JP2004162123A - テルペン系炭化水素含有洗浄剤組成物を用いる洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工油等の付着した金属製品等の被洗浄物から汚染物質を短時間で容易に洗浄除去する洗浄方法を提供する。
【解決手段】炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去することを特徴とする洗浄方法。
【選択図】 選択図なし
【解決手段】炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去することを特徴とする洗浄方法。
【選択図】 選択図なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工油等の付着した金属製品等の被洗浄物の洗浄方法に関する。更に詳しくは、炭素数１０のテルペン系炭化水素及びエタノールを含有する洗浄剤組成物を用い、超音波照射下で被洗浄物から汚染物質を除去する洗浄方法、及び超音波洗浄用洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，金属材料は金属加工、例えばロール圧延加工、ダイス線引き加工、切削加工等を受ける時、その金属材料表面に加工油をかけながら行われる。そして、金属加工が終わると、金属加工品表面に付着している加工油は適当な脱脂洗浄剤で洗浄、除去される。
このような脱脂洗浄剤として低沸点の有機溶剤、例えば１，１，１−トリクロロエタンが使用されてきた。しかし、この１，１，１−トリクロロエタンはオゾン層を破壊する物質として環境面で好ましくない。
【０００３】
一方、炭化水素系洗浄剤及びアルコール系洗浄剤を用いて、超音波照射下で金属製品の脱脂を行う方法も良く知られており、具体的には、油の付着した金属屑をアニオン系界面活性剤等を含む水系洗浄剤を用いて超音波洗浄する特開平５−２６３１５４、有機溶剤に溶解したアミンを含む洗浄剤を用いて磁気ヘッドを超音波洗浄する特開平１１−２５６１９６、中性の水系洗浄剤を用いて電池金属缶を超音波洗浄する特開平９−１１１４８５、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを主成分とする疎水性の洗浄剤を用いて電子部品搭載用基板表面のフラックスを超音波洗浄する特開平８−１０３７４１などがあるが、洗浄性能が劣る。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２６３１５４号公報
【特許文献２】
特開平１１−２５６１９６号公報
【特許文献３】
特開平９−１１１４８５号公報
【特許文献４】
特開平８−１０３７４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、環境面での問題がなく、作業環境上好ましいアルコール系洗浄剤組成物を用いて、洗浄性能に優れた洗浄方法及び超音波洗浄用洗浄剤組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、テルペン系炭化水素とエタノールを含有した液体洗浄剤組成物を用いて、超音波照射下で金属製品を洗浄することが良好な洗浄性能を与えることを見出して本発明に到達した。
即ち、本発明は、炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去することを特徴とする洗浄方法、である。
なお、洗浄剤組成物中に固体粒子状物質を含有させることが、さらに良好な洗浄性能を示し、好ましい結果となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下具体的に説明する。本発明の洗浄方法は、炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する液体洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去する洗浄方法である。
本発明のテルペン系炭化水素としては、ミルセン、セレン、オシメン、ピネン、リモネン、カンフェン、テルピノーレン、トリシクレン、テルピネン、フェンチェン、フェランドレン、シルベストレン、サピアン、ｐ−メンテン−１、ｐ−メンテン−３、ｐ−サイメン、ｐ−メンタンなどを用いることができるが、好ましくはα−ピネン、β−ピネン、リモネン、ｐ−メンテン−１、ｐ−メンテン−３、ｐ−サイメン、およびｐ−メンタンであり、最も好ましくはリモネンである。本発明で用いるリモネンとしては、合成リモネン、天然リモネン、更にリモネンを主成分とする天然精油、例えばオレンジオイル、レモンオイル、グレープフルーツオイル、マンダリンオイル、タンジェリンオイル等を使用できる。環境上からは、柑橘類から得られるｄ−リモネンを主成分としたものが更に好ましい。
【０００８】
本発明の洗浄剤組成物において、リモネン等のテルペン系炭化水素：エタノールの組成物中の濃度比率は、２５〜８０重量％：７５〜２０重量％、好ましくは３０〜５０重量％：７０〜５０重量％である。テルペン系炭化水素が多すぎても、エタノールが多すぎても洗浄性能が低下し、好ましくない。
テルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体中に固体粒子状物質を含有させることが、金属製品等被洗浄物に付着したの汚染物質の除去を容易にし、洗浄性能を向上させた。
【０００９】
本発明で用いる固体粒子状物質は、テルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体との比重差が０．３以下であることが必要で、好ましくは比重差が０．２以下である。混合液体と固体粒子状物質との比重差が小さいことで、超音波照射下の洗浄時に固体粒子状物質の液体中での動きが激しくなり、洗浄性能が向上するものである。
本発明で用いる固体粒子状物質は、超音波照射下の液体中で浮遊流動するものであれば良く、固体粒子状物質の最適粒子径は混合液体との比重差にも関係するが、好ましくは５０〜１０００μｍ、最もが好ましくは１００〜５００μｍである。
【００１０】
本発明の固体粒子状物質の含有量は、洗浄剤組成物全量の０．５〜１０重量％、好ましくは１〜７重量％である。固体粒子状物質の含有量が多すぎても少なすぎても洗浄性能が低下する。
また、本発明の固体粒子状物質は、上記の条件を満たすものであれば有機及び無機系の粒子状物質が使用できるが、混合液体に溶解及び膨潤しないことが好ましい。固体粒子状物質として、各種熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂から調製した粒子状物質が、液体洗浄剤との比重差を調製するのに便利であり、工業的に入手しやすい。テルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体に対する固体粒子状物質としては、数平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレンからなる粒子状物質が好ましい。
【００１１】
本発明の洗浄剤組成物に、更に任意成分として、界面活性剤、顔料、着色剤、香料、殺菌剤、防腐剤、消臭剤、芳香剤等を配合することもできる。
本発明の洗浄方法は、上記に述べた液体洗浄剤組成物中に金属製品等の被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した油性汚染物質を除去する洗浄方法である。超音波発生装置、及び周波数については特に規定することはないが、被洗浄物の大きさ及び付着物の状態により、適切な超音波洗浄槽の大きさ及びその中に入れる洗浄剤組成物の量を適格に設定することが重要である。
【００１２】
超音波照射する時間及び洗浄剤組成物の温度も被洗浄物の状態により、適宜選択すれば良いが、生産性の観点から短い洗浄時間で洗浄効果が高い条件を選ぶことが重要である。
本発明の洗浄方法により、特に、金属製品に付着している残留加工油及び固着している微細金属粉などが短時間で容易に洗浄除去できる。
本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１３】
【実施例１〜３、および比較例１〜２】
リモネンとエタノールを表１に示す混合比率で５Ｌ調製し、必要な場合には超高分子量ポリエチレン微粒子（Ｔｉｃｏｎａ社製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ４１５０、比重０．９３、平均粒径１２０μｍ）の表１に示す量を添加して洗浄剤組成物を調製した。潤滑油（出光興産製ダフニーオイル）５０ｍｇを付着させた鉄製試験片（縦１０ｃｍ・横２ｃｍ・厚さ２ｍｍ）を、超音波洗浄槽（エスエヌディ社製ＵＳ−４、縦２８ｃｍ・横２２ｃｍ・高さ１５ｃｍ）に入れた５Ｌの洗浄剤組成物中に浸漬させ、表１に示す所定時間超音波照射下及び無照射下で洗浄した。次いで試験片を取り出し、１００℃で１時間乾燥させた。残存潤滑油量を測定するために、洗浄後の試験片を１００ｍｌのｎ−ヘキサンに浸して残存油を抽出し、得られた抽出液中の潤滑油量を紫外線吸収分光法で測定した。洗浄後の試験片に残存していた潤滑油量を初期量に対する重量％で算出した。結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【実施例４〜６、および比較例３〜４】
潤滑油５０ｍｇに代えてグリース（日石三菱製エピノックグリース）１００ｍｇを用いて、実施例１〜３、及び比較例１〜２と同様に試験を行った。結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】
実施例１〜３に示す本発明の洗浄剤組成物による超音波洗浄では良好な洗浄性能を示し、１０分間の洗浄時間でも残存潤滑油の量は０％であった。一方、比較例１のエタノール含有量の多い洗浄剤組成物では超音波洗浄においても洗浄性能が劣り、１０分間の洗浄時間では２０％の潤滑油が残存した。また、比較例２の超音波照射無しの場合は、適切な洗浄剤組成物を用いても洗浄性能は低く、１０分間の洗浄時間では２０％の潤滑油が残存した。
潤滑油より高粘度のグリースの場合にも同様の結果が得られた。グリースの場合には、実施例６で示すように、洗浄剤組成物中に超高分子量ポリエチレン粒子を含有させると洗浄性能が大幅に向上した。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の方法は、例えば、加工油等の付着した金属製品、などの洗浄に優れた効果を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工油等の付着した金属製品等の被洗浄物の洗浄方法に関する。更に詳しくは、炭素数１０のテルペン系炭化水素及びエタノールを含有する洗浄剤組成物を用い、超音波照射下で被洗浄物から汚染物質を除去する洗浄方法、及び超音波洗浄用洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，金属材料は金属加工、例えばロール圧延加工、ダイス線引き加工、切削加工等を受ける時、その金属材料表面に加工油をかけながら行われる。そして、金属加工が終わると、金属加工品表面に付着している加工油は適当な脱脂洗浄剤で洗浄、除去される。
このような脱脂洗浄剤として低沸点の有機溶剤、例えば１，１，１−トリクロロエタンが使用されてきた。しかし、この１，１，１−トリクロロエタンはオゾン層を破壊する物質として環境面で好ましくない。
【０００３】
一方、炭化水素系洗浄剤及びアルコール系洗浄剤を用いて、超音波照射下で金属製品の脱脂を行う方法も良く知られており、具体的には、油の付着した金属屑をアニオン系界面活性剤等を含む水系洗浄剤を用いて超音波洗浄する特開平５−２６３１５４、有機溶剤に溶解したアミンを含む洗浄剤を用いて磁気ヘッドを超音波洗浄する特開平１１−２５６１９６、中性の水系洗浄剤を用いて電池金属缶を超音波洗浄する特開平９−１１１４８５、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを主成分とする疎水性の洗浄剤を用いて電子部品搭載用基板表面のフラックスを超音波洗浄する特開平８−１０３７４１などがあるが、洗浄性能が劣る。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２６３１５４号公報
【特許文献２】
特開平１１−２５６１９６号公報
【特許文献３】
特開平９−１１１４８５号公報
【特許文献４】
特開平８−１０３７４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、環境面での問題がなく、作業環境上好ましいアルコール系洗浄剤組成物を用いて、洗浄性能に優れた洗浄方法及び超音波洗浄用洗浄剤組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、テルペン系炭化水素とエタノールを含有した液体洗浄剤組成物を用いて、超音波照射下で金属製品を洗浄することが良好な洗浄性能を与えることを見出して本発明に到達した。
即ち、本発明は、炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去することを特徴とする洗浄方法、である。
なお、洗浄剤組成物中に固体粒子状物質を含有させることが、さらに良好な洗浄性能を示し、好ましい結果となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下具体的に説明する。本発明の洗浄方法は、炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する液体洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去する洗浄方法である。
本発明のテルペン系炭化水素としては、ミルセン、セレン、オシメン、ピネン、リモネン、カンフェン、テルピノーレン、トリシクレン、テルピネン、フェンチェン、フェランドレン、シルベストレン、サピアン、ｐ−メンテン−１、ｐ−メンテン−３、ｐ−サイメン、ｐ−メンタンなどを用いることができるが、好ましくはα−ピネン、β−ピネン、リモネン、ｐ−メンテン−１、ｐ−メンテン−３、ｐ−サイメン、およびｐ−メンタンであり、最も好ましくはリモネンである。本発明で用いるリモネンとしては、合成リモネン、天然リモネン、更にリモネンを主成分とする天然精油、例えばオレンジオイル、レモンオイル、グレープフルーツオイル、マンダリンオイル、タンジェリンオイル等を使用できる。環境上からは、柑橘類から得られるｄ−リモネンを主成分としたものが更に好ましい。
【０００８】
本発明の洗浄剤組成物において、リモネン等のテルペン系炭化水素：エタノールの組成物中の濃度比率は、２５〜８０重量％：７５〜２０重量％、好ましくは３０〜５０重量％：７０〜５０重量％である。テルペン系炭化水素が多すぎても、エタノールが多すぎても洗浄性能が低下し、好ましくない。
テルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体中に固体粒子状物質を含有させることが、金属製品等被洗浄物に付着したの汚染物質の除去を容易にし、洗浄性能を向上させた。
【０００９】
本発明で用いる固体粒子状物質は、テルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体との比重差が０．３以下であることが必要で、好ましくは比重差が０．２以下である。混合液体と固体粒子状物質との比重差が小さいことで、超音波照射下の洗浄時に固体粒子状物質の液体中での動きが激しくなり、洗浄性能が向上するものである。
本発明で用いる固体粒子状物質は、超音波照射下の液体中で浮遊流動するものであれば良く、固体粒子状物質の最適粒子径は混合液体との比重差にも関係するが、好ましくは５０〜１０００μｍ、最もが好ましくは１００〜５００μｍである。
【００１０】
本発明の固体粒子状物質の含有量は、洗浄剤組成物全量の０．５〜１０重量％、好ましくは１〜７重量％である。固体粒子状物質の含有量が多すぎても少なすぎても洗浄性能が低下する。
また、本発明の固体粒子状物質は、上記の条件を満たすものであれば有機及び無機系の粒子状物質が使用できるが、混合液体に溶解及び膨潤しないことが好ましい。固体粒子状物質として、各種熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂から調製した粒子状物質が、液体洗浄剤との比重差を調製するのに便利であり、工業的に入手しやすい。テルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体に対する固体粒子状物質としては、数平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレンからなる粒子状物質が好ましい。
【００１１】
本発明の洗浄剤組成物に、更に任意成分として、界面活性剤、顔料、着色剤、香料、殺菌剤、防腐剤、消臭剤、芳香剤等を配合することもできる。
本発明の洗浄方法は、上記に述べた液体洗浄剤組成物中に金属製品等の被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した油性汚染物質を除去する洗浄方法である。超音波発生装置、及び周波数については特に規定することはないが、被洗浄物の大きさ及び付着物の状態により、適切な超音波洗浄槽の大きさ及びその中に入れる洗浄剤組成物の量を適格に設定することが重要である。
【００１２】
超音波照射する時間及び洗浄剤組成物の温度も被洗浄物の状態により、適宜選択すれば良いが、生産性の観点から短い洗浄時間で洗浄効果が高い条件を選ぶことが重要である。
本発明の洗浄方法により、特に、金属製品に付着している残留加工油及び固着している微細金属粉などが短時間で容易に洗浄除去できる。
本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１３】
【実施例１〜３、および比較例１〜２】
リモネンとエタノールを表１に示す混合比率で５Ｌ調製し、必要な場合には超高分子量ポリエチレン微粒子（Ｔｉｃｏｎａ社製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ４１５０、比重０．９３、平均粒径１２０μｍ）の表１に示す量を添加して洗浄剤組成物を調製した。潤滑油（出光興産製ダフニーオイル）５０ｍｇを付着させた鉄製試験片（縦１０ｃｍ・横２ｃｍ・厚さ２ｍｍ）を、超音波洗浄槽（エスエヌディ社製ＵＳ−４、縦２８ｃｍ・横２２ｃｍ・高さ１５ｃｍ）に入れた５Ｌの洗浄剤組成物中に浸漬させ、表１に示す所定時間超音波照射下及び無照射下で洗浄した。次いで試験片を取り出し、１００℃で１時間乾燥させた。残存潤滑油量を測定するために、洗浄後の試験片を１００ｍｌのｎ−ヘキサンに浸して残存油を抽出し、得られた抽出液中の潤滑油量を紫外線吸収分光法で測定した。洗浄後の試験片に残存していた潤滑油量を初期量に対する重量％で算出した。結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【実施例４〜６、および比較例３〜４】
潤滑油５０ｍｇに代えてグリース（日石三菱製エピノックグリース）１００ｍｇを用いて、実施例１〜３、及び比較例１〜２と同様に試験を行った。結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
実施例１〜３に示す本発明の洗浄剤組成物による超音波洗浄では良好な洗浄性能を示し、１０分間の洗浄時間でも残存潤滑油の量は０％であった。一方、比較例１のエタノール含有量の多い洗浄剤組成物では超音波洗浄においても洗浄性能が劣り、１０分間の洗浄時間では２０％の潤滑油が残存した。また、比較例２の超音波照射無しの場合は、適切な洗浄剤組成物を用いても洗浄性能は低く、１０分間の洗浄時間では２０％の潤滑油が残存した。
潤滑油より高粘度のグリースの場合にも同様の結果が得られた。グリースの場合には、実施例６で示すように、洗浄剤組成物中に超高分子量ポリエチレン粒子を含有させると洗浄性能が大幅に向上した。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の方法は、例えば、加工油等の付着した金属製品、などの洗浄に優れた効果を示す。
Claims (9)
- 炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％を含有する洗浄剤組成物中に被洗浄物を浸漬させ、超音波照射下で洗浄し、被洗浄物に付着した汚染物質を除去することを特徴とする洗浄方法。
- 炭素数１０のテルペン系炭化水素がリモネンであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
- 被洗浄物が金属製品であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
- 汚染物質が油性付着物であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
- 洗浄剤組成物中に、テルペン系炭化水素とエタノールの混合液体との比重差が０．３以下である固体粒子状物質をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
- 炭素数１０のテルペン系炭化水素２５〜８０重量％及びエタノール７５〜２０重量％からなる混合液体中に、混合液体との比重差が０．３以下である固体粒子状物質を含有させてなることを特徴とする超音波洗浄用洗浄剤組成物。
- 固体粒子状物質の粒子径が、５０〜１０００μｍであることを特徴とする請求項６に記載の洗浄剤組成物。
- 固体粒子状物質の含有量が、洗浄剤組成物全量の０．５〜１０重量％であることを特徴とする請求項６に記載の洗浄剤組成物。
- 固体粒子状物質が、超高分子量ポリエチレンからなることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
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