WO2019026491A1 - 金属用洗浄剤組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to cleaning compositions used to clean metals.
- Patent Document 1 a method of washing a metal surface with a cleaning solution containing water and then rinsing with a rinse solution (1) a rinse solution containing a water-soluble inorganic rust inhibitor which is not adsorbed to the cleaning solution and activated carbon Or (2) washing and rinsing with a washing solution and a rinsing solution containing a water-soluble inorganic rust inhibitor which is not adsorbed to activated carbon in any of the washing solution and the rinsing solution, and treating the rinsing wastewater after rinsing with activated carbon
- a cleaning method has been proposed which is characterized in that the organic matter in the rinse waste water is removed by adsorption, and the aqueous solution obtained thereby is reused as a rinse solution containing a water-soluble inorganic rust inhibitor.
- Patent Document 2 specifies at least one carboxylic acid compound selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids, polycarboxylic acids and their neutralized salts, a specific first oxyalkylene group-containing compound, and The cleaning composition for hard surfaces which contains the 2nd oxyalkylene group containing compound of, and a specific oxypropylene group containing compound is proposed.
- the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to obtain sufficient detergency for various metals while sufficiently suppressing the generation of bubbles even at room temperature, and the metal surface after cleaning It is an object of the present invention to provide a metal detergent composition which is less likely to cause rust.
- the present invention provides (A) at least one carboxylic acid compound selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids, polycarboxylic acids and their neutralized salts, (B) Compound Represented by B), (C) Compound Represented by the Following Formula (C-1), and Salt Thereof, Compound Represented by the Following Formula (C-2), and Following Formula (C-3) And a metal detergent composition containing at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by
- R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms
- AO represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms
- p represents The average added mole number of the oxyalkylene group is shown, and is in the range of 1 to 5.
- R 2 represents a linear or branched alkyl or alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, and q represents an integer of 1 to 10.
- R 3 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and n represents 0 or 1 .
- R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and m represents 0 or 1 .
- the cleaning composition for metals of the present invention by having the above-mentioned constitution, sufficient detergency for various metals can be obtained while sufficiently suppressing the generation of bubbles even at room temperature. Rust is less likely to occur on the metal surface after cleaning.
- the content of (A) is 1 to 40% by mass, and the content of (B) is 0.1 to 15 based on the total amount of the detergent composition for metals.
- the content is (mass%), and the content of (C) is 0.001 to 5.0 mass%.
- R 1 is a linear or branched alkyl or alkenyl group having 8 carbon atoms. It is preferable that AO be a oxyalkylene group having a carbon number of 2 to 4 and a compound in which p is in a range of 1 to 5.
- an agent composition can be provided.
- the metal detergent composition according to the present embodiment comprises (A) at least one carboxylic acid compound selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids, polycarboxylic acids and their neutralized salts; It contains an oxyalkylene group-containing compound, and (C) at least one compound selected from the group consisting of a specific organic phosphonic acid and a salt thereof, and a specific nitrogen-containing heterocycle-containing compound.
- the cleaning composition for metal of the present embodiment sufficient detergency for various metals can be obtained while sufficiently suppressing the generation of bubbles even at room temperature, and on the metal surface after cleaning Rust is unlikely to occur.
- the cleaning process which has been performed at a high temperature can be made room temperature, the heating of the cleaning bath becomes unnecessary, and the reduction of the energy cost can be expected.
- aliphatic monocarboxylic acids used as the component (A) include linear or branched unsaturated or saturated aliphatic monocarboxylic acids having 6 to 24 carbon atoms which may have a hydroxyl group.
- Specific examples of such aliphatic monocarboxylic acids include caproic acid, caprylic acid, enanthate, pelargonic acid, capric acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, Bagusenic acid, linoleic acid, (9,12,15) -linolenic acid, (6,9,12) -linolenic acid, eleostearic acid, arachidic acid, (8,11) -eicosadienoic acid, (5,8, 11)-Eicosatrienoic acid, arachidonic acid, behenic acid, lignoceric acid, nervonic acid, 2-e
- a neutralization salt of aliphatic monocarboxylic acid used as the above-mentioned (A) ingredient a neutralization salt which neutralized the above-mentioned aliphatic monocarboxylic acid by alkali metal or an amine compound etc. is mentioned.
- sodium, potassium, lithium etc. are mentioned as an alkali metal
- Ammonia, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine etc. are mentioned as an amine compound.
- the aliphatic monocarboxylic acid and its neutralized salt used as the component (A) are, from the viewpoint of washing properties, linear or branched unsaturated or saturated aliphatic monocarboxylic acid having 6 to 18 carbon atoms and neutralization thereof Salts are preferred, and linear or branched unsaturated or saturated aliphatic monocarboxylic acids having 6 to 12 carbon atoms and their neutralized salts are more preferred. These can be used singly or in combination of two or more.
- polycarboxylic acid used as the component (A) examples include polycarboxylic acids having a weight average molecular weight of 500 to 150,000, and from the viewpoint of washing properties and handling, polycarboxylic acids of 1,000 to 100,000 are preferable. And 1,000 to 50,000 polycarboxylic acids are more preferred.
- the weight average molecular weight of polycarboxylic acid means a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
- polycarboxylic acid for example, homopolymers and copolymers obtained by a conventionally known radical polymerization method using a vinyl monomer having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like Coalescence is mentioned.
- polycarboxylic acid you may use what is marketed.
- copolymerizable monomers having no carboxyl group may be used in addition to the above monomers, as long as the present invention is not impaired.
- vinyl monomers such as ethylene, vinyl chloride and vinyl acetate, acrylamide, acrylates, methacrylates and the like can be mentioned.
- acrylates and methacrylates those having an alkyl group of 1 to 3 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 3 carbon atoms are preferable. These alkyl groups or alkenyl groups may have a substituent such as a hydroxyl group. Examples of such acrylates and methacrylates include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, propyl acrylate and propyl methacrylate.
- the weight ratio of the vinyl-based monomer having a carboxyl group to the copolymerizable monomer not having a carboxyl group is preferably 100: 0 to 50:50 from the viewpoint of washing, and 100: 0 to 70. It is more preferable that the ratio be 30, still more preferably 100: 0 to 90:10.
- the above copolymerizable monomers can be used singly or in combination of two or more.
- a neutralization salt of the polycarboxylic acid used as said (A) component the neutralization salt which neutralized the said polycarboxylic acid by alkali metal or an amine compound etc. is mentioned.
- sodium, potassium, lithium etc. are mentioned as an alkali metal
- Ammonia, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine etc. are mentioned as an amine compound.
- the method for producing the polycarboxylic acid and its neutralized salt is not particularly limited.
- a radical polymerization initiator is added to an aqueous solution of the above-mentioned monomer and / or its salt, and heated at 30 to 150 ° C. for 2 to 5 hours The method of making it react etc. can be mentioned.
- an aqueous solvent such as an alcohol such as methyl alcohol, ethyl alcohol or isopropyl alcohol or an aqueous solvent such as acetone may be added to the aqueous solution of the monomer and / or a salt thereof.
- radical polymerization initiator to be used is not particularly limited, but persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate and ammonium persulfate, redox polymerization initiators based on a combination of persulfate and sodium bisulfite, peroxidation Hydrogen, a water-soluble azo polymerization initiator and the like can be mentioned. These radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
- a chain transfer agent for example, octyl thioglycollate
- the polycarboxylic acid and its neutralized salt used as the component (A) a homopolymer of acrylic acid, methacrylic acid or maleic acid or its neutralized salt, or acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid
- the copolymer which contains any 1 or more types of acids as a monomer component, or its neutralization salt is preferable, and the homopolymer of acrylic acid or its neutralization salt is more preferable.
- the polycarboxylic acid and its neutralization salt which were mentioned above can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the compounding quantity of (A) component in the detergent composition for metals is suitably set according to the intended purpose, it is based on the detergent composition for metals whole quantity from a viewpoint of washability, rust prevention, and economical efficiency. And 1 to 40% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass.
- R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms
- AO represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms
- p represents The average added mole number of the oxyalkylene group is shown, and is in the range of 1 to 5.
- Specific examples of the compound represented by the above general formula (B) include ethyl alcohol AO (1 to 5) adduct, isopropyl alcohol AO (1 to 5) adduct, butyl alcohol AO (1 to 5) addition , Hexyl alcohol AO (1 to 5) adduct, octyl alcohol AO (1 to 5) adduct, 2-ethylhexyl alcohol AO (1 to 5) adduct, 2-octyl alcohol AO (1 to 5) adduct etc Can be mentioned.
- the numbers in parentheses indicate the number of moles.
- the oxyalkylene groups in the above AO may be the same or different, and when different, they may be block addition, random addition or alternation addition.
- R 4 is alkyl or alkenyl group having 4 to 8 carbon atoms having 4 to 8 carbon atoms
- p is preferably 1 to 5, more preferably a compound wherein R 4 is an alkyl group having 8 carbon atoms or an alkenyl group having 8 carbon atoms, and p is 1 to 5.
- the compound satisfying the above conditions include butyl alcohol AO (1 to 5) adduct, hexyl alcohol AO (1 to 5) adduct, octyl alcohol AO (1 to 5) adduct, 2-ethylhexyl Alcohol AO (1 to 5) adducts, 2-octyl alcohol AO (1 to 5) adducts and the like can be mentioned.
- the numbers in parentheses indicate the number of moles.
- octyl alcohol AO (1 to 5) adduct 2-ethylhexyl alcohol AO (1 to 5) adduct, and 2-octyl alcohol AO (1 to 5) adduct are preferable from the viewpoint of antifoaming property, More preferred is 2-ethylhexyl alcohol AO (1-5) adduct.
- the compounds represented by the above general formula (B) can be used alone or in combination of two or more.
- the compounding quantity of (B) component in the detergent composition for metals is suitably set according to the intended purpose, it is based on the detergent composition for metals whole quantity from a viewpoint of washability, antifoaming property, and economical efficiency.
- the content is preferably 0.1 to 15% by mass, and more preferably 0.1 to 10% by mass.
- R 2 represents a linear or branched alkyl or alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, and q represents an integer of 1 to 10.
- R 3 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and n represents 0 or 1 .
- R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and m represents 0 or 1 .
- R 2 in the formula is a linear or branched alkyl group having 4 to 22 carbon atoms or alkenyl.
- Examples of the salt of the compound represented by the above formula (C-1) include neutralized salts neutralized with an alkali metal or an amine compound and the like.
- sodium, potassium, lithium etc. are mentioned as an alkali metal
- Ammonia, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine etc. are mentioned as an amine compound. These can be used singly or in combination of two or more.
- n in the formula is 0 (that is, no substitution) or n is 1
- R 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms
- n is 0 (ie, unsubstituted)
- a compound in which n is 1 and R 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable.
- a compound in which m in the formula is 0 (that is, no substitution), or m is 1 Compounds in which R 4 is a linear or branched alkyl group having 5 to 18 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 5 to 18 carbon atoms, and a compound wherein m is 0 (ie, unsubstituted) Or a compound in which m is 1 and R 4 is a linear or branched alkyl group having 10 to 17 carbon atoms or a linear or branched alkenyl group having 10 to 17 carbon atoms is more preferable.
- the component (C) is preferably a compound represented by the above formula (C-1) and a salt thereof from the viewpoint of rust resistance.
- the cleaning agent composition for metals is preferable from a viewpoint of rustproofness, antifoaming property, cleaning property, and economical efficiency.
- the content is preferably 0.001 to 5.0% by mass, more preferably 0.005 to 3.0% by mass, and further preferably 0.01 to 3.0% by mass, based on the total amount.
- the content is preferably 0.01 to 2.0% by mass, and particularly preferably 0.1 to 1.0% by mass.
- the cleaning composition for metal of the present embodiment further contains an oxyalkylene group-containing compound other than the above component (B) (hereinafter also referred to as component (D)) from the viewpoint of improving the detergency and the defoaming property. be able to.
- component (D) an oxyalkylene group-containing compound other than the above component (B)
- Examples of such a compound include compounds represented by the following general formula (D-1).
- R 5 represents an alkyl group having 8 to 30 carbon atoms which may have a hydroxyl group, an alkenyl group having 8 to 30 carbon atoms which may have a hydroxyl group, or R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a hydroxyl group, or a hydroxyl group.
- a good C2-30 alkenyl group is shown, x and z are each independently 0 or 1, AO is a C2-4 oxyalkylene group, and y is the average added mole of oxyalkylene group Indicate numbers and range from 11 to 200.
- R 5 is a group represented by the following general formula (D-2)
- R 6 is a hydrogen atom
- x and z are 0.
- R 7 represents a divalent group represented by the following formula (D-3)
- a is an integer of 1 to 5
- b is an integer of 1 to 5
- the total number of a ⁇ b is in the range of 1 to 5 and a in the formula (D-2) is 2 or more, plural bs may be the same or different.
- Specific examples of the compound represented by the above general formula (D-1) include octyl alcohol AO (11 to 200) adduct, decyl alcohol AO (11 to 200) adduct, lauryl alcohol AO (11 to 200) ) Adduct, myristyl alcohol AO (11 to 200) adduct, cetyl alcohol AO (11 to 200) adduct, stearyl alcohol AO (11 to 200) adduct, isostearyl alcohol AO (11 to 200) adduct, oleyl Alcohol AO (11 to 200) adduct, behenyl alcohol AO (11 to 200) adduct, tridecyl alcohol AO (11 to 200) adduct, 2-butyl octyl alcohol AO (11 to 200) adduct, 2-butyl decane Alcohol AO (11 to 200) adduct, 2-hexyloctyl alcohol AO (11 to 200) adduct, 2-
- the oxyalkylene groups in the above AO may be the same or different, and when different, they may be block addition, random addition or alternation addition.
- R 5 is an alkenyl group of the alkyl group or a C 8-30 having 8 to 30 carbon atoms More preferably, it is an alkyl group having 12 to 24 carbon atoms or an alkenyl group having 12 to 24 carbon atoms.
- AO is a random addition of an oxyethylene group and an oxypropylene group from the viewpoint of the cleaning property and the defoaming property, and the oxyethylene group and the oxypropylene group
- R 5 is an alkyl group having 8 to 30 carbon atoms, or carbon from the viewpoint of the washing property and the defoaming property.
- Alkoxy groups of 8 to 30, R 6 is a hydrogen atom, x and z are 0,
- AO is a random addition of an oxyethylene group and an oxypropylene group, and an oxyethylene group and an oxypropylene group
- R 5 is an alkyl group having 12 to 24 carbon atoms, or an alkenyl group having 12 to 24 carbon atoms, from the viewpoint of cleaning properties and defoaming properties
- R 6 is hydrogen
- AO is a random addition of an oxyethylene group and an oxypropylene group
- the blending ratio (mass ratio) of the oxyethylene group to the oxypropylene group is oxyethylene group: oxypropylene group
- Compounds in which the group is 20:80 to 80:20 and y is 11 to 80 are more preferred.
- the compounds represented by the above general formula (D-1) can be used alone or in combination of two or more.
- the compounding quantity of (D) component in the detergent composition for metals is suitably set according to the intended purpose, it is based on the detergent composition for metals whole quantity from a viewpoint of washability, antifoaming property, and economical efficiency.
- the content is preferably 0.01 to 0.5% by mass, and more preferably 0.01 to 0.3% by mass.
- the metal detergent composition of the present embodiment can further contain (E) a compound represented by the following general formula (E) from the viewpoint of improving the defoaming property.
- EO represents an oxyethylene group
- PO represents an oxypropylene group
- s and u represent an average added mole number of the oxyethylene group
- s + u is in the range of 0 to 10
- t represent the average added mole number of the oxypropylene group, which is in the range of 1 to 100.
- the compound represented by the above general formula (E) has t of 1 to 60 and s + u of 0 to 10 or t of 61 to 100 in the above general formula (E) from the viewpoint of antifoaming property.
- s + u is preferably 0 to 5
- t is 1 to 60 and s + u is more preferably 0 to 10
- t is 20 to 60 and s + u is 0 to 10
- the compounds represented by the above general formula (E) can be used alone or in combination of two or more.
- the compounding quantity of (E) component in the detergent composition for metals is suitably set according to the intended purpose, it is based on the detergent composition for metals whole quantity from a viewpoint of washability, antifoaming property, and economical efficiency. 0.01 to 5% by mass is preferable, 0.05 to 5% by mass is more preferable, and 0.1 to 3% by mass is more preferable.
- the metal cleaning agent composition of the present embodiment is a rust inhibitor other than the component (C), an antiseptic agent, a surfactant, a chelating agent, an antioxidant, a coloring agent, as long as the effects of the present invention are not impaired.
- Deodorant, fragrance, etc. can be blended.
- rust inhibitor examples include dicarboxylic acids and the like. Specifically, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, dodecanedioic acid, eicosadic acid, isodocosadiene Examples thereof include diacid, isodocosan diacid, isoeicosadiene diacid, butyl octane diacid, dialkoxycarbonyl isodocosadiene diacid and the like. These rust inhibitors can be used singly or in combination of two or more. In addition, when using dicarboxylic acid, it is preferable to mix
- Examples of the preservative include aromatic carboxylic acids and the like, and specific examples thereof include benzoic acid, p-toluic acid, p-ethylbenzoic acid, p-isopropylbenzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, xylyl acid, Isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, cinnamic acid, toluic acid, hemimellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, hydroxybenzoic acid, dihydroxybenzoic acid, trihydroxybenzoic acid and the like can be mentioned. These preservatives can be used singly or in combination of two or more. In addition, when an aromatic carboxylic acid overlaps with the said (A) component, it is preferable to mix
- Surfactants include nonionic alcohols such as higher alcohol AO adducts, alkylphenol AO adducts, fatty acid AO adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester alkylene oxide adducts, higher alkylamine AO adducts, soaps, alkylbenzene sulfonic acids
- nonionic alcohols such as higher alcohol AO adducts, alkylphenol AO adducts, fatty acid AO adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester alkylene oxide adducts, higher alkylamine AO adducts, soaps, alkylbenzene sulfonic acids
- anionic surfactants such as salts, higher alcohol sulfuric acid ester salts and polyoxyethylene alkyl ether sulfates
- amphoteric surfactants such as alkylamino fatty acid salts and alkyl betaines.
- the higher alcohol AO adduct, the alkylphenol AO adduct, etc. overlap with the component (B) or the component (D), the preferred blending amount of the component (B) or the preferred blending of the component (D) It is preferable to blend so as not to exceed the amount.
- the chelating agent examples include aminocarboxylic acid chelating agents such as EDTA, NTA, DTPA, HEDTA and TTHA; and phosphonic acid chelating agents such as HEDP and NTMP. These chelating agents can be used singly or in combination of two or more. When the aminocarboxylic acid chelating agent overlaps with the component (A), it is preferable to blend so as not to exceed the preferable blending amount of the component (A).
- the pH of the metal detergent composition according to the present embodiment is preferably 5.0 to 14.0, and more preferably 8.0 to 12.0, from the viewpoints of the cleaning property and the corrosion resistance. And particularly preferably 8.0 to 11.0.
- the pH is less than 5.0, it can be adjusted with an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate or triethanolamine.
- the pH exceeds 14.0, it can be adjusted with an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, lactic acid, formic acid or citric acid.
- These pH adjusters can be used singly or in combination of two or more.
- the pH of the metal detergent composition can be measured by a known method such as a glass electrode method.
- the metal detergent composition of the present embodiment preferably has a static surface tension and a dynamic surface tension of 20 to 60 mN / m, and preferably 20 to 50 mN / m, from the viewpoints of the cleaning property and the drying property. Is more preferred.
- the static surface tension can be measured by the Wilhelmy method, and the dynamic surface tension can be measured by the maximum bubble pressure method.
- metals to be cleaned of the metal cleaning composition according to this embodiment include metals such as iron, aluminum, gold, silver, copper, lead, titanium, zinc, nickel, chromium, manganese, tin, etc .; aluminum alloy, copper Alloy, nickel alloy, magnesium alloy, steel (stainless steel, chromium steel, manganese steel, molybdenum steel, silicon steel), special steel (nickel chromium molybdenum steel, chromium steel, chromium molybdenum steel, manganese molybdenum steel, manganese steel, manganese chromium) Alloys such as steel, low-grade steel, rolled steel, carbon steel), die-casting alloys (aluminum alloy die casting, zinc alloy die casting, magnesium alloy die casting) and the like can be mentioned.
- metals such as iron, aluminum, gold, silver, copper, lead, titanium, zinc, nickel, chromium, manganese, tin, etc .
- the metal detergent composition of the present embodiment may be used as it is, but a treatment liquid prepared by diluting the composition with water may be used.
- the concentration of the treatment liquid is preferably 0.01 to 50% by mass, based on the total amount of the treatment liquid, from 0.05 to 50% by mass, based on the total amount of the treatment liquid, from the viewpoints of cleaning properties and economy. It is more preferably 30% by mass and still more preferably 0.1 to 15% by mass.
- tap water As water in the present embodiment, tap water, well water, ion-exchanged water, or distilled water can be suitably used.
- the pH of the treatment solution prepared by diluting the metal detergent composition with water is preferably 5.0 to 14.0, and more preferably 8.0 to 12.0, from the viewpoint of detergency and corrosion resistance. Is more preferably 8.0 to 11.0.
- the pH is less than 5.0, it can be adjusted with an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate or triethanolamine.
- the pH exceeds 14.0, it can be adjusted with an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, lactic acid, formic acid or citric acid.
- These pH adjusters can be used singly or in combination of two or more.
- the pH of the treatment liquid can be measured by a known method such as a glass electrode method.
- the static surface tension and the dynamic surface tension of the treatment liquid prepared by diluting the metal detergent composition with water are preferably 20 to 60 mN / m from the viewpoint of the washing property and the drying property, and preferably 20 to 60 More preferably, it is 50 mN / m.
- the static surface tension of the processing solution can be measured by the Wilhelmy method, and the dynamic surface tension can be measured by the maximum bubble pressure method.
- the cleaning method using the metal cleaning agent composition of the present embodiment is not particularly limited, but physical operations such as ultrasonic method, spraying method, bubbling method, barrel method, immersion rocking method, etc. are added. It is suitably used for the cleaning method.
- the washing temperature is preferably 5 to 100 ° C., more preferably 10 to 80 ° C., and particularly preferably 15 to 80 ° C. from the viewpoint of washing properties and economy.
- the cleaning time can be appropriately set in accordance with the shape and size of the object to be cleaned, the cleaning method, and the cleaning conditions.
- Examples 1 to 12 Comparative Examples 1 to 30
- a metal detergent composition was prepared according to the components and compositions (% by mass) shown in Tables 1 to 6. Specifically, components (A) and (C) are added to (G) ion-exchanged water, mixed and homogenized, and components (B), (D), and (E) are added and mixed. Prepared.
- the obtained metal detergent compositions of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 30 were diluted with ion exchanged water to a 3 mass% aqueous solution, and used as a test solution in the following evaluation test.
- Compound * 3 2-ethylhexyl alcohol EO (1)
- PO (1.5) adduct is such that R 1 in the above general formula (B) is an alkyl group having 8 carbon atoms, and (AO) p is an average addition mole
- Compound * 4 polyoxyethylene (18.2) polyoxypropylene (43.6) stearyl ether which is a polyoxyethylene group of the number 1 and a polyoxypropylene group having an average added mole number of 1.5: Polyoxyethylenes wherein R 5 in D-1) is an alkyl group having 18 carbon atoms, R 6 is a hydrogen atom, x and z are 0, and (AO) y is an average added mole number of 18.2 Group and average added mole number 43.
- FIG. 1 is a view showing the configuration of an evaluation sample.
- FIG. 1A is a view of the evaluation sample as viewed in a direction perpendicular to the test piece
- FIG. 1B is a view of the evaluation sample as viewed from the direction in which the test piece extends. .
- test piece 2 (contaminated sample) coated with a contaminant 4 and a non-coated test piece 3 are fixed by double clips 6 and 7 sandwiching these ends.
- the polytetrafluoroethylene sheet 5 intervenes at one end side of both test pieces, and a space is provided so that the contaminant 4 does not touch the test piece 3.
- Washing rate [ ⁇ weight of contaminated sample before washing (g) ⁇ ⁇ ⁇ weight of contaminated sample after washing (g) ⁇ ⁇ 100 / [ ⁇ weight of contaminated sample before washing (g) ⁇ - ⁇ Weight of test piece (g) ⁇ ]
- the cleaning rate is 35% or more, it can be said that the film has sufficient cleaning properties.
- test piece was semi-immersed in a 70 mL sample bottle filled with 25 g of the test solution, and left at 60 ° C. for 1 day.
- the state of rust of the test piece was observed and evaluated according to the following criteria. In addition, it means that the series 2 and 3 have sufficient antirust property.
- Series 1 50% or more of rusted area in the immersed portion
- Series 2 less than 50% of rusted area in the immersed portion
- Series 3 no rusting
- Test pieces were produced in the same manner as described above except that a commercially available 50 mm ⁇ 25 mm ⁇ 1 mm copper alloy (C3713P) was used instead of the aluminum alloy die cast, and the rust resistance was evaluated.
- C3713P commercially available 50 mm ⁇ 25 mm ⁇ 1 mm copper alloy
- the cleaning compositions of Examples 1 to 12 are excellent in the cleaning property and the defoaming property even under the washing conditions of 25 ° C. and generate rust on the metal surface. It was confirmed to be difficult.
- the present invention it is possible to obtain sufficient detergency with respect to various metals while sufficiently suppressing the generation of bubbles even at room temperature, and a detergent composition in which rust is not easily generated on the metal surface after cleaning. Can provide the goods.
- the cleaning process which has been performed at a high temperature can be made room temperature, the heating of the cleaning bath becomes unnecessary, and the reduction of the energy cost can be expected.
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Abstract
金属用洗浄剤組成物は、(A)脂肪族モノカルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの中和塩からなる群より選択される少なくとも一種のカルボン酸化合物、(B)特定のオキシアルキレン基含有化合物、並びに(C)特定の有機ホスホン酸及びその塩、並びに特定の含窒素へテロ環含有化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する。
Description
本発明は、金属を洗浄するために用いられる洗浄剤組成物に関する。
近年、自動車、電車、飛行機、工作機械等の部品市場がグローバル化する中で、低価格の部品が市場に登場し、国内の部品メーカーは激しいコスト競争にさらされている。こうしたことから、部品メーカー各社は競争力維持のため、材料や製造工程において様々なコスト削減を講じている。
製造工程でのコスト削減例の一つとして、洗浄工程の常温化が進められている。これまで比較的高温で行っていた部品洗浄を常温で行うことによって、洗浄浴の加熱が不要となりエネルギーコスト削減が期待できる反面、洗浄力や消泡性等といった本来洗浄工程で要求される性能が低下してしまうということが問題となっている。
また、常温化に伴う洗浄液残留による発錆も危惧される。近年の環境保全に対する意識向上を受け、従来主流であった鋼材よりも軽量で低環境負荷に寄与する金属・合金部材が用いられるようになり、部品メーカーの扱う金属素材は多様化してきている。そのため、洗浄液には従来以上に多様な金属・合金部材に対する防錆性が求められている。
下記特許文献1には、金属表面を水分を含有する洗浄液で洗浄し、次いで、すすぎ液ですすぐ洗浄方法において、(1)洗浄液と活性炭に吸着されない水溶性無機防錆剤を含有させたすすぎ液、あるいは(2)洗浄液及びすすぎ液のいずれにも活性炭に吸着されない水溶性無機防錆剤を含有させた洗浄液及びすすぎ液を用いて洗浄・すすぎを行うと共に、すすぎ後のすすぎ廃水を活性炭で処理しすすぎ廃水中の有機物を吸着除去し、これにより得られる水溶液を水溶性無機防錆剤を含有するすすぎ液として再利用することを特徴とする洗浄方法が提案されている。
下記特許文献2には、脂肪族モノカルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの中和塩からなる群より選択される少なくとも一種のカルボン酸化合物と、特定の第1のオキシアルキレン基含有化合物と、特定の第2のオキシアルキレン基含有化合物と、特定のオキシプロピレン基含有化合物と、を含有する硬質表面用洗浄剤組成物が提案されている。
しかしながら、特許文献1記載の方法では、洗浄工程を常温で行った場合、洗浄力及び消泡性が低下し、防錆性も十分とは言えず、合金部材洗浄後には錆が発生する問題がある。特許文献2記載の洗浄剤組成物は、常温での洗浄力、消泡性を維持できるものの、合金部材に対する防錆性が十分とはいえない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、室温であっても泡の発生を十分抑制しつつ種々の金属に対して十分な洗浄力を得ることができ、なおかつ洗浄後の金属表面に錆が発生しにくい金属用洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、(A)脂肪族モノカルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの中和塩からなる群より選択される少なくとも一種のカルボン酸化合物、(B)下記一般式(B)で表される化合物、並びに(C)下記一般式(C-1)で表される化合物及びその塩、下記一般式(C-2)で表される化合物及び下記一般式(C-3)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する金属用洗浄剤組成物を提供する。
本発明の金属用洗浄剤組成物によれば、上記構成を有することにより、室温であっても泡の発生を十分抑制しつつ種々の金属に対して十分な洗浄力を得ることができ、なおかつ洗浄後の金属表面に錆が発生しにくい。
本発明の金属用洗浄剤組成物においては、金属用洗浄剤組成物全量を基準として、(A)の含有量が1~40質量%であり、(B)の含有量が0.1~15質量%であり、(C)の含有量が0.001~5.0質量%であることが好ましい。
また、本発明の金属用洗浄剤組成物は、上記一般式(B)で表される化合物として、式(B)中、R1が炭素数8の直鎖又は分岐を有するアルキル基又はアルケニル基であり、AOが炭素数2~4のオキシアルキレン基であり、pが1~5の範囲にある化合物を含むことが好ましい。
本発明によれば、室温であっても泡の発生を十分抑制しつつ種々の金属に対して十分な洗浄力を得ることができ、なおかつ洗浄後の金属表面に錆が発生しにくい金属用洗浄剤組成物を提供することができる。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物は、(A)脂肪族モノカルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの中和塩からなる群より選択される少なくとも一種のカルボン酸化合物と、(B)特定のオキシアルキレン基含有化合物と、(C)特定の有機ホスホン酸及びその塩、並びに特定の含窒素へテロ環含有化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物とを含有する。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物によれば、室温であっても泡の発生を十分抑制しつつ種々の金属に対して十分な洗浄力を得ることができ、なおかつ洗浄後の金属表面に錆が発生しにくい。これにより、金属・合金部材の洗浄において、これまで高温で行っていた洗浄工程を常温化することができ、洗浄浴の加熱が不要となりエネルギーコストの削減が期待できる。
上記(A)成分として用いる脂肪族モノカルボン酸としては、ヒドロキシル基を有していてもよい炭素数6~24の直鎖又は分岐の不飽和又は飽和の脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。このような脂肪族モノカルボン酸として具体的には、カプロン酸、カプリル酸、エナント酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バグゼン酸、リノール酸、(9,12,15)-リノレン酸、(6,9,12)-リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキジン酸、(8,11)-エイコサジエン酸、(5,8,11)-エイコサトリエン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ネルボン酸、2-エチルヘキサン酸、2-メチルヘキサン酸、2-メチルヘプタン酸、トリメチルヘキサン酸、イソステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記(A)成分として用いる脂肪族モノカルボン酸の中和塩としては、上記脂肪族モノカルボン酸をアルカリ金属又はアミン系化合物等によって中和された中和塩が挙げられる。ここで、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウムなどが挙げられ、アミン系化合物としてはアンモニア、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等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記(A)成分として用いる脂肪族モノカルボン酸及びその中和塩は、洗浄性の観点から、炭素数6~18の直鎖又は分岐の不飽和又は飽和の脂肪族モノカルボン酸及びその中和塩が好ましく、炭素数6~12の直鎖又は分岐の不飽和又は飽和の脂肪族モノカルボン酸及びその中和塩がより好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記(A)成分として用いるポリカルボン酸は、重量平均分子量が500~150,000のポリカルボン酸が挙げられ、洗浄性、取り扱い性の観点から1,000~100,000のポリカルボン酸が好ましく、1,000~50,000のポリカルボン酸がより好ましい。本明細書において、ポリカルボン酸の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される値を意味する。
ポリカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基を有するビニル系モノマーを用いて、従来公知のラジカル重合法で合成した単独重合体及び共重合体が挙げられる。ポリカルボン酸は、市販されているものを使用してもよい。ラジカル重合には、本発明を損なわない範囲で、上記のモノマー以外にカルボキシル基を有していない共重合可能なモノマーを使用してもよい。このようなモノマーとしては、エチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどのビニル系モノマー、アクリルアミド、アクリレート類、メタクリレート類等が挙げられる。アクリレート類及びメタクリレート類としては、炭素数1~3のアルキル基又は炭素数2~3のアルケニル基を有するものが好ましい。これらのアルキル基又はアルケニル基は、ヒドロキシル基などの置換基を有していてもよい。このようなアクリレート類及びメタクリレート類としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有するビニル系モノマーと、カルボキシル基を有していない共重合可能なモノマーとの重量比は、洗浄性の観点から100:0~50:50であることが好ましく、100:0~70:30であることがより好ましく、100:0~90:10であることが更により好ましい。上記の共重合可能なモノマーは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記(A)成分として用いるポリカルボン酸の中和塩としては、上記ポリカルボン酸をアルカリ金属又はアミン系化合物等によって中和された中和塩が挙げられる。ここで、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウムなどが挙げられ、アミン系化合物としてはアンモニア、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等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ポリカルボン酸及びその中和塩の製造方法には特に制限はないが、例えば、上記モノマー及び/又はその塩の水溶液にラジカル重合開始剤を添加して、30~150℃で2~5時間加熱反応させる方法などを挙げることができる。このとき、上記モノマー及び/又はその塩の水溶液に、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類やアセトン等の水性溶剤を添加してもよい。また、用いるラジカル重合開始剤にも特に制限はないが、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過硫酸塩と重亜硫酸ナトリウム等の組み合わせによるレドックス系重合開始剤、過酸化水素、水溶性アゾ系重合開始剤等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。ラジカル重合の際には、重合度を調整する目的で連鎖移動剤(例えば、チオグリコール酸オクチル)を添加してもよい。
(A)成分として用いるポリカルボン酸及びその中和塩としては、洗浄性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、又はマレイン酸の単独重合体若しくはその中和塩、又はアクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸のいずれか1種以上をモノマー成分として含む共重合体若しくはその中和塩が好ましく、アクリル酸の単独重合体若しくはその中和塩がより好ましい。上述したポリカルボン酸及びその中和塩は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属用洗浄剤組成物における(A)成分の配合量は、使用目的に応じて適宜設定されるが、洗浄性、防錆性、経済性の観点から、金属用洗浄剤組成物全量を基準として、1~40質量%であることが好ましく、1~20質量%であることがより好ましい。
次に、本実施形態に係る(B)特定のオキシアルキレン基含有化合物について説明する。係る化合物としては、下記一般式(B)で表される化合物が挙げられる。
上記一般式(B)で表される化合物としては、具体的には、エチルアルコールAO(1~5)付加物、イソプロピルアルコールAO(1~5)付加物、ブチルアルコールAO(1~5)付加物、ヘキシルアルコールAO(1~5)付加物、オクチルアルコールAO(1~5)付加物、2-エチルヘキシルアルコールAO(1~5)付加物、2-オクチルアルコールAO(1~5)付加物等が挙げられる。括弧内の数値はモル数を表す。
上記AOのオキシアルキレン基は同一であっても異なっていてもよく、異なっている場合は、ブロック付加でもランダム付加でも交互付加でも構わない。
上記一般式(B)で表される化合物は、消泡性の観点から、上記一般式(B)中、R4が炭素数4~8のアルキル基又は炭素数4~8のアルケニル基であり、pが1~5である化合物が好ましく、R4が炭素数8のアルキル基又は炭素数8のアルケニル基であり、pが1~5である化合物がより好ましい。
上記の条件を満たす化合物としては、具体的には、ブチルアルコールAO(1~5)付加物、ヘキシルアルコールAO(1~5)付加物、オクチルアルコールAO(1~5)付加物、2-エチルヘキシルアルコールAO(1~5)付加物、2-オクチルアルコールAO(1~5)付加物等が挙げられる。括弧内の数値はモル数を表す。これらの中でも、消泡性の観点から、オクチルアルコールAO(1~5)付加物、2-エチルヘキシルアルコールAO(1~5)付加物、2-オクチルアルコールAO(1~5)付加物が好ましく、2-エチルヘキシルアルコールAO(1~5)付加物がより好ましい。
上記一般式(B)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属用洗浄剤組成物における(B)成分の配合量は、使用目的に応じて適宜設定されるが、洗浄性、消泡性、経済性の観点から、金属用洗浄剤組成物全量を基準として、0.1~15質量%であることが好ましく、0.1~10質量%であることがより好ましい。
次に、本実施形態に係る(C)成分について説明する。係る化合物としては、下記一般式(C-1)で表される化合物及びその塩、下記一般式(C-2)で表される化合物、及び下記一般式(C-3)で表される化合物が挙げられる。これらの化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記式(C-1)で表される化合物としては、防錆性、洗浄性及び消泡性の観点から、式中のR2が炭素数4~22の直鎖若しくは分岐のアルキル基又はアルケニル基であり、qが1~5である化合物が好ましく、式中のR2が炭素数8~18の直鎖若しくは分岐のアルキル基又はアルケニル基であり、qが1~3である化合物がより好ましい。
上記式(C-1)で表される化合物の塩としては、例えば、アルカリ金属又はアミン系化合物等によって中和された中和塩が挙げられる。ここで、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウムなどが挙げられ、アミン系化合物としてはアンモニア、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等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記式(C-2)で表される化合物としては、防錆性、洗浄性及び消泡性の観点から、式中のnが0(すなわち、無置換)である化合物、又はnが1であり、R3が炭素数1~8の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖若しくは分岐のアルケニル基である化合物が好ましく、nが0(すなわち、無置換)である化合物、又はnが1であり、R3が炭素数1~5の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数2~5の直鎖若しくは分岐のアルケニル基である化合物がより好ましい。
上記式(C-3)で表される化合物としては、防錆性、洗浄性及び消泡性の観点から、式中のmが0(すなわち、無置換)である化合物、又はmが1であり、R4が炭素数5~18の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数5~18の直鎖若しくは分岐のアルケニル基である化合物が好ましく、mが0(すなわち、無置換)である化合物、又はmが1であり、R4が炭素数10~17の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数10~17の直鎖若しくは分岐のアルケニル基である化合物がより好ましい。
(C)成分としては、防錆性の観点から、上記式(C-1)で表される化合物及びその塩が好ましい。
金属用洗浄剤組成物における(C)成分の配合量は、使用目的に応じて適宜設定されるが、防錆性、消泡性、洗浄性、経済性の観点から、金属用洗浄剤組成物全量を基準として、0.001~5.0質量%であることが好ましく、0.005~3.0質量%であることがより好ましく、0.01~3.0質量%であることがさらに好ましく、0.01~2.0質量%であることがさらにより好ましく、0.1~1.0質量%であることが特に好ましい。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物は、洗浄性及び消泡性を向上させる観点から、上記(B)成分以外のオキシアルキレン基含有化合物(以下、(D)成分ともいう)を更に含有することができる。
係る化合物としては、下記一般式(D-1)で表される化合物が挙げられる。
上記一般式(D-1)で表される化合物としては、具体的には、オクチルアルコールAO(11~200)付加物、デシルアルコールAO(11~200)付加物、ラウリルアルコールAO(11~200)付加物、ミリスチルアルコールAO(11~200)付加物、セチルアルコールAO(11~200)付加物、ステアリルアルコールAO(11~200)付加物、イソステアリルアルコールAO(11~200)付加物、オレイルアルコールAO(11~200)付加物、ベヘニルアルコールAO(11~200)付加物、トリデシルアルコールAO(11~200)付加物、2-ブチルオクチルアルコールAO(11~200)付加物、2-ブチルデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-ヘキシルオクチルアルコールAO(11~200)付加物、2-ヘキシルデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-オクチルドデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-ヘキシルドデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-オクチルドデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-デシルテトラデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-ドデシルヘキサデカンアルコールAO(11~200)付加物、2-テトラデシルオクタデカンアルコールAO(11~200)付加物、イソオクチルアルコールAO(11~200)付加物、2-エチルヘキシルアルコールAO(11~200)付加物、イソノナンアルコールAO(11~200)付加物、イソデカンアルコールAO(11~200)付加物、イソウンデカンアルコールAO(11~200)付加物、イソトリデカンアルコールAO(11~200)付加物、オクタン-2-オールAO(11~200)付加物、2-ドデカンアルコールAO(11~200)付加物、モノスチレン化フェノールAO(11~200)付加物、ジスチレン化フェノールAO(11~200)付加物、トリスチレン化フェノールAO(11~200)付加物、ヒドロキシステアリルアルコールAO(11~200)付加物、カプリル酸AO(11~200)付加物、カプリン酸AO(11~200)付加物、ラウリン酸AO(11~200)付加物、ミリスチン酸AO(11~200)付加物、パルミチン酸AO(11~200)付加物、ステアリン酸AO(11~200)付加物、オレイン酸AO(11~200)付加物、ポリオキシアルキレン(11~200)ジカプリル酸、ポリオキシアルキレン(11~200)ジパルミチン酸、ポリオキシアルキレン(11~200)ジオレイン酸、ポリオキシアルキレン(11~200)ジステアリン酸、オクチルアルコールAO(11~200)付加物のオクチルエステル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)オクチルエーテルオクチルエステル)、デシルアルコールAO(11~200)付加物のデシルエステル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)デシルエーテルデシルエステル)、ラウリルアルコールAO(11~200)付加物のラウリルエステル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)ラウリルエーテルラウリルエステル)、ミリスチルアルコールAO(11~200)付加物のオクチルエステル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)ミリスチルエーテルオクチルエステル)、セチルアルコールAO(11~200)付加物のオクチルエステル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)セチルエーテルオクチルエステル)、オクチルアルコールAO(11~200)付加物のメチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)オクチルエーテルメチルエーテル)、オクチルアルコールAO(11~200)付加物のエチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)オクチルエーテルエチルエーテル)、デシルアルコールAO(11~200)付加物のメチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)デシルエーテルメチルエーテル)、ラウリルアルコールAO(11~200)付加物のメチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)ラウリルエーテルメチルエーテル)、ラウリルアルコールAO(11~200)付加物のエチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)ラウリルエーテルエチルエーテル)、ミリスチルアルコールAO(11~200)付加物のメチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)ミリスチルエーテルメチルエーテル)、セチルアルコールAO(11~200)付加物のメチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)セチルエーテルメチルエーテル)、ステアリルアルコールAO(11~200)付加物のメチルエーテル(即ち、ポリオキシアルキレン(11~200)ステアリルエーテルメチルエーテル)等が挙げられる。括弧内の数値はモル数を表す。
上記AOのオキシアルキレン基は同一であっても異なっていてもよく、異なっている場合は、ブロック付加でもランダム付加でも交互付加でも構わない。
上記一般式(D-1)で表される化合物は、洗浄性と消泡性の観点から、R5が炭素数8~30のアルキル基又は炭素数8~30のアルケニル基であることが好ましく、炭素数12~24のアルキル基又は炭素数12~24のアルケニル基であることがより好ましい。
また、上記一般式(D-1)で表される化合物は、洗浄性と消泡性の観点から、AOがオキシエチレン基とオキシプロピレン基とのランダム付加であり、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との配合比率(質量比)がオキシエチレン基:オキシプロピレン基=20:80~80:20であり、yが11~100であることが好ましく、AOがオキシエチレン基とオキシプロピレン基とのランダム付加であり、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との配合比率(質量比)がオキシエチレン基:オキシプロピレン基=20:80~80:20であり、yが11~80であることがより好ましい。
上記一般式(D-1)で表される化合物としては、洗浄性と消泡性の観点から、上記一般式(D-1)中、R5が炭素数8~30のアルキル基、又は炭素数8~30のアルケニル基であり、R6が水素原子であり、x及びzが0であり、AOがオキシエチレン基とオキシプロピレン基とのランダム付加であり、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との配合比率(質量比)がオキシエチレン基:オキシプロピレン基=20:80~80:20であり、yが11~100である化合物が好ましい。
また、洗浄性と消泡性の観点から、上記一般式(D-1)中、R5が炭素数12~24のアルキル基、又は炭素数12~24のアルケニル基であり、R6が水素原子であり、x及びzが0であり、AOがオキシエチレン基とオキシプロピレン基とのランダム付加であり、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との配合比率(質量比)がオキシエチレン基:オキシプロピレン基=20:80~80:20であり、yが11~80である化合物がより好ましい。
上記一般式(D-1)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属用洗浄剤組成物における(D)成分の配合量は、使用目的に応じて適宜設定されるが、洗浄性、消泡性、経済性の観点から、金属用洗浄剤組成物全量を基準として0.01~0.5質量%であることが好ましく、0.01~0.3質量%であることがより好ましい。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物は、消泡性を向上させる観点から、(E)下記一般式(E)で表される化合物を更に含有することができる。
上記一般式(E)で表される化合物としては、具体的には、HO-(PO)17-H、HO-(PO)34-H、HO-(EO)1-(PO)16-(EO)1-H、HO-(EO)1.5-(PO)29-(EO)1.5-H等が挙げられる。
上記一般式(E)で表される化合物は、消泡性の観点から、上記一般式(E)中、tが1~60であり且つs+uが0~10である、又はtが61~100であり且つs+uが0~5であることが好ましく、tが1~60であり且つs+uが0~10であることがより好ましく、tが20~60であり且つs+uが0~10である、又はtが10~20であり且つs+uが0であることが特に好ましい。
上記一般式(E)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属用洗浄剤組成物における(E)成分の配合量は、使用目的に応じて適宜設定されるが、洗浄性、消泡性、経済性の観点から、金属用洗浄剤組成物全量を基準として、0.01~5質量%であることが好ましく、0.05~5質量%であることがより好ましく、0.1~3質量%であることが更に好ましい。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物は、消泡性の観点から、(A)成分と(B)成分との質量比が、(A):(B)=35~95:5~65であることが好ましく、(A):(B)=45~92.5:7.5~55であることがより好ましく、(A):(B)=60~90:10~40であることが更に好ましい。
本実施形態の金属用浄剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記(C)成分以外の防錆剤、防腐剤、界面活性剤、キレート剤、酸化防止剤、着色剤、消臭剤、芳香剤等を配合できる。
防錆剤としては、ジカルボン酸等が挙げられ、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、ドデカン二酸、エイコサ二酸、イソドコサジエンニ酸、イソドコサン二酸、イソエイコサジエン二酸、ブチルオクタン二酸、ジアルコキシカルボニルイソドコサジエン二酸等が挙げられる。これらの防錆剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、ジカルボン酸を用いる場合、上記(A)成分の好ましい配合量を超えないように配合することが好ましい。
防腐剤としては、芳香族カルボン酸等が挙げられ、具体的には、安息香酸、p-トルイル酸、p-エチル安息香酸、p-イソプロピル安息香酸、p-tert-ブチル安息香酸、キシリル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、ケイ皮酸、トルイル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシ安息香酸、トリヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。これらの防腐剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、芳香族カルボン酸が上記(A)成分と重複する場合は、上記(A)成分の好ましい配合量を超えないように配合することが好ましい。
界面活性剤としては、高級アルコールAO付加物、アルキルフェノールAO付加物、脂肪酸AO付加物、多価アルコール脂肪酸エステルアルキレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンAO付加物等のノニオン界面活性剤、石鹸、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩等のアニオン界面活性剤、アルキルアミノ脂肪酸塩、アルキルベタイン等の両性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、かかる高級アルコールAO付加物、アルキルフェノールAO付加物等が上記(B)成分又は上記(D)成分と重複する場合は、上記(B)成分の好ましい配合量又は上記(D)成分の好ましい配合量を超えないように配合することが好ましい。
キレート剤としては、EDTA、NTA、DTPA、HEDTA、TTHA等のアミノカルボン酸系キレート剤;HEDP、NTMP等のホスホン酸系キレート剤が挙げられる。これらのキレート剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、アミノカルボン酸系キレート剤が上記(A)成分と重複する場合は、上記(A)成分の好ましい配合量を超えないように配合することが好ましい。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物のpHは、洗浄性、防錆性の観点から、5.0~14.0であることが好ましく、8.0~12.0であることがより好ましく、8.0~11.0であることが特に好ましい。pHが5.0未満の場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエタノールアミン等のアルカリで調整することができる。pHが14.0を超える場合は、塩酸、硫酸、乳酸、ギ酸、クエン酸等の酸で調整することができる。これらpH調整剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。金属用洗浄剤組成物のpHは、ガラス電極法などの公知の方法で測定することができる。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物は、静的表面張力及び動的表面張力が、洗浄性、乾燥性の観点から、20~60mN/mであることが好ましく、20~50mN/mであることがより好ましい。静的表面張力はウィルヘルミー法にて測定することができ、動的表面張力は最大泡圧法にて測定することができる。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物の洗浄対象となる金属としては、鉄、アルミニウム、金、銀、銅、鉛、チタン、亜鉛、ニッケル、クロム、マンガン、スズ等の金属;アルミニウム合金、銅合金、ニッケル合金、マグネシウム合金、鉄鋼(ステンレス鋼、クロム鋼、マンガン鋼、モリブデン鋼、ケイ素鋼)、特殊鋼(ニッケルクロムモリブデン鋼、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、マンガンモリブデン鋼、マンガン鋼、マンガンクロム鋼、安来鋼、圧延鋼、炭素鋼)、ダイカスト合金(アルミ合金ダイカスト、亜鉛合金ダイカスト、マグネシウム合金ダイカスト)等の合金が挙げられる。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物は、そのまま使用してもよいが、該組成物を水で希釈して調製した処理液を使用してもよい。処理液の濃度は、洗浄性、経済性の観点から、金属用洗浄剤組成物の含有量が、処理液全量を基準として、0.01~50質量%であることが好ましく、0.05~30質量%であることがより好ましく、0.1~15質量%であることが更により好ましい。
本実施形態における水は、水道水、井戸水、イオン交換水、又は蒸留水を好適に用いることができる。
金属用洗浄剤組成物を水で希釈して調製した処理液のpHは、洗浄性、防錆性の観点から、5.0~14.0であることが好ましく、8.0~12.0であることがより好ましく、8.0~11.0であることが特に好ましい。pHが5.0未満の場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエタノールアミン等のアルカリで調整することができる。pHが14.0を超える場合は、塩酸、硫酸、乳酸、ギ酸、クエン酸等の酸で調整することができる。これらのpH調整剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。処理液のpHは、ガラス電極法などの公知の方法で測定することができる。
金属用洗浄剤組成物を水で希釈して調製した処理液の静的表面張力及び動的表面張力は、洗浄性、乾燥性の観点から、20~60mN/mであることが好ましく、20~50mN/mであることがより好ましい。処理液の静的表面張力はウィルヘルミー法にて測定し、動的表面張力は最大泡圧法にて測定することができる。
本実施形態の金属用洗浄剤組成物を用いた洗浄方法は、特に限定されるものではないが、超音波方法、噴霧方法、バブリング方法、バレル方法、浸漬揺動方法等の物理的操作を加えた洗浄方法に好適に使用される。
洗浄温度は、洗浄性、経済性の観点から5~100℃であることが好ましく、10~80℃がより好ましく、15~80℃が特に好ましい。洗浄時間は、被洗浄物の形状・大きさ、洗浄方法、洗浄条件に応じて適宜設定することができる。
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
(実施例1~12、比較例1~30)
表1~6に示す成分及び組成(質量%)のとおりに金属用洗浄剤組成物を調製した。具体的には、(G)イオン交換水に、(A)成分と(C)成分を加えて混合して均一とし、更に(B)成分、(D)成分、(E)成分を添加混合して調製した。得られた実施例1~12、及び比較例1~30の金属用洗浄剤組成物は、イオン交換水にて3質量%水溶液に希釈調整し、これを試験液として下記評価試験に供した。
表1~6に示す成分及び組成(質量%)のとおりに金属用洗浄剤組成物を調製した。具体的には、(G)イオン交換水に、(A)成分と(C)成分を加えて混合して均一とし、更に(B)成分、(D)成分、(E)成分を添加混合して調製した。得られた実施例1~12、及び比較例1~30の金属用洗浄剤組成物は、イオン交換水にて3質量%水溶液に希釈調整し、これを試験液として下記評価試験に供した。
なお、表中、*1~*7の成分の詳細は以下のとおりである。
*1:ポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量6,000)
*2:ブチルアルコールEO(1)付加物は、上記一般式(B)中のR1が炭素数4のアルキル基であり、(AO)pが平均付加モル数1のポリオキシエチレン基である化合物
*3:2-エチルヘキシルアルコールEO(1)PO(1.5)付加物は、上記一般式(B)中のR1が炭素数8のアルキル基であり、(AO)pが平均付加モル数1のポリオキシエチレン基及び平均付加モル数1.5のポリオキシプロピレン基である化合物
*4:ポリオキシエチレン(18.2)ポリオキシプロピレン(43.6)ステアリルエーテルは、上記一般式(D-1)中のR5が炭素数18のアルキル基であり、R6が水素原子であり、x及びzが0であり、(AO)yが平均付加モル数18.2のポリオキシエチレン基及び平均付加モル数43.6のポリオキシプロピレン基である化合物
*5:数平均分子量2000、オキシプロピレン基含有率90質量%、オキシエチレン基含有率10質量%のポリアルキレングリコール
*6:ポリオキシエチレン(23)ポリオキシプロピレン(16)ステアリルエーテルは、上記一般式(D-1)中のR5が炭素数18のアルキル基であり、R6が水素原子であり、x及びzが0であり、(AO)yが平均付加モル数20のポリオキシエチレン基及び平均付加モル数16のポリオキシプロピレン基である化合物
*7:アセチレングリコール誘導体(川研ファインケミカル製)
*1:ポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量6,000)
*2:ブチルアルコールEO(1)付加物は、上記一般式(B)中のR1が炭素数4のアルキル基であり、(AO)pが平均付加モル数1のポリオキシエチレン基である化合物
*3:2-エチルヘキシルアルコールEO(1)PO(1.5)付加物は、上記一般式(B)中のR1が炭素数8のアルキル基であり、(AO)pが平均付加モル数1のポリオキシエチレン基及び平均付加モル数1.5のポリオキシプロピレン基である化合物
*4:ポリオキシエチレン(18.2)ポリオキシプロピレン(43.6)ステアリルエーテルは、上記一般式(D-1)中のR5が炭素数18のアルキル基であり、R6が水素原子であり、x及びzが0であり、(AO)yが平均付加モル数18.2のポリオキシエチレン基及び平均付加モル数43.6のポリオキシプロピレン基である化合物
*5:数平均分子量2000、オキシプロピレン基含有率90質量%、オキシエチレン基含有率10質量%のポリアルキレングリコール
*6:ポリオキシエチレン(23)ポリオキシプロピレン(16)ステアリルエーテルは、上記一般式(D-1)中のR5が炭素数18のアルキル基であり、R6が水素原子であり、x及びzが0であり、(AO)yが平均付加モル数20のポリオキシエチレン基及び平均付加モル数16のポリオキシプロピレン基である化合物
*7:アセチレングリコール誘導体(川研ファインケミカル製)
[洗浄性評価試験]
市販の50mm×50mm×1mmに切断された冷間圧延した鋼板(SPCC-SD)を試験片として2枚用意し、n-ヘキサンにて試験片表面を洗浄した。一方の試験片の表面に、汚染物質として防錆油(アンチラストP2800 JX日鉱日石エネルギー株式会社製)を0.03g塗布し、汚染試料とした。その後、5mm×5mm×1mmに切断されたポリテトラフルオロエチレンシート(ナフロンシート 9000-S、ニチアス株式会社製)を汚染試料の塗布面上部に設置し、その上から汚染物質を塗布していない他方の試験片を重ねてダブルクリップで上端及び下端を閉じた。こうして、評価用サンプルを作製した。図1は、評価用サンプルの構成を示す図である。図1の(a)は評価用サンプルを試験片と直交する方向から見たときの図であり、図1の(b)は評価用サンプルを試験片が延びる方向から見たときの図である。評価用サンプル1は、汚染物質4が塗布された試験片2(汚染試料)と未塗布の試験片3とが、これらの両端を挟むダブルクリップ6,7によって固定されている。両試験片の一端側にはポリテトラフルオロエチレンシート5が介在しており、汚染物質4が試験片3と触れないように間隔が設けられている。
市販の50mm×50mm×1mmに切断された冷間圧延した鋼板(SPCC-SD)を試験片として2枚用意し、n-ヘキサンにて試験片表面を洗浄した。一方の試験片の表面に、汚染物質として防錆油(アンチラストP2800 JX日鉱日石エネルギー株式会社製)を0.03g塗布し、汚染試料とした。その後、5mm×5mm×1mmに切断されたポリテトラフルオロエチレンシート(ナフロンシート 9000-S、ニチアス株式会社製)を汚染試料の塗布面上部に設置し、その上から汚染物質を塗布していない他方の試験片を重ねてダブルクリップで上端及び下端を閉じた。こうして、評価用サンプルを作製した。図1は、評価用サンプルの構成を示す図である。図1の(a)は評価用サンプルを試験片と直交する方向から見たときの図であり、図1の(b)は評価用サンプルを試験片が延びる方向から見たときの図である。評価用サンプル1は、汚染物質4が塗布された試験片2(汚染試料)と未塗布の試験片3とが、これらの両端を挟むダブルクリップ6,7によって固定されている。両試験片の一端側にはポリテトラフルオロエチレンシート5が介在しており、汚染物質4が試験片3と触れないように間隔が設けられている。
100mLビーカーに各試験液を充填し、各試験液を25℃に調温した後、評価用サンプルを15秒間浸漬した。その後、評価用サンプルを引き上げ、80℃にて30分間乾燥し、デシケーター内で10分間放冷した。評価用サンプルから取り出した汚染試料の重量を測定し、下記式から洗浄率を求めた。
洗浄率(質量%)=[{洗浄前の汚染試料の重量(g)}-{洗浄後の汚染試料の重量(g)}]×100/[{洗浄前の汚染試料の重量(g)}-{試験片の重量(g)}]
洗浄率(質量%)=[{洗浄前の汚染試料の重量(g)}-{洗浄後の汚染試料の重量(g)}]×100/[{洗浄前の汚染試料の重量(g)}-{試験片の重量(g)}]
なお、洗浄率が35%以上であると十分な洗浄性を有しているといえる。
[消泡性評価試験]
100mlネスラー管に、25℃に調整された各試験液を50mL注ぎ、5秒間に振幅幅20cmで10回上下に振り、水平な台の上に静置して15秒後の液面からの泡量(mL)を測定した。
100mlネスラー管に、25℃に調整された各試験液を50mL注ぎ、5秒間に振幅幅20cmで10回上下に振り、水平な台の上に静置して15秒後の液面からの泡量(mL)を測定した。
なお、泡量が50mL未満であると十分な消泡性を有しているといえる。
[防錆性評価試験]
(対象:アルミニウム合金ダイカスト)
市販の50mm×25mm×2mmのアルミニウム合金ダイカスト(ADC-12)にCC1000の紙やすりで表面のバリ取り・光輝化・酸化皮膜の除去を実施した後、n-ヘキサン中で超音波洗浄を30分間行い、室温で乾燥することにより、試験片を作製した。
(対象:アルミニウム合金ダイカスト)
市販の50mm×25mm×2mmのアルミニウム合金ダイカスト(ADC-12)にCC1000の紙やすりで表面のバリ取り・光輝化・酸化皮膜の除去を実施した後、n-ヘキサン中で超音波洗浄を30分間行い、室温で乾燥することにより、試験片を作製した。
試験液を25g充填した70mLサンプル瓶に、上記試験片を半浸漬させ、60℃で1日静置した。試験片の錆の状態を観察し、下記基準で評価した。なお、級数2及び3が充分な防錆性を有していることを意味する。
級数1:浸漬した部分における錆の面積が50%以上
級数2:浸漬した部分における錆の面積が50%未満
級数3:発錆なし
級数1:浸漬した部分における錆の面積が50%以上
級数2:浸漬した部分における錆の面積が50%未満
級数3:発錆なし
(対象:銅合金)
アルミニウム合金ダイカストに替えて市販の50mm×25mm×1mmの銅合金(C3713P)を用いたこと以外は上記と同様にして試験片を作製し、防錆性を評価した。
アルミニウム合金ダイカストに替えて市販の50mm×25mm×1mmの銅合金(C3713P)を用いたこと以外は上記と同様にして試験片を作製し、防錆性を評価した。
表1~2に示されるように、実施例1~12の洗浄剤組成物は、25℃の洗浄条件であっても洗浄性及び消泡性に優れているとともに、金属表面に錆を発生させにくいものであることが確認された。
本発明によれば、室温であっても泡の発生を十分抑制しつつ種々の金属に対して十分な洗浄力を得ることができ、なおかつ洗浄後の金属表面に錆が発生しにくい洗浄剤組成物を提供することができる。これにより、金属・合金部材の洗浄において、これまで高温で行っていた洗浄工程を常温化することができ、洗浄浴の加熱が不要となりエネルギーコストの削減が期待できる。
1…評価用サンプル、2,3…試験片、4…汚染物質、5…ポリテトラフルオロエチレンシート、6,7…ダブルクリップ。
Claims (3)
- (A)脂肪族モノカルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの中和塩からなる群より選択される少なくとも一種のカルボン酸化合物、
(B)下記一般式(B)で表される化合物、並びに
(C)下記一般式(C-1)で表される化合物及びその塩、下記一般式(C-2)で表される化合物及び下記一般式(C-3)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物、
を含有する、金属用洗浄剤組成物。
- 前記金属用洗浄剤組成物全量を基準として、(A)の含有量が1~40質量%であり、(B)の含有量が0.1~15質量%であり、(C)の含有量が0.001~5.0質量%である、請求項1に記載の金属用洗浄剤組成物。
- 前記一般式(B)で表される化合物として、式(B)中、R1が炭素数8の直鎖又は分岐を有するアルキル基又はアルケニル基であり、AOが炭素数2~4のオキシアルキレン基であり、pが1~5の範囲にある化合物を含む、請求項1又は2に記載の金属用洗浄剤組成物。
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