CN101434890B - 一种水溶性清洗剂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种水溶性清洗剂组合物，含有碱性化合物、月桂醇醚磷酸酯盐、椰油酸二乙醇酰胺、低级醇和水，以该组合物的总重量为基准，所述碱性化合物的含量为0.01～5重量％，所述月桂醇醚磷酸酯盐的含量为0.01～5重量％、所述椰油酸二乙醇酰胺的含量为0.01～5重量％，所述低级醇的含量为0.1～40重量％，其余含量为水，其中，所述低级醇的碳原子数为1～3；所述碱性化合物选自磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硅酸钾、硅酸钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。本发明提供的清洗剂组合物易溶于水-有机物体系，能与水按任意比相溶，常温下除油清洗能力强，且不会造成被清洗物表面残留表面活性剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种水溶性清洗剂组合物，特别是涉及一种用于精密电铸模具模版的水溶性清洗剂组合物。
背景技术
精密光学模具或全息模压模版使用载有精密图纹的塑料为母版，经过清洗除油等工序，通过电铸的方法制得。精密光学模具或全息模压模版的制造属精密加工，其浮雕条纹空间频率为1000线/mm以上，浮雕条纹的平均深度只有光波长的几分之一。精密光学模具或全息模压模版要求版面光亮、图纹清晰、细致均匀，不允许有树枝状、海绵状、条纹状及黑点、斑点、粗糙、烧黑、起皮、气泡等缺陷。
CN 1287142A公开了一种水基清洗剂产品，对塑料除油后，会造成塑料表面被轻微腐蚀，从而造成精密图纹的缺失。而CN100336892C公开了一种水基清洗剂产品，该水基清洗剂对塑料除油后，塑料表面经常有表面活性剂残留，塑料金属化后，表面活性剂在金属层表面析出，致使金属层表面不能良好地与电铸液接触，电铸时导电性差，电铸产品易出现麻点、凹坑、烧版、版面暗淡、图纹不清晰等不良。
而且，现有水基清洗剂清洗工艺，通常将清洗液温度加热到60～90℃，容易造成塑料变形。
发明内容
本发明的目的是解决现有水溶性清洗剂在清洗电铸模具塑料模版时容易造成腐蚀及表面活性剂的残留问题，而提供的一种性能优异的水溶性清洗剂组合物。
本发明提供的水溶性清洗剂组合物由碱性化合物、月桂醇醚磷酸酯盐、椰油酸二乙醇酰胺、低级醇和水组成，以该组合物的总重量为基准，所述碱性化合物的含量为0.1～30重量％，所述月桂醇醚磷酸酯钾的含量为0.01～5重量％、所述椰油酸二乙醇酰胺的含量为0.01～5重量％，所述低级醇的含量为0.1～40重量％，其余含量为水；所述低级醇的碳原子数为1～3。
所述清洗剂组合物的制备方法为用水将月桂醇醚磷酸酯盐和椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸中，搅拌使其溶解，再加入碱性化合物，煮沸8～10分钟后，降温至65～75℃，加入低级醇，最后加入余量水稀释，得到所述清洗剂组合物。其中所述碱性化合物的含量为0.1～30重量％，所述月桂醇醚磷酸酯盐的含量为0.01～5重量％、所述椰油酸二乙醇酰胺的含量为0.01～5重量％，所述低级醇的含量为0.1～40重量％，其余含量为水。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明选用的月桂醇醚磷酸酯盐具有温和性、极强的浸润能力和极高的的表面活性，椰油酸二乙醇酰胺具有显著的乳化、去污能力，月桂醇醚磷酸酯盐和椰油酸二乙醇酰胺的酸碱稳定性良好，它们配制成的碱性清洗液，除油清洗能力强；
2、月桂醇醚磷酸酯盐和椰油酸二乙醇酰胺常温下为液体，易溶于水-有机物体系，能与水按任意比相溶，溶解度不受温度影响，用于清洗精密电铸模具塑料模版时不会造成表面活性剂残留；
3、本发明的清洗液可在室温条件下清洗，避免了高温下精密电铸模具塑料模版变形。
具体实施方式
按照本发明，所述月桂醇醚磷酸酯盐选自月桂醇醚磷酸酯钠、月桂醇醚磷酸酯钾中的一种或两种。以清洗剂组合物的总重量为基准，所述月桂醇醚磷酸酯盐的含量优选为0.02～1重量％。
以清洗剂组合物的总重量为基准，所述椰油酸二乙醇酰胺的含量优选为0.02～1重量％。
所述碱性化合物选自碳酸钠、磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸锂、硅酸锂、硅酸钾、硅酸钠、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。以清洗剂组合物的总重量为基准，所述碱性化合物的含量优选为0.5～20重量％。
所述低级醇的碳原子数为1～3，选自甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或几种。以清洗剂组合物的总重量为基准，所述碱性化合物的含量优选为0.5～20重量％。
按照本发明，用所述清洗剂组合物对电铸模具塑料模版的清洗方法是：在室温条件下，将被清洗物电铸模具塑料模版置于本发明的清洗剂组合物中清洗5-25分钟，优选10-15分钟，用水冲洗、烘干，对塑料模版进行金属化，再经过电铸，最后用10倍放大镜观察电铸模具表面。
下面的实施例将对本发明作进一步的描述。
实施例1
用水将0.1重量％月桂醇醚磷酸酯钾(广州新霖化工有限公司，牌号XL-1)和0.1重量％椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸腾的水中，搅拌使其溶解，再加入6.0重量％氢氧化钠，1.5重量％碳酸钠，2.5重量％磷酸钠，煮沸10分钟后，降温至70℃左右，加入5.0重量％乙醇，最后加入水稀释得到清洗剂组合物A1，其中总用水为84.8重量％。
在室温条件下，将光学级聚碳酸酯(PC)片材置于上述清洗剂组合物A1中清洗10分钟，再用水冲洗，发现PC片材完全被水浸润。用此PC片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
实施例2
用水将2重量％月桂醇醚磷酸酯钠和2重量％椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸腾的水中，搅拌使其溶解，再加入10.0重量％碳酸钾、5.0重量％硅酸钠，10.0重量％氢氧化钾，煮沸10分钟后，降温至70℃左右，加入15.0重量％乙醇和15.0重量％甲醇，最后加入水稀释得到清洗剂组合物A2，其中总用水为41.0重量％。
在室温条件下，将光学级丙烯酸树脂(PMMA)片材置于上述清洗剂组合物A2中清洗15分钟，再用水冲洗，发现PMMA片材完全被水浸润，用此PMMA片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
实施例3
用水将0.02重量％月桂醇醚磷酸酯钾和0.02重量％椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸腾的水中，搅拌使其溶解，再加入2.0重量％氢氧化钠、煮沸10分钟后，降温至70℃左右，加入1.0重量％乙醇，最后加入水稀释得到清洗剂组合物A3，其中总用水为96.96重量％。
在室温条件下，将光学级甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物(NAS)片材置于上述清洗剂组合物A3中清洗15分钟，再用水冲洗，发现NAS片材完全被水浸润。用此NAS片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
实施例4
用水将0.01重量％月桂醇醚磷酸酯钾和0.01重量％椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸腾的水中，搅拌使其溶解，再加入0.1重量％氢氧化钠，煮沸10分钟后，降温至70℃左右，加入0.1重量％乙醇，最后加入水稀释得到清洗剂组合物A4，其中总用水为99.78重量％。
在室温条件下，将光学级甲基戊烯聚合物(TPX)片材置于上述清洗剂组合物A4中清洗25分钟，再用水冲洗，发现TPX片材完全被水浸润。用此TPX片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
实施例5
用水将5重量％月桂醇醚磷酸酯钾和5重量％椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸腾的水中，搅拌使其溶解，再加入10.0重量％氢氧化钠，8.0重量％碳酸钠、8.0重量％硅酸钠、4.0重量％磷酸二氢钠，煮沸10分钟后，降温至70℃左右，加入15重量％乙醇、10.0重量％乙二醇和15.0重量％甲醇，最后加入水稀释得到清洗剂组合物A5，其中总用水为20.0重量％。
在室温条件下，将光学级尼龙(Nylon)片材置于上述清洗剂组合物A5中清洗15分钟，再用水冲洗，发现Nylon片材完全被水浸润。用此Nylon片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
对比例1
相对应，PC片材用CN 1287142A公开的清洗剂B1，B1组成成分为：单丁醚6重量％，异丙醇12重量％，椰油酸二乙醇酰胺0.3重量％，乙醇3％重量，氢氧化钠0.05重量％，三聚磷酸钠0.1重量％，亚硝酸钠0.03重量％，去离子水78.4重量％，草酸调节pH值7.5～8.0。清洗后，用此PC片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
对比例2
相对应，Nylon片材用CN100336892C公开的清洗剂B2，B2组成成分为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5重量％，十二烷基苯磺酸钠5重量％，椰油酸二乙醇酰胺0.5重量％，二甲基硅氧烷2重量％，异丙醇15重量％，十二烷基酚聚氧乙烯醚3重量％，余量水69.5重量％。清洗后，用此Nylon片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
对比例3
用水将6重量％月桂醇醚磷酸酯钾和6重量％椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，加入到沸腾的水中，搅拌使其溶解，再加入11.0重量％氢氧化钠，10.0重量％碳酸钠、10.0重量％硅酸钠，煮沸10分钟后，降温至70℃左右，加入15重量％乙醇、15.0重量％乙二醇和11.0重量％甲醇，最后加入水稀释得到清洗剂组合物B3，其中总用水为17.0重量％。
在室温条件下，将光学级尼龙(Nylon)片材置于上述清洗剂组合物B3中清洗15分钟，再用水冲洗，发现Nylon片材完全被水浸润。用此Nylon片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
对比例4
相对应，TPX片材直接用水清洗后，表面挂水严重，用此TPX片材金属化后进行电铸，再用10倍放大镜观察。
洗净测试：
所述洗净测试是指每100个经过清洗的塑料模版电铸后的合格个数。将经过清洗的塑料模版电铸后置于显微镜下观察，若版面光亮、图纹清晰，无麻点、凹坑、烧版、版面暗淡、图纹不清晰、图文缺失等不良现象即为合格产品，否则为不合格产品。洗净效果如下表1所示。
表1
| 实施例编号 | 清洗剂编号 | 月桂醇醚磷酸酯盐(重量％) | 椰油酸二乙醇酰胺(重量％) | 碱性化合物(重量％) | 低级醇(重量％) | 一百个洗净数 |
| 实施例1 | A1 | 0.1 | 0.1 | 10 | 5 | 100 |
| 实施例2 | A2 | 2 | 2 | 25 | 30 | 73 |
| 实施例3 | A3 | 0.02 | 0.02 | 2 | 1 | 41 |
| 实施例4 | A4 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | 0.1 | 33 |
| 实施例5 | A5 | 5 | 5 | 30 | 40 | 54 |
| 对比例1 | B1 | - | - | - | - | 7 |
| 对比例2 | B2 | - | - | - | - | 5 |
| 对比例3 | B3 | 6 | 6 | 35 | 45 | 11 |
| 对比例4 | 水 | - | - | - | - | 0 |
从表1中可以看出，本发明的实施例提供的水溶性清洗剂组合物对精密电铸模具模版显著优于对比例(用对比例清洗剂清洗后的电铸模具模板的每百个洗净才10个左右)。而对比例合格产品如此少的主要原因是：对比例提供的清洗剂对塑料除油后，会造成塑料表面被轻微腐蚀，从而造成精密图纹的缺失，以及塑料表面经会有表面活性剂残留，这样的塑料金属化后，表面活性剂在金属层表面析出，致使金属层表面不能良好地与电铸液接触，电铸时导电性差，电铸产品易出现麻点、凹坑、烧版、版面暗淡、图纹不清晰等不良的不合格产品。从表1中可以看出本发明很好的解决了上述问题。
Claims (8)
1.一种水溶性清洗剂组合物，其组成为：
组成 重量百分比(％)
A.碱性化合物 0.1～30％
B.月桂醇醚磷酸酯盐 0.01～5％
C.椰油酸二乙醇酰胺 0.01～5％
D.低级醇 0.1～40％
E.水 余量
其中，所述低级醇的碳原子数为1～3；所述碱性化合物选自磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硅酸钾、硅酸钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中碱性化合物的含量为0.5～20重量％。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中月桂醇醚磷酸酯盐含量为0.02～1重量％。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中椰油酸二乙醇酰胺含量为0.02～1重量％。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中低级醇的含量为0.5～20重量％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的组合物，其中月桂醇醚磷酸酯盐为月桂醇醚磷酸酯钠、月桂醇醚磷酸酯钾中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中低级醇选自甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述组合物的制备方法，其特征在于，所述方法为用水将月桂醇醚磷酸酯盐和椰油酸二乙醇酰胺混合形成混合物，将混合物加入沸水中溶解，再加入碱性化合物，煮沸、降温、加入低级醇，得到所述清洗剂组合物。
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