JPH09221696A - 洗浄剤組成物及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄剤組成物及びリンス水を長寿命化させ
る。 【解決手段】 水に対する溶解度が１ｗｔ％以下で、か
つ水の溶解度が３０ｗｔ％以下である１種以上のグリコ
ールエーテル類と、このグリコールエーテル類に対する
飽和量の水とにより洗浄剤組成物を作製する。この洗浄
剤組成物を用いて被洗浄物から汚れを除去する洗浄工程
と、洗浄工程で被洗浄物に付着した洗浄剤組成物を水に
よりすすぎ、このすすいだ水から洗浄剤組成物を分離し
て洗浄工程に戻すリンス工程とによって洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は洗浄剤組成物と、こ
の洗浄剤組成物を使用する洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】精密機械部品、電気部品等の表面に付着
している汚れは油等の有機物が主体となっている。この
ような油等の有機物を主体とする汚れの除去には、ケロ
シン、ベンゼン、キシレン等の炭化水素系溶剤、トリク
ロロエチレン、テトラクロロエチレン等の塩素系溶剤、
トリクロロトリフルオロエタン等のフロン系溶剤、或い
はオルソケイ酸ソーダや苛性ソーダに界面活性剤やビル
ダーを配合した水系の洗浄剤等が使用されている。この
中でも、特に電子、電気、機械等の部品に対してはその
高洗浄性、難燃性という特性を有するフロン系溶剤又は
塩素系溶剤が使用されている。

【０００３】しかしながら、塩素系及びフロン系の溶剤
を用いる洗浄剤は、安全性、毒性、環境汚染等に大きな
問題を有している。また、炭化水素系溶剤、特にベンゼ
ン、キシレン等は毒性が高く、労働安全衛生上の有害物
に指定されている化合物であって、これを取り扱う作業
の危険性及び煩雑さを考慮すると、洗浄剤として用いる
ことは好ましくない。一方、水系洗浄剤は、溶剤系洗浄
剤に比較して危険性と毒性が低い点では好ましいが、洗
浄力においては他の洗浄剤よりも数段劣っている。

【０００４】このようなことから、環境汚染が少なく安
全性の高い洗浄剤として、特開平１−１４９９８１号公
報には、グリコールエーテル類を主体と、これにアミン
または界面活性剤と水を組み合わせた洗浄剤組成物が提
案されている。また、特開平３−１６２４９６号公報に
は、特定のジエチレングリコールモノアルキルエーテル
を含有する洗浄剤組成物が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平１
−１４９９８１号公報記載の洗浄剤組成物では、脱脂工
程においてアミンまたは界面活性剤の作用により被洗浄
物に付着している油分が洗浄液に溶解する。このため洗
浄剤組成物の洗浄力が短期間で低下し、その寿命が比較
的短いものとなっている。また水リンスが不要となる利
点があるが、洗浄剤組成物の主成分であるグリコールエ
ーテルは乾燥性が著しく劣るため、乾燥性を向上させる
ために水リンスを行ってグリコールエーテルを除去して
いる。ところがこの水リンスを行った場合、洗浄剤組成
物が水に対して溶解性があるため、リンス水が洗浄剤組
成物により汚染されて、リンス水の寿命が短くなり、排
水装置が必要になるという欠点がある。

【０００６】これに対して、特開平３−１６２４９６号
公報の洗浄剤組成物はジエチレングリコールモノアルキ
ルエーテルに水を添加することで、被洗浄物に付着して
いる油分を溶解せずに剥離させることで除去している。
これにより洗浄剤組成物の寿命を延ばす利点がある。し
かし、次工程で水リンスを行うと、洗浄剤組成物が水に
対して溶解性を有しているため、リンス水が洗浄剤組成
物により汚染され、これにより水リンスの寿命が短くな
る問題点を有している。

【０００７】本発明は以上のような従来の洗浄剤組成物
の問題点を考慮してなされたものであり、それ自体の長
寿命化のみならず、リンス水の長寿命化ができると共
に、リンス水の排水の簡略化ができる洗浄剤組成物及び
洗浄方法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】本発明の洗浄剤組成物
は、水に対する溶解度が１ｗｔ％以下で、かつ水の溶解
度が３０ｗｔ％以下である１種以上のグリコールエーテ
ル類と、このグリコールエーテル類に対する飽和量の水
と、を含むことを特徴とする。

【０００９】本発明の洗浄方法は、上述した洗浄剤組成
物を用いて被洗浄物から汚れを除去する洗浄工程と、こ
の洗浄工程で被洗浄物に付着した洗浄剤組成物を水によ
りすすぎ、このすすいだ水から洗浄剤組成物を分離して
洗浄工程に戻すリンス工程と、を有することを特徴とす
る。

【００１０】本発明の洗浄剤組成物はグリコールエーテ
ル類に水を混合することにより構成されるものである。
切削油、プレス油、グリース等の油分は非極性系の汚れ
であり、グリコールエーテルに水を混合した場合、この
非極性系の汚れに対しての溶解度が低下する。このため
溶解による汚れの除去ではなく、被洗浄物の表面から剥
離することで汚れを除去する、いわゆる剥離作用による
洗浄機構となっている。この剥離作用による洗浄では、
汚れがほとんど洗浄剤組成物に溶解しないため、洗浄剤
組成物の劣化が低減すると共に、再生方法を工夫するこ
とにより洗浄剤組成物の長寿命化が可能となる。

【００１１】本発明では、グリコールエーテル類として
水に対する溶解度が１ｗｔ％以下のものを選択するもの
である。洗浄工程の後には、被洗浄物に付着した洗浄剤
組成物を水によって除去するリンス工程に移行する。上
述した溶解度では、グリコールエーテルはこのリンス工
程のリンス水にほとんど溶解しない。このためリンス水
の長寿命化が可能となる。又、排水処理装置或いはリン
ス水の再生装置を使用した場合でも、フィルターの交換
頻度、薬剤の投入量、処理量、使用電力等の負荷を低減
させることができる。なお、水に対する溶解度が１ｗｔ
％を越える場合、リンス水へのグリコールエーテル類の
溶解量が多すぎて、リンス水の交換頻度が増加するばか
りでなく、排水処理装置が必要となり、その負荷も増加
することから実用上好ましくない。

【００１２】更にグリコールエーテル類は水の溶解度が
３０ｗｔ％以下のものを選択するものである。グリコー
ルエーテル類に水を添加すると、その粘度は増加する。
又、水の表面張力はグリコールエーテル類よりも大き
い。このようなことから水の溶解度が３０ｗｔ％を越え
ると、洗浄剤組成物の粘度が増加すると共に、表面張力
が大きくなる。これにより洗浄剤組成物の剥離作用が低
下し、洗浄力が小さくなる。

【００１３】かかるグリコールエーテル類の水の溶解度
としては、５〜３０ｗｔ％の範囲が好ましい。５ｗｔ％
未満の溶解度では、油分等の非極性の汚れが洗浄剤組成
物に溶解し易くなり、洗浄剤組成物が劣化するばかりで
なく、油分が溶解した洗浄剤組成物は上述した洗浄時に
剥離力が低下する。これに対して、水の溶解度が３０ｗ
ｔ％以上では、表面張力が水に支配されるため、油分に
対する剥離力が低下する。

【００１４】本発明の洗浄剤組成物は以上のようなグリ
コールエーテル類に対して飽和量の水を混合するもので
ある。被洗浄物に付着した洗浄剤組成物を水によって除
去するリンス工程においては、洗浄剤組成物はリンス水
にほとんど溶解することなく、比重差によって水の上に
浮く。これにより洗浄剤組成物はリンス水と分離するた
め、油水分離手段を使用したり、静置することで回収す
ることができる。そして回収した洗浄剤組成物は飽和量
の水を含んでいるため、すなわち洗浄工程で使用してい
る洗浄剤組成物と同一の成分であるため、そのまま洗浄
工程に戻して洗浄に再利用することができる。なお、飽
和量を求めるときのグリコールエーテルの温度は以上の
ことから使用温度であることが好ましく、より好ましく
は、リンス工程におけるリンス水の温度であることが望
ましい。

【００１５】本発明の洗浄方法におけるリンス工程で
は、洗浄剤組成物をすすいだ水を洗浄槽の上部よりオー
バーフローさせ、このオーバーフローした水から油水分
離手段により洗浄剤組成物を分離することができる。

【００１６】上述したように、本発明の洗浄剤組成物は
飽和量の水を含有していても、水よりも比重が小さいた
め、リンス工程ではリンス水上層の表面に浮遊した状態
となる。この浮遊状態の洗浄剤組成物はリンス槽の上部
からオーバーフローさせ、オーバーフローした水を油水
分離手段で洗浄剤組成物とリンス水に分離する。この油
水分離手段内で下層のリンス水のみを洗浄槽へと循環さ
せる。これにより、リンス水上層表面の洗浄剤組成物は
洗浄槽より除去されるため、被洗浄物をリンス水から取
り出す際に、洗浄剤組成物が被洗浄物に再付着すること
はない。又、リンス水に溶解する洗浄剤組成物は非常に
わずかであるため、排水する際にも排水装置の負荷は非
常に少なくなる。さらに、油水分離手段により分離した
洗浄剤組成物は洗浄槽に戻すことで、上述したようにそ
の再使用ができ、ランニングコストを低下させることが
できる。

【００１７】本発明で使用できるグリコールエーテル類
としては、例えばエチレングリコールモノヘキシルエー
テル、エチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシ
ルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジ
エチレングリコールジブチルエーテルなどの内の一種又
は複数を選択することができる。表１は各グリコールエ
ーテルの溶解度、引火点、粘度を示している。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１において、エチレングリコールモノヘ
キシルエーテルは、高引火点（１０２℃）でかつ低粘度
（２０℃における粘度は５．２ｃｐｓである。）という
点で、洗浄液として好ましい。また、水には０．１ｗｔ
％（２０℃）しか溶解しないため、水でリンスした場
合、水への洗浄剤組成物の溶解は非常に少なくリンス水
との分離性に優れる。さらに、このエチレングリコール
モノヘキシルエーテルは、水が１８．８ｗｔ％（２０
℃）溶解すると飽和状態となるため、油分剥離力が非常
に優れている。

【００２０】グリコールエーテル類は１種類のみでな
く、２種類以上を混合して使用することができる。一般
に水の溶解度が高いグリコールエーテル類は粘度が高い
傾向にあり、粘度が高いと剥離作用が小さくなると共
に、被洗浄物に付着して持ち出し量も増加する。これに
対して、粘度が低いグリコールエーテル類は水の溶解度
が低い傾向にあり、上述したように、溶解度が低いと、
汚れが洗浄剤組成物に溶解し易くなって劣化する。以上
のことから、水の溶解度が高いグリコールエーテルと、
粘度が低いグリコールエーテルとを混合することによ
り、水の溶解度が高く、しかも低粘度の洗浄剤組成物を
調整することができる。例えば、エチレングリコールジ
ブチルエーテルとジエチレングリコールジブチルエーテ
ルは水に対する溶解度は小さいため、水を飽和させた場
合の油分剥離能力に対しては不利であるが、低粘度であ
ることより、他のグリコールエーテル（例えばジエチレ
グリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル）と混合
させることで、低粘度化に対して有利である。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は洗浄装置を示し、洗浄剤組
成物２が充填される洗浄槽１と、リンス水８が充填され
るリンス槽７とが管路によって連結されている。これら
の槽１、７の底部には、超音波発振器１２が配置されて
いると共に、各槽１、７にはオーバーフロー受け部６、
１１がそれぞれ設けられている。又、各槽１、７とそれ
ぞれのオーバーフロー受け部６、１１の間にはポンプ
４、９及び油水分離器５、１０がそれぞれ設けられてい
る。以下、この装置を用いて被洗浄物３を洗浄する工程
を説明する。 （洗浄工程）この工程は、被洗浄物３に付着した切削油
や防錆油の除去を目的とする。洗浄槽１に充填した洗浄
剤組成物２に被洗浄物３を浸漬し、液中で揺動させなが
ら３分間超音波洗浄（３９ｋＨｚ、１００Ｗ）を行う。
この洗浄によって被洗浄物３より油分等が除去され、除
去された油分等は洗浄剤組成物２に浮遊する。この油分
等が浮遊している洗浄剤組成物２は、洗浄槽１よりオー
バーフローしてオーバーフロー受け部６からポンプ４を
経て油水分離機５によって油分と洗浄剤組成物２とに分
離され、洗浄剤組成物２だけが洗浄槽１に循環される。
この循環量は５リットル／分である。ここで油水分離機
５はシート状の不織布構造体を使用したフィルターによ
る比重分離タイプが好ましく、商品名「ユーテックＴＨ
シリーズ」（旭化成工業（株）製）の膜式油水分離装置
を使用した。

【００２２】ここでは洗浄物理力として超音波を用いた
が、噴流やブラッシング等を用いても同様の効果が得ら
れる。又、洗浄温度は２５℃で行ったが、加温しても同
様の効果が得られる。

【００２３】（リンス工程）このリンス工程は、洗浄工
程の後に被洗浄物より洗浄剤組成物を除去することを目
的とする。リンス槽７に充填した水（リンス液）８に、
洗浄工程で洗浄された被洗浄物３を浸漬し、液中で揺動
させながら３分間超音波（３９ｋＨｚ、１００Ｗ）を作
用させてリンスを行う。このリンスによって被洗浄物か
ら洗浄剤組成物が除去され、除去された洗浄剤組成物は
水８に浮遊する。この洗浄剤組成物２が浮遊している水
（リンス液）８は、リンス槽７よりオーバーフローして
オーバーフロー受け部１１からポンプ９を経て油水分離
機１０で洗浄剤組成物２と水（リンス液）８に分離さ
れ、水（リンス液）８のみリンス槽７に循環させる。こ
の循環量は（５リットル／分）である。一方、分離され
た洗浄剤組成物は洗浄槽１に戻される。油水分離機１０
としては、シート状の不織布構造体を使用したフィルタ
ーによる比重分離タイプが好ましく、上述した洗浄槽１
の油水分離器５と同一のものを使用した。

【００２４】ここでは洗浄物理力として超音波を用いた
が、噴流やブラッシング等を用いても同様の効果が得ら
れる。又、リンス温度は２５℃で行ったが、加温しても
同様の効果が得られる。

【００２５】（乾燥工程）この工程は、リンス工程で被
洗浄物に付着した水（リンス液）の乾燥を目的とする。
リンス工程でリンスされた被洗浄物３を８０℃で５分間
温風により乾燥す。乾燥手段としては、温風乾燥以外に
真空乾燥、回転乾燥等を用いても良い。

【００２６】表２は洗浄剤組成物の各実施の形態と比較
例とを示す。すなわち表１に示される洗浄剤組成物を用
いて、乾燥後の目視性を高めるために油性染料ズダンII
I を０．１ｗｔ％添加した切削油（商品名「出光ダフニ
ーカットＨＳＩ」、出光興産（株）製）を全面に均一に
塗布した３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ１ｍｍのＳＵＳ３０
４からなるテストピースを上述した工程で洗浄した。

【００２７】洗浄結果を表３に示す。洗浄性は乾燥後の
テストピースの状態を、目視で以下のように判定した。 ○：テストピース表面に油分残渣なし、×：テストピー
ス表面に油分残渣あり 油分分離性は、油分が洗浄剤組成物と分離可能か否か
を、以下のように判断した。 ○：油水分離機で油分の分離が可能、×：油水分離機で
油分の分離は不可能 洗浄剤組成物分離性は、洗浄剤組成物が水（リンス水）
と分離可能か否かを、以下のように判断した。 ○：油水分離機で洗浄剤組成物の分離が可能、×：油水
分離機で洗浄剤組成物の分離が不可能

【００２８】表２に示されるように、いずれの実施の形
態も比較例と同等の洗浄性を有している。又、実施の形
態１〜４と比較例１，３は水の添加により洗浄剤組成物
と油分の分離が可能であるが、比較例２はグリコールエ
ーテルのみであるため油分は全て洗浄剤組成物に溶解
し、これにより油分の分離は不可能であった。

【００２９】さらに実施の形態１〜４の洗浄剤組成物は
水が飽和状態であるため、リンス水である水と相溶しな
い。これにより洗浄剤組成物とリンス水の分離が可能と
なる。一方、比較例１〜３の洗浄組成物は水と任意の割
合で相溶するため、洗浄剤組成物とリンス水の分離は不
可能であった。

【００３０】以上のことから各実施の形態は、洗浄剤組
成物と油分を分離することによる洗浄剤組成物の長寿命
化と、洗浄剤組成物と水（リンス水）を分離することに
よる水（リンス水）の長寿命化が可能となり、同時に水
（リンス水）の排水が容易となっている。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】本発明は環境上問題となっているフロン
等の有機溶剤を使用することなく、しかも従来の洗浄方
法と同等に洗浄効果を発揮することができる。又、洗浄
剤組成物そのもののみならず、リンス水の長寿命化がで
きると共に、リンス水の排水を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄装置の断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水に対する溶解度が１ｗｔ％以下で、か
   つ水の溶解度が３０ｗｔ％以下である１種以上のグリコ
   ールエーテル類と、 このグリコールエーテル類に対する飽和量の水と、を含
   むことを特徴とする洗浄剤組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の洗浄剤組成物を用いて被
   洗浄物から汚れを除去する洗浄工程と、 この洗浄工程で被洗浄物に付着した洗浄剤組成物を水に
   よりすすぎ、このすすいだ水から洗浄剤組成物を分離し
   て前記洗浄工程に戻すリンス工程と、を有することを特
   徴とする洗浄方法。
3. 【請求項３】 前記リンス工程において洗浄剤組成物を
   すすいだ水を洗浄槽の上部よりオーバーフローさせ、こ
   のオーバーフローした水から油水分離手段により洗浄剤
   組成物を分離することを特徴とする請求項２記載の洗浄
   方法。