JP2013180244A - エマルションの解乳化方法、並びに、洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】解乳化効率（解乳化速度）を向上させることができるエマルションの解乳化方法、並びに、該解乳化方法を用いた洗浄方法及び洗浄装置の提供。
【解決手段】被洗浄物を非水系洗浄液で洗浄する洗浄部１と、被洗浄物を洗浄した後の洗浄汚液を解乳化する解乳化部２と、洗浄部１と解乳化部２とを連結するバッファー部３とを備え、洗浄部１は、本洗浄を行う洗浄槽１ａと、ベーパーリンス及び真空乾燥を行う真空乾燥槽１ｂと、消火ユニット１ｃと、ＣＯ２ボンベ１０とを有し、解乳化部２は、可視窓付耐圧セル２ａと、ヒーター２ｂと、ＣＯ２ボンベ１０と、ベント２０と、冷却ユニット３０と、ポンプ４０と、熱電対５０と、圧力計６０と、温度調節器７０とを有して、水と非水系溶剤とを含むエマルションを二酸化炭素により解乳化する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エマルションの解乳化方法、並びに、洗浄方法及び洗浄装置に関する。

電気・電子部品、光学部品、自動車部品、航空機部品などの部品は、その加工の際に、油性汚れ、水性汚れが複合的に付着する。これらの部品に複合付着した油性汚れ、水性汚れを除去するために、非水系溶剤等を含む洗浄液を用いた洗浄が行われている（例えば、特許文献１〜４参照）。
この洗浄を繰り返し行うことにより、非水系洗浄液に水分が取り込まれて、高い水分濃度のエマルション（乳濁液）となってしまい、洗浄して乾燥した部品表面に水シミや錆などが発生するという問題がある。

この問題に対し、例えば、前記特許文献１においては、洗浄システムに脱水機能を設けて、洗浄液における水分濃度を一定範囲に抑え、洗浄性を維持することが行われている。前記洗浄液における水分濃度を一定範囲に抑制する方法として、（ｉ）加熱した洗浄液を減圧雰囲気に晒して水分をフラッシュさせる方法、（ｉｉ）洗浄液と空気または窒素とを接触させ、水分を放散させる方法、（ｉｉｉ）洗浄液としてのエマルションを多段蒸留する方法、（ｉｖ）洗浄液をゼオライトまたはシリカゲルと接触させ、水分を吸着させる方法、（ｖ）洗浄液を炭化水素などの疎水性溶剤と混合して２層分離させ、水分を分離する方法、（ｖｉ）洗浄液を分離膜（パーベーパレーション膜）により分離する方法等が提案されている。

しかしながら、洗浄液を分離膜により分離する方法を用いると、目詰まりの原因となる異物を取り除く等の操作が必要となり、手間と時間がかかる。さらに、上述した他の水分濃度の抑制方法のいずれによっても、処理効率が悪く（処理速度が遅く）、大量の処理が困難であるという問題があった。

また、二酸化炭素などによりエマルションを解乳化（油相（有機相）と水相とに分離）する技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。

しかしながら、上記解乳化技術によっては、解乳化効率（解乳化速度）が十分でないために、大量のエマルションを解乳化することができず、上記解乳化技術を洗浄用途に適用するまでには至っていなかった。

特開２００６−２２１６７号公報 特開平９−１０４９９２号公報 特開２０１０−１７４１０６号公報 特開２００７−２８３１９１号公報 特表平６−５０４３０６号公報

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、解乳化効率（解乳化速度）を向上させることができるエマルションの解乳化方法、並びに、該解乳化方法を用いた洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、所定の条件下（炭酸ガスの状態図（図１）における液相の領域（図２の中央領域）、特に沸騰線から液相に入った比較的低圧な領域（常温（２５℃）〜３０℃で処理する場合、図２におけるＡ領域）が作業上好ましい）の二酸化炭素によりエマルションを解乳化すると、短時間で解乳化することができる、即ち、解乳化効率（解乳化速度）を向上させることができることを見出し、本発明の完成に至った。

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、本発明のエマルションの解乳化方法は、水と非水系溶剤とを含むエマルションを解乳化するエマルションの解乳化方法であって、前記非水系溶剤を加圧二酸化炭素により体積増加させたときの前記非水系溶剤の体積増加量が、体積増加前の非水系溶剤の体積の１００％以上となる温度、圧力及び時間の条件下で、前記エマルションを二酸化炭素により解乳化することを含むことを特徴とする。
これにより、解乳化効率（解乳化速度）を向上させることができる。

本発明の洗浄方法は、本発明のエマルションの解乳化方法により解乳化されたエマルションの油相部分を用いて、被洗浄物を洗浄することを含むことを特徴とする。
これにより、エマルションの油相部分を被洗浄物の洗浄に再利用することができ、もって、非水系洗浄液における水分濃度を一定範囲に抑えて、被洗浄物を効率的に洗浄することができる。

本発明の洗浄方法は、前記油相部分を蒸留し、該蒸留により得られた非水系溶剤を含む留分を用いて被洗浄物を洗浄することをさらに含むことを特徴とする。
これにより、不純物（例えば、水溶性切削油中における油分など）を含まない非水系溶剤を被洗浄物の洗浄に再利用することができる。

本発明の洗浄装置は、本発明の洗浄方法により被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、前記エマルションを解乳化する解乳化部と、前記被洗浄物を洗浄する洗浄部と、を備えることを特徴とする。
これにより、非水系洗浄液から効率的に水分を除去することができ、もって、洗浄液における水分濃度を一定範囲に抑えて、被洗浄物を効率的に洗浄することができる。

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、解乳化効率（解乳化速度）を向上させることができるエマルションの解乳化方法、並びに、該解乳化方法を用いた洗浄方法及び洗浄装置を提供することができる。

図１は、炭酸ガスの状態図である。 図２は、炭酸ガスの他の状態図である。 図３は、本発明の洗浄装置の一例を示す概略図である。 図４は、非水系溶剤の膨張率を測定可能な可視窓付きエマルション解乳化装置の一例を示す概略図である。 図５は、界面活性剤１質量％を含むｎ−デカン溶液を所定条件（２５℃（常温）、２ＭＰａ〜６ＭＰａ、０分間（加圧前）及び１２０分間）の二酸化炭素で膨張させたときの状態を示す写真である。 図６は、ｎ−デカン９９質量％及び界面活性剤１質量％を所定条件（２５〜４０℃、２ＭＰａ〜８ＭＰａ、１２０分間）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率を示す。ここで、横軸を圧力（ＭＰａ）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図７は、ｎ−デカンを所定条件（（ｉ）２５℃、６ＭＰａ、（ｉｉ）３０℃、７ＭＰａ、（ｉｉｉ）４０℃、１０ＭＰａ）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を示す。ここで、横軸を加圧時間（分）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図８は、エチルベンゼンを所定条件（２５℃、６ＭＰａ）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を示す。ここで、横軸を加圧時間（分）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図９は、プロピレングリコールモノブチルエーテルを所定条件（（ｉ）２５℃、６ＭＰａ、（ｉｉ）３０℃、７ＭＰａ、（ｉｉｉ）４０℃、１０ＭＰａ）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を示す。ここで、横軸を加圧時間（分）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図１０は、１−ヘキサノールを所定条件（２５℃、６ＭＰａ）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を示す。ここで、横軸を加圧時間（分）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図１１は、酢酸ブチルを所定条件（２５℃、６ＭＰａ）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を示す。ここで、横軸を加圧時間（分）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図１２は、ジイソブチルケトンを所定条件（２５℃、６ＭＰａ）の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を示す。ここで、横軸を加圧時間（分）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。 図１３は、エマルションを解乳可能な解乳化装置の一例を示す概略図である。 図１４は、所定条件（２５℃、６ＭＰａ（液相接触）、５分間）の二酸化炭素で解乳化処理した後のエマルション（イオン交換水＋ＮＳクリーン１００Ｗ（質量比；１：９））の上層を回収して得た回収サンプルの写真を示す。 図１５は、所定条件（２５℃、６ＭＰａ（気相接触）、５分間）の二酸化炭素で解乳化処理した後のエマルション（イオン交換水＋ＮＳクリーン１００Ｗ（質量比；１：９））の上層を回収して得た回収サンプルの写真を示す。 図１６は、所定条件（４０℃、６ＭＰａ（気相接触）、５分間）の二酸化炭素で解乳化処理した後のエマルション（イオン交換水＋ＮＳクリーン１００Ｗ（質量比；１：９））の上層を回収して得た回収サンプルの写真を示す。 図１７は、所定条件（２５℃、５ＭＰａ（気相接触）、１２０分間）の二酸化炭素で解乳化処理した後のエマルション（イオン交換水＋ＮＳクリーン１００Ｗ（質量比；１：９））の上層を回収して得た回収サンプルの写真を示す。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（エマルションの解乳化方法）
本発明のエマルションの解乳化方法は、少なくとも、解乳化工程を含み、さらに、必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。

＜解乳化工程＞
前記解乳化工程は、エマルションを二酸化炭素により解乳化する工程である。

−エマルション−
前記エマルションは、少なくとも、水と非水系溶剤とを含み、さらに必要に応じて、油、界面活性剤等のその他の成分を含む。前記エマルションは、Ｗ／Ｏエマルション、Ｏ／Ｗエマルションのいずれであってもよいが、本発明の解乳化方法には、解乳化されたエマルションの油相部分を用いて洗浄し乾燥した後は金属部品等の被洗浄物の水シミや錆が少ないという点で、洗浄用途に油相部分を多く回収できるＷ／Ｏエマルションが特に適している。

−−水−−
前記水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、意図的にエマルション中に含有させた水のみならず、エマルション中の他の成分（非水系溶剤、水溶性切削油、等）由来の水分、なども含まれる。

−−非水系溶剤−−
前記非水系溶剤としては、水と相溶しないものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ｎ−デカン、エチルベンゼン、プロピレングリコールモノブチルエーテル、１−ヘキサノール、酢酸ブチル、ジイソブチルケトン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、例えば、ｎ−デカン、エチルベンゼン、ジイソブチルケトンが、飽和水分量が少ない点で、好ましい。
前記非水系溶剤の飽和水分量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する洗浄方法に用いる際には、２０％未満が好ましく、１０％未満がより好ましく、１％未満が特に好ましい。
前記非水系溶剤の飽和水分量が２０％以上であると、非水系溶剤中に多くの水が含まれてしまうため、この非水系溶剤を用いて被洗浄物を洗浄した場合において、「水シミ」又は「水に含有される溶質成分によるシミ」、それらに起因した錆や変色が明らかになってしまうおそれがある。
また、n−デカン等の非極性溶媒においては、水相中の水分及び界面活性剤が油相に移動し難いが、プロピレングリコールモノブチルエーテル等の極性溶媒においては、水相中の水分及び界面活性剤が油相に移動し易いので、非水系溶剤が非極性溶媒であることが好ましい。
なお、前記非水系溶剤中には、後述する界面活性剤が含まれていてもよい。

−−その他の成分−−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択し加えられたもの、意図せず混入したものがある。例えば、前者に界面活性剤、後者には被洗浄物に付着した油分などが挙げられる。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、トリメチレンジアミン脂肪酸塩（一般式Ｒ₁−ＮＨ（ＣＨ₂）₃ＮＨ₂・２Ｒ₂−ＣＯＯＨ、Ｒ₁は炭素数７〜２２のアルキル基又はオレイル基、Ｒ₂は炭素数７〜２２の飽和又は不飽和炭化水素基）などからの１種または２種以上の混合物が挙げられる。
前記油分としては、特に制限はなく、例えば、水溶性切削油、水溶性研削油、水溶性防錆油などに含まれるものが挙げられる。

−解乳化−
前記解乳化とは、エマルション中に含まれる非水系溶剤を二酸化炭素により膨張させてエマルションを破壊して、水相と油相に分離することである。
前記解乳化に二酸化炭素を用いることにより、エマルションを連続的に解乳化することができる。
例えば、（ｉ）非水系溶剤、及び（ｉｉ）水溶性切削油を含むエマルションを解乳化した場合、（ｉ）水溶性切削油中における界面活性剤等からなる水相と、（ｉｉ）非水系溶剤及び水溶性切削油中における油分からなる油相と、に分離する。（ｉ）水溶性切削油、（ｉｉ）非水系溶剤を含むエマルション（例えば、（ｉ）水溶性切削油（出光興産製、ダフニアルファクールＥＷ）、（ｉｉ）ＮＳクリーン２２０（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤）、及びグリコールエーテル（非水系溶剤）を含むエマルション）を解乳化した場合、（ｉ）非水系溶剤（例えば、ＮＳクリーン２２０＋グリコールエーテル）及び水溶性切削油中の油分からなる油相と、（ｉｉ）水溶性切削油中の水分及び界面活性剤からなる水相とに分離される。
また、例えば、（ｉ）水、（ｉｉ）非水系溶剤、及び（ｉｉｉ）界面活性剤を含むエマルション（例えば、（ｉ）水と、（ｉｉ、ｉｉｉ）ＮＳクリーン１００Ｗ（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤＋界面活性剤）とのエマルション）を解乳化した場合、（ｉ）界面活性剤を含まない非水系溶剤（例えば、ＮＳクリーン１００）からなる油相と、（ｉｉ）界面活性剤及び水からなる水相とに分離される。
なお、前記解乳化の主なメカニズムは、低密度な二酸化炭素が、油相に溶けやすく、水相に溶けにくいという性質を利用して、油相と水相との間における密度差を増加させることにより、油相と水相を分離するものである。また、二酸化炭素を液相にして接触させることで、液体である油相との相溶化が速まったものと推測される。

なお、前記解乳化の用途としては、後述する洗浄方法以外に、廃油処理の前処理、産生原油等の処理（精製）、などがありえる。

−−解乳化条件−−
前記解乳化条件としては、前記非水系溶剤を加圧二酸化炭素により体積増加させたときの前記非水系溶剤の体積増加量が、体積増加前の非水系溶剤の体積の１００％以上（前記非水系溶剤の膨張率が１００％以上）となる温度、圧力及び時間である限り、特に制限はない。
例えば、実施例で後述する図９のn−デカンの膨張曲線からは、（ｉ）２５℃、６ＭＰａ、２分間〜６０分間、（ｉｉ）３０℃、７ＭＰａ、２分間〜６０分間、又は（ｉｉｉ）４０℃、１０ＭＰａ、２分間〜１０分間で、n−デカンの膨張率が１００％以上となることが分かる。

−−−温度−−−
前記温度としては、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、加熱や冷却を殆ど必要としない点で、１５℃〜４０℃が好ましく、２５℃〜３０℃がより好ましい。

−−−圧力−−−
前記圧力としては、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、作業時間や安全性の点で、１ＭＰａ（１０バール）超かつ１０ＭＰａ以下が好ましく、２５℃〜３０℃であれば５ＭＰａ以上且つ７ＭＰａ以下がより好ましい。ここで、安全性の面でより低圧が好ましいが、常温下が優先の場合、沸騰線上または沸騰線より液相側の圧力に相当する。

−−−時間−−−
前記時間としては、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、解乳化の効率の点で、１０分以下が好ましく、５分間以下がより好ましい。

−−−非水系溶剤の膨張率−−−
前記非水系溶剤の膨張率としては、１００％以上である限り、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、解乳速度の点で、１５０％以上が好ましく、２００％以上がより好ましい。また、膨張率の上限値としては、特に制限はないが、４００％以下であることが、作業効率の点で、好ましい。
なお、前記非水系溶剤の膨張率（体積％）は、「ΔV／V₀×１００」で定義される。
但し、「ΔV」は、非水系溶剤の膨張時における体積増加量を表し、「V₀」は、非水系溶剤の膨張前の体積（初期体積）を表す。

（洗浄方法及び洗浄装置）
本発明の洗浄方法は、少なくとも、洗浄工程を含み、さらに、必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。

＜洗浄工程＞
前記洗浄工程は、被洗浄物を洗浄する工程である。
前記被洗浄物としては、特に制限はなく、例えば、電気・電子部品、光学部品、自動車部品、航空機部品、などが挙げられる。
前記洗浄工程において、本発明のエマルションの解乳化方法により解乳化されたエマルションの油相部分を用いて、被洗浄物を洗浄する。
ここで、「解乳化されたエマルションの油相部分」とは、解乳化によって生じた二層（液面から下へ順に油層（非水系溶剤）、水層）または三層（同じく順に油層（非水系溶剤）、界面活性剤を多く含む油水混濁層、水層）における最上層の非水系溶剤を指すが、状況により除去しきれなかった水層または油水混濁層の一部が含まれていてもよい。
これにより、非水系洗浄液における水分濃度を一定範囲に抑えて、被洗浄物を効率的に洗浄することができる。
ここで仮に、解乳化されたエマルションの油相部分に、水溶性切削油等に由来する油分が含まれ、洗浄仕上りに悪影響を及ぼす場合は、油相部分を蒸留して、該蒸留により得られた非水系溶剤を含む留分を用いて、非水系溶剤の濃度または純度を高めればよい。

本発明の洗浄装置は、本発明の洗浄方法により被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、少なくとも、解乳化部と、洗浄部と、を備え、さらに、必要に応じて適宜選択した、バッファー部等のその他のユニットを備える。

図３は、本発明の洗浄装置の一例を示す概略図である。
図３において、洗浄装置９０は、（ｉ）被洗浄物を非水系洗浄液で洗浄する洗浄部１と、（ｉｉ）被洗浄物を洗浄した後の洗浄汚液（エマルション）を解乳化する解乳化部２と、（ｉｉｉ）洗浄部１と解乳化部２とを連結するバッファー部３とを備える。洗浄部１は、本洗浄を行う洗浄槽１ａと、ベーパーリンス及び真空乾燥を行う真空乾燥槽１ｂと、消火ユニット１ｃと、ＣＯ_２ボンベ１０とを有する。解乳化部２は、可視窓付耐圧セル２ａと、ヒーター２ｂと、ＣＯ_２ボンベ１０と、ベント２０と、冷却ユニット３０と、ポンプ４０と、熱電対５０と、圧力計６０と、温度調節器７０とを有する。
なお、洗浄部１は、常温〜約２００℃及び真空〜常圧に設定され、解乳化部２は、例えば、２５℃、６ＭＰに設定され、バッファー部３は、常温常圧に設定されている。
この洗浄装置９０において、解乳化部２における可視窓付耐圧セル２ａで解乳化されたエマルションの油相は、バッファー部３を介して、洗浄部１に移され、また、洗浄部１において洗浄に用いられた洗浄汚液は、バッファー部３を介して、解乳化部２に移される。
上記構成にすることにより、非水系洗浄液における水分濃度を一定範囲に抑えて、被洗浄物を効率的に洗浄することができる。

洗浄装置９０は、解乳化部２から、解乳化により分離した水相を除去する機構（不図示）を有していてもよく、また、解乳化により分離した油相を蒸留する蒸留機構（不図示）を有していてもよい。

なお、洗浄部１で二酸化炭素を用いることにより、（ｉ）火災発生時の消火、（ｉｉ）洗浄液への通気及び溶存酸素低減による洗浄液の酸化抑制、（ｉｉｉ）被洗浄物の腐食低減、などの効果が得られる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

（非水系溶剤の膨張率の測定）
非イオン性界面活性剤（ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（商品名：Ｔｗｅｅｎ２０：和光純薬製）０．１ｇと非水系溶剤（n−デカン）９．９ｇを混合、攪拌して調整した非水系溶剤１０gを、可視窓付き耐圧セル２ａ内にある体積目盛り付き試料セルに入れたところ、初期体積（V₀）は８ｍＬであった。耐圧セル２ａを密封し、二酸化炭素を封入して所定条件（２５℃（常温）〜４０℃、２ＭＰａ〜６ＭＰａ、１２０分間）の一つ、２５℃、６ＭＰａ、１２０分を保った後の非水系溶剤の体積（V）は、３８ｍＬであることが可視窓より確認できた。よって、非水系溶剤の膨張による体積増加量（ΔV）は、３０ｍＬである。前記非水系溶剤の膨張率（体積％）を「ΔV／V₀×１００」と定義すると、（３０／８）×１００＝３７５％と算出される。他の所定条件においても、同様に観測して、膨張率の測定を行った。可視窓から見た膨張状態を示す写真を図５、１２０分後の膨張率を図６に示す。図６の横軸は圧力（ＭＰａ）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。

図６より、界面活性剤を含む非水系溶剤を、２５℃、６ＭＰａの二酸化炭素で膨張させたときに、２５℃、５．５ＭＰａの二酸化炭素で膨張させたときと比べて、膨張率が急増することが分かった。
また図６より、膨張率を１００％以上とするには、温度を２５℃とした場合は、圧力を６ＭＰａ以上とする必要があることが分かった。この知見に基づいて、後述する図７〜図１２の膨張率曲線を得るための膨張条件を設定した。

各非水系溶剤（（ｉ）n−デカン、（ｉｉ）エチルベンゼン、（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル、（ｉｖ）１−ヘキサノール、（ｖ）酢酸ブチル、（ｖｉ）ジイソブチルケトン）を所定条件の二酸化炭素で膨張させたときの膨張率曲線を、それぞれ、図７〜図１２に示す。図７〜図１２において、横軸を加圧時間（分間）とし、縦軸を膨張率（体積％）とした。

図７〜１２の膨張率曲線より、（ｉｖ）１−ヘキサノール以外の各非水系溶剤（（ｉ）n−デカン、（ｉｉ）エチルベンゼン、（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル、（ｖ）酢酸ブチル、（ｖｉ）ジイソブチルケトン）を２５℃、６ＭＰａの二酸化炭素で膨張させたときの膨張率が約４分間で１００％を超え、（ｉｖ）１−ヘキサノールを２５℃、６ＭＰａの二酸化炭素で膨張させたときに、膨張率が約３０分間で１００％を超えること分かった。
また、図７及び図９の膨張率曲線における、各非水系溶剤（（ｉ）n−デカン、（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル）を３０℃、７ＭＰａ及び４０℃、１０ＭＰａの二酸化炭素で膨張させたときの膨張率が共に約２分間で１００％を超えること分かった。

（非水系溶剤の飽和水分量の測定）
＜測定試料の調製＞
各非水系溶剤（（ｉ）n−デカン、（ｉｉ）エチルベンゼン、（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル、（ｉｖ）１−ヘキサノール、（ｖ）酢酸ブチル、（ｖｉ）ジイソブチルケトン）と蒸留水とを質量比１：１で十分に混合し、２５℃で２４時間静置した後、上層（二相分離した溶剤部分）を採取し、これらを測定試料とした。
＜蒸発残分（不揮発分）測定＞
調製した測定試料１．０ｇを１２０℃で３０分間加熱した後の残留物を秤量し、蒸発残分（重量％、秤量した残留物の質量（ｇ）／試料の質量１ｇ）を算出した。なお、蒸発残分測定は、赤外線照射型電子天秤（ＭＯＣ−１２０Ｈ、島津製作所製）で行った。結果を表１に示す。

＜水分測定＞
調製した測定試料の水分測定をＪＩＳ Ｋ２２７５に基づいてカールフィッシャー法により行った。結果を表１に示す。

（エマルション（水＋非水系溶剤＋界面活性剤）の解乳化実験）
＜エマルションの調製＞
イオン交換水１ｇとＮＳクリーン１００Ｗ（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤＋界面活性剤）９ｇとを１２０００ｒｐｍで２０分間攪拌することにより、エマルション（水＋非水系溶剤＋界面活性剤）を調製した。

＜エマルションの解乳化＞
上記で調製したエマルションの解乳化を、該エマルションの調製後に３０分静置した後、ハンドメイドの解乳化装置（図１３）により、複数のＣＯ_２加圧条件（温度：２５℃〜４０℃、圧力：０．１ＭＰａ（常圧）〜１０ＭＰａ、時間：０分間〜１２０分間）で行った。

＜解乳化効果の評価方法＞
＜＜溶媒の膨張率（体積％）＞＞
溶媒の膨張率（体積％）を前記と同様に試料用セルに刻まれた体積目盛より測定し算出した。結果を表２及び表３に示す。
＜＜目視観察による評価＞＞
解乳化処理後のエマルション、ＮＳクリーン１００Ｗ（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤＋界面活性剤）、及びＮＳクリーン１００（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤、ＮＳクリーン１００Ｗの非水系溶剤成分と同一）のそれぞれの上層をキャピラリー２ｃ（図１３）で５０ｍＬサンプル瓶に回収し、回収直後のサンプル液の色相及び濁りを観察した。エマルション解乳化処理後の結果を、表３及び図１４〜１７に示す。
なお、表２（及び後述する表３）において、「液相接触」とは、炭酸ガスが状態図（図１）における沸騰線から液相に入った領域でエマルションに接触していることを示し、「気相接触」とは、同沸騰線から気相に入った領域でエマルションに接触していることを示す。

「−」は、液相と気相の界面が目視で識別できないことを意味する。
色相が、淡黄色であるもの（共に４０℃）は、ＮＳクリーン１００Ｗに配合されている界面活性剤の耐熱性に起因しているものと推測される。

＜＜導電率測定による評価＞＞
解乳化処理後のエマルション、ＮＳクリーン１００Ｗ（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤＋界面活性剤）、及びＮＳクリーン１００（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製、非水系溶剤）のそれぞれの上層をキャピラリー２ｃ（図１３）で５０ｍＬサンプル瓶に回収し、回収したサンプル液をインピーダンスアナライザー（商品名：Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ（東陽テクニカ）１２６０）を用いて、１０００Ｈｚ、常圧、２５℃で以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の手順で測定及び評価を行った。結果を表３に示す。
（ｉ）空気の誘電率測定よりセル定数ｄ／S（ｃｍ／Ｓ）を算出する。
（ｉｉ）解乳化処理後のサンプル液の導電率を測定する。
（ｉｉｉ）新液（ＮＳクリーン１００Ｗ、ＮＳクリーン１００）の導電率と比較し、解乳化効果を評価する。

＜＜揮発性成分の定量による評価＞＞
ＣＯ_２加圧条件（温度：２５℃、圧力：６ＭＰａ（液相接触）、時間：５分間）で解乳化処理した後のエマルションの上層をキャピラリー２ｃ（図１３）で５０ｍＬサンプル瓶に回収し、回収したサンプル液をガスクロマトグラフィー（商品名：島津製作所製、ＧＣ−２０１０ｐｌｕｓ、検出器ＦＩＤ）を用いて測定及び評価を行った。その結果、溶媒純度が９９．６６％であり、不純物が０．３４％であった。この測定結果により、ＣＯ_２加圧条件（温度：２５℃、圧力：６ＭＰａ（液相接触）、時間：５分間）では、十分に解乳化することができると共に、回収した上層液（油相）は洗浄工程に戻して使用可能な純度であることが分かった。

（エマルション（非水系溶剤＋水溶性切削油）の解乳化実験）
＜エマルションの調製＞
水溶性切削油A１（ケミクールＥＡ、株式会社ケミック製）と水との混合液（質量比；水溶性切削油A１：水＝１：９）を各非水系溶剤（（ｉ）nーデカン、（ｉｉ）エチルベンゼン、（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル、（ｉｖ）１−ヘキサノール、（ｖ）酢酸ブチル、（ｖi）ジイソブチルケトン）に１０質量％添加して（混合液（水溶性切削油Ａ１＋水）と非水系溶剤との質量比１：９）、６種のエマルションを調製した。
また、水溶性切削油A２（カストロールＡｌｕｓｏｌＢ）と水との混合液（質量比；水溶性切削油A２：水＝１：９）を各非水系溶剤（（ｉ）n−デカン、（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル）に１０質量％添加して（混合液（水溶性切削油Ａ２＋水）と非水系溶剤との質量比１：９）、２種のエマルションを調製した。
さらに、水溶性切削油A３（カストロールＳｙｎｔｉｌｏ８１）と水との混合液（質量比；水溶性切削油A３：水＝１：９）を各非水系溶剤（（ｉｉｉ）プロピレングリコールモノブチルエーテル、（ｖ）酢酸ブチル）に１０質量％添加して（混合液（水溶性切削油Ａ３＋水）と非水系溶剤との質量比１：９）、２種のエマルションを調製した。

＜エマルションの解乳化＞
上記で調製したエマルションの解乳化をハンドメイドの解乳化装置（図１３）により、複数のＣＯ_２加圧条件（温度：２５℃〜４０℃、圧力：６ＭＰａ〜１０ＭＰａ、時間：１０分間）で行った。４０℃、１０ＭＰａ（表４、実施例５）を除き、液相接触に相当する。
＜解乳化効果の評価方法＞
＜＜溶媒の膨張率（体積％）＞＞
溶媒の膨張率（体積％）を前記と同様に試料用セルに刻まれた体積目盛より測定し算出した。結果を表４に示す。
＜＜目視観察による評価＞＞
図１３における可視窓付き耐圧セル２ａから解乳化処理後のエマルションのそれぞれの上層をキャピラリー２ｃ（図１３）で５０ｍＬサンプル瓶に回収し、回収直後のサンプル液の濁りを観察した。下記評価基準で評価した結果を表４に示す
−評価基準−
○：白濁全くなし（透明）
△：部分的に白濁（半透明）
×：白濁

＜蒸発残分（不揮発分）測定＞
解乳化処理後のエマルションの上層をキャピラリー２ｃ（図１３）で回収し、回収した試料１．０ｇを１２０℃で３０分間加熱後の残留物を秤量し、蒸発残分（重量％、秤量した残留物の重量（ｇ）／試料の重量１ｇ）を算出した。なお、蒸発残分の測定は、赤外線照射型電子天秤（ＭＯＣ−１２０Ｈ、島津製作所製）で行った。結果を表４に示す。
−評価基準−
◎：０以上０．２ｇ未満／試料１ｇ
○：０．２以上０．６ｇ未満／試料１ｇ
△：０．６以上１．０ｇ未満／試料１ｇ
×：１．０ｇ以上／試料１ｇ
蒸発残分には、水溶性切削油中の油分由来の残分が含まれていると考えられる。

＜水分測定＞
解乳化処理後のエマルションの上層をキャピラリー２ｃ（図１３）で回収し、回収した試料の水分測定をＪＩＳ Ｋ２２７５に基づいてカールフィッシャー法により行った。結果を表４に示す。

本発明のエマルションの解乳化方法は、電気・電子部品、光学部品、自動車部品、航空機部品などの部品加工の際に複合的に付着した油性汚れ、水性汚れに対する非水系溶剤等を含む洗浄液を用いた洗浄に好適に利用可能である。

１ 洗浄部
１ａ 洗浄槽
１ｂ 真空乾燥槽
１ｃ 消火ユニット
２ 解乳化部
２ａ 可視窓付耐圧セル
２ｂ ヒーター
２ｃ キャピラリー
３ バッファー部
１０ ＣＯ_２ボンベ
２０ ベント
３０ 冷却ユニット
４０ ポンプ
５０ 熱電対
６０ 圧力計
７０ 温度調節器
８０ マグネチックスターラー
９０ 洗浄装置

Claims (4)

1. 水と非水系溶剤とを含むエマルションを解乳化するエマルションの解乳化方法であって、
   前記非水系溶剤を加圧二酸化炭素により体積増加させたときの前記非水系溶剤の体積増加量が、体積増加前の非水系溶剤の体積の１００％以上となる温度、圧力及び時間の条件下で、前記エマルションを二酸化炭素により解乳化することを含むことを特徴とするエマルションの解乳化方法。
2. 請求項１に記載のエマルションの解乳化方法により解乳化されたエマルションの油相部分を用いて、被洗浄物を洗浄することを含むことを特徴とする洗浄方法。
3. 前記油相部分を蒸留し、該蒸留により得られた非水系溶剤を含む留分を用いて被洗浄物を洗浄することをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の洗浄方法。
4. 請求項２に記載の洗浄方法により被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、
   前記エマルションを解乳化する解乳化部と、
   前記被洗浄物を洗浄する洗浄部と、を備えることを特徴とする洗浄装置。