JPH09310095A

JPH09310095A - 洗浄剤組成物

Info

Publication number: JPH09310095A
Application number: JP27120895A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Isono; 隆一礒野; Yosuke Yamada; 要輔山田; Riichiro Kawashima; 理一郎川島; Ken Shioda; 竪塩田
Original assignee: KINZOKU KAKO GIJUTSU KENKYUSHO KK; ZENKEN KK; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: KINZOKU KAKO GIJUTSU KENKYUSHO KK; ZENKEN KK; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】貯蔵性、長期運転時のエマルジョン系態の維
持に優れ、油洗浄力に優れる洗浄剤組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）モノテルペンの水素添加物、パラ
フィン系化合物、ナフテン系化合物より選ばれた炭化水
素化合物１〜３０重量％、（Ｂ）アルキルフェノールの
エトキシレート０．２〜２０重量％、（Ｃ）エチレング
リコール等の多価アルコール０〜１０重量％、（Ｄ）水
５０〜９８．８重量％を含有する洗浄剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１，１，１−トリク
ロロエタンおよび特定フロン等の有機ハロゲン系洗浄剤
に代替でき、しかも、強力な洗浄力と経済的に有用なロ
ングライフを有し、オゾン層破壊がなく、環境汚染が殆
どない低発泡性の洗浄剤組成物に関する。この洗浄剤組
成物は、金属類及び樹脂、セラミック等の非金属類に付
着した油の洗浄剤、フラックスの除去剤として有用であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車、電気、電子機器、造
船、機械等の各種産業において機械部品、電機・電子部
品、熱処理部品等は製造加工時にモーターオイル、マシ
ンオイル、潤滑油等、種々の油が使用されており、該付
着油分を除去する洗浄剤として１，１，１−トリクロロ
エタンや特定フロン等の有機ハロゲン系洗浄剤が使用さ
れてきた。

【０００３】しかし、これらの有機ハロゲン系洗浄剤は
オゾン層を破壊する物質であることが判明し、問題視さ
れてからは、その代替洗浄剤として多種多様のものが開
発されてきている。開発品を分類すると、トルエン、キ
シレン、パラフィン、ナフテン等の炭化水素系洗浄剤、
準水系洗浄剤および水系洗浄剤の３種に大別される。

【０００４】従来の水系洗浄剤は、界面活性剤とビルダ
ー成分が主流であり、被洗浄物に付着したオイルを機械
力等を併用し微細なエマルジョンに分散して再付着防止
を行い洗浄力を発揮させている。洗浄初期の新液の状態
では、オイルに対し界面活性剤が十分多く存在するので
洗浄性能が良好である。しかし、処理するオイルが多く
なると界面活性剤が消費されエマルジョンの凝集等が起
こり、洗浄能力が低下するので液の入れ替えを繰り返す
ことになる。界面活性剤の量を予め多量に入れておくこ
ともできるが、洗浄槽やリンス槽で発泡トラブルが起き
たり、被洗浄物に付着して持ち出された界面活性剤等に
よるリンス槽でのリンス不良トラブル等が起きるので、
洗浄液中の界面活性剤を多量に増やすことは困難とな
る。

【０００５】他方、炭化水素系洗浄剤はオイルを溶解す
る為、処理するオイルが多くなれば洗浄能力が順次低下
する。洗浄性能を維持するためには、洗浄剤を蒸留等で
精製し常に低いオイル溶解度を保つことが必要である
が、現実的には洗浄剤の主成分である炭化水素に近い沸
点を持つオイルが蒸留成分に混入してくる、また、添加
剤成分が除去される等の問題が発生するので、当初の液
組成を維持することは不可能であり比較的短期間で性能
低下を引き起こす。又、可燃物であり、火災の危険性が
ある。

【０００６】準水系洗浄剤の場合は、水添加によってオ
イルの溶解度が低下するので、炭化水素系洗浄剤よりは
溶解オイル量を少なく維持できる。また、塩分等を添加
すると溶解オイル量が低下し、洗浄能力が一時的に上が
ることも知られている。このように、いずれの洗浄剤も
一長一短があり、爆発的に置き変わった例はない。従来
のトリクロロエタン、フロンの代替の洗浄剤に市場から
要求されることは、従来のハロゲン化炭化水素の性質を
も同時に満足する代替洗浄剤である次の要求性能を満た
すことである。

【０００７】（１）洗浄剤が不燃物であること。（２）非毒性であること。（３）オイル等の溶解力が大きいこと、またはオイルを
分散除去できること。（４）乾燥が容易であること。（５）安価であること。用いる洗浄装置も安価であるこ
と。（６）被洗浄物にシミ等の発生が無いこと。（７）錆等の発生が無いこと。（８）排水処理、大気ガス処理等が不要であること。（９）使用ライフが長いこと。（１０）材質差による腐食がないこと（異質の複合材の
洗浄において、一方を腐食することがないこと。）

【０００８】代替洗浄剤は、上記１０項目全部を同時に
満足することが最大の課題であるが、従来の水系洗浄剤
の場合には（４）（６）（７）（８）（９）の条件を満
すものではない。しかし、他の炭化水素系洗浄剤や準水
系洗浄剤に比較して、水系洗浄剤は洗浄剤そのものを工
夫することおよび洗浄システムを工夫することにより上
記の問題点を克服し易い立場にある。例えば（４）の乾
燥については、リンス水の温度を上げることで改善対処
でき、（６）のシミ対策については、リンス水を清浄化
することで対処できる。（７）の錆については、防錆剤
を配合することで対処でき、（８）の廃水処理について
は、リンス水を清浄化しリサイクルすること等で対処で
きる。従って、（９）の使用ライフに関して水系洗浄剤
を改良することが最大の課題である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、油の除去性
能に優れ、発泡性が小さく、大気汚染のない、かつ、使
用ライフの長い洗浄剤組成物を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）モノテルペンの部分または完全水素添加物、式（Ｉ）で示され
る直鎖または分岐のパラフィン系炭化水素、および式（II）で示されるナフテン
系炭化水素より選ばれた炭化水素化合物１〜３０重量％

【００１１】

【化５】Ｃ_mＨ_2m+2 （Ｉ）

【００１２】〔式中、ｍは１５〜２４の数である。〕

【００１３】

【化６】Ｃ_xＨ_2x （II）

【００１４】〔式中、ｘは３〜１４の数である。〕（Ｂ）式（III ）で示される非イオン性界面活性剤０．２〜２０重量％

【００１５】

【化７】Ｒ−Ｐｈ−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＨ（III ）

【００１６】〔式中、Ｒは炭素数５〜１７のアルキル基
であり、Ｐｈはフェニル基である。ｎは２〜１２の数で
ある。〕（Ｃ）プロパルギルアルコール、式（IV）で示される多価アルコールより選ばれ
たアルコール性化合物０〜１０重量％

【００１７】

【化８】Ｒ′（ＯＨ）_y （IV）

【００１８】〔式中、Ｒ′は炭素数２〜８の飽和炭化水
素基、または炭素−炭素二重結合、三重結合を有する不
飽和炭化水素基であり、ｙは２〜３の数である。〕（Ｄ）水５０〜９８．８重量％上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）成分を含有す
る洗浄剤組成物を提供するものである。

【００１９】

【作用】油（オイル）と相溶性のあるモノテルペンの水
素添加物または／およびパラフィン系炭化水素または／
およびナフテン系炭化水素と非イオン性界面活性剤によ
り微小粒径のエマルジョンを予め調製しておくと、洗浄
において金属、樹脂、セラミック等の油付着物上のオイ
ル（油）を溶解し、該油を包み込んだ状態でエマルジョ
ンを保持する。溶解した油は、相溶性のあるモノテルペ
ンの水素添加物等と共にエマルジョンの粒子内に取り込
まれるので界面活性剤の消費を抑制する。その結果、洗
浄剤の長いライフ（寿命）が維持される。この洗浄工程
において生成するエマルジョンは微粒子径を維持するの
で、洗浄度の不均一化を起こさない。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（Ａ）炭化水素化合物オイルの溶解性に寄与する（Ａ）成分は、モノテルペン
（Ｃ₁₀Ｈ₁₆）の部分水素添加物（Ｃ₁₀Ｈ₁₈）または完全
水素添加物（Ｃ₁₀Ｈ₂₀）であり、水素添加することによ
りモノテルペンの異臭が減ぜられる。

【００２１】この（Ａ）成分は、部分水素添加物（Ｃ₁₀
Ｈ₁₈）と完全水素添加物（Ｃ₁₀Ｈ₂₀）が単独で使用また
は混合物として併用してもよい。又、少量程度（５重量
％以下）ならモノテルペン（Ｃ₁₀Ｈ₁₆）を含有していて
もよい。好ましくは、完全水素添加物が８０重量％以上
であるのが臭いの問題から解放される。又、式（Ｉ）Ｃ
_mＨ_2m+2で示される直鎖または分岐のパラフィン系炭化
水素、式（II）Ｃ_xＨ_2xで示されるナフテン系炭化水素
も同様にオイル溶解剤として使用できる。

【００２２】これらは、単独で使用してもよいし、２種
以上併用することもできる。好ましくは、モノテルペン
の水素添加物とパラフィン系炭化水素の１：０．１〜
１：０．５の重量混合比のものがよい。洗浄剤組成物
中、（Ａ）成分の炭化水素化合物は、１〜３０重量％、
好ましくは５〜２０重量％の割合で用いられる。１重量
％未満では、エマルジョン粒子数が少なくライフが短く
なる。３０重量％を越えては、オイル分散粒子を小さく
することができず、ライフが短くなる。

【００２３】（Ｂ）非イオン性界面活性剤水溶性汚れと油溶性汚れの同時除去が可能であり、分離
されたオイルを水中乳濁分散する作用を有する前記式
（III ）Ｒ−Ｐｈ−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＨで示さ
れる非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル系界面活性剤である。

【００２４】具体的には、ノニルフェノールの４〜８モ
ルのエチレンオキサイド付加物、ｔ−ブチルフェノール
のエチレンオキサイド付加物、アミルフェノールのエチ
レンオキサイド付加物等が挙げられる。又、これ以外に
親水基として酸化エチレンと酸化プロピレンを同時にア
ルキルフェノールに重合付加させたもの、およびこれに
疎水基として脂肪酸、高級アルコール、アルキルフェノ
ール、ソルビタンエステル等を導入した化合物も利用で
きる。

【００２５】非イオン性界面活性剤のＨＬＢ値は１０〜
１４が好ましい。洗浄剤組成物中、非イオン性界面活性
剤は、０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１０重
量％である。０．１重量％未満ではオイルの分散能力に
欠ける。２０重量％を越えては、洗浄槽、リンス槽での
発泡が顕著になる。（Ｂ）成分の非イオン性界面活性剤
は、（Ａ）成分の炭化水素化合物の１／６〜３／４の量
（重量基準）、好ましくは１／３〜２／３の量を目安と
して用いる。

【００２６】（Ｃ）プロパルギルアルコールまたは多価
アルコール（Ｂ）成分の非イオン性界面活性剤と併用され、洗浄工
程において発泡を抑制すると共に乳化された油エマルジ
ョンを小粒径のままに維持するのに役立つアルコール性
化合物としては、プロパルギルアルコール、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ブ
テンジオール、ブチンジオール、２−ブテン−１，４−
ジオール、グリセリン、ジエチレングリコール、ペンタ
エリスリトール等が挙げられる。

【００２７】この（Ｃ）成分のアルコール性化合物は、
洗浄剤組成物中、０〜１０重量％、好ましくは０．２〜
５重量％の割合で用いられる。１０重量％を越えては、
洗浄剤組成物のエマルジョンの長期安定性が低下する。
このアルコール性化合物は、（Ａ）成分の炭化水素化合
物の１／１０〜２／３、好ましくは１／１０〜１／５
(重量基準）を目安に、又、（Ｂ）成分の非イオン性界
面活性剤の１／４〜１／２ (重量基準）を目安に用い
る。

【００２８】洗浄方法油の付着した機械部品、電気部品等を金網籠に入れ、こ
れを、洗浄剤組成物が収納された洗浄槽内に宙吊り状態
に入れ、上下動と、左右の半回転運動を繰り返して油を
分離、乳化させ、液面より油／水乳濁液をオーバーフロ
ーさせ、これを油性オイル分離槽に導き、ここでオイル
層と水層を分離させ、水層を洗浄槽内に戻すことによ
り、洗浄を長時間安定して行うことができる。又、洗浄
剤組成物を収納した洗浄槽に、油付着物を入れ、超音波
振動をかけるか、この油付着物に加圧した流体を吹きつ
けて油の乳化、分散をする方法であってもよい。洗浄
は、常温〜６０℃の温度で行う。オイル分離された被洗
浄物は、水ですすがれ（リンス）、乾燥される。リンス
水の温度を５０〜７０℃と高めておくと乾燥時間を短く
することができる。

【００２９】

【実施例】

実施例１多価アルコールとしての２−ブチン−１，４−ジオール
（２Ｂ１−４Ｄ）とイオン交換水を重量比１：１の割合
で撹拌混合し、この混合液に非イオン性界面活性剤とし
て（株）花王のＨＬＢ値が１２．４のポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル（ｎ＝７〜１１）（ＰＯＮＰ
Ｅ）を重量比１：１の割合で撹拌混合して均一溶液とし
た。

【００３０】次に、該均一溶液にモノテルペンの完全水
素添加物（Ｃ₁₀Ｈ₂₀）であるメチルイソプロピルシクロ
ヘキサン（パラメンタン）を重量比１：４となるまで撹
拌下に順次添加して透明なゲル状のエマルジョンを作っ
た。これをイオン交換水で約５倍に希釈してＯｉｌｉ
ｎＷａｔｅｒ型エマルジョン（平均粒径１μｍ，最大
粒径４μｍ）の乳化液を調製し、これを洗浄液として用
いた。

【００３１】

【表１】洗浄液組成完全水素添加モノテルペン（パラメンタン）１５重量％ノニルフェノールのエチレンオキサイド付加物（ＰＯＮＰＥ）２重量％２−ブテン−１，４−ジオール（２Ｂ１−４Ｄ）１重量％イオン交換水８２重量％

【００３２】この洗浄液は、６カ月放置しても、分離す
ることは無く、貯蔵性は良好であった。洗浄装置とし
て、図１に示すように容量５００リットルの洗浄槽１の
底部には超音波発生装置２が設けられ、洗浄槽１の中央
には被洗浄物４を収納できる金網製籠３を上下揺動で
き、洗浄槽１の上面でオーバーフローしたオイルを含む
洗浄液をオイル分離槽５に導き、ここでオイルスキマー
５ａによりオイルを回収し、オイル除去後の洗浄液はポ
ンプアップしてフィルター８を通して洗浄槽１に再循環
できる構造のものを用いた。

【００３３】被洗浄物４として、ボルト類を１５ｋｇ選
び、切削油（ダイヤカットＣ１Ｂ：２種３号切削油）に
浸漬したものを金網の籠３に入れ、これを上記洗浄液７
を収納した洗浄槽１内に宙吊りとし、２８ＫＨｚの超音
波をかけながら運転した。洗浄を２分半行ない、金網の
籠３を吊り上げ、６０℃の水道水を収納したリンス槽９
に導き、超音波法でリンスを行った。リンス液の汚れ
は、蒸発濃縮して系外にパージした。リンス後は、熱風
乾燥器１０で８５〜９０℃の熱風１１による乾燥を行っ
た。

【００３４】この操作を３００回くり返した際の被洗浄
物のボルト表面の残油分は、１回目が１５０μｇ／ｃｍ
²、４００回目が１８０μｇ／ｃｍ²で、初期と終期に
おける差はほとんどなかった。４００回洗浄後の洗浄液
の顕微鏡写真でも、エマルジョン粒子径は初期と全く同
様であった。オイルの回収率は３０％であり、洗浄液内
に７０％のオイルが取り込まれたが、洗浄力が格段低下
したと言う状態は観察されず、長期の使用が可能である
（ロングライフ）機能を十分満足していた。

【００３５】比較例１実施例１において、水と非イオン性界面活性剤だけの洗
浄剤を用いる他は、全て同様のテストを行った。初期の
残油分の１００μｇ／ｃｍ²は、４００回洗浄後には３
５０μｇ／ｃｍ²に増加して、目視観察でも残油分が認
められた。顕微鏡観察では、エマルジョンは形成してい
たが、エマルジョン同志が凝集して塊となっていた。初
期においては洗浄力はあったが、洗浄を繰り返すことに
より洗浄能力が順次低下した。このため、洗浄バッチ数
約２０回毎に洗浄液を入れ換えることが必要であった。
オイルは回収できず、エマルジョンの形で全部取り込ま
れていた。又、発泡も大であった。

【００３６】比較例２実施例１において、多価アルコールを配合せずにその他
の成分は同一で超音波ホモジナイザーを用いてエマルジ
ョンの製造を試みた。製造直後はエマルジョンを形成し
ているものの、１日経過すると、油相と水相に２分相し
た。超音波等で混合した場合には一時的にエマルジョン
を生成するが、洗浄してオイルを取り込んでくると分相
しやすくなった。

【００３７】顕微鏡観察では、エマルジョンが形成され
ているが、エマルジョン粒子径は平均５ミクロンであっ
た。初期エマルジョン形成中では、ボルト表面の残油分
が１５０μｇ／ｃｍ²で、エマルジョンが破壊するにつ
れて洗浄されたボルト表面の残油分が増加し、２５０μ
ｇ／ｃｍ²になった。また、エマルジョンが破壊される
と、洗浄度が不均一になることも確認した。

【００３８】実施例２〜５、比較例３表１に示す組成の洗浄液を用いる他は、実施例１と同様
に洗浄テストを行った。結果を同表に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】発泡がなく、長期貯蔵性に優れ、長期使
用しても性能が低下することなく、洗浄性の優れた洗浄
液である。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄装置の平面図である。

【符号の説明】１洗浄槽２超音波発生装置３金網製籠４被洗浄物５オイル分離槽６オーバーフロー堰７洗浄液８フィルター９リンス槽１０熱風乾燥器１１熱風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田要輔千葉県船橋市三咲７丁目29番19号株式会社全研内 (72)発明者川島理一郎東京都千代田区丸の内二丁目５番２号三菱化学株式会社機能化学品カンパニー内 (72)発明者塩田竪東京都千代田区丸の内二丁目５番２号三菱化学株式会社機能化学品カンパニー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）モノテルペンの部分または完全水素添加物、式（Ｉ）で示される直鎖ま
たは分岐のパラフィン系炭化水素、および式（II）で示されるナフテン系炭化水
素より選ばれた炭化水素化合物１〜３０重量％【化１】Ｃ_mＨ_2m+2 （Ｉ）〔式中、ｍは１５〜２４の数である。〕【化２】Ｃ_xＨ_2x （II）〔式中、ｘは３〜１４の数である。〕（Ｂ）式（III)で示される非イオン性界面活性剤０．２〜２０重量％【化３】Ｒ−Ｐｈ−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＨ（III) 〔式中、Ｒは炭素数５〜１７のアルキル基であり、Ｐｈ
はフェニル基である。ｎは２〜１２の数である。〕（Ｃ）プロパルギルアルコール、式（IV）で示される多価アルコールより選ばれ
たアルコール性化合物０〜１０重量％【化４】Ｒ′（ＯＨ）_y （IV）〔式中、Ｒ′は炭素数２〜８の飽和炭化水素基、または
炭素−炭素二重結合、三重結合を有する不飽和炭化水素
基であり、ｙは２〜３の数である。〕（Ｄ）水５０〜９８．８重量％上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）成分を含有す
る洗浄剤組成物。