JP5669049B2 - 水系洗浄剤組成物 - Google Patents
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Description
1.水系洗浄剤組成物
本発明に係る油分離性を有する水系洗浄剤組成物は、洗浄対象部材に付着した油分を該部材から剥離してその油分を乳化させる乳化剤と、アニオン性高分子からなる分離剤と、カチオン系界面活性剤からなる分離助剤とを含む。
本発明に係る「乳化剤」とは、洗浄対象部材に付着した油分をこの部材から剥離させる機能(以下、この機能を「剥離機能」という。)、および/または剥離した油分が油性分散粒子となって水系の液相中に長時間浮遊することが可能な状態とする機能(以下、この作用を「乳化機能」という。)を有する成分をいう。したがって、本発明において、「乳化剤」は、界面活性剤などのいわゆる乳化安定剤と称される化合物をも包含する。
本発明に係る「分離剤」とは、乳化油分を凝集させ、水系の液相から分離させる機能(以下、「分離機能」という。)を有する成分であって、本発明ではアニオン性高分子からなる。
本発明に係る「分離助剤」とは、上記の分離剤が分離機能を果たすために必要な成分である。乳化剤および分離剤が存在しても、分離助剤が存在しない場合には、洗浄対象部材から脱離してなる乳化油分は、油相を形成して水系の液相に対して分離することができない。分離助剤の機能は明確でないが、上述の油性分散粒子と分離剤とに介在し、両者が一体となって水系の液相から分離することを可能とする機能(以下、「介在機能」という。)を果たしているものと推測される。
本発明に係る水系洗浄剤組成物は、上記の3成分が含まれていて、これらの成分の機能を著しく阻害しない限り、他にいかなる成分が含まれていてもよい。そのような成分として、金属イオン封鎖剤、中性無機塩、消泡剤および腐食抑制剤が例示される。
本発明に係る水形洗浄剤組成物における水系の液相を構成する液体は主成分が水である。すなわち、本発明に係る水系洗浄剤組成物の主たる溶媒は水である。含有成分の溶解度を調整するなどの観点から、アルコール、エーテル、ケトンなどの水溶性有機溶剤を含有させてもよい。しかしながら、水溶性有機溶剤を過度に含有させると、乳化油分が形成されにくくなったり、乳化油分に基づく油相が分離しにくくなったりする。このため、水溶性有機溶剤の含有量は、水に対して10質量%を上限とすることが好ましい。
本発明の水系洗浄剤組成物における前述の3種の必須成分(乳化剤、分離剤および分離助剤)を、水系の液相中で形成可能な成分(本発明において、それぞれ、「乳化剤用成分」、「分離剤用成分」および「分離助剤用成分」という。)を含有する洗浄剤用組成物を用意しておくことにより、本発明の水系洗浄剤組成物を容易に調製することが可能である。
洗浄対象となる物品である洗浄対象部材の形状および組成は特に限定されない。洗浄対象部材が複雑な形状を有している場合には、洗浄剤の成分である乳化剤として乳化機能が高いものを選定したり、乳化剤の含有量を高めたりすればよい。洗浄対象部材が腐食性の場合には、脱脂液のpHが中性になるように洗浄剤の成分を調製すればよい。
本発明に係る洗浄剤組成物が除去対象とする油分の組成は特に限定されない。単純な鉱物油から構成されているものであってもよいし、界面活性剤などの成分を含有する水溶性加工油であってもよい。この水溶性加工油に配合される界面活性剤は、非イオン型界面活性剤であってもよいし、陰イオン型界面活性剤であってもよい。
1.評価用洗浄剤の調製
表1に示される配合の各成分を水に溶解させることにより複数種類の洗浄剤を調製した。これらの洗浄剤のpHはいずれもおおむね12.5であった。非イオン系の界面活性剤を含有する水系加工油である切削油C−164M(スギムラ化学工業株式会社製)を調製された各洗浄剤に20ml/L添加し、この切削油が添加された洗浄剤をミキサーにて30秒撹拌することにより、模擬老化液を作製した。
(1)洗浄性評価
SPCC−SD鋼板(10cm×5cm、厚み0.8mm)に上記の模擬老化液を作製するために用いた切削油を塗布した。塗布量は、鋼板あたり約1000mgであった。切削油が塗布された鋼板を50℃に維持された各洗浄液へ5分間浸漬し、浸漬完了後これを洗浄液から取り出して、水洗(水温25℃の水槽内に、揺動しつつ10秒間浸漬)を行った。水洗終了後の鋼板の表面における水濡れ面積率により洗浄性を評価した。水濡れ面積率が90%未満の場合には、洗浄不良と判定した。
上記の各模擬老化液を一晩室温にて静置し、洗浄液の中間層(上層の浮上油および下層の沈殿物以外の部分)から1mL採取し、採取した洗浄液をイオン交換水にて100倍希釈した。
評価結果を表2に示す。
(1)分散剤であるポリアクリル酸イオンを含有することなく分離助剤であるベンザルコニウムイオンのみを含有する場合には、その含有量が増加するにつれて洗浄性が著しく低下する。
(2)分離助剤を含有することなく分散剤のみを含有する場合には、分離性の向上は認められず、むしろ、分散剤の含有量の増加に伴い吸光度が高まってしまう。
(3)分散剤と分離助剤とを含有させることにより、分離性の向上が認められる。
(4)分散剤および分離助剤が存在する場合において、分散剤をなすアニオン性高分子の高分子数濃度が高くなるほど分離性は向上する。
除去対象とする油分を変更した結果を次に示す。
実施例1において使用した切削油C−164Mに代えて、いずれも陰イオン系界面活性剤を含有する水系加工油であるハイクリンCF−50およびハイクリンCFK(いずれも三洋化成工業(株)製)を用いて、実施例1と同様の評価(洗浄性評価および油分離性評価)を行った。さらに、油分離性評価のために一晩室温にて放置した模擬老化液の外観を観察し、次の基準で評価した(外観評価)。評価の結果、「A」、「B」および「C」と評価されたものを合格と判定し、「D」と評価されたものを不合格と判定した。
A(優):明確に相分離して最上層に油相が形成され、油相の下の水系の液相は透明であった;
B(良):明確に相分離して最上層に油相が形成されたが、油相の下の水系の液相は白濁していた;
C(可):明確な相分離は確認されないが乳化は確認され、その液相は半透明または白濁であった;および
D(不良):明確な相分離は確認されず、液相は透明であった。
つづいて、乳化剤の組成を変更した結果を次に示す。
実施例1および2では、水酸化ナトリウム、珪酸ナトリウム5水和物およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリデシルエーテルから構成される乳化剤を用いたが、他の組成からなる乳化剤を用いた場合について、実施例2と同様の評価(洗浄性評価、油分離性評価および外観評価)を行った。なお、各洗浄剤に添加した水系加工油は、実施例1の場合と同じ切削油C−164Mであった。
評価結果を表5および6に示す。
さらに、塩化ベンザルコニウムにおけるアルキル基を構成する炭素数を変更した結果を次に示す。
分離助剤として配合した塩化ベンザルコニウムにおけるアルキル基を構成する炭素数を8から18まで変化させた場合について、実施例2と同様の評価(洗浄性評価、油分離性評価および外観評価)を行った。なお、分離助剤として配合した塩化ベンザルコニウムにおけるアルキル基を構成する炭素数を8から18まで変化させることによって分離助剤のHLB値は変動した。また、各洗浄剤に添加した水系加工油は、実施例1の場合と同じ切削油C−164Mであった。
Claims (4)
- 洗浄対象部材に付着した油分を該部材から剥離してその油分を乳化させる乳化剤と、分子量が1500以上50000以下であるアニオン性高分子からなる分離剤と、カチオン系界面活性剤からなる分離助剤とを含有し、
前記分離剤の含有量が0.05g/L以上1.0g/L以下であり、
前記分離助剤は、アルキル基数が12以上18以下の塩化ベンザルコニウムであり、
前記洗浄対象部材は金属部品であり、
前記油分が鉱物油および水溶性加工油の少なくとも一方を含むこと
を特徴とする油分離性を有する水系洗浄剤組成物。 - 前記乳化剤が、アルカリ性金属水酸化物およびアルカリ性無機塩からなる群から選ばれる一種または二種以上からなるアルカリ性成分、ならびに界面活性剤を備える請求項1記載の水系洗浄剤組成物。
- 請求項1または2に記載される水系洗浄剤組成物を調製するための洗浄剤用組成物であって、
水を主成分とする液体中で前記乳化剤を形成可能な乳化剤用成分;
前記液体中で前記分離剤を形成可能な分離剤用成分;および
前記液体中で前記分離助剤を形成可能な分離助剤用成分
を備える洗浄剤用組成物。 - 前記乳化剤が、アルカリ性金属水酸化物およびアルカリ性無機塩からなる群から選ばれる一種または二種以上からなるアルカリ性成分、ならびに界面活性剤を備える請求項3記載の洗浄剤用組成物。
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