JP2011031144A - リンス工程のない洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蒸発速度の異なる20℃における蒸気圧が1.33×103Pa以上の非塩素系フッ素化合物(a)と20℃における蒸気圧が1.33×103Pa未満の成分(b)とを一定の組成比で併用し、かつ、洗浄時の洗浄条件として、「洗浄槽温度」と「洗浄槽温度と蒸気ゾーン温度との温度差」とを規定することで、洗浄剤を加熱して得られる凝縮液によるリンス工程のない洗浄方法で洗浄する。
【選択図】なし
Description
代替洗浄剤として、ハロゲン系溶剤以外にも炭化水素系溶剤やアルコール系溶剤などを用いた非水系洗浄剤、酸、アルカリ或いは界面活性剤等が配合された水系洗浄剤の開発が進められているが、同様に装置が大型化するなどの課題があり十分な解決には至っていない。
本発明の態様は以下に記載する通りである。
まず、本明細書において用いる用語について説明する。
本明細書において、「洗浄」とは被洗浄物に付着している汚れを次工程に影響のないレベルまで除去することである。また、「リンス」とは洗浄後、被洗浄物に付着している汚れ成分を含む洗浄剤を汚れ成分の含まれない溶剤に置換することである。蒸気洗浄とは被洗浄物表面にわずかに残留する汚れ成分を、被洗浄物と蒸気との温度差によって被洗浄物表面で凝縮する液体で除去することである。また、「汚れ成分」とは、被洗浄物から除去したい成分を表す。例えば精密部品に付着した加工油、プリント基板に付着したフラックス残渣、液晶セルのギャップ間に残留した液晶等が挙げられる。
(式中、4≦n≦6、5≦m≦2n−1の整数を示す)
CxH2x+2−yFy ・・・・・(2)
(式中、4≦x≦6、5≦y≦12の整数を示す)
CsF2s+1OR ・・・・・(3)
(式中、4≦s≦6、Rは炭素数1〜3のアルキル基)
環状HFCの具体例としては3H,4H,4H−パーフルオロシクロブタン、4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン(例えばゼオローラH(商品名))、5H,6H,6H−パーフルオロシクロヘキサン等を挙げることができる。鎖状HFCの具体例としては1H,2H−パーフルオロブタン、1H,3H−パーフルオロブタン、2H,3H−パーフルオロブタン、4H,4H−パーフルオロブタン、1H,1H,3H−パーフルオロブタン、1H,1H,4H−パーフルオロブタン、1H,2H,3H−パーフルオロブタン、1H,2H,3H,4H−パーフルオロブタン、2H,2H,4H,4H,4H−パーフルオロブタン(HFC365mfc)、1H,2H−パーフルオロペンタン、1H,4H−パーフルオロペンタン、2H,3H−パーフルオロペンタン(HFC43−10mee)、2H,4H−パーフルオロペンタン、2H,5H−パーフルオロペンタン、1H,2H,3H−パーフルオロペンタン、1H,3H,5H−パーフルオロペンタン、1H,5H,5H−パーフルオロペンタン、2H,2H,4H−パーフルオロペンタン、1H,2H,4H,5H−パーフルオロペンタン、1H,4H,5H,5H,5H−パーフルオロペンタン、1H,2H−パーフルオロヘキサン、2H,3H−パーフルオロヘキサン、2H,4H−パーフルオロヘキサン、2H,5H−パーフルオロヘキサン、3H,4H−パーフルオロヘキサン等を挙げることができる。HFEの具体例としてはメチルパーフルオロブチルエーテル、メチルパーフルオロイソブチルエーテル及びこれらの混合物(HFE7100)、メチルパーフルオロペンチルエーテル、メチルパーフルオロシクロヘキシルエーテル、エチルパーフルオロブチルエーテル、エチルパーフルオロイソブチルエーテル及びこれらの混合物(HFE7200)、エチルパーフルオロペンチルエーテル、及び1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン(HFE347pc−f)等を挙げることができる。
洗浄剤における成分(a)の割合は80〜95重量%、好ましくは80〜90重量%であり、成分(b)の割合は5〜20重量%、好ましくは10〜20重量%である。この範囲において、充分な洗浄性、乾燥性及び非引火性が得られる。
本発明の洗浄装置では、主に洗浄剤に含まれる蒸気圧の高い成分(a)とわずかに含まれる成分(b)が洗浄装置内で液体や気体に状態変化させながら循環することによって、被洗浄物に付着しているわずかに残留している可能性の有る汚れ成分を蒸気洗浄することができる。図1は本発明の態様(5)に記載の洗浄装置の一例である。主な構造として洗浄液を入れる洗浄槽1及び加熱槽2、洗浄剤の蒸気に満たされる蒸気ゾーン3、蒸発した洗浄剤を冷却管4によって凝縮し、凝縮した液と冷却管に付着した水とを静置分離するための水分離槽5,洗浄剤を洗浄槽1と加熱槽2との間で循環するための機構6,7とからなる。実際の洗浄においては被洗浄物を専用のジグやカゴ等に入れて、洗浄装置内を洗浄槽1、蒸気ゾーン3の順に通過させながら洗浄を完了させる。
(1)実機洗浄試験
図1に示す洗浄装置の洗浄槽1、蒸留槽2、水分離槽5に洗浄剤を入れ、蒸留槽2の洗浄剤をヒーター13により加熱沸騰させ、金属加工油が付着した被洗浄物を洗浄槽1、蒸気ゾーン3の順に移動して、脱脂洗浄性について、以下の操作及び洗浄条件により測定した。
1)浸漬洗浄条件
洗浄槽1:30秒、液量4.8L、超音波/45kHz、80W
2)蒸気洗浄条件
蒸気ゾーン3:30秒、蒸留槽2(液量4.0L)の洗浄剤を加熱して得られる蒸気により蒸気洗浄する。
○:10μg/cm2以上〜20μg/cm2未満
×:20μg/cm2以上
試験に用いた金属加工油:
KZ216(商品名:カットアーバス、ユシロ化学工業(株)製)
D311(商品名:ダイラスト、大同化学工業(株)製)
YM358(商品名:カットアーバス、ユシロ化学工業(株)製)
[実施例1〜10]
表1に記載の組成で各成分を混合し目的の洗浄剤を得た。洗浄剤を用いて表1に記載の温度条件で上記実機洗浄試験を行ない、結果を表1にまとめた。成分(a)と成分(b)を含む洗浄剤により、洗浄槽温度25〜45℃、洗浄槽温度と蒸気ゾーンとの温度差を10〜40℃の条件で洗浄することで、リンス工程がない洗浄方法及び洗浄装置により優れた脱脂洗浄性が得られた。
[比較例1、2]
表1に記載の洗浄剤及び試験条件で上記実機洗浄試験を行ない、結果を表1にまとめた。成分(b)を全く含まないために十分な脱脂洗浄性が得られなかった。
[比較例3〜7]
表1に記載の洗浄剤及び試験条件で上記実機洗浄試験を行ない、結果を表1にまとめた。洗浄槽の温度と蒸気により洗浄するゾーンの温度の差が10℃未満のため、被洗浄物表面での凝縮液量が少ないために充分な脱脂洗浄性が得られなかった。
2 加熱槽
3 蒸気ゾーン
4 冷却管
5 水分離槽
6 循環ポンプ
7 洗浄剤用配管
8 冷却管
9 超音波
10 冷却管
11 凝縮液用配管
12 洗浄剤の流れ
13 ヒーター
14 蒸気の流れ
15 凝縮用配管
Claims (5)
- (a)20℃における蒸気圧が1.33×103Pa以上である非塩素系フッ素化合物80〜95重量%、(b)20℃における蒸気圧が1.33×103Pa未満の成分5〜20重量%とを含有する洗浄剤により洗浄槽で洗浄する工程、及び、
前記洗浄剤を加熱して得られる蒸気により洗浄する工程を含み、かつ
被洗浄物に付着した洗浄剤をリンスする工程を有さない洗浄方法において、
前記洗浄槽の温度が25〜45℃、洗浄槽の温度と蒸気により洗浄するゾーンの温度の差が10〜40℃であることを特徴とする洗浄方法。 - 成分(a)が、ハイドロフルオロカーボン(HFC)及び/又はハイドロフルオロエーテル(HFE)を含有することを特徴とする請求項1に記載の洗浄方法。
- 成分(a)が、2H,2H,4H,4H,4H−ペンタフルオロブタン(HFC365mfc)、2H,3H−パーフルオロペンタン(HFC43−10mee)、メチルパーフルオロブチルエーテル、メチルパーフルオロイソブチルエーテル及びこれらの混合物、エチルパーフルオロブチルエーテル、エチルパーフルオロイソブチルエーテル及びこれらの混合物、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン(HFE347pc−f)及び4H,5H,5H−ヘプタフルオロシクロペンタンから選ばれる一種又は二種以上の組み合わせを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の洗浄方法。
- 成分(b)が、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類及び炭化水素類からなる群から選ばれる一種以上の化合物を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗浄方法。
- 洗浄剤により被洗浄物を洗浄するための洗浄槽、前記洗浄槽内における洗浄剤温度を調整する機構、前記洗浄剤を構成する少なくとも一種の成分の蒸気を発生させるための加熱機構を有する加熱槽、前記加熱槽から発生した蒸気で蒸気洗浄するための蒸気ゾーン、発生した蒸気を凝縮して得られた凝縮液から水分を除去するための水分離槽、前記洗浄剤を洗浄槽と加熱槽との間で循環する機構、を有し、被洗浄物に付着した洗浄剤をリンスする為の機構を有さない請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄方法に用いられる洗浄装置。
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