(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸洗鋼材における変色の発生を防止する水溶性変色防止剤であって、当該水溶性変色防止剤は、アルキル基の炭素数が１３以下であるアルキルコハク酸およびアルケニル基の炭素数が１３以下であるアルケニルコハク酸のカルボン酸類の群から選択される少なくとも１種とナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属類の群から選択される少なくとも１種とからなるカルボン酸塩を主要構成成分とし、前記アルカリ金属類を、前記カルボン酸類１当量当たり少なくとも１．５当量含有していることを特徴とする酸洗鋼材の水溶性変色防止剤。
【請求項２】
酸洗鋼材における変色の発生を防止する水溶性変色防止剤であって、当該水溶性変色防止剤は、アルキル基の炭素数が１３以下であるアルキルコハク酸およびアルケニル基の炭素数が１３以下であるアルケニルコハク酸のカルボン酸類の群から選択される少なくとも１種とナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属類の群から選択される少なくとも１種とからなるカルボン酸塩と、水酸化鉄を水中に分散しまたは鉄イオンとキレート化合物を形成する機能を有するキレート剤類の群から選択される少なくとも１種からなるキレート剤を主要構成成分とし、前記アルカリ金属類を、前記カルボン酸類１当量当たり少なくとも１．５当量含有していることを特徴とする酸洗鋼材の水溶性変色防止剤。
【請求項３】
請求項２に記載の水溶性変色防止剤において、前記キレート剤の前記カルボン酸に対する重量比（カルボン酸：キレート剤）が、５０：１〜１：５の範囲にあることを特徴とする酸洗鋼材の水溶性変色防止剤。
【請求項４】
請求項１，２または３に記載の水溶性変色防止剤を用いて調製される変色防止処理液を使用して、酸洗鋼材における変色の発生を防止する酸洗鋼材の変色防止処理方法であって、前記変色防止処理液として、前記水溶性変色防止剤の主要構成成分を形成する前記カルボン酸の濃度が１０〜１０００ｍｇ／Ｌの濃度になるように調製してなる水溶液を採用して、当該変色防止処理液を、酸洗処理された鋼材に接触させることを特徴とする酸洗鋼材の変色防止処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸洗処理により活性化された鋼材表面を効果的に保護して、鋼材表面に発生する黄変等の変色を防止することができる、水溶性変色防止剤および変色防止処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼材を大気中で熱間加工や熱処理を行った場合、鋼材の表面には酸化スケールが生成する。生成する酸化スケールが緻密な場合には、それ自身が母材の保護膜として機能することから、熱間加工や熱処理後の鋼材にメッキや塗装等を施すことなく使用される用途の鋼材については、酸化スケールが付着したままの状態で使用に供される。しかしながら、鋼材は、熱間加工や熱処理後にメッキや塗装等を施されて使用に供されることが多く、また、鋼材の表面に生成する酸化スケールが緻密でないことが多いことを考慮して、鋼材の表面に生成する酸化スケールを除去するのが一般である。
【０００３】
鋼材の表面に生成した酸化スケールを除去する手段としては、鋼材を塩酸や硫酸等により酸洗処理して酸化スケールを除去する化学的方法や、鋼材にブラッシングやショットブラスト等を施して酸化スケールを除去する物理的方法が採用される。これらの方法により酸化スケールを除去された鋼材は、塑性加工、メッキ、塗装等を施されて、自動車用鋼材、電気製品用鋼材、建材用鋼材等の最終製品となる。特に、塩酸や硫酸等により酸洗処理する化学的方法は、鋼材の表面に生成された酸化スケールを除去する手段として、頻繁に使用されている。
【０００４】
ところで、表面に生成している酸化スケールを除去された鋼材の表面は、活性に富んでいて酸化し易いという問題がある。特に、酸洗処理によって表面の酸化スケールを除去された鋼材には、その表面に鉄イオンを大量に含有する酸液が付着していることから、この酸液を水洗によって除去することが不可欠であるが、操業上のトラブル等の発生により、操業ラインをやむを得ず低速運転しまたは停止した場合には、鋼材の水洗工程での水洗処理中に鋼材表面に水酸化鉄が付着し、これに起因して鋼材表面に錆が発生する。この結果、鋼材表面が錆に起因して黄変等に変色し、鋼材としての商品価値を大きく低下させることになる。
【０００５】
このため、従来から、酸洗処理後の鋼材の変色を防止する効果的な手段の開発が要請されており、この要請に答えるべく、多くの変色防止手段が文献に提案されている。その代表例としては、特開昭６１−１９５９８３号公報（第１の文献）、および、特公平３−３３７８４号公報（第２の文献）を挙げることができる。
【０００６】
ここに例示する第１の文献には、酸洗槽から搬出された鋼板にキレート剤を噴霧した後、同鋼板を水洗することにより変色を防止する方法が開示されている。また、第２の文献には、シクロヘキシルアミンと、炭素数６〜１４の脂肪族カルボン酸、脂肪族オキシカルボン酸、または、これらの水溶液を含有する洗浄水用の鋼板用変色防止剤が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した第１の文献に開示されている変色防止処理方法においては、酸洗鋼材における、キレート剤を含有する水溶液が直接スプレーされている部位に有効であるにすぎず、また、その後にキレート剤を含有しない水で洗浄すると、鋼材表面のキレート剤が容易に洗い流されて鋼材にはキレート剤が存在しない部位が発生し、当該部位は水洗水中の溶存酸素との反応によって黄変して、その変色防止効果をほとんど期待し得ない。
【０００８】
また、別の問題として、これらのキレート剤を変色防止剤とする変色防止処理方法では、廃水中にキレート剤が含まれるため、通常の中和凝集沈澱処理では、キレート剤およびキレート化した鉄を除去することができず、廃水処理後の排水が大量のキレート剤および鉄分を持出して、環境を汚染するおそれがある。
【０００９】
また、上記した第２の文献に開示されている、アミンとカルボン酸を構成成分とする変色防止剤を使用する方法では、アミンが酸洗後の鋼材に残存している酸分との中和反応によって消費され、アミンに起因する変色防止効果が失われるという問題がある。このようなアミンの消費に対処するためには、アミンを過剰に加える方法が考えられるが、このような方法では、変色防止処理後の廃水処理における負担が増大するために不適である。
【００１０】
当該変色防止剤の構成成分であるカルボン酸については、水への溶解度が高くて、鉄イオンをキレート化する機能を有するグルコン酸等のオキシカルボン酸を採用する場合には、第１の文献に開示されている変色防止処理方法と同様に、変色防止処理後の鋼材を変色防止剤の無添加の水で洗浄すると、カルボン酸が容易に洗い流されてしまい、変色防止剤の無添加の水と接触している部位が変色するという問題があり、かつ、変色防止処理後の廃水処理における問題がある。
【００１１】
また、カルボン酸として、ドデカン二酸等のそれ自体水にほとんど溶解しないカルボン酸を採用する場合には、酸洗後の鋼材に残存している酸分との中和反応によって水溶性カルボン酸アミン塩を形成するアミンが消費され、カルボン酸が遊離し析出して、カルボン酸に起因する変色防止効果は失われるという問題がある。さらにまた、変色防止剤を含有する水溶液が酸液に混入した場合には、酸液中でカルボン酸が遊離し析出して、配管の詰まりやポンプの故障を惹起するという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、酸洗後の水洗水中に添加して使用することにより、換言すれば、当該水洗水を変色防止処理液に調製して使用することにより、酸洗鋼材における黄変等の変色を確実に防止することができる酸洗鋼材の水溶性変色防止剤を提供すること、および、当該変色防止剤にて調製された変色防止処理液を使用する酸洗鋼材の変色防止処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、酸洗鋼材の水溶性変色防止剤および変色防止処理方法に関するものである。
【００１４】
しかして、本発明に係る第１の水溶性変色防止剤は、アルキル基の炭素数が１３以下であるアルキルコハク酸およびアルケニル基の炭素数が１３以下であるアルケニルコハク酸のカルボン酸類の群から選択される少なくとも１種とナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属類の群から選択される少なくとも１種とからなるカルボン酸塩を主要構成成分とし、前記アルカリ金属類を、前記カルボン酸類１当量当たり少なくとも１．５当量含有していることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係る第２の水溶性変色防止剤は、アルキル基の炭素数が１３以下であるアルキルコハク酸およびアルケニル基の炭素数が１３以下であるアルケニルコハク酸のカルボン酸類の群から選択される少なくとも１種とナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属類の群から選択される少なくとも１種とからなるカルボン酸塩と、水酸化鉄を水中に分散しまたは鉄イオンとキレート化合物を形成する機能を有するキレート剤類の群から選択される少なくとも１種からなるキレート剤を主要構成成分とし、前記アルカリ金属類を、前記カルボン酸類１当量当たり少なくとも１．５当量含有していることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る第２の水溶性変色防止剤においては、前記キレート剤の前記カルボン酸に対する重量比（カルボン酸：キレート剤）を、５０：１〜１：５の範囲に設定することができる。
【００１７】
また、本発明に係る酸洗鋼材の変色防止処理方法は、本発明に係るこれらの水溶性変色防止剤を用いて調製される変色防止処理液を使用して、酸洗鋼材における変色の発生を防止する変色防止処理方法であり、前記変色防止処理液として、前記水溶性変色防止剤の主要構成成分を形成する前記カルボン酸の濃度が１０〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲の濃度になるように調製してなる水溶液を採用して、当該変色防止処理液を、酸洗後の鋼材に接触させることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の作用・効果】
本発明は、酸洗後の鋼材（酸洗鋼材）の黄変等の変色を確実に防止することができる水溶性変色防止剤、および、当該水溶性変色防止剤を使用して酸洗鋼材の変色を防止する方法を提供するものであり、下記に示す技術的知見に基づいてなされているものである。
【００１９】
すなわち、当該技術的知見の第１は、酸性水中で溶解し難いアルキルコハク酸やアルケニルコハク酸は、従来、酸洗鋼材の変色防止剤としては検討されなかったが、特定のアルキルコハク酸やアルケニルコハク酸を特定のアルカリ塩の形態とすることにより、酸洗鋼材の変色防止剤として従来使用されているキレート剤には無い優れた変色防止機能を有するということである。
【００２０】
また、当該技術的知見の第２は、酸性水中で溶解し難いこれらのアルキルコハク酸やアルケニルコハク酸を塩の形態として構成された変色防止剤の水溶液は、酸洗後の酸分が残存している状態の鋼材（酸洗鋼材）の表面に接触することにより難溶性の保護皮膜を形成し、当該保護皮膜が優れた変色防止機能を持続するということである。
【００２１】
本発明は、これらの技術的知見に基づいてなされたもので、本発明においては、従来の変色防止剤では不可能とされていた、酸洗後の水洗時に鋼材の表面に発生する黄変等の変色を効果的に防止し得る変色防止剤、および、当該変色防止剤を使用する変色防止処理方法を確立しているものである。
【００２２】
しかして、本発明に係る水溶性変色防止剤においては、当該変色防止剤の主要構成成分を形成するアルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸等のカルボン酸は酸性水中ではほとんど溶解しないため、酸洗後の酸分が残存している状態の鋼材表面に当該変色防止剤が接触することで、塩の形態として溶解していたこれらのカルボン酸が鋼材表面に析出して付着し、難溶性のカルボン酸吸着膜を形成する。このカルボン酸吸着膜は、難溶性の保護皮膜として鋼材表面に対して優れた変色防止機能を発揮する。
【００２３】
また、カルボン酸吸着膜である当該保護皮膜は、その後、変色防止剤の無添加の水で洗浄しても容易には洗い流されず、鋼材表面を長期間保護することから、最終水洗工程の水には変色防止剤を添加する必要がないという利点がある。
【００２４】
また、実際の鋼材の操業ラインでは、酸洗工程と水洗工程とは完全に分離区画されていないことから、水洗工程での水洗水（リンス水）のスプレー飛沫が酸洗工程の酸洗槽に飛散する等して混入することが予測される。当該水洗工程の洗浄水として、本発明に係る変色防止剤を溶解する洗浄水（変色防止処理液）を採用していて、当該洗浄水が酸洗工程の酸洗槽に混入した場合には、変色防止剤の構成成分であるアルキルコハク酸、アルケニルコハク酸等のカルボン酸塩は、塩酸を多量に含有する強酸性の酸液中においても、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸を遊離析出し難く、変色防止剤の酸液への混入により配管詰まりやポンプの故障等を惹起させるおそれはない。
【００２５】
このように、本発明に係る変色防止剤および変色防止処理方法によれば、従来の変色防止剤等のごとき薬剤の使用によっては不可能とされていた、酸洗鋼材の水洗時に発生する黄変等の変色の問題を効果的に解決することができ、かつ、変色防止処理後の廃水の処理が容易で環境汚染の問題をも解決することができるものであって、本発明はこのような大きな利点を奏するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る変色防止剤は、酸洗鋼材における変色の発生を防止するための水溶性変色防止剤であって、アルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸のカルボン酸類の群から選択される少なくとも１種（以下これをアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸ということがある）と、ナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属類の群から選択される少なくとも１種（以下これをナトリウムおよび／またはカリウムということがある）からなるカルボン酸塩を主要構成成分とするものである。
【００２７】
本発明に係る変色防止剤の構成成分を形成するアルキルコハク酸としては、例えば、ヘキシルコハク酸、オクチルコハク酸、ノニルコハク酸、デシルコハク酸、ドデシルコハク酸等、アルキル基の炭素数が１３以下であるアルキルコハク酸類を挙げることができる。また、アルケニルコハク酸としては、例えば、ヘキセニルコハク酸、オクテニルコハク酸、ノネニルコハク酸、デセニルコハク酸、ドデセニルコハク酸等、アルケニル基の炭素数が１３以下のアルケニルコハク酸類を挙げることができる。
【００２８】
これらのアルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸は、それ自体では水にほとんど溶解しないため、水溶性変色防止剤の構成成分とはなり得ない。本発明に係る変色防止剤においては、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸に特定のアルカリ金属からなるアルカリ剤を付加することにより、これらのアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸を塩の形態として水溶化を図っているものである。水溶化を図る好ましいアルカリ金属類としては、ナトリウムおよびカリウムを挙げることができる。
【００２９】
一般に、アルカリ剤を形成する成分には、ナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属類の外にアンモニア類やアミン類がある。しかしながら、アンモニア類やアミン類が多量に存在すると、変色防止処理後の廃水処理における負担が増大するために好ましくない。また、アルカリ剤として、アンモニア類やアミン類を単独で使用する場合には、酸液との中和反応でのｐＨ変化が緩慢となり、後述する本発明に係る変色防止剤による変色防止機能が十分には発揮し得ないために好ましくはない。但し、廃水処理に差し支えがない範囲においては、ナトリウムおよび／またはカリウム等のアルカリ金属類からなるアルカリ剤との併用は許容できる。
【００３０】
本発明に係る変色防止剤の主要構成成分は、実質的には、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸のナトリウム塩および／またはカリウム塩である。これらのカルボン酸塩は、酸洗後の酸分が残存している状態の鋼材の表面に接触することで、鋼材表面の酸分と反応し、鋼材表面のｐＨを酸性側からアルカリ側に瞬時に移行させる。
【００３１】
これにより、酸洗鋼材の鋼材表面においては、そのリンス中に表面が黄変等の変色し易いｐＨ領域（ｐＨ４程度）になる時間が実質的に零となって、黄変等の変色の発生が効果的に防止される。この間、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸は、瞬時に、鋼材表面に吸着膜を形成する。
【００３２】
これらのアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸のカルボン酸吸着膜は、鋼材表面を保護する保護膜として長期間機能し、酸液が混入したリンス水中の塩素イオンや溶存酸素等の腐食因子が鋼材表面に直接接触するのを阻止することによって、鋼材表面における黄変等の変色の発生を効果的に防止する。
【００３３】
また、実際の鋼材の操業ラインでは、酸洗工程と水洗工程とは完全に分離区画されていないことから、水洗工程での水洗水（リンス水）のスプレー飛沫が酸洗工程の酸洗槽に飛散する等して混入することが予測される。しかしながら、当該水洗工程の洗浄水として、本発明に係る変色防止剤を溶解する洗浄水（変色防止処理液）を採用している場合には、当該洗浄水が酸洗工程の酸洗槽に混入しても、変色防止剤の構成成分であるアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸の塩は、塩酸を多量に含有する強酸性の酸液中においても、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸を遊離析出し難く、変色防止剤の酸液への混入により配管詰まりやポンプの故障等を惹起させるおそれはない。
【００３４】
本発明に係る変色防止剤は、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸（第１の成分）と、ナトリウムおよび／またはカリウム（第２の成分）とを併用して構成されているものである。
【００３５】
従って、本発明に係る変色防止剤を使用して変色防止処理液を調製する場合、上記した第１の成分を第２の成分にて塩の形態に形成した状態で水に添加して溶解するようにすることができるとともに、第１の成分と第２の成分を別々に水に添加してこれらを反応させて溶解するようにすることもできる。
【００３６】
この場合、第１の成分の添加形態は特に限定されるものではなく、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸の酸無水物、酸無水物を加水分解した酸、金属塩、アミン塩等の形態を採ることができる。また、第２の成分の添加形態も特に限定されるものではなく、ナトリウムおよび／またはカリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩等、その水溶液がアルカリ性を示す化合物の形態を採ることができる。
【００３７】
本発明に係る変色防止剤においては、酸洗後の酸分が残存している状態の鋼材表面に接触して、構成成分を形成するアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸が鋼材表面に吸着して、鋼材表面に吸着皮膜（保護皮膜）を形成するものである。このため、鋼材表面に残存している酸分が多い場合や、酸洗工程で使用する酸液の酸濃度が高い場合等には、第２の成分であるアルカリ金属からなるアルカリ剤を、第１の成分であるアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸が塩を形成するために必要な量よりも過剰の量、付加（添加）しておくことが好ましい。
【００３８】
この場合の第２の成分であるアルカリ金属からなるアルカリ剤の添加量は、具体的には、アルカリ金属類を、第１の成分であるアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸１当量当たり１．５当量以上とし、好ましくは、３当量以上とする。第２の成分であるアルカリ金属類からなるアルカリ剤が少ない場合には、上記したように、ｐＨが瞬時かつ十分にはアルカリ側に移行せず、鋼材表面が黄変等の変色の発生を助長する水（ｐＨ４近傍）に相当の時間曝されるために好ましくはない。
【００３９】
本発明に係る変色防止剤においては、構成成分として、第１の成分であるアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸と、第２の成分であるナトリウムおよび／またはカリウムのアルカリ金属類からなるアルカリ剤とからなるカルボン酸塩に加えて、水酸化鉄を水中に分散または鉄イオンとキレート化合物を形成する機能を有するキレート剤を第３の成分とすることができる。
【００４０】
このように特定されたキレート剤を第３の成分とする変色防止剤は、本発明に係る変色防止剤の好ましい形態である。当該変色防止剤においては、第３の成分であるキレート剤は、酸分が変色防止剤と反応することによってアルカリ側に移行する際に発生するおそれがある水酸化鉄とキレート反応等して、水酸化鉄を水中に分散または溶解して、水酸化鉄の鋼材表面に対する付着を抑制すべく機能する。これにより、酸洗鋼材の表面における黄変等の変色の発生は、一層効果的に防止される。
【００４１】
第３の成分であるキレート剤の、第１の成分であるアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸に対する重量比、すなわち、第１の成分：第３の成分は、５０：１〜１：５である。キレート剤の重量比が１／５０未満である場合には、鋼材表面への水酸化鉄の付着に起因する変色を抑制する機能が十分ではない。また、キレート剤の重量比が５を越えると、それ以上の変色抑制機能を発揮し得ず不経済であるとともに、キレート剤に起因する廃水処理における負担が増大して好ましくはない。第１の成分：第３の成分は、より好ましくは、２０：１〜２：１である。
【００４２】
第３の成分として採用するキレート剤としては、水酸化鉄を水中に分散する機能、および／または、鉄イオンとキレート化合物を形成する機能を有するものであることが必要である。このような機能を有する好適なキレート剤としては、ヒドロキシカルボン酸類、アミノカルボン酸類、ポリカルボン酸類、ホスホン酸類、縮合リン酸類等、および、これらの塩類を挙げることができる。
【００４３】
本発明に係る第１の変色防止剤は、第１の成分であるアルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸と、第２の成分であるナトリウムおよび／またはカリウムのアルカリ金属のアルカリ剤類とからなるカルボン酸塩を主要構成成分とするものである。また、本発明に係る第２の変色防止剤は、当該主要構成成分であるカルボン酸塩と、第３の成分である水酸化鉄を水中に分散または鉄イオンとキレート化合物を形成する機能を有するキレート剤とを主要構成成分とするものである。第１の変色防止剤、第２の変色防止剤は、これらの成分からなる組成物で水を含有しない形態であってもよく、また、当該組成物を水に溶解してなる高濃度の形態、および、低濃度の形態であってもよい。
【００４４】
本発明に係る変色防止剤を使用するに際しては、当該変色防止剤を、アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸の濃度が１０〜１０００ｍｇ／Ｌとなるように水に溶解して水溶液の形態を採る。当該水溶液は、本発明に係る変色防止処理方法で使用する変色防止処理液であって、当該変色防止処理液それ自体も、水で超希釈状態に希釈された形態の変色防止剤とみることができ、このような見方からすれば、当該変色防止処理液も本発明に係る変色防止処理剤の範疇に属するものということができる。
【００４５】
本発明に係る変色防止処理方法では、当該変色防止処理液を、酸洗後の酸分が残存している状態の鋼材表面に接触させるようにする。当該変色防止処理液を酸洗鋼材の表面に接触させる手段としては、酸洗鋼材の従来の水洗工程で採用しているスプレーノズルによる噴射手段を好適に採用することができるが、かならずしもこのような手段に限定されるものではない。
【００４６】
アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸の濃度は、１０〜１０００ｍｇ／Ｌである。アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸の濃度が１０ｍｇ／Ｌ未満である場合には、変色防止効果が不十分であり、また、１０００ｍｇ／Ｌを越える場合には、それ以上の変色防止効果を期待し得ず不経済であるばかりではなく、廃水処理における負担が増大するために好ましくはない。アルキルコハク酸および／またはアルケニルコハク酸の濃度は、好ましくは３０〜５００ｍｇ／Ｌである。
【００４７】
本発明に係る変色防止剤においては、上記した第１の成分および第２の成分（本発明に係る第１の変色防止剤）、第１の成分、第２の成分、および第３の成分（本発明に係る第２の変色防止剤）以外に、必要により、消泡剤、防腐剤、防黴剤、界面活性剤、酸化防止剤、軟水化剤、分散剤等を含有していてもよい。また、変色防止処理に使用する変色防止処理液に、これらの各剤の少なくとも１種を添加するようにしてもよい。
【００４８】
また、本発明に係る変色防止剤の形態については、上記したように、水を含まない各成分からなる組成物の形態、水で高濃度に調製した少量の水をも構成成分とする形態、水で低濃度に調製した多量の水をも構成成分とする形態、各成分を水に添加して構成成分を形成する形態等、適宜の形態を採ることができる。これらの形態は、輸送コスト、低温保存性、使用時の溶解性等の便宜性等を考慮して、適宜選定されるものである。
【００４９】
【実施例】
本実施例および比較例では、下記に示す酸洗条件で常法に基づいて酸洗処理された熱延軟鋼板（酸洗鋼材：２．３ｍｍ×７０ｍｍ×１００ｍｍ）を供試片とした。また、変色防止剤としては、表１に示す各種の有機酸と各種のアルカリ剤を構成成分とする変色防止剤を採用し、これらの変色防止剤を使用して、表２に示す濃度の変色防止処理液を調製した。本実施例および比較例では、これらの変色防止処理液を採用して、下記に示す各処理条件で変色防止処理の実験（実施例１〜５，比較例１〜３）を行って、変色防止処理の評価を行った。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
但し、表１中の組成の欄における成分のうち、オクチルコハク酸、デシルコハク酸は本発明におけるアルキルコハク酸に該当し、オクテニルコハク酸、デセニルコハク酸は本発明におけるアルケニルコハク酸に該当し、クエン酸はヒドロキシカルボン酸類に属する本発明におけるキレート剤に該当する。上記したアルキルコハク酸およびアルケニルコハク酸は、いずれも、炭素数が１３以下のアルキル基またはアルケニル基を有するものである。
【００５２】
酸洗処理では、ＨＣｌを７ｗ／ｖ％、Ｆｅ2+（ＦｅＣｌ2として添加）を９ｗ／ｖ％、酸洗腐食抑制剤（商品名ヒビロンＡ−５：スギムラ化学工業株式会社製）を０．０２５ｗ／ｖ％含有する組成に調製してなる酸液浴を使用して、各供試片を酸液温度８０℃の酸液浴に３０秒間浸漬して酸洗処理した。酸洗処理した供試片（酸洗鋼材）は、酸液が付着している状態で変色防止処理に供した。変色防止処理では、図１に模式的に示すスプレー方式を採用した。
【００５３】
変色防止処理では、図１に示すように、スプレーノズル１を使用したスプレー方式を採用して、４０℃に設定された変色防止処理液２を、酸液（付着酸液３）が付着している状態で水平に保持された供試片４に、６５ｍｍ離間しているスプレーノズル１から、吐出圧２．５ｋｇ／ｃｍ2で、供試片４の表面に対して垂直に２分間スプレーして接触させた。但し、スプレーノズル１としては、均等扇形ノズル（１／４Ｍ−ＶＥＰ−５０３９，株式会社いけうち製）を採用した。
【００５４】
変色防止処理を施した供試片４については、変色防止処理液２のスプレーを停止した後、変色防止処理液を含まない水をスプレーノズル１から同様の条件で１分間スプレーし、その後、水道水の流水中で１０秒間水洗し、直ちにドライヤーで乾燥した。乾燥後の供試片４については、その表面を目視により観察して黄変の発生の有無を確認し、変色防止処理の評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【００５５】
なお、図１において、符号５は、変色防止処理液２の供試片４上での流れの方向を示し、また、符号６は、変色防止処理液２のスプレー中に供試片４の表面に生じる、付着酸液３を含む水の戻り方向を示している。図１に示す供試片４の表面における変色防止処理液２や付着酸液３を含む水の流れ現象は、実際の操業ラインにおける酸洗鋼材の水洗工程において生じる水の流れ現象をほぼ再現しているものである。
【００５６】
酸洗鋼材の水洗処理の経験から、このような水の流れ現象が発生する酸洗鋼材の水洗工程では、変色防止剤を使用していない場合には、酸洗鋼材の表面の全面に変色が発生すること、変色防止機能が低い変色防止剤を使用する場合には、変色防止処理液２の流れと付着酸液３を含む水の流れとが合流する液滞留部７において変色が最も発生し易いこと、次いで、付着酸液３を含む水の流れている部位で変色が発生し易いことを知得している。各実施例および各比較例においては、これらの点に着目して変色防止処理の評価を行って、下記の表２に示す結果を得ている。
【００５７】
【表２】
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【００５８】
但し、表２における記号◎、○、△、×は、各実施例１〜５および各比較例１〜３における変色防止処理の評価を示すもので、鋼材表面での変色の発生が皆無の状態（◎）、鋼材表面の液滞留部で変色の発生がわずかに認められる状態（○）、鋼材表面の液滞留部で変色の発生が認められるとともに、付着酸液を含む水の流れている部位でも全体に変色の発生がうすく認められる状態（△）、鋼材表面の全体に変色の発生が濃く認められる状態（×）を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例に係る変色防止処理方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１…スプレーノズル、２…変色防止処理液、３…付着酸液、４…供試片、５…変色防止処理液の流れ方向、６…付着酸液を含む水の戻り方向、７…両流れが合流する液滞留部。
【図１】
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