JPH0445595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は金属洗浄剤組成物に関し、更に詳しく
はタンデムミルの最終のスタンドにおいて使用さ
れ、接触した金属を腐食せしめることなく鋼板の
洗浄を可能にする鋼板用の金属洗浄剤組成物に関
するものである。 金属は水に接触することにより腐食を受け、特
に接触する水が酸性であつたり、食塩等の解離イ
オンを含有する場合には特に著しい腐食を受け、
鋼板メーカーは多大の損失を蒙つている。特に金
属の洗浄工程においては、洗浄液がアルカリ性で
ある場合は、さほど大きな腐食の発生はないが、
洗浄液が中性である場合には、洗浄液中の種々の
解離イオンのため、装置を構成する種々の金属た
とえば鉄、鋼、銅、黄銅等の腐食が問題になる。
かかる腐食を防止するには従来種々の工夫が重ね
られてきた。たとえばベンゾトリアゾール、メチ
ルベンゾトリアゾール、エチルベンゾトリアゾー
ル、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチ
アゾールが銅類の防錆剤、防食剤として開発さ
れ、広く知られている。又、オキシキノリンやそ
の塩は鋼板製造の酸洗工程におけるインヒビター
として開発され、広く知られている。しかし、こ
れらの防錆剤、防食剤を腐食性の大きい金属洗浄
剤に単独で又は複数を混合して使用しても金属の
防食の効果は充分ではない。これは防食剤が金属
表面に被膜を形成して付着するが、被膜に不完全
な部分が生じ、局部的にアノードを形成して腐食
が却つて促進されるようであつて、孔食が惹き起
こされる場合がある。さらに、金属洗浄剤に用い
られる場合には防食剤は防食効果を発現するのみ
でなく、洗浄剤としての洗浄効果を低下せしめる
ものであつてはならず、製品の油じみ、油焼けを
起さないこと、焼純工程において悪影響の無いこ
と、および環境汚染に問題があつてはならない。 そこで本発明者らは、かかる問題点を解決すべ
く鋭意検討を重ねた結果、ある特定のカルボン酸
（塩）を界面活性剤と防食剤とともに用いること
により、所期の目的を達成しうることを見出して
本発明を完成するに到つた。 すなわち本発明はHLBが３〜18のノニオン界
面活性剤および（または）アニオン界面活性剤を
必須成分とし、次の一般式 Ｒ−Ｘ（−CH₂）−_nCOOM （式中、ＸはＮ−Ｈ又はＮ（−CH₂）−_oCOOM又
はCH−COOMであり、Ｒは炭素数４〜18の飽和
もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基又はフエニル
基又はトリル基をあらわし、ｍおよびｎは１〜３
の整数を表わし、Ｍはカチオンを表わす） で表わされるカルボン酸もしくはその塩と、１つ
の窒素原子および１つの硫黄原子を持つか又は３
つの窒素原子を持つ５員環化合物および（また
は）ヒドロキシル基を持つキノリン誘導体とを含
有する金属洗浄剤組成物を提供するものである。 本発明にかかる金属洗浄剤組成物によれば、鋼
板に付着した油を充分に洗い落として、油じみ
や、油焼けをおこさず、焼純工程に影響をおよぼ
すことはなく、且つ錆を生ぜしめず、孔食が惹き
起こされることもない。このように本発明が優れ
た効果を発現する理由は明らかではないが、本発
明にかかる特定のカルボン酸（塩）と防食剤とを
併用したことにより両者が相乗的に作用し、飛躍
的に防食性を向上せしめていると考えられる。そ
の理由を推察すれば、洗浄剤中で金属表面に防食
剤がカルボン酸（塩）と共に満遍なく均一に展着
し、その薄い被膜に覆われて、金属表面に露出し
ている部分が無くなつてしまつており、従つて、
被膜の不完全な部分が局部的にアノードを形成す
ることもなく、解離イオンの存在する水溶液中に
おいて孔食が生ずるということも無いものと考え
られる。 本発明において用いられるカルボン酸もしくは
その塩は上述の一般式で示されるもののとおりで
あるが、カルボン酸塩を構成するカチオンのＭと
しては、好ましくは、アルカリ金属、炭素数１〜
４の脂肪族アミン、アンモニア、または炭素数２
〜10のアルカノールアミンのイオンである。Ｍの
具体例としては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
アミン、ジエチレントリアミン、アンモニア、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、カリウム、ナトリウムや日本
乳化剤社製のアミノアルコール2A，アミノアル
コール2M、アミノアルコール2P、アミノアルコ
ールEA，アミノアルコールMDA等が挙げられ
る。また上記カルボン酸の一般式中の脂肪族炭化
水素基の具体例としては、たとえばブチル、アミ
ン、ヘキシル、オクチル、デシル、ラウリル、パ
ルミチル、ミリスチル、ステアリル、オレイルの
直鎖状もしくは分岐状のものが挙げられる。ま
た、このカルボンの典型的な代表例として次のも
のがある。 本発明において用いられるカルボン酸（塩）の
配合量は金属洗浄剤組成物中１〜50重量％であ
り、好ましくは、用いる５員環化合物とヒドロキ
シル基を持つキノリン誘導体の使用量の１〜50倍
量である。 本発明において、１つの窒素原子および１つの
硫黄原子を持つか、又は３つの窒素原子を持つ５
員環化合物としては、チアゾール環を有する化合
物やトリアゾール環を有する化合物を挙げられる
が、典型的な例としては、ベンゾトリアゾール、
メチルベンゾトリアゾール、エチルベンゾトリア
ゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベン
ゾチアゾールが挙げられる。この化合物は、金属
洗浄剤組成物中0.01〜５重量％の割合で配合さ
れ、好ましくは0.05〜２重量％である。 本発明においてヒドロキシル基を持つキノリン
誘導体としては、たとえばオキシキノリン、オキ
シキノリンスルホル酸またはこれらの塩を挙げる
ことができる。中和に要する酸としては、硫酸、
硝酸、塩酸、クエン酸、リン酸、酢酸、修酸、マ
レイン酸、ｐ−トルエンスルホン酸など公知の無
機酸、有機酸が挙げられる。ヒドロキシル基を持
つキノリン誘導体の使用量は金属洗浄剤組成物中
0.01〜５重量％であり、好適には0.05〜２重量％
である。 本発明にかかる金属洗浄剤において用いられる
ノニオン界面活性剤はHLBが３〜18のものであ
れば何れもよいが、たとえばポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
アリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン
脂肪酸モノ−、ジ−エステルなどが使用可能であ
るが、好ましいのは次の一般式 Ｒ−Ｏ−（CH₂CH₂Ｏ）nH （式中、Ｒは炭素数６〜18の飽和もしくは不飽
和の脂肪族炭化水素基又は炭素数１〜12の炭化水
素基を置換基として持つ芳香族基をあらわす。ｎ
は１〜50の整数、好ましくは３〜30の整数を表わ
す。） で示されるものであつて、且つ、HLBが３〜18
のものである、これらの具体例を挙げれば、たと
えば、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポ
リオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシ
エチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル、ポリオキシエチレンパルミチル
エーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポ
リオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシ
エチレントリルエーテル、ポリオキシエチレンキ
シレニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチル
フエニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフ
エニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルフエ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフエ
ニルエーテルなどが挙げられる。これらの化合物
のオキシエチレン付加モル数については、前述の
如く、HLBが３〜18の範囲で限定されるから、
たとえばポリオキシエチレンラウリルエーテルに
ついては、付加モル数が50のものはHLBが18.6
となり、本発明から除外される。本発明において
ノニオン界面活性剤の金属洗浄剤組成物に対する
配合量は好ましくは１〜40重量％であり、より好
ましくは３〜30重量％である。 本発明において用いられるアニオン界面活性剤
にはアルキルアリールスルホン酸塩、アルカルス
ルホン酸塩、アルケンスルホン酸塩、スルホコハ
ク酸エステル塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、
脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、α−オレフ
インスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンア
ルキルアリール硫酸エステル塩などが挙げられる
が、好ましいものは、次式で表わされるものであ
る。 R₁−SO₃Ｘ (1) R₁−Ｏ−SO₃Ｘ (3) R₁−COOX (4) （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６〜18の飽
和もしくは不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） 式中R₁である脂肪族炭化水素基の具体例とし
てはヘキシル、オクチル、デシル、ウラリル、ミ
リスチル、パルミチル、ステアリル、オレイル、
リノレイル基などを挙げることができ、R₂であ
る脂肪族炭化水素基の具体例としてはヘキシル、
オクチル、デシル、ウラリル、ミリスチル、パル
ミチル、ステアリルなどを挙げることができる。
アニオン界面活性剤の金属洗浄剤組成物中の配合
量は好ましくは１〜40重量％、より好ましくは３
〜30重量％である。 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
るが本発明はこれら実施例により制約をうけるも
のではない。 (A) 実施例に用いられた薬剤 (1) 金属洗浄活性成分は以下の配合組成物にし
て用いた。 ドデシルアルコールエチレンオキサイド９
モル付加物20％、ドデシルアルコール硫酸エ
ステルナトリウム20％、ｐ−トルエンスルホ
ン酸トリエタノールアミン塩20％、水40％。 洗浄液は上記組成物を水で100倍に希釈し
て調整した。 (2) 防食剤組成物は化合物Ａ、化合物ＢとＣを
表１に示す如く適宜配合し、可溶化剤として
ドデシルアルコールエチレンオキサイド９モ
ル付加物２％を添加し、水でバランスさせて
調合した。 防食剤組成物は洗浄液に対し、１％を添加
して供試液とした。 (3) 防食剤成分には以下の薬剤を用いた。符号
は実施例で示す符号である。 ・化合物 Ａ ・化合物 Ｂ メチルベンゾトリアゾール () ２−メルカプトベンゾチアゾール () ・化合物 Ｃ ８−オキシキノリンのｐ−トルエンスルホ
ン酸塩 () ８−オキシキノリン５−スルホン酸の硫酸
塩 () (4) 供試金属片は市販の銅片と鋼片はSPCC−
Ｂ材を用いた。大きさは60×80×0.5mmであ
る。 実施例 １ （防食試験方法） １のビーカに洗浄液を調整し、防食剤を適宜
添加する。試験片を吊り下げて洗浄液に浸漬し、
プロペラ状攪拌子で400rpmで攪拌し、温度55℃
に５時間保つ。防食性の評価は浸漬後の重量減少
を測定した。尚浸漬後の重量は被膜重量が影響す
るので溶剤で生成した被膜を除去した後に測定す
る必要がある。 防食試験の評価結果を表１に示す。 （実施例結果） 比較例１と２の比較から中性の洗浄剤は中性の
水に比較して銅および鋼に対し腐食性が激しいが
これは電離した塩の局部電池生成等による影響と
考えられる。 銅の腐食量は化合物Ｃ単独の場合は洗浄剤単独
の比較例１に比し40〜50％（以降腐食減少量は比
較例１に対する割合で示す）に減少し（Exp.No.
１〜４）、化合物Ｂ単独の場合は20％に減少する
（No.５，６）。化合物ＡとＢを併用すると10％に減
少し（No.７，８）、化合物ＡとＣを併用すると50
％に減少する（No.９，10）が、その他にこの場合
銅の試験片表面が非常に美麗となる。この事例か
ら本防食剤組成物の効果の著しいことが判る。 鋼に対する腐食量は化合物Ｃ単独の場合20％
（No.１〜４）、化合物Ｂ単独の場合50％（No.５，
６）となり腐食量はかなりの減少するもの、孔食
が認められる場合があり、この様な場合には試験
材の試片を用いて新しく洗浄液を調整し引き続い
て防食試験を行うと同様な減少量を示す。化合物
ＡとＢを併用すると腐食量は10％（No.９〜12）に
減少し、興味あることに鋼片に孔食が全く見られ
なくなり、この場合には防食試験を続けると時間
経過と共に単位時間当りの腐食量は小さくなつて
来る。これは化合物Ａが金属表面への化合物Ｂと
Ｃの均一な展着を可能にし、欠落部分の非常に少
い吸着被膜の形成を助成する効果によるものと考
えられる。 化合物Ａ，Ｂ，Ｃの三者を併用する場合をNo.13
〜20に示すが、銅および鋼に対し腐食性は共に10
％となり、鋼に対しては孔食も全く見出されず本
発明の防食剤組成物は非常に顕著な防食性を示す
ことが判る。尚、本防食剤組成物は金属洗浄剤の
洗浄性を低下させないことが特徴である。化合物
Ａ単独では銅と鋼に対する腐食量は比較例に比し
80％である。

【表】

【表】 防食剤組成バランス成分水

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ HLBが３〜18のノニオン界面活性剤および
   （または）アニオン界面活性剤を必須成分とし、
   次の一般式 Ｒ−Ｘ−（CH₂）−_nCOOM （式中、ＸはＮ−Ｈ又はＮ（−CH₂）−_oCOOM又
   はCH−COOMであり、Ｒは炭素数４〜18の飽和
   もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基又はフエニル
   基又はトリル基を表わし、ｍおよびｎは１〜３の
   整数を表わし、Ｍはカチオンを表わす） で表わされるカルボン酸もしくはその塩と、１つ
   の窒素原子および１つの硫黄原子を持つか又は３
   つの窒素原子を持つ５員環化合物および（又は）
   ヒドロキシル基を持つキノリン誘導体とを含有す
   ることを特徴とする金属洗浄剤組成物。 ２ ５員環化合物がベンゾトリアゾール、メチル
   ベンゾトリアゾール、エチルベンゾトリアゾー
   ル、ベンゾチアゾールおよび２−メルカプトベン
   ゾチアゾールからなる群から選ばれる１つまたは
   ２つ以上である特許請求の範囲第１項記載の金属
   洗浄剤組成物。 ３ Ｍがアルカリ金属、炭素数１〜４の脂肪族ア
   ミン、アンモニア又はアルカノールアミンのイオ
   ンである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   金属洗浄剤組成物。