JP2800846B2

JP2800846B2 - 硬質表面洗浄組成物

Info

Publication number: JP2800846B2
Application number: JP3500380A
Authority: JP
Inventors: メン，クウェンティン・ジェイ
Original assignee: キューズ・インダストリーズ・インコーポレーテッド
Priority date: 1990-01-04
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: KR927003778A; WO1991009930A1; JPH05502683A; AU6744790A; US5061395A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景ノニオン洗浄剤及びアニオン洗浄剤を包含する種々の
界面活性剤、アルコール、グリコールエーテルのような
溶剤、及びアルカリ性成分の少量を水中に含んでなる多
様な市販硬質表面洗剤組成物がある。しかし、これらの
洗浄剤の洗浄効率は、硬質表面に静電気的に保持されて
いると考えられる膜の最小限の除去をもたらす。この膜
は、工業においては「路膜（ロード・フィルム）」と一
般的に指称される。さらには、これらの洗浄剤の多くの
ものは、この膜を除去するために、クリーニング布やそ
の他の吸収剤を繰り返し通過させることを必要とする。
従って、多くの消費者洗浄用製品があるけれども、これ
らの製品は、効果的な洗浄を達成するには、洗浄剤が湿
潤状態にある間に、ブラッシング、スクラビングまたは
何らかの他の手の動作を必要する。結果として、本発明
の目的は、良好な結果を与えそして洗浄剤が湿潤状態に
あるときに高圧力すすぎ以外の手動作を必要としない水
性洗浄組成物の開発である。

例えば、これらの問題の若干を回避するための企み
は、米国特許第4,213,873号及び第4,315,828号に示唆さ
れており、これらの米国特許においては、比較的高分子
量のグリコール、例えば高分子グリコールが、水酸化ア
ンモニウム、アルコール及び溶媒としての水と組合せら
れて、洗浄剤として使用されている。しかしながら、縞
（ストリーク）発生を防止するために、表面を完全に拭
って汚れを解きほどいて布中へ入れることが必要であ
り、さもないと一般的に残留物が表面上にとどまってい
た。

金属表面、殊にアルミニウム及びアルミニウム合金
は、現在、硫酸及び弗化水素酸を包含する酸と、一種ま
たはそれ以上の界面活性剤または洗剤と、の水性溶液で
洗浄されている。これらの酸溶液は効果的であり、多く
の利点を有するが、酸洗浄に伴なう多くの欠点がある。
例えば、これらの酸は、洗浄装置において一般的に利用
されるほとんどの金属を溶解しうる。さらには弗化水素
酸は、その酸及びその酸を含む洗い水が環境問題を発生
しまた人間に対して極めて危険であるので、殊に不満足
である。

酸洗浄剤の欠点を避けるために、種々のアルカリ性組
成物が、酸使用により遭遇する問題を除くために配合さ
れてきている。しかし、アルカリ性物質は、それらの商
業的使用を妨げてきている新たな問題を引き起す。例え
ば、アルカリ金属水酸化物の使用は、金属、例えばアル
ミニウム表面の広大な腐食をもたらす。金属表面用の中
性ないしアルカリ性洗浄組成物を開示する多くの特許
（米国特許第3,975,215号、第4,093,566号及び第4,477,
290号を含む）がある。これらの特許は、キレート化剤
及び１種またはそれ以上のアニオンまたはノニオン系界
面活性剤と組合せてのアルカリ金属水酸化物の使用を示
唆している。

発明の概要従って、本発明の一目的は、種々の硬質基質、例えば
金属表面を洗浄するのに有用なアルカリ性水性洗浄剤組
成物を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、洗浄工程中に最少の手動
作を必要とする洗浄溶液を提供することである。

さらに本発明の別の一目的は、アルカリ性媒体中のカ
チオン系洗浄剤及び／または界面活性剤及び１種または
それ以上のノニオン系界面活性剤とのキレート化剤の独
特な組合せかなる水性洗浄組成物を提供することであ
る。

本発明のもう一つの目的は、金属表面上へ圧力下に洗
浄組成物が噴霧されることができ、洗浄組成物の適用に
続く表面の加圧下の水すすぎ以外に実質的に追加の労力
を必要としない、金属基質洗浄用の洗浄組成物を提供す
ることである。

本発明の水性洗浄組成物は、約7.5以上の、好ましく
は９以上のpHを有し、約0.1〜5.0重量部の水溶性カチオ
ン系界面活性剤または洗浄剤、0.1〜5.0重量部の少なく
とも１種の水溶性ノニオン系界面活性剤、0.5〜15重量
部の少なくとも１種のキレート化剤、約10〜1000、例え
ば50〜500重量部の水、及び水性洗浄組成物を約7.5以上
の、好ましくは9.0以上のpHに維持するのに充分な有効
量の少なくとも１種のアルカリ性ナトリウム化合物、か
らなるアルカリ性水性溶液よりなる。

発明の詳細の説明この発明は、実質的に縞を発生させないアルカリ性洗
浄組成物に、そして硬質表面を洗浄するために上に組成
物を使用する方法に関し、そのものは（ａ）約0.1〜5.0
重量部の少なくとも１種の水溶性カチオン系界面活性剤
または洗浄剤、好ましくは約1.0〜2.0重量部の少なくと
も１種の、「EthoquadC/25」のような、水溶性カチオン
系界面活性剤、（ｂ）0.1〜5.0重量部、好ましくは0.5
〜2.0重量部の少なくとも１種の、アルキル化フェノー
ル酸エトキシレートのようなノニオン系界面活性剤、
（ｃ）約0.5〜15重量部、好ましくは約２〜５重量部
の、少なくとも１種の、ニトリロ三酢酸ナトリウム塩
（NTA）またはエチレンジアミン四酢酸（EDTA）ナトリ
ウム塩のようなキレート化剤、（ｄ）約10〜約1000重量
部の水、及び（ｅ）水性溶液を約7.5以上、好ましくは
9.0以上のpHに維持するのに有効な量の、0.1〜3.0部の
水酸化ナトリウムのような、少なくとも１種のアルカリ
性ナトリウム化合物からなる。

エチレンジアミン四酢酸またはニトリロ三酢酸のいず
れかのアルカリ金属塩は、好ましくはナトリウム塩であ
るが、リチウム及びカリウムの塩も使用されうる。塩
は、ジ−、トリ−またはテトラ・アルカリ金属塩または
それらの混合物である。低分子量エチレンアミンポリカ
ルボン酸、例えばEDTA及びDTAは本発明の目的のために
有用であるが、トリエチレンテトラミン六酢酸（TTHA）
のような高分子量化合物、及びテトラエチレンペンタミ
ン七酢酸（TTPHA）のような高分子量化合物を、単独で
あるいはその他の公知ポリカルボン酸キレート化剤を組
合せて利用することも可能である。

下記のノニオン系界面活性剤及び／またはそれらの組
合せが本発明の実施に使用されることができ、例えば下
のようなものが包含される：（ａ）ノニルフェノキシポリエトキシエタノール（ロ
ーム・アンド・ハース社により、「TRITON」N100の商標
で販売されている）：（ｂ）変性ポリエトキシアダクト（ローム・アンド・
ハース社により「TRITON」CF76の商標で販売されてい
る）：（ｃ）アルキルポリエキシ化エーテル（ジェファソン
・ケミカル社により「SURFONIC」LF17の商標で販売され
ている）：（ｄ）変性エトキシ化直鎖アルコール（BASFウイアン
ドッテ社により「PLURAFAC」Ｄ−25の商標で販売されて
いる）：（ｅ）エトキシ化アビエチン酸誘導体（ハーキュレス
社により「SURFACTANT」AR150の商標で販売されてい
る）：及び／または（ｆ）約90％のポリオキシプロピレン及び約10％のポ
リオキシエチレンのブロック共重合体（BASFウイアンド
ッテ社により「PLURONIC」31R1の商標で販売されてい
る）。

これらのノニオン系界面活性剤は、広義には、水中で
イオン化しない脂肪族またはアルキル芳香族性の化合物
として定義されうる。例えば、周知の一種類のノニオン
系合成洗浄剤は、商標「TERGITOL」で入手できる。これ
らの化合物は、エチレンオキシド、あるいはプロピレン
オキシドをアルコールと縮合させることにより生成され
る。水不溶性を示す疎水性分子部分は、約８〜約20個の
炭素原子の合計炭素鎖長を有する。疎水性部分へのポリ
オキシエチレンラジカルの付加は、分子の水溶性を増大
させる傾向がある。これらの界面活性剤を製造する方法
は、酸触媒の存在下にアルキレンオキシドを長鎖アルコ
ールと反応させることからなり、周知である。その他の
市販ノニオン系界面活性剤は、「Triton」類、「Tegito
l」類及び「Neodol」類（シェル石油会社によって製造
されている）を包含する。

さらに別の公知ノニオン系界面活性剤は下記のものを
包含する：（ｇ）アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮
合物；アルキル基が直鎖または分岐鎖形態で約６〜12個
の炭素原子を含むアルキルフェノールまたはジアルキル
フェノールとエチレンオキシドとの縮合生成物であっ
て、エチレンオキシドがアルキルフェノールのモル当り
約３〜25モルのエチレンオキシドに相当する量で存在す
るもの；及び（ｈ）直鎖または分岐鎖形態で８〜18個の炭素原子を
有する脂肪族アルコールとエチレンオキシドとの縮合生
成物、例えばアルコールのモル当り約３〜30モルのエチ
レンオキシドを有し、アルコール部分が10〜14個の炭素
原子を有するアルコール・エチレンオキシド縮合物。

本発明の目的のために使用されるノニオン系洗浄剤ま
たは界面活性剤は、一般に、アルキルフェノール、アル
キルアミンまたは脂肪族アルコールと、分子内にポリオ
キシエチンレン鎖、すなわち繰返し（−Ｏ−CH₂−CH
₂−）基から構成される鎖を有する化合物を生成させる
のに足りるエチレンオキシドとの縮合によって生成され
る一群の化合物に属する。このタイプの多くの化合物は
公知であり、そしてそれらの洗浄、界面活性、湿潤及び
乳化性の故に使用される。本発明において有用である化
合物は、アルキル基中に約１〜15、好ましくは７〜10個
の炭素原子を有するアルキルフェノール；アルキル基中
に約10〜20、好ましくは12〜16個の炭素原子を有するア
ルキルアミン；その分子中に約10〜20、好ましくは12〜
16個の炭素原子を有する脂肪族アルコール；及びプロピ
レンオキシドとプロピレングリコールとの縮合により形
成された疎水性基；からなる群より選択される化合物の
１モルと、エチレンオキシドの約４〜16、好ましくは４
〜12モルとの縮合によって生成される化合物である。２
種またはそれ以上の上記定義ノニオン系洗浄剤または界
面活性剤の混合物も使用できる。１モルの化合物、すな
わち、アルキルフェノール、アルキルアミンまたは脂肪
族アルコールと縮合されるエチレンオキシドのモル数
は、縮合生成物の疎水性部分の分子量に依存する。使用
されるノニオン系化合物は、洗浄組成物中のその溶解性
を確保するに足りるエチレンオキシド単位を有すべきで
ある。

本発明において有用なノニオン系洗浄剤を与えるため
にエチレンオキシドと縮合される好ましいアルキルフェ
ノールは、そのアルキル基が直鎖または分岐鎖（例：飽
和または不飽和）中に約１〜15、好ましい約７〜10個の
炭素原子を含むフェノール類である。殊に好ましい具体
例においては、ノニオン系洗浄剤は、エチレンオキシド
８〜12モルと１モモルのノニルフェノールの75％、及び
エチンレンオキシド４〜５モルと１モルのノニルフェノ
ールの25％、の縮合により生成される混合物である。そ
の他のアルキルフェノール・エチレンオキシド縮合生成
物の例は、生成物の疎水性部分がフェノール、メチルフ
ェノール（クレゾール）、エチルフェノール、ヘキシル
フェノール、オクチルフェノール、デシルフェニル、ド
デシルフェノール等から形成される化合物である。

本発明で使用されるカチオン系界面活性剤は、下記式
を有する第四アンモニウムハライド界面活性剤である。

（ａ）上記式でR₁及びR₂は低級（すなわちC₁〜C₇）アル
キル、好ましくはメチル基であり;R₃はフェニル基、ま
たは約１〜18個の炭素原子を有する一つのアルキル基で
置換されたフェニル基、または約８〜20、好ましくは８
〜18個の炭素原子を有するアルキル基、であり;R₄はフ
ェニル基、または約１〜18個の炭素原子を有するアルキ
ル基で置換されたフェニル基、または約８〜20、好まし
くは８〜18個の炭素原子を有するアルキル基、であり；
そしてＸは、ハロゲン、好ましくは塩素である。適当な
第四アンモニウムハライド界面活性剤の例は、ジオクチ
ルジメチルアンモニウムクロライド、オクチルデシルジ
メチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアン
モニウムクロライド、（C₁₂−C₁₈）ｎ−アルキルジメチ
ルベンジルアンモニウムクロライド、（C₁₂−C₁₄）ｎ−
アルキルジメチルエチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、及びジメチル（ジファティ）アンモニウムクロライ
ドを包含する。殊に好ましい第四アンモニウムハライド
界面活性剤の例は、約（34重量％C₁₂及び16重量％C₁₄）
ｎ−アルキルジメチルエチルベンジルアンモニウムクロ
ライド、及び約（30重量％C₁₄、15重量％C₁₆、２〜0.5
重量％C₁₂及び２〜0.5重量％C₁₈）ｎ−アルキルジメチ
ルベンジルクロライドの混合物として使用される：ある
いは（ｂ）上記式で、R₁,R₂及びR₃は低級（すなわちC₁〜
C₇）アルキル、好ましくはメチル基であり;R₄は約８〜2
0、好ましくは８〜18個の炭素原子を有するアルキル基
もしくはフェニル置換アルキル基であり；そしてＸはハ
ロゲンである：あるいは、（ｃ）上記式でR₁は約10〜20、好ましくは12〜16個の炭
素原子を有するアルキル基もしくはフェニル置換アルキ
ル基であり;R₂は低級（すなわちC₁〜C₇）アルキル、好
ましくはメチル基であり;R₃は［−CH₂−CH₂−Ｏ_xHそしてR₄は［−CH₂CH₂・Ｏ_yHで
あり、ｘ＋ｙの合計は約２及び50の間で変動する。これ
らの化合物の例は、AKZOケミカル社によって商標名Etho
quad 18/12,Ethoquad C/25及びEthoquad 0/25で販売
されている化合物である。

洗浄組成物のpHまたはアルカリ度は要件であるので、
外的因子によって引き起されるpHの変動は、アルカリ度
の調節を必要とさせる。pHは、溶液に添加されるカリウ
ムまたはナトリウム化合物、例えば水酸化カリウム及び
／または水酸化ナトリウムの量を、少なくとも7.5の高
さのpH、好ましくは9.0以上、あるいは、さらに高い約1
1.0〜12.5の範囲のpHを与えるように変動することによ
り調節される。

アルカリ金属化合物、例えばナトリウムまたはカリウ
ムの水酸化物と組合せて使用されうるその他の無機塩
は、炭酸ナトリウム及び種々のその混合物を包含する
が、洗浄組成物のpHが少なくとも約7.5より上に保持さ
れることを条件とする。洗浄組成物が、例えば約10〜50
0psiの圧力下で使用される間の温度は、一般的には、凍
結点、例えば35゜より上に、そして約200゜F程の高さ
に、好ましくは約50゜F〜150゜Fの温度に維持されるべ
きである。処理時間は洗浄される表面の性質及び状態に
より変り、一般的にはいずれの場合でも約５秒ないし20
分、普通は、洗浄剤が適用される温度及び／または圧力
に依存して約10秒から30秒の範囲となろう。洗浄剤の適
用に引き続いて、基質は水ですすぎ洗いされて、固形分
及び洗浄組成物を除去する。すすぎ水中の廃溶液はほと
んど問題を呈さず、従って安全に廃棄できる。例えばキ
レート化剤の塩は容易に生分解されて比較的無害な成分
になり、一方溶液中のアルカリ性物質は、pHが低められ
るまで種々の酸を添加することにより中和されうる。

本発明の組成物で洗浄されるべき汚れた表面は、油状
またはグリース状物質及びその他の汚れ、ならびにほこ
りや汚れ等を含む表面を包含する。多くの例において、
ある種の洗浄剤は極めて良好な洗浄品質を有するが、そ
れらは望ましくない残渣を残し、汚着や膜をもたらす。
若干の洗浄剤は可成り縞無発生性であるが、それらの洗
浄能力は限定されていることが見出された。本発明の洗
浄組成物は、しかしながら、汚れまたはグリース状残留
物を効果的に除去するようにキレート化剤と共に相乗的
に機能するカチオン系及びノニオン系界面活性剤の組合
せにより、すぐれた縞無発生及び膜不形成性ならびに、
たとえ必要とされたとしても、最少量の拭いを必要とす
ることを包含する改善された洗浄をもたらした。

界面活性剤、すなわちカチオン系及びノニオン系界面
活性剤、及びキレート化剤の組合せに加えて、染料及び
香料等のような表面上に析出しないその他の添加剤が水
性組成物で使用できる。これらの成分は水が組成物の主
要成分であるから、少量で、ただし有効な量で水性溶液
に添加されうる。

水は、組成物中に、約10部のような少ない量で存在す
るが、組成物中に使用される個々の高分子活性剤及びキ
レート化剤に依存して、1000部のような高さまで、好ま
しくは約50〜500重量部の水の範囲に稀釈されうる。最
適には、洗浄組成物は全組成の重量の約50〜100部の水
を含む。

下記は本発明の目的のための典型的洗浄組成物を例示
する。実施例１成分重量部水 10〜100 ニトリロ三酢酸（ナトリウム塩） 0.5〜15 ソーダ灰（炭酸ナトリウム） pH9 苛性ソーダ（水酸化ナトリウム） pH9 ノニルフェノールエトキシレート 0.1〜5.0 四級アンモニウムハライド（Ethoquad C/25） 0.1〜5.0 本発明の洗浄組成物は、慣用方法により表面、例えば
金属表面に、殊に洗浄剤を約5psiから500psiの範囲の圧
力下にスプレーすることにより大表面へ、適用できる。

本発明は、いくつかの特定例によって説明されたが、
添付の請求の範囲に述べられた発明の精神及び範囲から
逸脱することなく使用できるその他の変形または改変が
存在することは明かである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C11D 10/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性第四アンモニウムハライド0.1ない
し5.0重量部、アルキルフェノールまたは脂肪族アルコールとアルキレ
ンオキシドとの縮合から誘導された少なくとも１種のノ
ニオン系界面活性剤0.1ないし5.0重量部、少なくとも１種の水溶性キレート化剤0.5ないし15重量
部、水10ないし1000重量部、及び水性洗浄溶液を7.5以上のpHに維持するのに有効な量の
少なくとも１種のアルカリ性無機ナトリウム化合物、のみからなる、硬質表面用水性洗浄組成物。
【請求項２】水溶性第四アンモニウムハライド1.0ない
し2.0重量部の量で存在し、ノニオン系界面活性剤が0.5
ないし2.0重量部の量で存在し、キレート化剤が0.5ない
し15重量部の量で存在し、そして水が５ないし500重量
部の量で存在する請求の範囲１の組成物。
【請求項３】ナトリウム化合物が水酸化ナトリウムから
なる請求の範囲１の組成物。
【請求項４】ノニオン系界面活性剤がエチレンオキシド
とアルキルフェノールの縮合生成物である請求の範囲１
の組成物。
【請求項５】縮合生成物がノニルフェノールエトキシレ
ートである請求の範囲４の組成物。
【請求項６】キレート化剤が複数であり、その一つがニ
トリロ三酢酸である請求の範囲５の組成物。
【請求項７】キレート化剤がニトリロ三酢酸とエチレン
ジアミン四酢酸との混合物である請求の範囲６の組成
物。
【請求項８】該少なくとも１種のアルカリ性ナトリウム
化合物が水性洗浄溶液を9.0以上のpHに維持する量で存
在する請求の範囲４の組成物。
【請求項９】アルカリ性ナトリウム化合物が水酸化ナト
リウムと炭酸ナトリウムとの組合せである請求の範囲８
の組成物。
【請求項１０】硬質表面に対して0.703〜35.15kg/cm²の
範囲の圧力にあり1.7℃以上の温度を有する水性洗浄組
成物を適用することからなる硬質表面洗浄方法であっ
て、該洗浄組成物が水溶性第四アンモニウムハライド0.1ないし5.0重量部、アルキルフェノールまたは脂肪族アルコールとアルキレ
ンオキシドとの縮合から誘導された少なくとも１種のノ
ニオン系界面活性剤0.1ないし5.0重量部、少なくとも１種の水溶性キレート化剤0.5ないし15重量
部、水10ないし1000重量部、及び水性洗浄溶液を7.5以上のpHに維持するのに有効な量の
少なくとも１種のアルカリ性無機ナトリウム化合物、のみからなることを特徴とする上記硬質表面洗浄方法。
【請求項１１】該少なくとも１種のアルカリ性ナトリウ
ム化合物が水性洗浄溶液を9.0以上のpHに維持する量で
存在する請求の範囲10の洗浄方法。