JP3339941B2 - 洗浄組成物による洗浄方法 - Google Patents

洗浄組成物による洗浄方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフロン,トリクロロエタ
ン等の塩素系脱脂洗浄剤の代替洗浄剤として使用でき、
アルミニウム,鉄等の金属部品,レンズ,プリズム等の
光学部品や電子部品、プラスチック部品、ゴム部品の精
密洗浄に優れた特性を有する新規な洗浄剤組成物による
洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属部品,光学部品等の洗浄用溶剤とし
ては、従来より、1,1,2−トリクロロ−1,1,2
−トリフルオロエタン(フロン113)や、1,1,1
−トリクロロエタンが使用されている。これは、フロン
113が生体に対する毒性が低く、金属部品の金属や光
学部品の硝材あるいはプラスチックやゴム等を侵さない
が油脂等を溶解するという選択的溶解性を有すると共
に、乾燥速度が早い、不燃性である等の優れた特性を有
し、一方、1,1,1−トリクロロエタンにおいても優
れた脱脂力を有し、不燃性であるためである。
【0003】また、1987年のモントリオール議定書
以来フロン削減を目的とした洗浄剤が多数開発されてい
る。例えば、特開平1−318094号公報にはフロン
113とメチルエチルケトンの混合溶剤が、特開平2−
289693号公報にはフロン234と脂肪族アルコー
ルの共沸組成物が提案されている。これに加えて、フロ
ン代替の洗浄剤も数多くが開発されており、例えば国際
公開番号WO91/13697号の国際出願には低分子
環状ポリオルガノシロキサン及びイソパラフィンからな
る洗浄剤が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】トリクロロエタン,フ
ロン113等の塩素系溶剤は化学的に特に安定であるた
め対流圏内での寿命が長く、拡散して成層圏に達し、こ
こで太陽光線により分解して発生する塩素ラジカルがオ
ゾンと連鎖反応を起こし、オゾン層を破壊することか
ら、これらの使用の削減が求められている。このことか
ら上述した特開平1−318094号公報ではフロン1
13とメチルエチルケトンとの混合組成物が開示されて
いるが、使用量をある程度以上減らすことはできない。
また、上述した特開平2−289693号公報にはフロ
ン113に比べオゾン層の破壊性が比較的小さいフロン
234と脂肪族アルコールの共沸組成物が開示されてい
るがオゾン層の破壊を完全になくすことはできない。
【0005】一方、通産省ではエタノールを用いた洗浄
を推奨し、ケトン,エーテル等の有機溶剤を用いること
が検討されている。ところが、脂肪族低級アルコールを
用いた場合は乾燥性に問題があり、ケトン系、エーテル
系ではプラスチック等を劣化させるため実用的ではな
い。しかも、これらの中には有機則に該当するものもあ
り人体に対する安全性に問題がある。
【0006】これに対し、国際公開番号WO91/13
697号に提案されている低分子環状ポリオルガノシロ
キサンはプラスチック等をほとんど劣化させることがな
く、人体に対しても安全性が高い特性を有している。し
かし、この化合物は凝固点が高く常温付近で固体状にな
るものもあり、洗浄剤として使用する場合、冬季あるい
は寒冷地では固化して洗浄に使用できないばかりか、メ
ンテナンス性の低下があり使用温度範囲が限定される。
このためイソパラフィンを添加して凝固点を降下させる
ことが提案されているが両者の比率が規定されておら
ず、適正な配合比率から逸脱した場合にはシロキサン本
来の浸透性を損なう可能性がある。
【0007】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、部品の洗浄に際し、オゾン層を破壊することな
く、洗浄性に優れ、広範囲にわたった洗浄が可能な洗浄
剤組成物による洗浄方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の洗浄剤組成物による洗浄方法はオクタメチルシクロ
テトラシロキサン50〜80重量%と、蒸留範囲150
〜240℃の飽和炭化水素20〜50重量%とからなる
洗浄剤組成物を洗浄槽に充填し、前記洗浄剤組成物を充
填した洗浄槽に、金属部品、光学部品、電子部品、プラ
スチック部品またはゴム部品を被洗浄物として浸漬して
洗浄することを特徴とする。また、本発明の洗浄剤組成
物による洗浄方法はオクタメチルシクロテトラシロキサ
ン50〜80重量%と、蒸留範囲150〜240℃の飽
和炭化水素20〜50重量%とからなる洗浄剤組成物を
洗浄槽に充填し、前洗浄剤組成物を充填した洗浄槽に、
金属部品、光学部品、電子部品、プラスチック部品また
はゴム部品を被洗浄物を浸漬して洗浄し、次いで、前記
洗浄組成物、直鎖状ポリメチルシロキサンまたはイソパ
ラフィンを単体でリンス液として充填した洗浄槽に、前
記被洗浄物として浸漬してリンスすることを特徴とす
る。また、本発明の洗浄剤組成物による洗浄方法は、オ
クタメチルシクロテトラシロキサン50〜80重量%
と、蒸留範囲150〜240℃の飽和炭化水素20〜5
0重量%とからなる洗浄剤組成物を洗浄槽に充填し、前
記洗浄剤組成物を充填した洗浄槽に、金属部品、光学部
品、電子部品、プラスチック部品またはゴム部品を被洗
浄物として浸漬し、前記洗浄剤組成物に超音波振動を作
用させながら揺動させて洗浄し、洗浄後に前記被洗浄物
を乾燥槽内で温風により乾燥させることを特徴とする。
ここで、飽和炭化水素としては、イソパラフィンが好ま
しい。
【0009】ここで、本発明の洗浄方法に用いる洗浄剤
組成物の各構成について述べる。オクタメチルシクロテ
トラシロキサンは浸透力が高く洗浄剤として優れている
が、凝固点が17℃と高く、低温下では固体となるため
に洗浄剤としては使用できない。本発明の洗浄方法で用
いる洗浄剤としての洗浄剤組成物は、低温下でも使用可
能とするため添加剤を用いて凝固点降下の性質を利用し
ている。この添加剤としては、オクタメチルシクロテト
ラシロキサンと相溶し、かつ同程度の粘度、表面張力、
引火点を有し、しかもオクタメチルシクロテトラシロキ
サンの特性である各種素材、即ち前記アルミニウム、鉄
等の金属部品、レンズ、プリズム等の光学部品や電子部
品やプラスチック部品、ゴム部品等の各種素材に対する
アタック性が低い、生体に対する安全性が高いという特
性を有し、組成等の長期安定性の点から、沸点域あるい
は蒸気圧が同程度であるものが望ましい。
【0010】これらの特性を満たす添加剤としては、蒸
留範囲が狭くオクタメチルシクロテトラシロキサンと同
程度な沸点域を有する石油系炭化水素が適する。石油系
炭化水素としてはナフテン系、イソパラフィン系の飽和
炭化水素、あるいはアルキルベンゼン系等の不飽和炭化
水素があるが、不飽和炭化水素には有機則に該当するも
のや、発ガン性のあるものがある。これに対し、飽和炭
化水素は生体に対する安全性が高く、本発明で使用する
添加剤として望ましい。特に、イソパラフィン系は安全
性が高い点で良好である。
【0011】添加されるイソパラフィンとしては、蒸留
範囲150℃〜240℃のものが好ましく、炭素数が9
〜14のイソパラフィンが相当する。この範囲では、オ
クタメチルシクロテトラシロキサンの沸点が175℃で
あるため長期安定性を確保できるためである。また、イ
ソパラフィンの蒸留範囲が150℃未満では引火点が低
くなり、240℃を越える場合では乾燥性が著しく悪く
なるため、蒸留範囲は150〜240℃が好ましい。
【0012】イソパラフィンをオクタメチルシクロテト
ラシロキサンに添加した場合、その含有量が20重量%
の時に凝固点を0℃とすることができるようになり、ま
た、30重量%のときも凝固点を0℃とすることができ
る。また、このイソパラフィン系において、150℃〜
180℃の留分では、30重量%の含有量で凝固点を−
10℃まで降下させることができる。
【0013】イソパラフィンの含有量が過剰になるとシ
ロキサン特有の性質である低粘度、低表面張力が失わ
れ、物性がイソパラフィン系側に傾くため、含有量は5
0重量%以下が望ましい。
【0014】本発明の洗浄剤組成物による洗浄方法によ
れば、この洗浄剤組成物によって、洗浄剤として使用可
能な温度範囲が拡大し、前記部品を被洗浄物として浸漬
洗浄する際に優れた洗浄性を有するので、広範囲にわた
って洗浄を可能にする。本発明の洗浄剤組成物による洗
浄方法で金属部品、光学部品、電子部品、プラスチック
部品またはゴム部品の洗浄を行う場合、当該組成物で洗
浄後、リンス液として、本組成物の他、直鎖状ポリジメ
チルシロキサンや、イソパラフィンを単体で用いること
ができ、あるいは本発明の組成物と相溶する溶剤、アル
コール類、ケトン類、エーテル類を用いることができ
る。
【0015】なお、本発明の洗浄方法に用いる洗浄剤組
成物の構成物であるオクタメチルシクロテトラシロキサ
ン、飽和炭化水素あるいは飽和炭化水素として好ましい
イソパラフィンはいずれも生体に対する安全性が高く、
しかも、塩素等のハロゲンを含まないためにオゾン層を
破壊することがない。
【0016】
【実施例1】純度98%レベルのオクタメチルシクロテ
トラシロキサンの凝固点は17℃であり、冬季あるいは
寒冷地であっても洗浄剤として使用できるためには、凝
固点を17℃未満とする必要がある。このため、このオ
クタメチルシクロテトラシロキサンに添加剤として、商
品名アクトレル1140L、アクトレル1178L、ア
クトレル3338L、アクトレル3356L(以上、エ
クソン化学(製))、ナフテゾールM(日本石油化学
(製))の炭化水素系溶剤をそれぞれ5重量%、10重
量%、15重量%、20重量%、30重量%、50重量
%加えて洗浄剤組成物を調整した。表1はこれらの添加
剤の主成分および蒸留範囲を示す。
【0017】
【表1】
【0018】以上のようにして調整した混合物を0℃,
−10℃の恒温槽に放置し、状態を観察した。結果を表
2、表3に示す。
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】表2、表3において、「○」は恒温槽内で
液状であり洗浄液として使用可能なものを、「×」は凍
結して固体状となり洗浄液として使用不可能なものを示
す。同表に示すように、アクトレル1140L、アクト
レル3338Lの30重量%の混合液及び、全液の50
重量%混合液で凝固点を−10℃まで下げることができ
た。これにより冬季等で気温が17℃未満であっても、
缶内や洗浄槽内で凍結することなく容易な使用が可能と
なる。
【0022】次にオクタメチルシクロトテラシロキサン
にアクトレル3338Lを20,30,40,および5
0重量%添加して洗浄剤組成物を作成し、切削油として
商品名「ダフニーカットHS−5」(出光(製))を塗
布したアルミウニム板を被洗浄物として洗浄した。図1
はこの洗浄システムを示し、第1槽A,第2槽B,第3
槽C,第4槽Dを洗浄槽とし、第1〜第3槽A〜Cには
28〜29KHz,300Wで駆動する超音波振動子1
0が取り付けられると共に、各槽A〜Dには上述した洗
浄剤組成物が常温状態で充填されている。Eは乾燥槽で
ある。第1〜第3槽A〜Cでは被洗浄物を浸漬し、超音
波振動を作用させながら常温で2分間揺動させて洗浄
し、第4槽Dでは浸漬のみとし、その後、乾燥槽E内で
80℃の温風により乾燥させる。
【0023】洗浄後、仕上がりの評価を目視及び走査型
電子顕微鏡における表面観察、EPMAによる元素定性
分析で行った。その結果、表面観察では残渣は認められ
ず、元素分析においてもアルミニウム以外の元素の検出
はなかった。
【0024】
【実施例2】オクタメチルシクロテトラシロキサンに上
述したナフテゾールMを20,30,40,50重量%
添加した洗浄組成物を調製し以下の洗浄を行った。アル
ミニウム製の円盤状ディスクに切削油として商品名「ダ
フニーカットHS−5」(出光(製))を塗布し、図1
に示す第1槽Aに浸漬し、29KHz,300Wで超音
波を加えながら、常温で2分間揺動した。同様に第2槽
Bおよび第3槽Cにおいても超音波および揺動を加え、
第4槽Dはリンス液としてオクタメチルトリシロキサン
を用い、2分間浸漬の引き上げのみとした。この引き上
げ後、乾燥槽E内で80℃の温風ブローを加え乾燥させ
た。
【0025】そして洗浄後の状態を目視観察、走査型電
子顕微鏡による観察およびEPMAによる元素定性分析
で評価した。その結果、目視、顕微鏡観察において残渣
は認められなかった。また、元素分析においてアルミニ
ウム以外の元素は検出されなかった。
【0026】
【実施例3】オクタメチルシクロテトラシロキサンに上
述した1140Lを20,30,40,50重量%添加
した洗浄剤組成物を調製し以下の洗浄を行った。
【0027】ガラスレンズに芯取油として商品名「ユシ
ロンCG」(ユシロ化学(製))を塗布し、図1に示す
第1槽Aに浸漬し、29KHz,300Wで超音波振動
を加えながら常温で、2分間揺動した。同様に第2槽
B、第3槽Cにおいても、超音波および揺動を加え、第
4槽Dはリンス液としてオクタメチルトリシロキサンを
用い、2分間浸漬の引き上げのみとした。引き上げ後、
乾燥槽E内で80℃の温風ブローを加え乾燥させた。
【0028】そして洗浄後の状態を目視観察、走査型電
子顕微鏡による観察およびEPMAによる元素定性分析
で洗浄した。その結果、目視、顕微鏡において残渣は認
められなかった。また、元素分析において硝材以外に芯
取油や洗浄液に由来するものは検出されなかった。
【0029】
【実施例4】オクタメチルシクロテトラシロキサンに上
述したアクトレル1140Lを20,30,40,50
重量%添加した洗浄剤組成物を調製し、洗浄を行った。
すなわち、ガラスレンズに芯取油として商品名「ユシロ
ンCG」(ユシロ化学(製))を塗布し、図1に示す第
1槽Aに浸漬し、10℃の液温中で29KHz,300
Wの超音波振動を加えながら2分間揺動した。同様に第
2槽B,第3槽Cにおいても超音波および揺動を加え、
第4槽Dはリンス液としてオクタメチルトリシロキサン
を用い、2分間浸漬の引き上げのみとした。引き上げ
後、乾燥槽E内で80℃の温風ブローを加え乾燥させ
た。
【0030】そして洗浄後の状態を目視観察、走査型電
子顕微鏡による観察およびEPMAによる元素定性分析
で評価した。その結果、目視、顕微鏡観察において残渣
は認められなかった。また、元素分析において硝材以外
に芯取油や洗浄液に由来するものは検出されなかった。
【0031】
【発明の効果】以上のとおり本発明の洗浄剤組成物によ
る洗浄方法は、オクタメチルシクロテトラシロキサン5
0〜80重量%と、蒸留範囲150〜240℃の飽和炭
化水素20〜50重量%とからなる洗浄剤組成物を用い
ているため、オクタメチルシクロテトラシロキサンの使
用温度範囲が拡大し、金属部品、光学部品、電子部品、
プラスチック部品またはゴム部品を被洗浄物として洗浄
槽で浸漬洗浄する際に、使用上便利となると共に洗浄性
に優れ、オゾン層を破壊することなく、また、人体に安
全に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される洗浄システムの一例の側面
図。
【符号の説明】
A 第1槽 B 第2槽 C 第3槽 D 第4槽 E 乾燥槽
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C11D 7/60 C11D 7/50 C11D 7/22 C11D 7/24 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オクタメチルシクロテトラシロキサン5
    0〜80重量%と、蒸留範囲150〜240℃の飽和炭
    化水素20〜50重量%とからなる洗浄剤組成物を洗浄
    槽に充填し、 前記洗浄剤組成物を充填した洗浄槽に、金属部品、光学
    部品、電子部品、プラスチック部品またはゴム部品を被
    洗浄物として浸漬して洗浄することを特徴とする洗浄剤
    組成物による洗浄方法。
  2. 【請求項2】 オクタメチルシクロテトラシロキサン5
    0〜80重量%と、蒸留範囲150〜240℃の飽和炭
    化水素20〜50重量%とからなる洗浄剤組成物を洗浄
    槽に充填し、 前洗浄剤組成物を充填した洗浄槽に、金属部品、光学部
    品、電子部品、プラスチック部品またはゴム部品を被洗
    浄物として浸漬して洗浄し、 次いで、前記洗浄組成物、直鎖状ポリメチルシロキサン
    またはイソパラフィンを単体でリンス液として充填した
    洗浄槽に、前記被洗浄物を浸漬してリンスすることを特
    徴とする洗浄剤組成物による洗浄方法。
  3. 【請求項3】 オクタメチルシクロテトラシロキサン5
    0〜80重量%と、蒸留範囲150〜240℃の飽和炭
    化水素20〜50重量%とからなる洗浄剤組成物を洗浄
    槽に充填し、 前記洗浄剤組成物を充填した洗浄槽に、金属部品、光学
    部品、電子部品、プラスチック部品またはゴム部品を被
    洗浄物として浸漬し、 前記洗浄剤組成物に超音波振動を作用させながら揺動さ
    せて洗浄し、 洗浄後に前記被洗浄物を乾燥槽内で温風により乾燥させ
    ることを特徴とする洗浄剤組成物による洗浄方法。
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