JPH09217093A

JPH09217093A - ノンリンス洗浄剤

Info

Publication number: JPH09217093A
Application number: JP8022693A
Authority: JP
Inventors: Yukiya Masuda; 幸哉増田; Hironori Yamazaki; 博紀山崎
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】乾燥ムラやシミの発生を防止し、さらにリン
ス水洗を必要としない水系洗浄剤を提供する。【解決手段】下記式（１）で示されるアンモニウム化
合物を含有する水溶液からなるノンリンス型洗浄剤を用
いる。【効果】本発明におけるノンリンス洗浄剤は、リンス
水洗を必要とすることなく、清浄で、かつ乾燥ムラ、シ
ミのない良好な外観を有する製品が得られる。【化１】(ＮＨ₄)_nＸ（１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属の洗浄に関するも
のであり、特にノンリンス型の水系洗浄剤に関する。さ
らに詳しくは、式（１）で示される化合物を含有する水
溶液からなり、油分や切削屑等の汚れを除去した後、水
洗することなく乾燥しても、清浄な外観が得られるノン
リンス型洗浄剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属洗浄においては、フロンや塩
素系溶剤を用いた洗浄が主に行われてきた。しかし、こ
れらの溶剤は環境破壊を引き起こすことから、世界的に
使用が規制されてきており、これに代わる代替技術が強
く求められている。このため、これらの産業界では水系
洗浄への転換が進んでおり、水系の洗浄剤を用いる洗浄
や洗浄成分を使用せず物理的方法のみによる水洗浄等の
方法が行われてきている。

【０００３】水系洗浄剤による洗浄では、油分・切削屑
等の汚れを洗浄剤で除去した後、製品に付着した洗浄成
分を多量の水によりリンスして除去するリンス型洗浄剤
による方法が一般的であり、例えば、辻薦著「精密洗浄
技術」工学図書ｐ１０６〜１２０に記載されているよ
うに、洗浄する製品、汚れに対して種々なる組成が知ら
れている。しかし、従来、フロン・塩素系溶剤のみを使
用していて排水処理設備を有していない施設や、排水設
備の能力上、排水を増やすことのできない施設では、水
系洗浄剤の採用が容易でなく、水リンスが不要なノンリ
ンス型水系洗浄剤が切望されている。

【０００４】洗浄剤成分を使用せず、加熱・超音波・高
圧ジェット等の物理的手段のみを用いて汚れを除去する
水洗浄では、排水処理に関する負担は非常に軽減する。
しかし、上記の洗浄剤を用いる方法も含めて、これらの
水系洗浄方法においては、洗浄後の乾燥工程において、
乾燥ムラ・乾燥シミが発生しやすく、これらの外観不良
要因の防止対策が必要である。

【０００５】乾燥ムラ・乾燥シミの原因としては、水洗
水質に起因する蒸発残渣、及び、乾燥時の酸化に大別で
きる。水質に起因する蒸発残渣による不良は、リンス水
洗水の水質を管理することで防止できるが、酸化による
不良を防止することは容易ではなく、種々の方法が提案
されている。

【０００６】例えば、真空乾燥・窒素雰囲気下での乾燥
等が挙げられるが、真空乾燥法は設備費が高価になり、
作業能率も低い。又、窒素雰囲気下での乾燥も設備費が
高価であり、更に、多くの窒素を使用することからコス
トが高くなる。これらの乾燥方法は、特殊な製品の場合
のみに適用される。

【０００７】又、薬剤を用いる酸化防止技術としては、
特開昭５３−５５４２７号公報や特開平２−１２５８８
７号公報に挙げられているように水中の溶存酸素を除去
する脱酸素剤を使用する方法が知られている。しかし、
脱酸素剤の使用は、主に水洗工程における水中での金属
の酸化防止を目的としており、水中の有限量の溶存酸素
を除去することが使用目的である。一方、通常の乾燥工
程は大気中で行われる為、絶えず酸素が存在する雰囲気
であり、存在する酸素全てを脱酸素剤で除去して金属酸
化を防止することは不可能である。又、従来の脱酸素剤
成分を含んだ水溶液が付着したまま乾燥すると脱酸素剤
成分が蒸発残渣として析出し、乾燥ムラ・シミとなる。

【０００８】腐食抑制剤の使用は、乾燥工程における金
属酸化を防止できても、金属表面に腐食抑制剤が吸着残
留し、清浄な金属表面を得ることは不可能である。従っ
て、後の加工工程において、残留した腐食抑制剤の悪影
響が生じる場合があり、次工程の処理直前に腐食抑制剤
を除去する必要が生じる。

【０００９】不動態皮膜形成剤の使用も、乾燥ムラ・シ
ミのない良好な外観が得られても、金属表面は均一な酸
化膜（不動態皮膜）で被覆されるため、腐食抑制剤の場
合と同様に、清浄な金属表面を得ることは不可能であ
る。従って、後の加工工程において酸化膜の悪影響が生
じ、次工程の処理前にて酸化膜（不動態皮膜）を除去す
る必要が生じる。

【００１０】リンス水洗後、溶剤で処理し、製品表面の
水を置換除去する水切り置換法は広い分野で一般的に採
用されており、この方法によれば乾燥時の酸化は防止さ
れる。しかし、この水切り置換法でも使用される溶剤は
フロン・塩素系溶剤であり、近年、これらの代替技術と
してイソプロパノール等の低毒性溶剤の使用が提案され
ているが、これらの溶剤は引火性（可燃性）であり、フ
ロン・塩素系溶剤に比べて安全性に問題があり、又、設
備費が高価になるという欠点がある。

【００１１】これらの種々の酸化防止方法はどれも不十
分であり、酸化による不良を防止することは従来技術で
は困難であった。

【００１２】特に、排水処理に関する負担が軽減するノ
ンリンス型洗浄剤を用いる場合には、リンス型洗浄剤と
同様に、酸化に起因する乾燥ムラ・乾燥シミを防止する
ことが困難なばかりではなく、洗浄成分に起因する蒸発
残渣による乾燥ムラ・乾燥シミも発生し、これを防止す
ることも容易ではない。ノンリンス洗浄剤としては、例
えば、特開平６−８０９９５号公報が挙げられる。しか
しこの公報に記載の洗浄剤においては乾燥後に洗浄剤成
分が製品表面に薄膜状に残留し好ましくない。ノンリン
ス洗浄、即ち、溶剤が付着したまま乾燥することが可能
である溶剤洗浄に代替できるノンリンス型水系洗浄剤の
工業的な実施は殆ど採用されていないのが現状である。

【００１３】水系洗浄剤に比べフロン又は塩素系溶剤は
洗浄能力、取り扱い性などの観点からは非常に優れた洗
浄剤であるが、近年、地下水汚染、大気汚染、オゾン層
破壊等の環境問題で水系洗浄への転換を進めることが望
まれる。しかし、それには、以上で述べてきたいくつか
の水系洗浄の欠陥を改善する必要がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、環境破壊を
起こす溶剤類による洗浄方法の代替技術として、乾燥ム
ラ・乾燥シミの発生を防止し、更にリンス水洗を不要と
する水系洗浄剤を提供することである。

【００１５】

【問題を解決するための手段】本発明者等はフロン又は
塩素系溶剤等を用いた洗浄方法の代替技術について鋭意
研究した結果、式（１）で示される化合物を含有する水
溶液からなる洗浄剤は、リンス水洗することなく洗浄剤
が付着したまま製品を乾燥しても、製品に洗浄剤成分が
残留することなく、清浄な製品が得られると同時に酸化
に起因する乾燥ムラ・シミを防止することを見い出し
た。

【００１６】すなわち、本発明は式（１）で示されるア
ンモニウム化合物を含有する水溶液からなる洗浄剤に関
する。

【００１７】

【化２】（ＮＨ₄）_nＸ（１）（Ｘは水酸基、炭酸基、重炭酸基、ｎは１又は２）

【００１８】

【発明の実施の態様】本発明は、式（１）で示されるア
ンモニウム化合物を含有する水溶液からなる洗浄剤で処
理した後、水洗することなく直接乾燥することができる
ノンリンス洗浄剤である。

【００１９】本発明に使用する式（１）で示される化合
物は、乾燥工程において蒸発又は分解飛散し、製品表面
に残留せず、更に製品の酸化を防止する効果が高い。式
（１）で示される化合物について、最適な化合物を具体
的に例示すると、アンモニウムヒドロキシド、炭酸アン
モニウム、重炭酸アンモニウムである。

【００２０】本発明の実施に際して、水溶液中における
式（１）で示される化合物の濃度は特に制限はないが、
少なくとも洗浄液のｐＨを８．５以上に保つことが好ま
しい。ｐＨ８．５未満でも効果はあるが、製品の種類、
形状、水質、乾燥方法によっては、乾燥ムラ・シミが発
生する場合がある。又、乾燥ムラ・シミに関し上限濃度
に特に制限はないが、一般的には、取り扱い性、経済性
等を考慮してｐＨ１３．０を超えることは不適当であ
る。実際的には、取り扱い性、経済性等、更には被処理
製品の種類、形状、水質、乾燥方法等を考慮し、通常ｐ
Ｈ８．７以上、好ましくはｐＨ９．０〜ｐＨ１３．０に
保持することが好適である。又、洗浄能力に関しては、
濃度依存性は少なく、ｐＨを９．０以上に保持すれば充
分である。

【００２１】製品の種類、形状、汚れの種類、量等によ
っては洗浄力、浸透力が不足し、洗浄効果を満足しない
場合、攪拌、超音波、加熱、スプレー等の物理的手段を
併用することが好適である。

【００２２】本発明の洗浄剤には、イソプロパノール、
ｎ−ブタノール等の水溶性アルコール、モノエタノール
アミン、ジタノールアミン等のアルカノールアミン、エ
チレングリコールモノアルキルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノアルキルエーテル等のグリコールエーテ
ル等の公知の洗浄剤成分と式（１）で示される化合物と
を組み合わせて使用することも有効である。これらの洗
浄剤成分は乾燥工程にて蒸発飛散し、蒸発残渣に起因す
る乾燥ムラ・シミを発生しないと同時に、式（１）で示
される化合物の乾燥工程における酸化防止効果を阻害し
ないため、これらの配合は洗浄能力を向上させる効果が
あり、好ましい態様の一つである。

【００２３】又、浸透性を向上させるため、本発明の洗
浄剤に製品の種類、形状、汚れの種類、量、目的、用途
に応じて微量の界面活性剤を配合することもできる。界
面活性剤の種類、性質にもよるが、一般的には、１，０
００ｐｐｍを超える添加は乾燥ムラ・シミの原因になる
場合があり好ましくない。したがって、界面活性剤を配
合する場合は１，０００ｐｐｍ以下が好ましい。この場
合は、乾燥ムラ・シミが発生し難く、洗浄液の表面張力
を低下させ、浸透性を増すばかりでなく、洗浄力も向上
する。

【００２４】本発明の洗浄剤による処理方法は浸漬、攪
拌、噴霧、超音波照射等の手段による。製品の種類、形
状、汚れの種類、量、製品の生産量にもよるが、洗浄工
程を多段方式とすることが好ましい場合がある。程洗浄
工程が多段の場合、最終槽で式（１）で示される化合物
を含有する洗浄液のｐＨを少なくとも８．５以上に保持
すれば、その他の洗浄槽のｐＨは特に制限はなく任意で
ある。

【００２５】洗浄時間は製品の種類、形状、汚れの種
類、程度あるいは処理方法等により異なり特に制限はな
い。しかし、実用的には１０〜１，８００秒が好まし
い。１０秒未満の場合洗浄不足になりやすく、製品に乾
燥ムラ、シミが発生する場合がある。１，８００秒を越
えても、洗浄効果それ自体には問題はないが生産性、経
済性の観点より不適当である。

【００２６】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、以下の実施例に限定されるものでは
ない。

【００２７】実施例１テストピース（鉄鋼、ＳＳ４００、５０×３０ｍｍ）を
アセトン及びメタノールで超音波洗浄後、５ｗｔ％硫酸
水溶液で酸洗する。次いで、水洗後乾燥して、デシケー
タ中に放置した後秤量した（清浄なテストピースの重
量：Ａ）。これを下記金属切削油（Ａ）中に室温にて３
分間浸漬した後、１００℃、３０分間オーブンにて乾燥
する。次いで、デシケータ中に放置後、未乾燥の油分を
清浄な布で拭きとり秤量した（油分付着重量：Ｂ）。次
いで、ｐＨ９.５に調整したアンモニア水溶液にて、室
温で、１５分間浸漬洗浄後、直ちに１００℃、３０分間
オーブンにて乾燥する。次いで、デシケータ中に放置
後、秤量した（洗浄後重量：Ｃ）。試験に用いた金属切削油（Ａ）水溶性切削油（三菱石油（株) 商品名ダイヤリッチカ
ット１０１Ａ）

【００２８】実施例２実施例１に使用したｐＨ９．５に調整したアンモニア水
溶液の代わりに、ｐＨ１０．０に調整した炭酸アンモニ
ウム水溶液をにて、１５分間超音波洗浄をした以外は実
施例１と同様に行った。

【００２９】実施例３実施例２に使用した金属切削油（Ａ）を下記金属切削油
（Ｂ）に、ｐＨ１０．０に調整した炭酸アンモニウム水
溶液の代わりに、ｐＨ１２．０に調整したアンモニア水
溶液を用いた以外は実施例２と同様に行った。試験に用いた金属切削油（Ｂ）非水溶性切削油（三菱石油（株) 商品名ダイヤリッチ
カットＷー１２）

【００３０】実施例４実施例１に使用したｐＨ９．５に調整したアンモニウム
水溶液の代わりに、ｐＨ９．０に調整した重炭酸アンモ
ニウム水溶液にｎ−ブタノールを１０００ｐｐｍ添加し
た溶液を使用する以外は実施例１と同様に行った。

【００３１】実施例５実施例１に使用したｐＨ９．５に調整したアンモニウム
水溶液の代わりにｐＨ１０．０に調整したアンモニウム
水溶液に，ジエタノールアミン５００ｐｐｍ，プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル１０００ｐｐｍを添加
した溶液を使用した以外は実施例１と同様に行った。

【００３２】比較例１実施例１に使用したｐＨ９．５に調整したアンモニア水
溶液の代わりに水のみを用いた以外は実施例１と同様に
行った。

【００３３】比較例２実施例３に使用したｐＨ１２．０に調整したアンモニア
水溶液の代わりに、水のみを用いた以外は実施例３と同
様に行った。

【００３４】比較例３実施例１に使用したｐＨ９．５に調整したアンモニウム
水溶液の代わりに１０００ｐｐｍジエタノールアミン，
５００ｐｐｍプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル，５００ｐｐｍポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル，１０００ｐｐｍノナン酸の混合水溶液を用いた以外
は実施例１と同様に行った。

【００３５】洗浄性の比較実施例１〜５、比較例１〜３について下記式より切削油
の除去率を求め比較し、下記基準で３段階に評価した。切削油除去率＝１００（油付着量−残存量）／付着量＝１００（Ｂ−Ｃ）／（Ｂ−Ａ） ○：除去率９５％以上 △：除去率９０％以上９５％未満 ×：除去率９０％未満

【００３６】外観検査実施例１〜５、比較例１〜３について乾燥後のテストピ
ース外観を目視観察し、酸化及び蒸発残渣によるシミ・
ムラを下記基準で４段階に評価した。 ◎：酸化、蒸発残渣によるシミ・ムラはなく、非常に優
れる ○：酸化、蒸発残渣によるシミ・ムラは殆どなく、優れ
る △：酸化、蒸発残渣によるシミ・ムラが若干発生しやや
劣る ×：酸化、蒸発残渣によるシミ・ムラが目立ち劣る上記の結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明におけるノンリンス洗浄剤は、フ
ロン又は塩素系溶剤を用いた洗浄剤と同様にリンス水洗
をしないにもかかわらず、清浄で、且つ、乾燥ムラ・シ
ミのない良好な外観を有する製品が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記式（１）で示されるアンモニウム化合
物を含有する水溶液からなるノンリンス洗浄剤。【化１】（ＮＨ₄）_nＸ（１）（Ｘは水酸基、炭酸基、重炭酸基、ｎは１又は２）
【請求項２】式（１）で示される化合物を含有し、その
濃度がｐＨ８．５以上を保持するように調整した請求項
１記載のノンリンス洗浄剤。
【請求項３】式（１）で示される化合物を用い、攪拌洗
浄、超音波洗浄、加熱洗浄、スプレー洗浄のうちいずれ
かの方法を用いるノンリンス洗浄方法。