專利名稱：洗滌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清洗金屬部件等表面附著的油脂、電子器件等附著的焊劑、指紋等污垢的洗滌劑。
現(xiàn)有技術(shù)對于金屬部件、電子器件、半導(dǎo)體器件等被清洗物的脫脂清潔而言，考慮到不燃性、無著火危險、洗滌能力強等因素，一般使用フロン系溶劑或鹵素系溶劑。但是，最近，考慮到對地球環(huán)境的破壞及對人體的影響等因素，正在向使用以表面活性劑、堿為主要成分的水系洗滌劑、烴類洗滌劑、醇類洗滌劑或?qū)⑹迨皖悷N表面活性劑分散于水中的準水系洗滌劑轉(zhuǎn)化。
但是，利用水系洗滌劑的洗滌方法有易于發(fā)泡、洗凈度不夠、必須處理大量污水及對被洗件有較大腐蝕等問題。烴類、醇類洗滌劑具有可燃性、閃點低，有著火危險。而準水系洗滌劑若產(chǎn)生相分離，也具有易燃，洗滌性不佳和大量排放污水等缺點。
因此，特開平8-3592號公報提出了包括與水相溶性好的丙二醇烷基醚及與水相溶性差的丙二醇烷基醚及水三種必要物質(zhì)的洗滌劑。如果適當選擇水的配比，這種洗滌劑可以保持不易燃燒性，而且上述與水低相溶性的二醇醚成分具有較強的脫脂性能，在各成分形成均相的組成中，則非?？赡苡辛己玫南礈煨阅?。但是，由于上述幾種成分形成均一相的組成范圍較窄，這種洗滌劑需要進一步改進。特別是在上述與水低相溶性的二醇醚成分含量較大的情況下，不易燃領(lǐng)域也有限制，難于得到高洗凈度、高安全性的洗滌劑。
發(fā)明公開本發(fā)明人為解決上述問題，進行了精心的研究。結(jié)果表明，特定的咪唑烷酮類化合物可以大大促進與水相溶性差的極性有機溶劑在水中的溶解，而且還發(fā)現(xiàn)這種化合物本身也可以提高洗滌劑的脫脂性，因此完成了本發(fā)明。
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種新配方的具有優(yōu)良洗滌作用的新的洗滌劑。
本發(fā)明的其它目的以及優(yōu)點，可以從下述說明中看出。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點是通過由(A)低水溶性的極性有機溶劑(B)式(Ⅰ)所示的咪唑烷酮類化合物 其中R1和R2各自獨立地代表甲基或乙基，和(C)水形成均一相得到的洗滌劑實現(xiàn)的。
發(fā)明實施形式用于本發(fā)明的上述成分(A)為與水相溶性低的極性有機溶劑。這里“與水相溶性低”是指只與水少量相溶，合適的是在60℃時在水中的溶解度，即相對于水的相溶比例在50容量％以下，更合適的是在30容量％以下。而“極性有機溶劑”是指介電常數(shù)優(yōu)選在8以上，最好是10以上的物質(zhì)。
本發(fā)明采用的這種成分(A)主要是使洗滌劑具有脫脂性。即這種極性有機溶劑能夠增加油的溶解性、表面活化能，使被清洗物表面附著的油污直接溶解，易于剝離，如果不采用這種與水低相溶性的有機溶劑，制得的洗滌劑與油的相溶性不夠，不能獲得好的洗滌效果。即使是與水低相溶性的有機溶劑，正鏈烷烴等非極性化合物，由于與水相溶性極差，得到的洗滌劑的均勻性很差，不是優(yōu)選的。
具有上述性質(zhì)的公知的有機溶劑均可作為上述成分(A)使用，沒有限制。但為得到優(yōu)異的洗滌效果，最好采用屬于二醇醚類、吡咯烷酮類、咪唑烷酮類化合物等的物質(zhì)，特別理想的是使用二醇醚類化合物。
可以用作成分(A)的二醇醚類化合物中，例如可舉出有乙二醇及丙二醇類化合物，其中，理想的是使用丙二醇烷基醚。特別是式(Ⅱ)所示的丙二醇烷基醚最理想 式中R3及R4各自獨立地為氫或1-4個碳的烷基，p和q各自獨立地為0～3，但p+q為1～3、R3和R4不同時為氫，若R3和R4中一個為氫的話，另一個則為3個以上碳的烷基；若R3和R4同為甲基或乙基時，p+q為2～3。
這里，R3和R4的碳數(shù)為1～4的烷基，直鏈或支鏈都可以，具體舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基及叔丁基等。
若將上述丙二醇烷基醚具體舉例則可以舉出丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、一縮二丙二醇單丁基醚、一縮二丙二醇單丙基醚、二縮三丙二醇單丁基醚、一縮二丙二醇二甲基醚、二縮三丙二醇二甲基醚、一縮二丙二醇二乙基醚、一縮二丙二醇二丁基醚、丙二醇單異丙基醚、二縮三丙二醇叔丁基醚等。其中丙二醇單丁基醚、一縮二丙二醇單丙基醚尤其合適。
另外可以作為成分(A)使用的吡咯烷酮類化合物，式(Ⅲ)所示的化合物是優(yōu)選的 其中，R5為含7～10個碳的烷基。
這里，R5為含7～10個碳的烷基，可以是直鏈或支鏈的基團，具體舉出庚基、辛基、壬基、癸基、3-乙基己基等。
作為上述的吡咯烷酮類化合物，舉出例如N-庚基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、N-(3-乙基己基)吡咯烷酮、N-癸基吡咯烷酮等，其中最好的是N-辛基吡咯烷酮。
另外，作出可以用作成分(A)的咪唑烷酮類化合物，優(yōu)選下式(Ⅳ)所示的化合物 其中，R6和R7各自獨立地為含3～5個碳的烷基。
這里，R6和R7各自獨立地為含3～5個碳的烷基，可以是直鏈或支鏈的基團，具體舉出丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基等。
作為這樣的咪唑烷酮類化合物，例如舉出1,3-二丙基-2-咪唑烷酮、1,3-二異丙基-2-咪唑烷酮、1-丙基-3-丁基-2-咪唑烷酮、1,3-二丁基-2-咪唑烷酮和1,3-二戊基-2-咪唑烷酮等，其中1,3-二丙基-2-咪唑烷酮和1,3-二異丙基-2-咪唑烷酮較好。
本發(fā)明中上述與水相溶性低的極性有機溶劑可以單獨或2種以上混合使用。
本發(fā)明中，與水相溶性低的極性有機溶劑，除了良好的洗滌性以外，從溶劑獲得容易及價格考慮，最優(yōu)選上述式(Ⅱ)所示的丙二醇烷基醚。
本發(fā)明中的成分(B)，是下式(Ⅰ)所示的咪唑烷酮化合物 其中，R1和R2各自獨立地為甲基或乙基。這種成分可使上述成分(A)與水的相溶性顯著提高，而且該成分本身具有一定的脫脂作用，能夠提高洗滌劑的脫脂性。
作為這樣的咪唑烷酮化合物，例如可以舉出1,3-二甲基-2-咪唑烷酮及1,3-二乙基-2-咪唑烷酮等，其中1,3-二甲基-2-咪唑烷酮比較理想。而且這類咪唑烷酮化合物，可以單獨也可以兩種以上混合使用。
本發(fā)明中的成分(C)水，作用在于降低上述成分(A)和成分(B)的易燃性，因此不需要防爆設(shè)備，有利于降低設(shè)備成本，簡化液體操作。
上述成分(A)、(B)、(C)混合時，根據(jù)各成分的組成比，存在形成均一相的領(lǐng)域及發(fā)生兩相分離的領(lǐng)域。在下述的實施例1中，成分(A)為丙二醇單丁基醚(PB)，成分(B)為1,3-二甲基咪唑烷酮(DMI)，成分(C)為水，在60℃時測定得到的三成分體系相圖如

圖1所示，比較例1中，上例組合物中成分(B)改為一縮二丙二醇單甲基醚，相同溫度下的三組分體系相圖如圖2所示。
領(lǐng)域C為三組分沒有均一溶解，而是形成了油水兩相的領(lǐng)域。在圖1和2中，領(lǐng)域A和領(lǐng)域B是三組分相溶形成均一相的領(lǐng)域。根據(jù)本發(fā)明，上述領(lǐng)域A和B中任一種的組成的洗滌劑均可使用，但領(lǐng)域A含水量較少，具有易燃性，因此最好采用不具易燃性的領(lǐng)域B的組成的洗滌劑。在這里，“不具易燃性”是指用クリ-ブランド閃點測定法(JIS K2265)不能觀測閃點的液體。
如上所述，本發(fā)明的洗滌劑，是以成分(A),(B),(C)三種成分形成的均一相的狀態(tài)使用。為獲得高的洗滌能力，成分(B)的濃度越高越好，但其濃度必須在形成均一相的濃度范圍使用。
比較圖1和圖2可以看出，當(B)成分采用式(Ⅰ)所示的咪唑烷酮化合物時，圖1所示的領(lǐng)域C明顯減小，結(jié)果是即使提高成分(A)的濃度，仍能保證液體的均一性，得到洗滌能力顯著提高的洗滌液。 這里，由于各種成分的種類不同，其在水里的溶解性多少有些差異，因此不能一概確定各成分具體的組成比例，但通常成分(A)最好在25容量％以上，以成分(A),(B)和(C)總量計。為獲得更好的洗滌效果，成分(A)在50容量％以上，特別是55容量％以上時較為理想。而成分(B)在5容量％以上，特別是在10容量％以上時較為理想。成分(C)在5容量％以上較為理想，為使洗滌劑具有不可燃性，成分(C)最好在20容量％以上。上述成分(A),(B),(C)的各自的上限為成分(A)優(yōu)選在90容量％以下，最好在70容量％以下；成分(B)優(yōu)選在70容量％以下，最好在25容量％以下；成分(C)優(yōu)選在70容量％以下，最好在30容量％以下。
采用本發(fā)明的洗滌劑的洗滌方法可以采用公知的方法，沒有限制，例如，將附著了油脂的被清洗物浸漬在洗滌劑中的方法，或用洗滌劑對附著了油脂的被清洗物進行淋洗、噴霧的方法等。此時與超聲波清洗、搖動、攪拌等方法并用，會得到更好的洗滌效果。
對洗滌溫度沒有特別的限制，但考慮到相分離與溫度的關(guān)系以及洗滌性的平衡，較為理想的領(lǐng)域是30～80℃，最好在40～70℃。
由于油脂在洗滌劑中的溶解度有限，從被清洗物上除去的油中，超過溶解度的部分會形成浮油或沉淀油，與洗滌劑自然分離。因此使用后的洗滌劑經(jīng)過油水分離裝置等處理，很容易將油分離。而且回收的洗滌劑不受油的污染，能夠長期保持較強的洗滌能力。
這里，油在洗滌劑中的溶解度可很容易地根據(jù)成分(C)即水的含量進行調(diào)節(jié)。即減少成分(C)的含量，油的溶解度可以提高，能獲得脫脂性強的洗滌液，反之，提高成分(C)的含量，油的溶解度將降低，能獲得油水分離性良好的洗滌液。
本發(fā)明中將成分(C)的含量不同的多種洗滌液進行組合，對被清洗物進行清洗，具體操作如下采用具有前后段的2槽清洗槽的洗滌裝置，在前段清洗槽中利用成分(C)含量少的液體作為洗滌液對被清洗物進行洗滌，然后在后段清洗槽中用成分(C)含量多的液體作為洗滌液對被清洗劑進行清洗，可以獲得高效的洗滌。利用這樣的清洗系統(tǒng)，可獲得更好的清洗效果，易于除去被清洗物上的油，除去的油易于與體系分離，因此是優(yōu)選的。
本發(fā)明的洗滌劑的成分全部為有機溶劑和水，無蒸發(fā)殘渣，因此，即使洗滌劑附著在被清洗物上進行干燥，也不會出現(xiàn)采用水系洗滌劑時的鹽等析出的現(xiàn)象，對被清洗物無不良影響。
本發(fā)明的洗滌劑中，成分(A),(B),(C)各成分形成均一相的組成領(lǐng)域很寬，特別是具有良好脫脂性的成分(A)即與水相溶性低的極性有機溶劑的含量高的組成領(lǐng)域很寬，因此制造成分(A)含量多的洗滌性能好的洗滌劑比較容易，特別是制造不易燃的洗滌劑時非常有利。
而且，成分(B)，即上述式(Ⅰ)所示咪唑烷酮化合物自身由于也提高脫脂性，所以對形成均一相的總體組成來說，使洗滌效果提高。
實施例為具體說明本發(fā)明，舉出下述實施例，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例及比較例中使用的有機溶劑為下述化合物。
·成分(A)PB丙二醇單丁基醚(60℃時水中溶解度6容量％)DPP一縮二丙二醇單丙基醚(60℃時水中溶解度10容量％)DPDE一縮二丙二醇二乙基醚(60℃時水中溶解度5容量％)DPI:1,3-二丙基-2-咪唑烷酮(60℃時水中溶解度12容量％)NOP:N-辛基吡咯烷酮(60℃時水中溶解度13容量％)·成分(B)DMI:1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(60℃時可與水以任意比例混溶)DEI:1-乙基-3-甲基-2-咪唑烷酮
(600℃時可與水以任意比例混溶)·其他DPM一縮二丙二醇單甲醚(60℃時可與水以任意比例混溶)DPG一縮二丙二醇(60℃時可與水以任意比例混溶)實施例1與比較例1成分(A)為丙二醇單丁醚，成分(B)為1,3-二甲基-2-咪唑烷酮，成分(C)為水，這三個成分在60℃混合，測定三組分體系的相圖，結(jié)果如圖1所示。
為比較起見，將上述組成中的成分(B)用一縮二丙二醇單甲醚替代，相同溫度下測定三組分體系的相圖，如圖2所示。
實施例2～16及比較例2-10在50mm×80mm×1mm鋁板上用市售機油按約50mg/枚量附著做成測試樣品，用表1所示的組成的均一相的洗滌劑1L洗滌，用表1所示組成的洗滌劑在60℃將樣品浸漬30秒清洗，清洗后，將樣品提高，用20℃流水洗滌1分鐘，80℃干燥20分鐘后，用重量法評價油分除去率，結(jié)果如表1所示。
作為比較例調(diào)整表1所示組成的液體，與實施例一樣進行實驗。一部分組成加溫到60℃時發(fā)生兩相分離，不能作為均一的洗滌劑使用，結(jié)果總結(jié)于表1。
表1

*比較例3,4,6,8,9的組成在60℃時發(fā)生相分離
權(quán)利要求
1． 由(A)與水低相溶性的極性有機溶劑，(B)下式(Ⅰ)所示的咪唑烷酮化合物 其中，R1和R2各自獨立地為甲基或乙基，和(C)水形成均一相得到的洗滌劑。
2．權(quán)利要求1所述的洗滌劑，其中與水低相溶性的極性有機溶劑(A)在60℃下相對于水的溶解度在50容量％以下。
3．權(quán)利要求1或2所述的洗滌劑，其中與水低相溶性的極性有機溶劑(A)為從下式(Ⅱ)所示丙二醇烷基醚化合物、下式(Ⅲ)所示的吡咯烷酮化合物和下式(Ⅳ)所示咪唑烷酮化合物組成的組中選擇的至少一種化合物， 式中R3和R4各自獨立地為氫或1-4個碳的烷基，p和q各自獨立地為0～3，但p+q為1～3,R3和R4不同時為氫原子，R3和R4中任一個為氫原子時，另一個則為碳數(shù)3以上的烷基，R3和R4同為甲基或乙基時，p+q為2～3， 其中，R5為含7～10個碳的烷基， 其中，R6和R7各自獨立地為含3～5個碳的烷基。
4．權(quán)利要求1所述的洗滌劑，其中與水低相溶性的極性有機溶劑(A)的含量在50容量％以上，式(Ⅰ)所示咪唑烷酮化合物的含量在10容量％以上，而水(C)的含量在20容量％以上。
全文摘要
提供一種不使用鹵素系溶劑的去污能力強的洗滌劑。這種洗滌劑由(A),(B),(C)三種成分形成均一相而構(gòu)成:(A)與水相溶性較差的二醇醚,理想的是60℃時在水中溶解度在50容量%以下的丙二醇烷基醚;(B)結(jié)構(gòu)式(Ⅰ)所示的咪唑烷酮類化合物R
文檔編號C11D7/26GK1322234SQ00802050
公開日2001年11月14日 申請日期2000年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月24日
發(fā)明者今井徹郎, 望月聰 申請人:德山株式會社