JP2015013976A - シリコン溶解洗浄剤組成物及びその溶解洗浄剤を用いた洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 金型成型時、成型品に付着するシリコン離型剤などのシリコン化合物を短時間で溶解除去することができるシリコン溶解洗浄剤を提供する。
【解決手段】 ドデシルベンゼンスルホン酸、フッ素化合物及び有機溶剤を配合する洗浄剤組成物及び本洗浄剤組成物を用いてシリコン離型剤の付着した成型加工品を手拭き、浸漬処理、スプレー処理にて洗浄する。
【選択図】なし

Description

本発明はシリコン化合物の溶解洗浄剤であって、特に金型成型加工製品に付着したシリコン離型剤を短時間で溶解洗浄する溶解洗浄剤組成物に関する。

シリコン化合物は耐熱、耐酸化安定性などで他の樹脂と比較して優れた点を有している。
このためシリコン化合物は化学産業を始めとする幅広い分野で利用されている。
例えば樹脂製品を金型成型する際、金型から製品を取り外し易くするため金型にシリコン化合物を離型剤として塗布する。
シリコン離型剤は金型と成型品の密着力を低下させるので金型より製品を容易に取り出すことができるが、成型品側にもシリコン離型剤が付着する。
そしてその後成型品を塗装する場合、成型品表面にシリコン離型剤が残ったまま塗装すると塗膜剥離が生じるため、塗装前にシリコン離型剤を完全除去する必要がある。

シリコン離型剤を除去する方法として機械的研磨による方法もあるが、形状が複雑な場合充分に対応できない。
薬液によるシリコン化合物の溶解洗浄方法としては、特許文献１、特許文献２にドデシルベンゼンスルホン酸を有機溶剤に配合した溶解剤がある。
特許文献１ではドデシルベンゼンスルホン酸をベンゼン、トルエン、ヘキサン等の溶剤に配合した溶解剤が開示されている。
また溶解剤の引火性による危険を除くため、特許文献１ではドデシルベンゼンスルホン酸を例えばトリクロロエチレンなど塩素系炭化水素に配合した溶解剤が、特許文献２ではドデシルベンゼンスルホン酸をイソプロピルブロマイドなど臭素系炭化水素に配合した溶解剤が開示されている。

特開平４−３１８０７５ 特開２００１−３２９２９５

しかしながらドデシルベンゼンスルホン酸を有機溶剤に配合したシリコン溶解剤はシリコン化合物を溶解する速度が遅いという問題があった。
例えば特許文献１の実施例において常温における溶解性試験の試験時間は１６時間である。
また特許文献２の発明の実施の形態には「本発明にかかる溶解剤は、シリコン化合物を常温で浸漬させると、浸漬開始直後から溶解し始めるのではなく、浸漬が開始してからおよそ１５〜３０分経過した後に、シリコン化合物を溶解し始める」と記載されている。
金型成型された樹脂製品に付着しているシリコン離型剤の洗浄除去作業には迅速な処理速度が求められる。
洗浄、塗装の連続ラインでシリコン離型剤の溶解速度が遅いと洗浄に時間がかかり全体の生産効率が低下する。
量産ラインでシリコン離型剤を洗浄する場合、洗浄時間は５〜１０分以内が求められる。
従って特許文献１及び特許文献２に記載されたドデシルベンゼンスルホン酸と有機溶剤を組み合せた溶解剤では時間内にシリコン離型剤を完全除去できないという問題が生じる。

また洗浄液を槽に貯めて浸漬式で連続処理を行う場合、洗浄を繰り返すと溶解したシリコンが洗浄液中に蓄積してシリコン濃度が増加し、溶解速度の低下と再付着の問題が生じる。
洗浄物にシリコン離型剤が残存または再付着した状態で塗装すると前述の通り塗膜剥離が生じる。
塗膜剥離を防止するため、頻繁に洗浄液の交換を行うと極めてコスト高となる。

上記問題を解決するため、本発明はシリコン化合物の溶解剤としてドデシルベンゼンスルホン酸、フッ素化合物、有機溶剤を配合する事を特徴とする。
ドデシルベンゼンスルホン酸はシリコン化合物を溶解する。
フッ素化合物はシリコン化合物の溶解を促進する効果が有り、またシリコンと反応してケイフッ化物を生成するため液中のシリコン濃度を抑制する。
有機溶剤は各種溶剤が使用可能であるが、非危険物とするためには塩素系炭化水素、臭素系炭化水素を配合するのが良い。

本発明の溶解洗浄剤組成物はシリコン化合物に対して優れた溶解効果を有する。
特に金型成型品に付着したシリコン離型剤を短時間で溶解洗浄することができる。
また液の性能低下が少なく、長期間に渡って効果を継続持続することができる。
さらに溶剤として塩素系炭化水素または臭素系炭化水素を用いることにより引火の心配がない。

本発明に係るシリコン溶解洗浄剤組成物は、ドデシルベンゼンスルホン酸、フッ素化合物、有機溶剤からなっている。
ドデシルベンゼンスルホン酸は直鎖型ドデシルベンゼンスルホン酸または分岐型ドデシルベンゼンスルホン酸のどちらを使用しても構わないが、配合量は１〜６０％である。
より望ましい配合量は２〜２０％である。
配合量が少ないとシリコン化合物の溶解力が低下し、配合量が多いと液の粘度が増加して作業性が低下する。
フッ素化合物はフッ素量換算で０．００１〜１０％配合する。
より望ましい配合量は０．０１〜１％である。
フッ素化合物はフッ化水素酸単独で、フッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムなどの塩として、フッ化水素酸及び／または酸性フッ化アンモニウムにアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミンを別添加しても構わない。
フッ素化合物は配合量が少ないとシリコン化合物の溶解力が低下し、配合量が多いと素材表面がエッチングされて荒れたり、有毒なフッ素ガスを発生させて作業環境を悪化させる危険性がある。
有機溶剤は各種炭化水素、塩素系炭化水素、臭素系炭化水素を単独で、あるいは混合して配合できる。
溶解洗浄剤を非引火性とするためには塩素系炭化水素、臭素系炭化水素を使用するが良いが、より好ましくは毒性の少ない臭素系炭化水素であるノルマルプロピルブロマイドを使用するのが良い。

本発明の溶解洗浄剤組成物を用いてシリコン化合物を溶解、除去する方法としては、溶解洗浄剤をスポンジ等に含浸して手拭きでシリコン化合物を除去する方法、溶解洗浄剤を槽に貯めてその中に洗浄物を浸漬しシリコン化合物を溶解除去する方法、溶解洗浄剤を洗浄物にスプレーしてシリコン化合物を溶解除去する方法が行えるが、手拭きによる方法は量産が困難であり、スプレー法は溶剤の蒸発量が多くなるため浸漬による処理が最も好ましい。
また浸漬処理の場合、洗浄時間を短縮するため攪拌機、超音波洗浄機を併用する事ができる。

実施例として表１に示す成分割合いで各種溶解洗浄剤組成物を作成し、溶解洗浄剤とした。
これらについて以下の試験を行った。

シリコン離型剤の洗浄確認は塗装後の塗膜密着性で確認を行った。
洗浄物に離型剤が残存または再付着した状態で塗装すると、洗浄物の離型剤残存部または再付着部の塗膜密着性が低下するため、一時密着性試験（碁盤目試験）により離型剤の残存または再付着を確認することができる。

・試験板の作成方法
エポキシ樹脂基板に離型剤としてジメチルシリコンオイルを２ｇ／ｍ^２塗布し、１７５℃で２分ベーキングを行った。

・洗浄方法
試験板を液温２０℃に設定した実施例１から実施例９の溶解洗浄剤に５分間浸漬し、次いでリンス剤としてノルマルプロピルブロマイドに３分間浸漬後エアーブローで乾燥した。

・塗装方法
実施例１から実施例９の溶解洗浄剤で洗浄した試験板にアクリルウレタン樹脂塗料を塗装後、８０℃で３０分間焼き付けを行った。

・塗膜密着性評価
実施例１から実施例９の溶解洗浄剤で洗浄、塗装を行った試験板について１ｍｍ角の碁盤目試験を行い、塗膜の残存数を調べた。
結果を表１に示す。

比較例として表１に示す割合いで各種溶解洗浄剤組成物を調整し、実施例と同様に密着性試験を行った時の結果を表１に示す。
塗膜の残存数より実施例１〜実施例９の溶解洗浄剤組成物と比較例の溶解洗浄剤組成物についてシリコン離型剤洗浄性を評価した。
塗膜残存数９５以上・・・○ 残存数９５〜５０・・・△
残存数５０〜１・・・・・× 残存数０・・・・・・・××

本発明溶解洗浄剤組成物はシリコン化合物、特に金型成型品に付着するシリコン離型剤に対して優れた溶解洗浄効果を発揮し、本発明品で洗浄物を洗浄する事により短時間で洗浄物に残存または付着したシリコン化合物を完全除去し、塗装後の塗膜密着力低下を防止することができる。

Claims (10)

1. ドデシルベンゼンスルホン酸、フッ素化合物及び有機溶剤を配合することを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
2. 請求項１に記載のドデシルベンゼンスルホン酸の配合量が１〜６０％であることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
3. 請求項１に記載のフッ素化合物がフッ化水素酸、アンモニウム塩、アルカリ金属塩、アミン塩であることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
4. 請求項１及び請求項３に記載のフッ素化合物中のフッ素量が０．００１〜１０％であることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
5. 請求項１、請求項３及び請求項４に記載のフッ素化合物がフッ化水素酸及び／またはフッ化アンモニウムであることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
6. 請求項１に記載の有機溶剤が、炭化水素であることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
7. 請求項１に記載の有機溶剤が、塩素系炭化水素であることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
8. 請求項１に記載の有機溶剤が、臭素系炭化水素であることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
9. 請求項１及び請求項８記載の有機溶剤がイソプロピルブロマイド及び／またはノルマルプロピルブロマイドであることを特徴とするシリコン溶解洗浄剤組成物
10. 請求項１〜９のシリコン溶解洗浄剤組成物を用いてシリコン化合物を溶解、除去する洗浄方法