CN108034527A

CN108034527A - 一种玻璃基板环保水基清洗液及玻璃基板清洗方法

Info

Publication number: CN108034527A
Application number: CN201711395636.0A
Authority: CN
Inventors: 刘小勇; 田博
Original assignee: SHENZHEN YOUDA ENVIRONMENTAL MATERIAL CO Ltd
Current assignee: Fujian Youda Environmental Material Co., Ltd.
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2018-05-15
Anticipated expiration: 2037-12-21
Also published as: CN108034527B

Abstract

本发明公开了一种玻璃基板环保水基清洗液及玻璃基板清洗方法。以质量百分含量计，该清洗液的组成如下：无机碱性物质1％～5％；醇醚10％～25％；阴离子表面活性剂5％～15％；双子表面活性剂1％～3％；消泡剂0.1％～1％；余量的水。本发明提供的玻璃基板环保水基清洗液均由对环境无污染的材料配制而成，不仅可以有效去除玻璃基板表面的指纹、灰尘、玻璃粉、油脂及其他有机或无机固体粒子，而且不含NP和OP类表面活性剂，有效保护环境。同时采用本发明清洗液清洗玻璃基板的方法简单，清洗液用量少，清洗效果好。

Description

一种玻璃基板环保水基清洗液及玻璃基板清洗方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃基板环保水基清洗液及玻璃基板清洗方法，属于清洁材料技术领域。

背景技术

在平板显示领域中，包括液晶显示(LCD)、触摸屏(TP)、有机电致发光(OLED)显示用玻璃基板的制备工艺过程包括在玻璃基片上依次进行：设置金属或金属氧化物层的金属配线形成工序；设置光致抗蚀剂层的工序；在光致抗蚀剂上转印掩模图形的曝光工序；按照图形对模进行蚀刻的蚀刻工序；以及除去光致抗蚀剂的剥离工序等。

一般的玻璃基板在镀膜前会存在指纹、灰尘、玻璃粉、油脂及其他有机或无机固体粒子附着于玻璃表面，这些杂质的存在会影响到玻璃基板的镀膜质量，所以需要高效的清洗液除去这些杂质。

现有的玻璃基板清洗液有水基清洗液和溶剂清洗液两种。现有的水基清洗液对油污除去效果欠佳，效率不高，一些含壬基酚类(NP)或辛基酚类(OP)表面活性剂的水基清洗液虽然除油污效果表现较好，但NP和OP类表面活性剂难以生物降解，长期大量使用对环境会造成难以预计的破坏。溶剂类清洗液则存在着对溶剂回收处理等问题，回收成本较高，对环境不友好。因此需要提供一种环境友好的环保水基清洗液。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃基板环保水基清洗液，该清洗液不但有优异的清洗能力，而且不含NP和OP类表面活性剂，对环境友好，而且采用该清洗液清洗玻璃基板的方法非常简单，可以清洗掉玻璃基板上的玻璃粉、指纹、灰尘和油污等杂质。

本发明提供的玻璃基板环保水基清洗液，以质量百分含量计，其组成如下：

具体地，所述玻璃基板环保水基清洗液的组成为如下1)-7)中任一种：

上述的玻璃基板环保水基清洗液中，所述无机碱性物质可为氢氧化钾或氢氧化钠。

所述无机碱性物质用于调剂所述清洗液的pH，使其始终处于合适的pH范围内，调节清洗液在一定的碱性条件下，能最大程度地发挥清洗液的清洁力；当所述无机碱性物质的含量低于1wt％或高于5wt％时，可能引起pH不在合适的范围，从而导致清洗液清洗能力的下降，因此，在一定条件下，需要控制所述无机碱性物质在1wt％～5wt％的质量范围内。

上述的玻璃基板环保水基清洗液中，所述醇醚可为二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚和丙二醇丁醚中任一种或任两种的组合。

上述的玻璃基板环保水基清洗液中，所述阴离子表面活性剂可为脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)；

所述阴离子表面活性剂具有良好的浸润与分散作用，有效降低清洗液表面张力，能够强力地除去玻璃基板表面的灰尘、玻璃粉等杂质，增强清洗效果。当所述阴离子表面活性剂含量低于5wt％时，浸润与分散作用减弱，对灰尘于玻璃粉等杂质的清洗效果下降；当所述阴离子表面活性剂含量高于15wt％时，清洗液的稳定性会下降。

上述的玻璃基板环保水基清洗液中，所述双子表面活性剂为式Ⅰ所示双子表面活性剂；

式Ⅰ中，m为10～15之间的自然数，n为8～10之间的自然数，具体地，m为13或15，n为8或10。

所述双子表面活性剂具有更好的分散性和可溶性，其用量很少，清洗后不易残留，清洗效率高，更有利于玻璃基板下一步的ITO镀膜工艺。

所述双子表面活性剂可按照常规的方法进行制备，以m为13、n为8的式Ⅰ所示双子表面活性剂为例，可按照如下方法进行制备，反应方程式如下：

以对甲苯磺酸为催化剂，以二甲苯为溶剂，豆蔻酸与N，N-二苄基乙醇胺回流状态下进行反应；反应结束后经过处理纯化，得到N，N-二苄基豆蔻酸乙基叔胺；

以异丙醇为溶剂，N，N-二苄基豆蔻酸乙基叔胺、环氧癸烷和盐酸进行反应；反应结束后减压旋除溶剂，甲苯重结晶可得到目标产物。

上述的玻璃基板环保水基清洗液中，所述消泡剂可为C原子数为7～9的高碳醇类消泡剂；

所述高碳醇类消泡剂可有效抑制泡沫的产生；在某些清洗工艺中的会采用喷淋清洗，巨大的喷射力产生大量泡沫，加入经济实用的高碳醇表面活性剂，可有效降低泡沫的产生与堆积。

所述水可为去离子水，在25℃时，其电阻率不低于18MΩ

本发明提供的清洗液可用于清洗玻璃基板，将所述清洗液配制成水溶液的形式进行清洗；

所述水溶液的质量分数可为5％～10％。

本发明提供的玻璃基板环保水基清洗液均由对环境无污染的材料配制而成，不仅可以有效去除玻璃基板表面的指纹、灰尘、玻璃粉、油脂及其他有机或无机固体粒子，而且不含NP和OP类表面活性剂，有效保护环境。同时采用本发明清洗液清洗玻璃基板的方法简单，清洗液用量少，清洗效果好。

附图说明

图1为LCD玻璃经本发明实施例1的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

图2为LCD玻璃经本发明实施例2的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

图3为LCD玻璃经本发明实施例3的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

图4为LCD玻璃经本发明实施例4图4为LCD玻璃经本发明对比例1的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

图5为LCD玻璃经本发明对比例1的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

图6为LCD玻璃经本发明对比例2的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

图7为LCD玻璃经本发明对比例3的清洗液清洗后的电子显微镜照片。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中所用的双子表面活性剂N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化癸烷基胺(式Ⅰ中，m为13，n为8)，按照下述方法制备：

取1mol的豆蔻酸加入反应釜中，再加入1.25mol的N，N-二苄基乙醇胺。以对甲苯磺酸为催化剂，二甲苯为溶剂，140℃回流反应。反应12h后经过处理纯化，得到N，N-二苄基豆蔻酸乙基叔胺。

将1.1mol的N，N-二苄基豆蔻酸乙基叔胺，1mol的环氧癸烷以及1mol的盐酸加入反应釜，异丙醇为溶剂，室温下搅拌反应。约48h停止反应，减压旋除溶剂，甲苯重结晶可得到目标产物。

利用上述方法，通过添加不同原料，可以制备出N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十六酰氧基)乙基)氯化癸烷基胺和N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺。

实施例1：用于玻璃基板的环保水基清洗液

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钾(KOH)3％、二乙二醇丁醚15％、FMES 5％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化癸烷基胺(式Ⅰ中，m为13，n为8)1％、正辛醇0.3％，去离子水75.7％。

实施例2、用于玻璃基板的环保水基清洗液

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钾(KOH)5％、丙二醇丁醚25％、FMES 10％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十六酰氧基)乙基)氯化癸烷基胺(式Ⅰ中，m为15，n为8)2％、正辛醇0.5％，去离子水57.5％。

实施例3、用于玻璃基板的环保水基清洗液

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钾(KOH)1％、二丙二醇丁醚10％、FMES 10％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺(式Ⅰ中，m为13，n为10)3％、正辛醇0.5％，去离子水75.5％。

实施例4、用于玻璃基板的环保水基清洗液

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钾(KOH)3％、二丙二醇丁醚13％、二乙二醇丁醚5％、FMES 8％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺(式Ⅰ中，m为13，n为10)2％、正辛醇1％，去离子水69％。

清洗液清洗性能的测定

对实施例1～4所制备的清洗液组合物进行性能评估，其具体测试方法为：将减薄后的LCD玻璃置于附有超声的清洗槽中，添加质量分数为5％的清洗剂水溶液，45℃下，超声清洗10min，然后在45℃的去离子水清洗槽A和清洗槽B中超声清洗各5min。风刀干燥，烘箱80℃烘烤30min后，用电子显微镜观察表面洁净度。其结果分别见图1至图4。

结果表明，本发明玻璃基板环保清洗剂可有效去除玻璃基板表面的指纹、灰尘、玻璃粉、油脂及其他有机无机固体粒子，去除率达到98％以上，高于目前其他相似清洗剂(90％～95％)。

对比例1：

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钾(KOH)0.5％、二乙二醇丁醚15％、FMES 10％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺(式Ⅰ中，m为15，n为8)3.5％、正辛醇0.5％，去离子水70.5％。

对比例2：

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钠(NaOH)3％、丙二醇丁醚10％、二乙二醇丁醚10％、FMES 4％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺(式Ⅰ中，m为13，n为10)0.5％、正辛醇0.5％，去离子水72％。

对比例3：

某日本厂家同类产品。

对比例4：

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钾(KOH)8％、乙二醇丁醚15％、FMES 5％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺(式Ⅰ中，m为15，n为8)3.5％、正辛醇0.5％，去离子水68％。

该组成的清洗剂不稳定有分层现象。

对比例5：

由下述重量百分数的组分组成：

氢氧化钠(NaOH)3％、二丙二醇丁醚10％、二乙二醇丁醚10％、FMES 16％、N，N-二苄基-2-羟基-N-(2-(十四酰氧基)乙基)氯化十二烷基胺(式Ⅰ中，m为13，n为10)4％、正辛醇0.5％，去离子水56.5％。

清洗剂不稳定有分层现象。

对对比例1～3所制备的清洗液组合物进行性能评估，其具体测试方法为：将减薄后的LCD玻璃置于附有超声的清洗槽中，添加质量分数为5％的清洗剂水溶液，45℃下，超声清洗10min，然后在45℃的去离子水清洗槽A和清洗槽B中超声清洗各5min。风刀干燥，烘箱80℃烘烤30min后，用电子显微镜观察表面洁净度。其结果分别见图5至图7。

其中对比例4和对比例5中，由于材料配比不在合适范围，性能不稳定，不合格。

由上述结果可以看出，当无机碱性物质的含量低于1wt％或高于5wt％时，由于引起pH不在合适的范围，从而导致清洗液清洗能力的下降。当阴离子表面活性剂含量低于5wt％时，浸润与分散作用减弱，对灰尘于玻璃粉等杂质的清洗效果下降；当阴离子表面活性剂含量高于15wt％时，清洗液的稳定性会下降。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效成分变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种玻璃基板环保水基清洗液，以质量百分含量计，其组成如下：

2.根据权利要求1所述的玻璃基板环保水基清洗液，其特征在于：所述无机碱性物质为氢氧化钾或氢氧化钠。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板环保水基清洗液，其特征在于：所述醇醚为二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚中丙二醇丁醚中任一种或任两种的组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的玻璃基板环保水基清洗液，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的玻璃基板环保水基清洗液，其特征在于：所述双子表面活性剂的结构式如式Ⅰ所示；

m为10～15之间的自然数，n为8～10之间的自然数。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的玻璃基板环保水基清洗液，其特征在于：所述消泡剂为C原子数为7～9的高碳醇类消泡剂；

所述水为去离子水。

7.一种清洗玻璃基板的方法，包括采用权利要求1-6中任一项所述玻璃基板环保水基清洗液清洗玻璃基板的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：将所述玻璃基板环保水基清洗液配制成水溶液；

所述水溶液的质量分数为5％～10％。