JP5127009B2 - 洗浄剤組成物用原液、洗浄剤組成物および洗浄方法 - Google Patents
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Description
すなわち、特許文献1には、アセト酢酸エステルおよびグリコールジエステル、あるいはいずれか一方のエステル化合物と、プロピンレングリコールモノメチルエーテル等を含んでなる洗浄剤組成物が開示されている。
また、含水量を比較的多くした場合であっても、洗浄剤組成物を白濁状態(エマルジョン状態)とすることにより、洗浄性を効果的に向上させることが可能となる点についても何ら意図していなかった。
そればかりか、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生しようとすると、必須成分であるエステル化合物が加水分解を起こしてしまい、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性低下が起こり、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難であるという問題も見られた。
すなわち、ベンジルアルコールの添加量を5〜94重量%の範囲内の値、アミン化合物を1〜50重量%の範囲内の値、かつ、水を3〜90重量%の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄剤組成物であって、室温(25℃)において白濁状態である洗浄剤組成物が開示されている。
また、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、加熱温度が高くなることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解等を起こしやすくなって、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性低下が起こり、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難であるという問題が見られた。
さらに、沸点が高いことにより、乾燥性が非常に悪く、1液での乾燥が困難で、乾燥性に優れた溶剤ですすぐ工程が必要になるという問題も見られた。
すなわち、本発明の目的は、フラックス残渣やソルダーペースト等の洗浄において、所定量の水を後添加することにより環境安全性に優れる一方、優れた洗浄性を発揮することができ、さらには、再生効率にも優れた洗浄剤組成物用原液、それを用いてなる洗浄剤組成物および洗浄方法を提供することにある。
すなわち、所定の疎水性有機溶剤と、所定の親水性有機溶剤とを用いるとともに、これらの有機溶剤の配合割合を所定範囲としたことにより、所定量の水を後添加する前は均一溶液であって、所定量の水を後添加した後は白濁状態の洗浄剤組成物とすることができる。
これにより、洗浄剤組成物における有機溶剤自体に起因した洗浄性と、その白濁状態とが相乗効果を発揮し、所定量の水を後添加した場合であっても、優れた洗浄性を得ることができる。
また、比較的多量の水を後添加することから、優れた環境安全性を得ることができ、かつ、含まれる有機溶剤の沸点を所定の範囲内の値とし、沸点が所定以上の値である有機溶剤を含む場合であっても、所定以下の範囲としていることから、再生効率についても効果的に向上させることができ、さらには、良好な乾燥性も得ることができる。
また、第3の有機溶剤を含む場合には、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、エマルジョンとなった第1の有機溶剤の、水に対する分散性を、さらに向上させることができる。
このように構成することにより、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合における洗浄性をより向上させることができるとともに、所定量の水を後添加する前は均一溶液であって、所定量の水を後添加した後は白濁状態となる洗浄剤組成物用原液の液特性を、より安定的に得ることができる。
このように構成することにより、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、第1の有機溶剤がより安定的にエマルジョンとなって白濁状態を得ることができ、洗浄剤組成物とした場合における洗浄性をさらに向上させることができるばかりか、使用後の洗浄剤組成物の再生効率を、より向上させることができる。
このように構成することにより、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、エマルジョンとなった第1の有機溶剤の、水に対する分散性を、より向上させることができる。
このように構成することにより、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、エマルジョンとなった第1の有機溶剤の、水に対する分散性を、さらに向上させることができる。
このように構成することにより、第1の有機溶剤を補完して、所定量の水を後添加した際、白濁状態となる洗浄剤組成物用原液の液特性を、より安定的に得ることができる。
すなわち、所定の洗浄剤組成物用原液に対して、所定量の水を添加してなる白濁状態の洗浄剤組成物であるから、環境安全性に優れる一方、優れた洗浄性を発揮することができ、更には、優れた再生効率を得ることができ、良好な乾燥性も得ることができる。
すなわち、所定の洗浄剤組成物用原液に対して、所定量の水を添加してなる白濁状態の洗浄剤組成物を用いた洗浄方法であることから、環境安全性に優れる一方、優れた洗浄性を発揮することができ、更には、優れた再生効率を得ることができ、良好な乾燥性も得ることができる。
第1の実施形態は、水と混合使用するとともに、洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を添加した状態で、白濁状態にて、被洗浄物を洗浄するための洗浄剤組成物用原液であって、有機溶剤として、少なくとも第1および第2の有機溶剤を含むとともに、第1の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であり、第2の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物であるとともに、第2の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とし、さらに第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む場合には、第3の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、150重量部以下の値とし、かつ、沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄剤組成物用原液である。
第1の実施形態としての洗浄剤組成物用原液は、水を後添加することにより、白濁状態の洗浄剤組成物となって、被洗浄物を洗浄するための洗浄剤組成物用原液である。
すなわち、本発明の洗浄剤組成物用原液は、所定量の水を後添加する前は、均一溶液である一方で、所定量の水を後添加した場合には、白濁状態の洗浄剤組成物となり、かつ、優れた洗浄性を発揮できる洗浄剤組成物用原液である。
かかる液特性は、洗浄剤組成物用原液が、第1の有機溶剤としての所定の疎水性有機溶剤と、第2の有機溶剤としての所定の親水性有機溶剤とを、所定の配合割合にて含有することにより得られる。
より具体的には、第1の有機溶剤と、第2の有機溶剤とは、水無しの状態であれば、互いに相溶して均一溶液となるが、水を混合した場合には、第1の有機溶剤が水と相溶せずに、エマルジョン状態となり、第2の有機溶剤は、かかるエマルジョン状態となった第1の有機溶剤と、水との間を取り持ち、エマルジョンの分散性を向上させ、安定的に白濁状態の洗浄剤組成物を構成することに寄与する。
これにより、第1および第2の有機溶剤自体に起因した洗浄性と、その白濁状態とが相乗効果を発揮し、所定量の水を後添加して洗浄剤組成物とした場合であっても、優れた洗浄性を得ることができる。
より具体的には、洗浄剤組成物の全体量に対して、60重量%以上の水を含むことが可能なことから、容易に消防法における危険物の範囲外とすることができる。
また、含まれる有機溶剤の沸点を所定の範囲内の値とし、沸点が所定以上の値である有機溶剤を含む場合であっても、所定以下の範囲としていることから、優れた再生効率を発揮することができる。
すなわち、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、必要となるエネルギーを抑制し、再生効率を効果的に向上させることができる。
また、使用後の洗浄剤組成物を分留する際の加熱温度を低下させることができることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解とすることを抑制し、再生効率をさらに向上させることができる。
また、含まれる有機溶剤の沸点を所定の範囲内の値とし、沸点が所定以上の値である有機溶剤を含む場合であっても、所定以下の範囲としていることから、1液での乾燥性に優れており、他の溶剤ですすぐ工程を省略することができる。
さらに、本発明の洗浄剤組成物用原液であれば、使用者が、洗浄剤組成物用原液と、水との配合割合を変えることで、被洗浄物における汚染具合等に応じて、容易に洗浄性を調節した洗浄剤組成物を得ることができる。
本発明の洗浄剤組成物用原液を構成する第1の有機溶剤は、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物である。
かかる第1の有機溶剤は、後述する第2の有機溶剤の効果と相まって、洗浄剤組成物用原液に対し水を後添加して洗浄剤組成物とした場合において、エマルジョン状態となり、洗浄剤組成物を白濁状態とすることに寄与する。
また、第1の有機溶剤は、水による洗浄性低下の影響を受けにくいことから、水を後添加した場合であっても、第1の有機溶剤が元来有する優れた洗浄性を、効果的に発揮することができる。
したがって、第1の有機溶剤が元来有する優れた洗浄性と、その白濁状態とが相乗効果を発揮し、所定量の水を後添加して洗浄剤組成物とした場合であっても、優れた洗浄性を得ることができる。
さらに、沸点が所定の範囲内の値であることから、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、再生効率を効果的に向上させることができ、良好な乾燥性も得ることができる。
第1の有機溶剤は、疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であることを特徴とする。
より具体的には、第1の有機溶剤のうち、疎水性グリコールエーテル化合物としては、例えば、プロピレングリコールモノブチルエーテル(沸点:171℃、水への溶解度:6.4重量%、SP値:9.0、引火点:62℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点:171℃、水への溶解度:37重量%、SP値:8.2、引火点:65℃)等が挙げられる。
また、第1の有機溶剤のうち、疎水性炭化水素化合物としては、例えば、ミルセン(沸点:167℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.7、引火点:54℃)、メンタン(沸点:170℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.2、引火点:63℃)、n−ノナン(沸点:150℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.7、引火点:31℃)、n−デカン(沸点:170℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.7、引火点:53℃)、1−デセン(沸点:172℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.8、引火点:46℃)、リモネン(沸点:175℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.8、引火点:48℃)、イソノナン(沸点:140〜190℃、水への溶解度:50重量%以下)、イソデカン(沸点:140〜190℃、水への溶解度:50重量%以下)、イソウンデカン(沸点:140〜190℃、水への溶解度:50重量%以下)、イソドデカン(沸点:140〜190℃、水への溶解度:50重量%以下)、2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン(イソドデカンの異性体の1つ)(沸点:177℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.4、引火点:48℃)、テルピネン(沸点:180℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:8.0、引火点:71℃)等が挙げられる。
したがって、イソノナン、イソデカン、イソウンデカンおよびイソドデカンのうち、本発明の第1の有機溶剤として使用できるのは、それぞれの化合物について複数存在する異性体のうち、沸点が140〜190℃の範囲内の値であり、かつ、水への溶解度が50重量%以下の異性体に限られることになる。
逆に言えば、イソノナン、イソデカン、イソウンデカンおよびイソドデカンであっても、沸点または水への溶解度がかかる範囲外の値となる異性体については、本発明の第1の有機溶剤には含まれない。
また、第1の有機溶剤である疎水性炭化水素化合物として、炭素数9〜12のイソパラフィン系炭化水素の混合物を用いることも好ましい。
すなわち、上述したイソノナン、イソデカン、イソウンデカンおよびイソドデカンからなる群から選択される少なくとも2種以上を含む混合物を用いることが好ましい。
より具体的には、エクソンモービル(有)製、アイソパーG(沸点範囲:167〜176℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.3、引火点:44℃)や、エクソンモービル(有)製、アイソパーH(沸点範囲:179〜188℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.3、引火点:54℃)を用いることが好ましい。
また、第1の有機溶剤のうち、疎水性ケトン化合物としては、例えば、アセチルアセトン(沸点:140℃、水への溶解度:12.5重量%、SP値:11.2、引火点:40℃)、ジ−n−プロピルケトン(沸点:144℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:8.2、引火点:49℃)、エチル−n−ブチルケトン(沸点:147℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:8.2、引火点:46℃)、メチル−n−アミルケトン(沸点:151℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:8.4、引火点:41℃)、シクロヘキサノン(沸点:156℃、水への溶解度:8.7重量%、SP値:9.5、引火点:44℃)、ジイソブチルケトン(沸点:163℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.8、引火点:49℃)、メチルシクロヘキサノン(沸点:170℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:9.1、引火点:48℃)、メチル−n−ヘキシルケトン(沸点:173℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:8.3、引火点:55℃)等が挙げられる。
また、第1の有機溶剤のうち、疎水性アルコール化合物としては、例えば、2−エチルブタノール(沸点:147℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:10.1、引火点:58℃)、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール(沸点:150℃、水への溶解度:1.1重量%、SP値:9.8、引火点:42℃)、3−ヘプタノール(沸点:156℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:9.7、引火点:54℃)、n−ヘキサノール(沸点:157℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:10.1、引火点:63℃)、2−ヘプタノール(沸点:160℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:9.7、引火点:71℃)、シクロヘキサノール(沸点:161℃、水への溶解度:4重量%、SP値:11.2、引火点:68℃)、n−ヘプタノール(沸点:175℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:9.8、引火点:70℃)、2−オクタノール(沸点:178℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:9.5、引火点:71℃)、2−エチルヘキサノール(沸点:185℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:9.6、引火点:73℃)等が挙げられる。
この理由は、このような種類の第1の有機溶剤であれば、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、第1の有機溶剤がより安定的にエマルジョンとなって白濁状態を得ることができ、洗浄剤組成物とした場合における洗浄性をさらに向上させることができるばかりか、使用後の洗浄剤組成物の再生効率を、より向上させることができるためである。
また、第1の有機溶剤における沸点を、140〜190℃の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる沸点が140℃未満の値となると、使用時における揮発量が多くなり、液の消費量が多くなるため経済性が悪くなるためである。一方、かかる沸点が190℃を超えた値となると、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、必要となるエネルギーが過度に大きくなったり、再生時に高沸点成分が留出されず、洗浄剤組成物の回収率が低下したり、所定の組成の洗浄剤組成物が得られなくなるなど、再生効率が低下し易くなる場合があるためである。また、使用後の洗浄剤組成物を分留する際の加熱温度が高くなることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解等を起こしやすくなって、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性が低下し、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難になるためである。さらに、乾燥性も悪くなって、乾燥不良により被洗浄物に残留し易くなるためである。
したがって、第1の有機溶剤における沸点を、145〜185℃の範囲内の値とすることがより好ましく、150〜180℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第1の有機溶剤の水への溶解度(測定温度:20℃)を、50重量%以下の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる溶解度が50重量%を超えた値となると、洗浄剤組成物用原液に対して水を後添加して洗浄剤組成物とした際に、白濁状態を得ることが困難になる場合があるためである。また、水と相溶し易くなって、元来有する洗浄性を十分に発揮することが困難になる場合があるためである。
一方、かかる溶解度が過度に低くなると、有機溶剤の種類によっては、水を後添加して洗浄剤組成物とした際に、完全分離状態となり、白濁状態の維持が困難になる場合がある。
したがって、第1の有機溶剤の水への溶解度(測定温度:20℃)を、1×10-5〜40重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、1×10-4〜30重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第1の有機溶剤におけるSP値を、6.5〜12の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、第1の有機溶剤におけるSP値をかかる範囲内の値とすることにより、後述する第2の有機溶剤におけるSP値と相まって、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して洗浄剤組成物とした場合における洗浄性を、より向上させることができるためである。
また、所定量の水を後添加する前は均一溶液であって、所定量の水を後添加した後は白濁状態となる洗浄剤組成物用原液の液特性を、より安定的に得ることができるためである。
すなわち、かかるSP値が6.5未満の値となると、第2の有機溶剤との相溶性が過度に低下して、所定量の水を後添加する前において、均一溶液として構成することが困難になる場合があるためである。一方、かかるSP値が12を超えた値となると、水との相溶性が過度に高くなって、所定量の水を後添加した場合に、白濁状態を得ることが困難になる場合があるためである。
したがって、第1の有機溶剤におけるSP値を、7〜11の範囲内の値とすることがより好ましく、7.5〜10の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第1の有機溶剤の引火点を30〜100℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる引火点が30℃未満の値となると、洗浄剤組成物用原液や、それに水を後添加してなる洗浄剤組成物における引火点が40℃未満になりやすくなり、消防法上の危険物に該当する場合があるためである。一方、かかる引火点が100℃を超えた値となると、第1の有機溶剤として使用可能な化合物が過度に制限される場合があるためである。
したがって、第1の有機溶剤が引火点を有する場合は、当該引火点を35〜85℃の範囲内の値とすることがより好ましく、40〜70℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第1の有機溶剤の配合量を、洗浄剤組成物用原液全体量に対して、40〜99.7重量%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる配合量が40重量%未満の値となると、洗浄性が過度に低下し易くなったり、洗浄剤組成物用原液に対して水を後添加した際に、均一化してしまい、白濁状態を得ることができない場合があるためである。一方、かかる配合量が99.7重量%を超えた値となると、水との分離が過度に激しくなって、安定的に白濁状態を得ることが困難となり、洗浄性が低下し易くなる場合があるためである。
したがって、第1の有機溶剤の配合量を、洗浄剤組成物用原液全体量に対して、50〜99.5重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、60〜99重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
すなわち、図1には、横軸に、実施例3に準拠した洗浄剤組成物用原液における第1の有機溶剤の配合量(重量%)を採り、縦軸に、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して得た洗浄剤組成物における洗浄性評価結果(相対値)を採った特性曲線が示してある。
ここで、洗浄性の評価結果(相対値)は、0〜10の評価点で表わしており、その評価基準は、以下の通りである。
評価点10:フラックス洗浄時間が0〜10分未満である。
評価点9 :フラックス洗浄時間が10〜12分未満である。
評価点8 :フラックス洗浄時間が12〜15分未満である。
評価点7 :フラックス洗浄時間が15〜17分未満である。
評価点6 :フラックス洗浄時間が17〜20分未満である。
評価点5 :フラックス洗浄時間が20〜25分未満である。
評価点4 :フラックス洗浄時間が25〜30分未満である。
評価点3 :フラックス洗浄時間が30〜40分未満である。
評価点2 :フラックス洗浄時間が40〜50分未満である。
評価点1 :フラックス洗浄時間が50〜60分未満である。
評価点0 :フラックス洗浄時間が60分以上である。
なお、洗浄性の評価方法等の詳細については、実施例に記載する。
一方、第1の有機溶剤の配合量が40重量%未満の値となったり、99.7重量%を超える値となったりすると、水を所定量含む洗浄剤組成物とした場合の洗浄性の評価結果が著しく低下することが理解される。
また、配合成分の相違や配合量等のばらつきを考慮しても、例えば、図中、レンジBで示す50〜99.5重量%の範囲であれば、さらに良好な洗浄性が得られることが理解される。
したがって、洗浄剤組成物原液中の第1の有機溶剤の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、水を所定量含む洗浄剤組成物とした場合に、良好な洗浄性が得られることが理解される。
よって、本願発明の洗浄剤組成物用原液における第1の有機溶剤の配合量を、水を所定量含む洗浄剤組成物とした場合に、所望の洗浄性を得る観点から、所定範囲に制限することが好ましいと言える。
本発明の洗浄剤組成物用原液を構成する第2の有機溶剤は、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物である。
かかる第2の有機溶剤は、洗浄剤組成物用原液に対して水を後添加して洗浄剤組成物とした場合において、エマルジョン状態となった第1の有機溶剤と、水との間を取り持ち、エマルジョンの分散性を向上させ、結果的に洗浄剤組成物における洗浄性を向上させることができる。
また、第2の有機溶剤自体も、優れた洗浄性を有することから、それ自体によって、洗浄剤組成物における洗浄性の向上に寄与することができる。
さらに、沸点が所定の範囲内の値であることから、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、再生効率を効果的に向上させることができる。
第2の有機溶剤は、親水性アミン化合物であることを特徴とする。
より具体的には、N−エチルピペラジン(沸点:157℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.7、引火点:43℃)、N,N−ジエチルイソプロパノールアミン(沸点:159℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.3、引火点:44℃)、N−メチルエタノールアミン(沸点:160℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:12.0、引火点:74℃)、モノイソプロパノールアミン(沸点:160℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:12.7、引火点:74℃)、N,N−ジエチルエタノールアミン(沸点:162℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.0、引火点:55℃)、N−エチルエタノールアミン(沸点:169℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.4、引火点:71℃)、N−t−ブチルエタノールアミン(沸点:175℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.1、引火点:88℃)、1−アミノ−4−メチルピペラジン(沸点:178℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.6、引火点:62℃)、N−アミノエチルピペラジン(沸点:182℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.9、引火点:58℃)、ベンジルアミン(沸点:185℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.9、引火点:60℃)、N−アリルピペラジン(沸点:185℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.4、引火点:52℃)等が挙げられる。
この理由は、このような種類の第2の有機溶剤であれば、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、エマルジョンとなった第1の有機溶剤の、水に対する分散性を、より向上させることができるためである。
また、第2の有機溶剤における沸点を、140〜190℃の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる沸点が140℃未満の値となると、使用時における揮発量が多くなり、液の消費量が多くなるため経済性が悪くなるためである。一方、かかる沸点が190℃を超えた値となると、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、必要となるエネルギーが過度に大きくなったり、再生時に高沸点成分が留出されず、洗浄剤組成物の回収率が低下したり、所定の組成の洗浄剤組成物が得られなくなるなど、再生効率が低下し易くなる場合があるためである。また、使用後の洗浄剤組成物を分留する際の加熱温度が高くなることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解等を起こしやすくなって、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性が低下し、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難になるためである。さらに、乾燥性も悪くなって、乾燥不良により被洗浄物に残留し易くなるためである。
したがって、第2の有機溶剤における沸点を、145〜185℃の範囲内の値とすることがより好ましく、150〜180℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第2の有機溶剤の水への溶解度(測定温度:20℃)を、50重量%を超えた値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる溶解度が50重量%以下の値となると、洗浄剤組成物に対して水を後添加して洗浄剤組成物とした際に、エマルジョン状態となった第1の有機溶剤と、水との間を取り持ち、エマルジョンの分散性を向上させることが困難になる場合があるためである。
したがって、第2の有機溶剤の水への溶解度(測定温度:20℃)を、60〜∞重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、70〜∞重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第2の有機溶剤におけるSP値を、8〜15の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、第2の有機溶剤におけるSP値をかかる範囲内の値とすることにより、第1の有機溶剤におけるSP値と相まって、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して洗浄剤組成物とした場合における洗浄性を、より向上させることができるためである。
また、所定量の水を後添加する前は均一溶液であって、所定量の水を後添加した後は白濁状態となる洗浄剤組成物用原液の液特性を、より安定的に得ることができるためである。
すなわち、かかるSP値が8未満の値となると、水との相溶性が過度に低くなって、エマルジョン状態となった第1の有機溶剤と、水との間を取り持ち、エマルジョンの分散性を向上させることが困難になる場合があるためである。一方、かかるSP値が15を超えた値となると、第1の有機溶剤との相溶性が過度に低下して、所定量の水を後添加する前において、均一溶液として構成することが困難になる場合があるためである。
したがって、第2の有機溶剤におけるSP値を、8.5〜14の範囲内の値とすることがより好ましく、9〜13の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第2の有機溶剤の引火点を30〜100℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる引火点が30℃未満の値となると、洗浄剤組成物用原液や、それに水を後添加してなる洗浄剤組成物における引火点が40℃未満になりやすくなり、消防法上の危険物に該当する場合があるためである。一方、かかる引火点が100℃を超えた値となると、第2の有機溶剤として使用可能な化合物が過度に制限される場合があるためである。
したがって、第2の有機溶剤が引火点を有する場合には、当該引火点を40〜90℃の範囲内の値とすることがより好ましく、50〜80℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第2の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる配合量が0.3重量部未満の値となると、第1の有機溶剤に対する第2の有機溶剤の絶対量が不十分となって、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした際に、エマルジョン状態となった第1の有機溶剤と、水との間を取り持ち、エマルジョンの分散性を向上させる効果を得ることが困難になる場合があるためである。また、第2の有機溶剤自体による洗浄性を得ることが困難になる場合があるためである。一方、かかる配合量が30重量部を超えた値となると、洗浄剤組成物用原液に対して水を後添加した場合に、均一化してしまい、白濁状態とすることが困難になったり、金属腐食性が過度に大きくなったりする場合があるためである。
したがって、第2の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.5〜20重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜15重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
すなわち、図2には、横軸に、実施例13に準拠した洗浄剤組成物用原液における第2の有機溶剤の配合量(重量部)を採り、縦軸に、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して得た洗浄剤組成物における洗浄性評価結果(相対値)を採った特性曲線が示してある。
なお、洗浄性の評価結果における基準等は、図1の場合と同様である。
一方、第2の有機溶剤の配合量が0.3重量部未満の値となった場合、洗浄性の評価結果が著しく低下することが理解される。
また、配合成分の相違や配合量等のばらつきを考慮しても、例えば、図中、レンジBで示す0.5重量部以上の範囲であれば、評価点が10程度のさらに良好な洗浄性が得られることが理解される。
したがって、洗浄剤組成物原液中の第2の有機溶剤の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、良好な洗浄性が得られることが理解される。
すなわち、図3には、横軸に、実施例13に準拠した洗浄剤組成物用原液における第2の有機溶剤の配合量(重量部)を採り、縦軸に、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して得た洗浄剤組成物における金属腐食性評価結果(相対値)を採った特性曲線が示してある。
ここで、金属腐食性の評価結果(相対値)は、0〜10の評価点で表わしており、その評価基準は、以下の通りである。
評価点10:60分間浸漬後に外観変化が見られない。
評価点9 :45分間浸漬後に外観変化が見られないが、60分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点8 :30分間浸漬後に外観変化が見られないが、45分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点7 :25分間浸漬後に外観変化が見られないが、30分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点6 :20分間浸漬後に外観変化が見られないが、25分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点5 :15分間浸漬後に外観変化が見られないが、20分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点4 :10分間浸漬後に外観変化が見られないが、15分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点3 :5分間浸漬後に外観変化が見られないが、10分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点2 :3分間浸漬後に外観変化が見られないが、5分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点1 :1分間浸漬後に外観変化が見られないが、3分間浸漬後に外観変化が見られる。
評価点0 :1分間浸漬後に外観変化が見られた。
なお、金属腐食性の評価方法等の詳細については、実施例に記載する。
一方、第2の有機溶剤の配合量が30重量部を超えた値となった場合、金属腐食性の評価結果が著しく低下することが理解される。
また、配合成分の相違や配合量等のばらつきを考慮しても、例えば、図中、レンジBで示す20重量部以下の範囲であれば、評価点が10程度のさらに良好な金属腐食性が得られることが理解される。
したがって、洗浄剤組成物原液中の第2の有機溶剤の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、良好な金属腐食性が得られることが理解される。
また、本発明の洗浄剤組成物用原液を構成するにあたり、第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水に対する溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。
この理由は、かかる第3の有機溶剤を配合することにより、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、エマルジョンとなった第1の有機溶剤の、水に対する分散性を、さらに向上させることができるためである。
すなわち、第3の有機溶剤は、第2の有機溶剤である所定の親水性アミン化合物の補助的役割を発揮することができるためである。
また、第3の有機溶剤を配合することで、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、水相の表面張力を下げ、被洗浄物における微細な隙間の洗浄性および乾燥性を向上させることができる。
なお、第3の有機溶剤の内容と、第2の有機溶剤の内容とにおいて、それぞれの定義上、重複する部分が存在するが、当該重複する部分に該当する有機溶剤は、第2の有機溶剤とする。
第3の有機溶剤は、親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性窒素含有化合物および親水性含硫黄化合物から選択される少なくとも一種の化合物である。
より具体的には、第3の有機溶剤のうち、親水性グリコールエーテル化合物としては、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(沸点:142℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.9、引火点:46℃)、エチレングリコールモノプロピルエーテル(沸点:150℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.8、引火点:57℃)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(沸点:150℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.6、引火点:48℃)、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル(沸点:153℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.3、引火点:55℃)、3−メトキシブタノール(沸点:161℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.3、引火点:65℃)、エチレングリコールモノイソブチルエーテル(沸点:161℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.1、引火点:57℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点:162℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:8.7、引火点:56℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(沸点:171℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.4、引火点:63℃)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール(沸点:174℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.5、引火点:68℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点:176℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:9.3、引火点:66℃)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点:187℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:10.2、引火点:76℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(沸点:189℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:8.9、引火点:70℃)等が挙げられる。
また、第3の有機溶剤のうち、親水性アルコール化合物としては、例えば、テトラヒドロフルフリルアルコール(沸点:170℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.9、引火点:75℃)、フルフリルアルコール(沸点:171℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.9、引火点:65℃)等が挙げられる。
また、第3の有機溶剤のうち、親水性窒素含有化合物としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(沸点:153℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.2、引火点:58℃)、N,N−ジメチルアセトアミド(沸点:166℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:11.1、引火点:70℃)、N−メチルホルムアミド(沸点:183℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:13.0、引火点:98℃)等が挙げられる。
また、第3の有機溶剤のうち、親水性硫黄含有化合物としては、例えば、ジメチルスルホキシド(沸点:189℃、水への溶解度:100重量%以上、SP値:13.0、引火点:95℃)等が挙げられる。
この理由は、このような種類の第3の有機溶剤であれば、第2の有機溶剤である所定の親水性アミン化合物の補助的役割を、より有効に発揮することができるためである。
また、第3の有機溶剤における沸点を、140〜190℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる沸点が140℃未満の値となると、使用時における揮発量が多くなり、液の消費量が多くなるため経済性が悪くなる場合があるためである。一方、かかる沸点が190℃を超えた値となると、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、必要となるエネルギーが過度に大きくなったり、再生時に高沸点成分が留出されず、洗浄剤組成物の回収率が低下したり、所定の組成の洗浄剤組成物が得られなくなるなど、再生効率が低下し易くなる場合があるためである。また、使用後の洗浄剤組成物を分留する際の加熱温度が高くなることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解等を起こしやすくなって、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性が低下し、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難になるためである。さらに、乾燥性も悪くなり、乾燥不良により被洗浄物に残留し易くなるためである。
したがって、第3の有機溶剤における沸点を、150〜185℃の範囲内の値とすることがより好ましく、160〜180℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第3の有機溶剤の水への溶解度(測定温度:20℃)を、50重量%を超えた値とする。
この理由は、かかる溶解度が50重量%以下の値となると、第2の有機溶剤である所定の親水性アミン化合物の補助的役割を発揮して、エマルジョンとなった第1の有機溶剤における水に対する分散性の向上に寄与することが困難になる場合があるためである。
したがって、第3の有機溶剤の水に対する溶解度(測定温度:20℃)を、60〜∞重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、70〜∞重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第3の有機溶剤におけるSP値を、8〜15の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、第3の有機溶剤におけるSP値をかかる範囲内の値とすることにより、第1および第2の有機溶剤におけるSP値と相まって、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して洗浄剤組成物とした場合における洗浄性をより向上させることができるためである。
また、所定量の水を後添加する前は均一溶液であって、所定量の水を後添加した後は白濁状態となる洗浄剤組成物用原液の液特性を、より安定的に得ることができるためである。
すなわち、かかるSP値が8未満の値となると、水との相溶性が過度に低くなって、水に対するエマルジョン状態となった第1の有機溶剤の分散性を向上させることに、寄与しにくくなる場合があるためである。一方、かかるSP値が15を超えた値となると、第1および第2の有機溶剤との相溶性が過度に低下して、所定量の水を後添加する前において、均一溶液として構成することが困難になる場合があるためである。
したがって、第3の有機溶剤におけるSP値を、8.5〜14の範囲内の値とすることがより好ましく、9〜13の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第3の有機溶剤の引火点を30〜100℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる引火点が30℃未満の値となると、洗浄剤組成物用原液や、それに水を後添加してなる洗浄剤組成物における引火点が40℃未満になりやすくなり、消防法上の危険物に該当する場合があるためである。一方、かかる引火点が100℃を超えた値となると、第3の有機溶剤として使用可能な化合物が過度に制限される場合があるためである。
したがって、第3の有機溶剤が引火点を有する場合には、当該引火点を40〜90℃の範囲内の値とすることがより好ましく、50〜80℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第3の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、1〜150重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる配合量が1重量部未満の値となると、第2の有機溶剤である所定の親水性アミン化合物の補助的役割を発揮して、エマルジョンとなった第1の有機溶剤における水に対する分散性の向上に寄与することが困難になる場合があるためである。また、水を後添加して相分離させた際に、水相の表面張力が過度に大きくなって、被洗浄物の狭間における洗浄性が低下したり、良好な液切り性、乾燥性を得ることが困難になったりする場合があるためである。一方、かかる配合量が150重量部を超えた値となると、洗浄剤組成物とした際の洗浄性が過度に低下したり、洗浄剤組成物原液に対して水を後添加した場合に、均一化してしまい、白濁状態とすることが困難になったりする場合があるためである。
したがって、第3の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、3〜125重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、5〜100重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
すなわち、図4には、横軸に、実施例16に準拠した洗浄剤組成物用原液における第3の有機溶剤の配合量(重量部)を採り、縦軸に、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して得た洗浄剤組成物における洗浄性評価結果(相対値)を採った特性曲線が示してある。
なお、洗浄性の評価結果における基準等は、図1の場合と同様である。
一方、第3の有機溶剤の配合量が150重量部を超えた値となった場合、洗浄性の評価結果が著しく低下することが理解される。
また、配合成分の相違や配合量等のばらつきを考慮しても、例えば、図中、レンジBで示す125重量部以下の範囲であれば、評価点が10程度のさらに良好な洗浄性が得られることが理解される。
したがって、洗浄剤組成物原液中の第3の有機溶剤の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、良好な洗浄性が得られることが理解される。
すなわち、図5には、横軸に、実施例20に準拠した洗浄剤組成物用原液における第3の有機溶剤の配合量(重量部)を採り、縦軸に、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して得た洗浄剤組成物における2相分離した際の水相(下相)の表面張力(mN/m)を採った特性曲線が示してある。
一方、第3の有機溶剤の配合量が1重量部未満の値となった場合、水相の表面張力が50mN/mを超えた過度に高い値となってしまうことが理解される。
また、配合成分の相違や配合量等のばらつきを考慮しても、例えば、図中、レンジBで示す3重量部以上の範囲であれば、40mN/m程度のさらに低い表面張力が得られることが理解される。
したがって、洗浄剤組成物原液中の第3の有機溶剤の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、低い表面張力が得られ、その結果、被洗浄物の狭間における洗浄性を向上させることができるばかりか、良好な液切り性、乾燥性が得られる。
また、本発明の洗浄剤組成物用原液を構成するにあたり、第4の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性アミン化合物を含むことが好ましい。
この理由は、かかる第4の有機溶剤を配合することにより、第1の有機溶剤を補完して、所定量の水を後添加した際、白濁状態となる洗浄剤組成物用原液の液特性を、より安定的に得ることができるためである。
第4の有機溶剤は、疎水性アミン化合物である。
より具体的には、ジブチルアミン(沸点:160℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:7.8、引火点:43℃)、2−エチルヘキシルアミン(沸点:169℃、水への溶解度:1重量%以下、SP値:8.4、引火点:60℃)、N−メチルベンジルアミン(沸点:180℃、水への溶解度:6.5重量%、SP値:9.5、引火点:77℃)、N,N−ジメチルベンジルアミン(沸点:181℃、水への溶解度:1.2、SP値:9.8、引火点:60℃)等が挙げられる。
この理由は、このような種類の第4の有機溶剤であれば、洗浄剤組成物用原液を洗浄剤組成物とした場合に、第1の有機溶剤がより安定的にエマルジョンとなって白濁状態を得ることができ、洗浄剤組成物とした場合における洗浄性をさらに向上させることができるためである。
また、第4の有機溶剤における沸点を、140〜190℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる沸点が140℃未満の値となると、使用時における揮発量が多くなり、液の消費量が多くなるため経済性が悪くなる場合があるためである。一方、かかる沸点が190℃を超えた値となると、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、必要となるエネルギーが過度に大きくなったり、再生時に高沸点成分が留出されず、洗浄剤組成物の回収率が低下したり、所定の組成の洗浄剤組成物が得られなくなるなど、再生効率が低下し易くなる場合があるためである。また、使用後の洗浄剤組成物を分留する際に、加熱温度が高くなることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解等を起こしやすくなって、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性が低下し、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難になるためである。さらに、乾燥性も悪くなり、乾燥不良により被洗浄物に残留し易くなるためである。
したがって、第4の有機溶剤における沸点を、150〜185℃の範囲内の値とすることがより好ましく、160〜180℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第4の有機溶剤の水への溶解度(測定温度:20℃)を、50重量%以下の値とする。
この理由は、かかる溶解度が50重量%を超えた値となると、第2の有機溶剤の範疇に入ってしまい、洗浄剤組成物用原液に対して水を後添加した際に、水相側に取り込まれ、油相(第1の有機溶剤)への補助的役割を発揮することが困難になるためである。一方、かかる溶解度が過度に小さくなると、水を後添加して洗浄剤組成物とした際に、完全分離状態となり、白濁状態の維持が困難になる場合がある。
したがって、第4の有機溶剤の水に対する溶解度(測定温度:20℃)を、1×10-5〜40重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、1×10-4〜30重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第4の有機溶剤におけるSP値を、6.5〜12の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、第4の有機溶剤におけるSP値をかかる範囲内の値とすることにより、洗浄剤組成物用原液に対して水を後添加した際に、第4の有機溶剤が油相側に取り込まれるようにすることができるためである。
すなわち、かかるSP値が6.5未満の値となると、第2の有機溶剤および第3の有機溶剤との相溶性が過度に低下して、所定量の水を後添加する前において、均一溶液として構成することが困難になる場合があるためである。一方、かかるSP値が12を超えた値となると、第2の有機溶剤の範疇に入ってしまい、洗浄剤組成物原液に対して水を後添加した際に、水相側に取り込まれ、油相(第1の有機溶剤)への補助的役割を発揮することが困難になるためである。
したがって、第4の有機溶剤におけるSP値を、7〜11の範囲内の値とすることがより好ましく、7.5〜10の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第4の有機溶剤の引火点を30〜100℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる引火点が30℃未満の値となると、洗浄剤組成物用原液や、それに水を後添加してなる洗浄剤組成物における引火点が40℃未満になりやすくなり、消防法上の危険物に該当する場合があるためである。一方、かかる引火点が100℃を超えた値となると、第4の有機溶剤として使用可能な化合物が過度に制限される場合があるためである。
したがって、第4の有機溶剤が引火点を有する場合には、当該引火点を40〜90℃の範囲内の値とすることがより好ましく、50〜80℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第4の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる配合量が0.3重量部未満の値となると、その添加効果が不十分になる場合があるためである。一方、かかる配合量が30重量部を超えた値となると、金属腐食性が過度に大きくなる場合があるためである。
したがって、第4の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.5〜20重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜15重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
すなわち、図6には、横軸に、実施例31に準拠した洗浄剤組成物用原液における第4の有機溶剤の配合量(重量部)を採り、縦軸に、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加して得た洗浄剤組成物における金属腐食性評価結果(相対値)を採った特性曲線が示してある。
なお、金属腐食性の評価結果における基準等は、図3の場合と同様である。
一方、第4の有機溶剤の配合量が30重量部を超えた値となった場合、金属腐食性の評価結果が著しく低下することが理解される。
また、配合成分の相違や配合量等のばらつきを考慮しても、例えば、図中、レンジBで示す25重量部以下の範囲であれば、評価点が10程度のさらに良好な金属腐食性が得られることが理解される。
したがって、洗浄剤組成物原液中の第4の有機溶剤の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、良好な金属腐食性が得られることが理解される。
(1)種類
界面活性剤は、上述した第1の有機溶剤等の水に対する乳化性を向上させる作用と、被洗浄物に対する親和性を向上させる作用があり、結果として、洗浄性を向上させる効果があるため、添加してもよい。
ここで、界面活性剤の好適例としては、非イオン系界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンベンジルアルコール、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
本発明の洗浄剤組成物原液においては、界面活性剤を含まないことが好ましいが、少量の添加でも水に対する乳化性を向上させ、被洗浄物に対する親和性の向上に寄与する等、洗浄性の向上効果を発揮する界面活性剤であれば、乾燥性、被洗浄物への電気特性に過度に影響を与えない範囲内で配合してもよい。
この場合であっても、洗浄剤組成物用原液の全体量に対して、0〜3重量%(但し、0重量%は含まない。)の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる界面活性剤の配合量が、3重量%を超えた値となると、被洗浄物への残留量が多くなって、リンス工程が必須となったり、被洗浄物の電気特性を劣化させたり、水を後添加した場合であっても均一状態になって洗浄性が低下する場合があるためである。
したがって、界面活性剤の配合量を、洗浄剤組成物用原液の全体量に対して、0.01〜2重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、0.1〜1重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
本発明の洗浄剤組成物用原液においては、沸点が190℃を超えた値である有機溶剤を実質的に含まないことが好ましい。
この理由は、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生する際に、必要となるエネルギーが過度に大きくなったり、再生時に高沸点成分が留出されず、洗浄剤組成物の回収率が低下したり、所定の組成の洗浄剤組成物が得られなくなるなど、再生効率が低下し易くなる場合があるためである。また、使用後の洗浄剤組成物を分留する際の加熱温度が高くなることから、洗浄剤組成物の構成成分が分解等を起こしやすくなって、再生後の洗浄剤組成物の洗浄性が低下し、十分な洗浄性を有する洗浄剤組成物を安定的に得ることが困難になるためである。さらに、乾燥性も悪くなって、乾燥不良により被洗浄物に残留し易くなるためである。
但し、例えば、ベンジルアルコールやN−メチルピロリドンのように、少量の添加であっても、洗浄剤組成物における洗浄性の向上に寄与する有機溶剤であれば、洗浄剤組成物の再生効率、乾燥性に過度に影響を与えない範囲内で、配合してもよい。
したがって、沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とする必要があり、0.01〜12重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.1〜10重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、洗浄剤組成物用原液に所定量の水を後添加した白濁状態の洗浄剤組成物とする場合においては、沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、洗浄剤組成物の全体量に対して、0〜5重量%未満の値とすることが好ましく、0.001〜4重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、0.01〜3重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、本発明の洗浄剤組成物用原液においては、洗浄剤組成物の再生効率を向上させる観点から、エステル化合物を実質的に含まないことが好ましい。
すなわち、洗浄剤組成物用原液がエステル化合物を含む場合、使用後の洗浄剤組成物を分留により再生しようとすると、蒸留再生時にエステル化合物が加水分解を起こしてしまい、再生により得られる留出液の洗浄性が低下する可能性があり、十分な洗浄性を得ることが困難になりやすいためである。
但し、洗浄剤組成物の蒸留再生後の洗浄性低下に過度に影響を与えない範囲内であれば、洗浄性の更なる向上等を目的として、例えば、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエステル化合物を用いてもよい。
したがって、エステル化合物の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜25重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることが好ましく、1〜12重量部の範囲内の値とすることがより好ましいく、2〜6重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
第2の実施形態は、洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を含むとともに、白濁状態にて、被洗浄物を洗浄するための洗浄剤組成物であって、洗浄剤組成物用原液が、有機溶剤として、少なくとも第1および第2の有機溶剤を含むとともに、第1の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であって、第2の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物であり、第2の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とし、さらに第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む場合には、第3の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、150重量部以下の値とし、かつ、沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄剤組成物である。
第2の実施形態においては、第1の実施形態で説明した洗浄剤組成物用原液を、そのまま使用するため、ここでの再度の説明は省略する。
本発明の洗浄剤組成物は、白濁状態にして、優れた洗浄力を得るために、洗浄剤組成物用原液に対して所定量の水を後添加し、混合使用する。
すなわち、洗浄剤組成物用原液に対し、比較的多量の水を後添加することによって、第1の有機溶剤がエマルジョン状態となるとともに、第2の有機溶剤が、かかるエマルジョン状態となった第1の有機溶剤と、水との間を取り持ち、エマルジョンの分散性を向上させることから、安定的に白濁状態の洗浄剤組成物を得ることができる。
これにより、第1および第2の有機溶剤自体に起因した洗浄性と、その白濁状態とが相乗効果を発揮し、所定量の水を後添加して洗浄剤組成物とした場合であっても、優れた洗浄性を得ることができるためである。
また、本発明の洗浄剤組成物は、比較的多量の水を含むことから、優れた環境安全性を得ることができる。
より具体的には、洗浄剤組成物の全体量に対して、60重量%以上の水を含むことが可能なことから、容易に消防法における危険物の範囲外とすることができる。
また、含まれる有機溶剤の沸点を所定の範囲内の値としていることから、優れた再生効率を発揮することができる。
さらに、本発明の洗浄剤組成物用原液であれば、使用者が、洗浄剤組成物用原液と、水との配合割合を変えることで、被洗浄物における汚染具合等に応じて、容易に洗浄性を調節した洗浄剤組成物を得ることができる。
この理由は、かかる水の配合量が、50重量部未満の値になると、洗浄性が低下するばかりか、洗浄剤組成物が均一化してしまい、白濁状態とすることが困難になる場合があるためである。
一方、かかる水の配合量が、1900重量部を超えた値になると、洗浄性が著しく低下する場合があるためである。
したがって、水の配合量を、洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、150〜900重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、175〜600重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
すなわち、図7には、横軸に、洗浄剤組成物用原液100重量部に対する水の配合量(重量部)を採り、縦軸に、当該洗浄剤組成物用原液から構成した洗浄剤組成物における洗浄性評価結果(相対値)を採った特性曲線が示してある。
なお、洗浄性の評価結果における基準等は、図1の場合と同様である。
また、例えば、図7中、レンジBで示すように、150〜900重量部の範囲内の値であれば、評価点10の良好な洗浄性が得られている。
したがって、洗浄剤組成物用原液100重量部に対する水の配合量を所定範囲内の値に制限することによって、それから得られる洗浄剤組成物において、良好な洗浄性が得られることが理解される。
なお、図7に示す特性曲線は、水の配合量が0重量部、若しくは少量の場合であっても、比較的良好な洗浄性が得られることを示しているが、この場合は、優れた環境安全性を得ることができないばかりか、洗浄剤組成物の引火点が低くなる。
(1)引火点および燃焼点
洗浄剤組成物が引火点を有しないか、あるいは、引火点を有する場合であっても、その温度を40℃以上の値とし、かつ、燃焼点を60℃以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる洗浄剤組成物の引火点が40℃以上、かつ、燃焼点が60℃以上となると、消防法上の危険物に該当しなくなるためである。
ただし、洗浄剤組成物の引火点および燃焼点が過度に高くなると、使用可能な第1〜第2の有機溶剤等の種類や配合量が過度に制限される場合がある。
したがって、洗浄剤組成物が引火点を有する場合であっても、その温度を45〜200℃の範囲内の値とすることがより好ましく、50〜100℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、洗浄剤組成物の燃焼点を70〜250℃の範囲内の値とすることがより好ましく、80〜150℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、洗浄剤組成物の引火点は、実施例1に記載するように、JIS K 2265−1および4(引火点の求め方)に準じて、測定することができる。
また、洗浄剤組成物中の揮発性有機化合物(VOC)の配合量を50重量%以下とすることが好ましい。
この理由は、かかる洗浄剤組成物中の揮発性有機化合物の配合量が50重量%を超えると、環境問題が発生したり、特定な処理装置が必要になったり、さらには、水系洗浄剤組成物として取り扱うことが困難になったりする場合があるためである。
ただし、かかる洗浄剤組成物中の揮発性有機化合物の配合量を過度に小さくすると、使用可能な炭化水素化合物や含窒素化合物等の種類や配合量が過度に制限される場合がある。
したがって、洗浄剤組成物中の揮発性有機化合物の配合量を0.5〜45重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、10〜40重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、洗浄剤組成物中の揮発性有機化合物(VOC)の配合量は、ガスクロマトグラフィ測定法を用いて、測定することができる。
また、洗浄剤組成物の分離した水相および油相における、それぞれ蒸留水を用いて100倍希釈した水溶液のpH値を、ともに6.5以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるpH値が6.5未満の値になると、フラックスに対する洗浄効果が著しく低下する場合があるためである。
ただし、かかる洗浄剤組成物のpH値が過度に大きくなると、被洗浄物である電子部品の基板等を侵す場合がある。
したがって、洗浄剤組成物のpH値を7〜12.5の範囲内の値とすることがより好ましく、9〜12の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、洗浄剤組成物のpHは、pHメータを用いて、実施例1に記載するように、測定することができる。
また、洗浄剤組成物のアミン価を1mgKOH/g以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるアミン価が、1mgKOH/g未満の値になると、フラックスに対する洗浄効果が著しく低下する場合があるためである。
ただし、かかる洗浄剤組成物のアミン価が過度に大きくなると、被洗浄物である電子部品の基板等を侵す場合がある。
したがって、洗浄剤組成物のアミン価を5〜250mgKOH/gの範囲内の値とすることがより好ましく、10〜200mgKOH/gの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、洗浄剤組成物のアミン価は、中和滴定法によって測定することができる。
また、洗浄剤組成物の電気伝導度(室温)を5〜700μS/cmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる電気伝導度が、5μS/cm未満の値になると、フラックスに対する洗浄効果が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる電気伝導度が、700μS/cmを超えると、被洗浄物である電子部品や基板等を侵す場合があるためである。
したがって、洗浄剤組成物の電気伝導度を10〜600μS/cmの範囲内の値とすることがより好ましく、20〜500μS/cmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、洗浄剤組成物の電気伝導度は、電気伝導度計を用いて、実施例1に記載するように、測定することができる。
また、洗浄剤組成物の白濁状態の目安となる光透過率(可視光/750nm基準)を80%以下の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる光透過率が80%を超えた値になると、均一溶液に近くなるか、あるいは相分離が過度になって、白濁状態を維持することができず、フラックス等に対する洗浄効果が著しく低下する場合があるためである。
一方、かかる洗浄剤組成物の光透過率が過度に小さくなると、相分離が不十分になって、洗浄性の制御が困難となったり、フラックス等に対する洗浄効果が逆に低下したりする場合があるためである。
したがって、洗浄剤組成物の光透過率を0.5〜60%の範囲内の値とすることがより好ましく、3〜40%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、洗浄剤組成物の可視光に対する光透過率は、分光光度計を用いて、実施例1に記載するように、測定することができる。
また、洗浄剤組成物の2相分離した際の水相(下相)の表面張力(測定温度:25℃)を、25〜65mN/mの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる表面張力が25mN/m未満の値となると、被洗浄物の狭間における洗浄性、液切り性、乾燥性は良好となるものの、使用可能な有機溶剤の種類、および水の配合量が過度に制限される場合があるためである。一方、かかる表面張力が65mN/mを超えた値となると、被洗浄物の狭間における洗浄性が低下したり、良好な液切り性、乾燥性を得ることが困難になったりする場合があるためである。
したがって、洗浄剤組成物の2相分離した際の水相(下相)の表面張力を、27〜60mN/mの範囲内の値とすることがより好ましく、29〜55mN/mの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
第3の実施形態は、洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を混合する混合工程と、白濁状態にて、被洗浄物を洗浄する洗浄工程と、を含む洗浄方法であって、洗浄剤組成物用原液が、有機溶剤として、少なくとも第1および第2の有機溶剤を含むとともに、第1の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であり、第2の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物であり、第2の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とし、さらに第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む場合には、第3の有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、150重量部以下の値とし、かつ、沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄方法である。
混合工程は、洗浄剤組成物用原液と、所定量の水を混合し、洗浄剤組成物を作成する工程である。
より具体的には、混合工程において、洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を混合することを特徴とする。
なお、混合工程を実施するに際して、公知のミキサーや攪拌装置を用いることが好ましい。
(1)洗浄態様
洗浄剤組成物を用いた洗浄方法を実施するにあたり、その洗浄方法は特に制限されるものでなく、例えば、浸漬法、揺動法、超音波振動法、シャワー洗浄法、液中ジェット法などの各種手段を採用することができる。
また、洗浄剤組成物をブラシや洗浄ロール等に含浸させたり、付着させたりした状態で、フラックスを洗浄することも好ましい。
なお、洗浄剤組成物を用いた洗浄方法を実施するにあたり、より具体的には、後述する洗浄装置を使用することが好ましい。
また、洗浄剤組成物を用いた洗浄方法を実施するにあたり、例えば、30〜80℃、10秒〜60分の条件で洗浄することが好ましい。
この理由は、このような条件で所定の洗浄効果が得られるならば、洗浄剤組成物自体の熱劣化や酸化劣化を有効に防止できるためである。
なお、洗浄剤組成物を白濁状態において、優れた洗浄性を発揮させるために、洗浄条件の一つとして、洗浄剤組成物を攪拌状態とすることが好ましい。
より具体的には、プロペラ攪拌装置やマグネットスターラ等を用いて、回転数を30〜1000rpmの範囲として、洗浄剤組成物を攪拌状態とすることが好ましい。
本発明の洗浄剤組成物は、洗浄剤組成物原液に対して、所定量の水を後添加してなる洗浄剤組成物を構成しているが、優れた乾燥性を有していることから、基本的にリンス工程を省略することができる。
但し、電子部品や基板等の洗浄においては、洗浄剤組成物が残留することにより、電子部品や基板等において電気腐食等が発生する場合もあることから、さらにリンス処理する工程を設けて、洗浄した電子部品や基板等をリンス処理することも好ましい。
この場合、リンス液として、アルコール系溶剤を使用することが好ましい。
この理由は、水と比較して、早期乾燥ができるとともに、アミン化合物についても、十分除去できるためである。
なお、リンス条件としては、5〜40℃、1秒〜30分の範囲内とし、さらに、二段階でリンス処理を実施することがより好ましい。この理由は、界面活性剤やアミン化合物の残渣についても、より少なくするためである。
ただし、ハンダ処理装置等に付着したフラックスを除去する場合には、残留した界面活性剤等による電子部品や基板等の電気特性劣化の問題が極微であるため、かかるリンス工程を省略化したり、簡略化したりすることができる。
洗浄剤組成物を用いた洗浄方法を実施するにあたり、使用するフラックスの洗浄装置10としては、図8(a)に示すように、例えば、超音波洗浄するための超音波振動子29を備えた洗浄槽12と、リンス槽14と、乾燥槽16と、を備えていることが好ましい。
より具体的には、洗浄槽12は、筐体12aと、被洗浄物23の収容部20と、超音波振動子29と、洗浄液の攪拌装置(図示せず)と、サーモスタット付きのヒーター19と、から構成してあり、攪拌および循環している洗浄液21に対して、超音波振動子29が、超音波振動を付与し、被洗浄物23を効率的に洗浄することが好ましい。
すなわち、このような洗浄装置10を使用することにより、本発明の洗浄剤組成物を用いて、ハンダ処理された電子部品や基板を洗浄し、それらに付着しているフラックスを効率的に除去することができる。
洗浄剤組成物を用いた洗浄方法を実施するにあたり、洗浄剤組成物を適用する被洗浄物の種類は、特に制限されるものではないが、ハンダ処理された電子部品や基板はもちろんのこと、ハンダ処理されていなくとも、フラックスの影響がある部品等も好適に使用することができる。したがって、例えば、プリント回路板、セラミック配線基板、半導体素子(BGA、CSP、PGA、LGA等の半導体部品を含む。)、半導体素子搭載基板、バンプ付きTABテープ、バンプ無しTABテープ、半導体素子搭載TABテープ、リードフレーム、コンデンサ、および抵抗等が具体的に挙げられる。
1.洗浄剤組成物用原液の作成
容器内に、第1の有機溶剤としての1−デセン100重量部と、第2の有機溶剤としてのN−エチルエタノールアミン(MEM)3.3重量部とを収容し、撹拌装置としてのミキサーを用いて、均一になるよう十分に撹拌して、実施例1の洗浄剤組成物用原液とした。
なお、表1に、実施例1の洗浄剤組成物用原液の配合組成を示すが、組成成分の名称を略す場合には、上述したカッコ内の略語をもって表記する。
(1)洗浄剤組成物の作成
容器内に、得られた洗浄剤組成物原液を100重量部と、水233.3重量部とを収容し、撹拌装置としてのミキサーを用いて十分に撹拌して、洗浄剤組成物とした。但し、10分程静置しておくと、2相に分離することが確認された。
得られた洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物の引火点を、JIS K2265−1:2007(引火点測定法(タグ密閉法))およびJIS K2265−4:2007(引火点測定法(クリーブランド開放法))に準じて、測定した。得られた結果を表2に示す。
得られた洗浄剤組成物を静置して、水相と油相とに分離させた後、それぞれの相を蒸留水を用いて100倍希釈した水溶液のpH値を、pH計であるM−8(堀場製作所製)を用いて、測定温度25℃の条件で測定した。得られた結果を表2に示す。
得られた洗浄剤組成物200gを、容量300mlのビーカー内部に収容した。次いで、ビーカー内のマグネチックスターラーを約700rpmで回転させて、洗浄剤組成物を白濁状態とした。その状態の洗浄剤組成物をすばやく分光光度計のセルに収容し、5分間静置させた後、その時点での光透過率を、以下の条件で測定した。得られた結果を表2に示す。
測定装置:分光光度計(日立製作所(株)製)
測定光 :可視光(波長750nm)
測定温度:室温(25℃)
得られた洗浄剤組成物200gを、容量300mlのビーカー内部に収容した。次いで、マグネチックスターラーを回転させて、洗浄剤組成物を白濁状態とした。その状態を維持しながら、室温(25℃)の条件で、導電率メータCEH−12((株)コス製)を用いて、得られた洗浄剤組成物の電気伝導度を測定した。得られた結果を表2に示す。
(i)初期
JIS2型のくし型基板に対して、メタルマスクを介して、市販ハンダペーストとしてのエコソルダーM705−GRN360−K2−V(千住金属工業(株)製)を、印刷塗布した。
次いで、市販ハンダペーストを印刷塗布したくし型基板を、240℃に温度維持されたカバー付きホットプレートに載置し、市販ハンダペーストをリフローさせ、テストピースとした。
一方、得られた洗浄剤組成物200gを、容量300mlのビーカー内部に収容した後、温度50℃に維持した。
次いで、複数のテストピースを、洗浄剤組成物入りビーカーの内部に収容し、その状態で、マグネチックスターラーを回転させて、洗浄剤組成物を白濁状態としながら、洗浄時間を変えて、ハンダペーストに対する洗浄試験を行った。
すなわち、所定の洗浄時間ごとに、マグネチックスターラーの回転を止めて、いずれかのテストピースを洗浄剤から取り出し、100℃に保持された循環オーブンを用いて、10分間乾燥を行った。
最後に、乾燥させたテストピースを循環オーブンから取り出し、実体顕微鏡(倍率40)を用いて表面観察し、ハンダペーストを完全に洗浄することが可能な時間(洗浄時間)を測定するとともに、以下の基準に照らして、それから洗浄性評価を行った。得られた結果を表2に示す。
◎:洗浄時間が10分未満である。
○:洗浄時間が10〜15分未満である。
△:洗浄時間が15〜30分未満である。
×:洗浄時間が30分以上である。
一方、得られた洗浄剤組成物5000gを、気液平衡を考慮して独自に作製した減圧蒸留再生装置を用いて、減圧値−0.08MPa、100℃の条件にて、留出が停止するまで、蒸留再生を行った。
その後、得られた蒸留再生後の洗浄剤組成物の洗浄性を、上述した初期の洗浄性と同様の方法で評価した。得られた結果を表2に示す。
また、上述した再生後の洗浄性評価を行った際の洗浄剤組成物原液の回収率を求め、以下の基準に照らして洗浄剤組成物の再生効率の評価として、回収率を評価した。得られた結果を表2に示す。
◎:回収率が90重量%を超えて、100重量%以下の値である。
○:回収率が70重量%を超えて、90重量%以下の値である。
△:回収率が50重量%を超えて、70重量%以下の値である。
×:回収率が50重量%以下の値である。
得られた洗浄剤組成物200gを、容量300mlのビーカー内部に収容した後、温度を50℃に維持した。
次いで、ガラスエポキシ基板を、200gの洗浄剤組成物入りビーカーの内部に収容し、その状態で、ビーカー内のマグネチックスターラーを回転させて、洗浄剤組成物を白濁状態としながら、30分の洗浄試験を行った。
次いで、マグネチックスターラーの回転を止めて、ガラスエポキシ基板を洗浄剤から取り出し、100℃に保持された循環オーブンを用いて、所定時間の乾燥を行った。
その後、乾燥させたガラスエポキシ基板を循環オーブンから取り出し、目視により表面観察し、以下の基準に照らして、洗浄剤組成物の乾燥性評価を行った。得られた結果を表2に示す。
◎:5分以内で、乾燥可能である。
○:10分以内で、乾燥可能である。
△:10分間の乾燥で、液残りが少々ある。
×:10分間の乾燥で、多くの液残りがある。
得られた洗浄剤組成物200gを、容量300mlのビーカー内部に収容した後、温度を50℃に維持した。
次いで、銅板およびアルミ板を200gの洗浄剤組成物入りビーカーの内部に収容し、その状態で、ビーカー内のマグネチックスターラーを回転させて、洗浄剤組成物を白濁状態としながら、所定時間の腐食試験を行った。
次いで、マグネチックスターラーの回転を止めて、銅板およびアルミ板を洗浄剤組成物から取り出し、100℃に保持された循環オーブンを用いて、所定時間の乾燥を行った。
その後、乾燥させた銅板およびアルミ板を循環オーブンから取り出して、目視により表面観察し、以下の基準に照らして洗浄剤組成物の金属腐食性評価を行った。得られた結果を表2に示す。
◎:銅板およびアルミ板において、60分間浸漬後に外観変化が見られない。
○:銅板およびアルミ板において、30分間浸漬後に外観変化が見られないが、60分間浸漬後に外観変化が見られる。
△:銅板およびアルミ板において、15分間浸漬後に外観変化が見られないが、30分間浸漬後に外観変化が見られる。
×:銅板およびアルミ板において、15分間浸漬後に外観変化が見られた。
得られた洗浄剤組成物200gを、容量300mlのビーカー内部に収容した後、温度を50℃に維持した。
ビーカー内のマグネチックスターラーを回転させて、洗浄剤組成物を白濁状態としながら、10人のパネラーによりそれぞれの試料の臭気について官能評価を行い、10人の総合評価を、以下の基準に照らして洗浄剤組成物の臭気の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
◎:臭気が少なく、作業上問題が無い。
○:臭気がやや気になるが、作業上問題が無い。
△:かなり臭気が感じられ、作業上問題がある。
×:強い臭気があり、作業上著しく問題がある。
実施例2〜15では、第1の有機溶剤および第2の有機溶剤の種類や添加割合をそれぞれ変えた場合の影響を評価した。
すなわち、洗浄剤組成物用原液の組成を、表1および表3に示すように変えたほかは、実施例1と同様に、洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物を作成し、評価した。得られた結果を表2および表4に示す。
なお、表1、3、5、7、9、11、13および15中の洗浄剤組成物用原液における有機溶剤は、下記記号にて表記する。
すなわち、図9(a)からは、ガラス容器30に収容された実施例2の洗浄剤組成物原液50が、相分離することなく均一な状態になっていることが分かる。
また、図9(b)からは、ガラス容器30に収容された実施例2の洗浄剤組成物40が、撹拌によって白濁状態となっていることが分かる。
さらに、図9(c)からは、図9(2)に示すように白濁状態であった実施例2の洗浄剤組成物40が、静置されたことによって、下相の水相70と、上相の油相60とに相分離していることが分かる。
すなわち、図10(a)からは、金属電極102aおよび絶縁基板104aからなる洗浄前のくし型基板100aの全面にハンダフラックスが付着しており、それに起因して、特に絶縁基板104aが全体的に光沢110を発していることが分かる。
一方、図10(b)からは、実施例3の洗浄剤組成物による洗浄により、くし型基板110bのハンダフラックスが効果的に洗浄され、光沢やシミを有さない清浄な絶縁基板104bが確認できる。
また、図9および10として、かかる写真代用図を用いた理由は、写真をそのまま図面として用いた場合、公報等において写真の画質が劣化し、不鮮明になる場合があるためである。
プロピレングリコールモノブチルエーテル :BFG
ジプロピレングリコールジメチルエーテル :DMFDG
n−デカン :デカン
1−デセン :デセン
2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン :イソドデカン
シメン :シメン
炭素数9〜12のイソパラフィン系炭化水素 :アイソパーG
アニソール :アニソール
メチル−n−アミルケトン :MAK
n−ヘキサノール :ヘキサノール
n−ヘプタノール :ヘプタノール
N,N−ジエチルイソプロパノールアミン :2FA
N−エチルエタノールアミン :MEM
N−メチルエタノールアミン :MMA
ベンジルアミン :ベンジルアミン
モノイソプロパノールアミン :MIPA
ベンジルアルコール :ベンジルアルコール
N−メチルピロリドン :NMP
エチレングリコールモノイソブチルエーテル :iBG
3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール :MMB
ジエチレングリコールジメチルエーテル :DMDG
フルフリルアルコール :FFAL
N−メチルホルムアミド :NMHA
N,N−ジメチルアセトアミド :DMAC
ジブチルアミン :DBA
2−エチルヘキシルアミン :2EHA
N,N−ジメチルベンジルアミン :DMBZA
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート :BGAc
3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート :MMBAc
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:PMA
*2:第2の有機溶剤は、親水性アミン化合物を示す。
*3:第3の有機溶剤は、親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物、親水性含硫黄化合物を示す。
*4:第4の有機溶剤は、疎水性アミン化合物を示す。
*5:洗浄剤組成物用原液における各成分の配合量(重量部)は、第1の有機溶剤を100重量部としたときの値を示す。
*6:洗浄剤組成物用原液における各成分配合量の欄におけるカッコ内に記載した値は、各成分の洗浄剤組成物の全体量に対する重量割合(重量%)を示す。
*7:洗浄剤組成物における水の配合量(重量部)は、洗浄剤組成物用原液を100重量部としたときの値を示す。
*8:洗浄剤組成物における水の配合量の欄におけるカッコ内に記載した値は、水の洗浄剤組成物の全体量に対する重量割合(重量%)を示す。
実施例16〜27では、第1の有機溶剤および第2の有機溶剤の組み合わせに対し、第3の有機溶剤を添加した場合の影響を評価した。
すなわち、それぞれ洗浄剤組成物用原液の組成を、表5および表7に示すように変えたほかは、実施例1と同様に、洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物を作成し、評価した。得られた結果を表6および表8に示す。
実施例28〜33では、第1の有機溶剤および第2の有機溶剤の組み合わせに対し、第4の有機溶剤を添加した場合の影響を評価した。
すなわち、それぞれの洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物における組成を、表9に示すように変えたほかは、実施例1と同様に、洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物を作成し、評価した。得られた結果を表10に示す。
実施例34〜38では、第1〜第4の有機溶剤の組み合わせに対して、沸点が190℃を超えた有機溶剤を、所定以下の割合で添加した場合の影響を評価した。
すなわち、それぞれ洗浄剤組成物用原液の組成を、表11に示すように変えたほかは、実施例1と同様に、洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物を作成し、評価した。得られた結果を表12に示す。
比較例1〜13では、第2の有機溶剤の添加量を所定の範囲外の値とした場合、水の添加量を所定の範囲外の値とした場合、沸点が190℃を超えた有機溶剤を過剰に添加した場合、およびエステル化合物を添加した場合の影響を評価した。
すなわち、それぞれ洗浄剤組成物用原液の組成を、表13および表15に示したように変えたほかは、実施例1と同様に、洗浄剤組成物用原液および洗浄剤組成物を作成し、評価した。得られた結果を表14および表16に示す。
なお、比較例3については、再生後の洗浄剤組成物で10分間洗浄した後のテストピースの写真(倍率40)を、図10(c)に示す。
すなわち、図10(c)からは、比較例3の洗浄剤組成物により洗浄したにもかかわらず、くし型基板100cには、十分に洗浄し切れなかったハンダフラックスが残留し、特に、絶縁基板104cには、白色のフラックス残渣120が著しく残っていることが分かる。
また、比較例6については、水で希釈後に撹拌した、光透過率の測定時における洗浄剤組成物を図9(d)に示す。
すなわち、図9(d)からは、ガラス容器30に収容された比較例6の洗浄剤組成物40´が、撹拌によっても白濁状態とならず、均一状態のままであることが分かる。なお、洗浄剤組成物40´の上面には、撹拌により生じた泡42が確認できる。
よって、本発明の洗浄剤組成物用原液、それを用いてなる洗浄剤組成物および洗浄方法によれば、フラックス残渣やソルダーペースト等の洗浄において、優れた環境安定性を得つつも、優れた洗浄性を発揮することができ、更には、優れた再生効率も得ることができる。
したがって、高信頼性を要求される電子部品や、高周波回路基板の基板等に対して、精度よく、かつ、安価にハンダ付け処理ができるばかりでなく、環境問題に配慮しつつ、洗浄後の洗浄剤組成物を、経済的、かつ、簡易に再生処理できるようになった。
12:洗浄槽
14:リンス槽
15:リンス液
16:乾燥槽
21:洗浄液
22:循環路
26:塩形成化合物収容部
28:フィルタ
29:超音波振動子
Claims (7)
- 水と混合使用するとともに、洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を添加した状態で、白濁状態にて、被洗浄物を洗浄するための洗浄剤組成物用原液であって、
有機溶剤として、少なくとも第1および第2の有機溶剤を含むとともに、
前記第1の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であり、
前記第2の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物であるとともに、
前記第2の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とし、
さらに第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む場合には、
前記第3の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、150重量部以下の値とし、かつ、
沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄剤組成物用原液。 - 前記第1の有機溶剤のSP値を6.5〜12の範囲内の値とするとともに、前記第2の有機溶剤のSP値を8〜15の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1に記載の洗浄剤組成物用原液。
- 前記第1の有機溶剤が、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−ノナン、n−デカン、1−デセン、イソノナン、イソデカン、イソウンデカン、イソドデカン、シメンおよびアニソールからなる群から選択される少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の洗浄剤組成物用原液。
- 前記第2の有機溶剤が、N,N−ジエチルイソプロパノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、ベンジルアミンおよびモノイソプロパノールアミンからなる群から選択される少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の洗浄剤組成物用原液。
- 第4の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性アミン化合物を含むとともに、当該第4の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の洗浄剤組成物用原液。
- 洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を含むとともに、白濁状態にて、被洗浄物を洗浄するための洗浄剤組成物であって、
前記洗浄剤組成物用原液が、有機溶剤として、少なくとも第1および第2の有機溶剤を含むとともに、
前記第1の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であって、
前記第2の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物であり、
前記第2の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とし、
さらに第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む場合には、
前記第3の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、150重量部以下の値とし、かつ、
沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄剤組成物。 - 洗浄剤組成物用原液100重量部に対して、50〜1900重量部の水を混合する混合工程と、
白濁状態にて、被洗浄物を洗浄する洗浄工程と、を含む洗浄方法であって、
前記洗浄剤組成物用原液が、有機溶剤として、少なくとも第1および第2の有機溶剤を含むとともに、
前記第1の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%以下の値である疎水性グリコールエーテル化合物、疎水性炭化水素化合物、疎水性芳香族化合物、疎水性ケトン化合物、および、疎水性アルコール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であり、
前記第2の有機溶剤が、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性アミン化合物であり、
前記第2の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0.3〜30重量部の範囲内の値とし、
さらに第3の有機溶剤として、沸点が140〜190℃の範囲内の値であって、水への溶解度(測定温度:20℃)が50重量%を超えた値である親水性グリコールエーテル化合物、親水性アルコール化合物、親水性含窒素化合物および親水性含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む場合には、
前記第3の有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、150重量部以下の値とし、かつ、
沸点が190℃を超えた値である有機溶剤の配合量を、前記第1の有機溶剤100重量部に対して、0重量部または0〜15重量部(但し、0重量部は含まない。)の範囲内の値とすることを特徴とする洗浄方法。
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