DE69126648T2

DE69126648T2 - Verfahren zum Reinigen

Info

Publication number: DE69126648T2
Application number: DE69126648T
Authority: DE
Inventors: Yasutaka Imajo; Minoru Inada; Kimiaki Kabuki; Nobuhiro Saitoh; Noriaki Yagi
Original assignee: Toshiba Corp; Japan Field Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2011-03-16
Also published as: KR0121454B1; EP0473795A4; SG48276A1; EP0473795A1; SG44844A1; DE69126648D1; DE69131853D1; SG50628A1; KR980700133A; AU646246B2; JPH07275812A; KR970001233B1; EP0757119A3; AU7475191A; KR950010446B1; EP0717128A2; CA2050333A1; EP0717129A2; EP0717129B1; EP0717128A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren, das Reinigungsmittel eines nichtwäßrigen Systems an Stelle von freonhaltigen Lösungsmitteln, wie z.B. Freon 113, chlorhaltige Lösungsmittel und niedere Alkohole verwendet.

BESCHREIBUNG DES DIESBEZÜGLICHEN FACHGEBIETES

Freonhaltige Lösungsmittel, wie z.B. Freon 113, sind als entwässerndes Reinigungsmittel in allgemeinem Gebrauch, um Metallteile, galvanisierte und beschichtete Teile, elektronische Teile, Halbleiterteile und dergleichen zu trocknen, nachdem sie mit Wasser gewaschen sind.
Inzwischen werden diese freonhaltigen Lösungsmittel und auch solche organischen Lösungsmittel wie Trichlorethan, Trichlorethylen, Tetrachlorethylen und Tetrachlorkohlenstoff weithin als Reinigungsmittel zum Entfernen von Ölflecken und dergleichen verwendet.
In den letzten Jahren wurde jedoch festgestellt, daß die Absonderung von Freon zur Zerstörung der Ozonschicht führt. Da Freon 12 und Freon 113 einen hohen Ozonzerstörungskoeffizienten haben, wurde weltweit die Verringerung ihres Gebrauchs auf die Tagesordnung gesetzt, und es wird erwartet, daß die Freone in nicht zu ferner Zukunft vollständig verboten sein werden. Auch chlorhaltige organische Lösungsmittel, wie z.B. Trichlorethylen und Tetrachlorethylen, werden für Umweltprobleme, wie z.B. Verunreinigung von Böden und Grundwasser, verantwortlich gemacht, und die Beschränkungen ihres Gebrauchs sind im Verlauf der Zeit strenger geworden. Bestimmte Versuche, die auf diese Umstände reagieren, wurden unternommen, um Stoffe mit Freonursprung zu entwickeln, die einen Ozonzerstörungskoeffizienten haben, der geringer ist als der ihrer Vorgänger, und obwohl einige von ihnen sich jetzt im Stadium der industriellen Produktion befinden, werden sie nicht als zu bevorzugendes Reinigungsmittel angesehen, da sie die Ozonschicht geringfügig, aber eindeutig schädigen.
Unter diesen Umständen dachte man, daß besser Reinigungsmittel eines wäßrigen Systems, die oberflächenaktive Stoffe oder hydrophile Lösungsmitttel verwenden, die keine ökologische Zerstörung oder Verunreinigung verursachen sollten, entfettende Reinigungsmittel, die organische Lösungsmittel enthalten, ersetzen. Diese Reinigungsmittel haben jedoch einen Nachteil, daß sie eine geringe Durchdringungskraft haben, unfähig, Schmutzflecken in engen Zwischenräumen der Teile oder festgebackene Ölflecken mit mittlerer bis hoher Viskosität vollständig zu reinigen.
Inzwischen wurden viele Versuche unternommen, um die Möglichkeit der Entwicklung neuer Reinigungsmittel zu erkunden, indem eine Vielzahl von oberflächenaktiven Stoffen verwendet wurde, um organische Lösungsmittel enthaltende entwässernde Reinigungsmittel zu ersetzen, aber bisher wurden keine entwässernden Wirkungen erhalten, die so gut wie diejenigen von Freon-Lösungsmitteln waren. Wenn überdies die vorstehend erwähnten, organische Lösungsmittel enthaltenden Reinigungsmittel zum Zweck der entwässernden Reinigung in Gebrauch genommen werden, ist ihr spezifisches Gewicht vergleichsweise größer, was zu dem Ergebnis führt, daß nicht nur Öle, sondern auch Wässer zur Oberfläche des Reinigungsmittels aufsteigen und vom Reinigungsmittel getrennt werden, während sie, wie sie sind, miteinander in Kontakt bleiben. Sobald sie in dieser Weise miteinander in Kontakt gebracht werden, sind die Öle und Wässer schwer zu trennen. Da sie jeweils unabhängig ausgetragen werden sollten, ist die Entsorgung von Abfallflüssigkeit eine schwierige Angelegenheit. Da weiterhin Reinigungsmittel, die einen oberflächenaktiven Stoff enthalten, in hohem Maße mit Wasser verträglich sind, ist es praktisch unmöglich, sie abzutrennen, wieder zu reinigen und in den Kreislauf zurückzuführen, Andererseits umfaßt eine Reinigungsanlage, die Reinigungsmittel herkömmlicher Art verwendet, gewöhnlich einen Mechanismus, der alle verschiedenen Vorgänge von Tauchreinigung, Verdampfungsreinigung, Rieselreinigung und dergleichen ausschließlich zum Zweck der besseren Reinigungseffizienz steuert, und sie ist von vornherein dafür ausgelegt, daß nur ein einziges Reinigungsmittel, aber keine weiteren, in dem System zirkulieren darf. Dies ist so, weil die Wiedergewinnung und Rückführung von Reinigungsmittel in den Kreislauf schwer auszuführen ist, wenn zwei oder mehrere davon in Kombination verwendet werden. Das System sollte ein Hindernis gegen alle Versuche sein, zum Beispiel durch zwei oder mehrere Reinigungsmittel die Reinigungswirkungen zu erreichen, die durch eines von ihnen allein nicht erreicht werden würden.
Allgemein gesagt haben von den Reinigungsmitteln herkömmlicher Art, einschließlich der entwässernden Reinigungsmittel, diejenigen, die organische Lösungsmittel, wie z.B. Freon, enthalten, den Nachteil, daß sie für ökologische Zerstörung verantwortlich gemacht werden. Neue Reinigungsmittel, die als aussichtsreicher Ersatz für diese organische Lösungsmittel enthaltenden Mittel untersucht wurden, haben den Nachteil, daß die erwünschten zufriedenstellenden Wirkungen fehlen. Andererseits haben die herkömmlichen Reinigungsverfahren und -systeme den Nachteil, daß die Rückführung von Reinigungsmitteln in den Kreislauf und die Entsorgung der entfernten Wässer und der Substanz der Schmutzflecken eine schwere Arbeit sind. Weiterhin geht bei diesen Verfahren und Systemen die Verwendung von zwei oder mehreren Reinigungsmitteln nicht gut mit einem Versuch zu ihrer effizienten Wiederreinigung und Rückführung in den Kreislauf zusammen.
Die Verwendung eines linearen Dimethylsiliciumtrimers plus fluorierter Fettsäure zur Entfernung organischer Schmutzflecken ist aus der US-Patentschrift 3498923 bekannt, und die Verwendung eines linearen Dimethylsiliciumtrimers plus höherem linearem Dimethylsilicon plus Stearinsäure oder -amid zur Entfernung organischer Schmutzflecken ist aus der US-Patentschrift 3498922 bekannt.
Die vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck ausgeführt, eine Lösung für die vorstehend erwähnten Probleme zu finden, die mit Reinigungsverfahren und einer Reinigungsanlage herkömmlicher Art verbunden sind, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Reinigungsverfahrens und einer neuen Reinigungsanlage, die es möglich machen, mehr als ein Reinigungsmittel in Kombination zu verwenden und sie zur gleichen Zeit im Kreislauf zu führen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Reinigungsverfahrens, das es möglich macht, effizient Wässer und Schmutzfleckensubstanzen zu entsorgen, die von zu reinigenden Gegenständen entfernt werden. Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Reinigungsverfahrens und einer neuen Reinigungsanlage, die die Reinigungskraft, Wasseraustauschbarkeit und die Trocknungskraft zustandebringen sollten, die ebenso gut sind wie diejenigen, die erreicht werden, wenn mit freonhaltigen Lösungsmitteln gereinigt wird.
Das Reinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt den ersten Schritt der Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes mit einer Mischung aus einem Grundreinigungsmittel mit einem die Reinigungskraft fördernden Mittel, den zweiten Reinigungsschritt der Reinigung des Gegenstands mit dem Grundreinigungsmittel allein, nachdem er durch den ersten Schritt gegangen ist, und den dritten Schritt der Dampftrocknung des Gegenstands, nachdem er durch den zweiten Schritt der Reinigung gegangen ist, wobei das Grundreinigungsmittel mindestens ein ein siliciumhaltiges Reinigungsmittel enthaltendes Mittel eines nichtwäßrigen Systems und ein Isoparaffin enthaltendes Reinigungsmittel mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, wobei das siliciumhaltige Reinigungsmittel im wesentlichen mindestens ein Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus geradkettigem Polyorganosiloxan, dargestellt durch die allgemeine Formel:
und cyclischem Polydiorganosiloxan, dargestellt durch die Formel:
besteht, wobei R in jeder Formel eine substituierte oder nichtsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, 1 eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist und m eine ganze Zahl von 3 bis 7 ist, und
wobei die Dampftrocknung unter Verwendung eines Dampfreinigungsmittels durchgeführt wird, das eine Differenz des Löslichkeitsparameters von 4 oder weniger und eine latente Verdampfungswärme von dem 5-fachen oder weniger im Vergleich mit dem Reinigungsmittel hat, das im zweiten Reinigungsschritt verwendet wird, und das Dampfreinigungsmittel eine latente Verdampfungswärme von 200 cal/g oder weniger hat.
Spezielle Beispiele des Reinigungsmittels zur Verwendung im ersten Reinigungsschritt der vorliegenden Erfindung schließen ein entwsserndes Reinigungsmittel, das imstande ist, Wässer abzutrennen, und ein entfettendes Reinigungsmittel, das zur Verwendung bei der Entfernung von Ölflecken vorgesehen ist, ein. Eine Vielzahl anderer als dieser Reinigungsmittel kann hierin ebenfalls verwendet werden, wenn die Notwendigkeit entsteht. Spezielle Beispiele eines die Reinigungskraft fördernden Mittels schließen einen oberflächenaktiven Stoff und ein hydrophiles Lösungsmittel ein, die in Kombination mit den Reinigungsmitteln eines nichtwäßrigen Systems die Reinigungs oder Entwässerungskraft bereitstellen oder verbessern. Weiterhin ist der zweite Reinigungsschritt der vorliegenden Erfindung im Grunde ein Schritt des Spülens unter Verwendung des Grundreinigungsmittels,
Das vorstehend erwähnte Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht zeigt einzeln eine ausgezeichnete Durchdringungs- oder Verflüchtigungskraft in engen Zwischenräumen zu reinigender Gegenstände, wie z.B. Metallteile, elektronische Teile, Halbleiterteile, beschichtete Teile und dergleichen, wobei rostschützende Eigenschaften bereitgestellt werden, Wässer gut ausgetauscht werden und mit heißer Luft bei 60ºC oder weniger verdampft und getrocknet wird. Weiterhin können das durch die allgemeine Formel (I) dargestellte geradkettige Polydiorganosiloxan und das durch die allgemeine Formel (II) dargestellte cyclische Polydiorganosiloxan in Kombination verwendet werden.
R in den vorstehend erwähnten Formeln (I) und (II) ist eine einwertige, substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe einschließlich einer Alkylgruppe, wie z.B. eine Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe und Butylgruppe, einer einwertigen unsubstituierten Kohlenwasserstoffgruppe, wie z.B. eine Phenylgruppe, und einer einwertigen substituierten Kohlenwasserstoffgruppe, wie z.B. eine Trifluormethylgruppe, aber eine Methylgruppe wird am meisten bevorzugt, um das System stabil zu halten und die Flüchtigkeit für einen bestimmten Zeitraum andauern zu lassen. Von den vorstehend erwähnten Polyorganosiloxanen mit niedrigem Molekulargewicht werden diejenigen mit der cyclischen Struktur bevorzugt, und Octamethylcyclotrisiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan und eine Mischung davon sind besonders gut geeignet.
Durch Auswahl der gewünschten molekularen Struktur des vorstehend erwähnten Polyorganosiloxans mit niedrigem Molekulargewicht kann dessen Reinigungsmittel so hergestellt werden, daß es eine spezielle Ddg hat, die der folgenden Formel (A) oder (B) genügt:
Wdg > Ddg ..,......... (A)
Wdg > Ddg > Odg ........... (B)
(wobei Ddg das spezifische Gewicht des Grundreinigungsmittels ist, Wdg das spezifische Gewicht von Wasser und Odg das spezifische Gewicht von zu reinigenden Olflecken ist).
Wenn zum Beispiel die Formel (B) erfüllt ist, können Wasser und Ölflecken getrennt werden, und eine Wiederreinigung von Reinigungsmitteln und die Entsorgung flüssiger Abfälle werden mit Leichtigkeit ausgeführt.
Das vorstehend erwähnte Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel hat 4 bis 30 Kohlenstoffatome und besteht vorzugsweise aus flüchtigen Isoparaffinen. Flüchtige Isoparaffine, die hauptsächlich den C&sub4;-C&sub1;&sub5;-Schnitt umfassen, sind vom Standpunkt der Reinigungskraft zu bevorzugen. Ein Isoparaffin enthaltendes Reinigungsmittel umfaßt gewöhnlich ein oder zwei oder mehrere der vorstehend erwähnten flüchtigen Isoparaffine. Diese Isoparaffine sind flüchtig, unschädlich und geruchlos, wobei sie im wesentlichen ebenso gute Wirkungen wie das vorstehend erwähnte Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht erreichen.
Weiterhin werden siliciumhaltige und Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel, die als Grundreinigungsmittel erwähnt werden, jeweils einzeln verwendet, aber ihre Mischung kann ebenfalls als Grundreinigungsmittel verwendet werden. Zum Beispiel zeigt ein siliciumhaltiges Reinigungsmittel, gemischt mit einem Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmittel, die Wirkung, daß ein sehr niedriger Gefrierpunkt bereitgestellt wird, ist gut zur Verwendung in kalten Gegenden geeignet und verbessert außerdem die Reinigungskraft.
Wie vorstehend erwähnt, schließen spezielle Beispiele eines die Reinigungskraft verbessernden Mittels, das mit Grundreinigungsmitteln gemischt werden soll, einen oberflächenaktiven Stoff und ein hydrophiles Lösungsmittel ein. Oberflächenaktive Stoffe werden, abhängig von ihrer aktivierenden chemischen Struktur, in kationische, anionische, nichtionische, amphotere und Mischtypen eingeteilt. Jeder von ihnen kann in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei er zur Erhöhung der Reinigungskraft beiträgt.
Von diesen oberflächenaktiven Stoffen sind für die vorliegende Erfindung gut geeignet anionische oberflächenaktive Stoffe, wie z.B. Polyoxyalkylenalkylethersulfonat und Phosphorsäureester, nichtionische oberflächenaktive Stoffe, wie z.B. Polyhydroxyalkohol-fettsäureester, Polyoxyalkylenfettsäureester und Polyoxyalkylenalkylether, amphotere oberflächenaktive Stoffe, wie z.B. Imidazolinderivat, und kationische oberflächenaktive Stoffe, wie z.B. Alkylaminsalz und quaternäres Alkylammoniumsalz, Aus natürlichen Quellen extrahierte Terpenverbindungen, wobei ihre Verbreitung als einzelne Substanz selten ist, und höhere Fettsäureester können ebenfalls erwähnt werden. Es werden auch die synthetischen Verbindungen erwähnt, die durch Substituieren eines Teils ihrer chemischen Struktur mit einem Fluor- oder Siliciumatom aus den vorstehend erwähnten Verbindungen abgeleitet sind.
Als das hydrophile Lösungsmittel sind diejenigen für den praktischen Gebrauch gut geeignet, die mit den vorstehend erwähnten Grundreinigungsmitteln verträglich sind und insbesondere einen Flammpunkt von 40ºC oder höher haben. Spezielle Beispiele hydrophiler Lösungsmittel sind Polyhydroxyalkohol und dessen Derivate, wie z.B. Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonobutyletheracetat und Diethylenglycolmonobutylether, und von ihnen ist Diethylenglycolmonobutylether wegen seiner Verträglichkeit mit Grundreinigungsmitteln und der Gefahrlosigkeit für den Menschen besonders zu bevorzugen. Diese Verbindungen sollten eine verbesserte Flüchtigkeit haben, wenn sie mit Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht und dergleichen zusammen vorliegen, und auch die Schritte Wasseraustausch und Trocknung können mit deren Mischung allein zuendegeführt werden. Weiterhin können niedere Alkohole, wie z.B. Ethylalkohol, oder Aceton oder dergleichen in Kombination mit Grundreinigungsmitteln verwendet werden, abhängig von Art und Verwendungen der letzteren. Weiterhin ist ein Polyoxyalkylenalkylether, dargestellt durch die Formel:
(wobei R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und n beziehungsweise p eine ganze Zahl von 0 bis 10 sind, die die Formel n+p≥1 erfüllen) besonders gut für den Fall geeignet, wo ein Isoparaffin enthaltendes Reinigungsmittel als Grundreinigungsmittel verwendet wird.
Die vorstehend erwähnten Grundreinigungsmittel und die qreinigungskraft verbessernden Mittel werden in der folgenden Weise verwendet: im wesentlichen wird im ersten Reinigungsschritt eine Mischung eines Grundreinigungsmittels mit einem die Reinigungskraft verbessernden Mittel verwendet und im zweiten Reinigungsschritt ein Grundreinigungsmittel allein, aber ebenso sind, abhängig von der Verwendung der Mittel und dem Zweck des nachfolgenden Schritts, andere Wege möglich, Grundreinigungsmittel und die Reinigungskraft fördernde Mittel können in verschiedener Weise entsprechend ihrer Verwendung kombiniert werden. Zum Beispiel ist eine Mischung aus Grundreinigungsmittel mit oberflächenaktivem Mittel oder hydrophilem Lösungsmittel oder eine Mischung dieser drei gut als entfettendes Reinigungsmittel geeignet. Wenn beabsichtigt wird, ein Isoparaffin enthaltendes Reinigungsmittel als das Grundreinigungsmittel zu verwenden, kann es einzeln zur Anwendung gebracht werden. Es ist ebenso annehmbar, daß eine Mischung aus siliciumhaltigem und Isoparaffin enthaltendem Reinigungsmittel ein Grundreinigungsmittel ist und dieses Grundreinigungsmittel weiterhin mit einem der vorstehend erwähnten, die Reinigungskraft fördernden Mitteln gemischt wird. Als das Entwässerungsmittel kann ein Gundreinigungsmittel einzeln verwendet werden, aber vorzugsweise wird ihm ein oberflächenaktiver Stoff oder ein hydrophiles Lösungsmittel zugesetzt. Besonders der Zusatz eines hydrophilen Lösungsmittels ist stärker zu bevorzugen. Als das spülende Reinigungsmittel wird im Prinzip ein Grundreinigungsmittel einzeln verwendet, aber der Zusatz eines hydrophilen Lösungsmittels wie auch der Zusatz einer Spurenmenge eines oberflächenaktiven Stoffes ist, wenn durch die nachfolgenden Schritte erforderlich, annehmbar. Weiterhin braucht das Grundreinigungsmittel im ersten Reinigungsschritt nicht notwendigerweise mit seinem Gegenpart des zweiten Schrittes identisch zu sein.
Grundreinigungsmittel und die Reinigungskraft fördernde Mittel können, wie vorstehend erwähnt, in verschiedenen Kombinationen verwendet werden, und es ist zu bevorzugen, sie unter gebührender Berücksichtigung der Löslichkeit eines jeden von ihnen zu mischen. Es ist zum Beispiel zu bevorzugen, sie in einer Weise zusammenzustellen, daß die entstehende Mischung eine Differenz des Löslichkeitsparameters von 4 oder weniger hat (nachstehend der Kürze wegen als "SP-Wert" bezeichnet). Wenn zwei Flüssigkeiten mit einer großen Differenz zwischen ihren SP-Werten gemischt werden müssen, kann noch eine weitere Flüssigkeit mit einem mittleren SP- Wert verwendet werden, um als Mischungsmedium zu vermitteln.
Der Mischungsanteil der vorstehend erwähnten oberflächenaktiven Stoffe ist nicht besonders eingeschränkt, aber es ist zu bevorzugen, 50 Gewichtsteile oder weniger oder stärker bevorzugt 20 Gewichtsteile oder weniger von ihnen mit 100 Gewichtsteilen eines Grundreinigungsmittels zu mischen, wenn die entstehende Mischung zur Verwendung als entfettendes Reinigungsmittel bestimmt ist. Wenn die Mischung als entwässerndes Reinigungsmittel verwendet werden sollte, werden vorzugsweise 20 Gewichtsteile oder weniger oder stärker bevorzugt 3 Gewichtsteile oder weniger eines oberflächenaktiven Stoffes mit 100 Gewichtsteilen eines Grundreinigungsmittels gemischt. Andererseits ist ebenso der Mischungsanteil der hydrophilen Lösungsmittel nicht besonders eingeschränkt, aber es ist zu bevorzugen, 50 000 Gewichtsteile oder weniger, stirker bevorzugt 10 000 Gewichtsteile oder weniger von ihnen mit 100 Gewichtsteilen eines Grundreinigungsmittels zu mischen, wenn die entstehende Mischung zur Verwendung als entfettendes Reinigungsmittel bestimmt ist. Wenn als entwässerndes Reinigungsmittel verwendet, werden vorzugsweise 100 Gewichtsteile oder weniger, stärker bevorzugt 50 Gewichtsteile oder weniger eines hydrophilen Lösungsmittels mit 100 Gewichtsteilen eines Grundreinigungsmittels gemischt.
In dem Reinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung sind die vorstehend erwähnten Reinigungsschritte mit der Trocknungsbehandlung danach beendet. Bei dieser Trocknungsbehandlung können ausreichende Trocknungswirkungen mit einem Dampfreinigungsmittel, wie z.B. Isopropylalkohol (nachstehend der Kürze wegen als "IPA" bezeichnet), erhalten werden. Trocknen mit Dampf ergibt am Ende eine bessere Oberflächenbeschaffenheit und ist zur Feinreinigung gut geeignet. Die vorliegende Erfindung kann auf Metalle, Keramik, Kunststoffe und dergleichen angewendet werden; insbesondere Metallteile, oberflächenbehandelte Teile, elektronische und Halbleiterteile, Teile von Elektro- und Präzisionsmaschinen, optische Teile, Glas- und Keramikteile und dergleichen.
Da das Reinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung mit einer Dampfreinigung (-trocknung) kombiniert ist, kann der letztere Schritt sofort nach den Reinigungsschritten mit den vorstehend erwähnten entwässernden oder entfettenden Reinigungsmitteln ausgeführt werden, wobei auf die spülende Reinigung des Grundreinigungsmittels verzichtet wird. Mit anderen Worten kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das ganze Reinigungsverfahren vollständig gemacht werden, indem umfaßt wird der Schritt der Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes durch Verwendung eines Reinigungsmittels, das mindestens eine Verbindung enthält, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem siliciumhaltigen Reinigungsmittel und einem Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmittel mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen besteht, die Dampftrocknung des Gegenstandes, nachdem er durch den Reinigungsschritt gegangen ist, wobei das siliciumhaltige Reinigungsmittel im wesentlichen mindestens ein Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem geradkettigen Polyorganosiloxan, dargestellt durch die allgemeine Formel:
und einem cyclischen Polydiorganosiloxan, dargestellt durch die Formel:
besteht, wobei R in jeder Formel eine substituierte oder nichtsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, 1 eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist und meine ganze Zahl von 3 bis 7 ist, und
wobei die Dampftrocknung ausgeführt wird, indem ein Dampfreinigungsmittel verwendet wird, das eine Differenz des Löslichkeitsparameters von 4 oder weniger und eine latente Verdampfungswärme von dem 5-fachen oder weniger im Vergleich mit dem Reinigungsmittel hat, das bei dem zweiten Reinigungsschritt verwendet wird, und das Dampfreinigungsmittel eine latente Verdampfungswärme von 200 cal/g oder weniger hat.
Alle Arbeitsschritte der Reinigung können ebenso, abhängig von den zu beseitigenden Schmutzflecken, mit einem einzelnen Grundreinigungsmittel ausgeführt werden. Mischungen des Grundreinigungsmittels mit einem die Reinigungskraft fördernden Mittel können ebenfalls verwendet werden, und wie ein Grundreinigungsmittel zu verwenden ist, wurde zuvor diskutiert.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine einzige Flüssigkeit für eine Reinigungszusammensetzung jeder Art bereitgestellt, umfassend 100 Gewichtsteile einer Perfluorverbindung, 0,01 bis 1000 Gewichtsteile eines siliciumhaltigen Reinigungsmittels und/oder eines Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmittels mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen und 0,01 bis 1000 Gewichtsteile eines organischen Lösungsmittels, wobei das siliciumhaltige Reinigungsmittel imwesentlichen mindestens ein Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem geradkettigen Polyorganosiloxan, dargestellt durch die allgemeine Formel: und einem cyclischen Polydiorganosiloxan, dargestellt durch die Formel:
besteht, wobei R in jeder Formel eine substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, 1 ist eine ganze Zahl von bis 5 ist und meine ganze Zahl von 3 bis 7 ist.
Zwei Formen einer Reinigungsanlage, die verwendet werden können, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen, sollen jetzt nachstehend ausführlich beschrieben werden:
Die erste Reinigungsanlage hat ein erstes Verfahrensmittel zum Reinigen, zum Beispiel mit einer Mischung eines Grundreinigungsmittels eines nichtwäßrigen Systems mit einem die Reinigungskraft fördernden Mittel, und ein zweites Verfahrensmittel zum Reinigen mit dem Grundreinigungsmittel allein. Dem zweiten Verfahrensmittel zum Reinigen folgt ein Verfahrensmittel zum Trocknen, wie z.B. Heißlufttrocknen oder Dampftrocknen. Weiterhin wird noch ein anderes Verfahrensmittel hergestellt, um das Grundreinigungsmittel allein aus der Mischung des Grundreinigungsmittels und des die Reinigungskraft fördernden Mittels, das aus dem vorstehend erwähnten ersten und zweiten Reinigungsverfahrensmittel wiederaufbereitet wird, abzutrennen und wiederzugewinnen, und deshalb ist die Wiedergewinnung und Rückführung von Reinigungsverfahrensmitteln in den Kreislauf und deshalb die Wiedergewinnung und Rückführung von Reinigungsmitteln in den Kreislauf, wobei man zwei oder mehrere von ihnen zirkulieren läßt, durchführbar. Das so wiedergewonnene Grundreinigungsmittel wird durch Verfahrensmittel der Rückführung in den Kreislauf dem ersten und zweiten Verfahrensmittel zum Reinigen wieder zugeführt.
Die zweite Reinigungsanlage, in der Wässer und Ölflecken von zu reinigenden Gegenständen gereinigt werden, umfaßt ein Verfahrensmittel zum Reinigen mit einem Reinigungsmittel eines nichtwäßrigen Systems, das ein spezifisches Gewicht aufweist, das, wie vorstehend erwähnt, kleiner ist als das der Wässer, aber größer als das der Ölflecken, ein Verfahrensmittel zur Entfernung der Wässer, die in das Reinigungsmittel eingelagert und in dessen unterstem Teil ausgefällt und abgetrennt werden, sowie ein Verfahrensmittel zur Entfernung der Ölflecken, die in das Reinigungsmittel eingelagert werden und in dessen obersten Teil an die Oberfläche kommen und abgetrennt werden. In diesen Verfahrensmitteln zu verwendende Reinigungsmittel eines nichtwäßrigen Systems sind bereits beschrieben worden und können wegen des Verfahrensmittels zur Entfernung der ausgefällten Wässer und eines weiteren Verfahrensmittels zur Entfernung der an die Oberfläche gekommenen Olflecken, wobei Wässer und Ölflecken von den zu reinigenden Gegenständen abgetrennt wurden, effizient und jeweils unabhängig entsorgt werden. Zu speziellen Beispielen dieser Reinigungsschrittegehören ein Eintauchbehälter, Sprühbehälter und dergleichen, die in Kombination mit Ultraschallwellen, Schwingung, mechanisiertem Rühren und dergleichen betrieben werden können.
Abb. 1 ist ein Schema, das den Aufbau einer in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Reinigungsanlage zeigt, und Abb. 2 ist ein Schema, das den Aufbau der anderen Reinigungsanlage der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die vorliegende Erfindung soll jetzt in bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben werden:
Abb. 1 ist ein Schema, das den Aufbau der in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Reinigungsanlage zeigt. Kurz gesagt besteht die hierin gezeigte Reinigungsanlage aus einem Vorgang A zum Reinigen und Wasseraustausch, einem Vorgang B zum Spülen und Entwässern und einem Mechanismus C zur Rückführung der Reinigungsmittel in den Kreislauf. Es gibt im ersten Vorgang A zum Reinigen und Wasseraustausch einen ersten Reinigungsbehälter 1 und einen zweiten Reinigungsbehälter 2, die jeweils imstande sind, zwei Arten von Abtrennung durch Ausfällen und Überlaufen durchzuführen, und einen Entwässerungsbehälter 3.
Im Prinzip sorgen der erste Behälter 1 und der zweite Behälter 2 für zwei Arten von Abtrennung, aber, abhängig von den Schmutzflecken des zu reinigenden Gegenstandes, kann einer von ihnen oder können beide ausgewählt werden. Zum Beispiel kann auch entweder die Abtrennung durch Ausfällen allein oder die Abtrennung durch Überlaufen allein vollständig funktionieren, wenn es durch den zu reinigenden Gegenstand so erforderlich ist. Weiterhin kann eingerichtet werden, daß jeder der Reinigungsbehälter im Vorgang A, abhängig von der erforderlichen Bearbeitungszeit und den einzuhaltenden Qualitätsstandards, aus einem einzigen Behälter oder einer Gruppe von zwei oder mehreren besteht, Die Frage, wieviele Behälter pro Satz vorhanden sein sollten, kann im wesentlichen in der gleichen Weise eine Lösung finden.
In diesem Beispiel werden Gruppen von jeweils 2 Behältern verwendet, und die ersten und zweiten Reinigungsbehälter 1 und 2 kommunizieren miteinander über die Abflußleitung 2a und die Überlaufleitung 2b. Diese Reinigungsbehälter werden in Kombination mit Ultraschallwellen, Schwingung, mechanisiertem Rühren, Erwärmen des Reinigungsmittels, Bürstenverfahren und dergleichen betrieben, um die Reinigungskraft zu erhöhen, wenn die Notwendigkeit entsteht.
Die vorstehend erwähnten ersten und zweiten Reinigungsbehälter 1 und 2 enthalten jeweils ein entwässerndes Reinigungsmittel D&sub1;, das ein Grundreinigungsmittel, wie z.B. ein siliciumhaltiges Reinigungsmittel, ein Isoparaffin enthaltendes Reinigungsmittel oder eine Mischung davon, mit einem oberflächenaktiven Stoff vermischt. Es wird vorher so eingerichtet, daß das den oberflächenaktiven Stoff enthaltende Reinigungsmittel D&sub1; ein spezifisches Gewicht hat, das geringer ist als das von Wasser, aber größer als das eines Ölfleckens, und so werden die Wässer Y, die von dem zu reinigenden Gegenstand abgetrennt werden, in Richtung des untersten Teils des Reinigungsmittels D&sub1; in den ersten und zweiten Reinigungsbehältern 1 und 2 ausgefällt. Inzwischen steigen die außerdem abgetrennten Ölflecken Z an die Oberfläche des gleichen Reinigungsmittels D&sub1; der gleichen Reinigungsbehälter 1 beziehungsweise 2.
Die im zweiten Reinigungsbehälter 2 ausgefällten Wässer Y werden in regelmäßigen Zeitabständen über die Abflußleitung 2a zur Seite des ersten Reinigungsbehälters 1 hin abgelassen. Wiederum werden die im ersten Reinigungsbehälter 1 ausgefällten Wässer Y in regelmäßigen Zeitabständen über die Abflußleitung 4 in den Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf, der später beschrieben werden soll, abgelassen. Inzwischen wird die Abflußleitung 3a, die im Entwässerungsbehälter 3 installiert ist, mit dem Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf verbunden. Die in den ersten und zweiten Reinigungsbehältern 1 und 2 an die Oberfläche gekommenen Ölflecken läßt man allmählich über die Überlaufleitung 5, die im ersten Reinigungsbehälter 1 installiert ist, überlaufen und das Reinigungssystem verlassen.
Das entwässernde Reinigungsmittel D&sub1; in den ersten und zweiten Reinigungsbehältern 1 und 2 wird aus dem ersten Reinigungsbehälter 1 durch die Zirkulationsleitung 6a abgezogen, der Filter 6 entfernt Feststoffe, Wasserteilchen und unlösliche Substanzen aus dem Reinigungsmittel D&sub1;, und dann kehrt das Reinigungsmittel D&sub1; in den zweiten Reinigungsbehälter 2 zurück. Das Reinigungsmittel D&sub1; wird so zu jeder Zeit durch seine Zirkulation über den Filter 6 gereinigt, wobei der Reinigungsbehälter 2 mit dem reinen Reinigungsmittel D&sub1; gefüllt gehalten wird, obwohl er sich auf einer Abstromseite des Reinigungsvorgangs befindet.
Zum Beispiel können Feuchtigkeit oder Wassertropfen, die in das Reinigungsmittel D&sub1; eingelagert sind, mit Leichtigkeit mit Hilfe des vorstehend erwähnten Filters 6 entfernt werden. Für den Filter 6 können, abhängig von den zu beseitigenden Schmutzflecken und/oder zu entwässernden Flüssigkeiten, verschiedene Arten von Filtern ausgewählt werden, aber vorzugsweise ist er ein mikroporöser Filter aus Keramik, Glas, einer organischen Substanz mit hohem Molekulargewicht oder einem komplexen Material daraus mit einem Porendurchmesser von 0,1 bis 20 µm.
In dem zweiten Vorgang B zum Spülen und Entwässern gibt es einen dritten Reinigungsbehälter 7 und einen Rieselspülbehälter 8. Unter dem Rieselspülbehälter 8 gibt es einen Puffertank 9, der über die Abflußleitung 9a und die Überlaufleitung 9b mit dem dritten Reinigungsbehälter 7 verbunden ist. Dieser dritte Reinigungsbehälter 7 wird ebenso in Kombination mit Ultraschallwellen, Schwingung, mechanisiertem Rühren, Erwärmen des Reinigungsmittels, Bürstenverfahren und dergleichen betrieben, wenn die Notwendigkeit besteht.
Der vorstehend erwähnte dritte Reinigungsbehälter 7 enthält das Reinigungsmittel D&sub2;, das nur das Grundreinigungsmittel umfaßt, welches das gleiche ist, wie das in dem vorstehend erwähnten ersten Vorgang A verwendete. Spezielle Beispiele, die von einem in dem vorstehend erwähnten ersten Vorgang A verwendeten Reinigungsmittel eines nichtwäßrigen Systems erwähnt werden, werden für das hier verwendete Grundreinigungsmittel angewendet. Es wird so eingerichtet, daß dieses Reinigungsmittel D&sub2; ein spezifisches Gewicht hat, das kleiner als das von Wasser, aber größer als das von Ölflecken ist. Somit werden, wie in den Reinigungsbehältern im ersten Vorgang A, die Wässer Y im untersten Teil des Reinigungsmittels D&sub2; ausgefällt und abgetrennt, während die Ölflecken Z in deren oberstem Teil an die Oberfläche kommen und abgetrennt werden. Die im dritten Reinigungsbehälter 7 ausgefällten Wässer Y werden in regelmäßigen Zeitabständen über die Abflußleitung 10 in den Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf abgelassen, während die im dritten Reinigungsbehälter 7 an die Oberfläche gekommenen Ölflecken Z durch die Überlaufleitung 11 aus dem Reinigungssystem herausgebracht werden.
Weiterhin zirkuliert das Reinigungsmittel D&sub2; im dritten Reinigungsbehälter 7 immer durch den Filter 12, so daß Feststoffe, Wasserteilchen und unlösliche Substanzen aus dem Reinigungsmittel D&sub2; durch den Filter 12 eliminiert werden.
Die Wiedergewinnung und Rückführung der Reinigungsmittel in den Kreislauf des Reinigungssystems soll jetzt nachstehend beschrieben werden:
Wie zuvor erwähnt, sind die Abflußleitungen 4, 3a und 10, die im ersten, zweiten und dritten Reinigungsbehälter 1, 2 und 7 und dem Entwässerungsbehälter 3 angelegt sind, jeweils mit dem Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf verbunden. Das Reinigungsmittel D&sub1; beziehungsweise D&sub2; in jedem Behälter wird zu jeder Zeit durch die Filter 6 und 12 gereinigt gehalten, und wenn es stark verschmutzt ist, wird das Reinigungsmittel im Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf einer fraktionierten Destillation unterworfen, nachdem es mit der Wasserpumpe 13 durch die Abflußleitungen 4 und 10 dorthin geschickt worden ist. Das im Entwässerungsbehälter 3 gesammelte Reinigungsmittel D&sub1; wird ebenfalls in regelmäßigen Zeitabständen in den Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf geschickt.
Das in den Mechanismus C zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf gebrachte verschmutzte Reinigungsmittel wird zuerst dem Filter 14 zugeführt, um die Feststoffe von der Flüssigkeit abzutrennen, die Feststoffe werden verworfen und die Flüssigkeiten allein werden zu dem Destillierapparat 15 geschickt. Der Destillierapparat 15 trennt jeden Bestandteil des Reinigungsmittels, die Wässer und die Ölflecken, indem die Differenz ihrer Siedepunkte ausgenutzt wird. Die in dem Destillierapparat 15 verbleibenden Wässer und dergleichen werden zur weiteren Trennung zu dem Dekantierapparat 16 geschickt. Die Wässer und dergleichen können als Vorbereitungsschritt durch einen Koalisierer abgetrennt und entfernt werden, bevor sie zu dem Destillierapparat 15 geschickt werden.
Das entwässernde Reinigungsmittel D&sub1;, wie es in dem vorstehend erwähnten Reinigungssystem verwendet wird, ist eine Mischung aus dem Reinigungsmittel D&sub2;, das selbst das Grundreinigungsmittel ist, mit einem oberflächenaktiven Stoff, und ein wiedergereinigtes Grundreinigungsmittel oder ein wiedergereinigtes Reinigungsmittel D&sub2; können durch Extraktion sowohl des verschmutzten Reinigungsmittel D&sub1; als auch D&sub2; erhalten werden. Mit Ausnahme des so wiedergereinigten Reinigungsmittels D&sub2; werden alle extrahierten Bestandteile, wie z.B. oberflächenaktiver Stoff und Wasser, verworfen. Das wiedergereinigte Reinigungsmittel D&sub2; wird durch die Leitung 17 in den Rieselspülbehälter 8, den dritten Reinigungsbehälter 7 oder den Mischer 18, der den zweiten Reinigungsbehälter 2 mit dem Reinigungsmittel D&sub1; versorgt, befördert.
Im Rieselspülbehälter 8 wird die Rieselreinigung nur mit dem verunreinigungsfreien Reinigungsmittel D&sub2; durchgeführt, wobei die Zufuhr des vorstehend erwähnten wiedergereinigten Reinigungsmittels D&sub2; oder eines völlig neuen Reinigungsmittels D&sub2; von der Versorgungsleitung 19 für das Reinigungsmittel geschickt wird. Im Mischer 18 wird das wiedergereinigte oder ein ganz neues Reinigungsmittel D&sub2; mit einem neuen oberflächenaktiven Stoff, zugeführt von der Versorgungleitung 20 für den oberfächenaktiven Stoff, oder einem Reinigungsmittel, das zuvor mit einer hohen Konzentration an oberflächenaktivem Stoff kombiniert wurde, gemischt, um einen neuen Ansatz des Reinigungsmittels D&sub1; herzustellen. Das so hergestellte Reinigungsmittel D&sub1; wird dem zweiten Reinigungsbehälter 2 zugeführt, wenn die Notwendigkeit entsteht.
Ein Beispiel der Reinigungsverfahren soll jetzt nachstehend im Hinblick auf das wie vorstehend erwähnt aufgebaute Reinigungsystem beschrieben werden:
Wenn gefunden wird, daß der zu reinigende Gegenstand X die Wässer Y und die Ölflecken Z mit sich führt, wird er zuerst der Reihe nach in den ersten und zweiten Reinigungsbehälter 1 und 2 des ersten Vorgangs A eingetaucht, um die Ölflecken Z zu entfernen und die Wässer Y mit dem entwässernden Reinigungsmittel auszutauschen. Dann wird das Reinigungsmittel D&sub1; über dem Entwässerungsbehälter 3 von der Oberfläche des Gegenstandes X entfernt.
Der Gegenstand X wird dann in den zweiten Vorgang B gebracht, geht durch den dritten Reinigungsbehälter 7, wo er von dem auf seiner Oberfläche verbliebenen oberflächenaktiven Stoff befreit wird und gleichzeitig entwässert wird, wobei er am Rieselspülbehälter 8 ankommt, um seine Oberflächenreinigung und -entwässerung zu beenden, indem er Rieseln und Spülen mit dem verunreinigungsfreien Reinigungsmittel D&sub2; allein unterworfen wird.
Diesem folgt die Trocknungsbehandlung mit einem Heißlufttrockner, die hier nicht erläutert wird, um alle Reinigungsvorgänge zu vervollständigen. Übrigens kann die Heißlufttrocknung durch eine Dampftrocknung (-reinigung) mit IPA und dergleichen ersetzt werden.
Jetzt schenkten die Erfinder der Tatsache Beachtung, daß Dampfreinigung in diesem System ausgezeichnete Wirkungen erzielen kann, wenn die folgenden Punkte gebührend beachtet werden: nämlich (1) die Verträglichkeit eines Dampfreinigungsmittels mit einer Flüssigkeit, die vom vorhergehenden Verfahren herangeführt wird, (2) die latente Verdampfungswärme des Dampfreinigungsmittels und die Differenz der latenten Verdampfungswärme zwischen dem Dampfreinigungsmittel und der Flüssigkeit, die vom vorhergehenden Vorgang herangeführt wird, und (3) der Siedepunkt.
In bezug auf Punkt (1) fanden sie, daß ein Dampfreinigungsmittel ein besonders wirksamer Faktor sein kann, wenn sein SP-Wert eine Differenz von 4 oder weniger mit dem der Flüssigkeit hat, die vom vorhergehenden Vorgang herangeführt wird, außer in einigen Fällen, in denen der Wasserstoffbrückenbindung von Molekülen und der Wechselwirkung von polaren Gruppen weitere Beachtung geschenkt werden müssen. Dampfreinigung heißt, das Dampfreinigungsmittel unter Bildung von Tautropfen auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes zu kondensieren, so daß diese Tautropfen die an den Gegenstand gebundenen Flüssigkeiten auflösen und wegwaschen. Wenn die Differenz des SP-Wertes zwischen dem Dampfreinigungsmittel und der Flüssigkeit, die von dem vorhergehenden Vorgang herangeführt wird, größer als 4 ist, wird keine ausreichende Austauschbarkeit erreicht. Vorzugsweise beträgt die Differenz des SP-Wertes 3 oder weniger und stärker bevorzugt 2 oder weniger. In bezug auf Punkt (2) wird bevorzugt, ein Dampfreinigungsmittel in Gebrauch zu nehmen, das eine latente Verdampfungswärme hat, die sich von der der Flüssigkeit, die vom vorhergehenden Vorgang herangeführt wird, um das 5-fache oder weniger unterscheidet. Wenn die Differenz der latenten Verdampfungswärme mehr als das 5-fache beträgt, verdampft eines viel schneller als das andere und läßt die Flüssigkeit mit einer größeren latenten Verdampfungswärme auf dem zu reinigenden Gegenstand zurückbleiben und läßt sie dort als Fleck und dergleichen zurückbleiben. Vorzugsweise beträgt die Differenz der latenten Verdampfungswärme das 3-fache oder weniger und stärker bevorzugt das 2-fache oder weniger. Weiterhin hat ein Dampfreinigungsmittel vorzugsweise eine latente Verdampfungswärme, die so klein wie möglich ist, auch wenn die vorstehend erwähnte Differenz erfüllt ist. Vorzugsweise beträgt der Wert der latenten Verdampfungswärme 200 cal/g oder weniger, stärker bevorzugt 100 cal/g oder weniger und am meisten bevorzugt 50 cal/g oder weniger. Es ist im Hinblick auf das System der vorliegenden Erfindung besonders wichtig, die vorstehend erwähnten Punkte (1) und (2) zu erfüllen.
Darüber hinaus muß im Hinblick auf den vorstehenden Punkt (3) der Siedepunkt eines Dampfreinigungsmittels höher als die Oberflächentemperatur des zu reinigenden Gegenstandes sein, wenn er einer Dampfreinigung unterworfen wird. Vorzugsweise ist der Siedepunkt um 20ºC oder mehr höher als die Oberflächentemperatur des Gegenstandes, stärker bevorzugt um 30ºC oder mehr und am meisten bevorzugt um 50ºC oder mehr; vorausgesetzt jedoch, daß die Differenz zwischen dem Siedepunkt und der Oberflächentemperatur des zu reinigenden Gegenstandes reguliert werden kann, indem die Oberflächentemperatur des Gegenstandes beeinflußt wird, und so, daß die gewünschte Differenz auch durch Senkung der Oberflächentemperatur des Gegenstandes vor der Dampfreinigungsbehandlung erreicht werden kann. Noch bessere Ergebnisse können erhalten werden, wenn außerdem der Punkt (3) erfüllt ist.
Inzwischen werden siliciumhaltige Reinigungsmittel und Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel in dem Vorgang zur Spülreinigung der vorliegenden Erfindung verwendet. Siliciumhaltige Reinigungsmittel haben einen SP-Wert von annähernd 7 und eine latente Verdampfungswärme von nahezu 35 cal/g, während Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel einen SP-Wert von annähernd 6 bis 8 und eine latente Verdampfungswärme von nahezu 50 bis 90 cal/g haben. Verglichen mit diesen Mitteln wird gefunden, daß der vorstehend erwähnte IPA (SP-Wert = 11, latente Verdampfungswärme = 161 cal/g und Siedepunkt = 82ºC) alle Punkte (1) bis (3) erfüllt und offensichtlich nach dem Reinigungsvorgang der vorliegenden Erfindung gut als Dampfreinigungsmittel geeignet ist.
Im wesentlichen erfüllen die in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Dampfreinigungsmittel vorzugsweise die vorstehend erwähnten Punkte (1) und (2) und stärker bevorzugt außerdem den Punkt (3). Es können auch, wie vorstehend beschrieben, alle anderen Substanzen außer IPA als Dampfreinigungsmittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wenn sie alle diese 3 Bedingungen erfüllen. Zum Beispiel können eine Perfluorverbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel: CnF2n+2 (wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 12 ist); und eine Perfluorverbindung, dargestellt durch die Strukturformel:
(wobei q und 5 beliebige ganze Zahlen sind) dafür verwendet werden. Diese Perfluorverbindungen haben einen SP-Wert von 5 bis 6, eine latente Verdampfungswärme von nahezu 20 cal/g und einen Siedepunkt im Bereich von 50ºC bis 200ºC, womit sie alle vorstehend erwähnten Bedingungen (1) bis (3) erfüllen. Eine Perfluorverbindung mit einem Siedepunkt von 50ºC bis 150ºC ist für den praktischen Gebrauch beim Reinigen zu bevorzugen. Weiterhin zeigen die Perfluorverbindungen mit fast allen organischen Lösungsmitteln keine Verträglichkeit und haben in der Vergangenheit ihren Platz als Dampfreinigungsmittel nicht gefunden, außer in dem Fall der Entfernung von Teilchen. In der vorliegenden Erfindung werden siliciumhaltige Reinigungsmittel und Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel zum Spülen verwendet, und die Perfluorverbindungen sind mit ihnen verträglich (die Differenz des SP-Wertes ist 4 oder weniger) und sind imstande, hier als Dampfreinigungsmittel zu dienen.
Dampfreinigungsmittel, wie z.B. IPA und Perfluorverbindung, werden nicht notwendigerweise einzeln verwendet, sondern ihre Mischung ist zum Beispiel ebenso annehmbar wie ihre Zusammensetzung unter Zusatz von siliciumhaltigem Reinigungsmittel, Isoparaffin enthaltendem Reinigungsmittel oder anderen organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Aceton. Weiterhin sind Freon oder chlorhaltige Lösungsmittel nicht notwendigerweise ungeeignet als das organische Lösungsmittel zur Verwendung in einer Mischung mit IPA oder Perfluorverbindung. Es ist vom Standpunkt der Umweltverschmutzung wünschenswert, von ihrer Verwendung Abstand zu nehmen, aber es erscheint nicht völlig unwahrscheinlich, daß auch Freone oder chlorhaltige Lösungsmittel zu einer Zeit ihre Anwendung finden können, während sie auf halbem Wege sind, schrittweisen Einschränkungen unterworfen zu werden, aber von einem vollständigen Verbot weit entfernt sind. Wenn eine Mischung als Dampfreinigungsmittel verwendet wird, ist zu bevorzugen, daß jede Komponente der Mischung den SP-Wert und die latente Verdampfungswärme haben sollte, die die vorstehend erwähnten Bedingungen (1) und (2) erfüllen. Die Werte jeder derartigen Komponente sollten denjenigen entsprechen, die vorstehend als Beispiel erwähnt wurden. Es ist auch annehmbar, daß ein organisches Lösungsmittel mit einem mittleren Wert für SP und latente Verdampfungswärme als mischendes Medium eingeschaltet wird.
Inzwischen kann eine sehr nützliche, einzige Flüssigkeit für eine Zusammensetzung jeder Art, eine Flüssigkeit, die auf dem gesamten Wege vom entfettenden Reinigen bis zum Trocknen gut ist, erhalten werden, indem vorstehend erwähnte Perfluorverbindungen mit siliciumhaltigen Reinigungsmitteln und/oder Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmitteln und außerdem organischen Lösungsmitteln, wie z.B. IPA, Ethanol, Methanol, Aceton und Dioxan, gemischt werden. Für den Zweck einer derartigen einzigen Flüssigkeit für eine Zusammensetzung jeder Art ist es vorzuziehen, 0,01 bis 1000 Gewichtsteile siliciumhaltiger Reinigungsmittel und/oder Isoparaffin enthaltender Reinigungsmittel und 0,01 bis 1000 Gewichtsteile anderer organischer Lösungsmittel mit 100 Gewichtsteilen einer vorstehend erwähnten Perfluorverbindung zu mischen. Der stärker zu bevorzugende Bereich des Mischungsverhältnisses mit der Perfluorverbindung beträgt 0,1 bis 100 Gewichtsteile anderer Komponenten. Diese einzige Flüssigkeit für eine Zusammensetzung jeder Art zeigt die Eigenschaften des Entfettens, Entwässerns und der Dampfreinigung ohne die Notwendigkeit zu arbeitsorientierten Anderungen der Zusammensetzung und ist gut für sämtliche Arbeitsschritte vom entfettenden Reinigen bis zum Trocknen.
Bisher wurde das vorstehende Reinigungssystem mit der Hauptbetonung auf entwässernder Reinigung beschrieben, aber es kann auch für entfettende Reinigung angewendet werden, wenn die andere Art von Reinigungsmitteln verwendet wird.
In dem vorstehend erwähnten Reinigungssystem wird das Trocknen vervollständigt, indem annähernd 5 Minuten lang mit heißer Luft von annähernd 50 bis 60ºC geblasen wird. Bei den herkömmlichen Verfahren, bei denen einem Waschen mit heißem Wasser ein Trocknen mit heißer Luft folgt, ist die Trocknungszeit fast 15 Minuten lang, auch wenn die Temperatur 120ºC bis 150ºC hoch ist. Andererseits wird in der vorliegenden Erfindung der zu reinigende Gegenstand keiner hohen Temperatur ausgesetzt und kann, so wie er nach dem Heißlufttrocknen ist, zu einem nächsten Vorgang befördert werden, benötigt keinen Raum und keine Zeit zum Abkühlen und trägt in großem Ausmaß zur Verbesserung der Produktivität bei. Nicht nur die Zeit, die zum Trocknen erforderlich ist, wird verkürzt, sondern die fertigen Gegenstände sind auch, da der Arbeitsschritt der Entwässerung für jeden Ansatz der zu reinigenden Gegenstände durchgeführt wird, frei von Unregelmäßigkeiten des Entwässerns und haben eine stark verbesserte Qualität, soweit der Ansatz, zu dem sie gehören, betroffen ist. Es gibt auch keine Möglichkeit für fehlerhaft fertiggestellte Produkte mit Rissen, die Unregelmäßigkeiten beim Reinigen zuzuschreiben sind, und das Niveau der Produktqualität kann sehr stark erhöht werden.
In dem wie vorstehend erwähnt aufgebauten Reinigungssystem haben die Reinigungsmittel eine spezifische Dichte, die kleiner ist als die der Wässer, aber größer als die der Ölflecken, somit tritt eine Schicht des Reinigungsmittels zwischen diejenigen der Wässer und der Ölflecken, wodurch sie die Wässer vollständig von den Ölen trennt und dem Reinigungssystem ermöglicht, sie effizient und jeweils unabhängig auszutragen. Wenn ihre Trennung vollständig ist, werden Wässer und Öle jeweils mit Hilfe der Reinigungsmittel entsorgt, aber es ist wahrscheinlich, daß eine Spurenmenge von Reinigungsmitteln in die ausgetragenen Wässer und Öle eingelagert wird. Die in die Öle eingelagerten Reinigungsmittel werden vernichtet, wenn die Abfallöle verbrannt werden. Es gibt gleichfalls kein Problem in Verbindung mit den in die Wässer eingelagerten Reinigungsmitteln, weil sie mit Leichtigkeit mit Hilfe eines Filters oder Destillierapparats von den Wässern abgetrennt werden.
Mit dem Reinigungssystem eines derartigen, wie vorstehend beschriebenen Aufbaus können nicht nur die Reinigungsmittel effizient und wirksam verwendet werden, sondern es wird auch die Verwendung von zwei oder mehreren Reinigungsmitteln in Kombination möglich gemacht. Die Gebrauchsmenge der Reinigungsmittel wird in großem Ausmaß verringert, wenn zwei oder mehrere von ihnen gleichzeitig in Gebrauch genommen werden, was viel zu einer starken Verringerung der Betriebskosten beiträgt. Man kann zulassen, daß die Reinigungsanlage der vorliegenden Erfindung als Vorbereitungsschritt für eine Dampftrocknung mit IPA betrieben wird, indem verhindert wird, daß Wässer mit wiedergereinigtem IPA vermischt werden. Wegen des großen Unterschiedes der Siedepunkte, der zwischen IPA und dem vorstehend erwähnten, entwässernden Reinigungsmittel, wie es in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besteht, wird es möglich gemacht, die Dampftrocknung mit IPA allein auszuführen. Übrigens werden Abwässer, sobald einmal mit IPA gemischt, als kaum entfembar angesehen, da ihr Siedepunkt nahe an dem von IPA ist, und sie werden oft für Wasserflecken verantwortlich gemacht.
Die vorliegende Erfindung soll jetzt in bezug auf das andere Beispiel beschrieben werden. Abb. 2 ist ein Schema, das den Aufbau einer Reinigungsanlage zeigt, die in dem anderen Beispiel verwendet wird. Allgemein gesprochen besteht die Reinigungsanlage, wie sie in dem Schema gezeigt wird, aus einem Reinigungsvorgang 0, einem Spülvorgang E, einem Trocknungsvorgang F und einem Mechanismus G zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf. Es gibt in dem ersten Reinigungsvorgang D einen ersten Reinigungsbehälter 21, einen zweiten Reinigungsbehälter 22 und einen Entwässerungsbehälter 23. Es kann zuvor so eingerichtet werden, daß jeder Reinigungsbehälter in dem Reinigungsvorgang D aus einem einzelnen Behlter oder einer Gruppe von zwei oder mehreren besteht, abhängig von der benötigten Bearbeitungszeit und dem zu erbringenden Qualitätsstandard, und die Frage, wieviele Behälter pro Gruppe vorhanden sein sollten, findet im wesentlichen in der gleichen Weise eine Lösung. Die ersten und zweiten Reinigungsbehälter 21 und 22 werden in Kombination mit Ultraschallwellen, Schwingung, mechanisiertem Rühren, Erwärmen des Reinigungsmittels, Bürstenverfahren und dergleichen betrieben, um die Reinigungskraft zu erhöhen, wenn die Notwendigkeit besteht.
Die vorstehend erwähnten ersten und zweiten Reinigungsbehälter 21 und 22 enthalten jeweils das entfettende Reinigungsmittel D&sub3;, das ein Grundreinigungsmittel, wie z.B. ein siliciumhaltiges Reinigungsmittel, ein Isoparaffin enthaltendes Reinigungsmittel oder eine Mischung davon, und ein hydrophiles Lösungsmittel umfaßt. Das das hydrophile Lösungsmittel enthaltende Reinigungsmittel D&sub3; löst die Ölflecken des zu reinigenden Gegenstandes mit der Reinigungskraft, die durch das hydrophile Lösungsmittel bereitgestellt wird. In dem Fall, in dem an dem zu reinigenden Gegenstand anhaftende Schmutzflecken im ersten Reinigungsbehälter 21 allein nicht vollständig gelöst und entfernt werden, können sie fortlaufend durch den zweiten Reinigungsbehälter 22 übernommen werden.
Das Reinigungsmittel D&sub3;, das entweder jeweils in den ersten und zweiten Reinigungsbehältern 21 und 22 enthalten ist oder in den Entwässerungsbehälter 23 gebracht wird, wird über die Abflußleitungen 21a, 22a und 23a in den Mechanismus G zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf befördert. Die Filter 24 und 25 sind jeweils mit den ersten und zweiten Reinigungsbehältern 21 und 22 verbunden, wobei sie Feststoffe und unlösliche Substanzen aus dem Reinigungsmittel D3 entfernen und es dann in den jeweiligen Reinigungsbehälter zurückführen. Für die Filter 24 und 25 können verschiedene Arten von Filter ausgewählt werden, abhängig von den zu reinigenden Schmutzflecken, aber vorzugsweise sind sie ein mikroporöser Filter mit einer Porengröße von 0,1 bis 20 µm, hergestellt aus Keramik, Glas, hochmolekularem organischen Material oder einem komplexen Material daraus.
Im zweiten Spülvorgang E gibt es einen dritten Reinigungsbehälter 26 und einen Rieselspülbehälter 27. Der dritte Reinigungsbehälter 26 enthält das Reinigungsmittel D&sub4;, das lediglich das. gleiche Grundreinigungsmittel enthält, wie es in dem vorstehend beschriebenen ersten Vorgang D verwendet wird. Unter dem Rieselspülbehälter 27 befindet sich ein Puffertank 28, wobei dieser Puffertank 28 und der dritte Reinigungsbehälter 26 jeweils über die Abflußleitungen 28a und 26a mit dem Mechanismus G zur Rückführung des Reinigungsmittels in den Kreislauf verbunden sind. Dieser dritte Reinigungsbehälter 26 wird ebenfalls in Kombination mit Ultraschallwellen, Schwingung, mechanisiertem Rühren, Erwärmen des Reinigungsmittels, Bürstenverfahren und dergleichen betrieben, wenn die Notwendigkeit besteht. Das Reinigungsmittel D&sub4;, das im dritten Reinigungsbehälter 26 enthalten ist, zirkuliert immer ständig durch den Filter 29, der Feststoffe, unlösliche Substanzen und dergleichen aus dem Reinigungsmittel D&sub4; entfernt.
Im dritten Trocknungvorgang F gibt es einen Dampfreinigungs(trocknungs)behälter 30. Dieser Dampfreinigungsbehälter 30 enthält das Dampfreinigungsmittel 31, das, wie vorstehend beschrieben, eine Flüssigkeit aus, zum Beispiel, IPA, Perfluorverbindung oder einer Mischung daraus ist, und das Dampfreinigungsmittel 31 wird durch den Erhitzer 32 erhitzt, wobei es es in den Dampf 33 überführt wird. Innerhalb des Dampfreinigungsbehälters 30 wird der Dampf 33 kondensiert, wobei Tautropfen auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstands gebildet werden, und das Reinigungsmittel D&sub4;, das von dem Spülvorgang E herangeführt wird, wird in dem so verflüssigten Dampfreinigungmittel 31 gelöst und weggewaschen. Der zu reinigende Gegenstand X wird so lange als nötig in der Nähe der kühlenden Kühlvorrichtung 34, die sich im obersten Teil befindet, zurückgehalten, um das auf seiner Oberfläche verbliebene Dampfreinigungsmittel 31 zu verdampfen und so die Trocknung des Gegenstandes X zu vervollständigen.
Die Reinigungsmittel in diesem Reinigungssystem werden nach einem im wesentlichen gleichen Mechanismus wie in dem vorher beschriebenen Beispiel wiedergewonnen und in den Kreislauf zurückgeführt.
Das Reinigen unter Verwendung des vorstehend erwähnten Reinigungssystems und das Ergebnis von dessen Bewertung sollen jetzt in bezug auf die speziellen Beispiele beschrieben werden:

BEISPIELE 1 BIS 8:

Die Beispiele der entfettenden Reinigung sollen zuerst beschrieben werden. Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Octamethylcyclotetrasiloxan (SP-Wert = 7) und 50 Gewichtsteilen Diethylenglycolmonobutylether (SP-Wert = 8) und eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen flüchtigem Isoparaffin (SP- Wert = 7) und 50 Gewichtsteilen Diethylenglycolmonobutylether wurden als Reinigungsmittel im ersten Reinigungsvorgang hergestellt. Ein Octamethylcyclotetrasiloxan wurde als spülendes Reinigungsmittel im zweiten Reinigungsvorgang verwendet. Die in Tabelle 1 aufgeführten verschiedenen Verbindungen wurden als Dampfreinigungmittel verwendet. Die folgende Tabelle zeigt den SP-Wert, die latente Verdampfungswärme und den Siedepunkt der in Tabelle 1 aufgeführten Dampfreinigungsmittel. Die in diesen Beispielen verwendeten Dampfreinigungsmittel wurden mit dem SP-Wert und der latenten Verdampfungswärme von Octamethylcyclotetrasiloxan als Standardbezugsgröße ausgewählt.
Leiterplatten unter Verwendung von Sparkle Flux PO-F-4600, einer Sorte eines Kolophonium enthaltenden Flußmittels (geliefert von Senju Metal Industries Co., Ltd.: für chipbestückte Leiterplatte, SP-Wert = annähernd 10) wurden mit diesen Reinigungsmitteln gereinigt. Im ersten Reinigungsvorgang wurde die Reinigung mit Ultraschallwellen 3 Minuten lang bei 45ºC ausgeführt und dann 2 Minuten lang die Spülreinigung. Die so gereinigten Leiterplatten wurden einer Dampfreinigung mit jedem der Dampfreinigungsmittel unterworfen, und die Zeitspanne, die für das Trocknen erforderlich war, wurde gemessen. Ebenso wurde eine Heißlufttrocknung bei 50ºC durchgeführt, und die Zeitspanne, die für diese Art von Trocknung erforderlich war, wurde gemessen. Weiterhin wurde nach dem Trocknen der Ionenrückstand (µg NaCl/inch²) auf der Oberfläche der Leiterpiatten mit einem Omegameter (Nippon Alpha Metals Co., Ltd.) nach den in MIL-P-55110C und MIL-P-28809A bereitgestellten Verfahren gemessen. Weiterhin wurde der Rückstand des Flußmittels mit dem bloßen Auge und mikroskopisch gemessen, indem eine Untersuchung auf die Anwesenheit von Schmutzflecken mit einer Hauptachse von 0,05 mm oder mehr gemacht wurde. Die praktische Verwendbarkeit wurde entsprechend einer Gesamtbeurteilung analysiert, wobei ausgezeichnet mit gut mit , ziemlich gut mit Δ und schlecht mit X benotet wurden, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angeführt.
(Der übrige Raum blieb frei) TABELLE 1
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wurde eine ausreichende entfettende Reinigungskraft erreicht, und Dampfreinigung (-trocknung) ergab bei den Beispielen 1 bis 8 ebenfalls ein sehr gutes Ergebnis. Dies wird mit der zuvor eingestellten Differenz des SP-Wertes von 4 bis 2 zwischen dem Spülund Dampfreinigungsmittel erklärt. Andererseits hat das Mittel mit der SP- Wert-Differenz von 5 oder mehr in jedem der Vergleichsbeispiele offensichtlich keine ausreichende Reinigungskraft geliefert.

BEISPIELE 9 BIS 12:

Als nächstes sollen die Beispiele der entwässernden Reinigung beschrieben werden. Eine Mischung aus 99,5 Gewichtsteilen Octamethylcyclotetrasiloxan und 0,5 gewichtsteilen Polyoxyethylenoleylether (SP-Wert = 8) und eine Mischung aus 99,0 Gewichtsteilen flüchtigem Isoparaffin (SP-Wert = 7) und 1,0 Gewichtsteilen Natriumstearat wurden als entwässerndes Reinigungsmittel hergestellt. Weiterhin wurden verschiedene, in Tabelle 2 aufgeführte Verbindungen als Dampfreinigungsmittel verwendet.
Miniaturkugellager, hergestellt aus rostfreiem Stahl, wurden mit diesen Mitteln einer entwässernden Reinigung unterworfen. 2 Probestücke der Miniaturkugellager wurden in Wasser eingetaucht, dann eine Minute lang (mit Schwingung) bei gewöhnlicher Temperatur in ein entwässerndes Reinigungsmittel eingetaucht und einer Dampftrocknung unterworfen. Danach wurden die Kugellager in die vorher festgelegte Menge wasserfreien Ethanols gelegt, die verbliebenen Wässer wurden dorthin absorbiert, und die quantitative Analyse mit den Wässern wurde nach dem Karl-Fischer-Verfahren durchgeführt. Der Anteil des Wasserentzugs wurde nach folgender Formel berechnet:
Der Anteil des Wasserentzugs = (B-A)/B x 100
(wobei A der Wert (g) der quantitativen Analyse nach dem Karl-Fischer- Verfahren ist und B der Wert (g) der quantitativen Analyse nach dem Blindtest ist (ausschließlich des Verfahrens, bei dem die Testprobe in Wasser geworfen wurde)).
Weiterhin wurde das Aussehen nach dem Trocknen gemäß dem folgenden Standard beurteilt:
X: getrocknete Flecken, mit bloßem Auge sichtbar.
: getrocknete Flecken, mit bloßem Auge unsichtbar.
: Flecken der Größe von 50 µm oder größer, nicht mit dem Rasterelektronenmikroskop beobachtet.
Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
(Der übrige Raum blieb frei) TABELLE 2
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, wurde eine ausreichende Entwässerungswirkung ohne die besondere Notwendigkeit der Spülungsreinigung in jedem der Beispiele erreicht.

BEISPIELE 13 BIS 15:

Als nächstes soll die Endreinigung (Entfernung von Teilchen) beschrieben werden. Ein Octamethylcyclotetrasiloxan und ein flüchtiges Isoparaffin wurden als Endreinigungsmittel verwendet. Weiterhin wurden verschiedene, in Tabelle 3 aufgeführte Verbindungen als Dampfreinigungsmittel verwendet.
Das Deckglas für das mit dem Ansatz verbundene Bauteil (CCD) wurde mit diesen Mitteln einer Endreinigung unterzogen. Das Deckgias für den CCD wurde mit dem Endreinigungsmittel in Kombination mit Ultraschallwellen bei 45ºC gereinigt und dann wegen der Endtrocknung einer Oampfreinigung unterworfen. Nach dem Trocknen wurde das Aussehen analysiert und die Menge der Stäube auf der Oberfläche gemessen. Das Aussehen nach dem Trocknen wurde im wesentlichen in der gleichen Weise analysiert wie im vorstehenden Beispiel 9, Die Menge von Oberflächenstäuben (0,5 µm oder mehr) wurde mit einem Teilchenprüfgerät WM-1000 (Tokyo Optical Co., Ltd.) nach dem Laserverfahren gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
(Der übrige Raum blieb frei) TABELLE 3
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, wurde gefunden, daß in jedem der Beispiele eine ausreichende Kontrolle der Teilchen erreicht wurde.

BEISPIEL 16 BIS 19:

Wie in Tabelle 4 angegeben, wurden die zuverlässigen entfettenden Reinigungsmittel durch Mischen eines flüchtigen Isoparaffins mit verschiedenen organischen Lösungsmitteln hergestellt. Weiterhin wurde ein flüchtiges Isoparaffin als spülendes Reinigungsmittel verwendet.
Leiterplatten mit Flußmittel wurden mit diesen Mitteln nach im wesentlichen den gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gereinigt, und das Ergebnis der anschließenden Heißlufttrocknung bei 50ºC wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 analysiert. Weiterhin wurde eine Testprobe hergestellt, indem ein Spindelöl auf eine Stahlplatte aufgebracht wurde und die Platte 48 Stunden lang bei 150ºC in einem Ofen gebrannt wurde. Das auf dieser Testplatte eingebrannte Öl wurde einer Reinigung unterworfen (Ultraschallreinigung), und die für eine derartige Reinigung erforderliche Zeitspanne wurde gemessen. Je kleiner der Wert ist, um so größer ist die Reinigungskraft, und diese Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
(Der übrige Raum blieb frei) TABELLE 4
Wie aus Tabelle 4 ersichtlich, konnte die Heißlufttrocknung im Fall der Reinigung mit einem Mittel, das das Isoparaffin als Hauptbestandteil enthielt, gefolgt vom Spülen mit dem flüchtigen Isoparaffin (Beispiele 16 bis 19), innerhalb einer kurzen Zeitspanne zum Abschluß gebracht werden. Ebenso war der Ionenrückstand klein, ein weißer Rückstand wurde auch nicht beobachtet. Weiterhin waren diese Mittel in der Geschwindigkeit der entfettenden Reinigung schnell, wobei sie eine Reinigungskraft zeigten, die gleich oder besser war als die des azeotropen Systems Freon 113/Ethanol. Wenn andererseits Reinigen und Spülen mit Alkylbenzol, wie z.B. Isopropylbenzol und Diamylbenzol, und geradkettigem Paraffin, wie z.B. n-Decan und Kerosin, durchgeführt wurden, führte das Trocknen mit Heißluft zu einem schlechten Ergebnis und konnte auch in 30 Minuten nicht vervollständigt werden. So gab es eine Menge Ionenrückstände und zuviel Flußmittelkomponenten (weißer Rückstand), die abzuspülen waren.

BEISPIEL 20:

Nach im wesentlichen den gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 wurde das Deckglas für das CCD einer Endreinigung mit flüchtigem Isoparaffin unterworfen, das als Endreinigungsmittel verwendet wurde, und die Reinigungs und Trocknungseigenschaften wurden in im wesentlichen der gleichen Weise wie in Beipiel 13 bewertet. Die Trocknung wurde mit heißer Luft bei 50ºC durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.
(Der übrige Raum blieb frei) TABELLE 5
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, erreichte das flüchtige Isoparaffin hinsichtlich der Endreinigung eine ausreichende Reinigungskraft, die gleich oder besser als die von Freon 113 ist, ohne nach der Reinigung getrocknete Flecken oder Stäube zu verursachen. Andererseits hatte das Mittel in jedem der Vergleichsbeispiele geringe Trockenheit mit hohem Vorkommen an getrockneten Flecken, während eine große Menge von Stäuben gefunden wurde, die während des Trocknungsvorgangs an dem zu reinigenden Gegenstand anhaftete.

BEISPIELE 21 BIS 24:

Die Leiterplatten mit Flußmittel darauf wurden durch die in Tabelle 6 aufgeführten entfettenden, spülenden und Dampfreinigungsmittel nach im wesentlichen den gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gereinigt, und die Reinigungs und Trocknungseigenschaften wurden im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, Die entfettende und spülende Reinigung wurden in Kombination mit Ultraschallwellen 5 Minuten lang bei 45ºC durchgeführt, Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.
(Der übrige Raum blieb frei) TABELLE 6
Wie aus Tabelle 6 ersichtlich, wurde gefunden, daß, wenn die Leiterplatten mit einem Mittel, das Isoparaffin als den Hauptbestandteil und ein Dampfreinigungsmittel enthielt, gereinigt wurden, das Trocknen innerhalb von 15 bis 20 Sekunden beendet war, begleitet von geringem Ionenrückstand und ohne zurückbleibendes Flußmittel (weißer Rückstand). Es wurde gefunden, daß diese Mittel genauso wirksam oder wirksamer waren als ein azeotropes System Freon 113/Ethanol.

BEISPIELE 25 BIS 27:

Unter Verwendung der in Tabelle 7 aufgeführten entwässernden und Dampfreinigungsmittel wurden Miniaturkugellager nach im wesentlichen den gleichen Verfahren wie in Beispiel 9 einer entwässernden Reinigung unterworfen, und die Reinigungs und Trocknungseigenschaften wurden im wesentlichen in der gleichen Weise wie im Beispiel 9 bewertet. Die entwässernde Reinigung wurde ausgeführt, indem die Kugellager in die Mittel eingetaucht wurden, während bei 45ºC eine Minute lang gerührt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 angegeben. TABELLE 7

BEISPIELE 28 BIS 29:

Unter Verwendung der in Tabelle 8 aufgeführten Mittel zur End- und Oampfreinigung wurde nach im wesentlichen den gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 das Deckglas für das CCD einer Reinigung unterworfen, und die Reinigungs- und Trocknungseigenschaften wurden in im wesentlichen der gleichen Weise wie in Beispiel 13 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben. TABELLE 8

BEISPIEL 30

Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Hexamethyldisiloxan (SP-Wert = 7) und 50 Gewichtsteilen Ethanol (SP-Wert = 13) wurde als Reinigungsmittel im ersten Reinigungsvorgang hergestellt, und das Octamethylcyclotetrasiloxan wurde als spülendes Reinigungsmittel im zweiten Reinigungsvorgang verwendet. Weiterhin wurde ein C&sub8;F&sub1;&sub8; als Dampfreinigungsmittel verwendet.
Unter Verwendung dieser Mittel wurden die Reinigungs und Trocknungseigenschaften nach im wesentlichen den gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bewertet, und es wurden im wesentlichen ebenso gute Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten.
In diesem Beispiel betrug die Differenz der SP-Werte zwischen den Reinigungsmitteln oder zwischen Hexamethyldisiloxan und Ethanol mehr als 5, aber wegen der Wechselwirkung zwischen den polaren Gruppen erwiesen sich beide Verbindungen als miteinander verträglich, was zu dem vorstehend erwähnten günstigen Ergebnis führte.

BEISPIEL 31:

Eine einzige Flüssigkeit für ein Reinigungsmittel jeder Art wurde hergestellt, indem 100 Gewichtsteile C&sub6;F&sub1;&sub4; als Perfluorverbindung, 25 Gewichtsteilehexamethyldisiloxan als siliciumhaltiges Reinigungsmittel und 3 Gewichtsteile Aceton als organisches Lösungsmittel gemischt wurden. Inzwischen wurde die Testprobe hergestellt, indem auf eine Stahlplatte YF 33 eine Sorte siliciumhaltiges Pressenöl aufgebracht wurde (geliefert von Toshiba Silicon Co., Ltd.) und die Platte bei 100ºC gebacken wurde. Die Testprobe wurde unter Verwendung der vorstehend erwähnten einzigen Flüssigkeit für ein Reinigungsmittel jeder Art gereinigt. Die Reinigung wurde 3 Minuten lang bei 40ºC in Kombination mit Ultraschallwellen durchgeführt, gefolgt von Dampfreinigung mit dem gleichen Mittel.
Bei der Infrarotabsorptionsanalyse mit der so gereinigten Stahlplatte wurde ein Peak, der dem Silicium zugeschrieben wird, nicht beobachtet, was zu dem Ergebnis des Nichtvorhandenseins von Siliciumrückständen führte.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT:

Die ausgezeichneten Eigenschaften der entfettenden Reinigung, des Wasseraustauschs und der Trocknung, vergleichbar denjenigen herkömmlicher freonhaltiger Reinigungsmittel, werden mit dem Reinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung erreicht, das nicht von der Möglichkeit der Umweltzerstörung und -verschmutzung begleitet ist, und deshalb ist das Reinigungsverfahren als Ersatz des anderen Reinigungsverfahrens mit dem Gebrauch der in hohem Maße kontroversen freonhaltigen Lösungsmittel verwendbar. Weiterhin werden in der vorliegenden Erfindung die Reinigungsmittel in den Kreislauf zurückgeführt, wobei zwei oder mehrere von ihnen gleichzeitig zirkulieren, und die Wässer und Schmutzflecken, die von den zu reinigenden Gegenständen entfernt werden, werden effizient entsorgt, was beides viel zum Einsparen von Materialien in bezug auf das Reinigen beiträgt.

Claims

1. Reinigungsverfahren, umfassend:

den ersten Schritt der Reinigung eines zu reinigenden Gegenstands mit einer Mischung aus einem Grundreinigungsmittel mit einem die Reinigungskraft fördernden Mittel,

den zweiten Reinigungsschritt der Reinigung des Gegenstands mit dem Grundreinigungsmittel allein, nachdem er durch den ersten Schritt gegangen ist, und

den dritten Schritt der Dampftrocknung des Gegenstands, nachdem er durch den zweiten Schritt der Reinigung gegangen ist,

wobei das Grundreinigungsmittel mindestens ein Mittel eines nichtwäßrigen Systems ist, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Silicium enthaltenden Reinigungsmittel und einem Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmittel mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen besteht,

wobei das Silicium enthaltende Reinigungsmittel im wesentlichen mindestens ein Polyorganosiloxan mit niedrigem Molekulargewicht umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem geradkettigen Polyorganosiloxan, dargestellt durch die allgemeine Formel:

und einem cyclischen Polydiorganosiloxan, dargestellt durch die Formel:

besteht, wobei R in jeder Formel eine substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, 1 eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist und m eine ganze Zahl von 3 bis 7 ist, und

wobei die Dampftrocknung unter Verwendung eines Dampfreinigungsmittels durchgefuhrt wird, das eine Differenz des Löslichkeitsparameters von 4 oder weniger und eine latente Verdampfungswärme von dem 5fachen oder weniger im Vergleich mit dem Reinigungsmittel hat, das bei dem zweiten Reinigungsschritt verwendet wird, und das Dampfreinigungsmittel eine latente Verdampfungswärme von 200 cal/g oder weniger hat.

2. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das die Reinigungskraft fördernde Mittel mindestens ein Mittel ist, ausgewählt aus der Gruppe, die aus oberflächenaktiven Stoffen und hydrophilen Lösungsmitteln besteht.

3, Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel im wesentlichen ein flüchtiges Isoparaffin mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen umfaßt.

4. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Reinigungsschritt der Schritt einer entfettenden Reinigung ist.

5. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Reinigungsschritt der Schritt einer entwässernden Reinigung ist.

6. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Dampfreinigungsmittel zur Verwendung bei der Dampftrocknung einen Siedepunkt hat, der um 20ºC oder mehr höher als die Temperatur auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes ist.

7. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Dampfreinigungsmittel zur Verwendung bei der Dampftrocknung Perfluorverbindungen enthält.

8. Reinigungsverfahren, umfassend:

den Schritt der Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes durch Verwendung eines Reinigungsmittels, das mindestens eine Verbindung enthält, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Silicium enthaltenden Reinigungsmittel und einem Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmittel mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen besteht,

den Schritt der Dampftrocknung des Gegenstandes, nachdem er durch den Schritt der Reinigung gegangen ist,

und einem cyclischen Polydiorganosiloxan, dargestellt durch die Formel:

wobei eine Dampftrocknung unter Verwendung eines Dampfreinigungsmittels durchgeführt wird, das eine Differenz des Löslichkeitsparameters von 4 oder weniger und eine latente Verdampfungswärme von dem 5fachen oder weniger im Vergleich mit dem Reinigungsmittel hat und das Dampfreinigungsmittel eine latente Verdampfungswärme von 200 cal/g oder weniger hat.

9. Reinigungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Reinigungsmittel mindestens ein Mittel enthält, ausgewählt aus der Gruppe, die aus oberflächenaktiven Stoffen und hydrophilen Lösungsmitteln besteht.

10. Reinigungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Isoparaffin enthaltende Reinigungsmittel im wesentlichen ein flüchtiges Isoparaffin mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen umfaßt.

11. Reinigungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Dampfreinigungsmittel zur Verwendung bei der Dampftrocknung einen Siedepunkt hat, der um 20ºC oder mehr höher als die Temperatur auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes ist.

12. Reinigungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Dampfreinigungsmittel zur Verwendung bei der Dampftrocknung Perfluorverbindungen enthält.

13. Einzige Flüssigkeit für alle Arten von Reinigungszusammensetzungen, die in dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 8 verwendet werden, umfassend 100 Gewichtsteile einer Perfluorverbindung, 0,01 bis 1000 Gewichtsteile eines Silicium enthaltenden Reinigungsmittels und/oder eines Isoparaffin enthaltenden Reinigungsmittels mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen und 0,01 bis 1000 Gewichtsteile eines organischen Lösungsmittels,

und einem cyclischen Polydiorganosiloxan, dargestellt durch die Formel:

besteht, wobei R in jeder Formel eine substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, 1 eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist und m eine ganze Zahl von 3 bis 7 ist.