(57)【要約】【課題】  ステンレス鋼溶接部及びその熱影響部の黒色及び褐色の酸化被膜やもらい錆、汚れ等を除去する市販の酸洗浄剤は硝酸とフッ化水素酸の混合物であり、刺激臭が強く毒性も強いので小規模工場では極めて悪い環境の中でスケール除去作業が行われている。この有毒な刺激臭を発生すること無く作業性と取扱いが安全なスケール除去剤を製造する事を目的とする。【解決手段】  硝酸マグネシウム六水和物の水溶液に酸性フッ化アンモニウム、酸性フッ化カリウム若しくは酸性フッ化ナトリウムの内いずれか１種以上を混合した水溶液に界面活性剤を添加して目的とする無臭のステンレス鋼の洗浄剤を得る事が出来る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸マグネシウム六水和物の２〜４０重量％に水を６４〜９０重量％を加えて溶解し、この水溶液に酸性フッ化アンモニウム、酸性フッ化カリウム若しくは酸性フッ化ナトリウムの内いずれか１種以上を２〜３０重量％を混合し溶解すると共に、界面活性剤５重量％以下を添加することを特徴とするステンレス鋼の洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステンレス鋼の溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜（以下「スケール」と記す）、更にはもらい錆や汚れ等を除去する無臭のステンレス鋼の洗浄剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
旧来より使用されている市販ステンレス鋼脱スケール剤の主成分はフッ化水素酸と硝酸の混酸であるため極めて刺激臭が強く、また毒性も強い。特にフッ化水素酸は皮膚、粘膜を強く侵すし、付着した直後より短時間経過後に激しい疼痛をおこし、火傷様なあとを残す。定常作業で廃ガスを常時除外出来る設備を装備できる大規模工場であれば作業環境が整っているので作業者にとってこの刺激臭と毒性はさほど問題にはならないが、不規則な受注生産に頼らざるを得ない小規模工場では製缶したりプレハブの配管部品を製作する時、前記除外設備を保有する余裕がないので、極めて悪い悪環境下での作業となり、労働安全衛生上問題が大きくなっている。更には、刺激臭を多量に発生させるため工場周辺の民家に対する環境悪化が問題となり操業が困難となって、数少ない受注生産を差し控えざるを得ない小規模工場も増加している。これらの理由から小規模工場にとっては刺激臭の除去設備を設置する事なく発生させないように改善出来なければ、不規則な受注生産が原因して製造業が継続出来るか否かの死活問題となってきている。
【０００３】
この問題点を解決するために種々の検討がなされている。例えば硝酸と、硝酸又は水に可溶なフッ素化合物と各種のアルカリ土類金属化合物とを反応させて均質な金属複塩として透明なコロイド状物とし洗浄性に優れ、かつ安全性や取り扱い性そして作業性に優れた酸洗浄剤を提供している（例えば特許文献１参照）。
また有毒ガスの発生を抑えるべくフッ素化合物と硫酸と過マンガン酸イオンを低濃度、比較的高温度で長時間処理する方法も開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
なお、特許文献１ではアルカリ土類金属化合物と水に可溶なフッ素化合物の混合物に水を添加し、そのスラリー状溶液に硝酸を混入し安定なゾル状乃至ゲル状溶液を生成させている。しかし硝酸が存在しなくともフッ素化合物とマグネシウム化合物を反応させると、複分解反応でフッ化マグネシウムが生成するが、この生成するフッ化マグネシウムは多くの場合コロイド状物となることは公知である（非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９７３９１号公報
【特許文献２】特許第２７８２０２３号公報
【非特許文献１】「無機化合物・錯体辞典」、株式会社  講談社  1997年、Ｐ818
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし上記に開示されている各技術はフッ素化合物と強酸が混在しているのが原因して、確かに製剤液自体の刺激臭は若干弱くなるが、スプレーして霧状にすると強烈な刺激臭を発する。この現象はフッ素化合物と酸が反応してフッ化水素酸を発生していることに起因すると考えられる。プレハブの配管ならハケ塗りでも対応可能であるが製缶品、特に大型の製缶品はハケ塗りは塗布するのに手間がかかりすぎて作業性が低下するので実施する事は実際には難しくスプレー塗布に頼らざるを得ないので、環境問題そして安全性を考慮した場合深刻な問題である。
【０００６】
溶接時の熱影響部（俗に「二番」という）の褐色焼けを除去するには、酸性でフッ素イオンの存在が不可欠であり、溶接線の黒色焼けを除去するにはフッ素イオンのほかに酸化性物質の存在が必要である。本発明では、刺激臭発生防止のため、硝酸を使用せずに硝酸マグネシウム六水和物の硝酸根で酸化性を維持させている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
成形加工品の溶接部等のスケールを除去するには、浸漬、ハケ塗りそしてスプレー法が使い分けられて実施される。浸漬法では製剤液自体の粘度は低い方が良く、ハケ塗り又はスプレー法の場合は若干粘度が高い方が脱スケールに必要な時間製剤液が溶接焼けが原因した変色部分に作用するので脱スケール効果が高まる。前記の如くフッ素化合物とマグネシウム化合物は複分解でフッ化マグネシウムを生成し、多くの場合コロイド状物になる。水が多く存在すると粘度は低くなり、水が少ないと粘度は上昇するので、公知の技術で浸漬、ハケ塗りそしてスプレー法に適した粘度調整に対応することは可能である。
【０００８】
本発明は前記目的を達成するため、硝酸マグネシウム六水和物の２〜４０重量％、好ましくは４〜３０重量％を水の６４〜９０重量％に溶解した後、酸性フッ化アンモニウム、酸性フッ化ナトリウム若しくは酸性フッ化カリウムの内いずれか１種以上を２〜３０重量％、好ましくは５〜２５重量％加え、十分に撹拌・溶解し反応させる。必要に応じて５％以下の界面活性剤を加える事も可能である。
【０００９】
ハケ塗りやスプレー法にて立体成型品若しくは部品等に使用する場合には比較的粘度が高い方が好ましいので、硝酸マグネシウム六水和物を溶解する水量をやゝ少な目にし、浸漬法で使用する場合には粘度が低い方が好ましいので水量をやゝ多目に製剤を調整する。硝酸マグネシウム六水和物と酸性フッ化アンモニウム、酸性フッ化カリウム及び酸性フッ化ナトリウムの内いずれか１種以上の最適混合比率も浸漬法とハケ塗りそしてスプレー法では若干異なるが前記組成範囲内で調整可能である。
【発明の効果】
【００１０】
硝酸マグネシウム六水和物と水と酸性フッ化アンモニウム、酸性フッ化カリウム若しくは酸性フッ化ナトリウムのみを使用し硝酸や硫酸等の強酸を使用しないので、フッ化水素酸が発生せず、添加する酸自体の毒性も無く、製剤自体もまた製剤をスプレーしても刺激臭は殆ど無い。このことは前記有毒なフッ化水素の発生が無いことを意味しており、更に硝酸を使用していないので硝酸が還元されて発生する二酸化窒素等の有毒酸化窒素ガスの発生を抑える事が出来るので、このことはより安全性が高いことを意味する。更にスケールの除去性能は市販品である硝酸とフッ化水素酸との混酸のステンレス鋼酸洗浄剤と同等以上に除去出来るので処理後仕上がりが美麗である。
【００１１】
また製剤に使用する毒劇物は前記酸性フッ化アンモニウム、酸性フッ化カリウム若しくは酸性フッ化ナトリウムのみであり、原料の保管、製剤時の取り扱いも安全性が高くなり作業性が良くなる。
【００１２】
更には、市販のステンレス鋼の酸洗浄剤が「医薬用外毒物」であるのに対し、本製剤は前記設定範囲内での調合比率によっては脱スケール効果を低下させる事なく、毒劇物取締法に該当しない一般品としての製剤が可能であり、製剤の調整段階や更には流通段階での取扱いを容易に安全性を高める事も出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明を詳細に説明するために実施例を述べる。ステンレス鋼には製造方法によりＮＯ．１とＮＯ．２がある。ＮＯ．１ステンレス鋼は熱間圧延工程後酸で表面につく黒い被膜や汚れを取り除いたもので、つや消しの白っぽく粗い表面である。ＮＯ．２はＮＯ．１を冷間圧延し表面を仕上げるロールを通して製造され、やゝ光沢のある表面で滑らかさがある。両者を比較検討した結果、ＮＯ．１ステンレス鋼の方がＮＯ．２ステンレス鋼に比べて前述溶接二番の褐色焼けが除去し難い事が分かったので、前者即ちスケールを除去し難いＮＯ．１ステンレス鋼を溶接したテストピースを使用した。
【実施例】
【００１４】
（実施例１）硝酸マグネシウム六水和物６７ｇを水８７３ｇに溶解する。この水溶液に酸性フッ化アンモニウム５５ｇを溶解、反応させてからポリエチレングリコール５ｇを添加撹拌して製剤とする。得られた製剤は殆ど無臭であった。この製剤に前記ＮＯ．１ステンレス鋼の溶接片を１７℃で６０分浸漬して浸漬槽から取り出し、軽くブラッシングを行いながら水洗した。水分を拭き取り乾燥後表面状態を観察したところ、前述溶接二番の褐色焼けが僅かに残存するものの後述市販ステンレス鋼酸洗剤（浸漬用）での同操作品に較べると、脱スケール性能は勝っていた。
【００１５】
（実施例２）硝酸マグネシウム六水和物２２６ｇを水６７９ｇに溶解する。この水溶液に
酸性フッ化アンモニウム９０ｇを溶解、反応させてからポリエチレングリコール５ｇを添加撹拌して製剤とする。得られた製剤は殆ど無臭であった。この製剤に前記ＮＯ．１ステンレス鋼の溶接片を１７℃で表面及び裏面にスプレーしてから２０分間ほぼ垂直に放置した。スプレーしている間刺激臭は感じなかった。その後、軽くブラッシングを行いながら水洗した。水分を拭き取り乾燥後表面状態を観察したところ、前述溶接二番の褐色焼けが僅かに残存するものの後述市販ステンレス鋼酸洗剤（スプレー用）での同操作品に較べると、脱スケール性能は勝っていた。
【００１６】
（比較例１）市販の酸洗液（製剤組成はフッ化水素酸６重量％、硝酸３６重量％、その他無機塩や水５８重量％）を使用して実施例１と同様に操作したが刺激臭がきわめて強かった。軽くブラッシングを行いながら水洗した。水分を拭き取り乾燥後表面状態を観察したところ、前述溶接二番の褐色焼けが僅かに残存していたが、その程度は実施例１より濃いものであった。
【００１７】
（比較例２）酸性フッ化アンモニウム５０ｇ、硫酸マグネシウム５０ｇ、炭酸マグネシウム２５ｇに水２５０ｇ加えて混合しスラリー状物を作製する。このものに濃度６７．５重量％の硝酸１００ｇ（硝酸として６７．５ｇ）を加えてゲル状とし、酸洗浄剤を調合した。この洗浄剤を使用して実施例２と同様に操作したがスプレーにて製剤を塗布する間刺激臭がきわめて強かった。、軽くブラッシングを行いながら水洗した。水分を拭き取り乾燥後表面状態を観察したところ、前述溶接二番の褐色焼けが僅かに残存していたが、その程度は実施例２より濃いものであった。