JPH09118900A - 金属洗浄用組成物、及びそれを水で希釈してなる金属用洗浄剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オゾン層を破壊する心配がなく、優れた洗浄
性能を有し、かつ引火点を有さず、鉄系金属を洗浄処理
する場合でも非鉄系金属を洗浄処理する場合でも同じ洗
浄ラインを使用することができ、しかも水のすすぎが不
必要で、また、防錆を目的とした薬剤を別途配合するこ
となく錆の発生を防ぐことができる金属洗浄用組成物を
提供すること。 【解決手段】 ドデカン２酸（Ａ）１〜１５重量％、炭
素数が２〜４の脂肪族アルコールのエチレンオキシド２
モル付加物（Ｂ）３３〜７０重量％、非イオン界面活性
剤（Ｃ）０．５〜５重量％、ニトリロトリ酢酸またはそ
の中和塩、あるいはエチレンジアミンテトラ酢酸または
その中和塩（Ｄ）０．５〜３重量％、アルカノールアミ
ン（Ｅ）０．５〜６０重量％（但し（Ａ）の５０〜４０
０重量％）、及び水（Ｆ）残部（但し５重量％以上）よ
りなる金属洗浄用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属洗浄用組成
物、及び金属用洗浄剤に関し、詳しくは、鉄系金属部品
および非鉄系金属部品に付着する加工油、切り粉、指
紋、塵芥などの除去に用いる、防錆機能を併せ持つ水リ
ンス（水すすぎ）不要の洗浄用組成物およびそれを水で
希釈した金属用洗浄剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳物や鋼板等に代表される鉄系金属素材
や、アルミニウムや銅等で代表される非鉄系金属素材
は、自動車工業、機械工業、金属工業、電気工業など、
さまざまな分野で加工され、利用されている。

【０００３】これら鉄系金属や非鉄系金属は加工工程に
おいて、前者ではプレス、切削、焼鈍等の処理が行われ
ており、後者ではプレス、切削等の処理が行なわれてい
る。そして、これらの処理後、最終仕上げあるいは次工
程の準備として、当該部品の表面に付着した汚染物質の
洗浄除去処理が行なわれていた。

【０００４】従来、これらの洗浄には、 ＣＦＣ−１１３や１，１，１−トリクロロエタン等の
ハロゲン化炭化水素類 石油系炭化水素類等の溶剤 水系洗浄剤 などの洗浄剤が用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た洗浄剤〜の使用には次のような問題があった。

【０００６】ハロゲン化炭化水素類は、オゾン層を破
壊する物質として使用削減あるいは全廃される予定にあ
る。

【０００７】石油系炭化水素類等の溶剤にあっては引
火点を有するために取扱いに多大の配慮が必要であっ
た。

【０００８】水系洗浄剤にあっては、鉄系金属を洗浄
処理する場合、非鉄系金属を洗浄処理する場合、の各々
に洗浄ラインを設ける必要性があり、設備の設置場所の
問題や設備価格がかかり過ぎるという問題があった。

【０００９】また、いずれの場合も水のすすぎが必要で
あり、新たに排水処理設備を設けたり、水のリサイクル
処理システムの導入が求められ、すすぎ液排水の処理に
多大のコストがかかるという問題があった。

【００１０】さらに、鉄系金属の洗浄においては、脱脂
洗浄の後に防錆成分を含むすすぎ液で洗浄剤成分を除去
すると共に防錆処理が行なわれてきたが、脱脂洗浄工程
及び防錆処理における２種類以上の薬剤の混入という点
で、浴液管理が難しいという問題等もあった。

【００１１】［発明の目的］本発明は上記の実情に鑑み
てなされたものであり、その目的は、オゾン層を破壊す
る化合物を含まず、優れた洗浄性能を有し、かつ引火点
を有さず、鉄系金属を洗浄処理する場合でも非鉄系金属
を洗浄処理する場合でも同じ洗浄ラインを使用すること
ができ、しかも水のすすぎが不必要で、また、防錆を目
的とした薬剤を別途配合することなく錆の発生を防ぐこ
とができる、金属洗浄用組成物、及び金属用洗浄剤を提
供するところにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の金属洗浄用組成
物は、下記（Ａ）〜（Ｆ）成分よりなる金属洗浄用組成
物である。

【００１３】（Ａ）ドデカン２酸：１〜１５重量％（以
下、単に「％」という）、 （Ｂ）炭素数が２〜４の脂肪族アルコールのエチレンオ
キシド２モル付加物：３３〜７０％、 （Ｃ）非イオン界面活性剤：０．５〜５％、 （Ｄ）ニトリロトリ酢酸またはその中和塩、あるいはエ
チレンジアミンテトラ酢酸またはその中和塩：０．５〜
３％、 （Ｅ）アルカノールアミン：０．５〜６０％、但し前記
（Ａ）成分の使用量の５０％以上であって４００％を超
えない範囲、 （Ｆ）水：残部、但し５％以上。

【００１４】本発明の金属用洗浄剤は、請求項１に記載
の金属洗浄用組成物を水で０．５〜１５％に希釈し、ｐ
Ｈを７．０〜８．５としてなるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】

［手段を構成する要件］（Ａ）成分 （Ａ）成分としては、炭素数が１２の脂肪族ジカルボン
酸であるドデカン２酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ_２）₁₀−ＣＯ
ＯＨ）に限定される。

【００１６】配合量は１〜１５％であり、より好ましく
は５〜１０％である。配合量が１％未満であれば、鉄系
素材に対する防錆性能が発揮しにくくなり、充分な防錆
性能を出すには高濃度で使用しなければならず不経済と
なる。また、１５％を超えると、洗浄後の仕上りにおい
て、染みが発生し易い等の影響が生じる場合がある。炭
素数が１０以下のジカルボン酸、例えばセバシン酸、ス
ベリン酸、アジピン酸、テレフタル酸、あるいはモノカ
ルボン酸のオクチル酸等はいずれの場合も、水溶液のｐ
Ｈが７．０〜８．５の領域の場合でも、鋳物等の鉄系金
属に対して充分な防錆性能が得られないことや、防錆性
能を得るためには高濃度で使用しなくてはならず、仕上
り性に悪影響を与えたり、その使用が不経済となるな
ど、適当ではない。

【００１７】（Ｂ）成分 （Ｂ）成分の炭素数２〜４の脂肪族アルコールエチレン
オキシド２モル付加物としては、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、ジエチレングリコールイソプロピルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ
レングリコールイソブチルエーテルが挙げられる。

【００１８】配合量は３３〜７０％であり、３３％未満
であれば、充分な洗浄性能が得られず、また、各金属部
品に付着する加工油等の汚染物質を洗浄した際に除去さ
れた汚染物質の分離性が悪くなり、洗浄剤の寿命が短く
なって経済的でない。また、７０％を超えると、洗浄後
の仕上り性が悪くなり、やはり好ましくない。

【００１９】なお、炭素数２〜４の脂肪族アルコールエ
チレンオキシド１モル付加物は人体に対する悪影響が懸
念され、３モル以上の付加物は洗浄効果が劣り、かつ洗
浄後において染みとなって現れやすく外観性の点で適当
でない。

【００２０】（Ｃ）成分 （Ｃ）成分の非イオン界面活性剤としては、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ポリオ
キシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレンブロックポリマーなどが挙げられ
る。

【００２１】用いる非イオン界面活性剤のＨＬＢは８〜
１５が好ましい。

【００２２】配合量は０．５〜５％であり、０．５％未
満であれば、充分な洗浄性能が得られず、５％を超す場
合、汚染物質と乳化しやすくなり、油水分離性能が悪く
なり、洗浄剤の寿命が短くなることや、洗浄後のしみと
なって現れやすくなり、適当でない。

【００２３】一方、ポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテルのようなその構造にベンゼン環を有する非イ
オン界面活性剤を用いた場合、油水分離性能が悪くな
り、また、生分解性も悪いためあまり好ましくない。

【００２４】（Ｄ）成分 （Ｄ）成分であるニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）またはそ
の中和塩、あるいはエチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤ
ＴＡ）あるいはその中和塩は、キレート剤として加えら
れる。

【００２５】配合量は０．１〜３．０％であり、０．１
％未満であれば、工業用水や井水等の硬水で本洗浄用組
成物を希釈した場合や、カルシウム等の無機成分を含ん
だ汚染物質が混入した場合、水不溶性の沈殿物が生成
し、設備にトラブル等を起こさせたり、洗浄不良となる
可能性があり好ましくない。また、３％を超える場合に
は洗浄後の仕上り性が悪くなるため好ましくない。

【００２６】（Ｅ）成分 （Ｅ）成分のアルカノールアミンとしては、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ンなどが挙げられる。配合量は０．５〜６０％であり、
（Ａ）成分であるドデカン２酸の使用量の５０％以上で
４００％を超えない範囲である。洗浄用組成物のｐＨが
水で０．５〜１５．０％に希釈した場合に、７．０〜
８．５の範疇に入るようにドデカン２酸のｐＨ調整剤的
な役割として、ドデカン２酸の量と連動して添加され
る。原液はｐＨを問わない。

【００２７】洗浄剤のｐＨが７．０以下であればドデカ
ン２酸は水溶液中に析出したり、鉄系金属に対して充分
な防錆性能が得られなかったり、洗浄性能が得られなく
なり、ｐＨが８．５を超えれば、非鉄系金属、特にアル
ミニウム等を洗浄する場合に変色等の悪影響を与えた
り、人体、特に皮膚に対して刺激性が強くなり好ましく
ない。

【００２８】一方、ＮａＯＨ等の無機アルカリを用いた
場合、洗浄後に白色残渣となって部品の外観に悪影響を
及すため、この使用は好ましくない。

【００２９】（Ｆ）成分 水は本組成物を均一な液体製品とするため、残部として
５％以上添加される。５％未満であれば、引火性が発現
し、消防法第４類第３石油類に該当する液体となり、取
扱安全性に問題があり適当でない。

【００３０】なお、その添加量は前述の本洗浄用組成物
の有効成分および後述の添加剤の量と水の総量が１００
部となるように加えられる。

【００３１】その他 本洗浄用組成物を実際の洗浄工程で用いる場合は、水に
より０．５〜１５％に希釈して使用する。

【００３２】洗浄工程は、洗浄槽（２槽）、液切り槽、
乾燥槽が基本構成であり、洗浄１槽目は５〜１５％の濃
度設定を行い、２槽目は１槽目より稀薄な濃度設定を行
い、超音波方式、噴霧方式、バブリング方式、バレル方
式、浸漬揺動方式等の物理的操作を加えて洗浄が行われ
る。液切り槽では、エアブロー方式、遠心分離方式、引
上げ方式等の物理的操作が加えられ、乾燥槽では、熱風
方式、減圧方式、真空方式等の操作が行われる。

【００３３】なお、洗浄対象素材や被洗浄汚染物質等の
条件により洗浄工程は適時調整され、場合によっては、
洗浄槽の後に水によるすすぎの工程が入ることや、洗浄
槽が１槽に短縮されたり、３槽以上の多層に増やされる
こともある。

【００３４】本洗浄用組成物は前述の構成成分の他に、
ベンゾトリアゾール類やフェニルテトラゾール類等の腐
食抑制剤やアニオン界面活性剤や両性界面活性剤を適時
配合して用いることも可能である。

【００３５】本発明組成物において炭素数１２の脂肪族
ジカルボン酸（ドデカン２酸）を選定することにより、
ｐＨ７．０〜８．５の領域で鉄系金属に対し優れた防錆
性能が得られ、炭素数２〜４の脂肪族アルコールのエチ
レンオキシド２モル付加物を選定することにより、洗浄
性能と油水分離性に優れた性能を得ることができる。非
イオン界面活性剤を加えることにより、優れた洗浄性能
が得られ、ニトリロトリ酢酸やエチレンジアミンテトラ
酢酸を選定することにより、硬水や混入してくる無機金
属に対して優れた耐性を示すことができる。

【００３６】また、水を添加することにより組成物の引
火性を消失させることができる。

【００３７】

【実施例】実施例１〜１０、及び比較例１〜１５ 下記［表１］〜［表３］に記載した組成物成分を、同表
に併記した割合（％）で以て配合し、洗浄用組成物を得
た。

【００３８】

【表１】 。

【００３９】

【表２】 。

【００４０】

【表３】 。

【００４１】得られた洗浄用組成物に関し、下記〜
の点について調べた。

【００４２】素材に与える影響（試験−１） 仕上がり性（試験−２） 防錆性（試験−３） 安全性（試験−４） 洗浄性（試験−５） 油水分離性（試験−６） 耐硬水性（試験−７） 結果を［表４］［表５］及び［表６］に示す。

【００４３】試験−１ 素材に与える影響を以下の方法にて比較した。すなわ
ち、上記において得られた洗浄用組成物を、水を用いて
１０％濃度（ｗ／ｖ）に希釈し、これにより洗浄剤を得
た。

【００４４】得られた洗浄剤を５０℃に加温し、この溶
液に一定処理を行った標準的アルミニウム板（ＪＩＳ
Ｈ４０００ ２０２４Ｐ）を１時間浸漬させた。

【００４５】所定時間後、この板を取出し、その表面を
ガーゼで綺麗に拭き取ったのち、アルミニウムの表面状
態について以下の基準にて比較した。なお、溶液（洗浄
剤）のｐＨを併記する。

【００４６】［基準］ ○：色調に変化なし △：色調にわずかな変化がある ×：色調の変化が著しい。

【００４７】試験−２ 仕上り性を以下の方法にて比較した。すなわち、上記に
おいて得られた洗浄用組成物を、水を用いて１％濃度
（ｗ／ｖ）に希釈し、これにより洗浄剤を得た。

【００４８】得られた洗浄剤を５０℃に加温し、この溶
液に一定処理を行った標準的鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ）を
１分間浸漬させた。

【００４９】所定時間後、この板を取出し、８０℃で熱
風乾燥を行った後、表面の仕上り状態について以下の基
準にて比較した。

【００５０】［基準］ ○：仕上り状態が良い △：仕上り状態が少し悪い ×：仕上り性悪い。

【００５１】試験−３ 防錆性を以下の方法にて比較した。すなわち、上記にお
いて得られた洗浄用組成物を、水を用いて１％濃度（ｗ
／ｖ）に希釈し、これにより洗浄剤を得た。

【００５２】鋳鉄粉（ＦＣ２０）をシャーレに敷きつ
め、この鋳鉄粉に対し、得られた洗浄剤２ｍｌを滴下
し、室温下における２時間での発錆状況を確認し、以下
の基準にて比較した。

【００５３】［基準］ ◎：発錆なし ○：発錆５％未満 △：発錆５％以上〜２５％未満 ×：発錆２５％以上。

【００５４】試験−４ 上記において得られた洗浄用組成物の安全性を以下の基
準にて比較した。 ［基準］ ○：標準的取扱いが可能（消防法や労働安全衛生法等の
法令により制限を受けない） ×：取扱いに充分な配慮が必要とされる（消防法や労働
安全衛生法等の法令により制限を受ける）。

【００５５】試験−５ 洗浄性を以下の方法にて比較した。なお、Ａ重油を均一
に塗布した鋼板（ＳＰＣＣ）を１００℃で３分間熱処理
し、冷却した後に試験に供する。

【００５６】上記において得られた洗浄用組成物を、水
を用いて１０％濃度（ｗ／ｖ）に希釈し、これにより洗
浄剤を得た。

【００５７】得られた洗浄剤を５０℃に加温し、２８ｋ
Ｈｚ、１５０Ｗの超音波洗浄機を用いて鋼板を洗浄した
後に１％濃度（ｗ／ｖ）に希釈したものを５０℃に加温
したもので仕上げ洗浄を行い、エアブローを行った後、
８０℃の熱風乾燥を５分間行った。

【００５８】次に溶剤を用いて鋼板に残存する油分と洗
浄剤残渣を抽出し、分光光度法にて測定し、洗浄性能を
以下の基準にて比較した。

【００５９】［基準］ ◎：除去率９５％以上 ○：除去率７５％以上９５％未満 △：除去率５０％以上７５％未満 ×：除去率５０％未満。

【００６０】試験−６ 油水分離性を以下の方法で比較した。上記において得ら
れた洗浄用組成物を、水を用いて１０％濃度（ｗ／ｖ）
に希釈し、これにより洗浄剤を得た。

【００６１】得られた洗浄剤５０ｍｌを１００ｍｌの目
盛り付ネスラー管に入れ、更に油性加工油（鉱油系、日
本工作油社製、製品名：３０５０）を５ｍｌ入れ、５０
℃に加温した。

【００６２】次に、３０秒間に１００回このネスラー管
を激しく振盪させた後、５０℃で静置し、３０分後の油
分の分離状況を確認し、油水分離性能を以下の基準にて
比較した。

【００６３】［基準］ ○：分離率８０％以上 △：分離率５０％以上８０％未満 ×：分離率５０％未満。

【００６４】試験−７ 耐硬水性を以下の方法で比較した。上記において得られ
た洗浄用組成物を、京都市の水道水を用いて１０％濃度
（ｗ／ｖ）に希釈し、これにより洗浄剤を得た。

【００６５】得られた洗浄剤１００ｍｌを５０℃、３０
分放置し、その後の液状態を確認し、以下の基準にて洗
浄剤の耐硬水性の評価を行った。

【００６６】［基準］ ○：３０分後無色透明液体のままである ×：３０分後白色沈殿が生成する。

【００６７】

【表４】

【表５】

【表６】

【００６８】

【発明の効果】本発明により、オゾン層を破壊する心配
がなく、優れた洗浄性能を有し、かつ引火点を有さず、
鉄系金属を洗浄処理する場合でも非鉄系金属を洗浄処理
する場合でも同じ洗浄ラインを使用することができ、し
かも水のすすぎが不必要で、また、防錆を目的とした薬
剤を別途配合することなく錆の発生を防ぐことができる
水希釈型の金属洗浄用組成物、及び水で希釈されてなる
金属用洗浄剤を提供することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１１Ｄ 7:32） (Ｃ１１Ｄ 3/60 3:20 3:33 3:30）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記（Ａ）〜（Ｆ）成分よりなる金属洗浄
   用組成物。 （Ａ）ドデカン２酸：１〜１５重量％、 （Ｂ）炭素数が２〜４の脂肪族アルコールのエチレンオ
   キシド２モル付加物：３３〜７０重量％、 （Ｃ）非イオン界面活性剤：０．５〜５重量％、 （Ｄ）ニトリロトリ酢酸またはその中和塩、あるいはエ
   チレンジアミンテトラ酢酸またはその中和塩：０．５〜
   ３重量％、 （Ｅ）アルカノールアミン：０．５〜６０重量％、但し
   前記（Ａ）成分の使用量の５０重量％以上であって４０
   ０重量％を超えない範囲、 （Ｆ）水：残部、但し５重量％以上
2. 【請求項２】請求項１記載の金属洗浄用組成物を水で
   ０．５〜１５重量％に希釈し、ｐＨを７．０〜８．５と
   した金属用洗浄剤。