JPH04318036A - 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、電子部品、光学部品や
機構部品等の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基体の洗浄を行う方法は、フロン
１１３、トリクロロエチレン（以下トリクレンと称す）
、トリクロロエタン（同トリエタン）或いは塩化メチレ
ン（同塩メチ）を用いた超音波洗浄が用いられている。

【０００３】フロン１１３は、オゾン層破壊物質である
ことから早急な代替化が求められている。又、トリクレ
ン、トリエタン或いは塩メチは発ガン性の物質である可
能性が高く、漏洩した場合にたいへん危険であることか
ら使用削減・禁止が叫ばれている。代替の洗浄剤も多く
開発されているが、コストが高く、上記の各溶剤に比べ
満足のいく洗浄性が確保できない等さまざまな問題点が
多く、上記各溶剤の置き換えは容易ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、環境破
壊、人体に対する危険性やコストのアップ及び洗浄品質
の低下等の問題点を有する。

【０００５】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは、環境破壊及び人体
に対する危険性がない洗浄剤を用い、高い洗浄品質を安
価に実現させる洗浄方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、モノマー、オ
リゴマー或いはポリマーの少なくとも一種が付着した基
体の洗浄において、少なくとも水溶液を用いたシャワー
洗浄を行う工程、次に少なくとも界面活性剤を含み、且
つ溶存ガス濃度を少なくともある一定の値以上に保たれ
た水溶液を用いた、浸漬・超音波洗浄を行う工程、次に
、少なくとも水と自由混合する有機溶媒を含む溶液を用
い浸漬・超音波洗浄或いは浸漬・ジェット洗浄を行う工
程、更に、遠心分離、熱風或いは純水引き上げによって
乾燥する工程を有することを特徴とする。

【０００７】シャワー洗浄の工程について、この工程は
基体に付着した比較的密着力の小さい汚れをより簡潔に
落とすための工程である。

【０００８】界面活性剤については、陽イオン界面活性
剤、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界
面活性剤のいずれについても使用できるが、特に非イオ
ン界面活性剤について良好な結果を示す。

【０００９】浸漬には濃度の濃いものを用いることが必
要だが、超音波洗浄はごく薄い濃度のものでかまわない
。液温はできる限り高温にすることが望ましいが、非イ
オン界面活性剤では曇点直下が最も望ましく、他の溶液
でも被洗浄基体へのダメージや作業環境性の問題から摂
氏８０度以下が望ましい。

【００１０】溶存ガス濃度を一定の値以上に保つ方法と
しては、ガスを直接液中に送り込む方法、半透膜を用い
る方法、渦流ポンプにより強制的にガスを送り込む方法
などがあるが、どの方法によっても良好で、特に渦流ポ
ンプを用いた方法が洗浄機構成の上でも優れている。溶
存ガス濃度は、超音波をかけた際、細かい気泡が見える
程度以上が必要で、例えば常温の水に空気をとけ込ませ
た場合で、溶存酸素濃度が７ｐｐｍ以上は必要である。

【００１１】超音波については、汚れの種類、基体の種
類によりさまざまな選択範囲があり、おおむね数１０ミ
クロンからミリオーダーの汚れに対しては通常の２８・
４０ｋＨｚが良く、数１０ミクロン以下の細かい汚れに
対しては１００ｋＨｚ以上のより高周波のものが効果的
であると思われる。

【００１２】水と自由混合する有機溶媒は、低級アルコ
ール、ケトン類、セロソルブ類、グリコール類などが用
いられるが、特にＮ−メチル−２−ピロリドンは溶解力
が高く、前工程で落としきれない汚れがあったとしても
溶解して落とすため、仕上げ洗浄として効果的である。 水と自由混合しない有機溶媒は、その後のリンス工程に
おいて水が使用できない等の問題点が多く、あまり好ま
しくないが、界面活性材を用いて水に分散させやすくす
れば用いられる。

【００１３】乾燥工程は、平滑な形状で特に割れやすい
基体の場合には純水引き上げ乾燥方式が好ましく、平滑
な形状でも割れにくいもので、且つ小型のものについて
は遠心分離乾燥方式が好ましい。又従来からの熱風によ
る乾燥方式も使用できる。フロン１１３やイソプロピル
アルコール等を用いた蒸気乾燥も使用できるが、環境問
題や安全性などの問題点が多く、あまり好ましくない。

【００１４】

【作用】本発明によれば、まずシャワー洗浄を行うが、
この工程は基体に付着した比較的密着力の小さい汚れを
より簡潔に落とすための工程である。この工程により、
次槽の少なくとも界面活性剤を含む溶液の劣化を最小限
にすることが可能になる。次に、少なくとも界面活性剤
を含む溶液に浸漬を行なうが基体をまず浸漬する事によ
り、基体と汚れとの界面に界面活性剤が入り込み、その
ことにより基体と汚れとの付着力を低下せしめることが
できる。更に超音波洗浄により汚れは基体より引き剥さ
れるが、この時用存ガス濃度を液中に細かな気泡が表れ
る濃度以上に保っておくことにより、汚れは気泡に包ま
れるようにしてより早く基体表面から剥離する。ここま
ででほとんどの汚れは基体上から剥離しているが、より
強力に付着している汚れがあった場合に次の水と自由混
合する有機溶媒で溶解される。有機溶媒は高価で有るか
ら、それ以前の工程でできる限り汚れを落としておくこ
とが必要である。これらのことから洗浄時間の短縮が図
られ、コストの低下が図れる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１から９）次に、本発明の実施例１から９に係
る洗浄方法について説明する。

【００１６】まず、ジエチレングリコールビス（アリル
カーボネート）を主原料として重合によって製造した直
径６５ｍｍ、厚さ３．６ｍｍのプラスチックフラットレ
ンズを被洗浄基体とした。

【００１７】汚れは基体を製造する際に基体に付着する
原料モノマー・オリゴマー・ポリマーである。

【００１８】シャワーは毎分２０リットルの市水で行な
った。浸漬液の界面活性剤は非イオン系（ジョンソン　
　アルカリクリーナーＭ−６０００）とし、濃度は１０
％とした。超音波洗浄液は浸漬液と同じ界面活性剤を用
い、濃度は１％とした。超音波は、周波数２８ｋＨｚ、
出力５００Ｗのもの（島田理化工業　　ＭＯＤＥＬ　　
ＥＴ５０Ｓ−７）を用いた。洗浄液中の溶存ガス濃度は
、溶存酸素計（堀場製作所ＤＯ−８Ｆ）およびＤＯ電極
（堀場製作所５４１０）を用い、溶存酸素濃度に置き換
えて測定した。溶存酸素濃度及び使用した有機溶剤の種
類を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】乾燥は摂氏６０度の温純水から基体を３ｍ
ｍ／Ｓｅｃで引き上げた後温風にて乾燥した。

【００２１】洗浄評価は目視検査とレーザー光散乱法に
よる表面異物欠陥装置（日立デコー，ＨＬＤ３００Ｂ）
を用い、０．２ミクロン以上の塵埃粒子数の測定を行っ
た。結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】表２に示すとおり、実施例１から９に係る
洗浄方法において、溶存酸素濃度が７ｐｐｍ以上であれ
ば有機溶剤の種類にかかわらず洗浄結果は良好である。 一方、比較例１から６においては十分な清浄度は得られ
ていない。

【００２４】また、比較例７に示すように、有機溶剤で
の洗浄工程を省略した場合にも十分な清浄度は得られて
いない。

【００２５】（実施例１０から１８）次に、実施例１か
ら９に対して、界面活性剤を変えた実施例１０から１８
に係る洗浄方法について説明する。

【００２６】実施例１から９の洗浄方法に対して変更し
たのは浸漬液、超音波洗浄液の種類だけであり、そのほ
かの条件等は実施例１に準ずる。浸漬・超音波液に使用
した界面活性剤の種類を表３に示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】乾燥及び評価方法も実施例１から９に準ず
る。評価結果を表４に示す。

【００２９】

【表４】

【００３０】表４に示すように、実施例１０から１８に
係る洗浄方法において、界面活性剤の種類にかかわらず
洗浄結果は良好である。

【００３１】（実施例１９から２４）次に、洗浄基体と
汚れの種類を変えた実施例１９から２４に係る洗浄方法
について説明する。

【００３２】実施例１の洗浄方法にて表５に示す６種類
の基体と汚れについて洗浄した。

【００３３】

【表５】

【００３４】乾燥及び評価方法は実施例１から９に準ず
る。評価結果を表６に示す。

【００３５】

【表６】

【００３６】表６に示すように実施例１９から２４に係
る洗浄方法において、基体の種類および汚れの種類にか
かわらず洗浄結果は良好である。

【００３７】次に、シャワー工程・浸漬工程を省略した
場合の洗浄性について述べる。

【００３８】（実施例２５から２７）シャワー工程を省
略したときの比較例７から９を説明するための実施例２
５から２７に係る洗浄方法について説明する。

【００３９】実施例１の洗浄方法で洗浄を行ったが、実
施例２５から２７はそれぞれ同じ洗浄液を用いて洗浄し
た１０枚目・２０枚目・３０枚目である。実施例２８は
実施例１からシャワー工程を省略して洗浄した１枚目で
ある。同様に比較例７から９は、実施例１からシャワー
工程を省略して洗浄した１０枚目・２０枚目・３０枚目
である。比較例１０は、実施例１から浸漬工程を省略し
たものである。

【００４０】乾燥及び評価方法は実施例１から９に準ず
る。評価結果を表７に示す。

【００４１】

【表７】

【００４２】表７に示すように実施例２５から２７に係
る洗浄方法において、シャワー工程を行っていれば３０
枚目でも表面の異物の数は少ないレベルのままである。 また、実施例２８に係る洗浄方法において、シャワー工
程を省略しても１枚目であれば洗浄性は失われない。一
方、比較例７から９に係る洗浄方法において、シャワー
工程を省略すると１０枚目ですでに満足のいく洗浄性は
得られなくなってしまう。

【００４３】図１は、実施例１（シャワー工程あり）及
び実施例２８（シャワー工程なし）に係る洗浄方法にお
いて、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの後のリンス槽にお
ける液中パーティクルの数を測定し洗浄枚数との相関を
取ったものである。液中パーティクルの測定は、シグマ
テック製ＴＤ−３０液中パーティクルカウンターを用い
、１ｍｌ中の０．３ミクロン以上のパーティクル数とし
て表した。

【００４４】図１に示すように、シャワー工程を行った
ものに対して行わなかったものは、表面異物欠陥装置に
よる測定値と同様、液中パーティクル数においても明ら
かに劣っている。このことから、シャワー工程があるこ
とによって、洗浄液の劣化をふせぐことができる。

【００４５】又、表７の比較例１０に示すように、浸漬
工程を省略したものも明らかに洗浄性が劣ってしまう。

【００４６】

【発明の効果】本発明は上記のごとく、シャワー洗浄に
より付着力の弱い汚れをあらかじめ落としておくことに
より、次槽以降の洗浄液の劣化を防ぎ、液寿命を延ばす
ことが出来る。次に超音波をかける前にあらかじめ浸漬
を行い、洗浄液中の溶存ガス濃度を一定の値以上に保つ
ことにより洗浄時間の短縮を図ることが出来る。次に水
と自由混合する有機溶媒を使用して仕上げ洗浄すること
により、洗浄品の品質を高めることが出来る。更に、洗
浄、乾燥ともフロン１１３、トリクレン、トリエタン或
いは塩メチ等の溶媒をいっさい使用せずに行えることか
ら環境問題に有利な条件で洗浄工程を行うことが出来る
。以上のようなさまざまな点からも優れた洗浄方式であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるシャワー工程が、洗浄液の劣化
を防ぐことを示す図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モノマー、オリゴマー或いはポリマー
   の少なくとも一種が付着した基体の洗浄において、少な
   くとも水溶液を用いたシャワー洗浄を行う工程、次に少
   なくとも界面活性剤を含む溶液に浸漬する工程、次に少
   なくとも界面活性剤を含み、且つ溶存ガス濃度を少なく
   ともある一定の値以上に保たれた水溶液を用いた、超音
   波洗浄を行う工程、次に、少なくとも水と自由混合する
   有機溶媒を含む溶液を用い浸漬・超音波洗浄、或いは浸
   漬・ジェット洗浄を行う工程、更に、遠心分離、熱風或
   いは純水引き上げによって乾燥する工程を有することを
   特徴とする洗浄方法。
2. 【請求項２】　　基体が高分子体であることを特徴とす
   る請求項１記載の洗浄方法。
3. 【請求項３】　　基体が高分子体成形用型であることを
   特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
4. 【請求項４】　　溶存ガスが、空気であり常温での溶存
   酸素濃度が７ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項
   １記載の洗浄方法。
5. 【請求項５】　　基体が高分子体であり、且つ溶存ガス
   が空気であり常温での溶存酸素濃度が７ｐｐｍ以上であ
   ることを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
6. 【請求項６】　　基体が高分子体成形用型であり、且つ
   溶存ガスが空気であり常温での溶存酸素濃度が７ｐｐｍ
   以上であることを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
7. 【請求項７】　　有機溶媒がＮ−メチル−２−ピロリド
   ンであることを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の
   洗浄方法。
8. 【請求項８】　　有機溶媒が、低級アルコール類、ケト
   ン類、セロソルブ類、グリコール類から選ばれる少なく
   とも１種であることを特徴とする請求項１乃至請求項６
   記載の洗浄方法。