(57)【要約】【課題】  取扱いが容易なスケール除去剤を提供するとともに、垂直面等においても使用し得るスケール除去剤を提供する。【解決手段】  硝酸塩と塩酸塩を含有するものであって、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比を１．０以上とする。硝酸塩としては、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸チタン、硝酸鉄および硝酸マグネシウムの中から選択されたものを使用し、塩酸塩としては、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化チタン、塩化鉄および塩化マグネシウムの中から選択されたものを使用する。また、増粘剤を添加して粘度４０００以上にする。増粘剤には、キサンタンガムや珪藻土など液状または紛状の増粘剤が使用される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸イオンおよび塩素イオンを含み、上記塩素イオンに対する上記硝酸イオンのモル比が１．０以上であることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項２】
硝酸塩および塩酸塩をそれぞれ含有し、上記硝酸塩および塩酸塩のいずれか一方が少なくとも１重量％以上であることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項３】
前記硝酸塩および塩酸塩は、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比が１．０以上の割合となる濃度に調整されてなる請求項２記載のステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項４】
前記硝酸塩は、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸チタン、硝酸鉄および硝酸マグネシウムの中から任意に選択された少なくとも一つを含有してなる硝酸塩である請求項２又は３記載のステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項５】
前記塩酸塩は、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化チタン、塩化鉄および塩化マグネシウムの中から任意に選択された少なくとも一つの塩化塩である請求項２ないし４のいずれかに記載のステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項６】
硝酸、硝酸亜鉛、硝酸カドミウム、硝酸銀、硝酸水銀、硝酸タリウム、硝酸銅、硝酸鉛および硝酸バリウムを除く硝酸塩と、塩化水素、塩化亜鉛、塩化カドミウム、塩化銀、塩化水銀、塩化スズ、塩化銅、塩化鉛、塩化バリウム、塩化ヒ素および塩化ホウ素を除く塩化塩とを、それぞれ１重量％以上含有し、塩化イオンに対する硝酸イオンのモル比が１．０以上であることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項７】
無機酸を１重量％以上含有してなる請求項１ないし６のいずれかに記載のステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項８】
前記無機酸がリン酸である請求項７記載のステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項９】
界面活性剤を０．０１〜１重量％含有してなる請求項１ないし８のいずれかに記載のステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の溶接部処理剤に、さらに増粘剤を含有してなることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかに記載の溶接部処理剤に、キサンタンガム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩、ポリビニルアセトアミド、珪藻土、炭化珪素およびアルミナから任意に選択した一又は複数による増粘剤を１重量％以上含有してなることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼を溶接する際、当該溶接がなされる局部およびその周辺部（これを溶接部という）の高温により発生する難溶解性の酸化物（いわゆるスケール）を除去するための処理剤に関し、特に、フッ化水素または塩化水素等の毒劇物を使用しない処理剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスケール除去方法としては、主に化学的方法と物理的方法とがあり、そのうち、化学的方法には、第一に、合金鋼を直接陽極に接続するとともに、電導性物質よりなる陰極との間に介在させた滞水性物質に電解液を含浸させた状態で接触させて電気琢磨する方法（特許文献１参照）、第二に、いわゆるフッ硝酸（フッ化水素４．５重量％および硝酸１３重量％を含有するもの）にステンレス鋼を浸漬する方法（特許文献２参照）があった。一方、物理的方法としては、専ら研磨剤を使用しつつ手作業で取り除く方法であった。
【特許文献１】特公平１−２７１６０号公報（１頁）
【特許文献２】特開平５−１１７８８３号公報（２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の化学的スケール除去方法のうち、第一の方法は、電気琢磨によるため電極および所定電圧電源を必要とし、化学的処理剤のみでスケール除去を可能にするものではなかった。一方、第二の方法は、フッ硝酸によるものであるため、上記のような所定電圧電源等を必要としないものの、上記フッ硝酸に含有されるフッ化水素などが毒劇物とされているため、その製造過程における取扱いが慎重にならざるを得ず、また、製品としての処理剤についても取扱いが容易でなかった。
【０００４】
また、上記いずれの方法による場合であっても、大型の工作物や建築物などにあっては溶接部が垂直面等に発生し、このような場所のスケールを除去することは、上記電気琢磨やフッ硝酸を使用することができなかった。すなわち、電気琢磨の場合、電極を所定位置に接続すること、および電解液を含浸させた状態の滞水性物質を両極に接触させなければならず、電解液の液だれや電極設置の困難性があり、フッ硝酸を使用する場合は、フッ硝酸等を含有する処理剤に溶接部を浸漬しなければならず、垂直面における溶接部を局部的に液体内に浸漬することが事実上不可能であった。
【０００５】
そこで、上記のような垂直面等におけるスケール除去にあっては、現在でもなお研磨剤による物理的方法が使用されていた。しかし、この種のスケール除去方法は、手作業により実施されるため、スケールの除去作業に多大の労力を要し、また、多数の個所における垂直面を溶接する場合には、スケール除去に長期間を費やさざるを得なかった。
【０００６】
本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、取扱いが容易なスケール除去剤を提供するとともに、垂直面等においても使用し得るスケール除去剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、硝酸イオンおよび塩素イオンを含み、上記塩素イオンに対する上記硝酸イオンのモル比が１．０以上であることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤を要旨とするものである。
【０００８】
また、本発明は、硝酸塩および塩酸塩をそれぞれ含有し、上記硝酸塩および塩酸塩のいずれか一方が少なくとも１重量％以上であることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤をも要旨としている。
【０００９】
この場合、硝酸塩および塩酸塩は、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比が１．０以上の割合となる濃度に調整されてなることが好ましく、さらに、硝酸塩としては、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸チタン、硝酸鉄および硝酸マグネシウムの中から任意に選択された少なくとも一つを含有してなることが好ましく、上記硝酸塩群の中から選択された一つを使用するほか、複数を選択して混合して使用することができる。一方、塩酸塩としては、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化チタン、塩化鉄および塩化マグネシウムの中から任意に選択された少なくとも一つを含有してなることが好ましく、上記塩酸塩群の中から選択された一つを使用するほか、複数を選択して混合して使用することができる。
【００１０】
さらに、本発明は、硝酸、硝酸亜鉛、硝酸カドミウム、硝酸銀、硝酸水銀、硝酸タリウム、硝酸銅、硝酸鉛および硝酸バリウムを除く硝酸塩と、塩化水素、塩化亜鉛、塩化カドミウム、塩化銀、塩化水銀、塩化スズ、塩化銅、塩化鉛、塩化バリウム、塩化ヒ素および塩化ホウ素を除く塩化塩とを、それぞれ１重量％以上含有し、塩化イオンに対する硝酸イオンのモル比が１．０以上であることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤を要旨としている。
【００１１】
上記各発明において、無機酸を１重量％以上含有してなることが好ましく、この場合の無機酸としてはリン酸が好適である。また、上記各発明において、界面活性剤を０．０１〜１重量％含有してなることが好適である。
【００１２】
また、本発明は、上記各発明の溶接部処理剤に、さらに増粘剤を含有してなることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤を要旨とする。さらに、本発明は、上記各発明の溶接部処理剤に、キサンタンガム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩、ポリビニルアセトアミド、珪藻土、炭化珪素およびアルミナから任意に選択した一又は複数による増粘剤を１重量％以上含有してなることを特徴とするステンレス鋼の溶接部処理剤をも要旨としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第一に、硝酸イオンおよび塩素イオンにより、ステンレス鋼の表面を不動態化させつつ、溶接部のスケールを除去することができる。ここで、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比を１．０以上とすることにより、塩素イオンによるステンレス鋼表面の浸食に対して、硝酸イオンによる腐食防止を先行させ、塩素イオンによる浸食の進行を鈍化させることにより、スケール除去後のステンレス鋼表面の腐食を防止させることができる。この場合であっても、塩素イオンは時間の経過とともに浸食を進行させるため、溶接部のスケールを除去し得るものである。
【００１４】
第二に、硝酸塩と塩酸塩を含有する溶接部処理剤では、硝酸塩から硝酸イオンを、塩酸塩から塩酸イオンをそれぞれ得ることができるため、上記処理剤によって硝酸イオンおよび塩酸イオンの効果を発揮させることができる。また、硝酸塩および塩酸塩のいずれかの濃度を１重量％以上とすることにより、溶接部処理剤による硝酸イオンおよび塩素イオンを効果的に作用させることができる。この場合、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比を１．０以上とすれば、硝酸塩または塩酸塩のいずれか一方を１重量％以上の濃度で決定することにより、他方の濃度が決定することとなる。
【００１５】
そして、上記の硝酸塩として、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸チタン、硝酸鉄または硝酸マグネシウムとする場合、いずれもが毒劇物ではないため、その取扱いが容易となる。さらに、これらの中から任意に選択する場合、比較的安価な処理剤を構成させることが可能となり、かつ、ステンレス鋼表面の不動態化を十分にしつつ、塩素イオンの作用を効果的に発揮させることができる。一方の塩酸塩として、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化チタン、塩化鉄または塩化マグネシウムを使用する場合、これも毒劇物ではないので、容易に取扱い得るものとなる。
【００１６】
また、硝酸、硝酸亜鉛、硝酸カドミウム、硝酸銀、硝酸水銀、硝酸タリウム、硝酸銅、硝酸鉛および硝酸バリウムを除く硝酸塩と、塩化水素、塩化亜鉛、塩化カドミウム、塩化銀、塩化水銀、塩化スズ、塩化銅、塩化鉛、塩化バリウム、塩化ヒ素および塩化ホウ素を除く塩化塩とを、それぞれ１重量％以上含有し、塩化イオンに対する硝酸イオンのモル比が１．０以上である発明によれば、毒劇物として取扱いに注意を要する物質が含まれず、また、１重量％以上の含有量によって塩素イオンおよび硝酸イオンを十分に作用させることができるとともに、上記モル比の範囲内であれば、ステンレス鋼表面の浸食が鈍化し、溶接部スケールの除去後におけるステンレス鋼表面が黒色化・表面腐食を防止させることができる。
【００１７】
そして、上記各発明において無機酸を添加することにより、硝酸塩および塩酸塩が含有された溶接部処理剤が安定し、また、溶接部スケールの除去効果をも発揮させることができる。さらに、界面活性剤を添加することにより、ステンレス鋼の脱脂作用を発揮させることができ、上記溶接部処理剤がステンレス鋼の表面に早期に浸透することとなる。なお、無機酸として、リン酸を使用することにより、溶接部処理剤の取扱いを容易なものとすることができる。
【００１８】
さらに、上記のような効果を有する溶接部処理剤にキサンタンガム等の増粘剤が含有された構成の発明にあっては、上記溶接部処理剤の効果を維持しつつ粘性を生じさせることができる。従って、垂直面のような個所に使用する場合、液だれすることがなく、所定の個所に長時間塗布されることとなるから、液体を使用することが困難な個所での溶接部処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施形態は、硝酸塩および塩酸塩をそれぞれ１重量％以上含有してなるステンレス鋼の処理剤である。硝酸塩の硝酸イオンと塩酸塩の塩素イオンとを同時に作用させるものである。硝酸イオンは、ステンレス鋼の表面を不動態化させる作用を有しており、ステンレス表面を保護することができる。一方の塩素イオンは、ステンレス鋼の表面を腐食させる作用を有しており、ステンレス表面に発生した酸化物であるスケールを除去することができる。
【００２０】
そこで、処理剤中に塩素イオンが多量に存在すれば、スケール除去が容易となるが、母材をも腐食させて表面の黒色化や表面劣化などを招来することとなるため、硝酸イオンによってこれを防止するのである。しかしながら、硝酸塩と塩酸塩をどの程度含有すべきかについては未知数であったため、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比を基準として、ステンレス鋼の腐食および保護の両面について研究した結果、硝酸イオンのモル数が塩素イオンのモル数と同等またはそれ以上であれば、上記黒色化等の発生を防止できることが判明した。
【００２１】
上記の観点から硝酸塩および塩酸塩を選択する場合、硝酸などの毒劇物とされる硝酸塩を使用することなくステンレス鋼表面の保護を可能とするものである。一方、同様にして、塩化水素などのような毒劇物とされている塩化水素を使用せずにスケールの除去が可能となる。さらに、従来から使用されているフッ化水素を使用することなくスケールを除去できるものである。
【００２２】
具体的には、硝酸塩として、硝酸、硝酸亜鉛、硝酸カドミウム、硝酸銀、硝酸水銀、硝酸タリウム、硝酸銅、硝酸鉛および硝酸バリウムを除く硝酸塩が使用され、好ましくは、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸チタン、硝酸鉄および硝酸マグネシウムの中から選択される。また、塩酸塩として、塩化水素、塩化亜鉛、塩化カドミウム、塩化銀、塩化水銀、塩化スズ、塩化銅、塩化鉛、塩化バリウム、塩化ヒ素および塩化ホウ素を除く塩酸塩が使用され、好ましくは、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化チタン、塩化鉄および塩化マグネシウムの中から選択される。
【００２３】
その他の実施形態としては、上記硝酸塩および塩酸塩を含有する処理剤にリン酸その他の無機酸を添加するものがある。この種の実施形態にあっては、処理剤を安定的に保つことができるとともに、無機酸によるスケール除去効果をも期待できる。無機酸は、その種類を問うものではないが、リン酸を使用することで取扱いを容易にするものである。リン酸を添加する場合は、少なくとも１重量％の割合で含有することが好ましく、処理剤の安定性およびスケール除去作用の効果を得ることができる。
【００２４】
さらに、上記各実施形態に界面活性剤を添加することも可能である。界面活性剤は、従来より脱脂工程として使用されていたが、本実施形態では、処理剤に添加することで、ステンレス鋼表面に対する処理剤の浸透を促進させる効果がある。この界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩、ポリオキシエチレンラウリルアミドエーテル、アルキルアルコールエトキシレートプロポキシレート、または、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム塩などがある。そして、添加すべき界面活性剤の濃度は、上記界面活性剤の種類によって異なるが、０．０１重量％〜１重量％の添加が好ましい。
【００２５】
また、上記のように構成される溶接部処理剤に増粘剤を含有させることができる。増粘剤の効果により、溶接部処理剤の粘度を高くし、液だれの発生を防止するものである。この種の増粘剤としては、キサンタンガムのほか、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩、ポリビニルアセトアミド、珪藻土、炭化珪素またはアルミナを使用することができ、これらの中から一つを選択して使用し、または、選択された複数の増粘剤を混合しつつ含有することができる。また、上記のほかに、天然ガムを使用することも可能である。そして、上述のように硝酸塩、塩酸塩、無機酸および界面活性剤が含有されてなる溶接部処理剤において、長期間にわたって粘性を保持させるためには、キサンタンガムを使用することが好適である。また、紛状の増粘剤として珪藻土や炭化珪素またはアルミナがあり、これらを使用することによっても長期間の粘性を保持できる。これらの増粘剤の含有割合としては、１重量％以上であれば効果を得ることができ、２重量％以上を含有させることが好適である。なお、紛状の増粘剤にあっては、その比重の大きさから４０重量％以上を使用することが好ましい。さらに、上記増粘剤は、取扱いに注意を要する物質ではないため、前記溶接部処理剤とともに、全体として取扱いが容易である。
【実施例】
【００２６】
以下、具体的な処理剤の実施例を説明する。第１の実施例は、硝酸マグネシウムと塩化鉄を含有し、これにリン酸および界面活性剤を添加したものである。ここで、硝酸塩および塩酸塩の各含有量ならびに無機酸および界面活性剤の添加量の最適値を判別すべく実験した。実験方法は、同一のアーク溶接機（ナショナル２５０ＫＬ  ＰＡＮＡ−ＡＲＣ）を使用して、ＳＵＳ３０４のステンレス鋼（Ｎｏ．１およびＮｏ．２Ｂの２種類）についてスケールを試験的に形成し、これを処理剤に６０分間浸漬した。その後、ステンレス鋼を水洗いして、その表面のスケール除去の程度および黒色化・表面腐食の状態を観察した。なお、Ｎｏ．１とは、熱間圧延されたステンレス鋼であって、熱間圧延後、熱処理および酸洗い（又はこれに準ずる処理）により仕上げたものであり、Ｎｏ．２Ｂとは、冷間圧延されたステンレス鋼であって、冷間圧延後、Ｎｏ．１と同様の処理をしたうえ、さらに適切な光沢を得る程度に冷間圧延して仕上げたものである。
【００２７】
上記実験の結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2005232585.tif 000002
【００２９】
表１に示すように、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル数が０．５では、スケール除去の程度に差異があるものの、黒色化・表面腐食の状態は悪く、やや灰色で表面に腐食を発見する状態であった。特に、実験例１と実験例２の比較により明らかなとおり、上記モル比を０．５としつつ、硝酸塩（硝酸マグネシウム６水和物）および塩酸塩（塩化鉄）の濃度を高くすると、スケール除去については、塩素イオンが作用してスケール除去の程度が向上するが、表面の腐食が進行し、黒色化も進行するものであった。
【００３０】
一方、実験例３〜５に示すとおり、上記モル比が１．０以上にあっては、スケール除去および黒色化・表面腐食の状態が比較的良好であり、モル比１．７の場合が最も良好であった。なお、上記モル比１．０の処理剤では、黒色化・表面腐食の状態が極めて良好とは言えない状態であったが、表面に腐食を発見するには至らなかったため、全体として良好と判断し得るものであり、モル比４．２の処理剤にあっては、スケール除去が完全な状態ではなかったものの、長時間の浸漬によって完全な除去に近付けることができると予想され、全体として良好と判断し得るものである。
【００３１】
そして、実験例１と実験例３を比較すれば、塩酸塩（塩化鉄）の濃度が同じであるにもかかわらず、上記モル比が０．５から１．０に上昇させることによって、スケール除去の程度においても、黒色化・表面腐食の状態においても、それぞれ向上している。また、実験例３と実験例５を比較すれば、硝酸塩（硝酸マグネシウム６水和物）の濃度が同じであるにもかかわらず、上記モル比を１．０から４．２まで上昇させることにより、黒色化・表面腐食の程度が向上している。
【００３２】
なお、表１中に示す従来例は、硝酸と酸性フッ化アンモニウムを使用する（いわゆるフッ硝酸と称する）ものである。このフッ硝酸との比較により、上記のようにモル比１．７の処理剤は、このフッ硝酸を使用した場合と同程度のスケール除去能力と、黒色化・表面腐食防止効果を有するものであることが判明した。
【００３３】
次に、硝酸マグネシウムまたは塩化鉄のいずれか一方のみを含有してなる処理剤を作成し、さらにリン酸添加の有無について比較実験をした。比較実験は、二種類のステンレス鋼についてスケール形成させたのもについて、上述と同様の方法により実施した。この実験結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
2005232585.tif 000003
【００３５】
なお、表２には、上記実験結果を容易に理解すべく、硝酸マグネシウムおよび塩化鉄を含有するとともにリン酸を添加し、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比が１．７の処理剤に関する実験結果を表示している。上記実験結果から明らかなとおり、硝酸塩（硝酸マグネシウム６水和物）のみを含有させてなる処理剤（比較例１）では、スケール除去がされないが、表面は極めて白色・平滑であった。これは、硝酸塩によりステンレス鋼の表面が不動態化するものの、スケールに対して何ら作用しないことを示している。また、上記比較例１に無機酸（リン酸）を添加した処理剤（比較例２）の場合、スケール除去がやや向上している。これは、無機酸が少なからずスケール除去の効果を有することを示すものである。従って、無機酸によるスケール除去の効果が期待できるものである。
【００３６】
一方、塩酸塩（塩化鉄）のみを含有させてなる処理剤（比較例３）では、スケール除去が極めて良好であるのに対し、ステンレス鋼表面は腐食が目立つ結果となっている。これは、硝酸塩によるステンレス鋼表面が不動態化せずにスケールを含むステンレス鋼表面を全体的に腐食させたことによることを示している。また、上記比較例３よりも塩酸塩（塩化鉄）の含有量を削減し、かつ、これに無機酸（リン酸）を添加した処理剤（比較例４）の場合、スケール除去能力が低下する反面、表面の腐食の状態が向上している。これは、第一に、塩酸塩（塩化鉄）の含有量を削減したためであると考えられるが、この比較例４に硝酸塩（硝酸マグネシウム６水和物）を付加したものが実施例４の処理剤である。つまり、塩酸塩（塩化鉄）の含有量が同一であっても硝酸塩（硝酸マグネシウム６水和物）が付加されることで、塩酸塩によるスケール除去能力が向上し、黒色化・腐食の進行も抑制させることができるのである。その理由の詳細は不明であるが、無機酸（リン酸）が塩酸塩（塩化鉄）と硝酸塩（硝酸マグネシウム６水和物）の状態を安定化させ、その結果として両者の作用を効率的にしているものと判断し得る。
【００３７】
そこで、硝酸塩について、硝酸マグネシウム以外の硝酸塩を使用する場合について、いかなる効果を発揮するかについて実験した。この実験では、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウムおよび硝酸鉄を使用し、前記と同様の実験方法により実施した。実験に使用したステンレス鋼は、ＳＵＳ３０４のＮｏ．２Ｂである。その結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】
2005232585.tif 000004
【００３９】
表３に示すとおり、各実施例の処理剤は、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比が、１．６〜２．７の範囲に分散しているものの、スケール除去および黒色化・表面腐食のいずれについても極めて良好な結果を得ることができた。塩酸塩としては塩化鉄のみを使用しているが、硝酸塩の種類を異ならせることにより、上記モル比が異なるものである。これらの含有量を増減したとしても、上記結果から大きく異なることはないものと判断される。そして、各処理剤のうち、硝酸塩を増加させることは、スケール除去の効果の向上を望めないものの、表面腐食の状態を向上させることは明らかであり、上記実験のように処理剤浸漬の時間が６０分を超える場合は、表面腐食の程度が悪化する可能性もあり、このような場合は、硝酸塩の含有量を増加させることが有効である。そして、この場合、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比は、２．７よりも大きくなるものである。
【００４０】
次に、ＳＵＳ３０４のＮｏ．１のステンレス鋼についても同様の実験を実施した。その結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】
2005232585.tif 000005
【００４２】
表４に示すように、Ｎｏ．１のステンレス鋼に対する結果は、Ｎｏ．２Ｂのステンレス鋼よりもやや後退したものであった。これは、Ｎｏ．２Ｂのステンレス鋼は、Ｎｏ．１とは異なり冷間圧延されたものであるとともに、再度、軽い冷間圧延により光沢を得るように仕上げたものであることが原因と考えられる。つまり、適切な光沢が得られたＮｏ．２Ｂのステンレス鋼は、処理剤に浸漬した後であっても、その光沢が良好であるが、酸洗い等で仕上げたＮｏ．１のステンレス鋼は、表面腐食の進行が早くなるものと考えることができる。このことは、表２における比較例４からも推測し得るものであり、この比較例４では、塩酸塩のみが含有してなるものであったが、Ｎｏ．１のステンレス鋼よりもＮｏ．２Ｂのステンレス鋼の表面は、黒色化・表面腐食の程度が良好であったことから、比較的少量の塩酸塩による表面腐食は、Ｎｏ．２Ｂの進行が鈍化していることを裏付けるものである。
【００４３】
しかしながら、表４に示されているように、硝酸塩として硝酸アルミニウム９水和物、硝酸カルシウム４水和物、硝酸ナトリウムまたは硝酸マグネシウム６水和物を使用した場合は、Ｎｏ．１のステンレス鋼であっても良好な結果を得ることができることが判明した。また、硝酸カリウムを使用した場合は、少なくともスケール除去に関しては極めて良好であり、その他の硝酸塩を使用した場合であっても、スケール除去および黒色化・表面腐食の状態は良好であることから、溶接部処理剤として使用することが可能である。そして、他の硝酸塩を使用している場合であっても、スケール除去がなされないわけではなく、浸漬時間の延長や、モル比を一定にしつつ硝酸塩および塩酸塩の濃度を高くすること、または、異なる種類の硝酸塩と混合することにより、上記効果の向上が期待できる。一方の黒色化・表面腐食の状態についても、これを極めて良好な状態にするためには、モル比を上昇させること、すなわち、硝酸塩の含有量を増加させることによる不動態化を促進させることにより、上記黒色化・表面腐食の程度を良好にすることが可能となる。従って、上記表４の結果を目安として、Ｎｏ．１のステンレス鋼に適した溶接部処理剤を作成することができる。
【００４４】
なお、硝酸塩のうちの硝酸リチウムおよび硝酸チタンについては、上記Ｎｏ．１およびＮｏ．２Ｂのいずれのステンレス鋼についても実験を行わなかったが、これらの硝酸塩は高価であることから実用性に欠けるためである。しかし、上記のように他の硝酸塩による実験結果から考察すれば、塩素イオンに対する硝酸イオンの比が１．０以上となるように分量調整された硝酸リチウムや硝酸チタンを使用することは可能であると考えられる。さらに、上記実験においては、いずれの場合も複数の物質を混合してなる硝酸塩を使用していないが、同様に、モル比が１．０以上となるように分量調整されたものであれば、混合したものを使用することも可能であると考えられる。
【００４５】
次に、塩酸塩についても、塩化鉄以外のものを使用する場合にいかなる効果を発揮するかについて実験した。この実験では、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウムおよび塩化マグネシウムを使用し、ＳＵＳ３０４のＮｏ．１およびＮｏ．２Ｂの両ステンレス鋼について行った。その結果を表５に示す。
【００４６】
【表５】
2005232585.tif 000006
【００４７】
表５に示すように、塩化アンモニウムおよび塩化カルシウムについては、Ｎｏ．１のステンレス鋼について、スケール除去能力が、他の塩酸塩よりも僅かに劣る結果となったが、これは、前述の硝酸塩におけると同様に、ステンレス鋼の仕上げの差によるものと考えられる。しかし、スケール除去能力が全く発揮しないわけではなく、除去の効果は認められていることから、スケール除去剤としての使用は可能であると考えられる。なお、塩化リチウムおよび塩化チタンについては、高価であるために本実験に使用しなかったが、塩素イオンに対する硝酸イオンのモル比を１．０以上とする場合、同様の効果を得ることができると考察される。また、本実験は個々に物質の効果を把握する目的であったために混合物についても実験していないが、上記と同様にモル比が１．０以上となるような混合物の使用によって同様の効果を得ることができると考えられる。
【００４８】
次に、上記構成の溶接部処理剤に増粘剤を含有してなる実施例は、硝酸マグネシウム６水和物、塩化鉄、リン酸および界面活性剤に、増粘剤としてのキサンタンガムを含有させたものである。ここで、溶接部処理剤の液だれを十分に防止することができる最適の含有量を判別すべく実験した。実験方法は、前述の各実験例で良好な結果を得た実験例４（硝酸マグネシウム６水和物２０重量％、塩酸鉄５重量％、リン酸２０重量％および界面活性剤０．１重量％を含有するもの）について、キサンタンガムを０．５重量％を単位として順次増量しつつ、各含有量における粘度および液だれの状況を観察した。なお、粘度の測定は、Ｂ型粘度計を使用して、いずれの処理剤も１５°Ｃの状態で実施し、液だれ状況は、ステンレス鋼の表面を垂直にした試験用の板材を使用し、この垂直面に各処理剤を塗布した後６０分経過したときの状況を目視で観察した。
【００４９】
上記実験の結果を表６に示す。
【００５０】
【表６】
2005232585.tif 000007
【００５１】
表６に示すように、増粘剤としてのキサンタンガムを２．０重量％含有する処理剤（実験例２２）は、塗布後６０分を経過してもほとんど液だれすることなく、ステンレス鋼の表面に残存しており、垂直面における溶接処理剤として良好であるといえる。この結果からも理解できるとおり、増粘剤の効果により、塗布された処理剤が当初の位置から移動することがなく残存しており、垂直面に限らず、鋭角に傾斜した部材の裏面、さらには、水平に設置された部材の裏面においても使用することが可能と考えられる。
【００５２】
また、増粘剤の含有量が１．０重量％の場合（実験例２０）であっても、著しい液だれを観察したが、残存する処理剤を発見することができ、流動性ある液状の処理剤では使用困難な緩やかな傾斜面においては、上記十分に使用に耐え得るものである。従って、使用すべき場所の状況（傾斜角度）に応じて粘度の異なる数種類の処理剤を使い分けることも可能となる。この場合、増粘剤の含有量が少ない処理剤を適宜使用することで、スケール除去に使用する材料コストの軽減を期待することができる。
【００５３】
なお、上記実験は、キサンタンガムを使用したものであるが、実験例２１および２２に示されるように、粘度が４０００を超える状態となった処理剤は、比較的液だれ緩やかな傾斜面においては、液だれ性が良好であり、他の増粘剤を使用する場合は、粘度が４０００以上となることを基準に含有量を調整することで、容易に粘性を有する処理剤を構成させることができる。そして、この粘度の基準は、紛状の増粘剤であっても同様と考えられる。