JP4173090B2 - アルカリ洗浄剤 - Google Patents
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- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Detergent Compositions (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
(A)一般式が下記の[化1]で示されるアルキルアミンオキシド、[化2]で示されるアルキルアミドプロピルジメチルアミンオキシド、及び[化3]で示されるアルキルアラニンよりなる群より選ばれた一種以上の両性界面活性剤0.005〜1重量%と、
(B)一般式が下記の[化4]で示されるアルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩0.001〜1重量%と、
(C)一般式が下記の[化5]で示されるポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー、[化6]で示されるポリオキシエチレンオクチルエーテル、及び[化7]で示されるポリオキシエチレンデシルエーテルよりなる群より選ばれた一種以上のノニオン界面活性剤0.002〜0.05重量%と、
(D)アルカリビルダーとして、リン酸塩0.05〜0.2重量%と、一般式が下記の[化8]で示される珪酸塩0.002〜0.03重量%と、
(E)残部の水
の(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)を混合してなることが必要である。
[化1]
R1
|
R2− N →O
|
R3
式中、R1は炭素原子数8又は10のアルキル基を示し、R2、R3は、
メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基のいずれかを示す。
[化2]
R4
|
R5CONH(CH2)3 N →O
|
R6
式中、R5はC7H15−、又はC9H19−のアルキル基を示し、
R4、R6は、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基のいずれかを示す。
[化3]
R7NHCH2CH2COOH
式中、R7はC8H17−、又はC10H21−のアルキル基を示す。
[化4]
式中、R9は炭素原子数8又は10のアルキル基を示し、
R8、R11は、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基のいずれかを示し、
R10は水酸基、メトキシ基、及び下記の[化4.1]で示される基を示す。
X−はカルボン酸イオンを示す。
[化4.1]
R8
|
R9−N+−CH2−CH−CH2−(O−CH2−CH2)n−O−
| |
R11 OH
式中、R8、R9、R11は上記の通り。
[化5]
HO−(C2H4O)n−(C3H6O)m−(C2H4O)n−H
式中、m、nは以下の範囲の整数を示す。
15≦m≦80、2≦n≦200
[化6]
C8H17O(CH2CH2O)n’H
[化7]
C10H21O(CH2CH2O)n’H
[化6]〜[化7]の式中、n’は以下の範囲の整数を示す。
1≦n’≦10
[化8]
xM2O・ySiO2
式中、Mはナトリウム又はカリウムを示す。
但し、0.5≦y/x≦3の条件を満たすこと。
(A)一般式が[化1]で示されるアルキルアミンオキシドと、[化2]で示されるアルキルアミドプロピルジメチルアミンオキシドと、[化3]で示されるアルキルアラニンのいずれかから選ばれる一種以上の両性界面活性剤0.005〜1重量%と、
(B)一般式が[化4]で示されるアルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩0.001〜1重量%と、
(C)一般式が[化5]で示されるポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー、[化6]で示されるポリオキシエチレンオクチルエーテル、[化7]で示されるポリオキシエチレンデシルエーテルの中から選ばれる一種以上のノニオン界面活性剤0.002〜0.05重量%と、
(D)アルカリビルダーとして、リン酸塩0.05〜0.2重量%と、一般式が[化8]で示される珪酸塩0.002〜0.03重量%と、
(E)残部の水
の(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)を混合してなることを特徴としており、これによって効果的な洗浄力と防錆能力を長期間維持し、前述のショット粉塵及びスチールボール付着を防止でき、廃液の凝集沈殿性が良く、廃水処理が容易な洗浄剤を得ることができる。又、液交換の周期を長くすることが可能となり、廃液量を減少することができ、洗浄剤を交換する際の旧洗浄液の降温と、新洗浄液の昇温等に要する時間、エネルギー、その他の操業ロスを低減できる。更に、シャワー洗浄や振動洗浄の方法でアルカリ洗浄剤を2回以上変えて洗浄する多段階洗浄を行うことなどで従来よりも洗浄温度を下げることができるため、温度維持のためのエネルギーも低減できる。これらの効果により環境への影響が削減できる熱処理工程用アルカリ洗浄剤を提供することができる。
(1)洗浄性(残油分量);基準となる鉄鋼製自動車用部品(表面積;2〜3dm2、重量;500〜1000g)を用いて洗浄作業を行い、部品表面に残る油分量を測定し、以下に設定した評価基準に従って評価した。結果は表1に示した。
◎;10mg未満
○;10mg以上〜20mg未満
△;20mg以上〜40mg未満
×;40mg以上
次に示した(2)〜(6)の項目については鉄鋼製品の熱処理工程にて通常の洗浄作業を行い、液交換が必要になった時点での各項目について評価した。なお、(4)の洗浄温度は、使用期間中に、効率よく洗浄できるとして設定された温度である。
(2)防錆性(不純物濃度);鉄鋼製品の熱処理工程にて通常の洗浄作業を行い、液交換が必要になった時点での廃液中のアルカリ残渣等の不純物濃度を測定し、以下に設定した評価基準に従って評価した。結果は表1に示した。
◎;10ppm未満
○;10ppm以上〜20ppm未満
△;20ppm以上〜40ppm未満
×;40ppm以上
(3)凝集沈殿性;鉄鋼製品の熱処理工程にて通常の洗浄作業を行い、液交換が必要になった時点で凝集剤として硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウムを添加し、苛性ソーダで中和した後、更にポリアクリルアミド等の高分子凝集剤を添加して廃液中の不純物の凝集・沈殿ができるか否かを確認し、以下に設定した評価基準に従って評価した。結果は表1に示した。
◎;凝集・沈殿あり
×;凝集・沈殿なし
(4)洗浄温度(液温度);鉄鋼製品の熱処理工程にて通常の洗浄作業を行い、使用期間中に、効率よく洗浄できるとして設定された温度について以下に設定した評価基準に従って評価した。結果は表1に示した。
◎;71℃未満
○;71℃以上〜80℃未満
△;80℃以上〜90℃未満
×;90℃以上
(5)化学的酸素要求量(Chemical Oxygen Demand);鉄鋼製品の熱処理工程にて通常の洗浄作業を行い、液交換が必要になった時点での廃液のCODを、JIS K0102:1998 17.「100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量(CODMn)」に従って分析し、以下に設定した評価基準に従って評価した。結果は表1に示した。
◎;100ppm未満
○;100ppm以上〜200ppm未満
△;200ppm以上〜400ppm未満
×;400ppm以上
(6)液交換サイクル;鉄鋼製品の熱処理工程にて通常の洗浄作業を行い、洗浄水槽(16t)の液交換が必要になるまでの時間を、以下に設定した評価基準に従って評価した。結果は表1に示した
◎;6ヶ月以上
○;4ヶ月以上〜6ヶ月未満
△;2ヶ月以上〜4ヶ月未満
×;2ヶ月未満
実施例1のアルカリ洗浄液は、ピロ燐酸カリウム0.06〜0.1重量%と、亜硝酸ソーダ0.02〜0.03重量%と、メタ珪酸ナトリウム0.02〜0.03重量%と、両性界面活性剤としてのデシルジメチルアミンオキシド0.01〜0.015重量%と、デシルジメチル−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルアンモニウムの安息香酸塩0.005〜0.01重量%と、ノニオン界面活性剤としてのポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー0.006〜0.01重量%と、水残部よりなる。上記亜硝酸ソーダは被洗浄物の防錆性を向上する。
実施例2のアルカリ洗浄液は、トリポリ燐酸カリウム0.1〜0.15重量%と、xNa2O・ySiO2で示されy/x=0.5であるオルソ珪酸ナトリウム0.01〜0.03重量%と、両性界面活性剤としてのカプリルアラニン0.04〜0.05重量%と、カチオン界面活性剤としての3,3'−(エチレンジオキシ)−ジ−2−ヒドロキシプロピルジメチルオクチルアンモニウムのグリコール酸塩0.01〜0.05重量%と、ノニオン界面活性剤としてのポリオキシエチレンデシルエーテル0.001〜0.005重量%とポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー0.005〜0.01重量%と、水残部よりなる。
実施例3のアルカリ洗浄液は、ピロ燐酸カリウム0.06〜0.1重量%と、xNa2O・ySiO2で示されy/x=1であるオルソ珪酸ナトリウム0.02〜0.03重量%と、両性界面活性剤としてのカプロイル(デカノイル)アミドプロピルジメチルアミンオキシド0.01〜0.015重量%と、カチオン界面活性剤としての3,3'−(エチレンジオキシ)−ジ−2−ヒドロキシプロピルジメチルデシルアンモニウムのグリコール酸塩0.01〜0.015重量%と、ノニオン界面活性剤としてのポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー0.006〜0.01重量%と、水残部よりなる。
比較例1の洗浄剤は、自動車部品としての鉄鋼製品を熱処理する際に、後洗浄として使用される、一般的な洗浄剤である。即ち、該洗浄剤は、2−アミノエタノール0.8〜1.7重量%と、両性界面活性剤としてのデシルジメチルアミンオキシド0.1〜0.2重量%と、ノニオン界面活性剤としてのポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー0.07〜0.15重量%と、硼酸0.07〜0.15重量%と、エチレンジアミン4酢酸0.03〜0.06重量%と、ベンゾトリアゾール0.03〜0.06重量%と、水残部とよりなる。上記2−アミノエタノールは、有機アルカリビルダーである。上記硼酸は2−アミノエタノールと共に被洗浄物が洗浄後に放置乾燥される間の防錆性を改善する。上記エチレンジアミン4酢酸は油汚れ中の金属酸化物や、金属表面の酸化物に作用して、該洗浄液に溶解することができる錯体を形成することにより洗浄力を向上する。上記ベンゾトリアゾ−ルは防錆力を向上し、特に洗浄機に銅及び銅合金の部品が用いられている場合には、それらの部品に対する該洗浄剤の腐食性を改善する。
比較例2の洗浄剤は、ピロ燐酸カリウム0.06〜0.1%と、亜硝酸ソーダ0.03〜0.05%と、両性界面活性剤としてのテシルジメチルアミンオキシド0.015〜0.02%と、ノニオン界面活性剤としてのポリオキシエチレン・ポリオキシオキシプロピレングリコール(ブロックポリマー)0.01〜0.015%と、水残部とよりなる。上記亜硝酸ソーダは被洗浄物の防錆性を向上する。
(A)一般式が[化1]で示されるアルキルアミンオキシド、[化2]で示されるアルキルアミドプロピルジメチルアミンオキシド、及び[化3]で示されるアルキルアラニンよりなる群より選ばれた一種以上の両性界面活性剤0.005〜1重量%と、
(B)一般式が[化4]で示されるアルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩0.001〜1重量%と、
(C)一般式が[化5]で示されるポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー、[化6]で示されるポリオキシエチレンオクチルエーテル、及び[化7]で示されるポリオキシエチレンデシルエーテルよりなる群より選ばれた一種以上のノニオン界面活性剤0.002〜0.05重量%と、
(D)アルカリビルダーとして、リン酸塩0.05〜0.2重量%と、一般式が[化8]で示される珪酸塩0.002〜0.03重量%と、
(E)残部の水
の(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)を混合してなることを特徴としており、これによって効果的な洗浄力と防錆能力を長期間維持し、ショット粉塵及びスチールボール付着を防止でき、廃液の凝集沈殿性が良く、廃水処理が容易な洗浄剤を得ることができる。又、液交換の周期を長くすることが可能となり、廃液量を減少することができ、洗浄剤を交換する際の旧洗浄液の降温と、新洗浄液の昇温等に要する時間、エネルギー、その他の操業ロスを低減できる。更に、シャワー洗浄や振動洗浄の方法でアルカリ洗浄剤を2回以上変えて洗浄する多段階洗浄を行うことなどで従来よりも洗浄温度を下げることができるため、温度維持のためのエネルギーも低減できる。これらの効果により環境への影響が軽減できる熱処理工程用アルカリ洗浄剤を提供することができる。
Claims (8)
- (A)一般式が下記の[化1]で示されるアルキルアミンオキシド、[化2]で示されるアルキルアミドプロピルジメチルアミンオキシド、及び[化3]で示されるアルキルアラニンよりなる群より選ばれた一種以上の両性界面活性剤0.005〜1重量%と、
(B)一般式が下記の[化4]で示されるアルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩0.001〜1重量%と、
(C)一般式が下記の[化5]で示されるポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコールのブロックコポリマー、[化6]で示されるポリオキシエチレンオクチルエーテル、及び[化7]で示されるポリオキシエチレンデシルエーテルよりなる群より選ばれた一種以上のノニオン界面活性剤0.002〜0.05重量%と、
(D)アルカリビルダーとして、リン酸塩0.05〜0.2重量%と、一般式が下記の[化8]で示される珪酸塩0.002〜0.03重量%と、
(E)残部の水
の(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)を混合してなることを特徴とするアルカリ洗浄剤。
[化1]
R1
|
R2− N →O
|
R3
式中、R1は炭素原子数8又は10のアルキル基を示し、
R2、R3は、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基のいずれかを示す。
[化2]
R4
|
R5CONH(CH2)3 N →O
|
R6
式中、R5はC7H15−、又はC9H19−のアルキル基を示し、
R4、R6は、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基のいずれかを示す。
[化3]
R7NHCH2CH2COOH
式中、R7はC8H17−、又はC10H21−のアルキル基を示す。
[化4]
式中、R9は炭素原子数8又は10のアルキル基を示し、
R8、R11は、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基のいずれかを示し、
R10は水酸基、メトキシ基、及び下記の[化4.1]で示される基を示す。
X−はカルボン酸イオンを示す。
[化4.1]
R8
|
R9−N+−CH2−CH−CH2−(O−CH2−CH2)n−O−
| |
R11 OH
式中、R8、R9、R11は上記の通り。
[化5]
HO−(C2H4O)n−(C3H6O)m−(C2H4O)n−H
式中、m、nは以下の範囲の整数を示す。
15≦m≦80、2≦n≦200
[化6]
C8H17O(CH2CH2O)n'H
[化7]
C10H21O(CH2CH2O)n'H
[化6]、[化7]の式中、n’は以下の範囲の整数を示す。
1≦n’≦10
[化8]
xM2O・ySiO2
式中、Mはナトリウム又はカリウムを示す。
但し、0.5≦y/x≦3の条件を満たすこと。
- 上記アルキルアミンオキシドが、ジメチルカプリル(オクチル)アミンオキシド、及びジメチルデシルアミンオキシドから選ばれた一種又は二種であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
- 上記アルキルアミドプロピルジメチルアミンオキシドが、カプリロイル(オクチロイル)アミドプロピルジメチルアミンオキシド、及びカプロイル(デカノイル)アミドプロピルジメチルアミンオキシドよりなる群より選ばれた一種又は二種であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
- 上記アルキルアラニンが、カプリルアラニン、及びカプリン(デシル)アラニンから選ばれた一種又は二種であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
- 上記アルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩のアルキル第四級アンモニウムが、オクチルジメチル−2,3−ジヒドロキシプロピルアンモニウム、デシルジメチル−2,3−ジヒドロキシプロピルアンモニウム、オクチルジメチル−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルアンモニウム、デシルジメチル−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルアンモニウム、3,3'−(エチレンジオキシ)−ジ−2−ヒドロキシプロピルジメチルオクチルアンモニウム、及び3,3'−(エチレンジオキシ)−ジ−2−ヒドロキシプロピルジメチルデシルアンモニウムよりなる群より選ばれた一種又は二種であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
- 上記アルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩のカルボン酸イオンは、安息香酸、プロピオン酸、グリコール酸、クエン酸、及びグルコン酸よりなる群より選ばれた一種であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
- 上記アルカリビルダーが、ピロ燐酸カリウム、トリポリ燐酸カリウムから選ばれた一種又は二種と、一般式[化8]で示される珪酸ナトリウム又は珪酸カリウムよりなることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
- 上記アルキル第四級アンモニウムのカルボン酸塩が、上記アルカリ洗浄剤の乳化を破壊するための補足添加剤として使用されることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ洗浄剤。
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