(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シクロペンタン８９±２重量％と、エチルアルコールを８５重量％以上含む炭素数１〜３の低級アルコール混合物１１±２重量％との共沸組成よりなる手拭き洗浄組成物。
【請求項２】
請求項１記載の手拭き洗浄組成物を繊維状物に含浸させ、この繊維状物によって被洗浄物表面を拭くことを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ガラスやプラスチック成形品等の被洗浄物に対して優れた脱脂洗浄性、乾燥性を有する手拭き洗浄組成物及びこの手拭き洗浄組成物を使用した洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業洗浄においては、刊行物「精密洗浄マニアル」（辻鷹著、１９８６年発行）第３３ページに記載されるように、不燃性で毒性が少なく、化学的、熱的に非常に安定なクロロフルオロカーボン、特に１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロカーボン（ＣＦＣ−１１３）が広く用いられており、この化合物を蒸気洗浄や手拭き洗浄等の方法で使用している。
【０００３】
一方、手拭き洗浄においては優れた乾燥性の他に汚れの除去性が要求される場合があり、これに対しては、上述したＣＦＣ−１１３とエタノールとの共沸混合溶剤や特開平１−３１８０９４号公報に記載されるように、ＣＦＣ−１１３、イソプロピルアルコール及びメチルエチルケトン等の有機溶剤との混合溶剤が適用されている。これよりもさらに、より高い汚れ除去性や乾燥性が要求される場合には、アセトン、低級アルコール、エタノール・ジエチルエーテル混合溶剤等の乾燥性の良い有機溶剤による手拭き洗浄が行われている。
【０００４】
このような洗浄に加えて、従来ではさらに特開平２−２８９６９３号公報に記載されるような代替フロンや代替フロンと各種有機溶剤との共沸混合溶剤も使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＦＣ−１１３をはじめとする特定フロンは、オゾン層を破壊し、環境汚染を引き起こすものとして使用量を低減する方向であり、今後洗浄に使用することは好ましくない状態となっている。また、代替フロン及び代替フロンと有機溶剤との混合溶剤もオゾン層への影響が全く皆無であるわけではなく、将来的に使用の停止が定められている。
【０００６】
一方、アセトン、アルコール、メタノール、イソプロパノールなどの低級アルコール類、エタノール・ジエチルエーテル混合溶剤等は、その中に労働安全法や有機溶剤中毒予防規則等で法的規制を受けるものがあると共に、人体に対して有害性を有していることが示唆されている。このため洗浄への適用、特に手拭き洗浄においては、人体に直接接して使用される機会が多いところから、洗浄工程での安全衛生管理に細心の注意が必要となる。
【０００７】
また、エタノールやイソプロピルアルコール等の低級アルコール類では、蒸発潜熱が高く、沸点の低い割には、乾燥性が悪く迅速に乾燥表面を得ることが困難となっている。さらにエタノールについては、これが酒税の課税対象となっているため、そのままでは高価になり、実用的でない問題を有している。
【０００８】
本発明はこのような問題点を考慮してなされたものであり、請求項１の発明は、人体に対して低毒性であり、地球環境に影響のないことに加えて、乾燥性及び汚れ除去性に優れ、高い品質の洗浄ができる手拭き洗浄組成物を提供することを目的とする。請求項２の発明は、このような手拭き洗浄組成物を使用することで手拭き洗浄に好適に実施することが可能な洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、シクロペンタン８９±２重量％と、エチルアルコールを８５重量％以上含む炭素数１〜３の低級アルコール混合物１１±２重量％との共沸組成よりなる手拭き洗浄組成物であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、以上の手拭き洗浄組成物をワイピング紙、綿布、天然繊維布、合成布、不織布等の繊維状物に含浸させ、この繊維状物を使用して被洗浄物表面を拭くことを特徴とする。
【００１２】
本発明の構成成分であるシクロペンタン及びもう１つの構成成分であるエチルアルコールを８５重量％以上含む炭素数１〜３の低級アルコールは、いずれもオゾン層破壊につながるハロゲン元素を分子中に含んでいないため、洗浄・乾燥に伴って、大気中に揮散してもオゾン層を破壊することなく、地球環境に対して安全性が高い。
【００１３】
また、シクロペンタンは、経口毒性がＬＤ50（ラット）で５０００ｍｇ／ｋｇ以上、吸入毒性（マウス）ＬＣＬが１１００００ｍｇ／ｍ3 であり、これにより人体に対して低毒性であることが知られている。もう１つの構成成分である低級アルコールは、エチルアルコールが８５重量％以上を占めているため、その特性がエチルアルコールと略同じになる。このエチルアルコールも一般的に良く知られているように毒性が比較的低く、経口毒性がＬＤ50（ラット）で１３．７ｍｌ／ｋｇである。
【００１４】
さらには、各成分の許容濃度が１０００ｐｐｍとなっており、この値からも低毒性であることは明らかである。従って、これら２成分から構成される本発明の洗浄組成物は、人体に対して安全性が高いものとなっている。
【００１５】
シクロペンタンは油脂類等に対して高い溶解力を有しており、本発明はこれを構成成分に含有しているため、極めて高い洗浄力を得ることができる。一方、エチルアルコールは、極性系の汚れに対して溶解性が向上し、広範囲な汚れに対して洗浄力を発揮することができる。
【００１６】
さらに、発明者らが検討を行った結果、シクロペンタンとエチルアルコールは、それぞれ単一の場合よりも混合したほうが、同一の温度では高い蒸気圧を示すことが見いだされ、上述したシクロペンタンとエチルアルコールを含む低級アルコールとの２種類を混合することにより、共沸化合物及び共沸様化合物を形成することが判明した。
【００１７】
すなわち、シクロペンタンが５０〜９５重量％、低級アルコールが５〜５０重量％では、共沸様の状態になっており、単一成分の場合よりも十分な差を有して、乾燥性を向上させることが可能となる。一方、シクロペンタンが８９±２重量％、低級アルコールが１１±２重量％では、共沸状態となり、最も沸点が低下し、一定温度での組成変化にともなう蒸気圧変化も極大値を示すようになるため、最も良い乾燥性が得られる。
【００１８】
このような共沸様状態又は共沸状態では、蒸気圧が高くなるほどその組成物の揮発性（乾燥性）が向上する。このため、本発明の洗浄組成物は、構成成分単体の場合よりも乾燥性が優れているところから、これを洗浄用途などに使用した場合は、良好な乾燥状態を得ることが可能となる。また、この共沸状態の組成比では、気液平衡での組成比が全く同一となるため、経時的に揮発が生じても組成変化がなく、一定の組成比を保持し、常に安定した洗浄・乾燥性能を得ることが可能となり、洗浄品質も安定化させることができる。
【００１９】
さらに上述したエチルアルコールを含む低級アルコールをエチルアルコール単体に変えた場合においても、共沸化合物及び共沸様化合物を形成することが判明している。すなわち、シクロペンタンが５０〜９５重量％、エチルアルコールが５〜５０重量％で共沸様化合物が形成され、シクロペンタンが８９±２重量％、エチルアルコールが１１±２重量％で共沸化合物が形成される。このような共沸様及び共沸化合物においても、シクロペンタン単一及び低級アルコール単一の場合よりも乾燥性を十分向上させることが可能となっている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
この実施の形態では、シクロペンタン（商品名「ＦＨ」、丸善石油化学（株）製）と純エチルアルコール（和光純薬工業、試薬一級）との混合組成比を変化させ、その混合状態での初期蒸留による沸点、初期蒸留組成物組成比（以下気相組成比）、初期蒸留物を得たときの蒸留容器内の混合組成物組成比（以下液相組成比）を求めた。初期蒸留組成物は、蒸留組成物が流出し始めてから沸点が一定値を示した時点で採取された蒸留組成物を示している。
【００２１】
さらに、混合組成比での気液平衡Ｘ−Ｙ線図を作製し、共沸組成比を算出した。この共沸組成比をもとに、さらに単蒸留を行い、共沸組成の確認を行った。
【００２２】
表１はシクロペンタンとエチルアルコールとの混合組成比を変えたものをそれぞれ２００ｇ調整し、それぞれの混合組成物について単蒸留を行い、初期蒸留における沸点、気相組成比、液相組成比を求めた結果を示す。
【００２３】
表１において、エチルアルコールの液相組成比が４．０５〜５０．１４重量％の範囲では、エチルアルコール単一品の沸点７８．３℃およびシクロペンタンの沸点４９．３℃よりも沸点が低下しており、共沸様の状態となっていることが確認された。
【００２４】
また、エチルアルコールの液相組成比をＸ軸（横軸）に、エチルアルコールの気相組成比をＹ軸（縦軸）にプロットして、シクロペンタンとエチルアルコールの混合系におけるエチルアルコールの気液平衡についてのＸ−Ｙ線特性図を作製した。図１はこの特性図を示す、同図において、実線はエチルアルコール、破線はシクロペンタンであり、このＸ−Ｙ線特性図と関数Ｙ＝Ｘとの交点を求めたところ、エチルアルコールの液相組成比が１１．０３重量％であった。
【００２５】
さらに、以上のようにして求めたエチルアルコールの組成比１１．０３重量％とシクロペンタンが８８．９７重量％の混合組成物を１００ｇ調整し、単蒸留を行って経時的に蒸留組成物を採取し、その組成変化を求めた。結果を表２に示す。同表において、蒸留初期のエチルアルコールの重量％が１１．０３重量％であることから、シクロペンタンとエチルアルコールの共沸組成比はシクロペンタン８８．９７重量％、エチルアルコール１１．０３重量％であった。
【００２６】
次に、シクロペンタン８９±２重量％、エチルアルコール１１±２重量％の範囲で上述と同様な実験を行ったところ、同様の結果を得ることができた。
【００２７】
表３はシクロペンタンと、エチルアルコールとの混合組成物を蒸留し、蒸留初期及び終期における混合組成比を検出し、下記の基準により共沸特性を有するか否かを評価したものである。すなわち、同表における「◎」は蒸留初期と終期とにおける組成変化が１０％以内のものを、「○」は組成変化が１０〜２０％にものを、「×」は組成変化が２０％以上のものを示す。
【００２８】
以上のように、シクロペンタン８９±２重量％、エチルアルコール１１±２重量％で共沸組成比となっており、この共沸組成比では、一定の組成比を保持し、常に安定した洗浄・乾燥性能を得ることができ、洗浄品質も安定化する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【表２】
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【００３１】
【表３】
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【００３２】
（実施の形態２）
実施の形態１で使用したシクロペンタン８８．９７重量％及び実施の形態１で使用したエチルアルコール１１．０３重量％を調合し、１時間攪拌して混合溶剤を作製した。そして、この混合溶剤を洗浄剤として洗浄を行った。
【００３３】
洗浄対象物には、顕視用スライドガラスの上にマジックインキ（商品名「ｍａｊｉｃ  ＩＮＫ」）、松脂（九重電機（株）製）、スクリーン印刷用エポキシ系インク（Ｓｅｉｋｏ  Ａｄｖａｎｃｅ製、商品名「アメリカンレッド  １３００」）をそれぞれ１０×２６ｍｍの面積になるように約０．５ｇ塗布したものを用いた。そしてワイパー紙に混合溶剤を約１０ｍｌ染み込ませて、各洗浄対象物に対し、手拭き洗浄を行った。結果を表４に示す。同表における評価は目視によって行い、「○」は良好に汚れが除去されるレベル、「△」は汚れはある程度除去されるが、完全には除去できていないレベル、「×」は全く汚れが除去できていないレベルである。
【００３４】
【表４】
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【００３５】
さらに、１００ｍｍ×１５ｍｍ×４ｍｍの大きさに裁断したポリスチレン、アクリル、ＡＢＳ、ポリカーボネートの各樹脂のテストピースに対して、ワイパー紙に上述した混合溶剤を染み込ませて連続１０回擦り、各材料に対するアタック性を目視にて観察した。この観察の結果、上記全ての材料に対してアタック性は見られなかった。
【００３６】
このような実施の形態から、シクロペンタン８８．９７重量％、エチルアルコール１１．０３重量％の共沸組成物を洗浄に用いた場合、各成分単位で使用した場合よりも、適用できる汚れの範囲が広くなり、種々の汚れに対して洗浄剤をかえることなく、同一の洗浄剤で洗浄に適用することが可能となっていると共に、良好な洗浄品質を得ることができた。また、アタック性も少ないことから材料に無関係に洗浄を行うことが可能である。
【００３７】
（実施の形態３）
実施の形態１で使用したシクロペンタンと、エチルアルコールを主成分とする低級アルコールである商品名「ソルミックスＡＰ−７（日本化成品（株）製）」の混合組成比を変化させ、その混合状態での初期蒸留における沸点、初期蒸留組成物組成比（以下気相組成比）、初期蒸留を得たときの蒸留容器内の混合組成物組成比（以下液相組成比）を求めた。初期蒸留組成物は、蒸留組成物が流出し始めてから沸点が一定値を示した時点で採取された蒸留組成物を示している。このソルミックスＡＰ−７はエチルアルコール８５．５重量％、イソプロピルアルコール４．９重量％、ノルマルプロピルアルコール９．６重量％の組成比となっているものである。
【００３８】
さらに、混合組成比での気液平衡Ｘ−Ｙ線特性図を作製し、共沸組成比を算出した。この共沸組成比を基にして、さらに単蒸留を行い、共沸組成の確認を行った。
【００３９】
表５は重量比が９：１〜７：３の範囲でシクロペンタンとソルミックスＡＰ−７との混合組成比を変えたものをそれぞれ２００ｇ調整し、それぞれの混合組成物について単蒸留を行い、初期蒸留における沸点、気相組成比、液相組成比を求めた結果を示す。
【００４０】
同表において、ソルミックスＡＰ−７の液相組成比が９．９９〜３６．７１重量％の範囲では、ソルミックスＡＰ−７単一の沸点である約８０℃およびシクロペンタン単一の沸点である４９．３℃よりも沸点が低下しており、共沸様の状態となっていることが確認された。
【００４１】
【表５】
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【００４２】
また、ソルミックスＡＰ−７の液相組成比をＸ軸（横軸）に、ソルミックスＡＰ−７の気相組成比をＹ軸（縦軸）にプロットして、シクロペンタンとソルミックスＡＰ−７の混合系におけるソルミックスＡＰ−７の気液平衡についてのＸ−Ｙ線特性図を作製した。図２はこの特性図である。
【００４３】
このＸ−Ｙ線特性図と関数Ｙ＝Ｘとの交点を求めたところ、ソルミックスＡＰ−７の液相組成比が１０．５１重量％であった。さらに、このようにして求めたソルミックスＡＰ−７の組成比１０．５１重量％と、シクロペンタンが８９．４９重量％の混合組成物を１００ｇ調整し、単蒸留を行って、経時的に蒸留組成物を採取し、その組成変化を求めた。その結果、初期蒸留のソルミックスＡＰ−７の重量％が１０．５１重量％であることからシクロペンタンとソルミックスＡＰ−７の共沸組成比はシクロペンタンが８９．４９重量％、ソルミックスＡＰ−７が１０．５１重量％であった。
【００４４】
このような実施の形態では、シクロペンタンが８９．４９重量％、ソルミックスＡＰ−７が１０．５１重量％で共沸組成比となっており、これにより一定の組成比を保持し、常に安定した洗浄・乾燥性能を得ることができ、洗浄品質も安定化させることができる。
【００４５】
（実施の形態４）
実施の形態１で使用したシクロペンタンと、エチルアルコールを含む低級アルコールとして商品名「ソルミックスＡＰ−１（日本化成品（株）製）」の混合組成比を変化させ、その混合状態での初期蒸留における沸点、初期蒸留組成物組成比（以下気相組成比）、初期蒸留物を得たときの蒸留容器内の混合組成物組成比（以下液相組成比）を求めた。初期蒸留組成物は、蒸留組成物が流出し始めてから沸点が一定値を示した時点で採取された蒸留組成物を示している。ソルミックスＡＰ−１はエチルアルコール８５．５重量％、メチルアルコール１．１重量％、イソプロピルアルコール１３．４重量％の組成比となっているものである。
【００４６】
さらに、混合組成比での気液平衡Ｘ−Ｙ線特性図を作製し、共沸組成比を算出した。この共沸組成比を基にして、さらに単蒸留を行い、共沸組成の確認を行った。
【００４７】
表６は重量比  ５：５〜９．５：０．５の範囲でシクロペンタンとソルミックスＡＰ−１との混合組成比を変えたものをそれぞれ２００ｇ調整し、それぞれの混合組成物について単蒸留を行い、初期蒸留における沸点、気相組成比、液相組成比を求めた結果を示す。
【００４８】
同表において、ソルミックスＡＰ−１の液相組成比が４．４４〜４９．９９重量％の範囲では、ソルミックスＡＰ−１単一の沸点である約８０℃およびシクロペンタン単一の沸点である４９．３℃よりも沸点が低下しており、共沸様の状態となっていることが確認された。
【００４９】
【表６】
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【００５０】
また、ソルミックスＡＰ−１の液相組成比をＸ軸（横軸）に、ソルミックスＡＰ−１の気相組成比をＹ軸（縦軸）にとってシクロペンタンとソルミックスＡＰ−１の混合系におけるソルミックスＡＰ−１の気液平衡についてのＸ−Ｙ線特性図を作製した。図３はこの特性図を示す。
【００５１】
このＸ−Ｙ線特性図と関数Ｙ＝Ｋとの交点を求めたところ、ソルミックスＡＰ−１の液相組成比が１０．９６重量％であった。さらに、求めたソルミックスＡＰ−１の組成比１０．９６重量％とシクロペンタンが８９．０４重量％の混合組成物を１００ｇ調整し、単蒸留を行って、経時的に蒸留組成物を採取し、その組成変化を求めた。その結果、蒸留初期のソルミックスＡＰ−１の重量％が１０．９６重量％であることからシクロペンタンとソルミックスＡＰ−１の共沸組成比はシクロペンタンが８９．０４重量％、ソルミックスＡＰ−７が１０．９６重量％であった。
【００５２】
このようにシクロペンタンが８９．０４重量％、ソルミックスＡＰ−１が１０．９６重量％で共沸組成比となり、これにより一定の組成比を保持し、常に安定した洗浄・乾燥性能を得ることができると共に、洗浄品質も安定化させることができる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、人体に対して低毒性であり、地球環境に対して悪影響がない洗浄組成物とすることができ、さらには工業的に入手し易く、安価に提供することができる。また、長期間に渡り、一定の組成比を保持し、洗浄・乾燥性能の安定化を図ることができる。さらに汚れ除去性に非常に優れ、単一成分で洗浄行うより洗浄性が向上し、高い洗浄品質を得ることができる。
【００５４】
請求項２の発明は、以上の洗浄組成物を繊維状物に染み込ませて洗浄を行うため、強固な汚れを除去することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における気液平衡の特性図である。
【図２】実施の形態３における気液平衡の特性図である。
【図３】実施の形態４における気液平衡の特性図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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