(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
５０〜９０重量％のノルマルデカンと、１０〜５０重量％の３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとからなる２成分系の共沸様洗浄剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ノルマルデカンと３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとからなる非水系の共沸様洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
更に詳しくは、自動車、電機、電子、機械、精密機器等の加工部品類に付着する機械油、グリース、フラックス、ワックス等の油類に対する洗浄力に優れ、リンスが不要で且つ繰り返し蒸留回収される条件下においても使用可能で、１，１，１−トリクロロエタン、フロン１１３等の洗浄剤用途を代替することが可能な共沸様洗浄剤組成物に関する。
【０００３】
【従来の技術】
各種工業分野で使用される脱脂洗浄剤は、非水系洗浄剤と水系洗浄剤に大別され、従来使用されて来た非水系洗浄剤としては、１，１，１−トリクロロエタン、フロン１１３、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、メチレンクロライド等のハロゲン系溶剤、ガソリン、灯油等の石油系溶剤、メチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤等があげられ、水系洗浄剤としては、種々の酸、アルカリ、界面活性剤等が配合されたものがある。
【０００４】
これらの洗浄剤は、各分野で使いわけられているが、特に多岐に亘る洗浄分野、鉱物性の油脂分が多量に付着した加工部品、精密部品、しみや錆びの発生しやすい金属部品、洗浄籠に多数の部品を入れて扱う小物部品等の脱脂洗浄については、非水系で高脱脂力、不燃性等に優れた特性を備えた１，１，１−トリクロロエタン、フロン１１３を中心とするハロゲン系溶剤が主体に使用されてきた。
【０００５】
しかし、近年、地球環境問題がクローズアップし、優れた脱脂洗浄剤として大量に使用されて来た１，１，１−トリクロロエタンとフロン１１３は、成層圏のオゾン層を破壊する物質として規制され、１９９５年末までに全廃しなければならないことになり、代替洗浄剤への転換が急がれている。
【０００６】
また、トリクロロエチレンやパークロロエチレン等の他のハロゲン系溶剤も毒性問題や地下水汚染等の大きな環境問題を有しており、将来が危惧されている。
【０００７】
そこで、代替洗浄剤候補として、従来、一部の分野で使用されていた石油系溶剤、アルコール系溶剤、及び水系洗浄剤に加えＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−２２５等のハイドロクロロフルオロカーボン類、テルペン類、グリコールエーテル類、Ｎ−メチルピロリドン等の種々の溶剤の検討が試みられている。
【０００８】
しかし、これらの代替洗浄剤候補は、いずれにおいても大きな欠点があり、洗浄力、安全性、経済性等のすべての要求項目を満たすものはない。
【０００９】
すなわち、ＨＣＦＣ−２２５等のハイドロクロロフルオロカーボン類は、非水系の不燃性溶剤として扱えるが、オゾン層破壊物質としても追加指定されており、将来的な代替洗浄剤にはなり得ない。
【００１０】
また、石油系溶剤やアルコール系溶剤等の他の非水系溶剤は、いずれも引火の危険性があり、加えて脱脂力、安定性、毒性、臭気等のいずれかの問題要因を含んでいる。
【００１１】
さらに、水系洗浄剤は、引火性がないという利点はあるが、脱脂力が弱く、且つ金属部品に対してしみや腐食問題を起こしやすく、すすぎ、乾燥、廃水処理等の付帯設備やそのためのスペースが必要等、多くの問題点がある。
【００１２】
このように、いずれの代替洗浄剤候補も種々の問題点があるが、近い将来望ましい代替品が開発される見込みもなく、早急にいずれかの代替洗浄剤候補に転換せざる得ない状況にある。
【００１３】
また、洗浄工程は、被洗浄物の最終製品の品質、寿命等を左右するため極めて重要であり、さらに、１，１，１−トリクロロエタンは中小企業における金属部品の洗浄に多く使用されているため、洗浄工程の拡張や廃水処理設備等を含めた多くの設備投資を伴う水系洗浄剤は、敬遠されがちである。
【００１４】
そのため、自ずと腐食性のない非水系洗浄剤に着目され、オゾン層破壊がなく、高脱脂力で低毒性、且つ常温では引火性のない、比較的安全な炭化水素系溶剤が見直されている。
【００１５】
しかし、これらの炭化水素系溶剤は、危険物の指定数量としての制約や安全性の問題から、洗浄槽の液容量を出来るだけ少なくすることが要求され、そのため、持ち込まれる油分量に対して十分な液容量がとれず、頻繁な液交換を強いられ、作業効率や経済性等を考慮すれば、洗浄液に混入した油分を強制的に排除するために、蒸留回収が不可欠となる。
【００１６】
ところが、今までの炭化水素系の洗浄剤は、石油留分、もしくは、これらに種々の物質を配合した組成物が主体であり、これらを繰り返し蒸留回収していると、成分変化が起こり、組成物の特性を維持できず、被洗浄物の洗浄不良や腐食問題等を引き起こすことが分かった。
【００１７】
そこで、本発明者らは特開平６−２２０４９４号公報において、ノルマルデカン、ノルマルウンデカン等を使用した洗浄剤組成物を提案し、上記の問題解決を図っているが、これらの洗浄剤組成物においても、フラックス等に対しては、除去効果が十分でないことが分かった。
【００１８】
また、フラックス等の洗浄剤として提案されている種々のグリコールエーテル系化合物は、水や界面活性剤と混合され、水系、準水系洗浄剤として使用されるため、油類に対する除去効果は低く、さらには蒸留回収できないといった問題もある。
【００１９】
このように、機械油、フラックス、ワックス、グリース等の全ての汚れに対する洗浄力を満足し、リンスが不要で、且つ繰り返し蒸留回収して使用できるといった総合的な要求性能を満足しうる非水系の洗浄剤は、まだ開発されていないのが現状である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、機器等の加工部品に付着する機械油、フラックス、ワックス等に対して洗浄力に優れ、リンス剤が不要で、洗浄後の乾燥性も良く、繰り返し蒸留回収使用が可能で、且つ、オゾン層破壊の問題のない、非水系の共沸様洗浄剤組成物を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
かかる事情をふまえ、本発明者らは、前述の問題点を解決すべく種々の検討を重ねた結果、目的の共沸様洗浄剤組成物を見出し、本発明を完成するに至った。
【００２２】
すなわち本発明は、５０〜９０重量％のノルマルデカンと、１０〜５０重量％の３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとからなる２成分系の共沸様洗浄剤組成物である。
【００２３】
本願発明において共沸様洗浄剤組成物とは、機械油やフラックス等に対して高い除去能力を有する洗浄剤であって、ノルマルデカンと３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとからなる２成分系組成物であり、沸点がこれら２成分の各々より低い値を示し、洗浄作業や蒸留操作を繰り返し行っても、組成や特性がほとんど変化しない組成物をいう。
【００２４】
本発明の共沸様洗浄剤組成物の組成比は、ノルマルデカンが５０〜９０重量％、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが１０〜５０重量％であり、機械油やフラックス等の各種汚れの除去剤として、より望ましい共沸様洗浄剤組成物の組成比は、ノルマルデカンが７０〜８５重量％、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが１５〜３０重量％である。
【００２５】
本発明の共沸様組成物は、機械油、フラックス等に対して、高脱脂力を有すると共に、洗浄工程において蒸留操作があっても、成分変化が少ないため、本組成物の特性を維持することができる。
【００２６】
さらに、本発明の共沸様組成物は、ノルマルデカン、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの各々の沸点より低い沸点を有するため、揮発速度が早くなる等の優れた特性を有している。
【００２７】
なお、本発明は上記２成分の共沸組成物において、優れた効果を発揮するものであり、ノルマルデカン単品では、機械油に対する除去能力は優れているが、フラックスに対する除去能力は不十分である。
【００２８】
一方、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール単品では、表面張力、粘度が大きく、機械油、フラックス等のいずれに対しても除去能力が不十分である。
【００２９】
また、これら２成分の混合割合が、ノルマルデカン５０重量％以下で、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール５０重量％以上の場合は、本発明の効果は得られない。
【００３０】
本発明で使用されるノルマルデカンのかわりに他の飽和脂肪族炭化水素、例えば、ウンデカン、ドデカン、イソデカン等を使用しても、良好な洗浄効果を維持することはできない。
【００３１】
また、本発明で使用される３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールのかわりに、他のグリコールエーテル系化合物、例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールエーテル等を使用しても、同様に、良好な洗浄効果は得られない。
【００３２】
すなわち、本発明は、５０〜９０重量％のノルマルデカンと１０〜５０重量％の３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを組み合わせて使用することにより、初めて顕著な効果が現われ、目的とする非水系の共沸様洗浄剤組成物が得られる。
【００３３】
本発明における共沸様洗浄剤組成物には、本組成物の性能を損なわない範囲で、他の炭化水素類、エステル類、アルコール類、エーテル類、フェノール類、界面活性剤、防錆剤等を配合することも可能である。
【００３４】
本発明の共沸様洗浄剤組成物を用いて、金属、電子、精密部品等の洗浄を行なう方法は、特に限定されないが、例えば、浸漬洗浄、超音波洗浄、加温洗浄、シャワー洗浄方式等が有効であり、その後に、温風もしくは真空乾燥を行ない、洗浄液は、断続的又は連続的に蒸留回収しながら使用することが効果的である。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
還流器を備えた３００ｍｌのフラスコに、予め調整したノルマルデカンと３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール混合液を１００ｇを入れ、オイルバスで沸騰させた。
【００３７】
３０分後に温度が一定になったところで、フラスコ内の液相及び気相の組成をガスクロマトグラフィーにより分析し、また、その時の気相と液層の温度を測定した。
【００３８】
試験結果より得られた混合組成物の気液平衡曲線を図１に示す。
【００３９】
図１から明らかなように、ノルマルデカン及び３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの混合液は、ノルマルデカンが５０〜９０重量％、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが１０〜５０重量％の範囲で、気相と液相の組成がほぼ同一となり、これは明らかに共沸様組成物となっている。またノルマルデカンが５４〜５８重量％、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが４２〜４６重量％の範囲で沸点が極小（約１６４℃）になった。
【００４０】
また図１から明らかなように、ノルマルデカンが５０重量％より少なく、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールが５０重量％より多くなると、気液相の差が大きくなっている。
【００４１】
実施例２
５６．０重量％のノルマルデカンと４４．０重量％の３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールの混合物２００ｇを蒸留フラスコに入れ、理論段数２０の蒸留装置で蒸留した。
【００４２】
蒸気温度を測定しながら分取液を採取し、ガスクロマトグラフィーにより分析した。結果を、表１に示す。
【００４３】
【表１】
0003582168.tif 000002
【００４４】
表１の結果より、本発明の組成物は、蒸発中に大きな組成変化を起こさず、共沸様の性質を有していることが明らかになった。
【００４５】
実施例３〜実施例８、比較例１〜比較例１４
試験１（マシン油の除去試験）
予め一定量のマシン油を注入したＳＵＳパイプ（１ｍｍφ×６０ｍｍＬ）を、試験溶剤５００ｍｌを入れ、２５℃に保持したビーカー中に、水平にして浸漬した。
【００４６】
４０分後にＳＵＳパイプを引き上げ、ＳＵＳパイプ中のマシン油の除去率を測定し、下記の評価基準で脱脂力評価を行なった。
【００４７】
（評価基準）
マシン油の除去率を以下のごとく表示する。
【００４８】
○：９０％以上
◇：７０〜８９％
△：５０〜６９％
×：５０％以下
試験１の結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
0003582168.tif 000003
【００５０】
試験２（フラックスの除去試験）
フラックス溶液にプリント基板を浸漬後、取り出し、３０分間風乾し、２３０℃で２分間リフローした。
【００５１】
室温に冷却したプリント基板を、４０℃に保持した超音波洗浄機で、６分間洗浄した。
【００５２】
洗浄後のプリント基板を、８０℃で１０分間乾燥し、純水中に残存フラックスを抽出後、導電率計で、イオン性残渣を測定した。
【００５３】
これらの結果を表２にあわせて示す。
【００５４】
（評価基準）
イオン性残渣を以下のごとく表示する。
【００５５】
○：１０μｇ／ｉｎ２  ａｓ  ＮａＣｌ  以下
△：１０〜１４μｇ／ｉｎ２  ａｓ  ＮａＣｌ
×：１４μｇ／ｉｎ２  ａｓ  ＮａＣｌ  以上
表２から明らかなように、本発明の共沸様洗浄剤組成物は、マシン油、フラックス、いずれの汚れに対しても、十分な洗浄効果が得られ、また、繰り返し蒸留再生を行っても、特性を維持できることが明らかになった。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の共沸様洗浄剤組成物は、機器等の加工部品に付着する機械油やプリント基板等に付着するフラックス等のいずれの汚れに対しても、十分な除去能力を持ち、且つ繰り返し蒸留回収使用が可能であり、オゾン層破壊といった環境汚染の心配もないため、従来から使用されてきた塩素系及びフロン系溶剤の代替洗浄剤として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１より得られたノルマルデカンと３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとの混合組成物の気液平衡曲線である。
【図１】
0003582168.tif 000004