JPH09157691A

JPH09157691A - 各種物質と水との界面張力を著しく低下させるアルキルスルフォサクシネート含有組成物

Info

Publication number: JPH09157691A
Application number: JP34462595A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Ogawa; 照久小川; Jiro Shimura; 二郎志村
Original assignee: Yokohama Oils and Fats Industry Co Ltd
Current assignee: Yokohama Oils and Fats Industry Co Ltd
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 1997-06-17
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JP3319930B2

Abstract

(57)【要約】【課題】各種物質と水との界面張力を著しく低下させる
ことにより、精密加工、微細加工された構造物に含まれ
る微細な（特に数十〜数μ程度）穴又は隙間に水を浸透
させ、前記部分に残存する汚染物質を効率的に除去する
ことのできる水系組成物を提供することを目的とする。【解決手段】（ａ）１〜６０重量％の水溶性溶剤、
（ｂ）０．１〜５０重量％の液状炭化水素、及び（ｃ）
０．５〜４０重量％の非イオン界面活性剤を含む第１組
成物と共に、（ｄ）０．０５〜４０重量％のアルキルス
ルフォサクシネート、及び（ｅ）残部は全組成物を１０
０重量％とするに足る量の水を含有する水系組成物を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種物質と水との
界面張力を著しく低下させる水系組成物に関する。更に
詳しくは、界面張力を低下させることによって、精密加
工、微細加工された構造物に含まれる穴や隙間に水を浸
透させ、微細な（特に数十〜数μ程度）穴や隙間に残存
する異物、研磨油、研磨屑等の汚染物質を除去すること
のできる水系組成物及び前記水系組成物を用いた汚染物
質除去方法に関する。更に、本発明は一般的にフロン系
ないし塩素系溶剤を用いることなく、それらに起因する
大気汚染の問題を生じない汚染物質除去用の組成物並び
に除去法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、精密加工、微細加工された有
機物又は無機物でできた構造物に含まれる微細な穴及び
隙間に残存する異物、研磨油及び研磨屑等の汚染物質を
除去するのに、前記構造物への濡れ性が良く、浸透性及
び溶解力も優れているため、フロン系溶剤、及び１、
１、１−トリクロルエタンのような塩素系溶剤が各種産
業分野で広く使用されていた。

【０００３】また一部では、フロン系溶剤、塩素系溶剤
に代わり、エタノール、イソプロパノールのようなアル
コール類、リモネン、液状パラフィンのような炭化水素
等の有機溶剤も使用されている。

【０００４】精密加工、微細加工された有機物又は無機
物でできた構造物中の微細な穴又は隙間に残存する異
物、研磨油及び研磨屑等の汚染物質を除去するには、前
記のような溶剤中に構造物を浸漬し、超音波等の物理的
な力を加えることにより行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶剤として優れた特性
を持っているため、従来より広く使用されてきたフロン
系溶剤及び塩素系溶剤は、大気中のオゾン層を破壊する
こと、また、環境へ蓄積し、生態系へ悪影響を及ぼす等
の環境汚染の問題から、今後その使用は困難である。

【０００６】前記溶剤の代替品として使用され始めたア
ルコール類及び炭化水素類は、引火性、毒性の問題があ
るため、防爆仕様の特殊な装置が必要となって一般的で
はなく、更に被洗浄材の材質への影響等もあって、現在
のところ限定された用途にしか使用されていない。

【０００７】前記溶剤の欠点を取り除くため、水により
希釈するという工夫が行われてきた。しかしながら、こ
れら溶剤は、水で希釈することによりその溶解力は減少
する。水に相溶する溶剤だけでなく、水に不溶の溶剤に
界面活性剤を添加して水を溶け込ませた場合も同様に、
溶解力は減少する。

【０００８】平成５年６月発行のオゾン層保護対策産業
協議会編の「平成４年度１、１、１−トリクロルエタン
代替候補化合物の洗浄性評価研究並びに関連調査実施報
告書」によれば、内径１．８ｍｍの非貫通孔ガラス管で
の切削油の洗浄に関するデータが示されているが、水系
の洗浄剤においては、１、１、１−トリクロルエタンと
同等の溶解力を示し、前記程度の穴又は隙間に残存する
汚れを完全に洗浄することのできるものは報告されてい
なかった。

【０００９】本発明は、水以外の溶剤に頼っていた上記
従来技術の欠点を改善し、各種物質と水との界面張力を
著しく低下させることによって、精密加工、微細加工さ
れた構造物に含まれる穴又は隙間に水を浸透させ、前記
穴又は隙間に残存する異物、研磨油及び研磨屑等の汚染
物質を除去することのできる安全な水系組成物及び前記
水系組成物を用いた汚染物質除去方法を提供することを
目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、水溶性溶剤、液状
炭化水素、非イオン界面活性剤、水及びアルキルスルフ
ォサクシネートを含有する組成物が、それぞれの化学的
成分の組み合わせにより、各種物質と水との界面張力を
著しく低下させることを見いだし本発明を完成するに至
った。

【００１１】すなわち、本発明は、水溶性溶剤、液状炭
化水素及び非イオン界面活性剤を含む第１組成物と共
に、有効量のアルキルスルフォサクシネートを含有する
水系組成物に関する。

【００１２】前記水系組成物は、第１組成物として、
（ａ）１〜６０重量％の水溶性溶剤、（ｂ）０．１〜５
０重量％の炭化水素、及び（ｃ）０．５〜４０重量％の
非イオン界面活性剤を含むと共に、（ｄ）０．０５〜４
０重量％のアルキルスルフォサクシネート、及び（ｅ）
残部は全組成物を１００重量％とするに足る量の水を含
有する。

【００１３】また、本発明は、前記水系組成物に浸漬も
しくは浸漬揺動させることにより、精密加工、微細加工
された有機物又は無機物でできた構造物に含まれる数十
〜数μ程度（但し、この数値範囲には限定されない）の
穴に残存する異物、研磨油又は研磨屑等の汚染物質を除
去する方法に関する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の水系組成物は、水溶性溶
剤、液状炭化水素及び非イオン界面活性剤を含む第１組
成物と共に、有効量のアルキルスルフォサクシネートを
含有することによって、各種物質と水との界面張力を著
しく低下させることができる。

【００１５】その典型例を示すと次の通りである。即
ち、本発明の水系組成物に、例えば、金属加工油等で汚
染された数μｍ程度の穴又は隙間を有する精密微細加工
構造物を室温にて浸漬すると、１０〜３０分で構造物と
本発明の水系組成物との界面張力が１ｍＮｍ^-1以下とな
り、数μｍ程度の穴又は隙間に水系組成物が浸透し、金
属加工油等が押し出され、浮上しながら本発明品組成物
に溶解していく。

【００１６】本発明の水系組成物の第１組成物に配合さ
れる水溶性溶剤としては、アルコール類、グリコール
類、グリコールエーテル類、ケトン類、アルキルアミン
類、ＤＭＳＯ、N-メチルピロリドン等が挙げられ、好ま
しくは、グリコールエーテル類及びN-メチルピロリドン
である。

【００１７】本発明の水系組成物の第１組成物に配合さ
れる液状炭化水素としては、オレフィン系炭化水素、パ
ラフィン系炭化水素、芳香族系炭化水素、テルペン類等
が挙げられ、好ましくは、α（アルファ）−オレフィ
ン、イソパラフィン、ｎ−パラフィン及びリモネンであ
る。

【００１８】前記液状炭化水素の沸点は、３０〜３００
℃の範囲にあることが好ましい。混合物としての系を安
定に維持するためには３０℃以上が好ましく、また、有
効な洗浄性能を発揮するには、３００℃以下の任意の値
とすることが好ましい。

【００１９】本発明の水系組成物の第１組成物に配合さ
れる非イオン界面活性剤としては、使用する液状炭化水
素のＨＬＢに合わせられるものであれば、特に限定はさ
れないが、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポ
リオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、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、
ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノール
アミド、アルキルアミンオキサイド等が好ましい。

【００２０】本発明の水系組成物に配合されるアルキル
スルフォサクシネートは、直鎖又は分岐した炭素数が３
〜１８の任意の値（以下本願明細書において、数値範囲
は全て当該範囲内の任意の値を示す。）のアルキル基を
有するモノアルキルスルフォサクシネート、ジアルキル
スルフォサクシネートのナトリウム塩、カリウム塩、ア
ンモニウム塩、アミン塩等が挙げられ、さらに有効な界
面張力低下能を示すためには、直鎖又は分岐した炭素数
が６〜１３のアルキル基を有する前記塩がより好まし
い。

【００２１】水溶性溶剤は、水系組成物全重量に対し、
１〜６０重量％配合されていることが好ましく、さらに
５〜４０重量％がより好ましい。本発明の効果が十分に
表れるには、上記水溶性溶剤の配合量が１重量％以上で
あり、また、水系組成物の系を安定に維持することがで
きるのは、６０重量％以下である。

【００２２】液状炭化水素は、水系組成物全重量に対
し、０．１〜５０重量％配合されていることが好まし
く、さらに０．５〜２０重量％がより好ましい。本発明
の効果が十分に表れるには、上記液状炭化水素の配合量
が０．１重量％以上であり、また、水系組成物の系を安
定に維持することができるのは、５０重量％以下であ
る。

【００２３】非イオン界面活性剤は、水系組成物全重量
に対し、０．５〜４０重量％配合されていることが好ま
しく、さらに１〜３０重量％がより好ましい。水系組成
物の系を安定に維持することができるのは０．５重量％
以上であり、また、組成物の系の粘度の上昇がなく、物
質との界面張力低下が短時間で起こるのは、４０重量％
以下である。

【００２４】アルキルスルフォサクシネートは、水系組
成物全重量に対し、０．０５〜４０重量％配合されてい
ることが好ましく、さらに０．０５〜２０重量％がより
好ましい。本発明に係る水系組成物の持つ界面張力低下
の限界値に、１時間以内で到達するには、０．０５重量
％以上必要であり、増量による顕著な性能の上昇が見ら
れ、コスト的に好ましいのは４０重量％以下である。

【００２５】本発明の水系組成物は、常法に従って調製
される。種々の成分を混合する順序は任意でよいが、水
以外の成分を良く混合した後、水を少量ずつ添加しなが
ら均一な液となるように混合する。

【００２６】本発明に係る水系組成物を用いて、例えば
２μｍの隙間に水を浸透させるには、前記水系組成物の
中に、目的とする物質を浸漬し、静置しておくだけで十
分であるが、揺動させたり、もしくは超音波処理を併用
することによって、より短時間で浸透させることができ
る。

【００２７】本発明品は、水と各種物質との界面張力を
著しく低下させ、微細な（特に数十〜数μ程度）の穴又
は隙間に水を浸透させることができるため、液晶板の付
着物、水晶振動子の研削後の研削剤及び３μｍ程度の接
着剤層を効率よく除去して洗浄することができる。

【００２８】また、本発明品は、１、１、１−トリクロ
ルエタンと同等の界面張力低下作用を示すので、前記溶
剤の代替品として有効である。しかも、引火性が無く、
毒性が小さいので安全に使用することができる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。但し、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００３０】表１に示す組成で、本発明の水系組成物
（実施例１〜６）及び比較品（比較例１〜６）を作成し
た。

【００３１】

【表１】

【００３２】（表中、ＮＭＰはＮ−メチルピロリドン、
ＩＰはイソパラフィン（b.p.200〜270℃）、ＮＰ７ＥＯ
はポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルＥＯ７モ
ル付加物、ＤＯ−Ｎａ塩は、ジオクチルスルフォサクシ
ネートナトリウム、ＡＥＳはアルキルエーテルサルフェ
ートナトリウム、Ｂｕ−Ｃはジエチレングリコールモノ
メチルエーテル、ＡＯはアルファ・オレフィン（Ｃ14〜
Ｃ16）、ｓＡ９ＥＯはポリオキシエチレンアルキルエー
テルＥＯ９モル付加物、ＬＡＳはアルキルベンゼンスル
フォン酸ナトリウム、ＤＨ−Ｎａ塩はジヘキシルスルフ
ォサクシネートナトリウム、Ｂｚ−Ｃはジエチレングリ
コールモノベンジルエーテル、ＤＬ−ＮＨ₃塩はジラウ
リルスルフォサクシネートアンモニウム、Ｌｉはリモネ
ン、Ｋｅはケロシン、Ｔｏはトルエン、ＢｕＯＨはｎ−
ブタノール、ＰＥＰＯは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（ＰＯＥ／ＰＯＰ＝４０／
６０、ＭＷ＝２９００）を表す。）

【００３３】（界面張力の測定）前記表１で作成した本
発明品、比較品及び１、１、１−トリクロルエタン（比
較例７）を使用し、各々について、回転液滴法により、
水とNujolの間の界面張力の変化の様子を時間を追って
測定した。

【００３４】結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】本発明品を用いた実施例１〜６は、１２０
分経過後、全て界面張力が１．０ｍＮｍ^ー1に低下してい
た。特に、実施例１、３、及び６では、１０〜３０分間
という短い時間で速やかに界面張力が１．０ｍＮｍ^ー1以
下に低下していた。しかしながら、本発明に係る水系組
成物中の構成成分の１つが配合されていない比較例１〜
６においては、１２０分経過後も、界面張力の１ｍＮｍ
^ー1以下までの低下は見られなかった。比較例７は、１、
１、１−トリクロルエタンの結果を調べたものであり、
本発明品が１、１、１−トリクロルエタンと同等の界面
張力低下作用を有していることが示された。

【００３７】（洗浄力テスト）前記表１で作成した本発
明品及び比較品を使用し、界面張力の低下を、隙間に存
在する各物質の洗浄除去率により評価した。

【００３８】＜洗浄方法＞２枚のガラス板（５ｃｍｘ５
ｃｍ）を２μｍの隙間を有するように重ね合わせて接続
し、その間に４〜７mgのNujol、４〜７mgのブチルフォ
スフェート、１万ｃｓのポリジメチルシロキサンを各々
浸透させる。そのガラス板を供試液に浸漬し、３０分
後、Nujol、ブチルフォスフェート、又はポリジメチル
シロキサンの残存量を測定する。

【００３９】＜評価方法＞洗浄力を下式により算出し、
評価を行う。洗浄力＝（汚染物質量−残存量）ｘ１００／汚染物質量

【００４０】結果を表３に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】実施例１〜６のように、本発明品は、界面
張力低下作用により、２μmという微細な隙間に存在す
る各種汚染物質を全て９０％以上の高い効率で洗浄除去
することができた。本発明に係る水系組成物の構成成分
の１つが配合されていない比較例１〜６においては、有
効な洗浄効果を示すものは見られなかった。さらに、本
発明品は、１、１、１−トリクロルエタン（比較例７）
と比較しても、前記程度の隙間に残存する汚染物質に対
して、優れた洗浄除去効果があることが示された。

【００４３】

【発明の効果】本発明の水系組成物は、各種物質と水と
の界面張力を短時間で著しく低下させることができる。
このため、前記水系組成物に浸漬又は浸漬揺動させるこ
とにより、短時間で精密加工、微細加工された有機物又
は無機物でできた構造物に含まれる典型的には数十〜数
μ程度（但し、この数値範囲には限定されない）の穴又
は隙間に浸透し、前記部分に残存する異物、研磨油及び
研磨屑等の汚染物質を効果的に除去することができる。
しかも、フロン系溶剤、塩素系溶剤に匹敵する浸透力を
有するため、有効な汚染物質の洗浄除去効果を示し、引
火性は無く、また毒性が小さいため安全である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性溶剤、液状炭化水素及び非イオン界
面活性剤を含む第１組成物と共に、有効量のアルキルス
ルフォサクシネートを含有する水系組成物。
【請求項２】（ａ）１〜６０重量％の水溶性溶剤、（ｂ）０．１〜５０重量％の液状炭化水素、及び（ｃ）０．５〜４０重量％の非イオン界面活性剤を含む
第１組成物と共に、（ｄ）０．０５〜４０重量％のアルキルスルフォサクシ
ネート、及び（ｅ）残部は全組成物を１００重量％とするに足る量の
水を含有することを特徴とする請求項１記載の水系組成
物。
【請求項３】前記水溶性溶剤がグリコールエーテル又は
N-メチルピロリドンである請求項１又は２記載の水系組
成物。
【請求項４】前記水溶性溶剤がジエチレングリコールモ
ノベンジルエーテルである請求項１又は２記載の水系組
成物。
【請求項５】前記非イオン界面活性剤がポリオキシアル
キレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレンアル
キルフェニルエーテルである請求項１〜４のいずれか一
に記載の水系組成物。
【請求項６】前記液状炭化水素がアルファ・オレフィ
ン、イソパラフィン、ｎ−パラフィン又はリモネンであ
る請求項１〜５のいずれか一に記載の水系組成物。
【請求項７】前記液状炭化水素の沸点が、３０〜３００
℃の範囲にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か一に記載の水系組成物。
【請求項８】前記アルキルスルフォサクシネートがジア
ルキルスルフォサクシネートである請求項１〜７のいず
れか一に記載の水系組成物。
【請求項９】前記ジアルキルスルフォサクシネートのア
ルキル基の炭素数が３〜１８である請求項８記載の水系
組成物。
【請求項１０】前記ジアルキルスルフォサクシネートの
アルキル基の炭素数が６〜１３である請求項９記載の水
系組成物。
【請求項１１】前記ジアルキルスルフォサクシネートが
ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩又はアミン
塩である請求項８〜１０のいずれか一に記載の水系組成
物。
【請求項１２】（ａ）５〜４０重量％の水溶性溶剤、（ｂ）０．５〜２０重量％の液状炭化水素、及び（ｃ）１〜３０重量％の非イオン界面活性剤を含む第１
組成物と共に、（ｄ）０．０５〜２０重量％のアルキルスルフォサクシ
ネート、及び（ｅ）残部は全組成物を１００重量％とするに足る量の
水を含有することを特徴とする請求項２記載の水系組成
物。
【請求項１３】汚染物質の付着した精密加工、微細加工
構造物を、請求項１〜１２のいずれか一に記載の水系組
成物に浸漬又は浸漬揺動することにより、前記構造物に
含まれる数十〜数μの微細な穴又は隙間に残存する汚染
物質を除去する方法。