JP2002508794A - 低発泡性清浄剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、グリコールエーテルおよびカチオン性界面活性剤を含有する清浄剤濃厚物に関する。本発明の清浄剤濃厚物は、脂肪アルコールアルコキシレートおよび／または両性界面活性剤の含量が０．１重量％未満であり、（ａ）式：

Description

【発明の詳細な説明】 低発泡性清浄剤 本発明は、硬質表面、とりわけ金属表面用の清浄剤に関する。すなわち、本発 明の清浄剤は、いわゆる工業用清浄剤、とりわけいわゆる中性清浄剤である。本 発明の清浄剤は、グリコールエーテルとカチオン性界面活性剤との選択した組み 合わせを含有する故に、低発泡性であり、それ故、工業的適用に妥当な約１５〜 ８０℃の温度範囲にわたって噴霧清浄剤として好ましく使用することができる。 そのような工業用清浄剤は主として、自動車工業およびその関連産業において 、主に噴霧清浄装置内での清浄および不動態化に用いられる。そのような清浄剤 は、自動車車体工場および組立工場での、切削および非切削法により加工される 部品の中間および最終清浄に適当である。実質的にすべての関連材料、例えば鉄 およびスチール、アルミニウム、シルミン（Silumin）、銅、黄銅、亜鉛および プラスチックを処理し得、多くの有機または無機物系汚れ、例えば冷却潤滑剤、 錆止油、切削油、引抜助剤、顔料および軽金属ダストを除去し得る。そのような 清浄剤は、従来の浸漬法でも使用し得るが、噴霧法で使用する方が通例好ましい 。 そのような工業用清浄剤の基本化学成分は通例、界面活性剤および有機腐食防 止剤である。後者は、処理中および処理後の一時的な腐食防止を確実にする。清 浄剤は通例、望ましくない発泡を抑制することのできる物質をも含有する。多く の場合、基材から解離して清浄浴内に蓄積する不純物が発泡剤として作用するの で、抑泡剤の使用が必要となる。 いわゆる抑泡剤が必要とされ得るもう一つの理由は、特定の作業条件下（すな わち、特に噴霧を行う場合）に望ましくない発泡を起こし得る成分、例えば作業 温度で発泡するアニオン性またはノニオン性界面活性剤が、清浄剤に含まれるこ とである。 脂肪アルコールポリエチレングリコールエーテル（脂肪アルコールエトキシレ ートとしても知られる）を洗浄および清浄剤の界面活性剤成分として使用するこ （１９８２）、第４８９〜４９３頁により知られている。しかし、そのような脂 肪アルコールのエチレンオキシド付加物は、１５〜１８℃の適用温度では激しく 発泡するので、単独で噴霧工程に使用するには適さない。脂肪アルコールエトキ シレート／プロポキシレートを低発泡性洗剤原料として使用することも知られて いる；例えばUllmannの前掲書第４９４頁を参照。 ＤＥ−Ａ−３６２００１１には、第四級アンモニウム化合物をベースとするカ チオン性界面活性剤、および清浄剤におけるその使用が記載されている。該カチ オン性界面活性剤は、他の清浄剤成分に加えてアルカリ性ｐＨ域で用いられる。 ＥＰ−Ａ−０１１６１５１には、カチオン性界面活性剤もしくはカチオン性修 飾ポリマーまたはそれらの混合物を添加することにより、脱脂・清浄水溶液を再 生および／または再使用する方法が記載されている。 ＥＰ−Ａ−００５４８９５には、ノニオン性界面活性剤と、カチオン性界面活 性剤としての第四級アンモニウム化合物との、硬質表面清浄用の界面活性剤混合 物が記載されている。この混合物において、ノニオン性界面活性剤の含量は２０ 〜９５重量％で、カチオン性界面活性剤の含量は５〜８０重量％である。 ＤＥ−Ａ−４０１４８５９には、少なくとも１種の第四級アンモニウム化合物 と少なくとも１種のアルキルポリエチレングリコール混合エーテルとを含有する 、硬質表面清浄用の低発泡性界面活性剤組み合わせが記載されている。該混合エ ーテルは、炭素数６〜１８の非環状アルキルもしくはアルケニル基１個、または 炭素数５もしくは６の環状アルキル基１個を有する。該界面活性剤組み合わせは 、炭素数６〜１８のアルキルまたはアルケニル基１個を有するアルキルエトキシ レートまたはアルキルエトキシレート／プロポキシレートを更に含有し得る。 グリコールエーテル４〜９５重量％、ノニオン性界面活性剤０．１〜１４重量 ％、カチオン性界面活性剤０．０１〜６重量％、および水０〜９５重量％を含有 するガスタービンコンプレッサー用の清浄剤が、ＥＰ−Ａ−２７５９８７により 知られている。ＥＰ−Ａ−６９１３９７には、溶媒としてのＣ_1-6−アルカノー ル−Ｃ_3-24−アルキレングリコールエーテル、両性および／またはノニオン性界 面活性剤、カチオン性界面活性剤、ビルダーおよび水を含有する、硬質表面用の 抗菌清浄剤が開示されている。ＤＥ−Ｃ−４１０２７０９には、脂肪アルコ ールの低級アルキレンオキシド付加物（濁点５０℃未満）１５〜３０重量％、カ チオン性界面活性剤０．５〜３重量％、および補助溶媒（Ｃ_2-5アルコールおよ び低級グリコールエーテルから成る群から選択する）１０〜２０重量％を水中に 含有する金属表面脱脂剤が記載されている。 このように、脂肪アルコールエトキシレート、カチオン性界面活性剤、および 溶媒または可溶化剤としての低級グリコールを含有する剤は既知である。本発明 は、グリコールとカチオン性界面活性剤とを適当に組み合わせることにより、両 性界面活性剤または界面活性剤様に作用する脂肪アルコールアルコキシレート（ 例えばエトキシレートまたはプロポキシレート）が無くても、顕著な清浄効果を 達成できるという、驚くべき知見に基づく。この場合、脂肪アルコールアルコキ シレートは、ＥＰ−Ａ−６９１３９７の開示に従い、アルキル基の炭素数少なく とも６のアルコールのアルコキシレートを意味すると理解される。 噴霧可能な界面活性剤系はいずれも、約０．５〜５重量％の適用濃度で、ある 程度の欠点を示す： １．確実に低発泡性とするために、いわゆる濁点よりも高い温度で適用が行わ れる。すなわち、分散した界面活性剤含量の高い相によって、適用溶液は濁って いる。この界面活性剤含量の高い相は、使用期間を延長する従来の手段、例えば スキマー、セパレーター、遠心機またはメンブラン濾過によって容易に分離され 、もはや清浄に使用されない。 ２．従来のノニオン性界面活性剤系、例えば脂肪アルコールまたは脂肪アミン のエトキシレートまたはプロポキシレートおよびそれらの混合エーテルは、「水 ３．脱脂効果の高いノニオン性界面活性剤、例えばエチレンオキシドモル数が ４を越える脂肪アルコールエトキシレート、またはエチレンオキシドモル数が５ を越える脂肪アミンエトキシレート（濁点が通常の適用温度範囲にないもの）は 、非常に発泡性が高く、単独で噴霧適用するのにふさわしくない。むしろ、抑泡 剤（清浄性能に殆どまたは全く寄与しない）を加えなければならない。そのよう な抑泡剤を液体清浄剤濃厚物に配合するのに、透明な濃厚物を得るために、可溶 化 剤（いわゆるヒドロトロープ）がしばしば必要とされる。このような可溶化剤も また、清浄性能に寄与しない。 本発明の課題は、上記欠点なく有効な清浄作用を示す新規物質組み合わせを提 供することである。とりわけ、抑泡剤および可溶化剤を必要とすることなく、実 際に妥当な温度範囲約１５〜８０℃にわたって低発泡性で噴霧可能な清澄な清浄 溶液を導く清浄作用に優れた新規物質組み合わせを提供することである。 本発明の課題は、グリコールエーテルおよびカチオン性界面活性剤を含有する 清浄剤濃厚物であって、脂肪アルコールアルコキシレートおよび／または両性界 面活性剤の含量が０．１重量％未満であり、 （ａ）式： Ｒ−Ｏ−(ＣＨ₂−ＣＨ(ＣＨ₃)Ｏ)_n−Ｈ ［式中、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基またはフェニル基であり、ｎは１〜５の 数である。］ で示されるグリコールエーテル；および （ｂ）カチオン性界面活性剤 を、（ａ）と（ｂ）との重量比８：１ないし１００：１で含有する清浄剤濃厚物 によって解決される。 上記式で示されるグリコールエーテルは、Ｒが炭素数１〜４のアルキル基また はフェニル基で、ｎが１〜３の数のものが好ましい。また、清浄剤濃厚物は、グ リコールエーテルとカチオン性界面活性剤とを（ａ）：（ｂ）重量比８：１ない し２５：１で含有することが好ましい。 本発明の清浄剤濃厚物は、グリコールエーテル（ａ）を約５〜２００ｇ／ｌ、 カチオン性界面活性剤（ｂ）を約０．２〜２５ｇ／ｌの濃度で含有することが好 ましい。残部は水、または他の活性物質もしくは助剤（とりわけ腐食防止剤）の 水溶液である。 本発明に従って使用し得るグリコールエーテルの例は、トリプロピレングリコ ールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリ プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、およびプロピレングリコール−フ ェニルエーテルである。トリプロピレングリコールモノメチルエーテルおよびト リプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテルが好ましい。 カチオン性界面活性剤（ｂ）は、式： Ｒ¹−(ＣＨＯＨ−ＣＨＲ²)_n−Ｎ⁺Ｒ³Ｒ⁴Ｒ⁵Ｘ^- ［式中、 Ｒ¹は炭素数１〜２２の直鎖または分枝状のアルキル基であり、 Ｒ²は水素または炭素数１〜２２の直鎖もしくは分枝状のアルキル基であり得、 基Ｒ¹およびＲ²の炭素数の合計は１０〜２２であり、 ｎは０または１であり、 Ｒ³およびＲ⁴はそれぞれ、メチル、エチル、２−ヒドロキシエチルまたはヒドロ キシプロピルであり、 Ｒ⁵は炭素数１〜１２のアルキル基、ベンジル基、またはアルキル基の炭素数が １〜３であるアルキルフェニル基であり、 第四級アンモニウムカチオンの炭素数の合計は少なくとも９であり、基Ｒ¹およ びＲ⁵の少なくとも一方は炭素数が４を越え、 Ｘ^-はハライド、メチルスルフェート、または炭素数１５までの脂肪族もしくは 芳香族有機酸のアニオンである。］ で示される第四級アンモニウム化合物から選択することが好ましい。 Ｒ³およびＲ⁴がメチルで、Ｒ⁵がベンジルであるカチオン性界面活性剤を使用 することが好ましい。 そのようなカチオン性界面活性剤の例は、ラウリル−ジメチル−ベンジルアン モニウム塩または２−ヒドロキシドデシル−ジメチル−ベンジルアンモニウム塩 である。それら塩のアニオンＸ^-の例は、ハライド（特にクロリド）、または第 四級アンモニウムイオンと水溶性塩を形成する有機塩のアニオンである。そのよ うな有機アニオンの例は、アセテート、プロピオネート、ラクテートまたはベン ゾエートである。 上記のようなカチオン性界面活性剤を、ノニオン性界面活性剤と共に、低発泡 性の工業用清浄剤中に使用することは、例えばＤＥ−Ａ−４０１４８５９により 知られている。しかし、該文献によると、カチオン性界面活性剤は、炭素数少な くとも５（好ましくは６〜１８）のアルキルまたはアルケニル基を有するノニオ ン性界面活性剤と共に用いられる。一方、そのような従来のノニオン性界面活性 剤の代わりにグリコールエーテル（ａ）を使用し得ることは、新規であり、予想 外のことである。グリコールエーテル（ａ）のアルキル基は炭素数わずか１〜４ であるので、（ａ）が脱脂作用を示すということは全く驚くべきことである。従 来のノニオン性界面活性剤と比較して、（ａ）は水質汚染度１であるという、生 態学的利点を有する。（ａ）は、カチオン性界面活性剤と共に、清浄剤濃厚物の 水中適用濃度約０．５〜５重量％で清澄な適用溶液を形成し、これは噴霧工程に おいて低発泡性であり、清浄性能も従来の噴霧清浄剤に勝るとも劣らない。 本発明の清浄剤濃厚物は、原則的に、希釈した適用水溶液として、更なる添加 剤なしに清浄目的に使用し得る。しかし、本発明の清浄剤濃厚物は、未塗装金属 表面の清浄に主として使用することが意図されるので、更に腐食防止剤を含有す ることが好ましい。濃厚物中のその濃度は、好ましくは約１００〜７００ｇ／ｌ である。そのような腐食防止剤は、清浄した金属部品を、例えばすぐに更なる加 工に付さず、湿潤条件下に包装または貯蔵する場合に、これを腐食防止する。 腐食防止剤として、例えばアルカノールアミンを使用し得る。モノエタノール アミン、モノイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパ ノールアミン、またはそれらの混合物を使用することが好ましい。ジアルカノー ルアミンも優れた腐食防止作用の故に使用し得るが、ジアルカノールアミンの使 用は毒物学的理由（ニトロソアミン生成の恐れ）の故に今日では避けられる。 更に、腐食防止剤は、炭素数６〜１０の分枝もしくは非分枝状、飽和もしくは 不飽和脂肪族カルボン酸、および／または炭素数７〜１０の芳香族カルボン酸か ら選択してもよい。いわゆる中性清浄剤に従来望ましいｐＨ（約６．５〜９）に おいて、カルボン酸は概ねアニオンとして存在する。この酸を中和し得る対イオ ンとして、アルカリ金属イオン（例えばとりわけナトリウムまたはカリウムイオ ン）、好ましくは前記アルカノールアミンのカチオンを用いる。 適当なカルボン酸の例は、カプロン酸、オクタン酸、エチルヘキサン酸、ヘプ タン酸、イソノナン酸、および安息香酸またはその誘導体、特に３−ニトロ安息 香酸もしくは４−ヒドロキシ安息香酸である。 本発明の清浄剤濃厚物は、更なる助剤または活性物質として、ビルダー物質、 例えばオルトホスフェート、ポリホスフェート、シリケート、ボレート、カーボ ネート、ポリアクリレートおよびグルコネート（アルカリ金属塩）を含有し得る 。このようなビルダー物質は、ある程度の錯化作用をも示し、すなわち水軟化剤 としても作用する。その代わりに、またはそれに加えて、より強力な錯化剤、例 えば１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸または２−ホスホノブタン− １，２，４−トリカルボン酸を使用し得る。エチレンジアミンテトラアセテート およびニトリロトリアセテートも使用し得るが、それらは廃水処理問題を起こす ことがある。清浄剤濃厚物およびそれから調製した適用溶液を微生物汚染から保 護するために、要すれば、抗菌剤を加え得る。 上述の清浄剤は濃厚物であり、それを希釈して即用清浄溶液を調製し得る。基 本的に、各活性成分を所望の濃度範囲で水に溶解することによって清浄溶液を調 製することが可能である。しかし、当分野においては通例、すべての活性成分を 所望の量比で含有する濃厚物を製造者が提供し、使用者が単にそれを水で希釈し て即用清浄溶液を調製し得る。この場合、濃厚物は通例、約０．５〜５重量％水 溶液として使用するように、すなわち、水で約１：２００ないし１：２０希釈し て使用するように標準化される。そこで本発明は、請求項１〜７のいずれかに記 載の清浄剤濃厚物（詳細に上述した）を水で１：２００ないし１：２０希釈して 得られる即用水性清浄剤をも包含する。このような水性清浄剤はとりわけ、約１ ５〜８０℃（特に約１５〜３０℃）の温度範囲とした噴霧装置内で金属部品の脱 脂に使用する。 実施例 実施例１ 本発明の適用水溶液と、従来の比較溶液とを、清浄作用、界面活性剤分離およ び発泡性に関して比較した。この目的のために、まず、成分を混合して清浄剤濃 厚物を調製した。それを、適用試験用に、下記のように水で希釈した。試験結果 基本清浄剤（トリエタノールアミン３０％、イソノナン酸４％、および１００ ％とする量の水を含有する）を、種々の「界面活性剤」と混合後、清浄試験、界 面活性剤分離試験、および発泡試験に付す（％はいずれも重量％）。 界面活性剤： ａ）５．０％トリプロピレングリコールモノメチルエーテル ０．５％２−ヒドロキシドデシル−ジメチル−ベンジル−アンモニウム−ベ ンゾエート ｂ）５．０％ヤシ油アミン＋１２ＥＯ ｃ）５．０％Ｃ_12/14脂肪アルコール＋３ＥＯ＋６ＰＯ ｄ）５．０％オクタノール＋４．５ＥＯ−ブチルエーテル（狭い同族体分布を有 する） 各々、蒸留水で１００％とする 界面活性剤混合物 ａ ｂ ｃ ｄ （本発明） （比較） （比較） （比較） 清浄作用 ＋＋ ＋＋ ‐‐ ‐‐ 界面活性剤分離 ＋＋ ＋＋ ‐‐ ‐‐ 発泡性 ＋ ‐‐ ＋ ＋＋ ＋＋＝非常に良好な清浄；界面活性剤分離なし；発泡なし ＋ ＝良好な清浄；噴霧工程における泡高＜＝１．５ｃｍ ‐‐＝実質的に清浄効果なし；顕著な界面活性剤分離；顕著な発泡 実施例２ 別のグリコールエーテルｅ）、ｆ）およびｇ）を用いて、本発明の更なる適用 水溶液を試験した。 清浄剤組成： クエン酸 １．２重量％ イソノナン酸 １．５重量％ ホウ酸 １０．４重量％ トリエタノールアミン ３．８重量％ モノエタノールアミン １１．２重量％ グリコールエーテルｅ）、ｆ）またはｇ） ２．０重量％ ２−ヒドロキシドデシル−ジメチル−ベンジル− アンモニウム−ベンゾエート（５０％溶液） ０．１５重量％ 残部の水 グリコールエーテル： ｅ）ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル ｆ）トリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル ｇ）プロピレングリコールーフェニルエーテル 試験結果： グリコールエーテル ｅ ｆ ｇ 清浄作用 ＋＋ ＋＋ ＋ 界面活性剤分離 ＋＋ ＋＋ ＋＋ 発泡性 ＋ ＋ ＋ 試験方法 １．清浄試験 Ｓｔ１４０５級スチール板を界面活性剤溶液によって手で予め清浄し、ラップ ペースト（実際の条件下に元から付いている汚れ）を付ける。６０℃の高温室内 で２日間貯蔵後のスチール板に、６０℃の実験室用噴霧装置内で、２％清浄剤溶 液を１０分間噴霧する。スチール板表面を目視評価し、残留汚れを重量測定する 。 「非常に良好な清浄」とは、汚れが＞９９％除去されたことを意味し、「実質 的に清浄効果なし」とは、汚れ除去が＜７０％であったことを意味する。 ２．界面活性剤分離 １０００ｍｌビーカー（タテ型）内で、２０°ｄＨの水で２％清浄剤溶液を 調製し、磁気撹拌機（約６００ｒｐｍ）で５分間撹拌した後、６０℃の高温室内 で２４時間静置する。溶液の外観、および液面上の分離を評価する。 評価基準： ＋＋＝分離が見られない ０ ＝分離が見られ、溶液が明らかに濁っている ‐‐＝顕著な分離があり、溶液は清澄 ３．発泡性 組成ａ〜ｄの濃厚物から、硬度２０°ｄＨの水で２重量％清浄剤溶液を調製し た。その溶液各１０１を、約３０〜４５℃の温度で、シングルジェット噴霧器（ 噴霧圧５バール）で６０分間噴霧した。噴霧器操作中に泡高を測定した。泡高は 、元の状態の液体レベル上の泡の高さと定義する。 評価基準： ＋＋＝発泡なし ＋ ＝泡高＜１．５ｃｍ ０ ＝泡高＜４．０ｃｍ ‐ ＝泡高＜５．５ｃｍ ‐‐＝泡高＞５．５ｃｍの故に装置が自動停止 試験結果から明らかなように、本発明の剤は従来品よりも顕著に有益である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フェラー，ニコレ ドイツ連邦共和国デー―40668メーアブッ シュ、フォン―アヴェンベルク―シュトラ ーセ５番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．グリコールエーテルおよびカチオン性界面活性剤を含有する清浄剤濃厚物 であって、脂肪アルコールアルコキシレートおよび／または両性界面活性剤の含 量が０．１重量％未満であり、 （ａ）式： Ｒ−Ｏ−(ＣＨ₂−ＣＨ(ＣＨ₃)Ｏ)_n−Ｈ ［式中、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基またはフェニル基であり、ｎは１〜５の 数である。］ で示されるグリコールエーテル；および （ｂ）カチオン性界面活性剤 を、（ａ）と（ｂ）との重量比８：１ないし１００：１で含有する清浄剤濃厚物 。 ２．式： Ｒ−Ｏ−(ＣＨ₂−ＣＨ(ＣＨ₃)Ｏ)_n−Ｈ ［式中、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基またはフェニル基であり、ｎは１〜３の 数である。］ で示されるグリコールエーテルを含有する請求項１記載の清浄剤濃厚物。 ３．グリコールエーテル（ａ）とカチオン性界面活性剤（ｂ）とを（ａ）：（ ｂ）重量比８：１ないし２５：１で含有する請求項１または２記載の清浄剤濃厚 物。 ４．グリコールエーテル（ａ）を５〜２００ｇ／ｌ、カチオン性界面活性剤（ ｂ）を０．２〜２５ｇ／ｌ含有し、残部は水、または他の活性物質もしくは助剤 の水溶液である請求項１〜３のいずれかに記載の清浄剤濃厚物。 ５．カチオン性界面活性剤（ｂ）は、式： Ｒ¹−(ＣＨＯＨ−ＣＨＲ²)_n−Ｎ⁺Ｒ³Ｒ⁴Ｒ⁵Ｘ^- ［式中、 Ｒ¹は炭素数１〜２２の直鎖または分枝状のアルキル基であり、 Ｒ²は水素または炭素数１〜２２の直鎖もしくは分枝状のアルキル基であり得、 基Ｒ¹およびＲ²の炭素数の合計は１０〜２２であり、 ｎは０または１であり、 Ｒ³およびＲ⁴はそれぞれ、メチル、エチル、２−ヒドロキシエチルまたはヒドロ キシプロピルであり、 Ｒ⁵は炭素数１〜１２のアルキル基、ベンジル基、またはアルキル基の炭素数が １〜３であるアルキルフェニル基であり、 第四級アンモニウムカチオンの炭素数の合計は少なくとも９であり、基Ｒ¹およ びＲ⁵の少なくとも一方は炭素数が４を越え、 Ｘ^-はハライド、メチルスルフェート、または炭素数１５までの脂肪族もしくは 芳香族有機酸のアニオンである。］ で示される第四級アンモニウム化合物から選択する請求項１〜４のいずれかに記 載の清浄剤濃厚物。 ６．カチオン性界面活性剤の式中、Ｒ³およびＲ⁴がメチルで、Ｒ⁵がベンジル である請求項５記載の清浄剤濃厚物。 ７．更なる活性物質として、腐食防止剤１００〜７００ｇ／ｌを含有する請求 項１〜６のいずれかに記載の清浄剤濃厚物。 ８．腐食防止剤は、アルカノールアミン、および／または炭素数６〜１０の分 枝もしくは非分枝状、飽和もしくは不飽和脂肪族カルボン酸、および／または炭 素数７〜１０の芳香族カルボン酸から選択する請求項７記載の清浄剤濃厚物。 ９．ビルダー物質、抗菌剤および／または錯化剤を更に含有する請求項１〜８ のいずれかに記載の清浄剤濃厚物。 １０．請求項１〜９のいずれかに記載の清浄剤濃厚物を、水で１：２００ない し１：２０希釈することによって調製し得る水性清浄剤。 １１．請求項１０記載の水性清浄剤の、噴霧装置内での金属部品の脱脂のため の使用。