JPH10204492A - 水溶性洗浄剤 - Google Patents

水溶性洗浄剤

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JPH10204492A
JPH10204492A JP9007659A JP765997A JPH10204492A JP H10204492 A JPH10204492 A JP H10204492A JP 9007659 A JP9007659 A JP 9007659A JP 765997 A JP765997 A JP 765997A JP H10204492 A JPH10204492 A JP H10204492A
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oil
water
soluble detergent
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polymer compound
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JP9007659A
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Masahiro Yamashita
雅博 山下
Yoshihiro Kondo
芳弘 近藤
Takashi Shimada
隆史 島田
Masaru Tsujioka
勝 辻岡
Miki Souma
己樹 相馬
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Toyota Motor Corp
Toyota Kagaku Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Kagaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属加工分野の洗浄工程で洗浄液内に混入し
た油剤を容易に分離できるようにする。 【解決手段】 アルキロールアミド系界面活性剤、ポリ
オキシアルキレンエーテル系非イオン系界面活性剤、ポ
リキシプロピレングリコール系非イオン系界面活性剤を
それぞれ1〜15重量%含む水溶性洗浄剤に、カチオン
系ポリアミド高分子化合物10を1〜5重量%添加し、
そのカチオン系ポリアミド高分子化合物10により、エ
マルジョン系油剤(アニオン系)の油滴12を凝集する
ようにした。HLB値は3〜7の範囲内に調製される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属加工分野で好適
に用いられる水溶性洗浄剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属加工部門の洗浄剤は、加工工程で使
用する切削油や研削油などの油剤および付着異物の除
去、金属防食等を目的として使用される。ところで、洗
浄工程で除去される油剤が洗浄液中に蓄積すると、油剤
の再付着や洗浄性能の低下など洗浄剤の品質低下に繋が
るため、品質確保のためにも頻繁に洗浄剤を取り替える
必要が有り、廃液量は増加せざるを得なかったのであ
る。
【0003】ところが、地球環境保護の観点からも廃液
量の減少は強く要望されており、洗浄剤の取替え頻度を
低下するためにも洗浄液から油剤を分離する技術とし
て、例えば、濾過分離法、静電気分離法、浮上油
分離法等の種々の方法が提案されている。それぞれ長
所、短所を併せ持つが、濾過分離法には油剤粒子が細か
過ぎると非常に細かな孔径を有するフィルターが必要と
なって、フィルターの目詰まり速度が増して交換頻度が
急増したり、目詰まりによって捕捉性能が低下し充分な
分離効果が得られなくなるという問題が存在する。ま
た、静電気分離法は、夾雑物、添加剤、界面活性剤のイ
オン性(カチオン、ノニオン等)によって大きく影響さ
れ、性能が変化するため、洗浄液中に溶解している有効
成分をも分解、分離、凝集等の作用が生じることが懸念
され、このようなことが生じれば洗浄性能および品質に
著しく影響を与えるため、機種の選定、管理、調整など
充分な検討が必要であるが、適正条件下での使用は難し
かった。その中で、浮上油分離法は分離操作が容易で装
置も安価と多くの利点を有するため、従来から油剤の分
離に広く利用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、浮上油
分離法にも欠点は存在し、油剤が不水溶性であれば問題
はないのだが、油剤に火災リスクおよびコスト低下等の
観点から水溶性のもの、特に加工性能の良さからエマル
ジョン系のものを用いると、油脂と水溶液との比重差に
よる自然分離は殆ど生じず、油剤が洗浄液中に分散(乳
化)したまま安定化するため、浮上油分離法を用いて洗
浄液から油剤を分離することは不可能となるのである。
【0005】エマルジョン系油剤は、界面活性剤(アニ
オン、ノニオン系)で基油(鉱油、合成油等)を水溶液
中に分散状態で保持して安定化させたものであるため、
水溶性洗浄剤に汚染油として混入しても、その特性は変
わらず、容易に分散するため、比重差による分離は極め
て難しい。従来の洗浄剤は油剤を乳化、可溶化等の作用
で洗浄力を向上させており、油剤の油水分離性は相反す
ることで考慮されていないのが実情である。
【0006】なお、エマルジョンの粒径は一般に0.2
〜5.0μm程度と非常に小さいため、前記濾過分離法
を用いることも適当でない。
【0007】本発明は、以上のような事情を背景として
為されたものであり、その目的とするところは、洗浄工
程で洗浄液内に混入した油剤を簡単に分離できるように
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1発明は、水溶性洗浄剤にアミン化合物が添加さ
れていることを特徴とする。
【0009】第2発明は、アミンと脂肪酸との化合物、
および非イオン系界面活性剤を含む水溶性洗浄剤におい
て、アミン化合物が添加されていることを特徴とする。
【0010】第3発明は、第1または第2発明におい
て、前記アミン化合物はカチオン系のポリアミン系高分
子化合物であることを特徴とする。
【0011】第4発明は、第1〜第3発明の何れかにお
いて、水溶性洗浄剤はHLB値が3〜7の範囲内である
ことを特徴とする。
【0012】
【発明の効果】第1発明においては、ポリアミン系高分
子化合物等のアミン化合物が、エマルジョン系油剤等の
分散液滴の外周等に親水基(O/W型)または親油基
(W/O型)の吸着層を形成し、希薄な水溶液の状態で
は、その構造の一部にその分散液滴を吸着して凝集させ
るため、油剤と洗浄剤との比重差が増加し、浮上(油滴
の場合)や沈降(水滴の場合)して分離する。
【0013】第2発明は、アミンと脂肪酸との化合物
(アミド系活性剤など)、および非イオン系界面活性剤
を含む水溶性洗浄剤にポリアミン系高分子化合物等のア
ミン化合物を添加したものであるため、第1発明と同様
の効果が得られる。加えて、アミンと脂肪酸との化合物
は洗浄物や洗浄装置の表面に吸着して薄膜を形成するた
め洗浄効果とともに防錆効果も得られ、また、非イオン
系界面活性剤は臨界ミセル濃度が低く、低濃度でもミセ
ルを形成し易いため洗浄力を高める効果も得られる。ま
た、水溶性洗浄剤の主成分がアミンと脂肪酸との化合物
であることから、アミン化合物の素溶性、安定性が高め
られる。
【0014】第3発明では、前記アミン化合物としてカ
チオン系のポリアミン系高分子化合物が用いられている
ため、一般にアニオン系の界面活性剤が使われているエ
マルジョン系油剤に対して逆電荷となり、エマルジョン
系油剤の分散液滴が高分子化合物に引き寄せられて凝集
し、電位的に安定化するとともに粒子径が大きくなり、
浮上油分離法等による油水の分離が一層容易になる。
【0015】第4発明の水溶性洗浄剤は、HLB(親水
性−親油性バランス)値が3〜7の範囲内で、乳化作用
がW/O型であるため、油に溶解して水を反発する作用
を生じ、エマルジョン系油剤(O/W型)の洗浄剤への
分散(乳化)が抑制されるとともに油剤同志の結合が促
進され、粒子径が大きくなって浮上油分離法等による油
水の分離が一層容易になる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の水溶性洗浄剤は、金属加
工分野で切削油剤や研削油剤として用いられる水溶性の
エマルジョン系油剤の洗浄に好適に用いられる。エマル
ジョン系油剤の基油である油は、水とは溶解しない異な
った液体で、エマルジョン状態では物理的、電気的、エ
ネルギー的等においても不安定な状態である。そのた
め、分散液滴の融合(凝集、合一等)作用、および液相
互の排除(他相を排除し分離する力)作用等を与える
と、乳化状態の安定要素が排除、消滅、中和等の状態に
なり、安定していたエマルジョンの分散液滴の粒径が大
きくなって凝集し、両相の比重差が増加し、浮上(油滴
の場合)や沈降(水滴の場合)して分離するのである。
【0017】すなわち、本発明は、アミン化合物を添加
して分散液滴に融合作用を与えることにより、エマルジ
ョン系油剤の分散液滴を凝集して浮上させることを基本
とし、第4発明では更にHLB値を3〜7の範囲内とす
ることにより、エマルジョン系油剤(O/W型)の洗浄
剤への分散を抑制し、油剤同志の結合を一層促進するよ
うにしたのである。
【0018】本発明が適用された水溶性洗浄剤の好適な
実施の形態としては、アミン化合物としてポリアミド高
分子化合物等のポリアミン系高分子化合物が用いられ、
非イオン系界面活性剤としてポリオキシアルキレンエー
テル系界面活性剤およびポリオキシプロピレングリコー
ル系界面活性剤が用いられる。アミン化合物は、凝集と
しての働きだけならばアニオン系、カチオン系、ノニオ
ン系の何れでも良いが、効果(添加量、安定性、素溶性
等)として要望するならばカチオン系が望ましい。ポリ
オキシアルキレンエーテル系、ポリオキシプロピレング
リコール系の一部には乳化作用が劣るものがあり、それ
らが特に好適に用いられる。また、アミンと脂肪酸との
化合物は、具体的にはアルキロールアミンと脂肪酸とを
反応させて得られるもので、アルキロールアミド系界面
活性剤(ノニオン系)が好適に用いられるが、アミン塩
型界面活性剤(カチオン系)、脂肪酸モノエステルなど
を使用することもできる。
【0019】また、上記組成物は、少なくとも希釈使用
時にポリアミン系高分子化合物がエマルジョン系油剤を
分離できる最低濃度となり、ポリオキシアルキレンエー
テル系界面活性剤およびポリオキシプロピレングリコー
ル系界面活性剤がそれぞれミセル濃度を有する最低濃度
となり、アルキロールアミド系界面活性剤が防錆性、起
泡性、排水処理性、作業性(皮膚刺激性)の規格に適合
するのに必要且つその他の添加剤が溶解するのに十分な
濃度となるような配合割合で調製される。
【0020】具体的には、例えばポリアミン系高分子化
合物(カチオン系)が1〜5重量%、ポリオキシアルキ
レンエーテル系界面活性剤が1〜15重量%、ポリオキ
シプロピレングリコール系界面活性剤が1〜15重量
%、アルキロールアミド系界面活性剤が1〜15重量%
とされ、残分は水とされる。なお、洗浄剤全体の容量を
なるべく小さくする目的から、水はこれらの成分が均一
に分散して混合し得る最低限の量とすることが望まし
い。
【0021】第4発明の水溶性洗浄剤は、HLB値が3
〜7の範囲内とされているが、他の発明の実施に際して
は、HLB値が3〜7以外であっても良い。例えば、H
LB値が13〜20の範囲内とされている場合には、水
に溶解して油を反発する作用により、W/O型油剤の場
合には洗浄剤への分散が抑制される一方、エマルジョン
系油剤(O/W型)の場合にはエマルジョン粒子が微粒
子化し、粒子間のブラウン運動が盛んになって微粒子同
志が凝集する作用が得られる。
【0022】また、本発明の水溶性洗浄剤によれば、付
随的に以下のような効果が得られる。 (a) 前記浮上油分離法等による油水の分離で洗浄剤を常
に清浄な状態に保つことができるため、循環で使用して
も油剤の再付着が少なく、毎回新液で洗浄している程の
洗浄精度を保つことができる。 (b) 油剤の再付着が少なくなると、油剤によって付着し
ていた細かな異物の付着量も低減する。 (c) 洗浄液が腐敗しにくくなるため、腐敗による悪臭や
異臭が低減される。 (d) 洗浄液を常に新液に近い状態に保つことができるた
め、液管理(濃度測定等)が容易で正確にできるように
なる。 (e) 従来から最も多く使用され、性能が良くて壊れにく
い浮上油分離装置をそのまま使用できるし、新たな設備
投資においても、安価な装置で容易に油分を回収するこ
とが可能である。 (f) 回収した油剤は含水率が低く、再利用が可能であ
る。
【0023】図1は、水溶性洗浄剤に添加されたアミン
化合物としてのカチオン系ポリアミド高分子化合物10
により、エマルジョン系油剤(アニオン系)の油滴12
が凝集される状態を説明する図で、(a) は凝集前、(b)
は凝集後である。この水溶性洗浄剤は、アルキロールア
ミド系界面活性剤(アミンと脂肪酸との化合物)、ポリ
オキシアルキレンエーテル系非イオン系界面活性剤、ポ
リオキシプロピレングリコール系非イオン系界面活性剤
をそれぞれ1〜15重量%含んでおり、カチオン系ポリ
アミド高分子化合物10は1〜5重量%添加されてい
る。また、この水溶性洗浄剤のHLB値は3〜7の範囲
内に調製されている。
【0024】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】アミン化合物としてのカチオン系ポリアミド高
分子化合物により、エマルジョン系油剤(アニオン系)
の油滴が凝集される状態を説明する図である。
【符号の説明】
10:カチオン系ポリアミド高分子化合物(アミン化合
物) 12:油滴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C11D 1/835 C11D 1/835 3/28 3/28 3/37 3/37 (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 辻岡 勝 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 相馬 己樹 愛知県豊田市明和町6丁目1番地 豊田化 学工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アミン化合物が添加されていることを特
    徴とする水溶性洗浄剤。
  2. 【請求項2】 アミンと脂肪酸との化合物、および非イ
    オン系界面活性剤を含む水溶性洗浄剤において、アミン
    化合物が添加されていることを特徴とする水溶性洗浄
    剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記アミン
    化合物はカチオン系のポリアミン系高分子化合物である
    ことを特徴とする水溶性洗浄剤。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項において、H
    LB値が3〜7の範囲内であることを特徴とする水溶性
    洗浄剤。
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