JP3497647B2

JP3497647B2 - 洗浄組成物および洗浄方法

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Publication number: JP3497647B2
Application number: JP02373396A
Authority: JP
Inventors: 香織渡辺; 道雄白井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 2004-02-16
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: JPH09217098A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学ガラスやプラ
スチック成形品等を被洗浄物として洗浄する際に、優れ
た脱脂性、乾燥性を示す洗浄組成物及びこの洗浄組成物
を使用した洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業洗浄においては、刊行物「精密洗浄
マニアル」（辻鷹著、１９８６年発行）第３３ページに
記載されるように、不燃性で毒性が少なく、化学的、熱
的に非常に安定なクロロフルオロカーボン、特に１，
１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロカーボ
ン（ＣＦＣ−１１３）が広く用いられており、この化合
物を蒸気洗浄や手拭き洗浄等の方法で使用している。一
方、手拭き洗浄においては優れた乾燥性の他に汚れの除
去性が要求される場合があり、これに対しては、上述し
たＣＦＣ−１１３とエタノールとの共沸混合溶剤や特開
平１−３１８０９４号公報に記載されるように、ＣＦＣ
−１１３、イソプロピルアルコール及びメチルエチルケ
トン等の有機溶剤との混合溶剤が適用されている。これ
よりもさらに、より高い汚れ除去性や乾燥性が要求され
る場合には、アセトン、低級アルコール、エタノール・
ジエチルエーテル混合溶剤等の乾燥性の良い有機溶剤に
よる手拭き洗浄が行われている。このような洗浄に加え
て、従来ではさらに特開平２−２８９６９３号公報に記
載されるような代替フロンや代替フロンと各種有機溶剤
との共沸混合溶剤も使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＦＣ
−１１３をはじめとする特定フロンは、オゾン層を破壊
し、環境汚染を引き起こすものとして使用量を低減する
方向であり、今後洗浄に使用することは好ましくない状
態となっている。また、代替フロン及び代替フロンと有
機溶剤との混合溶剤もオゾン層への影響が全く皆無であ
るわけではなく、将来的に使用の停止が定められてい
る。

【０００４】一方、アセトン、アルコール、メタノー
ル、イソプロパノールなどの低級アルコール類、エタノ
ール・ジエチルエーテル混合溶剤等は、その中に労働安
全法や有機溶剤中毒予防規則等で法的規制を受けるもの
があると共に、人体に対して有害性を有していることが
示唆されている。このため洗浄への適用、特に手拭き洗
浄においては、人体に直接接して使用される機会が多い
ところから、洗浄工程での安全衛生管理に細心の注意が
必要となる。また、エタノールやイソプロプルアルコー
ル等の低級アルコール類では、蒸発潜熱が高く、沸点の
低い割には、乾燥性が悪く迅速に乾燥表面を得ることが
困難となっている。さらにアセトンの場合は、蒸発潜熱
が非常に高く迅速に乾燥するが、被洗浄物が過剰に冷え
て結露するという問題が生じる。以上に加えて、多種類
の広い範囲の汚れの場合には、上述した洗浄剤で簡単に
除去するのは難しく、このため洗浄剤を交換したり、手
拭き洗浄を何回も行う必要がある。

【０００５】上述したエタノール・ジエチルエーテル混
合溶剤は、光学分野において手拭き液として多く使用さ
れているが、この混合溶剤は引火点が約−４５℃と非常
に低く、引火しやすいため作業上の危険性を伴う問題を
有している。さらに、この混合溶剤は共沸組成となって
いないところから、組成の経時的変化があり（すなわ
ち、エタノールよりもジエチルエーテルが先に蒸発して
しまう。）、これにより洗浄力および乾燥性が経時的に
不安定となっている。なお、エチルアルコールは純品の
状態では酒税の課税対象となり、比較的高価となるた
め、洗浄がコストアップする付随的な問題点を有してい
る。

【０００６】本発明はこのような問題点を考慮してなさ
れたものであり、請求項１の発明は、ｎ−ヘプタンとエ
チルアルコールを主成分としたアルコール溶剤を使用す
ることで、人体に対して低毒性であり、地球環境に影響
がなく、さらには原料の状態よりも高い乾燥性を発揮す
ることができる洗浄組成物を提供することを目的とす
る。

【０００７】また、エチルアルコールを主成分とし、
その他の成分がイソプロピルアルコールとノルマルプロ
ピルアルコールであるアルコール溶剤を用いることによ
り、工業的に入手しやすく、低コスト化を得ることが可
能な洗浄組成物を提供することを目的とする。

【０００８】請求項２の発明は、乾燥性及び汚れ除去
性に優れ、高い洗浄品質を得ることが可能であると共
に、組成の安定化により洗浄力、乾燥性の経時的変化が
なく、さらには引火点を抑制することによって作業上の
危険性を回避することが可能な洗浄組成物を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】請求項３の発明は、以上の洗浄組成物を
用いることにより、強固な汚れを除去することが可能な
洗浄方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の洗浄組成物は、
ｎ−ヘプタン５０〜９０重量％と、エチルアルコールを
主成分としたアルコール溶剤１０〜５０重量％とからな
ることを特徴とする。この組成比の洗浄組成物は、その
沸点が各単一組成の沸点より低下する共沸様の状態とな
るものである。この場合、アルコール溶剤としては、エ
チルアルコールが８５重量％以上含有されており、その
他の成分がイソプロピルアルコールとノルマルプロピル
アルコールであるものを使用できる。

【００１１】上述したｎ−ヘプタン及びアルコール溶剤
は、オゾン層破壊の原因となるハロゲン元素を含んでい
ないため、洗浄・乾燥に伴って、大気中に揮散してもオ
ゾン層を破壊することなく、地球環境に対して安全性が
高い。

【００１２】この洗浄組成物における構成成分の１つで
あるｎ−ヘプタンは炭素数７の飽和炭化水素であり、そ
の許容濃度は５００ｐｐｍで、毒性も比較的弱い。一
方、もう１つの構成成分であるアルコール溶剤は、エチ
ルアルコールが８５重量％以上となっているため、アル
コール溶剤としての特性はエチルアルコールとほとんど
同じになる。このエチルアルコールなどのアルコール類
は一般的に良く知られているように、毒性が比較的低
く、経口毒性がＬＤ₅₀（ラット）で１３．７ｍｌ／ｋｇ
であり、許容濃度は１０００ｐｐｍとなっている。この
値からもアルコール溶剤が低毒性であることが明らかで
ある。

【００１３】又、ｎ−ヘプタンとエチルアルコールとの
洗浄組成物からなり、その共沸および共沸様における引
火点は、各構成成分の引火点より約−４℃であり、この
値からも比較的引火性を抑制できている。以上のことか
ら、これら２成分から構成される本発明の洗浄組成物
は、人体に対して安全性が高いものとなっている。

【００１４】また、エチルアルコールやイソプロピルア
ルコール、ノルマルプロピルアルコールは、極性系の汚
れに対して溶解性が向上し、ｎ−ヘプタンでは非極性系
の汚れに対して溶解性が向上するため、これらを混合し
た洗浄組成物は広範囲な汚れに対して洗浄力を発揮する
ことができる。

【００１５】本発明において、発明者らが検討を行った
結果、ｎ−ヘプタンとアルコール溶剤は、同一の温度で
はそれぞれ単一の場合よりも混合したほうが高い蒸気圧
を示すようになることが見い出だされている。これによ
り、２つの構成成分を後述した組成比で混合することに
より、共沸化合物を形成することが判明した。

【００１６】一方、ｎ−ヘプタンが５０〜９０重量％、
アルコール溶剤が１０〜５０重量％の混合範囲では、通
常の大気圧（約７４０〜７６０ｍｍＨｇ）下における沸
点が７０〜７６℃と、単一成分の場合より低下してい
る。これにより、この混合比の洗浄組成物は共沸様の状
態になっており、単一成分の場合よりも十分な有意差を
有した乾燥性を備えている。

【００１７】共沸状態の混合組成比は、ｎ−ヘプタンが
５５．７±２重量％、アルコール溶剤が４４．３±２重
量％である。この共沸状態では、沸点が最も低下するた
め、乾燥性も最も良好となる。一般的に、沸点が低くな
るほどその組成物の揮発性（乾燥性）が向上するため、
ｎ−ヘプタン単体や低級アルコールを含んでいるアルコ
ール溶剤単体の場合よりも乾燥性が優れたものとなる。
このため、この洗浄組成物を洗浄用途などに使用した場
合は、良好な乾燥状態を得ることができる。また、共沸
状態の組成比では、気液平衡での組成比が全く同一とな
るため、経時的に揮発が生じても組成変化がない。これ
により一定の組成比を保持し、常に安定した洗浄性能及
び乾燥性能を維持することが可能となり、安定した洗浄
品質を確保することができる。

【００１８】なお、エチルアルコール単体からなる洗浄
剤の場合には酒税の課税対象となるのに対し、エチルア
ルコールにイソプロピルアルコールやノルマルプロピル
アルコールを加えて洗浄剤とした場合には課税対象とな
らないため、比較的安価となり、工業的に容易に入手す
ることが可能となる。

【００１９】本発明の洗浄方法は、以上の洗浄組成物を
繊維状物に染み込ませ、この繊維状物を用いて被洗浄物
の表面を擦ることで、汚れを掻き取るものであり、これ
により強固な汚れにも対応することが可能である。この
繊維状物としては、ワイパーや綿布、不織布など適宜の
材料を選択することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）ｎ−ヘプタン（丸善石油化学（社）
製）と、エチルアルコールを主成分としたアルコール溶
剤として商品名「ソルミックスＡＰ−７（日本化成品株
式会社製）」とを用いて、混合組成比を変化させて混合
組成物をそれぞれ２００ｇ調整した。この場合、ソルミ
ックスＡＰ−７はエチルアルコール８５．５重量％、イ
ソプロピルアルコール４．９重量％、ノルマルプロピル
アルコール９．６重量％の組成比からなるアルコール溶
剤である。調整した混合組成物の組成比は、ｎ−ヘプタ
ン：ソルミックスＡＰ−７の重量比が９：１〜５：５で
ある。

【００２１】調整したそれぞれの混合組成物について単
蒸留を行い、その混合状態での初期蒸留における沸点、
初期蒸留組成物組成比（以下気相組成比）、初期蒸留物
を得たときの蒸留容器内の混合組成物組成比（以下液相
組成比）を求めた。ここで初期蒸留組成物は、蒸留組成
物が流出し始めてから沸点が一定値を示した時点で採取
した蒸留組成物である。結果を表１に示す。

【００２２】表１に示すように、ソルミックスＡＰ−７
の液相組成比が７．０１〜５０．３１重量％の範囲で
は、ソルミックスＡＰ−７単体の沸点約８０℃およびｎ
−ヘプタンの沸点９８．４℃よりも沸点が低下してお
り、共沸様の状態となっていることが確認された。な
お、表１における沸点は通常の大気圧（７４０〜７６０
ｍｍＨｇ）における温度である。

【００２３】さらに、調整した混合組成物をあらかじめ
ＧＣ（ガスクロノトグラフィー）で求めておいた検量線
により混合組成比（液相、気相）での気液平衡について
のＸ−Ｙ線特性図を作製した。用いたＧＣの条件は、機
種が「島津ＧＣ−１４Ｂ」、カラムがＪ＆ＷＤＢ−
１、直径φ０．５３で長さ３０ｍ、注入温度は２１０
℃、検出器のＦＩＤ温度が２３０℃、カラム温度条件が
恒温分析４０℃で５分、スプリット比が１０：１、サン
プル量は１μリットル、レンジが１０³のオーダであ
る。

【００２４】図１はこのＸ−Ｙ線特性図を示し、ソルミ
ックスＡＰ−７の液相組成比をＸ軸（横軸）に、ソルミ
ックスＡＰ−７の気相組成比をＹ軸（縦軸）にプロット
してある。この図１から、ｎ−ヘプタンとソルミックス
ＡＰ−７の混合系における共沸組成比を算出した。

【００２５】共沸状態では、液相と気相の組成状態が等
しくなるので、このＸ−Ｙ線特性図と関数Ｙ＝Ｘとの交
点（液相と気相の組成が等しくなる点）を求めたとこ
ろ、ソルミックスＡＰ−７の液相組成比が４４．３重量
％であった。さらに、求めたソルミックスＡＰ−７の組
成比４４．３重量％とｎ−ヘプタンが５５．７重量％の
混合組成物を１００ｇ調整し、単蒸留を行って、経時的
に蒸留組成物を採取し、その組成変化を求めた。その結
果、蒸留初期のソルミックスＡＰ−７の重量％が４４．
３重量％であることからｎ−ヘプタンとソルミックスＡ
Ｐ−７の共沸組成比はｎ−ヘプタンが５５．７重量％、
ソルミックスＡＰ−７が４４．３重量％であった。な
お、この組成比においては、洗浄組成物の上記単蒸留で
の物性が変化しない範囲で幅を持たせることができる。
この幅を検討した結果、ｎ−ヘプタン、ソルミックスＡ
Ｐ−７のいずれもが±２重量％であった。

【００２６】以上により得た共沸組成物を使用し、スラ
イドガラス上に０．５ｇ塗布したインク（商品名「ｍａ
ｊｉｃＩＮＫ」、油性）を時間をおいて、複数回手拭
き洗浄を行っても、経時的に汚れ除去性や乾燥状態は変
化せず安定化した状態となっていた。

【００２７】このようにｎ−ヘプタンが５５．７重量
％、ソルミックスＡＰ−７が４４．３重量％で共沸組成
比となっており、この共沸組成物では一定の組成比を保
持し、常に安定した洗浄性能及び乾燥性能を保持でき、
結露等が生じない良好な洗浄品質を安定して得ることが
できる。

【００２８】

【表１】

【００２９】（実施の形態２）実施の形態１のｎ−ヘプ
タンを５５．７重量％、ソルミックスＡＰ−７を４４．
３重量％として調合し、１時間攪拌させて共沸状態の洗
浄剤を作製した。一方、インク（商品名「ｍａｊｉｃ
ＩＮＫ」、油性）、ピッチ（九重電気（株）製、商品名
「Ｋ３」）、松ヤニを１０×２６ｍｍの面積でスライド
ガラス上に０．５ｇ塗布して被洗浄物とした。そして上
述した洗浄剤をワイパー紙（商品名「ピュアリーフＭ
２１０」ＯＺＵＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製）に染み
込ませて、被洗浄物に対し手拭き洗浄を行った。

【００３０】同様に、ｎ−ヘプタンが５０、７０、９０
重量％、ソルミックスＡＰ−７が５０、３０、１０重量
％の混合比からなる混合物を調合し、１時間攪拌させて
共沸様の洗浄剤を作製し、これを上述と同様に、手拭き
洗浄を行った。

【００３１】この手拭き洗浄による結果を表２及び表３
に示す。表２は共沸組成物の洗浄結果、表３は共沸様組
成物の洗浄結果である。手拭き洗浄を行い、洗浄結果の
評価は目視で行った。「○」は完全に除去されたレベ
ル、「△」は汚れが若干残留しているがほとんど除去さ
れているレベル、「×」は汚れは除去されないレベルで
ある。これらの表から、共沸および共沸様組成物のいず
れもほとんどの汚れを除去できている。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】さらに、上述した共沸及び共沸様の組成物
をワイパー紙に染み込ませて、１００ｍｍ×１５ｍｍ×
４ｍｍのサイズからなるポリスチレン、ポリメチルメタ
クリレート、ＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−
スチレン樹脂）、ポリカーボネートの各テストピースに
対し、連続１０回擦り、それぞれの材料に対するアタッ
ク性を目視で観察した。結果を表４に示す。同表におい
て、「○」は変化なしのレベルである。

【００３５】

【表４】

【００３６】以上のように、ｎ−ヘプタンが５５．７重
量％、ソルミックスＡＰ−７が４４．３重量％の共沸組
成物を洗浄に用いた場合、各成分単位で使用した場合よ
りも、適用できる汚れの範囲か広くなり、洗浄剤を変え
ることなく同一の洗浄剤で種々の汚れに対して適用する
ことが可能となっている。また、アタック性も全ての材
料に対して見られず、アタック性が少ないことから材料
にとらわれず洗浄を行うことが可能となっている。

【００３７】（実施の形態３）実施の形態１のｎ−ヘプ
タンが５５．７重量％、ソルミックスＡＰ−７が４４．
３重量％の混合比で調合し、十分に攪拌させて共沸状態
の混合溶剤を作製し、この混合溶剤とｎ−ヘプタン、ソ
ルミックスＡＰ−７の各成分について揮発性能試験を行
った。

【００３８】揮発性試験は共沸状態の混合溶剤、ＡＰ−
７、ｎ−ヘプタンのそれぞれをシャーレに２ｍｌ入れ、
２５℃／６０％の雰囲気中で行い、０分から２０分まで
の経過時間での各溶剤の残留体積率％の変化を確認し
た。結果を図２に示す。

【００３９】図２からｎ−ヘプタンが５５．７重量％、
ソルミックスＡＰ−７が４４．３重量％の共沸組成物を
揮発させた場合、ｎ−ヘプタンおよび低級アルコールを
含むソルミックスＡＰ−７の各成分単体よりも揮発性が
向上している。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の洗浄組成物は、人体に対して
低毒性であり、地球環境に対して影響がない。さらには
引火点を抑制することによって作業上の危険性を回避す
ることが可能である。

【００４１】また、この効果に加えて、さらに工業
的に入手しやすく、低コスト化を図ることが可能であ
る。

【００４２】請求項２の洗浄組成物は、良好な乾燥性
（揮発性）及び汚れ除去性に優れ、単一成分で洗浄を行
うより洗浄性が向上し、高い洗浄品質を得ることができ
る。

【００４３】請求項３の洗浄方法は、以上の洗浄組成
物をワイパー、綿布、不織布等の繊維状物に染み込ま
せ、擦って洗浄を行うことで、強固な汚れを除去するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ソルミックスＡＰ−７の気液平衡のＸ−Ｙ線特
性図である。

【図２】揮発性試験の特性図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ１１Ｄ 7:26 Ｃ１１Ｄ 7:26 7:50） 7:50 (56)参考文献特開平７−278029（ＪＰ，Ａ) 特開平５−25499（ＪＰ，Ａ) 特開平５−320693（ＪＰ，Ａ) 特開平４−63290（ＪＰ，Ａ) 特開平５−117691（ＪＰ，Ａ) 特開平７−179890（ＪＰ，Ａ) 社団法人有機合成化学協会編，「新版溶剤ポケットブック」，日本，株式会社オーム社，1994年６月10日，第１版, 第240−242，346頁浅原照三他編，「溶剤ハンドブック」，日本，株式会社講談社，1976年３月10日，第１版，第156−158頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C11D 1/00 - 19/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ−ヘプタン５０〜９０重量％と、エチ
ルアルコールが８５重量％以上含有されており、その他
の成分がイソプロピルアルコールとノルマルプロピルア
ルコールであるアルコール溶剤１０〜５０重量％とから
なることを特徴とする洗浄組成物。
【請求項２】ｎ−ヘプタン５５．７±２重量％と、エ
チルアルコールが８５重量％以上含有されており、その
他の成分がイソプロピルアルコールとノルマルプロピル
アルコールであるアルコール溶剤４４．３±２重量％と
からなることを特徴とする洗浄組成物。
【請求項３】請求項１又は２記載の洗浄組成物を繊維
状物に含浸させ、この繊維状物により被洗浄物表面を拭
くことを特徴とする洗浄方法。