JP6733202B2 - エアゾール型洗浄剤 - Google Patents

Description

本発明は、水、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び水溶性溶剤を含んでなる洗浄剤組成物と噴射剤とからなるエアゾール型洗浄剤に関する。

さらに詳しくは、自動車、機械、精密機器、印刷、樹脂加工、成型加工等の各種工業分野において扱われる部品及びそれらの製造装置等に付着する加工油類、塗料、インク類、樹脂等の汚れに対する洗浄力に優れ、且つ、静電気による着火の危険性のないエアゾール型洗浄剤に関する。

自動車、機械、精密機器、印刷、樹脂加工、成型加工等の各種工業分野において扱われる部品及びそれらの製造装置等には、加工油類、塗料、インク類、樹脂等の汚れが付着する。これらの汚れを除去するための洗浄剤として、洗浄対象物に付着した汚れに対して洗浄剤を直接塗布し、拭きとることにより汚れを除去するエアゾール型洗浄剤が使用されている。

このエアゾール型洗浄剤としては、ハロゲン系溶剤、炭化水素系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、水系洗浄剤、準水系洗浄剤等を洗浄剤組成物とし、液化石油ガス、ジメチルエーテル、フッ化炭化水素等の液化ガスや、窒素ガス、炭酸ガス、亜酸化窒素ガス等の圧縮ガスを噴射剤としたものがあり、様々な状況下で使用されている。

しかし、これらのエアゾール型洗浄剤は、毒性、引火性や洗浄力において、満足できるものがない。具体的には、塩素系溶剤を洗浄剤組成物としたエアゾール型洗浄剤は、人体や環境に対する有害性が高く、多くの法規制等を受け、取扱いが難しい問題がある。

一般に、エアゾール型洗浄剤が使用される作業環境において、発生する静電気の放電エネルギーは、概ね３０ｍＪ以下と考えられるが、炭化水素系溶剤やグリコールエーテル系溶剤を洗浄剤組成物としたエアゾール型洗浄剤は、引火性を有するため、噴霧した洗浄剤のミストが静電気の放電エネルギーにより着火する危険性が高い（例えば、特許文献１〜３参照）。

また、水系洗浄剤や準水系洗浄剤を洗浄組成物としたエアゾール型洗浄剤は、引火性はないが、汚れの除去能力が不十分である。

特開平３−５２９８７号公報 特開平７−３３１２９０号公報 特開平１０−３３０７９５号公報

本発明の目的は、加工油類、塗料、インク類、樹脂等の汚れに対して洗浄性が高く、有害性が低く、噴射した洗浄剤が４０℃以下で相分離することなく安定であり、且つ、静電気による着火の危険性がないエアゾール型洗浄剤を提供することである。

本発明者らは、前述の課題を解決すべく種々の検討を重ねた結果、本発明の洗浄剤は、引火性を消失させるために水を配合しても加工油類、塗料、インク等に対して溶解性の低下が少なく、非引火性の溶液となる水分濃度においても部品等の洗浄に必要な加工油類、塗料、インク等の溶解性を保持できることを見出した。

さらに、この洗浄剤と、噴射剤として圧縮ガスを用いたエアゾール型洗浄剤は、加工油類、塗料、インク類、樹脂等の汚れに対して洗浄性が高く、且つ、静電気による着火の危険性がないことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明のエアゾール型洗浄剤は、水、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び水溶性溶剤を含み、曇点が４０℃以上１００℃未満であることを特徴とする非引火性の洗浄剤組成物と噴射剤とからなるエアゾール型洗浄剤である。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明に用いる洗浄剤組成物における水は、洗浄剤組成物の引火点を消失させる作用を有するものであれば特に限定はないが、不純物が少なく、部品や製造装置への影響や洗浄後の仕上がり品質等への影響が少ないもの、例えば、蒸留水やイオン交換水等が好ましく使用できる。

ここで、非引火性とは、クリーブランド開放式引火点測定法（ＪＩＳ Ｋ ２２６５）で引火が認められないと判断されるものである。

本発明に用いる洗浄剤組成物におけるジエチレングリコールジエチルエーテルは、有害性が低く、乾燥性に優れた溶剤である。これに水を加えると室温においては溶解して均一な溶液となり、加熱すると水が相分離し、水の配合量により概ね３０℃未満に曇点を示す。さらに水溶性溶剤を加えると、曇点が上昇するとともに油分の溶解性が増し、良好な洗浄性を示す。なお、水溶性溶剤の添加量が多く曇点が１００℃以上となる場合は、油分の溶解性が不十分となり、洗浄性も悪化する。また、ジエチレングリコールジエチルエーテルを含まない溶剤は、水を加えて引火点を消失させた場合に、洗浄性、洗浄ムラなどの問題がある。

本発明に用いる洗浄剤組成物における水溶性溶剤は、ジエチレングリコールジエチルエーテルよりも水溶性が高いものであれば特に制限はなく、概ね３０℃以上でも水と相溶する水溶性溶剤である。配合比によっては、乾燥性等の悪化を招くため、沸点が２１０℃以下であるものが好ましく、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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等のグリコールエーテル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、イソプレングリコール等のグリコール類；３−メトキシ−１−ブタノール、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール等のメトキシブタノール類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；テトラヒドロフルフリルアルコール、フルフリルアルコール等の環状エーテルアルコール類；ガンマブチルラクトン等を例示できる。これらは、１種または２種以上を混合して使用することができる。

上記水溶性溶剤の中でも特に、沸点が１７０℃以上、２１０℃以下のプロピレングリコール、ジエチ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メチルエーテル、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等は、ジエチレングリコールジエチルエーテルとの組成変化が少ないことから好ましく、特に好ましくは、引火点がジエチレングリコールジエチルエーテルより高いプロピレングリコール、ジエチ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メチルエーテルである。

本発明に用いる洗浄剤組成物は、曇点が４０℃以上１００℃未満であり、加工油の溶解性がより高くなることから、特に好ましくは、５０℃以上、９０℃以下である。

なお、本発明における曇点とは、透明であった溶液が温度の変化により曇りを生ずる温度をいい、非イオン活性剤水溶液で生じる現象と同様に、溶液の温度を上昇させた際に、溶剤を主とする相と水を主とする相に分離し、透明の溶液が濁りを生じ始める温度をいう。

本発明に用いる洗浄剤組成物の水、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び水溶性溶剤は、すべての成分を配合することによって初めて目的の洗浄剤組成物として優れた効果を発揮し、特に加工油等の油分、塗料、インク等を含む汚れの洗浄用に好適な組成物となる。すなわち、水とジエチレングリコールジエチルエーテル、或いは水と水溶性溶剤だけを配合して非引火性とした組成物は、加工油の溶解性が低く、十分な洗浄性が得られない。また、ジエチレングリコールジエチルエーテルと水溶性溶剤だけを配合した組成物は、引火性の溶液となる。

本発明に用いる洗浄剤組成物における割合については、水は洗浄性及び引火性の消失作用の観点から、５容量％以上、３０容量％以下が好ましく、特に好ましくは１０容量％以上、２５容量％以下である。ジエチレングリコールジエチルエーテルは、油分の溶解性及び非引火性の組成物の観点から４０容量％以上、９０容量％以下が好ましく、特に好ましくは５０容量％以上、８０容量％以下である。水溶性溶剤は、曇点、油分の溶解性の観点から１容量％以上、４０容量％以下が好ましく、特に好ましくは５容量％以上、３０容量％以下である。

本発明に用いる洗浄剤組成物には、本組成物の性能を損なわない範囲で、他の多価アルコール誘導体、エステル類、エーテル類等をさらに含んでも構わない。また、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、チモール、ピロカテキン等の酸化防止剤、アミノアルコール類、アルキルアミン類、ベンゾトリアゾール類、ベンゾチアゾール類等の鉄、銅、亜鉛等の腐食防止剤、防錆剤をさらに含んでも構わない。

本発明に用いる噴射剤として、窒素ガス、炭酸ガス、亜酸化窒素ガス等の圧縮ガスが挙げられる。これらの圧縮ガスは、その１種を単独で用いることも２種以上を混合して用いることも可能である。

本発明における洗浄剤組成物と噴射剤との重量割合は、特に限定するものではないが、総重量や使いやすさ及び最後まで噴射できることを考慮し、洗浄剤組成物８０重量％以上、噴射剤２０重量％以下が好ましく、特に好ましくは洗浄剤組成物８０重量％以上、９９．２重量％以下、噴射剤０．８重量％以上、２０重量％以下である。

本発明のエアゾール型洗浄剤の噴射圧力は、静電気により着火しないミストを得るため、０．８ＭＰａ以下が好ましく、特に好ましくは０．７ＭＰａ以上、０．８ＭＰａ以下である。

本発明に使用する容器は、一般にエアゾール製品用に使用されている容器であれば制限はない。使用する容器の耐圧性としては、例えば、５０℃における容器内の圧力の１．５倍で変形せず、且つ、５０℃における容器内の圧力の１．８倍の圧力で破裂しないもの、或いは、圧力１．３ＭＰａで変形せず、且つ、１．５ＭＰａで破壊しないものが挙げられる。

本発明に使用する容器の材質として、好ましくは鋼または軽金属が挙げられる。また、これらの金属を容器とする場合、洗浄剤組成物による容器の腐蝕を防止するため、容器内部表面に耐腐蝕性のよい塗装を施すことが好ましい。

本発明のエアゾール型洗浄剤は、自動車、機械、精密機器、印刷、樹脂加工、成型加工等の各種工業分野において扱われる部品及びそれらの製造装置等に付着する加工油類、塗料、インク類、樹脂等の汚れに対する洗浄力に優れ、且つ、静電気による着火の危険性がなく、安全に使用できるものである。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

＜曇点測定＞
試験液をガラス容器に入れ、撹拌しながら徐々に加熱した。試験液の温度が約１℃上昇するごとに液の外観を観察して、白濁した温度を曇点とした。

＜洗浄性試験１＞
市販の不水溶性切削油剤を付着させたボルト（Ｍ８×２０）を、温度を３５℃に保った各種洗浄剤組成物１００ｍｌに浸漬して、３分間超音波洗浄（周波数３８ｋＨｚ、出力２００Ｗ）を行った後、７０℃で１時間温風乾燥した。乾燥後、ボルトの残存油分量を測定し、下記評価基準で洗浄性の評価を行った。結果を表１に示す。

評価基準 ◎：残存油分 １０μｇ未満
○：残存油分 １０μｇ以上〜５０μｇ未満
△：残存油分 ５０μｇ以上〜１００μｇ未満
×：残存油分 １００μｇ以上
＜洗浄性試験２＞
市販の不水溶性切削油剤を付着させたステンレス板（３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍｔ）に各種エアゾール型洗浄剤を塗布し、ウエスによる拭きとり洗浄を行い、切削油剤の除去状態を目視にて確認した。

評価基準 ○：良好（残存物なし）
×：不良（残存物あり）
＜乾燥性試験＞
アルミ板（１５ｃｍφ×０．４ｍｍｔ）を４０℃の洗浄剤に浸漬し、引き上げて３０秒間静かに吊るして液切りを行い、その後、５０℃の温風で乾燥を行い、乾燥する時間を測定した。乾燥性の評価基準は、次のとおりである。

評価基準： ◎：７０秒未満
○：７０秒以上〜８０秒未満、
△：８０秒〜１００秒未満
×：１００秒以上
＜引火点測定＞
ＪＩＳ Ｋ ２２６５に準拠し、クリーブランド開放式引火点測定器を使用して引火点を測定した。

評価基準： ○：引火点なし
×：引火点あり
＜総合評価＞
下記評価基準で総合評価を行った。

評価基準： ◎：洗浄性１、乾燥性の評価がいずれも◎、引火点の評価が○
○：洗浄性、乾燥性、引火性の評価が◎または○
×：洗浄性、乾燥性、引火性の評価が◎または○ではない
＜最小着火エネルギー測定試験（引火性）＞
国際規格 ＩＥＣ６１２４１−２−３（１９９４−０９）Ｓｅｃｔｉｏｎ３に準拠して製作されたＡ．Ｋｕｈｎｅｒ社製の最小着火エネルギー測定装置（ＭＩＫＥ３型）を使用し、この測定装置の放電電極部に対して各種エアゾール型洗浄剤を噴霧し、最小着火エネルギー［ｍＪ］を測定した。

評価基準： ○：１０００ｍＪ以上
×：１０００ｍＪ未満
なお、表中の略号の意味は下記の通りである。
ＤＥＧＤＥ： ジエチレングリコールジエチルエーテル
ＰＧ ： プロピレングリコール
ＤＥＧＥ ： ジエチレングリコールモノエチルエーテル
ＤＰＧＭ ： ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
ＭＭＢ ： ３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール
ＭＭＢＡ ： ３−メチル−３−メトキシ−１−ブチルアセテート（非水溶性溶剤）
ＤＥＧＥＭ： ジエチレングリコールメチルエチルエーテル
ＰＮＢ ： プロピレングリコールモノブチルエーテル（非水溶性溶剤）
ＤＰＧＢ ： ジプロピレングリコールモノブチルエーテル（非水溶性溶剤）
ＤＰＧＰ ： ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル（非水溶性溶剤）
ＰＮＰ ： プロピレングリコールモノプロピルエーテル
実施例１〜１３
表１に記載の水、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び水溶性溶剤を含む洗剤組成物を得、評価を行った。

実施例１４
表２に記載の水、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び水溶性溶剤を含む洗浄剤組成物と噴射剤とからなるエアゾール型洗浄剤を得、評価を行った。

比較例１〜１５
表１に記載の洗浄剤組成物を得、評価を行った。

水を用いない比較例２、ジエチレングリコールジエチルエーテルを用いない比較例３〜９、１１〜１２、水溶性溶剤を用いない比較例１、１０は、本発明の洗浄剤組成物より洗浄性、乾燥性、引火点において劣るものであった。

また、比較例１３〜１５は水、ジエチレングリコールジエチルエーテル及び水溶性溶剤からなる組成物であるものの、曇点が１００℃以上と高く、本発明の洗浄剤組成物より劣るものであった。

比較例１６〜１７
表３に記載の洗浄剤組成物と噴射剤とからなるエアゾール型洗浄剤を得、評価を行った。

引火性液体を洗浄剤組成物とし、ＬＰＧを噴射剤とする比較例１６、ＬＰＧを噴射剤とする比較例１７は、最小着火エネルギーがいずれも１０ｍＪ以下となり、本発明のエアゾール型洗浄剤より劣るものであった。

Claims (3)

1. 水が５容量％以上、３０容量％以下、ジエチレングリコールジエチルエーテルが４０容量％以上、及びプロピレングリコール、ジエチ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メチルエーテル、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルから選ばれる１種以上の水溶性溶剤を４０容量％以下含み、曇点が４０℃以上１００℃未満であることを特徴とする非引火性の洗浄剤組成物と、窒素ガス、炭酸ガス、亜酸化窒素ガスから選ばれる少なくとも１種の噴射剤とからなるエアゾール型洗浄剤。
2. 洗浄剤組成物と噴射剤の重量割合が、洗浄剤組成物８０重量％以上、噴射剤２０重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のエアゾール型洗浄剤。
3. 噴射圧力が０．８ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアゾール型洗浄剤。