CN1119456A - 清洁物品的制造方法 - Google Patents

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aliphatic
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稻叶刚志
松田高广
青山博一
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Abstract

一种清洁物品的制造方法，包括使附着有污染物质的物品接触除氟化烃以外的有机溶剂的洗涤工艺、和使经上述洗涤工艺处理过的物品接触通式CnFmH2n+2-m表示的脂族氟化烃的冲洗工艺。根据该方法，可使迄今使用困难的有机溶剂的使用成为可能，且可不必使用纯化水，可降低干燥工艺和废水设备等的成本，不会破坏环境。

Description

清洁物品的制造方法
〔技术领域〕
本发明涉及清洁物品的制造方法，更具体地说，涉及包括对物品的表面进行清洁处理的清洁物品的制造方法。这些方法适宜于印刷电路板中使用的焊接用的松香类焊药的洗涤以及污染物质如油类、蜡类、润滑脂类、油脂性研磨剂的清除。
〔背景技术〕
在印刷电路板上安装IC零件和其他零件是通过焊接进行的，为改善焊接性，一般使用焊药。
这些焊药可大致分为松香类焊药和非松香类焊药或水溶性焊药。其中，松香类焊药在电子工业领域中被广泛地应用于IC零件及其他零件在印刷电路板上的安装。
但是，当焊接后有松香类焊药残留时，会产生印刷电路板的电阻下降，成为电路障碍的原因而造成不良后果，因此，有必要洗涤、除去松香焊药。迄今，在洗涤时，使用1，1，1-三氯乙烷、三氯乙烯等氯化烃、三氯三氟乙烷(CFCll3)、二氯四氟乙烷(CFCll2)等氟氯化烃、它们的混合物或它们与其他有机溶剂的共沸混合物等。
尤其是CFCll3，由于其具有不燃性，且低毒性、化学稳定性优异、不侵蚀金属、塑料等的印刷电路板、可选择性地仅除去污染物质等优异特性，因而广泛地得到了应用。
但是近年，已有专家指出，释放入大气中的某些氟氯化烃、氯化烃等破坏平流层中的臭氧层，其结果，给包括人类的地球的生态系带来重大的不良影响，为此，含破坏臭氧层的可能性大的氯的氟氯化烃、氯化烃等的使用和生产受到了限制。
由此，为洗涤、除去松香类焊药、油酯类，也有使用在水中添加碱、表面活性剂的洗涤剂的方法。但是，由于洗涤性不够。为进行干燥，需要相当的能量和设备，而且，洗涤后会残留残渣，为使用的水的纯化和使用后的废水处理等，需要昂贵的设备等，因此，用水进行的洗涤清除并未被广泛地应用。
此外，作为松香类焊药、油脂类的溶剂，脂族或芳族烃、高级醇类、醚类、有机硅类等有机溶剂类是公知的。但是，由于它们的沸点较高、粘度也大，作为洗涤剂使用时，洗涤清除后会残留在物品的表面，其清除极为困难，因此，无法使用。而且，使用水作为上述溶剂的冲洗剂时，上述溶剂或不溶于水，无法冲洗，或虽溶于水，但使用水时会有前述问题，因而，未曾被广泛地使用。
本发明在发现特定的脂族氟化烃化合物可作为有效的用于上述冲洗的冲洗剂的基础上，使迄今使用困难的有机溶剂的使用成为可能，且不需要使用纯化水，可降低干燥工艺及废水设备等的成本，且不会对环境产生破坏。
〔发明的公开〕
即，本发明涉及清洁物品的制造方法，所述制造方法包括使附着有污染物质的物品接触除氟化烃以外的有机溶剂的洗涤工艺和
使经上述洗涤工艺处理过的物品接触由通式CnFmH2n＋2－m表示的脂族氟化烃的冲洗工艺，
通式中，n和m为正整数，且4≤n≤6、2m－3≤m＜2n＋2。
用于本发明的上述脂族氟化烃宜为选自C4F6H4、C4F7H3、C4F8H2、C4F9H、C5F8H4、C5F9H3、C5F10H2、C5F11H、C6F9H5、C6F10H4、C6F11H3、C6F12H2及C6F13H的至少一种。
这些脂族氟化烃的优选化合物的例子如下所示(括号内为简称)：1，1，1，2，3，3，4-七氟丁烷：(CF3CFHCF2CFH2)            (347mec)1，1，1，2，4，4，4-七氟丁烷：(CF3CFHCH2CF3)             (347mef)1，1，2，2，3，4，4-七氟丁烷：(HCF2CF2CFHCF2H)          (347pce)1，1，2，3，4，4-六氟丁烷：(HCF2CFHCFHCF2H)              (356pee)1，1，1，2，3，4，4-七氟丁烷：(CF3CFHCFHCF2H)            (347mee)1，1，1，2，2，4，4-七氟丁烷：(CF3CF2CH2CF2H)          (347mcf)2-三氟甲基-1，1，1，3-四氟丙烷：((CF3)2CHCFH2)           (347mmq)1，1，1，2，2，4，4，4-八氟丁烷：(CF3CF2CH2CF3)         (338mcf)1，1，1，2，2，3，3，4-八氟丁烷：(CF3CF2CF2CFH2)        (338mcc)1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷：(HCF2CF2CF2CF2H)      (338pcc)1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷：(CF3CFHCF2CF2H)        (338mec)2-三氟甲基-1，1，2，3，3-五氟丙烷：((CF2H)2CFCF3)        (338mpp)2-三氟甲基-1，1，1，3，3-五氟丙烷：((CF3)2CHCF2H)       (338mmp)1，1，1，2，2，3，3，4，4-九氟丁烷：(CF3CF2CF2CF2H)    (329mcc)1，1，1，2，2，5，5，5-八氟戊烷：(CF3CF2CH2CH2CF3)     (459mff)1，1，1，2，3，3，5，5，5-九氟戊烷：(CF3CFHCF2CH2CF3)   (449mec)1，1，2，2，3，3，4，4，5-九氟戊烷：(HCF2CF2CF2CF2CFH2)(449qcc)1，1，1，2，2，3，5，5，5-九氟戊烷：(CF3CF2CFHCH2CF3)    (449mfe)1，1，1，2，2，4，5，5，5-九氟戊烷：(CF3CF2CH2CFHCF3)    (449mef)1，1，1，2，2，4，4，5，5，-九氟戊烷：(CF3CF2CH2CF2CF2H)(449pcf)2-三氟甲基-1，1，1，2，4，4-六氟丁烷：((CF3)2CFCH2CF2H)
                                                            (449mmyf)1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷：(CF3CF2CFHCFHCF3)
                                                             (4310mee)1，1，1，2，2，4，4，5，5，5-十氟戊烷：(CF3CF2CH2CF2CF3) (4310mcf)1，1，1，2，2，3，3，4，5，5-十氟戊烷：(CF3CF2CF2CFHCF2H)
                                                                (4310pec)2-三氟甲基-1，1，1，3，4，4，4-七氟丁烷：((CF3)2CHCFHCF3)
                                                                (4310mmze)2-三氟甲基-1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷：((CF3)2CFCF2CF2H)
                                                                (4211mmyc)2-三氟甲基-1，1，1，3，3，4，4，4-八氟丁烷：((CF3)2CHCF2CF3)
                                                                (4211mmzc)1，1，2，2，3，3，4，4，5，6，6-十一氟己烷：
                                 (HCF2CF2CF2CF2CFHCF2H) (5411pcc)1，1，2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十二氟己烷：
                                       (HCF2(CF2)4CF2H)   (5312pcc)2-三氟甲基-1，1，1，2，3，4，5，5，5-九氟戊烷：
                                    ((CF3)2CFCFHCFHCF3)    (5312mmye)2-三氟甲基-1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟戊烷：
                                    ((CF3)2CHCFHCF2CF3)   (5312mmze)2-三氟甲基-1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟戊烷：((CF3)2CFCH2CF2CF3)
                                                                (5312mmyf)1，1，1，2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十三氟己烷：(CF3(CF2)4CF2H)
                                                                (5213pcc)
此外，用于本发明的上述有机溶剂宜为选自脂族烃类、芳族烃类、高级醇类、醚类及有机硅类的至少一种。
由于本发明的清洁化方法通常在加热下(30℃—100℃)进行，有机溶剂的沸点宜高于洗涤温度。通常，以沸点在100℃以上的有机溶剂为宜。当然，也可以使用沸点在100℃以下的正己烷、异辛烷和苯。
这些有机溶剂的优选化合物的例子如下所示。
脂族烃类：正己烷、异庚烷、异辛烷、汽油、石脑油、矿油精、灯油。
芳族烃类：苯、甲苯、二甲苯、环己烷、甲基环己烷、四氢化萘、十
          氢化萘、双戊烯、伞花烃、萜烯、α-蒎烯、松节油。
高级醇类：2-乙基丁醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、环己醇。
醚类：乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醇、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁
      醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚。
有机硅类：二甲基聚硅氧烷、环聚硅氧烷、八甲基环四硅氧烷。
根据需要，可在这些有机溶剂中加入非离子性表面活性剂和/或水。
在本发明中，宜组合使用下述有机溶剂和下述脂族氟化烃，分别将前者用于洗涤工艺和后者用于冲洗工艺。
即，作为有机溶剂，宜使用灯油、萜烯、2-乙基己醇、乙二醇一乙醚、八甲基环四硅氧烷，以灯油、萜烯为最佳，作为脂族氟化烃，宜使用1，1，1，2，3，3，4-七氟丁烷、1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷、1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷、2-三氟甲基-1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷、2-三氟甲基-1，1，1，2，3，4，5，5，5-九氟戊烷，以1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷、1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷为最佳。
在本发明中，也可以使用含选自上述脂族氟化烃、烃类、低级醇类和酮类的至少一种冲洗助剂的混合物进行冲洗。这里，冲洗助剂为整个冲洗剂的20％以下即可，通常，当小于10％时，往往具有不燃性，因此，更合乎要求。
如上所述，冲洗助剂和上述脂族氟化烃可以混合，但若共沸则更佳。即，上述脂族氟化烃与选自烃类、低级醇类及酮类的至少一种的冲洗助剂的混合物宜为共沸或类似共沸组合物。
这里，可用作冲洗助剂的化合物的例子如下所示。
烃类：正戊烷、正己烷、异己烷、正庚烷、异辛烷、环庚烷、环己烷、
      甲基环己烷
低级醇类：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇
酮类：丙酮、丁酮
上述冲洗助剂由于在蒸气冲洗工艺中使用及精馏后循环再使用，通常，沸点宜在20—100℃范围内，最好为30—100℃。此外，与混合的脂族氟化烃的沸点相近或可形成上述沸点范围内的共沸或类似共沸组合物的化合物更佳，当为后者时，冲洗助剂的沸点超出上述沸点范围也无妨。
作为优选的冲洗剂，可使用下列类似共沸组合物。
    类似共沸组合物  混合比(重量％)
1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷/甲醇1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷/乙醇2-三氟甲基-1，1，1，2，4，4-六氟丁烷/甲醇2-三氟甲基-1，1，1，2，4，4-六氟丁烷/乙醇2-三氟甲基-1，1，1，2，4，4-六氟丁烷/异丙醇1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷/甲醇1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷/乙醇1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷/异丙醇1，1，1，2，2，4，4，5，5，5-十氟戊烷/甲醇1，1，1，2，2，4，4，5，5，5-十氟戊烷/乙醇1，1，1，2，2，4，4，5，5，5-十氟戊烷/异丙醇2-三氟甲基-1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷/甲醇2-三氟甲基-1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷/乙醇2-三氟甲基-1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟戊烷/甲醇2-三氟甲基-1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟戊烷/乙醇  96.3/3.798.9/1.93.3/6.795.4/4.695.8/4.292.3/7.794.5/5.595.9/4.194.4/5.696.5/3.597.0/3.096.7/3.397.9/2.191.0/9.093.0/7.0
根据本发明的方法，洗涤、除去各种污染物质时，首先使上述有机溶剂与附着有污染物质的物品接触。
对物品与有机溶剂的接触，无特殊限制，可通过在有机溶剂中浸渍物品的方法、用喷雾法在物品上喷洒有机溶剂的方法等任意手段进行。
对上述接触时的有机溶剂的温度，无特殊限制，但为促进污染物质的除去，以在有机溶剂的引火点以外的范围略微加热为宜。
此外，在通过浸渍进行处理时，为促进污染物质的溶解清除，也可以合用超声波振荡、搅拌、刷拭等加入机械力等的手段。
物品与有机溶剂的接触时间若为除去污染物质至希望的程度所必要的时间即可。
接着，将通过与有机溶剂的接触进行了洗涤的物品与由上述脂族氟化烃组成的冲洗液接触，进行冲洗。
对物品与冲洗液的接触方法，无特殊限制，可通过在冲洗液中浸渍物品的方法，用喷雾法将冲洗液喷洒在物品上的方法、用冲洗液的蒸气洗涤物品的方法等进行。
此外，为提高冲洗效果，可反复使用同一冲洗方法或合用不同的冲洗方法。尤其是合用浸渍方法或喷洒方法与蒸气洗涤方法时，洗涤效果优异。此时，可在冲洗工艺后进行蒸气冲洗工艺。
在本发明中，上述有机溶剂的沸点和上述脂族氟化烃的沸点的差若在50℃以上，从洗涤后易将它们分离的角度看，是较为理想的。
而且，从充分清洁物品的角度出发，最好在比上述有机溶剂的引火点低10℃以上的温度将物品浸渍于由该有机溶剂组成的浸渍液中进行洗涤工艺、和在比上述脂族氟化烃的沸点低10℃以上的温度将上述物品浸渍于由该脂族氟化烃组成的浸渍液中进行冲洗工艺、以及在上述脂族氟化烃的沸点蒸气洗涤进行蒸气洗涤工艺。〔工业上应用的可能性〕
如上述所述，由于本发明使用特定的脂族氟化烃化合物作为冲洗剂，因此，具有下列1)—5)所述的显著效果。
1)由于使用的洗涤液和冲洗液不含氯原子，因此，不会产生污染环境或破坏臭氧层等环境问题。
2)由于在洗涤工艺和冲洗工艺中均未使用水，工艺和设备得到简化。即，由于不需要水的纯化处理及使用后的废水处理，因此，上述处理所需的许多设备、用地、运转费用可以节省，而且，也不需要用水时必需的干燥工艺。
3)由于使用不燃性的脂族氟化烃作为冲洗液，即使在蒸气洗涤时，也无引火、爆炸的危险。
4)不需要对以往使用氟氯化烃、氯化烃等的洗涤设备进行大的改造，只要将洗涤液改为有机溶剂、冲洗液改为由脂族氟化烃组成的冲洗剂即可。
5)洗涤时使用有机溶剂，可进行充分的洗涤，同时，可不使用水而用脂族氟化烃充分冲洗上述有机溶剂，且该脂族氟化烃可回收、再使用，即使泄出，也不会破坏环境，十分安全。
〔实施例〕
下面结合实施例更详细地说明本发明，下述实施例对本发明不起限定作用，根据本发明的技术思想可进行各种变更是显而易见的。松香类焊药的清除
在10cm×10cm的印刷电路板上喷流涂布松香类焊药(商标名“HI-15”，朝日化学研究所生产)，预干燥后，于250℃加热1小时，作为试验片。接着，使用如第1表所示的洗涤液、冲洗液，在各种条件下通过浸渍进行试验片的洗涤和冲洗。此外，根据情况，组合使用蒸气冲洗。
而且，作为松香类焊药的清除效果，在第2表显示洗涤及冲洗处理后的试验片的外观及离子性残渣的量。其中，离子性残渣的量是用Omegameter 600 SMD(日本Alphametals公司生产)测定的
第1表(A)
实施例 洗涤 冲洗 蒸气冲洗
1     灯油(沸点180℃)40℃、30秒 1，1，1，2，3，3，4-七氟丁烷(沸点42℃)25℃、30秒 同左42℃30秒
2     萜烯(沸点150℃)60℃、30秒 1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷(沸点44℃)25℃、30秒 同左44℃30秒
3     2-乙基己醇(沸点185℃)60℃、30秒 1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟丁烷(94.5重量％)/乙醇(5.5重量％)(沸点53℃)25℃、30秒 同左53℃30秒
4     乙二醇-乙醚(沸点135℃)40℃、30秒 2-三氟甲基-1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷(96.7重量％)/甲醇(3.3重量％)(沸点42℃)25℃、30秒 同左42℃30秒
5 八甲基环四硅氧烷(沸点175℃)60℃30秒 2-三氟甲基-1，1，1，2，3，4，5，5，5-九氟丁烷(沸点65℃)25℃、30秒 同左65℃30秒
6     萜烯(沸点150℃)60℃、30秒 1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷(沸点44℃)25℃、30秒 无
第1表(B)
 洗涤     冲洗  蒸气冲洗
比较例1  萜烯(沸点150℃)60℃、30秒     萜烯(沸点150℃)60℃、30秒     无
比较例2  萜烯(沸点150℃)60℃、30秒     水(沸点100℃)60℃、30秒     无
第2表
外观     离子性残渣(μgNaCl/6.45cm2)
实施例1 表面清洁     4.4
实施例2 表面清洁     3.6
实施例3 表面清洁     2.2
实施例4 表面清洁     3.2
实施例5 表面清洁     3.5
实施例5 表面清洁     5.5
比较例1 未干燥     18.0
比较例2 白色残渣     25.0
工作油的清除
在5cm×5cm的100目金属丝网上涂布压力机工作油(商标名“PG-3080”，日本工作油公司生产)，作为试验片。接着，在上述第1表所示条件下使用洗涤剂和冲洗剂进行试验片的洗涤和冲洗，鉴定除去工作油的效果。
处理后的试验片的外观及脂肪洗涤率见第3表。脂肪洗涤率是在处理前后对涂布了机油的试验片进行重量测定的基础上算出的。
第3表
外观 脂肪洗涤率(％)
实施例1 表面清洁     99.9
实施例2 表面清洁     99.9
实施例3 表面清洁     99.9
实施例4 表面清洁     99.9
比较例1 未干燥     50.5
比较例2 未干燥     80.3
由上述结果可知，根据本发明进行的实施例1—6显示充分的洗涤松香类焊药、油的效果。
此外，在实施例1—6中，通过洗涤后的加热，可充分分离、除去实施例中使用的上述有机溶剂、脂族氟化烃。

Claims (11)

1.一种清洁物品的制造方法，其特征在于，包括使附着有污染物质的物品接触除氟化烃以外的有机溶剂的洗涤工艺和
使经上述洗涤工艺处理过的物品接触由通式CnFmH2n＋2－m表示的脂族氟化烃的冲洗工艺，
通式中，n和m为正整数，且4≤n≤6、2n－3≤m＜2n＋2。
2.按权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂的沸点在100℃以上。
3.按权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述脂族氟化烃为选自C4F6H4、C4F7H3、C4F8H2、C4F9H、C5F8H4、C5F9H3、C5F10H2、C5F11H、C6F9H5、C6F10H4、C6F11H3、C6F12H2和C6F13H的至少一种。
4.按权利要求1—3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂为选自脂族烃类、芳族烃类、高级醇类、醚类和有机烃类的至少一种。
5.按权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂为选自灯油、萜烯、2-乙基己醇、乙二醇一乙醚和八甲基环四硅氧烷的至少一种，所述脂族氟化烃为选自1，1，1，2，3，3，4-七氟丁烷、1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷、1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷、2-三氟甲基-1，1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷和2-三氟甲基-1，1，1，2，3，4，5，5，5-九氟戊烷的至少一种。
6.按权利要求1—5中任一项所述的制造方法，其特征在于，用选自烃类、低级醇类和酮类的至少一种的冲洗助剂和脂族氟化烃的混合物进行冲洗。
7.按权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述烃类、低级醇类和酮类的沸点在20℃—100℃。
8.按权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述冲洗助剂与脂族氟化烃的混合物为共沸或类似共沸组合物。
9.按权利要求1—8中任一项所述的制造方法，其特征在于，在冲洗工艺后，进行蒸气冲洗工艺。
10.按权利要求1—9中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂的沸点和脂族氟化烃的沸点的差在50℃以上。
11.按权利要求1—10中任一项所述的制造方法，其特征在于，包括在比有机溶剂的引火点低10℃以上的温度将物品浸渍于由该有机溶剂组成的浸渍液中的洗涤工艺、和在比脂族氟化烃的沸点低10℃以上的温度将上述物品浸渍于由该脂族氟化烃组成的浸渍液中的冲洗工艺、以及在上述脂族氟化烃的沸点蒸气洗涤的蒸气洗涤工艺。
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