JPWO2010140561A1 - 脱脂組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る第1の脱脂組成物の製造方法は、粒径が0.2mm以上10mm以下の粉状の珪酸塩と第1の液体とを混合してスラリーを得る工程を備え、第1の液体は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、炭素数3以下のアルコールと、水とを含有し、脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下のアルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下のアルコールと、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、20質量%以上50質量%以下の珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、キレート剤を含有しない。
本発明に係る第1の脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下の炭素数3以下のアルコールと、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、20質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、キレート剤を含有せず、前記珪酸塩の少なくとも一部が粒径10mm以下の珪酸塩粒子として分散するスラリーであり、−2℃環境に24時間静置しても塊状の結晶を生じない。
第1の方法は、粒径が0.2mm以上10mm以下の粉状の珪酸塩と第1の液体とを混合してスラリーを得る工程を備え、第1の液体は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、炭素数3以下のアルコールと、水とを含有し、脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下のアルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下のアルコールと、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、20質量%以上50質量%以下の珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、キレート剤を含有しない。
1.脱脂組成物
(1)アルカリ成分
本発明に係る脱脂組成物には、洗浄作用を直接的にもたらす成分の一つとして、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分を含有する。
アルカリ成分の含有量は、組成物全体に対する合計含有量として10質量%以上60質量%以下とする。含有量が少なすぎる場合には、本発明に係る脱脂組成物から得られる洗浄液(以下、単に「洗浄液」という。)の洗浄力が低下する。また、液相の粘性が低下するため、珪酸塩粒子が沈降して脱脂組成物の性状が劣化する。含有量が多すぎる場合には、洗浄液における珪酸塩の含有量が相対的に低下するため、洗浄力が低下してしまう。アルカリ成分の好ましい含有量は20質量%以上60質量%以下であり、40質量%以上55質量%以下がさらに好ましい。
「珪酸塩」とは、珪酸の金属塩、典型的にはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩をいい、その具体的な種類として、メタ珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウム、オルソ珪酸ナトリウム、オルソ珪酸カリウム、セスキ珪酸ナトリウム、セスキ珪酸カリウムが例示される。これらは通常水和水を有している。したがって、本発明において珪酸塩の含有量とは、水和水と珪酸塩との総和についての含有量を意味する。
一方、粉状の珪酸塩の粒径の上限は、珪酸塩粒子の沈降を抑制する観点から設定されている。すなわち、粉状の珪酸塩の粒径が10mmを超えると、低温保管された場合においても珪酸塩粒子を含む固相を液相に均一に分散させることが困難となる。このため、スラリー状の脱脂組成物の分散状態が不均一となり、これを用いてなる洗浄液の洗浄能力が不均一になったり、低温保管されても結晶化しにくいという本発明に係る脱脂組成物の効果を得ることが困難となったりする。
本発明に係る脱脂組成物を製造するにあたって、上記のアルカリ成分および粉状の珪酸塩に加えて、キレート剤を配合してもよい。キレート剤は、洗浄対象から洗浄液中に溶出した金属イオンが、洗浄液に含まれうる洗浄成分、例えばリン酸分と反応して不溶性塩を形成し、これが洗浄液の性状を低下させる(懸濁、液粘性の上昇、結晶化など)ことを抑制する。
これらのキレート剤は1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る脱脂組成物は、上記のキレート剤を含有しない場合、またはキレート剤を含有するものの含有量が0.0質量%超5質量%未満であるため上記の結晶化抑制機能や固液相分離抑制機能が得られにくい場合(以下、これらを「キレート剤の含有量が5質量%未満の場合」と総称する。)には、炭素数が3以下のアルコール(本発明において、「低級アルコール」ともいう。)を0.1質量%以上含有する。
上記のいずれの場合においても、低級アルコールを含有させる場合には、その含有量の上限は、5質量%以下とすることが、脱脂組成物の安定性や洗浄液の洗浄力確保の観点から好ましい。キレート剤の含有量が5質量%未満の場合における低級アルコールの特に好ましい含有量は2質量%以上であり、キレート剤の含有量が5質量%以上の場合における低級アルコールの特に好ましい含有量は0.1質量%以上である。
本発明に係る脱脂組成物は、上記の成分に加えて界面活性剤を含有してもよい。その種類は限定されない。界面活性剤の具体例として、陰イオン型界面活性剤、陽イオン型界面活性剤、非イオン型界面活性剤、両性界面活性剤、半極性界面活性剤等が挙げられる。
上記界面活性剤の中で、好ましくは、陰イオン型界面活性剤、非イオン型界面活性剤、および両性界面活性剤が挙げられる。更に、好ましい界面活性剤の具体例として、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ヤシ脂肪酸アルカノールアミド、および脂肪酸アミドプロピルベタインが例示される。
また、添加濃度は脱脂組成物に含有させる他の成分や洗浄対象の種類や汚れの程度にも影響されるため、これらの影響を考慮して適宜設定される。界面活性剤の含有量を全組成物に対して30質量%以下とすることが、脱脂組成物としての機能に悪影響を与える可能性が特に低いため、好ましい。20質量%以下であればさらに好ましい。
本発明に係る脱脂組成物の媒体となる液体は水である。ただし、アルコールやケトンなど極性有機液状物質を含有させてもよい。これらの極性有機液状物質の濃度は、脱脂組成物の安定性の観点から、水に対して約5質量%以下にすることが好ましい。
本発明に係る脱脂組成物を製造するにあたって、上記の成分に加えて、必要に応じさらに他の成分を配合してもよい。その種類、含有量は、本発明に係る脱脂組成物が所期の効果が得られる限り特に限定されない。そのような他の成分を例示的に示せば、金属補足剤としてのゼオライトが挙げられる。
脱脂組成物を得るために、アルカリ成分および水を含有し、キレート剤および/または低級アルコールを必要に応じ含有する混合用液体と、上記の粉状の珪酸塩とを混合させる。
第1の液体であって、アルカリ成分、水、および低級アルコールを含有する;
第2の液体であって、アルカリ成分、水、低級アルコール、およびキレート剤を含有し、キレート剤の含有量は脱脂組成物に対して0.0質量%超5質量%未満である;
第3の液体であって、アルカリ成分、水、低級アルコール、およびキレート剤を含有し、キレート剤の含有量は脱脂組成物に対して5質量%以上50質量%以下である;および
第4の液体であって、アルカリ成分、水、およびキレート剤を含有する。
上記のように、混合用液体のいずれかと粉状の珪酸塩とを混合させることは、アルカリ成分ならびに必要に応じ添加された低級アルコールおよびキレート剤と水との相互作用(具体的には溶解、水素結合など)を粉状の珪酸塩と水と相互作用に先んじて行わせることを意味する。このように混合用液体を調整しておくことにより、粉状の珪酸塩と相互作用しうる水分を可能な限り少なくすることが実現される。このため、これらの液体における液相に対する珪酸塩の溶解量が少なくなり、低温保管時において塊状の結晶が生じにくくなる。
本発明に係る脱脂組成物を水などの溶媒と混ぜることにより、洗浄液を得ることができる。また、洗浄液の機能を維持するための補充剤として本発明に係る脱脂組成物を用いてもよい。
ここで、脱脂組成物において固体の珪酸塩粒子として分散していた珪酸塩は洗浄液においてはほとんどが溶解することになる。このため、溶液状態の脱脂組成物から得られる洗浄液よりも高濃度の珪酸塩を含有する洗浄液が得られることになる。洗浄液中の珪酸塩の含有量は1〜20g/Lとすることが好ましく、2〜15g/Lとすればさらに好ましい。
本発明に係る洗浄液により洗浄される洗浄対象は、その材質および形状のいずれについても限定されない。材質に関しては、その表面は金属を含む場合が一般的である。また、形状に関しては、たとえば鋼板のように平坦なものであってもよいし、二次加工されたもの(ここで、二次加工とは、塑性加工や機械加工など、JIS B 0122において規定される加工方法全てを意味する。)であってもよい。二次加工品を具体的に例示すれば、ネジ、ボルトなどの締結部品、プレス加工品、鍛造品が挙げられる。その大きさも任意であり、建設資材のように大きなものでもよく、時計に使用されるような小さなものでもよい。そのような二次加工品が適用される製品も特に限定されず、自動車、船舶などの輸送機器、家電品、建築用品、および電気・電子機器が例示される。
1.脱脂組成物の製造
表1に示される各成分を配合して脱脂組成物を製造した。
得られた脱脂組成物1および2が入った容器を−2℃の恒温槽に24時間静置した。この静置後に容器内の脱脂組成物を観察し、流動性および結晶化の程度の観点で、製造直後の状態と比較して評価した。
表2から5に示される各成分を配合して脱脂組成物を製造した。なお、表2から4における各成分の配合量、すなわち脱脂組成物の含有量を示す数値の単位は質量部である。
得られた脱脂組成物1−1から3−6が入った容器を−2℃の恒温槽に24時間静置した。この静置後に容器内の脱脂組成物を目視で観察し、固液相分離の発生または結晶化の有無の観点で評価した。
Claims (13)
- 洗浄液を調製するためのスラリー状の脱脂組成物の製造方法であって、
粒径が0.2mm以上10mm以下の粉状の珪酸塩と第1の液体とを混合してスラリーを得る工程を備え、
前記第1の液体は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、炭素数3以下のアルコールと、水とを含有し、
前記脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の前記アルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下の前記アルコールと、1質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩と、20質量%以上50質量%以下の珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、キレート剤を含有しないこと
を特徴とする脱脂組成物の製造方法。 - 洗浄液を調製するためのスラリー状の脱脂組成物の製造方法であって、
粒径が0.2mm以上10mm以下の粉状の珪酸塩と第2の液体とを混合してスラリーを得る工程を備え、
前記第2の溶液は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、炭素数3以下のアルコールと、キレート剤と、水とを含有し、
前記脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の前記アルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下の前記アルコールと、1質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩と、0.0質量%超5質量%未満のキレート剤と、20質量%以上50質量%以下の珪酸塩の水和水を含む水とを含有すること
を特徴とする脱脂組成物の製造方法。 - 洗浄液を調製するためのスラリー状の脱脂組成物の製造方法であって、
粒径が0.2mm以上10mm以下の粉状の珪酸塩と第3の液体とを混合してスラリーを得る工程を備え、
前記第3の溶液は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、炭素数3以下のアルコールと、キレート剤と、水とを含有し、
前記脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の前記アルカリ成分と、0.0質量%超5質量%以下の前記アルコールと、1質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩と、5質量%以上50質量%以下のキレート剤と、20質量%以上50質量%以下の珪酸塩の水和水を含む水とを含有すること
を特徴とする脱脂組成物の製造方法。 - 洗浄液を調製するためのスラリー状の脱脂組成物の製造方法であって、
粒径が0.2mm以上10mm以下の粉状の珪酸塩と第4の液体とを混合してスラリーを得る工程を備え、
前記第4の溶液は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、キレート剤と、水とを含有し、
前記脱脂組成物は、全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の前記アルカリ成分と、1質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩と、5質量%以上50質量%以下のキレート剤と、20質量%以上50質量%以下の珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、炭素数3以下のアルコールを含有しないこと
を特徴とする脱脂組成物の製造方法。 - キレート剤がEDTAである請求項2から4のいずれか一つに記載される脱脂組成物の製造方法。
- 前記粉状の珪酸塩と混合される液体の該珪酸塩が添加されるときの温度が35℃以下である請求項1から4のいずれか一つに記載される脱脂組成物の製造方法。
- 前記脱脂組成物が全組成物に対して30質量%以下の界面活性剤を含有する請求項1から4のいずれか一つに記載される脱脂組成物の製造方法。
- 全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下の炭素数3以下のアルコールと、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、20質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、キレート剤を含有せず、前記珪酸塩の少なくとも一部が粒径10mm以下の珪酸塩粒子として分散するスラリーであり、−2℃環境に24時間静置しても塊状の結晶を生じないことを特徴とする、洗浄液を調製するための脱脂組成物。
- 全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、0.1質量%以上5質量%以下の炭素数3以下のアルコールと、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、0.0質量%超5質量%未満のキレート剤と、20質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、前記珪酸塩の少なくとも一部が粒径10mm以下の珪酸塩粒子として分散するスラリーであり、−2℃環境に24時間静置しても塊状の結晶を生じないことを特徴とする、洗浄液を調製するための脱脂組成物。
- 全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、0.0質量%超5質量%以下の炭素数3以下のアルコールと、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、5質量%以上50質量%以下のキレート剤と、20質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、前記珪酸塩の少なくとも一部が粒径10mm以下の珪酸塩粒子として分散するスラリーであり、−2℃環境に24時間静置しても塊状の結晶を生じないことを特徴とする、洗浄液を調製するための脱脂組成物。
- 全組成物に対して、10質量%以上60質量%以下の水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの少なくとも一種からなるアルカリ成分と、1質量%以上50質量%以下の珪酸塩と、5質量%以上50質量%以下のキレート剤と、20質量%以上50質量%以下の前記珪酸塩の水和水を含む水とを含有し、炭素数3以下のアルコールを含有せず、前記珪酸塩の少なくとも一部が粒径10mm以下の珪酸塩粒子として分散するスラリーであり、−2℃環境に24時間静置しても塊状の結晶を生じないことを特徴とする、洗浄液を調製するための脱脂組成物。
- キレート剤がEDTAであり、その少なくとも一部は前記スラリーに分散する請求項9から11のいずれか一つに記載される脱脂組成物。
- 全組成物に対して30質量%以下の界面活性剤を含有する、請求項8から11のいずれか一つに記載される脱脂組成物。
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