JPH01236904A - 水切り洗浄剤及び水切り洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は被洗浄物の表面に付着している水を効率良く確
実に水切り乾燥できる水切り洗浄剤及び水切り洗浄方法
に関する８ 炎米夏夜肯 従来より、シリコンウェハー、アルミニウムディスク、
セラミックスなどの電子工業部品、レンズ、プリズム、
石英ガラスなどの光学部品、ベアリンク、カメラなどの
精密工業部品等の表面に付着した水分を除去し、乾燥す
るために、種々の水切り洗浄剤或いは水切り洗浄方法が
提案されている。

本出願人も、先に水の付着している物品を塩化メチレン
とメタノールとからなる混合溶剤中に浸漬し、前記物品
に付着している水をこの混合溶剤中に移行させて水切り
を行なった後、塩化メチレンとメタノールとからなる混
合溶剤の蒸気で前記物品を処理し、乾燥することを特徴
とする特許洗浄方法を提案した（特開昭６２−２７００
３号公報）。

この方法は、水の付贅している物品を水切り洗浄した混
合溶剤の水を含む上層を取り出し、この上層を水層液と
溶剤層液とに分離すると共に、分離した水層液を蒸留槽
に導いて蒸留再生するもので、そこで大部分の水が取り
除かれ、塩化メチレン、メタノールが水切り洗浄槽に戻
される。一方、分離した溶剤層液は蒸気浴洗浄→リンス
洗浄→水切り洗浄の液として循環使用する水切り洗浄方
法である。この方法は、比較的長時間に亘り水切り能力
を維持し、連続的に長期間使用することが可能となるも
のである。

１１が　　しようとすケ１延 しかしながら、上記の方法においても、蒸留槽より再生
回収される液組成中のメタノール濃度が低下すると水切
り性能が低下し、やがては水切り洗浄液が白濁し、水切
り機能が消滅してしまう難点がある。このため、更に水
切り能力がより長期間維持する水切り洗浄剤が望まれる
。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、被洗浄物を効
率よく長期間に亘り確実に水切り乾燥することができる
水切り洗浄剤及び水切り洗浄方法を提供することを目的
とする。

Ｈを　゛するための−　　び１ 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行
なった結果、水切り洗浄剤として塩化メチレン、トリク
ロロフルオロエタン（以下フロン１１３という）、低級
アルコールからなるものを使用することが有効であるこ
と、またこの場合、かかる洗浄剤を用いて水切り洗浄を
行なう際、上記洗浄剤と同様に塩化メチレン、フロン１
１．３、低級アルコールからなり、かつ低級アルコール
濃度が洗浄剤よりも高濃度の再生剤を使用し、上記洗浄
剤で被洗浄物を処理した際に該被洗浄物から移行した水
を含む洗浄剤を水分離器に導き、ここで分離された水層
液を蒸留槽に導いて再生剤と一緒にし、これを蒸留する
ことにより得られる蒸留分を洗浄剤に戻すことにより、
長期に亘り連続的に洗浄処理を行なっても、洗浄剤組成
の変動が可及的に防止され、洗浄剤の寿命をのばすこと
ができ、液管理も簡便であること、しかも使用上の安全
性も高いことを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。

即ち、上記洗浄剤のみで水切り洗浄を連続的に行なおう
とすると、該洗浄剤中に溶解している低級アルコールが
被洗浄物の付着水と溶は合い、その大部分は比重差によ
り洗浄剤の液面に浮上してくるが、一部の水は洗浄剤に
溶解し、やがては洗浄剤は白濁し、水切り性能が低下し
てくるが、上述した再生剤を使用して上記のように循環
再生しつつ水切り洗浄を行なうことにより、洗浄剤の液
組成はほとんど変動することなく、それ故水切り性能も
消滅することなく、長期に亘り連続的に使用することが
できるものである。

従って、本発明は、塩化メチレンとトリクロロフルオロ
エタンと低級アルコールとを含有してなることを特徴と
する水切り洗浄剤、及びこの水切り洗浄剤中に被洗浄物
を浸漬し、この被洗浄物に付層している水分をこの洗浄
剤中に移行させることにより被洗浄物を水切り洗浄する
と共に、該洗浄物から移行し上記洗浄剤中を浮上した水
分を含む洗浄剤を取り出し、水分離器で水層液と溶剤層
液とに分離し、この水層液を塩化メチレンとトリクロロ
フルオロエタンと低級アルコールとを含有しかつ低級ア
ルコール濃度が上記洗浄剤の低級アルコール濃度より高
濃度の再生剤と一緒にして蒸留を行ない、得られた蒸留
分を上記洗浄剤中に戻すようにしたことを特徴とする水
切り洗浄方法を提供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明に係る水切り洗浄剤は、上述したように、塩化メ
チレン、フロン１１３、低級アルコールを含有してなる
もので、この場合低級アルコールとしてはエタノールや
インプロパツール等も使用できるが、メタノールが最も
好ましい。即ち、塩化メチレン、フロン１１３にメタノ
ールを添加したものは、水の溶解性が他のものより良く
、また後述する蒸留操作における蒸留分く回収液）中の
含水量も他のものより少ないので、水切り洗浄剤成分と
して最適である。

これら三成分の使用割合は、塩化メチレン１０〜９０％
（重量％、以下同じ）、フロン１１３１０〜９０％、低
級アルコール５〜４５％、より望ましくは５〜２５％、
特に１２〜１７％とすることが好ましい。低級アルコー
ル濃度があまり高くなりすぎると、洗浄剤に可燃性が生
じてくる上、水と洗浄剤との比重差が挟まり、水分離機
能を低下させると共に、洗浄剤の水溶解方が高まりすぎ
て、水を分離するよりもむしろ水を抱き込む作用が高ま
るため、好ましくない。逆に、低級アルコール濃度が低
すぎると、水と洗浄剤との比重差は大きくなるので水分
離作用は高まるが、水と洗浄剤との相溶性が低下しすぎ
るため、水切り性能が低下する。

この洗浄剤中の塩化メチレンとフロン１１３との割合は
適宜選定されるが、重量比として０．５：１〜３：１、
特に１．５　：　１〜２．５：１とすることが好ましい
。

本発明の水切り洗浄方法においては、上記洗浄剤と共に
再生剤を使用するものであるが、この再生剤の組成も洗
浄剤と同窪に塩化メチレン、フロン１１３、低級アルコ
ールからなるものである。

しかしこの場合、再生剤の低級アルコール濃度は洗浄剤
のそれより高くするもので、具体的には洗浄剤の低級ア
ルコール濃度を５〜２５％とした場合、再生剤の低級ア
ルコール濃度を２０〜４５％、特に３ｏ〜４０％とする
ことが好ましい。この再生剤の低級アルコール濃度が低
すぎると、後述する蒸留操作での蒸留分中の低級アルコ
ール濃度が低くなり、この蒸留分を洗浄剤に戻しても洗
浄剤の組成変動が大きくなる（特に低級アルコール濃度
が低下していく）。一方、低級アルコール濃度が高すぎ
ると、可燃性が高まり、好ましくない。

なお、この再生剤中の塩化メチレンとフロン１１３との
割合は上記洗浄剤と同様に０．５　：　１〜３：１、特
に１．５　：　１〜２．５　：　１とすることが好まし
い。

ここで、上述した洗浄剤及び再生剤は非引火性に調製す
ることが好ましいが、塩化メチレン、フロン１１３、メ
タノール３成分系における引火性、非引火性範囲を試験
した結果（ペンスキーマルテンス式引火点測定器を使用
したＪＩＳ−に−２８０２の方法）は第２図に示す通り
であり、従って第２図に示す非引火範囲にあるように洗
浄剤、再生剤組成を選択することが好ましい。この場合
、本発明によれば、フロン１１３の使用により塩化メチ
レン−低級アルコール（メタノール）２成分に比べて非
引火性範囲が拡大するので、選択の自由度が大きいもの
であり、使用上の安全性も高いものである。

本発明に係る水切り洗浄方法は上記洗浄剤と再生剤を用
い、上述したように洗浄剤中に被洗浄物を浸漬し、この
被洗浄物に付着している水分をこの洗浄剤中に移行させ
ることにより被洗浄物を水切り洗浄すると共に、該洗浄
物から移行し上記洗浄剤中を浮上した水分を含む洗浄剤
を取り出し、水分離器で水ＩＰＪ液と溶剤層液とに分離
し、この水層液を再生剤と一緒にして蒸留を行ない、得
られた蒸留分を上記洗浄剤中に戻すものであるが、この
方法の一実施態様につき第１図を参照して更に具体的に
説明する。

第１図は、本発明方法の実施に用いる装置の一例を示す
もので、図中１は水切り洗浄槽であり、この中に上述し
た洗浄剤２が収容されており、表面に水が付着した被洗
浄物をこの洗浄剤２中に浸漬することにより、該被洗浄
物の付着水分が洗浄剤２に溶解移行し、除去されて、被
洗浄物が水切り処理されるものである。

この場合、この洗浄剤２に移行した水分は、洗浄剤２と
の比重差により洗浄剤２の上部に浮上し、分離してくる
。従って、このように水を含む上層部２ａが洗浄剤２に
形成されたままの状態で＋切り処理された被洗浄物を洗
浄剤２から引き上げると、被洗浄物に水分が再付着する
おそ九があるので、水を含む上層部２ａを除去した後に
被洗浄物を引き上げることが好ましい。

水切り処理されて洗浄剤２より引き上げられた被洗浄物
は、次いでリンス洗浄、蒸留洗浄を行なうことが推奨さ
れる。即ち、第１図において、３はリンス洗浄槽であり
、このリンス洗浄槽３内には適宜な洗浄液４が収容され
ている。また、５は蒸気洗浄槽であり、この蒸気洗浄４
！５内にも洗浄液６が収容されている５この場合、この
蒸気洗浄槽５にはヒーター等の加熱装置７が付設されて
洗浄液６が加熱され、蒸気洗浄槽Ｓ内の上部が該洗浄液
６の蒸気６′により充満されている。而して、上記被洗
浄物はリンス洗浄槽３内の洗浄液４中に浸漬された後、
蒸気洗浄槽５内の蒸気６′で処理されるもので、これに
より高精密度な水切り乾燥が可能となる。

ここで、上記洗浄液４，６としては、上述した水切り洗
浄剤と同様の組成のものや、塩化メチレン、フロン１１
３などを使用することができる。

またこの場合、図示した装置においては、水切り洗浄槽
１とリンス洗浄槽３との間に隔壁８が配にされていると
共に、リンス洗浄槽３内の洗浄液４がオーバーフローに
より蒸気洗浄槽５内に流入し得るようしこ構成されてお
り、この装置は水切り洗浄剤２と洗浄液４，６との成分
が相違し、かつ両法浄液４，６の成分が互いに同じ場合
に有利である。

本発明の方法は、上記水切り洗浄剤２を用いた工程にお
いて、洗浄槽１から排出除去された水を含む上層部２ａ
を第１図に示すように水分離器９に導入し、ここで比重
差により水層液１ｏと溶剤層液１１とに分離する。次い
で、この水層液１０を配管１２を介して蒸留槽１３に送
る。この蒸留槽１３内には再生剤１４が収容され、上記
水層液１０はこの再生剤１４と一緒に蒸留槽１３に付設
されたヒーター等の加熱装置１５によって加熱され、こ
の蒸気（蒸留分）１６が蒸留槽１３内の上部に配設され
た冷却装置１７により樋１８に凝１宿され、この凝縮液
が配管１９を介して洗浄剤２に送られるものである。

この場合、上記上層部２ａの組成は、おおむね水２０〜
３５％、低級アルコール３０〜４０％、塩化メチレン、
フロン１１３　５０〜２５％で、低級アルコールリッチ
であり、このため上層部２ａの排出により洗浄剤２中の
低級アルコールＪ濃度は減少する。また、この上層部２
ａが分離することにより得られた水層液１０の組成は洗
浄剤２ａとほぼ同じ組成であり、溶剤１１１１の組成は
おおむね低級アルコール１０〜１５％、塩化メチレン、
フロン１１３　９０〜８５％に水が０．５〜１．５％程
度溶解した組成である。更に、本発明は上記水層液９を
再生剤１２と一緒にし、これを蒸留することによって得
られる蒸留分を洗浄剤２に戻すものであるが、この場合
蒸留分の組成は再生剤１４の沸騰温度にもよるが、おお
むね低級アルコールＩＳ〜２０％、塩化メチレン、フロ
ン１１３　８５〜８０％程度に水が１〜２％程度溶解し
た組成の液であり、低級アルコールが比較的リッチなも
のであるから、これを洗浄剤２に戻すことにより、上層
部２ａの排出で低級アルコール分が少なくなった洗浄剤
２が元の組成状態に戻るもので、これにより連続処理が
確保されるものである。

なお、上置溶剤層液１１は循環ポンプ２０を介装する配
管２１を介して洗浄剤２へ送液されることにより、液循
環系が形成され、連続使用される。

また、蒸留槽１３内では再生剤１４中に水が増加してく
ると再生剤液温度が上昇してくる。液温度が７０〜７５
℃になると再生剤の組成はおおむね水ＳＯ％、低級アル
コール５０％程度の割合となる。そこで、蒸留槽１３に
連結した排出管２２より糸外に排出する。

一方、上述したように、被洗浄物は水切り洗浄槽１で洗
浄剤２に浸漬され、水切りされるが、この場合、超音波
照射又は加熱器２３で煮沸洗浄することにより、水切り
効果を促進することができろ。　なお、上層部２ａの除
去は、液流を起して排出する方法、より具体的には水分
離器９で分はした１合剤層液１１を循環ポンプ２０を介
して水切り洗浄槽ｌに送液し、洗浄剤２に液流を起し、
上層部２ａを溢流させて水分ｎ　器９に導き入れる方法
が好適に採用される。

また、水切り洗浄された被洗浄物はリンス洗浄４＋９３
で洗浄液４に浸漬され、更に蒸気洗浄槽６の洗浄液蒸気
６′により水切り洗、争の効果をより高めた後、洗浄系
から搬出されるが、ここでリンス洗浄、蒸気洗浄の洗浄
液は蒸気洗浄槽５の加熱器７によって蒸気６′となり、
この蒸気６′は冷却管２４によって冷却凝縮され、該凝
縮液は水分離器２５を経由することにより水を分離した
後、配管２６を介してリンス洗浄槽３の洗浄液４に送液
され、これにより循環系が形成される。

次に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
は下記の実施例に制限されるものではない。

ス１ヱ１工 第１図に示す如き装置を用い、下記の工程で光学レンズ
１バスケット／３０枚を連続的に水切り乾燥した。

１、純水水洗 ２、水切り洗浄剤浸漬処理 浸漬温度　　　　　　　　　２５°Ｃ 浸漬時間　　　　　　　　　６０秒 超音波照射 ３、リンス洗浄液浸漬処理 組　　成　　塩化メチレン　１００％ 浸漬温度　　　　　　　　　２０’Ｃ 浸漬時間　　　　　　　　　６０秒 ４、塩化メチレン蒸気洗浄処理 処理時間　　　　　　　　　６０秒 この場合、工８２の洗浄剤の上層部を洗浄剤から排出し
、これを比重差により水層液と溶剤層液とに分離し、水
層液を下記組成の再生剤と一緒にして蒸留し、得られた
蒸留分を工程３の洗浄剤に戻した。また、溶剤層液は循
環ポンプを開いて循環使用した。

再生剤の性成 塩化メチレン　　　　４３．５％ フロン１１３　　　　２１．５％ メタノール　　　　　３５％ 以上の処理により、５０回処理した後においても光学レ
ンズに対する水切り乾燥精度は優れたものであった。ま
た、水切り洗浄剤の組成も殆ど変動せず、水切り性能の
低下は殆ど見られないものであった。

ス】０」λ 第１図に示す如き装置を用い、下記の工程でシリコンウ
ェハー（４インチ）１バスケット／２５枚を連続的に水
切り乾燥した。

１、アンモニア・過酸化水素水混合液８０℃加温洗浄 ２、純水水洗 ３、水切り洗浄剤浸漬処理 浸漬温度　　　　　　　　　２５℃ 浸漬時間　　　　　　　　　９０秒 超音波照射 ４、リンス洗浄液浸漬処理 組　　成　　塩化メチレン　１００％ 浸漬温度　　　　　　　　　２０℃ 浸漬時間　　　　　　　　　９０秒 ５、塩化メチレン蒸気洗浄処理 処理時間　　　　　　　　　９０秒 この場合、工程３の洗浄剤の上層部を洗浄剤から排出し
、これを比重差により水層液と１８剤層液とに分離し、
水層液を下記組成の再生剤と一緒にして蒸留し、得られ
た蒸留分を工程３の洗浄剤に戻した。また、溶剤層液は
循環ポンプで循環使用した。

再１１μυ（戊 塩化メチレン　　　　４３．５％ フロン１１３　　　　２１．５％ メタノール　　　　　３５％ 以上の処理により、５０回処理した後においてもシリコ
ンウェハーに対する水切り乾燥精度は優れたものであっ
た。また、工程３の洗浄剤の組成も殆ど変動せず、水切
り性能の低下は見られないものであった。

溌準Ｂ生蛎末 以上説明したように、本発明の水切り洗浄剤は被洗浄物
の付着水１．速やかに効率良１、かつ精度よく確実に水
切り乾燥し得ると共に、非引火領域が広く、使用上の安
全性が高いものである。また、本発明の水切り乾燥方法
によれば、洗浄剤の組成変動を少なくしてその水切り性
能を長期に亘り維持することができ、長期間の連続操作
を可能とするものであると共に、簡便かつ確実に液管理
を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる装置の一例を示すＲ略図
、第２図は塩化メチレン−フロン１１３−メタノール３
成分系の非引火領域と引火領域を示す説明図である。 １・・・水切り洗浄槽、　２・・・水切り洗浄剤、２ａ
・・上層部、　９・・水分雑器。 １０・水層液、　　１１・・溶剤層液、１３　蒸留槽、
　　１４・・・再生剤。 出願人　　信越化学工業株式会社 代理人　　弁理士　小　島　隆　同 第２図 グｌ１−ｉ＊ｌＱ岨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塩化メチレンとトリクロロフルオロエタンと低級ア
   ルコールとを含有してなることを特徴とする水切り洗浄
   剤。 ２、塩化メチレンとトリクロロフルオロエタンと低級ア
   ルコールとを含有する水切り洗浄剤中に被洗浄物を浸漬
   し、この被洗浄物に付着している水分をこの洗浄剤中に
   移行させることにより被洗浄物を水切り洗浄すると共に
   、該洗浄物から移行し上記洗浄剤中を浮上した水分を含
   む洗浄剤を取り出し、水分離器でこれを水層液と溶剤層
   液とに分離し、この水層液を塩化メチレンとトリクロロ
   フルオロエタンと低級アルコールとを含有しかつ低級ア
   ルコール濃度が上記洗浄剤の低級アルコール濃度より高
   濃度の再生剤と一緒にして蒸留を行ない、得られた蒸留
   分を上記洗浄剤中に戻すようにしたことを特徴とする水
   切り洗浄方法。