JPH10158698A - 鋼板脱脂用洗浄剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄性に優れ、かつ発泡の少ない鋼板脱脂用
洗浄剤の開発。 【解決手段】 （ａ） アルカリ金属水酸化物、（ｂ）
正リン酸のアルカリ金属塩、（ｃ） オキシカルボン
酸のアルカリ金属塩、（ｄ） イソアミレンと無水マレ
イン酸の共重合体のアルカリ金属塩、及び（ｅ） 非イ
オン界面活性剤組成物を必須成分として含有することを
特徴とする鋼板脱脂用洗浄剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板表面の脱脂用洗浄
剤組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、発泡が少
なく且つ脱脂洗浄性に優れた、特に圧延鋼板表面の洗浄
用として適する新規な鋼板脱脂用洗浄剤組成物に関する
ものである。

【０００２】

【背景技術】鋼板表面処理における前工程としての洗浄
工程は、密着性のよいめっき膜を得る上で極めて重要な
工程である。圧延鋼板について言えば、圧延工程を経た
鋼板の表面には、圧延油、鉄粉等が付着しており、これ
をそのまま次工程でめっき処理を行うと、めっき不良を
生じる。また、めっき処理の前に焼鈍工程を経た場合で
も、表面に炭化物などの汚れが残留するため、やはりめ
っき不良を生じ、結果として製品価値が失われる原因と
なる。

【０００３】従来、上記の洗浄工程における洗浄法とし
ては、アルカリ性洗浄液を用いた、浸漬法、スプレー
法、ブラッシング法、電解洗浄法等があり、場合によっ
ては、これらの洗浄法が組み合わされた方法が採用され
ている。

【０００４】これらの洗浄法に用いられるアルカリ性洗
浄剤としては、水酸化ナトリウムやケイ酸ナトリウムに
代表される強アルカリ性物質を主剤として、これにキレ
ート剤としてエチレンジアミン四酢酸ナトリウムに代表
されるアミノポリカルボン酸型キレート剤やグルコン酸
ナトリウムに代表されるオキシカルボン酸型キレート
剤、更に界面活性剤として、ノニルフェノールエチレン
オキシド付加体や高級アルコールエチレンオキシド付加
体に代表される非イオン界面活性剤等が添加されたアル
カリ性洗浄剤が一般的に使用されている。

【０００５】しかしながら、上記のキレート剤として用
いられているエチレンジアミン四酢酸ナトリウムは、キ
レート力が強く、洗浄性能に優れていることから、この
種のアルカリ性洗浄剤への添加剤として多量に使用され
ているが、微生物分解性が悪く、使用後の排水処理工程
で分解されずに流出される為、排水中の化学的酸素要求
量（ＣＯＤ値）が高くなって環境汚染の問題が指摘され
ている。また、オキシカルボン酸型のキレート剤は微生
物分解性に優れ、使用後の排水に関わる問題は生じない
ものの、洗浄性の点で充分に満足出来る性能を有さな
い。

【０００６】一方、界面活性剤としては、上述のノニル
フェノールエチレンオキシド付加型、あるいは高級アル
コールのエチレンオキシド付加型の非イオン界面活性剤
が、脱脂力、浸透力に優れ、洗浄性を改善する効果を有
することから、アルカリ洗浄剤に一般的に添加されて用
いられているが、この種の非イオン界面活性剤は洗浄時
に多量の泡の発生要因となる。この泡のため、ブラシ洗
浄、スプレー洗浄の場合、洗浄性能を低下せしめ、或い
は電解洗浄の場合はスパーク等の原因となり洗浄液が飛
散したり、洗浄機から泡が漏れる等して操作上支障を来
す等の問題を生じる。

【０００７】これらの問題を解決する方法として、抑泡
性を有する非イオン界面活性剤の使用が行われている
が、これらの非イオン界面活性剤は洗浄性に劣り、充分
な洗浄性能を期待できない。

【０００８】更に、主剤である強アルカリ性成分にキレ
ート剤および界面活性剤が配合された製剤も数多く見ら
れるが、このような組成物を一剤に製剤化した場合、粉
粒状の製剤ではベタついたり固結する等の問題から界面
活性剤の種類や配合量、および有機溶剤の配合量に限度
があり、その為界面活性剤や有機溶剤の作用効果が充分
に発揮し難い。

【０００９】また、一剤として液状の製剤化を行う場合
は、高濃度の電解質水溶液中に界面活性剤や有機溶剤を
安定に均一溶解することは難しく、製剤中の有効成分濃
度に限度があり非常に薄い製剤となり易い。更に、この
ような問題を解決する目的で可溶化剤の使用が数多く検
討され実際にこれを使用した液状洗浄剤組成物が提供さ
れているが、この組成物の中で可溶化剤の占める価格の
割合が大きく、洗浄剤の価格が高くなること、可溶化剤
を使用することにより排水中の化学的酸素要求量（ＣＯ
Ｄ値）が高くなること、あるいは可溶化剤を使用しても
洗浄剤中の有効成分濃度を高めることに限度があるなど
の問題が残る。

【００１０】このように、従来の鋼板表面の脱脂用とし
て用いられているアルカリ洗浄剤は、洗浄性能および低
泡性能の両方の性能を充分満足するに至っておらず、更
に洗浄液排出による環境汚染の問題など、解決すべき重
要な課題が内在している。

【００１１】

【発明の開示】本発明者らは、上記諸問題を解決するた
め鋭意洗浄剤の開発研究を行った結果、（ａ）〜（ｅ）
からなる成分を特定の比率で配合せしめることにより、
鋼板表面上に付着している広範囲の成分からなる圧延油
に対して優れた洗浄効果を有し、更には、洗浄時の泡の
発生が少く、かつ低いＣＯＤ値を維持することができる
アルカリ性洗浄剤の開発に成功した。

【００１２】すなわち、本発明は、（ａ） アルカリ金
属水酸化物、（ｂ） 正リン酸のアルカリ金属塩、
（ｃ） オキシカルボン酸のアルカリ金属塩、（ｄ）
イソアミレンと無水マレイン酸の共重合体のアルカリ金
属塩、及び（ｅ） 非イオン界面活性剤組成物を必須成
分として含有することを特徴とする鋼板脱脂用洗浄剤組
成物を提供するものであり、また本発明は、（ａ） ア
ルカリ金属水酸化物０．５〜５重量％、（ｂ） 正リン
酸のアルカリ金属塩、（ｃ） オキシカルボン酸のアル
カリ金属塩、（ｄ） イソアミレンと無水マレイン酸の
共重合体のアルカリ金属塩、及び（ｅ） 非イオン界面
活性剤組成物を必須成分として含有し、（ｂ）、（ｃ）
及び（ｄ）成分の配合比率が重量比で（ｂ）：（ｃ）：
（ｄ）＝２〜１０：０．５〜２．５：０．５〜２．５の
範囲にあり、かつ、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分の合
計配合量が０．３〜１．５重量％の範囲のものであるこ
とを特徴とする鋼板脱脂用洗浄剤組成物を提供するもの
である。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
係る鋼板脱脂用洗浄剤組成物における（ａ）〜（ｅ）成
分物質として次のようなものが例示される。 （ａ）成分であるアルカリ金属水酸化物としては、水酸
化ナトリウムまたは水酸化カリウムのいずれも使用する
ことが可能である。 （ｂ）成分である正リン酸のアルカリ金属塩としては、
ナトリウム塩またはカリウム塩の使用が可能である。 （ｃ）成分であるオキシカルボン酸のアルカリ金属塩に
ついては、オキシカルボン酸として、グルコン酸、リン
ゴ酸、クエン酸等が挙げられ、それらの酸のナトリウム
塩もしくはカリウム塩として用いられる。特にグルコン
酸のナトリウム塩の使用が好ましい。 （ｄ）成分であるイソアミレンと無水マレイン酸との共
重合体のアルカリ金属塩については、イソアミレンと無
水マレイン酸との共重合体のモル比が２０：８０乃至７
０：３０であり且つ平均分子量が１，０００乃至１０，
０００の範囲の共重合体の使用が可能であり、特に好ま
しくはモル比が４０：６０乃至６０：４０であり且つ平
均分子量が４，０００乃至８，０００の共重合体の使用
が好適である。

【００１４】（ｅ）成分である非イオン界面活性剤組成
物としては、公知の非イオン界面活性剤を任意に組合せ
て使用することが可能であるが、特に下記及びの非
イオン界面活性剤の２成分を必須成分として含有する組
成物が好ましい。アルキル基がオクチルもしくはノニ
ルで、且つエチレンオキシドの平均付加モル数が１０乃
至１６モルであるポリオキシエチレンアルキルフェニル
エーテル。脂肪族多価アルコールに、エチレンオキシ
ド及びプロピレンオキシドをブロック付加重合させて得
られるポリエーテルポリオール。そして好適には、の
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルとのポ
リエーテルポリオールの混合比は、重量比で１：２乃至
３：１からなる非イオン界面活性剤組成物であり、特
に、エチレンオキシドの平均付加モル数が１０乃至１２
モルのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
とエチレンオキシドとプロピレンオキシドの平均モル比
が１０：９０乃至３０：７０であって、且つ平均分子量
が５，０００乃至７，０００からなるポリエーテルポリ
オールを使用し、両非イオン界面活性剤の混合比が重
量比で１：１．５乃至２．５：１の範囲での使用が好ま
しい。

【００１５】本発明に係る洗浄剤組成物の配合割合は、
洗浄主剤である（ａ）のアルカリ金属水酸化物が０．５
〜５重量％、（ｂ）の正リン酸のアルカリ金属塩、
（ｃ）のオキシカルボン酸のアルカリ金属塩及び（ｄ）
のイソアミレンと無水マレイン酸との共重合体のアルカ
リ金属塩からなる３成分の合計配合量が０．３〜１．５
重量％であって、その３成分の配合比率は（ｂ）：
（ｃ）：（ｄ）＝２〜１０：０．５〜２．５：０．５〜
２．５であり、（ｅ）の非イオン界面活性剤組成物を
０．０２〜１重量％で、それぞれが鋼板表面の汚染の程
度に応じて所定の洗浄効果が得られる濃度に調製され
る。

【００１６】そして、本発明の洗浄剤組成物において、
（ａ）成分〜（ｄ）成分は、通常粉粒体の形状であり、
他方（ｅ）成分は通常液体である。粉粒体からなる
（ａ）成分〜（ｄ）成分は、使用時に各配合比率で調合
し、更に液体の（ｅ）成分を混合して所望の濃度として
使用することができる。また、作業等の便宜上（ａ）成
分〜（ｄ）成分をあらかじめ各配合比率で混合調合した
高濃度の粉粒体洗浄剤組成物として調製し、これを使用
時に希釈して併せて（ｅ）成分を混合した用いることも
可能である。

【００１７】さらに本発明の洗浄剤組成物には、必要に
応じて他の添加剤を添加することは任意である。

【００１８】また、本発明の洗浄剤組成物は、液温の高
い方が低泡性と洗浄性に優れた使用効果が見られるた
め、洗浄液温が約４０℃以上での使用が好ましい使用態
様である。

【００１９】次に、本発明の実施例及び比較例を対比し
た試験により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発
明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
なお、各試験例において（ａ）成分〜（ｅ）成分とし
て、下記の各物質を使用した。 （ａ）成分：水酸化ナトリウム （ｂ）成分：正リン酸三ナトリウム （ｃ）成分：グルコン酸ナトリウム （ｄ）成分：イソアミレンと無水マレイン酸との共重合
体のナトリウム塩 （ｅ）成分：下記及びの非イオン界面活性剤 ポリオキシアルキルフェニルエーテル

【化１】 ポリエーテルポリオール

【００２０】

【試験例】

試験例１ ＜洗浄性試験＞ 各種処方の洗浄剤組成物を調製し、これらについて鉱物
油系圧延油が付着している圧延鋼板を用いて洗浄性試験
を行った。洗浄性試験に供する鋼板は鉱物油系圧延油が
付着している圧延鋼板を１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさに
切断したものを使用した。各試料溶液に汚れ成分として
圧延油を１％混入し、これを６０±２℃に加温して、こ
の溶液を鋼板表面上に６０秒間スプレーし洗浄した。洗
浄後１０秒間流水中ですすいだ後、６０秒間静置し、そ
の後鋼板表面上の水が濡れる面積を目視により観察し、
下記の基準で判定した。この判定基準において評点４以
上が満足する洗浄性能である。各処方及び試験の結果を
表−１に示す。

【００２１】

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】 註）：（ｅ）成分は、ポリオキシアルキルフェニルエ
ーテル（ｎ＝１２）と ポリエーテルポリオールとしてアデカノールＬＧ１２
６（旭電化工業（株））とを５０：５０の配合比率で混
合したもの。

【００２５】表−１の結果から明らかなように、圧延鋼
板上の汚れは、（ｅ）成分が存在する系において水酸化
ナトリウム（ａ）成分のみ（比較例１）、あるいは
（ｂ）成分〜（ｄ）成分のみ（比較例２）、また水酸化
ナトリウムに（ｂ）成分〜（ｄ）成分の１種あるいは２
種を含有させたもの（比較例３〜比較例６）は、いずれ
も満足する洗浄性能は得られない。一方、水酸化ナトリ
ウムに（ｂ）成分（正リン酸ナトリウム）、（ｃ）成分
（グルコン酸ナトリウム）及び（ｄ）成分（クインフロ
ー７５０：平均分子量約６０００）を合計で０．３％以
上含有せしめ、且つ（ｂ）成分、（ｃ）成分及び（ｄ）
成分の配合比率が２〜１０：０．５〜２．５：０．５〜
２．５の範囲内にあり、さらに水酸化ナトリウムを０．
５％以上含有せしめた場合（実施例１〜１０）、洗浄性
能が高く、満足する結果が得られた。

【００２６】試験例２ ＜洗浄性及び発泡性試験１＞ 各種成分の洗浄剤組成物を調製し、これを試験例１と同
じ圧延鋼板を用いて洗浄性及び発泡性について試験を行
った。

【００２７】１．洗浄性試験 洗浄性試験は、各試料の洗浄剤水溶液に、鉱物油系圧延
油を１％混入し、この洗浄剤水溶液を６０±２℃に加温
して、鋼板表面上に６０秒間スプレーし、洗浄した。洗
浄後、試験例１と同様の方法ですすぎを行い、同様の方
法と判定基準により、洗浄性能の評価を行った。

【００２８】２．発泡性試験 汚れ成分の混入していない表−２の各種試料溶液の発泡
性について観察した。発泡性試験は、１００ｃｃの比色
管に６０℃の試料溶液を５０ｃｃ入れて上下に激しく１
０回手振りした後の泡立ちを比較することにより行っ
た。発泡性の判定は、比色管を手振りした後、３０秒間
後の泡量を目視により観察し、下記の基準で判定した。
各処方並びに各試験の結果を表−２に示す。

【００２９】

【００３０】表−２から明らかなように、（ｅ）成分
（界面活性剤）の添加量が０．０２％〜１．０％（実施
例１１〜実施例１６）において洗浄性及び低泡性の点で
充分満足する性能が得られた。また、（ｅ）成分の添加
量が１．０％を越すと発泡が多くなる現象が見られた。

【００３１】

【表４】

【００３２】試験例３ ＜洗浄性及び発泡性試験２＞ （ｅ）成分である非イオン界面活性剤を調製し、これを
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）成分からなるアルカリ
洗浄剤組成物と併用して、洗浄剤希釈水溶液の洗浄性及
び発泡性について観察した。各試料で使用している非イ
オン界面活性剤は、洗浄性を高める目的でポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテルを使用し、この界面活
性剤に起因する発泡量を少なくする目的で、脂肪族多価
アルコールにエチレンオキシド及びプロピレンオキシド
をブロック付加重合させたポリエーテルポリオール型の
非イオン界面活性剤を使用し、これら２種の非イオン界
面活性剤を配合して使用した。

【００３３】発泡性試験は、試験例２と同様の方法、条
件及び判定基準によって評価した。また、洗浄性試験
は、試験例１と同様の方法、条件及び判定基準によって
評価した。なお、ここでの洗浄性評価においても洗浄剤
水溶液中に鉱物油系圧延油組成物を１％混入させて行っ
た。各試験の結果及び処方を表−３に示す。

【００３４】表−３から明らかなように、本発明の実施
例１７〜実施例２２記載の各組成物においては洗浄性、
抑泡性のいずれかにおいても優れた結果が得られた。こ
れに対して、（ｅ）非イオン界面活性剤組成物中で使用
しているポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
の平均エチレンオキシド付加モル数が適性なる範囲を外
れると、低泡性と洗浄性の点で満足する性能が得られな
い（比較例１８、１９）。更にポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテルとポリエーテルポリオールの配合
比率が適性なる範囲を外れると低泡性と洗浄性の点で満
足する性能が得られない（比較例２０〜２３）。

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなように、本
発明に係る鋼板表面の脱脂用洗浄剤組成物は、低泡性能
および洗浄性能に優れ、種々の洗浄方法、洗浄条件にお
いても優れた洗浄効果を発揮し、洗浄剤として極めて利
用価値の高いものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１１Ｄ 3:20 3:37 1:68） (72)発明者 谷村 宏治 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 赤川 敏伸 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 高橋 彰 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 秋本 竜二 東京都品川区東五反田５丁目10番18号 大 三工業株式会社内 (72)発明者 新井 規夫 東京都品川区東五反田５丁目10番18号 大 三工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ） アルカリ金属水酸化物、（ｂ）
   正リン酸のアルカリ金属塩、（ｃ） オキシカルボン
   酸のアルカリ金属塩、（ｄ） イソアミレンと無水マレ
   イン酸の共重合体のアルカリ金属塩、及び（ｅ） 非イ
   オン界面活性剤組成物を必須成分として含有することを
   特徴とする鋼板脱脂用洗浄剤組成物。
2. 【請求項２】 （ａ） アルカリ金属水酸化物０．５〜
   ５重量％、（ｂ） 正リン酸のアルカリ金属塩、（ｃ）
   オキシカルボン酸のアルカリ金属塩、（ｄ） イソア
   ミレンと無水マレイン酸の共重合体のアルカリ金属塩、
   及び（ｅ） 非イオン界面活性剤組成物を必須成分とし
   て含有し、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分の配合比率が
   重量比で（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）＝２〜１０：０．５〜
   ２．５：０．５〜２．５の範囲にあり、かつ、（ｂ）、
   （ｃ）及び（ｄ）成分の合計配合量が０．３〜１．５重
   量％の範囲のものであることを特徴とする鋼板脱脂用洗
   浄剤組成物。
3. 【請求項３】 上記（ｃ）成分がグルコン酸ナトリウム
   である請求項１又は請求項２に記載の鋼板脱脂用洗浄剤
   組成物。
4. 【請求項４】 上記（ｅ）成分が下記及びの非イオ
   ン界面活性剤 エチレンオキシドの平均付加モル数が１０〜１６モ
   ルの範囲にあり、アルキル基がオクチル基またはノニル
   基からなるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
   ル 脂肪族多価アルコールにエチレンオキシド及びプロ
   ピレンオキシドをブロック付加重合させたポリエーテル
   ポリオールを必須成分として、との配合比率が重量
   比で１：２〜３：１のものである請求項１又は請求項２
   に記載の鋼板脱脂用洗浄剤組成物。