JPH04297590A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械部品等のように、
製造加工工程等において油等が付着した素材の油等の除
去或いは、ハンダ接合時にハンダと基材の接合力を強め
る為に塗布されるフラックス等を除去する為の洗浄方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械及び自動車産業等の金属部品
加工産業分野では、製造工程内において各種油、例えば
、切削油、加工油、プレス油、或いはグリース等の炭化
水素系の油が数多く用いられており、これらは各種部品
（被洗物）に付着している為、適時洗浄除去されている
。また、電気及び電子産業分野では、プリント配線板製
造工程内に於いて、ハンダと基材とを強固に固着させる
為、予めフラックスが塗布され、このフラックスは、プ
リント回路またはプリント配線板に残存すると導電不良
或いは腐食の原因となる為、通常、ハンダ付け終了後に
は適時洗浄除去されている。これらを洗浄する為に、従
来から、種々の洗浄システムが用いられている。例えば
、フロン１１３等のフロン系溶剤、メチルクロロホルム
等の塩素系溶剤を用いて、洗浄、リンス、乾燥を行うい
わゆる三槽式洗浄システム、或いはアルカリ洗浄剤等を
用いた場合のように多槽式浸漬洗浄槽により洗浄を行い
、後に水によりリンスし、最終的に温風等の手段により
乾燥するシステム（以下、水系洗浄システムと略記する
）である。また、最近では、高沸有機溶剤等に界面活性
剤等を添加した洗浄剤を用いて洗浄を行い、リンス液に
水を使用し、温風等の手段で乾燥する洗浄方法（以下、
準水系洗浄システムと略記する）も提案されてきている
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在、社会的な環境問
題に対する意識の高まりのなかで、フロン１１３等のフ
ロン系溶剤或いはメチルクロロホルム等の塩素系溶剤が
オゾン層破壊物質として、世界的に、近い将来その製造
及び使用が禁止される事に取り決められたことから、こ
れらの溶剤を用いた三槽式洗浄システムを抜本的に替え
る必要が生じてきた。また、水系及び準水系洗浄システ
ムにおいては、システムから排出される水の処理が重要
な課題となっている。かかる状況において、フロン１１
３またはメチルクロロホルム等を用いた三槽式洗浄シス
テム或いは、水系及び準水系洗浄システムを使用してい
る産業界では、一日も早く、これらに替わる洗浄システ
ムが求められているのが実状である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な問題点を解決する為の洗浄システムの研究を重ねた結
果、排水処理が不必要で、洗浄性能及び仕上がり性の良
さが優れ、しかも、洗浄後の乾燥も極めて短時間に行う
ことが可能な実用的な洗浄方法を見いだし、本発明をな
すに至った。

【０００５】即ち、本発明は、被洗物を洗浄液で洗浄し
、次にリンス液でリンスした後、蒸気洗浄液または蒸気
乾燥液にて蒸気洗浄または蒸気乾燥する洗浄方法におい
て、洗浄液として、一般式（１） 　　Ｒ１　−（Ｏ−Ｃｍ　Ｈ２ｍ）ｎ　−Ｏ−Ｒ２　　
　・・・・・・・（１）（式中、ｎは１、２或いは３を
示し、ｎが１或いは２の時、ｍは２或いは３を示し、Ｒ
１　及びＲ２　は、Ｈ、炭素数１〜５のアルキル基或い
は、アセチル基を示す。また、ｎが３の時、ｍは２或い
は３を示し、Ｒ１　及びＲ２　はＨ、炭素数１〜３のア
ルキル基或いはアセチル基を示す。）で表される構造の
物質の一種、或いは二種以上を必須成分として含む溶剤
を用い、リンス液及び、蒸気洗浄液または蒸気乾燥液と
して、沸点が４０℃〜２００℃の範囲内にある完全フッ
素化化合物の一種、或いは二種以上を必須成分として含
む溶剤を用いることを特徴とする洗浄方法である。

【０００６】本発明の洗浄方法は、洗浄液による洗浄工
程（室温〜７０℃）、リンス液による被洗物からの洗浄
液の除去工程（以下、リンス工程と呼ぶ）、及び、蒸気
洗浄液または蒸気乾燥液（以下、蒸気洗浄液と呼ぶ）に
よる蒸気洗浄工程または蒸気乾燥工程（以下、蒸気洗浄
工程と呼ぶ）から成り、各々の工程は、各々一槽、或い
は二槽以上から成るものである。

【０００７】洗浄工程及びリンス工程に於いては、単な
る浸漬洗浄或いは浸漬リンスだけでなく、揺動、超音波
、液中スプレー、シャワー等を組み合わせて行うことも
効果的である。洗浄工程では、洗浄液として前記一般式
（１）で表される構造の物質の一種、或いは二種以上を
必須成分として含む溶剤が用いられる。リンス工程では
、洗浄工程で洗浄された被洗物の表面から洗浄液が除去
される。リンス液としては、沸点が４０℃〜２００℃の
範囲内にある完全フッ素化化合物の一種、或いは二種以
上を必須成分として含む溶剤が用いられる。

【０００８】蒸気洗浄工程においては、沸点が４０℃〜
２００℃の範囲内にある完全フッ素化化合物の一種、或
いは二種以上を必須成分として含む溶剤が、沸点以上に
加熱されて蒸気を発生し、リンス工程で洗浄液が表面か
ら除去された被洗物が、その蒸気層の中で乾燥される。 この時、若干量の洗浄液が表面上に残存した被洗物が持
ち込まれた場合でも、その被洗物は蒸気層の中で、被洗
物表面で凝縮された蒸気洗浄によって洗浄除去される。 リンス液と蒸気洗浄液は必ずしも同一である必要はない
。

【０００９】洗浄工程中の各洗浄槽間、リンス工程中の
各リンス槽間、蒸気洗浄工程中の各蒸気洗浄槽間、洗浄
工程とリンス工程間、及びリンス工程と蒸気洗浄工程間
にエアーナイフを用いて、被洗物に付着した液を素早く
除去することも効果的である。本発明の洗浄方法では、
リンス工程に於いて、リンス液を常にオーバーフローさ
せて、リンス槽中のリンス液を常に清浄に保つことも効
果的である。リンス液と持ち込まれた洗浄液は、それら
の比重差により分離、または蒸留分離することが可能で
ある。また、リンス工程において、洗浄液と分離された
リンス液を蒸気洗浄工程に導き、逆に、蒸気洗浄工程に
おいて、冷却装置により凝縮された蒸気洗浄液をリンス
工程に導くように、リンス工程と蒸気洗浄工程間で液を
循環させることも可能である。

【００１０】本発明に用いる一般式（１）　　Ｒ１　−
（Ｏ−Ｃｍ　Ｈ２ｍ）ｎ　−Ｏ−Ｒ２　　　・・・・・
・・（１）（式中、ｎは１、２或いは３を示し、ｎが１
或いは２の時、ｍは２或いは３を示し、Ｒ１　及びＲ２
　は、Ｈ、炭素数１〜５のアルキル基或いは、アセチル
基を示す。また、ｎが３の時、ｍは２或いは３を示し、
Ｒ１　及びＲ２　はＨ、炭素数１〜３のアルキル基或い
はアセチル基を示す。）で表される構造の物質としては
、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコ
ールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエ
ーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、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、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、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。

【００１１】本発明に用いる沸点が４０℃〜２００℃の
範囲内にある完全フッ素化化合物としては、下記化１で
表される構造の物質であり、例えば、パーフルオロヘキ
サン、パーフルオロオクタン、パーフルオロジブチルエ
ーテル、パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロ
（メチルシクロヘキサン）、パーフルオロデカリン等が
挙げられ、また、商品名でいえば、商品名フロリナート
（住友３Ｍ（株）製）ＦＣ−７２（沸点５６℃、以下、
沸点の字句は略す）、ＦＣ−８４（８０℃）、ＦＣ−７
７（９７℃）、ＦＣ−７５（１０２℃）、ＦＣ−４０（
１５５℃）、ＦＣ−４３（１７４℃）、商品名アフルー
ド（旭硝子（株）製）Ｅ−１０（１００℃）、Ｅ−１６
（１５５℃）、Ｅ−１８（１７５℃）、商品名エフリー
ド（関東電化工業（株）製）ＫＰＦ−６１（５８℃）、
ＫＰＦ−７２（７６℃）、ＫＰＦ−８２（１０２℃）、
ＫＰＦ−９１（１２６℃）、ＫＰＦ−１０２（１４２℃
）、ＫＰＦ−１１２（１６０℃）、ＫＰＦ−１２６（１
７４℃）、商品名エフトップ（三菱金属（株）製）ＥＦ
−Ｌ　　１０２（１０２℃）、ＥＦ−Ｌ　　１５５（１
５５℃）、ＥＦ−Ｌ　　１７４（１７４℃）、商品名ガ
ルデン（日本モンテジソン（株）製）Ｄ８０（８４℃）
、ＤＥＴ（９１℃）、Ｄ１００（１０２℃）、Ｄ０１（
１１０℃）、Ｄ０２ＴＳ（１６５℃）、Ｄ０２（１７５
℃）、Ｄ０３（１９０℃）、ＬＳ／１５５（１５５℃）
、ＬＳ／１６５（１６５℃）、ＬＳ／１９０（１９０℃
）等が挙げられる。

【００１２】

【化１】

【００１３】これらの物質は不燃性である為、洗浄工程
後のリンス工程及びそれに続く蒸気洗浄工程を極めて安
全に行うことができる。また、リンス液、及び蒸気洗浄
液として用いられる完全フッ素化化合物の一種、或いは
二種以上を必須成分として含む溶剤の沸点が、４０℃〜
２００℃の範囲内であれば、リンス工程後の蒸気洗浄工
程において、極めて短時間で、被洗物を完全に乾燥させ
ることが可能であり実用的である。その沸点が４０℃未
満であると、洗浄液が表面上に残存した被洗物が蒸気洗
浄工程に持ち込まれた場合に、乾燥が不完全なことがあ
り、また、その沸点が２００℃を越えると、被洗物が熱
的変化を受けたり、被洗物の取り扱いが困難になり、い
ずれの場合も実用的ではない。

【００１４】更に、一般式（１）で表される構造の物質
の一種、或いは二種以上を必須成分として含む溶剤、及
び沸点が４０℃〜２００℃の範囲内にある完全フッ素化
化合物の一種、或いは二種以上を必須成分として含む溶
剤に、液の安全性の保持や被洗物に対する安定性を向上
させる為、または、汚れの溶解力の向上、或いは作業性
の向上の為に、種々の安定剤、添加剤、及び消泡剤等を
加えることが可能である。例えば、安定剤、添加剤、及
び消泡剤等としては、炭化水素類、アルコール類、エー
テル類、アセタール類、ケトン類、脂肪酸類、ニトロア
ルカン類、アミン類、アミド類、アミノエタノール類、
ベンゾトリアゾール類、オニオン系界面活性剤類、アニ
オン系界面活性剤類、カチオン系界面活性剤類　　、フ
ッ素系界面活性剤類、シリコン系化合物等が挙げられる
。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。 脱脂力の評価

【００１６】

【実施例１〜９】（図１） ■　　図１に示す如く、超音波発振機を装備した二槽式
の洗浄機（図１の第１槽、第２槽）に、表１に示す洗浄
液を仕込み洗浄槽とし、また、超音波発振器を装備した
、常に液がオーバーフローする様な二槽式の洗浄機（図
１の第３槽、第４槽）に、表１に示すリンス液を仕込み
リンス槽とし、更に、冷却管を装備した蒸気洗浄槽（図
１の第５槽）に、表１に示す蒸気洗浄液を仕込み、第１
槽及び第２槽の温度は４０℃、第三槽及び第４槽の温度
は室温、第５槽の蒸気の温度は仕込み液の沸点の温度と
した。

【００１７】■　　被洗物〔円筒状の３０メッシュのス
テンレス金網製のカゴ（直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ）
にビス（ＳＵＳ３０４、＋ナベ、３×１０ｍｍ）２００
個を入れたもの〕に各種油〔プレス油（日本石油（株）
製、商品名：ユニプレスＥＲ−５００）、切削油（日本
石油（株）製、商品名：ユニカットＧＨ−３５）〕約１
ｇを均一に付着させたものを用意した。

【００１８】■　　被洗物を第１槽に１分間、続いて第
２槽に１分間、液中に浸漬して超音波をかけながら洗浄
を行った。 ■　　次に被洗物を第３槽に１分間、続いて第４槽に１
分間、液中に浸漬して超音波をかけながらリンスを行っ
た。 ■　　最後に被洗物を第５槽の蒸気層に１分間さらして
乾燥をさせた。

【００１９】■　　カーボンテトラクロライド１００ｍ
ｌにて被洗物の残存有機物量（ｍｇ）を抽出し、これを
油分濃度計〔（株）ＮＩＣ製、商品名：ＯＩＬ−２０〕
にて測定し、目視で外観の仕上がり性を判定した。その
結果を表４に示す。

【００２０】

【比較例１〜５】（図２） ■　　図２に示す如く、超音波発振機を装備した四槽式
の洗浄機の第１槽、第２槽に、表２に示す洗浄液を仕込
んで洗浄槽とし、第３槽、第４槽には水を仕込んでリン
ス槽とし、第１槽及び第２槽の温度は比較例１〜３の場
合は８０℃、比較例４〜５の場合は４０℃、第３槽及び
第４槽の温度は室温とした。

【００２１】■　　実施例１〜９と全く同様の被洗物を
第１槽に１分間、続いて第２槽に１分間、液中に浸漬し
て超音波をかけながら洗浄を行った。 ■　　次に被洗物を第３槽に１分間、続いて第４槽に１
分間、液中に浸漬して超音波をかけながらリンスを行っ
た。 ■　　最後に被洗物を１１０℃に設定された乾燥機で乾
燥させた。（乾燥時間は、各々１分間、５分間、１０分
間とした。） ■　　実施例１〜９と同様にして、残存有機物量を求め
、外観の仕上がり性を判定した。その結果を表４に示す
。

【００２２】

【比較例６〜８】（図１） 表３に示すそれぞれの溶剤を用いる以外は、実施例１〜
９と同様な方法にて洗浄、リンス及び乾燥を行った。そ
の結果を表４に示す。 フラックス洗浄力の評価

【００２３】

【実施例１０〜１８】（図１） 被洗物として、ガラスエポキシ製プリント基板に、各種
フラックス〔タムラ製作所（株）製、商品名：Ｆ−２３
０Ｖ、商品名：ＭＨ−３２０Ｖ〕を塗布し、溶融ハンダ
槽（２６０℃）で５秒間ハンダ付けしたものを用いる以
外は、脱脂力の評価における実施例１〜９の洗浄方法と
同様にして、洗浄、リンス、蒸気洗浄を行い、被洗物の
残存イオン濃度を、オメガメーター６００ＳＣ〔アルフ
ァメタルズ製〕にて測定し、ＮａＣＩ換算してプリント
基板の平方インチ当たりの量（μｇ）を求め、目視で外
観の仕上がり性を判定した。その結果を表５に示す。

【００２４】

【比較例９〜１３】（図２） 実施例１０〜１８で用いた被洗物を用いる以外は、比較
例１〜５の洗浄方法と同様にして洗浄、リンス、蒸気洗
浄を行い、実施例１０〜１８と同様に被洗物の残存イオ
ン濃度を求め、外観の仕上がり性を判定した。その結果
を表５に示す。

【００２５】

【比較例１４〜１６】（図２） 表３に示すそれぞれの溶剤を用いる以外は、実施例１０
〜１８と同様にして評価を行った。その結果を表５に示
す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】

【発明の効果】本発明の洗浄方法は、環境に対して安全
でしかも労働衛生上も問題がなく、また、水を一切使用
しない為、従来の水系或いは準水系洗浄システムでは必
要不可欠であった排水処理が不必要となり、しかも、従
来の水系或いは準水系洗浄システムと比較して、極めて
高い洗浄性能及び、仕上がり性の良さが得られ、更には
、被洗物の洗浄後の乾燥も極めて短時間に行うことが可
能な実用的な洗浄システムである。

【００３２】従って、本発明の洗浄方法は、実用上、従
来のフロン系及び塩素系溶剤を用いた三槽式洗浄システ
ム、アルカリ洗浄で代表される水系洗浄システム、或い
は準水系洗浄システムを代替する優れた洗浄システムで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄方法に用いる洗浄、リンス、蒸気
洗浄をする装置の一例を示す図である。

【図２】水系或は準水系洗浄システムの装置の一例を示
す図である。

【符号の説明】

Ａ　　洗浄液 Ｂ　　リンス液 Ｃ　　蒸気洗浄液 Ｄ　　冷却管 Ｅ　　洗浄液を分離した後のリンス液を槽に戻すライン
Ｆ　　洗浄液

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被洗物を洗浄液で洗浄し、次にリンス
   液でリンスした後、蒸気洗浄液または蒸気乾燥液にて蒸
   気洗浄または蒸気乾燥する洗浄方法において、洗浄液と
   して、一般式（１） Ｒ１　−（Ｏ−Ｃｍ　Ｈ２ｍ）ｎ　−Ｏ−Ｒ２　　　・
   ・・・・・・　　（１）（式中、ｎは１、２或いは３を
   示し、ｎが１或いは２の時、ｍは２或いは３を示し、Ｒ
   １　及びＲ２　は、Ｈ、炭素数１〜５のアルキル基或い
   はアセチル基を示す。また、ｎが３の時、ｍは２或いは
   ３を示し、Ｒ１　及びＲ２　はＨ、炭素数１〜３のアル
   キル基或いはアセチル基を示す。）で表される構造の物
   質の一種、或いは二種以上を必須成分として含む溶剤を
   用い、リンス液及び、蒸気洗浄液または蒸気乾燥液とし
   て、沸点が４０℃〜２００℃の範囲内にある完全フッ素
   化化合物の一種、或いは二種以上を必須成分として含む
   溶剤を用いることを特徴とする洗浄方法。