JP2022042739A - 洗浄剤組成物及び洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
付着水の除去方法として、従来は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン等の親水性溶媒に物品を浸漬して水切りする方法や、フロン等のフッ素系溶剤、1,1,1-トリクロロエタン、塩化メチレン、トリクロロエチレン等の塩素系溶剤に、脂肪族アミンと脂肪族カルボン酸との塩である界面活性剤等を添加した溶媒に浸漬するなどして水切りする方法が用いられていた。
しかしながら、特許文献1に記載の洗浄剤組成物は、脂肪酸アルカノールアミドおよびN-アルキルポリアルキレンジアミン脂肪酸塩といった界面活性剤を含有する。該界面活性剤は加熱により分解してしまうため、洗浄に用いた後に洗浄剤組成物を蒸留等により再利用することは困難である。
すなわち、本発明の第1の態様は、炭化水素系溶剤(A)と、有機溶剤(B)とを含有し、前記有機溶剤(B)は、溶解度パラメーター(以下、SP値ともいう)が18.1(J/cm3)0.5超21.5(J/cm3)0.5未満であり、かつ、IOB値が0.625超1.17未満である有機溶剤(B1)を含み、蒸留再生が可能である、洗浄剤組成物である。
本発明の第1の態様に係る洗浄剤組成物において、前記炭化水素系溶剤(A)の密度は、1.00g/cm3未満であってもよい。
本発明の第1の態様に係る洗浄剤組成物において、前記有機溶剤(B)の含有量は、洗浄剤組成物全量100質量%に対して、5質量%以上40質量%以下であってもよい。
本発明の第1の態様に係る洗浄剤組成物は、炭化水素系溶剤(A)と、有機溶剤(B)とを含有する。
本実施形態の洗浄剤組成物における炭化水素系溶剤(A)(以下、(A)成分ともいう)としては、脂肪族飽和炭化水素系溶剤(パラフィン系炭化水素)、脂肪族不飽和炭化水素系溶剤(オレフィン系炭化水素)、脂環式炭化水素系溶剤(ナフテン系炭化水素)、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
該脂肪族飽和炭化水素系溶剤(パラフィン系炭化水素)は、直鎖状の飽和炭化水素系溶剤(ノルマルパラフィン系炭化水素)であっても、分岐鎖状の飽和炭化水素系溶剤(イソパラフィン系炭化水素)であってもよい。
好適な具体例としては、イソノナン、イソデカン、イソウンデカン、イソドデカン(2,2,4,6,6、-ペンタメチルヘプタン等)、イソトリデカン(2,3,4-トリメチルデカン、2,3-ジメチルウンデカン、2-メチルドデカン等)、イソテトラデカン、イソヘキサデカン(2,2,4,4,6,8,8-ヘプタメチルノナン等)、イソオクタデカン(2-メチルヘプタデカン)等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶剤として、具体的には、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,4-ジメチル-2-(1-フェニルエチル)ベンゼン等が挙げられる。
一方で、本実施形態の洗浄剤組成物における(A)成分の沸点は、350℃以下であることが好ましく、300℃以下であることがより好ましく、270℃以下であることがさらに好ましく、250℃以下であることが特に好ましい。
一方、(A)成分の沸点を上記の好ましい上限値以下にすることにより、洗浄剤組成物の動粘度が適度となり、洗浄剤組成物の取り扱い性がより優れる。
一方で、(A)成分の含有量は、洗浄剤組成物全量100質量%に対して、97質量%以下であることが好ましく、96質量%以下であることがより好ましく、95質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の洗浄剤組成物における有機溶剤(B)(以下、(B)成分ともいう)は、SP値が18.1(J/cm3)0.5超21.5(J/cm3)0.5未満であり、かつ、IOB値が0.625超1.17未満である有機溶剤(B1)(以下、(B1)成分ともいう)を含む。
具体的には、モル蒸発熱△H、モル体積V、モル気体定数Rおよび温度Tより、SP値(δ)は、{(△H-RT)/V}0.5で定義される。すなわち、1cm3の液体が蒸発するために必要な蒸発熱の平行根(J/cm3)0.5から計算される。
一方で、本実施形態の洗浄剤組成物における(B)成分の沸点は、260℃以下であることが好ましく、250℃以下であることがより好ましく、240℃以下であることがさらに好ましい。
具体的に(A)成分の沸点と、(B)成分の沸点との差が50℃以下である場合とは、(A)成分の沸点が150~200℃の際は、(B)成分は、100~250℃の間に沸点を有する(B)成分である場合であり、例えば、沸点が100~110℃の(B)成分や沸点が240~250℃の(B)成分が含まれる。
一方で、(B)成分の含有量は、洗浄剤組成物全量100質量%に対して、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の洗浄剤組成物は、上述した(A)成分及び(B)成分を含有し、本発明の効果を損なわない範囲で、これらの成分以外の成分(任意成分)をさらに含有してもよい。
該任意成分としては、フェノール系、アミン系、硫黄系、リン系等の酸化防止剤;ニトロ化合物、エポキシ化合物、フェノール類、イミダゾール類、アミン類、リン化合物類、硫黄化合物類、含窒素アルコール化合物等の安定剤;ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等の紫外線吸収剤;アルキル又はアルケニルコハク酸誘導体、多価アルコール部分エステル、金属スルフォネート、アミン類等の防錆剤などが挙げられる。
本実施形態の洗浄剤組成物は、有機溶剤として、SP値及びIOB値が特定の範囲である有機溶剤(B1)を選択しているため、被洗浄物に吸着して被洗浄物と水滴の間に侵入しやすく、かつ、水滴を比重差で落下させるために、水滴の周囲に吸着して界面張力を下げやすくなっていると推測される。
したがって、本実施形態の洗浄剤組成物は、炭化水素系溶剤(A)と、有機溶剤(B1)とを組み合わせることにより、水除去性に優れる。また、本実施形態の洗浄剤組成物は、従来の洗浄剤組成物のように界面活性剤等の加熱により分解する成分を含まないため、蒸留再生が可能である。
本発明の第2の態様に係る洗浄方法は、水が付着した被洗浄物を準備する準備工程と、第1の態様に係る洗浄剤組成物を用いて、前記水が付着した被洗浄物を洗浄する洗浄工程と、第1の態様に係る洗浄剤組成物を用いて、前記洗浄された被洗浄物をすすぐすすぎ工程と、前記洗浄工程及び/又は前記すすぎ工程で用いた洗浄剤組成物を蒸留して、次回以降の前記洗浄工程及び/又は前記すすぎ工程で使用する蒸留再生工程とを有する。
本実施形態における準備工程は、水が付着した被洗浄物を準備する工程である。
電気・電子部品としては、プリント配線基板、セラミック配線基板等の配線基板;リードフレーム等の半導体パッケージ部材;リレー、コネクターなどの接点部材;液晶、プラズマディスプレイ等の表示部品;ハードディスク記憶媒体、磁気ヘッド等の磁気記憶部品;水晶振動子等の圧電部品;モータ、ソレノイド等の電動機部品;センサー部品;リチウムイオン電池等の電池缶などが挙げられる。
光学部品としては、眼鏡、カメラ用などのレンズ、その筐体などが挙げられる。
精密機械部品としては、航空機、工作機械等に用いられる精密ベアリングなどの部品が挙げられる。
自動車部品としては、自動車のエンジン部に使われる燃料噴射用のニードルや駆動部分のギヤなどが挙げられる。
被洗浄物を水に一定時間浸漬する方法の場合、撹拌、揺動、超音波照射、噴流、エアバブリング又はこれらの組み合わせを行ってもよい。
被洗浄物を水に浸漬する場合、浸漬時間は、例えば、10秒~30分である。
被洗浄物を水に浸漬する場合、水の温度は、例えば、25~90℃である。
本実施形態における洗浄工程は、上述した第1の態様に係る洗浄剤組成物を用いて、水が付着した被洗浄物を洗浄する工程である。
上記洗浄工程の洗浄温度は、20~50℃であることが好ましい。
本実施形態におけるすすぎ工程は、上述した洗浄工程で洗浄された被洗浄物を、上述した第1の態様に係る洗浄剤組成物を用いてすすぐ工程である。
すすぎ工程の際に、超音波を照射する場合、超音波の照射条件は、発振周波数20~100KHz、発振出力0.1~200W/Lが好ましい。
上記すすぎ工程のすすぎ温度は、20~50℃であることが好ましい。
蒸留再生工程は、前記洗浄工程及び/又は前記すすぎ工程で用いた使用済み洗浄剤組成物を蒸留して、次回以降の洗浄工程及び/又はすすぎ工程で使用する工程である。
本実施形態の蒸留再生工程は、洗浄工程で用いた使用済み洗浄剤組成物と、すすぎ工程で用いた使用済み洗浄剤組成物とをいずれも蒸留再生してもよい。
仕上げ工程は、すすぎ工程を行った後の被洗浄物を乾燥する工程である。乾燥方法としては、特に限定されず、温風、吸引及び減圧により乾燥する方法が挙げられる。また、加熱できない金属部品を乾燥する場合には、部品を回転させる液切り乾燥、高圧エアーでのブロー乾燥、ハロゲン系溶剤などの低沸点溶剤での置換乾燥を行うこともできる。
(実施例1~23、比較例1~21)
表1~4に示す各成分を混合し、各例の洗浄剤組成物を調製した。
ステンレスメッシュ(30mm×30mm、目開き198μm)をノルマルパラフィン(商品名;NSクリーン100、ENEOS社製)で脱脂した。次いで、該ステンレスメッシュを25℃の蒸留水に3秒間浸漬して取り出した。次いで、ガラス製ビーカーに各例の洗浄剤組成物100mLを加えて25℃に保持し、ステンレスメッシュを垂直に3秒間浸漬して取り出し、ステンレスメッシュ表面に付着していた水の状態から以下の基準で水切り性を評価した。その結果を表1~4に示す。
<評価基準>
A:ステンレスメッシュ表面に水滴残りがない
B:ステンレスメッシュ表面に微細な水滴残りがある
C:ステンレスメッシュ表面に水滴残りがある
(A)-2:ノルマルパラフィン(商品名:NSクリーン110、ENEOS社製、沸点:189~194℃、密度:0.744g/cm3)
(A)-3:ノルマルパラフィン(商品名:NSクリーン220、ENEOS社製、沸点:208~211℃、密度:0.752g/cm3)
(A)-4:ノルマルパラフィン(商品名:NSクリーン230、ENEOS社製、沸点:226~230℃、密度:0.760g/cm3)
(A)-5:芳香族炭化水素(商品名:EMクリーン2000E、ENEOS社製、沸点:180~192℃、密度:0.885g/cm3)
(A)-6:ナフテン系炭化水素(商品名:テクリーンN16、ENEOS社製、沸点:160~180℃、密度:0.760g/cm3)
(A)-7:ナフテン系炭化水素(商品名:テクリーンN22、ENEOS社製、沸点:220~240℃、密度:0.820g/cm3)
(A)-8:イソパラフィン(商品名:Isopar L、エクソンモービル社製、沸点:184~199℃、密度:0.762g/cm3)
図1に示す通り、SP値及びIOB値と水切り性とは相関性があり、SP値及びIOB値が特定の範囲である有機溶剤(B1)と炭化水素系溶剤(A)とを併用した洗浄剤組成物は、水切り性が優れることが確認できる。
また、本実施形態の洗浄剤組成物は、炭化水素系溶剤(A)と、有機溶剤(B)とを用いているため、洗浄に用いた後に再利用が可能である。
Claims (5)
- 炭化水素系溶剤(A)と、
有機溶剤(B)とを含有し、
前記有機溶剤(B)は、溶解度パラメーター(SP値)が18.1(J/cm3)0.5超21.5(J/cm3)0.5未満であり、かつ、IOB値が0.625超1.17未満である有機溶剤(B1)を含み、
蒸留再生が可能である、洗浄剤組成物。 - 前記炭化水素系溶剤(A)の沸点と、前記有機溶剤(B)の沸点との差は30℃以下である、請求項1に記載の洗浄剤組成物。
- 前記炭化水素系溶剤(A)の密度は、1.00g/cm3未満である、請求項1に記載の洗浄剤組成物。
- 前記有機溶剤(B)の含有量は、洗浄剤組成物全量100質量%に対して、3質量%以上60質量%以下である、請求項1又は2に記載の洗浄剤組成物。
- 水が付着した被洗浄物を準備する準備工程と、
請求項1~4のいずれか一項に記載の洗浄剤組成物を用いて、前記水が付着した被洗浄物を洗浄する洗浄工程と、
請求項1~4のいずれか一項に記載の洗浄剤組成物を用いて、前記洗浄された被洗浄物をすすぐすすぎ工程と、
前記洗浄工程及び/又は前記すすぎ工程で用いた洗浄剤組成物を蒸留して、次回以降の前記洗浄工程及び/又は前記すすぎ工程で使用する蒸留再生工程とを有する、洗浄方法。
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