JP2000515199A - 界面活性剤を含まない組成物による脱脂プロセス - Google Patents

界面活性剤を含まない組成物による脱脂プロセス

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Abstract

(57)【要約】 少なくとも一つのC4-C6脂肪族二酸のC1-C4ジアルキルエステルから選択される化合物(a)を少なくとも一つ、及び化合物(a)と混和可能であり物品を汚染する脂肪族物質を少なくとも部分的に溶解する化合物(b)を少なくとも一つ含む溶剤混合物の存在下で、処理すべき物品に第一の脱脂操作を少なくとも一回行う段階、上記の化合物(a)を少なくとも一つ及び化合物(b)を少なくとも一つ含む溶剤混合物の存在下で、かつ化合物(a)/化合物(b)の容積比率が1以上である、脱脂操作を少なくとも一回任意に行う段階、第三の脱脂操作を化合物(a)の存在下で行う段階、及びこのように処理された物品を水洗する段階から成る脂肪族物質の除去方法。本発明は界面活性剤を含まない水洗可能な組成物を使用することを可能にするものである。

Description

【発明の詳細な説明】 界面活性剤を含まない組成物による脱脂プロセス この発明は、界面活性剤を含まない水洗可能な組成物を使用する脱脂プロセス に関する。 除去されるべき脂肪族物質の無極又は実質的に無極の性質のため、従来用いら れる組成物のための脱脂溶剤は、同様の極性の製品(例えば、脂肪族又は芳香族 炭化水素に基づく溶剤)から通常選ばれている。この種の溶剤に関連した主な欠 点は事実上水との非混和性に関するものであり、実際それは脱脂調合物の構成要 素としてそれを選択したことによるものであり、処理目的物を水洗するための段 階を複雑及び/又は長くする。この段階を促進するために、水洗段階で、炭化水 素に基づく溶剤と結合しそれを連行するような界面活性剤を用いることが一般に 行われている。しかし、その一方で、それらは水の汚染の問題を有し、しばしば 水洗水の追加の処理のための段階を採用することを必要とする。 この発明のプロセスにはこれらの欠点がない。というのは、本発明のプロセス は、脱脂段階の特定の組合せを用いて、まず第一に、これらの溶剤混合物の大部 分をリサイクルすることを可能にする。第二に、本発明のプロセスは、処理の終 わりに、脱脂調合物中に界面活性剤型のいかなる添加物も使用せずに、単に脱脂 された物品を水洗することのみを必要とする。従って、汚染問題はいっそう減少 する。 それに加えて、本発明のプロセスはプロセスの温度条件で、爆発のわずかな危 険しかない混合物を使用する。それは脱脂する物品のための操作を実行する際の 安全に関して明確な利点である。 従って、本発明のプロセスは、以下の段階を行うことに本質がある: −少なくとも一つのC4-C6脂肪族二酸のC1-C4ジアルキルエステルから 選択される化合物(a)を少なくとも一つ、及び化合物(a)と混和可能であり物品を 汚染する脂肪族物質を少なくとも部分的に溶解する化合物(b)を少なくとも一 つ含む溶剤混合物の存在下で、処理すべき物品に第一の脱脂操作を少なくとも一 回行 う段階、 −上記の化合物(a)を少なくとも一つ及び化合物(b)を少なくとも一つ含む 溶剤混合物の存在下で、かつ化合物(a)/化合物(b)の容積比率が1以上である 、脱脂操作を少なくとも一回任意に行う段階、 −第三の脱脂操作を化合物(a)の存在下で行う段階、及び −このように処理された物品を水洗する段階。 しかし、この発明の他の利点及び特徴は、以下の説明及び実施例によりより明 らかになるであろう。 本発明のプロセスは、従って、いかなる型の脂肪族化合物(例えば、脂肪酸、 この酸のエステル、動物油、植物油、合成又は半合成の油及び油脂)をも除去す ることを可能にする。本発明の脱脂処理の主題を形成する脂肪族物質は飽和であ るか又は一以上の不飽和結合を含んでもよい。 天然の油及び脂肪は一般にグリセリンエステルである。それらは、一般に飽和 脂肪酸と混合された脂肪酸トリグリセリドの混合物を含む。 他において言及されるかもしれない動物起源の原料には、マッコウクジラ油、 イルカ油、鯨油、シール油、サーディン油、ニシン油、サメ油、タラ肝臓油、牛 脚油、牛、ブタ、馬及び羊脂肪(獣脂)がある。言及されてもよい植物起源の原 料の例には、特に、菜種油、ヒマワリ油、落花生類油、オリーブ油、クルミ油、 トウモロコシ油、大豆油、亜麻油、大麻油、ブドウ種油、ココナッツ油、パーム 油、綿実油、ババスーヤシ油、ホホバ油、胡麻油及びひまし油がある。言及され てもよい鉱油はパラフィン系石油及びナフテン油である。 本発明に従って処理され得る支持体は非常に多種である。従って、本発明の組 成物は、プラスチック及び鉱物レンズと同様にいかなる型の金属及びその合金( 例えば、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅又は鉄)を処理することを可能に する。実際この発明は前記支持体を壊す危険なしにプリント配線回路を清掃する のに適している。言うまでもなく、それは、例えば、その分野で一般的な潤滑油 で汚染されたモーター構成要素のような、金属構成要素を脱脂するために適して いる。 本発明のプロセスで使われる混合物の組成物の一部を形成する化合物を以下記 載する。 以前に言及したように、少なくとも化合物(a)は少なくとも一つのC4-C6脂肪 族二酸のC1-C4ジアルキルエステルから選択される。この二酸エステルは、よ り特に本質的にアジピン酸、グルタル酸及び琥珀酸から誘導されるエステルであ り、このエステル部分のアルキル基は特にメチル及びエチル基から選択されるが 、またプロピル基、イソプロピル、ブチル基、n−ブチル又はイソブチルであっ てもよい。 この発明の特に有利な実施態様によれば、化合物(a)は事実アジピン酸製造の 副生物に相当し、ポリアミドの主モノマーのうちの1つである。このジアルキル エステルは、15〜30重量%の琥珀酸、50〜75重量%のグルタル酸及び5〜25重量 %のアジピン酸を含むこの副生物をエステル化することによって得られる。この 二酸エステル製品は市販されており入手可能である。市販の製品として、特に 上記の化合物(a)を、例えば、N-メチル-2-ピロリドン又はγ-ブチロラクトン のようなラクタム又はラクトン、アルキレングリコールエーテル、アセトニトリ ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド又はN-メチルモルホリンの ような、少なくとも一つの極性非プロトン性補助溶剤と組み合わせて使用するこ とは、この発明の範囲から逸脱するものではない。このような化合物が本発明に 従って使われる混合物の組成物の一部を形成する場合、上記の化合物(a)に対す るこれらの化合物の量は少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%である。 化合物(b)に関しては、これらは脂肪族物質を少なくとも部分的に溶解する 化合物から選択される。さらに、使われる組成物の一部を形成している化合物(b )は化合物(a)に混和可能である。以下、用語「混和可能」は化合物(a)に全く混 和可能である化合物及び部分的にのみ混和可能である化合物の両方を無関係に定 義するためには使われない。化合物(b)が化合物(a)と部分的に混和可能である 場合、化合物(a)に対する化合物(b)の量は混合物が単相のままであるような量 である。 化合物(b)を化合物(a)と混和可能な無極性又は実質的に無極性の溶剤から選 択することが好ましい。 言及され得るこのような化合物(b)の例には、4〜30の炭素原子を含む飽和又 は不飽和脂肪酸のメチル、エチル及びプロピルエステルがある。例えば、菜種油 及びパーム油、カプリン酸のメチルエステル並びに6〜12の炭素原子を含む飽和 酸の混合物のメチルエステルのような、油のメタノリシスの生成物に注目しても 良い。 可燃性液体の一部を形成しない液状の脂肪族又は芳香族の炭化水素に基づく溶 剤を使いてもよい。引火点が40℃以上、好ましくは70℃以上の溶剤を使用するの が好ましい。言及される得るこのような溶剤の例は、引火点の高い石油誘導体、 特にホワイトスピリットを含むミネラルスピリット及びナフサである。本発明の 本発明のプロセスのもう一つの有利な特徴によれば、化合物(b)は室温以上 の温度で脂肪族物質をより良く溶解するように選択される。本発明の特に有利な 実施態様によれば、化合物(b)は少なくとも一つのアリール基で置換され、任 意に少なくとも一つのアルキル基で置換された脂肪族炭化水素に基づく鎖を含む 。特に有利な実施態様によれば、任意に置換されたアリール基は6つの炭素原子 を含む。このアルキル置換基は1〜4の炭素原子を含むのが好ましい。このような アルキル置換基が存在する場合、この置換基と化合物(b)の脂肪族炭化水素に 基づく鎖との間の結合は、アルキル置換基上の炭素原子のうちの1つを介して又 はその代わりに芳香環上の炭素原子のうちの1つを介して直接になされ得る。本 発明の好ましい変形によれば、この結合はその置換基のアリール部分上の炭素原 子のうちの1つを介して達成される。 好ましい実施態様によれば、化合物(b)は、任意に少なくとも一つのアルキ ル基で置換された、少なくとも2つのアリール基を含む。2つの任意に置換され たアリール基を含む化合物(b)は特に適している。 特に、化合物(b)の脂肪鎖は、3〜12の炭素原子、好ましくは4〜10の炭素原 子を含む。 これらの値は、置換基を除き、その分子の最も長い炭化水素に基づく鎖を考慮 するものであることは指摘されなければならない。用語「脂肪鎖」は、飽和又は 不飽和の鎖、即ち、少なくとも一つのエチレン系不飽和結合及び/又は任意に少 なくとも一つのアセチレン系不飽和結合を有する鎖を表す。前記鎖は更に線形又 は分枝であり得る。 上記の型の置換基の他に、化合物(b)の炭化水素に基づく脂肪鎖が他の置換 基(例えば、アルキル基)を含んでもよい。ある特定の実施態様によれば、アル キル基は1〜4の炭素原子を含み、好ましくはメチル基である。 本発明のプロセスで使われる溶剤混合物の組成物の一部を形成する化合物(b )は、飽和脂肪鎖又は少なくとも一つのエチレン系不飽和結合を含む脂肪鎖を含 む。この発明の好ましい実施態様によれば、化合物(b)は2,4-ジフェニル-2-メ チル-3-ペンテン、2,4-ジフェニル-2-メチルペンタン又はそれらの混合物である 。 上記したように化合物(b)の混合物を使用することはこの発明の範囲を逸脱 するものではない。 本発明のプロセスに従って使われる特に好ましい混合物は、少なくとも一つの C4-C6脂肪族二酸のC1-C4ジアルキルエステルから選択される化合物(a)(特 にこの化合物(a)は本質的にアジピン酸、グルタル酸及び琥珀酸から誘導される 二酸のエステルから選択され、このエステル部分のアルキル基は特にC1-C4で あり、化合物(a)は好ましくはポリアミドの主モノマーのうちの1つであるアジ ピン酸製造の副生物に相当する。)並びに2,4-ジフェニル-2-メチル-3-ベンテン 、2,4-ジフェニル-2-メチルペンタン及びそれらの混合物から選択される化合物 (b)から成る。 以下このプロセスを記載する。 まず上に言及された予備的脱脂と称し得る第一の脱脂操作を行う。この第一の 脱脂操作の間に大部分の脂肪族物質は処理されるべき物品の表面から除去される 。上で定義された溶剤混合物を用いた第一の脱脂サイクルのみで十分であるかも しれないことに留意すべきである。しかし、この第一の処理を複数回連続したサ イクルを使用することもこの発明の範囲から逸脱するものではない。第一の脱脂 操作は高温又は低温条件で行うことができる。 処理が高温条件で行われる場合、その処理は使われる溶剤の沸点以下であって しかも前記溶剤混合物中の脂肪族化合物の可溶温度以上である温度で行われる点 に留意すべきである。低温処理のための温度は一般に室温以下であり、指針とし て約10〜約30℃の範囲が適切である。高温処理の場合温度は通常室温以上であり 、例えば、約25〜90℃の範囲が適当である。 第一の脱脂操作を低温条件(即ち、特に室温以下の温度)で行う場合、化合物 (a)及び化合物(b)の混合物は化合物(b)の量が前記混合物に脂肪族物質が溶解 するのに十分なようなものである。 この変形によれば、本発明の好ましい混合物が使われる場合、化合物(a)/化合 物(b)の容積比率は1未満である。 第一の脱脂操作が高温条件(即ち、室温以上の温度)で行われる場合、化合物 (a)及び(b)はそれぞれのいかなる割合であってもよい。意見する必要もないが 、当業者は与えられた処理温度において与えられた量の脂肪族物質を溶解するに 必要とされる化合物(b)の最小量を決定することができる。 しかし、有利な本発明の特徴によれば、前記混合物は、化合物(b)の量が室 温においてこの混合物に脂肪族物質を溶解するに十分な量以下であるようなもの である。化合物(a)に対する化合物(b)の量が小さい程第一の処理温度は高いこ とに留意する必要がある。従って、処理の温度条件で、最適の効果を得るために 、当業者はその混合物の化合物の一方又は他方の各割合を適応させることができ る。 この変形によれば、本発明の好ましい混合物が使われる場合、化合物(a)/化合 物(b)の容積比率は1以上である。 第一の脱脂段階を高温条件で行うことは、多様な利点を有しており、その中で も最も重要なものの一つは、脂肪族物質で汚染された化合物(a)及び(b)の混合物 を含む浴をリサイクルする可能性にある。その理由は、規則的に又は浴が脂肪族 物質で飽和された場合に、少なくともいくつかの浴を分離し、次に冷却して、相 分離を得るからである。一旦相分離が達成されら、プロセスへの再添加のために 脂肪を含まない部分は回収される。 高温条件で前記第一の脱脂操作を行うもう一つの利点は、この温度において前 記化合物(a)の脱脂能力が増加するので、化合物(b)の量を最小にすることがで きることである。 通常、この段階は大気圧で行われる。 上記の溶剤混合物は新規の及び/又はリサイクルされた溶剤から成ってもよい 。ここで用語「リサイクルされた」とは、それらの汚染物質を除去するため又は いかなる速度であってもその汚染物質の殆どを除去するために特に処理された溶 剤、及びそれ以前に処理せずに後の段階から以前の段階まで移送さ溶剤のいずれ をも指す。 言うまでもなく、この溶剤混合物が、少なくとも部分的に、リサイクルされた 溶媒から成ることが好ましい。 本発明の第一の変形によれば、これが行われる場合、この溶剤混合物のいくつ かは第二の脱脂段階から来る。前記混合物をそのまま、即ち、第二段階から直接 に得られたまま、扱うことができることに留意する必要がある。前記混合物が脂 肪族化合物で重度に汚染された場合にこのような状況が可能である。その理由は 、これらの脂肪族化合物の大部分が第一の脱脂段階の間に除去されたからである 。言うまでもなく、中間の浄化段階は除かれない。 この発明の第二の変形によれば、上記の溶媒の混合物は、少なくとも部分的に 、それを汚染する脂肪族化合物を分離した後に、第一の段階の間に用いられた前 記溶剤混合物のリサイクルからもたらされる。 用いる溶剤の性質にもよるが、溶剤及び脂肪族化合物の分離は多かれ少なかれ 簡易である。従って、例えば、蒸留段階を行うことができる。しかし、低温条件 よりも高温条件で脂肪族物質をよりよく溶解するように化合物(b)が選択され た場合、この混合物の精製は促進される。この場合、それは、第一の段階から得 られる混合物を冷却して、次にこの混合物をデカントして、脂肪を含まない部分 を再利用するのに十分である。 第一の脱脂操作が低温条件で行われる場合、第一の段階において、脂肪を溶解 するために混合物を加熱し、次に前記混合物のいくらかを分離して上記のように 精製することがより良い点に留意する必要がある。第一又は第二の脱脂段階にこ の溶剤混合物を再導入し精製する前に、必要に応じて、前記混合物は加熱される 。 言うまでもなく、第一の脱脂段階の間に物品を処理する溶剤混合物は、第二及 び第一脱脂段階に発する溶剤混合物から成ってもよい。 この第一脱脂段階は一般に溶剤浴に処理されるべき物品を浸漬することによっ て行われる。例えば、ノズルを使用してスプレーすることによって行われてもよ い。 第一の脱脂操作が脱脂されるべき物品を浸漬することによって行われる場合、 超音波の有無及び攪拌の有無にかかわらず、この操作を行うことができる。 浸漬時間は、種々の経済的実行可能性基準と並んで、除去されるべき脂肪族化 合物の量及び処理されるべき物品の粒径に依存する。例えば、それは2、3分か ら1時間までの範囲で変動する。この物品は次に第二の脱脂段階を経ることがで きる。 それにより物品がより十分に脱脂されるので、このような段階が行われること が好ましい。この第二の脱脂段階において使われる混合物の組成物は、化合物(a )/化合物(b)の容積比率は1以上であるので、特定なものである。この容積比 率は1より大きいことが好ましい。 先行する脱脂段階に与えられた定義に従って、この処理段階もまた高温又は低 温条件で行なってもよい。有利には、脂肪族化合物の大分部は第一段階の間に除 去されるので、この第二段階を高温条件下又は非常に高い温度で行うことは必要 ではない。比較的少量の脂肪族化合物が物品の表面に残っている場合、室温に近 い温度(20〜40℃)におけるこの第二段階の処理の効率は十分であると判断され 得る。 第二の物品の脱脂操作はその物品を浴に浸漬することによって行われ、この操 作は超音波を用いてもよいし攪拌をしてもよく、また代替としてスプレーにより この操作を行うことができる。 当業者はこの浸漬時間を直ちに決定することが出来る。それは一般に2、3分 から1時間までの範囲である。 この第二脱脂操作を複数サイクルおこなうことはこの発明の範囲を逸脱するも のではない。 第一の脱脂操作又は任意に第二の脱脂操作から得られる生成物は次に化合物(a )の存在下で第三の脱脂段階を受ける。この最後の段階の主な目的は、物品の表 面に残っている微量の化合物(b)を除去することである。その理由は、この段 階の間に実質的には脂肪族化合物のすべて、好ましくはこれらの化合物のすべて が物品の表面から除去されるからである。化合物(b)は、化合物(a)に少なくと も部分的に可溶なため、この操作の間に連行される。従って、脂肪族物質を溶解 する生成物の除去を促進するために界面活性剤を使用することはもはや必要ない 。 この段階は浸漬により行うことが可能であり、超音波を用いてもよいし攪拌を してもよい。しかし、この段階を例えばノズルを使用してスプレーすることによ って行うことが好ましい。 この段階で得られる溶剤を、第一段階から最終段階までこのプロセスのいかな る段階へもリサイクルすることができる。一般にこの処理は室温で行う。この物 品の粒径に依存するが、この処理時間は通常2、3分から1時間までである。 最後に、本発明のプロセスは洗浄された物品を水洗する段階によって完了する 。化合物(a)の損失を制限するために、この水洗(それは浸漬又はスプレーによ って行われ、前者が好ましい。)を行う前に商品を水切りをすることが好ましい 。この水切りは、自然乾燥又は空気ジェット作用のような、当業者に周知のいか なる方法で行うことができる。 この段階で回収された水を、溶剤の濃度が水に対する前記溶剤の溶解度限界以 上になるまで、リサイクルすることができる。この場合、この混合物はこのプロ セスの一段階及び/又は他段階にこの溶剤を再導入するためにデカントされる。 水に関しては、いくつかのケースが考えられる。それは水洗段階にリサイクル され得る。廃棄される前にそれは微量の溶剤を除去するために分離段階を経ても よいし経なくともよい。 水のこの溶剤の低い濃度、上記の化合物(a)の生物分解性及びその非環境毒性 のために好ましい混合物(即ち、少なくとも一つのC4-C6脂肪族二酸のC1-C4 ジアルキルエステルに基づく化合物並びに2,4-ジフェニル-2-メチルペンテン及 び/又は2,4-ジフェニル-2-メチルペンタン)が使われる場合、それらが廃棄さ れる前に、残留した水の厳密な処理又は一様な処理を免除することが可能である 点に留意すべきである。 観察される得るように、本発明の混合物は特定の添加物(例えば、界面活性剤 、シックナその他の追加の化合物)の使用を必要とせず、これはプロセス又は効 力に有害な結果をもたらさない。実施例1 属板の脱脂を例証する。この板を、脱脂組成物として、70容積%のRhodiasolv ンタンから成る浴に15秒間浸漬する。この段階は60℃で行った。この浸漬浴内の 脱脂組成物がパラフィン系石油で飽和する場合、汚染された組成物を冷却し、次 にデカンテーションを行うことで十分な点に留意する必要がある。この組成物を 含む部分を次に再利用することが可能であり、油を含む部分は分離される。次に 第二の処理段階を、室温でRPDEのみを含む組成物で10秒間浸漬することによ り行う。最後にこのように処理された板を17℃において2リットル/分の流速の メイン水で水洗する。 この脱脂性能をASTM規格F22-65に従って評価する。この規格は水洗後に 水のフィルムによって被覆される表面を検査することから成る。被覆された表面 によって以下の等級づけを行う: 被覆された表面 等級 脱脂能力 なし 0 なし <1/3 1 貧弱 1/3〜2/3 2 並 〉2/3 3 良 すべて 4 優 この規格によれば、本発明に従って処理された板は水のフィルムですべて被覆 されていた。従って等級は4であった。実施例2 属板の脱脂を例証する。この板を、脱脂組成物として、50容積%のRhodiasolv ンタンから成る浴に15秒間浸漬する。この段階は25℃で行った。次に第二の処理 段階を、室温でRPDEのみを含む組成物で10秒間浸漬することにより行う。最 後にこのように処理された板を17℃において2リットル/分の流速のメイン水 で水洗する。この脱脂性能を上記のASTM規格F22-65に従って評価する。こ の等級は4であった。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも一つのC4-C6脂肪族二酸のC1-C4ジアルキルエステルから選択 される化合物(a)を少なくとも一つ、及び化合物(a)と混和可能であり物品を汚染 する脂肪族物質を少なくとも部分的に溶解する化合物(b)を少なくとも一つ含 む溶剤混合物の存在下で、処理すべき物品に第一の脱脂操作を少なくとも一回行 う段階、上記の化合物(a)を少なくとも一つ及び化合物(b)を少なくとも一つ含む 溶剤混合物の存在下で、かつ化合物(a)/化合物(b)の容積比率が1以上である 、脱脂操作を少なくとも一回任意に行う段階、第三の脱脂操作を化合物(a)の存 在下で行う段階、及びこのように処理された物品を水洗する段階から成る脂肪族 物質の除去方法。 2.前記化合物(a)がアジピン酸、グルタル酸及び琥珀酸から誘導される二酸の エステルから選択され、前記エステル部分のアルキル基がメチル、エチル、プロ ピル、イソプロピル、ブチル、n−ブチル及びイソブチル基から選択される請求 項1に記載の方法。 3.前記化合物(b)が少なくとも一つのアリール基又はアルキルアリール基で 置換された脂肪族炭化水素に基づく鎖を含む化合物から選択される請求項1又は 2に記載の方法。 4.前記化合物(b)が炭素数が3〜12の炭化水素に基づく脂肪族鎖を含む請求項 1〜3のいずれか1項に記載の方法。 5.前記化合物(b)が2,4-ジフェニル-2-メチル-3-ペンテン、2,4-ジフェニル- 2-メチルペンタン又はそれらの混合物である請求項3又は4に記載の方法。 6.前記第一の脱脂操作を低温条件で行い、前記化合物(a)及び前記化合物(b) の混合物が化合物(b)の量が前記混合物に脂肪族物質が溶解するのに十分なよう なものである請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 7.前記第一の脱脂操作を高温条件で行い、前記化合物(a)及び前記化合物(b) の混合物が化合物(b)の量が室温においてこの混合物に脂肪族物質を溶解する に十分な量未満であるようなものである請求項1〜5のいずれか1項に記載の方 法。 8.前記脱脂段階を、処理すべき物品を前記溶剤混合物に浸漬し、又はスプレー することにより行い、前記浸漬が超音波を用いてもよいし攪拌をしてもよい、請 求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
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