JP3007916B2 - 金属表面洗浄用水性液状アルカリ洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属表面の洗浄に用い
られる液状のアルカリ洗浄剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属、ガラス等の硬質表面の汚れの洗浄
にアルカリ洗浄剤が効果的であることは良く知られてい
る。また、取扱いやすさ、ポンプ輸送、自動洗浄機にお
ける定量供給の観点からは、液状のアルカリ洗浄剤が望
まれている。

【０００３】アルカリ洗浄剤には、アルカリ基剤の他に
洗浄効果を高めるために種々の界面活性剤が添加されて
いるが、液状の洗浄剤においてアルカリ基剤濃度を高く
すると、これらの界面活性剤が凝集して洗浄剤組成物か
ら分離するため、均一な洗浄剤組成物とならない。

【０００４】そこで、これらのアルカリ洗浄剤の安定性
を高めるために種々の高分子物質を添加することが提案
されているが、いずれもある程度まで高濃度化すること
が可能であるものの、組成物の粘度が上昇したり、洗浄
剤として使用した時に発泡するために十分な洗浄力が発
揮されないという問題点があった。

【０００５】例えば、 特開昭58-108300号公報には、苛
性ソーダ５〜10％、苛性カリ15〜40％、トリポリリン酸
ソーダ10〜35％、珪酸塩５〜15％、イソアミレン−無水
マレイン酸共重合体（界面活性剤）0.5〜10％，ポリア
クリル酸0.3〜５％、水40〜60％からなるスラリー状ア
ルカリ洗浄剤が記載されている。この洗浄剤では、ポリ
アクリル酸は増粘剤として使用され、分子量が40万〜60
万の高分子が用いられている。しかし、このように高分
子量のポリアクリル酸塩では、本発明の系において安定
な液状組成物が得られず、実際この公報の実施例におけ
る苛性アルカリ（アルカリ金属の水酸化物）濃度は、最
大25％である。

【０００６】また、特開昭57-73094号公報には、75wt％
以上のアルカリ性成分、 0.1〜15wt％のエトキシ化アル
キルフェノールおよび１〜５wt％のエトキシ化プロポキ
シ化アルキルフェノールからなる固形の低温低発泡アル
カリ性清浄剤組成物が記載されており、この固形組成物
を液体組成物として取り扱う際には、沈澱防止剤として
高分子量のカルボキシビニル重合体を使用することが好
ましいとされている。しかし、これはカーボポール（商
品名）等の高分子量の重合体であり、前述の如く本願発
明の液状組成物の系においては安定性に寄与しえない。

【０００７】さらに、特開昭58-74800号公報には、液状
のアルカリ洗浄剤において、多くの水溶性高分子が安定
剤として寄与しうることが記載されている。しかし、ポ
リアクリル酸塩についてはその一例として単に挙げられ
ているに止まり、分子量についての記載はなく、また、
実施例においても使用されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、界面活性剤
等の洗浄成分を安定に配合しうる液状の金属表面洗浄用
水性アルカリ洗浄剤組成物を提供するものである。ま
た、本発明は、洗浄力に優れ、しかも低泡性のアルカリ
洗浄剤組成物を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ洗浄剤
組成物は、以下の(ａ),(ｂ)，(ｃ)および(ｄ)成分を含
有することを特徴とする。 （ａ） アルカリ金属の水酸化物：２８重量〜５０重量
％。 （ｂ） 重量平均分子量が1000〜８万のポリアクリル酸
またはその塩：0.5〜10重量％。 （ｃ） ノニオン界面活性剤として下記化２で表わされ
る化合物：４〜１５重量％。

【化２】 Ｒ₁−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)m−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)n−Ｈ （Ｒ₁：Ｃ₁₀〜Ｃ₂₂のアルコール、アミン、アミド残基 ｍ：エチレンオキシドの平均付加モル数を表わし、１〜
200の数 ｎ：プロピレンオキシドの平均付加モル数を表わし、１
〜200の数) （ｄ） 水性媒体。

【００１０】この組成物は、アルカリ金属の水酸化物以
外の洗浄成分、特に界面活性剤を安定に配合でき、とり
わけノニオン界面活性剤を安定に配合して洗浄力を向上
できる。

【００１１】また、特定のノニオン界面活性剤を用いる
ことにより、洗浄力に加え、優れた低泡性を実現でき
る。洗浄液が発泡すると、洗浄作業や排水処理に支障を
きたす。さらに、洗浄液自体は本来低泡性であっても、
洗浄対象の汚れが発泡する場合もある。例えば、圧延鋼
板の洗浄に際しては牛脂等の圧延油を洗浄除去すること
になるが、牛脂等の油脂は洗浄剤のアルカリ成分により
ケン化を受けて発泡性の石けんを生じる。このような場
合にも本発明のアルカリ洗浄剤組成物では低泡性を維持
して洗浄作業を継続することができる。

【００１２】

【発明の実施態様】(a)成分のアルカリ金属の水酸化物
は、洗浄主剤としてのアルカリ成分であり、液状洗浄剤
組成物中に28〜50重量％含まれる。この量が28重量％未
満では、アルカリ基剤の高濃度化が不十分であり本来の
目的を達成しえないし、組成物の安定性も不良となる。

【００１３】(a)成分のアルカリ金属の水酸化物として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが用いられ、こ
れらは各々単独で用いてもよく、また、併用してもよ
い。

【００１４】(b)成分のポリアクリル酸またはその塩と
しては、重量平均分子量(Mw)が1000〜８万のものが用い
られ、さらに好ましくは1000〜３万である。重量平均分
子が1000未満では液状アルカリ洗浄剤組成物の安定化効
果が不十分であり、一方、８万を超えると液状アルカリ
洗浄剤組成物が増粘するとともに、２層分離して長期安
定性が劣化する。ポリアクリル酸の塩としてはナトリウ
ム塩などの水溶性塩が用いられる。

【００１５】(b)成分のポリアクリル酸またはその塩
は、本発明の液状アルカリ洗浄剤組成物中に0.5〜10重
量％配合され、好ましくは１〜５重量％である。

【００１６】

【００１７】

【００１８】（ｃ）成分のノニオン界面活性剤として
は、以下の化３に示される化合物が、用いられ、これら
を用いることにより、洗浄性能に加え低泡性を改善する
ことができる。

【００１９】

【化３】Ｒ₁−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)m−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)n−Ｈ （Ｒ₁：Ｃ₁₀〜Ｃ₂₂のアルコール、アミン、アミド残基 ｍ：エチレンオキシドの平均付加モル数を表わし、１〜
200の数 ｎ：プロピレンオキシドの平均付加モル数を表わし、１
〜200の数)

【００２０】

【００２１】ここでＲ₁は、炭素数が10〜22の高級アル
コール、高級アミン、高級アミドの残基である。Ｒ₁の
炭素鎖は飽和でも不飽和でもよく、また、直鎖でも分枝
鎖でもよい。好ましくは、Ｒ₁の炭素数は10〜20であ
る。

【００２２】上記化２の化合物は、 Ｒ₁のアルコール、
アミン、アミド残基に対してエチレンオキシドが付加重
合し、さらにプロピレンオキシドが付加重合したもので
あり、エチレンオキシドの平均付加モル数ｍは１〜20
0、好ましくは１〜100である。プロピレンオキシドの平
均付加モル数ｎは１〜200、好ましくは１〜100である。

【００２３】

【００２４】（ｃ）成分のノニオン界面活性剤は、本発
明の液状アルカリ洗浄剤組成物中に４〜１５重量％、
好ましくは４〜10重量％含まれる。この量が４重量％未
満では洗浄力の向上効果が必ずしも十分でなく、一方、
１５重量％を超えると組成物の液安定性が劣化する。

【００２５】(d)成分の水性媒体は、水を主成分とし、
必要によりエタノール、プロピレングリコール、グリセ
リン、安息香酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリ
ウム等の有機溶媒ないしハイドロトロープを含有するこ
ともできる。水は、本発明の液状組成物中に60重量％以
下の量で含有せしめることが適当であり、好ましくは60
〜50重量％である。水分量が多くなりすぎると、組成物
の安定性が低下する傾向を示す。

【００２６】さらに、本発明の液状アルカリ洗浄剤組成
物中には、従来からアルカリ洗浄剤に用いられているこ
とができ、例えば、キレート剤、化３のノニオン界面活
性剤以外の他の界面活性剤、ビルダー、殺菌剤などを配
合することができる。

【００２７】ここで、キレート剤としては、エチレンジ
アミン四酢酸塩、ニトリロ三酢酸塩等のアミノカルボン
酸塩；グルコン酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸塩等のヒド
ロキシカルボン酸塩；ヒドロキシエチリデンジホスホン
酸塩等のヒドロキシホスホン酸塩など挙げられる。キレ
ート剤は、本発明の液状アルカリ剤組成物中に１〜30重
量％配合することが適当であり、好ましくは５〜15重量
％である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、アルカリ金属の水酸化
物の濃度を２８〜５０重量％とし、重量平均分子量1000
〜８万のポリアクリル酸またはその塩を 0.5〜10重量
％、さらに特定のノニオン界面活性剤を４〜１５重量％
配合して液状のアルカリ洗浄剤組成物とすることによ
り、界面活性剤等の洗浄成分を安定に配合することがで
き、優れた安定性と洗浄性能、抑泡効果を得ることがで
きる。

【００２９】

【実施例】以下に各実施例で用いた評価方法を示す。 (1) 安定性の評価方法 調製した液状アルカリ洗浄剤組成物を室温(15〜20℃)で
保存し、ノニオン界面活性剤が分離するか否かを目視に
より判定し、以下の基準で評価した。

【００３０】 ○：１ケ月以上安定 △：１週間以上安定 ×：１週間以内に分離

【００３１】(2) 発泡性の評価方法 図１に示した装置を用いた。タンク11内の洗浄液21はヒ
ータ13で70℃に加温され、 ポンプＰにより7.6リットル
／分で汲み上げられ、スプレー圧1.0kg/cm² で鋼板17に
スプレーされる。スプレー後の洗浄液21はいったん洗浄
槽15に貯留され、落差１ｍでタンク11内に戻される。

【００３２】本試験では、水道水で希釈して所定濃度の
洗浄水を調製し、これに牛脂系圧延油を１wt％添加し、
80±10℃で８時間撹拌、加温し、徐冷した。さらに、こ
の撹拌・加温、徐冷操作を２回繰り返し(合計３回)、得
られた圧延油含有洗浄水を洗浄液21とし、この５リット
ルを用い70℃に加温して図１の装置でスプレー循環を繰
り返し、タンク11内の泡立が150mmを超えるまでの時間
を測定し、 以下の基準で評価した。なお、本評価方法
では、鋼板17として洗浄済みの鋼板を使用した。

【００３３】 ○：30分以上 △：５分以上、30分未満 ×：５分以内

【００３４】(3) 洗浄性の評価方法 図１に示した装置を用い、牛脂系圧延油が付着した鋼板
を10×10cmに裁断し、２分間スプレー洗浄したのちドラ
イヤーで乾燥し、再度水に浸漬して表面の状態を観察
し、鋼板表面の水濡れ面積より洗浄性を評価した。

【００３５】 ○：水濡れ面積90％以上 ×：水濡れ面積90％未満

【００３６】実施例１〜４ 表１の組成の液体洗浄剤組成物を調製して安定性を評価
した。なお、表１中の記号は以下のものを示し、また、
その中で用いた略号の意味は次の通りである。

【００３７】

【００３８】ポリアクリル酸Ｎａ Ｐ−１：Ｍｗ；1000〜3000(アロン200Ｕ) Ｐ−２：Ｍｗ；6000〜8000(アロンＴ40) Ｐ−３：Ｍｗ； 5万〜7万 (アロンＡ20ＭＬ)

【００３９】ノニオン界面活性剤 Ｎ−１：リポノックスＮＣ−100(ＰＯＥ(10)ノニルフェ
ニルエーテル) Ｎ−２：プルロニックＬ62（ポリオキシプロピレンに対
してエチレンオキシドが付加したノニオン界面活性剤） Ｎ−３：テトロニック 702（エチレンジアミンに対して
プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドが順次付加
したノニオン界面活性剤） Ｎ−４：ＰＯＥ(15)Ｃ₁₈アルキルエーテル

【００４０】Ｈ−１〜Ｈ３： 化１の化合物 付加モル数 Ｒ ₁ ＥＯ(m) ＰＯ(n) Ｈ−１：Ｃ₁₈アルコール 10 15 Ｈ−２：Ｃ₁₈アルキルアミン 15 40 Ｈ−３：Ｃ ₁₈ アルキルアミド 50 40 ＥＯ：エチレンオキシド ＰＯ：プロピレンオキシド

【００４１】

【００４２】キレート剤 Ｋ−１：グルコン酸Ｎａ Ｋ−２：エチレンジアミン四酢酸−４Ｎａ

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【表１】 実 施 例 １ ２ ３ ４ 組成（ｗｔ％） ＮａＯＨ 32 31 32 32 ポリアクリル酸Ｎａ P-2: 4 P-2: 4 P-2: 4 P-2: 4 ノニオン界面活性剤 H-1: 4 H-1: 6 H-2: 4 H-3: 5 N-3: 2 N-4:0.5 N-2:0.5 キレート剤 K-1: 5 K-1: 5 K-1: 5 K-1: 5 K-2: 2 K-2: 2 K-2: 2 K-2: 2 水分 53 50 52.5 51.5 評価： 安定性 ○ ○ ○ ○

【００４６】実施例５〜８ 下記の洗浄剤組成物を15倍に希釈し、発泡性および溶解
性を評価した。ここで、ノニオン界面活性剤としては表
２中に示したように種々のものを、種々の配合量で用い
た。なお、ノニオン界面活性剤等の記号は表１と同じで
ある。

【００４７】

【表２】 ノニオン界面活性剤 発泡性 洗浄性 実施例５ H-1:4wt％ ○ ○ 実施例６ H-1:6wt％＋N-3:2wt％ ○ ○ 実施例７ H-2:4wt％＋N-4:0.5wt％ ○ ○実施例８ H-3:5wt％＋N-2:0.5wt％ ○ ○

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で試験に用いた装置を示す説明
図である。

【符号の説明】

11 タンク 13 ヒータ 15 洗浄槽 17 鋼板 21 洗浄液 Ｐ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−60892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−112700（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−73094（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−111889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−4226（ＪＰ，Ａ) 米国特許4521332（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C11D 1/72 - 1/722 C11D 3/04 C11D 3/37 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） アルカリ金属の水酸化物：２８重
   量〜５０重量％、 （ｂ） 重量平均分子量が1000〜８万のポリアクリル酸
   またはその塩：0.5〜10重量％、 （ｃ） ノニオン界面活性剤として下記化１で表わされ
   る化合物：４〜１５重量％ 【化１】 Ｒ₁−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)m−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)n−Ｈ （Ｒ₁：Ｃ₁₀〜Ｃ₂₂のアルコール、アミン、アミド残基 ｍ：エチレンオキシドの平均付加モル数を表わし、１〜
   200の数 ｎ：プロピレンオキシドの平均付加モル数を表わし、１
   〜200の数) （ｄ） 水性媒体 を含有することを特徴とする金属表面洗浄用水性液状ア
   ルカリ洗浄剤組成物。