(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製品へ均一に塗工することができ、粘度変化に起因する液だれを抑制することができるサビ落としジェルおよびサビ落とし方法の提供。【解決手段】硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の７０％以上であり、ｐＨが３．０未満であり、かつ酸化還元電位が４５０ｍＶ以下である酸性水に、ポリビニルアルコールが溶解したサビ落としジェルであって、ポリビニルアルコールの含有量が７．０〜１５．０質量％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の７０％以上であり、ｐＨが３．０未満であり、かつ酸化還元電位が４５０ｍＶ以下である酸性水に、ポリビニルアルコールが溶解したサビ落としジェルであって、
前記ポリビニルアルコールの含有量が７．０〜１５．０質量％であることを特徴とするサビ落としジェル。
【請求項２】
請求項１に記載のサビ落としジェルを、金属製品のサビに塗工し、その後、水洗することによりサビを落とすことを特徴とするサビ落とし方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サビが発生、または付着した金属製品の表面に塗工処理後、水洗することにより、簡便にサビを落とすことのできるサビ落としジェルおよびサビ落とし方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製品のサビ落としの手法として、酸性水溶液で化学的に溶解処理し、サビを除去する方法や、サンドブラストにより表面を微粒子で研磨して物理的にサビを除去する方法などが用いられている。
【０００３】
酸性水溶液を使用する方法においては、塩酸、硝酸は金属腐食性が高く、人体への危険性も伴うため、一般家庭用に用いられるケースは少なく、家庭用のサビ落とし剤としては、人体に対し比較的安全であり、金属腐食性の低いリン酸や有機酸などが用いられている（例えば、特許文献１参照）。しかし、このサビ落とし剤は、サビとの反応が遅いため、サビ落としに長時間を要し、効率的にサビを落とすことができないという問題がある。
【０００４】
また、工業的な用途の場合は、サビとの反応が速く、金属腐食性の強い硫酸、塩酸、硝酸などの酸性水に金属材料を浸漬してサビを落とす方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この方法では、サビ落としと共に、金属の腐食も進行するため、酸性水への浸漬方法を厳密に管理する必要であり、また、発生する水素ガスや有毒ガスの対策や、人体への害を防止するための対策も必要となる。
【０００５】
また、このような酸性水への浸漬によるサビ落とし方法においては、浸漬槽に入る大きさの金属材料であれば処理できるが、浸漬槽に収容できない大きなものや、動かすことのできない金属製品のおける表面のサビを落とすことはできない。また、この場合は、上述のサンドブラストなどの手法が用いられているが、装置が大がかりであり、処理後の後始末にも多大な手間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０２９８３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上述の酸性水への浸漬方法による手法が適用できない対象物のサビ落としの問題に鑑みてなされたものであり、金属製品へ均一に塗工することができ、粘度変化に起因する液だれを抑制することができるサビ落としジェルおよびサビ落とし方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のサビ落としジェルは、硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の７０％以上であり、ｐＨが３．０未満であり、かつ酸化還元電位が４５０ｍＶ以下である酸性水に、ポリビニルアルコールが溶解したサビ落としジェルであって、ポリビニルアルコールの含有量が７．０〜１５．０質量％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属製品へ均一に塗工することができるとともに、粘度変化に起因する液だれを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
本発明のサビ落としジェルは、微生物を用いた生物脱臭装置にて硫黄化合物を含む臭気を処理する際に排出される酸性水に、７．０〜１５．０質量％のポリビニルアルコールを含有させたものである。
【００１２】
＜酸性水＞
本発明の酸性水は、チオバチルス属の硫黄酸化細菌を用いた生物脱臭装置にて、嫌気性発酵に伴って発生する硫化水素などの硫黄化合物を含む臭気を処理する際に生成される酸性水を利用できる。
【００１３】
なお、硫黄酸化細菌を用いた生物脱臭装置において、硫黄化合物を含む臭気を処理する際に生成される酸性水の製造方法については、例えば、国際公開第２００７／０２３７４９号公報に記載されている。より具体的には、この生物脱臭装置は、微生物担持物が充填された充填層と、この充填層にｐＨ１．４以下の水を散水する散水手段とを備えており、充填層内に散水と、硫黄系臭気成分を含む臭気ガスとを互いに向流方向で流通させることにより、臭気ガスを脱臭して、酸性水を回収する方法が開示されている。
【００１４】
また、酸性水は、複数種類のアニオンを含有するとともに、当該アニオンとして硫酸イオンを主に含有するものであり、硫酸イオンのモル数が、含有するアニオンの総モル数の７０％以上である。硫酸イオン以外のアニオン成分としては、塩化物イオン、フッ化物イオン、リン酸イオン、硝酸イオンなどが含まれている。
【００１５】
また、上記酸性水は、リン酸や有機酸と比較して、サビとの反応性が高いため、より短時間でサビ落としが完了する利点もある。
【００１６】
また、本発明のポリビニルアルコールを含有する酸性水（即ち、本発明のサビ落としジェル）の酸化還元電位（ＯＲＰ）は４５０ｍＶ以下であり、低位に設定されている。酸化還元電位が４５０ｍＶよりも大きい場合は、酸化力が強く、金属の腐食性が大きくなるため、サビ落とし用途では、サビとともに金属自体の腐食溶出も進むことになるためである。従って、本発明のサビ落としジェルは、金属腐食性が低いため、サビを落とした後であっても、露出する金属面の腐食を効果的に抑制することができる。例えば、本発明のサビ落としジェルを使用して、光沢のあるＳＵＳ３０４からなる製品のサビ落としを行った場合、腐食に起因して光沢面が曇ることはない。
【００１７】
また、酸化還元電位が４５０ｍＶよりも大きい場合は、酸性水を取り扱う人体への影響も大きく、皮膚刺激や火傷を引き起こす懸念もあるため好ましくない。
【００１８】
なお、上述の国際公開第２００７／０２３７４９号公報に記載されている、ポリビニルアルコールを含有していない酸性水の酸化還元電位も４５０ｍＶ以下である。
【００１９】
また、本発明のポリビニルアルコールを含有する酸性水のｐＨは３．０未満である。これは、ｐＨが３．０以上の場合は、サビの除去効率が低下するためである。
【００２０】
＜ポリビニルアルコール＞
本発明のサビ落としジェルは、上述の酸性水にポリビニルアルコールを添加することで粘度が上昇するため、ジェル状製品として製造することができるとともに、所定濃度のポリビニルアルコールを添加することにより、粘度の経時的変化を抑制することが可能になる。従って、金属製品へ均一に塗工することができるとともに、粘度変化に起因する液だれを抑制することができる。
【００２１】
ポリビニルアルコールとしては、特に限定されないが、酸性水への溶解処理を効率的に行うとの観点から、溶解速度の大きい、部分けん化型のポリビニルアルコールが好ましい。
【００２２】
また、本発明においては、酸性水におけるポリビニルアルコールの含有量は７．０〜１５．０質量％であり、７．０〜１０．０質量％が好ましい。これは、７．０質量％未満の場合は、粘度が十分に向上せず、液だれが発生する場合があるためであり、また、１５．０質量％よりも多い場合は、粘度が高くなり過ぎ、均一な塗工が困難になる場合があるためである。
【００２３】
即ち、本発明においては、ポリビニルアルコールの含有量を７．０〜１５．０質量％に設定することにより、塗工に適した粘度に設定することが可能になるため、金属製品へ均一に塗工することができるとともに、液だれを抑制することができる。
【００２４】
また、原料の酸性水として、上述の生物脱臭装置から発生する酸性水を利用する場合には、残留するバチルス菌を失活させるとの観点から、７．０質量％以上のポリビニルアルコールを添加することが好ましい。
【００２５】
このように、本発明のサビ落としジェルは、サビが発生している金属表面に容易に塗工でき、また、適度な粘度を有するため、塗工後にサビ落としジェルの液だれが発生せず、塗工面に留まることができる。
【００２６】
また、塗工された部分のサビは、溶解して、本発明のサビ落としジェルの内部へ移動し、サビが脱離したタイミングで水による洗浄を行うことにより、塗工したジェルが水に溶解して、サビが落ちた金属面が現れることになる。
【００２７】
なお、塗工から水洗浄までの時間は、サビの量や、原料である酸性水のｐＨやＯＲＰにもよるが、通常、数時間から１日程度で、ほとんどのサビを除去することができる。また、洗浄した水は、ｐＨが６〜７となっているため、排水基準の規定に適合し、安全に廃棄できる。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【００２９】
また、各実施例及び各比較例における、含有するアニオンの総モル数に占める硫酸イオンのモル数、ｐＨ、及び酸化還元電位（ＯＲＰ）は、以下の方法により測定した。
【００３０】
［含有するアニオンの総モル数に占める硫酸イオンのモル数］
ダイオネクス  イオンクロマトグラフＤＸ−１２０を用い、以下の条件で測定した。
・分離カラム：ＩｏｎＰａｃ  ＡＳ１２Ａ
・ガードカラム：Ｉｏｎ  Ｐａｃ  ＡＧ１２Ａ
・溶離液：２．７ｍｍｏｌ／Ｌ  Ｎａ２ＣＯ３／０．３ｍｍｏｌ／Ｌ  ＮａＨＣＯ３
・検出器：電気伝導度検出器
・流量：１．５ｍＬ／分
・サプレッサー：ＡＳＲＳ（エクスターナルモード／電流値５０ｍＡ）
【００３１】
［ｐＨ値］
ＪＩＳ  Ｋ０１０２  １２．１（１９９８）ガラス電極法に準拠して測定した。
【００３２】
［酸化還元電位（ＯＲＰ）］
河川水質試験方法（案）建設省（１９９７）に準拠して測定した。なお、比較電極して、３．３３ＭＫＣｌ−Ａｇ／ＡｇＣｌを使用した。
【００３３】
（実施例１）
岡山市神崎衛生施設組合の生物脱臭装置の第２脱臭装置より、酸性水を入手した。この酸性水は国際公開パンフレットＷＯ２００７／０２３７４９号に記載された方法により得られたものである。
【００３４】
次に、この酸性水に、酸性水の全体に対する配合量が７．０質量％となるように、ポリビニルアルコール（クラレ（株）製、商品名：ＰＶＡ２２４、けん化度：８７．０〜８９．０％、重合度：２４００、粘度（４％水溶液、２０℃）：４２．０〜５０．０ｍＰａ・ｓｅｃ）を配合し、サビ落としジェルを製造した。
【００３５】
なお、ポリビニルアルコールが配合された後の酸性水のｐＨは１．２、酸化還元電位（ＯＲＰ）が４２５ｍＶ、含有するアニオンの総モル数に対する硫酸イオンのモル数の割合は７９％であった。
【００３６】
次に、このジェルを赤錆の浮いた垂直状態の鉄板に塗工し、以下の各評価を行った。
【００３７】
［均一塗工性評価］
サビ落としジェルをサビのある面へ塗工した際に、均一に塗工できるか否かを、以下の基準により評価した。以上の結果を表１に示す。
○：ムラなく均一に塗工できる。
×：ムラがあり均一に塗工できない。
【００３８】
[液だれ評価]
サビ落としジェルをサビのある面へ塗工した後の液だれの状態を、以下の基準により評価した。以上の結果を表１に示す。
○：塗工した箇所から、塗工していない箇所へ経時的に液がたれない。
×：塗工した箇所から、塗工していない箇所へ経時的に液がたれる。
【００３９】
[サビ落とし効果の評価]
塗工したジェルを水洗いした後、金属面に残っている赤サビの状態を、以下の基準により評価した。以上の結果を表１に示す。
○：塗工して２４時間経過後に、赤サビは全く残っていない。
△：塗工して２４時間経過後に、赤サビがわずかに残っている。
×：塗工して２４時間経過後に、赤サビが明らかに残っている。
【００４０】
（実施例２）
ポリビニルアルコールの配合量を８．５質量％に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４１】
（実施例３）
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２２４）の代りに、他のポリビニルアルコール（クラレ（株）製、商品名：ＰＶＡ２１７、けん化度：８７．０〜８９．０％、重合度：１７００、粘度（４％水溶液、２０℃）：２２．０〜２７．０ｍＰａ・ｓｅｃ）を１０．０質量％になるように配合したこと以外は、実施例１と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４２】
（実施例４）
ポリビニルアルコールの配合量を１５．０質量％に変更したこと以外は、実施例３と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４３】
（比較例１）
ポリビニルアルコールの配合量を５．０質量％に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４４】
（比較例２）
ポリビニルアルコールの配合量を１７．０質量％に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４５】
（比較例３）
ポリビニルアルコールの代わりに、キタンサンガム（三晶（株）製：商品名：キサンタンＧ）を１０．０質量％になるように配合したこと以外は、実施例１と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４６】
（比較例４）
ポリビニルアルコールの代わりに、ポリエチレングリコール（明成化学株式会社（株）製：商品名：アルコックスＥ６０）を２．０質量％になるように配合したこと以外は、実施例１と同様に行った。以上の結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
表１に示すように、実施例１〜４のサビ落としジェルにおいては、塗工部分のジェルは垂れることがなく塗工部分に留まっており、液だれを生じることなく、均一に塗工することができた。また、２４時間後に、塗工部分のサビが浮いており、水により洗浄すると、サビが除去されて、鉄の地金が現れており、優れたサビ落とし効果が確認できた。また、金属面の腐食は見られず、サビが除去された部分に、容易に溶接が可能であった。
【００４９】
一方、比較例１においては、ポリビニルアルコールの配合量が少ないため、サビ落としの粘度が十分に向上せず、赤錆の浮いた垂直状態の鉄板に塗工したところ、塗工部分から垂れ下がってしまい、目標の部分に留まる量はわずかであった。また、２４時間後に、塗工部分のサビが浮いていたが、水により洗浄しても、サビのかなりの部分が残留していた。
【００５０】
また、比較例２においては、ポリビニルアルコールの配合量が多いため、サビ落としの粘度が高くなり過ぎ、この液体を、赤錆の浮いた垂直状態の鉄板に塗工したところ、高粘度のため均一塗工が困難であった。また、２４時間後に、塗工部分のサビが多少浮いていたが、水により洗浄しても、サビの一部が残留していた。
【００５１】
また、比較例３〜４においては、経時的に増粘剤の分解が発生して、ジェルの粘度が下がってしまい、このジェルを赤錆の浮いた垂直状態の鉄板に塗工しても、均一に塗布することができず、垂れ下がる状態となった。従って、上記サビ落とし効果の評価を行うことができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明は、金属製品へ均一に塗工することができるサビ落としジェルおよびサビ落とし方法に、特に、有用である。