JP2736365B2

JP2736365B2 - 洗浄方法および洗浄剤

Info

Publication number: JP2736365B2
Application number: JP6275713A
Authority: JP
Inventors: 宏造北澤; 敦司田村
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: TW316924B; US5725679A; JPH08108153A; KR960014316A; CN1132239A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス、セラミック
ス、金属、プラスチック等の硬質表面の洗浄方法および
洗浄剤に関する。特に、油脂、機械油、焼き入れ油、グ
リース、切削油等の加工油、ワックス、液晶、フラック
ス、摩耗粉、切削粉等の汚れが付着した機械部品、電気
部品、電子部品、あるいは各種精密部品やこれら部品の
組立あるいは加工に使用される治工具類等（以下、機
械、精密部品類と言う）の洗浄において用いられる洗浄
方法および洗浄剤に関し、さらに詳しくは、洗浄機の槽
内に、洗浄剤由来の有機物含有量が少ない水相と、洗浄
剤由来の有機物含有量の多い油相を形成させ、被洗浄物
を有機物含有量が少ない水相を使用して洗浄する洗浄方
法およびそれに有効な洗浄剤に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、油脂、機械油、焼き入れ油、グリース、切削油等の
加工油、ワックス、液晶、フラックス、摩耗粉、切削粉
等の汚れが付着したガラス、セラミックス、金属、プラ
スチック等の硬質表面、例えば機械部品、電気部品、電
子部品、あるいは各種精密部品やこれら部品の組立ある
いは加工に使用される治工具類等の洗浄には、優れた洗
浄力と作業性を有するトリクロロエタンあるいはトリク
ロロトリフルオロエタン等のフロン系溶剤が使用されて
きた。

【０００３】しかし、これらトリクロロエタンおよびフ
ロン系洗浄剤は、主成分である溶剤類が大気中に蒸発、
拡散することにより、オゾン層破壊等の地球環境を損な
う危険のある事が明らかとなり、その生産および使用の
全廃あるいは使用規制が検討され、あるいは実施されつ
つある。

【０００４】このような動きを受け、これらトリクロロ
エタンおよびフロン系洗浄剤に代替出来る各種の代替洗
浄剤あるいは洗浄技術が提案されつつある。例えば、
ケロシン、トルエン、キシレン、石油系溶剤等の炭化水
素系溶剤やそれらに適当量の界面活性剤を加えた洗浄剤
で洗浄する方法、グリコール類や液状低粘度の非イオ
ン性界面活性剤を単独で、あるいはそれに少量の水を含
む洗浄剤濃厚液で洗浄する方法、界面活性剤やビルダ
ーを配合した洗浄剤を多量の水で希釈して使用する方
法、等が代表例として挙げられる。

【０００５】これらの洗浄方法の中で、の洗浄法は、
引火に伴う火災や爆発の危険あるいは炭化水素溶剤類等
の揮発性有機成分の蒸発に伴う作業環境悪化の危険を抱
えている。一方、に代表される水系洗浄剤およびそれ
を使用する洗浄方法は、そのような、火災の危険や有機
成分の蒸発に伴う作業環境の問題が無く、今後フロンや
トリクロロエタンに置き変わる代表的洗浄技術と位置づ
けられている。

【０００６】水系洗浄剤の組成は一般に、主成分である
界面活性剤と界面活性剤の機能強化あるいは機能補足能
を持つビルダー類等からなる。洗浄における界面活性剤
の機能は、被洗浄物表面に付着した金属加工油や液晶、
ワックス等の有機性汚れや研磨粉、摩耗粉あるいは泥の
ような無機性よごれの表面や界面に吸着し、その表面あ
るいは界面張力や電位等を低下あるいは増大させ、被洗
浄物表面からの汚れの脱離を加速あるいは促進する機
能、並びに脱離して洗浄液中あるいはリンス液に浮遊す
る前述の有機性あるいは無機性の汚れ物質を、乳化、可
溶化あるいは分散等の機能で安定化し、被洗浄物表面上
への再付着、再汚染を防止する機能等である。

【０００７】このような界面活性剤は、分子中の親水基
がイオンに解離するか否かにより、解離の生じるイオン
性界面活性剤と、解離しない非イオン性界面活性剤に大
別される。洗浄剤に主として使用される界面活性剤は、
解離して陰イオン性を示す陰イオン性界面活性剤および
非イオン性界面活性剤であり、前者はイオン化により親
水性が強いため、無機性汚れ等の極性の強い汚れに有効
であり、金属加工油や液晶、ワックス等の比較的極性の
小さな有機性汚れの除去には、後者の非イオン性界面活
性剤が有効とされている。

【０００８】ビルダーとしてはカセイソーダ、炭酸ソー
ダ、硅酸ソーダ、リン酸ソーダ等の無機塩が一般に使用
される。ビルダー単独での洗浄力は僅かなものである
が、界面活性剤と併用することにより、界面活性剤の有
する機能（界面張力低下能等）を強化する働きを示す。

【０００９】以上のことから、洗浄における界面活性剤
の働きは、非常に重要な位置を占めていることがわか
る。

【００１０】水系洗浄剤を用いての洗浄工程は一般に、
まず洗浄剤水溶液を用いた洗浄工程、ついで水によるす
すぎ工程、そして最後の乾燥工程からなる。中でも洗浄
工程は、被洗浄物表面上に付着している洗浄対象汚れ
を、表面上から脱離、除去する工程であり、特に重要な
工程である。この洗浄工程の洗浄条件、つまり洗浄剤組
成、その濃度、あるいは洗浄温度、時間、機械力等は、
洗浄後の被洗浄物に要求される洗浄度、品質、信頼性あ
るいは部材への影響等を充分考慮して決定される。

【００１１】このため、洗浄後の被洗浄物に必要な洗浄
性、品質等の維持のためには、洗浄条件が変動しないよ
う管理することが特に必要とされる。前述した洗浄条件
の中で特に洗浄剤濃度は、被洗浄物に付着しての液の持
ち出し、水や洗浄剤の補給、あるいは水分の蒸発等のた
め洗浄操業中に変動しやすい。洗浄剤濃度が、適正濃度
以下では洗浄不足が、適正濃度以上では被洗浄部品の部
材への悪影響あるいは洗浄コスト増大等の諸問題を引き
起こす。このため、適正な洗浄剤濃度を管理すべく、洗
浄剤濃度測定機器、洗浄剤あるいは水の補給設備、それ
ら設備稼働のための作業員確保等が必要とされる。

【００１２】この洗浄剤濃度の測定には、各種の方法が
提案されており、無機塩を主体とする洗浄剤には、ｐＨ
メーターや電気伝導度あるいは滴定法等の比較的安価で
簡便な測定器が開発されている。しかし、界面活性剤、
特に非イオン性界面活性剤を主成分とする洗浄剤の濃度
測定にはそれらは使用できず、例えば界面活性剤便覧
（昭和３５年７月５日、産業図書株式会社発行）等に記
載のＥＰＴＯＮ法、ｐ−トルイジン法、リンモリブデン
酸法等の定量分析法があるが、測定時間が長くしかも個
人差がでやすく、洗浄現場での管理使用には到底適切と
は言えない。

【００１３】一方、精密機器や電子部品分野等を中心
に、部材への影響あるいは信頼性等、製品品質保持に特
に注意の必要な部品あるいは製品の洗浄には、無機ビル
ダー類の少ないあるいは添加されていない界面活性剤系
洗浄剤の使用が増えている。従って、このような情況
下、洗浄液の濃度管理が容易な洗浄剤および洗浄方法の
出現が望まれていた。

【００１４】本発明の目的は、水系洗浄剤を用いて、洗
浄剤成分の濃度測定等の煩雑な操作を行うことなく、洗
浄剤濃度を適正に維持して高い洗浄性を得ると共に、作
業環境の悪化を防止できる洗浄方法および洗浄剤を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を行った結果、洗浄機の槽内に、洗
浄剤由来の有機物含有量が少ない水相と、洗浄剤由来の
有機物含有量の多い油相を形成させ、被洗浄物を洗浄剤
由来の有機物が少ない水相で洗浄すれば、水相中に溶解
して含まれる洗浄剤濃度を略一定にできるため、洗浄剤
濃度管理のための設備および人的負荷が極めて軽減され
る事を見出し、本発明を完成した。

【００１６】即ち、本発明の要旨は、（１）洗浄剤あるいはその洗浄剤水溶液を２０〜１０
０℃の温度で３０分静置した時、含有している有機物の
５０重量％以上が油相を形成して水相から分離する洗浄
剤を用いて、洗浄機の槽内に、洗浄剤由来の有機物含有
量が油相より少ない水相と、洗浄剤由来の有機物含有量
が水相より多い油相を形成させ、被洗浄物を該水相中で
洗浄することを特徴とする洗浄方法、（２）洗浄機の槽内に、洗浄剤由来の有機物含有量が
油相より少ない水相と、洗浄剤由来の有機物含有量が水
相より多い油相を形成させ、被洗浄物の洗浄を該水相中
で行い、油相からの補給により水相中の有機物濃度を維
持しながら洗浄することを特徴とする洗浄方法、（３）槽内の液の上層部に水相が形成され、下層部に
油相が形成される前記（１）又は（２）記載の洗浄方
法、（４）含有している有機物の５０重量％以上であって
上限が９９重量％のものが油相を形成して水相から分離
する洗浄剤を用いて洗浄する前記（１）〜（３）いずれ
か記載の洗浄方法、（５）含有している有機物の７０〜９９．９重量％が
油相を形成して水相から分離する洗浄剤を用いて洗浄す
る前記（１）〜（３）いずれか記載の洗浄方法、（６）洗浄剤成分として、非イオン性界面活性剤を含
有することを特徴とする前記（１）〜（５）いずれか記
載の洗浄方法、（７）非イオン性界面活性剤が一般式（Ｉ）：Ｒ_１Ｘ（ＡＯ）ｍＲ_２又はＲ_１Ｘ（ＡＯ）ｎＹＲ_２（Ｉ）（式中、Ｒ_１は炭素数６〜１８の炭化水素基であって芳
香族環を１個以上含むものを、Ｒ_２は水素原子または炭
素数１〜１０の炭化水素基を、Ｘはエーテル基、エステ
ル基、アミノ基のいずれかを示し、Ｙはエーテル基また
はエステル基のいずれかを示し、（ＡＯ）は炭素数２〜
４のアルキレンオキサイドを、ｍ，ｎは（ＡＯ）の平均
付加モル数であって、ｍは０〜２０、ｎは１〜２０の値
を示す。）で表される化合物であり、該化合物を洗浄剤
の有機物の３０重量％以上含む洗浄剤を使用する前記
（６）記載の洗浄方法、（８）洗浄剤成分として、芳香族炭化水素基を含むエ
ステル類、芳香族炭化水素基を含むエーテル類、芳香族
炭化水素基を含むアルコール類および芳香族炭化水素基
を含むケトン類からなる群より選ばれた１種以上をさら
に含有する前記（６）又は（７）記載の洗浄方法、（９）洗浄剤あるいはその洗浄剤水溶液を２０〜１０
０℃の温度で３０分静置したとき、洗浄剤由来の有機物
含有量が油相より少ない水相と、洗浄剤由来の有機物含
有量が水相より多い油相を形成するように相分離する洗
浄剤であって、前記（１）〜（８）いずれかに記載の洗
浄方法に使用されることを特徴とする洗浄剤、および（１０）洗浄剤成分として一般式：Ｒ_１Ｘ（ＡＯ）ｍＲ_２又はＲ_１Ｘ（ＡＯ）ｎＹＲ_２（式中、Ｒ_１は炭素数６〜１８の炭化水素基であって芳
香族環を１個以上含むものを、Ｒ_２は水素原子または炭
素数１〜１０の炭化水素基を、Ｘはエーテル基、エステ
ル基、アミノ基のいずれかを示し、Ｙはエーテル基また
はエステル基のいずれかを示し、（ＡＯ）は炭素数２〜
４のアルキレンオキサイドを、ｍ，ｎは（ＡＯ）の平均
付加モル数であって、ｍは０〜２０、ｎは１〜２０の値
を示す。）で表される化合物を洗浄剤の有機物中の３０
重量％以上含むことを特徴とする前記（９）記載の洗浄
剤、に関する。

【００１７】本発明の洗浄方法は、洗浄機の槽内に、洗
浄剤由来の有機物含有量が油相より少ない水相と、洗浄
剤由来の有機物含有量が水相より多い油相を形成させ、
該水相を使用して被洗浄物を洗浄することを特徴とする
ものである。

【００１８】本発明において使用される洗浄剤として
は、洗浄剤あるいはその洗浄剤水溶液を２０〜１００℃
の温度で３０分静置した時、含有している有機物の一定
量が油相を形成して水相から分離し、水相と油相を形成
する必要がある。

【００１９】このとき、水相と油相の２液層を効率よく
短時間で得るためには、その洗浄剤あるいは洗浄剤水溶
液を２０℃〜１００℃の温度で３０分間静置したとき洗
浄液の油相部に移行する有機物の割合（分離率）が、含
有している有機物の５０重量％以上であることが好まし
く、７０〜９９．９重量％であることがより好ましい。
有機物の分離率が大きいほど水相中に残存する有機物が
少なくなる。洗浄後のすすぎ性を考慮に入れると洗浄剤
成分は適度に水に溶解するほうが良く、その意味からは
分離率の上限は９９．９重量％、特に９９重量％である
ことが好ましい。

【００２０】また、本発明の方法において、槽内に形成
される水相あるいは油相は、それらの相が形成された後
の安全性、作業環境、洗浄性に及ぼす影響から考え、下
層に油相を、上槽に水相を形成することが好ましい。上
槽に油相が形成されると、火災の危険がある、洗浄剤の
臭いが発生しやすい、油相（洗浄剤濃厚液）が被洗浄物
に付着して持ち出され易い等が懸念される。従って、槽
内の液の上層部に水相が形成され、下層部に油相が形成
されるように、油相の比重が水相の比重より大きいこと
が好ましい。

【００２１】水に対する界面活性剤等の有機物の溶解度
は、主にその分子構造と温度によって決定される。この
特性を利用して洗浄剤組成や分子構造、液の温度を適
宜、選択することにより、水中の有機物濃度を任意に調
製し、コントロールすることができる。また、水相の有
機物濃度は、油相が形成されている限り、水相での飽和
溶解度分のみが水に溶けるため、油相から補給され洗浄
工程において一定に維持される。

【００２２】本発明に用いられる洗浄剤成分として
は、非イオン性界面活性剤、芳香族炭化水素化合物、芳
香族炭化水素基を含むエステル類、芳香族炭化水素基を
含むエーテル類、芳香族炭化水素基を含むアルコール類
および芳香族炭化水素基を含むケトン類からなる群より
選ばれた１種以上が挙げられる。

【００２３】非イオン性界面活性剤としては、１００℃
以下の曇点を有するものが挙げられ、具体的には、例え
ばアルキルエーテル、アルキルアリルエーテル、グリコ
ールエーテル等のエーテル型；アルキルエステル型；ポ
リオキシアルキレンアルキルアミン等のアミンとの縮合
型；ポリオキシアルキレンアルキルアマイド等のアミド
との縮合型；ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレ
ンをランダムまたはブロック縮合させたプルロニックま
たはテトロニック型；ポリエチレンイミン系等の界面活
性剤が挙げられる。

【００２４】グリコールエーテル類では、付加モル数が
３から５０のポリプロピレングリコール、ポリプロピレ
ンポリエチレンコポリマー等のポリアルキレングリコー
ル類あるいはそれらのアルキルエーテルあるいはアルキ
ルエステルが好ましい。

【００２５】これらに示した化合物の中で、特に一般
式（Ｉ）：Ｒ_１Ｘ（ＡＯ）ｍＲ_２又はＲ_１Ｘ（ＡＯ）ｎＹＲ_２（Ｉ）で表される化合物が、脱脂性および水によるリンス性を
兼ね備えているという点から好ましい。ここで、Ｒ_１は
炭素数６〜１８の炭化水素基であって芳香族環を１個以
上含むものを、Ｒ_２は水素原子または炭素数１〜１０の
炭化水素基を、Ｘはエーテル基、エステル基、アミノ基
のいずれかを示し、Ｙはエーテル基またはエステル基の
いずれかを示し、（ＡＯ）は炭素数２〜４のアルキレン
オキサイドを、ｍ，ｎは（ＡＯ）の平均付加モル数であ
って、ｍは０〜２０、ｎは１〜２０の値を示す。

【００２６】一般式（Ｉ）で表される化合物は、非イオ
ン性界面活性剤の一種であり、フェノール、スチレン化
フェノール、ベンジル化フェノール、クレゾール、ベン
ジルアルコール、ベンジルアミンのエチレンオキサイド
やプロピレンオキサイド付加物あるいはそれらのメチル
エステル、メチルエーテル等が挙げられる。

【００２７】具体的には、ポリ（平均付加モル数Ｐ＝１
〜４）オキシエチレンフェニルエーテル、ポリ（Ｐ＝１
〜７）オキシプロピレンフェニルエーテル、ポリ（Ｐ＝
１〜２）オキシエチレンベンジルエーテル、ポリ（Ｐ＝
１〜１０）オキシプロピレンベンジルエーテル、ポリ
（Ｐ＝２）オキシエチレン／ポリ（Ｐ＝４）オキシプロ
ピレンフェニルエーテル、あるいはこれらのメチル又は
ベンジルエーテル化合物等が挙げられる。

【００２８】これらの化合物は水と水素結合等で親和性
を示しやすいエーテル基、エステル基、水酸基等を有す
るため、一定温度以下では水に溶け易く、その温度以上
では不溶化するという特性（この温度を曇点と言う）を
示す。このため、これらの洗浄剤成分を含む洗浄剤ある
いはその洗浄剤の水溶液である洗浄液を、その洗浄剤成
分の曇点以上に加温するだけで、洗浄剤成分は容易に水
難溶性と化し洗浄液中から分離し、本発明の方法の効果
に不可欠な水相と油相の２液層を形成させることができ
る。また曇点以下の温度では水溶性を有するため、洗浄
時、部品等の被洗浄物に付着した洗浄液も曇点以下の温
度の水を用いることにより容易にすすぎ除去でき、すす
ぎ工程が簡略化できる。本発明における洗浄剤成分の曇
点は、通常１００℃以下、好ましくは６０℃以下であ
る。

【００２９】本発明で用いる洗浄剤において、洗浄剤成
分である有機物は前記のような各種の化合物から選択さ
れる１種又は２種以上のものが使用される。この場合、
特に一般式（Ｉ）のＲ₁Ｘ（ＡＯ）m Ｒ₂又はＲ₁Ｘ
（ＡＯ）n ＹＲ₂で表される洗浄剤成分が、洗浄剤ある
いは洗浄液中の有機物の３０重量％以上、好ましくは５
０〜１００重量％であるのがよい。また、Ｒ₁が炭素数
６〜１８の炭化水素基であって芳香族環を１個以上含む
ものであり、かつＲ₂が水素原子または炭素数１〜１０
の炭化水素基の場合に、優れた分離性と分離時水相より
比重の大きな油相が得られ易い。特に、Ｒ₁が炭素数６
〜１０で、Ｒ₂が水素原子または炭素数１〜２、あるい
は芳香族環を有する炭化水素基である組み合わせの場合
に、その効果が現れ易く好ましい。また、優れた分離性
と分離時水相より比重の大きな油相を得るためには、ｍ
は０〜２０、ｎは１〜２０の値が好ましい。ｍ，ｎが２
０を越えると洗浄液の粘度が大きくなりすぎ、洗浄性も
低下してくる。この点から、ｍは０〜４、ｎは１〜４の
値が特に好ましい。

【００３０】上記の非イオン性界面活性剤以外の化合
物の例としては、炭素、水素、酸素あるいは窒素から選
ばれる複数個の元素を有する化合物が好ましく、芳香族
炭化水素化合物、芳香族炭化水素基を含むエステル類、
芳香族炭化水素基を含むエーテル類、芳香族炭化水素基
を含むアルコール類および芳香族炭化水素基を含むケト
ン類が挙げられる。

【００３１】具体的には、ジメトキシフェニルアセト
ン、アセトフェノン等のケトン類、スチレンオキサイ
ド、フェニルグリシジルエーテル、グリシドール、ポリ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル、エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコ
ールジグリシジルエーテル等のエポキサイド類、トリア
リルトリメリテート、テトラヒドロフルフリルアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ブタ
ンジオールジアクリレート、メタクリル酸ベンジル、サ
リチル酸メチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレ
ート、ジメチルアジペート、ジメチルマレート、クエン
酸トリブチル、トリブチルトリメリテート、安息香酸ベ
ンジル等のエステル類、フェノキシエタノール、ブチル
カテコール、１，４−ブタンジオール、イソオイゲノー
ル、桂皮酸アルコール、ベンジルアルコール、ジベンジ
ルフェノール等のアルコール類、ポリプロピレングリコ
ール、ポリプロピレンポリエチレンコポリマー等のポリ
アルキレングリコール類、ジベンジルエーテル等のエー
テル類、ヒドロキシエチルピペラジン、エピクロルヒド
リン、アニスアルデヒド、フェニルエチルアセタール、
あるいはこれらのエステル、ケトンあるいはアルキレン
オキサイド誘導体等が挙げられる。

【００３２】また、洗浄剤組成物中には、ハロゲン原子
を有する化合物を用いることもでき、例えば鎖状炭化水
素、芳香族もしくは脂環族の炭化水素、芳香族もしくは
脂環族の炭化水素を含む炭化水素、それらから誘導され
るアルコール、脂肪酸やアミン、それら同士の反応物で
あるエーテル、エステル、ケトンやアマイド、又それら
アルコール、脂肪酸、アミンのエチレンオキサイドやプ
ロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド付加物等
の炭素原子と結合した水素原子の一部もしくは全部をハ
ロゲン原子で置換した化合物が挙げられる。

【００３３】鎖状炭化水素、芳香族もしくは脂環族の炭
化水素、芳香族もしくは脂環族の炭化水素を含む炭化水
素の炭素原子と結合した水素原子の一部もしくは全部を
ハロゲン原子で置換した化合物の具体例としては、クロ
ロシクロヘキサン、ジクロロベンジル、ジクロロキシレ
ン、クロロトルエン、塩素化ナフタリン、ブロムベンゼ
ン、ジブロムベンゼン、トリクロロベンゼン、フルオロ
スチレン、フルオロトルエン、１，５−ジクロロペンタ
ン、１，４−ジブロモブタン、臭化オクチル等が挙げら
れる。

【００３４】鎖状炭化水素、芳香族もしくは脂環族の炭
化水素、芳香族もしくは脂環族の炭化水素を含む炭化水
素から誘導されるアルコール、脂肪酸、またそれら同士
の反応物であるエーテル、エステル、ケトンの具体例と
しては、クロロベンジルアルコール、２，３−ジブロモ
−１−プロパノール、フルオロフェノール、クロロフェ
ノール、ジクロロフェノール、ｐ−クロロアセトフェノ
ン、ｏ−ブロモ安息香酸メチル、２−ブロモイソ酪酸エ
チル、デカブロモジフェニルエーテル、α−ブロモ酪酸
等が挙げられる。

【００３５】また、クロロベンジルアルコール、２，３
−ジブロモ−１−プロパノール、フルオロフェノール、
クロロフェノール、ジクロロフェノール等の有するＯＨ
基にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを、本
発明の洗浄剤が有すべき特性を損なわない範疇で付加重
合させた化合物、等が挙げられる。

【００３６】本発明の洗浄剤は、その沸点が１気圧に於
いて１００℃以上であることが好ましく、より好ましく
は１５０℃以上である。地球環境保護あるいは作業環境
を悪化させないという観点から見ると、洗浄あるいは乾
燥工程で洗浄剤成分が揮発するのは好ましいとはいえな
いからである。

【００３７】本発明で有機物とはＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ
ＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ、全有機炭素）値を有す
る化合物をいう。このＴＯＣ値は、基本的にはＪＩＳ−
Ｋ０１０２「工場排水試験方法」の中の「有機体炭素
（ＴＯＣ）」に記載されている、燃焼−赤外線分析法に
より測定され、例えば、島津製作所製，ＴＯＣ−５００
を用いて測定することができる。また、洗浄剤あるいは
その洗浄剤水溶液である洗浄液中における有機物の分離
率とは、洗浄液の油相部に移行する有機物の割合であ
り、洗浄液油相部の洗浄液のＴＯＣ値を、下層部の洗浄
液のＴＯＣ値と上層部の洗浄液のＴＯＣ値の総和で割
り、その値に１００を掛けた値を％で表している。

【００３８】本発明で使用する洗浄剤には、本発明の効
果を失わない範囲で、有機あるいは無機のキレート剤、
ビルダー、シリコーンオイル系の消泡剤、アミン系の防
錆剤、ジエタノールアミンやメチルジエタノールアミン
等のアルカノールアミン類、アルコール類、石油系溶剤
等を適宜配合しても良い。

【００３９】本発明の洗浄剤は、洗浄剤単独であるいは
その水溶液として洗浄に用いられ、単独で用いられる場
合は洗浄剤が予め水分を含有しており、水溶液として用
いられる場合は水分を含有していないか、比較的少量の
水分を含有している。また、水相および油相は、洗浄槽
内で形成しそのまま使用しても良く、洗浄槽以外の槽
内、例えば洗剤貯槽タンク等で形成し必要な水相のみを
洗浄工程に供給して使用しても良い。

【００４０】本発明において、被洗浄物である機械、精
密部品類の洗浄に当たっては、本発明の洗浄剤あるいは
その洗浄剤水溶液からなる洗浄液が相分離して形成され
る水相中に、該機械、精密部品類を一定時間浸漬するこ
とにより行われる。この際、充分な洗浄性を得るため、
被洗浄物である機械、精密部品類はその全体が水相に接
触した方が良く、水相に充分に浸漬できればより良好な
洗浄性を得ることができる。水相は連続していても分散
相を呈していても良いが、連続した水相を含む状態で洗
浄する方が洗浄性の観点からも、洗浄作業環境維持の観
点からもより好ましい。このようにして洗浄することに
より、水が蒸発すれば飽和溶解度以上に含まれた有機物
は水系から分離し、水補給した場合は飽和溶解度に必要
な有機物が油相から補給されるため、洗浄剤成分の濃度
を適正に維持することができる。

【００４１】図１に本発明の洗浄方法に用いる洗浄機の
洗浄槽の概略構成図の一例を示すが、洗浄剤あるいはそ
の洗浄剤水溶液である洗浄液に、超音波照射、撹拌また
は液中噴流等の機械力または物理力を与えて洗浄すれ
ば、より良好な洗浄性を得ることができる。図１ではポ
ンプで水相および油相をそれぞれ循環させて各相内を攪
拌する例を示している。機械力等は、下層と上層が再び
混合されない範囲で加えた方が、水相中の洗浄剤濃度を
維持するため、また洗浄作業環境維持等のために好まし
い。

【００４２】洗浄槽内における水相の深さは、洗浄効率
の観点から機械、精密部品類全体が浸漬できる深さ以上
に設定する方が好ましい。また油相の深さは、水相への
洗浄剤成分の補給あるいは保持のため、洗浄作業にさし
つかえない範囲で存在することが好ましい。水相中に残
留する油性汚れや固体汚れは、その循環系に設置された
フィルターや油水分離装置等の各種除去装置で除去しな
がら使用すれば、より良好な洗浄性が維持でき好まし
い。

【００４３】被洗浄物である機械、精密部品類をすすぎ
洗浄するため、洗浄槽内の水相表面上部に液噴射口（ノ
ズル）を１〜複数個、通常１〜２０個設け、そこからす
すぎ水を噴射または噴霧しながら機械、精密部品類のす
すぎを行うと、洗浄装置全体をより小型でコンパクトに
できる。ここで使用するすすぎ水は、純水、市水、（あ
るいは図１に示すような水相の循環水、水相を活性炭あ
るいは膜分離等の油水分離装置または蒸気化等により再
生した水）のいずれでもよい。必要に応じ、このノズル
から下層の油層をポンプにより循環しながら噴射させる
ことも可能である。

【００４４】洗浄槽は、１槽でも、同様な洗浄方法の洗
浄槽を複数個並べて使用してもよく、また必要に応じ、
すでに公知の従来一般に行われている洗浄方法と組み合
わせて使用してもよい。また、ベルトコンベアー等によ
り被洗浄物を搬送しながら被洗浄物を連続的に洗浄する
インライン方式で洗浄してもよく、バレル方式でもよ
く、すでに公知の洗浄方式には全て適用可能である。

【００４５】本発明の洗浄方法および洗浄剤は、ガラ
ス、セラミックス、金属、プラスチックス等の硬質表面
の洗浄に利用することができる。特に機械部品、電機部
品、精密部品およびその組立加工工程に使用される治工
具類等の洗浄時に特に優れた効果を有する。ここで精密
部品とは、例えば電子部品、電機部品、精密機械部品、
樹脂加工部品、光学部品等をいう。電子部品とは、例え
ば電算機およびその周辺機器、家電機器、通信機器、Ｏ
Ａ機器、その他電子応用機器等に用いられるプリント配
線基板；ＩＣリードフレーム、抵抗器、コンデンサー、
リレー等の接点部材に用いられるフープ材；ＯＡ機器、
時計、電算機器、玩具、家電機器等に用いられる液晶表
示器；映像・音声記録／再生部品、その関連部品等に用
いられる磁気記録部品；シリコンやセラミックスのウェ
ハ等の半導体材料；水晶振動子等の電歪用部品；ＣＤ、
ＰＤ、複写機器、光記録機器等に用いられる光電交換部
品などをいう。電磁部品とは、例えばブラシ、ロータ、
ステータ、ハウジング等の電動機部品；販売機や各種機
器に用いられる発券用部品；販売機、キャッシュディス
ペンサ等に用いられる貨幣検査用部品などをいう。精密
機器部品とは、例えば精密駆動機器、ビデオレコーダー
等に用いられるベアリング；超硬チップ等の加工用部品
などをいう。樹脂加工部品とは、例えばカメラ、自動車
等に用いられる精密樹脂加工部品などをいう。さらに、
光学部品とは、例えばカメラ、眼鏡、光学機器等に用い
られるレンズなどをいい、その他の部品として、例えば
メガネフレーム、時計ケース、時計ベルト等が挙げられ
る。機器部品とは、自動車のエンジンや駆動部で使用さ
れるギヤ、カムシャフトバネ、シャフト、ベアリングな
どをいう。電機部品とはビデオ等のモーター類、プラス
チック製品、電子銃、シャドーマスクなどをいう。ま
た、組立加工工程に使用される治工具類とは、上述の各
種部品例で示したような精密部品を製造、成形、加工、
組立、仕上げ等の各種工程において取り扱う治具、工具
の他、これらの精密部品を取り扱う各種機器、その部品
等をいう。

【００４６】本発明の洗浄方法および洗浄剤は、特に上
述のうち、フラックスの残存したプリント配線基板やガ
ラス基板に付着した液晶等の洗浄時に好適な性能を発揮
するが、本発明において洗浄の対象となる機械、精密部
品類は、これらの例に限定されるものではなく、組立加
工工程において各種の加工油やフラックス等の後工程の
妨害物質、又は製品の特性を低下させる各種の油性汚染
物質が付着している一定形状の固体表面を有する機械、
精密部品類であれば、本発明の洗浄方法および洗浄剤を
適用することができる。これらの汚染物質が、例えば油
脂、機械油、焼入れ油、切削油、グリース、液晶、ロジ
ン系フラックスワックス等の、主として有機油分の汚れ
である場合、本発明の洗浄方法の特徴が特に発揮され
る。さらに、これらに金属粉、無機物粉等が混入した汚
れも、有機油分の除去と一緒に除去されるので、良好に
洗浄できる。

【００４７】

【実施例】次に実施例および比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例等により何
ら限定されるものではない。

【００４８】実施例１〜８、比較例１〜２表１に示す組成の洗浄剤を調製し、これらをイオン交換
水で有機物含有量が３０重量％になるように希釈し、そ
の洗浄剤水溶液７リットルを１０リットルの容量を有す
る、超音波発振装置および撹拌装置を備えた洗浄機に入
れ、２０〜１００℃の範囲で所定の各設定温度（即ち、
実施例２、５、６、７は３０℃、実施例４は８０℃、他
は５０℃）に３０分間静置した。３０分静置後、洗浄槽
内の水相部および油相部をサンプリングし、そのＴＯＣ
値（島津製作所製、ＴＯＣ−５００使用）を測定し、分
離率を算出した。

【００４９】

【表１】

【００５０】実施例１〜７においては、温度２０から１
００℃の間の一定の温度でいずれも含有している有機物
の５０重量％以上が水溶液中から分離し、水相が上相に
洗浄剤の濃厚液である油相が下相に形成することが確認
された。これに伴い、洗浄液から発生する洗浄剤由来の
臭気は、分離前に比べ分離後はいずれも著しく軽減され
た。

【００５１】実施例８も５０℃で有機物の９２重量％を
水溶液中から分離したが、上層に油相を下層に水相を形
成するため、分離後の方が強い臭気を発した。

【００５２】ついで、この３０分間静置した後の洗浄液
の水相を用い、テスト材１：ナフテン系の鉱油（４０
℃、３５０ｃｓｔ）を塗布（１０ｇ／ｍ２）した鋼製テ
ストピース（１０ｃｍ×１５ｃｍ）、テスト材２：液
晶を塗布（５ｇ／ｍ２）したガラス基板（１０ｃｍ×１
０ｃｍ）および、テスト材３：ロジン系のフラックス
で処理したプリント基板（１０ｃｍ×１５ｃｍ）を、そ
れぞれ洗浄した。

【００５３】洗浄は洗浄温度５０℃で３分間超音波を照
射しながら行い、洗浄後そのテストピースを別の槽に入
った３０℃の水で２分間超音波リンスし、その後８０℃
で１５分間乾燥した。洗浄液の洗浄性は、洗浄前後のテ
ストピースの重量変化により、次式を用いて表した。

【００５４】（洗浄前のテストピース重量−洗浄後のテ
ストピースの重量）÷（洗浄前のテストピースの重量−
テストピース自身の重量）×１００なお、この値が９０以上を◎（非常に優れる）、７５〜
８９を○（良好）、６０〜７４を△（やや劣る）、６０
未満を×（劣る）として表した。以上の結果を表１に示
す。表１の結果が示すように、実施例１〜８は良好な洗
浄性を示した。

【００５５】また洗浄工程中の水分蒸発による洗浄剤濃
度変化の度合いを調査するため、表１に示す洗浄剤をイ
オン交換水で３０重量％になるよう希釈し、その洗浄剤
水溶液７リットルを前述の洗浄機に入れ、８０℃に加熱
して溶存量が５リットルになるまで水分を蒸発させた
後、均一になるまではげしく混合し、実施例２、５〜７
は３０℃、実施例４は８０℃、他は５０℃で３０分静置
した。３０分後、洗浄槽内の油相部をサンプリングし、
ＴＯＣ値より分離率を算出した。実施例１〜８の分離率
に大きな変化は認められず、水相中の洗浄剤濃度が一定
に保たれていることが分かった。一方、洗浄剤が水に溶
解する比較例１、２では分離は認められず、水の蒸発に
より水相中の洗浄剤濃度が大きく変動していることが明
らかとなった。

【００５６】

【発明の効果】本発明によると、水系洗浄剤を用いて、
洗浄剤成分の濃度測定等の煩雑な操作を行うことなく、
洗浄剤濃度を適正に維持して高い洗浄性を得ることがで
きる。また、下層に油相を形成させる場合、引火に伴う
火災、爆発等の危険や有機物の揮発による臭い等の作業
環境の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の洗浄方法に用いる洗浄機の洗
浄槽の概略構成図の一例を示すものである。

【符号の説明】１ワーク２液噴射ノズル３ポンプ４再生処理槽５超音波発振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−74081（ＪＰ，Ａ) 特開平７−80423（ＪＰ，Ａ) 特開平４−68097（ＪＰ，Ａ) 特開平２−303583（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−101676（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−47104（ＪＰ，Ａ) 特開昭47−44957（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−8987（ＪＰ，Ｕ）) 実開昭62−50782（ＪＰ，Ｕ) 実公平６−18627（ＪＰ，Ｙ２) 特公平５−45316（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭62−41080（ＪＰ，Ｂ２) 特許2610552（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄剤あるいはその洗浄剤水溶液を２０
〜１００℃の温度で３０分静置した時、含有している有
機物の５０重量％以上が油相を形成して水相から分離す
る洗浄剤を用いて、洗浄機の槽内に、洗浄剤由来の有機
物含有量が油相より少ない水相と、洗浄剤由来の有機物
含有量が水相より多い油相を形成させ、被洗浄物を該水
相中で洗浄することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】洗浄機の槽内に、洗浄剤由来の有機物含
有量が油相より少ない水相と、洗浄剤由来の有機物含有
量が水相より多い油相を形成させ、被洗浄物の洗浄を該
水相中で行い、油相からの補給により水相中の有機物濃
度を維持しながら洗浄することを特徴とする洗浄方法。
【請求項３】槽内の液の上層部に水相が形成され、下
層部に油相が形成される請求項１又は２記載の洗浄方
法。
【請求項４】含有している有機物の５０重量％以上で
あって上限が９９重量％のものが油相を形成して水相か
ら分離する洗浄剤を用いて洗浄する請求項１〜３いずれ
か記載の洗浄方法。
【請求項５】含有している有機物の７０〜９９．９重
量％が油相を形成して水相から分離する洗浄剤を用いて
洗浄する請求項１〜３いずれか記載の洗浄方法。
【請求項６】洗浄剤成分として、非イオン性界面活性
剤を含有することを特徴とする請求項１〜５いずれか記
載の洗浄方法。
【請求項７】非イオン性界面活性剤が一般式（Ｉ）：Ｒ_１Ｘ（ＡＯ）ｍＲ_２又はＲ_１Ｘ（ＡＯ）ｎＹＲ_２（Ｉ）（式中、Ｒ_１は炭素数６〜１８の炭化水素基であって芳
香族環を１個以上含むものを、Ｒ_２は水素原子または炭
素数１〜１０の炭化水素基を、Ｘはエーテル基、エステ
ル基、アミノ基のいずれかを示し、Ｙはエーテル基また
はエステル基のいずれかを示し、（ＡＯ）は炭素数２〜
４のアルキレンオキサイドを、ｍ，ｎは（ＡＯ）の平均
付加モル数であって、ｍは０〜２０、ｎは１〜２０の値
を示す。）で表される化合物であり、該化合物を洗浄剤
の有機物の３０重量％以上含む洗浄剤を使用する請求項
６記載の洗浄方法。
【請求項８】洗浄剤成分として、芳香族炭化水素基を
含むエステル類、芳香族炭化水素基を含むエーテル類、
芳香族炭化水素基を含むアルコール類および芳香族炭化
水素基を含むケトン類からなる群より選ばれた１種以上
をさらに含有する請求項６又は７記載の洗浄方法。
【請求項９】洗浄剤あるいはその洗浄剤水溶液を２０
〜１００℃の温度で３０分静置したとき、洗浄剤由来の
有機物含有量が油相より少ない水相と、洗浄剤由来の有
機物含有量が水相より多い油相を形成するように相分離
する洗浄剤であって、請求項１〜８いずれかに記載の洗
浄方法に使用されることを特徴とする洗浄剤。
【請求項１０】洗浄剤成分として一般式：Ｒ_１Ｘ（ＡＯ）ｍＲ_２又はＲ_１Ｘ（ＡＯ）ｎＹＲ_２（式中、Ｒ_１は炭素数６〜１８の炭化水素基であって芳
香族環を１個以上含むものを、Ｒ_２は水素原子または炭
素数１〜１０の炭化水素基を、Ｘはエーテル基、エステ
ル基、アミノ基のいずれかを示し、Ｙはエーテル基また
はエステル基のいずれかを示し、（ＡＯ）は炭素数２〜
４のアルキレンオキサイドを、ｍ，ｎは（ＡＯ）の平均
付加モル数であって、ｍは０〜２０、ｎは１〜２０の値
を示す。）で表される化合物を洗浄剤の有機物中の３０
重量％以上含むことを特徴とする請求項９記載の洗浄
剤。