JPH08104890A

JPH08104890A - 水系洗浄剤

Info

Publication number: JPH08104890A
Application number: JP33028594A
Authority: JP
Inventors: Manabu Tomitani; 学富谷
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の排水処理性を保持しつつ、広範囲の温
度で高洗浄力を持った汎用性の高い、洗浄品質の安定し
た水系洗浄剤とする。【構成】非イオン系界面活性剤を主成分とした水系洗
浄剤であって、曇点が２０℃以下の非イオン系界面活性
剤（Ａ）と曇点が３０℃以上の非イオン系界面活性剤
（Ｂ）とを含有する。非イオン系界面活性剤（Ａ）およ
び（Ｂ）の曇点の温度差が２０℃以上６０℃以下であ
る。非イオン系界面活性剤（Ａ）と非イオン系界面活性
剤（Ｂ）の割合が０．１≦（Ａ）／（Ｂ）≦３を満足す
る重量分率であり、かつそれらの合計の重量が水系洗浄
剤全体に対して０．１ｗｔ％〜４０ｗｔ％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾン層破壊の危険性
のあるフロン、トリクロロエタンの代替を目的とした水
系洗浄剤に係り、特にガラス、金属、プラスチック、エ
ラストマー等を加工する際に付着する加工油、防錆油、
加工粉、手指、粉塵等に代表される汚れを除去すること
を目的とした水系洗浄剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス、金属、プラスチック、エ
ラストマー等の洗浄には、フロン、トリクロロエタン等
に代表されるハロゲン系溶剤とアルコール系溶剤との混
合溶剤が使われるケースが最も多かった。それは、洗浄
能力があり、かつ基材に対する影響が少なく、安全性が
高いという特徴を有していたためである。しかし、この
洗浄剤は、オゾン層破壊等の環境問題による世界的なハ
ロゲン系溶剤廃止の動きから、使用することが困難にな
りつつある。そのため、このハロゲン系溶剤を含まない
洗浄剤を使用する傾向が高まりつつあり、近年、安全性
の高い水系洗浄剤が注目されつつある。ところが、水系
洗浄剤は排水処理性に難点があるため、その普及が困難
であった。

【０００３】その中で、排水処理性を考慮した洗浄剤と
して、特開平６−１７２７９１号公報にて、低刺激性で
排水処理性が良好な、曇点が２０〜９５℃の非イオン系
界面活性剤を３〜２０ｗｔ％含有し、残部が水からな
り、ｐＨが６〜８である精密光学素子洗浄剤が提案され
ている。この洗浄剤は曇点以上の加温によるデカンテー
ション作用により油水分離が可能で排水処理が可能であ
り、また生分解性の良い非イオン系界面活性剤を使用し
ているため、従来のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム（ＡＢＳ）等に代表される陰イオン系界面活性剤と
比べても、はるかに環境に対して良好な洗浄剤である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、曇点を有する界
面活性剤は、曇点付近の温度が最も洗浄力を発揮できる
温度である。前記精密光学素子洗浄剤も同様に曇点付近
の温度での洗浄力は高い。しかし、曇点付近から離れた
温度で洗浄すると洗浄力が低くなってしまう。実際に、
高粘度の油の洗浄では曇点から５℃以上離れると洗浄力
の低下が著しく見られる。水系洗浄剤に対してフロン、
トリクロロエタンなどと同等の洗浄力が望まれている現
在、曇点付近しか洗浄力の無い洗浄剤は汎用性が低く、
かつ使用上の避けられない温度変化によっても洗浄品質
が安定しない問題があった。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、請求項１に係る発明は、従来の排水処理
性を保持しつつ、広範囲の温度で高洗浄力を持った汎用
性の高い、洗浄品質の安定した水系洗浄剤を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】請求項２に係る発明は、主成分として使用
する非イオン系界面活性剤の重量分率を定めることで上
記目的を更に効果的に可能とする水系洗浄剤を提供する
ことを目的とする。

【０００７】請求項３に係る発明は、使用する非イオン
系界面活性剤の分子式を定めて、上記目的を容易にかつ
安価にて可能にすることができる水系洗浄剤を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、非イオン系界面活性剤を主
成分とした水系洗浄剤において、曇点が２０℃以下の非
イオン系界面活性剤（Ａ）と曇点が３０℃以上の非イオ
ン系界面活性剤（Ｂ）とを含有し、かつ互いの界面活性
剤（Ａ）および（Ｂ）の曇点の温度差が２０℃以上６０
℃以下であるようにした。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に係る水
系洗浄剤において、非イオン系界面活性剤（Ａ）と非イ
オン系界面活性剤（Ｂ）の割合が０．１≦（Ａ）／
（Ｂ）≦３を満足する重量分率であり、かつそれらの合
計の重量が水系洗浄剤全体に対して０．１ｗｔ％〜４０
ｗｔ％であることを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に係る水系洗浄剤において、非イオン系界面活性剤
（Ａ）および非イオン系界面活性剤（Ｂ）がいずれも一
般式Ｒ−Ｏ−（ＥＯ）m −ＯＨ（Ｒ；アルキル基ま
たはフェニル基、ＥＯ；エチレンオキサイド基、ｍ；３
〜２０）で示される非イオン系界面活性剤であることを
特徴とする。

【００１１】

【作用】曇点とは、水に溶解した非イオン系界面活性剤
溶液に温度をかけると溶液が白く曇る現象が生じる温度
のことである。水溶液の温度が上昇して水分子の運動が
活発になると、界面活性剤の親水基部分と水分子との水
素結合が切れ、これにより界面活性剤分子は水和性を失
い白濁して析出する。この温度がまさに曇点である。こ
の曇点付近の温度では界面活性剤分子と油などの疎水物
との界面張力が最も小さくなり、それぞれの親和性が増
すため、界面活性剤を用いた洗浄剤の洗浄力も最大とな
る。

【００１２】そこで、本発明者は、非イオン系界面活性
剤が有している曇点に着目した。曇点における非イオン
系界面活性剤は、透過光下では青白透明〜若干青白乳白
色の微細なエマルジョン状態を呈している。曇点の洗浄
効果を幅広い温度範囲で維持できるようにするために、
幅広い温度範囲で曇点と同じ現象が生じている状態を作
る必要がある。そして、数々の検討の結果、曇点の差を
有する２種類の非イオン系界面活性剤を混合した液が、
幅広い温度範囲において透過光下で青白〜若干青白乳白
色の微細なエマルジョン状態となることを発見した。

【００１３】このようにして得られた非イオン系界面活
性剤の混合物を主成分として洗浄剤を調合すると、その
洗浄力の範囲は、概念図である図１に示すように、広い
温度範囲において高洗浄力を示し、良好な水系洗浄剤と
なる。なお、図１には従来の曇点を有する洗浄剤につい
ても洗浄力を併記した。

【００１４】この水系洗浄剤において図１に示すような
幅広い温度範囲で高洗浄力を示すには、第１に、２０℃
以下の曇点を示す非イオン系界面活性剤（Ａ）と３０℃
以上の曇点を示す非イオン系界面活性剤（Ｂ）との両者
を含有することが効果的である。２０℃以下の曇点を示
す非イオン系界面活性剤（Ａ）は、親油性の油等との親
和性がよい。そのために、この非イオン系界面活性剤
（Ａ）を添加することにより高い洗浄力を得ることがで
きる。また、３０℃以上の曇点を有する非イオン系界面
活性剤（Ｂ）は前記非イオン系界面活性剤（Ａ）とは対
称的に水との親和性が良い。そのため、油をミセル状に
取り囲んだ非イオン系界面活性剤（Ａ）を更に水に溶解
し易いように取り囲む役割を果たす。この役割から、こ
れらの非イオン系界面活性剤の組み合わせは必須であ
り、例えば前記非イオン系界面活性剤（Ａ）がより高温
の曇点を有する界面活性剤で置き換えられた場合には油
の洗浄力が著しく低下し、また前記非イオン系界面活性
剤（Ｂ）がより低温の曇点を有する界面活性剤で置き換
えられた場合には水溶性が低下し、基材への油の再付着
が生じて、洗浄剤として用いるには困難である。

【００１５】第２に、これらの非イオン系界面活性剤は
その曇点の温度差が２０℃以上６０以下であることが望
ましい。曇点の温度差が２０℃未満の場合には広い温度
範囲で高洗浄力を得る効果が失われ、また６０℃を越え
ると個々の曇点が離れすぎているために互いの曇点の相
乗効果が失われ、いずれも洗浄力が低下しまい、好まし
くない。

【００１６】第３に、前記非イオン系界面活性剤（Ａ）
と非イオン系界面活性剤（Ｂ）の割合は、重量分率で
０．１≦（Ａ）／（Ｂ）≦３が望ましい。これは、
（Ａ）／（Ｂ）が０．１未満では、低温側の曇点を有す
る非イオン系界面活性剤（Ａ）の油との親和性の効果が
薄れ、洗浄力が低下してしまうからである。また、
（Ａ）／（Ｂ）が３を越えると、洗浄剤自体と水との親
和性が薄れ、少量の汚れ成分である油の添加においても
洗浄剤が乳白色となって乳化し、洗浄力が低下してしま
うからである。

【００１７】以上のように、本発明の水系洗浄剤はその
使用している非イオン系界面活性剤の微妙な曇点および
重量分率で洗浄力の差が生じる。これは洗浄剤の主成分
である非イオン系界面活性剤は油と水の中間に位置し、
そのいずれに大きく傾いても洗浄力が低下する微妙な役
割を示しているからである。

【００１８】また、本発明の水系洗浄剤は、その内容成
分として前記非イオン系界面活性剤（Ａ）および（Ｂ）
の重量が、洗浄剤全体の０．１ｗｔ％〜４０ｗｔ％であ
ることが望ましい。０．１ｗｔ％未満だと、曇点が曖昧
になり洗浄力も低下する。また、４０ｗｔ％を越える
と、非イオン系界面活性剤が急激に高粘度化してゲル状
になるため、洗浄剤としては取り扱いにくい。通常、洗
浄剤の混入した洗浄槽に被洗浄物を浸漬して用いる場合
には、寿命が長くかつ取り扱い易い１ｗｔ％〜２０ｗｔ
％の範囲内で使用することが特に望ましい。

【００１９】本発明に使用する非イオン系界面活性剤に
は、一般式Ｒ−Ｏ−（ＥＯ）m −ＯＨ（Ｒ；アルキ
ル基またはフェニル基、ＥＯ；エチレンオキサイド基、
ｍ；３〜２０）で示されるものを用いることが好まし
く、その代表的なものとしてはポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルが挙げられる。

【００２０】ここでの一般式のエチレンオキサイドの数
ｍが２および１の場合は、非イオン系界面活性剤の親油
性が強力になって水に対する親和性が弱く、水が多量に
含まれている洗浄剤中では界面活性剤成分が分離し、洗
浄剤として好ましくない。また、ｍが２１以上の場合に
はあまりにも親水性が高くなり、油の洗浄性が極端に低
下するうえに、曇点が８０℃以上になってしまう。あま
りにも高い曇点を有する界面活性剤は、曇点を使用した
デカンテーションによる排水処理を行う際に多大な熱量
が必要となり、作業性が悪い。

【００２１】これらの非イオン系界面活性剤は生分解性
も良く、人体に対して刺激性が無い等、安全で、さらに
油との親和性も良い。また、原材料的にも安価で扱い易
い界面活性剤である。

【００２２】また、本発明の水系洗浄剤は曇点を応用し
た洗浄剤であるため、２種類の非イオン系界面活性剤の
高温側の曇点以上に加熱を行うと全界面活性剤成分が水
と分離し、デカンテーション現象を生じる。そのため、
被洗浄物を本発明の水系洗浄剤で洗浄した後、水ですす
ぐ場合、そのすすぎ液は排水の際に加温してデカンテー
ションを行うことができ、これにより非イオン系界面活
性剤と水分とを分離することが可能となる。このよう
に、本発明の水系洗浄剤は排水処理性も良好である。

【００２３】また、本発明において前記非イオン系界面
活性剤を主成分とした水系洗浄剤には防錆効果のある防
錆剤や、消泡効果のある消泡剤を加えても何ら問題な
く、曇点を利用した水系洗浄剤としての性能の低下もな
い。

【００２４】

【実施例】

［実施例１］本実施例の水系洗浄剤は、曇点が５℃のポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（ＥＯ基；
７モル、アルキル基；炭素数９）と、曇点が３６℃のポ
リオキシエチレン２級アルキルエーテル（ＥＯ基；７モ
ル、アルキル基；炭素数１２〜１４）を重量比で１：１
に混合し、さらにこの混合製剤を水にて１０ｗｔ％に希
釈して調合した。この洗浄剤は常温で青白色の半透明状
の濁りを示しており、通常の曇点を有する洗浄剤の曇点
付近の現象と同等の現象を示している。

【００２５】比較例として、曇点が３６℃のポリオキシ
エチレン２級アルキルエーテル（ＥＯ基；７モル、アル
キル基；炭素数１２〜１４）のみを１０ｗｔ％に希釈し
た洗浄剤を用いた。

【００２６】なお、各界面活性剤の曇点は純水を用いて
１ｗｔ％溶液を加温して白濁した温度を実測した測定値
である。

【００２７】＜洗浄評価＞５０×５０ｍｍのＳＵＳ３０
４の平板に精製ラノリン（丸石製薬（株）製）を５ｇ付
着させ、これを洗浄して洗浄後の重量変化による除去率
を測定して洗浄評価を行った。洗浄工程は、図２に示す
ように、第１洗浄として超音波洗浄機に浸漬した５００
ｍｌビーカー中に洗浄液を満たしている槽を用い、第２
およびだ３洗浄として超音波洗浄機に５００ｍｌビーカ
ー中に純水を満たしている槽を用いてリンスを行った。
第３洗浄後は温風で乾燥し、乾燥後の被洗浄物の重量測
定を行った。洗浄時間は第１洗浄が３分、第２および第
３洗浄は各１分で行った。超音波はその出力が３９ｋＨ
ｚ，１００Ｗの卓上式超音波洗浄機を用い、乾燥は洗浄
後に残存するラノリンが流出しないように５０℃の温風
で５分間行った。

【００２８】本実施例の水系洗浄剤による洗浄結果を示
した図３には、各工程は１分間で行い、洗浄液の温度は
５、１５、２５、３５、４５℃の５種類で行い、本実施
例の水系洗浄剤と比較例の洗浄剤との、温度と洗浄力
（除去率）の変化を示した。図３によると、本実施例の
水系洗浄剤は、５〜４５℃の広い温度範囲で高い除去率
を示しているのに対して、比較例の洗浄剤は３５℃が高
い除去率を示しているものの、他の温度ではあまり高い
除去率が得られていないことがわかる。

【００２９】また、排水処理性に関して両方の洗浄剤を
８０℃に加熱し、デカンテーションを行って分離した水
層部分のＣＯＤ値を測定したところ、そのＣＯＤ値が本
実施例の洗浄剤で２００p.p.m.、比較例の洗浄剤で２６
０p.p.m.の値を示し、いずれもデカンテーションによる
排水処理性が良好であることが確認できた。

【００３０】以下、実施例２〜５は表１に記載した組成
よりなる水系洗浄剤である。表１に記載した非イオン系
界面活性剤は通常の市販品を用い、曇点は１ｗｔ％水溶
液を加温して実測した値である。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示す水系洗浄剤にて洗浄評価を行っ
た結果を以下に示す。被洗浄物は１００×８０ｍｍの２
００メッシュの網に非水溶性切削油ユシロンカットＵＨ
−７５を０．５ｇ付着させたもので、３９ｋＨｚ，１０
０Ｗの超音波洗浄機中で温度を変化させて洗浄した。洗
浄工程は図４に示すようなもので、洗浄時間は各３分で
行った。洗浄直後、８０℃の温風で５分間乾燥し、乾燥
後に評価を行った。評価は被洗浄物である網に付着して
いる油分をノルマルヘキサンで抽出し、抽出後の油濃度
をＵＶ分光光度計で測定し、この油濃度から洗浄後の油
量を計算し、最初に付着させた油量との差により油除去
率を計算した。結果は表２に示す。比較例は実施例１に
用いた比較例と同様の洗浄剤を用いた。また、表２に
は、洗浄剤を８０℃に加熱し、デカンテーションを行っ
て分離した水層部分のＣＯＤ値の結果も排水処理性とし
て記載した。

【００３３】

【表２】

【００３４】表２によると、実施例２、３、４および５
は、比較例と比べても広い温度範囲で高い洗浄力を有し
ていることが確認された。

【００３５】また、これらの実施例に提示した水系洗浄
剤を８０℃以上に加熱すると、全てデカンテーションが
生じて、油水分離が可能であることが確認できた。これ
により、前記実施例に提示した水系洗浄剤は、従来の排
水処理性を保持しつつ、広範囲の温度で高洗浄力を有し
ていることが確認できた。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る水系洗浄
剤によれば、従来と同等の排水処理性を保持しつつ、広
範囲の温度で高洗浄力を持って汎用性が高く、洗浄品質
が安定する。請求項２に係る水系洗浄剤によれば、主成
分として使用する非イオン系界面活性剤の重量分率を定
めることで、上記効果を更に効果的に可能とすることが
できる。請求項３に係る水系洗浄剤によれば、使用する
非イオン系界面活性剤の分子式を定めて、上記効果を容
易にかつ安価にて可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水系洗浄剤の洗浄力を示すグラフであ
る。

【図２】実施例１の水系洗浄剤による洗浄工程を示す工
程図である。

【図３】実施例１の水系洗浄剤の洗浄評価を示すグラフ
である。

【図４】実施例２から５の水系洗浄剤による洗浄工程を
示す工程図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非イオン系界面活性剤を主成分とした水
系洗浄剤において、曇点が２０℃以下の非イオン系界面
活性剤（Ａ）と曇点が３０℃以上の非イオン系界面活性
剤（Ｂ）とを含有し、かつ互いの界面活性剤（Ａ）およ
び（Ｂ）の曇点の温度差が２０℃以上６０℃以下である
ことを特徴とする水系洗浄剤。
【請求項２】非イオン系界面活性剤（Ａ）と非イオン
系界面活性剤（Ｂ）の割合が０．１≦（Ａ）／（Ｂ）≦
３を満足する重量分率であり、かつそれらの合計の重量
が水系洗浄剤全体に対して０．１ｗｔ％〜４０ｗｔ％で
あることを特徴とする請求項１記載の水系洗浄剤。
【請求項３】非イオン系界面活性剤（Ａ）および非イ
オン系界面活性剤（Ｂ）がいずれも一般式Ｒ−Ｏ−
（ＥＯ）m −ＯＨ（Ｒ；アルキル基またはフェニル
基、ＥＯ；エチレンオキサイド基、ｍ；３〜２０）で示
される非イオン系界面活性剤であることを特徴とする請
求項１または２記載の水系洗浄剤。