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JP3590348B2 - Oil-water separation cleaning agent and cleaning method - Google Patents
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JP3590348B2 - Oil-water separation cleaning agent and cleaning method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械油、圧延油、防錆油等の、機械や機械部品等に付着した油類や繊維加工工程で設備に付着した油類等を除去する際に使用される油水分離用洗浄剤、および該洗浄剤を用いる洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、機械油、圧延油、防錆油等の、機械や機械部品等に付着した油類、繊維加工工程で発生し設備に付着した油類等を除去する際には、アニオン界面活性剤や非イオン界面活性剤を主成分として配合した水系の洗浄剤が使用されている。従来の洗浄剤は洗浄性を上げることに力点がおかれており、洗浄性を上げれば油類が乳化し安定なエマルジョンが形成されるため、洗浄廃液の油水分離が効率的に行われず、廃水処理に大きな負荷がかかっていた。環境問題が重要視される昨今においては廃水処理への負荷軽減が要求され、油水分離処理による廃液の減量化が望まれている。
【0003】
油水分離性に優れる洗浄剤としては、例えば、特開平6−192693号公報に、炭素数6〜30の炭化水素基を有する高級アルコール、アミンまたはアミドのポリオキシアルキレン付加体(非イオン界面活性剤)が開示されており、HLB(Hydrophile−Lipophile−Balance)を調整することで油水分離性を向上させることができると記載されている。しかし、かかる構造を有する非イオン界面活性剤は油水分離性を向上させると洗浄性が劣るために、洗浄性と油水分離性とを両立させることができないという問題点があった。
【0004】
一方、両性界面活性剤は、アニオン界面活性剤や非イオン界面活性剤に比べて洗浄性が劣ることから、専ら人体用の洗浄剤として多く開発されており、機械油等の洗浄剤としては副次的に添加されているに過ぎない。このような両性界面活性剤としては、アミノ酸塩型、ベタイン型、スルホン酸塩型、アミノスルホン酸塩型等の両性界面活性剤が挙げられる。アミノ酸塩型の両性界面活性剤としては、例えば、N−(2−ヒドロキシアルキル)−N−エチレンオキシイミノエチレンカルボン酸塩(特公昭57−39280号公報)、N−(2−ヒドロキシアルキル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−β−アラニンナトリウム塩(特開平6−264091号公報)、N−アルキル−β−アラニンナトリウム塩等が挙げられるが、これらの両性界面活性剤を機械油等の洗浄剤に用いた場合、充分な洗浄性が得られないため、非イオン界面活性剤やアニオン界面活性剤と併用する必要があり、そのために洗浄廃液の油水分離性が低下するという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、機械や機械部品等に付着した、機械油、圧延油、防錆油等の油類や繊維加工工程で設備に付着した油類等を除去するための油水分離用洗浄剤であって、高い洗浄性を発揮するのみならず油水分離性においても優れる油水分離用洗浄剤を提供することを目的とする。また、この油水分離用洗浄剤を用いる洗浄方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定構造のβ−アラニン型の界面活性剤を含む洗浄剤が、上記油類を除去するにあたり、高い洗浄性を発揮するのみならず油水分離性においても優れることを見出し、本発明を完成させた。
【0007】
すなわち、本発明の油水分離用洗浄剤は、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ポリα−オレフィン、ポリオールエステル及びポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種の油が付着した被着体と接触させ、上記油を被着体から分離させるとともに油を含有する油層を形成せしめる油水分離用洗浄剤であって、下記一般式(1)で表される界面活性剤、pH調整剤及び水を含み、かつpHが6以上であることを特徴とする。
【化2】

Figure 0003590348
[式中、Rは、脂環式炭化水素基を有していてもよい炭素数6〜22のアルキル基、脂環式炭化水素基を有していてもよい炭素数6〜22のアルケニル基、炭素数6〜8のシクロアルキル基または炭素数7〜22のアラルキル基を示し、Rは、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基を示し、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウムまたは有機アミンを示す。]
【0008】
本発明の油水分離用洗浄剤においては、上記一般式(1)における上記R 1 が炭素数6〜18のアルキル基、炭素数6〜20のアルケニル基または炭素数6〜8のシクロアルキル基であり、上記R 2 は水素原子またはメチル基であることが好ましい。さらに、本発明の油水分離用洗浄剤においては、上記一般式(1)における上記R がヘキシル基、オクチル基、デシル基、オレイル基又はシクロヘキシル基であるとより好ましい。
【0009】
本発明の油水分離用洗浄剤は、ビルダーおよび/または上記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤をさらに含むことが好ましい。また、上記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤が、非イオン界面活性剤及びアニオン界面活性剤からなる群より選ばれる界面活性剤であり、上記一般式(1)で表される界面活性剤の総重量と上記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤の総重量との比は、5/5以上であるとより好ましい。さらに、本発明の油水分離用洗浄剤は、pHを10にした場合の、以下の式で定義される分離率が50%以上であるとさらに好ましい。
分離率(%)=W×100/Z
[式中、Zは、上記油水分離用洗浄剤90mLと、25℃の粘度が5200mPa・sであるポリジメチルシロキサン10mLとを、100mLメスシリンダーに静かに入れたときの透明部分の長さを示し、Wは、前記メスシリンダーを20秒間で上下に10cm幅で80回激しく振盪した後、1時間静置して、分離した油層のうち透明部分の長さを示す。]
【0010】
本発明の洗浄方法は、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ポリα−オレフィン、ポリオールエステル及びポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種の油の付着した被着体と上記油水分離用洗浄剤とを接触させ、上記油を上記被着体から分離させるとともに上記油水分離用洗浄剤中において上記油を含有する油層を形成せしめることを特徴とする。この洗浄方法においては、上記油水分離用洗浄剤を50℃〜100℃で上記被着体と接触させることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明における界面活性剤は下記一般式(1)で表される化学構造を有するものである。
【化3】
Figure 0003590348
【0012】
上記一般式(1)において、Rは、脂環式炭化水素基を有していてもよい炭素数6〜22のアルキル基、脂環式炭化水素基を有していてもよい炭素数6〜22のアルケニル基、炭素数6〜8のシクロアルキル基または炭素数7〜22のアラルキル基である。なお、上記アルキル基は、基中の水素原子の少なくとも1つが脂環式炭化水素基で置換されていてもよいアルキル基を意味し、脂環式炭化水素基による置換がある場合であっても合計の炭素数は6〜22である。同様に上記アルケニル基は、基中の水素原子の少なくとも1つが脂環式炭化水素基で置換されていてもよいアルケニル基を意味し、脂環式炭化水素基による置換がある場合であっても合計の炭素数は6〜22である。
【0013】
上記一般式(1)で表される界面活性剤においては、Rがアルキル基、アルケニル基およびシクロアルキル基である場合においてその炭素数が5以下であるとき、およびRがアラルキル基である場合においてその炭素数が6以下であるときは、洗浄性が不十分となる。一方、上記一般式(1)におけるRがアルキル基、アルケニル基およびアラルキル基である場合においてその炭素数が23以上であるとき、およびRがシクロアルキル基である場合においてその炭素数が9以上であるときは、油水分離性が不十分となる。すなわち、Rの炭素数が上記範囲内である場合に洗浄性および油水分離性を両立することが可能となる。
【0014】
がアルキル基である場合においては、脂環式炭化水素基の有無に拘わらず、その合計の炭素数は6〜18が好ましく、6〜12がより好ましく、6〜10が特に好ましい。炭素数がこのような範囲であるアルキル基のなかでは、脂環式炭化水素基を有していないものがより好ましい。また、アルキル基を置換する脂環式炭化水素基は炭素数が3〜10であることが好ましく、5〜8であることがより好ましく、シクロヘキシル基が特に好ましい。アルキル基および脂環式炭化水素基の炭素数を上記範囲とすることにより洗浄性および油水分離性が向上する傾向にある。
【0015】
このようなアルキル基としては、例えば、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ベヘニル基、2−エチルヘキシル基、2−シクロヘキシルメチル基、2−シクロヘキシルエチル基等が挙げられる。
【0016】
がアルケニル基である場合においても、アルキル基の場合と同様の理由により、脂環式炭化水素基の有無に拘わらず、その合計の炭素数は6〜20が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜12が特に好ましい。炭素数がこのような範囲であるアルケニル基のなかでは、脂環式炭化水素基を有していないものがより好ましい。また、アルケニル基を置換する脂環式炭化水素基は炭素数が3〜10であることが好ましく、5〜8であることがより好ましく、シクロヘキシル基が特に好ましい。なお、アルケニル基における不飽和結合部分の位置は特に制限されない。アルケニル基および脂環式炭化水素基の炭素数を上記範囲とすることにより洗浄性および油水分離性が向上する傾向にある。
【0017】
このようなアルケニル基としては、ヘキセニル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、エイコセニル基、ドコセニル基、シクロヘキシルドデセニル基等が挙げられ、なかでも9−オクタデセニル基(オレイル基)が好ましい。
【0018】
上記一般式(1)におけるRは、上記アルキル基、アルケニル基の他、炭素数6〜8のシクロアルキル基または炭素数7〜22のアラルキル基であってもよい。かかるシクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シクロオクチル基が挙げられるが、シクロヘキシル基が特に好ましい。一方、アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。アラルキル基の炭素数は7〜12がより好ましく、7〜10が特に好ましい。アラルキル基の炭素数がこのような範囲である場合には洗浄性および油水分離性が向上する傾向にある。
【0019】
上記一般式(1)におけるRは、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。本発明においては、洗浄性の観点からRは水素原子またはメチル基であることが好ましい。
【0020】
また、上記一般式(1)におけるMは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム(NH)または有機アミンである。アルカリ金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、有機アミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
【0021】
上記一般式(1)で表される化合物は、公知の製造方法により得ることができる。例えば、Rを有する第一級アミン1モルに対しアルキレンオキサイド1モルを付加した後、さらにホルムアルデヒドと、亜硫酸水素ナトリウムなどの亜硫酸水素塩とを反応する方法により製造が可能である。
【0022】
ここで、Rを有する第一級アミンとしては、例えば、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、シクロヘキシルアミン、2−シクロヘキシルエチルアミン、オレイルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン等が挙げられる。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等が挙げられるが、エチレンオキサイドが特に好ましい。
【0023】
本発明において、上記一般式(1)で表される化合物としては、例えば、N−ヘキシル−N−(2−ヒドロキシエチル)−イミノメタンスルホン酸塩、N−オクチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−イミノメタンスルホン酸塩、N−デシル−N−(2−ヒドロキシエチル)−イミノメタンスルホン酸塩、N−ヘキシル−N−(2−ヒドロキシプロピル)−イミノメタンスルホン酸塩、N−オクチル−N−(2−ヒドロキシプロピル)−イミノメタンスルホン酸塩、N−デシル−N−(2―ヒドロキシプロピル)−イミノメタンスルホン酸塩が挙げられる。
【0024】
上記一般式(1)で表される界面活性剤は、従来より使用されているN−(2−ヒドロキシアルキル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−β−アラニンナトリウム塩と比較して、洗浄性および油水分離性のいずれもが遙かに優れている。両者の化学構造上の相違点は、後者は疎水基である長鎖アルキル基の中に親水基であるヒドロキシル基が結合しているのに対して、一般式(1)で表される界面活性剤においては疎水基であるRにヒドロキシル基を有しておらず、また親水基がスルホン基であるという点である。本発明者らはいかなる理論にも制約されることを望むものではないが、この化学構造上の違いが疎水基の性質に反映し、その結果として両者の洗浄性と油水分離性に大きな違いが生じるものと考えられる。
【0025】
以上説明した本発明における界面活性剤は、機械部品等に付着した油類等を除去するために単独で使用可能であるが、これを溶媒に溶解または分散させた洗浄剤として用いてもよい。溶媒としては水が挙げられ、水にはエタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等の低級アルコールに代表される有機溶剤を少量添加してもよい。なお、本発明の洗浄剤は、一般式(1)で表される化学構造を有している界面活性剤を複数種含有していてもよい。
【0026】
洗浄剤が界面活性剤と水のみからなる場合は、当該界面活性剤の濃度は0.5〜50重量%とすることが好ましい。また、界面活性剤濃度を0.5〜50重量%とした洗浄剤には、使用に先立って以下に述べるような成分をさらに含有させることが可能であり、水および/または水以外の溶媒をさらに添加して希釈してもよい。このような場合は、好適な洗浄性および油水分離性を維持するために界面活性剤濃度は0.1重量%以上(例えば、0.1〜20重量%)とすることが好ましい。
【0027】
本発明の洗浄剤は、さらにビルダーおよび/または上記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤をさらに含んでいてもよい。
【0028】
本発明の洗浄剤が含有することのできるビルダーとしては、無機ビルダー、有機ビルダー、およびこれらの混合物が挙げられる。無機ビルダーの種類は特に制限されないが、例えば、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダ、セスキ炭酸ソーダ、メタケイ酸ソーダ、セスキケイ酸ソーダ、オルトケイ酸ソーダ、リン酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダ、テトラリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等を挙げることができ、有機ビルダーとしては、グルコン酸ソーダ、クエン酸ソーダ、酒石酸ソーダ、シュウ酸ソーダ、リンゴ酸ソーダ、コハク酸ソーダ、グリコール酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ等のカルボン酸塩が例示できる。
【0029】
これらのビルダーは、1種を単独で添加してもよく、2種以上を併用してもよい。また、本発明の洗浄剤がビルダーを含有する場合は、一般式(1)で表される界面活性剤の総重量とビルダーの総重量との比が、前者/後者=1/9〜9/1とすることが好ましく、3/7〜9/1とすることがより好ましい。
【0030】
本発明の洗浄剤が含有することのできる、上記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤としては、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、アニオン界面活性剤およびカチオン界面活性剤が挙げられ、洗浄剤はこれらの1種または2種以上を含有することが可能である。ただし、アニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤とは同時に配合しないことが好ましい。
【0031】
非イオン界面活性剤としては公知の非イオン界面活性剤がいずれも使用可能であるが、その中では、高級アルコール(炭素数6〜18のアルコール)のアルキレンオキサイド付加物が好ましい。また、低起泡性を実現できることから、当該付加物は、炭素数6〜10のアルコールのアルキレンオキサイド付加物であることが好ましい。また、高級アルコールに付加するアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド(EO)およびプロピレンオキサイド(PO)が好適であり、付加物は、EOまたはPOの単独重合体を形成していてもよく、EOおよびPOのブロック重合体あるいはランダム重合体を形成していてもよい。本発明の洗浄剤が非イオン界面活性剤を含有する場合は、一般式(1)で表される界面活性剤の総重量と非イオン界面活性剤の総重量との比(前者/後者)は、5/5以上であるのが好ましく、6/4以上であるのがより好ましい。
【0032】
また、アニオン界面活性剤としても公知のアニオン界面活性剤がいずれも使用可能である。アニオン界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等のカルボン酸塩型界面活性剤;アシル化アミノ酸塩型;ラウリルスルホン酸塩、オクチルスルホン酸塩等のスルホン酸塩型界面活性剤;オクチル硫酸エステル塩、ラウリル硫酸エステル塩、オレイル硫酸エステル塩等の硫酸エステル塩型界面活性剤;リン酸エステル塩型界面活性剤等が例示可能である。これらの中では、低起泡性を実現できることから、炭素数が6〜10のアルキル基またはアルケニル基を有するものがより好ましい。本発明の洗浄剤がアニオン界面活性剤を含有する場合は、一般式(1)で表される界面活性剤の総重量とアニオン界面活性剤の総重量との比(前者/後者)は、5/5以上であるのが好ましく、6/4以上であるのがより好ましい。
【0033】
カチオン界面活性剤としては、第四級アンモニウム塩等の公知のカチオン界面活性剤を用いることができる。第四級アンモニウム塩としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等であってアルキル基が長鎖アルキル基であるものが好ましい。長鎖アルキル基の炭素数は6〜22が特に好ましい。また、第四級アンモニウムの対イオンは、第四級アンモニウム塩の状態で金属に対する腐食性を生じさせないことから、有機酸イオンであることが好ましい。本発明の洗浄剤がカチオン界面活性剤を含有する場合は、一般式(1)で表される界面活性剤の総重量とカチオン界面活性剤の総重量との比(前者/後者)は、5/5以上であるのが好ましく、6/4以上であるのがより好ましい。
【0034】
上記の非イオン界面活性剤とアニオン界面活性剤またはカチオン界面活性剤とを組み合わせて使用する際には、その総重量が、一般式(1)で表される界面活性剤の総重量以下であることが好ましい。
【0035】
本発明における界面活性剤は上記一般式(1)で表される化学構造を有しているため、両性界面活性剤(アミノカルボン酸型)に分類される。本発明の洗浄剤は、上述のように、一般式(1)で表される界面活性剤以外の両性界面活性剤を含有することができるが、そのような両性界面活性剤としては、アラニン型、ベタイン型、アミノスルホン酸型、スルホベタイン型の両性界面活性剤が挙げられる。本発明の洗浄剤が一般式(1)で表される界面活性剤以外の両性界面活性剤を含有する場合は、一般式(1)で表される界面活性剤の総重量とそれ以外の両性界面活性剤の総重量との比(前者/後者)は、5/5以上であるのが好ましく、6/4以上であるのがより好ましい。また、本発明の洗浄剤が、上記一般式(1)で表される界面活性剤以外の両性界面活性剤を含有する場合は、上記非イオン界面活性剤および/または上記アニオン界面活性剤を併用することが好ましい。この場合において、一般式(1)で表される界面活性剤の総量は、それ以外の界面活性剤の総量以上であることが好ましい。なお、本発明の洗浄剤は、上述したビルダーや界面活性剤以外にも、必要に応じて、従来より使用されている防錆剤、防腐剤等の添加物を含有していてもよい。
【0036】
本発明の洗浄剤のpHは6以上であることが好ましい。洗浄剤のpHを6以上にすることにより洗浄性を特に高めることが可能になる。洗浄剤のpHは7以上であることがより好ましく、8以上であることがさらに好ましく、9〜13であることが特に好ましい。また、pHを上記のような値とするためには、洗浄剤にpH調製剤を含有させることが好ましい。なお、pH調製剤とは本発明の洗浄剤に添加することにより洗浄剤のpHを変化させうる化合物をいい、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン等の塩基が挙げられる。
【0037】
本発明は、上述した洗浄剤と油の付着した被着体とを接触させ、油を被着体から分離させるとともに洗浄剤中において油を含有する油層を形成せしめることを特徴とする洗浄方法を提供する。
【0038】
被着体に付着した油としては、機械油、圧延油、防錆油、繊維加工用油等が挙げられ、これらの基油としては、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ポリα−オレフィン、ポリオールエステル、ポリジメチルシロキサン(シリコーン)等が例示できる。また、このような油が付着した被着体としては、染色機や精練機等の繊維用加工機械、その他一般の機械および機械部品等が挙げられる。
【0039】
洗浄剤と油の付着した被着体とを接触させる方法としては、例えば、油の付着した被着体を洗浄剤中に浸漬して洗浄剤を適宜攪拌させる方法や、油の付着した被着体に対して洗浄剤を噴霧させる方法等が挙げられるが、これに限定されない。洗浄剤と油の付着した被着体とを接触させる場合においては、洗浄剤を室温以上、洗浄剤の含有する溶媒の沸点以下の温度にすることが好ましい。洗浄剤の温度は、25℃〜溶媒の沸点とすることがより好ましく、50℃〜溶媒の沸点とすることが好ましい。なお、洗浄剤の溶媒としては水を用いることが好ましいことから、洗浄剤の温度の上限は100℃であることが好ましい。なお、洗浄剤の温度は油の付着の度合いによって適宜変更することが可能である。
【0040】
洗浄剤と油の付着した被着体とを接触させことにより、油が被着体から分離し(洗浄)、洗浄剤中において油を含有する油層が形成される(油水分離)。油層が形成されることにより、洗浄剤は油層と溶媒層(溶媒が水の場合は水層)とに分離する。上述のように従来の界面活性剤では、洗浄性および油水分離性のいずれか一方しか得られないのに対して、本発明の洗浄剤は、上記のようにして油層が形成されることから、洗浄性および油水分離性のいずれにおいても優れた性能を発揮する。
【0041】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0042】
(実施例1)
試験用オートクレーブ(耐圧ガラス工業社製)にオクチルアミン129重量部を秤量し、110℃にて減圧脱水を行った。窒素ガスにてオートクレーブ内を常圧に戻し、150℃でエチレンオキサイド44重量部を付加反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、次いで、ホルムアルデヒド30重量部、亜硫酸水素ナトリウム104重量部と水を加え、90〜100℃で10時間反応させ、N−オクチル−N−(2−ヒドロキシエチル)イミノメタンスルホン酸ナトリウム(界面活性剤)を得た。この界面活性剤の10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0043】
(実施例2)
オクチルアミン129重量部に代えて、デシルアミン157重量部を用いた他は実施例1と同様にして、N−デシル−N−(2−ヒドロキシエチル)イミノメタンスルホン酸ナトリウム(界面活性剤)を得た。この界面活性剤の10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0044】
(実施例3)
オクチルアミン129重量部に代えて、ヘキシルアミン101重量部を用いた他は実施例1と同様にして、N−ヘキシル−N−(2−ヒドロキシエチル)イミノメタンスルホン酸ナトリウム(界面活性剤)を得た。この界面活性剤の10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0045】
(実施例4)
オルトケイ酸ソーダを3重量部、炭酸ソーダを3重量部および実施例1で得られた洗浄剤を96重量部混合し、洗浄剤とした。
【0046】
(実施例5)
オルトケイ酸ソーダを3重量部、炭酸ソーダを3重量部、ソフタノール90(炭素数12〜13の高級アルコールのエチレンオキサイド9モル付加物、日本触媒社製)を2重量部、および実施例1で得られた洗浄剤を94重量部混合し、洗浄剤とした。
【0047】
(実施例6)
オルトケイ酸ソーダを3重量部、炭酸ソーダを3重量部、ラウリル硫酸ナトリウムを2重量部、および実施例1で得られた洗浄剤を94重量部混合し、洗浄剤とした。
【0048】
(実施例7)
オクチルアミン129重量部に代えて、オレイルアミン267.5重量部を用いた他は実施例1と同様にして、N−オレイル−N−(2−ヒドロキシエチル)イミノメタンスルホン酸ナトリウム(界面活性剤)を得た。この界面活性剤の10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0049】
(実施例8)
オクチルアミン129重量部に代えて、シクロヘキシルアミン99重量部を用いた他は実施例1と同様にして、N−シクロヘキシル−N−(2−ヒドロキシエチル)イミノメタンスルホン酸ナトリウム(界面活性剤)を得た。この界面活性剤の10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0050】
(比較例1)
N−(2−ヒドロキシデシル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−β−アラニンナトリウムの10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0051】
(比較例2)
N−ドデシル−N,N−ジ(β−プロピオン酸ナトリウム塩)の10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0052】
(比較例3)
N−ドデシル−N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)ベタインの10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0053】
(比較例4)
ソフタノール90(炭素数12〜13の高級アルコールのエチレンオキサイド9モル付加物、日本触媒社製)10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0054】
(比較例5)
ラウリル硫酸ナトリウムの10重量%水溶液を調整し、洗浄剤とした。
【0055】
上記の実施例および比較例で得られた洗浄剤について、以下の評価法を用いて洗浄性および油水分離性について評価した。
(洗浄性1)
実施例または比較例の洗浄剤10重量部に対して水90重量部を混合し、トリエタノールアミンを添加してpHを8.5に調整し洗浄性試験用洗浄剤とした。一方、SPCC−SB圧延鋼板(縦60mm×横80mm×厚さ1.2mm)をトルエンとアセトンで交互に2回洗浄し風乾し、これに以下の表1に示す試験油1、2または3を約0.1g塗布し、120℃で10分間熱処理した後、デシケーター中で室温まで冷却し、試験油の付着量(Xとする)を測定した。得られた圧延鋼板を、25℃に保った上記の洗浄性試験用洗浄剤500mL中に5分間浸漬した。なお浸漬中は洗浄性試験用洗浄剤を30rpmの速度で撹拌し続けた。浸漬後、圧延鋼板を105℃で5分間乾燥し、デシケーター中で室温まで冷却した後、試験油の残存量(Yとする)を測定し、下記式(I)により洗浄率(%)を算出して洗浄性を評価した。
洗浄率(%)=(X−Y)×100/X …(I)
【0056】
【表1】
Figure 0003590348
【0057】
(洗浄性2)
実施例または比較例の洗浄剤10重量部に対して水90重量部を混合し、水酸化ナトリウムを添加してpHを10.0に調整した洗浄性試験用洗浄剤を用い、この洗浄性試験用洗浄剤の温度を50℃として圧延鋼板を浸漬した他は、洗浄性1の方法と同様にして洗浄性を評価した。
【0058】
(油水分離性)
実施例または比較例の洗浄剤10重量部に対して水90重量部を混合し、水酸化ナトリウムを添加してpHを10.0に調整して油水分離性試験用洗浄剤とした。この油水分離性試験用洗浄剤90mLと、上記表1に示す試験油1、2または3を10mLとを、100mLメスシリンダーに静かに入れ、透明部分(透明油層)の長さ(Zとする)を測定した。次いで、このメスシリンダーを20秒間で上下に10cm幅で80回激しく振盪した後、1時間静置した。分離した油層のうち透明部分(透明油層)の長さ(Wとする)を測定した。下記式(II)により分離率(%)を算出して油水分離性を評価した。
分離率(%)=W×100/Z …(II)
【0059】
洗浄性1の評価結果、洗浄性2の評価結果、油水分離性の評価結果を、それぞれ表2、表3、表4に示す。
【0060】
【表2】
Figure 0003590348
【0061】
【表3】
Figure 0003590348
【0062】
【表4】
Figure 0003590348
【0063】
比較例1〜5で得られた洗浄剤を用いた場合、洗浄性試験用洗浄剤の温度が25℃では洗浄率20%以下、50℃においても45%以下の洗浄性しか発揮しなかったのに対し、実施例1〜8で得られた洗浄剤を用いた場合は、洗浄性試験用洗浄剤の温度が25℃においても洗浄率55%以上の洗浄性を発揮し、さらに50℃では100%近い洗浄性を発揮した。従来から有用とされているビルダーや非イオン界面活性剤を含有しない洗浄性試験用洗浄剤(実施例1〜3、7および8)も、比較例1〜5のものよりもはるかに洗浄性に優れていた。さらに、油水分離性については、比較例1〜5の油水分離性試験用洗浄剤の油水分離率が10%未満であるのに対し、実施例1〜8の油水分離性試験用洗浄剤ではいずれも50%以上の値を示した。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高い洗浄性を発揮するのみならず油水分離性においても優れる油水分離用洗浄剤、およびこの洗浄剤を用い洗浄性および油水分離性を高めることの可能な洗浄方法が提供される。特に、従来技術による洗浄剤が50℃以上の高温であってもある程度の洗浄性しか得られないのに対して、本発明の洗浄剤は室温〜50℃の低温でも非常に高い洗浄性を発揮する。したがって、洗浄に必要な熱量を低減することができコスト低減が可能となる。また、本発明の洗浄剤は、従来技術による洗浄剤より格段に油水分離性に優れることから、廃水処理の負荷軽減を達成することができ、さらには洗浄の有効成分を含有する水層を回収してリサイクルすることが可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for removing oils such as machine oils, rolling oils, rust preventive oils, etc. attached to machines and machine parts and oils attached to equipment in a fiber processing step.For oil / water separationThe present invention relates to a cleaning agent and a cleaning method using the cleaning agent.
[0002]
[Prior art]
In recent years, when removing oils such as machine oils, rolling oils, rust preventive oils, etc. attached to machines and machine parts, oils generated in the fiber processing step and attached to equipment, anionic surfactants and the like are used. A water-based detergent containing a nonionic surfactant as a main component is used. Conventional cleaning agents focus on improving the washability, and if the washability is improved, oils are emulsified and a stable emulsion is formed. There was a heavy load on processing. In recent years, where environmental issues are regarded as important, it is required to reduce the load on wastewater treatment, and it is desired to reduce wastewater by oil-water separation treatment.
[0003]
As a detergent having excellent oil-water separation properties, for example, JP-A-6-192693 discloses a polyoxyalkylene adduct of a higher alcohol, amine or amide having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms (nonionic surfactant ) Is disclosed, and the oil-water separation property can be improved by adjusting HLB (Hydrophile-Lipophile-Balance). However, a nonionic surfactant having such a structure has a problem that when the oil-water separation property is improved, the washing property is poor, and thus the washing property and the oil-water separation property cannot be compatible.
[0004]
On the other hand, amphoteric surfactants are inferior in detergency as compared with anionic surfactants and nonionic surfactants, and therefore have been widely developed exclusively as cleaning agents for the human body. It is only added secondarily. Examples of such amphoteric surfactants include amino acid salt type, betaine type, sulfonate type, and aminosulfonate type amphoteric surfactants. Examples of the amino acid salt type amphoteric surfactant include N- (2-hydroxyalkyl) -N-ethyleneoxyiminoethylene carboxylate (Japanese Patent Publication No. 57-39280) and N- (2-hydroxyalkyl)- N- (2-hydroxyethyl) -β-alanine sodium salt (JP-A-6-264091), N-alkyl-β-alanine sodium salt and the like can be mentioned. When used as a cleaning agent, sufficient detergency cannot be obtained, so that it is necessary to use it together with a nonionic surfactant or an anionic surfactant, which causes a problem that the oil-water separation of the cleaning waste liquid is reduced. Was.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and includes oils such as machine oil, rolling oil, rust-preventive oil, etc., which adhere to machines and machine parts, and oils which adhere to equipment in a fiber processing step. For removing kindsCleaning agent for oil-water separationAnd not only exhibit high detergency but also excellent oil-water separationCleaning agent for oil-water separationThe purpose is to provide. Also thisCleaning agent for oil-water separationIt is an object of the present invention to provide a cleaning method using the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies and found that a β-alanine type surfactant having a specific structure was used.AgentThe present inventors have found that a cleaning agent containing not only exhibits high detergency in removing the oils but also has excellent oil-water separation properties, and thus completed the present invention.
[0007]
That is, the present inventionThe oil-water separation detergent is brought into contact with an adherend to which at least one oil selected from the group consisting of naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, poly α-olefin, polyol ester, and polydimethylsiloxane has adhered, and the oil is applied. An oil-water separation detergent which separates from a body and forms an oil layer containing oil, comprising a surfactant represented by the following general formula (1), a pH adjuster and water, and having a pH of 6 or more. It is characterized by being.
Embedded image
Figure 0003590348
[Wherein, R1Is an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms which may have an alicyclic hydrocarbon group, an alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms which may have an alicyclic hydrocarbon group, 8 represents a cycloalkyl group or an aralkyl group having 7 to 22 carbon atoms;2Represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a phenyl group, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, ammonium or an organic amine. ]
[0008]
In the oil-water separation detergent of the present invention, the above-mentioned R in the general formula (1) is used. 1 Is an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 6 to 8 carbon atoms, Two Is preferably a hydrogen atom or a methyl group. Furthermore, in the cleaning agent for oil-water separation of the present invention, the R in the general formula (1) is used. 1 Is more preferably a hexyl group, an octyl group, a decyl group, an oleyl group or a cyclohexyl group.
[0009]
Of the present inventionCleaning agent for oil-water separationIsIt is preferable to further include a builder and / or a surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1). The surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1) is a surfactant selected from the group consisting of a nonionic surfactant and an anionic surfactant, and the surfactant represented by the general formula (1) The ratio of the total weight of the surfactant represented by the formula to the total weight of the surfactants other than the surfactant represented by the general formula (1) is more preferably 5/5 or more. Further, the oil-water separation detergent of the present invention more preferably has a separation rate defined by the following formula of 50% or more when the pH is set to 10.
Separation rate (%) = W × 100 / Z
[In the formula, Z represents the length of the transparent portion when 90 mL of the above-mentioned oil-water separation detergent and 10 mL of polydimethylsiloxane having a viscosity of 5200 mPa · s at 25 ° C. are gently placed in a 100 mL graduated cylinder. And W indicates the length of the transparent portion of the separated oil layer after vigorously shaking the graduated cylinder up and down 80 times with a width of 10 cm for 20 seconds and then standing for 1 hour. ]
[0010]
The cleaning method of the present invention comprises:Naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, poly-α-olefin, polyol ester and polydimethylsiloxane are brought into contact with the adherend adhered with at least one oil selected from the group consisting of polydimethylsiloxane and the above oil / water separation detergent, An oil layer containing the oil is formed in the oil-water separation detergent while being separated from the adherend. In this washing method, it is preferable that the oil-water separation detergent is brought into contact with the adherend at 50 ° C to 100 ° C.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventionInThe surfactant has a chemical structure represented by the following general formula (1).
Embedded image
Figure 0003590348
[0012]
In the general formula (1), R1Is an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms which may have an alicyclic hydrocarbon group, an alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms which may have an alicyclic hydrocarbon group, 8 is a cycloalkyl group or an aralkyl group having 7 to 22 carbon atoms. The above alkyl group means an alkyl group in which at least one of the hydrogen atoms in the group may be substituted with an alicyclic hydrocarbon group, even when the alkyl group is substituted with an alicyclic hydrocarbon group. The total carbon number is 6-22. Similarly, the alkenyl group means an alkenyl group in which at least one of the hydrogen atoms in the group may be substituted with an alicyclic hydrocarbon group. The total carbon number is 6-22.
[0013]
In the surfactant represented by the general formula (1), R1Is an alkyl group, an alkenyl group and a cycloalkyl group, when the number of carbon atoms is 5 or less;1Is an aralkyl group, and when the number of carbon atoms is 6 or less, the detergency becomes insufficient. On the other hand, R in the general formula (1)1Is an alkyl group, an alkenyl group and an aralkyl group, when the number of carbon atoms is 23 or more;1Is a cycloalkyl group, and when the number of carbon atoms is 9 or more, oil-water separation properties become insufficient. That is, R1When the number of carbon atoms is within the above range, it is possible to achieve both detergency and oil / water separation.
[0014]
R1Is an alkyl group, irrespective of the presence or absence of an alicyclic hydrocarbon group, the total carbon number is preferably 6 to 18, more preferably 6 to 12, and particularly preferably 6 to 10. Among the alkyl groups having the carbon number in such a range, those having no alicyclic hydrocarbon group are more preferable. Further, the alicyclic hydrocarbon group for substituting the alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 5 to 8 carbon atoms, and particularly preferably a cyclohexyl group. When the carbon number of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group is in the above range, the detergency and the oil-water separation property tend to be improved.
[0015]
Examples of such an alkyl group include a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group, a hexadecyl group, an octadecyl group, a behenyl group, a 2-ethylhexyl group, a 2-cyclohexylmethyl group, and a 2-cyclohexylethyl group. And the like.
[0016]
R1Is also an alkenyl group, for the same reason as the alkyl group, regardless of the presence or absence of an alicyclic hydrocarbon group, the total carbon number is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 18, 6 to 12 are particularly preferred. Among the alkenyl groups having such a carbon number, those having no alicyclic hydrocarbon group are more preferable. Further, the alicyclic hydrocarbon group that substitutes for the alkenyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 5 to 8 carbon atoms, and particularly preferably a cyclohexyl group. The position of the unsaturated bond in the alkenyl group is not particularly limited. When the carbon number of the alkenyl group and the alicyclic hydrocarbon group is in the above range, the detergency and the oil-water separation property tend to be improved.
[0017]
Examples of such an alkenyl group include a hexenyl group, an octenyl group, a decenyl group, a dodecenyl group, a tetradecenyl group, a hexadecenyl group, an octadecenyl group, an eicosenyl group, a docosenyl group, and a cyclohexyldecenyl group. An octadecenyl group (oleyl group) is preferred.
[0018]
R in the above general formula (1)1May be a cycloalkyl group having 6 to 8 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 22 carbon atoms in addition to the above-mentioned alkyl group and alkenyl group. Examples of such a cycloalkyl group include a cyclohexyl group and a cyclooctyl group, and a cyclohexyl group is particularly preferred. On the other hand, examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. The carbon number of the aralkyl group is more preferably 7 to 12, and particularly preferably 7 to 10. When the number of carbon atoms of the aralkyl group is in such a range, detergency and oil / water separation tend to be improved.
[0019]
R in the above general formula (1)2Is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a phenyl group. In the present invention, from the viewpoint of detergency, R2Is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
[0020]
M in the general formula (1) is a hydrogen atom, an alkali metal atom, ammonium (NH4) Or an organic amine. Examples of the alkali metal atom include lithium, sodium, and potassium, and examples of the organic amine include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, and triisopropanolamine. .
[0021]
The compound represented by the general formula (1) can be obtained by a known production method. For example, R1Can be produced by adding 1 mol of an alkylene oxide to 1 mol of a primary amine having the following formula, and then reacting formaldehyde with a bisulfite such as sodium bisulfite.
[0022]
Where R1As the primary amine having, for example, hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, tetradecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, cyclohexylamine, 2-cyclohexylethylamine, oleylamine, benzylamine, phenethylamine and the like. Can be Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide, with ethylene oxide being particularly preferred.
[0023]
In the present invention, examples of the compound represented by the general formula (1) include N-hexyl-N- (2-hydroxyethyl) -iminomethanesulfonate, N-octyl-N- (2-hydroxyethyl ) -Iminomethanesulfonate, N-decyl-N- (2-hydroxyethyl) -iminomethanesulfonate, N-hexyl-N- (2-hydroxypropyl) -iminomethanesulfonate, N-octyl- N- (2-hydroxypropyl) -iminomethanesulfonic acid salt and N-decyl-N- (2-hydroxypropyl) -iminomethanesulfonic acid salt are exemplified.
[0024]
The surfactant represented by the general formula (1) is more washed than the conventionally used sodium salt of N- (2-hydroxyalkyl) -N- (2-hydroxyethyl) -β-alanine. Both properties and oil-water separation properties are far superior. The difference in the chemical structure between the two is that the latter has a hydrophilic group represented by the general formula (1) while a hydrophilic group hydroxyl group is bonded to a hydrophobic long chain alkyl group. R is a hydrophobic group1Has no hydroxyl group and the hydrophilic group is a sulfone group. Although the present inventors do not wish to be bound by any theory, this difference in the chemical structure reflects on the properties of the hydrophobic group, and as a result, there is a large difference in the detergency and oil-water separation of the two. It is thought to occur.
[0025]
The present invention described aboveInThe surfactant can be used alone to remove oils and the like adhering to machine parts and the like, but may be used as a detergent dissolved or dispersed in a solvent. Examples of the solvent include water, and a small amount of an organic solvent represented by a lower alcohol such as ethanol, isopropanol, and ethylene glycol may be added to water. The cleaning agent of the present invention may contain a plurality of surfactants having a chemical structure represented by the general formula (1).
[0026]
Washing soapWorldWhen only a surfactant and water are used, the concentration of the surfactant is preferably 0.5 to 50% by weight. MaThe worldPrior to use, the detergent having a surfactant concentration of 0.5 to 50% by weight can further contain the components described below, and water and / or a solvent other than water are further added. And may be diluted. In such a case, the surfactant concentration is preferably set to 0.1% by weight or more (for example, 0.1 to 20% by weight) in order to maintain suitable washing properties and oil-water separation properties.
[0027]
The cleaning agent of the present invention may further contain a builder and / or a surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1).
[0028]
Builders that can be included in the cleaning agent of the present invention include inorganic builders, organic builders, and mixtures thereof. The type of the inorganic builder is not particularly limited, for example, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium sesquicarbonate, sodium metasilicate, sodium sesquisilicate, sodium orthosilicate, sodium phosphate, sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetraphosphate, hexametaline Examples of organic builders include carboxylate salts such as sodium gluconate, sodium citrate, sodium tartrate, sodium oxalate, sodium malate, sodium succinate, sodium glycolate, and sodium polyacrylate. Can be exemplified.
[0029]
One of these builders may be added alone, or two or more may be used in combination. When the detergent of the present invention contains a builder, the ratio of the total weight of the surfactant represented by the general formula (1) to the total weight of the builder is the former / the latter = 1/9 to 9 / It is preferably set to 1, and more preferably 3/7 to 9/1.
[0030]
Examples of the surfactant that can be contained in the detergent of the present invention other than the surfactant represented by the general formula (1) include nonionic surfactants, amphoteric surfactants, anionic surfactants and cations. Surfactants are mentioned, and the detergent can contain one or more of these. However, it is preferable not to mix the anionic surfactant and the cationic surfactant at the same time.
[0031]
As the nonionic surfactant, any known nonionic surfactant can be used, and among them, an alkylene oxide adduct of a higher alcohol (an alcohol having 6 to 18 carbon atoms) is preferable. In addition, since low foaming properties can be realized, the adduct is preferably an alkylene oxide adduct of an alcohol having 6 to 10 carbon atoms. Further, as the alkylene oxide to be added to the higher alcohol, ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) are preferable, and the adduct may form a homopolymer of EO or PO. May form a block polymer or a random polymer. When the detergent of the present invention contains a nonionic surfactant, the ratio of the total weight of the surfactant represented by the general formula (1) to the total weight of the nonionic surfactant (former / latter) is as follows. It is preferably at least 5/5, more preferably at least 6/4.
[0032]
As the anionic surfactant, any known anionic surfactant can be used. Examples of the anionic surfactant include a carboxylate type surfactant such as sodium laurate and sodium oleate; an acylated amino acid salt type; a sulfonate type surfactant such as lauryl sulfonate and octyl sulfonate; octyl Sulfate ester type surfactants such as sulfate ester salt, lauryl sulfate ester salt and oleyl sulfate ester salt; phosphate ester salt type surfactants and the like can be exemplified. Among these, those having an alkyl group or alkenyl group having 6 to 10 carbon atoms are more preferable since low foaming properties can be realized. When the detergent of the present invention contains an anionic surfactant, the ratio of the total weight of the surfactant represented by the general formula (1) to the total weight of the anionic surfactant (former / latter) is 5%. It is preferably at least / 5, more preferably at least 6/4.
[0033]
As the cationic surfactant, a known cationic surfactant such as a quaternary ammonium salt can be used. The quaternary ammonium salt is preferably an alkyltrimethylammonium salt, a dialkyldimethylammonium salt or the like, wherein the alkyl group is a long-chain alkyl group. The carbon number of the long-chain alkyl group is particularly preferably from 6 to 22. Further, the counter ion of the quaternary ammonium is preferably an organic acid ion because it does not cause corrosiveness to metals in the state of the quaternary ammonium salt. When the detergent of the present invention contains a cationic surfactant, the ratio of the total weight of the surfactant represented by the general formula (1) to the total weight of the cationic surfactant (former / latter) is 5 It is preferably at least / 5, more preferably at least 6/4.
[0034]
When the above-mentioned nonionic surfactant and anionic surfactant or cationic surfactant are used in combination, the total weight thereof is not more than the total weight of the surfactant represented by the general formula (1). Is preferred.
[0035]
The present inventionInSurfactants have the chemical structure represented by the general formula (1) and are therefore classified as amphoteric surfactants (aminocarboxylic acid type). As described above, the detergent of the present invention can contain an amphoteric surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1). , Betaine type, aminosulfonic acid type and sulfobetaine type amphoteric surfactants. When the detergent of the present invention contains an amphoteric surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1), the total weight of the surfactant represented by the general formula (1) and the other amphoteric surfactant The ratio of the surfactant to the total weight (former / latter) is preferably 5/5 or more, more preferably 6/4 or more. When the cleaning agent of the present invention contains an amphoteric surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1), the nonionic surfactant and / or the anionic surfactant are used in combination. Is preferred. In this case, the total amount of the surfactant represented by the general formula (1) is preferably equal to or more than the total amount of the other surfactants. In addition, the cleaning agent of this invention may contain conventionally used additives, such as a rust preventive and a preservative, other than the above-mentioned builder and surfactant, as needed.
[0036]
The pH of the cleaning agent of the present invention is preferably 6 or more. By setting the pH of the cleaning agent to 6 or more, the cleaning property can be particularly improved. The pH of the detergent is more preferably 7 or more, further preferably 8 or more, and particularly preferably 9 to 13. Further, in order to adjust the pH to the above value, it is preferable to include a pH adjusting agent in the cleaning agent. Incidentally, the pH adjusting agent refers to a compound capable of changing the pH of the detergent by adding to the detergent of the present invention, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, monoethanolamine, diethanolamine, monoisopropanolamine and the like. Bases.
[0037]
The present invention provides a cleaning method comprising contacting the above-described cleaning agent with an adherend to which oil is attached, separating oil from the adherend, and forming an oil layer containing oil in the cleaning agent. provide.
[0038]
Examples of the oil adhering to the adherend include machine oil, rolling oil, rust-preventive oil, fiber processing oil, and the like. These base oils include naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, poly α-olefin, and polyol. Examples include esters and polydimethylsiloxane (silicone). Examples of the adherend to which such oil has adhered include textile processing machines such as dyeing machines and scouring machines, and other general machines and machine parts.
[0039]
Examples of the method of bringing the cleaning agent into contact with the adherend to which the oil has adhered include a method in which the adherend to which the oil is adhered is immersed in the detergent and the detergent is appropriately stirred, and a method in which the oil is adhered to the adherend. Examples of the method include spraying a cleansing agent onto the body, but the method is not limited thereto. When the cleaning agent is brought into contact with the adherend to which the oil is attached, it is preferable that the temperature of the cleaning agent be equal to or higher than room temperature and equal to or lower than the boiling point of the solvent contained in the cleaning agent. The temperature of the detergent is more preferably from 25 ° C to the boiling point of the solvent, and more preferably from 50 ° C to the boiling point of the solvent. Since water is preferably used as the solvent of the detergent, the upper limit of the temperature of the detergent is preferably 100 ° C. Note that the temperature of the cleaning agent can be appropriately changed depending on the degree of oil adhesion.
[0040]
By bringing the cleaning agent into contact with the adherend to which the oil has adhered, the oil is separated from the adherend (washing), and an oil layer containing oil is formed in the cleaning agent (oil-water separation). As the oil layer is formed, the detergent separates into an oil layer and a solvent layer (a water layer when the solvent is water). As described above, the conventional surfactant can provide only one of the detergency and the oil-water separation property.Cleaning agentSince the oil layer is formed as described above, it exhibits excellent performance in both cleaning properties and oil-water separation properties.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0042]
(Example 1)
129 parts by weight of octylamine were weighed in a test autoclave (manufactured by Pressure Glass Co., Ltd.) and dehydrated under reduced pressure at 110 ° C. The inside of the autoclave was returned to normal pressure with nitrogen gas, and 44 parts by weight of ethylene oxide was added and reacted at 150 ° C. After the completion of the reaction, the mixture is cooled to room temperature, and then 30 parts by weight of formaldehyde, 104 parts by weight of sodium bisulfite and water are added, and the mixture is reacted at 90 to 100 ° C. for 10 hours to give N-octyl-N- (2-hydroxyethyl) imino. Sodium methanesulfonate (surfactant) was obtained. A 10% by weight aqueous solution of this surfactant was prepared and used as a detergent.
[0043]
(Example 2)
Sodium N-decyl-N- (2-hydroxyethyl) iminomethanesulfonate (surfactant) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 157 parts by weight of decylamine was used instead of 129 parts by weight of octylamine. Was. A 10% by weight aqueous solution of this surfactant was prepared and used as a detergent.
[0044]
(Example 3)
In the same manner as in Example 1 except that 101 parts by weight of hexylamine was used instead of 129 parts by weight of octylamine, sodium N-hexyl-N- (2-hydroxyethyl) iminomethanesulfonate (surfactant) was used. Obtained. A 10% by weight aqueous solution of this surfactant was prepared and used as a detergent.
[0045]
(Example 4)
3 parts by weight of sodium orthosilicate, 3 parts by weight of sodium carbonate and 96 parts by weight of the cleaning agent obtained in Example 1 were mixed to obtain a cleaning agent.
[0046]
(Example 5)
3 parts by weight of sodium orthosilicate, 3 parts by weight of sodium carbonate, 2 parts by weight of sophthanol 90 (a 9 mol adduct of ethylene oxide of a higher alcohol having 12 to 13 carbon atoms, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and Example 1 94 parts by weight of the obtained cleaning agent was mixed to obtain a cleaning agent.
[0047]
(Example 6)
3 parts by weight of sodium orthosilicate, 3 parts by weight of sodium carbonate, 2 parts by weight of sodium lauryl sulfate, and 94 parts by weight of the cleaning agent obtained in Example 1 were mixed to obtain a cleaning agent.
[0048]
(Example 7)
Sodium N-oleyl-N- (2-hydroxyethyl) iminomethanesulfonate (surfactant) in the same manner as in Example 1 except that 267.5 parts by weight of oleylamine was used instead of 129 parts by weight of octylamine. Got. A 10% by weight aqueous solution of this surfactant was prepared and used as a detergent.
[0049]
(Example 8)
Sodium N-cyclohexyl-N- (2-hydroxyethyl) iminomethanesulfonate (surfactant) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 99 parts by weight of cyclohexylamine was used instead of 129 parts by weight of octylamine. Obtained. A 10% by weight aqueous solution of this surfactant was prepared and used as a detergent.
[0050]
(Comparative Example 1)
A 10% by weight aqueous solution of sodium N- (2-hydroxydecyl) -N- (2-hydroxyethyl) -β-alanine was prepared and used as a detergent.
[0051]
(Comparative Example 2)
A 10% by weight aqueous solution of N-dodecyl-N, N-di (β-propionic acid sodium salt) was prepared and used as a detergent.
[0052]
(Comparative Example 3)
A 10% by weight aqueous solution of N-dodecyl-N, N-di (2-hydroxyethyl) betaine was prepared and used as a detergent.
[0053]
(Comparative Example 4)
A 10% by weight aqueous solution of sophthanol 90 (a 9-mol ethylene oxide adduct of a higher alcohol having 12 to 13 carbon atoms, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was prepared and used as a detergent.
[0054]
(Comparative Example 5)
A 10% by weight aqueous solution of sodium lauryl sulfate was prepared and used as a detergent.
[0055]
The cleaning agents obtained in the above Examples and Comparative Examples were evaluated for detergency and oil-water separation property using the following evaluation methods.
(Washability 1)
90 parts by weight of water was mixed with 10 parts by weight of the cleaning agent of the example or the comparative example, and triethanolamine was added to adjust the pH to 8.5 to obtain a cleaning agent for a cleaning test. On the other hand, a SPCC-SB rolled steel sheet (length 60 mm × width 80 mm × thickness 1.2 mm) was alternately washed twice with toluene and acetone and air-dried, and the test oils 1, 2 or 3 shown in Table 1 below were added thereto. After about 0.1 g of the solution was applied and heat-treated at 120 ° C. for 10 minutes, the solution was cooled to room temperature in a desiccator, and the amount of test oil deposited (X) was measured. The obtained rolled steel sheet was immersed for 5 minutes in 500 mL of the above-mentioned cleaning agent for cleaning property maintained at 25 ° C. During the immersion, the detergent for the detergency test was continuously stirred at a speed of 30 rpm. After immersion, the rolled steel sheet is dried at 105 ° C. for 5 minutes, cooled to room temperature in a desiccator, and the remaining amount (Y) of the test oil is measured, and the cleaning rate (%) is calculated by the following formula (I). Then, the cleaning property was evaluated.
Cleaning rate (%) = (XY) × 100 / X (I)
[0056]
[Table 1]
Figure 0003590348
[0057]
(Washability 2)
90 parts by weight of water was mixed with 10 parts by weight of the cleaning agent of the example or the comparative example, and the pH was adjusted to 10.0 by adding sodium hydroxide. Detergency was evaluated in the same manner as in Detergency 1 except that the rolled steel sheet was immersed in the cleaning agent at a temperature of 50 ° C.
[0058]
(Oil-water separation)
90 parts by weight of water was mixed with 10 parts by weight of the cleaning agent of the example or the comparative example, and sodium hydroxide was added to adjust the pH to 10.0 to obtain a cleaning agent for oil-water separation test. 90 mL of this oil-water separation test detergent and 10 mL of the test oils 1, 2 or 3 shown in Table 1 above are gently placed in a 100 mL graduated cylinder, and the length (referred to as Z) of the length of the transparent portion (transparent oil layer). Was measured. Next, the measuring cylinder was vigorously shaken up and down 80 times with a width of 10 cm for 20 seconds, and then allowed to stand for 1 hour. The length (W) of the transparent portion (transparent oil layer) of the separated oil layer was measured. The separation rate (%) was calculated by the following formula (II) to evaluate the oil-water separation property.
Separation rate (%) = W × 100 / Z (II)
[0059]
The evaluation results of the detergency 1, the evaluation results of the detergency 2 and the oil-water separation properties are shown in Tables 2, 3, and 4, respectively.
[0060]
[Table 2]
Figure 0003590348
[0061]
[Table 3]
Figure 0003590348
[0062]
[Table 4]
Figure 0003590348
[0063]
When the cleaning agents obtained in Comparative Examples 1 to 5 were used, the cleaning agent for a cleaning test exhibited a cleaning rate of 20% or less when the temperature was 25 ° C, and only 45% or less at 50 ° C. On the other hand, when the cleaning agents obtained in Examples 1 to 8 were used, even when the temperature of the cleaning agent for the cleaning test was 25 ° C., the cleaning efficiency was 55% or more. % Detergency was exhibited. Detergent test detergents (Examples 1-3, 7 and 8) which do not contain builders or nonionic surfactants which have been conventionally considered to be much more detersive than those of Comparative Examples 1-5. It was excellent. Furthermore, regarding the oil-water separation property, the oil-water separation rate of the detergents for the oil-water separation test of Comparative Examples 1 to 5 was less than 10%, whereas the oil-water separation property of the detergents of Examples 1 to 8 was less than 10%. Also showed a value of 50% or more.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, not only high detergency is exhibited, but also excellent oil-water separation properties are obtained.For oil / water separationProvided are a cleaning agent and a cleaning method capable of improving detergency and oil-water separation using the cleaning agent. In particular, the cleaning agent of the prior art can provide only a certain degree of cleaning even at a high temperature of 50 ° C. or higher, whereas the cleaning agent of the present invention exhibits very high cleaning characteristics even at a low temperature of room temperature to 50 ° C. I do. Therefore, the amount of heat required for cleaning can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, the cleaning agent of the present invention is much more excellent in oil-water separation than the cleaning agent according to the prior art, so that the load of wastewater treatment can be reduced, and furthermore, an aqueous layer containing an active ingredient for cleaning is recovered. And can be recycled.

Claims (9)

ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ポリα−オレフィン、ポリオールエステル及びポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種の油が付着した被着体と接触させ、前記油を前記被着体から分離させるとともに前記油を含有する油層を形成せしめる油水分離用洗浄剤であって、
下記一般式(1)で表される界面活性剤、pH調整剤及び水を含み、且つpHが6以上であることを特徴とする油水分離用洗浄剤
Figure 0003590348
[式中、Rは、脂環式炭化水素基を有していてもよい炭素数6〜22のアルキル基、脂環式炭化水素基を有していてもよい炭素数6〜22のアルケニル基、炭素数6〜8のシクロアルキル基または炭素数7〜22のアラルキル基を示し、Rは、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基を示し、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウムまたは有機アミンを示す。]
Naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, poly-α-olefin, contacted with an adherend to which at least one oil selected from the group consisting of polyol ester and polydimethylsiloxane is attached, separating the oil from the adherend An oil-water separation detergent for forming an oil layer containing the oil,
A cleaning agent for oil-water separation, comprising a surfactant represented by the following general formula (1), a pH adjuster and water, and having a pH of 6 or more .
Figure 0003590348
[Wherein, R 1 represents an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms which may have an alicyclic hydrocarbon group, or an alkenyl having 6 to 22 carbon atoms which may have an alicyclic hydrocarbon group. A cycloalkyl group having 6 to 8 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 22 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a phenyl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, Indicates ammonium or organic amine. ]
前記一般式(1)における前記RThe R in the general formula (1) 1 が炭素数6〜18のアルキル基、炭素数6〜20のアルケニル基または炭素数6〜8のシクロアルキル基であることを特徴とする請求項1記載の油水分離用洗浄剤。Is an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 6 to 8 carbon atoms. 前記一般式(1)における前記RThe R in the general formula (1) 1 がヘキシル基、オクチル基、デシル基、オレイル基又はシクロヘキシル基であることを特徴とする請求項1又は2記載の油水分離用洗浄剤。Is a hexyl group, an octyl group, a decyl group, an oleyl group, or a cyclohexyl group. 前記一般式(1)における前記RThe R in the general formula (1) 2 が水素原子又はメチル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の油水分離用洗浄剤。Is a hydrogen atom or a methyl group, The cleaning agent for oil-water separation as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. ビルダーおよび/または前記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤をさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の油水分離用洗浄剤。 The detergent for oil-water separation according to any one of claims 1 to 4, further comprising a builder and / or a surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1) . 前記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤が、非イオン界面活性剤及びアニオン界面活性剤からなる群より選ばれる界面活性剤であり、A surfactant other than the surfactant represented by the general formula (1) is a surfactant selected from the group consisting of a nonionic surfactant and an anionic surfactant,
前記一般式(1)で表される界面活性剤の総重量と、前記一般式(1)で表される界面活性剤以外の界面活性剤の総重量と、の比は、5/5以上であることを特徴とする請求項5記載の油水分離用洗浄剤。The ratio of the total weight of the surfactant represented by the general formula (1) to the total weight of surfactants other than the surfactant represented by the general formula (1) is 5/5 or more. The cleaning agent for oil-water separation according to claim 5, wherein
請求項1〜6のいずれか一項に記載の油水分離用洗浄剤であって、It is a detergent for oil-water separation according to any one of claims 1 to 6,
pHを10にした場合の、以下の式で定義される分離率が50%以上である油水分離用洗浄剤。An oil-water separation detergent having a separation rate defined by the following formula of 50% or more when the pH is set to 10.
分離率(%)=W×100/ZSeparation rate (%) = W × 100 / Z
[式中、Zは、前記油水分離用洗浄剤90mLと、25℃の粘度が5200mPa・sであるポリジメチルシロキサン10mLとを、100mLメスシリンダーに静かに入れたときの透明部分の長さを示し、Wは、前記メスシリンダーを20秒間で上下に10cm幅で80回激しく振盪した後、1時間静置して、分離した油層のうち透明部分の長さを示す。][In the formula, Z represents the length of the transparent portion when 90 mL of the oil-water separation detergent and 10 mL of polydimethylsiloxane having a viscosity of 5200 mPa · s at 25 ° C. are gently placed in a 100 mL graduated cylinder. And W indicates the length of the transparent portion of the separated oil layer after vigorously shaking the graduated cylinder up and down 80 times with a width of 10 cm for 20 seconds and then standing for 1 hour. ]
ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ポリα−オレフィン、ポリオールエステル及びポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種の油の付着した被着体と請求項1〜7のいずれか一項に記載の油水分離用洗浄剤とを接触させ、前記油を前記被着体から分離させるとともに前記油水分離用洗浄剤中において前記油を含有する油層を形成せしめることを特徴とする洗浄方法。The oil-water according to any one of claims 1 to 7 , wherein the adherend to which at least one oil selected from the group consisting of naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, poly α-olefin, polyol ester, and polydimethylsiloxane is attached, is attached. A cleaning method comprising: contacting a separating cleaning agent to separate the oil from the adherend; and forming an oil layer containing the oil in the oil-water separating cleaning agent. 前記油水分離用洗浄剤を50℃〜100℃で前記被着体と接触させることを特徴とする請求項8記載の洗浄方法。The cleaning method according to claim 8, wherein the oil-water separation cleaning agent is brought into contact with the adherend at 50C to 100C.
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