CN102604751B - 一种光学玻璃清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学玻璃清洗剂，由以下按重量百分比计的组分组成：长碳链二元酸2%－4%；阴离子表面活性剂6%－10%；无机碱2%－4%；非离子表面活性剂2%－6%；特种表面活性剂2%－4%；鳌合剂6%－12%；有机碱10%－20%；去离子水40%－70%；上述长碳链二元酸为二十一碳二元酸，上述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸；上述无机碱为工业NaOH；上述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9；上述特种表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠；上述鳌合剂为乙二胺四乙酸四钠和葡萄糖酸钠的混合物；上述有机碱为二乙醇胺。本发明光学玻璃清洗剂腐蚀性小、净洗力优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃清洗剂，广泛用于基板玻璃、ITO（IndiumTinOxide，氧化铟锡）镀膜导电玻璃、钢化玻璃及亚克力（acrylic，有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯）板丝印油墨前、后的清洗，属于电子工业用清洗技术领域。
背景技术
随着我国LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）产业与触摸屏产业的迅猛发展，光学玻璃清洗剂的需求量日益增大，同时也对清洗剂的清洗性能与环保性能提出了更高的要求。
在ITO（IndiumTinOxide，氧化铟锡）导电玻璃制程中，应先将基板玻璃彻底清洗干净，才能保证ITO镀膜质量；在LCD制程中必须将ITO玻璃清洗干净后才可涂光刻胶。目前这两种清洗所用清洗剂大多为高PH值（13以上）的强碱性清洗剂，对基板玻璃、ITO导电膜存在不同程度的腐蚀。
在触摸屏制程中有两次清洗，一次是对钢化玻璃、亚克力（acrylic，有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯）板丝印油墨前清洗，目前大多用的是强碱性清洗剂，另一次清洗是对钢化玻璃、亚克力板丝印油墨后的清洗，只能用低PH值的弱碱性或中性清洗剂，故要设置两条生产线分开清洗。其问题的焦点在于：强碱性清洗剂清洗力好，但会腐蚀丝印油墨后的钢化玻璃、亚克力板上的油墨、LOGO镜面银保护漆及导电膜等；而弱碱性或中性清洗剂虽无腐蚀性，但往往净洗力差，需要辅助人工檫拭。
公开号为CN101092591A的中国专利所提供的光学玻璃清洗剂需原液使用，消费者及清洗剂供应商无法承受如此高的成本。
授权公告号为CN1202232C的中国专利所提供的电子工业用玻璃清洗剂组合物选用的都是强碱，会对丝印油墨后的钢化玻璃及亚克力板表面产生严重腐蚀，且其中全氟辛酸钠、全氟辛酸钾或全氟辛酸不符合现在的RoHS标准（the Restriction of the use of certainhazardous substances in electrical and electronic equipment，《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》）和REACH标准（欧盟EC/1907/2006《关于化学品注册、评估、授权和限制的法规》）。
因此，研发一种腐蚀性小、净洗力优良的通用型环保清洗剂已经是当务之急。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：克服传统的清洗剂腐蚀性大、清洗力差的缺陷，提供一种腐蚀性小、净洗力优良的光学玻璃清洗剂。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种光学玻璃清洗剂，由以下按重量百分比计的组分组成：
长碳链二元酸 2%－4%；
阴离子表面活性剂 6%－10%；
无机碱 2%－4%；
非离子表面活性剂 2%－6%；
特种表面活性剂 2%－4%；
鳌合剂 6%－12%；
有机碱 10%－20%；
去离子水 40%－70%；
上述长碳链二元酸为二十一碳二元酸，上述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸；上述无机碱为工业NaOH；上述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9；上述特种表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠；上述鳌合剂为乙二胺四乙酸四钠和葡萄糖酸钠的混合物；上述有机碱为二乙醇胺。
本发明提出的光学玻璃清洗剂，其清洗对象为：基板玻璃、ITO镀膜导电玻璃、丝印油墨前、后的钢化玻璃及亚克力板。清洗主要污物为：各种油脂类物质、手指印、各种极性或非极性粉尘颗粒。其应用的经典清洗理论为：粉尘颗粒越小，粘附时间越长越难清洗；ITO导电玻璃（ITO导电膜面）和亚克力板均为低能表面物质，其中亚克力板的临界表面张力为39mN/m，因而要求清洗剂须有低的表面张力；阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的合理复配，能大大降低体系的CMC（critical micell concentration，临界胶束浓度）及表面张力；表面活性剂亲油基的碳链越长，吸附能力越好，净洗力越高；对于极性颗粒的清洗，所用表面活性剂的亲油基应由各种极性的芳香族环或醚链构成，以加强对极性颗粒的吸附和分散。此外，如果表面活性剂的亲水基含有置于分子的几个不同方位的两个或两个以上的极性基，这样的复合基团能够提高颗粒的电垒或位垒的高度，有利于对颗粒的清除和分散。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的科学复配，使工作液体系的表面张力控制在29mN/m以下，加强了清洗液对具有低表面能的各种光学玻璃的润湿，有利于对污物的清洗；选用特种结构表面活性剂有利于对极性颗粒污垢的去除；而长碳链二元酸的使用则提高了清洗剂的净洗力；无机碱只是中和体系中的酸类物质使之成为表面活性剂；有机碱作为清洗助剂使工作液具有合适的PH值(10以下)，既加强了对油脂类污物的清洗，又不会对清洗对象产生腐蚀；鳌合剂的加入防止了金属离子在清洗对象上的再沉降，因此，本发明光学玻璃清洗剂腐蚀性小、净洗力优良。
2、本清洗剂使用比例为5%，通用性强，安全环保，所用材料全部符合现行ROHS标准和REACH标准。可广泛应用于普通基板玻璃、ITO玻璃、钢化玻璃及亚克力板丝印油墨前、后的超声波清洗。清洗后的产品质量完全满足客户要求，既不腐蚀清洗对象，又简化了客户及清洗剂生产商的生产工艺与原材料采购过程。
附图说明
图1为用本发明光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提出一种光学玻璃清洗剂，由以下按重量百分比计的组分组成：
长碳链二元酸 2%—4%；
阴离子表面活性剂 6%—10%；
无机碱 2%—4%；
非离子表面活性剂 2%—6%；
特种表面活性剂 2%-4%；
鳌合剂 6%—12%；
有机碱 10%—20%；
去离子水（DI水） 40%—70%。
上述长碳链二元酸包括但不限于C21二元酸（二十一碳二元酸）。
上述阴离子表面活性剂包括但不限于十二烷基苯磺酸。
上述无机碱包括但不限于95%工业NaOH，所述无机碱仅起中和作用。
上述非离子表面活性剂包括但不限于脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9。
上述特种表面活性剂包括但不限于壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠。
上述鳌合剂包括但不限于EDTA四钠（乙二胺四乙酸四钠，EDTA-4Na）和葡萄糖酸钠的混合物。
上述有机碱包括但不限于醇胺类物质。
上述光学玻璃清洗剂的制造方法包括以下步骤：
步骤1：按重量百分比，称取长碳链二元酸2%—4%、阴离子表面活性剂6%—10%，放入搅拌桶中，先加DI水搅拌；
步骤2：按重量百分比，称取无机碱2%—4%，加DI水溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
步骤3：按重量百分比，称取非离子表面活性剂2%－6%、特种表面活性剂2%－4%、鳌合剂6%－12%、有机碱10%－20%，加入DI水使其重量达到40%－70%，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，而制成光学玻璃清洗剂。
本发明提出上述光学玻璃清洗剂的优选方案，由以下按重量百分比计的组分组成：
二十一碳二元酸 2%－4%；
十二烷基苯磺酸 6%－10%；
工业NaOH 2%－4%；
脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 2%－6%；
壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠 2%－4%；
乙二胺四乙酸四钠和葡萄糖酸钠的混合物 6%－12%；
二乙醇胺 10%－20%；
去离子水 40%－70%。
按重量百分比，上述乙二胺四乙酸四钠和葡萄糖酸钠的比列是1：2、2：3、1：1。
上述光学玻璃清洗剂的制造方法包括以下步骤：
步骤1：按重量百分比，称取二十一碳二元酸2%—4%、十二烷基苯磺酸6%—10%，放入搅拌桶中，先加DI水搅拌；
步骤2：按重量百分比，称取工业NaOH 2%—4%，加DI水溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
步骤3：按重量百分比，称取脂肪醇聚氧乙烯醚AEO92%－6%、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠2%－4%、乙二胺四乙酸四钠和葡萄糖酸钠的混合物6%－12%、二乙醇胺10%－20%，加入DI水使其重量达到40%－70%，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，而制成光学玻璃清洗剂。
实施例1：
光学玻璃清洗剂的组分及含量如下表所示：
| 序号 | 组分 | 含量（W%）重量百分比 |
| 1 | C21二元酸 | 2 |
| 2 | 十二烷基苯磺酸 | 6 |
| 3 | 95%NaOH | 2 |
| 4 | 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 | 2 |
| 5 | 壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠 | 2 |
| 6 | EDTA-4Na | 2 |
| 7 | 葡萄糖酸钠 | 4 |
| 8 | 二乙醇胺 | 10 |
| 9 | DI水 | 70 |
制造100Kg上述光学玻璃清洗剂的制造方法如下：
称取物料1、2即C21二元酸2Kg、十二烷基苯磺酸6kg，放入搅拌桶，先加DI水10Kg，然后搅拌；
称取物料3即95%NaOH2kg，加DI水10Kg溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
分别称取余下物料即脂肪醇聚氧乙烯醚AEO92kg、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠
2kg、EDTA-4Na2kg、葡萄糖酸钠4kg、二乙醇胺10kg、DI水50kg，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，即制得上述光学玻璃清洗剂。
用上述制得的光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的过程如下：取5%清洗剂和95%DI水相配，PH值为9.8，用丝印油墨后的亚克力板和ITO玻璃做清洗试件，按清洗工艺进行清洗，观察试件表面无腐蚀，无杂点，清洗效果良好。
清洗检测结果
说明：
1.试件清洗前人为按上手指印后自然摆放10天。
2.试件清洗后表面状态是在80倍光学显微镜下目测；ITO镀膜腐蚀是用扫瞄电子显微镜检测。
3.油墨百格实验是试件清洗后在60℃*95%湿度条件下连续进行高温高湿实验240小时后，按照《GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》进行的。
实施例2：
光学玻璃清洗剂的组分及含量如下表所示：
| 序号 | 组分 | 含量（W%） |
| 1 | C21二元酸 | 4 |
| 2 | 十二烷基苯磺酸 | 10 |
| 3 | 95%NaOH | 4 |
| 4 | 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 | 6 |
| 5 | 壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠 | 4 |
| 6 | EDTA-4Na | 4 |
| 7 | 葡萄糖酸钠 | 8 |
| 8 | 二乙醇胺 | 20 |
| 9 | DI水 | 40 |
制造100Kg上述光学玻璃清洗剂的制造方法如下：
分别称取物料1、2即C21二元酸4Kg、十二烷基苯磺酸10kg，放入搅拌桶，先加DI水10Kg，然后搅拌；
称取物料3即95%NaOH4kg，加DI水12Kg溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
分别称取余下物料即脂肪醇聚氧乙烯醚AEO96kg、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠
4kg、EDTA-4Na4kg、葡萄糖酸钠8kg、二乙醇胺20kg、DI水18kg，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，即制得上述光学玻璃清洗剂。
用上述制得的光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的过程如下：取5%清洗剂和95%DI水相配，PH值为9.87，用丝印油墨后的亚克力板和ITO玻璃做清洗试件，按清洗工艺进行清洗，观察试件表面无腐蚀，无杂点，清洗效果良好。
清洗检测结果
说明：
1.试件清洗前人为按上手指印后自然摆放10天。
2.试件清洗后表面状态是在80倍光学显微镜下目测；ITO镀膜腐蚀是用扫瞄电子显微镜检测。
3.油墨百格实验是试件清洗后在60℃*95%湿度条件下连续进行高温高湿实验240小时后，按照《GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》进行的。
实施例3：
光学玻璃清洗剂的组分及含量如下表所示：
| 序号 | 组分 | 含量（W%） |
| 1 | C21二元酸 | 3 |
| 2 | 十二烷基苯磺酸 | 6 |
| 3 | 95%NaOH | 2.5 |
| 4 | 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 | 4.5 |
| 5 | 壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠 | 3 |
| 6 | EDTA-4Na | 3 |
| 7 | 葡萄糖酸钠 | 6 |
| 8 | 二乙醇胺 | 15 |
| 9 | DI水 | 57 |
制造100Kg上述光学玻璃清洗剂的制造方法如下：
按配方量分别称取物料1、2即C21二元酸3Kg、十二烷基苯磺酸6kg，放入搅拌桶，先加DI水10Kg，然后搅拌；
称取物料3即95%NaOH2.5kg，加DI水12Kg溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
分别称取余下物料即脂肪醇聚氧乙烯醚AEO94.5kg、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠
3kg、EDTA-4Na3kg、葡萄糖酸钠6kg、二乙醇胺15kg、DI水35kg，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，即制得上述光学玻璃清洗剂。
用上述制得的光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的过程如下：取5%清洗剂和95%DI水相配，PH值为9.85，用丝印油墨后的亚克力板和ITO玻璃做清洗试件，按清洗工艺进行清洗，观察试件表面无腐蚀，无杂点，清洗效果良好。
清洗检测结果
说明：
1.试件清洗前人为按上手指印后自然摆放10天。
2.试件清洗后表面状态是在80倍光学显微镜下目测；ITO镀膜腐蚀是用扫瞄电子显微镜检测。
3.油墨百格实验是试件清洗后在60℃*95%湿度条件下连续进行高温高湿实验240小时后，按照《GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》进行的。
实施例4：
光学玻璃清洗剂的组分及含量如下表所示：
| 序号 | 组分 | 含量（W%） |
| 1 | C21二元酸 | 4 |
| 2 | 十二烷基苯磺酸 | 8 |
| 3 | 95%NaOH | 2.5 |
| 4 | 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 | 3 |
| 5 | 壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠 | 2.5 |
| 6 | EDTA-4Na | 4 |
| 7 | 葡萄糖酸钠 | 6 |
| 8 | 二乙醇胺 | 15 |
| 9 | DI水 | 55 |
制造100Kg上述光学玻璃清洗剂的制造方法如下：
按配方量分别称取物料1、2即C21二元酸4Kg、十二烷基苯磺酸8kg，放入搅拌桶，先加DI水10Kg，然后搅拌；
称取物料3即95%NaOH2.5kg，加DI水15Kg溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
分别称取余下物料即脂肪醇聚氧乙烯醚AEO93kg、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠
2.5kg、EDTA-4Na4kg、葡萄糖酸钠6kg、二乙醇胺15kg、DI水30kg，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，即制得上述光学玻璃清洗剂。
用上述制得的光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的过程如下：取5%清洗剂和95%DI水相配，PH值为9.85，用丝印油墨后的亚克力板和ITO玻璃做清洗试件，按清洗工艺进行清洗，观察试件表面无腐蚀，无杂点，清洗效果良好。
清洗检测结果
说明：
1.试件清洗前人为按上手指印后自然摆放10天。
2.试件清洗后表面状态是在80倍光学显微镜下目测；ITO镀膜腐蚀是用扫瞄电子显微镜检测。
3.油墨百格实验是试件清洗后在60℃*95%湿度条件下连续进行高温高湿实验240小时后，按照《GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》进行的。
实施例5：
光学玻璃清洗剂的组分及含量如下表所示：
| 序号 | 组分 | 含量（W%） |
| 1 | C21二元酸 | 3 |
| 2 | 十二烷基苯磺酸 | 6 |
| 3 | 95%NaOH | 2.5 |
| 4 | 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 | 3.5 |
| 5 | 壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠 | 3 |
| 6 | EDTA-4Na | 4 |
| 7 | 葡萄糖酸钠 | 4 |
| 8 | 二乙醇胺 | 15 |
| 9 | DI水 | 59 |
制造100Kg上述光学玻璃清洗剂的制造方法如下：
按配方量分别称取物料1、2即C21二元酸3Kg、十二烷基苯磺酸6kg，放入搅拌桶，先加DI水10Kg，然后搅拌；
称取物料3即95%NaOH2.5kg，加DI水10Kg溶解后，放入搅拌桶，充分搅拌成清液；
分别称取余下物料即脂肪醇聚氧乙烯醚AEO93.5kg、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠
3kg、EDTA-4Na4kg、葡萄糖酸钠4kg、二乙醇胺15kg、DI水39kg，放入搅拌桶，充分搅拌成清液，即制得上述光学玻璃清洗剂。
用上述制得的光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的过程如下：取5%清洗剂和95%DI水相配，PH值为9.85，用丝印油墨后的亚克力板和ITO玻璃做清洗试件，按清洗工艺进行清洗，观察试件表面无腐蚀，无杂点，清洗效果良好。
清洗检测结果
说明：
1.试件清洗前人为按上手指印后自然摆放10天。
2.试件清洗后表面状态是在80倍光学显微镜下目测；ITO镀膜腐蚀是用扫瞄电子显微镜检测。
3.油墨百格实验是试件清洗后在60℃*95%湿度条件下连续进行高温高湿实验240小时后，按照《GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》进行的。
实施例1至实施例5中，用上述制得的光学玻璃清洗剂来清洗亚克力板和ITO玻璃的过程如图1所示。
Claims (1)
1.一种光学玻璃清洗剂，由以下按重量百分比计的组分组成：
上述长碳链二元酸为二十一碳二元酸，上述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸；上述无机碱为工业NaOH；上述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9；上述螯合剂为乙二胺四乙酸四钠和葡萄糖酸钠的混合物；上述有机碱为二乙醇胺。
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