(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤と、含む表面処理剤であって、
前記水１００重量部に対して、前記オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とし、前記モノテルペン化合物の配合量を０．００１〜２０重量部の範囲内の値とし、かつ、前記界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする表面処理剤。
【請求項２】
前記モノテルペン化合物が、リモネンであることを特徴とする請求項１に記載の表面処理剤。
【請求項３】
前記モノテルペン化合物が、ナノ粒子化状態、水溶化状態、あるいは懸濁状態としてあることを特徴とする請求項１または２に記載の表面処理剤。
【請求項４】
前記界面活性剤の種類を、長鎖アルキルエステル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、および多価アルコール界面活性剤の少なくとも一つとすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項５】
有機酸をさらに配合し、当該有機酸の配合量を、前記水１００重量部に対して、０．００５〜１０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項６】
増粘剤、湿潤剤、発泡剤、安定剤、ｐＨ調整剤の少なくとも一つの添加剤をさらに配合し、当該添加剤の配合量を、前記水１００重量部に対して、０．００５〜３０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項７】
少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤と、含む表面処理剤を用いてなる、被処理物の表面処理方法であって、下記工程（１）〜（２）を順次に実施することを特徴とする表面処理方法。
（１）前記水１００重量部に対して、前記オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とし、前記モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜２０重量部の範囲内の値とし、かつ、前記界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値としてなる表面処理剤を作成する工程
（２）前記表面処理剤を、濃厚液として、あるいは、水希液として、被処理物に適用し、当該被処理物表面の錆を溶解除去するとともに、前記被処理物に対してリン酸鉄皮膜を形成する工程
【請求項８】
前記（２）工程において形成する、前記リン酸鉄皮膜の厚さを０．４〜１．０ｇ／ｍ2の範囲内の値とすることを特徴とする請求項７に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理剤及び表面処理方法に関する。特に、幅広い希釈率において、被覆量が大きいリン酸鉄皮膜の形成が可能な表面処理剤（水性表面処理剤と称する場合もある。以下、同様である。）及び、そのような表面処理剤を用いてなる表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築物、機械装置、あるいは車両等の主材である鋼等の金属表面に対して、発生した錆を取りつつ、有効かつ強力な防錆効果を発揮して、耐久性や外観性等を向上させるべく、各種表面処理剤や防錆剤、あるいはそれらを用いた鋼材の表面処理方法が提案されている。
より具体的には、従来の表面処理方法においては、図８のステップＳ１０に示すように、まずは、希塩酸、希硫酸などで錆除去の洗浄工程を実施する。
次いで、ステップＳ１１に示すように、金属表面に付着している油分除去（脱脂）を行なう。
【０００３】
続いて、メッキを行なう場合には、ステップＳ１２に移行して、希塩酸等を水洗し、さらに、ステップＳ１３に示すように、中和工程を行う。
次いで、ステップＳ１４に移行し、アルカリ処理を行ない、さらにステップＳ１５に移行して、メッキ工程を実施する。
このようにメッキを行なう前段階において金属表面に防錆剤等による表面処理を施し、当該金属表面における錆の発生を防止するようにしている。
【０００４】
一方、金属表面に対して、塗装を行なう場合には、ステップＳ１０の酸洗浄工程を実施した後、ステップＳ１１（脱脂）からステップＳ１６に移行して、希塩酸等の中和工程を経た後に、ステップＳ１７に示すようにアルカリ防錆処理を行なう。
次いで、ステップＳ１８に移行して乾燥工程を経る。この乾燥工程の後に、ステップＳ１９に示すように、防錆剤としてのリン酸塩溶液によって金属表面にリン酸塩鉄の表面皮膜を形成する（いわゆる、パーカライジング法）。
次いで、ステップＳ２０に示すように、余分なリン酸塩溶液の除去を行ない、最後に、ステップＳ２１に示すように、洗浄工程を経た後に、ステップＳ２２に示すように、金属表面の塗装を行なう。
このように塗装を行なう前の段階において、金属表面に防錆剤等による表面処理を施し、錆の発生を防止するようにしている。
【０００５】
そこで、このような防錆剤として、金属の表面の錆を除去するとともに、錆を除去した後は、金属表面に防錆機能を付与すべく、オルトリン酸と、ＤＬ−リンゴ酸と、水とを必須成分とした錆取り・防錆剤であって、重量比として、全体重量を１Ｋｇとした場合に、オルトリン酸の配合量を５０ｇ〜６００ｇ、ＤＬ−りんご酸の配合量を０．２ｇ〜２０ｇ、残部を水としてなる錆取り・防錆剤が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、リン酸亜鉛処理と同等の防錆作用を発揮すべく、オルトリン酸および有機酸を含む防錆液を用いて、鋼材の表面に防錆処理を行う防錆工程と、遷移金属オキソ酸塩を含む処理液を用いて、鋼材の表面のリンス処理を行うリンス工程と、リンス工程後の鋼材の表面を洗浄処理する洗浄工程と、を備えている鋼材の表面処理方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８５８０４７号（特許請求の範囲等）
【特許文献２】ＷＯ２０１３／６１７０５号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された錆取り・防錆剤は、それを金属表面に適用した場合に、形成されるリン酸鉄皮膜の厚さ（被覆量）が比較的薄く、長時間にわたって防錆効果が持続しないという問題が見られた。
【０００９】
また、特許文献２に開示された金属表面の処理方法においても、形成されるリン酸鉄皮膜の厚さ（被覆量）が比較的薄くて、長時間にわたって防錆効果が持続しないという問題が見られた。
さらに言えば、リン酸鉄皮膜を形成した後に、所定の遷移金属オキソ酸塩を含む処理液を用いて、金属表面に対してリンス処理を行う必要があり、全体として、表面処理工程に過度に時間がかかったり、処理コストが多くかかったりして、経済的に不利であるなどの問題も見られた。
【００１０】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力した結果、少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤とを、それぞれ所定割合となるように含んでなる表面処理剤を構成し、それを用いて金属表面（鋼等）に表面処理を施すことにより、濃厚液として使用した場合であっても、あるいは、相当程度希釈した場合であっても、比較的被覆量が多いリン酸鉄皮膜が形成され、優れた防錆効果が長時間発揮できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、広範囲な希釈率（成分濃度）において、金属表面に対して、被覆量が多いリン酸鉄皮膜の形成が可能な、安全かつ環境特性に優れた表面処理剤、及び、そのような表面処理剤を用いてなる表面処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤と、含む表面処理剤であって、水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とし、モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜２０重量部の範囲内の値とし、かつ、界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする表面処理剤が提供され、上述した課題を解決することができる。
すなわち、本発明の水系の表面処理剤によれば、モノテルペン化合物等を所定割合となるように含んでなる表面処理剤を構成することによって、それを用いて被処理物である金属表面（鋼等）に表面処理を施す際に、比較的被覆量が多いリン酸鉄皮膜を形成することができ、ひいては、優れた防錆効果を長期間にわたって発揮することができる。
また、上述した表面処理剤は、そのまま濃厚液としても使用することもできるし、さらには、水をさらに添加して、希釈液（例えば、２〜５０倍）としても良い。
その上、上述した表面処理剤は、モノテルペン化合物を始めとして、いずれの配合成分も安全性が高く、かつ、含水率が極めて高いため、消防法の危険物にも該当せず、表面処理剤によって表面処理した後、ｐＨ調整等の簡易処理を施せば、そのまま外部に廃棄したとしても、環境問題を生じさせないという利点もある。
【００１２】
また、本発明の表面処理剤を構成するにあたり、モノテルペン化合物が、リモネンであることが好ましい。
このようにリモネンを含んで表面処理剤を構成することにより、さらに膜厚の厚いリン酸鉄皮膜を形成することができ、ひいては、優れた防錆効果を長期間にわたって発揮することができる。
また、リモネンであれば、かんきつ類等に多く含まれ安全性の高い成分であるとともに、安価であって、経済的に有利である。
【００１３】
また、本発明の表面処理剤を構成するにあたり、モノテルペン化合物が、ナノ粒子化状態、水溶化状態、あるいは懸濁状態としてあることが好ましい。
このように構成することにより、少なくとも水やオルトリン酸に対する、モノテルペン化合物の混合性が向上し、均一な表面処理剤を構成することができる。
【００１４】
また、本発明の表面処理剤を構成するにあたり、界面活性剤の種類を、長鎖脂肪族系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、および多価アルコール界面活性剤の少なくとも一つとすることが好ましい。
このように構成することにより、比較的少量の界面活性剤の配合であっても、水やオルトリン酸に対する、モノテルペン化合物の混合性が向上し、均一な表面処理剤を構成することができる。
【００１５】
また、本発明の表面処理剤を構成するにあたり、有機酸をさらに配合し、当該有機酸の配合量を、水１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように有機酸を所定量含んで構成することにより、表面処理剤の錆取り性をさらに向上させることができる。また、有機酸であれば、安全性が高いとともに、安価であって、経済的に有利である。
【００１６】
また、本発明の表面処理剤を構成するにあたり、増粘剤、湿潤剤、発泡剤、安定剤、ｐＨ調整剤の少なくとも一つの添加剤をさらに配合し、当該添加剤の配合量を水１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
添加剤の種類にもよるが、このように添加剤を含んで構成することにより、粘度、湿潤性、発泡性、安定性、およびｐＨの値を所望範囲にそれぞれ制御することができる。したがって、各種態様や仕様の被処理材である金属表面に対して適用可能な表面処理剤を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の別の態様は、少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤と、含む表面処理剤を用いてなる表面処理方法であって、下記（１）〜（２）を順次に実施することを特徴とする表面処理方法である。
（１）水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とし、モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜２０重量部の範囲内の値とし、かつ、界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値としてなる表面処理剤を準備する工程
（２）表面処理剤を、濃厚液として、あるいは、水希釈した希釈液として、被処理物に適用し、当該被処理物表面の錆を溶解除去するとともに、被処理物に対してリン酸鉄皮膜を形成する工程
すなわち、本発明の表面処理方法によれば、モノテルペン化合物等所定割合となるように含んでなる表面処理剤を構成した後、それを用いて被処理物である金属表面（鋼等）に表面処理を施す際に、濃厚液として、あるいは、水希釈した希釈液として使用した場合であっても、比較的膜厚の厚いリン酸鉄皮膜を形成することができ、ひいては、優れた防錆効果を長期間にわたって発揮することができる。
また、上述した表面処理方法は、水やモノテルペン化合物を始めとして、いずれの配合成分も、安全性が高いものを用いており、かつ、含水率が極めて高いため、消防法の危険物等に該当せず、また、表面処理剤によって表面処理した後、ｐＨ調整等の簡易処理を施せば、そのまま外部に廃棄したとしても、環境問題を生じさせないという利点もある。
【００１８】
また、本発明の表面処理方法を実施するにあたり、（２）工程において形成するリン酸鉄皮膜の厚さを０．４〜１．０ｇ／ｍ2の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、単独使用した場合であっても、その上に、防錆塗膜を形成した場合であっても、優れた防錆効果を長期間にわたって、確実に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、各種表面処理剤（表面処理無を含む。）による錆発生率（％）の違いを説明するために供する図である。
【図２】図２は、表面処理剤（ＥおよびＤ）の違いによる処理時間（分）と、単位面積当たりの被覆量（ｇ／ｍ2）との関係を説明するために供する図である。
【図３】図３は、表面処理剤（ＥおよびＤ）の違いによる希釈率（倍）と、単位面積当たりの被覆量（ｇ／ｍ2）との関係を説明するために供する図である。
【図４】図４は、各種表面処理剤（Ａ〜Ｅ）の違いによる処理時間（分）と、単位面積当たりの減少重量（ｇ／ｍ2）との関係を説明するために供する図である。
【図５】図５は、表面処理剤におけるリモネンの配合量（重量部）と、単位面積あたりの減少重量（ｇ／ｍ2）との関係を説明するために供する図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｂ）は、本発明の表面処理剤を用いてなる処理工程と、従来の表面処理剤を用いてなる処理工程をそれぞれ説明するために供するフロー図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ錆取り効果（金属酸化被膜）に関して、本発明の表面処理剤による被処理物に対する処理前と、被処理物に対する処理後の差異を説明するために供する図（写真）である。
【図８】図８は、従来のメッキ工程や塗装工程の一例を説明するために供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態は、少なくとも水（Ａ成分と称する場合もある。）と、オルトリン酸（Ｂ成分と称する場合もある。）と、モノテルペン化合物（Ｃ成分と称する場合もある。）と、界面活性剤（Ｄ成分と称する場合もある。）と、含む表面処理剤であって、水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とし、モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜２０重量部の範囲内の値とし、かつ、界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする表面処理剤である。
すなわち、図１に示すように、かかる表面処理剤（ラインＥ１：５倍希釈品およびＥ２：１０倍希釈品）を用いて、金属表面に対して、所定の表面処理方法を実施することによって、長期間にわたって、錆発生率を低く抑制することができる。
また、図２に示すように、かかる表面処理剤（ラインＥ：５倍希釈品）を用いて、金属表面に対して、所定時間（例えば、５〜１５分）、表面処理を施すことによって、単位面積当たりのリン酸鉄皮膜としての被覆量を多くすることができる。
さらにまた、図３に示すように、かかる表面処理剤（ラインＥ）を適当に希釈した場合、幅広い希釈率（少なくとも５〜１５倍希釈）において、単位面積当たりのリン酸鉄皮膜として所定量以上の被覆量を得ることができる。
以下、第１の実施の形態の表面処理剤につき、構成要件に分けて、具体的に説明する。
【００２１】
１．水
水（Ａ成分と称する場合もある。）は、表面処理剤における主成分の一つであって、より具体的には、オルトリン酸等の溶剤（希釈成分）としての機能を発揮するとともに、表面処理剤自体の安全性を担保する成分である。
すなわち、所定量の水（例えば、４０重量％以上）を配合することにより、消防法に定める危険物や可燃物に該当せず、安全管理上、極めて容易となる。
そして、かかる水の態様としては、特に制限されるものでなく、蒸留水やイオン交換水であっても良いが、水道水であっても十分である。
なお、金属表面に対する表面処理剤の適用の有無を、目視で確認できるように、染料や顔料を、所定量、例えば、全体量に対して、０．００１〜１０重量％配合してなる水を用いることも好ましい。
【００２２】
２．オルトリン酸
（１）種類
また、オルトリン酸（Ｂ成分と称する場合もある。）は、表面処理剤における主成分の一つであって、後述するモノテルペン化合物と協同して、金属表面の錆取り効果を発揮するとともに、不動態としてのリン酸鉄皮膜を形成する成分であって、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）の一種である。
また、オルトリン酸は、通常、無色結晶（融点：４２．４℃）であり、かつ、良好な水溶性を示すことから、水和して比較的粘度の高い水溶液になる性質がある。
そして、オルトリン酸は、表面処理剤に配合しても安全性が高く、金属表面に生成されるリン酸鉄化合物も同様に安全性が高いことから、リン酸塩製造原料、金属表面処理、染色、医療、リン酸肥料等にも用いられるが、清涼剤等にも用いられる食品添加物である。
【００２３】
なお、上述したオルトリン酸に対して、金属表面の錆取り効果の調整、表面処理剤のｐＨ調整、ひいては、リン酸鉄皮膜の厚さの調整のために、所定のリン酸化合物を併用することも好ましい。
このようなリン酸化合物の好適例として、リン酸水素二ナトリウム、ピロリン酸、ポリリン酸、メタリン酸、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、リン酸エステル等の少なくとも一つが挙げられる。
その場合、オルトリン酸１００重量部に対して、リン酸化合物の配合量を０．１〜４０重量部の範囲内の値とすることが好ましく、０．５〜２０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、１〜１０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。  
【００２４】
（２）配合量
また、水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかるオルトリン酸の配合量が、１重量部未満の値になると、金属表面の錆取り効果が著しく低下し、また、リン酸鉄皮膜の形成が不十分となって、防錆効果が長期間にわたって、発揮できない場合があるためである。
一方、かかるオルトリン酸の配合量が、３００重量部を超えた値になると、金属表面の金属（鉄）に対して、未反応のオルトリン酸を相対的に多く残留しやすくなって、後処理として、水洗処理を過度に実施する必要性等が生じる場合があるためである。
したがって、表面処理剤としては、水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を５〜２５０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜２００重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、使用時に水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍）するような場合、すなわち、表面処理剤を濃厚液で作成して、それを利用者に提供して水で希釈して、いわゆる表面処理剤の希釈物とした場合には、水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を１〜５０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、５〜２０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２５】
３．モノテルペン化合物
（１）種類
モノテルペン化合物（Ｃ成分と称する場合もある。）は、表面処理剤における主成分の一つであって、錆取り効果を助長するとともに、リン酸鉄皮膜の厚膜化に寄与することができる。
したがって、モノテルペン化合物を所定量配合することによって、オルトリン酸等と協同して、被着体表面の錆取り効果を効果的に発揮するとともに、被着体表面に、不動態としての厚膜化したリン酸鉄皮膜を効果的に形成することができる。
ここで、モノテルペン化合物の種類としては、リモネン、テルピネン、サビネン、カンフェン、ビネン、オシメン、ミルセン、シメン、フェランドレン、テルピノレン、パラシメン、δ−３−カレン、ヒマカレン、トリサイクレン、カラレンの少なくとも一つとすることが好ましい。  
【００２６】
そして、モノテルペン化合物が、リモネン（Ｄ−リモネン、Ｌ−リモネン）あることが好ましい。
この理由は、かかるリモネンであれば、リン酸鉄皮膜の厚膜化に大幅に寄与するとともに、かんきつ類等に多く含まれることから安全性が高い成分であるとともに、安価であって、経済的に有利であるためである。
【００２７】
また、モノテルペン化合物の種類に関して、当該モノテルペン化合物が、ナノ粒子化状態、水溶化状態、あるいは懸濁状態としてあることが好ましい。
このように構成することにより、少なくとも水やオルトリン酸に対する、モノテルペン化合物の混合性が向上し、均一な表面処理剤を構成することができるためである。
そして、モノテルペン化合物がナノ粒子化状態であるということは、分子が物理的に細分化されて、ナノメータオーダーの粒子状態となっていることを意味する。
また、モノテルペン化合物が水溶化状態であるということは、界面活性や親水性化剤等が配合されて、親水性を発揮し、水に可溶状態となっていることを意味する。
さらにまた、モノテルペン化合物が懸濁状態であるということは、界面活性剤等が配合されて、所定のミセルが形成された状態であることを意味する。
なお、モノテルペン化合物が、ナノ粒子化状態、水溶化状態、あるいは懸濁状態であるか否かは、目視によってもある程度判断可能であるが、より好適には、それらを判断するに際して、光学顕微鏡や電子顕微鏡を用いて、分子の分散状態や粒径等を観察することが好ましい。
【００２８】
ここで、図４に言及して、単位面積当たりの減少重量を根拠とした、リモネンによるリン酸鉄皮膜の厚膜化の効果に言及する。
かかる図４の横軸には、表面処理剤における処理時間（分）が採って示してあり、また、縦軸には、単位面積当たりの減少重量の値（ｇ／ｍ2）が採って示してある。
そして、図４中のラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥは、それぞれ主剤であるオルトリン酸に対して、添加剤として、クエン酸、酢酸、無添加、リンゴ酸およびリモネンを、所定量（全体量に対して０．２重量％）配合してなる表面処理剤に対応している。
これらのラインの比較から、リモネンを配合してなる表面処理剤（ラインＥ）、すなわち、本発明の表面処理剤が、処理時間（分）との関係で、最も単位面積当たりの減少重量の値が小さいことが理解される。
よって、主剤であるリン酸によって、金属表面から鉄イオンが溶出し、それなりの減少重量があったとしても、本発明の表面処理剤の場合、リモネンを所定量含んでいることから、溶出した鉄イオン等と、オルトリン酸等との反応を促進して、リン酸鉄皮膜が有効に形成されたことから、その結果、単位面積当たりの減少重量が小さくなったものと判断される。
【００２９】
さらに、図５に言及して、単位面積当たりの減少重量を根拠とした、リモネンによるリン酸鉄皮膜の厚膜化の効果に言及する。
かかる図５の横軸（対数軸）には、表面処理剤（水：１００重量部、オルトリン酸：１５０重量部）の全体量に対するリモネン（界面活性剤１重量％入り）の配合量（重量％）が採って示してあり、また、縦軸には、単位面積当たりの減少重量の値（ｇ／ｍ2）が採って示してある。
そして、図５中のラインから、リモネンの配合量が０．０２〜０．１重量％の範囲では、当該リモネンの配合量が多いほど、単位面積当たりの減少重量の値が徐々に小さくなる傾向があるものの、リモネンの配合量が０．１重量％を超えると、ほぼ一定値を示すことが理解される。
よって、上述したとおり、主剤であるリン酸によって、金属表面から鉄イオンが溶出し、相当量の減少重量があったとしても、本発明の表面処理剤の場合、リモネンを所定量含んでいることから、溶出した鉄イオン等と、オルトリン酸との間の反応を促進し、リン酸鉄皮膜が有効に形成され、その結果として、単位面積当たりの減少重量が小さくなったものと判断される。
【００３０】
（２）配合量
また、水１００重量部に対して、モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜２０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかるモノテルペン化合物の配合量が、０．０１重量部未満の値になると、金属表面に発生した錆取り効果が著しく低下する場合があるとともに、金属表面上に、厚膜化したリン酸鉄皮膜の形成が困難となる場合があるためである。
一方、かかるモノテルペン化合物の配合量が、２０重量部を超えた値になると、逆に、金属表面に発生した錆取り効果が著しく低下する場合があるためである。
したがって、水１００重量部に対して、モノテルペン化合物の配合量を０．０５〜１０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．１〜５重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、使用時に水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍）するような場合、すなわち、表面処理剤を濃厚液で作成して、それを利用者に提供して水で希釈して、いわゆる表面処理剤の希釈物とした場合には、水１００重量部に対して、モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．０５〜１重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３１】
４．界面活性剤
（１）種類
また、界面活性剤（Ｄ成分と称する場合もある。）の種類は特に制限されるものではないが、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、高分子界面活性剤等のいずれであっても良い。
具体的化合物（製品名を含む。）としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリソルベート２０、ポリソルベート８０、ポリソルベート４０、ポリソルベート６０、ポリグリセリルエステル、アルキルトリメチルアンモニウム塩、モノオレイン酸ポリグリセリル、アルキルポリオキシエチレンエーテル、モノカプリル酸デカグリセリル、ジカプリル酸プロピレングリコール、モノステアリン酸トリグリセロール、ポリオキシエチレンソルビタン、ジメチルアルキルアミンオキシド、モノオレエート、Ｔｗｅｅｎ（登録商標）、Ｓｐａｎ（登録商標）２０、Ｓｐａｎ（登録商標）４０、Ｓｐａｎ（登録商標）６０、Ｓｐａｎ（登録商標）８０、Ｂｒｉｇ３０等の少なくとも一種が挙げられる。
そして、このような界面活性剤として、長鎖脂肪族系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、および多価アルコール界面活性剤の少なくとも一つとすることがより好ましい。
この理由は、このような界面活性剤であれば、比較的少量の配合であっても、水やオルトリン酸に対する、モノテルペン化合物の混合性が向上させ、より均一な表面処理剤を構成することができるためである。
なお、界面活性剤としては、予め、上述したモノテルペン化合物に所定量（例えば、モノテルペン化合物の全体量に対して、０．１〜２０重量％）が含まれている、すなわち、モノテルペン化合物の添加とともに、一緒に配合しても良く、あるいは、モノテルペン化合物の配合とは別に添加しても良い。
【００３２】
（２）配合量
また、水１００重量部に対して、界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる界面活性剤の配合量が、０．０００１重量部未満の値になると、オルトリン酸と、リモネンとの間の相溶性が著しく低下する場合があるためである。したがって、そのような相溶性の低下に伴い、金属表面の錆取り効果が著しく低下したり、あるいは、金属表面上に、厚膜化したリン酸鉄皮膜の安定的形成が困難となったりする場合があるためである。
一方、かかる界面活性剤の配合量が、１０重量部を超えた値になると、逆に、金属表面の錆取り効果が著しく低下する場合があるためである。さらに言えば、金属表面上に、厚膜化したリン酸鉄皮膜の安定的形成が困難となるばかりか、リン酸鉄皮膜の表面に、他の防錆層を均一に形成するのが困難となったりする場合があるためである。
したがって、水１００重量部に対して、界面活性剤の配合量を０．００１〜５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．００５〜１重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、使用時に水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍）するような場合、すなわち、表面処理剤を濃厚液で作成して、それを利用者に提供して水で希釈して、いわゆる表面処理剤の希釈物とした場合には、水１００重量部に対して、界面活性剤の配合量を０．０００１〜１重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．００１〜０．１重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３３】
５．有機酸
（１）種類
また、金属表面の錆取り効果をさらに発生させる観点から、有機酸（Ｅ成分と称する場合もある。）の少なくとも一つをさらに、配合することが好ましい。
したがって、有機酸として、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸、酢酸、グルコン酸、グリコール酸、コハク酸の少なくとも一つを配合することが好ましい。
この理由は、このような有機酸であれば、比較的少量の添加であっても、他の配合成分と相まって、金属表面の錆取り効果を有効に発揮できるためである。
そして、これらの有機酸のうち、特にリンゴ酸であれば、金属表面から鉄イオンが溶出しやすくなるとともに、鉄イオンの溶出に対応して、リン酸鉄皮膜が有効に形成され、その結果として、図４のラインＤに示されるように、単位面積当たりの減少重量が小さくなることから、好ましい有機酸であると言える。
【００３４】
（２）配合量
また、水１００重量部に対して、有機酸の配合量を０．００５〜１０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる有機酸の配合量が、０．００５重量部未満の値になると、表面処理剤を水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍希釈）した場合に、被着体表面の錆取り効果が著しく低下する場合があるためである。
一方、かかる有機酸の配合量が、１０重量部を超えた値になると、リン酸鉄皮膜の有効かつ安定的な形成が阻害される場合があるためである。
したがって、水１００重量部に対して、有機酸の配合量を０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．１〜３重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、使用時に水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍）するような場合、すなわち、表面処理剤を濃厚液で作成して、それを利用者に提供して水で希釈して、いわゆる表面処理剤の希釈物とした場合には、水１００重量部に対して、有機酸の配合量を０．００５〜１重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．０１〜０．５重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３５】
６．添加剤
（１）種類
また、表面処理剤に対して、増粘剤、湿潤剤、発泡剤、安定剤、ｐＨ調整剤等の少なくとも一つの添加剤をさらに配合することが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、各種態様の被処理材に対して適用可能な表面処理剤を得ることができるためである。
【００３６】
（２）配合量
また、表面処理剤に対する添加剤の種類にもよるが、通常、水１００重量部に対して、添加剤の配合量を、０．００５〜３０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる添加剤の配合量が、０．００５重量部未満の値になると、表面処理剤を水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍）した場合に、添加効果が著しく低下する場合があるためである。
一方、かかる添加剤の配合量が、３０重量部を超えた値になると、リン酸鉄皮膜の有効かつ安定的な形成が阻害される場合があるためである。
したがって、水１００重量部に対して、添加剤の配合量を０．０１〜１０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．１〜５重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、使用時に水希釈（例えば、希釈率が２〜５０倍）するような場合、すなわち、表面処理剤を濃厚液で作成して、それを利用者に提供して水で希釈して、いわゆる表面処理剤の希釈物とした場合には、水１００重量部に対して、添加剤の配合量を０．００５〜１重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０.０１〜０．５重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３７】
７．特性
（１）粘度
また、表面処理剤の粘度については特に制限されるものでなく、使用用途等に応じて、適宜変更することができるが、通常、０．５〜１０００００ｍＰａ・ｓ（測定温度：２０℃、以下同様である。）の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる表面処理剤の粘度が低すぎると、所定場所に塗布したり、適用したりすることが困難となる場合があるためである。
一方、かかる表面処理剤の粘度が高すぎると、表面処理剤の取り扱いが困難になったり、あるいは、浸漬法等によって、均一厚さに処理したりすることが困難となる場合があるためである。
したがって、表面処理剤の粘度を０．８〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがより好ましく、１．０５〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、表面処理剤の粘度は、オルトリン酸やモノテルペンの濃度を変更することにより微調整することもできるし、さらには、添加剤の一つとして、粘度調整剤等を所定量配合することにより調整することもできる。
そして、表面処理剤の粘度は、例えば、ＪＩＳＺ８８０３：２０１１に準拠して、Ｂ型粘度計を用いて測定することができる。
【００３８】
（２）濃度（希釈率）
また、表面処理剤の濃度（水以外の他の成分濃度）については特に制限されるものでなく、すなわち、水希釈条件（希釈率が２〜５０倍）によって、実際の表面処理剤の使用濃度は、使用用途等に応じて水希釈条件を変えることができる。
したがって、かかる表面処理剤の濃度を、通常、全体量（１００重量％）に対して、２〜８０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる表面処理剤の濃度が低すぎると、金属表面に適用した場合に、安定的にリン酸鉄皮膜が形成されなかったり、あるいは、粘度調整が煩雑となり、金属表面の所定場所に適用することが困難となったりする場合があるためである。
一方、かかる表面処理剤の濃度が高すぎると、残留する表面処理剤が過度に多くなって、その後の水洗処理等が煩雑となる場合があるためである。
よって、表面処理剤の濃度を、全体量（１００重量％）に対して、５〜６０重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜３０重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
一方、表面処理剤の濃度（水以外の他の成分濃度）を最終的に所定範囲に調整するとしても、現実的には、表面処理剤を濃厚液として作成し、それを希釈使用することが、輸送コストや保管コスト等を低減できることから好ましい。
すなわち、本発明の表面処理剤の場合、濃厚液として、所定場所に輸送して、そこに保管することができるとともに、実際に使用する際に、適宜希釈して、使用することができるので、使用濃度としての希釈液として輸送等した場合と比較して、格段に輸送コストや保管コストを低減することができる。
そして、そのように希釈液を作成するにおいて、通常は、濃厚液１００重量部（水濃度：約５０％）に対して、水を１００重量部〜４９００重量部、すなわち、希釈率を２〜５０倍の範囲内の値とすることが好ましく、３〜２０倍の範囲内の値とすることがより好ましく、５〜１５倍の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４０】
（４）ｐＨ値
また、表面処理剤のｐＨ値については、各種配合成分の配合割合等によって変わるものの、通常は、ｐＨ値を０．２〜２の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる表面処理剤のｐＨ値が低すぎると、酸性に偏りすぎてしまい、金属表面に適用した場合に、安定的にリン酸鉄皮膜が形成されない場合があるためである。
また、かかる表面処理剤のｐＨ値が高すぎると、中性に偏りすぎてしまい、金属表面に適用した場合に、安定的にリン酸鉄皮膜が形成されない場合があるためである。
よって、かかる表面処理剤のｐＨ値を０．３〜１．５の範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜１．２の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、表面処理剤のｐＨ値は、例えば、ＪＩＳＺ８８０２：２０１１に準拠して、市販のｐＨ測定装置（温度：２５℃）を用いて測定することができる。
【００４１】
（５）錆取り・防錆効果
（５）−１
図１に再び言及して、本発明の表面処理剤と、他の表面処理剤等との間で、錆発生率の比較を行う。
すなわち、図１の横軸に、恒温高湿条件（３０℃、９８％ＲＨ）のオーブン中での経過日数（日）が採って示してあり、縦軸に、後述する実施例１で詳述する錆発生率（％）が採って示してある。
そして、図１中のラインＣが、後述する実施例１で詳述する鉄試験片のみであって、無処理品に対応している。また、ラインＤが、オルトリン酸／リンゴ酸（重量比：９００／０．２）を含む市販の錆取り・防錆剤（５倍水希釈率）を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応しており、ラインＦが、市販の防錆剤（日本パカラージング社製、型番ＰＢ−Ｌ４７）により、リン酸亜鉛鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応している。
また、ラインＥ１が、本発明の表面処理剤（５倍水希釈率）を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応している。
【００４２】
これらのラインＣ、Ｄ、Ｆ、Ｅ１の錆発生率を対比すると、３５０日経過した後も、本発明の表面処理剤（５倍水希釈）を用いてなる鉄試験片においては、約１３％という低い値であるのに対して、ラインＣは９５％、ラインＤは５８％という高い値である。
すなわち、本発明の表面処理剤（５倍水希釈率）を用い場合、市販の防錆剤等と比較して、優れた防錆効果を、長期間にわたって維持できることが理解される。
また、ラインＥ２は、本発明の表面処理剤（１０倍水希釈率）を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応しているが、ラインＥ１の防錆率よりも若干値が高い傾向があるが、ラインＣ、Ｄ、Ｆと比較すると、十分低い錆発生率の値であることが理解される。
すなわち、本発明の表面処理剤の場合、幅広い希釈率であっても、優れた防錆効果を、長期間にわたって維持できると言える。
【００４３】
（５）−２
図２に再び言及して、本発明の表面処理剤と、市販の錆取り・防錆剤との間で、単位面積当たりの被覆量（クローム溶解法）についての比較を行う。
すなわち、図２の横軸に、表面処理剤の浸漬処理時間（分）が採って示してあり、縦軸に、実施例１で詳述する単位面積当たりの被覆量（ｇ／ｍ2）が採って示してある。
そして、図２中のラインＥが、本発明の表面処理剤（５倍水希釈率）を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応しており、ラインＤが、オルトリン酸／リンゴ酸を含む市販の錆取り・防錆剤（１０倍水希釈率）を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応している。
【００４４】
これらのラインＤおよびＥが示すように、それぞれ処理時間が長いほうが、形成されるリン酸鉄皮膜の厚さに対応する被覆量の値が大きくなる傾向が得られた。
一方、ラインＤおよびＥの被覆量を、同じ処理時間を前提として比較すると、明らかに、ラインＥの方が、ラインＤよりも、６０％以上厚いリン酸鉄皮膜が形成されていることが理解される。
よって、本発明の表面処理剤の場合、市販の錆取り・防錆剤と比較して、比較的厚いリン酸鉄皮膜が形成され、それにより、優れた防錆効果を、長期間にわたって維持できると言える。
【００４５】
（５）−３
図３に再び言及して、本発明の表面処理剤と、市販の錆取り・防錆剤との間で、単位面積当たりの被覆量（クローム溶解法）についてのさらなる比較を行う。
すなわち、図３の横軸に、表面処理剤の希釈率（倍）が採って示してあり、縦軸に、実施例１で詳述する単位面積当たりの被覆量（ｇ／ｍ2）が採って示してある。
そして、図３中のラインＥが、本発明の表面処理剤を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応しており、ラインＤが、オルトリン酸／リンゴ酸を含む市販の錆取り・防錆剤を用いて、リン酸鉄皮膜を形成してなる鉄試験片に対応している。
【００４６】
これらのラインＤおよびＥが示すように、それぞれ希釈率が大きいほうが、形成されるリン酸鉄皮膜の厚さに対応する被覆量の値が小さくなる傾向が得られた。
一方、ラインＤおよびＥの被覆量を、同じ希釈率を前提として比較すると、明らかに、ラインＥの方が、ラインＤよりも、厚いリン酸鉄皮膜が形成されていることが理解される。
よって、本発明の表面処理剤の場合、市販の錆取り・防錆剤と比較して、同じ希釈率であっても比較的厚いリン酸鉄皮膜が形成されることから、本発明の表面処理剤のほうが経済性に優れており、かつ、希釈率にかかわらず優れた防錆効果を、長期間にわたって維持できると言える。
【００４７】
８．作成方法
表面処理剤は、各種配合成分を、公知の混合方法を用いて作成することができる。
典型的には、ホモミキサー、プロペラミキサー、プラネタリーミキサー、ジェットミル、Ｖブレンダー、ボールミル等の撹拌装置を用いて、各種配合成分を均一に混合することによって、作成することができる。
より具体的には、撹拌装置としてプロペラミキサー付きの容器内に、各種配合成分をそれぞれ怦量しながら、収容した後、例えば、室温、１〜１０時間の条件で、１０〜３００ｒｐｍの回転数で撹拌し、均一になるまで撹拌することによって、表面処理剤を作成することができる。
そして、表面処理剤を水希釈する場合には、表面処理剤（濃厚液）１００重量部に対して、所定量の希釈水を配合し、例えば、希釈率を２〜５０倍とすることが好ましい。
【００４８】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤と、含む表面処理剤を用いてなる表面処理方法であって、下記工程（１）〜（２）を順次に実施することを特徴とする表面処理方法である。
（１）水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を１〜３００重量部の範囲内の値とし、モノテルペン化合物の配合量を０．０１〜２０重量部の範囲内の値とし、かつ、界面活性剤の配合量を０．０００１〜１０重量部の範囲内の値としてなる表面処理剤を作成する工程
（２）表面処理剤を、濃厚液として、あるいは、水希液として、被処理物に適用し、当該被処理物表面の錆を溶解除去するとともに、前記被処理物に対してリン酸鉄皮膜を形成する工程
以下、図６（ａ）等を適宜参照しながら、第２の実施の形態の表面処理方法を具体的に説明する。
【００４９】
１．工程（１）
工程（１）は、少なくとも水と、オルトリン酸と、モノテルペン化合物と、界面活性剤と、から表面処理剤（例えば、濃厚液）を作成する工程である。
より具体的には、撹拌装置としてプロペラミキサー付きの容器内に、各種配合成分をそれぞれ収容した後、例えば、１〜１０時間の条件で、１０〜３００ｒｐｍの回転数で撹拌し、均一になるまで撹拌することによって、表面処理剤を作成することができる。
なお、表面処理剤を水希釈して希釈液とする場合には、例えば、希釈率が２〜５０倍となるように、表面処理剤（濃厚液）１００重量部に対して、所定量の希釈水を配合することが好ましい。
【００５０】
２．工程（２）
工程（２）は、表面処理剤を濃厚液、あるいは、希釈液として、被処理物（金属表面等）に適用する工程である。
すなわち、図６（ａ）に示すように、Ｓ１として、被処理物を脱脂し、Ｓ２として、被処理物を水洗し、次いで、Ｓ３および／又はＳ４として、表面処理剤による表面処理を行うことができる。
そして、最後に、Ｓ５として、被処理物を乾燥することによって、錆取りおよび防錆処理を完成させることができる。
【００５１】
ここで、Ｓ３および／又はＳ４は、それぞれ本発明による表面処理剤による表面処理を意図しており、例えば、Ｓ３において、比較的濃度が低い表面処理剤を用いて表面処理し、次いで、Ｓ４において、比較的濃度が濃い表面処理剤を用いて表面処理することができる。
また、濃度を逆にすることもでき、例えば、Ｓ３において、比較的濃度が高い表面処理剤を用い、次いで、Ｓ４において、比較的濃度が薄い表面処理剤を用いて表面処理することもできる。
【００５２】
なお、図６（ｂ）に、従来の典型的なリン酸亜鉛処理工程を示す（Ｔ１〜Ｔ１０）。脱脂（Ｔ１）から始まって、水洗工程（Ｔ２）、酸洗い（Ｔ３）、水洗（Ｔ４）、中和（Ｔ５）、水洗（Ｔ６）、リン酸亜鉛処理（Ｔ７）、水洗（Ｔ８）、湯洗（Ｔ９）、および乾燥（Ｔ１０）まで、各種工程が多く含まれている。
したがって、図６（ａ）に示される本発明の表面処理剤を用いてなる表面処理工程と比較して、図６（ｂ）に示されるリン酸亜鉛処理を実施する場合、相当数の処理工程や処理場所が必要であり、かつ、工程時間も全体として、長くかかることが推認される。
【００５３】
そして、表面処理剤の被処理物への適用方法についても、特に制限されるものではないものの、例えば、表面処理剤を収容した所定容器内に、被処理物を浸漬することによって、表面処理剤を均一に適用することができる。
また、被処理物が大面積を有する場合には、表面処理剤を塗布したり、スプレーしたり、あるいは、単に吹きつけたりすることによって、被処理物に対して、表面処理剤を適用することもできる。
なお、表面処理剤の濃厚液、および表面処理剤の希釈液は、水以外の配合成分量（濃度）で決めることができ、例えば、濃度が、２５重量％未満であれば、希釈液とすることができる。
【００５４】
３．その他の工程
（１）水洗工程等
被処理物である金属表面に対して、表面処理剤を適用した後、被処理物に対して、水スプレーしたり、あるいは、例えば、３００倍以上に希釈した表面処理剤をスプレーさせたりする水洗工程（リンス工程と称する場合がある。）、さらには、被処理物の乾燥工程を設けて、余分な表面処理剤を除去することが好ましい。
この理由は、かかる水洗工程、あるいいは、水洗工程／乾燥工程を設けることによって、その上に形成する防錆層や金属層との間の密着性が向上したり、これらの層の耐久性を著しく向上させたりすることができるためである。
【００５５】
（２）塗装工程
また、表面処理剤を適用した後に塗装工程を設けて、リン酸鉄皮膜の上に、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリサルフォン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の少なくとも一つの樹脂から構成されてなる防錆塗料（液状や粉体状）を適用することが好ましい。
この理由は、かかる防錆塗料からなる防錆層、あるいは金属層や金属酸化物層を形成する塗装工程を設けることによって、金属表面に対する防錆性を著しく向上させたり、リン酸鉄皮膜の機械的強度や耐久性を向上させたりすることができるためである。
なお、防錆層の厚さは、防錆塗料の種類や金属種等によっても異なる場合があるが、通常、０．１〜５００μｍの範囲内の値とすることが好ましく、１〜２００μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、３〜８０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【実施例】
【００５６】
[実施例１] 
１．表面処理剤の作成
プロペラミキサー付きの容器内に、水１００ｇ、オルトリン酸１５０ｇ（約８５％濃度品）、およびフッ素系界面活性剤を１重量％（０．００５ｇ）含んでなる懸濁状態のリモネン約０．５ｇを、それぞれ収容した後、プロペラミキサーを用いて、６０ｒｐｍ、３０分の条件で、均一になるまで撹拌し、実施例１の表面処理剤の濃厚液とした。すなわち、水１００重量部に対して、オルトリン酸１００重量部、リモネン０．５重量部、およびフッ素系界面活性剤が０．００４重量部の表面処理剤の濃厚液とした。
次いで、得られた表面処理剤の濃厚液（１００重量部）に対して、８００重量部の水を追加配合し、実施例１の表面処理剤の希釈液（希釈率：約５倍、濃度：２３．１重量％、ｐＨ値：０．６）を得た。
【００５７】
２．表面処理剤の適用
得られた表面処理剤の希釈液を、容器内で加温した後、４０℃に保持し、その中に、未錆状態の鉄試験片（ＳＰＣＣ−ＳＤ、長さ１５０ｍｍ、幅７０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）を、それぞれ５分間、１０分、および１５分間浸漬し、さらに自然乾燥させて、各種試験サンプル（３種）に供した。
但し、錆取り性評価においては、後述する円盤状炭素鋼板を試験片として用いた。
【００５８】
３．評価
（１）重量減少量
上記試験サンプルの浸漬前の重量（Ｗ０と記載、単位：ｇ）と、上記試験サンプルを１５分間浸漬した後の重量、すなわち、表面処理剤（希釈率：５倍）による処理後の重量（Ｗ１と記載、単位：ｇ）を、それぞれデジタル秤を用いて測定した。そして、下式（１）に基づき、単位面積当たりの試験サンプルの減少重量（Ａは、試験サンプルの全面積／ｍ2）を算出し、下記基準に沿って、単位面積あたりの重量減少量を評価した。
単位面積あたりの減少重量（ｇ／ｍ2）＝（ＷＯ−Ｗ１）／Ａ  （１）
◎：０．１５ｇ／ｍ2以下である。
○：０．２０ｇ／ｍ2以下である。
△：０．２５ｇ／ｍ2以下である。
×：０．２０ｇ／ｍ2を越えた値である。
【００５９】
（２）被覆量（クロム溶出法）
クロム溶出法を用いて、上記表面処理剤（希釈率：５倍）による処理後の試験サンプル（１５分間浸漬品）におけるリン酸鉄の被覆量を測定した。
すなわち、上記表面処理剤処理後の試験サンプルの重量（Ｗ１と記載、単位：ｇ）をそれぞれデジタル秤にて再び測定した後、１リットルの無水クロム酸５％濃度液に、７５℃、１５分間の条件で浸漬した。
次いで、上記試験サンプルを取り出し、水洗し、乾燥させ後の重量（Ｗ２と記載、単位：ｇ）をデジタル秤にて測定した。そして、下式（２）に基づき、単位面積当たりの被覆量（Ａは、試験サンプルの全面積／ｍ2）を算出し、下記基準に沿って、単位面積あたりの被覆量を評価した。
単位面積あたりの被覆量（ｇ／ｍ2）＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ａ  （２）
◎：０．８ｇ／ｍ2以上の値である。
○：０．６ｇ／ｍ2以上の値である。
△：０．４ｇ／ｍ2以上の値である。
×：０．４ｇ／ｍ2未満の値である。
【００６０】
（３）錆取り性
円盤状炭素鋼板（直径：１０５ｍｍ、厚さ：６ｍｍ）の中央線に沿って、市販の炭酸ガスレーザーを用いてレーザーカットし、カット面に黒色酸化鉄皮膜を形成した。
次いで、黒色酸化鉄皮膜が形成された鉄試験片を、容器内に収容してなる上記表面処理剤（希釈率：５倍）中に、４０℃、１５分の条件で浸漬させた。
その後、鉄試験片を取り出すとともに目視観察し、下記基準に沿って、表面処理剤の錆取り性を評価した。
なお、図７（ａ）および（ｂ）に、それぞれレーザーカットした直後のカット面における断面写真と、表面処理剤による浸漬処理を行った後のカット面における断面写真を示す。
◎：黒色酸化鉄皮膜が完全に除去されている。
○：黒色酸化鉄皮膜がほぼ完全に除去されている。
△：黒色酸化鉄皮膜が少々除去されている。
×：黒色酸化鉄皮膜がほとんど除去されていないか、全く除去されていない。
【００６１】
（４）防錆性（錆発生率）
上記表面処理剤（希釈率：５倍）による処理後の試験サンプルを、３０℃、９８％ＲＨの恒温高湿槽に、１４０日間収容した。そして、その間に発生した錆部分の面積を、トレーシングペーパーを用いて写し取り、それをもとに、画像処理法により錆面積を測定し、それから下記基準に沿って、錆発生率（％）（＝錆部分の発生面積割合／全体面積×１００）を評価した。
◎：錆発生率が１０％以下である。
○：錆部分の発生面積割合が、全体面積の２０％以下である。
△：錆部分の発生面積割合が、全体面積の３０％以下である。
×：錆部分の発生面積割合が、全体面積の３０％超である。
【００６２】
（５）密着性
上記鉄試験片の表面に、表面処理剤（希釈率：５倍）を塗布し、乾燥させた後、防錆塗膜（大日本塗料(株)製、水生グリーンボーセイ速乾、ＪＡＳＳ１８Ｍ−１１１適合品）からなる防錆層（厚さ：３５ミクロン）を形成した。
次いで、ＪＩＳＫ５６００に準拠して碁盤目試験（２ｍｍ間隔、碁盤目数：１００個）を実施し、下記基準に沿って、密着性を評価した。
◎：はがれ数０個／１００個である。
○：はがれ数１〜２個／１００個である。
△：はがれ数３〜５個／１００個である。
×：はがれ数５個／１００個以上である。
【００６３】
[実施例２〜３]
実施例２〜３では、表面処理剤の希釈率を検討した。
すなわち、実施例１において得られた表面処理剤の濃厚液２００ｇに対して、水をさらに１８００ｇおよび２８００ｇ配合し、それぞれ希釈液１０（希釈率：１０倍、濃度：１５．１重量％、ｐＨ値：０．９３）および希釈液１５（希釈率：１５倍、濃度：９．１重量％、ｐＨ値：１．０５）とした以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、評価した。
その結果、表１に示すように、希釈率が１０倍品（実施例２）、１５倍品（実施例３）と大きくなるほど、希釈率が５倍品（実施例１）と比較して、単位面積当たりの被覆量が徐々に減少する傾向が見られ、防錆性も若干ではあるが、低下する傾向が見られた。
但し、図３に示すように、表面処理剤としてのオルトリン酸／リンゴ酸品と比較すると、本発明品は、幅広い希釈率でも、より多くの被覆量を示すことが判明している。
【００６４】
[実施例４〜５] 
実施例４〜５では、表面処理剤における、オルトリン酸の配合量の影響を検討した。
すなわち、水１００重量部に対して、オルトリン酸の配合量を、それぞれ４０重量部および５重量部とした以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、最終的に、希釈率が５倍となるようにさらに所定量の水を配合し、希釈品として評価した。
その結果、表１に示すように、実施例４〜５において、オルトリン酸の配合量が相対的に減少したとしても、重量減少量や被覆量には、それほど影響はないものの、錆取り性が若干低下する傾向が見られた。
【００６５】
[実施例６〜８] 
実施例６〜８では、表面処理剤における、リモネンの配合量の影響を検討した。
すなわち、水１００重量部に対して、フッ素界面活性剤を１重量％含んでなる懸濁状態のリモネンの配合量を、それぞれ０．１重量部、１重量部、および５重量部とした以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、最終的に、希釈率が５倍となるようにさらに所定量の水を配合し、希釈品として評価した。
その結果、表１に示すように、実施例６において、リモネンの配合量が相対的に減少すると、重量減少量や被覆量が若干低下する傾向が見られたものの、錆取り性、防錆性、および密着性には特に影響は見られなかった。
一方、実施例７および８において、リモネンの配合量が相対的に増加すると、重量減少量、被覆量、錆取り性、防錆性については特に差異は見られなかったが、実施例８においてのみ、若干密着性が低下する傾向が見られた。
【００６６】
[実施例９〜１０] 
実施例９〜１０では、表面処理剤における、有機酸の配合の影響を検討した。
すなわち、実施例１の表面処理剤に対して、有機酸として、リンゴ酸（表１中、Ｅ１）およびクエン酸（表１中、Ｅ２）をそれぞれ、水１００重量部に対して、０．２重量部配合した以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、最終的に、希釈率が５倍となるようにさらに所定量の水を配合し、希釈品として評価した。
その結果、表１に示すように、実施例９および１０において、有機酸を配合しない実施例１と、顕著な評価結果の差異は見られなかった。
【００６７】
[比較例１] 
比較例１では、表面処理剤における、モノテルペン化合物を排除した影響を検討した。
すなわち、比較例１において、モノテルペン化合物を全く配合しなかった以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、最終的に、希釈率が５倍となるようにさらに所定量の水を配合し、希釈品として評価した。
その結果、モノテルペン化合物を排除したためと思われるが、重量減少が若干大きい一方、被覆量が少なく、防錆性の評価が低いことが判明した。
【００６８】
[比較例２〜４] 
比較例２〜４では、実施例１の表面処理剤に、モノテルペン化合物を配合しない一方、リンゴ酸（表１中、Ｅ１）、クエン酸（表１中、Ｅ２）、酢酸（表１中、Ｅ３）をそれぞれ、水１００重量部に対して、０．２重量部配合した以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、最終的に、希釈率が５倍となるようにさらに所定量の水を配合し、希釈品として評価した。
その結果、モノテルペン化合物を排除したためと思われるが、比較例２であっても、被覆量が若干少なく、防錆性の評価が低く、比較例３および４では、重量減少量が相当大きい一方、被覆量が若干少なく、防錆性の評価が低いことが判明した。
【００６９】
[比較例５〜６] 
比較例５〜６では、表面処理剤における、モノテルペン化合物等の配合を前提として、希釈率の影響を検討した。
すなわち、実施例１において得られた表面処理剤の濃厚液２００ｇに対して、水をさらに１９８００ｇおよび９９８００ｇ配合し、それぞれ希釈液１００（希釈率：１００倍、濃度：１．５重量％、ｐＨ値：１．４５）および希釈液５００（希釈率：５００倍、濃度：０．３重量％、ｐＨ値：２．０）とした以外は、実施例１と同様に表面処理剤を作成し、評価した。
その結果、オルトリン酸やモノテルペン化合物の配合量が相当少なくなったためと思量するが、比較例５および６では、被覆量が少なくなってく、防錆性や錆取り性の評価も低いことが判明した。
【００７０】
[比較例７] 
比較例７は、市販のリン酸鉄亜鉛形成用防錆剤（日本パカラージング社製、型番ＰＢ−Ｌ４７）を検討した。
すなわち、当該防錆剤の濃厚液をそのまま希釈せず、実施例１と同様に防錆性（錆発生率）等について、評価した。
その結果、防錆性等に関しては、良好な結果が得られたが、錆取り性に関して、不十分な結果しか得られないことが判明した。
【００７１】
【表１】
0006498131.tif 000002
評価１：重量減少量
評価２：被覆量
評価３：錆取り性
評価４：防錆性
評価５：密着性
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の表面処理剤、およびそれを用いた表面処理方法によれば、被処理物に適用する際に、濃厚液として使用した場合であっても、あるいは、それを水によって相当範囲で希釈使用（例えば、希釈率が２〜５０倍）した場合であっても、膜厚が比較的厚いリン酸鉄皮膜の形成が可能となり、金属表面に対する防請効果が長期間にわたって発揮できるようになった。
また、本発明の表面処理剤は、水やモノテルペン化合物（リモネン等）の極めて安全性が高い化合物から構成されてなる基本的に水性組成物であって、使い勝手や保管方法が簡易であるばかりか、ｐＨ処理等の簡易処理さえすれば、環境問題を生じさせることなく、そのまま自然界に廃棄できる等の利点もある。
そして、リン酸鉄皮膜を表面処理膜として、その上に、一般的な防錆塗料を、均一かつ密着性が優れた状態で形成できるようになり、ひいては、防錆性、耐久性、機械的強度、装飾性、クッション性等に優れた塗膜が形成可能となった。
よって、各種金属製品、金属部品、金属車両、金属建築物、金属構造物、金属電気製品等の被処理物に対して、安全かつ防錆効果等に優れた表面処理剤として、好適に適用することが期待される。
【図１】
0006498131.tif 000003
【図２】
0006498131.tif 000004
【図３】
0006498131.tif 000005
【図４】
0006498131.tif 000006
【図５】
0006498131.tif 000007
【図６】
0006498131.tif 000008
【図７】
0006498131.tif 000009
【図８】
0006498131.tif 000010