JPH10102100A - Water-soluble detergent - Google Patents
Water-soluble detergentInfo
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- JPH10102100A JPH10102100A JP8258683A JP25868396A JPH10102100A JP H10102100 A JPH10102100 A JP H10102100A JP 8258683 A JP8258683 A JP 8258683A JP 25868396 A JP25868396 A JP 25868396A JP H10102100 A JPH10102100 A JP H10102100A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水溶性洗浄剤に関
し、より詳しくは界面活性剤を主成分とする水溶性洗浄
剤であって、例えば電子ビーム溶接される被溶接物表面
に付着した有機物を前処理工程で洗浄、除去する際に利
用して好適な水溶性洗浄剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-soluble cleaning agent, and more particularly to a water-soluble cleaning agent containing a surfactant as a main component. The present invention relates to a water-soluble detergent suitable for use in washing and removing in a pretreatment step.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気的エネルギーを使用する溶接法の一
種である電子ビーム溶接は、真空室の中で高電圧によっ
て加速された高速の電子ビームを被溶接物に照射させ、
その衝撃によって発生する熱を利用した溶接法である。
高速の電子ビームを電磁コイルで細く絞るとアーク溶接
に比べ約１００倍ものエネルギー密度となり、幅が狭く
深い溶け込み形状を得ることができるため、溶け込みの
深い溶接を高速かつ低歪みで行うことができる。2. Description of the Related Art Electron beam welding, a type of welding method using electric energy, irradiates a workpiece with a high-speed electron beam accelerated by a high voltage in a vacuum chamber.
This is a welding method using heat generated by the impact.
When a high-speed electron beam is narrowed down with an electromagnetic coil, the energy density becomes about 100 times that of arc welding, and a narrow and deep penetration shape can be obtained. Therefore, deep penetration welding can be performed at high speed and with low distortion. .
【０００３】このような電子ビーム溶接を行う場合に、
被溶接物の表面に加工油、乳化油、や界面活性剤等の有
機物が付着していると、溶接時の熱（１０００℃以上）
により有機物がガス化し、ガス化による体積膨張によ
り、溶融状態の金属内部からガスが噴出してブローホー
ルやスパッタの原因となったり、溶接機セル内の汚染の
原因となったりする不都合を生ずる。When performing such electron beam welding,
If organic matter such as processing oil, emulsified oil or surfactant adheres to the surface of the workpiece, heat during welding (1000 ° C or higher)
As a result, the organic matter is gasified, and the gas expands due to the volume expansion due to the gasification, which causes a problem that the gas is ejected from the inside of the molten metal to cause blowholes or spatters, or to cause contamination in the welder cell.
【０００４】上記不都合を解消するため、通常は電子ビ
ーム溶接を行う前に、被溶接物の表面を水溶性洗浄剤に
より洗浄することが行われている。なお、この水溶性洗
浄剤としては、従来、コスト、性能や安定供給等の観点
から、ポリオキシエチレンラウリルアルコール、ポリオ
キシエチレンステアリルアルコールやポリオキシエチレ
ンノニルフェノール等の非イオン界面活性剤を主成分と
するものが用いられている。In order to solve the above-mentioned inconvenience, the surface of the workpiece is usually cleaned with a water-soluble cleaning agent before performing the electron beam welding. As the water-soluble detergent, conventionally, from the viewpoint of cost, performance, stable supply, and the like, a nonionic surfactant such as polyoxyethylene lauryl alcohol, polyoxyethylene stearyl alcohol, or polyoxyethylene nonyl phenol is mainly used. Is used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記水溶性洗浄剤によ
る洗浄においては、洗浄剤中に含まれていた界面活性剤
と被処理材表面から除去された加工油とが反応、結合し
て、乳白濁状の外観を呈するエマルジョン（乳化油）が
形成される。そして、洗浄が進むにつれて、洗浄液（な
お、本明細書においては、洗浄処理中又は洗浄処理後の
洗浄剤を「洗浄液」と称する。）中に上記エマルジョン
が蓄積し、このエマルジョンが被処理材表面に再付着し
てしまうという問題がある。In the above-mentioned cleaning with a water-soluble cleaning agent, the surfactant contained in the cleaning agent and the processing oil removed from the surface of the material to be treated react and combine to form milk. An emulsion (emulsified oil) having a cloudy appearance is formed. As the cleaning proceeds, the emulsion accumulates in a cleaning liquid (in the present specification, a cleaning agent during or after the cleaning processing is referred to as a “cleaning liquid”), and the emulsion is deposited on the surface of the material to be processed. There is a problem that it is re-adhered to the surface.
【０００６】このような問題は、上記従来の水溶性洗浄
剤に含まれる界面活性剤の配列が均質であるため、生成
されるエマルジョンがタイト（堅牢）な構造となり、そ
の安定性が高いので、洗浄液中に乳白濁状の外観となっ
て残留し、このように乳白濁状に残留したエマルジョン
は分離油として洗浄液から分離、除去し難いことから起
こる。[0006] Such a problem is caused by the fact that the arrangement of the surfactants contained in the above-mentioned conventional water-soluble detergent is homogeneous, so that the resulting emulsion has a tight (robust) structure and its stability is high. The milky milky appearance remains in the washing liquid, and the emulsion which remains in the milky milky state is difficult to separate and remove from the washing liquid as a separation oil.
【０００７】そこで、洗浄剤を頻繁に入れ換えて、洗浄
剤を常に初期状態で使用することにより、上記エマルジ
ョンの再付着の問題を解決することが考えられるが、こ
れでは多量の廃液を排出することとなり、排水処理の負
担が大きくなってしまう。本発明は上記実情に鑑みてな
されたものであり、洗浄により生成するエマルジョンを
洗浄液から容易に分離、除去することを可能にした水溶
性洗浄剤を提供することを解決すべき技術課題とするも
のである。Therefore, it is conceivable to solve the above problem of re-adhesion of the emulsion by frequently replacing the cleaning agent and always using the cleaning agent in the initial state. However, this requires discharging a large amount of waste liquid. And the burden of wastewater treatment increases. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as a technical problem to be solved to provide a water-soluble cleaning agent capable of easily separating and removing an emulsion generated by cleaning from a cleaning liquid. It is.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の水溶性洗浄剤は、界面活性剤を主成分とする水溶性
洗浄剤であって、界面活性剤同士の整然配列を阻害する
立体的障害構造を一部に有する界面活性剤、及びカチオ
ン系油水分離剤のうちの少なくとも一方を含むことを特
徴とするものである。The water-soluble cleaning agent of the present invention which solves the above-mentioned problems is a water-soluble cleaning agent containing a surfactant as a main component, and is a steric agent which inhibits the orderly arrangement of the surfactants. Characterized in that it contains at least one of a surfactant having a partial obstacle structure and a cationic oil-water separating agent.
【０００９】[0009]
（構成）本発明の水溶性洗浄剤は、親水基部と疎水基部
とを有する界面活性剤を主成分とする。そして、本発明
の水溶性洗浄剤は、下記及びに示す構成のうちの少
なくとも一方を採用し、好ましい態様において下記及
びに示す構成の双方を採用する。(Constitution) The water-soluble detergent of the present invention contains a surfactant having a hydrophilic group and a hydrophobic group as a main component. The water-soluble cleaning agent of the present invention employs at least one of the following constitutions and the following constitutions in a preferred embodiment.
【００１０】界面活性剤同士の整然配列を阻害する立
体的障害構造を一部に有する界面活性剤を含む。 カチオン系油水分離剤を含む。 なお、本発明の水溶性洗浄剤は、複数種類の界面活性剤
を含ませることも可能であるし、一種類のみの界面活性
剤を含ませることも可能である。そして、上記の構成
を採用する場合、本発明の水溶性洗浄剤に含まれる界面
活性剤を上記の構成を有する界面活性剤のみで構成し
てもよいし、本発明の水溶性洗浄剤に含まれる複数種類
の界面活性剤のうちの一部を上記の構成を有する界面
活性剤としてもよい。[0010] Surfactants having a sterically hindered structure that partially inhibits the orderly arrangement of the surfactants are included. Contains cationic oil-water separator. The water-soluble detergent of the present invention can contain a plurality of types of surfactants, or can contain only one type of surfactant. When the above configuration is adopted, the surfactant contained in the water-soluble detergent of the present invention may be composed of only the surfactant having the above configuration, or may be contained in the water-soluble detergent of the present invention. Some of the plurality of types of surfactants may be a surfactant having the above-described configuration.
【００１１】上記界面活性剤同士の整然配列を阻害する
立体的障害構造を一部に有する界面活性剤としては、下
記化１式に例を示すように親水基の一部に疎水基が入っ
ているもの、下記化２式に例を示すように疎水基が分岐
しているもの、あるいは下記化３式に例を示すように疎
水基中に親水基が入っているもの等を挙げることができ
る。As the surfactant having a steric hindrance structure which partially inhibits the orderly arrangement of the surfactants, a hydrophilic group partially contains a hydrophobic group as shown in the following formula (1). And those having a hydrophobic group branched as shown in the following chemical formula 2, or those having a hydrophilic group in the hydrophobic group as shown in the following chemical formula 3, and the like. .
【００１２】[0012]
【化１】 Embedded image
【００１３】上記化１式中、ｎ，ｍは自然数、Ｒは疎水
基でＨ又はアルキル基を示す。なお、ｎの数は５〜２０
とすることが好ましく、ｍの数は１〜１０とすることが
好ましい。In the above formula, n and m are natural numbers, and R is a hydrophobic group and represents H or an alkyl group. In addition, the number of n is 5-20.
And the number of m is preferably 1 to 10.
【００１４】[0014]
【化２】 Embedded image
【００１５】上記化２式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は疎水基
でＨ又はアルキル基、ＬはＰＥＧ（ポリエチレングリコ
ール）等の親水基を示す。なお、Ｒ1 ，Ｒ2 及びＲ3 の
うちの少なくとも一つは、炭素数８〜２０の炭化水素基
であることが好ましい。In the above formula, R 1 , R 2 , and R 3 are hydrophobic groups and are H or an alkyl group, and L is a hydrophilic group such as PEG (polyethylene glycol). Preferably, at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms.
【００１６】[0016]
【化３】 Embedded image
【００１７】上記化３式中、ｎは自然数、Ｒ1 ，Ｒ2 は
疎水基でＨ又はアルキル基、ＬはＰＥＧ（ポリエチレン
グリコール）等の親水基を示す。なお、ｎの数は５〜２
０とすることが好ましい。また、Ｒ1 及びＲ2 のうちの
少なくとも一つは、炭素数８〜２０の炭化水素基である
ことが好ましい。上記界面活性剤同士の整然配列を阻害
する立体的障害構造を一部に有する界面活性剤として、
より具体的には、下記ａ）〜ｄ）に示すものを挙げるこ
とができる。In the above formula, n is a natural number, R 1 and R 2 are a hydrophobic group and H or an alkyl group, and L is a hydrophilic group such as PEG (polyethylene glycol). The number of n is 5-2.
It is preferably set to 0. Further, at least one of R 1 and R 2 is preferably a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms. As a surfactant having a steric hindrance structure that partially inhibits the orderly arrangement of the surfactants,
More specifically, those shown in the following a) to d) can be mentioned.
【００１８】ａ）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 一般式：化４式A) Polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether General formula:
【００１９】[0019]
【化４】 Embedded image
【００２０】上記化４式中、ｎ，ｍは自然数、Ｒはアル
キル基、ＥＯはオキシエチレン、ＰＯはオキシプロピレ
ンを示す。なお、ｎの数は５〜３０とすることが好まし
く、ｍの数は１〜２０とすることが好ましい。また、ア
ルキル基Ｒの炭素数は４〜２０とすることが好ましい。 ｂ）ポリオキシエチレン分岐アルコール 一般式：化５式In the above formula, n and m are natural numbers, R is an alkyl group, EO is oxyethylene, and PO is oxypropylene. The number of n is preferably 5 to 30, and the number of m is preferably 1 to 20. The alkyl group R preferably has 4 to 20 carbon atoms. b) Polyoxyethylene branched alcohol General formula:
【００２１】[0021]
【化５】 Embedded image
【００２２】上記化５式中、ｎは自然数、Ｒ1 ，Ｒ2 は
アルキル基、ＥＯはオキシエチレンを示す。なお、ｎの
数は５〜３０とすることが好ましい。また、Ｒ1 及びＲ
2 のうちの少なくとも一つは、炭素数１〜２０のアルキ
ル基であることが好ましい。 ｃ）ポリオキシエチレンジアルキルエーテル 一般式：化６式In the above formula, n is a natural number, R 1 and R 2 are alkyl groups, and EO is oxyethylene. Note that the number n is preferably 5 to 30. Also, R 1 and R
At least one of the two is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. c) Polyoxyethylene dialkyl ether General formula:
【００２３】[0023]
【化６】 Embedded image
【００２４】上記化６式中、ｎは自然数、Ｒ1 ，Ｒ2 は
アルキル基、ＥＯはオキシエチレンを示す。なお、ｎの
数は５〜３０とすることが好ましい。また、Ｒ1 及びＲ
2 のうちの少なくとも一つは、炭素数４〜２０のアルキ
ル基であることが好ましい。 ｄ）上記ａ）〜ｃ）の基本構造から容易に類推される構
造の界面活性剤 本発明の水溶性洗浄剤中の界面活性剤の含有量は０．０
０１〜２０ｇ／リットルとすることが好ましく、０．１
〜５ｇ／リットルとすることが特に好ましい。界面活性
剤の含有量が０．００１ｇ／リットルより少ないと、洗
浄効果が小さく、実用上の効果が得られない。一方、界
面活性剤の含有量が２０ｇ／リットルより多いと、洗浄
効果は大きいが、有機物としての界面活性剤が被処理材
に残留、付着してこの被処理剤を電子ビーム溶接する場
合の悪影響となったり、有機物としての界面活性剤が洗
浄液中に残留してＣＯＤ値の増大や発泡による泡トラブ
ルの原因となったりする。In the above formula, n is a natural number, R 1 and R 2 are alkyl groups, and EO is oxyethylene. Note that the number n is preferably 5 to 30. Also, R 1 and R
At least one of the two is preferably an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms. d) Surfactant having a structure easily inferred from the basic structures of a) to c) above, the content of the surfactant in the water-soluble detergent of the present invention is 0.0
It is preferably 0.1 to 20 g / liter,
It is particularly preferred that the amount be from 5 to 5 g / liter. When the content of the surfactant is less than 0.001 g / liter, the cleaning effect is small, and a practical effect cannot be obtained. On the other hand, if the content of the surfactant is more than 20 g / liter, the cleaning effect is large, but the surfactant as an organic substance remains on and adheres to the material to be treated, and adversely affects when the material to be treated is subjected to electron beam welding. Or a surfactant as an organic substance remains in the cleaning solution, causing an increase in the COD value or a foaming problem due to foaming.
【００２５】なお、界面活性剤の種類としては、コス
ト、性能や安定供給等の観点から、非イオン性界面活性
剤を用いることが好ましい。カチオン系油水分離剤は、
非イオン界面活性剤のエマルジョン破壊に効果の高いも
のである。カチオン系油水分離剤の具体例としては、下
記化７式に示すものを挙げることができる。As the type of the surfactant, it is preferable to use a nonionic surfactant from the viewpoint of cost, performance, stable supply and the like. Cationic oil-water separators are
It is highly effective in breaking emulsion of nonionic surfactants. Specific examples of the cationic oil-water separator include those represented by the following formula (7).
【００２６】[0026]
【化７】 Embedded image
【００２７】なお、上記化７式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，
Ｒ4 は官能基、ＭはＯＨ- 等の対イオンを示す。上記カ
チオン系油水分離剤として、より具体的には、ポリアル
キレンポリアミンジシアンアンモニウムクロライド、ア
ルキル化ポリエチレンイミンやアルキルジメチルベンジ
ルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 ,
R 4 represents a functional group, and M represents a counter ion such as OH − . More specifically, examples of the cationic oil-water separator include polyalkylene polyamine dicyanammonium chloride, alkylated polyethyleneimine, and alkyldimethylbenzylammonium chloride.
【００２８】本発明の水溶性洗浄剤に上記カチオン系油
水分離剤を含有させる場合、その含有量は、０．０１〜
１００ｇ／リットルとすることが好ましい。カチオン系
油水分離剤の含有量に応じて油水分離効果が得られる
が、０．０１ｇ／リットルより少ないと実用的な効果が
得られず、一方１００ｇ／リットルより多いと、界面活
性剤と同様に被処理材を電子ビーム溶接する場合に悪作
用が大きくなったり、実用上濃度が高過ぎて使用に際し
取扱の不便等を生じる。When the water-soluble detergent of the present invention contains the above-mentioned cationic oil-water separating agent, the content thereof is 0.01 to 0.01%.
It is preferably 100 g / liter. The oil-water separation effect can be obtained according to the content of the cationic oil-water separation agent. However, if it is less than 0.01 g / liter, a practical effect cannot be obtained. When the material to be treated is subjected to electron beam welding, the adverse effect is increased, and the concentration is practically too high to cause inconvenience in handling when used.
【００２９】なお、油水分離剤としてカチオン系のもの
を採用するのは、カチオン系以外の油水分離剤では、後
述する油水分離剤としての効果が得られないからであ
る。また、本発明の水溶性洗浄剤は、必要に応じて、上
記界面活性剤及びカチオン系油水分離剤の他に、無機ビ
ルダー（リン酸塩、ケイ酸塩、炭酸塩等）、有機ビルダ
ー（トリエタノールアミン等のアルカノールアミン
類）、防錆剤（亜硝酸塩等）、及び消泡剤（シリコン系
消泡剤等）等を含めることができ、その組成の好ましい
態様は以下のとおりである。The reason why a cationic one is used as the oil-water separating agent is that an oil-water separating agent other than the cationic one cannot obtain the effect as the oil-water separating agent described later. Further, the water-soluble detergent of the present invention may contain, if necessary, an inorganic builder (phosphate, silicate, carbonate, etc.), an organic builder (tri-phosphate) in addition to the surfactant and the cationic oil-water separator. An alkanolamine such as ethanolamine), a rust preventive (such as nitrite), and an antifoaming agent (such as a silicon-based antifoaming agent) can be included, and the preferred embodiments of the composition are as follows.
【００３０】 界面活性剤同士の整然配列を阻害する立体的構造を一部に有する界面活性剤 ：０．００１〜２０ｇ／リットル カチオン系油水分離剤 ：０．０１〜１００ｇ／リットル 無機ビルダー ：０〜５０ｇ／リットル 有機ビルダー ：０．０１〜１００ｇ／リットル 防錆剤 ：０．０１〜２００ｇ／リットル 消泡剤 ：０．００１〜１０ｇ／リットル なお、無機ビルダーは洗浄後の外観及び後工程（熱処理
等）への影響があるため、添加量は零でもよい。Surfactant partially having a steric structure that inhibits the orderly arrangement of surfactants: 0.001 to 20 g / liter Cationic oil / water separator: 0.01 to 100 g / liter Inorganic builder: 0 50 g / liter Organic builder: 0.01 to 100 g / liter Rust inhibitor: 0.01 to 200 g / liter Antifoaming agent: 0.001 to 10 g / liter Inorganic builder: appearance and post-process after washing (heat treatment etc.) ), The addition amount may be zero.
【００３１】（作用、効果）水溶性洗浄剤による洗浄に
おいて、洗浄により生成されたエマルジョンの被処理剤
表面への再付着の問題を効果的に解消するには、生成さ
れたエマルジョンを如何に洗浄液から分離、除去するか
が重要であり、そのためには洗浄液中に乳白濁状の外観
を呈して存在するエマルジョン同士を融合、巨大化させ
て洗浄液から分離、除去し易くすることが求められる。
本発明の水溶性洗浄剤では、上記の界面活性剤の特定
あるいは上記のカチオン系油水分離剤の添加によりこ
れが達成される。(Action and Effect) In cleaning with a water-soluble cleaning agent, in order to effectively eliminate the problem of reattachment of the emulsion generated by the cleaning to the surface of the agent to be treated, the generated emulsion must be treated with a cleaning liquid. It is important to separate and remove the emulsion from the washing solution, and the emulsions presenting a milky white appearance in the washing solution are fused and enlarged to make them easier to separate and remove from the washing solution.
In the water-soluble detergent of the present invention, this can be achieved by specifying the above-mentioned surfactant or adding the above-mentioned cationic oil-water separating agent.
【００３２】前述したように、従来の洗浄剤において
は、界面活性剤の配列が均質であるため、被処理材表面
に付着していた加工油等の油と洗浄剤中の界面活性剤と
が反応して生成されるエマルジョンも、図４に示すよう
に、タイト（堅牢）な構造となり、その安定性が高いの
で、洗浄液中に乳白濁状の外観となって残留する。この
ようなエマルジョンは通常０．５〜３０μｍオーダーの
大きさであり、コロイド的性質を有しており、洗浄液中
でブラウン運動をしている。As described above, in the conventional cleaning agent, since the arrangement of the surfactants is homogeneous, the oil such as processing oil adhering to the surface of the material to be processed and the surfactant in the cleaning agent are separated. The emulsion produced by the reaction also has a tight structure as shown in FIG. 4 and has a high stability, so that the emulsion remains as a milky white appearance in the washing solution. Such emulsions usually have a size of the order of 0.5 to 30 μm, have colloidal properties, and undergo Brownian motion in the cleaning solution.
【００３３】ここで、エマルジョンの融合、巨大化は、
エマルジョン同士が洗浄液中でお互いに衝突して、エマ
ルジョン中に取り込まれた油同士が融合することにより
行われる。しかし、上記従来の洗浄剤においては、生成
されたエマルジョンがタイトな構造で安定に存在してい
るため、エマルジョン同士がたとえ衝突したとしても、
エマルジョン形成に関与している界面活性剤に亀裂が生
じにくく、エマルジョン中に取り込まれている油同士の
接触が妨げられるため、エマルジョンが巨大化し難い。Here, the fusion and the enlargement of the emulsion are as follows.
Emulsions collide with each other in the cleaning liquid, and the oils taken into the emulsion fuse with each other. However, in the above-mentioned conventional cleaning agent, since the produced emulsion exists stably in a tight structure, even if the emulsions collide with each other,
It is difficult for the surfactant involved in the formation of the emulsion to crack, and to prevent the oil taken into the emulsion from contacting each other.
【００３４】また、洗浄液中のエマルジョンは、界面活
性剤の親水基が洗浄液中の水（Ｈ2Ｏ）と水素結合して
いることから、緩やかに分極している。例えば、従来の
水溶性洗浄剤としてポリオキシエチレンラウリルアルコ
ールを用いた場合、水素結合をした界面活性剤はエーテ
ル結合側がプラスに水分子側がマイナスに分極するの
で、一つのエマルジョン全体でみれば、その表面は電気
的にマイナス状態となっている。このため、コロイド的
性質のあるエマルジョンはブラウン運動により移動する
が、図５に示すように、その表面が電気的にマイナス状
態となったエマルジョン同士はお互いに反発し合うため
衝突し難く、エマルジョンが巨大化し難い。The emulsion in the washing solution is slowly polarized because the hydrophilic group of the surfactant is hydrogen-bonded to water (H 2 O) in the washing solution. For example, when polyoxyethylene lauryl alcohol is used as a conventional water-soluble detergent, the surfactant bonded with hydrogen bonds is polarized positively on the ether bond side and negatively on the water molecule side. The surface is electrically negative. For this reason, the emulsion having colloidal properties moves by Brownian motion. However, as shown in FIG. 5, the emulsions whose surfaces are in an electrically negative state repel each other and are hard to collide with each other. It is difficult to enlarge.
【００３５】したがって、従来の水溶性洗浄剤により生
成されるエマルジョンは、巨大化し難く、洗浄液中から
分離、除去することが困難であった。これに対し、本発
明の水溶性洗浄剤において、界面活性剤同士の整然配
列を阻害する立体的障害構造を一部に有する界面活性剤
が含有されている場合には、図１に示すように、生成さ
れるエマルジョンにおける界面活性剤の配列が不規則化
されて比較的粗となり、エマルジョンが破壊され易くな
る。このため、図２に示すように、エマルジョンが衝突
した際に、エマルジョン中に取り込まれた油同士が融合
し易くなり、エマルジョンが巨大化し易くなる。Therefore, the emulsion produced by the conventional water-soluble cleaning agent is difficult to enlarge, and it has been difficult to separate and remove it from the cleaning solution. On the other hand, when the water-soluble detergent of the present invention contains a surfactant having a steric hindrance structure that partially inhibits the orderly arrangement of the surfactants, as shown in FIG. The arrangement of the surfactants in the resulting emulsion is irregular and relatively coarse, and the emulsion is easily broken. For this reason, as shown in FIG. 2, when the emulsion collides, the oil taken in the emulsion is likely to coalesce, and the emulsion is likely to be enlarged.
【００３６】また、本発明の水溶性洗浄剤に、カチオ
ン系油水分離剤が含まれている場合には、図３に示すよ
うに、その表面が電気的にマイナス状態となったエマル
ジョンの電荷が中和されて、エマルジョン同士が反発す
る電気的障害を取り除くことができ、エマルジョン同士
の衝突が促進される。このため、エマルジョンが巨大化
し易くなる。When the water-soluble detergent of the present invention contains a cationic oil-water separating agent, as shown in FIG. 3, the charge of the emulsion whose surface is in an electrically negative state is reduced. Neutralization can remove the electrical obstacles that repel each other and promote collision between emulsions. For this reason, the emulsion tends to become large.
【００３７】したがって、上記及びに示す構成のう
ち少なくとも一方を採用する本発明の水溶性洗浄剤によ
れば、洗浄液中に生成されるエマルジョンが巨大化し易
くなるため、この巨大化して分離油として浮上したエマ
ルジョンを洗浄液から容易に除去することが可能とな
る。また、本発明の洗浄剤において、上記及びに示
す構成の双方を採用した場合には、その相乗効果によ
り、エマルジョンの巨大化による油水分離性が飛躍的に
向上し、エマルジョンの分離、除去が一層容易となる。Therefore, according to the water-soluble cleaning agent of the present invention which employs at least one of the above-mentioned constitutions, the emulsion formed in the cleaning liquid is liable to become enormous. The emulsion thus obtained can be easily removed from the cleaning solution. Further, in the case where both of the above-mentioned constitutions and the above-mentioned constitutions are employed in the cleaning agent of the present invention, the synergistic effect dramatically improves the oil-water separation property due to the enlargement of the emulsion, thereby further improving the separation and removal of the emulsion. It will be easier.
【００３８】また、本発明の水溶性洗浄剤では、洗浄処
理中又は洗浄処理後において、洗浄液からエマルジョン
を容易に分離、除去することができることから、エマル
ジョンの被処理材表面への再付着の問題を解消すること
ができるので、効果的な洗浄能力を維持した洗浄時間を
長期間化することが可能となる。したがって、洗浄液の
廃液処理の負担軽減に貢献する。In addition, the water-soluble detergent of the present invention can easily separate and remove the emulsion from the cleaning solution during or after the cleaning process, so that there is a problem of re-adhesion of the emulsion to the surface of the material to be processed. Can be eliminated, so that the cleaning time while maintaining the effective cleaning ability can be extended. Therefore, it contributes to the reduction of the burden of cleaning liquid waste liquid treatment.
【００３９】このような作用効果を奏する本発明の水溶
性洗浄剤は、ビーム溶接、アーク溶接やガス溶接等にお
ける被溶接物を前処理として洗浄したり、あるいは機械
加工後の加工物を洗浄したりする場合に好適に利用する
ことができる。 （その他の態様）本発明の水溶性洗浄剤を、電子ビーム
溶接における被溶接物を前処理として洗浄する際に使用
する場合は、洗浄処理中及び洗浄処理後において、洗浄
液中の混入油分量が３０００ｍｇ／リットル以下になる
ように調整することが好ましい。なお、この混入油分量
とは、洗浄液中にエマルジョンとして分散、残留し、浮
上分離油のように回収、除去できない油の量をいう。洗
浄液中の混入油分量が３０００ｍｇ／リットルを超える
と、後述する実施例に示すように、被処理材を電子ビー
ム溶接する場合にブローホール発生等の悪影響を及ぼ
す。The water-soluble cleaning agent of the present invention having the above-mentioned functions and effects can be used for cleaning a workpiece to be welded in beam welding, arc welding, gas welding or the like as a pretreatment, or for cleaning a workpiece after machining. In the case where it is used, it can be suitably used. (Other Embodiments) When the water-soluble cleaning agent of the present invention is used for cleaning an object to be welded in electron beam welding as a pretreatment, the amount of oil mixed in the cleaning liquid during and after the cleaning process is reduced. It is preferable to adjust the amount to be 3000 mg / liter or less. The mixed oil content refers to the amount of oil that is dispersed and remains as an emulsion in the washing liquid and cannot be collected and removed like floating separated oil. If the amount of oil mixed in the cleaning liquid exceeds 3,000 mg / liter, adverse effects such as generation of blowholes occur when electron beam welding is performed on the material to be processed, as will be described later in Examples.
【００４０】上記洗浄液中の混入油分量の調整は、洗浄
剤を適宜新しいものと交換したり、洗浄方法や洗浄装置
において油水分離機能を改善する策を施したりすること
により、行うことができる。この油水分離機能の改善策
としては、具体的には、油水分離回収槽を設けたり、そ
の回収槽を大型化したり、油水分離回収槽での洗浄液の
滞留時間を長くしたり、あるいは浮上油を素早く回収す
ることにより浮上油の回収効果を高めたりすることを挙
げることができる。The amount of oil mixed in the washing liquid can be adjusted by appropriately replacing the washing agent with a new one, or by taking measures to improve the oil-water separation function in the washing method and the washing apparatus. As measures to improve the oil-water separation function, concretely, an oil-water separation and collection tank is provided, the collection tank is enlarged, the residence time of the cleaning liquid in the oil-water separation and collection tank is extended, or floating oil is removed. Improving the effect of recovering floating oil by recovering quickly can be cited.
【００４１】[0041]
【実施例】以下、本発明の水溶性洗浄剤の具体的な実施
例を説明する。 （実施例１）界面活性剤同士の整然配列を阻害する立体
的構造を一部に有する界面活性剤として、ポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンラウリルエーテルを含む、
下記組成の本実施例１の水溶性洗浄剤を準備した。EXAMPLES Specific examples of the water-soluble cleaning agent of the present invention will be described below. (Example 1) Polyoxyethylene polyoxypropylene lauryl ether is contained as a surfactant partially having a steric structure that hinders orderly arrangement of surfactants,
A water-soluble cleaning agent of Example 1 having the following composition was prepared.
【００４２】 リン酸三カリウム ：１０００ｍｇ／リットル トリエタノールアミン ：８００ｍｇ／リットル ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル ：５００ｍｇ／リットル 亜硝酸ナトリウム ：５００ｍｇ／リットル シリコン系消泡剤 ：１００ｍｇ／リットル （実施例２）カチオン系油水分離剤として、ポリアルキ
レンポリアミンジシアンアンモニウムクロライドを含
む、下記組成の本実施例２の水溶性洗浄剤を準備した。Tripotassium phosphate: 1000 mg / L Triethanolamine: 800 mg / L Polyoxyethylene polyoxypropylene lauryl ether: 500 mg / L Sodium nitrite: 500 mg / L Silicone defoamer: 100 mg / L (Example 2) ) As a cationic oil-water separating agent, a water-soluble detergent of Example 2 having the following composition and containing a polyalkylene polyamine dicyanammonium chloride was prepared.
【００４３】 リン酸三カリウム ：１０００ｍｇ／リットル トリエタノールアミン ：８００ｍｇ／リットル ポリアルキレンポリアミンジシアンアンモニウムクロライド ：２００ｍｇ／リットル 亜硝酸ナトリウム ：５００ｍｇ／リットル シリコン系消泡剤 ：１００ｍｇ／リットル （実施例３）界面活性剤同士の整然配列を阻害する立体
的構造を一部に有する界面活性剤として、ポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンラウリルエーテルを含み、
かつ、カチオン系油水分離剤として、ポリアルキレンポ
リアミンジシアンアンモニウムクロライドを含む、下記
組成の本実施例３の水溶性洗浄剤を準備した。Tripotassium phosphate: 1000 mg / L Triethanolamine: 800 mg / L Polyalkylene polyamine dicyanammonium chloride: 200 mg / L Sodium nitrite: 500 mg / L Silicone defoamer: 100 mg / L (Example 3) As a surfactant partially having a three-dimensional structure that inhibits the orderly arrangement of surfactants, including polyoxyethylene polyoxypropylene lauryl ether,
In addition, a water-soluble detergent of Example 3 having the following composition and containing a polyalkylene polyamine dicyanammonium chloride as a cationic oil-water separating agent was prepared.
【００４４】 リン酸三カリウム ：１０００ｍｇ／リットル トリエタノールアミン ：８００ｍｇ／リットル ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル ：５００ｍｇ／リットル ポリアルキレンポリアミンジシアンアンモニウムクロライド ：２００ｍｇ／リットル 亜硝酸ナトリウム ：５００ｍｇ／リットル シリコン系消泡剤 ：１００ｍｇ／リットル （比較例）下記組成の比較例の水溶性洗浄剤を準備し
た。Tripotassium phosphate: 1000 mg / L Triethanolamine: 800 mg / L Polyoxyethylene polyoxypropylene lauryl ether: 500 mg / L Polyalkylene polyamine dicyanammonium chloride: 200 mg / L Sodium nitrite: 500 mg / L Silicon-based Antifoaming agent: 100 mg / liter (Comparative example) A water-soluble detergent of a comparative example having the following composition was prepared.
【００４５】 リン酸三カリウム ：１０００ｍｇ／リットル トリエタノールアミン ：８００ｍｇ／リットル ポリオキシエチレンラウリルエーテル：５００ｍｇ／リットル 亜硝酸ナトリウム ：５００ｍｇ／リットル シリコン系消泡剤 ：１００ｍｇ／リットル （評価）洗浄機として、スプレ洗浄装置を用い、上記実
施例３及び比較例の水溶性洗浄剤により、電子ビーム溶
接用の被溶接物としての自動車部品（ミッション系）を
以下の条件で洗浄した。なお、スプレー圧力とはスプレ
ーノズルからの噴出圧力のことである。また、洗浄処理
中は油水分離機を稼働させた。Tripotassium phosphate: 1000 mg / L Triethanolamine: 800 mg / L Polyoxyethylene lauryl ether: 500 mg / L Sodium nitrite: 500 mg / L Silicone defoamer: 100 mg / L (Evaluation) Using a spray cleaning device, an automobile part (mission system) as an object to be welded for electron beam welding was cleaned with the water-soluble cleaning agents of Example 3 and Comparative Example under the following conditions. Note that the spray pressure is the pressure ejected from the spray nozzle. During the washing process, the oil / water separator was operated.
【００４６】 洗浄温度 ：７０℃ 洗浄時間 ：１６秒 スプレー圧力 ：１．０ＭＰａ そして、被処理材表面に付着している加工油の付着量を
種々変更することにより、被処理材表面から脱離して洗
浄液中に投入される加工油投入量を０〜８０００ｍｇ／
リットルの範囲で種々変更し、それぞれについて洗浄処
理後の洗浄液中の混入油分量を調べた。その結果を表１
に示す。Washing temperature: 70 ° C. Washing time: 16 seconds Spray pressure: 1.0 MPa Then, by changing the amount of processing oil adhering to the surface of the material to be treated, it is separated from the surface of the material to be treated. The amount of processing oil charged in the cleaning liquid is 0 to 8000 mg /
Various changes were made in the range of liter, and the amount of oil mixed in the cleaning solution after the cleaning treatment was examined for each. Table 1 shows the results.
Shown in
【００４７】また、上記洗浄後の被処理材を電子ビーム
溶接し、ビーム溶接不良におけるブローホールの発生率
を調べた。その評価結果を表１に併せて示す。なお、表
１中、ブローホール発生率の評価は、◎印が０．０％、
○印が１．０％以下、△印が１０．０％以下、▲印が２
０．０％以下、×印は２０．０％以上であったことを示
す。Further, the material to be treated after the above-mentioned cleaning was subjected to electron beam welding, and the occurrence rate of blow holes due to poor beam welding was examined. The evaluation results are also shown in Table 1. In Table 1, the evaluation of the blowhole generation rate was as follows:
○ mark 1.0% or less, △ mark 10.0% or less, ▲ mark 2
0.0% or less, x mark shows that it was 20.0% or more.
【００４８】[0048]
【表１】 表１から明らかなように、本実施例３の水溶性洗浄剤で
は、洗浄処理後の洗浄液中の混入油分量がきわめて少な
く、したがって被処理材から脱離した加工油の多くは浮
上分離油として回収可能であることがわかる。また、電
子ビーム溶接でブローホールの発生が認められず、洗浄
液中の混入油分が被処理材表面に再付着する問題が解消
されたことがわかる。[Table 1] As is clear from Table 1, in the water-soluble cleaning agent of Example 3, the amount of mixed oil in the cleaning liquid after the cleaning treatment is extremely small, and therefore, most of the processing oil detached from the material to be processed is used as floating separation oil. It can be seen that it can be collected. In addition, generation of blowholes was not recognized in electron beam welding, which indicates that the problem of oil admixed in the cleaning liquid re-adhering to the surface of the material to be treated has been solved.
【００４９】これに対し、比較例の洗浄剤では、加工油
投入量が２０００ｍｇ／リットル以上になると、電子ビ
ーム溶接でブローホールが発生し始め、加工油投入量の
増大につれてブローホール発生率も増大することがわか
る。また、混入油分量が１０００ｍｇ／リットルを超え
ると電子ビーム溶接でブローホールが発生し始め、混入
油分量が３０００ｍｇ／リットルを超えるとブローホー
ルの発生率がきわめて増大することがわかる。なお、加
工油投入量が０ｍｇ／リットルのときに混入油分量が４
６０ｍｇ／リットルとなっているのは、比較例の水溶性
洗浄剤にはもともと油分として４６０ｍｇ／リットルの
油（ｎ−ヘキサン抽出物質）が含まれていたからであ
る。したがって、比較例の水溶性洗浄剤において、加工
油投入により実際に増加した混入油分量は、表１に示す
比較例の混入油分量の値からそれぞれ４６０ｍｇ／リッ
トルを引いた値となる。On the other hand, in the case of the cleaning agent of the comparative example, when the input amount of processing oil was 2000 mg / liter or more, blowholes began to be generated by electron beam welding, and the blowhole generation rate increased as the input amount of processing oil increased. You can see that Also, it can be seen that when the mixed oil content exceeds 1000 mg / liter, blowholes begin to be generated by electron beam welding, and when the mixed oil content exceeds 3000 mg / liter, the occurrence rate of blowholes is extremely increased. When the processing oil input amount is 0 mg / liter, the mixed oil amount is 4 mg / liter.
The reason why the amount is 60 mg / liter is that the water-soluble detergent of the comparative example originally contained 460 mg / liter of oil (n-hexane extracted substance) as an oil component. Therefore, in the water-soluble detergent of the comparative example, the amount of mixed oil actually increased by the addition of the processing oil is a value obtained by subtracting 460 mg / liter from the value of the mixed oil of the comparative example shown in Table 1.
【００５０】また、洗浄処理後の洗浄液を観察したとこ
ろ、本実施例３の水溶性洗浄剤では、油水分離性が良好
で油水分離機により多くの油分を浮上分離油として除去
可能であるため、洗浄液が透明できれいであった。これ
に対し、比較例の水溶性洗浄剤では、油水分離性が悪
く、多くの油分が混入油分として洗浄液中に分散してい
るため、乳白色であった。When the cleaning liquid after the cleaning treatment was observed, it was found that the water-soluble cleaning agent of Example 3 had good oil-water separation properties, and that a large amount of oil could be removed as floating separation oil by an oil-water separator. The washing liquid was clear and clean. On the other hand, the water-soluble detergent of Comparative Example was poor in oil-water separation property, and was milky white because many oils were dispersed in the washing liquid as mixed oils.
【００５１】さらに、洗浄処理後の被処理材表面に再付
着しているエマルジョンの量を調べたところ、本実施例
３の水溶性洗浄剤では１ｍｇ／ｄｍ2 以下であったのに
対し、比較例の水溶性洗浄剤では１２ｍｇ／ｄｍ2 であ
った。さらに、加工油投入量８０００ｍｇ／リットルに
おける洗浄処理後の洗浄液を１０倍に希釈し、硫酸バン
ド１０００ｍｇ／リットル及び凝集剤５ｍｇ／リットル
を添加し、ｐＨ値を８．０に調整した場合の模擬凝集テ
ストを実施した。そして、ＣＯＤ値（化学的酸素要求
量）及びｎ−ヘキサン値（油分量）を調べた。その結果
を表２に示す。Further, when the amount of the emulsion re-adhered to the surface of the material to be treated after the cleaning treatment was examined, the amount of the water-soluble detergent of Example 3 was 1 mg / dm 2 or less. In the case of the water-soluble cleaning agent of the example, it was 12 mg / dm 2 . Further, the washing liquid after the washing treatment at a processing oil input amount of 8000 mg / L was diluted 10 times, and a simulated agglomeration when the pH value was adjusted to 8.0 by adding a sulfuric acid band of 1000 mg / L and a coagulant of 5 mg / L. The test was performed. Then, the COD value (chemical oxygen demand) and the n-hexane value (oil content) were examined. Table 2 shows the results.
【００５２】[0052]
【表２】 表２から明らかなように、本実施例３の水溶性洗浄剤で
は、排水処理後のＣＯＤ値及びｎ−ヘキサン値を、比較
例のものと比べて大幅に削減できることがわかる。[Table 2] As is clear from Table 2, the water-soluble cleaning agent of Example 3 can significantly reduce the COD value and the n-hexane value after the wastewater treatment as compared with those of the comparative example.
【００５３】次に、界面活性剤同士の整然配列を阻害す
る立体的構造を一部に有する界面活性剤を含み、カチオ
ン系油水分離剤を含んでいない上記実施例１の水溶性洗
浄剤について、上記と同様に混入油分量を調べたとこ
ろ、加工油投入量８０００ｍｇ／リットルにおいて、混
入油分量は２４００ｍｇ／リットルであり、比較例の水
溶性洗浄剤と比べて油水分離性の向上が認められた。Next, the water-soluble detergent of Example 1 containing a surfactant partially having a steric structure that hinders the orderly arrangement of the surfactants and not containing a cationic oil-water separator, When the mixed oil content was examined in the same manner as described above, the mixed oil content was 2400 mg / liter at a processing oil input amount of 8000 mg / liter, and an improvement in oil-water separation properties was observed as compared with the water-soluble detergent of the comparative example. .
【００５４】また、カチオン系油水分離剤を含み、界面
活性剤同士の整然配列を阻害する立体的構造を一部に有
する界面活性剤を含んでいない上記実施例２の水溶性洗
浄剤についても、上記と同様に混入油分量を調べたとこ
ろ、加工油投入量８０００ｍｇ／リットルにおいて、混
入油分量は２７００ｍｇ／リットルであり、比較例の水
溶性洗浄剤と比べて油水分離性の向上が認められた。Further, the water-soluble detergent of Example 2 containing a cationic oil-water separating agent and containing no surfactant having a three-dimensional structure which partially inhibits the orderly arrangement of the surfactants is also used. When the amount of mixed oil was examined in the same manner as described above, the amount of mixed oil was 2700 mg / liter at a processing oil input amount of 8000 mg / liter, and an improvement in oil-water separation was observed as compared with the water-soluble detergent of the comparative example. .
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の水溶性洗
浄剤によれば、特許請求の範囲記載の構成により、洗浄
液中に生成されるエマルジョンが巨大化し易くなるた
め、この巨大化して分離油として浮上したエマルジョン
を洗浄液から容易に除去することが可能となり、エマル
ジョンの被処理材表面への再付着の問題を解消すること
ができる。また、効果的な洗浄能力を維持した洗浄時間
を長期間化することが可能となり、洗浄液の廃液処理の
負担軽減に貢献する。As described in detail above, according to the water-soluble cleaning agent of the present invention, the emulsion formed in the cleaning liquid is liable to become enormous by the constitution described in the claims. The emulsion floating as the separation oil can be easily removed from the cleaning liquid, and the problem of reattachment of the emulsion to the surface of the material to be treated can be solved. In addition, it is possible to extend the cleaning time while maintaining the effective cleaning ability, which contributes to the reduction of the burden on the waste liquid treatment of the cleaning liquid.
【図１】 本発明の水溶性洗浄剤に係り、洗浄により生
成したエマルジョンにおいて、立体的障害構造により界
面活性剤同士の整然配列が阻害されている様子を模式的
に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a state in which an ordered arrangement of surfactants is inhibited by a steric hindrance structure in an emulsion produced by washing according to the water-soluble detergent of the present invention.
【図２】 本発明の水溶性洗浄剤に係り、エマルジョン
同士が融合、巨大化する様子を模式的に示す説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a state in which emulsions fuse and become huge in the water-soluble cleaning agent of the present invention.
【図３】 本発明の水溶性洗浄剤に係り、カチオン系油
水分離剤により、エマルジョン同士が反発する電気的障
害が取り除かれる様子を模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing how a cationic oil-water separating agent removes an electrical obstacle caused by repulsion between emulsions in the water-soluble cleaning agent of the present invention.
【図４】 従来の水溶性洗浄剤に係り、洗浄により生成
したエマルジョンにおいて、界面活性剤が整然配列して
いる様子を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a state in which surfactants are regularly arranged in an emulsion produced by washing according to a conventional water-soluble detergent.
【図５】 従来の水溶性洗浄剤に係り、その表面が電気
的にマイナス状態となったエマルジョン同士が反発する
様子を模式的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a state in which emulsions whose surfaces are in an electrically negative state repel each other in a conventional water-soluble cleaning agent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 隆史 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 近藤 正 愛知県刈谷市野田町場割50番地 ユケン工 業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Takashi Shimada 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Automobile Co., Ltd. (72) Inventor Tadashi Kondo 50 Nodamachiwari 50, Kariya City, Aichi Prefecture Yuken Industry Co., Ltd. Inside
Claims (1)
であって、 界面活性剤同士の整然配列を阻害する立体的障害構造を
一部に有する界面活性剤、及びカチオン系油水分離剤の
うちの少なくとも一方を含むことを特徴とする水溶性洗
浄剤。Claims: 1. A water-soluble detergent containing a surfactant as a main component, the surfactant having a steric hindrance structure that partially inhibits the orderly arrangement of the surfactants, and a cationic oil-water separating agent. A water-soluble detergent comprising at least one of the following.
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