JPH07197092A - 洗浄乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】可燃性洗浄剤を使用する洗浄において、被洗浄
物を確実に乾燥でき、また燃焼の危険性を低減できる、
水素含有ポリフルオロカーボンを利用した洗浄乾燥方法
を提供する。 【構成】被洗浄物質を可燃性洗浄剤で洗浄後に、水素含
有ポリフルオロカーボンを用いて浸漬洗浄、シャワー洗
浄、蒸気洗浄を行う。また、水素含有ポリフルオロカー
ボンは不燃性のものを用い、その蒸気で可燃性洗浄剤の
表面を覆うことで燃焼の危険性を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精密機械工業、光学機
械工業、電気電子工業、およびプラスチック工業等にお
いて、製造加工工程等で付着した油、フラックス、埃等
を除去するための洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗浄剤として１，１，２−トリク
ロロ−１，２，２−トリフルオロエタン（Ｒ１１３）等
のフロン系溶剤や、１，１，１−トリクロロエタン等の
塩素系溶剤が種々の工業分野において広く用いられてい
る。これらの溶剤は金属等の基材を侵さず、またＲ１１
３はプラスチック、エラストマー等の基材に対する影響
も小さく、洗浄剤に最適であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来使用されていたフ
ロン系溶剤や塩素系溶剤は、種々の利点を有するにもか
かわらず、化学的に極めて安定なため、対流圏内での寿
命が長く、拡散して成層圏に達し、ここで紫外線により
分解して塩素ラジカルを発生し、この塩素ラジカルが成
層圏オゾンと連鎖反応をおこし、オゾン層を破壊すると
のことから、その使用規制が実施され、１９９６年にＲ
１１３と１，１，１−トリクロロエタンは全廃されるこ
とになっている。

【０００４】これらのフロン系溶剤や塩素系溶剤に替わ
り、石油系や炭化水素系の引火点を持ついわゆる可燃性
洗浄剤で洗浄する方法が一部で用いられている。しか
し、可燃性洗浄剤を洗浄に用いる場合には燃焼の危険性
があり、またこれまでのフロン系溶剤や塩素系溶剤と違
い蒸気洗浄ができないため、仕上げのリンスや乾燥が困
難であった。

【０００５】これらの問題点に対し、水素を含まないパ
ーフルオロカーボンの蒸気ゾーンで可燃性洗浄剤の表面
を覆い燃焼の危険性を低減させる方法や、可燃性洗浄剤
で洗浄を行った後に、水素を含まないパーフルオロカー
ボンを用いてリンス洗浄や蒸気洗浄を行う方法が、例え
ば特開平２−１９１５８１、特開平２−１５２２３４、
特開平４−１６１２８０、特開平４−２５６４０２、特
開平４−２９７５９０、特開平５−４０６７、特開平５
−７０９８１または特開平５−１８４８０７などの各公
報で提案されている。

【０００６】しかし、水素を含まないパーフルオロカー
ボンは可燃性洗浄剤を全く溶解せず、可燃性溶剤で洗浄
後に浸漬やシャワーによるリンス洗浄や蒸気洗浄を行っ
ても、被洗浄物品表面から可燃性溶剤を分離することが
困難であった。そのために、リンス洗浄、蒸気洗浄を完
全に行うためには時間を要し、充分に行っても可燃性洗
浄剤が被洗浄物品の表面に残存する可能性があった。

【０００７】本発明は、水素を含まないパーフルオロカ
ーボンの有している優れた特性を満足しながら、これら
の問題点を解決する新規な洗浄乾燥方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の目的を
達成すべくなされたものであり、被洗浄物品を可燃性洗
浄剤で洗浄後、水素含有ポリフルオロカーボンにより被
洗浄物品表面に付着する前記可燃性洗浄剤を除去するこ
とを特徴とする物品の洗浄乾燥方法を提供するものであ
る。

【０００９】本発明の水素含有ポリフルオロカーボンは
塩素原子を含まないため、オゾン層への影響を与えない
という特徴がある。さらに水素原子を含んでいること
で、水素原子を含まないパーフルオロカーボンと較べ大
気中での分解速度が極めて速く寿命が短いため、地球温
暖化に寄与しないという利点を有する。

【００１０】本発明における可燃性洗浄剤としては、水
素含有ポリフルオロカーボンの沸点よりも高い沸点を有
するものが好ましいが、特に限定されるものではなく、
被洗浄物品の油、フラックス、埃等の汚れに合わせて選
択することができる。

【００１１】例えば、ｉまたはｎ−ペンタン、ｉまたは
ｎ−ヘキサン、ｉまたはｎ−ヘプタン、ｉまたはｎ−オ
クタン、ｉまたはｎ−ノナン、石油エーテル、石油ベン
ジン、リグロイン、ミネラルスピリット、ケロシン、ベ
ンゼン、キシレンなどの炭化水素類、ｄ−リモネン、ｌ
−リモネン、ジペンテンなどのテルペン類、メタノー
ル、エタノール、ｉまたはｎ−プロパノールなどのアル
コール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピルなど
のエステル類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケ
トン類、ジ、トリまたはテトラエチレングリコールのモ
ノまたはジアルキルエーテルなどのグリコールエーテル
類などが挙げられる。

【００１２】更に本発明における水素含有ポリフルオロ
カーボンとしては、特に構造の限定はないが、室温で冷
却せずに浸漬洗浄やシャワー洗浄に用いるためには沸点
が室温たとえば３０℃以上であることが好ましい。ま
た、蒸気洗浄時に電子部品等への影響を与えないために
は沸点が１８０℃以下であることが好ましい。

【００１３】具体的には、１，１，２，３−テトラフル
オロプロパン（Ｒ２５４）などのプロパン系、１，１，
２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブタン（Ｒ３
３８）、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロ
ブタン（Ｒ３４７）、１，２，２，３，３，４−ヘキサ
フルオロブタン（Ｒ３５６）、１，２，２，３，４−ペ
ンタフルオロブタン（Ｒ３６５）などのブタン系、１，
１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロペ
ンタン（Ｒ４３１０）などのペンタン系、１，１，１，
２，２，３，３，４，４−ノナフルオロヘキサン（Ｒ５
６９）、２−トリフルオロメチル−１，１，１，２，
３，４，５，５，５−ノナフルオロペンタン（Ｒ５３１
２）、１，１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，
６，６−トリデカフルオロヘキサン（Ｒ５２１３）など
のヘキサン系などが挙げられる。

【００１４】本発明方法によれば、まず油、フラック
ス、埃等の付着した被洗浄物品を可燃性洗浄剤で洗浄す
る。洗浄の方法としては、浸漬洗浄、シャワー洗浄、揺
動洗浄、超音波洗浄、ブラシ洗浄または噴流洗浄など、
またはこれらの方法を組み合わせた方法を用いることが
できる。

【００１５】また可燃性洗浄剤は、加温して使用した方
が洗浄性が向上するが、引火の危険性を避けるために引
火点以下で使用することが好ましい。しかし、本発明方
法によれば、可燃性洗浄剤の表面を前記水素含有ポリフ
ルオロカーボンの蒸気ゾーンで覆い空気と遮断すること
で、より安全に可燃性洗浄剤の温度を高めて洗浄を行う
ことができる。

【００１６】更に、可燃性洗浄剤を前記水素含有ポリフ
ルオロカーボンの沸点よりも高温にすることにより、可
燃性洗浄剤の表面での水素含有ポリフルオロカーボンの
凝縮を防ぐことができ、前記蒸気ゾーンを安定化するこ
とができる。

【００１７】しかしながら、前記可燃性洗浄剤を水素含
有ポリフルオロカーボンの沸点以下で用いる場合でも、
水素含有ポリフルオロカーボンと可燃性洗浄剤の比重の
差により凝縮した水素含有ポリフルオロカーボンは底部
に沈降する。この沈降した水素含有ポリフルオロカーボ
ンを抜き取ることで、再利用することができる。

【００１８】次に、前記可燃性洗浄剤で洗浄後は、水素
含有ポリフルオロカーボンを用いて前記可燃性洗浄剤を
被洗浄物品の表面から除去する。除去の方法としては、
浸漬洗浄、シャワー洗浄、蒸気洗浄の単独あるいは組み
合わせた方法を用いることができる。

【００１９】浸漬洗浄を行う場合には、被洗浄物質の表
面に付着した可燃性洗浄剤は、水素含有ポリフルオロカ
ーボンへの浸漬により前記表面から離れ、比重差により
浮上する。浮上した可燃性洗浄剤を含んだ水素含有ポリ
フルオロカーボンは、オーバーフローや噴流押し出しに
より別槽の分離器にいれ、比重分離によりそれぞれを分
離回収し再利用することができる。更に浸漬と同時に、
超音波、液中シャワー、揺動、ブラッシング等の物理的
洗浄方法を併用することができる。

【００２０】シャワー洗浄を行う場合、シャワーの物理
的効果により被洗状物質の表面に付着していた可燃性洗
浄剤は、前記表面から離れる。その後、浸漬洗浄の場合
と同様に、シャワーに用いた水素含有ポリフルオロカー
ボンと可燃性溶剤は比重差により分離され、水素含有ポ
リフルオロカーボンは再利用することができる。

【００２１】更に、水素含有ポリフルオロカーボンの蒸
気ゾーンの中に被洗浄物品を入れ、蒸気洗浄することも
できる。特に蒸気洗浄では、被洗浄物質が前記水素含有
ポリフルオロカーボンの沸点に達するまでの間、その表
面で前記水素含有ポリフルオロカーボンの凝縮がおこ
り、可燃性洗浄剤を完全に除去することができる。ま
た、前記水素含有ポリフルオロカーボンの沸点にまで加
温された被洗浄物を、前記蒸気ゾーンから取り出すこと
で、被洗浄物を直ちに乾燥状態にすることができる。

【００２２】浸漬洗浄、シャワー洗浄、蒸気洗浄は、個
々単独で行っても、被洗浄物質の表面から可燃性溶剤を
除去することができるが、これらを組み合わせることで
更に効率よく可燃性溶剤を除去することができる。例え
ば、浸漬洗浄後にシャワー洗浄を行い最後に蒸気洗浄を
行うことや、浸漬洗浄を複数回繰り返し最後に蒸気洗浄
を行うことが可能である。このような、組み合わせや繰
り返しを行うことにより、被洗浄物質に可燃性溶剤が残
留する可能性を小さくすることができる。

【００２３】以下に図を示し、本発明の特徴とするとこ
ろを一層明らかにする。本発明方法で使用する洗浄乾燥
装置の一例を示した図１において、油、フラックス、埃
等の汚れの付着した被洗浄物品は、洗浄乾燥装置１の中
の第１洗浄槽２に入れた可燃性洗浄剤に浸漬され、ここ
で被洗浄物品の表面に付着した前記汚れを除去する。

【００２４】第１洗浄槽２に入れられた可燃性洗浄剤は
洗浄力の向上と蒸気ゾーン１０の安定化のために、ヒー
ター７により加温される。更に、必要に応じて超音波発
振器８により超音波洗浄を行うことができる。

【００２５】次に、第１洗浄槽２で充分な洗浄効果が得
られない場合には、更に第２洗浄槽３で洗浄することが
できる。第２洗浄槽３においても第１洗浄槽２同様に、
加温や超音波の使用を行うことが望ましい。図１では洗
浄槽を２槽示したが、特に限定はなく必要に応じて１槽
から複数槽で行うことができる。

【００２６】洗浄が終了し可燃性洗浄剤が付着した被洗
浄物品は、次にリンス槽４に入れた水素含有ポリフルオ
ロカーボンに浸漬される。ここでは必要に応じて液中シ
ャワー洗浄、揺動洗浄、超音波洗浄などを併用すること
ができる。ここで、被洗浄物品表面に付着している可燃
性洗浄剤は被洗浄物品表面から分離し、水素含有ポリフ
ルオロカーボンとの比重差により浮上する。浮上した可
燃性洗浄剤は循環ポンプ９による流れで比重分離器５へ
オーバーフローさせられる。

【００２７】比重分離器５では比重差により可燃性洗浄
剤と水素含有ポリフルオロカーボンを分離し、下層にな
った水素含有ポリフルオロカーボンを再び循環ポンプ９
によりリンス槽４へ循環する。

【００２８】このリンス槽４から引き上げられた被洗浄
物品は、表面に水素含有ポリフルオロカーボンが付着し
ているが、そのまま洗浄乾燥装置外へ持ち出しても水素
含有ポリフルオロカーボンが速やかに揮発し、乾燥状態
となる。

【００２９】しかし、より高度な清浄度を要求したり、
水素含有ポリフルオロカーボンの消耗量を低減する場合
には、次に蒸気洗浄を行う必要がある。この場合には、
リンス槽４から引き上げられた被洗浄物品は、蒸気発生
槽６で加熱により発生した水素含有ポリフルオロカーボ
ンの蒸気ゾーン１０の中で、蒸気洗浄される。

【００３０】この蒸気洗浄では、被洗浄物品の温度が水
素含有ポリフルオロカーボンの沸点に達するまでの間、
被洗浄物品の表面で水素含有ポリフルオロカーボンの凝
縮がおこり、凝縮した水素含有ポリフルオロカーボンに
より更にリンスされる。また、被洗浄物品の温度が水素
含有ポリフルオロカーボンの沸点に達した後に、蒸気ゾ
ーン１０から取り出すことで、液体状の水素含有ポリフ
ルオロカーボンの持ち出しをなくすことができる。その
ため、被洗浄物品の表面は蒸気ゾーン１０から取り出し
後、完全に乾燥状態となる。

【００３１】図１における水素含有ポリフルオロカーボ
ンの循環経路としては、まず水素含有ポリフルオロカー
ボンは蒸気発生槽６で加熱され蒸気となって蒸気ゾーン
１０を形成する。次に、蒸気ゾーン１０の水素含有ポリ
フルオロカーボン蒸気は、冷却管１２まで上昇し表面で
凝縮する。

【００３２】この凝縮した水素含有ポリフルオロカーボ
ンは水分離器１１で、空気中の湿度由来の水分と分離さ
れ、水素含有ポリフルオロカーボンのみがリンス槽４へ
送られる。リンス槽４からは可燃性洗浄剤と同時に比重
分離器５にオーバーフローし、可燃性溶剤を比重分離後
の水素含有ポリフルオロカーボンが蒸気発生槽６へオー
バーフローする。図１では、水素含有ポリフルオロカー
ボンはこのように循環をするが、この循環系や個々の操
作は特に限定したものではない。

【００３３】この蒸気ゾーン１０が第１洗浄槽２や第２
洗浄槽３の表面を覆うことで、これらの中に入れられて
いる可燃性洗浄剤の表面を空気と遮断し、引火の危険性
を低減することができる。そのため蒸気発生槽６で発生
した水素含有ポリフルオロカーボンの蒸気を蒸気洗浄に
用いずに、この目的のためだけに使用することも有効で
ある。

【００３４】図１は本発明方法を用いる一例を示したも
ので、個々の洗浄方法やリンス方法、水分離方法は特に
限定されるものではなく、他の一般的方法を用いること
ができる。また洗浄やリンスの回数も必要に応じて、増
減することができる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。

【００３６】［実施例１］予めよく洗浄したステンレス
メッシュ（５ｃｍ×５ｃｍ）に切削油ダフニカットＡＳ
−４０Ｈ（出光興産）を塗布し１００℃で１時間加熱し
たものを被洗浄物品とし、可燃性洗浄剤はＮＳクリーン
１００（日鉱石油化学社製の沸点１７０℃のｎ−パラフ
ィン系石油留分）を用いて洗浄試験を行った。

【００３７】まず、被洗浄物を６０℃のＮＳクリーン１
００に３０秒間浸漬洗浄し、次に３０℃の水素含有ポリ
フルオロカーボンに２０秒間浸漬リンスし、最後に水素
含有ポリフルオロカーボンの蒸気ゾーンで２０秒間蒸気
洗浄を行った。

【００３８】水素含有ポリフルオロカーボンとしては、
Ｒ２５４、Ｒ３３８、Ｒ３４７、Ｒ３５６、Ｒ３６５、
Ｒ４３１０、Ｒ５６９、Ｒ５３１２およびＲ５２１３を
用いた。

【００３９】ダフニカットＡＳ−４０Ｈを塗布前と塗布
後、また洗浄乾燥後の被洗浄物の重量測定結果から、切
削油の残存率を算出し、また蒸気洗浄直後の被洗浄物の
乾燥状態を観察した結果を表１に示す。表中、油の残存
率は、◎；０．１ｗｔ％未満、○；０．１ｗｔ％以上
０．５ｗｔ％未満、△；０．５ｗｔ％以上２ｗｔ％未
満、×；２ｗｔ％以上で表した。また乾燥状態は、◎；
ただちに乾燥、○；ゆっくり乾燥、△；部分的に乾燥、
×；乾燥できず、で表した。

【００４０】［比較例１］実施例１の水素含有ポリフル
オロカーボンを水素原子を含まないパーフルオロヘキサ
ン（Ｒ５１１４）に変更した以外は実施例１と全く同様
にして洗浄を行った。実施例１と同様に切削油の残存率
と乾燥状態を観察した結果を表１に示す。

【００４１】［比較例２］実施例１の被洗浄物質を、Ｒ
１１３を用いて洗浄を行った。まず、被洗浄物質を４０
℃のＲ１１３に２０秒間浸漬洗浄し、次に２０℃のＲ１
１３に２０秒間浸漬洗浄し、最後にＲ１１３の蒸気で２
０秒間蒸気洗浄した。実施例１と同様に切削油の残存率
と乾燥状態を観察した結果を表１に示す。

【００４２】表１に示す結果より、本発明方法は従来用
いられているＲ１１３の洗浄や可燃性洗浄剤と水素原子
を含まないパーフルオロヘキサンを用いた洗浄と較べて
も、良好な洗浄効果を示し、また可燃性洗浄剤の残存に
よる乾燥の遅れも見られなかった。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明方法は、オゾン層破壊などの環境
問題を生じることはない。さらに、本発明方法は、被洗
浄物品の表面に付着した油、フラックス、埃等の汚染物
を洗浄により除去し、更にリンス、乾燥を問題なく行う
ことができる。また、可燃性洗浄剤を用いて洗浄を行う
上での燃焼の危険性を低減することができる。さらにま
た、水素含有ポリフルオロカーボンは可燃性洗浄剤と比
重分離により容易に分離することができるため、水素含
有ポリフルオロカーボンと可燃性洗浄剤の両方を再利用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄乾燥方法に用いる洗浄、乾燥を行
う装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１：洗浄乾燥装置 ２：第１洗浄槽 ３：第２洗浄槽 ４：リンス槽 ５：比重分離器 ６：蒸気発生槽 ７：ヒーター ８：超音波発振器 ９：循環ポンプ １０：蒸気ゾーン １１：水分離器 １２：冷却管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 健郎 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町松原1160番 地 エイ・ジー・テクノロジー株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被洗浄物品を可燃性洗浄剤で洗浄後、水素
   含有ポリフルオロカーボンにより被洗浄物品表面に付着
   する前記可燃性洗浄剤を除去することを特徴とする物品
   の洗浄乾燥方法。
2. 【請求項２】水素含有ポリフルオロカーボンの沸点が３
   ０〜１８０℃である請求項１の洗浄乾燥方法。
3. 【請求項３】水素含有ポリフルオロカーボンが、引火点
   を持たないものである請求項１または２の洗浄乾燥方
   法。
4. 【請求項４】可燃性洗浄剤が、水素含有ポリフルオロカ
   ーボンの沸点よりも高い沸点を有するものである請求項
   １の洗浄乾燥方法。
5. 【請求項５】可燃性洗浄剤の表面を水素含有ポリフルオ
   ロカーボンの蒸気で覆いながら可燃性洗浄剤による被洗
   浄物品の洗浄を行う請求項１の洗浄乾燥方法。