JP4601124B2 - 引火点を持たない洗浄剤組成物及び洗浄方法 - Google Patents

引火点を持たない洗浄剤組成物及び洗浄方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密機械部品、光学機械部品等の加工時に種々の加工油類、グリース類、ワックス類や電気電子部品のハンダ付け時に使用されるフラックス類を洗浄するのに好適な洗浄剤とその洗浄剤に適した洗浄方法および洗浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
精密機械部品、光学機械部品等の加工時に種々の加工油類、例えば、切削油、プレス油、引抜き油、熱処理油、防錆油、潤滑油等、または、グリース類、ワックス類等が使用されるが、これらの汚れは最終的には除去する必要があり,溶剤による除去が一般的に行われている。
また、電子回路の接合方法としてはハンダ付けが最も一般的に行われているが、ハンダ付けすべき金属表面の酸化物の除去清浄化、再酸化防止、ハンダ濡れ性の改良の目的で、フラックスでハンダ付け面を予め処理することが通常行われている。ハンダ付けの方法としては溶液状のフラックス中に基板を浸漬する等により、フラックスを基板面に付着させた後、溶融ハンダを供給する方法や予めフラックスとハンダの粉末を混合してペースト状にしたものをハンダ付けすべき場所に供給した後加熱する方法等があるが、いずれにしても、フラックス残渣は金属の腐食や絶縁性の低下の原因となるため、ハンダ付け終了後、十分に除去する必要がある。
【0003】
これらの洗浄、除去には、不燃性で毒性が低く、優れた溶解性を示す等、多くの特徴を有することから、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(以下CFC113という)やCFC113とアルコールなどを混合した溶剤で洗浄していた。しかしながら、CFC113はオゾン層破壊等の地球環境汚染問題が指摘され、日本では1995年末にその生産が全廃された。このCFC113の代替品として、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパンと1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパンの混合物(以下HCFC225という)や1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン(以下HCFC141bという)等のハイドロクロロフルオロカーボンが提案されているが、これらについてもオゾン層破壊能があるために日本では2020年にその使用が禁止される予定である。
【0004】
さらに、近年では塩素原子を全く含まないハイドロフルオロカーボン類(以下HFCという)やハイドロフルオロエーテル類(以下HFEという)等のオゾン層破壊能が全くなく、不燃性のフッ素系溶剤が提案されているが、塩素原子を含まないために溶解能が低く単独では洗浄剤として使用できない。
また、特開平10−316598号公報には環状のフッ素化炭化水素とエタノールを併用した洗浄剤が提案されているが、このような洗浄剤は引火点を有し、不燃性溶剤として取り扱うことができない。また、特開平10−36894号公報、特開平10−212498号公報および特開平10−251692号公報にはHFCやHFEとグリコールエーテル類の併用についての記載がある。しかし、例えば,フラックス洗浄剤としては、フラックス成分であるロジンやイオン性残渣の原因となるアミンの塩酸塩や有機酸等の汚れおよびハンダ付け工程によって生成され、白色残渣の原因となる重合ロジンやロジンの金属塩等の汚れの全てを洗浄する必要があるが、前記洗浄剤では全ての汚れを充分に洗浄することができない。
【0005】
以上のごとく、CFC113の代替品として、これまで提案されてきた洗浄剤では、洗浄が可能であってもオゾン層破壊の問題により将来その使用が禁止されていたり、引火の危険性があるために洗浄機等の設備を防爆構造とするのに設備コストが上昇したり、洗浄剤としての洗浄力が不足している等、洗浄剤として使用する上で多くの問題を抱えているのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、洗浄におけるあらゆるタイプの汚れに対して、高い洗浄力を示し、かつ、蒸気洗浄時等の高温下における酸化劣化を防止しつつ、低毒性で、引火点がなく、オゾン層破壊の恐れが全くない洗浄剤とその洗浄剤に適した洗浄方法および洗浄装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を達成するための手段】
本発明者は、上記課題を達成するため、塩素原子を含有しない含フッ素化合物の引火点を有さない特性を生かし、引火点の出現しない洗浄剤を見出すべく鋭意検討を重ねた結果、塩素原子を含有しない含フッ素化合物に前記一般式(1)、(2)、(3)および(4)よりなる群から選ばれる化合物の一種、または二種以上の組み合わせを加えることより、広範な種類の汚れを洗浄できる事を見出した。また、グリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、前記一般式(5)および前記一般式(6)よりなる群から選ばれる1種以上の化合物を加えることより、より高い洗浄効果の得られることを見出すとともに、酸化防止剤等の添加により高温下で連続して使用できることを見出し、さらに、その洗浄剤に適した洗浄方法および洗浄装置を見出し、本発明を完成した。
【0008】
すなわち、発明の第一は、(a)4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン、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、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よりなる群から選ばれる化合物の一種又は二種以上と、
(b)3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、およびジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテルよりなる群から選ばれる化合物の一種又は二種以上とを含有し、
(a)/(b)の重量割合が40/60<(a)/(b)<95/5である引火点を持たない洗浄剤組成物である。
発明の第二は、(b)が3−メトキシブタノール、又は3−メチル−3−メトキシブタノールであることを特徴とする発明の第一に記載の洗浄剤組成物である。
【0009】
発明の第三は、(c)グリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、一般式(5)および(6)で表されるよりなる群から選ばれる化合物の一種、または二種以上を含有する発明の第一又は二に記載の洗浄剤組成物である。
発明の第四は、(c)が、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのいずれかである発明の第三に記載の洗浄剤組成物である。
【0010】
発明の第五は、(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類から選ばれる化合物の一種又は二種以上の組み合わせを含有する発明の第一〜四のいずれかに記載の洗浄剤組成物である。
発明の第六は、(e)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および紫外線吸収剤よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上を含有する発明の第一〜五のいずれかに記載の洗浄剤組成物である。
発明の第七は、発明の第一〜第六のいずれかに記載の洗浄剤組成物で被洗物を洗浄する方法である。
発明の第八は、フラックス洗浄において、発明の第一〜第六のいずれかに記載の洗浄剤組成物で被洗物を洗浄する方法である。
【0011】
発明の第九は、発明の第一〜六のいずれかに記載の洗浄剤組成物で被洗物を洗浄した後、(f)4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン、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、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、およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる化合物を含有する組成物でリンスおよび/または蒸気洗浄することを特徴とする洗浄方法である。
【0012】
発明の第十は、(f)が、(d)1.013×10 5 Paにおける沸点が20℃〜100℃の炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類から選ばれる化合物、および(e)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および紫外線吸収剤から選ばれる化合物、よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含有することを特徴とする請求項7記載の洗浄方法である。
【0013】
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において、洗浄とは被洗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、リンスとは被洗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。さらに、蒸気洗浄とは被洗物表面にわずかに残留する汚れ成分を、被洗物と該被洗物が晒されている蒸気との温度差によって該被洗物表面で凝縮する蒸気成分からなる液体で除去することである。
【0014】
本発明の洗浄剤および組成物(f)に使用する(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物とは、炭化水素類やエーテル類の水素原子の一部がフッ素原子のみで置換され、塩素原子を含まないフッ素化合物であり、例えば、下記一般式(7)で特定される環状HFC、(8)で特定される鎖状HFC、又は(9)で特定されるHFEの、塩素原子を含まない、炭素原子、水素原子、酸素原子、フッ素原子からなる化合物、及びこれらの中から選ばれる2種以上の化合物の組み合わせ等を挙げられる。
【0015】
n2n-mm (7)
(式中、4≦n≦6、5≦m≦2n−1の整数を示す)
x2x+2-yy (8)
(式中、4≦x≦6、6≦y≦2x+1の整数を示す)
s2s+1OR (9)
(式中、4≦s≦6、Rは炭素数1〜3のアルキル基)
【0016】
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、5H,6H,6H−ノナフルオロシクロヘキサン等を挙げることができる。
【0017】
鎖状のHFCの具体例としては1H,2H,3H,4H−パーフルオロブタン、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−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、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。
【0018】
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、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、エチルパーフルオロペンチルエーテル等を挙げることができる。
本発明の洗浄剤および組成物(f)においては、これら(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物の中から選ばれる1種又は2種以上の化合物を組み合わせて用いることができるが、好ましくは、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコールエーテル類等の高極性溶剤に対する溶解性が高く地球温暖化係数の低い環状HFCまたはHFEを挙げることができる。好ましくは、4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン、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、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、およびこれらの混合物を挙げることができる。より好ましく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およびこれらの混合物(商品名:HFE7100、住友スリーエム(株)製)、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およびこれらの混合物(商品名:HFE7200、住友スリーエム(株)製)を挙げることができる。さらに好ましく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およびこれらの混合物(商品名:HFE7100、住友スリーエム(株)製)を挙げることができる。
【0019】
本発明の洗浄剤においては、あらゆる汚れに対する洗浄力の向上を目的に(b)前記一般式(1)、(2)、(3)および(4)よりなる群から選ばれる化合物の一種、または二種以上の組み合わせを使用する必要がある。
一般式(1)で表されるものの具体例としては、3−メチル−3−メトキシブタノール、3−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等が挙げられる。より好ましくは3−メチル−3−メトキシブタノール、3−メトキシブタノールが挙げられる。さらに好ましくは3−メチル−3−メトキシブタノールが挙げられる。
【0020】
一般式(2)で表されるものの具体例としては、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−ペンチルエーテル等が挙げられる。より好ましくはジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテルが挙げられる。
一般式(3)で表されるものの具体例としてはトリエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
【0021】
一般式(4)で表されるものの具体例としてはジエチレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル等が挙げられる。
本発明における洗浄剤は、上記成分(a)、(b)を含有する引火点を持たない洗浄剤である。ここでいう、「引火点を持たない」とは、JIS K 2265等の一般的な引火点評価試験により、洗浄剤に引火点なしと認められることを意味する。
【0022】
本発明の洗浄剤においては、広範な種類の汚れに対する洗浄力の向上を目的に(c)グリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、前記一般式(5)および(6)で表される化合物よりなる群から選ばれる1種以上の化合物を併用することができる。
ここでいうグリコールエーテルアセテート類とは、水酸基を有するグリコールエーテル類をアセテート化した化合物である。ここでいう水酸基を有するグリコールエーテル類とは2個の水酸基が2個の相異なる炭素原子に結合している脂肪族あるいは脂環式化合物において、該水酸基のうちいずれか1個の水酸基の水素原子のみが炭化水素残基またはエーテル結合を含む炭化水素残基に置換されている化合物である。例えば、下記一般式(10)で特定されるグリコールエーテルアセテート類を挙げることができる。
【0023】
【化4】
Figure 0004601124
【0024】
(式中R23は炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基、またはシクロアルキル基、R24、R25、R26は水素またはメチル基、eは0〜1の整数、fは1〜4の整数を表す。)
【0025】
グリコールエーテルアセテート類の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールおよびトリプロピレングリコール等に対応するモノアルキルエーテルのアセテート、3−メトキシ−1−ブチルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート等を挙げることができる。
【0026】
また、本発明の洗浄剤に使用するヒドロキシカルボン酸エステル類とは水酸基を有するエステル化合物であり、例えば、乳酸エステル、リンゴ酸エステル、酒石酸エステル、クエン酸エステル、グリコールモノエステル、グリセリンモノエステル、グリセリンジエステル、リシノール酸エステルおよびヒマシ油等を挙げることができる。
これらの中でも、特に好ましいヒドロキシカルボン酸エステル類としては下記一般式(11)で特定される乳酸エステル類を挙げることができる。
【0027】
【化5】
Figure 0004601124
【0028】
(式中、R27は炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基又はシクロアルキル基を示す。)乳酸エステル類の具体例としては乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルおよび乳酸ペンチル等を挙げることができる。
【0029】
一般式(5)で表されるものの具体例としては、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−i−ブチルエーテルが挙げられる。
【0030】
一般式(6)で表されるものの具体例としてはジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピ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メチルエチルエーテル等が挙げられる。
上記成分(c)化合物の、少なくとも一種が、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのいずれかである時に、より良好なフラックス溶解性、基板洗浄性が実現できる。
【0031】
さらに、成分(b)および成分(c)の蒸気圧は、特に引火点を有さない洗浄剤組成とするために、20℃において1.33×103Pa未満が好ましく、より好ましくは6.66×102Pa以下であり、さらに1.33×102Pa以下が好ましい。
本発明の洗浄剤および組成物(f)には、1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃で、請求項1記載の成分(a)、成分(b)および成分(c)とは異なる化合物である、成分(d)から選ばれる化合物の一種、または二種以上の組み合わせを洗浄力改良剤、安定剤、融点降下剤等の添加成分として添加し、成分(b)および成分(c)の添加量の抑制、洗浄性の向上、蒸気洗浄時の気相での金属安定性の向上および冷却時の洗浄剤の凝固防止等を図ることもできる。
【0032】
成分(d)としては、例えば、以下に示す溶剤の種類ごとに例示することができる。
炭化水素類としては、n−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、2−メチルペンタン、2,3−ジメチルブタン、n−ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,4−ジメチルペンタン、イソオクタン等が挙げられる。
アルコール類としてはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール等を挙げることができる。
ケトン類としてはアセトン,メチルエチルケトンを挙げることができる。
エステル類としてはギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等を挙げることができる。
【0033】
成分(d)の沸点は20℃〜100℃であり、かつ、使用中の組成変動を少なくするために(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物の沸点の±40℃の範囲に入ることが好ましく、さらに好ましくは±30℃である。
また、成分(d)は、併用する(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物と共沸組成物あるいはそれに近似する組成の共沸様組成物であることが好ましい。
また、洗浄剤および組成物(f)の酸化劣化を防ぐ目的で成分(e)を添加することができる。成分(e)としては、例えば、以下に示す種類ごとに例示することができる。
【0034】
フェノール系酸化防止剤としては、1−オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼン、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシメチルフェノール、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等の化合物を挙げることができる。
【0035】
アミン系酸化防止剤としては、ジフェニル−p−フェニレン−ジアミン、4−アミノ−p−ジフェニルアミン、p,p’−ジオクチルジフェニルアミン等の化合物を挙げることができる。
リン系酸化防止剤としては、フェニルイソデシルホスファイト、ジフェニルジイソオクチルホスファイト、ジフェニルジイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tブチルフェニル)ペンタエリストールジホスファイト等の化合物を挙げることができる。
イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオン酸エステル、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオン酸エステル、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオン酸エステル、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオン酸エステル等の化合物を挙げることができる。
【0036】
紫外線吸収剤としては、4−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−4’−クロロベンゾフェノン、2、2’−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、5−クロロ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−ドデシル−2−ヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、4−オクチルフェニルサリシレート、ビスフェノールA−ジ−サリシレート等のフェニルサリシレート類および2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾ−ル、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α、α’−ジジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾ−ル類を挙げることができる。
【0037】
これら例示された化合物のなかで、フェノール系酸化防止剤の添加効果が高く、特に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールが好ましい。また、洗浄剤を連続して加熱使用する蒸気洗浄等の場合には、フェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤の群から選ばれる少なくとも一種以上とリン系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤の群から選ばれる一種以上を併用することによって、長期間洗浄剤の酸化分解を抑制することが可能となる。
【0038】
本発明の洗浄剤は、上述した(a)〜(e)各成分を定法に従って混合し均一化して得られる。
各成分の重量割合については、本発明の洗浄剤の特徴である、高洗浄性、低毒性、低引火性が損なわれない範囲であれば、特に制限はないが、成分(a)/成分(b)の重量割合(a)/(b)の範囲が40/60<(a)/(b)<95/5であることがより好ましい。成分(b)の重量割合が5より大きいときに、各種汚れに対するより好ましい溶解力改善効果が得られ、60より小さいときにより好ましい低引火性が達成される。洗浄剤の洗浄性と低引火性のバランスを考慮した、さらに好ましい成分(a)/成分(b)の重量割合の範囲は50/50<(a)/(b)<90/10であり、いっそう好ましくは60/40<(a)/(b)<80/20である。
【0039】
成分(c)をさらに添加する場合には、成分(a)/{成分(b)+成分(c)}の重量割合(a)/{(b)+(c)}の範囲が40/60<(a)/{(b)+(c)}<95/5であることがより好ましい。{成分(b)+成分(c)}の重量割合が5より大きいときに、各種汚れに対するより好ましい溶解力改善効果が得られ、60より小さいときにより好ましい低引火性を達成できる。洗浄剤の洗浄性と低引火性のバランスを考慮した、さらに好ましい成分(a)/{成分(b)+成分(c)}の重量割合の範囲は50/50<(a)/{(b)+(c)}<90/10であり、いっそう好ましくは60/40<(a)/{(b)+(c)}<80/20である。
【0040】
成分(b)/成分(c)の重量割合(b)/(c)の範囲は10/90<(b)/(c)<90/10であることがより好ましい。成分(c)の重量割合が10より大きいときに、より好ましいフラックス溶解性が得られ、90より小さいときに、重合ロジンやロジンの金属塩に対するより好ましい洗浄性が得られる。洗浄剤のフラックスに対する溶解性と重合ロジン等の白色残渣の原因となる汚れに対する洗浄性のバランスを考慮した、さらに好ましい成分(b)/成分(c)の重量割合の範囲は20/80<(b)/(c)<80/20である。
【0041】
成分(d)を添加する場合には重量割合{(a)+(b)+(c)}/(d)の範囲が90/10<{(a)+(b)+(c)}/(d)<99.9/0.1であることがより好ましい。(d)の重量割合が10より小さいときにより好ましい低引火性を達成でき、0.1より大きいときに安定剤、融点降下剤としてのより好ましい効果が得られる。さらに好ましい重量割合の範囲は93/7<{(a)+(b)+(c)}/(d)<99/1である。
【0042】
成分(e)を添加する場合には{(a)+(b)+(c)+(d)}に対して、1〜1000ppm、より好ましくは10〜1000ppmである。
また、組成物(f)は上述した成分(a)単独、または(a)、(d)及び(e)の各成分を定法に従って混合し均一化して得られる。
組成物(f)において、成分(a)に成分(d)を添加する場合には(a)/(d)の重量割合の範囲が90/10〜99.9/0.1あることがより好ましい。(d)の重量割合が10よい小さいときにより好ましい低引火性を達成でき、0.1より大きいときに安定剤、融点降下剤としてのより好ましい効果が得られる。さらに好ましい重量割合の範囲は93/7〜99/1である。
【0043】
組成物(f)において成分(e)を添加する場合には{(a)+(d)}に対して、1〜1000ppm、より好ましくは10〜1000ppmである。
本発明の洗浄剤および組成物(f)の融点は15℃以下が好ましいが、冬期使用することも考慮すると10℃以下がより好ましく,さらに好ましくは5℃以下である。
また、本発明の洗浄剤はあらゆる汚れに対して優れた洗浄性を示すが、特にフラックスなどの樹脂類の洗浄に適している。
【0044】
本発明の洗浄剤および組成物(f)には、必要に応じて各種助剤、例えば,界面活性剤、安定剤、消泡剤等を必要に応じて添加しても良い。
以下に本発明の洗浄剤に添加できる添加剤の具体例を例示する。
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及び両性界面活性剤を添加しても良い。アニオン系界面活性剤としては、炭素数が6〜20の脂肪酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルカリ金属、アルカノールアミンおよびアミン塩等が挙げられる。カチオン系界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、アルキルフェノール、炭素数が8〜18の直鎖または分岐の脂肪族アルコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレンオキサイドポリプロピレンオキサイドのブロックポリマー等が挙げられる。両性界面活性剤としては,ベタイン型、アミノ酸型等が挙げられる。
【0045】
安定剤としてはニトロメタン、ニトロエタン等のニトロアルカン類、ブチレンオキサイド等のエポキシド類、1,4−ジオキサン等のエーテル類、トリエタノールアミン等のアミン類、ベンゾトリアゾール類等が挙げられる。
消泡剤としては、自己乳化シリコーン、シリコン、脂肪酸、高級アルコール、ポリプロピレングリコールポリエチレングリコールおよびフッ素系界面活性剤等が挙げられる。
【0046】
本発明の洗浄剤及び組成物(f)は、以下に示す洗浄方法及び洗浄装置を利用することによって、最も効果的な洗浄を行うことができる。
本発明の洗浄方法は、被洗物に付着したあらゆるタイプの汚れを(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物に化合物(b)を含有し、必要に応じて化合物(c)、(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の添加成分および(e)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および紫外線吸収剤を添加することによって、優れた洗浄性を示し、かつ、引火点を有さない洗浄剤で洗浄したのち、汚れ成分等を発明の第七に記載の組成物(f)または発明の第八に記載の組成物(f)で被洗物をリンスおよび/または蒸気洗浄することを特徴としている。
【0047】
組成物(f)は少なくとも1種の成分(a)を含有する組成であれば、いかなる組成でもよいが、必要に応じて組成を使い分けることができ、例えば、被洗物表面での洗浄剤成分の残留やシミの抑制を重視する場合には揮発性の高い成分(a)のみからなる組成が好ましく、イオン性残渣洗浄性を重視する場合には成分(a)に(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の添加成分を添加することが好ましい。洗浄工程及びリンス工程には洗浄性、リンス性を向上することを目的とした手拭き、浸漬、スプレー、シャワー等の物理的な方法を組み合わせることにより、効果的な洗浄が可能となる。本発明の洗浄方法は本発明の洗浄剤を使用する上で、洗浄性及び乾燥性に優れ、被洗物の材質に対する影響も少なく、最も適した洗浄方法と言える。
【0048】
本発明の洗浄方法を実施する装置としては、これまでトリクロロエタン,CFC113等の塩素系洗浄剤で使用されていた3槽式洗浄機等の一般的な洗浄機であれば使用することが可能であり、洗浄装置を限定するものではないが、具体的な洗浄装置の事例として、図1に示した本発明の第九に記載の洗浄装置、図2に示した本発明の第十に記載の洗浄装置および図3に示した本発明の第十一に記載の洗浄装置を挙げることができる。
【0049】
以下に本発明の洗浄方法及び洗浄装置を添付図面によって具体的に説明する。
図1に示す洗浄装置は、主な構造として洗浄液を入れる洗浄槽(A)1、組成物(f)を入れるリンス槽(B)2及び蒸気発生槽3、組成物(f)の蒸気に満たされる蒸気ゾーン4、蒸発した組成物(f)を冷却管9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(C)5からなる。実際の洗浄においては被洗物を専用のジグやカゴ等に入れて、洗浄装置内を洗浄槽(A)1、リンス槽(B)2、蒸気ゾーン4の順に通過させながら洗浄を完了させる。
【0050】
洗浄槽(A)1では、本発明の洗浄剤をヒーター7で加熱昇温し、一定温度にコントロールしながら被洗物に付着した汚れを超音波振動子8により発生したキャビテーションで洗浄除去する。この時,物理的な力としては超音波以外に揺動や洗浄剤の液中噴流等のこれまでの洗浄機に採用されているいかなる方法を使用しても良い。本洗浄装置においては被洗物を洗浄槽(A)1からリンス槽(B)2に移動する時、洗浄剤成分が被洗物表面に付着していることにより、被洗物表面での乾燥による汚れ成分の固着を防止しつつ、リンス槽(B)2へ移動することが可能となる。
【0051】
リンス槽(B)2では、被洗物に付着している洗浄剤中に溶解している汚れ成分を本発明の組成物(f)で除去する。組成物(f)は、リンス槽(B)2からオーバーフロー配管11、16、12を通って蒸気発生槽3に入り、蒸気発生槽3のヒーター6で加熱沸騰され、その組成物の一部または全部が蒸気となって矢印13のように冷却管9で凝
縮された後、配管14から水分離槽(C)5に集まり水と分離された上で、配管15を通ってリンス槽(B)2に戻る。
この組成物(f)を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、リンス槽(B)2に持ち込まれた洗浄剤成分や汚れ成分を連続的に蒸気発生槽3に蓄積し,リンス槽(B)2の清浄度の維持や蒸気ゾーン4における蒸気洗浄が可能となる。
【0052】
蒸気発生槽3で発生した蒸気に満たされた蒸気ゾーン4で行う蒸気洗浄は、被洗物表面で蒸気が凝縮することによりできた液中に汚れ成分が全く含まれないので、洗浄工程最後の仕上げ洗浄として有効である。さらに、洗浄効果を高めるためには、リンス槽(B)2の冷却管10で組成物(f)の温度を低温に保ち、浸漬する被洗物温度を低く抑制することによって,蒸気温度との温度差を広げ凝縮量を増やすことが効果的である。
【0053】
本発明の洗浄装置では、洗浄剤と組成物(f)の2種類の液を使用するために独立した浸漬槽構造となっているが、各槽上部の空間を蒸気ゾーンとして共通に使用することにより,洗浄剤からの(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物の蒸発ロスを抑制し、結果として洗浄剤の組成変動を減少し、長期連続使用することが可能となる。
次に図2に示す洗浄装置は、主な構造として洗浄液を入れる洗浄槽(A)17、組成物(f)を入れるリンス槽(B)18、洗浄剤の蒸気に満たされる蒸気ゾーン(D)19、蒸発した洗浄剤を冷却管23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(C)20からなる。実際の洗浄においては被洗物を専用のジグやカゴ等に入れて、洗浄装置内を洗浄槽(A)17、リンス槽(B)18、蒸気ゾーン(D)19の順に通過させながら洗浄を完了させる。リンス槽数については精密洗浄等の高い清浄度が求められる場合には必要に応じて2槽以上に増やしても良い。
【0054】
洗浄槽(A)17では、本発明の洗浄剤をヒーター21で加熱し、沸騰状態で被洗物に付着した汚れを洗浄除去する。この時,物理的な力としては揺動や洗浄剤の液中噴流等のこれまでの洗浄機に採用されている物理的な力であればいかなる方法を使用しても良い。本洗浄装置では、被洗物を洗浄槽(A)17からリンス槽(B)18に移動する時、洗浄剤成分が被洗物表面に付着することにより、被洗物表面での乾燥による汚れ成分の固着を防止しつつ,リンス槽(B)18へ移動することが可能となる。
【0055】
リンス槽(B)18では、本発明の組成物(f)で被洗物に付着している洗浄剤中に溶解している汚れ成分を除去する。
洗浄剤は、洗浄槽(A)17のヒーター21で加熱沸騰され、その組成の一部または全部が蒸気となって矢印25のように蒸気ゾーン(D)19を満たした後、冷却管23で凝縮された後、配管26から水分離槽(C)20に集まり水と分離された上で、配管27を通って、一旦リンス槽(B)18に戻された後、該リンス槽(B)18からオーバーフローして矢印28のように最終的に洗浄槽(A)に戻される。
【0056】
このように図2に示す洗浄装置は図1に示した洗浄装置と異なり、洗浄剤と組成物(f)が洗浄槽(A)17において混合することを特徴とし、洗浄剤と組成物(f)に含まれる(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物と(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の添加成分は同一成分とすることが好ましい。
【0057】
この洗浄剤と組成物(f)に含まれる(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物と(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の添加成分を洗浄装置内で循環させ、且つ、リンス相(B)18内の組成物の一部を洗浄槽(A)17にオーバーフローさせることによって、蒸気ゾーン(D)19における蒸気洗浄が可能となるのみならず、被洗物によりリンス槽(B)18に持ち込まれた洗浄剤中の(b)一般式(1)、(2)、(3)、および(4)で表される化合物よりなる群から選ばれる一種、または二種以上の化合物、(c)グリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、および一般式(5)および(6)で表される化合物よりなる群から選ばれる一種、または二種以上の化合物及び(e)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および紫外線吸収剤を連続的に洗浄槽(A)17に戻すことが可能となり、洗浄槽(A)17内の洗浄剤、及びリンス槽(B)18内の組成物(f)の組成を一定に保つことができる。 洗浄槽(A)17で発生した蒸気に満たされた蒸気ゾーン(D)19で行う蒸気洗浄は、被洗物表面で蒸気が凝縮したことによりできた液中に汚れ成分が全く含まれないので、洗浄工程最後の仕上げ洗浄として有効である。さらに、洗浄効果を高めるためには、リンス槽(B)18の冷却管24で組成物(f)の温度を低温に保ち、被洗物温度を低くすることによって、蒸気温度との温度差を広げ凝縮量を増やすことが効果的である。
【0058】
次に図3に示す洗浄装置は、主な構造として洗浄液を入れる洗浄槽(A)29、洗浄剤の蒸気に満たされる蒸気ゾーン(D)30、蒸発した洗浄剤を冷却管34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(C)31,水分離槽(C)31で静置分離された凝縮液をシャワーリンスするためのポンプ33とからなる。実際の洗浄においては被洗物を専用のジグやカゴ等に入れて、洗浄装置内を洗浄槽(A)29、蒸気ゾーン(D)30の順に通過させながら洗浄を完了させる。
【0059】
洗浄槽(A)29では、本発明の洗浄剤をヒーター32で加熱し、沸騰状態で被洗物に付着した汚れを洗浄除去する。この時,物理的な力としては揺動や洗浄剤の液中噴流等のこれまでの洗浄機に採用されている物理的な力であれば、いかなる方法を使用しても良い。
蒸気ゾーン(D)30では、主に本発明の洗浄剤に含まれる(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物や(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の添加成分等の蒸気圧の高い成分の蒸気を冷却管34で凝縮させ水分離槽(C)31に集めた後、これら凝縮液をポンプ33で配管38、39に送液し、シャワーノズル40,41から被洗物にシャワーすることによって,被洗物に付着している洗浄剤中に溶解している汚れ成分を除去する。凝縮液は、水分離槽(C)31に集められた後、配管37およびポンプ33から洗浄槽(A)29に入りヒーター32で加熱沸騰され、その組成の一部または全部が蒸気となって矢印35のように冷却管34で凝縮された後、配管36から水分離槽(C)31に戻る。
【0060】
洗浄槽(A)29で発生した蒸気に満たされた蒸気ゾーン(D)30で行う蒸気洗浄は、被洗物表面で蒸気が凝縮することによりできた液中に汚れ成分が全く含まれないので、洗浄工程最後の仕上げ洗浄として有効である。
本発明の洗浄装置では、洗浄剤に含まれる(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物や(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃等の蒸気圧の高い成分が主に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組成物(f)及びリンス槽(B)を使用せずにリンス及び蒸気洗浄が可能である。
【0061】
前記図1〜3に示した各洗浄装置はその目的や用途によって使い分けることができ、高清浄度が求められるような精密洗浄等では、洗浄槽(A)およびリンス槽(B)を1槽または2槽以上にした洗浄装置がより好ましい。
【0062】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、洗浄剤の各種物性は以下のようにして測定、評価した。
[実施例1〜12及び比較例1〜4]
(1)引火点
JIS K 2265に従い、測定温度80℃まではタグ密閉式、測定温度81℃以上はクリーブランド開放式で引火点の測定を行った。評価は以下の基準による。
○:引火点なし
×:引火点あり
【0063】
(2)融点測定
サンプルビンに洗浄剤5mlを入れ、15℃にコントロールした恒温水槽に1時間浸漬した後、状態を目視評価した。評価は以下の基準による。
○:均一な液体
×:完全に凝固
【0064】
(3)フラックス溶解性試験
フラックスを加熱して、イソプロパノール等の溶剤成分を蒸発乾固したのち、約0.2gのペレットを作成する。これを60℃の洗浄剤5mlで2分間揺動洗浄(200回/分)し、メチルパーフルオロブチルエーテルおよびメチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物(商品名:HFE7100、住友スリーエム(株)製)でリンスした後、エアーブローして乾燥する。溶解性は試験の前後にペレットの重量を測定し、以下の計算式で計算する。
フラックス溶解性(%)
=[(試験前重量−試験後重量)/試験前重量]×100
評価は以下の基準による。
◎:40%以上
○:30%以上40%未満
×:30%未満
試験に用いたフラックスの商品名:JS−64ND((株)弘輝製)
【0065】
(4)基板洗浄性試験
重合ロジン、およびロジン金属塩等、白色残渣の原因となる汚れに対する洗浄剤の洗浄性を、以下の操作により測定した。
ガラスエポキシ製プリント基板(35mm×48mm)をフラックスに片面浸漬し風乾した後、250℃でハンダ付けして作成した試験片を60℃の洗浄剤50mlで2分間揺動洗浄(200回/分)し、メチルパーフルオロブチルエーテルおよびメチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物(商品名:HFE7100、住友スリーエム(株)製)でリンスおよび蒸
気洗浄して乾燥する。洗浄性は基板表面の外観を目視評価する。評価は以下の基準による。
◎:白色残渣全くなし(白色残渣がなく、かつハンダ面に光沢がある。)
○:白色残渣なし(白色残渣はないが、ハンダ面に光沢がない。)
×:白色残渣あり
試験に用いたフラックスの商品名:JS−64ND((株)弘輝製)
【0066】
【実施例1〜11、参考例1
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。各洗浄剤について、評価試験を行ない、結果を表1にまとめた。(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物、(b)一般式(1)、(2)、(3)および(4)で表される化合物よりなる群から選ばれる化合物の一種、または二種以上の組み合わせを均一混合することにより、引火点を消去した上で、ロジン、重合ロジン、ロジンの金属塩、アミンの塩酸塩および有機酸等のフラックス成分およびハンダ付け工程において生成されたあらゆる汚れを洗浄できることが確認された。
【0067】
さらに(c)グリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、一般式(5)および(6)で表される化合物よりなる群から選ばれる一種以上の化合物を併用して添加することにより、より高い洗浄効果の得られることが確認された。
また、(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の成分を添加することによって、成分(b)や成分(c)の添加量を抑制した上で、優れた洗浄性が得られるとともに、融点が改善された。
【0068】
【比較例1〜4】
表2に記載の溶剤について実施例と同じ評価試験を行った。結果を表2にまとめた。4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン、メチルパーフルオロブチルエーテルとメチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物、エチルパーフルオロブチルエーテルとエチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物、および2H,3H−パーフルオロペンタン単独ではフラックス溶解性および基板洗浄性のいずれも不充分であった。
【0069】
【比較例5〜10】
表2に記載の組成で各成分を混合し洗浄剤を得た。この洗浄剤について実施例と同じ評価試験を行った。結果を表2にまとめた。(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物に成分(c)として用いたジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−i−ブチルエーテルおよびジプロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテル各々の単独添加、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルおよびジプロピレングリコールモノメチルエーテルの併用添加、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル各々の単独添加ではいずれもフラックス溶解性または基板洗浄性が不充分であった。
【0070】
[実施例13〜14及び比較例11]
(5)実機洗浄試験1
図1に示す洗浄装置の洗浄槽(A)1に所定の組成の洗浄剤を入れ、リンス槽(B)2、蒸気発生槽3および水分離槽(C)5に所定の組成の組成物(f)を入れ、重合ロジン、およびロジン金属塩等、白色残渣の原因となる汚れに対する洗浄性について、以下の操作及び洗浄条件により測定した。
【0071】
操作
・フラックス洗浄性評価
ガラスエポキシ製プリント基板(35mm×48mm)をフラックスに片面浸漬し風乾した後、250℃でハンダ付けして作成した試験片を上記洗浄装置を用いて洗浄し、組成物(f)でリンスした後、蒸気洗浄して乾燥する。洗浄性はイオン性残渣(単位:μgNaCl/sqin)をオメガメーター(600R−SC、アルファメタルズ社製)で測定し、その測定値を「β」する。評価は以下の基準による。
◎:β≦7
○:7<β≦14
×:β>14
試験に用いたフラックスの商品名:JS−64ND((株)弘輝製)
【0072】
・脱脂洗浄性評価
30メッシュのステンレス金網(10mm×2mm)に下記金属加工油を含浸させ、100℃で30分間加熱して作成した試験片を上記洗浄装置を用いて洗浄し、組成物(f)でリンスした後蒸気洗浄して乾燥する。洗浄性は目視評価する。評価は以下の基準による。
○:加工油の残留なし
△:一部に加工油の残留あり
×:加工油の残留あり
試験に用いた金属加工油:パークロロエチレン中に染料(ズダン)0.1重量%、ユニカットGH35(商品名、日本石油(株)製)を25重量%含有する液を調整し、試験用金属加工油とした。
【0073】
洗浄条件
洗浄槽(A)1 :40℃、2分間超音波洗浄(出力:110w、周波数:28kHz)
リンス槽(B)2 :15℃、2分間浸漬揺動(20回/分)
蒸気ゾーン4 :2分間静置
【0074】
【実施例13、14】
表3に記載の組成で各成分を混合し、目的の洗浄剤および組成物(f)を得た。洗浄剤および組成物(f)を用いて上記評価試験を行ない、結果を表3にまとめた。(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物、(b)一般式(1)、(2)、(3)および(4)で表される化合物よりなる群から選ばれる化合物を均一混合した洗浄剤と(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物単独で引火点を有さない組成物(f)で洗浄することにより、フラックス及び油に対する優れた洗浄が確認された。また、組成物(f)において(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の成分を添加することによって、イオン性残渣量が低減された。
【0075】
【比較例11】
表3に記載の洗浄剤及び組成物(f)について実施例13、14と同じ評価試験を行った。結果を表3にまとめた。成分(a)メチルパーフルオロブチルエーテルとメチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物だけではフラックス及び油に対する洗浄性がいずれも不充分であった。
[実施例15〜16及び比較例12]
(6)実機洗浄試験2
図2に示す洗浄装置の洗浄槽(A)17に所定の組成の洗浄剤を入れ、リンス槽(B)18および水分離槽(C)20に所定の組成の組成物(f)を入れ、重合ロジン、およびロジン金属塩等、白色残渣の原因となる汚れに対する洗浄性について、以下の操作及び洗浄条件により測定した。
操作
・フラックス洗浄性評価
ガラスエポキシ製プリント基板(35mm×48mm)をフラックスに片面浸漬し風乾した後、250℃でハンダ付けして作成した試験片を上記洗浄装置を用いて洗浄し、組成物(f)でリンスした後、蒸気洗浄して乾燥する。洗浄性はイオン性残渣(単位:μgNaCl/sqin)をオメガメーター(600R−SC、アルファメタルズ社製)で測定し、その測定値を「β」とする。評価は以下の基準による。
◎:β≦7
○:7<β≦14
×:β>14
試験に用いたフラックスの商品名:JS−64ND((株)弘輝製)
【0076】
・脱脂洗浄性評価
30メッシュのステンレス金網(10mm×2mm)に下記金属加工油を含浸させ、100℃で30分間加熱して作成した試験片を上記洗浄装置を用いて洗浄し、組成物(f)でリンスした後蒸気洗浄して乾燥する。洗浄性は目視評価する。評価は以下の基準による。
○:加工油の残留なし
△:一部に加工油の残留あり
×:加工油の残留あり
試験に用いた金属加工油:パークロロエチレン中に染料(ズダン)0.1重量%、ユニカットGH35(商品名、日本石油(株)製)を25重量%含有する液を調整し、試験用金属加工油とした。
【0077】
洗浄条件
洗浄槽(A)17 :2分間沸騰洗浄
リンス槽(B)18 :15℃、2分間浸漬揺動(20回/分)
蒸気ゾーン(D)19:2分間静置
【0078】
【実施例15、16】
表3に記載の組成で各成分を混合し、目的の洗浄剤および組成物(f)を得た。洗浄剤および組成物(f)を用いて上記評価試験を行ない、結果を表3にまとめた。(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物、(b)一般式(1)、(2)、(3)および(4)で表される化合物よりなる群から選ばれる化合物を均一混合した洗浄剤、(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物単独で引火点を有さない組成物(f)および該洗浄剤を沸騰することによって発生する蒸気および凝縮液で洗浄することにより、フラックス及び油に対する優れた洗浄が確認された。また、組成物(f)おいて、(d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の成分を添加することによって、イオン性残渣量が低減された。
【0079】
【比較例12】
表3に記載の洗浄剤及び組成物(f)について実施例15,16と同じ評価試験を行った。結果を表3にまとめた。成分(a)メチルパーフルオロブチルエーテルとメチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物だけではフラックス及び油に対する洗浄性がいずれも不充分であった。
【0080】
[実施例17及び比較例13]
(7)実機洗浄試験3
図3に示す洗浄装置の洗浄槽(A)29及び水分離槽(C)31に所定の組成の洗浄剤を入れ、洗浄槽(A)の洗浄剤をヒーター32により加熱沸騰させ、1時間空運転を行い水分離槽(C)31の洗浄剤に含まれる成分(a)、成分(b)、成分(c)および成分(e)の中で蒸気圧の低い成分の濃度を低下させた上で、重合ロジン、およびロジン金属塩等、白色残渣の原因となる汚れに対する洗浄性について、以下の操作及び洗浄条件により測定した。
【0081】
操作
・フラックス洗浄性評価
ガラスエポキシ製プリント基板(35mm×48mm)をフラックスに片面浸漬し風乾した後、250℃でハンダ付けして作成した試験片を上記洗浄装置を用いて洗浄し、該洗浄剤を沸騰することによって発生する凝縮液でリンスした後、蒸気洗浄して乾燥する。洗浄性はイオン性残渣(単位:μgNaCl/sqin)をオメガメーター(600R−SC、アルファメタルズ社製)で測定し、その測定値を「β」とする。評価は以下の基準による。
◎:β≦7
○:7<β≦14
×:β>14
試験に用いたフラックスの商品名:JS−64ND((株)弘輝製)
【0082】
・脱脂洗浄性評価
30メッシュのステンレス金網(10mm×2mm)に下記金属加工油を含浸させ、100℃で30分間加熱して作成した試験片を上記洗浄装置を用いて洗浄し、該洗浄剤を沸騰することによって発生する凝縮液でリンスした後、蒸気洗浄して乾燥する。洗浄性は目視評価する。評価は以下の基準による。
○:加工油の残留なし
△:一部に加工油の残留あり
×:加工油の残留あり
試験に用いた金属加工油:パークロロエチレン中に染料(ズダン)0.1重量%、ユニカットGH35(商品名、日本石油(株)製)を25重量%含有する液を調整し、試験用金属加工油とした。
【0083】
洗浄条件
洗浄槽(A)17 :2分間沸騰洗浄
蒸気ゾーン(D)19:2分間シャワーリンス(5L/分)後,2分間静置
【0084】
【実施例17】
表3に記載の組成で各成分を混合し、目的の洗浄剤を得た。洗浄剤を用いて上記評価試験を行ない、結果を表3にまとめた。(a)塩素原子を含有しない含フッ素化合物、(b)一般式(1)、(2)、(3)および(4)で表される化合物よりなる群から選ばれる化合物を均一混合した洗浄剤と該洗浄剤を沸騰することによって発生する蒸気および凝縮液で洗浄することにより、フラックス及び油に対する優れた洗浄が確認された。また、該洗浄剤を沸騰することによって発生する蒸気および凝縮液中には成分(b)および成分(c)をほとんど含まず、該凝縮液でシャワーリンスすることによって充分なリンス性が得られた。
【0085】
【比較例13】
表3に記載の洗浄剤について実施例17と同じ評価試験を行った。結果を表3にまとめた。成分(a)メチルパーフルオロブチルエーテルとメチルパーフルオロイソブチルエーテルの混合物だけではフラックス及び油に対する洗浄性がいずれも不充分であった。
【0086】
【表1】
Figure 0004601124
【0087】
【表2】
Figure 0004601124
【0088】
【表3】
Figure 0004601124
【0089】
【発明の効果】
本発明の洗浄剤は、優れた洗浄性を有するとともに引火点がなく安全である。
すなわち、引火点を有さないものの、フラックス等の汚れに対する溶解性に劣る塩素原子を含有しない含フッ素化合物単体に、一般式(1)、(2)、(3)および(4)で表される化合物よりなる群から選ばれる化合物の一種、または二種以上の組み合わせを併用することによって、引火点を有さないという塩素原子を含有しない含フッ素化合物の特性をそのままに、優れた洗浄性を有する。
【0090】
さらにグリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、一般式(5)および、一般式(6)で表される化合物よりなる群から選ばれる一種以上の化合物を添加することより、基板表面に残留する重合ロジン、ロジンの金属塩およびイオン性物質等に対する優れたフラックス洗浄性を有する洗浄剤を提供できる。洗浄剤が引火点を有さないので、引火の危険性が低減され、洗浄機等の設備上、引火,爆発等を防ぐための防爆構造とする必要がなく、かつ、既存の洗浄設備をそのまま使用できるため低コストの洗浄システムを確立することが可能となる。また、酸化防止剤や1.013×105Paにおいて沸点が20℃〜100℃の添加成分により、蒸気洗浄時の金属安定性及び酸化劣化抑制効果の向上、洗浄剤の凝固防止等が可能となる。
【0091】
本発明の組成物によれば、引火の危険を全く心配せずにあらゆるタイプの汚れを容易に被洗物表面から溶解洗浄する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の洗浄剤および洗浄方法を利用した洗浄装置の一例である。
【図2】本発明の洗浄剤および洗浄方法を利用した洗浄装置の一例である。
【図3】本発明の洗浄剤および洗浄方法を利用した洗浄装置の一例である。
【符号の説明】
1 洗浄槽(A)
2 リンス槽(B)
3 蒸気発生槽
4 蒸気ゾーン
5 水分離槽(C)
6 ヒーター
7 ヒーター
8 超音波振動子
9 冷却管
10冷却管
11オーバーフロー配管
12オーバーフロー配管
13蒸気の流れ
14凝縮液用配管
15水分離後の凝縮液用配管
16オーバーフロー液用配管
17洗浄槽(A)
18リンス槽(B)
19蒸気ゾーン(D)
20水分離槽(C)
21ヒーター
22超音波振動子
23冷却管
24冷却管
25蒸気の流れ
26凝縮液用配管
27水分離後の凝縮液用配管
28組成物(f)の流れ
29洗浄槽(A)
30蒸気ゾーン(D)
31水分離槽(C)
32ヒーター
33ポンプ
34冷却管
35蒸気の流れ
36凝縮液用配管
37水分離後の凝縮液配管
38シャワー用の凝縮液配管
39シャワー用の凝縮液配管
40シャワーノズル
41シャワーノズル

Claims (10)

  1. (a)4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン、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、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よりなる群から選ばれる化合物の一種又は二種以上と、
    (b)3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、およびジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテルよりなる群から選ばれる化合物の一種又は二種以上とを含有し、
    (a)/(b)の重量割合が40/60<(a)/(b)<95/5である引火点を持たない洗浄剤組成物。
  2. (b)が3−メトキシブタノール、又は3−メチル−3−メトキシブタノールである請求項1に記載の洗浄剤組成物。
  3. (c)グリコールエーテルアセテート類、ヒドロキシカルボン酸エステル類、および下記一般式(5)および(6)で表される化合物よりなる群から選ばれる化合物の一種、または二種以上を含有する請求項1又は2記載の洗浄剤組成物。
    18O―(R19O)2―H (5)
    (式中R18は炭素数1〜4のアルキル基、アルケニル基、R19は炭素数2〜3のアルキレン基を表す。)
    20O―(R21O)2― R22 (6)
    (式中R20は炭素数1〜3のアルキル基、アルケニル基、R21は炭素数2〜3のアルキレン基、R22は炭素数1〜2のアルキル基、アルケニル基を表す。)
  4. (c)が、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのいずれかである請求項3記載の洗浄剤組成物。
  5. (d)1.013×105Paにおける沸点が20℃〜100℃の炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類から選ばれる化合物の一種又は二種以上の組み合わせを含有する請求項1〜4のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
  6. (e)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および紫外線吸収剤よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上の化合物を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の洗浄剤組成物で被洗物を洗浄する方法。
  8. フラックス洗浄において、請求項1〜6のいずれかに記載の洗浄剤組成物で被洗物を洗浄する方法。
  9. 請求項1〜6のいずれかに記載の洗浄剤組成物で被洗物を洗浄した後、(f)4H,5H,5H−パーフルオロシクロペンタン、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、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、およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる化合物を含有する組成物でリンスおよび/または蒸気洗浄することを特徴とする洗浄方法。
  10. (f)が、(d)1.013×10 5 Paにおける沸点が20℃〜100℃の炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類から選ばれる化合物、および(e)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および紫外線吸収剤から選ばれる化合物、よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含有することを特徴とする請求項記載の洗浄方法。
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