JP5609348B2 - 洗浄剤組成物及びそれを用いた洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、ジエチレングリコールジエチルエーテルと３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールとからなる洗浄剤組成物及びそれを用いた洗浄方法に関する。

更に詳しくは、自動車、機械、精密機器、電気、電子等の各種工業分野において扱われる部品等に付着する加工油類に対する洗浄力に優れ、特に水溶性加工油等の水及び油分が複合した汚れの洗浄に適し、揮発性が低く、ＶＯＣ排出抑制に効果があり、且つ良好な乾燥性を有する洗浄剤組成物及びそれを用いた洗浄方法に関する。

自動車、機械、精密機器、電気、電子等の各種工業分野において扱われる部品等は、その加工の際に、鉱物油等を主体とする油性加工油、鉱物油等に界面活性剤を加えて水に乳化させた水溶性加工油など様々な加工油が使用される。特に、切削や研削加工などを中心に水溶性加工油が多く使用されており、また、複数の加工工程を経て製造される部品等には、工程毎に使用される加工油も異なるため、油や水などの性状の異なる様々な汚れが複合して付着する場合が多い。

このような水や油分等が複合して付着した部品等を洗浄する場合には、水系洗浄剤、水系洗浄剤に水溶性溶剤を配合した準水系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、イソプロパノールなどのアルコール系洗浄剤、グリコールエーテル系洗浄剤等が使用されている（例えば、特許文献１〜５参照）。しかし、これまで提案されてきた洗浄剤では、いずれにおいても満足する洗浄力、乾燥性、安全性、経済性、有害性等の要求項目をすべて満たすことはできていない。

すなわち、水系洗浄剤や準水系洗浄剤は、引火性がないという利点はあるが、洗浄力が弱く、且つ金属部品に対してシミの発生や腐食の問題を起こしやすく、すすぎ、乾燥、廃水処理等の付帯設備やそのための設置スペースが必要等、多くの問題点がある。

炭化水素系洗浄剤においては、油性加工油等の汚れには優れた洗浄力を示すものの、水に対する洗浄力は非常に乏しいため、水切り剤を配合した炭化水素系洗浄剤を併用する必要があり、被洗浄物がコップ状の場合や汚れの粘度が高い場合は水切りすることができず、さらに液管理等が煩雑になるなどの問題がある。

イソプロパノールのようなアルコール系洗浄剤は、あまり良好な洗浄力を有していない上、引火点が低いため常温で引火する危険性がある。

グリコールエーテル系洗浄剤は、その成分によって水や油の溶解性に関して様々な特性を有している反面、その成分によって洗浄性、乾燥性、環境影響、経済性等のいずれかの問題がある。すなわち、沸点が概ね１７０℃以上のグリコールエーテル系洗浄剤は、引火性の面では危険性は少ないが、洗浄性が不十分である上、揮発性が低いために洗浄後にそのまま乾燥する場合には、多大な乾燥時間とエネルギー（加熱）が必要になる等の問題があり、沸点が概ね１７０℃未満の比較的低い洗浄剤は、洗浄性が良好なものもあるが、大気への揮発量が多く、環境影響や経済性に問題があり、さらに低沸点のものは、引火点が低くなり火災の危険性が増大する問題がある。

例えば、本発明者らにより先に提案した洗浄剤組成物（特許文献６参照）は、水や油分に対する良好な洗浄力、乾燥性、作業性などを兼ね備えた洗浄剤であることを開示しているが、沸点が比較的低いために使用条件によっては、大気への揮発量が多くなり、２００４年の改正大気汚染防止法によるＶＯＣ規制やＶＯＣ排出抑制の自主取り組みが進む中、よりＶＯＣ排出量の少ない高沸点の洗浄剤が要求されており、環境影響といった面で十分に要求を満たした洗浄剤とは言えない。

特開平１１−１９９８６号公報 特開２００４−１０７５６１公報 特開平９−２５４９６号公報 特開２００８−４９２３５公報 特開２００１−２２０５９８公報 特開２００６−２２１６７公報

本発明の目的は、水溶性加工油などの水と油分が複合した汚れ等に対して除去効果が高く、リンスが不要で洗浄後にそのまま乾燥ができ、蒸留回収等によって繰り返し再使用が可能で、沸点が１７０℃以上で揮発性が低く、ＶＯＣ排出抑制に効果があり、且つ良好な乾燥性を有する洗浄剤組成物を提供することである。

本発明者らは、前述の問題点を解決すべく種々の検討を重ねた結果、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールからなる洗浄剤組成物は、上記の特性に優れることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明の洗浄剤組成物は、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールからなる洗浄剤組成物であり、好ましくはジエチレングリコールジエチルエーテルの含有量が１０〜９０容量％、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールの含有量が９０〜１０容量％のものであり、特に好ましくはジエチレングリコールジエチルエーテルの含有量が１０〜８５容量％、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールの含有量が９０〜１５容量％のものであり、さらに好ましくはジエチレングリコールジエチルエーテルの含有量が２０〜８５容量％、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールの含有量が８０〜１５容量％のものであり、最も好ましくはジエチレングリコールジエチルエーテルの含有量が５０〜８５容量％、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールの含有量が５０〜１５容量％のものである。

本発明の洗浄剤組成物は、水の溶解性や油性加工油等の溶解性が高く、水溶性加工油などの水と油分が複合した汚れ等に対し優れた洗浄力を示す。

本発明の洗浄剤組成物は、組成を変動させることによって沸点を１７４〜１８６℃の範囲にすることが可能であり、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール（沸点１７４℃）に対してジエチレングリコールジエチルエーテル（沸点１８９℃）の配合比を増加させることによって沸点を上昇させることができる。ジエチレングリコールジエチルエーテルの配合によって沸点が低下することはなく、したがって揮発性が高くなることもない。

本発明の洗浄剤組成物は、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール単独やジエチレングリコールジエチルエーテル単独の溶剤よりも乾燥性が高く、好ましく使用することができる。

なお、本発明は、ジエチレングリコールジエチルエーテルと３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールとの洗浄剤組成物において、水溶性加工油等の水及び油分が複合した汚れの洗浄に対して優れた効果を発揮するものであり、それら単独では本発明の効果は得られない。

また、本発明で使用されるジエチレングリコールジエチルエーテル或いは３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールに代えて、他の多価アルコール誘導体、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等を使用しても、洗浄力、乾燥性、安全性、有害性等の要求項目を満たすことはできない。

すなわち、本発明は、ジエチレングリコールジエチルエーテルと３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールとを組み合わせて使用することにより、初めて顕著な効果が現われ、特に水溶性加工油などの水と油分が複合した汚れ等の洗浄に対して好適な組成物が得られる。

本発明の洗浄剤組成物は、本組成物の性能を損なわない範囲で、他の多価アルコール誘導体、エステル類、エーテル類等をさらに含んでも構わない。

本発明の洗浄剤組成物には、本組成物の性能を損なわない範囲で、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、チモール、ピロカテキン等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール類やベンゾチアゾール類等の腐食防止剤をさらに加えても構わない。好ましい添加量としては、本組成物に対し０．００１〜０．１重量％である。特に、酸化防止能が高く、洗浄剤が着色せず、さらに洗浄剤を蒸留回収する際に洗浄剤と共に回収されることからＢＨＴが好ましい。

本発明の洗浄剤組成物は、水溶性加工油などの水と油分が複合した汚れ等の洗浄において汚染された液を、洗浄性能等の劣化を起こすことなくバッチ式、或いは連続式の蒸留機で再生、回収することが可能である。なお、使用される蒸留機は、特に限定されるものではないが、通常、真空（減圧）蒸留機が使用され、その方式としてはケトル式、プロペラ式、薄膜流下式、噴射攪拌式等の真空（減圧）蒸留機が適宜使用できる。

本発明の洗浄剤組成物を用いて、金属、精密部品等の洗浄を行う方法は、特に限定されないが、例えば、超音波洗浄、噴流洗浄、浸漬洗浄、揺動洗浄、回転洗浄、シャワー洗浄、真空ベーパー洗浄、真空洗浄方式等が使用でき、要求される清浄度や所要時間等を考慮して、単独もしくは数種類の方式を組み合わせて使用することができる。洗浄後の被洗浄物は、温風乾燥、吸引乾燥、回転乾燥、真空乾燥、真空ベーパー乾燥や、ハイドロフルオロエーテルやハイドロフルオロカーボン等による置換乾燥などの従来の洗浄剤に使用される乾燥方法を実施することができる。この際、洗浄液は、断続的又は連続的に蒸留回収しながら使用することが効果的である。

また、本発明の洗浄剤組成物は、水や水溶性加工油のほか、一般的な汚れ、例えば、油性加工油、ワックス、フラックスなどの汚れ除去に対して適用することも可能である。

本発明の洗浄用組成物は、自動車、機械、精密機器、電気、電子等の各種工業分野において扱われる部品等に付着する加工油類に対する洗浄力に優れ、特に水溶性加工油等の水及び油分が複合した汚れの洗浄に適しており、沸点が１７０℃以上で揮発性が低く、ＶＯＣ排出抑制に効果があり、且つ良好な乾燥性を有する。

成分１（ジエチレングリコールジエチルエーテル）に対する成分２（３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール）の混合比率と各種汚れに対する除去率、乾燥性を示す図である。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

＜洗浄試験＞
ボルトに水溶性加工油を付着させ、付着した重量を測定後、温度を２５℃に保った洗浄用組成物又は各種溶剤１００ｍｌに静かに浸漬して洗浄を行ない、所定洗浄時間後に引き上げて、油分測定によりボルトに残存する汚れ（油分）量を測定した。洗浄前の汚れ（油分）量と洗浄後の汚れ（油分）量から除去率を算出し、下記評価基準で洗浄性の評価を行った。なお、実施例７と８の組成物は、実施例３及び５に記載の組成物をエバポレーターを使用して下記条件で蒸留回収したものであり、実施例９と１０の組成物は、実施例５に記載の組成物に所定量の酸化防止剤（ＢＨＴ）を溶解させたものである。

汚れ Ａ：ブラソカットＢＣ２０００ＣＦの原液（ブラザー・スイスルーブ社製）
Ｂ：ブラソカットＢＣ２０００ＣＦの希釈液
（ブラソカットＢＣ２０００ＣＦ／水＝１０／９０重量％）
洗浄時間 汚れＡ：５分、汚れＢ：２分
評価基準 ◎：汚れの除去率９０％以上
○：汚れの除去率８０％以上〜９０％未満
△：汚れの除去率６０％以上〜８０％未満
×：汚れの除去率６０％未満
除去率＝（１−（洗浄後の汚れ量／洗浄前の汚れ量））×１００（％）
蒸留回収条件 圧力：５０ｍｍＨｇ、回収率：９５重量％
総合評価 ＋＋＋ 優
＋＋ 良
＋ 可
− 不良
＜乾燥試験＞
アルミ板（１５ｃｍφ×０．４ｍｍｔ）を４０℃の洗浄剤に浸漬し、引き上げて３０秒間静かに吊るして液切りを行い、その後、７０℃の温風で乾燥を行い、乾燥する時間を測定した。乾燥性の評価基準は、次のとおりである。

評価基準： ◎：４０秒以下、○：４０秒〜５０秒未満、
△：５０秒〜７０秒未満、×：７０秒以上
実施例１〜１０、比較例１〜１２（洗浄性試験、乾燥性試験）
本発明の洗浄剤組成物及び各種回収洗浄剤について、洗浄性試験及び乾燥性試験を行った。試験に供した洗浄剤組成物の組成及び結果を表１及び表２に示した。

本発明の洗浄剤組成物は、汚れＡ（鉱油及び界面活性剤を主とする汚れ）及び汚れＢ（鉱油、界面活性剤、水を主とする汚れ）に対し、優れた洗浄性を示した。

成分１と成分２の比率と汚れＡ及びＢの除去率、乾燥時間の関係を図１に示した。

図１から明らかな様に、成分１（ジエチレングリコールジエチルエーテル）単独では汚れＡは殆ど除去されないが、成分２（３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール）を僅かに添加することにより汚れＡの除去性は顕著に向上し、１５容量％以上の添加で成分１及び成分２の各々単独の場合よりも汚れＡに対する除去性は向上した。

成分２（３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール）を添加しても成分１の汚れＢに対する除去能は維持され、成分２を９０容量％まで添加しても汚れ２の除去率は８０％以上であった。

成分１と成分２を混合することにより、各々単独の場合よりも乾燥性能が向上し、成分２が７０容量％までは成分１単独よりも乾燥性に優れていた。

Claims (5)

1. ジエチレングリコールジエチルエーテルの含有量が１０〜９０容量％、及び３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールの含有量が９０〜１０容量％からなる洗浄剤組成物。
2. ジエチレングリコールジエチルエーテルの含有量が１０〜９０容量％、及び３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールの含有量が９０〜１０容量％からなる洗浄剤組成物に対し、さらに酸化防止剤及び／又は腐食防止剤を０．００１〜０．１重量％含んでなることを特徴とする洗浄剤組成物。
3. 酸化防止剤が２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、チモール、ピロカテキンから選ばれる化合物であり、腐食防止剤がベンゾトリアゾール類やベンゾチアゾール類であることを特徴とする請求項２に記載の洗浄剤組成物。
4. 加工油、ワックス、フラックスの少なくとも１種が付着した部品を請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄剤組成物を用いて洗浄する方法。
5. 加工油が水溶性加工油を含んでなることを特徴とする請求項４に記載の洗浄方法。

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