(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の成分（ａ）〜（ｇ）を含有してなる金属洗浄剤組成物。
（ａ）ドデカン二酸を含むジカルボン酸  １〜２０重量％
（ｂ）Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン及びＮ−エチルエタノールアミンからなる群から選択された１種又は２種のアミノアルコール系アミン  １〜１５重量％
（ｃ）シクロヘキシルアミンＥＯ２モル付加物及びピペリジンＥＯ１モル付加物からなる群から選択された１種又は２種の脂環式アミンのエチレンオキサイド付加物  １〜２０重量％
（ｄ）Ｌ−グルタミン酸二酢酸塩、メチルグリシン二酢酸塩、及びグルコン酸塩からなる群から選択された１種又は２種の金属イオン封鎖剤  ０．１〜５重量％
（ｅ）ポリオキシアルキレントリデシルエーテルを含むエーテル型非イオン界面活性剤  ０．１〜１０重量％
（ｆ）ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、ジ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イソブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなる群から選択された１種又は２種以上のグリコールエーテル  ５〜５０重量％
（ｇ）水  ５重量％以上
【請求項２】
請求項１記載の金属洗浄剤組成物を水で０．５〜２０重量％に希釈し、ｐＨを６．５〜８．５とした金属洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄系金属部品および非鉄系金属部品に付着する加工油、切り粉、指紋、塵芥などの除去に用いる金属用洗浄剤組成物及びこれを希釈してなる金属洗浄剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳物や鋼板等に代表される鉄系金属素材や、アルミニウムや銅等で代表される非鉄系金属素材は、自動車工業、機械工業、金属工業、電気工業など、さまざまな分野で加工され、利用されている。
【０００３】
これら鉄系金属や非鉄系金属は、加工工程において、前者ではプレス、切削、焼鈍等の処理が行われており、後者ではプレス、切削等の処理が行なわれている。そして、これらの処理後、最終仕上げあるいは次工程の準備として、当該部品の表面に付着した汚染物質の洗浄除去処理が行なわれている。
【０００４】
従来、これらの洗浄には、ＣＦＣ−１１３や１，１，１−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、石油系炭化水素類等の溶剤の他に、水系洗浄剤が用いられていた。
【０００５】
しかしながら、水系洗浄剤にあっては、（１）鉄系金属・非鉄系金属の各々に洗浄ラインが必要である、（２）いずれの場合も水のすすぎが必要である、（３）鉄系金属の洗浄においては、脱脂洗浄の後に防錆成分を含むすすぎ液で洗浄剤成分を除去すると共に防錆処理が必要である等、工程が複雑であり、問題であった。
【０００６】
これらの問題点を解決する方法について、特許文献１及び特許文献２等において提案がなされているが、これらの発明は、上記（１）〜（３）の全てを解決するものではなかった。
【０００７】
また、特許文献３の発明においては、これらの問題の改善が見られるものの、現在において要求される環境特性において満足のいくものではなかった。具体的には、当該発明において用いられているアルカノールアミンは、人体に対する有害性や環境に対する悪影響等の懸念があり、ＰＲＴＲ法をはじめとする各種法規制の対象に該当することから、代替が求められている。
【特許文献１】特開平７−９０６５７
【特許文献２】特開平７−３０５１８６
【特許文献３】特開平９−１１８９００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、鉄系金属および非鉄系金属を同じ洗浄ラインで洗浄処理することができ、水のすすぎが不必要で、防錆・防食を目的とした薬剤を別途配合することなく使用することができ、且つ、安全性・環境適合性の良い洗浄剤を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは特定のジカルボン酸、アミン、アミンのエチレンオキサイド付加物、キレート剤、非イオン界面活性剤、グリコールエーテル及び水を組み合わせた洗浄剤組成物が、上記課題を解決しうることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１０】
本発明の金属洗浄剤組成物は、上記の課題を解決するために、下記の成分（ａ）〜（ｇ）を含有してなるものとする。
（ａ）ドデカン二酸を含むジカルボン酸  １〜２０重量％、
（ｂ）Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン及びＮ−エチルエタノールアミンからなる群から選択された１種又は２種のアミノアルコール系アミン  １〜１５重量％、
（ｃ）シクロヘキシルアミンＥＯ２モル付加物及びピペリジンＥＯ１モル付加物からなる群から選択された１種又は２種の脂環式アミンのエチレンオキサイド付加物  １〜２０重量％、
（ｄ）Ｌ−グルタミン酸二酢酸塩、メチルグリシン二酢酸塩、及びグルコン酸塩からなる群から選択された１種又は２種の金属イオン封鎖剤  ０．１〜５重量％、
（ｅ）ポリオキシアルキレントリデシルエーテルを含むエーテル型非イオン界面活性剤  ０．１〜１０重量％、
（ｆ）ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、ジ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イソブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなる群から選択された１種又は２種以上のグリコールエーテル  ５〜５０重量％、
（ｇ）水  ５重量％以上。
【００１１】
本発明の金属洗浄剤は、上記本発明の金属洗浄剤組成物を水で０．５〜２０重量％に希釈し、ｐＨを６．５〜８．５としたものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鉄系金属をおよび非鉄系金属を同じ洗浄ラインで洗浄処理することができ、水のすすぎが不必要で、防錆機能を有するため、防錆・防食を目的とした薬剤を別途配合することなく使用することができ、且つ、安全性・環境適合性の良い金属洗浄剤組成物及び金属洗浄剤を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明で使用する（ａ）成分は、炭素数が１０〜１２の脂肪族ジカルボン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）８−１０−ＣＯＯＨ）であり、より好ましくは鉄系成分に対する防錆性が優れる炭素数１２のドデカン二酸である。また、セバシン酸を組み合わせることにより消泡性を向上させることが可能である。
【００１４】
上記（ａ）成分の配合量は１〜２０重量％であり、より好ましくは５〜１０重量％である。配合量が１％未満であれば、鉄系素材に対する防錆性能が発揮しにくくなり、充分な防錆性能を出すには高濃度で使用しなければならず不経済となる。また、２０重量％を超えると、洗浄後の仕上りにおいて、染みが発生し易い等の影響が生じる場合がある。炭素数が８以下のジカルボン酸、例えばスベリン酸、アジピン酸、テレフタル酸、あるいはモノカルボン酸のオクチル酸等はいずれの場合も、水溶液のｐＨが７．０〜８．５の領域の場合でも、鋳物等の鉄系金属に対して充分な防錆性能が得られないことや、防錆性能を得るためには高濃度で使用しなくてはならず、仕上り性に悪影響を与えたり、その使用が不経済となるなど、適当ではない。
【００１５】
次に、（ｂ）成分のアミノアルコール系アミンとしては、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン等が挙げられる。また、これらのアミノアルコール系アミンは、単独で用いても複数組み合わせてもよい。
【００１６】
また、（ｃ）成分の脂環式アミンのエチレンオキサイド付加物としては、シクロヘキシルアミンエチレンオキサイド１モル付加物、シクロヘキシルアミンエチレンオキサイド２モル付加物、シクロヘキシルアミンエチレンオキサイド３モル付加物、ピペリジンエチレンオキサイド１モル付加物等が挙げられる。また、これらの脂環式アミンのエチレンオキサイド付加物は、単独で用いても複数組み合わせてもよい。
【００１７】
これら（ｂ）成分及び（ｃ）成分の配合量は、順にそれぞれ１〜１５重量％、１〜２０重量％であり、（ｂ）成分と（ｃ）成分とを合わせた配合量が、（ａ）成分であるドデカン二酸の使用量の５０重量％以上で２００重量％を超えない範囲が好ましい。すなわち、水で０．５〜２０．０重量％に希釈した場合に、洗浄剤（希釈した洗浄剤組成物）のｐＨが６．５〜８．５の範囲に入るように、ドデカン二酸のｐＨ調整剤的な役割として、ドデカン二酸の量と連動して添加される。原液（希釈前の洗浄剤組成物）はｐＨを問わない。洗浄剤のｐＨが６．５未満であればドデカン二酸は水溶液中に析出したり、鉄系金属に対して充分な防錆性能や洗浄性能が得られなくなり、ｐＨが８．５を超えれば、非鉄系金属、特にアルミニウム等を洗浄する場合に変色等の悪影響を与えたり、人体、特に皮膚に対して刺激性が強くなり好ましくない。一方、ＮａＯＨ等の無機アルカリを用いた場合、洗浄後に白色残渣となって部品の外観に悪影響を及すため、その使用は好ましくない。
【００１８】
また、（ｄ）成分の金属イオン封鎖剤（キレート剤）としては、Ｌ−グルタミン酸二酢酸塩、メチルグリシン二酢酸塩、グルコン酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸塩、ジエチレントリアミン五酢酸塩、グリコールエーテルジアミン四酢酸塩、ヒドロキシエチレンジアミンテトラアミン六酢酸塩、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸塩、トリエチレンテトラミン六酢酸塩、ジエンコル酸塩、ヒドロキシエタンジホスホン酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸塩等が挙げられる。また、これらは、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等がある。人体や環境への影響が少なく、配合した場合の洗浄性の向上という面では、Ｌ−グルタミン酸二酢酸塩、メチルグリシン二酢酸塩、グルコン酸塩が好ましい。これらの金属イオン封鎖剤は、単独で用いても複数組み合わせてもよい。
【００１９】
上記（ｄ）成分の配合量は０．１〜５重量％である。配合量が０．１重量％未満であれば、工業用水や井水等の硬水で本洗浄用組成物を希釈した場合や、カルシウム等の無機成分を含んだ汚染物質が混入した場合に、水不溶性の沈殿物が生成し、設備にトラブル等を起こさせたり、洗浄不良となる可能性があり、好ましくない。また、５重量％を超えると、洗浄後の仕上り性が悪くなり、やはり好ましくない。
【００２０】
また、（ｅ）成分のエーテル型非イオン界面活性剤としては、具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリルエーテル、ポリオキシアルキレンアリルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレングリセリルエーテル等が挙げられる。
【００２１】
上記（ｅ）成分の配合量は０．１〜５重量％であり、０．１重量％未満であれば、充分な洗浄性能が得られず、５重量％を超す場合、汚染物質と乳化し油水分離性能が悪くなり、洗浄剤の寿命が短くなることや、洗浄後のしみとなって現れやすくなり、適当でない。
【００２２】
さらに（ｆ）成分のグリコールエーテルとしては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、ジ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イソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。
【００２３】
上記（ｆ）成分の配合量は５〜５０重量％であり、５重量％未満であれば、加工油等の汚染物質を洗浄した際に除去された汚染物質の分離性が悪くなり、洗浄剤の寿命が短くなって経済的でない。また、５０重量％を超えると、洗浄後の仕上り性が悪くなり、やはり好ましくない。なお、炭素数２〜４の低級アルコールエチレンオキシド１モル付加物は人体に対する悪影響が懸念され、３モル以上の付加物は洗浄力・可溶化効果が劣り、かつ洗浄後において染みとなって現れやすく、外観性の点で好ましくない。
【００２４】
最後に（ｇ）成分の水は、本組成物を均一な液体製品とするため、残部として５重量％以上添加される。５重量％未満であれば、引火性が発現し、消防法第４類第３石油類に該当する液体となり、取扱安全性に問題があり適当でない。本発明に使用される水としては、市水、井水、純水（イオン交換樹脂などによって脱塩処理を行った水）、超純水（無機イオンのみではなく、有機物、生菌、微粒子、溶存気体等を除去した水）、近年提案されている各種機能水等が挙げられるが、電子制御部に悪影響を与える金属イオン分の含有量が少ないという点から、純水や超純水等が好ましい。
【００２５】
本発明の金属洗浄剤組成物は、上記のように（ａ）ドデカン二酸等のジカルボン酸に対し、（ｂ）アミノアルコール系アミンと（ｃ）脂環式アミンのエチレンオキサイド付加物を組み合わせることで、鉄系・非鉄系金属に対する防錆・防食が相乗的に向上する。
【００２６】
また、洗浄補助および消泡機能付与を目的として（ｅ）エーテル型非イオン界面活性剤を含有し、（ｆ）低級アルコールのエチレンオキサイド付加物を用いることにより、非イオン界面活性剤が可溶化され、均一透明な製品を作成することができる。また、低級アルコールのエチレンオキサイド付加物を配合することで、汚染物質を洗浄した際に除去された汚染物質の分離性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の金属洗浄剤組成物は、更に必要に応じて公知の消泡剤、防腐剤、酸化防止剤等を含有してもよい。また、必要に応じて公知の陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤を添加してもよい。
【００２８】
本発明の洗浄剤を用いた洗浄方法としては従来から使用されているものが適宜用いられ、特に限定されるものではないが、例えば、浸漬法、超音波洗浄法、浸漬揺動法、スプレー法、手拭き法等各種の洗浄方法を単独で又は組み合わせて行うことが可能である。
【実施例】
【００２９】
以下に、本発明の具体的な実施例及び比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
【００３０】
［実施例、比較例］
次の表１及び表２に示した割合で各成分を配合し、混合して、金属洗浄剤組成物を調製した。
【００３１】
【表１】
0004824656.tif 000002
【００３２】
【表２】
0004824656.tif 000003
【００３３】
得られた洗浄用組成物に関し、（１）非鉄素材への影響（試験−１）、（２）鉄系素材への影響（試験−２）、（３）仕上がり性（試験−３）、（４）製品安定性（試験−４）、（５）洗浄性（試験−５）、（６）起泡性（試験−６）、（７）油水分離性（試験−７）、（８）耐硬水性（試験−８）、（９）安全性（試験−９）、（１０）環境適合性（試験−１０）のそれぞれについて調べた。結果を「表３」および「表４」に示す。
【００３４】
〔試験−１〕
非鉄素材に与える影響を以下の方法にて比較した。すなわち、上記において得られた洗浄剤組成物を、水を用いて１０重量％濃度に希釈して洗浄剤を得た。
【００３５】
得られた洗浄剤を５０℃に加温し、この溶液に一定処理を行った標準的アルミニウム板（ＪＩＳ Ｈ４０００ Ａ２０２４Ｐ）を１時間浸漬させた。
【００３６】
所定時間後、この板を取出し、その表面をガーゼで綺麗に拭き取ったのち、アルミニウムの表面状態について以下の基準にて比較した。なお、溶液（洗浄剤）のｐＨを併記する。 
［基準］
○：色調に変化なし
△：色調にわずかな変化がある
×：色調の変化が著しい。
【００３７】
〔試験−２〕
鉄系素材への防錆性を以下の方法にて比較した。すなわち、上記において得られた洗浄剤組成物を、水を用いて１重量％濃度に希釈し、これにより洗浄剤を得た。
【００３８】
鋳鉄粉（ＦＣ２０）をシャーレに敷きつめ、この鋳鉄粉に対し、得られた洗浄剤２ｍｌを滴下し、室温下における２時間での発錆状況を確認し、以下の基準にて比較した。
【００３９】
［基準］
◎：発錆なし
○：発錆５％未満
△：発錆５％以上〜２５％未満
×：発錆２５％以上。
【００４０】
〔試験−３〕
仕上り性を以下の方法にて比較した。すなわち、上記において得られた洗浄剤組成物を、水を用いて１重量％濃度に希釈し、これにより洗浄剤を得た。
【００４１】
得られた洗浄剤を５０℃に加温し、この溶液に一定処理を行った標準的鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ）を１分間浸漬させた。
【００４２】
１分後、この板を取出し、８０℃で熱風乾燥を行った後、表面の仕上り状態について以下の基準にて比較した。
【００４３】
［基準］
○：仕上り状態が良い
△：仕上り状態が少し悪い
×：仕上り性悪い。
【００４４】
〔試験−４〕
製品安定性を以下の方法で比較した。すなわち、上記のように洗浄剤組成物１００ｍｌの試料を２つ作成し、１つは５０℃で１週間放置、もう１つは−５０℃で１週間放置し、その後の液状態を観察し、以下の基準にて洗浄剤の製品安定性の評価を行った。
【００４５】
［基準］
○：１週間後、５０℃及び−５０℃のいずれの場合においても透明液体を維持している
×：１週間後、５０℃及び−５０℃のいずれか、または両方の場合において、濁り・沈殿・分離等が生じ、透明液体を維持していない。
【００４６】
〔試験−５〕
洗浄性を以下の方法にて比較した。なお、Ａ重油を均一に塗布した鋼板（ＳＰＣＣ）を１００℃で３分間熱処理し、冷却した後に試験に供した。
【００４７】
上記において得られた洗浄剤組成物を、水を用いて１０重量％濃度に希釈し、これにより洗浄剤を得た。
【００４８】
得られた洗浄剤を５０℃に加温し、２８ｋＨｚ、１５０Ｗの超音波洗浄機を用いて鋼板を洗浄した後に１重量％濃度に希釈したものを５０℃に加温したもので仕上げ洗浄を行い、エアブローを行った後、８０℃の熱風乾燥を５分間行った。
【００４９】
次に溶剤を用いて鋼板に残存する油分と洗浄剤残渣を抽出し、分光光度法にて測定し、洗浄性能を以下の基準にて比較した。
【００５０】
［基準］
◎：除去率９５％以上
○：除去率７５％以上９５％未満
△：除去率５０％以上７５％未満
×：除去率５０％未満。
【００５１】
〔試験−６〕
起泡性を以下の方法で比較した。上記において得られた洗浄剤組成物を、水を用いて１０重量％濃度に希釈し、これにより洗浄剤を得た。
【００５２】
得られた洗浄剤５０ｍｌを１００ｍｌの目盛り付ネスラー管に入れ、５０℃に加温した。
【００５３】
次に、３０秒間に１００回このネスラー管を激しく振盪させた後、３０秒後の泡量を確認し、起泡性能を以下の基準にて比較した。
【００５４】
［基準］
○：泡量１０ｍｌ以下
△：泡量１０ｍｌを越え２０ｍｌ以下
×：泡量２０ｍｌを越える。
【００５５】
〔試験−７〕
油水分離性を以下の方法で比較した。上記において得られた洗浄剤組成物を、水を用いて１０重量％濃度に希釈し、これにより洗浄剤を得た。
【００５６】
得られた洗浄剤５０ｍｌを１００ｍｌの目盛り付ネスラー管に入れ、更に油性加工油（鉱油系、日本工作油社製、製品名：３０５０）を５ｍｌ入れ、５０℃に加温した。
【００５７】
次に、３０秒間に１００回このネスラー管を激しく振盪させた後、５０℃で静置し、３０分後の油分の分離状況を確認し、油水分離性能を以下の基準にて比較した。
【００５８】
［基準］
○：分離率８０％以上
△：分離率５０％以上８０％未満
×：分離率５０％未満。
【００５９】
〔試験−８〕
耐硬水性を以下の方法で比較した。上記において得られた洗浄剤組成物を、京都市の水道水を用いて１０重量％濃度に希釈し、これにより洗浄剤を得た。
【００６０】
得られた洗浄剤１００ｍｌを５０℃で３０分間放置し、その後の液状態を観察し、以下の基準にて洗浄剤の耐硬水性の評価を行った。
【００６１】
［基準］
○：３０分後無色透明液体のままである
×：３０分後白色沈殿が生成する。
【００６２】
〔試験−９〕
上記において得られた洗浄用組成物の安全性を以下の基準にて比較した。
【００６３】
［基準］
○：標準的取扱いが可能（消防法や毒物劇物取締法の法令により制限を受けない）
×：取扱いに充分な配慮が必要とされる（消防法や毒物劇物取締法の法令により制限を受ける）。
【００６４】
〔試験−１０〕
上記において得られた洗浄用組成物の環境適合性を以下の基準にて比較した。
【００６５】
［基準］
○：ＰＲＴＲ法、労働安全衛生法等の法令により制限を受けない
×：ＰＲＴＲ法、労働安全衛生法等の法令により制限を受ける。
【００６６】
【表３】
0004824656.tif 000004
【００６７】
【表４】
0004824656.tif 000005
【００６８】
表３に示された結果から、実施例に示された本発明の金属洗浄剤組成物は、いずれも〔試験−１〕〜〔試験−１０〕の各項目においてバランスよく優れた性能や特性を有するものであることが分かる。これに対し、表４に示された結果からは、比較例のものは優れた点があっても、いずれかの項目が大きく劣っていることが分かる。