JPH08283974A - 金属部品用洗浄剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種の金属製部品に錆、表面変化を生じるこ
となく、リンスが容易で高品質に洗浄する。 【構成】 化学式Ｒ−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −ＣＨ
₂ ＣＯＯＭ（式中、Ｒは炭素数８〜１８の直鎖あるいは
分岐のアルキル基、アルケニル基であり、Ｍは水素、ア
ルカリ金属、アンモニウムを示し、ｍは２〜８の整数を
示す。）で表されるアルキルエーテルカルボン酸を有効
成分とする。またアニオン性、ノニオン性、カチオン性
あるいは両性の界面活性剤の１種類あるいは数種類の混
合物１００重量部に対して、このアルキルエーテルカル
ボン酸が１０〜２０重量部を混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属部品の洗浄に用い
る洗浄剤組成物に関し、さらに詳しくは、金属製の切削
品、プレス品、穴開け品から、切削油、プレス油、およ
び引き抜き油などの油性汚れあるいは手脂ほこりなどの
汚れを除去する金属部品用洗浄剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属部品は素材から製品に加工されるま
で、切削、プレス、穴開けなど様々な加工過程があり、
それぞれの加工にあった加工油を用いている。またその
加工過程に応じた検査工程で各種の検査が行われてい
る。この金属部品に対しての洗浄は、加工後に限らず、
検査工程の前、組立工程の前などで行われている。この
洗浄に用いる洗浄剤としては汚れを除去するばかりでは
なく、洗浄中あるいは洗浄後に部品の表面を変質させな
いなど素材への影響も要求される。

【０００３】このような金属部品は従来、トリクロロエ
タン、トリクロロエチレン、エチレンクロライド、フロ
ンなどのハロゲン系溶剤、あるいはケロシン、ベンゼ
ン、キシレンなどの炭化水素系溶剤を用い、浸漬、超音
波、バレルなどの方法で洗浄されてきた。しかし、近年
の地球環境問題あるいは安全指向から水系洗浄剤に代替
するところが増えてきた。

【０００４】この水系洗浄剤としては様々な種類が提案
されている。例えば、メッキ工程前などでは、カセイソ
ーダ、アルカリ金属のケイ酸塩、リン酸塩あるいは炭酸
塩と界面活性剤からなるアルカリ脱脂剤からなるアルカ
リ脱脂剤が使用されている。また、最近ではこれらの洗
浄力不足あるいは短寿命点を改良することが行われてい
る。例えば特開昭５７−１４９５００号公報では無機ア
ルカリビルダー、有機ビルダー、キレート剤および非イ
オン界面活性剤を必須成分とする金属用の脱脂洗浄剤が
提案されている。また特開平２−２２５６８５号公報で
は、界面活性剤、ビルダー、腐食抑制剤およびポリグリ
コールエーテルからなるｐＨ７〜１２．５の金属表面用
の水系洗浄剤が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】トリクロロエタン、フ
ロンなどのハロゲン系溶剤は、オゾン層破壊の問題から
モントリオール議定書締結により１９９６年以降の使用
ができなくなる問題点がある。また、トリクロロエチレ
ン、エチレンクロライドも発癌性があることが指摘さ
れ、人体に対する安全性が低いことが問題となってい
る。一方、ベンゼンなどの炭化水素系溶剤は有機則で規
制の対象となるものが多く、人体に対する安全性に問題
があるばかりでなく、引火性があり、作業上危険であ
る。

【０００６】一方、水系洗浄剤を用いて洗浄する場合、
その洗浄に対する洗浄力不足を補うため、ビルダーを添
加したり、高濃度の界面活性剤で洗浄することが多い。
しかし、鉄系金属は水により錆を発生し易い。また、ア
ルミニウム系、銅系の金属もビルダーによって表面変質
し易いという問題点がある。例えば特開昭５７−１４９
５０号公報の洗浄剤は鉄系金属に対しては錆を発生させ
ないが、アルミニウムや銅系金属に対しては表面を変質
させている。

【０００７】これに対して、特開平２−２２５６８５号
公報では、腐食抑制剤を添加するという工夫をしている
が、完全に表面変質を抑えることはできないと共に、洗
浄剤の安定性も悪い。なお、腐食防止剤としては様々な
種類のものが市販されており、これらを洗浄剤に添加す
ることにより、特定種類の金属の錆あるいは腐食を防ぐ
ことができるが、一つの腐食防止剤が全ての種類の金属
の錆あるいは腐食を防止できるような汎用性を有するも
のではない。さらに、ビルダーを含む洗浄剤はリンスが
難しいこと及びリンスした後のリンス水の処理が難しい
ことが以前から指摘されている。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、上述したようなビルダーによる錆発生あ
るいは表面変質が起きる、リンスが難しい、リンス水の
処理が難しいなどの問題点を解決し、金属部品に付着し
ている汚れを高品質で除去することが可能な金属部品用
洗浄剤組成物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するための本発明の金属用洗浄剤組成物は、化学式Ｒ
−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −ＣＨ₂ ＣＯＯＭ（式中、
Ｒは炭素数８〜２２の直鎖あるいは分岐のアルキル基、
アルケニル基であり、Ｍは水素、アルカリ金属、アンモ
ニウムであり、ｍは２〜１０の整数を示す。）で示され
るアルキルエーテルカルボン酸を主成分とするものであ
る。

【００１０】また本発明の金属用洗浄剤組成物は、一般
のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の
界面活性剤の１種類あるいは数種類の混合物１００重量
部に対して、上述した化学式のアルキルエーテルカルボ
ン酸を１０〜２０重量部混合したものである。

【００１１】上述した化学式のアルキルエーテルカルボ
ン酸は、安全性、安定性などに優れた天然の界面活性剤
であり、古くから洗浄剤や乳化剤として用いられている
高級アルコールもしくは中鎖、長鎖のアルコールを出発
物質としている。そして、この出発物質にポリオキシエ
チレン鎖を導入し、さらにカルボキシル化することによ
り得ることができる。このアルキルエーテルカルボン酸
は安全性、安定性、生分解性、分散力、浸透力に優れて
いる。

【００１２】また。このアルキルエーテルカルボン酸は
化学式におけるＲの種類、Ｍの種類あるいはｍの大きさ
によって性能が少しずつ変化する。例えば、Ｒの炭素数
が小さいと親油性が低く、大きいと親油性が大きい。そ
して、Ｒの炭素数があまりに小さいと洗浄力が低下して
しまい、逆に大きすぎると親水性が低下しすぎて、水リ
ンス性が劣る。このためＲは炭素数８〜１８、より好ま
しくは１０〜１５の直鎖状のあるいは分岐状ののアルキ
ル基、アルケニル基が適当である。

【００１３】一方、Ｍが水素の場合はアニオン性と非イ
オン性の性能を有しており、油等の汚れに対する表面張
力低下能や溶解力に優れている。Ｍがアルキル金属の場
合は水リンス性、耐硬水性、乳化力、分散力に優れてい
る。

【００１４】ｍは親水性の大きさを示し、大きければ大
きいほど親水性が強いことを示す。また、あまりｍが大
きいと親水性が大きすぎて洗浄力が低下する。逆にｍが
小さすぎると、親水性が必要以上に低下して、水リンス
性が難しくなる。このため、ｍは２〜８の整数が適当で
ある。

【００１５】上述したアルキルエーテルカルボン酸は、
分子中にカルボキシル基あるいはカルボキシレートイオ
ンを有しているので、金属表面に吸着しやすい性質があ
る。このため、アルキルエーテルカルボン酸を含む洗浄
剤中では被洗浄物の金属表面にアルキルエーテルカルボ
ン酸が選択的に吸着することにより、ビルダーなどから
金属表面を保護して錆の発生や変質を防止することがで
きる。

【００１６】このようにアルキルエーテルカルボン酸は
界面活性剤としての能力以外にも、錆や変質等から金属
表面を保護する能力を有している。すなわちアルキルエ
ーテルカルボン酸は界面活性剤であり、かつ腐食防止剤
であるため、このアルキルエーテルカルボン酸を主成分
とする洗浄剤は洗浄力不足を補うためのビルダーあるい
は金属表面保護のための腐食抑制剤を別途、添加する必
要がない。

【００１７】本発明において、このアルキルエーテルカ
ルボン酸をアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるい
は両性の界面活性剤の１種類あるいは数種類の混合物を
主成分とする洗浄剤組成物に添加することにより、洗浄
力の向上とともに金属表面保護も同時にできる利点があ
る。この時のアルキルエーテルカルボン酸の添加量は上
述した洗浄剤組成物１００重量部に対して１０〜２０重
量部添加することが好ましい。これより少ない場合は金
属表面保護能力が十分に発揮されない虞れがある。

【００１８】

【実施例】以下、実施例と比較例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００１９】（実施例１）化学式Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ Ｏ）₅ ＣＨ₂ ＣＯＯＨからなるアルキルエーテルカ
ルボン酸を主成分とした以下の組成の洗浄剤組成物を作
成した。 Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₅ ＣＨ₂ ＣＯＯＨ ５重量％ エタノール ０．５重量％ 水 ９４．５重量％

【００２０】洗浄性の試験サンプルとして、ステンレス
ＳＵＳ３０４からなるステンレス製の平板（７０ｍｍ×
７０ｍｍ）に切削油として、商品名「ユニカットＧＨ３
５」（日本石油（社）製）を０．５ｇ塗布した。このサ
ンプルを２５℃に保った上述の組成からなる洗浄剤組成
物で１分間超音波洗浄（４０ＫＨｚ、１００Ｗ）し、次
に市水で１分間超音波（４０ＫＨｚ、１００Ｗ）でリン
スした。最後に１０５℃で１０分間で強制乾燥させた。
この後、平板上に残っている切削油の重量を測定した。

【００２１】次に、鉄ＳＰＣＣ製、アルミニウムＡ１０
５０製及び真鍮Ｃ２８０１製の３種類の平板（いずれも
２０ｍｍ×５０ｍｍ）をサンプルとして用いて表面保護
能力の試験を行った。この試験は下記及びの処理を
した後、錆あるいは表面変質の有無を目視観察した。す
なわち常温の上記洗浄剤組成物に２４時間浸漬した
後、強制乾燥する。上記洗浄剤組成物に１分間浸漬し
た後、純水で１分間超音波（４０ＫＨｚ、１００Ｗ）で
リンスし、次にドライヤーで乾燥させ、その後、４０
℃、相対湿度９５％の雰囲気中に２４時間放置する。

【００２２】これらの試験の結果を後述する表１に示す
が、洗浄性の試験では、洗浄の前後でサンプルの表面に
変化を起こすことなく、切削油を洗浄できている。また
表面保護能力の試験では、及びのいずれの試験でも
鉄、アルミニウムおよび真鍮の３種類のサンプルの表面
に錆の発生及び表面変質の発生がなかった。

【００２３】（実施例２）実施例１のアルキルエーテル
カルボン酸のみをＣ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ） ₃ ＣＨ
₂ ＣＯＯＨに変更し、他は同一とした洗浄剤組成物を作
製した。この洗浄剤組成物を用いて実施例１と全く同様
の洗浄性の試験、及び表面保護性の実験とを行っ
た。洗浄性の試験ではサンプルの表面に変化をおこすこ
となく切削油を洗浄できた。また、表面保護能力の試験
では３種類のサンプル表面に錆あるいは表面変質を起こ
さなかった

【００２４】（実施例３）実施例２のアルキルエーテル
カルボン酸に対して、上述した化学式におけるｍを大き
くしたＣ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₆ ＣＨ₂ ＣＯＯＨ
に変更した洗浄剤組成物を作製した。この洗浄剤組成物
を用いて実施例１と全く同様の洗浄性の試験および表面
保護性の実験とを行った。洗浄性の試験ではサンプ
ルの表面に変化をおこすことなく切削油を洗浄できた。
また、表面保護能力の試験では３種類の金属のサンプル
表面に錆あるいは表面変質を起こさなかった。

【００２５】（実施例４）実施例３のアルキルエーテル
カルボン酸のみをＣ₁₆Ｈ₃₁Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ） ₆ ＣＨ
₂ ＣＯＯＨに変更した洗浄剤組成物を作製した。この洗
浄剤組成物を用いて実施例１と全く同様の洗浄性の試験
および表面保護性の実験とを行った。洗浄性の試験
ではサンプルの表面に変化をおこすことなく切削油を洗
浄できた。また、表面保護能力の試験では３種類の金属
のサンプル表面に錆あるいは表面変質を起こさなかっ
た。

【００２６】（実施例５）実施例３のアルキルエーテル
カルボン酸に対して、上述した化学式におけるＭがナト
リウムであるＣ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₃ ＣＨ₂ Ｃ
ＯＯＮａに変更した洗浄剤組成物を作製した。この洗浄
剤組成物を用いて実施例１と全く同様の洗浄性の試験お
よび表面保護性の実験とを行った。洗浄性の試験で
はサンプルの表面に変化をおこすことなく切削油を洗浄
できた。また、表面保護能力の試験では３種類の金属の
サンプル表面に錆あるいは表面変質を起こさなかった。

【００２７】（実施例６）アルキルエーテルカルボン酸
を１種類ではなく、未中和のＣ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂
Ｏ）₅ ＣＨ₂ ＣＯＯＨ（Ｍ＝水素）と、中和したＣ₁₃Ｈ
₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ ₂ Ｏ）₃ ＣＨ₂ ＣＯＯＮａ（Ｍ＝Ｎ
ａ）の２種類を主成分とした以下の組成の洗浄剤組成物
を作製した。 Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₅ ＣＨ₂ ＣＯＯＨ ２．５重量％ Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₃ ＣＨ₂ ＣＯＯＮａ ２．５重量％ エタノール ０．５重量％ 水 ９４．５重量％

【００２８】この洗浄剤組成物を用いて実施例１と全く
同様の洗浄性の試験および表面保護性の実験とを行
った。洗浄性の試験ではサンプルの表面に変化をおこす
ことなく切削油を洗浄できた。また、表面保護能力の試
験では３種類の金属のサンプル表面に錆あるいは表面変
質を起こさなかった。

【００２９】表１は以上の実施例１〜６の試験結果を示
す。同表の「洗浄試験」欄における「○」は油の残渣量
が３０％以下を、「△」は油の残渣量が３０〜５０％
を、「×」は油の残渣量が５０％以上のものを示す。ま
た同表の「表面保護性試験」における「○」は試験及
びで錆の発生及び表面変質がないものを、「×」は試
験またはで錆の発生または表面変質があったものを
示す。同表から明かなように、アルキルエーテルカルボ
ン酸を変化させたり、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ（エチレンオキ
サイド）の付加モル数ｍを変化させたり、アルキルエー
テルカルボン酸の塩を変化させたり、あるいは数種類の
アルキルエーテルカルボン酸の混合しても、洗浄剤組成
物の洗浄性および表面保護性が優れている。

【００３０】

【表１】

【００３１】（実施例７）以下の実施例７及び８はアル
キルエーテルカルボン酸をアニオン性あるいはノニオン
性の界面活性剤に添加したものである。この実施例７で
は、実施例３と同様のアルキルエーテルカルボン酸Ｃ₁₂
Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₆ ＣＨ₂ ＣＯＯＨをノニオン
性界面活性剤を主成分とする洗浄剤「ＥＥ−１１１０」
（オリンパス光学工業（株）製）に添加した以下の組成
の洗浄剤組成物を作製した。 Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₆ ＣＨ₂ ＣＯＯＨ １重量％ ＥＥ−１１１０ １０重量％ 水 ８９重量％

【００３２】この洗浄剤組成物を用いて実施例１と全く
同様の洗浄性の試験および表面保護性の実験とを行
った。結果を後述する表２に示すが、洗浄性の試験では
サンプルの表面に変化をおこすことなく切削油を洗浄で
きた。また、表面保護能力の試験では３種類の金属のサ
ンプル表面に錆あるいは表面変質を起こさなかった。な
お、上記アルキルエーテルカルボン酸Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ
₂ ＣＨ₂ Ｏ）₆ ＣＨ₂ＣＯＯＨの添加量を１重量％より
少なくして添加した場合は、表面保護性の実験におい
て、鉄に錆が発生し、表面保護性が充分に発揮されなか
った。

【００３３】（実施例８）実施例３と同様のアルキルエ
ーテルカルボン酸Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ） ₆ ＣＨ
₂ ＣＯＯＨとアニオン性界面活性剤Ｃ₁₂Ｈ₂₅ＯＳＯ₃ Ｎ
ａとを含む以下の組成の洗浄剤組成物を作製した。 Ｃ₁₂Ｈ₂₅ＯＳＯ₃ Ｎａ ４重量％ Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₆ ＣＨ₂ ＣＯＯＨ １重量％ エタノール ０．５重量％ 水 ９４．５重量％

【００３４】この洗浄剤組成物を用いて実施例１と全く
同様の洗浄性の試験および表面保護性の実験とを行
った。洗浄性の試験ではサンプルの表面に変化をおこす
ことなく切削油を洗浄できた。また、表面保護能力の試
験では３種類の金属のサンプル表面に錆あるいは表面変
質を起こさなかった。

【００３５】表２は以上の実施例７、８の試験結果を示
す。同表の「洗浄試験」欄における「○」は油の残渣量
が３０％以下を、「△」は油の残渣量が３０〜５０％
を、「×」は油の残渣量が５０％以上のものを示す。ま
た同表の「表面保護性試験」における「○」は試験及
びで錆の発生及び表面変質がないものを、「×」は試
験またはで錆の発生または表面変質があったものを
示す。同表から明かなように、アルキルエーテルカルボ
ン酸をアニオン性あるいはノニオン性の界面活性剤に添
加した洗浄剤組成物は洗浄性および表面保護が優れてい
る。

【００３６】

【表２】

【００３７】（比較例１）ビルダーを添加して洗浄力不
足を補っている例として、非イオン性界面活性剤と、ア
ルカリビルダーとを含む以下の組成の洗浄剤組成物を作
製した。 カセイソーダ １重量％ Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₇ Ｈ ４重量％ エタノール ０．５重量％ 水 ９４．５重量％

【００３８】この洗浄剤組成物を用いて実施例１と全く
同様の洗浄性の試験および表面保護性の実験とを行
った。結果を後述する表３に示すが、洗浄性の試験では
油の残渣量が少なく、切削油を充分に洗浄することがで
きた。これに対して、表面保護性試験では、洗浄剤組成
物の液性がアルカリ性のため、鉄を除くアルミニウムそ
真鍮に表面変質が生じ、これらの金属には適用すること
ができないことが判明した。

【００３９】（比較例２）ビルダーを添加して洗浄力不
足を補うと共に、表面変質を防止するため防錆剤を添加
した例として、非イオン性界面活性剤と、アルカリビル
ダーと、防錆剤「ノンラストＣＡＬ−２」（新日本理科
（社）製）とを含む以下の組成の洗浄剤組成物を作製し
た。 Ｎａ₂ ＨＰＯ₃ １重量％ Ｃ₉ Ｈ₁₉Ｃ₆ Ｈ₆ Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₇ Ｈ ４重量％ ノンラストＣＡＬ−２ ０．５重量％ エタノール ０．５重量％ 水 ９４重量％

【００４０】この洗浄剤組成物を用いて実施例１と全く
同様の洗浄性の試験および表面保護性の実験とを行
った。洗浄性の試験では油の残渣量が少なく、切削油を
充分に洗浄することができた。これに対して、表面保護
性試験では、洗浄剤組成物の液性がアルカリ性のため、
鉄を除くアルミニウムそ真鍮に表面変質が生じ、これら
の金属には適用することができないことが判明した。

【００４１】表３は以上の比較例１、２の試験結果を示
す。同表の「洗浄試験」欄における「○」は油の残渣量
が３０％以下を、「△」は油の残渣量が３０〜５０％
を、「×」は油の残渣量が５０％以上のものを示す。ま
た同表の「表面保護性試験」における「○」は試験及
びで錆の発生及び表面変質がないものを、「×」は試
験またはで錆の発生または表面変質があったものを
示す。同表から明かなように、比較例はいずれも、洗浄
性が良好であるが、全ての金属に対して錆あるいは表面
変質を起こすことなく、洗浄することができず、金属の
種類によって適応することができない欠点を有してい
る。

【００４２】

【表３】

【００４３】

【発明の効果】本発明の洗浄剤組成物は化学式Ｒ−Ｏ−
（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −ＣＨ₂ ＣＯＯＭ（式中、Ｒは炭
素数８〜１８の直鎖あるいは分岐のアルキル基、アルケ
ニル基であり、Ｍは水素、アルカリ金属、アンモニウム
を示し、ｍは２〜８の整数を示す。）で表されるアルキ
ルエーテルカルボン酸を有効成分として含有するもので
あり、各種の金属製部品に対して錆あるいは表面変質が
生じることがなく、リンスが容易であり、いかもオゾン
層の破壊の虞がなく、さらには人体に安全に用いること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富谷 学 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 橋本 悟 東京都板橋区蓮根３丁目24番３号 日本サ ーファクタント工業株式会社内 (72)発明者 佐倉 康寛 東京都中央区日本橋馬喰町１丁目４番８号 日光ケミカルズ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式（１）で示されるアルキルエーテルカ
   ルボン酸を主成分とすることを特徴とする金属部品用洗
   浄剤組成物。 Ｒ−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −ＣＨ₂ ＣＯＯＭ （式（１）） （式中、Ｒは炭素数８〜１８の直鎖あるいは分岐のアル
   キル基、アルケニル基であり、Ｍは水素、アルカリ金
   属、アンモニウムを示し、ｍは２〜８の整数を示す。）
2. 【請求項２】 アニオン性、ノニオン性、カチオン性あ
   るいは両性の界面活性剤の１種類あるいは数種類の混合
   物１００重量部に対して、式（１）で示されるアルキル
   エーテルカルボン酸が１０〜２０重量部混合されている
   ことを特徴とする金属部品用洗浄剤組成物。