JP2006182946A - Cleanser composition for metal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属用洗浄剤組成物、特に主に鉄、アルミニウム、銅などの金属帯連続生産ラインにおいて使用される鋼板用洗浄剤組成物に関する。 The present invention relates to a detergent composition for a metal, particularly a detergent composition for a steel sheet used mainly in a metal strip continuous production line of iron, aluminum, copper and the like.
金属、特に鋼板製造においてはアルカリ洗浄後に、ブラシ洗浄工程で、アルカリ洗浄液を除去しながら、鋼板表面を洗浄することが行われる。ブラシ洗浄工程では、工業用水に含まれるカルシウム等によるスカムが発生するため、これまでは、ブラシ洗浄前に温水スプレーしてアルカリ洗浄液をすすいだり、操業を停止してブラシのロール交換するなど設備にて対応してきた(特許文献1、2)。 In the manufacture of metals, particularly steel sheets, the surface of the steel sheet is cleaned while removing the alkali cleaning liquid in the brush cleaning step after the alkali cleaning. In the brush cleaning process, scum is generated due to calcium contained in industrial water. So far, before washing the brush, warm water spray is used to rinse the alkaline cleaning liquid, and the operation is stopped and the brush roll is replaced. (Patent Documents 1 and 2).
しかし、近年、生産性を高めるためラインスピードを早くするなど徐々に対応しきれなくなってきた。
本発明の課題は、スカムや鉄粉などの分散性を高めて、生産性を向上させる、金属用洗浄剤組成物を提供することにある。 The subject of this invention is providing the cleaning composition for metals which improves dispersibility, such as scum and iron powder, and improves productivity.
本発明は、(a)アルカリ剤、(b)β−ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物又はその塩、及び(c)非イオン界面活性剤を含有し、(a)成分と(b)成分の重量比(a)/(b)が、4/1〜1000/1である、金属用洗浄剤組成物を提供する。 The present invention contains (a) an alkali agent, (b) a formalin condensate of β-naphthalenesulfonic acid or a salt thereof, and (c) a nonionic surfactant, and the weights of component (a) and component (b) Provided is a metal detergent composition having a ratio (a) / (b) of 4/1 to 1000/1.
本発明の金属用洗浄剤組成物を用いれば、優れた洗浄性とともに、カルシウム塩等の分散性に優れる洗浄剤が得られる。 If the metal detergent composition of the present invention is used, a detergent having excellent detergency and excellent dispersibility such as calcium salt can be obtained.
[(a)成分]
本発明に用いられる(a)成分のアルカリ剤としては、水溶性のアルカリ剤であればいずれのものも使用できる。具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、オルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、セスキ珪酸ナトリウム、一号珪酸ナトリウム、二号珪酸ナトリウム、三号珪酸ナトリウム等の珪酸塩、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム等のリン酸塩、炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩等が挙げられる。2種以上の水溶性アルカリ剤を組み合わせても良い。好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、オルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウムであり、より好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。
[(A) component]
As the alkali agent of the component (a) used in the present invention, any water-soluble alkali agent can be used. Specific examples include hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, sodium orthosilicate, sodium metasilicate, sodium sesquisilicate, No. 1 sodium silicate, No. 2 sodium silicate, No. 3 sodium silicate, etc. Salts, phosphates such as sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, carbonates such as disodium carbonate, sodium bicarbonate, dipotassium carbonate, potassium bicarbonate, boron such as sodium borate Examples include acid salts. Two or more water-soluble alkaline agents may be combined. Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium orthosilicate and sodium metasilicate are preferred, and sodium hydroxide and potassium hydroxide are more preferred.
[(b)成分]
本発明に用いられる(b)成分はβ−ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物又はその塩であり、塩としては、アルカリ金属塩、もしくはアルキル又はアルカノールアミン塩が挙げられ、好ましくはアルカリ金属塩であり、さらに好ましくはナトリウム塩である。
[Component (b)]
The component (b) used in the present invention is a formalin condensate of β-naphthalenesulfonic acid or a salt thereof, and examples of the salt include alkali metal salts, alkyl or alkanolamine salts, preferably alkali metal salts. More preferably, it is a sodium salt.
また、(b)成分は、良好なカルシウム石鹸の分散性及びカルシウムの溶解性を得る観点から、10重量%水溶液の粘度が1.0〜2.0mm2/s(at20℃)であることが好ましい。 Moreover, as for (b) component, the viscosity of 10 weight% aqueous solution is 1.0-2.0 mm < 2 > / s (at20 degreeC) from a viewpoint of obtaining the dispersibility of calcium soap and the solubility of calcium. preferable.
尚、(b)成分の粘度の測定方法は、キャノンフェスケ粘度計を用い、JIS K2283による。 In addition, the measuring method of the viscosity of (b) component uses Canon Feske viscometer and is based on JISK2283.
本発明の(b)成分としては市販品を用いることができ、具体的には、花王(株)製デモールN,デモールRN,デモールNL,デモールRNL、デモールT等が挙げられる。 As the component (b) of the present invention, commercially available products can be used, and specific examples include DEMO N, DEMORN RN, DEMOUL NL, DEMOUR RNL, DEMORU T, etc. manufactured by Kao Corporation.
本発明の(b)成分は、固体の分散安定性に優れるため、通常のキレート剤と比較して、アルカリ土類金属塩だけでなく、鉄粉などの固体の不溶物も分散させることができる。 Since the component (b) of the present invention is excellent in solid dispersion stability, it is possible to disperse not only alkaline earth metal salts but also solid insolubles such as iron powder as compared with ordinary chelating agents. .
[(c)成分]
本発明に用いられる(c)成分の非イオン界面活性剤としては、炭素数4〜24の直鎖又は分岐鎖アルコールのアルキレンオキサイド付加物、アルキル(アルキル基の炭素数5〜12)フェノールのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられ、炭素数4〜24の直鎖又は分岐鎖アルコールのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、一般式(I)〜(V)で表される化合物が更に好ましい。
[Component (c)]
As the nonionic surfactant of the component (c) used in the present invention, an alkylene oxide adduct of a linear or branched alcohol having 4 to 24 carbon atoms, an alkylene of an alkyl (alkyl group having 5 to 12 carbon atoms) phenol Examples thereof include an oxide adduct, and an alkylene oxide adduct of a linear or branched alcohol having 4 to 24 carbon atoms is preferable, and compounds represented by the general formulas (I) to (V) are more preferable.
R1O-EOn-POm-H (I)
R2O-(EO)x1-(PO)y1-(EO)x2-H (II)
R3O-[EOx3/POy2]-(EO)x4-H (III)
R4O-(EO)x5-[EOx6/POy3]-(PO)y4-[EOx7/POy5]-(EO)x8-H (IV)
R5O-(EO)z-H (V)
〔式中、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を示す。R1は炭素数4〜14の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、nはオキシエチレン基の平均付加モル数、mはオキシプロピレン基の平均付加モル数を表し、0≦n≦20、0<m≦20であり、式α=0.33×n−0.15×m−0.475×(R1の炭素数)+2.6によって計算されるαが−2.0<α<1.9を満たす。R2, R3及びR4はそれぞれ独立に炭素数6〜24の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7及びx8はエチレンオキサイドの平均付加モル数を示す数で、x1, x2, x3, x4, x5及びx8はそれぞれ1以上の数、x1+x2≧4、x3+x4≧4、x5+x6+x7+x8≧4、x6+x7≧1である。y1, y2, y3, y4及びy5はプロピレンオキサイドの平均付加モル数を示す数で、0<y1<x1+x2、0<y2<x3+x4、y3+y5≧0.1、y3≧0、y4≧0、y5≧0、y3+y4+y5<x5+x6+x7+x8である。また、[ ]で囲まれた部分はランダム付加、( )で囲まれた部分はブロック付加であることを示す。R5は炭素数5〜12の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、zはオキシエチレン基の平均付加モル数を示す数で、R5が炭素数5〜10である場合にはzは1〜20、R5が炭素数11〜12の場合にはzは6〜20である。〕
一般式(I)において、R1は炭素数4〜14の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、直鎖の場合より好ましくはR1は炭素数6〜10、分岐鎖の場合より好ましくはR1は炭素数8〜14である。nはオキシエチレン基の平均付加モル数、mはオキシプロピレン基の平均付加モル数を表し、0≦n≦20、0<m≦20であり、上記の式で表されるαが−2.0<α<1.9を満たすものである。αは一般式(I)において極めて優れた脱脂効果に寄与する化合物をR1、n及びmで規定した指標である。なおオキシエチレン、オキシプロピレンの付加形態はブロックでもランダムでもよく、ブロックの場合はオキシエチレンとオキシプロピレンの位置が逆でも良い。しかしオキシプロピレン−オキシエチレンの順番でブロック付加したものがより好ましい。
R 1 O-EO n -PO m -H (I)
R 2 O- (EO) x1- (PO) y1- (EO) x2 -H (II)
R 3 O- [EO x3 / PO y2 ]-(EO) x4 -H (III)
R 4 O- (EO) x5- [EO x6 / PO y3 ]-(PO) y4- [EO x7 / PO y5 ]-(EO) x8 -H (IV)
R 5 O- (EO) z -H (V)
[Wherein, EO represents an oxyethylene group, and PO represents an oxypropylene group. R 1 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 4 to 14 carbon atoms, n represents an average addition mole number of an oxyethylene group, m represents an average addition mole number of an oxypropylene group, and 0 ≦ n ≦ 20 0 <m ≦ 20, and α calculated by the formula α = 0.33 × n−0.15 × m−0.475 × (carbon number of R 1 ) +2.6 satisfies −2.0 <α <1.9. R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a linear or branched alkyl or alkenyl group having 6 to 24 carbon atoms, and x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7 and x8 are ethylene oxides. X1, x2, x3, x4, x5 and x8 are numbers of 1 or more, x1 + x2 ≧ 4, x3 + x4 ≧ 4, x5 + x6 + x7 + x8 ≧ 4, and x6 + x7 ≧ 1. y1, y2, y3, y4 and y5 are numbers indicating the average added mole number of propylene oxide, and 0 <y1 <x1 + x2, 0 <y2 <x3 + x4, y3 + y5 ≧ 0.1, y3 ≧ 0, y4 ≧ 0, y5 ≧ 0, y3 + y4 + y5 <x5 + x6 + x7 + x8. In addition, a portion surrounded by [] indicates random addition, and a portion surrounded by () indicates block addition. R 5 is a linear or branched alkyl or alkenyl group having 5 to 12 carbon atoms, z is a number indicating the average number of moles added of the oxyethylene group, and when R 5 is 5 to 10 carbon atoms, z Is 1 to 20, and z is 6 to 20 when R 5 has 11 to 12 carbon atoms. ]
In the general formula (I), R 1 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 4 to 14 carbon atoms, and more preferably R 1 is a straight chain or branched chain group having 6 to 10 carbon atoms. More preferably, R 1 has 8 to 14 carbon atoms. n represents the average number of moles added of oxyethylene groups, m represents the average number of moles added of oxypropylene groups, 0 ≦ n ≦ 20, 0 <m ≦ 20, and α represented by the above formula is −2.0 < It satisfies α <1.9. α is an index in which R 1 , n, and m specify compounds that contribute to an extremely excellent degreasing effect in the general formula (I). The addition form of oxyethylene and oxypropylene may be block or random. In the case of block, the positions of oxyethylene and oxypropylene may be reversed. However, the block addition of oxypropylene-oxyethylene in this order is more preferable.
一般式(I)で表される化合物は平均分子量が130〜1000が好ましく、130〜700がより好ましい。オキシエチレン基及びオキシプロピレン基の好ましい平均付加モル数は、0≦n<8、且つ0<m<5であり、3<n<8であることがより好ましい。またαの値として直鎖の場合、より好ましいのは−1.3<α<1.6であり、さらに好ましくは−1.3<α<0.7であり、特に好ましくは−0.8<α<0.7であり、最も好ましくは−0.3<α<0.3である。分岐鎖の場合、より好ましいのは−2.0<α<1.6であり、さらに好ましくは−2.0<α<1.0であり、最も好ましくは−2.0<α<0.3である。 The compound represented by the general formula (I) preferably has an average molecular weight of 130 to 1000, more preferably 130 to 700. The preferable average addition mole number of an oxyethylene group and an oxypropylene group is 0 ≦ n <8 and 0 <m <5, and more preferably 3 <n <8. In the case of a straight chain as the value of α, −1.3 <α <1.6 is more preferable, −1.3 <α <0.7 is more preferable, −0.8 <α <0.7 is particularly preferable, and most preferable. −0.3 <α <0.3. In the case of a branched chain, more preferably −2.0 <α <1.6, still more preferably −2.0 <α <1.0, and most preferably −2.0 <α <0.3.
一般式(II)〜(IV)において、R2,R3及びR4は、洗浄性の観点から、炭素数6〜24の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、好ましくは炭素数8〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、更に好ましくは炭素数10〜18の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、特に好ましくは炭素数10〜16の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基である。 In the general formulas (II) to (IV), R 2 , R 3 and R 4 are each a linear or branched alkyl or alkenyl group having 6 to 24 carbon atoms, preferably carbon. A linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 20 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 10 to 18 carbon atoms, and particularly preferably 10 to 16 carbon atoms. A linear or branched alkyl group or alkenyl group.
一般式(II)で表される化合物において、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示すx1及びx2はそれぞれ1以上の数であり、水との相溶性の観点から、x1とx2の和は4以上の数である。またx1とx2の和が20を越えても洗浄性能は変わらないが、排水処理や発泡抑制等の観点から、x1とx2の和は、好ましくは20以下の数であり、さらに好ましくは6〜15の数である。また、一般式(II)で表される化合物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数y1は、洗浄性や生分解性等の観点から、0より大きく、エチレンオキサイドの平均付加モル数であるx1とx2の和より小さい数であり、好ましくは 0.5〜6、より好ましくは1〜5の数である。 In the compound represented by the general formula (II), x1 and x2 indicating the average added mole number of ethylene oxide are each 1 or more, and the sum of x1 and x2 is 4 or more from the viewpoint of compatibility with water. Is the number of The washing performance does not change even if the sum of x1 and x2 exceeds 20, but from the viewpoint of wastewater treatment and foaming suppression, the sum of x1 and x2 is preferably a number of 20 or less, more preferably 6 to A number of 15. Further, the average addition mole number y1 of propylene oxide of the compound represented by the general formula (II) is larger than 0 from the viewpoint of detergency, biodegradability, etc., and x1 and x2 are the average addition mole numbers of ethylene oxide. The number is smaller than the sum of the numbers, preferably 0.5 to 6, more preferably 1 to 5.
一般式(III)で表される化合物において、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示すx3及びx4はそれぞれ1以上の数であり、水との相溶性の観点から、x3とx4の和は4以上の数である。またx3とx4の和が20を越えても洗浄性能は変わらないが、排水処理や発泡抑制等の観点から、x3とx4の和は、好ましくは20以下の数であり、さらに好ましくは6〜15の数である。また、一般式(III)で表される化合物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数y2は、洗浄性や生分解性等の観点から、0より大きく、エチレンオキサイドの平均付加モル数であるx3とx4の和より小さい数であり、好ましくは 0.5〜6、より好ましくは1〜5の数である。 In the compound represented by the general formula (III), x3 and x4 indicating the average added mole number of ethylene oxide are each 1 or more, and from the viewpoint of compatibility with water, the sum of x3 and x4 is 4 or more. Is the number of In addition, the washing performance does not change even if the sum of x3 and x4 exceeds 20, but from the viewpoint of wastewater treatment and foaming suppression, the sum of x3 and x4 is preferably a number of 20 or less, more preferably 6 to A number of 15. Further, the average addition mole number y2 of propylene oxide of the compound represented by the general formula (III) is larger than 0 from the viewpoints of detergency and biodegradability, and x3 and x4 which are average addition mole numbers of ethylene oxide. The number is smaller than the sum of the numbers, preferably 0.5 to 6, more preferably 1 to 5.
一般式(IV) で表される化合物において、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示すx5及びx8はそれぞれ1以上の数であり、x6とx7の和は1以上の数で、水との相溶性の観点から、x5とx6とx7とx8の和は4以上の数である。またx5とx6とx7とx8の和が20を越えても洗浄性能は変わらないが、排水処理や発泡抑制等の観点から、x5とx6とx7とx8の和は、好ましくは20以下の数であり、さらに好ましくは6〜15の数である。また、一般式(IV) で表される化合物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数y3, y4, y5はそれぞれ0以上であり、y3+y5≧0.1、好ましくはy3+y5≧1である。y3とy4とy5の和は、洗浄性や生分解性等の観点から、エチレンオキサイドの平均付加モル数であるx5とx6とx7とx8の和より小さい数であり、好ましくは 0.5〜6、より好ましくは1〜5の数である。 In the compound represented by the general formula (IV), x5 and x8 indicating the average added mole number of ethylene oxide are each 1 or more, and the sum of x6 and x7 is 1 or more and is compatible with water. In view of the above, the sum of x5, x6, x7, and x8 is a number of 4 or more. Although the washing performance does not change even if the sum of x5, x6, x7 and x8 exceeds 20, the sum of x5, x6, x7 and x8 is preferably a number of 20 or less from the viewpoint of wastewater treatment and foam suppression. And more preferably a number of 6-15. Further, the average addition mole number y3, y4, y5 of propylene oxide of the compound represented by the general formula (IV) is 0 or more, and y3 + y5 ≧ 0.1, preferably y3 + y5 ≧ 1. The sum of y3, y4 and y5 is smaller than the sum of x5, x6, x7 and x8, which is the average added mole number of ethylene oxide, from the viewpoint of detergency, biodegradability, etc., preferably 0.5-6, More preferably, it is a number of 1-5.
一般式(V)において、R5は、好ましくは炭素数が6〜10の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、R5が炭素数6〜8の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基の場合にはオキシエチレン基の平均付加モル数zは1〜10、R5が炭素数9〜10の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基の場合にはオキシエチレン基の平均付加モル数zは4〜10である。さらにより好ましくは、R5が炭素数6〜7の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基の場合にはzは2〜8、R5が炭素数が8〜10の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基の場合にはzは4〜8である。 In formula (V), R 5 is preferably an alkyl or alkenyl group of a straight-chain or branched chain having 6 to 10 carbon atoms, the alkyl R 5 is a straight-chain or branched-chain having 6 to 8 carbon atoms In the case of a group or alkenyl group, the average addition mole number z of the oxyethylene group is 1 to 10, and in the case where R 5 is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 9 to 10 carbon atoms, The average added mole number z is 4-10. Even more preferably, when R 5 is a linear or branched alkyl or alkenyl group having 6 to 7 carbon atoms, z is 2 to 8, and R 5 is a linear or branched chain having 8 to 10 carbon atoms. In the case of the alkyl group or alkenyl group, z is 4-8.
これらの非イオン界面活性剤の中では、一般式(II)〜(IV)で表される化合物が好ましく、下記一般式(II−1)、(III−1)又は(IV−1)で表される化合物が更に好ましい。 Among these nonionic surfactants, compounds represented by the general formulas (II) to (IV) are preferable, and are represented by the following general formulas (II-1), (III-1) or (IV-1). More preferred are the compounds
〔式中、R11〜R16はそれぞれ炭素数1〜22の直鎖のアルキル基を示し、R11とR12の炭素数の和、R13とR14の炭素数の和、及びR15とR16の炭素数の和はそれぞれ5〜23である。EO,PO,x1, x2, x3, x4,x5, x6, x7,x8,y1, y2, y3, y4及びy5は前記の意味を示す。また、[ ]で囲まれた部分はランダム付加、( )で囲まれた部分はブロック付加であることを示す。〕
一般式(II−1)及び(IV−1)で表される化合物を得る際に用いられるエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加する前の原料の具体例として、日本触媒化学工業(株)製、商品名ソフタノール30、ソフタノール50、ソフタノール70、ソフタノール90、ソフタノールEP5035、ソフタノールEP7025、ソフタノールEP7045、ソフタノールEP9050等が挙げられる。また、一般式(III−1)で表される化合物は、2級アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加して得ることができる。
[Wherein, R 11 to R 16 each represent a linear alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, the sum of carbon numbers of R 11 and R 12 , the sum of carbon numbers of R 13 and R 14 , and R 15 And the sum of the carbon numbers of R 16 is 5-23, respectively. EO, PO, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8, y1, y2, y3, y4 and y5 have the above-mentioned meanings. In addition, a portion surrounded by [] indicates random addition, and a portion surrounded by () indicates block addition. ]
As a specific example of the raw material before adding ethylene oxide or propylene oxide used for obtaining the compounds represented by the general formulas (II-1) and (IV-1), products manufactured by Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd. Names include SOFTANOL 30, SOFTANOL 50, SOFTANOL 70, SOFTANOL 90, SOFTANOL EP5035, SOFTANOL EP7025, SOFTANOL EP7045, SOFTANOL EP9050, and the like. The compound represented by the general formula (III-1) can be obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a secondary alcohol.
一般式(II−1)で表される化合物において、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示すx1及びx2はそれぞれ1以上の数であり、x1とx2の和は4以上である。x1とx2の和が4以上であると、一般式(II−1)で表される化合物と水との相溶性が良くなる。またx1とx2の和が20を越えても洗浄性能は変わらないが、排水処理や発泡抑制等の観点から、x1とx2の和は、好ましくは20以下、さらに好ましくは6〜15である。また、一般式(II−1)で表される化合物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数y1は0より大きく、エチレンオキサイドの平均付加モル数であるx1とx2の和より小さい数であり、好ましくは0.5〜6、さらに好ましくは1〜5である。y1がx1とx2の和より小さい数であると洗浄性、生分解性等が良くなるため好ましい。 In the compound represented by the general formula (II-1), x1 and x2 indicating the average added mole number of ethylene oxide are each 1 or more, and the sum of x1 and x2 is 4 or more. When the sum of x1 and x2 is 4 or more, the compatibility between the compound represented by formula (II-1) and water is improved. The washing performance does not change even if the sum of x1 and x2 exceeds 20, but from the viewpoints of wastewater treatment and foam suppression, the sum of x1 and x2 is preferably 20 or less, more preferably 6-15. Further, the average addition mole number y1 of propylene oxide of the compound represented by the general formula (II-1) is larger than 0 and smaller than the sum of x1 and x2 which is the average addition mole number of ethylene oxide, preferably It is 0.5-6, More preferably, it is 1-5. It is preferable that y1 is a number smaller than the sum of x1 and x2, since the detergency and biodegradability are improved.
一般式(III−1)で表される化合物において、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示すx3及びx4はそれぞれ1以上の数であり、x3とx4の和は4以上である。x3とx4の和が4以上であると、一般式(III−1)で表される化合物と水との相溶性が良くなる。またx3とx4の和が20を越えても洗浄性能は変わらないが、排水処理や発泡抑制等の観点から、x3とx4の和は、好ましくは20以下、さらに好ましくは6〜15である。また、一般式(III−1)で表される化合物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数y2は0より大きく、エチレンオキサイドの平均付加モル数であるx3とx4の和より小さい数であり、好ましくは0.5〜6、さらに好ましくは1〜5である。y2がx3とx4の和より小さい数であると洗浄性、生分解性等が良くなるため好ましい。 In the compound represented by the general formula (III-1), x3 and x4 indicating the average added mole number of ethylene oxide are each 1 or more, and the sum of x3 and x4 is 4 or more. When the sum of x3 and x4 is 4 or more, the compatibility between the compound represented by the general formula (III-1) and water is improved. The washing performance does not change even if the sum of x3 and x4 exceeds 20, but from the viewpoint of wastewater treatment and foaming suppression, the sum of x3 and x4 is preferably 20 or less, more preferably 6-15. In addition, the average addition mole number y2 of propylene oxide of the compound represented by the general formula (III-1) is larger than 0 and smaller than the sum of x3 and x4 which is the average addition mole number of ethylene oxide, preferably It is 0.5-6, More preferably, it is 1-5. It is preferable that y2 is a number smaller than the sum of x3 and x4 because the cleaning property, biodegradability and the like are improved.
一般式(IV−1) で表される化合物において、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示すx5及びx8はそれぞれ1以上の数であり、x6とx7の和は1以上、x5とx6とx7とx8の和は4以上である。x5とx6とx7とx8の和が4以上であると、一般式(IV−1) で表される化合物と水との相溶性が良くなる。またx5とx6とx7とx8の和が20を越えても洗浄性能は変わらないが、排水処理や発泡抑制等の観点から、x5とx6とx7とx8の和は、好ましくは20以下、さらに好ましくは6〜15である。また、一般式(IV−1) で表される化合物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数y3, y4, y5はそれぞれ0以上であり、y3+y5≧0.1である。y3とy4とy5の和はエチレンオキサイドの平均付加モル数であるx5とx6とx7とx8の和より小さい数であり、好ましくは0.5〜6、さらに好ましくは1〜5である。y3とy4とy5の和がx5とx6とx7とx8の和より小さい数であると洗浄性、生分解性等が良くなるため好ましい。 In the compound represented by the general formula (IV-1), x5 and x8 indicating the average added mole number of ethylene oxide are each 1 or more, the sum of x6 and x7 is 1 or more, x5, x6 and x7, The sum of x8 is 4 or more. When the sum of x5, x6, x7 and x8 is 4 or more, the compatibility between the compound represented by the general formula (IV-1) and water is improved. The washing performance does not change even if the sum of x5, x6, x7 and x8 exceeds 20, but from the viewpoint of wastewater treatment and foam suppression, the sum of x5, x6, x7 and x8 is preferably 20 or less. Preferably it is 6-15. Further, the average added mole numbers y3, y4, y5 of propylene oxide of the compound represented by the general formula (IV-1) are each 0 or more, and y3 + y5 ≧ 0.1. The sum of y3, y4 and y5 is a number smaller than the sum of x5, x6, x7 and x8, which is the average added mole number of ethylene oxide, preferably 0.5 to 6, and more preferably 1 to 5. It is preferable that the sum of y3, y4, and y5 is smaller than the sum of x5, x6, x7, and x8 because the detergency and biodegradability are improved.
[洗浄剤組成物]
本発明の洗浄剤組成物は供給方法に応じて様々な形態をとることができる。具体的には、液体、粉体、固体などであり、(a)成分、(b)成分、(c)成分それぞれを個別に供給して水で希釈して洗浄液とする事も可能である。本発明の洗浄剤組成物の製造方法には特に限定がなく、(a)成分、(b)成分、(c)成分は任意の順序で混合することができる。
[Cleaning composition]
The cleaning composition of the present invention can take various forms depending on the supply method. Specifically, they are liquids, powders, solids, etc., and it is also possible to individually supply the components (a), (b), and (c) and dilute with water to obtain a cleaning liquid. There is no limitation in particular in the manufacturing method of the cleaning composition of this invention, (a) component, (b) component, (c) component can be mixed in arbitrary orders.
本発明の水を除く組成物中の(a)成分の含有量は、リンス工程への洗浄液持ちだしによるリンス水のpH上昇をカルシウムなどの析出を促進しない範囲にする観点から、15〜80重量%が好ましく、20〜70重量%が更に好ましい。(b)成分の含有量は、より十分な洗浄性を得、またリンス工程でのカルシウム等の硬度成分析出を抑制する観点から、0.08〜20重量%が好ましく、0.5〜10重量%が更に好ましい。(c)成分の含有量は、十分な洗浄性を得る観点から、15〜80重量%が好ましく、20〜70重量%が更に好ましい。 The content of the component (a) in the composition excluding water according to the present invention is 15 to 80 weights from the viewpoint of increasing the pH of the rinsing water by bringing the washing liquid into the rinsing step within a range not promoting the precipitation of calcium and the like. % Is preferable, and 20 to 70% by weight is more preferable. The content of the component (b) is preferably 0.08 to 20% by weight from the viewpoint of obtaining more sufficient detergency and suppressing precipitation of hardness components such as calcium in the rinsing step. More preferred is weight percent. The content of the component (c) is preferably 15 to 80% by weight, and more preferably 20 to 70% by weight, from the viewpoint of obtaining sufficient detergency.
本発明の組成物は、水で希釈した洗浄液の状態では、(a)成分の含有量は、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.5〜5重量%である。(a)成分を0.1重量%以上含有することにより十分な洗浄性が得られ、10重量%以下の含有量でリンス工程への洗浄液持ちだしによるリンス水のpH上昇をカルシウムなどの析出を促進しない範囲にすることができるので好ましい。(b)成分の含有量は、好ましくは0.001〜10重量%、より好ましくは0.005〜1重量%である。(b)成分を0.001重量%以上含有することにより十分な洗浄性が得られ、リンス工程でのカルシウム等の硬度成分析出を抑制でき、10重量%以下の含有量で、洗浄性能は十分であり、経済的に好ましい。(c)成分の含有量は、好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜3重量%である。(c)成分を0.01重量%以上含有することにより十分な洗浄性が得られ、5重量%以下の含有量で、洗浄性能は十分であり、経済的に好ましい。また、水の含有量は、70〜99重量%が好ましく、80〜98重量%が更に好ましい。 In the state of the cleaning liquid diluted with water, the content of the component (a) in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight. (A) By containing 0.1% by weight or more of the component, sufficient detergency is obtained, and when the content of the water is 10% by weight or less, the pH of the rinsing water is increased by bringing the washing liquid into the rinsing process, thereby precipitating calcium and the like. Since it can be made into the range which does not promote, it is preferable. The content of component (b) is preferably 0.001 to 10% by weight, more preferably 0.005 to 1% by weight. (B) By containing 0.001% by weight or more of the component, sufficient detergency can be obtained, and precipitation of hardness components such as calcium in the rinsing step can be suppressed, and with a content of 10% by weight or less, the cleaning performance is It is sufficient and economically preferable. The content of component (c) is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 3% by weight. When the component (c) is contained in an amount of 0.01% by weight or more, sufficient detergency is obtained, and with a content of 5% by weight or less, the detergency is sufficient and economically preferable. Moreover, 70 to 99 weight% is preferable and, as for content of water, 80 to 98 weight% is still more preferable.
本発明の洗浄剤組成物中の(a)成分と(b)成分の重量比は、(a)/(b)=4/1〜1000/1であり、10/1〜100/1が好ましく、10/1〜50/1が更に好ましい。この範囲内であれば、渇水時などの硬度が非常に高い状況下でも十分にアルカリ土類金属等の析出を抑制でき、洗浄性を高く維持できるので好ましい。 The weight ratio of the component (a) and the component (b) in the cleaning composition of the present invention is (a) / (b) = 4/1 to 1000/1, preferably 10/1 to 100/1. 10/1 to 50/1 is more preferable. Within this range, it is preferable because precipitation of alkaline earth metal and the like can be sufficiently suppressed even under extremely high hardness conditions such as drought, and cleaning performance can be maintained high.
本発明の洗浄剤組成物中の(b)成分と(c)成分の重量比は、(b)/(c)=1/1000〜1/1が好ましく、1/200〜1/2がより好ましく、1/50〜1/10が更に好ましい。この範囲内であれば、(b)成分の安定性とともに、洗浄性を高く維持できるので好ましい。 The weight ratio of the component (b) to the component (c) in the cleaning composition of the present invention is preferably (b) / (c) = 1/1000 to 1/1, more preferably 1/200 to 1/2. 1/50 to 1/10 is more preferable. Within this range, the stability of the component (b) and the cleaning properties can be maintained high, which is preferable.
本発明の洗浄剤組成物には、上記(a)〜(c)成分以外に、キレート剤を配合することが好ましい。キレート剤としては、グリセリン酸、テトロン酸、ペントン酸、ヘキソン酸、ヘプトン酸等のアルドン酸類のアルカリ金属塩もしくは低級アルキルアミン塩、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン二酢酸、テトラエチレンテトラミン六酢酸等のアミノカルボン酸類のアルカリ金属塩もしくは低級アルキルアミン塩、クエン酸、リンゴ酸等のオキシカルボン酸類のアルカリ金属塩もしくは低級アルキルアミン塩、アミノトリメチレンホスホン酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸等のホスホン酸類のアルカリ金属塩もしくは低級アルキルアミン塩やエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン塩が挙げられ、好ましくは、グルコン酸、グルコヘプトン酸、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、リンゴ酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸のアルカリ金属塩もしくは低級アルキルアミン塩であり、特に好ましくは、グルコン酸ナトリウム、グルコヘプトン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸ナトリウムである。 It is preferable to mix | blend a chelating agent with the cleaning composition of this invention other than said (a)-(c) component. Chelating agents include alkali metal salts or lower alkylamine salts of aldonic acids such as glyceric acid, tetronic acid, pentonic acid, hexonic acid, heptonic acid, nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminediacetic acid, tetraethylenetetraminehexaacetic acid. Alkali metal salts or lower alkylamine salts of aminocarboxylic acids such as, alkali metal salts or lower alkylamine salts of oxycarboxylic acids such as citric acid and malic acid, aminotrimethylenephosphonic acid, hydroxyethylidene diphosphonic acid, ethylenediaminetetramethylene Alkali metal salts or lower alkylamine salts of phosphonic acids such as phosphonic acid and diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, and alcohols such as ethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. Cannoleamine salts, preferably gluconic acid, glucoheptonic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, citric acid, malic acid, hydroxyethylidene diphosphonic acid alkali metal salt or lower alkylamine salt, particularly preferably sodium gluconate, These are sodium glucoheptonate, sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium citrate, and sodium hydroxyethylidene diphosphonate.
本発明の水で希釈した洗浄液の状態では、キレート剤の含有量は、洗浄性及び経済性の観点から0.01〜5重量%が好ましく、0.05〜2重量%が更に好ましい。 In the state of the cleaning liquid diluted with water of the present invention, the content of the chelating agent is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight from the viewpoint of cleaning properties and economy.
本発明の洗浄剤組成物には、洗浄性を向上させる目的で、洗浄剤組成物に一般的に使用されている、前記非イオン界面活性剤以外の非イオン界面活性剤や、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤等を、COD及びコストの上昇を考慮した上で配合することも可能である。また、スラリー化剤、洗浄の工程で発生する泡を抑制する消泡剤、可溶化剤などを、必要に応じて配合することも可能である。 In the cleaning composition of the present invention, a nonionic surfactant other than the nonionic surfactant and an anionic surfactant generally used in the cleaning composition for the purpose of improving cleaning properties. It is also possible to add an agent, an amphoteric surfactant, etc. in consideration of COD and cost increase. Further, a slurrying agent, an antifoaming agent that suppresses foam generated in the washing step, a solubilizing agent, and the like can be blended as necessary.
[洗浄方法]
本発明の洗浄剤組成物は、洗浄温度を10〜50℃に低下させても鋼板等の金属を十分に清浄化できるが、50℃よりも高い温度において洗浄すれば、より清浄度は高くなる。
[Cleaning method]
The cleaning composition of the present invention can sufficiently clean a metal such as a steel plate even when the cleaning temperature is lowered to 10 to 50 ° C. However, if the cleaning is performed at a temperature higher than 50 ° C., the cleanliness becomes higher. .
本発明の洗浄剤組成物は、金属の洗浄、特に鉄、アルミニウム、銅などの金属帯連続生産ラインにおいて使用される鋼板の洗浄に適しており、製鉄所等における鋼板(鋼帯)の連続洗浄、即ち浸漬洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、電解洗浄等において特にその効果を発揮することができ、更には低温において冷延鋼板を電解洗浄する際に使用すると効果がより大きくなる。 The cleaning composition of the present invention is suitable for cleaning metals, particularly steel plates used in continuous production lines for metal strips such as iron, aluminum and copper. Continuous cleaning of steel plates (steel strips) in steelworks That is, the effect can be exhibited particularly in immersion cleaning, spray cleaning, brush cleaning, electrolytic cleaning and the like, and further, the effect becomes greater when used when electrolytically cleaning a cold-rolled steel sheet at a low temperature.
合成例1
エチレンオキサイド用とプロピレンオキサイド用の2つの計量槽の付いた5リットルの回転攪拌式オートクレーブ中に平均炭素数が12の2級アルコールにエチレンオキサイドを3モル付加させたエトキシレート化合物(商品名「ソフタノール30」、日本触媒化学工業(株)製)を1012g、水酸化カリウムを3.0 g仕込み、窒素置換を行った後、110 ℃に昇温し、5.33kPa で1時間脱水を行った。次に150 ℃に昇温し、エチレンオキサイドを343kPaの圧力で267 gオートクレーブ中に導入し、圧力が低下して一定になるまで反応させた後、120 ℃に冷却してプロピレンオキサイド352 gをオートクレーブ中に343kPaの圧力で導入し、エチレンオキサイドの場合と同様に圧力が低下し、一定になるまで反応させた。その後、再び150 ℃に昇温し、エチレンオキサイドを668 g導入し、圧力が低下して一定になるまで反応させた。反応終了後、温度を低下させて合成したサンプルを抜き出し、触媒を酢酸で中和して約2.3kg の非イオン界面活性剤(平均分子量:760)を得た。得られた非イオン界面活性剤は、一般式(II−1)において、R11及びR12が炭素数6の直鎖アルキル基、x1が5、x2が5、y1が2である化合物であった。
Synthesis example 1
Ethoxylate compound in which 3 moles of ethylene oxide is added to a secondary alcohol with an average carbon number of 12 in a 5 liter rotary stirring autoclave with two measuring tanks for ethylene oxide and propylene oxide (trade name “Softanol”) 30 ”(manufactured by Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was charged with 1012 g and 3.0 g of potassium hydroxide, followed by nitrogen substitution. Next, the temperature was raised to 150 ° C., ethylene oxide was introduced into the autoclave at 343 kPa at a pressure of 343 kPa, reacted until the pressure decreased and became constant, and then cooled to 120 ° C. to 352 g of propylene oxide. It was introduced at a pressure of 343 kPa, and the reaction was continued until the pressure dropped and became constant as in the case of ethylene oxide. Thereafter, the temperature was raised again to 150 ° C., 668 g of ethylene oxide was introduced, and the reaction was continued until the pressure decreased and became constant. After completion of the reaction, the synthesized sample was extracted at a reduced temperature, and the catalyst was neutralized with acetic acid to obtain about 2.3 kg of a nonionic surfactant (average molecular weight: 760). The obtained nonionic surfactant is a compound in which R 11 and R 12 are straight chain alkyl groups having 6 carbon atoms, x1 is 5, x2 is 5, and y1 is 2 in the general formula (II-1). It was.
実施例1〜5及び比較例1〜8
下記成分を用い、表1に示す組成の洗浄剤組成物を調製した。得られた洗浄剤組成物を用い、下記方法で鋼板の洗浄を行い、残存付着油分量を測定した。また、下記方法で洗浄剤組成物のカルシウム溶解性試験を行い、カルシウム溶解限界濃度を測定した。これらの結果を表1に示す。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-8
A cleaning composition having the composition shown in Table 1 was prepared using the following components. Using the obtained cleaning composition, the steel sheet was cleaned by the following method, and the amount of residual adhered oil was measured. Moreover, the calcium solubility test of the cleaning composition was performed by the following method, and the calcium solubility limit concentration was measured. These results are shown in Table 1.
<配合成分>
(a−1):水酸化ナトリウム
(b−1):β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩(デモールN、花王(株)製)
(b’−1):2,7−ナフタレンジスルホン酸
(b’−2):2,6−ナフタレンジカルボン酸
(c−1):ノニルフェノールのエチレンオキサイド平均10モル付加物
(c−2):2−エチルヘキサノールのエチレンオキサイド平均4モル付加物
(c−3):デカノールにエチレンオキサイド平均8モル及びプロピレンオキサイド平均4モルをブロック付加した化合物
(c−4):合成例1で合成した非イオン界面活性剤
(d−1):グルコン酸ソーダ
(d−2):エチレンジアミン四酢酸ナトリウム
<鋼板の洗浄試験及び残存付着油分量の測定>
1)被洗浄鋼板の調製
被洗浄鋼板はすべて以下の手順で調製した。即ち精製パーム油で冷間圧延した鋼板を25mm×50mmの大きさに切断し、n−ヘキサンで表面に付着している油分を除去する。そして、予めISOT試験機で熱劣化させた精製パーム油を付着量200mg/m2になるように付着させて調製した。
<Blending ingredients>
(A-1): Sodium hydroxide (b-1): Sodium salt of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate (Demol N, manufactured by Kao Corporation)
(B′-1): 2,7-naphthalenedisulfonic acid (b′-2): 2,6-naphthalenedicarboxylic acid (c-1): ethylene oxide average 10 mol adduct of nonylphenol (c-2): 2 -Ethylhexanol ethylene oxide average 4 mol adduct (c-3): Compound obtained by block addition of ethylene oxide average 8 mol and propylene oxide average 4 mol to decanol (c-4): Nonionic interface synthesized in Synthesis Example 1 Activator (d-1): Sodium gluconate (d-2): Sodium ethylenediaminetetraacetate <Cleaning test of steel sheet and measurement of residual adhered oil content>
1) Preparation of steel plate to be cleaned All steel plates to be cleaned were prepared by the following procedure. That is, the steel sheet cold-rolled with refined palm oil is cut into a size of 25 mm × 50 mm, and the oil component adhering to the surface is removed with n-hexane. And it refine | purified and refine | purified the palm oil which heat-degraded beforehand with the ISOT test machine so that it might become an adhesion amount of 200 mg / m < 2 >.
2)洗浄試験
洗浄剤組成物に、1)で調製した被洗浄鋼板を1秒浸漬し、その後続けて電流密度10A/dm2で鋼板極性を負から正にそれぞれ0.5秒ずつ一度切り替えて電解洗浄し、水でリンスした後、乾燥した。尚、洗浄温度は60℃で行った。
2) Cleaning test The steel plate to be cleaned prepared in 1) is dipped in the cleaning composition for 1 second, and then the steel plate polarity is switched from negative to positive once every 0.5 seconds at a current density of 10 A / dm 2. It was electrolyzed, rinsed with water, and dried. The washing temperature was 60 ° C.
3)残存付着油分量の測定
洗浄試験後の鋼板表面の付着油分量は、すべて鋼板付着油分量測定装置EMIA−111(株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。測定値は5回測定の平均値である。洗浄性の判断基準としては、残存付着油分量が40mg/m2以上は不良、20mg/m2以上40mg/m2未満は良、10mg/m2以上20mg/m2未満は優、10mg/m2未満は特優とした。
3) Measurement of amount of residual adhered oil The amount of adhered oil on the surface of the steel sheet after the cleaning test was measured using a steel sheet adhered oil content measuring device EMIA-111 (manufactured by Horiba, Ltd.). The measured value is an average value of five measurements. The criteria for determining the cleanability are poor residual oil content of 40 mg / m 2 or more, good 20 mg / m 2 or more and less than 40 mg / m 2 , 10 mg / m 2 or more and less than 20 mg / m 2 , 10 mg / m Less than 2 was special.
<カルシウム溶解性試験>
洗浄剤組成物を脱イオン水にて100倍希釈して、ラウリン酸カルシウムを最大100ppm添加し、25℃にて攪拌しても溶解しない析出限界を目視判定して、カルシウム溶解限界濃度を測定する。
<Calcium solubility test>
The detergent composition is diluted 100 times with deionized water, calcium laurate is added at a maximum of 100 ppm, the precipitation limit that does not dissolve even when stirred at 25 ° C. is visually determined, and the calcium solubility limit concentration is measured.
Claims (4)
Furthermore, the metal cleaning composition in any one of Claims 1-3 containing a chelating agent.
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