JP4373722B2

JP4373722B2 - 洗浄剤およびそれを用いた洗浄方法

Info

Publication number: JP4373722B2
Application number: JP2003179959A
Authority: JP
Inventors: 昭一林; 圭一加藤
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK; Mitsubishi Heavy Industries Plastic Techonologies Co Ltd
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK; U MHI Platech Co Ltd
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP2005015569A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドライクリーニングに使用する洗浄剤及びそれを用いた洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、洗浄溶剤として、パラフィン系、ナフテン系の炭化水素などの石油系溶剤や塩素系溶剤，フッ素系溶剤に代表されるハロゲン化炭化水素などの合成溶剤が使用されていることが多い。
【０００３】
石油系溶剤とは、引火点がある有機溶剤の総称であり、安価なことや入手が容易であることからよく用いられる。
【０００４】
合成溶剤とは、引火点がない有機溶剤の総称であり、安価なことや溶解力が高いこと、比重が１．０以上と比較的重いことで、水による洗浄と比べ、洗浄時間が短くできることからよく用いられる。しかしながら、被洗浄物への作用が大きく被洗浄物を傷め易い欠点が有る。
【０００５】
前記合成溶剤のうち塩素化炭化水素系溶剤としては、１，１，１−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン（パークロロエチレン）などがあり、フッ素系溶剤としては、フロン１１３等が用いられている。又、その他にも臭素等を付与したものがある。
【０００６】
近年、より安全性を考慮したシリコーン系溶剤を用いることもある。このシリコーン系溶剤には、下記の特開２００１−２７９２９１、特開２００２−２５６２９２公報のようなものが挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２７９２９１公報
この公報では、カルボキシル変性シリコーンとシリコーン系の溶剤とを混合させたものであり、これを使用することで、再汚染性、平滑性、柔軟性に優れた洗浄ができるものである。
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−２５６２９２公報
この公報では、トリス（トリメチルシロキシ）シランを用いるものであり、これを使用することで、被洗浄物への残留溶剤臭が少なく、風合いが良好で、安全性に優れ、オゾン層を破壊することなく、皮膚刺激が少ないものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、１，１，１−トリクロロエタンあるいはテトラクロロエチレン（パークロロエチレン）の塩素化炭化水素系溶剤、フロン１１３等の合成溶剤は不燃性で溶解力が大きく乾燥速度が速いなど優位な特徴を持つ一方で、地球環境保護の観点からその生産と使用は厳しく制限されている。
【００１０】
これらの代替洗浄剤としてのシリコーン系溶剤あるいは従前より存在する炭化水素系溶剤を用いた場合において、溶剤自体は低毒性であり抗菌作用を持たない為、被洗浄物中に含まれる水分と水溶性の有機物は洗浄剤をリサイクル使用する際、洗浄剤中に蓄積され、長期間の貯蔵では嫌気性の雑菌が繁殖し洗浄剤そのものの腐敗臭を持つ原因に繋がる事となった。洗浄剤が腐敗臭を持つと、洗浄剤の貯蔵タンクはもとより被洗浄物にその腐敗臭が転移し、洗浄に利用できないことにもなった。
【００１１】
この発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ドライクリーニングに用いた際に、洗浄剤が抗菌性を有し、かつ被洗浄物への残留臭気が少ない洗浄剤及びそれを用いたドライクリーニングの方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シリコーン系溶剤とリモネン又はリモネンの誘導体とを主成分とし、その混合割合がシリコーン系溶剤１００容量部に対して、リモネン又はリモネンの誘導体を１〜１００容量部とすることを特徴とするドライクリーニング洗浄剤である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、炭化水素系溶剤とリモネン又はリモネンの誘導体とを主成分とし、その混合割合が炭化水素系溶剤１００容量部に対して、リモネン又はリモネンの誘導体を１〜１００容量部であることを特徴とするドライクリーニング洗浄剤である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、シリコーン系溶剤と、炭化水素系溶剤と、リモネン又はリモネンの誘導体とを主成分とし、シリコーン系溶剤と炭化水素系溶剤との混合割合は、容量部において１０：９０〜９０：１０であって、シリコーン系溶剤と炭化水素系溶剤との混合溶剤１００容量部に対してリモネン又はリモネンの誘導体を１〜１００容量部とすることを特徴とするドライクリーニング洗浄剤である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、ドライクリーニングにおいて、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の洗浄剤中に被洗浄物を浸し、外力を加え、汚れ成分をその洗浄剤中に溶出させた後、その被洗浄物と洗浄剤を分離し、被洗浄物を乾燥させることを要旨とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明について詳細に説明する。本実施形態においては、具体例として、洗浄剤をドライクリーニング用に使用した場合を説明する。
前記洗浄剤の用途はドライクリーニングに限らず、機械部品洗浄、電子部品洗浄、電子回路の基板洗浄、フラックス洗浄、脱脂洗浄、レジスト除去剤等に使用することができる。
【００１７】
まず始めに、この発明の主成分である、シリコーン系溶剤、炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体あるいは炭化水素系溶剤について説明する。
【００１８】
シリコーン系溶剤には、直鎖状あるいは環状シリコーンが有る。前者には、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、カルボキシル変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーンとアミンのアルキレンオキサイド付加物との塩、、ジメチルポリシロキサン：〔ＳｉＯ_２（ＣＨ_３）_２〕ｎ；ｎ＝３〜６、後者にはオクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、テトラデカメチルシクロヘプタシロキサン、前者および後者の両方の組成物が有るものとして、トリス（トリメチルシロキシ）シラン：ＲＳｉ〔ＯＳｉ（ＣＨ_３）_３〕_３；Ｒは１〜６の一価炭化水素基が例示される。
【００１９】
環式モノテルペンとは、２つのイソプレンが環状に結合したものであり、下記（化１）〜（化６）に示されるような一般式で表されるものである。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、同じであっても、異なっても良い。
【００２０】
また、これらには、少なくとも２カ所以上の２重結合が、隣り合っていない限り任意の位置に存在し、更に、任意の位置に水酸基を付与させることもできる。
【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【化６】

【００２１】
この環式モノテルペンには、（化１）に示されたボルナン類、（化２）に示されたカラン類、（化３）に示されたフェンカン類、（化４）に示されたp-メンタン類、（化５）に示されたピナン類、（化６）に示されたツジャン類がある。
【００２２】
ボルナン類（化１）としては、ボルナン、ボルニル、ボルネオール、イソボルネオール、ショウノウ、カンホルキノン、ノルボルナン、ノルボルニル、カンフェンなどがあり、カラン類（化２）には、カラン、カリル、ノルカラン、ノルカリルなどがある。
【００２３】
フェンカン類（化３）としては、フェンカン、フェンキルアルコール、フェンコンなどがあり、p-メンタン類（化４）には、p-メンタン、p-メンチル、リモネン、α-テルピネン、γ-テルピネン、メントール、カルベオール、ペリリルアルコール、α-テルピネオール、ペリルアルデヒド、メントン、カルボン、ピペリトン、プレゴンなどがある。
【００２４】
ピナン類（化５）としては、ピナン、α-ピネン、β-ピネン、クリサンテノン、ベルベノン、ノルピナンがあり、ツジャン類（化６）には、ツジャン、ツジル、ツジョンなどがある。
【００２５】
これらの環式モノテルペンのうち、炭素数が１０〜１３であることにより、十分な洗浄力と洗浄した後の被洗浄物の乾燥性を併せ持ち、更に、洗浄に際しての被洗浄物の傷みが少なく、その使用に際しての制約が少なく、より安全性が高い洗浄剤となる。
【００２６】
炭素数が９以下の場合では、十分な洗浄力と洗浄した後の被洗浄物の乾燥性を併せ持ったものではあるが、環式モノテルペンではなくなり、その分子の極性が大きくなることで、洗浄に際しての被洗浄物の傷みが多くなる。又、分子量が小さくなることで、引火点が下がり、より安全性が高い洗浄剤を得ることができない。
【００２７】
逆に、炭素数が１４以上の場合では、洗浄に際しての被洗浄物の傷みが少なく、より安全性が高い洗浄剤ではあるが、環式モノテルペンの分子量が大きくなり、十分な洗浄力と洗浄した後の被洗浄物の乾燥性を得ることができない。又、環式モノテルペンの分子量が大きくなることで、洗浄剤の生分解性が低下するため、不要となった洗浄剤の処理が困難になることがある。
【００２８】
前記炭素数が１０〜１１の範囲の場合には、洗浄力、乾燥性と安全性とのバランスが良く、被洗浄物の傷みが少ない洗浄剤となり、好ましいものとなる。
上記環式モノテルペンの誘導体では、（化１）〜（化６）の式中のＲ１〜Ｒ３が炭素数１〜２の基のものであり、この基には、アルキル基、ビニル基、アルコキシル基、アルデヒド基など一般的なものがあり、これらのうち、極性が無いアルキル基、ビニル基などが好ましく用いられる。極性が無いことにより、被洗浄物の繊維を痛めることが少なく、汚れの洗浄が効果的なものとなり、より洗浄性を向上させることができる。
【００２９】
p-メンタン類（化４）又はツジャン類（化６）は、炭素数が１０〜１３の範囲内であり、液状であって取扱いが容易であることや、皮膚への刺激が比較的少ないため健康上の問題が小さいことから洗浄剤として好適である。
【００３０】
また、十分な洗浄力と洗浄した後の被洗浄物の乾燥性を併せ持ち、更に、洗浄に際しての被洗浄物の傷みが少なく、引火点が４０℃以上と比較的高いためその使用に際しての制約が少なく、より安全性が高く、水との分離が容易で、洗浄剤を再利用することが簡単に行うことができる。又、被洗浄物をあまり傷めることなく、汚れを落とすことができるものである。
【００３１】
これらp-メンタン類（化４）、ツジャン類（化６）のうち、引火点が４０℃で、水に不溶であるp-メンタン、引火点が４８℃で、水に不溶であるリモネン、引火点が５１℃で、水に不溶であるγ-テルピネン又はそれらの誘導体が溶解力と安全性とのバランスがとれたものとして、望ましく用いられる。
【００３２】
炭化水素系溶剤には、ＪＩＳＫ２２０１「工業ガソリン」に分類される溶剤、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール、ミネラルスピリット、ホワイトスピリット、ミネラルターペン、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族類等が有る。
【００３３】
上記した溶剤を、洗浄剤とするために、請求項１の発明ではシリコーン系溶剤（以下、成分イとする。）と炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体（以下、成分ロとする。）を、容量部において、１００容量部：１〜１００容量部としている。
【００３４】
成分イ１００容量部に対する成分ロの割合が、１容量部未満である場合には、被洗浄物中に含まれる水分と水溶性の有機物とが洗浄剤中に蓄積され、長期間貯蔵することによって嫌気性の雑菌が繁殖し、腐敗臭を持つ原因になる。
【００３５】
逆に、成分イ１００容量部に対する成分ロの割合が、１００容量部を超える場合には、被洗浄物に成分ロの臭気が残留する。
【００３６】
また、請求項２の発明では炭化水素系溶剤（以下、成分ハとする。）と炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体とを、容量部において、１００容量部：１〜１００容量部としている。
【００３７】
成分ハ１００容量部に対する成分ロの割合が、１容量部未満である場合には、被洗浄物中に含まれる水分と水溶性の有機物とが洗浄剤中に蓄積され、長期間貯蔵することによって嫌気性の雑菌が繁殖し、腐敗臭を持つ原因になる。
【００３８】
逆に、成分ハ１００容量部に対する成分ロの割合が、１００容量部を超える場合には、被洗浄物に成分ロの臭気が残留する。
【００３９】
さらに、請求項３の発明ではシリコーン系溶剤（成分イ）、炭化水素系溶剤（成分ハ）と炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体（成分ロ）を主成分とし、シリコーン系溶剤と炭化水素系溶剤との混合溶剤１００容量部に対して炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体を１〜１００容量部としている。
【００４０】
３種類の溶剤を主成分とする場合における、成分イと成分ハの混合割合は容量部にて成分イと成分ハとの混合溶剤１００容量部に対して、成分ロが１容量部未満である場合には、被洗浄物中に含まれる水分と水溶性の有機物とが洗浄剤中に蓄積され、長期間貯蔵することによって嫌気性の雑菌が繁殖し、腐敗臭を持つ原因になる。
【００４１】
逆に、成分ハ１００容量部に対する成分ロの割合が、１００容量部を超える場合には、被洗浄物に成分ロの臭気が残留する。
【００４２】
上記記載の通り、洗浄剤は構成され、その洗浄剤中に被洗浄物を浸し、外力を加え、汚れ成分を洗浄剤中に溶出させた後、その被洗浄物と洗浄剤を分離し、被洗浄物を乾燥させる洗浄方法に用いることができる。
【００４３】
この洗浄方法では、まず、被洗浄物を洗浄剤中に浸す。浸すことにより、被洗浄物に付着している汚れの成分を洗浄剤中に溶出させることができる。又、浸した洗浄物に、攪拌、回転、落下、振動等の物理的な力を加える。この物理的な力を加えることにより、被洗浄物繊維の細部にまで洗浄剤を浸透させることができ、繊維と汚れ成分との分離を促進することができ、より効率的に汚れを溶出させることができる。
【００４４】
また、この洗浄に際して、洗浄剤を加熱して洗浄剤の温度を上げることで、洗浄剤を構成する分子の運動が激しくなり、汚れの成分の溶解性を向上させることができる。このときの洗浄剤の温度は、３０〜４０℃が好ましく、この範囲にあるとき最も汚れに対する洗浄力と被洗浄物の傷み度合いのバランスが取れたものになる。
【００４５】
被洗浄物と汚れの成分とを分離した後、その被洗浄物と汚れの成分が溶出した洗浄剤とを分離し、被洗浄物を乾燥させる。分離、乾燥を行うことで、被洗浄物中に洗浄剤成分が残ることを防ぎ、化学やけどの危険を低下させる。この分離では、被洗浄物を搾る、被洗浄物に遠心力などの外力を与え、より多くの汚れの成分が溶出した洗浄剤を被洗浄物から分離する。前記分離工程を終えても被洗浄物に残った洗浄剤は、被洗浄物を乾燥させることで蒸発させる。
【００４６】
この乾燥では、常温、加熱いずれの場合でも可能であるが、加熱乾燥を行うことにより、乾燥速度が速まるため好ましく用いられる。この際の加熱温度は、４０〜８０℃が好ましく、この範囲にあるとき乾燥が速く被洗浄物の傷みが少ないものとなる。
【００４７】
一方、洗浄に用いられた洗浄剤は、再度、ドライクリーニングに用いることが可能である。この場合、ある方法では、汚れた洗浄剤に対して、同量程度又はそれ以上の新しい洗浄剤を混ぜることで、洗浄剤中の汚れ成分の割合を希釈し、次の洗浄に用いることができる。
【００４８】
また、別の方法では、汚れの成分が溶出した洗浄剤を回収し、蒸留することで、再び洗浄剤として用いることが好ましい。これにより、汚れの成分がほとんど溶出していない洗浄剤を用いることができ、十分な洗浄作用及び効果を持続させることができるものである。
さらに、乾燥工程により揮発した洗浄剤を冷却回収し、再利用することも可能である。
【００４９】
【実施例】
以下、この発明について、実施例に基づきより詳細に説明する。
実施例１の洗浄剤では、シリコーン系溶剤：成分イに直鎖状シリコーンである信越化学工業（株）のＫＦ９６Ｌ−１．５ＣＳ、炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体：成分ロに上記（化４）において、Ｒ１〜Ｒ３が全て−ＣＨ_３の環式モノテルペンであるリモネンを用いた。成分イと成分ロの割合は、容量部で１００：５とした。
【００５０】
実施例２〜実施例３および比較例１〜比較例２の配合を下記表１に記す。これらに用いる、成分イあるいは成分ロは実施例１と同じ原材料を用いた。
【００５１】
【表１】

【００５２】
実施例４の洗浄剤では、シリコーン系溶剤：成分イに環状シリコーンである東レダウシリコーン（株）のＳＨ２４５、成分ロに上記（化４）において、Ｒ１＝Ｃ_２Ｈ_５、Ｒ２及びＲ３が−ＣＨ_３の環式モノテルペンであるリモネンの誘導体を用いた。成分イと成分ロの割合は、容量部で１００：９０とした。
【００５３】
実施例４と同一成分にて、配合割合を変えて、実施例５、実施例６あるいは比較例５、比較例６とした。その組成を下記表２に記す。
【００５４】
【表２】

【００５５】
実施例７の洗浄剤では、炭化水素系溶剤：成分ハに新日本石油（株）の商品名「ニューソルＤＸハイソフト」を、成分ロに上記（化４）において、Ｒ１＝Ｃ_２Ｈ_５、Ｒ２及びＲ３が−ＣＨ_３の環式モノテルペンであるリモネンの誘導体を用いた。成分ハと成分ロの割合は、容量部で１００：５０とした。
【００５６】
実施例７と同一成分にて、配合割合を変えて、実施例８、実施例９あるいは比較例７、比較例８とした。その組成を下記表３に記す。
【００５７】
【表３】

【００５８】
実施例１０の洗浄剤では、シリコーン系溶剤：成分イに直鎖状シリコーンである信越化学工業（株）のＫＦ９６Ｌ−１．５ＣＳ、炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体：成分ロに上記（化４）において、Ｒ１〜Ｒ３が全て−ＣＨ_３の環式モノテルペンであるリモネン、炭化水素系溶剤：成分ハに新日本石油（株）の商品名「ニューソルＤＸ」を用いた。成分イ、成分ハの混合割合を９０：１０とし、成分イと成分ハの混合物１００容量部に対する成分ロの混合割合は、容量部で２０とした。
【００５９】
実施例１０と同一成分にて、配合割合を変えて、実施例１１ないし実施例１４あるいは比較例９ないし比較例１３とした。その組成を下記表４に記す。
【００６０】
【表４】

【００６１】
実施例１５の洗浄剤では、シリコーン系溶剤：成分イに直鎖状シリコーンである信越化学工業（株）のＫＦ９６Ｌ−１．５ＣＳ、炭素数１０〜１３の環式モノテルペン及び／又はその誘導体：成分ロに上記（化４）において、Ｒ１〜Ｒ３が全て−ＣＨ_３の環式モノテルペンであるリモネン、炭化水素系溶剤：成分ハに新日本石油（株）の商品名「ニューソルＤＸハイソフト」を用いた。成分イ、成分ハの混合割合を６０：４０とし、成分イと成分ハの混合物１００容量部に対する成分ロの混合割合は、容量部で２０とした。
【００６２】
上記した、実施例あるいは比較例による洗浄剤を用いて、試験を行った。
まず、試験１として、被洗浄物に残留する臭気を比較した。この試験は、一辺５ｃｍの正方形の羊毛布に食用油１ｇを滴下して５０℃で８時間乾燥し試験体とした。
【００６３】
実施例、比較例による洗浄剤を容器に１リットル取り、この洗浄剤中に試験体を入れ、常温にて錨型撹拌羽根により１５分間、１００ｒｐｍ攪拌し、洗浄を行った。洗浄を終えた試験体は、洗浄剤中から取り出し、８０℃で１５分乾燥した。その後、試験体に残留した臭気を官能試験により判定した。
【００６４】
【表５】

【００６５】
【表６】

【００６６】
【表７】

【００６７】
【表８】

【００６８】
更に、試験２として、ドライクリーニング洗浄剤の抗菌性能について試験した。実施例及び比較例の洗浄剤について、１００ミリリットルをビーカーに取り分け、重量比５％の水道水を添加した後、封をして３０℃恒温室内に一週間放置した。その後、ビーカーの底に沈んだ水分のみを回収し、シャーレ上の標準寒天培地に表面に満遍なく滴下した。前記シャーレに蓋をして３０℃の恒温室内にて２日間培養し、その表面における菌の発生状況を確認した。判定基準は培地２０ｃｍ^２当たりのコロニーの数を測定することによって行った。その判定結果については、下記表９に示す。
【００６９】
【表９】

【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１及び請求項２に記載の発明の洗浄剤によれば、２成分を主成分とする洗浄剤にあって、洗浄剤が抗菌性を有し、かつ被洗浄物への残留臭気が少なくなる。
請求項３に記載の発明の洗浄剤によれば、３成分を主成分とする、洗浄剤にあって、洗浄剤が抗菌性を有し、かつ被洗浄物への残留臭気が少なくなる。
請求項４に記載の発明の洗浄剤によれば、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の洗浄剤を洗浄に用いることで、洗浄剤が抗菌性を有し、かつ被洗浄物への残留臭気が少ない洗浄をすることができる。

Claims

シリコーン系溶剤とリモネン又はリモネンの誘導体とを主成分とし、その混合割合がシリコーン系溶剤１００容量部に対して、リモネン又はリモネンの誘導体を１〜１００容量部とすることを特徴とするドライクリーニング洗浄剤。
炭化水素系溶剤とリモネン又はリモネンの誘導体とを主成分とし、その混合割合が炭化水素系溶剤１００容量部に対して、リモネン又はリモネンの誘導体を１〜１００容量部であることを特徴とするドライクリーニング洗浄剤。
シリコーン系溶剤と、炭化水素系溶剤と、リモネン又はリモネンの誘導体とを主成分とし、シリコーン系溶剤と炭化水素系溶剤との混合割合は、容量部において１０：９０〜９０：１０であって、シリコーン系溶剤と炭化水素系溶剤との混合溶剤１００容量部に対してリモネン又はリモネンの誘導体を１〜１００容量部とすることを特徴とするドライクリーニング洗浄剤。
ドライクリーニングにおいて、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の洗浄剤中に被洗浄物を浸し、外力を加え、汚れ成分をその洗浄剤中に溶出させた後、その被洗浄物と洗浄剤を分離し、被洗浄物を乾燥させることを特徴とする洗浄方法。