JP2001220598A - 洗浄剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジクロロメタン、トリクロロエチレン、パー
クロロエチレン等のハロゲン系溶剤を使用することな
く、ハンダフラックス又はロジン系フラックスを高温で
リフローすることにより一部炭化状態になった汚れに対
し優れた洗浄力を有する洗浄剤組成物を提供する。 【解決手段】 直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に
結合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物４０〜９０
容量％と、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール
１０〜６０容量％を組み合わせて使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、電機、電
子、機械、精密機器等の加工部品類に付着するハンダフ
ラックス又はロジン系フラックスが高温でのリフローを
行うことで、一部炭化状態に変質した汚れ等の洗浄に適
した洗浄剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種工業分野で使用される洗浄剤は、非
水系洗浄剤と水系洗浄剤に大別され、従来使用されてき
た非水系洗浄剤としては、１，１，１−トリクロロエタ
ン、フロン１１３、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エチレン、メチレンクロライド等のハロゲン系溶剤、ガ
ソリン、灯油等の石油系溶剤、メチルアルコール、イソ
プロピルアルコール等のアルコール系溶剤が挙げられ、
水系洗浄剤としては、種々の酸、アルカリ、界面活性剤
等が配合されたものがある。

【０００３】これらの洗浄剤は、各分野で使いわけられ
ているが、特に多岐に亘る洗浄分野、はんだ付け後に残
存するハンダフラックス又はロジン系フラックス、鉱物
性の油脂分が多量に付着した加工部品、精密部品、シミ
や錆びの発生しやすい金属部品、洗浄籠に多数の部品を
入れて扱う小物部品等の洗浄については、非水系で高洗
浄力、不燃性等に優れた特性を備えた１，１，１−トリ
クロロエタン、フロン１１３を中心とするハロゲン系溶
剤が主体に使用されてきた。

【０００４】しかしながら、近年、地球環境問題に対す
る社会的意識が高まり、環境破壊性物質の大気及び水系
への排出規制の動きが出ている。例えば、優れた洗浄剤
として使用されてきた１，１，１−トリクロロエタン、
フロン１１３は、モントリオール議定書において成層圏
のオゾン層を破壊する物質として規制を受け、１９９５
年末で全廃された。

【０００５】また、ジクロロメタン、トリクロロエチレ
ン、パークロロエチレン等の他のハロゲン系溶剤も、毒
性問題や、大気汚染、地下水汚染等の大きな環境問題よ
り厳しい排出基準が設定されており、今後の使用がます
ます困難になっている。

【０００６】これらの代替洗浄剤として、従来のアルカ
リ、酸等の水系洗浄剤、アルコール系溶剤、グリコール
エーテル系溶剤、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−２２
５等のハイドロクロロフルオロカーボン類及び、ＨＦＣ
−４３−１０ｍｅｅ等のハイドロフルオロカーボン類、
また、炭化水素系溶剤もしくは、炭化水素系溶剤にアル
コール、エーテル、ケトン、グリコールエーテル等の極
性化合物を配合して性能向上を図った非水系洗浄剤等が
検討されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】自動車、電機、電子、
機械、精密機器等の加工部品類にハンダ付けする際に
は、ハンダフラックス又はロジン系フラックスを通常２
３０℃付近でリフローされるが、ハンダの種類や、リフ
ロー時間の短縮のために、３００℃付近の高温でリフロ
ーする場合がある。この様な高温でリフローした場合、
フラックスは一部炭化したものとなり前記の代替洗浄剤
は、いずれにおいても満足する洗浄力、安全性、経済性
等の要求項目を満たすものはない。

【０００８】すなわち、水系洗浄剤は、引火性がないと
いう利点はあるが、洗浄力が弱く、且つ金属部品に対し
てシミや腐食問題を起こしやすく、すすぎ、乾燥、廃水
処理等の付帯設備やそのためのスペースが必要等、多く
の問題点がある。

【０００９】ＨＣＦＣ−２２５等のハイドロクロロフル
オロカーボン類は、非水系の不燃性溶剤として扱える
が、オゾン層破壊物質としても追加指定され全廃時期が
決まっており、また、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ等のハ
イドロフルオロカーボン類もオゾン破壊係数はゼロだが
地球温暖化係数がＨＣＦＣ、ハロゲン系溶剤と比較して
高いことより、地球温暖化という面で今後規制される可
能性が高く、将来的な代替洗浄剤にはなり得ない。

【００１０】アルコール系溶剤やグリコールエーテル系
溶剤は、上記に示す地球環境問題や設備等の大きな問題
は無いが、アルコール系溶剤は、あまり良好な洗浄力を
有していない上、引火点が低いため常温で引火する危険
性があり、また、グリコールエーテル系溶剤も同様、洗
浄力に劣り、さらに、熱安定性に至ってはどちらも加熱
により著しく劣化し洗浄性能等に悪影響を及ぼす危険性
がある。

【００１１】炭化水素系溶剤においては、加工油、鉱物
油等の汚れには優れた洗浄力を示すものの、ハンダフラ
ックス又はロジン系フラックス等の極性物質に対する洗
浄力は非常に乏しい。

【００１２】また、炭化水素系溶剤にアルコール、エー
テル、ケトン、グリコールエーテル等の極性化合物を配
合した非水系洗浄剤としては、特開平３−１４６５９７
公報、特開平６−３３００９３公報、特開平４−６５４
９５公報及び、本発明者による特開平９−５９６８０公
報等が提案されている。これらは通常の温度でリフロー
を行ったハンダフラックス又はロジン系フラックス等は
洗浄可能だが、ハンダフラックス又はロジン系フラック
スを高温でリフローを行うことにより一部炭化状態に変
質した汚れに対しての洗浄力は殆どない。また、特開平
４−１８２０６２公報で提案されている芳香族系炭化水
素にプロピレングリコールエーテル誘導体を混合した洗
浄剤も同様に、高温でリフローした汚れに対して洗浄力
は不十分である。

【００１３】したがって、このような汚れに対しては未
だ、厳しい規制のあるジクロロメタン、トリクロロエチ
レン、パークロロエチレン等のハロゲン系溶剤を使用し
ているのが現状である。

【００１４】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ジクロロメタン、トリクロロエ
チレン、パークロロエチレン等のハロゲン系溶剤を使用
することなく、ハンダフラックス又はロジン系フラック
スを高温でリフローすることにより一部炭化状態になっ
た汚れに対し優れた洗浄力を有する洗浄剤組成物を提供
することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用】かかる事情をふ
まえ、本発明者らは前述の問題点を解決すべく種々の検
討を重ねた結果、目的の洗浄剤組成物を見出し、本発明
を完成するに至ったものである。

【００１６】すなわち本発明は、直鎖又は分岐アルキル
基がベンゼン環に結合した総炭素数が９〜１１の芳香族
化合物を４０〜９０容量％と、３−メチル−３−メトキ
シ−１−ブタノールを１０〜６０容量％含有してなる洗
浄剤組成物である。

【００１７】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。

【００１８】本発明における洗浄剤組成物の組成比は、
直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に結合した総炭素
数が９〜１１の芳香族化合物を４０〜９０容量％、３−
メチル−３−メトキシ−１−ブタノールを１０〜６０容
量％であり、これは、直鎖又は分岐アルキル基がベンゼ
ン環に結合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物と３
−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールとの総量に対
する割合を意味する。

【００１９】直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に結
合した芳香族化合物の総炭素数は９〜１１、好ましくは
９〜１０が安全性や洗浄力の面で良好である。総炭素数
が８以下の芳香族化合物の場合は引火点が低くなること
で危険性が増し、総炭素数が１２以上の芳香族化合物の
場合には洗浄力が悪くなる。

【００２０】直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に結
合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物としては特に
限定するものではないが、例えば、１，２，４−トリメ
チルベンゼン、１，２，３−トリメチルベンゼン、１，
３，５−トリメチルベンゼン、１−エチル−４−メチル
ベンゼン、１−エチル−３−メチルベンゼン、１−エチ
ル−２−メチルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼン、イソ
プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベ
ンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、１−イソプロピル
−２−メチルベンゼン、１−イソプロピル−３−メチル
ベンゼン、１−イソプロピル−４−メチルベンゼン、
１，２−ジエチルベンゼン、１，３−ジエチルベンゼ
ン、１，４−ジエチルベンゼン、１，４−ジメチル−２
−エチルベンゼン、１，２−ジメチル−３−エチルベン
ゼン、１，２−ジメチル−４−エチルベンゼン、１，３
−ジメチル−４−エチルベンゼン、１，３−ジメチル−
５−エチルベンゼン、イソブチルベンゼン、１−メチル
−２−プロピルベンゼン、１−メチル−３−プロピルベ
ンゼン、１−メチル−４−プロピルベンゼン、１，２，
３，４−テトラメチルベンゼン、１，２，３，５−テト
ラメチルベンゼン、１，２，４，５−テトラメチルベン
ゼン、アミルベンゼン、４−ｔｅｒｔ−ブチル−１−メ
チルベンゼン、２，２−ジメチルプロピルベンゼン、イ
ソアミルベンゼン、ペンタメチルベンゼン等が挙げられ
る。

【００２１】なお、これらの直鎖又は分岐アルキル基が
ベンゼン環に結合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合
物のうち、本発明においては、トリメチルベンゼン、エ
チルメチルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロ
ピルベンゼン、ジエチルベンゼンが特に好ましい。

【００２２】本発明の洗浄剤組成物において、直鎖又は
分岐アルキル基がベンゼン環に結合した総炭素数が９〜
１１の芳香族化合物の含有量としては、前記したように
４０〜９０容量％が有効であるが、より好ましくは６０
〜８０容量％である。

【００２３】直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に結
合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物の含有量が９
０容量％を超え、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタ
ノールが１０容量％未満の洗浄剤組成物、又は直鎖又は
分岐アルキル基がベンゼン環に結合した総炭素数が９〜
１１の芳香族化合物の含有量が４０容量％未満で、３−
メチル−３−メトキシ−１−ブタノールが６０容量％を
超えた洗浄剤組成物では、本発明の効果は得られない。

【００２４】本発明で使用される直鎖又は分岐アルキル
基がベンゼン環に結合した総炭素数が９〜１１の芳香族
化合物のかわりに他の脂環式炭化水素又は脂肪族炭化水
素を使用しても良好な洗浄効果を維持することはできな
い。

【００２５】また、本発明で使用される３−メチル−３
−メトキシ−１−ブタノールのかわりに、他のグリコー
ルエーテル系化合物、例えば、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコ
ールエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテ
ル等を使用しても同様に良好な洗浄効果は得られない。

【００２６】すなわち本発明は、直鎖又は分岐アルキル
基がベンゼン環に結合した総炭素数が９〜１１の芳香族
化合物４０〜９０容量％と、３−メチル−３−メトキシ
−１−ブタノール１０〜６０容量％を組み合わせて使用
することにより、初めて顕著な効果が現われ、目的の洗
浄剤組成物が得られるものである。

【００２７】本発明の洗浄剤組成物には、酸化防止剤と
してＢＨＴ、チモール、ピロカテキン等、又は銅、亜鉛
の腐食防止剤としてベンゾトリアゾール類、ベンゾチア
ゾール類等が、本発明の効果を損ねない範囲で含まれて
も構わない。

【００２８】本発明の洗浄剤組成物は、ハンダフラック
ス又はロジン系フラックスが高温でのリフローを行うこ
とで、一部炭化状態に変質した汚れ等の洗浄において汚
染された液を洗浄性能等の劣化を起こすことなく、バッ
チ式又は連続式の蒸留機で再生、回収をすることが可能
である。なお、使用される蒸留機は、特に限定されるも
のではないが、通常、真空（減圧）蒸留機が使用され、
その方式としてはケトル式、プロペラ式、薄膜流下式、
噴射攪拌式等の真空（減圧）蒸留機が使用できる。

【００２９】本発明の洗浄剤組成物を用いて、金属、電
子、精密部品等の洗浄を行なう方法は、特に限定されな
いが、例えば、浸漬洗浄、超音波洗浄、加温洗浄、シャ
ワー洗浄方式等が有効であり、乾燥は、温風、吸引もし
くは真空乾燥（減圧乾燥）等を行なうことが可能であ
る。また、リンスと乾燥を兼ねた減圧下における蒸気乾
燥方式も可能である。

【００３０】本発明の洗浄剤組成物は、ハンダフラック
ス又はロジン系フラックスが高温でのリフローを行うこ
とで一部炭化状態に変質した汚れの他に、一般的な汚
れ、例えば、通常の温度でリフローを行ったハンダフラ
ックス又はロジン系フラックス、又はワックス、機械
油、グリース等の汚れに対して適用することも可能であ
る。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３２】実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例１
０ ＜通常温度リフローフラックスの洗浄＞７５×５０×１
ｍｍのガラスエポキシ材の両面に銅をコーティングした
ガラスエポキシ基板（サンハヤト株式会社製）の重量測
定後、フラックス（商品名：ＺＡ−２５０Ｓ，アサヒ科
学研究所）に浸漬し、室温下で３０分間液切りを実施し
た。その後、２３０℃のオーブン内で３分間リフローを
行ない、さらに室温下で３０分間冷却したものをテスト
サンプルとした。その際、フラックス付着重量を測定し
た。

【００３３】洗浄及びリンス用に用意した５００ｍｌビ
ーカーに洗浄剤組成物３００ｍｌを加え、液温を４０℃
で各０．５分間ガラスエポキシ基板を超音波洗浄機（シ
ャープ株式会社／３９ｋＨｚ，２００Ｗ）で洗浄をし、
液中より引き上げて熱風乾燥の後、重量測定を行ないフ
ラックス除去率を求めた。判定基準は以下の通り。

【００３４】 さらに、フラックス除去率測定後のガラスエポキシ基板
は抽出溶剤（イソプロピルアルコール／純水＝７５／２
５［ｖｏｌ％］）５０ｍｌを満たした１２０×１００×
４０ｍｍのポリエチレン容器に入れ、超音波洗浄機で基
板表面に残存するイオン性の汚れを抽出し、ＭＩＬ電気
伝導測定ブリッジ法（導電率計：横河電機／ＭＯＤＥＬ
ＳＣ５１）によりイオン性残渣を測定した。なお、イ
オン性残渣の合格基準は１０μｇＮａＣｌ／ｉｎ２以下
（ＭＩＬ許容基準）である。

【００３５】これらの試験結果の評価を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例８〜実施例１４、比較例１１〜比較
例３８ ＜高温リフローフラックスの洗浄＞φ５０×１０ｍｍの
アルミ製皿状テストピースの重量測定後、フラックス
（商品名：ＮＨ−１００ＶＫ−１，アサヒ科学研究所）
を１ｇ計り取った。テストピースをドライヤーで加温
し、フラックス中のイソプロピルアルコールを蒸発した
後、室温下で放冷を実施した。その後、３００℃のオー
ブン内で５分間リフローを行ない、さらに室温下で３０
分間冷却したものをテストサンプルとした。その際、フ
ラックス付着重量を測定した。

【００３８】洗浄及びリンス用に用意した５００ｍｌビ
ーカーに洗浄剤組成物３００ｍｌを加え、液温を４０℃
で各２．５分間プリント基板を超音波洗浄機（シャープ
株式会社／３９ｋＨｚ，２００Ｗ）で洗浄をし、液中よ
り引き上げて熱風乾燥の後、重量測定を行ないフラック
ス除去率を求めた。判定基準は以下の通り。

【００３９】 フラックス除去率 ： ◎：９８％以上 ○：７５％以上〜９８％未満 △：５０％以上〜７５％未満 ラ：５０％未満 試験結果の評価を表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【発明の効果】本発明の洗浄剤組成物は、ハンダフラッ
クス又はロジン系フラックスを高温でリフローを行うこ
とにより一部炭化状態になったような頑固な汚れに対し
ても優れた洗浄力を示すため、洗浄能力不足のために困
難であった分野の塩素系溶剤等の代替が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H003 BA12 DA11 DA14 DA15 ED04 ED29 FA01 FA03 4K053 PA06 PA11 QA04 RA08 RA32 RA40 RA57 SA04 SA06 SA18 TA04 TA13 TA17 TA19 XA27 XA28

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に
   結合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物４０〜９０
   容量％と、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール
   １０〜６０容量％を含有してなる洗浄剤組成物。
2. 【請求項２】 直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に
   結合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物を６０〜８
   ０容量％特徴とする請求項１に記載の洗浄剤組成物。
3. 【請求項３】 直鎖又は分岐アルキル基がベンゼン環に
   結合した総炭素数が９〜１１の芳香族化合物が、トリメ
   チルベンゼン、エチルメチルベンゼン、ｎ−プロピルベ
   ンゼン、イソプロピルベンゼン及びジエチルベンゼンか
   らなる群より選ばれる１種又は２種以上であることを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載の洗浄剤組成物。