JP2009203473A - 水系洗浄剤組成物および物品の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両などの各種物品の洗浄において、洗浄剤の引火性による危険が無く、被洗浄物品を腐食させずに、迅速かつ良好な洗浄性と仕上がり状態を得ることができる洗浄剤および洗浄方法を提供すること。
【解決手段】カチオン系界面活性剤および／または両性イオン系界面活性剤を０．０５〜３．００質量％（I）と、水に対する溶解度が２０質量％以下であるグリコールエーテル０．５０〜５．００質量％（II）と、水９２．００〜９９．４５質量％（III）とを含むことを特徴とする洗浄剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、車両などの各種物品の洗浄に使用する水系洗浄剤組成物（以下単に「洗浄剤」という場合がある）および洗浄方法に関し、特に自動車、鉄道車両などのブレーキ、エンジン、モーターなどの金属、ゴム、プラスチックなどから構成される物品表面を、迅速かつ安全に洗浄することができる洗浄剤および洗浄方法に関する。

例えば、自動車の点検および整備において、ブレーキ装置やエンジン周りに揮発性の石油系溶剤をスプレーすることにより、ブレーキダストやエンジンオイルなどの汚れを除去することが行われている。この方法では、石油系溶剤の溶解性と揮発性により、スプレーすることのみで、迅速に洗浄および乾燥を行うことができる。しかし、揮発性の石油系溶剤は、常温での引火性を有するため火災の危険性を伴い、また、揮発性有機化合物のため、作業者などへの人体的悪影響や環境的悪影響も懸念され、取り扱い上制約を受けている。

また、引火性、人体影響、環境影響を考慮した水系洗浄剤が提案されている（特許文献１）。特許文献１には、アルカリイオン水と陰イオン系、非イオン系界面活性剤のいずれか一種類以上と水相溶性溶媒からなる洗浄剤が開示されている。該洗浄剤を用いて物品を洗浄する場合、洗浄後不揮発性の洗浄剤成分が物品表面に残留するため、再度、水やアルコールなどによる濯ぎ工程が必要となり、作業性の低下を招いてしまう。また、物品表面における残留物を削減するために、希薄な水系洗浄剤を使用した場合、十分な洗浄性が得られず、さらに、成分中の水の揮発性が低いことから、洗浄後の乾燥性が悪く、ウエスなどでのふき取り作業が必要となり、やはり作業性の低下を招くという問題があった。

特開２００１−２０７１９９号公報

上述した従来の石油系および水系洗浄剤は、引火性、人体影響、環境影響、洗浄性、成分残留による仕上がり不良、被洗浄物品の腐食などのいずれかの問題があり、また、特許文献１では、これらの問題は低減されているものの、洗浄剤の乾燥性が十分ではなく、乾燥性改善のためアルコール、アセトンなどを配合したものでも、本発明が目的とする効果を得るには至らないものである。

従って、本発明の目的は、車両などの各種物品の洗浄において、洗浄剤の引火性による危険が無く、被洗浄物品を腐食させずに、迅速かつ良好な洗浄性と仕上がり状態を得ることができる洗浄剤および洗浄方法を提供することである。

上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、カチオン系界面活性剤および／または両性イオン系界面活性剤を０．０５〜３．００質量％（I）と、水に対する溶解度が２０質量％以下であるグリコールエーテル０．５０〜５．００質量％（II）と、水９２．００〜９９．４５質量％（III）とを含むことを特徴とする洗浄剤を提供する。該洗浄剤におけるグリコールエーテルとしては、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテートから選ばれる少なくとも１種であること；さらに石油系炭化水素溶剤を０．５〜５質量％の範囲で含むこと；および洗浄剤の１気圧の状態における引火点が７０℃以上であることが好ましい。なお、本発明における「溶解度」とは、１気圧・２０℃における純水１００質量部中に溶解するグリコールエーテルの質量部を意味する。

また、本発明は、上記本発明の洗浄剤を、被洗浄物品表面にスプレー付与し、被洗浄物品表面の洗浄剤の水膜中に汚染物を溶解および／または乳化させ、続いてエアブローすることにより、汚染物が溶解および／または乳化している上記洗浄剤を吹き飛ばすとともに、被洗浄物品表面を乾燥させることを特徴とする物品の洗浄方法を提供する。

本発明によれば、車両などの各種物品の洗浄において、洗浄剤の引火性による危険が無く、被洗浄物品を腐食させずに、迅速かつ良好な洗浄性と仕上がり状態を得ることができる洗浄剤および洗浄方法を提供することができる。さらに詳しくは、本発明の洗浄剤は、洗浄性と被洗浄物品表面を撥水または水切れ状態とする二つの効果を有しており、スプレー塗布により汚染物質を除去し、続いてエアブローすることにより、撥水または水切れ状態を示した被洗浄物品表面の残留洗浄剤を吹き飛ばすことにより、乾燥され、良好な仕上がり状態を得ることができる。

本発明における洗浄原理は定かではないが、本発明者らは以下のように推測する。すなわち、カチオン系および／または両性イオン系界面活性剤の強力な乳化力および吸着力と、水難溶性グリコールエーテルの強い溶解力によって汚染物質が、洗浄剤中に溶解または乳化され、同時に被洗浄物品表面に界面活性剤が吸着し、被洗浄物品表面を撥水性または水切れ状態とする。併せて、これらの界面活性剤が被洗浄物品の表面に吸着することで、被洗浄物品表面の一時的な防錆効果も発揮する。

さらに、洗浄後の被洗浄物品をエアブローすることにより、被洗浄物品表面の余分な洗浄剤成分と残留汚染物質が吹き飛ばされ、良好な仕上がり状態の洗浄物品を得ることができる。

次に発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の洗浄剤に使用される成分（I）のカチオン系界面活性剤および両性イオン系界面活性剤は、特に制限はなく、乳化性と吸着性を考慮し、自由に選択することができる。例えば、カチオン系界面活性剤では、アルキルアミンおよびその塩、アルキルジアミンおよびその塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、また、これらにアルキレンオキサイドを付加したものなどが挙げられ、両性イオン系界面活性剤では、脂肪酸アミドプロピルベタイン、イミダゾニウムベタイン、アルキルアミンオキサイドなどが挙げられる。

上記成分（I）の配合量は、洗浄剤において、０．０５〜３．００質量％を占める量であり、成分（I）の配合量が０．０５質量％未満であると、乳化力が低下して良好な洗浄力が得られなくなり、一方、成分（I）の配合量が３．００質量％を超えると、被洗浄物品表面に残留する成分が多くなり、エアブロー後の仕上がり状態を損ねることとなる。

本発明の洗浄剤に使用される成分（II）の水に難溶性のグリコールエーテルは、その種類に制限はなく、成分（II）を水中に投入した場合の溶解度が２０質量％以下のものが好ましい。具体的には、エチレングリコールモノヘキシルエーテル（溶解度１．０質量％）、エチレングリコールモノフェニルエーテル（溶解度２．６質量％）、エチレングリコールジブチルエーテル（溶解度０．２質量％）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（溶解度０．３質量％）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（溶解度６．５質量％）などのエチレングリコール系、プロピレングリコールモノブチルエーテル（溶解度６．０質量％）、プロピレングリコールモノフェニルエーテル（溶解度１．０質量％）、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル（溶解度１９．０質量％）、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル（溶解度４．３質量％）、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル（溶解度３．０質量％）、プロピレングリコールジアセテート（溶解度８．０質量％）、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート（溶解度６．８質量％）などのプロピレングリコール系などが挙げられる。

上記成分（II）の水に対する溶解度が２０質量％を超えると、成分（II）の水への溶解性が良くなる反面、汚染物質である油性物質の洗浄剤中への溶解性が下がり、成分（II）を多量に配合しなければ汚染物の十分な溶解性が得られなくなり、成分（II）の配合量が多くなると、被洗浄物品表面における成分（II）の残留性が高くなり、洗浄後の乾燥性や仕上がり状態を低下させることとなる。

上記成分（II）の配合量は、洗浄剤において、０．５０〜５．００質量％を占める量であり、成分（II）の配合量が０．５０質量％未満であると、汚染物の洗浄剤中への溶解性が低下し、良好な洗浄力が得られなくなり、一方、成分（II）の配合量が５．００質量％を超えると、被洗浄物品表面に残留する成分が多くなり、洗浄後の乾燥性を低下させることとなる。

本発明の洗浄剤に使用される成分（III）の水は、洗浄後の被洗浄物品表面における残留物を削減し良好な仕上がり状態を得るために、塩類を除去したイオン交換水を使用することが望ましい。使用量は成分（Ｉ）と成分（II）と成分（III）との合計が１００質量％になる量、すなわち、成分（III）が９２．００〜９９．４５質量％になる量である。

本発明の洗浄剤は、上記３成分を単に混合攪拌することで調製でき、調製に際しては、本発明の効果を損なわない範囲において、石油系炭化水素溶剤、非イオン系界面活性剤、高分子物質などの乳化安定剤、防腐剤、防錆剤、着色剤、香料などの助剤を加えてもよい。特にイソパラフィン系、ノルマルパラフィン系、ナフテン系、芳香族系などの石油系炭化水素溶剤を洗浄剤全量中で０．５〜５質量％の範囲で含むことにより、被洗浄物品の油性汚れに対して、脱脂性・溶解性に優れ、かつ金属への腐食が少ない洗浄剤とすることができる。

本発明の洗浄剤は、前記各成分が前記の配合量で配合されたものでもよいし、成分（I）と成分（II）とを、前記の配合比率を保って高濃度に含む水溶液（原液）であってもよく、好ましくは調製時に濃厚物である原液を調製し、使用時にその原液を各成分が前記の濃度になるように希釈して使用することが好ましい。以上の本発明の洗浄剤は、１気圧の状態においてその引火点が７０℃以上である。

本発明の物品の洗浄方法は、上記本発明の洗浄剤を、被洗浄物品表面にスプレー塗布することで、該塗布液中に汚染物を溶解または乳化させ、続いてエアブローすることにより、被洗浄物品の表面に残っている洗浄剤を吹き飛ばすとともに、被洗浄物品表面を乾燥させることを特徴としている。

上記本発明の洗浄方法の対象となる被洗浄物品は特に限定されないが、本発明の洗浄方法が特に好適に適用される被洗浄物品としては、例えば、自動車や鉄道車両などのブレーキ装置、エンジン、エンジン周りの部品などが挙げられる。

被洗浄物品に対する洗浄剤の付与方法としては、被洗浄物品が立体構造物である場合には、スプレー法が最も好ましい。被洗浄物品の表面には洗浄剤がある程度の時間留まっていることが好ましく、例えば、洗浄剤をスプレー付与後、約１〜１０秒間程度の間隔をおいて、物品表面にエアブローを行うことで、物品表面の洗浄剤は吹き飛ばされ、同時に物品表面には、汚染物を含む洗浄剤が残ることなく表面が乾燥される。

上記において、被洗浄物品に付与する洗浄剤の量は特に限定されず、汚染状況によって適宜決定すればよく、例えば、表面１ｍ²あたり約１００〜１５００ｇの洗浄剤が付着する量であることが好ましい。物品表面に形成された洗浄剤水膜に短時間で汚染物が溶解若しくは乳化するように、洗浄剤を温めて使用してもよいし、また、被洗浄物品を温めておいてもよい。また、エアブローに際しては使用するエアの温度を、例えば、３０〜８０℃程度に高めておくことで、乾燥をさらに促進させることができる。使用するスプレー装置およびエアブロー装置としては、従来公知のスプレー装置やエアブロー装置がいずれも使用可能であるが、例えば、特開平１１−５９３４０号公報や特開２００１−３００４４２号公報に記載の如き洗浄兼エアブロー装置が好ましく使用できる。

本発明の洗浄方法における洗浄条件の１例を以下に示す。
［スプレー条件］
液温 ２０〜５０℃
噴射圧 ０．５〜１０ＭＰａ
噴射距離 １０〜５０ｃｍ
噴射時間 １０〜３０秒間
［スプレーとエアブローとの時間間隔］３〜１０秒間
［エアブロー条件］
エア温度 ２０〜７０℃
噴射圧 ０．５〜１０ＭＰａ
噴射距離 １０〜５０ｃｍ
噴射時間 ５〜３０秒間

以上の本発明の洗浄方法によって、物品表面に付着した汚染物は容易にかつ完璧に除去され、汚染物や洗浄剤成分の残留物が殆ど存在しない良好な洗浄仕上がり状態の表面を有する物品を得ることができる。

以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。但し、本発明はこれらの実施例によってなんら制限されるものではない。

［実施例１］
成分（I）のカチオン系界面活性剤（ポリオキシエチレンアルキルアミン）３質量部と、成分（II）のグリコールエーテル（ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル）５質量部と、成分（III）の水（イオン交換水）９２質量部とを混合し、撹拌溶解させて、実施例１の洗浄剤とした。

［実施例２〜６、比較例１〜７］
以下、実施例１と同様の操作により、実施例２〜６、比較例１〜７の洗浄剤を得た。組成は表１に、成分の詳細は表２に、評価結果は表３、４に記載した。
なお、以上の実施例および比較例の洗浄剤の引火点はいずれも７０℃以上である。

（試験）
［試験方法１ 洗浄試験］
十分に脱脂洗浄した冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ）を試験板とし、これにガソリンエンジン用オイルを１ｇ塗布し、これを汚染板とする。上記汚染板へ実施例および比較例の洗浄剤をスプレー（塗布量：１０００ｇ／ｍ²）し、５秒間放置後にエアブロー（エア温度：２５℃）にて汚染板表面に残っている洗浄剤を吹き飛ばし、洗浄された試験板の外観を目視評価する。
スプレーおよびエアブローの条件を以下に記す。

スプレー条件 ：噴射圧 ０．７ＭＰａ
噴射距離 ３０ｃｍ
噴射時間 １０秒間
エアブロー条件：噴射圧 ０．７ＭＰａ
噴射距離 ３０ｃｍ
噴射時間 １０秒間

［試験方法２ 乳化試験］
実施例および比較例の洗浄剤を試験管に５ｍｌ採り、これにガソリンエンジン用オイルをスポイトで０．２ｇ滴下する。この試験管に蓋をして１回上下を反転させて内容液を混合した後、内容液の状態を目視評価する。

［試験方法３ 材質影響試験］
各種材質の試験片を実施例１〜６の洗浄剤に１時間浸漬した後、取り出してエアブローにより残留液を吹き飛ばす。
上記試験片の外観を目視評価する。
試験片材質：鉄、アルミニウム、ＡＢＳ樹脂、天然ゴム

［評価基準］
各試験法の評価基準は次の通りである。
［試験方法１ 洗浄試験］（目視判定）
［洗浄性］
◎：オイルおよびシミの無い清浄な状態となる。
○：オイルは無いが、若干のシミが残る。
△：一部分オイルが残留する。
×：全体にオイルが残留する。

［乾燥性］
◎：残留液が無く乾燥している。
○：若干、水滴が残る。
△：薄い液の膜が残る。
×：全体に液が残留している。

［試験方法２ 乳化試験］（目視判定）
◎：乳白色に乳化する。
○：乳白色に乳化するが、油滴が少量残る。
△：オイルが粗く分散する。
×：殆ど乳化しない。

［試験方法３ 材質影響試験］（目視判定）
◎：全く変化が観られない。
○：若干のシミが残る。
△：薄い変色が観られる。
×：変色または、膨潤する。

表３の評価結果より、実施例１から６では、いずれも洗浄性、乾燥性、乳化性において良好な性能を有していた。良好な洗浄性は、高い乳化力により得られ、良好な乾燥性は、撥水性または水切れ性を有する表面をつくることと、エアブローによる乾燥行程を行うことにより達成されている。この洗浄性と撥水性または水切れ性は、従来にない特出した効果であると言える。

比較例１〜７は、洗浄性、乾燥性のどちらかにおいて不具合があり、本発明の目的とする効果は得られないものである。

さらに、実施例１〜６においては、各種材質に対する洗浄剤の影響は少なく、いずれの洗浄剤も十分に使用に耐える性能であった。特に鉄に対しては、腐食などの影響のみならず、防錆作用を併せもつことが確認された。

実施例７
実施例１における洗浄剤において、イオン交換水の量を９１質量部とし、さらにイソパラフィン系溶剤（沸点２１０〜２６０℃）１質量部を加えて乳化させた以外は、実施例１と同様に本発明の洗浄剤を得た。この洗浄剤は、実施例１の洗浄剤と同様の洗浄性を示し、さらに油性汚れに対しても優れた脱脂性・洗浄性を有し、かつ金属を腐食しないものであった。

本発明の洗浄剤により、車両などの各種部品洗浄において、洗浄剤の引火性による危険が無く、被洗浄物品を腐食させずに、迅速かつ良好な洗浄性、仕上がり状態を有する洗浄物品を得ることができる。

Claims (5)

1. カチオン系界面活性剤および／または両性イオン系界面活性剤を０．０５〜３．００質量％（Ｉ）と、水に対する溶解度が２０質量％以下であるグリコールエーテル０．５０〜５．００質量％（II）と、水９２．００〜９９．４５質量％（III）とを含むことを特徴とする水系洗浄剤組成物。
2. グリコールエーテルが、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテートから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の水系洗浄剤組成物。
3. さらに石油系炭化水素溶剤を０．５〜５質量％の範囲で含む請求項１に記載の水系洗浄剤組成物。
4. １気圧の状態において、引火点が７０℃以上である請求項１に記載の水系洗浄剤組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の水系洗浄剤組成物を、被洗浄物品表面にスプレー付与し、被洗浄物品表面の水系洗浄剤組成物の水膜中に汚染物を溶解および／または乳化させ、続いてエアブローすることにより、汚染物が溶解および／または乳化している上記洗浄剤組成物を吹き飛ばすとともに、被洗浄物品表面を乾燥させることを特徴とする物品の洗浄方法。