JP3560269B2 - 非引火性工業用洗浄剤組成物およびそれを用いた洗浄方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械金属工業、電気電子工業、光学機械工業、プラスチック工業などの各種部品製造加工工程で付着する加工油、フラックスやワックス、埃や指紋、金属粉や樹脂粉等に対する一般洗浄や、主として隙間部に存在する汚れの除去、さらには、上記部品類等のメンテナンス洗浄に有効な非水系の非引火性工業用洗浄剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種工業部品に付着した加工油、フラックスやワックス、埃や指紋、金属粉や樹脂粉等の洗浄に使用される洗浄剤としては、ＣＦＣ−１１３に代表されるクロロフルオロカーボン、ＨＣＦＣ−２２５に代表されるハイドロクロロフルオロカーボン、１，１，１−トリクロロエタンや塩化メチレンに代表される塩素系溶剤等の不燃性溶剤類、アルコール類や石油系炭化水素類等の可燃性溶剤類、水系洗浄剤類が安全性や洗浄目的等の因子別により使い分けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記不燃性溶剤類のなかでも、クロロフルオロカーボンや１，１，１−トリクロロエタンはオゾン層破壊物質として既にその生産が全廃となっており、さらにハイドロクロロフルオロカーボンも将来的にはその使用に制限が加えられることになっている。
【０００４】
一方、上記不燃性溶剤類のうち塩化メチレンは、人体に対して毒性を有することが知られており、また上記可燃性溶剤類はその取り扱い上の安全対策に多大の労力を必要とするという問題がある。さらに、上記水系洗浄剤類は安全性や汚染選択性に優れるものの、隙間部に付着した汚染物質に対する洗浄効果はそれほど高くなく、さらに水が存在するがための素材への悪影響が懸念されている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、使用に際して環境破壊等の問題がなく安全であり、しかも洗浄性に優れた非引火性工業用洗浄剤組成物と、それを用いた効率の良い洗浄方法の提供をその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、下記（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とする非引火性洗浄剤組成物であって、上記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、（Ａ）／（Ｂ）＝（１５〜８５）／（８５〜１５）の範囲に設定されている非水系の非引火性工業用洗浄剤組成物を第１の要旨とする。
【０００７】
（Ａ）下記の一般式（１）で表されるジエチレングリコールのアルキルエーテル系溶剤、および、下記の一般式（２）で表されるジプロピレングリコールのアルキルエーテル系溶剤の少なくとも一方。
【化３】
Ｒ_１ Ｏ（ＣＨ_２ ＣＨ_２ Ｏ）_２ Ｈ …（１）
〔上記式（１）において、Ｒ_１ は炭素数１〜４の炭化水素基である。〕
【化４】

（Ｂ）フッ素系不燃性溶剤。
【０００８】
また、本発明は、上記非引火性工業用洗浄剤組成物を用いて被洗浄物質表面を洗浄した後、さらに、上記非引火性工業用洗浄剤組成物中の（Ｂ）成分のみを用いて、上記被洗浄物質表面をすすぐ洗浄方法を第２の要旨とする。
【０００９】
この発明者は、従来から工業用洗浄剤として使用されている各種溶剤類の有する問題を解消し、その取扱いが容易かつ安全であって、しかも被洗浄物質表面に残存するあらゆる汚染物質を迅速かつ効果的に洗浄することのできる工業用洗浄剤を得るために一連の研究を重ねた。その結果、二種類の溶剤、すなわち、前記一般式（１）および一般式（２）で表されるグリコールエーテル系溶剤の少なくとも一方〔（Ａ）成分〕と、フッ素系不燃性溶剤〔（Ｂ）成分〕を特定の割合で配合した混合溶剤を必須の洗浄剤成分として用いると、所期の目的が達成されることを見出し本発明に到達した。
【００１０】
さらに、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物を用いての洗浄では、まず、この非引火性工業用洗浄剤組成物を用いて被洗浄物質を洗浄した後、さらに、上記非引火性工業用洗浄剤組成物中のフッ素系不燃性溶剤〔（Ｂ）成分〕のみを用いて被洗浄物質をすすぐ。このため、この被洗浄物質に残存する汚染物質と上記非引火性工業用洗浄剤組成物を容易に除去することができる。しかも、上記非引火性工業用洗浄剤組成物を用いた洗浄に続いて、上記フッ素系不燃性溶剤〔（Ｂ）成分〕のみを用いたすすぎを行うため、後の乾燥工程を省略することができ、洗浄作業の高効率化が図られる。
【００１１】
そして、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物において、上記フッ素系不燃性溶剤〔（Ｂ）成分〕としては、ハイドロフルオロカーボンや、ハイドロフルオロエーテルが用いられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１３】
本発明の非引火性工業洗浄剤組成物は、特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）と、フッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）とを用いて得られる。
【００１４】
上記特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）は、下記の一般式（１）で表されるジエチレングリコールのアルキルエーテル系溶剤、および、下記の一般式（２）で表されるジプロピレングリコールのアルキルエーテル系溶剤の少なくとも一方からなる溶剤成分である。
【００１５】
【化５】
Ｒ_１ Ｏ（ＣＨ_２ ＣＨ_２ Ｏ）_２ Ｈ …（１）
〔上記式（１）において、Ｒ_１ は炭素数１〜４のアルキル基である。〕
【００１６】
【化６】

【００１７】
上記一般式（１）で表されるジエチレングリコールのアルキルエーテル系溶剤としては、具体的には、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノノルマルプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルがあげられる。
【００１８】
また、上記一般式（２）で表されるジプロピレングリコールのアルキルエーテル系溶剤としては、具体的には、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノノルマルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテルがあげられる。
【００１９】
そして、上記一般式（１）で表されるジエチレングリコールのアルキルエーテル系溶剤および一般式（２）で表されるジプロピレングリコールのアルキルエーテル系溶剤は、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。また、これらＡ成分であるグリコールエーテル系溶剤は、常温で少なくとも水溶性傾向を示すことが望ましい。
【００２０】
上記一般式（１）および一般式（２）中の、Ｒ_１ およびＲ_２ は、先に述べたように、炭素数１〜４のアルキル基でなければならない。すなわち、Ｒ_１ およびＲ_２ が炭素数５以上のアルキル基では、得られる洗浄剤組成物において所望の洗浄性能を得ることができないからである。さらに、上記一般式（１）で表されるジエチレングリコールのアルキルエーテル類以外の、例えば、ジエチレングリコール系以外のモノエチレングリコール類は人体に対する安全性という点で懸念があり、また、トリエチレングリコールや、上記一般式（２）で表されるジプロピレングリコールのアルキルエーテル類以外のモノプロピレングリコールやトリプロピレングリコール系ではやはり所望の洗浄性能を得ることはできない。
【００２１】
つぎに、上記Ａ成分である特定のグリコールエーテル系溶剤とともに用いられるフッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）としては、例えば、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等が用いられる。上記ハイドロフルオロカーボンとしては、デカフルオロペンタン、具体的には、三井・デュポンフロロケミカル社製のバートレルＸＦ、およびその共沸混合物があげられる。また、上記ハイドロフルオロエーテルとしては、１−メトキシノナフルオロブタン、１−エトキシノナフルオロブタン等があげられ、具体的には、上記１−メトキシノナフルオロブタンとしては住友スリーエム社製のＨＦＥ−７１００が、１−エトキシノナフルオロブタンとしては住友スリーエム社製のＨＦＥ−７２００が用いられ、さらにそれら共沸混合物があげられる。
【００２２】
上記特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）とフッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）の配合重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕は、（Ａ）／（Ｂ）＝（１５〜８５）／（８５〜１５）の範囲に設定する必要がある。特に好ましくは（Ａ）／（Ｂ）＝（３０〜７０）／（７０〜３０）である。すなわち、特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）の配合重量比が１５重量％未満（Ｂ成分が８５重量％を超える）では洗浄性能に劣り、特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）の配合重量比が８５重量％を超える（Ｂ成分が１５重量％未満）と、特に被洗浄物質の隙間部分等の細部の洗浄性に劣るようになるからである。
【００２３】
このように、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物では、上記特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）とフッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）の２成分が必須であり、しかも、この両者の構成が上記特定割合を逸脱した場合、一般的な洗浄性と隙間部分に対する洗浄性との良好なバランスが得られず、また、引火性に対する安全性、多岐にわたる各種汚染物質への汎用洗浄性などの効果が得られない。
【００２４】
本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物には、本発明の特徴的構成を逸脱せず、またその効果を損なわない範囲であれば、上記Ａ成分およびＢ成分以外に、必要に応じて他の添加剤、例えば、石油系炭化水素類等の非極性溶剤、Ｎ−メチル−２−ピロリドンや乳酸エチル等の極性溶剤、アルカノールアミン類、各種安定剤等を適宜に加えることも可能である。
【００２５】
本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物は、必須成分である上記Ａ成分およびＢ成分を所定の配合割合で配合するとともに、必要に応じて上記他の添加剤を配合し、これらを混合することにより得られる。
【００２６】
本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物を用いての洗浄は、つぎのようにして行われる。まず、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物を用いて被洗浄物質を洗浄する（第１工程）。ついで、上記非引火性工業用洗浄剤組成物中の（Ｂ）成分のみを用いて、さらに上記被洗浄物質をすすぐ（第２工程）。この第２工程により、この被洗浄物質に残存する汚染物質と、上記第１工程において付着した上記非引火性工業用洗浄剤組成物が効果的に除去される。上記洗浄（第１工程および第２工程とも）における操作方法としては、特に限定するものではなく、従来公知の各種洗浄法、例えば、浸漬洗浄法、攪拌洗浄法、超音波洗浄法、ブラシ洗浄法等あらゆる洗浄操作法を適用することができる。また、このような洗浄作業に非引火性工業用洗浄剤組成物を供する際には、例えば、４０〜５０℃程度に加温して用いることが、洗浄効果の点から好ましい。
【００２７】
このように、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物を用いた洗浄方法では、硝子や樹脂、金属等の各種部品に付着した様々な汚染物質を安全かつ有効に洗浄することができる。
【００２８】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２９】
【実施例１〜１０、比較例１〜１０】
下記の表１〜表３に示す各成分を同表に示す割合で混合することにより洗浄剤を作製した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
【表３】

【００３３】
このようにして得られた実施例および比較例の各洗浄剤を用いて、その洗浄性能およびすすぎ性能を下記の方法に従い測定評価した。その結果を後記の表４に示す。
【００３４】
〔洗浄評価−１〕
まず、袋穴を８箇所有するアルミ製部品を油性切削油中に浸漬し、減圧乾燥機にて５０℃×３０分間汚染処理を行い洗浄評価用試験体を作製した。一方、各洗浄剤を１リットルガラス容器に採取し、温度５０℃に調整した。つぎに、上記洗浄評価用試験体を、上記洗浄剤に浸漬し３分間攪拌洗浄を行った。
【００３５】
上記洗浄操作を行った後、減圧乾燥機（１００℃）にて１２０分間で洗浄剤成分を乾燥除去した。その結果、洗浄評価用試験体に残存した油性切削油量を赤外分光光度法により測定し、下記の基準で評価した。
【００３６】
〔基準〕
◎：残存油性切削油が２０μｇ未満／個以下
○：残存油性切削油が２０〜５０μｇ未満／個以下
△：残存油性切削油が５０〜２００μｇ未満／個以下
×：残存油性切削油が２００μｇ／個以上
【００３７】
〔洗浄評価−２〕
清浄な硝子製テストピース表面に油性ロジンフラックスを厚み５０μｍとなるよう塗布し、さらにこの油性ロジンフラックス塗布面に清浄な硝子製テストピースを載置し、両者をクリップで挟み固定した後６０℃×１０分間熱処理を行うことにより洗浄評価用試験体を作製した。
【００３８】
一方、各洗浄剤を３００ｍｌガラス容器に採取し、温度５０℃に調整した。つぎに、上記洗浄評価用試験体を、上記洗浄剤に浸漬し、４０ｋＨｚ×３００Ｗで３分間の超音波洗浄処理を行った。
【００３９】
上記超音波洗浄処理を行った後、減圧乾燥機（１００℃）にて６０分間で洗浄剤成分を乾燥除去した。その結果、洗浄評価用試験体に残存した油性ロジンフラックス量を紫外分光光度法により測定し、下記の基準で評価した。
【００４０】
〔基準〕
◎：残存フラックスが５μｇ未満／枚以下
○：残存フラックスが５〜１０μｇ未満／枚以下
△：残存フラックスが１０〜５０μｇ未満／枚以下
×：残存フラックスが５０μｇ／枚以上
【００４１】
〔すすぎ評価〕
清浄な硝子製テストピースを上記洗浄液に浸漬して取り出した後、これに清浄な硝子製テストピースを重ねて両者の片辺をクリップで挟み固定することによりすすぎ評価用試験体を作製した。一方、バートレルＸＦ（三井・デュポンフロロケミカル社製）を、６５℃に加温した冷却管付帯容器に入れ、これに上記すすぎ評価用試験体を１分間浸漬した後、続いて４０ｋＨｚ×３００Ｗの条件で超音波処理を行った。さらに、上記試験体を、液界面上でさらに５分間保持した。
【００４２】
上記操作を行った後、減圧乾燥機（１０５℃）にて３０分間で乾燥除去した。その結果、すすぎ評価用試験体に残存した各洗浄剤成分量を赤外分光光度法により測定し、下記の基準で評価した。
【００４３】
〔基準〕
◎：残存洗浄剤が２μｇ未満／枚以下
○：残存洗浄剤が２〜５μｇ未満／枚以下
△：残存洗浄剤が５〜２０μｇ未満／枚以下
×：残存洗浄剤が２０μｇ／枚以上
【００４４】
【表４】

【００４５】
上記表４の結果から、全実施例は、洗浄評価−１，２およびすすぎ評価の全てにおいて優れた洗浄性能を発揮したことが明らかである。これに対して、Ａ成分とＢ成分との配合割合が本発明の特定範囲を外れている比較例５，６は、他の比較例よりも洗浄性能およびすすぎ性能に関して良好な結果が得られたが、それでも実施例と比べた場合、明らかに洗浄・すすぎ性能に劣ることがわかる。そして、残りの比較例は実施例と比べてその洗浄・すすぎ性能が大幅に劣っていることが明らかである。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物は、前記特定のグリコールエーテル系溶剤（Ａ成分）と、フッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）を特定の割合で配合した洗浄剤成分を必須成分とするものである。このため、引火性を発揮せず取り扱いが安全であり、あらゆる汚染物質の特に隙間部分に対する洗浄性に優れている。
【００４７】
そして、本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物を用いての洗浄では、まず、この非引火性工業用洗浄剤組成物を用いて被洗浄物質を洗浄した後、さらに、上記非引火性工業用洗浄剤組成物中のフッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）のみを用いて、上記被洗浄物質を洗浄する。このため、被洗浄物質に残存する汚染物質と上記非引火性工業用洗浄剤組成物を容易に除去することができる。しかも、上記非引火性工業用洗浄剤組成物を用いた洗浄に続いて、上記フッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）のみを用いたすすぎを行うため、後の乾燥工程を省略することができ、洗浄作業の高効率化が図られる。
【００４８】
本発明の非引火性工業用洗浄剤組成物において、上記フッ素系不燃性溶剤（Ｂ成分）としては、ハイドロフルオロカーボンや、ハイドロフルオロエーテルが好適に用いられる。

Claims (4)

1. 下記（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とする非引火性洗浄剤組成物であって、上記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、（Ａ）／（Ｂ）＝（１５〜８５）／（８５〜１５）の範囲に設定されていることを特徴とする非水系の非引火性工業用洗浄剤組成物。
   （Ａ）下記の一般式（１）で表されるジエチレングリコールのアルキルエーテル系溶剤、および、下記の一般式（２）で表されるジプロピレングリコールのアルキルエーテル系溶剤の少なくとも一方。
   

   

   〔上記式（１）において、Ｒ_１ は炭素数１〜４の炭化水素基である。〕
   

   

   （Ｂ）フッ素系不燃性溶剤。
2. 上記（Ｂ）成分であるフッ素系不燃性溶剤が、ハイドロフルオロカーボンである請求項１記載の非引火性工業用洗浄剤組成物。
3. 上記（Ｂ）成分であるフッ素系不燃性溶剤が、ハイドロフルオロエーテルである請求項１記載の非引火性工業用洗浄剤組成物。
4. 上記請求項１〜３のいずれか一項に記載の非引火性工業用洗浄剤組成物を用いて被洗浄物質を洗浄した後、さらに、上記非引火性工業用洗浄剤組成物中の（Ｂ）成分のみを用いて、上記被洗浄物質をすすぐことを特徴とする洗浄方法。