WO2020071372A1 - 表面処理剤 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a surface treating agent used for removing oil from scale and fume simultaneously from the surface of a metal material.
- Patent Document 1 a surface treatment agent containing a reducing agent such as ascorbic acid and a chelating agent has been proposed to remove scale and fume attached to the surface of a metal material (see Patent Document 1).
- the reducing agent enhances the solubility of scale and fume
- the chelating agent coordinates with the metal ions of scale and fume.
- the present invention has been made in view of the background art described above, and has as its object to provide a surface treatment agent capable of efficiently removing oil at the same time as scale and fume from the surface of a metal material.
- the present inventors have conducted intensive studies on a surface treatment agent capable of simultaneously removing not only scale and fume but also oil from the surface of a metal material.
- a chelating agent, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant are included, and the anionic surfactant is a phosphate ester type surfactant, a carboxylic acid type surfactant, a sulfonic acid. It has been found that the above problems can be solved by using at least one type of surface treatment agent selected from the group consisting of surfactants and sulfate ester surfactants, and the present invention has been completed.
- the present invention is a surface treatment agent used for removing oil at the same time as scale and fume from the surface of the metal material, a chelating agent, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant,
- the anionic surfactant is at least one selected from the group consisting of a phosphate ester surfactant, a carboxylic acid surfactant, a sulfonic acid surfactant, and a sulfate ester surfactant.
- the anionic surfactant is at least one selected from the group consisting of a phosphate ester surfactant, a carboxylic acid surfactant, a sulfonic acid surfactant, and a sulfate ester surfactant.
- the chelating agent is at least one selected from the group consisting of a phosphonic acid chelating agent, an aminocarboxylic acid chelating agent, and a carboxyethyl group chelating agent, and the total content of the chelating agent is 3,000 to 22,000 mass ppm.
- the nonionic surfactant is at least one selected from the group consisting of polyoxyalkylene glycol fatty acid esters, polyalkylene glycol fatty acid esters, and polyoxyalkylene alkyl ethers, and a total of the nonionic surfactants
- the content may be from 1000 to 4000 ppm by mass.
- the total content of the anionic surfactant may be 2,000 to 8,000 mass ppm.
- the anionic surfactant may be a phosphate ester type surfactant.
- the composition may further include a fluorine-containing compound that releases fluoride ions, and the content of the fluorine-containing compound may be 500 to 3000 ppm by mass.
- ⁇ ⁇ It may further include a reducing agent, and the content of the reducing agent may be 5000 to 15000 mass ppm.
- oil can be efficiently removed simultaneously with scale and fume from the surface of the metal material.
- the surface treatment agent of the present invention includes a chelating agent, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant, wherein the anionic surfactant is a phosphate ester type surfactant, a carboxylic acid type surfactant. It is at least one selected from the group consisting of a surfactant, a sulfonic acid type surfactant, and a sulfate ester type surfactant.
- the surface treatment agent of the present invention may include a chelating agent, a nonionic surfactant, and the above-described anionic surfactant as essential components, and other components within a range that does not impair the effects of the present invention. May optionally be included.
- Other components include, for example, a reducing agent, a rust inhibitor, a fluorine-containing compound, and the like.
- the chelating agent contained in the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and a known chelating agent can be applied.
- a known chelating agent can be applied.
- scale and fume can be efficiently removed from the surface of the metal material.
- the chelating agent applicable to the surface treatment agent of the present invention includes, for example, at least one selected from the group consisting of a phosphonic acid chelating agent, an aminocarboxylic acid chelating agent, and a carboxyethyl group chelating agent.
- examples of the phosphonic acid-based chelating agent include HEDP, NTMP, PBTC, EDTMP and the like.
- examples of the aminocarboxylic acid type chelating agent include EDTA, NTA, DTPA, HEDTA, TTHA, PDTA, DPTA-oh, HIDA, DHEG, GEDTA, CMGA, EDDS and the like.
- Examples of the carboxyethyl group-based chelating agent include citric acid, structural isomers of citric acid, adipic acid, aminohexanoic acid and the like.
- the total content of the chelating agent contained in the surface treatment agent of the present invention is preferably from 3000 to 22,000 mass ppm, more preferably from 5,000 to 13000 mass ppm. If the total content of the chelating agent is less than 3000 ppm by mass, it becomes difficult to remove scale and fume from the surface of the metal material. On the other hand, if the total content of the chelating agent exceeds 22,000 mass ppm, the removability is hardly improved, and it becomes uneconomical.
- Nonionic surfactant contained in the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and a known nonionic surfactant can be applied.
- the surface treatment agent of the present invention contains a nonionic surfactant, oil can be efficiently removed from the surface of the metal material.
- nonionic surfactant applicable to the surface treatment agent of the present invention for example, at least one selected from the group consisting of polyoxyalkylene glycol fatty acid esters, polyalkylene glycol fatty acid esters, and polyoxyalkylene alkyl ethers Is mentioned.
- Commercial products can also be applied, and examples thereof include Genapol @ EP # 2564 (manufactured by Clariant Japan), Neugen XL100 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku), and Genagen C # 100 (manufactured by Clariant Japan).
- the total content of nonionic surfactants contained in the surface treatment agent of the present invention is preferably from 1,000 to 4,000 ppm by mass, and more preferably from 2,000 to 4,000 ppm by mass.
- the total content of the nonionic surfactant is less than 1000 ppm by mass, it becomes difficult to remove oil from the surface of the metal material.
- the total content of the nonionic surfactant exceeds 4000 mass ppm, there is a concern that foaming is likely to occur in the working process.
- the anionic surfactant contained in the surface treatment agent of the present invention is a phosphate ester type surfactant, a carboxylic acid type surfactant, a sulfonic acid type surfactant, and a sulfate ester type surfactant. At least one selected.
- the surface treating agent of the present invention contains the above-mentioned anionic surfactant, oil can be efficiently removed from the surface of the metal material simultaneously with scale and fume. That is, the anionic surfactant contributes to both the removal of scale and fume and the removal (degreasing) of oil.
- the anionic surfactant is not particularly limited, and a known anionic surfactant can be used. Commercial products can also be applied, for example, DOW TRITON H66 (a potassium phosphate type surfactant manufactured by Dow Chemical Japan), Neogen AS-20 (a sulfonic acid type surfactant manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Neugen ES-99 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Sunspearl PDN-173 (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., carboxylic acid type surfactant) and the like.
- DOW TRITON H66 a potassium phosphate type surfactant manufactured by Dow Chemical Japan
- Neogen AS-20 a sulfonic acid type surfactant manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
- Neugen ES-99 Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
- the surface treatment agent of the present invention preferably contains a phosphate ester type surfactant among the above-mentioned anionic surfactants.
- a phosphate ester type surfactant examples include EO-added phosphate, phosphite, acidic phosphate, and phosphonate, and in the present invention, selected from the group consisting of these. It is preferable to include at least one of them.
- the EO-added phosphate ester is represented by the following formula (1).
- R 1 represents an alkyl group having 1 or more carbon atoms, and n is 1 or more.
- the phosphite is represented by the following formula (2).
- R 2 and R 3 each represent an alkyl group having 1 or more carbon atoms.
- the acidic phosphate ester is represented by the following formula (3).
- R 4 represents an alkyl group having 1 or more carbon atoms.
- the phosphonate ester is represented by the following formula (4).
- R 5 , R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 or more carbon atoms.
- the total content of the anionic surfactant contained in the surface treatment agent of the present invention is preferably from 2,000 to 8,000 ppm by mass, more preferably from 4,000 to 8,000 ppm by mass.
- the total content of the phosphate ester type surfactant is less than 2,000 mass ppm, it becomes difficult to remove oil from the surface of the metal material.
- the total content of the phosphate ester surfactant exceeds 8000 mass ppm, there is a concern that foaming is likely to occur in the working process.
- the surface treatment agent of the present invention may further contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired.
- Other components are not particularly limited as long as they are known compounds applied to the surface treatment agent.
- a reducing agent, a rust preventive agent, and a fluorine-containing compound may further function as a surface treatment agent. Can be provided.
- the reducing agent arbitrarily included in the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and a known reducing agent can be applied.
- the surface treatment agent of the present invention further contains a reducing agent, the solubility of scale and fume present on the surface of the metal material can be increased, whereby the scale and fume can be further efficiently removed from the surface of the metal material. Can be removed well.
- reducing agent applicable to the surface treatment agent of the present invention for example, ascorbic acid, erythroascorbic acid, isoascorbic acid, and ascorbic acid-based reducing agents such as ascorbic acid derivatives, ersorbic acid, gallic acid, pyrogallol, hydrazine, Examples thereof include a sulfur-based reducing agent and thioureas.
- a reducing agent When a reducing agent is applied to the surface treating agent of the present invention, its content is preferably from 5,000 to 15,000 ppm by mass. When the content of the reducing agent is less than 5000 mass ppm, it becomes difficult to increase the solubility of scale and fume existing on the surface of the metal material. On the other hand, when the content of the reducing agent exceeds 15000 ppm by mass, the effect of increasing the solubility of the scale and fume existing on the surface of the metal material is hardly improved, which is uneconomical.
- the rust inhibitor optionally contained in the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and a known rust inhibitor can be applied.
- the surface treatment agent of the present invention further contains a rust preventive, the rust preventive property of the metal material until the chemical conversion treatment is performed can be enhanced.
- Examples of the rust preventive applicable to the surface treatment agent of the present invention include so-called P-type, N-type, S-type, and acetylene-type rust preventives.
- Examples of the P-based rust preventive include phosphates.
- Examples of the N-based reducing agent include an alkylamine, imidazole, and triazole.
- Examples of the S-based rust preventive include santhiol and thiourea.
- acetylene-based rust inhibitors examples include 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3-methyl-1-pentyn-3-ol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol and , 6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol and the like.
- Commercially available products can also be applied, for example, KORANTIN @ PM (manufactured by BASF Japan) and the like.
- the content is preferably 50 to 300 ppm by mass.
- the content of the rust inhibitor is less than 50 ppm by mass, it is difficult to enhance the rust prevention of the metal material.
- the total content of the rust preventive exceeds 225 mass ppm, further improvement of the effect hardly occurs, and it becomes uneconomical.
- the fluorine-containing compound optionally contained in the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited as long as it releases fluoride ions, and a known compound can be applied.
- the surface treatment agent of the present invention can further stabilize metal ions in scale and fume in an aqueous solution by further containing a fluorine-containing compound that releases fluoride ions, whereby the scale can be removed from the surface of the metal material. And fumes can be more efficiently removed.
- fluorine-containing compound serving as a source of fluoride ions for example, hydrofluoric acid, sodium acid fluoride, ammonium acid fluoride, fluorotitanic acid, fluorozirconic acid, fluorosilicic acid, ammonium fluoride, sodium fluoride, Potassium fluoride, potassium hydrogen difluoride and the like can be mentioned.
- a fluorine-containing compound When a fluorine-containing compound is applied to the surface treatment agent of the present invention, its content is, for example, preferably from 500 to 3000 ppm by mass, more preferably from 750 to 1250 ppm by mass. If the total content of the fluorine-containing compound is less than 500 ppm by mass, it becomes difficult to stabilize metal ions in the scale and fume in an aqueous solution.
- the surface treatment method using the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and for example, the following method can be applied.
- the metal material to which the surface treatment agent of the present invention can be applied is not particularly limited.
- an iron material, a cold-rolled steel sheet, a hot-rolled steel sheet, a galvanized steel sheet, an aluminum alloy material and the like can be mentioned.
- a metal material having a welded portion it is necessary to efficiently remove scale, fume, and oil from the surface, so that the effects of the present invention can be particularly enjoyed.
- the temperature of the surface treatment agent at the time of surface treatment is, for example, 35 to 60 ° C.
- the temperature of the surface treatment agent is preferably from 40 to 60 ° C, more preferably from 45 to 55 ° C.
- the pH of the surface treatment agent at the time of surface treatment is, for example, 4 to 8.
- the pH of the surface treatment agent is preferably in the range of 4.5 to 7. If the pH of the surface treatment agent is less than 4, the color of the surface of the metal material may change to black depending on the metal material. On the other hand, when the pH of the surface treatment agent exceeds 8, it becomes difficult to remove scale and fume from the surface of the metal material.
- the pH of the surface treatment agent is preferably in the range of 4.5 to 7, and more preferably in the range of 4.5 to 6.
- the time for the surface treatment is, for example, 30 to 300 seconds, and more preferably 60 to 180 seconds. If the time for the surface treatment is less than 30 seconds, it is difficult to remove scale and fume from the surface of the metal material. On the other hand, when the time for the surface treatment exceeds 300 seconds, the removability is hardly improved.
- the surface treatment agent of the present invention is a surface treatment agent used for removing oil at the same time as scale and fume from the surface of a metal material, and a chelating agent, a nonionic surfactant, An anionic surfactant, wherein the anionic surfactant comprises a phosphate ester type surfactant, a carboxylic acid type surfactant, a sulfonic acid type surfactant, and a sulfate ester type surfactant. It is at least one selected from the group.
- the present invention is not limited to the above embodiment, and includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
- Chelating agent Phosphonic acid chelating agent ⁇ HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid
- NTMP Nitrilotris (methylenephosphonic acid)
- PBTC 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid carboxyethyl group chelating agent
- Citric acid aminocarboxylic acid type chelating agent ⁇ EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
- Nonionic surfactant ⁇ Adecanol UA90N (ADEKA): polyoxyalkylene alkyl ethers ⁇ Genapol EP2564 (Clariant Japan): polyoxyalkylene alkyl ethers ⁇ Genagen C 100 (Clariant Japan): Polyoxyalkylene fatty acid esters
- Anionic surfactant Potassium phosphate surfactant-Triton H66 (manufactured by Dow Chemical Japan)
- Carboxylic acid type surfactant-Sunspearl PDN-173 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
- Sulfonic acid type surfactant ⁇ Neogen AS20 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
- Rust inhibitor ⁇ KORANTIN PM (manufactured by BASF Japan)
- Santhiol N-1 (manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.)
- Imidazole (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.)
- Example 1 [Preparation of metal material]
- a metal material to be treated two types of steel sheets, a hot-rolled steel sheet and a galvanized steel sheet, were prepared, and each was welded while the oil remained attached.
- S material a metal material with scale and oil attached near the bead portion
- galvanized steel sheet a metal material with fume and oil attached near the bead portion
- G material a metal material with fume and oil attached near the bead portion
- HEDP as a chelating agent
- Adecanol UA90N as a nonionic surfactant
- Triton H66 as an anionic surfactant
- KORANTIN PM as a rust inhibitor
- sodium acid fluoride as a fluorine compound
- the surface treatment agent was put into a 10 L treatment bath, the temperature was adjusted to 50 ° C., and stirring was performed at a stirring intensity of about 150 rpm.
- the S material and the G material were immersed in the treatment bath for 2 minutes, respectively, and then taken out and sufficiently washed. After washing, drying was performed at 40 ° C. for about 10 minutes to obtain a surface-treated plate.
- the G material after the chemical conversion treatment was visually evaluated for removability according to the following evaluation criteria.
- the removability was evaluated for fumes mixed with oil. 5: Fume was almost completely removed (removal rate: more than 80% and 100% or less) 4: Almost all fumes were removed (removal rate: more than 60% and less than 80%) 3: About half of the fume was removed (removal rate: more than 40% and less than 60%) 2: Fume was removed slightly (removal rate: more than 10% and less than 40%) 1: Fume was hardly removed (removal rate: 10% or less)
- Examples 2 to 10> A surface treatment and a chemical conversion treatment were performed in the same manner as in Example 1 except that the type and the amount of the chelating agent were changed as described in Table 1, and the evaluation was performed. Table 1 shows the results.
- Examples 11 to 16> A surface treatment and a chemical conversion treatment were carried out and evaluated in the same manner as in Example 1 except that two kinds of chelating agents were used and the kinds and amounts of the chelating agents were as described in Table 2. Table 2 shows the results.
- Example 17 to 26> A surface treatment and a chemical conversion treatment were carried out and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of the nonionic surfactant and the anionic surfactant were as described in Table 3. . Table 3 shows the results.
- Examples 27 to 36> A surface treatment and a chemical conversion treatment were performed in the same manner as in Example 1 except that the reducing agent and the rust preventive were mixed as shown in Table 4, and evaluation was performed. Table 4 shows the results.
- Examples 37 to 42> A surface treatment and a chemical conversion treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that the kind and the amount of the fluorine compound were as described in Table 5, and the evaluation was carried out. Table 5 shows the results.
- Example 43 to 50> A surface treatment and a chemical conversion treatment were carried out and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the pH and the temperature of the surface treatment agent were as described in Table 6. Table 6 shows the results.
- a degreasing agent containing no chelating agent Surf Cleaner EC92 (manufactured by Nippon Paint Surf Chemicals, concentration: 1.6% Surf Cleaner EC92M, 0.54% Surf Cleaner EC92LA-1)
- the surface treatment and the chemical conversion treatment were performed in the same manner as in Example 1, and the evaluation was performed. Table 7 shows the results.
- Example 2 A surface treatment and a chemical conversion treatment were performed in the same manner as in Example 1 except that a descaling agent containing no chelating agent: Surf Delast 171 (manufactured by Nippon Paint Surf Chemicals, concentration: 20%) was used as the surface treatment agent. And evaluated. Table 7 shows the results.
- a descaling agent containing no chelating agent: Surf Delast 171 manufactured by Nippon Paint Surf Chemicals, concentration: 20%
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Abstract
金属材の表面から、スケールおよびヒュームと同時に油分を、効率よく除去することのできる表面処理剤を提供すること。 キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、前記陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である表面処理剤とする。
Description
本発明は、金属材の表面から、スケールおよびヒュームと同時に油分を除去するために用いられる表面処理剤に関する。
従来、金属材の表面に付着したスケールおよびヒュームを除去するために、アスコルビン酸等の還元剤と、キレート剤とを含有する表面処理剤が提案されている（特許文献１参照）。
上記の表面処理剤において、還元剤は、スケールおよびヒュームの溶解性を高め、キレート剤は、スケールおよびヒュームの金属イオンと配位結合する。そして還元剤とキレート剤との作用により、金属材の表面に付着したスケールおよびヒュームを、同時に除去することができる。
しかしながら、例えば、自動車部品の溶接部には、スケールおよびヒューム以外に、油分が付着している。そして、錆が生じやすいやすい部位となっている。また、スケールおよびヒューム以外に油分が付着している場合には、リン酸亜鉛処理やＺｒ処理等の化成処理を実施しても、化成皮膜が形成されにくいという問題がある。このため、化成処理の前に、スケールおよびヒュームとともに、油分を除去する必要がある。
しかしながら、従来の表面処理剤では、スケールおよびヒュームは同時に除去できるものの、油分までを効率よく除去することは困難であった。したがって、スケールおよびヒュームを除去する処理と、油分を除去する処理とを、別々に実施して対応していた。
また、自動車部品の溶接部以外の各種の金属材においても、金属材の表面からスケールおよびヒュームと同時に油分を、効率よく除去できる表面処理剤が求められている。
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、金属材の表面から、スケールおよびヒュームと同時に油分を、効率よく除去することのできる表面処理剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、金属材の表面から、スケールおよびヒュームのみならず、同時に油分が除去できる表面処理剤について鋭意研究を重ねた。その結果、キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、陰イオン系界面活性剤が、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である表面処理剤とすれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、金属材の表面から、スケールおよびヒュームと同時に油分を除去するために用いられる表面処理剤であって、キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、前記陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である、表面処理剤である。
前記キレート剤は、ホスホン酸系キレート剤、アミノカルボン酸型キレート剤、およびカルボキシエチル基系キレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、前記キレート剤の合計含有量は、３０００～２２０００質量ｐｐｍであってもよい。
前記ノニオン系界面活性剤は、ポリオキシアルキレングリコール脂肪酸エステル類、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル類、およびポリオキシアルキレンアルキルエーテル類からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、前記ノニオン系界面活性剤の合計含有量は、１０００～４０００質量ｐｐｍであってもよい。
前記陰イオン系界面活性剤の合計含有量は、２０００～８０００質量ｐｐｍであってもよい。
前記陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤であってもよい。
フッ化物イオンを遊離するフッ素含有化合物をさらに含み、前記フッ素含有化合物の含有量は、５００～３０００質量ｐｐｍであってもよい。
還元剤をさらに含み、前記還元剤の含有量は、５０００～１５０００質量ｐｐｍであってもよい。
防錆剤をさらに含み、前記防錆剤の含有量は、５０～３００質量ｐｐｍであってもよい。
本発明の表面処理剤によれば、金属材の表面から、スケールおよびヒュームと同時に油分を、効率よく除去することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
＜表面処理剤＞
本発明の表面処理剤は、キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
本発明の表面処理剤は、キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
本発明の表面処理剤は、キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、上記の陰イオン系界面活性剤と、を必須成分として含んでいればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を任意に含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、還元剤、防錆剤、フッ素含有化合物等が挙げられる。
［キレート剤］
本発明の表面処理剤に含まれるキレート剤は、特に限定されるものではなく、公知のキレート剤を適用することができる。本発明の表面処理剤がキレート剤を含むことにより、金属材の表面から、スケールおよびヒュームを効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に含まれるキレート剤は、特に限定されるものではなく、公知のキレート剤を適用することができる。本発明の表面処理剤がキレート剤を含むことにより、金属材の表面から、スケールおよびヒュームを効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に適用できるキレート剤としては、例えば、ホスホン酸系キレート剤、アミノカルボン酸型キレート剤、およびカルボキシエチル基系キレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
ここで、ホスホン酸系キレート剤としては、例えば、ＨＥＤＰ、ＮＴＭＰ、ＰＢＴＣ、ＥＤＴＭＰ等が挙げられる。アミノカルボン酸型キレート剤としては、例えば、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ、ＤＴＰＡ、ＨＥＤＴＡ、ＴＴＨＡ、ＰＤＴＡ、ＤＰＴＡ－ｏｈ、ＨＩＤＡ、ＤＨＥＧ、ＧＥＤＴＡ、ＣＭＧＡ、ＥＤＤＳ等が挙げられる。カルボキシエチル基系キレート剤としては、例えば、クエン酸、クエン酸の構造異性体、アジピン酸、アミノヘキサン酸等が挙げられる。
本発明の表面処理剤に含まれるキレート剤の合計含有量は、３０００～２２０００質量ｐｐｍであることが好ましく、さらに好ましくは、５０００～１３０００質量ｐｐｍである。キレート剤の合計含有量が３０００質量ｐｐｍ未満である場合には、金属材の表面からスケールおよびヒュームを除去することが難しくなる。一方、キレート剤の合計含有量が２２０００質量ｐｐｍを超える場合には、除去性の向上がほとんど無くなり、非経済的となる。
［ノニオン系界面活性剤］
本発明の表面処理剤に含まれるノニオン系界面活性剤は、特に限定されるものではなく、公知のノニオン系界面活性剤を適用することができる。本発明の表面処理剤がノニオン系界面活性剤を含むことにより、金属材の表面から、油分を効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に含まれるノニオン系界面活性剤は、特に限定されるものではなく、公知のノニオン系界面活性剤を適用することができる。本発明の表面処理剤がノニオン系界面活性剤を含むことにより、金属材の表面から、油分を効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に適用できるノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコール脂肪酸エステル類、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル類、およびポリオキシアルキレンアルキルエーテル類からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。市販品を適用することもでき、例えば、Ｇｅｎａｐｏｌ ＥＰ ２５６４（クラリアントジャパン社製）、ノイゲンＸＬ１００（第一工業製薬社製）、Ｇｅｎａｇｅｎ Ｃ １００（クラリアントジャパン社製）等が挙げられる。
本発明の表面処理剤に含まれるノニオン系界面活性剤の合計含有量は、１０００～４０００質量ｐｐｍであることが好ましく、さらに好ましくは、２０００～４０００質量ｐｐｍである。ノニオン系界面活性剤の合計含有量が１０００質量ｐｐｍ未満である場合には、金属材の表面から油分を除去することが難しくなる。一方、ノニオン系界面活性剤の合計含有量が４０００質量ｐｐｍを超える場合には、作業工程において泡立ちやすくなることが懸念される。
［陰イオン系界面活性剤］
本発明の表面処理剤に含まれる陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である。本発明の表面処理剤が上記の陰イオン系界面活性剤を含むことにより、金属材の表面からスケールおよびヒュームと同時に、油分を効率よく除去できる。つまり、陰イオン系界面活性剤は、スケールおよびヒュームの除去と、油分の除去（脱脂）の両方に寄与する。
本発明の表面処理剤に含まれる陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である。本発明の表面処理剤が上記の陰イオン系界面活性剤を含むことにより、金属材の表面からスケールおよびヒュームと同時に、油分を効率よく除去できる。つまり、陰イオン系界面活性剤は、スケールおよびヒュームの除去と、油分の除去（脱脂）の両方に寄与する。
上記の陰イオン系界面活性剤は、特に限定されるものではなく、公知の陰イオン系界面活性剤を適用することができる。市販品を適用することもでき、例えば、ＤＯＷ ＴＲＩＴＯＮ Ｈ６６（ダウケミカル日本社製、リン酸カリウム型界面活性剤）、ネオゲンＡＳ－２０（第一工業製薬社製、スルホン酸型界面活性剤）、ノイゲンＥＳ－９９（第一工業製薬社製）、サンスパールＰＤＮ－１７３（三洋化成工業社製、カルボン酸型界面活性剤）等が挙げられる。
本発明の表面処理剤においては、上記陰イオン系界面活性剤のなかでも、リン酸エステル型界面活性剤を含むことが好ましい。リン酸エステル型界面活性剤としては、例えば、ＥＯ付加リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステル、およびホスホン酸エステル等を挙げることができ、本発明においては、これらからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
ここで、ＥＯ付加リン酸エステルは、下記の式（１）によって表わされる。
また、亜リン酸エステルは、下記の式（２）によって表わされる。
また、酸性リン酸エステルは、下記の式（３）によって表わされる。
また、ホスホン酸エステルは、下記の式（４）によって表わされる。
本発明の表面処理剤に含まれる陰イオン系界面活性剤の合計含有量は、２０００～８０００質量ｐｐｍであることが好ましく、さらに好ましくは、４０００～８０００質量ｐｐｍである。リン酸エステル型界面活性剤の合計含有量が２０００質量ｐｐｍ未満である場合には、金属材の表面から油分を除去することが難しくなる。一方で、リン酸エステル型界面活性剤の合計含有量が８０００質量ｐｐｍを超える場合には、作業工程において泡立ちやすくなることが懸念される。
［その他の成分］
本発明の表面処理剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、表面処理剤に適用される公知の化合物であれば特に限定されるものではないが、例えば、還元剤、防錆剤、フッ素含有化合物であれば、表面処理剤にさらなる機能を付与することができる。
本発明の表面処理剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、表面処理剤に適用される公知の化合物であれば特に限定されるものではないが、例えば、還元剤、防錆剤、フッ素含有化合物であれば、表面処理剤にさらなる機能を付与することができる。
（還元剤）
本発明の表面処理剤に任意に含まれる還元剤は、特に限定されるものではなく、公知の還元剤を適用することができる。本発明の表面処理剤が還元剤をさらに含むことにより、金属材の表面に存在するスケールおよびヒュームの溶解性を高めることができ、これにより、金属材の表面から、スケールおよびヒュームを、さらに効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に任意に含まれる還元剤は、特に限定されるものではなく、公知の還元剤を適用することができる。本発明の表面処理剤が還元剤をさらに含むことにより、金属材の表面に存在するスケールおよびヒュームの溶解性を高めることができ、これにより、金属材の表面から、スケールおよびヒュームを、さらに効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に適用できる還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、エリスロアスコルビン酸、イソアスコルビン酸、およびアスコルビン酸誘導体等のアスコルビン酸系の還元剤、エルソルビン酸、没食子酸、ピロガロール、ヒドラジン、硫黄系還元剤、チオ尿素類等が挙げられる。
本発明の表面処理剤に還元剤を適用する場合には、その含有量は、５０００～１５０００質量ｐｐｍであることが好ましい。還元剤の含有量が５０００質量ｐｐｍ未満である場合には、金属材の表面に存在するスケールおよびヒュームの溶解性を高めることが難しくなる。一方、還元剤の含有量が１５０００質量ｐｐｍを超える場合には、金属材の表面に存在するスケールおよびヒュームの溶解性を高める効果の向上がほとんど無くなり、非経済的となる。
（防錆剤）
本発明の表面処理剤に任意に含まれる防錆剤は、特に限定されるものではなく、公知の防錆剤を適用することができる。本発明の表面処理剤が防錆剤をさらに含むことにより、化成処理が行われるまでの金属材の防錆性を高めることができる。
本発明の表面処理剤に任意に含まれる防錆剤は、特に限定されるものではなく、公知の防錆剤を適用することができる。本発明の表面処理剤が防錆剤をさらに含むことにより、化成処理が行われるまでの金属材の防錆性を高めることができる。
本発明の表面処理剤に適用できる防錆剤としては、例えば、いわゆるＰ系、Ｎ系、Ｓ系、およびアセチレン系の防錆剤等が挙げられる。Ｐ系の防錆剤としては、リン酸塩等が挙げられる。Ｎ系の還元剤としては、アルキルアミン、イミダゾール、トリアゾール等が挙げられる。Ｓ系の防錆剤としては、サンチオール、チオ尿素等が挙げられる。アセチレン系の防錆剤としては、３－メチル－１－ブチン－３－オール、３－メチル－１－ペンチン－３－オール、２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオールおよび３，６－ジメチル－４－オクチン－３，６－ジオール等が挙げられる。市販品を適用することもでき、例えば、ＫＯＲＡＮＴＩＮ ＰＭ（ＢＡＳＦジャパン社製）等が挙げられる。
本発明の表面処理剤に防錆剤を適用する場合には、その含有量は、５０～３００質量ｐｐｍであることが好ましい。防錆剤の含有量が５０質量ｐｐｍ未満である場合には、金属材の防錆性を高めることが難しくなる。一方、防錆剤の合計含有量が２２５質量ｐｐｍを超える場合には、それ以上の効果の向上はほとんど無くなり、非経済的となる。
（フッ素含有化合物）
本発明の表面処理剤に任意に含まれるフッ素含有化合物は、フッ化物イオンを遊離するものであれば特に限定されるものではなく、公知の化合物を適用することができる。本発明の表面処理剤が、フッ化物イオンを遊離するフッ素含有化合物をさらに含むことにより、スケールおよびヒューム中の金属イオンを水溶液中で安定化させることができ、これにより、金属材の表面からスケールおよびヒュームをさらに効率よく除去することができる。
本発明の表面処理剤に任意に含まれるフッ素含有化合物は、フッ化物イオンを遊離するものであれば特に限定されるものではなく、公知の化合物を適用することができる。本発明の表面処理剤が、フッ化物イオンを遊離するフッ素含有化合物をさらに含むことにより、スケールおよびヒューム中の金属イオンを水溶液中で安定化させることができ、これにより、金属材の表面からスケールおよびヒュームをさらに効率よく除去することができる。
フッ化物イオンの供給源となるフッ素含有化合物としては、例えば、フッ化水素酸、酸性フッ化ナトリウム、酸性フッ化アンモニウム、フルオロチタン酸、フルオロジルコニウム酸、フルオロ珪酸、フッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、二フッ化水素カリウム等が挙げられる。
本発明の表面処理剤にフッ素含有化合物を適用する場合には、その含有量は、例えば、５００～３０００質量ｐｐｍであることが好ましく、さらに好ましくは、７５０－１２５０質量ｐｐｍである。フッ素含有化合物の合計含有量が５００質量ｐｐｍ未満である場合には、スケールおよびヒューム中の金属イオンを水溶液中で安定化させることが難しくなる。
＜表面処理方法＞
本発明の表面処理剤による表面処理方法は、特に限定されるものではないが、例えば以下の方法が適用できる。
本発明の表面処理剤による表面処理方法は、特に限定されるものではないが、例えば以下の方法が適用できる。
［金属材］
本発明の表面処理剤が適用できる金属材としては、特に限定されるものではない。例えば、鉄材、冷延鋼板、熱延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、アルミ合金材等が挙げられる。なお、溶接部を有する金属材であれば、表面から、スケール、ヒューム、および油分を効率よく除去する必要があることから、本発明の効果を特に享受することができる。
本発明の表面処理剤が適用できる金属材としては、特に限定されるものではない。例えば、鉄材、冷延鋼板、熱延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、アルミ合金材等が挙げられる。なお、溶接部を有する金属材であれば、表面から、スケール、ヒューム、および油分を効率よく除去する必要があることから、本発明の効果を特に享受することができる。
表面処理する際の表面処理剤の温度は、例えば、３５～６０℃である。表面処理剤の温度が３５℃未満である場合には、金属材の表面からスケールおよびヒュームを除去することが難しくなる。一方、表面処理剤の温度が６０℃を超える場合には、除去性の向上はほとんど無くなり、設備の劣化を早めるため望ましくない。表面処理剤の温度は、４０～６０℃とすることが好ましく、４５～５５℃とすることがさらに好ましい。
表面処理する際の表面処理剤のｐＨは、例えば、４～８である。この範囲のｐＨであれば、金属材の表面からスケールおよびヒュームを効率よく除去することができる。表面処理剤のｐＨは、４．５～７の範囲であることが好ましい。表面処理剤のｐＨが４未満である場合には、金属材によっては金属材の表面の色が黒く変色する場合がある。一方、表面処理剤のｐＨが８を超える場合には、金属材の表面からスケールおよびヒュームを除去することが難しくなる。表面処理剤のｐＨは、４．５～７の範囲とすることが好ましく、４．５～６の範囲とすることがさらに好ましい。
表面処理する際の時間は、例えば、３０～３００秒であり、さらに好ましくは、６０～１８０秒である。表面処理する時間が３０秒未満である場合には、金属材の表面からスケールおよびヒュームを除去することが難しくなる。一方、表面処理する時間が３００秒を超える場合には、除去性の向上はほとんど無くなる。
以上説明したように、本発明の表面処理剤は、金属材の表面からスケールおよびヒュームと同時に油分を除去するために用いられる表面処理剤であって、キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種であるものである。このような表面処理剤を用いることにより、金属材の表面からスケールとヒュームと油分とを、同時に効率よく除去することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で、その変形、改良が含まれる。
以下、実施例等に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等によって限定されるものではない。実施例および比較例で用いた化合物を、以下に示す。
（１）キレート剤
ホスホン酸系キレート剤
・ＨＥＤＰ：１－ヒドロキシエタン－１,１－ジホスホン酸
・ＮＴＭＰ: ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）
・ＰＢＴＣ：２－ホスホノブタン－１，２，４－トリカルボン酸
カルボキシエチル基系キレート剤
・クエン酸
アミノカルボン酸型キレート剤
・ＥＤＴＡ：エチレンジアミン四酢酸
ホスホン酸系キレート剤
・ＨＥＤＰ：１－ヒドロキシエタン－１,１－ジホスホン酸
・ＮＴＭＰ: ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）
・ＰＢＴＣ：２－ホスホノブタン－１，２，４－トリカルボン酸
カルボキシエチル基系キレート剤
・クエン酸
アミノカルボン酸型キレート剤
・ＥＤＴＡ：エチレンジアミン四酢酸
（２）ノニオン系界面活性剤
・アデカノールＵＡ９０Ｎ（ＡＤＥＫＡ社製）：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類
・Ｇｅｎａｐｏｌ ＥＰ２５６４（クラリアントジャパン社製）：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類
・Ｇｅｎａｇｅｎ Ｃ １００（クラリアントジャパン社製）：ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類
・アデカノールＵＡ９０Ｎ（ＡＤＥＫＡ社製）：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類
・Ｇｅｎａｐｏｌ ＥＰ２５６４（クラリアントジャパン社製）：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類
・Ｇｅｎａｇｅｎ Ｃ １００（クラリアントジャパン社製）：ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類
（３）陰イオン系界面活性剤
リン酸カリウム型界面活性剤
・Ｔｒｉｔｏｎ Ｈ６６（ダウケミカル日本社製）
カルボン酸型界面活性剤
・サンスパールＰＤＮ－１７３（三洋化成工業社製）
スルホン酸型界面活性剤
・ネオゲンＡＳ２０（第一工業製薬社製）
リン酸カリウム型界面活性剤
・Ｔｒｉｔｏｎ Ｈ６６（ダウケミカル日本社製）
カルボン酸型界面活性剤
・サンスパールＰＤＮ－１７３（三洋化成工業社製）
スルホン酸型界面活性剤
・ネオゲンＡＳ２０（第一工業製薬社製）
（４）還元剤
・アスコルビン酸（扶桑化学工業社製、ビタミンＣ（Ｌ－アスコルビン酸））
・チオ尿素
・ピロガロール
・アスコルビン酸（扶桑化学工業社製、ビタミンＣ（Ｌ－アスコルビン酸））
・チオ尿素
・ピロガロール
（５）防錆剤
・ＫＯＲＡＮＴＩＮ ＰＭ（ＢＡＳＦジャパン社製）
・サンチオールＮ－１（三協化成株式会社製）
・イミダゾール（日本合成化学工業社製）
・ＫＯＲＡＮＴＩＮ ＰＭ（ＢＡＳＦジャパン社製）
・サンチオールＮ－１（三協化成株式会社製）
・イミダゾール（日本合成化学工業社製）
（６）フッ素化合物
・酸性フッ化ナトリウム
・フッ化カリウム
・フッ化水素酸
・酸性フッ化ナトリウム
・フッ化カリウム
・フッ化水素酸
＜実施例１＞
［金属材の準備］
処理対象となる金属材料として、熱延鋼板および亜鉛メッキ鋼板の２種の鋼板を準備し、油が付着したままで、それぞれ溶接を行った。熱延鋼板については、ビード部付近に、スケールおよび油が付着した金属材（以下、Ｓ材と呼ぶ）とし、亜鉛メッキ鋼板については、ビード部付近に、ヒュームおよび油が付着した金属材（以下、Ｇ材と呼ぶ）となり、これらを試験片として用いた。
［金属材の準備］
処理対象となる金属材料として、熱延鋼板および亜鉛メッキ鋼板の２種の鋼板を準備し、油が付着したままで、それぞれ溶接を行った。熱延鋼板については、ビード部付近に、スケールおよび油が付着した金属材（以下、Ｓ材と呼ぶ）とし、亜鉛メッキ鋼板については、ビード部付近に、ヒュームおよび油が付着した金属材（以下、Ｇ材と呼ぶ）となり、これらを試験片として用いた。
［表面処理剤の調製］
キレート剤としてＨＥＤＰ、ノニオン系界面活性剤としてアデカノールＵＡ９０Ｎ、陰イオン系界面活性剤としてＴｒｉｔｏｎ Ｈ６６、防錆剤としてＫＯＲＡＮＴＩＮ ＰＭ、フッ素化合物として酸性フッ化ナトリウムを、表１に示す含有量（単位：質量ｐｐｍ）となるよう水に混合し、ＫＯＨ水溶液（５０％）を用いてｐＨ５となるように調整した表面処理剤を得た。
キレート剤としてＨＥＤＰ、ノニオン系界面活性剤としてアデカノールＵＡ９０Ｎ、陰イオン系界面活性剤としてＴｒｉｔｏｎ Ｈ６６、防錆剤としてＫＯＲＡＮＴＩＮ ＰＭ、フッ素化合物として酸性フッ化ナトリウムを、表１に示す含有量（単位：質量ｐｐｍ）となるよう水に混合し、ＫＯＨ水溶液（５０％）を用いてｐＨ５となるように調整した表面処理剤を得た。
[規則26に基づく補充 30.10.2019]
［表面処理］
１０Ｌの処理浴に表面処理剤を入れ、温度を５０℃に調整し、１５０ｒｐｍ程度の攪拌強度にて攪拌を実施した。処理浴中に、Ｓ材およびＧ材を、それぞれ２分間浸漬した後、取り出して十分に洗浄した。洗浄の後、４０℃で１０分程度の乾燥を行い、表面処理板を得た。
１０Ｌの処理浴に表面処理剤を入れ、温度を５０℃に調整し、１５０ｒｐｍ程度の攪拌強度にて攪拌を実施した。処理浴中に、Ｓ材およびＧ材を、それぞれ２分間浸漬した後、取り出して十分に洗浄した。洗浄の後、４０℃で１０分程度の乾燥を行い、表面処理板を得た。
［表面調整］
表面処理剤にて表面処理したＳ材およびＧ材のそれぞれに対して、ｐＨを１０に調製したサーフファインＧＬ１（日本ペイント・サーフケミカルズ社製）を用いて表面調整を実施し、表面調整材を得た。処理温度は室温、処理時間は１２０秒とした。
表面処理剤にて表面処理したＳ材およびＧ材のそれぞれに対して、ｐＨを１０に調製したサーフファインＧＬ１（日本ペイント・サーフケミカルズ社製）を用いて表面調整を実施し、表面調整材を得た。処理温度は室温、処理時間は１２０秒とした。
［化成処理］
続いて、表面調整を実施したＳ材およびＧ材の表面調整材それぞれに対して、サーフダインＳＤ６３５０（日本ペイント・サーフケミカルズ社製）を用いて化成処理を実施し、防錆皮膜が形成された化成処理材を得た。処理温度は３５℃、処理時間は１２０秒とした。
続いて、表面調整を実施したＳ材およびＧ材の表面調整材それぞれに対して、サーフダインＳＤ６３５０（日本ペイント・サーフケミカルズ社製）を用いて化成処理を実施し、防錆皮膜が形成された化成処理材を得た。処理温度は３５℃、処理時間は１２０秒とした。
［評価］
表面処理後の金属材、および化成処理後の金属材について、以下の評価を実施した。結果を、表１に示す。
表面処理後の金属材、および化成処理後の金属材について、以下の評価を実施した。結果を、表１に示す。
（除去性）
｛Ｓ材｝
化成処理後のＳ材について、以下の評価基準にて、目視による除去性の評価を実施した。Ｓ材については、スケールに油がまざったものについて、除去性を評価した。
５：スケールがほぼ完全に除去できた （除去率：８０％を超え１００％以下）
４：概ねスケールが除去できた （除去率：６０％を超え８０％以下）
３：半分程度のスケールが除去できた （除去率：４０％を超え６０％以下）
２：わずかにスケールが除去できた （除去率：１０％を超え４０％以下）
１：ほとんどスケールが除去できていない（除去率：１０％以下）
｛Ｓ材｝
化成処理後のＳ材について、以下の評価基準にて、目視による除去性の評価を実施した。Ｓ材については、スケールに油がまざったものについて、除去性を評価した。
５：スケールがほぼ完全に除去できた （除去率：８０％を超え１００％以下）
４：概ねスケールが除去できた （除去率：６０％を超え８０％以下）
３：半分程度のスケールが除去できた （除去率：４０％を超え６０％以下）
２：わずかにスケールが除去できた （除去率：１０％を超え４０％以下）
１：ほとんどスケールが除去できていない（除去率：１０％以下）
｛Ｇ材｝
化成処理後のＧ材について、以下の評価基準にて、目視による除去性の評価を実施した。Ｇ材については、ヒュームに油がまざったものについて、除去性を評価した。
５：ヒュームがほぼ完全に除去できた （除去率：８０％を超え１００％以下）
４：概ねヒュームが除去できた （除去率：６０％を超え８０％以下）
３：半分程度のヒュームが除去できた （除去率：４０％を超え６０％以下）
２：わずかにヒュームが除去できた （除去率：１０％を超え４０％以下）
１：ほとんどヒュームが除去できていない（除去率：１０％以下）
化成処理後のＧ材について、以下の評価基準にて、目視による除去性の評価を実施した。Ｇ材については、ヒュームに油がまざったものについて、除去性を評価した。
５：ヒュームがほぼ完全に除去できた （除去率：８０％を超え１００％以下）
４：概ねヒュームが除去できた （除去率：６０％を超え８０％以下）
３：半分程度のヒュームが除去できた （除去率：４０％を超え６０％以下）
２：わずかにヒュームが除去できた （除去率：１０％を超え４０％以下）
１：ほとんどヒュームが除去できていない（除去率：１０％以下）
（濡れ性）
表面処理剤で表面処理したＳ材を、水洗後、３０秒程度静置し、以下の評価基準にて濡れ性を評価した。なお、濡れ性が良好であることは、油分が除去されたことを意味する。脱脂が不十分の場合には、水をはじいて鋼板表面が濡れていない状態となる。
５：完全に水濡れする （水濡れ率：１００％）
４：概ね水濡れする （水濡れ率：８０％を超え１００％未満）
３：ある程度水濡れする （水濡れ率：６０％を超え８０％以下）
２：あまり水濡れしない （水濡れ率：０％を超え６０％以下）
１：全く水濡れしない （水濡れ率：０％）
表面処理剤で表面処理したＳ材を、水洗後、３０秒程度静置し、以下の評価基準にて濡れ性を評価した。なお、濡れ性が良好であることは、油分が除去されたことを意味する。脱脂が不十分の場合には、水をはじいて鋼板表面が濡れていない状態となる。
５：完全に水濡れする （水濡れ率：１００％）
４：概ね水濡れする （水濡れ率：８０％を超え１００％未満）
３：ある程度水濡れする （水濡れ率：６０％を超え８０％以下）
２：あまり水濡れしない （水濡れ率：０％を超え６０％以下）
１：全く水濡れしない （水濡れ率：０％）
（防錆性）
表面処理剤で表面処理したＳ材を、洗浄の後、室温で濡れたまま静置し、５分後の錆の発生量について、以下の基準で評価した。
５：錆はまったく、または殆ど発生しなかった（錆発生率：２０％以下）
４：わずかに錆が発生した （錆発生率：２０％を超え４０％以下）
３：一部に錆が発生した （錆発生率：４０％を超え６０％以下）
２：大面積で錆が発生した （錆発生率：６０％を超え８０％以下）
１：ほぼ全面に錆が発生した（錆発生率：８０％を超え１００％以下）
表面処理剤で表面処理したＳ材を、洗浄の後、室温で濡れたまま静置し、５分後の錆の発生量について、以下の基準で評価した。
５：錆はまったく、または殆ど発生しなかった（錆発生率：２０％以下）
４：わずかに錆が発生した （錆発生率：２０％を超え４０％以下）
３：一部に錆が発生した （錆発生率：４０％を超え６０％以下）
２：大面積で錆が発生した （錆発生率：６０％を超え８０％以下）
１：ほぼ全面に錆が発生した（錆発生率：８０％を超え１００％以下）
＜実施例２～１０＞
キレート剤の種類と配合量を、表１に記載した通りに変更した以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表１に示す。
キレート剤の種類と配合量を、表１に記載した通りに変更した以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表１に示す。
＜実施例１１～１６＞
２種類のキレート剤を用いて、その種類と配合量を表２に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表２に示す。
２種類のキレート剤を用いて、その種類と配合量を表２に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表２に示す。
＜実施例１７～２６＞
ノニオン系界面活性剤と陰イオン系界面活性剤の種類と配合量を、表３に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表３に示す。
ノニオン系界面活性剤と陰イオン系界面活性剤の種類と配合量を、表３に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表３に示す。
[規則26に基づく補充 30.10.2019]
＜実施例２７～３６＞
還元剤と防錆剤とを、表４に記載した通りの配合とした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表４に示す。
還元剤と防錆剤とを、表４に記載した通りの配合とした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表４に示す。
[規則26に基づく補充 30.10.2019]
＜実施例３７～４２＞
フッ素化合物の種類と配合量を、表５に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表５に示す。
フッ素化合物の種類と配合量を、表５に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表５に示す。
＜実施例４３～５０＞
表面処理剤のｐＨと温度を、表６に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表６に示す。
表面処理剤のｐＨと温度を、表６に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表６に示す。
[規則26に基づく補充 30.10.2019]
＜比較例１＞
表面処理剤として、キレート剤を含まない脱脂剤：サーフクリーナー ＥＣ９２（日本ペイント・サーフケミカルズ社製、濃度：サーフクリーナーＥＣ９２Ｍ １．６％、サーフクリーナーＥＣ９２ＬＡ－１ ０．５４％）を用いた以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表７に示す。
表面処理剤として、キレート剤を含まない脱脂剤：サーフクリーナー ＥＣ９２（日本ペイント・サーフケミカルズ社製、濃度：サーフクリーナーＥＣ９２Ｍ １．６％、サーフクリーナーＥＣ９２ＬＡ－１ ０．５４％）を用いた以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表７に示す。
＜比較例２＞
表面処理剤として、キレート剤を含まないデスケール剤：サーフデラスト １７１（日本ペイント・サーフケミカルズ社製、濃度：２０％）を用いた以外は、実施例１と同様にして、表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表７に示す。
表面処理剤として、キレート剤を含まないデスケール剤：サーフデラスト １７１（日本ペイント・サーフケミカルズ社製、濃度：２０％）を用いた以外は、実施例１と同様にして、表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表７に示す。
＜比較例３～５＞
表面処理剤の成分を、表１に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表７に示す。
表面処理剤の成分を、表１に記載した通りとした以外は、実施例１と同様にして表面処理および化成処理を実施し、評価を実施した。結果を表７に示す。
Claims (8)
- 金属材の表面から、スケールおよびヒュームと同時に油分を除去するために用いられる表面処理剤であって、
キレート剤と、ノニオン系界面活性剤と、陰イオン系界面活性剤と、を含み、
前記陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤、カルボン酸型界面活性剤、スルホン酸型界面活性剤、および硫酸エステル型界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である、表面処理剤。 - 前記キレート剤は、ホスホン酸系キレート剤、アミノカルボン酸型キレート剤、およびカルボキシエチル基系キレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
前記キレート剤の合計含有量は、３０００～２２０００質量ｐｐｍである、請求項１に記載の表面処理剤。 - 前記ノニオン系界面活性剤は、ポリオキシアルキレングリコール脂肪酸エステル類、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル類、およびポリオキシアルキレンアルキルエーテル類からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
前記ノニオン系界面活性剤の合計含有量は、１０００～４０００質量ｐｐｍである、請求項１または２に記載の表面処理剤。 - 前記陰イオン系界面活性剤の合計含有量は、２０００～８０００質量ｐｐｍである、請求項１～３いずれかに記載の表面処理剤。
- 前記陰イオン系界面活性剤は、リン酸エステル型界面活性剤である、請求項１～４いずれかに記載の表面処理剤。
- フッ化物イオンを遊離するフッ素含有化合物をさらに含み、
前記フッ素含有化合物の含有量は、５００～３０００質量ｐｐｍである、請求項１～５いずれかに記載の表面処理剤。 - 還元剤をさらに含み、
前記還元剤の含有量は、５０００～１５０００質量ｐｐｍである、請求項１～６いずれかに記載の表面処理剤。 - 防錆剤をさらに含み、
前記防錆剤の含有量は、５０～３００質量ｐｐｍである、請求項１～７いずれかに記載の表面処理剤。
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