(57)【要約】【課題】本発明は除去性、皮膚刺激性、揮発性に優れた環境汚染のない洗浄剤を提供することを目的とする。【解決手段】下記式（１）で示される分岐アルキルアルコールを含む金属洗浄剤。Ｘ−Ｒ−ＯＨ・・・（１）（ここで、Ｘは水素原子、水酸基、アルコキシ基、エステル基を示し、Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした炭素数８〜３０の分岐炭素鎖を示す。）。上記の分岐アルキルアルコール１０〜９５重量％、及び炭化水素９０〜５重量％を含む金属洗浄剤。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で示される分岐アルキルアルコールを含む金属洗浄剤。
Ｘ−Ｒ−ＯＨ・・・（１）
（ここで、Ｘは水素原子、水酸基、アルコキシ基、エステル基を示し、Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした炭素数８〜３０の分岐炭素鎖を示す。）
【請求項２】
下記式（１）で示される分岐アルキルアルコール１０〜９５重量％、及び炭化水素９０〜５重量％を含む金属洗浄剤。
Ｘ−Ｒ−ＯＨ・・・（１）
（ここで、Ｘは水素原子、水酸基、アルコキシ基、エステル基を示し、Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした炭素数８〜３０の分岐炭素鎖を示す。）
【請求項３】
請求項１又は２に記載の金属洗浄剤を用いることを特徴とする金属表面の汚れ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は機械・電子・電気部品、金属類の切削加工や組み立て加工工程に使用される治工具類の洗浄に関し、さらに詳しくは、洗浄力に優れ、揮発性を有し、皮膚刺激性が低く作業の安全性に優れた洗浄剤、この洗浄剤を用いる金属表面の汚れ除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械部品、精密部品、治工具など金属の加工や保管に際しては、防錆油、加工油や各種表面処理剤等が使用されることが多い。これら金属表面に存在する油などの有機物や付着物を主体とする汚れの除去には、一般に有機溶剤、酸、アルカリ、界面活性剤が使用されている。例えば有機溶剤としてはケロシン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロエタンなどの塩素系溶剤、トリクロロトリフルオロエタンなどのフロン系溶剤、オルソケイ酸ソーダや苛性ソーダに界面活性剤やビルダーを配合した水系の洗浄剤などが挙げられる。
特に、電子、電気、機械などの精密部品には、フロン系溶剤あるいは塩素系溶剤がその高洗浄性、難燃性などの特性により使用され、ハロゲン系溶剤を用いた洗浄剤の使用が開示されているが、ハロゲン化合物による環境汚染、高揮発性、毒性など取り扱い上の問題を多く抱えている（例えば、特許文献１参照）。また、アルキルベンゼンを使用した精密部品用洗浄剤が開示されているが洗浄力、刺激性等の安全性に課題があった（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２９２３９３号公報（第１頁〜第２頁）
【特許文献２】
特開平６−４１５８７号公報（第１頁〜第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの洗浄剤はいずれをとっても、汚れ除去性、揮発性および低毒性等の洗浄剤組成物に望まれる条件をバランス良く満たすようなものではなかった。すなわち、上述のように、塩素系およびフロン系の溶剤を用いる洗浄剤は安全性、毒性、環境汚染などに問題を有している。また、ベンゼン、キシレンなどは毒性が高く、労働安全法上の有害物に指定されている化合物であるため、これらを取り扱う作業の危険性および煩雑さを考慮した場合、洗浄剤として用いることは好ましくない。また炭化水素を用いた洗浄剤は、溶解性が十分でないため汚れに適用できる成分が限定されたり、ベンゼン、キシレンのように強い毒性はないものの皮膚刺激性の点ではさらに改善が望まれていた。
【０００５】
水系洗浄剤は、溶剤系洗浄剤に比べて火災などの危険性や毒性が低い点では好ましいが、洗浄力において数段劣っており、さらに鉄系製品に使用する場合には発錆の問題及び乾燥性が悪いなどの問題がある。
本発明は、上述のような従来技術の持つ欠点を改良し、機械、電子、電気部品またはその組み立て加工に使用される治工具類の固体表面に存在する、油脂、グリース、フラックス、付着物などの汚れの除去性、皮膚刺激性、揮発性に優れた環境汚染のない金属洗浄剤を提供する。さらに、この金属洗浄剤を用いることを特徴とする金属表面の汚れの除去浄方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、下記式（１）で示される分岐アルキルアルコールを含む金属洗浄剤である。
Ｘ−Ｒ−ＯＨ　　　　　・・・（１）
（ここで、Ｘは水素原子、水酸基、アルコキシ基、エステル基を示し、Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした炭素数８〜３０の分岐炭素鎖を示す。）
【０００７】
本発明の第２の発明は、下記式（１）で示される分岐アルキルアルコール１０〜９５重量％、及び炭化水素９０〜５重量％を含む金属洗浄剤である。
Ｘ−Ｒ−ＯＨ・・・（１）
（ここで、Ｘは水素原子、水酸基、アルコキシ基、エステル基を示し、Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした炭素数８〜３０の分岐炭素鎖を示す。）
【０００８】
本発明の第３の発明は、第１又は２の発明の金属洗浄剤を用いることを特徴とする金属表面の汚れ除去方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の金属洗浄剤において、式（１）で示される分岐アルキルアルコールを使用する。式（１）で示される分岐アルキルアルコールは、Ｒ部位が親油性、Ｘ（Ｘが水素原子の場合を除く。）及び／又はＯＨ部位が親水性を示すアルコールであり、性状は液状である。ここで、Ｘは水素原子、水酸基、アルコキシ基、又はエステル基である。
【００１０】
Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした炭素数８〜３０の分岐炭素鎖が好ましい。より好ましくは炭素数１２〜２０である。
炭素数８未満では揮発性が高く、また皮膚刺激性に問題が生じ易く、３０を超えると粘性が高くなったり、洗浄性が低下してしまうという問題を生じ易くなる。
また、Ｒはイソブチレン又は２−メチル−１−ペンテンを構成単位とした重合体鎖であるが、単独重合体以外にもエチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン等のオレフィンとの共重合体鎖であっても良い。
【００１１】
本発明の分岐アルキルアルコールは、イソブテン又は２−メチル−１−ペンテンを塩化アルミニウム等のカチオン重合触媒により重合させて得られる単独重合体、あるいは他のオレフィンとの共重合体を原料として使用して、その末端二重結合を酸化して製造することができる。酸化する方法としては、ジオールを合成する場合は公知の方法が利用できる。例えば、強酸中有機過酸で酸化する方法、過酸化水素を無機系酸化触媒と反応する方法、過マンガン酸カリウムや四酸化オスミウムによる酸化反応が挙げられる。
また、モノオールを合成する場合は公知の例えば酸素又はオゾンにより酸化後還元する方法、ハイドロボレーション後過酸化水素で酸化する方法、硫酸等酸存在下水和する方法によって得ることができる。
【００１２】
本発明の金属洗浄剤は、前記分岐アルキルアルコールの１種又は２種以上の混合物で使用されるが、それ以外の成分との混合物して使用することもできる。この場合の混合成分は、低臭気、低皮膚刺激などの作業安全性、汚れ成分の洗浄性、乾燥性などの作業性を考慮して選択される。
【００１３】
具体的には、例えば、作業安全性のためにはトリイソブチレン、テトラプロピレン、テトライソブチレン、ペンタプロピレン、ペンタイソブチレン、ヘキサイソブチレン、α−オレフィンオリゴマ−、ｎ−パラフィン、流動パラフィン、スクワラン等の炭化水素の単独あるいは２種以上の混合物を任意の割合で混合して使用することが適している。また、炭素数８〜３０の炭化水素が作業性の性能バランスが好ましいのでより適している。
【００１４】
本発明の金属洗浄剤が前途の分岐アルキルアルコール及び炭化水素を含むとき、分岐アルキルアルコール１０〜９５重量％、及び炭化水素９０〜５重量％であることが好ましい。この場合の配合比は汚染物質の種類や汚れの強さによって選定することが好ましく、乾燥性などの作業性を考慮して配合割合を選定する。
【００１５】
さらに、乾燥性や洗浄性を向上させるために、メタノール、エタノール、イソプロパノ−ル、ブタノール等のアルコール類；ヘキサン、シクロヘキサン、ジイソブチレン、石油エーテル、灯油、軽油等の軽質炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類の単独あるいは２種以上の混合物を任意の割合で混合して使用することもできる。
また、使用目的に応じて界面活性剤、酸化安定剤、防錆剤、紫外線吸収剤、シリコン油等の添加剤を通常の使用範囲で使用することもできる。
【００１６】
本発明の洗浄剤は、浸漬法、超音波洗浄法、スプレー法、蒸気洗浄法、手拭法などの各種洗浄方法において金属表面の汚れ除去に使用できる。
洗浄の際の温度としては２０℃〜１５０℃の範囲で用いることができるが、高温域では揮発性が増すため作業性を考慮すると１００℃以下で用いることが好ましい。洗浄時間は、洗浄対象成分の種類、洗浄方法によっても異なるが１〜５分である。また、乾燥は加熱乾燥、温風乾燥、真空乾燥、減圧蒸気乾燥など広範囲の乾燥方法を用いることができ、エアーブロー等を併用して実施することが可能であるが、乾燥温度としては室温以上であれば十分であるが、４０℃以上で実施することさらに好ましい。この場合の乾燥時間は乾燥方法によっても異なるが１〜１２０秒でほぼ完了することできる。
本発明の洗浄剤は、洗浄性及び乾燥性に優れ、且つ皮膚刺激性が極めて低いため取り扱い面においても好ましい結果を得ることができる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例等を挙げて詳細に説明するが、これらに限定されるものではない。
製造例１（分岐アルキルジオールの製造）
攪拌機、還流冷却器、温度計を備えた５００ｍｌの反応器にイソブテンオリゴマー（重合度４、炭素数１以上の分岐鎖平均８個、ヨウ素価　７２、構成モノマー：イソブテン９０重量％、１−ブテン１０％）５０ｇを仕込み、激しく攪拌しながら、予め調製した過酢酸１００ｇを２０℃以下で１時間で添加する。次に硫酸を全量に対し１％加え、更に２時間熟成した後、６０℃まで昇温して１０時間反応を行なう。反応後直ちに４０℃まで冷却し、得られた混合液から下層の酢酸水溶液層を除去した後、更に硫酸１％水溶液１００ｇを添加し、９５℃で１０時間反応を行った。
反応後、直ちに６０℃まで冷却し水洗、中和洗浄後により下層の硫酸水溶液層を除去する。次に減圧蒸留により残存水分を除去する。得られた反応物に苛性ソーダ４０％水溶液２５ｇを添加し、９０℃まで昇温して５時間反応を行なった。反応後、中和水洗、脱水処理を行ない、４４ｇの分岐アルキルジオールを得た。
なお、製造した試料を、ＩＲ分析すると３４８０ｃｍ−１に−ＯＨ基の特性吸収が現れた。また、１Ｈ−ＮＭＲからは原料オリゴマー中の残存二重結合による４．５〜６．６ｐｐｍの吸収が反応により消失しているのが確認された。
【００１８】
製造例２（分岐アルキルモノアルコールの製造）
製造例１と同様に反応器にヨウ素価７２のイソブテンオリゴマー（重合度４、炭素数１以上の分岐鎖平均８個、ヨウ素価７２、構成モノマー：イソブテン１００重量％）５０ｇと４０％硫酸水溶液５０ｇを仕込み、室温で１２時間反応させた。反応液は、氷水で希釈し、苛性ソーダ水溶液で中和した後、蒸留精製した（収率８２％、７５〜８５℃／５３３Ｐａ）。なお、製造した試料を、ＩＲ分析すると、３５１０ｃｍ−１に−ＯＨ基の特性吸収が現れた。また、１Ｈ−ＮＭＲからは原料オリゴマー中の残存二重結合による４．５〜６．６ｐｐｍの吸収が反応により消失しているのが確認された。
【００１９】
実施例１及び比較例１
製造例１及び２で製造した分岐アルコールと他の有機化合物との相溶性を調べるために、各分岐アルコール（２０ｍｌ）に表１の溶剤（２０ｍｌ）を滴下して溶解性を調べた（実施例１）。また比較のため、製造例１及び２の原料イソブテンオリゴマーについても、同様に溶解性を調べた（比較例１）。
【００２０】
【表１】
2004131570.tif 000002
【００２１】
表中、○は溶解、×は相分離を示す。
＊　ハイランドワイド（登録商標、新日本石油株式会社製造）
＊＊ＫＦ−９６（信越化学工業株式会社製造）
【００２２】
表１における結果では、本発明の分岐アルコールは総ての溶剤と相溶した。一方、比較例のイソブテンオリゴマ−についてはメタノール、エチレングリコール、グリセリンの親水性溶剤との相溶性が悪かった。
【００２３】
実施例２〜５及び比較例２〜４
製造例１及び２で製造した分岐アルコールを含む金属洗浄剤を表２の組成に調整した。これを、超音波洗浄機の浴槽に入れた。次に、５０×７０ｍｍの鉄板に精密機械部品用の鉱油系防錆油を塗布したサンプル板を作製し、これに浸漬し、２５℃〜３０℃の温度で超音波処理（５００Ｗ）にて３分間洗浄した。その後、８０℃のエアーオーブン中に静置し、鉄板の表面状態、乾燥するまでの時間を調べた。洗浄剤の配合組成及び評価結果を表２に示す。
【００２４】
なお、評価は以下の方法、そして基準で実施した。
（洗浄性）
目視により鉄板上の防錆油の残存を観察した。評価基準は×：残存有り、○：残存なしである。
（乾燥時間）
目視により乾燥を確認し、それまで要する時間を測定した。ただし、防錆油の残存等で乾燥状態が得られないものは×とした。
（皮膚刺激性）
ウサギによるパッチテストを行った。２ｃｍ四方のガーゼに試験液０．５ｍｌを滴下、背中の一部の毛を剃ったウサギの皮膚にあてテープ止めした。テスト１時間経過及び２４時間経過時の皮膚の状態を評価した。評価基準は◎：変化なし、○：１ｃｍ２程度の赤淡あり、△：　２ｃｍ２程度の赤淡あり、：×：２ｃｍ２を超える赤淡ありである。
【００２５】
【表２】
2004131570.tif 000003
【００２６】
表中、洗浄浴剤の配合の単位は重量％である。
また、略語の意味は以下の通りである。
ＴｒＩ：トリイソブチレン（ＮＡＳ−３、日本油脂（株）製）、
ＴｅＩ：テトライソブチレン（ＮＡＳ−４、日本油脂（株）製）、
ＸＹ　：キシレン（和光純薬工業（株）製）。
【００２７】
本発明の分岐アルコール（実施例２、３）、分岐アルコール及び炭化水素（実施例４、５）からなる洗浄剤は、いずれも、洗浄性、乾燥性、皮膚刺激性において良好であった。
一方、炭化水素（比較例２，３）、キシレン（比較例４）を用いた洗浄剤は、洗浄性、乾燥性は良好ではあるが、皮膚刺激性において問題があった。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の金属洗浄剤は、各種溶剤との相溶性が良好であり有機化合物の溶解性が良好である。そして、本発明の金属洗浄剤は、金属類の表面に存在する油分等液状の汚れ、ゴミ類、切削紛等の固体分の洗浄性性に優れ、速乾性を有しており、皮膚刺激性が少ない。そのため、機械・機械部品や電子・電気部品の洗浄、組み立て加工工程に使用される治工具類の洗浄剤として有効である。また、本発明の金属洗浄剤を用いた金属表面の汚れ除去方法は、作業者や環境に対しても高い安全性を維持することもできる特徴を有している。