I figured it out. The measurement was performed until the maximum intensity (maximum CO 2 generation amount) peak was 100% and the intensity dropped to 1% or less. The average value of 5 sheets is rounded off to 2 digits after the decimal point, and the result is shown in Table 2.
- Alkalinity (Na 2 O%) A ⁇ f ⁇ 3.1 ⁇ 20 A: Amount of 1 mol / L hydrochloric acid standard solution required for titration (mL) f: Factor of 1 mol / L hydrochloric acid standard solution
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Abstract
本発明の鋼板用洗浄剤組成物は、無機アルカリ剤(成分A)、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、及び水(成分F)を含有し、成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である。本発明によれば、低温で良好な洗浄性を維持しながら、高濃度で安定に保管できる、鋼板用洗浄剤組成物、当該洗浄剤組成物を用いる洗浄方法、及び当該洗浄方法を製造工程に含む鋼板の製造方法を提供することができる。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
R2-Gx (2)
R3-COOM (3)
Description
本発明は、鋼板用洗浄剤組成物、当該洗浄剤組成物を用いる洗浄方法、及び当該洗浄方法を製造工程に含む鋼板の製造方法に関する。
鋼板の洗浄は、鋼板表面の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、防錆油などの油汚れ等が挙げられる。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に適した圧延油が用いられるようになり、当該圧延油に対する優れた洗浄性が求められている。
さらに、環境意識の高まりによって炭酸ガス排出の削減が求められているが、それは鉄鋼の生産においても例外ではない。そのため、炭酸ガス排出につながるエネルギーコストを抑制するために、鋼板の洗浄において、従来の70~90℃での洗浄温度に対して、より低温でも優れた洗浄性を発揮する洗浄剤の開発が試みられている。
一方、世の中の多様なニーズに対応するため、メッキ鋼板などの表面処理を施し、鋼板の価値を向上させた多種多様な鋼板が開発され、鋼板としての生産量も非常に増加しており、生産性の向上が求められている。生産性向上には製造の各工程での効率化が必要であり、鋼板の幅を広げたり処理速度を速めることで、単位時間当たりの処理面積を大きくする改良が行なわれている。また、過大なコストを要する設備更新ではなく、老朽化した設備を改良して処理速度を上げるといった設備改良も盛んに行われている。このように生産性を向上させるために、洗浄工程においては、洗浄速度を早くし、短時間で洗浄できる高洗浄性の洗浄剤が求められている。また、高速化及び鋼板の幅広化に伴い、洗浄タンクから単位時間当たりに持ち出される洗浄液の量が多くなり、洗浄液の追加補給量が多くなる傾向にある。補給量が増えることで洗浄液の温度低下が起こり、昇温するための蒸気等のエネルギー量が増大し、さらに洗浄剤の貯蔵量を多くする必要があるため、低温度で高洗浄性かつ高濃縮型の洗浄剤が求められている。
このような背景で様々な濃縮型洗浄剤が開発されてきた。例えば、特開平1-123622号公報には、強アルカリ剤、HLB3~18の非イオン界面活性剤を含有し、特定の2種のカルボン酸を含有する強アルカリ性水溶性組成物が記載されている。
特開2004-182801号公報には、(a)アルカリ剤、(b)非イオン界面活性剤及び(c)可溶化剤を含有し、可溶化剤が、一般式(I)で表されるカルボン酸又はその塩(以下可溶化剤(I)という)、一般式(II)で表されるカルボン酸又はその塩(以下可溶化剤(II)という)及び一般式(III)で表されるカルボン酸又はその塩(以下可溶化剤(III)という)からなり、且つ可溶化剤(I)、(II)及び(III)の配合割合が重量比で、(I):[(II)+(III)]=95:5~35:65、(II):(III)=70:30~30:70である、アルカリ性水溶液組成物が記載されている。
特開2009-263560号公報には、(a)アルカリ剤:10~50重量%、(b)非イオン性アルキレンオキサイド付加物:0.1~10重量%、(c)炭素数2~4のアルキルポリグリコシド:0.1~10重量%、(d)炭素数6~16のアルキルポリグリコシド:0.1~10重量%、(e)水:残量%を含有してなる洗浄剤組成物が記載されている。
特開平11-222687号公報には、アルカリ剤、特定のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び特定の水溶性高分子カルボン酸類を含み、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鋼板用アルカリ洗浄剤組成物が記載されている。
本発明は、無機アルカリ剤(成分A)、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、及び水(成分F)を含有し、成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である、鋼板用洗浄剤組成物、当該洗浄剤組成物を用いる洗浄方法、及び当該洗浄方法を製造工程に含む鋼板の製造方法を提供する。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
鋼板洗浄において、特開平1-123622号公報、特開2004-182801号公報、特開2009-263560号公報に記載の洗浄剤組成物は、高いアルカリ剤濃度での濃縮化が不十分であり、低温における洗浄性も不十分であった。また、特開平11-222687号公報に記載の洗浄剤組成物は、高濃縮化及び低温洗浄可能であるが、安定性が低いため長期保管において攪拌装置を要し、粘度が高い為に配送が困難となり、配管を太くしたり強力なポンプを必要とするなどの問題がある。従って、低温で良好な洗浄性を維持しながら、高濃度で安定に保管できる鋼板用洗浄剤組成物が求められている。
本発明は、無機アルカリ剤(成分A)、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、及び水(成分F)を含有し、成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である、鋼板用洗浄剤組成物、当該洗浄剤組成物を用いる洗浄方法、及び当該洗浄方法を製造工程に含む鋼板の製造方法を提供する。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
本発明によれば、低温で良好な洗浄性を維持しながら、高濃度で安定に保管できる、鋼板用洗浄剤組成物、当該洗浄剤組成物を用いる洗浄方法、及び当該洗浄方法を製造工程に含む鋼板の製造方法を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
<鋼板用洗浄剤組成物>
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、無機アルカリ剤(成分A)、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、及び水(成分F)を含有し、成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、無機アルカリ剤(成分A)、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、及び水(成分F)を含有し、成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物における効果の作用メカニズムの詳細は不明な部分があるが、以下のように推定される。すなわち、無機アルカリ剤(成分A)が高濃度で溶解した水(成分F)中では、水分子が無機アルカリ剤の陽イオン近傍に固定化されフリーな水分子の数が少なく、比較的親水性の低い非イオン界面活性剤(成分C)は水中に安定に存在できず、分離してしまう。特定のアルキルグルコシド(成分D)を特定比率(濃度)で添加することで、この非イオン界面活性剤(成分C)と水(成分F)との間に成分Dが作用し、可溶化すると推定される。また、特定の脂肪酸又はその塩(成分E)が成分Dの作用を補助し、安定性が向上すると推定される。一方、無機アルカリ剤(成分A)は、鋼板に付着する圧延油等の油性汚れを鹸化させ、石鹸等の鋼板表面から除去しやすい形態に変化させる作用を有し、非イオン界面活性剤(成分C)は、塩の影響を受けず、疎水性の油性汚れに作用し親水化してアルカリ剤の作用を促進するため、洗浄性を向上させることができる。しかし、成分Dが多く存在すると、成分Cとの親和性が強い為、成分Cの界面活性能を低下させてしまい、洗浄性を低下させてしまうと推定される。従って、成分A、成分D及び成分Fを特定濃度にすることで、高濃縮化及び高洗浄性を両立できるものと推定される。但し、本開示はこのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
〔無機アルカリ剤(成分A)〕
成分Aは、無機アルカリ剤であればいずれのものも使用できる。無機アルカリ剤の具体例としては、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等のアルカリ金属の珪酸塩、リン酸三ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のアルカリ金属のホウ酸塩等を用いることができる。二種以上の無機アルカリ剤を組み合わせてもよい。有機汚れの除去性を確保し洗浄性を高める観点から、アルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の珪酸塩が好ましく、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及びメタ珪酸ナトリウムがより好ましく、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが更に好ましく、水酸化ナトリウムがより更に好ましい。無機アルカリ剤が水酸化ナトリウムを含有する場合、無機アルカリ剤中の水酸化ナトリウム濃度は、洗浄性向上の観点から、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%がより更に好ましい。
成分Aは、無機アルカリ剤であればいずれのものも使用できる。無機アルカリ剤の具体例としては、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等のアルカリ金属の珪酸塩、リン酸三ナトリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のアルカリ金属のホウ酸塩等を用いることができる。二種以上の無機アルカリ剤を組み合わせてもよい。有機汚れの除去性を確保し洗浄性を高める観点から、アルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の珪酸塩が好ましく、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及びメタ珪酸ナトリウムがより好ましく、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが更に好ましく、水酸化ナトリウムがより更に好ましい。無機アルカリ剤が水酸化ナトリウムを含有する場合、無機アルカリ剤中の水酸化ナトリウム濃度は、洗浄性向上の観点から、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%がより更に好ましい。
〔有機酸又はその塩(成分B)〕
成分Bとしては、洗浄性を確保するため、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩である。これらの中でも、有機汚れの洗浄性向上の観点から、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸の塩が好ましく、グルコン酸の塩がより好ましい。塩としては、アルカリ金属塩又は低級アミン塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましく、ナトリウム塩及びカリウム塩が更に好ましく、ナトリウム塩がより更に好ましい。なかでも、同様の観点から、グルコン酸のアルカリ金属塩とエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩の組み合わせを用いることが好ましく、グルコン酸ナトリウムとエチレンジアミン四酢酸ナトリウムの組み合わせがより好ましい。
成分Bとしては、洗浄性を確保するため、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩である。これらの中でも、有機汚れの洗浄性向上の観点から、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸の塩が好ましく、グルコン酸の塩がより好ましい。塩としては、アルカリ金属塩又は低級アミン塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましく、ナトリウム塩及びカリウム塩が更に好ましく、ナトリウム塩がより更に好ましい。なかでも、同様の観点から、グルコン酸のアルカリ金属塩とエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩の組み合わせを用いることが好ましく、グルコン酸ナトリウムとエチレンジアミン四酢酸ナトリウムの組み合わせがより好ましい。
〔非イオン界面活性剤(成分C)〕
成分Cとしては、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤であればいずれのものも使用できるが、有機汚れに対する洗浄性向上及び抑泡性向上の観点から、下記式(4)で示す非イオン界面活性剤がより好ましい。成分Cは少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R4-O-(EO)p(PO)q(EO)r-H (4)
(R4は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、p、q、rはそれぞれエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンオキシ基の平均付加モル数であり、pは1以上15以下、qは0以上20以下、rは1以上15以下を満たす数、且つ、q≦p+r≦20である。)
成分Cとしては、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤であればいずれのものも使用できるが、有機汚れに対する洗浄性向上及び抑泡性向上の観点から、下記式(4)で示す非イオン界面活性剤がより好ましい。成分Cは少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R4-O-(EO)p(PO)q(EO)r-H (4)
(R4は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、p、q、rはそれぞれエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンオキシ基の平均付加モル数であり、pは1以上15以下、qは0以上20以下、rは1以上15以下を満たす数、且つ、q≦p+r≦20である。)
前記式(1)で示される非イオン界面活性剤において、EOはエチレンオキシ基であり、POはプロピレンオキシ基である。エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基は、付加モル数による分布を有するが、有機汚れの洗浄性向上の観点から、エチレンオキシ基の平均付加モル数nは2以上20以下であり、プロピレンオキシ基の平均付加モル数mは0以上20以下である。エチレンオキシ基の平均付加モル数nは、有機汚れの洗浄性向上の観点から、5以上が好ましく、8以上がより好ましく、12以上が更に好ましく、そして、18以下が好ましく、16以下がより好ましい。プロピレンオキシ基の平均付加モル数mは、洗浄性向上及び抑泡性向上の観点から、1以上が好ましく、そして、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。また、洗浄性向上の観点から、エチレンオキシ基の平均付加モル数nがプロピレンオキシ基の平均付加モル数mよりも大きいことが好ましい。前記式(1)で示される非イオン界面活性剤のうち、洗浄性向上及び抑泡性向上の観点から、前記式(4)で示される非イオン界面活性剤がより好ましい。
前記式(4)で示される非イオン界面活性剤において、EOはエチレンオキシ基であり、POはプロピレンオキシ基である。エチレンオキシ基の平均付加モル数p及びrは、それぞれ1以上15以下であって、有機汚れの洗浄性向上の観点から、それぞれ1以上であり、2以上が好ましく、4以上がより好ましく、5以上が更に好ましく、そして、15以下であって、12以下が好ましく、10以下がより好ましい。プロピレンオキシ基の平均付加モル数qは、0以上20以下であって、洗浄性向上及び抑泡性向上の観点から、1以上が好ましく、そして、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。また、洗浄性向上の観点から、p+rはq以上20以下であって、qより大きいことが好ましい。
〔アルキルグルコシド(成分D)〕
成分Dは、下記式(2)に示すアルキルグルコシドである。
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
成分Dは、下記式(2)に示すアルキルグルコシドである。
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
前記式(2)で示されるアルキルグルコシドにおいて、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基であり、洗浄性向上及び保存安定性向上の観点から、分岐鎖が好ましく、アルキル基が好ましい。また、同様の観点から、R2は炭素数5以上であって、6以上が好ましく、7以上がより好ましい。xはグルコースに由来する残基の平均縮合度であって、同様の観点から、1以上5以下であって、1以上4以下が好ましく、1以上3以下がより好ましく、1以上2以下が更に好ましい。
成分Dの具体例としては、n-ペンチルグルコシド、n-ヘキシルグルコシド、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシド等を用いることができる。洗浄性向上及び保存安定性向上の観点から、n-ヘキシルグルコシド、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドが好ましく、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドがより好ましく、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドがさらに好ましく、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドがよりさらに好ましい。成分Dは少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔有機酸又はその塩(成分E)〕
成分Eは、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩である。
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
成分Eは、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩である。
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
前記式(3)で示される脂肪酸又はその塩において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基であり、保存安定性向上の観点から、分岐鎖が好ましく、アルキル基が好ましい。また、同様の観点から、R3は炭素数5以上であって、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、そして、9以下であり、8以下が好ましい。Mは陽イオン又は水素原子であって、同様の観点から、陽イオンが好ましく、アルカリ金属イオン又は低級アンモニウムがより好ましく、ナトリウムイオン又はカリウムイオンが更に好ましく、ナトリウムイオンがより更に好ましい。
成分Eの具体例としては、カプロン酸、エナント酸、ネオヘプタン酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸、カプリン酸及びそれらの塩を用いることができる。保存安定性向上の観点から、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸及びそれらの塩が好ましく、カプリル酸の塩、2-エチルヘキサン酸の塩がより好ましく、カプリル酸ナトリウム、2-エチルヘキサン酸ナトリウムが更に好ましく、2-エチルヘキサン酸ナトリウムがより更に好ましい。成分Eは少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔水(成分F)〕
成分Fは、工業用水、水道水及び脱イオン水等を用いることができ、供給性及びコストの観点から、工業用水が好ましく、洗浄性の観点から、イオン交換水が好ましい。
成分Fは、工業用水、水道水及び脱イオン水等を用いることができ、供給性及びコストの観点から、工業用水が好ましく、洗浄性の観点から、イオン交換水が好ましい。
本発明の一実施形態において、成分Aは水酸化ナトリウムであり、成分Bはグルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸の塩であり、成分Cは前記式(1)に示す非イオン界面活性剤であり、成分Dは前記式(2)に示すアルキルグルコシドであり、成分Eは前記式(3)に示す脂肪酸の塩であることが好ましい。
また、成分Aは水酸化ナトリウムであり、成分Bはグルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸のナトリウム塩であり、成分Cは前記式(4)に示す非イオン界面活性剤であり、成分Dは前記式(2)に示すアルキルグルコシドであり、成分Eは前記式(3)に示す脂肪酸のナトリウム塩であることがより好ましく、成分Aは水酸化ナトリウムであり、成分Bはグルコン酸ナトリウム及びエチレンジアミン四酢酸ナトリウムであり、成分Cは前記式(4)に示す非イオン界面活性剤であり、成分Dは前記式(2)に示すアルキルグルコシドであり、成分Eは前記式(3)に示す脂肪酸のナトリウム塩であることが更に好ましい。
〔その他の成分〕
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、洗浄剤として一般に使用される成分A~F以外の成分を、性能に影響のない範囲で含有してもよい。例えば、可溶化剤、分散剤、増粘剤等の濃縮化剤、消泡剤、腐食防止剤、防錆剤、着色剤などが挙げられる。
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、洗浄剤として一般に使用される成分A~F以外の成分を、性能に影響のない範囲で含有してもよい。例えば、可溶化剤、分散剤、増粘剤等の濃縮化剤、消泡剤、腐食防止剤、防錆剤、着色剤などが挙げられる。
〔各成分の濃度〕
無機アルカリ剤(成分A)の含有量は、25質量%以上34質量%以下であって、輸送効率向上及び保管効率向上、並びに希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、26質量%以上が好ましく、27質量%以上がより好ましく、28質量%以上が更に好ましく、保存安定性向上、及び希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、33質量%以下が好ましく、32質量%以下がより好ましく、31質量%以下が更に好ましい。
無機アルカリ剤(成分A)の含有量は、25質量%以上34質量%以下であって、輸送効率向上及び保管効率向上、並びに希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、26質量%以上が好ましく、27質量%以上がより好ましく、28質量%以上が更に好ましく、保存安定性向上、及び希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、33質量%以下が好ましく、32質量%以下がより好ましく、31質量%以下が更に好ましい。
グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)の含有量は、希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、保存安定性向上、及び希釈して鋼板の洗浄に用いた後の排水処理負荷低減の観点から、7質量%以下が好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましい。グルコン酸又はその塩の含有量は、希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、保存安定性向上、及び希釈して鋼板の洗浄に用いた後の排水処理負荷低減の観点から、5質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましく、3.8質量%以下が更に好ましい。
前記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)の含有量は、希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上の観点から、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、保存安定性向上、並びに希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上及び抑泡性向上の観点、並びに希釈して鋼板の洗浄に用いた後の排水処理負荷低減及び排水処理時の抑泡性向上の観点から、1.0質量%以下が好ましく、0.95質量%以下がより好ましく、0.9質量%以下が更に好ましい。
前記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)の含有量は、0.3質量%以上2.9質量%以下であって、保存安定性向上の観点から、0.4質量%以上が好ましく、0.45質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、0.55質量%以上がより更に好ましく、希釈して鋼板の洗浄に用いたときの洗浄性向上、及び希釈して鋼板の洗浄に用いた後の排水処理負荷低減の観点から、2.8質量%以下が好ましく、2.6質量%以下がより好ましく、2.4質量%以下が更に好ましく、2.3質量%以下がより更に好ましい。
前記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)の含有量は、保存安定性向上の観点から、0.03質量%以上が好ましく、0.04質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上が更に好ましく、0.06質量%以上がより更に好ましく、希釈して鋼板の洗浄に用いた後の排水処理負荷低減の観点から、0.3質量%以下が好ましく、0.25質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下が更に好ましく、0.15質量%以下がより更に好ましい。
水(成分F)の含有量は、57質量%以上74質量%以下であって、保存安定性向上の観点から、58質量%以上が好ましく、59質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましく、61質量%以上がより更に好ましく、保存安定性向上、輸送効率向上及び保管効率向上の観点から、73質量%以下が好ましく、72質量%以下がより好ましく、71質量%以下が更に好ましく、70質量%以下がより更に好ましい。
成分A~E以外の成分の含有量は、性能に影響のない範囲内で、0質量%以上5.0質量%以下が好ましく、0質量%以上2.0質量%以下がより好ましく、0質量%以上1.0質量%以下が更に好ましく、0質量%以上0.5質量%以下がより更に好ましい。
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、保存安定性に優れるため保管に特別な方法を必要としないが、-5℃未満の状態が長期間続くような極低温の環境下では、水分が凍結するおそれがあり、保存容器、貯蔵用タンク、輸送用配管などを保温することで-5℃以上に保つことが好ましい。
本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、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。本実施形態の鋼板用洗浄剤組成物は、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。
<鋼板の洗浄方法>
本実施形態の鋼板の洗浄方法は、前記洗浄剤組成物を、アルカリ度(Na2O%)として、0.7%以上2.5%以下になるように成分Fで希釈して鋼板を洗浄する洗浄工程を有する。鋼板洗浄時の前記洗浄剤組成物のアルカリ度は、洗浄性向上及び電解洗浄に用いる場合の通電性向上の観点から、0.7%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましく、1.2%以上が更に好ましく、1.5%以上がより更に好ましく、洗浄性向上の観点から、2.5%以下が好ましく、2.4%以下がより好ましく、2.3%以下が更に好ましい。本明細書において、アルカリ度は実施例に記載の方法により測定する。
本実施形態の鋼板の洗浄方法は、前記洗浄剤組成物を、アルカリ度(Na2O%)として、0.7%以上2.5%以下になるように成分Fで希釈して鋼板を洗浄する洗浄工程を有する。鋼板洗浄時の前記洗浄剤組成物のアルカリ度は、洗浄性向上及び電解洗浄に用いる場合の通電性向上の観点から、0.7%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましく、1.2%以上が更に好ましく、1.5%以上がより更に好ましく、洗浄性向上の観点から、2.5%以下が好ましく、2.4%以下がより好ましく、2.3%以下が更に好ましい。本明細書において、アルカリ度は実施例に記載の方法により測定する。
前記洗浄工程における鋼板の洗浄温度は、洗浄性の観点から、20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、エネルギーコストを削減する観点から、60℃以下が好ましく、50℃以下がより好ましく、40℃以下が更に好ましい。なお、80℃のような高い洗浄温度で使用しても洗浄性が低下することはない。
前記洗浄工程における浸漬時間は、洗浄性の観点から、0.1秒以上が好ましく、0.5秒以上がより好ましく、鋼板の生産性の観点から、15秒以下が好ましく、10秒以下がより好ましい。
前記洗浄工程における洗浄の方法としては、連続洗浄、即ち浸漬洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、電解洗浄等が挙げられ、圧延油等の油汚れ及び鉄粉などの固体汚れを洗浄除去することができる。前記洗浄工程が浸漬ならびに電解洗浄であることが好ましく、圧延された鋼板を、アルカリ浸漬洗浄槽ならびにアルカリ電解洗浄槽内にロールにより通過させる場合に好適に適用される。電解洗浄は洗浄液中で鋼板をプラス(又はマイナス)にし、直流電流を流す洗浄方法であり、電流により鋼板から発生する酸素(又は水素)の気泡を利用し、物理力により鋼板に付着した油汚れや鉄粉などの固体汚れを取る工程である。
前記鋼板用洗浄剤組成物を用いた電解洗浄において、電解洗浄時の電流密度は、0.5A/dm2以上が好ましく、1A/dm2以上がより好ましく、30A/dm2以下が好ましく、20A/dm2以下がより好ましい。
洗浄工程の後には、浸漬して洗浄した被洗浄鋼板を水でリンスするリンス工程を設けることができる。リンス工程における温度や浸漬時間の条件は適宜調整することができる。温度は、洗浄性の観点から、5℃以上が好ましく、15℃以上がより好ましく、エネルギーコストを削減する観点から、70℃以下が好ましく、60℃以下がより好ましい。浸漬時間は、洗浄性の観点から、0.1秒以上が好ましく、0.5秒以上がより好ましく、鋼板の生産性の観点から、15秒以下が好ましく、10秒以下がより好ましい。
本実施形態の洗浄方法が対象とする好ましい鋼板としては、例えば、冷間圧延鋼板が挙げられる。
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の組成物、製造方法、または用途を開示する。
<1>無機アルカリ剤(成分A)、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、及び水(成分F)を含有し、成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である、鋼板用洗浄剤組成物。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
<2>成分Aが、無機アルカリ剤が好ましく、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の珪酸塩、アルカリ金属のリン酸塩、アルカリ金属の炭酸塩、及びアルカリ金属のホウ酸塩からなる群より選ばれる1種以上がより好ましい、<1>に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<3>アルカリ金属の水酸化物が水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、アルカリ金属の珪酸塩がオルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、及びセスキ珪酸ナトリウムからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、アルカリ金属のリン酸塩がリン酸三ナトリウムが好ましく、アルカリ金属の炭酸塩が炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸二カリウムからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、アルカリ金属のホウ酸塩がホウ酸ナトリウムが好ましい、<2>に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<4>成分Aがアルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の珪酸塩が好ましく、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及びメタ珪酸ナトリウムがより好ましく、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが更に好ましく、水酸化ナトリウムがより更に好ましい、<1>~<3>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<5>成分Aの水酸化ナトリウム濃度が、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%がより更に好ましい、<1>~<4>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<6>成分Bが、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩が好ましく、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸の塩がより好ましく、グルコン酸の塩が更に好ましく、グルコン酸のアルカリ金属塩及びエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも一種がより更に好ましく、グルコン酸ナトリウム及びエチレンジアミン四酢酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種がより更に好ましい、<1>~<5>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<7>成分Cが、下記式(4)に示す非イオン界面活性剤が好ましい、<1>~<6>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
R4-O-(EO)p(PO)q(EO)r-H (4)
(R4は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、p、q、rはそれぞれエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンオキシ基の平均付加モル数であり、pは1以上15以下、qは0以上20以下、rは1以上15以下を満たす数、且つ、q≦p+r≦20である。)
<8>式(1)において、エチレンオキシ基の平均付加モル数nは、5以上が好ましく、8以上がより好ましく、12以上が更に好ましく、18以下が好ましく、16以下がより好ましく、プロピレンオキシ基の平均付加モル数mは、1以上が好ましく、そして、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましく、エチレンオキシ基の平均付加モル数nがプロピレンオキシ基の平均付加モル数mよりも大きいことが好ましい、<1>~<7>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<9>式(4)において、エチレンオキシ基の平均付加モル数p及びrは、それぞれ1以上15以下であって、それぞれ1以上であり、2以上が好ましく、4以上がより好ましく、5以上が更に好ましく、15以下であって、12以下が好ましく、10以下がより好ましく、プロピレンオキシ基の平均付加モル数qは、0以上20以下であって、1以上が好ましく、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましく、p+rはq以上20以下であって、qより大きいことが好ましい、<7>又は<8>に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<10>式(2)で示されるアルキルグルコシドにおいて、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基であり、分岐鎖が好ましく、アルキル基が好ましく、R2は炭素数5以上であって、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度であって、1以上5以下であって、1以上4以下が好ましく、1以上3以下がより好ましく、1以上2以下が更に好ましい、<1>~<9>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<11>成分Dが、n-ペンチルグルコシド、n-ヘキシルグルコシド、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、n-ヘキシルグルコシド、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上がより好ましく、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上が更に好ましく、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上がより更に好ましく、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上がより更に好ましい、<1>~<10>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<12>式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基であり、分岐鎖が好ましく、アルキル基が好ましく、R3は炭素数5以上であって、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、9以下であり、8以下が好ましく、Mは陽イオン又は水素原子であって、陽イオンが好ましく、アルカリ金属イオン又は低級アンモニウムがより好ましく、ナトリウムイオン又はカリウムイオンが更に好ましく、ナトリウムイオンがより更に好ましい、<1>~<11>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<13>成分Eが、カプロン酸、エナント酸、ネオヘプタン酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸、カプリン酸及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上が好ましく、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上がより好ましく、カプリル酸の塩、2-エチルヘキサン酸の塩からなる群より選ばれる1種以上が更に好ましく、カプリル酸ナトリウム、2-エチルヘキサン酸ナトリウムからなる群より選ばれる1種以上がより更に好ましく、2-エチルヘキサン酸ナトリウムがより更に好ましい、<1>~<12>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<14>成分Aの含有量が、25質量%以上34質量%以下であって、26質量%以上が好ましく、27質量%以上がより好ましく、28質量%以上が更に好ましく、33質量%以下が好ましく、32質量%以下がより好ましく、31質量%以下が更に好ましい、<1>~<13>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<15>成分Bの含有量が、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、7質量%以下が好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましく、4質量%以下がより更に好ましく、3.8質量%以下がより更に好ましい、<1>~<14>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<16>成分Cの含有量が、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、1.0質量%以下が好ましく、0.95質量%以下がより好ましく、0.9質量%以下が更に好ましい、<1>~<15>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<17>成分Dの含有量が、0.3質量%以上2.9質量%以下であって、0.4質量%以上が好ましく、0.45質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、0.55質量%以上がより更に好ましく、2.8質量%以下が好ましく、2.6質量%以下がより好ましく、2.4質量%以下が更に好ましく、2.3質量%以下がより更に好ましい、<1>~<16>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<18>成分Eの含有量が、0.03質量%以上が好ましく、0.04質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上が更に好ましく、0.06質量%以上がより更に好ましく、0.3質量%以下が好ましく、0.25質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下が更に好ましく、0.15質量%以下がより更に好ましい、<1>~<17>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<19>成分Fの含有量が、57質量%以上74質量%以下であって、58質量%以上が好ましく、59質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましく、61質量%以上がより更に好ましく、73質量%以下が好ましく、72質量%以下がより好ましく、71質量%以下が更に好ましく、70質量%以下がより更に好ましい、<1>~<18>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<20><1>~<19>のいずれかに記載の洗浄剤組成物を、アルカリ度(Na2O%)として、0.7%以上2.5%以下に希釈して鋼板を洗浄する洗浄工程を有する、鋼板の洗浄方法。
<21>鋼板洗浄時の前記洗浄剤組成物のアルカリ度が、0.7%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましく、1.2%以上が更に好ましく、1.5%以上がより更に好ましく、2.5%以下が好ましく、2.4%以下がより好ましく、2.3%以下が更に好ましい、<20>に記載の鋼板の洗浄方法。
<22>洗浄工程における鋼板の洗浄温度は、20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、60℃以下が好ましく、50℃以下がより好ましく、40℃以下が更に好ましい、<20>又は<21>に記載の鋼板の洗浄方法。
<23>前記洗浄工程における浸漬時間は、0.1秒以上が好ましく、0.5秒以上がより好ましく、15秒以下が好ましく、10秒以下がより好ましい、<20>~<22>のいずれかに記載の鋼板の洗浄方法。
<24>洗浄工程における洗浄の方法が、連続洗浄、即ち浸漬洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、電解洗浄からなる群より選ばれる1種以上が好ましく、浸漬洗浄及び電解洗浄からなる群より選ばれる1種以上が好ましい、<20>~<23>のいずれかに記載の鋼板の洗浄方法。
<25>鋼板用洗浄剤組成物を用いた電解洗浄において、電解洗浄時の電流密度は、0.5A/dm2以上が好ましく、1A/dm2以上がより好ましく、30A/dm2以下が好ましく、20A/dm2以下がより好ましい、<24>に記載の鋼板の洗浄方法。
<26>鋼板が冷間圧延鋼板である、<20>~<25>のいずれかに記載の鋼板の洗浄方法。
<27><20>~<26>のいずれかに記載の洗浄方法を製造工程に有する、鋼板の製造方法。
<28><1>~<19>のいずれかに記載の組成物の鋼板洗浄への使用。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。)
<2>成分Aが、無機アルカリ剤が好ましく、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の珪酸塩、アルカリ金属のリン酸塩、アルカリ金属の炭酸塩、及びアルカリ金属のホウ酸塩からなる群より選ばれる1種以上がより好ましい、<1>に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<3>アルカリ金属の水酸化物が水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、アルカリ金属の珪酸塩がオルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、及びセスキ珪酸ナトリウムからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、アルカリ金属のリン酸塩がリン酸三ナトリウムが好ましく、アルカリ金属の炭酸塩が炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸二カリウムからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、アルカリ金属のホウ酸塩がホウ酸ナトリウムが好ましい、<2>に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<4>成分Aがアルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の珪酸塩が好ましく、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及びメタ珪酸ナトリウムがより好ましく、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが更に好ましく、水酸化ナトリウムがより更に好ましい、<1>~<3>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<5>成分Aの水酸化ナトリウム濃度が、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%がより更に好ましい、<1>~<4>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<6>成分Bが、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩が好ましく、グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸の塩がより好ましく、グルコン酸の塩が更に好ましく、グルコン酸のアルカリ金属塩及びエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも一種がより更に好ましく、グルコン酸ナトリウム及びエチレンジアミン四酢酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種がより更に好ましい、<1>~<5>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<7>成分Cが、下記式(4)に示す非イオン界面活性剤が好ましい、<1>~<6>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
R4-O-(EO)p(PO)q(EO)r-H (4)
(R4は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、p、q、rはそれぞれエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンオキシ基の平均付加モル数であり、pは1以上15以下、qは0以上20以下、rは1以上15以下を満たす数、且つ、q≦p+r≦20である。)
<8>式(1)において、エチレンオキシ基の平均付加モル数nは、5以上が好ましく、8以上がより好ましく、12以上が更に好ましく、18以下が好ましく、16以下がより好ましく、プロピレンオキシ基の平均付加モル数mは、1以上が好ましく、そして、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましく、エチレンオキシ基の平均付加モル数nがプロピレンオキシ基の平均付加モル数mよりも大きいことが好ましい、<1>~<7>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<9>式(4)において、エチレンオキシ基の平均付加モル数p及びrは、それぞれ1以上15以下であって、それぞれ1以上であり、2以上が好ましく、4以上がより好ましく、5以上が更に好ましく、15以下であって、12以下が好ましく、10以下がより好ましく、プロピレンオキシ基の平均付加モル数qは、0以上20以下であって、1以上が好ましく、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましく、p+rはq以上20以下であって、qより大きいことが好ましい、<7>又は<8>に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<10>式(2)で示されるアルキルグルコシドにおいて、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基であり、分岐鎖が好ましく、アルキル基が好ましく、R2は炭素数5以上であって、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度であって、1以上5以下であって、1以上4以下が好ましく、1以上3以下がより好ましく、1以上2以下が更に好ましい、<1>~<9>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<11>成分Dが、n-ペンチルグルコシド、n-ヘキシルグルコシド、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、n-ヘキシルグルコシド、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上がより好ましく、n-ヘプチルグルコシド、イソヘプチルグルコシド、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上が更に好ましく、n-オクチルグルコシド、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上がより更に好ましく、イソオクチルグルコシド、2-エチルヘキシルグルコシドからなる群より選ばれる1種以上がより更に好ましい、<1>~<10>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<12>式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基であり、分岐鎖が好ましく、アルキル基が好ましく、R3は炭素数5以上であって、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、9以下であり、8以下が好ましく、Mは陽イオン又は水素原子であって、陽イオンが好ましく、アルカリ金属イオン又は低級アンモニウムがより好ましく、ナトリウムイオン又はカリウムイオンが更に好ましく、ナトリウムイオンがより更に好ましい、<1>~<11>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<13>成分Eが、カプロン酸、エナント酸、ネオヘプタン酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸、カプリン酸及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上が好ましく、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上がより好ましく、カプリル酸の塩、2-エチルヘキサン酸の塩からなる群より選ばれる1種以上が更に好ましく、カプリル酸ナトリウム、2-エチルヘキサン酸ナトリウムからなる群より選ばれる1種以上がより更に好ましく、2-エチルヘキサン酸ナトリウムがより更に好ましい、<1>~<12>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<14>成分Aの含有量が、25質量%以上34質量%以下であって、26質量%以上が好ましく、27質量%以上がより好ましく、28質量%以上が更に好ましく、33質量%以下が好ましく、32質量%以下がより好ましく、31質量%以下が更に好ましい、<1>~<13>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<15>成分Bの含有量が、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、7質量%以下が好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましく、4質量%以下がより更に好ましく、3.8質量%以下がより更に好ましい、<1>~<14>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<16>成分Cの含有量が、0.3質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、1.0質量%以下が好ましく、0.95質量%以下がより好ましく、0.9質量%以下が更に好ましい、<1>~<15>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<17>成分Dの含有量が、0.3質量%以上2.9質量%以下であって、0.4質量%以上が好ましく、0.45質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、0.55質量%以上がより更に好ましく、2.8質量%以下が好ましく、2.6質量%以下がより好ましく、2.4質量%以下が更に好ましく、2.3質量%以下がより更に好ましい、<1>~<16>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<18>成分Eの含有量が、0.03質量%以上が好ましく、0.04質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上が更に好ましく、0.06質量%以上がより更に好ましく、0.3質量%以下が好ましく、0.25質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下が更に好ましく、0.15質量%以下がより更に好ましい、<1>~<17>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<19>成分Fの含有量が、57質量%以上74質量%以下であって、58質量%以上が好ましく、59質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましく、61質量%以上がより更に好ましく、73質量%以下が好ましく、72質量%以下がより好ましく、71質量%以下が更に好ましく、70質量%以下がより更に好ましい、<1>~<18>のいずれかに記載の鋼板用洗浄剤組成物。
<20><1>~<19>のいずれかに記載の洗浄剤組成物を、アルカリ度(Na2O%)として、0.7%以上2.5%以下に希釈して鋼板を洗浄する洗浄工程を有する、鋼板の洗浄方法。
<21>鋼板洗浄時の前記洗浄剤組成物のアルカリ度が、0.7%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましく、1.2%以上が更に好ましく、1.5%以上がより更に好ましく、2.5%以下が好ましく、2.4%以下がより好ましく、2.3%以下が更に好ましい、<20>に記載の鋼板の洗浄方法。
<22>洗浄工程における鋼板の洗浄温度は、20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、60℃以下が好ましく、50℃以下がより好ましく、40℃以下が更に好ましい、<20>又は<21>に記載の鋼板の洗浄方法。
<23>前記洗浄工程における浸漬時間は、0.1秒以上が好ましく、0.5秒以上がより好ましく、15秒以下が好ましく、10秒以下がより好ましい、<20>~<22>のいずれかに記載の鋼板の洗浄方法。
<24>洗浄工程における洗浄の方法が、連続洗浄、即ち浸漬洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、電解洗浄からなる群より選ばれる1種以上が好ましく、浸漬洗浄及び電解洗浄からなる群より選ばれる1種以上が好ましい、<20>~<23>のいずれかに記載の鋼板の洗浄方法。
<25>鋼板用洗浄剤組成物を用いた電解洗浄において、電解洗浄時の電流密度は、0.5A/dm2以上が好ましく、1A/dm2以上がより好ましく、30A/dm2以下が好ましく、20A/dm2以下がより好ましい、<24>に記載の鋼板の洗浄方法。
<26>鋼板が冷間圧延鋼板である、<20>~<25>のいずれかに記載の鋼板の洗浄方法。
<27><20>~<26>のいずれかに記載の洗浄方法を製造工程に有する、鋼板の製造方法。
<28><1>~<19>のいずれかに記載の組成物の鋼板洗浄への使用。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
<実施例1~8、及び比較例1~10>
〔鋼板用洗浄剤組成物の調製〕
表1に示した成分及び配合量で以下の手順で鋼板用洗浄剤組成物1~18を300g調製した。表1に記載の配合量の単位は質量%であり、有効分で示す。
1.300mLガラスビーカーに、成分Aを溶解するために要した成分Fは除く成分A以外の成分を添加し、混合撹拌して固体(粉末)成分は溶解し、混合液を得た。
2.前記1で得られた混合液に成分A(成分Aを溶解するために要した成分Fを含む)を添加して、混合撹拌して試験液を得た。
〔鋼板用洗浄剤組成物の調製〕
表1に示した成分及び配合量で以下の手順で鋼板用洗浄剤組成物1~18を300g調製した。表1に記載の配合量の単位は質量%であり、有効分で示す。
1.300mLガラスビーカーに、成分Aを溶解するために要した成分Fは除く成分A以外の成分を添加し、混合撹拌して固体(粉末)成分は溶解し、混合液を得た。
2.前記1で得られた混合液に成分A(成分Aを溶解するために要した成分Fを含む)を添加して、混合撹拌して試験液を得た。
[各成分]
・無機アルカリ剤(成分A):
A-1:水酸化ナトリウム(株式会社トクヤマ製、液体苛性ソーダ(48%))
・有機酸又はその塩(成分B):
B-1:グルコン酸ナトリウム(扶桑化学工業株式会社製、グルコン酸ソーダ)
B-2:エチレンジアミン四酢酸ナトリウム(ナガセケムテックス株式会社製、クレワットS2(エチレンジアミン四酢酸ナトリウム・4水和物))
・非イオン界面活性剤(成分C):
C-1:sec-C12H25、sec-C14H29-O-(EO)5-(PO)2-(EO)5-H
(2級ドデカノールと2級テトラデカノールの混合アルコールにEO5モル、PO2モル、EO5モルをこの順番でブロック付加した化合物、(式(1)で表すと、R1が炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基、mが2、nが10)(式(4)で表すと、R4が炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基、pが5、qが2、rが5))
C-2:C12H25、C14H29-O-(EO)7-(PO)1.5-(EO)7-H
(ラウリルアルコールとミリスチルアルコールの混合アルコールにEO7モル、PO1.5モル、EO7モルをこの順番でブロック付加した化合物、(式(1)で表すと、R1が炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基、mが1.5、nが14)(式(4)で表すと、R4が炭素数12の直鎖アルキル基及び炭素数14の直鎖アルキル基、pが7、qが1.5、rが7))
・アルキルグルコシド(成分D):
D-1:イソオクチルグルコシド(Shanghai Fine Chemical Co.,Ltd.製、GREENAPG IC 08)
・脂肪酸又はその塩(成分E):
E-1:2-エチルヘキサン酸ナトリウム(2-エチルヘキサン酸(東京化成工業株式会社製)を水酸化ナトリウムで中和した塩)
水(成分F):
イオン交換水:オルガノ株式会社製の純水装置G-10DSTSETで製造した1μS/cm以下の純水
その他:
D-2(非成分D):ブチルポリグルコシド(第一工業製薬株式会社製、ノニオシド B-15(x=約1.5))
D-3(非成分D):デシルグルコシド(花王株式会社製、マイドール10)
D-4(非成分D):2-エチルヘキシルアミノジプロピオン酸ナトリウム塩
・無機アルカリ剤(成分A):
A-1:水酸化ナトリウム(株式会社トクヤマ製、液体苛性ソーダ(48%))
・有機酸又はその塩(成分B):
B-1:グルコン酸ナトリウム(扶桑化学工業株式会社製、グルコン酸ソーダ)
B-2:エチレンジアミン四酢酸ナトリウム(ナガセケムテックス株式会社製、クレワットS2(エチレンジアミン四酢酸ナトリウム・4水和物))
・非イオン界面活性剤(成分C):
C-1:sec-C12H25、sec-C14H29-O-(EO)5-(PO)2-(EO)5-H
(2級ドデカノールと2級テトラデカノールの混合アルコールにEO5モル、PO2モル、EO5モルをこの順番でブロック付加した化合物、(式(1)で表すと、R1が炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基、mが2、nが10)(式(4)で表すと、R4が炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基、pが5、qが2、rが5))
C-2:C12H25、C14H29-O-(EO)7-(PO)1.5-(EO)7-H
(ラウリルアルコールとミリスチルアルコールの混合アルコールにEO7モル、PO1.5モル、EO7モルをこの順番でブロック付加した化合物、(式(1)で表すと、R1が炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基、mが1.5、nが14)(式(4)で表すと、R4が炭素数12の直鎖アルキル基及び炭素数14の直鎖アルキル基、pが7、qが1.5、rが7))
・アルキルグルコシド(成分D):
D-1:イソオクチルグルコシド(Shanghai Fine Chemical Co.,Ltd.製、GREENAPG IC 08)
・脂肪酸又はその塩(成分E):
E-1:2-エチルヘキサン酸ナトリウム(2-エチルヘキサン酸(東京化成工業株式会社製)を水酸化ナトリウムで中和した塩)
水(成分F):
イオン交換水:オルガノ株式会社製の純水装置G-10DSTSETで製造した1μS/cm以下の純水
その他:
D-2(非成分D):ブチルポリグルコシド(第一工業製薬株式会社製、ノニオシド B-15(x=約1.5))
D-3(非成分D):デシルグルコシド(花王株式会社製、マイドール10)
D-4(非成分D):2-エチルヘキシルアミノジプロピオン酸ナトリウム塩
[保存安定性試験]
調製した鋼板用洗浄剤組成物1~18を110mL硼珪酸ガラス製スクリュー管瓶(スクリュー管瓶No.8、株式会社マルエム製)に100g入れ密栓し、50、25、-5℃に設定した恒温槽に25時間静置保管し、組成物の状態を目視確認した。評価は以下の基準で行った。評価結果を表1に示す。
1:均一透明
2:均一で微濁
3:分離
調製した鋼板用洗浄剤組成物1~18を110mL硼珪酸ガラス製スクリュー管瓶(スクリュー管瓶No.8、株式会社マルエム製)に100g入れ密栓し、50、25、-5℃に設定した恒温槽に25時間静置保管し、組成物の状態を目視確認した。評価は以下の基準で行った。評価結果を表1に示す。
1:均一透明
2:均一で微濁
3:分離
<実施例9~16、及び比較例11~20>
〔鋼板用洗浄剤の調製〕
実施例1~8、及び比較例1~10で用いた鋼板用洗浄剤組成物1~18を表2に記載のアルカリ度に希釈し、鋼板用洗浄剤1~18を調製した。なお、鋼板用洗浄剤組成物1は鋼板用洗浄剤1に対応し、鋼板用洗浄剤組成物2以降も鋼板用洗浄剤2以降にそれぞれ対応する。
〔鋼板用洗浄剤の調製〕
実施例1~8、及び比較例1~10で用いた鋼板用洗浄剤組成物1~18を表2に記載のアルカリ度に希釈し、鋼板用洗浄剤1~18を調製した。なお、鋼板用洗浄剤組成物1は鋼板用洗浄剤1に対応し、鋼板用洗浄剤組成物2以降も鋼板用洗浄剤2以降にそれぞれ対応する。
〔鋼板洗浄試験-1〕
[被洗浄鋼板]
合成エステル系圧延油(パーム油30質量%含有)で冷間圧延された厚さ0.2mmの鋼板を60mm×25mmの大きさに切断し、鋼板洗浄試験に用いた。当該鋼板の洗浄前の炭素付着量を後述の残存炭素付着量測定方法と同様の方法によって測定した結果、99mg/m2であった。
[被洗浄鋼板]
合成エステル系圧延油(パーム油30質量%含有)で冷間圧延された厚さ0.2mmの鋼板を60mm×25mmの大きさに切断し、鋼板洗浄試験に用いた。当該鋼板の洗浄前の炭素付着量を後述の残存炭素付着量測定方法と同様の方法によって測定した結果、99mg/m2であった。
[洗浄試験手順]
300mLガラスビーカー中に表2に記載の鋼板用洗浄剤300gを入れ、50℃に加温した。次いで、前記鋼板用洗浄剤中に縦100mm×横50mmの大きさの鉄製電極板1対(電極間距離は20mm)を設置した。電極間の等距離かつ中心に被洗浄鋼板をほぼ平行に1秒間浸漬し、その後続けて電流密度5A/dm2で鋼板電位を負から正にそれぞれ0.35秒ずつ一度切り替えて電解洗浄した。その後に鋼板をスプレー(圧力:2kgf/cm2)で1秒間60℃の温水を吹きかけてリンスし、温風を吹き付けて鋼板表面を乾燥させた。
300mLガラスビーカー中に表2に記載の鋼板用洗浄剤300gを入れ、50℃に加温した。次いで、前記鋼板用洗浄剤中に縦100mm×横50mmの大きさの鉄製電極板1対(電極間距離は20mm)を設置した。電極間の等距離かつ中心に被洗浄鋼板をほぼ平行に1秒間浸漬し、その後続けて電流密度5A/dm2で鋼板電位を負から正にそれぞれ0.35秒ずつ一度切り替えて電解洗浄した。その後に鋼板をスプレー(圧力:2kgf/cm2)で1秒間60℃の温水を吹きかけてリンスし、温風を吹き付けて鋼板表面を乾燥させた。
[残存炭素付着量測定方法]
鋼板表面の汚れの付着量の指標として、炭素・水素/水分分析装置(型番RC-612 LECO社製)を使用し、鋼板上に付着している炭素量(残存炭素付着量)を測定した。装置条件は、鉄の軟化温度以下でかつ鋼板上の汚れが燃焼すると考えられる500℃で鋼板を加熱し、揮発・熱分解または燃焼により発生したCO2から鋼板上に付着している炭素量を割り出した。測定は、最大強度(CO2発生量最大)ピークを100%とし、1%以下まで強度が落ちるまで行った。5枚の平均値を小数点以下二桁まで四捨五入し、結果を表2に示す。
鋼板表面の汚れの付着量の指標として、炭素・水素/水分分析装置(型番RC-612 LECO社製)を使用し、鋼板上に付着している炭素量(残存炭素付着量)を測定した。装置条件は、鉄の軟化温度以下でかつ鋼板上の汚れが燃焼すると考えられる500℃で鋼板を加熱し、揮発・熱分解または燃焼により発生したCO2から鋼板上に付着している炭素量を割り出した。測定は、最大強度(CO2発生量最大)ピークを100%とし、1%以下まで強度が落ちるまで行った。5枚の平均値を小数点以下二桁まで四捨五入し、結果を表2に示す。
<実施例17、18>
〔鋼板用洗浄剤の調製〕
鋼板用洗浄剤組成物4を表3に示すアルカリ度になるように希釈して鋼板用洗浄剤17、18を調製した。
〔鋼板用洗浄剤の調製〕
鋼板用洗浄剤組成物4を表3に示すアルカリ度になるように希釈して鋼板用洗浄剤17、18を調製した。
〔鋼板洗浄試験-2〕
鋼板用洗浄剤17、18を用いた以外は前記鋼板洗浄試験-1と同じ方法で行った。結果を表3に示す。
鋼板用洗浄剤17、18を用いた以外は前記鋼板洗浄試験-1と同じ方法で行った。結果を表3に示す。
〔アルカリ度(Na2O%)測定〕
測定液を100mLガラス製三角フラスコに20g採取し、フェノールフタレイン指示薬を3滴添加し、1mol/L塩酸標準溶液で滴定した。終点は赤色から無色に変わる点とし、下式にてアルカリ度を算出した。結果を各表に示す。
アルカリ度(Na2O%)=A×f×3.1÷20
A:滴定に要した1mol/L塩酸標準溶液の使用量(mL)
f:1mol/L塩酸標準溶液のファクター
測定液を100mLガラス製三角フラスコに20g採取し、フェノールフタレイン指示薬を3滴添加し、1mol/L塩酸標準溶液で滴定した。終点は赤色から無色に変わる点とし、下式にてアルカリ度を算出した。結果を各表に示す。
アルカリ度(Na2O%)=A×f×3.1÷20
A:滴定に要した1mol/L塩酸標準溶液の使用量(mL)
f:1mol/L塩酸標準溶液のファクター
Claims (22)
- 無機アルカリ剤(成分A)、
グルコン酸及びエチレンジアミン四酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機酸又はその塩(成分B)、
下記式(1)に示す非イオン界面活性剤(成分C)、
下記式(2)に示すアルキルグルコシド(成分D)、
下記式(3)に示す脂肪酸又はその塩(成分E)、
及び水(成分F)を含有し、
成分Aの含有量が25質量%以上34質量%以下、成分Dの含有量が0.3質量%以上2.9質量%以下、成分Fの含有量が57質量%以上74質量%以下である、鋼板用洗浄剤組成物。
R1-O-{(EO)n/(PO)m}-H (1)
(式(1)において、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、nはEOの平均付加モル数、mはPOの平均付加モル数であり、nは2以上20以下、mは0以上20以下を満たす数であり、{ }内のPOとEOの付加形態はランダム配列、ブロック配列のいずれでもよい。)
R2-Gx (2)
(式(2)において、R2は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Gはグルコースに由来する残基を示し、xはグルコースに由来する残基の平均縮合度を示し、1以上5以下である。)
R3-COOM (3)
(式(3)において、R3は直鎖又は分岐鎖の炭素数5以上9以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Mは陽イオン又は水素原子を示す。) - 成分Aの水酸化ナトリウム濃度が50質量%以上である、請求項1に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Aが水酸化ナトリウムである、請求項1又は2に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Bが、グルコン酸ナトリウムとエチレンジアミン四酢酸ナトリウムである、請求項1~3のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Cが下記式(4)に示す非イオン界面活性剤である、請求項1~4のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
R4-O-(EO)p(PO)q(EO)r-H (4)
(R4は直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下のアルキル基又はアルケニル基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基であり、p、q、rはそれぞれエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンオキシ基の平均付加モル数であり、pは1以上15以下、qは0以上20以下、rは1以上15以下を満たす数、且つ、q≦p+r≦20である。) - R2が直鎖又は分岐鎖の炭素数6以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示す、請求項1~5のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Dがイソオクチルグルコシド又は2-エチルヘキシルグルコシドである、請求項1~6のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- R3が直鎖又は分岐鎖の炭素数6以上8以下のアルキル基又はアルケニル基を示す、請求項1~7のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Dが2-エチルヘキサン酸ナトリウムである、請求項1~8のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Aの含有量が28質量%以上31質量%以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Bの含有量が0.3質量%以上7質量%以下である、請求項1~10のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- グルコン酸及びその塩の合計の含有量が0.3質量%以上5質量%以下である、請求項1~11のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Cの含有量が0.3質量%以上1質量%以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Dの含有量が0.55質量%以上2.3質量%以下である、請求項1~13のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Eの含有量が0.03質量%以上0.3質量%以下である、請求項1~14のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 成分Fの含有量が61質量%以上70質量%以下である、請求項1~15のいずれか1項に記載の鋼板用洗浄剤組成物。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の洗浄剤組成物を、アルカリ度(Na2O%)として、0.7%以上2.5%以下に希釈して鋼板を洗浄する洗浄工程を有する、鋼板の洗浄方法。
- 鋼板が冷間圧延鋼板である、請求項17に記載の鋼板の洗浄方法。
- 洗浄工程における鋼板の洗浄温度が20℃以上60℃以下である、請求項17又は18に記載の鋼板の洗浄方法。
- 洗浄工程が電解洗浄工程を有し、電解洗浄における電流密度が0.5A/dm2以上30A/dm2以下である、請求項17~19のいずれか1項に記載の鋼板の洗浄方法。
- 請求項17~20のいずれか1項に記載の洗浄方法を製造工程に有する、鋼板の製造方法。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の組成物の鋼板洗浄への使用。
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