KR20060002024A - 세정제, 세정 방법 및 세정 장치 - Google Patents

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겐이찌 가또
쇼지 마쓰모또
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아사히 가세이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물에 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 1종 이상의 화합물로 첨가하고, 또한 산화 방지제 등의 첨가를 필요에 따라 병용하는 세정제 및 린스제, 이 세정제로 세정하고 또한 이 세정제를 비등시킴으로써 발생하는 세정제의 증기 및 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정하는 세정 방법, 세정조 중의 세정제와 수분리조 중의 세정제 증기를 응축시킨 액체를 불순물 분리조에서 접촉시킴으로써, 세정제 중에 포함되는 불순물을 연속적으로 분리 제거하는 불순물 분리 방법 및 세정 장치를 제공한다.
세정제, 린스제, 세정 방법, 세정 장치, 불순물, 산화 방지제

Description

세정제, 세정 방법 및 세정 장치 {Cleaning Agent, Cleaning Method and Cleaning Apparatus}
도 1은 본 발명의 제35에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 2는 본 발명의 제36에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 3은 본 발명의 제39에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 4는 본 발명의 제40에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 5는 본 발명의 제37에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 6은 본 발명의 제38에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 7은 본 발명의 제44에 따른 세정 장치의 일례이다.
도 8은 본 발명의 제45에 따른 세정 장치의 일례이다.
도면 중의 각 부호는 이하의 것을 각각 나타낸다.
<도면 부호의 설명>
1: 세정조 (A), 2: 증기 구역 (B), 3: 수분리조 (C), 4: 히터, 5: 샤워용 펌프 (D), 6: 냉각관, 7: 증기의 흐름, 8: 응축액용 배관, 9: 수분리 후의 응축액용 배관, 10: 샤워용 응축액 배관 (D), 11: 샤워용 응축액 배관 (D), 12: 샤워 노즐 (D), 13: 샤워 노즐 (D), 14: 세정조 (E), 15: 가열조 (F), 16: 증기 구역 (G), 17: 수분리조 (H), 18: 초음파, 19: 세정제 순환용 펌프 (J), 20: 히터, 21: 샤워 용 펌프 (I), 22: 냉각관, 23: 증기의 흐름, 24: 응축액용 배관, 25: 수분리 후의 응축액용 배관, 26: 샤워용 응축액 배관 (I), 27: 샤워용 응축액 배관 (I), 28: 샤워 노즐 (I), 29: 샤워 노즐 (I), 30: 세정제의 흐름, 31: 세정제의 순환용 배관 (J), 32: 세정조 (A), 33: 증기 구역 (B), 34: 수분리조 (C), 35: 불순물 분리조 (K), 36: 샤워용 펌프 (D), 37: 세정제 송액 펌프 (L), 38: 히터, 39: 냉각관, 40: 증기의 흐름, 41: 응축액용 배관, 42: 수분리 후의 응축액용 배관, 43: 샤워용 응축액 배관 (D), 44: 샤워용 응축액 배관 (D), 45: 샤워 노즐 (D), 46: 샤워 노즐 (D), 47: 세정제 송액용 배관, 48: 불순물 분리 후 되돌아가는 액체용 배관, 49: 세정조 (E), 50: 가열조 (F), 51: 증기 구역 (G), 52: 수분리조 (H), 53: 불순물 분리조 (M), 54: 샤워용 펌프 (I), 55: 세정제 송액 펌프 (N), 56: 세정제 순환 펌프 (J), 57: 초음파, 58: 히터, 59: 냉각관, 60: 증기의 흐름, 61: 응축액용 배관, 62: 수분리 후의 응축액 배관, 63: 샤워용 응축액 배관 (I), 64: 샤워용 응축액 배관 (I), 65: 샤워 노즐 (I), 66: 샤워 노즐 (I), 67: 세정제의 흐름, 68: 세정제의 순환용 배관 (J), 69: 세정제 액공급용 배관 (N), 70: 불순물 분리 후 되돌아가는 액체용 배관, 71: 세정조 (O), 72: 린스조 (R), 73: 증기 구역 (P), 74: 수분리조 (Q), 75: 초음파, 76: 히터, 77: 냉각관, 78: 증기의 흐름, 79: 응축액용 배관, 80: 수분리 후의 응축액용 배관, 81: 응축액의 흐름, 82: 세정조 (S), 83: 린스조 (T), 84: 가열조 (U), 85: 증기 구역 (V), 86: 수분리조 (W), 87: 세정조 히터, 88: 증류조 히터, 89: 초음파, 90: 세정조 냉각관, 91: 냉각관, 92: 증류조 냉각관, 93: 증기의 흐름, 94: 응축액용 배관, 95: 수분리 후의 응축액 배관, 96: 응축 액의 흐름, 97-105: 냉각관, 106: 세정조 (E), 107: 가열조 (F), 108: 증기 구역 (G), 109: 수분리조 (H), 110: 냉각관, 111: 샤워 펌프 (Y), 112: 불순물 분리조, 113: 냉각관, 114: 세정제 송액용 펌프 (N), 115: 불순물 분리조 처리액용 탱크 (X), 116: 냉각관, 117: 불순물 분리조 처리액용 송액 및 샤워용 펌프 (X, Y), 118: 분리 필터 유닛 (X), 119: 초음파, 120: 세정제 순환용 펌프 (J), 121: 히터, 122: 냉각관, 123: 증기의 흐름, 124: 샤워 노즐 (Y), 125: 샤워 노즐 (Y), 126: 샤워용 배관 (Y), 127: 샤워용 배관 (Y), 128: 응축액용 배관, 129: 체크 밸브 (Y), 130: 응축액용 배관, 131:불순물 분리조 처리액용 배관 (Y), 132: 예비 린스액용 배관, 133: 체크 밸브 (Y), 134: 세정제 순환용 배관 (J), 135: 세정제의 흐름, 136: 세정조 (Z), 137: 예비 린스조 (AH), 138: 린스조 (AC), 139: 증기 구역 (AA), 140: 수분리조 (AB), 141: 냉각관, 142: 응축액용 송액 펌프, 143: 불순물 분리조 (AD), 144: 냉각관, 145: 세정제 송액용 펌프 (AE), 146: 불순물 분리조 처리액용 탱크 (AG), 147: 냉각관, 148: 불순물 분리조 처리액 송액용 펌프 (AG), 149: 분리 필터 유닛 (AG), 150: 초음파, 151: 초음파, 152: 히터, 153: 예비 린스액의 흐름, 154: 린스액의 흐름, 155: 냉각관, 156: 증기의 흐름, 157: 냉각관, 158: 응축액용 배관, 159: 응축액용 배관, 160: 불순물 분리조 처리액용 배관, 161: 예비 린스액용 배관, 및 162: 세정제 송액용 배관.
본 발명은 정밀 기계 부품, 광학 기계 부품 등의 가공시 사용되는 가공유류, 그리스류, 왁스류 및 전기 전자 부품의 납땜시 사용되는 유동체류 및 액정 등의 모든 종류의 불순물을 세정하는 데 적합하게 사용되는 세정제, 린스제, 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치에 관한 것이다.
<배경기술>
정밀 기계 부품, 광학 기계 부품 등의 가공시 여러가지 가공유류, 예를 들면 절삭유, 프레스유, 인발유, 열처리유, 방청유, 윤활유 등, 또는 그리스류, 왁스류 등이 사용되지만, 이들에 의한 불순물은 최종적으로는 제거할 필요가 있어 용제에 의한 제거가 일반적으로 행해지고 있다.
또한, 전자 회로의 접합 방법으로서는 납땜이 가장 일반적으로 행해지고 있는데, 납땜해야 할 금속 표면의 산화물의 제거, 청정화, 재산화 방지, 땜납 습윤성을 개량할 목적으로 로진을 주성분으로 한 유동체로 납땜해야 할 금속 표면을 미리 처리하는 방법이 통상 행해지고 있다. 납땜 방법으로서는 용액 상태의 유동체 중에 기판을 침지하는 방법 등에 의해 유동체를 기판면에 부착시킨 후, 용융 땜납을 공급하는 방법이나 미리 유동체와 땜납 분말을 혼합하여 페이스트형으로 한 것을 납땜해야 할 부분에 공급한 후 가열하는 방법 등이 있지만, 모두 유동체 잔사가 금속 부식 및 절연성 저하의 원인이 되기 때문에 납땜 종료 후 충분히 제거할 필요가 있었다.
이들의 세정, 제거에는 불연성이고 독성이 낮으며 우수한 용해성을 나타내는 등의 여러가지 특징을 갖는 점으로부터 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플루오로에탄 (이하 "CFC113"이라고 함)이나 CFC113과 알코올 등을 혼합한 용제가 사용되고 있다. 그러나, CFC113은 오존층 파괴 등의 지구 환경 오염 문제가 지적되어, 일본에서는 1995년말에 그 생산이 전면 폐지되었다. 이 CFC113의 대체품으로서 3,3-디클로로-1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판과 1,3-디클로로-1,1,2,2,3-펜타플루오로프로판의 혼합물 (이하 "HCFC225"라고 함) 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄 (이하, "HCFC141b"라고 함) 등의 히드로-클로로-플루오로카본이 제안되었지만, 이들에 대해서도 오존층 파괴능이 약간 있기 때문에 일본에서는 2020년에 그 사용이 금지될 예정이다.
또한, 최근에는 염소 원자를 전혀 포함하지 않는 히드로-플루오로카본류 (이하, "HFC"라고 함)나 히드로-플루오로에테르류 (이하, "HFE"라고 함) 등의 오존층 파괴능이 전혀 없고, 불연성인 불소계 용제가 제안되었지만, 염소 원자를 포함하지 않기 때문에 용해능이 낮고 단독으로는 세정제로서 사용할 수 없어, JP-A 10-36894 및 JP-A 10-192797에 HFC나 HFE에 고비점 용제를 첨가한 세정제로 세정한 후, 린스제로서 HFC나 HFE를 이용하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기 발명 모두 고비점 용제를 세정제로 사용하고 있기 때문에 세정물의 건조성 저하나 세정제 중에 축적되는 불순물의 증가에 따라 세정물 표면으로 불순물이 재부착되는 등의 문제가 있었다. 따라서, 이러한 세정 방법을 개선하기 위해, JP-A 2000-8096에 개시되어 있는 바와 같이 불순물 용해능이 낮고 건조성이 우수한 HFC나 HFE를 넣은 린스조를 설치함으로써, 용해성이 우수한 고비점 성분을 린스함과 동시에 린스조 중의 린스액을 사용하여 세정제 중에 축적된 불순물을 분 리하는 방법이 제안되었지만, 린스조 중의 린스액을 사용하고 있기 때문에 불순물 분리성이 현저하게 저하되어 효율적으로 불순물을 분리하는 것은 불가능하였다.
이상과 같이 CFC113의 대체품으로서 이제까지 제안되어 온 세정제 및 세정 방법에서는, 세정은 가능해도 오존층 파괴 문제에 의해 장래 그 사용이 금지되어 있거나, 세정제 중에 축적되는 불순물 성분을 연속적으로 분리할 수는 있지만, 린스조 중의 린스액을 사용하기 때문에 세정제 중의 불순물 분리 효율이 현저하게 저하되는 등, 세정제로 사용하는 데 있어서 많은 문제를 안고 있는 것이 현실이었다.
본 발명은 모든 형태의 불순물에 대하여 HCFC225에 필적하는 높은 세정력을 나타냄과 동시에 세정물 표면에서 불순물 재부착에 따른 세정성의 저하를 방지하며, 또한 고온하에서의 세정 및 증기 세정시의 산화 열화를 방지하면서 독성 및 인화성이 낮고 오존층 파괴 우려가 전혀 없으며, 세정성이 우수한 고비점 용제를 함유하는 세정제 및 린스제, 이 세정제 및(또는) 린스제에 적합한 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 상기 과제를 달성하기 위해 세정제, 린스제, 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치에 대하여 각각 검토하였다. 세정제에 대해서는, 성분 (b)의 증발 억제 효과 및 우수한 불순물 용해 특성을 살려 저인화성 세정제를 발견하고자 예의 검토한 결과, 증발 속도가 상이한 (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용함으로써 성분 (a1)의 인화점을 갖지 않는다는 특성을 유지한 채 불순물에 대한 세정력을 개선할 수 있는 것을 발견하였다. 또한, (a2) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물이나 (b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류와 (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르를 병용함으로써 보다 높은 세정 효과를 얻을 수 있으며, 모든 종류의 불순물을 세정할 수 있는 것을 발견하였다. 또한, 성분 (b)에 포함되는 글리콜 에테르류, 글리콜 에테르 아세테이트류 및 히드록시카르복실산 에스테르류에는 인화 가능성을 억제하는 효과가 있으며, 성분 (a2)의 첨가량 증량이 가능해지는 것을 발견하였다. 또한, 성분 (b)가 글리콜 에테르류인 경우에는 (c) 산화 방지제나 (d) 자외선 흡수제를 병용함으로써 산화 방지가 가능해지는 것을 발견하였다.
린스제에 대해서는, 성분 (a1)의 높은 건조성 및 인화점을 갖지 않는 다는 특성과 성분 (b)의 높은 불순물 용해성을 살려 린스성이 우수한 린스제를 발견하고자 예의 검토한 결과, 성분 (a1)과 성분 (b)를 특정한 조성비로 사용하여 세정물 표면에서의 불순물 재부착을 방지함으로써 린스성이 현저하게 향상되는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명의 세정제에 적합한 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치를 발견하고자 예의 검토를 거듭한 결과, 본 발명의 세정제와 이 세정제를 가열 함으로써 발생하는 세정제의 증기 및 응축액, 또는 본 발명의 린스제를 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 행함으로써 높은 세정 효과를 얻을 수 있는 세정 방법을 발견하고, 또한 본 발명의 세정 방법을 이용하여 린스제를 필요로 하지 않고 1 액 세정이 가능하며, 또한 액관리가 용이한 세정 장치 및 침지 린스조를 설치함으로써, 보다 높은 세정 수준이 요구되는 정밀 세정에 적합한 세정 장치를 발견하였다.
또한, 세정조 중의 상기 세정제와 수분리조 중의 상기 세정제의 증기를 응축시켜 수득한 액체를 불순물 분리조로 이송하여 서로 접촉시킴으로서 불순물 분리조 내에서 세정제 중에 용해되어 있는 불순물을 분리 및 제거하고, 그 후 불순물이 분리된 액체를 세정조로 되돌림으로써 세정제 중의 불순물을 효율적으로 연속 분리할 수 있는 것을 발견하고, 또한 세정조로 되돌아가는 액체 중에 미분산되어 있는 불순물 성분을 분리 필터에 의해 분리함으로써 보다 높은 불순물 분리성이 얻어지는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 제1 발명은 (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 함유하는 인화점을 갖지 않는 세정제이다.
본 발명의 제2 발명은, 제1 발명에 있어서 (a2) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 더 함유하는 세정제이다.
본 발명의 제3 발명은, (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물 80.0 내지 99.9 질량％와, (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분 0.1 내지 20.0 질량％를 함유하는 인화점을 갖지 않는 린스제이다.
본 발명의 제4 발명은, 제3 발명에 있어서 (a2) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 0.1 내지 20.0 질량％를 더 함유하는 인화점을 갖지 않는 린스제이다.
본 발명의 제5 발명은, 제1 내지 제4 발명 중 어느 한 발명에 있어서 성분 (a1)이 메틸 퍼플루오로부틸 에테르, 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 화합물을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제6 발명은, 제1 내지 제5 발명 중 어느 한 발명에 있어서 성분 (b)가 에테르 결합 및(또는) 에스테르 결합을 갖는 유기 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제7 발명은, 제1 내지 제6 발명 중 어느 한 발명에 있어서 성분 (b)가 글리콜 에테르류, 글리콜 에테르 아세테이트류 및 히드록시카르복실산 에스테르류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제8 발명은, 제1 내지 제7 발명 중 어느 한 발명에 있어서 성분 (b)가 하기 화학식 1, 2, 3 및 4로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
Figure 112005069814704-PAT00001
Figure 112005069814704-PAT00002
Figure 112005069814704-PAT00003
Figure 112005069814704-PAT00004
식 중, R1, R10 및 R14는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R11, R12 및 R13은 각각 수소 또는 메틸기이며, R5는 탄소수 4 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R6은 탄소수 3 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이며, n은 0 또는 1의 정수를 나타내고, m은 1 내지 4의 정수를 나타낸다.
본 발명의 제9 발명은, 성분 (b)가 (b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과 (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제10 발명은, 제9 발명에 있어서 상기 조합이 성분 (b1)으로서 친수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, 성분 (b2)로서 소수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제11 발명은, 제9 발명에 있어서 상기 조합이 성분 (b1)으로서 소수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, 성분 (b2)로서 친수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제12 발명은, 제9 발명에 있어서 성분 (b1) 및 성분 (b2)가 모두 친수성인, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제13 발명은, 제9 발명에 있어서 성분 (b1) 및 성분 (b2)가 모두 소수성인, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제14 발명은, 제9 발명에 있어서 성분 (b1)이 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르 및 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제15 발명은, 제9 발명에 있어서 성분 (b2)가 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디-n-부틸 에테르 및 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제16 발명은, 제1 내지 제15 발명 중 어느 한 발명에 있어서 (c) 산화 방지제를 더 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제17 발명은, 제16 발명에 있어서 성분 (c)가 페놀계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 인계 산화 방지제 및 황계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제18 발명은, 제16 또는 제17 발명에 있어서 성분 (c)가 페놀계 산화 방지제 및 아민계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물과 인계 산화 방지제 및 황계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합인, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제19 발명은, 제16 내지 제18 발명 중 어느 한 발명에 있어서 성분 (c)의 융점이 120 ℃ 이하인, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제20 발명은, 제1 내지 제19 발명 중 어느 한 발명에 있어서 (d) 자외선 흡수제를 더 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 린스제이다.
본 발명의 제21 발명은, 제1 내지 제20 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정제 및(또는) 린스제를 사용하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제22 발명은, 제1 내지 제20 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정제 및(또는) 린스제의 증기, 및(또는) 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제23 발명은, (a) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 성분과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 함유하는 인화점을 갖지 않는 세정제로 세정하고, (f) 이 세정제의 증기 또는 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제24 발명은, (e) 세정제로 세정하고, (f) 이 세정제의 증기 또는 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제25 발명은, 제21 내지 제23 발명 중 어느 한 발명에 있어서 린스 및(또는) 증기 세정에 제3, 제4 및 제16 발명 중 어느 한 발명에 따른 린스제의 증기 또는 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 수행하는 세정 방법이다.
본 발명의 제26 발명은, 제1, 제2 및 제5 내지 제20 발명 중 어느 한 발명에 따른 (e) 세정제로 세정한 후, 성분 (a), 제3 발명에 따른 린스제, 제4 발명에 따른 린스제 및 제16 발명에 따른 린스제로부터 선택되는 액체 또는 그 액체의 증기 또는 그 액체의 증기의 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제27 발명은, 제1, 제2 및 제5 내지 제20 발명 중 어느 한 발명에 따른 (e) 세정제로 세정하고, 또한 (f) 이 세정제의 증기를 응축시킨 액체와 세정조에서 불순물이 혼입된 상기 세정제를 불순물 분리조에 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리한 후, 불순물이 분리된 액체를 세정조로 되돌리는 것을 특징으로 하는 불순물 분리 방법이다.
본 발명의 제28 발명은, 세정제의 증기를 응축시켜 수득한 액체와 세정조에서 불순물이 혼입된 상기 세정제를 접촉시켜 수득한 액체를 분리 필터에 통과시킨 후 세정조로 되돌리는 것을 특징으로 하는 불순물 분리 방법이다.
본 발명의 제29 발명은, 제27 발명에 있어서 불순물 분리조에서 처리된 액체를 분리 필터에 통과시킨 후 세정조로 되돌리는 불순물 분리 방법이다.
본 발명의 제30 발명은, 제21 내지 제26 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정 방법 및 제27 내지 제29 발명 중 어느 한 발명에 따른 불순물 분리 방법을 병용하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제31 발명은, 린스하기 전에 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제로 예비 린스를 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제32 발명은, 제27 내지 제29 발명 중 어느 한 발명에 따른 불순물 분리 방법으로 처리된 액체를 린스하기 전에 예비 린스제로서 사용하여 예비 린스를 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제33 발명은, 성분 (a)와 성분 (b)를 함유하는 세정제로 세정하고, 이어서 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제로 예비 린스한 후, 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제의 증기 또는 그 증기의 응축액으로 린스 및(또는) 증기 세정을 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제34 발명은, 제21 내지 제30 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정 방법 또는 분리 방법과, 제31 내지 제33 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정 방법을 병용하는 것을 특징으로 하는 세정 방법이다.
본 발명의 제35 발명은, (A) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하고(가열하거나) 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (B) 이 세정조 (A)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (C) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (D) 수분리조에 체류하는 상기 응축액을 증기 구역 (B) 내에서 샤워 린스하는 기구를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제36 발명은, (E) (e)세정제에 의해 세정물을 세정하기 위한 세정조, (F) 이 세정제를 이루는 1종 이상의 성분 또는 화합물의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (G) 이 가열조 (F)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (H) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (I) 수분리조 (H)에 체류하는 상기 응축액을 증기 구역 (G) 내에서 샤워 린스하는 기구, (J) 상기 세정제를 세정조 (E)와 가열조 (F)사이에서 순환시키는 기구를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제37 발명은, (O) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하고(가열하거나) 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (P) 이 세정조 (O)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (Q) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (R) 수분리조에서 수분이 제거된 응축액에 의해 침지 린스를 수행하기 위한 린스조를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제38 발명은, (S) (e) 세정제에 의해 세정물을 세정하기 위한 세정조, (T) 성분 (a) 또는 린스제에 의해 침지 린스를 수행하기 위한 침지 린스조, (U) 성분 (a) 또는 린스제의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (V) 이 가열조 (U)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (W) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제39 발명은, (A) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하고(가열하거나) 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (B) 이 세정조 (A)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (C) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (K) 불순 물 성분을 포함하는 세정제와 상기 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (D) 수분리조에 체류하는 상기 응축액을 증기 구역 (B) 내에서 샤워 린스하는 기구, (L) 세정조 (A)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제40 발명은, (E) (e) 세정제에 의해 세정물을 세정하기 위한 세정조, (F) 이 세정제를 이루는 1종 이상의 성분 또는 화합물의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (G) 이 가열조 (F)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (H) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (M) 불순물 성분을 포함하는 세정제와 상기 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (I) 수분리조 (H)에 체류하는 상기 응축액을 증기 구역 (G) 내에서 샤워 린스하는 기구, (J) 상기 세정제를 세정조 (E)와 가열조 (F) 사이에서 순환시키는 기구, (N) 세정조 (E)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제41 발명은, 예비 린스조를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제42 발명은, 불순물 분리조 및(또는) 분리 필터로 처리한 액체를 예비 린스제로서 예비 린스조에서 사용하는 세정 장치이다.
본 발명의 제43 발명은, 제35 내지 제40 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정 장치와 제41 또는 제42 발명에 따른 세정 장치를 병용한 세정 장치이다.
본 발명의 제44 발명은, (E) (e) 세정제에 의해 세정물을 세정하기 위한 세 정조, (F) 이 세정제를 이루는 1종 이상의 성분 또는 화합물의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (G) 이 가열조 (F)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (H) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (M) 불순물 성분을 포함하는 세정제와 상기 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (X) 불순물 분리조에서 처리된 액체 중의 불순물 성분을 분리 필터에 의해 분리하기 위한 기구, (Y) 분리 필터를 통과한 액체 및 수분리조 (H)에 체류하는 상기 응축액을 증기 구역 (G) 내에서 샤워 린스하는 기구, (J) 상기 세정제를 세정조 (E)와 가열조 (F) 사이에서 순환시키는 기구, (N) 세정조 (E)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제45 발명은, (Z) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열 및(또는) 가열하여 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (AA) 이 세정조로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (AB) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (AC) 수분리조 (AB)에서 수분이 제거된 응축액에 의해 침지 린스를 수행하기 위한 린스조, (AD) 불순물 성분을 포함하는 세정제와 상기 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (AE) 세정조 (Z)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구, (AF) 수분리조 (AB)에서 수분이 제거된 응축액을 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구, (AG) 불순물 분리조에서 처리된 액체 중의 불순물 성분을 분리 필터에 의해 분리하기 위한 기구, (AH) 분리 필터를 통과한 액체에 의해 침지 예비 린스를 수행하기 위한 예비 린스조를 갖는 세정 장치이다.
본 발명의 제46 발명은, 제21 내지 제34 발명 중 어느 한 발명에 있어서 제35 내지 제45 발명 중 어느 한 발명에 따른 세정 장치를 사용하는 세정 방법이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, 세정이란 세정물에 부착되어 있는 불순물을 후속 공정에 영향을 주지 않을 수준까지 제거하는 것이다. "린스"란 용어는 세정 후, 세정물에 부착되어 있는 불순물을 함유하는 세정제를 불순물을 함유하지 않은 용제로 치환하는 것이다. "샤워 린스"란 용어는 단독 또는 복수의 토출구로부터 액형 또는 안개형 용제를 토출시켜 세정물과 접촉시키고, 세정물에 부착되어 있는 세정제를 용제로 치환하는 것이다. "예비 린스"란 용어는 세정 후 또는 린스 전에 세정물에 부착되어 있는 불순물을 함유하는 세정제를 용제로 치환하는 것이다. 또한, "증기 세정"이란 용어는 세정물 표면에 약간 잔류하는 불순물 성분을, 세정물과 증기와의 온도차에 의해 세정물 표면에서 응축되는 액체로 제거하는 것이다.
본 발명의 세정제 및 린스제에 사용하는 (a) 20 ℃에서의 증기압이 1.33× 103 Pa 이상인 성분은, 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상이면 특별히 종류를 불문하지만, 예를 들면 (a1) 비염소계 불소 함유 화합물이나 (a2) 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류 등의 건조성이 우수한 화합물일 수 있다. 이하에 성분 (a)를 화합물의 종류별로 예시한다.
(a1) 비염소계 불소 함유 화합물은, 탄화수소류나 에테르류의 수소 원자 중 일부가 불소 원자만으로 치환되고, 염소 원자를 포함하지 않는 불소 화합물이며, 예를 들면 하기 화학식 5로 특정되는 환상 HFC, 화학식 6으로 특정되는 쇄상 HFC, 또는 화학식 7로 특정되는 HFC의 염소 원자를 포함하지 않는 탄소 원자, 수소 원자, 산소 원자, 불소 원자를 포함하는 화합물 및 이들 중에서 선택되는 2종 이상의 화합물의 조합 등을 들 수 있다.
CnH2n-mFm
식 중, m 및 n은 각각 4≤n≤6, 5≤m≤2n-1을 만족하는 정수를 나타낸다.
CxH2x+2-yFy
식 중, x 및 y는 각각 4≤x≤6, 6≤y≤12를 만족하는 정수를 나타낸다.
CsF2s+10R
식 중, 4≤s≤6이고 R은 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타낸다.
환상 HFC의 구체예로서는 3H,4H,4H-퍼플루오로시클로부탄, 4H,5H,5H-퍼플루오로시클로펜탄, 5H,6H,6H-노나플루오로시클로헥산 등을 들 수 있다.
쇄상 HFC의 구체예로서는 1H,2H,3H,4H-퍼플루오로부탄, 1H,2H-퍼플루오로부 탄, 1H,3H-퍼플루오로부탄, 2H,3H-퍼플루오로부탄, 4H,4H-퍼플루오로부탄, 1H,1H, 3H-퍼플루오로부탄, 1H,1H,4H-퍼플루오로부탄, 1H,2H,3H-퍼플루오로부탄, 1H,1H, 4H-퍼플루오로부탄, 1H,2H-퍼플루오로펜탄, 1H,4H-퍼플루오로펜탄, 2H,3H-퍼플루오로펜탄, 2H,4H-퍼플루오로펜탄, 2H,5H-퍼플루오로펜탄, 1H,2H,3H-퍼플루오로펜탄, 1H,3H,5H-퍼플루오로펜탄, 1H,5H,5H-퍼플루오로펜탄, 2H,2H,4H-퍼플루오로펜탄, 1H,2H,4H,5H-퍼플루오로펜탄, 1H,4H,5H,5H,5H-퍼플루오로펜탄, 1H,2H-퍼플루오로헥산, 2H,3H-퍼플루오로헥산, 2H,4H-퍼플루오로헥산, 2H,5H-퍼플루오로헥산, 3H,4H-퍼플루오로헥산 등을 들 수 있다.
HFE의 구체예로서는 메틸 퍼플루오로부틸 에테르, 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르, 메틸 퍼플루오로펜틸 에테르, 메틸 퍼플루오로시클로헥실에테르, 에틸 퍼플루오로부틸 에테르, 에틸 퍼플루오로이소부틸 에테르, 에틸 퍼플루오로펜틸 에테르 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정제 및 린스제에 있어서는, 이들 (a1) 비염소계 불소 함유 화합물 중에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수 있지만, 바람직하게는 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 글리콜 에테르류 등의 고극성 용제에 대한 용해성이 높고 지구 온난화 계수가 낮은 환상 HFC 또는 HFE를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 4H,5H,5H-퍼플루오로시클로펜탄; 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르 및 그의 혼합물; 에틸 퍼플루오로부틸 에테르와 에틸 퍼플루오로이소부틸 에테르 및 그의 혼합물을 들 수 있다. 더욱 바람직하게는 인화점 억제 효과가 우수한 메틸 퍼플루오로부틸 에테르, 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르 및 그의 혼합물을 들 수 있다. 특히 세정제 및 린스제를 비인화성으로 하기 위해서는 성분 (a1)인 비염소계 불소 함유 화합물을 사용할 필요가 있다.
본 발명의 세정제 및 린스제에 사용하는 (a2) 20 ℃에서의 증기압이 1.33× 103 Pa 이상인 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 화합물 종류별로 이하에 예시한다.
알코올류로서는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올 등을 들 수 있다.
케톤류로서는 아세톤, 메틸에틸케톤을 들 수 있다.
에스테르류로서는 포름산 에틸, 포름산 프로필, 포름산 이소부틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등을 들 수 있다.
탄화수소류로서는 n-헥산, 이소헥산, 시클로헥산, 시클로헥센, 2-메틸펜탄, 2,3-디메틸부탄, n-헵탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 2,4-디메틸펜탄, 이소옥탄 등을 들 수 있다.
성분 (a2) 또는 성분 (b)의 비중은, 성분 (a1)과의 상용성을 향상시키기 위해 병용하는 성분 (a1)의 비중의 ±0.8의 범위에 들어가는 것이 바람직하며, ±0.7인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 비염소계 불소 함유 화합물 (a1)의 타성분과의 상용성은 온도 의존성이 높고, 저온에서의 상용성을 유지하기 위해서는 병용하는 타성분과의 비중차를 작게 하는 것이 중요하다.
성분 (a2)의 비점은 사용 중의 조성 변동을 적게 하기 위해, 병용하는 성분 (a1)의 비점의 ±40 ℃의 범위에 들어가는 것이 바람직하며, ±30 ℃인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 성분 (a1)은, 병용하는 성분 (a2)가 공비 혼합물 또는 그와 유사한 조성의 공비형 혼합물인 것이 바람직하다. 본 발명의 세정제 및 린스제에 있어서는, 가공유류, 그리스류, 왁스류 및 유동체류 등의 모든 불순물에 대한 세정력 향상 및 린스성 향상을 목적으로 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분으로부터 선택되는 화합물 중 1종 이상의 조합을 사용할 필요가 있다. 예를 들면, 여러가지 탄화수소류, 알코올류, 케톤류 및 에테르 결합 및(또는) 에스테르 결합을 갖는 유기 화합물 등의, 각종 불순물에 대한 양호한 세정성을 가지며 또한 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 화합물이다. 성분 (b)의 증기압이 이 범위에 있을 때 본원 발명에 따른 린스성 및 세정성이 우수한 세정제를 얻을 수 있다. 증기압은 바람직하게는 20 ℃에서 6.66×102 Pa 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.33×102 Pa 이하이다. 이하, 성분 (b)를 용제 종류별로 예시한다.
탄화수소류로서는 데칸, 운데칸, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸, 멘탄, 비시클로헥실, 시클로도데칸, 2,2,4,4,6,8,8-헵타메틸노난 등을 들 수 있다.
알코올류로서는 n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, 이소아밀 알코올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올, n-운데칸올, 벤질 알코올, 푸르푸릴 알코올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등을 들 수 있다.
케톤류로서는 메틸-n-아밀 케톤, 디이소부틸 케톤, 디아세톤 알코올, 포론, 이소포론, 시클로헥사논, 아세토페논 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정제 및 린스제에 사용하는 에테르 결합을 갖는 유기 화합물이란 분자 구조 중에 에테르 결합(C-O-C)을 1개 이상 함유하는 화합물이고, 에스테르 결합을 갖는 유기 화합물이란 분자 구조 중에 에스테르 결합(-COO-)을 1개 이상 함유하는 화합물이다.
에테르 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들면 하기 화학식 8로 특정되는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112005069814704-PAT00005
식 중, R15 및 R16은 각각 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아세틸기, 카르보닐기, 수산기, 에스테르 결합 및 에테르 결합 중에서 선택되는 1종 이상을 갖는 지방족 화합물 잔기, 지환족 화합물 잔기, 방향족 화합물 잔기 및 복소환 화합물 잔기를 나타내고, R17 내지 R20은 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
또한, 에스테르 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들면 하기 화학식 9로 특정되는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112005069814704-PAT00006
식 중, R21 및 R22는 각각 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아세틸기, 카르보닐기, 수산기, 에스테르 결합 및 에테르 결합 중에서 선택되는 1종 이상을 갖는 지방족 화합물 잔기, 지환족 화합물 잔기, 방향족 화합물 잔기 및 복소환 화합물 잔기를 나타낸다.
구체예로서는 아세트산-n-부틸, 아세트산 이소아밀, 아세트산-2-에틸헥실, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 프로필, 락트산 부틸, γ-부티로락톤, 숙신산 디메틸, 글루탈산 디메틸, 아디프산 디메틸, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트 등을 들 수 있다.
상기 성분 (b) 중에서도 글리콜 에테르류, 글리콜 에테르 아세테이트류 및 히드록시카르복실산 에스테르는, 병용하는 알코올류의 인화성을 억제하는 효과가 특히 높기 때문에 바람직하다.
글리콜 에테르류로서는, (b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류나 (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르류를 들 수 있다. (b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류 란 2개의 수산기가 2개의 상이한 탄소 원자에 결합되어 있는 지방족 또는 지환족 화합물에 있어서, 이 수산기 중 1개의 수소가 탄화수소 잔기 또는 에테르 결합을 포함하는 탄화수소 잔기로 치환되어 있는 화합물이고, (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르류란 2개의 수산기가 2개의 상이한 탄소 원자에 결합되어 있는 지방족 또는 지환족 화합물에 있어서, 2개의 수산기의 수소 모두가 탄화수소 잔기 또는 에테르 결합을 포함하는 탄화수소 잔기로 치환되어 있는 화합물이다. 예를 들면, 하기 화학식 10으로 특정되는 (b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류 및 하기 화학식 11로 특정되는 (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르류를 들 수 있다.
Figure 112005069814704-PAT00007
식 중, R23은 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R24, R25, R26은 각각 수소 또는 메틸기이며, n은 0 또는 1의 정수, m은 1 내지 4의 정수를 나타낸다.
Figure 112005069814704-PAT00008
식 중, R27은 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R28은 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 알케닐기이며, R29, R30, R31은 수소 또는 메틸기이고, n은 0 또는 1의 정수, m은 1 내지 4의 정수를 나타낸다.
또한, 본 발명의 세정제 및 린스제에 사용되는 친수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류 및 친수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르류란, 30 ℃에서 글리콜 에테르류/물을 60/40의 질량 비율로 혼합했을 때 물과 상분리되지 않고 용해될 수 있는 글리콜 에테르류이며, 소수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류 및 소수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르류란, 30 ℃에서 글리콜 에테르류/물을 60/40의 질량 비율로 혼합했을 때 물과 상분리되는 글리콜 에테르류이다.
바람직한 친수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류 및 친수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르류로서는, 30 ℃에서 물과 임의의 비율로 용해될 수 있는 글리콜 에테르류를 들 수 있고, 바람직한 소수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류 및 소수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르류로서는 30 ℃에서 물에 대한 용해도가 60 질량％ 이하인 글리콜 에테르류를 들 수 있다.
(b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류에 있어서, 예를 들면 친수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르의 구체예로서는 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-i-프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올 등을 들 수 있으며, 소수성 글리콜 에테르 모노알킬 에테르의 구체예로서는 에틸렌 글리콜 모노-n-헥실에테르, 프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르 등을 들 수 있다. 또한, 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르는 유동체 세정에 있어서 이온성 잔사의 원인이 되는 아민의 염산염이나 유기산 등의 불순물 및 납땜 공정에 의해 생성되며, 백색 잔사의 원인이 되는 중합 로진이나 로진의 금속염 등의 불순물에 대한 세정성이 우수하다.
또한, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올 등의 하기 화학식 1로 특정되는 (b1) 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류는 특히 각종 불순물에 대하여 양호한 세정성을 가지며, 우수한 세정 효과를 얻을 수 있는 화합물이다.
<화학식 1>
Figure 112005069814704-PAT00009
식 중, R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R2, R3, R4는 각각 수소 또는 메틸기이며, n은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.
또한, (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르류에 있어서, 예를 들면 친수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르의 구체예로서는 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르 등을 들 수 있으며, 소수성 글리콜 에테르 디알킬 에테르로서는 디에틸렌 글리콜 디-n-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 등을 들 수 있다. 또한, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르는 특히 유동체 성분에 포함되는 로진에 대하여 세정성이 우수하다.
또한, 디에틸렌 글리콜 디-n-부틸 에테르 및 기타 하기 화학식 2로 특정되는 (b2) 글리콜 에테르 디알킬 에테르류는 각종 불순물에 대하여 양호한 세정성을 가지며, 우수한 세정 효과를 얻을 수 있는 화합물이다.
<화학식 2>
Figure 112005069814704-PAT00010
식 중, R5는 탄소수 4 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R7, R8, R9는 수소 또는 메틸기이며, R6은 탄소수 3 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, n은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.
또한, 본 발명에 있어서는, 그 세정 목적에 따라 각종 불순물에 대한 보다 바람직한 글리콜 에테르 모노알킬 에테르류와 글리콜 에테르 디알킬 에테르류의 조합을 선택할 수 있다. 예를 들면, 성분 (b1) 및 (b2) 중 어느 하나가 친수성이고, 다른 하나가 소수성인 조합은 각종 유동체 세정이나 기판 표면에 도포되는 각종 솔더 레지스트 잉크 등의 열경화성 잉크 및 UV 경화성 잉크 등의 세정 및 액정 세정에 특히 적합하며, 두성분이 모두 친수성인 조합은 각종 유동체 세정이나 각종 전기 및 전자 부품의 접착 및 밀봉 등에 사용되는 에폭시나 우레탄계 2액성 수지의 혼합 토출기(디스펜서) 믹서부나 노즐부의 세정에 특히 적합하다. 또한, 두성분이 모두 소수성인 조합은 극성이 낮은 정밀 기계 부품, 광학 기계 부품 등의 가공시 여러가지 가공유류, 예를 들면 절삭유, 프레스유, 인발유, 열처리유, 방청유, 윤활유 등, 그리스류, 왁스류 등, 액정 등의 세정에 특히 적합하다.
본 발명에 사용하는 글리콜 에테르류로서는, 인체 대사계에서 알콕시아세트산을 생성하지 않는 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 3-메톡시부탄올 및 3-메틸-3-메톡시부탄올 등이 보다 독성이 낮기 때문에 바람직하다.
글리콜 에테르 아세테이트류란, 수산기를 갖는 글리콜 에테르류를 아세틸화 한 화합물이며, 바람직하게는 하기 화학식 3으로 특정된다.
<화학식 3>
Figure 112005069814704-PAT00011
식 중, R10은 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R11, R12, R13은 각각 수소 또는 메틸기이며, n은 0 또는 1의 정수, m은 1 내지 4의 정수를 나타낸다.
구체예로서는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 및 트리프로필렌 글리콜 등의 모노알킬 에테르의 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸 아세테이트 등을 들 수 있다. 본 발명에 사용하는 글리콜 에테르 아세테이트류로서는, 인체 대사계에서 알콕시아세트산을 생성하지 않는 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트 및 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트 등이 보다 독성이 낮기 때문에 바람직하다.
히드록시카르복실산 에스테르류란 수산기를 갖는 에스테르 화합물이며, 바람직하게는 하기 화학식 4로 특정된다.
*<화학식 4>
Figure 112005069814704-PAT00012
식 중, R14는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.
구체예로서는 락트산 에스테르, 말산 에스테르, 타르타르산 에스테르, 시트르산 에스테르, 글리콜 모노에스테르, 글리세롤 모노에스테르, 글리세롤 디에스테르, 리시놀산 에스테르 및 피마자유 등을 들 수 있다. 상기 (b) 성분 중에서도 특히 락트산 에스테르류가 바람직하며, 그 구체예 로서는 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 프로필, 락트산 부틸 및 락트산 펜틸 등을 들 수 있다.
또한, 특히 바람직한 성분 (b)로서는, 그 분자 구조의 일부로서 부틸기 또는 이소부틸기 중 1종 이상을 포함하는 화합물 및 탄소수 4 내지 6의 쇄상 탄화수소 구조와 산소 원자를 분자 내에 포함하는 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸 아세테이트, 락트산 부틸, 디에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-i-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노-i-부틸 에테르, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올 및 디에틸렌 글리콜 디-n-부틸 에테르 등을 들 수 있다. 이 들 화합물은 유동체 세정에 있어서 로진 용해성이 우수할 뿐만 아니라, 이온성 물질 및 백색 잔사의 원인 물질에 대한 세정성도 우수하다. 이들 성분 (b) 중, 가공유, 그리스, 왁스, 액정 등의 세정에는 탄화수소류의 첨가가 바람직하며, 유동체 등의 수지류 세정에는 글리콜 에테르류, 에스테르류, 케톤류가 바람직하고, 그 중에서도 글리콜 에테르류가 특히 바람직하다.
본 발명의 세정제 및 린스제에는 세정제의 산화를 방지할 목적으로 (c) 산화 방지제를 사용할 수 있다. 그 구체예를 이하에 나타낸다. 그 융점을 괄호 안에 나타내었다. 페놀계 산화 방지제로서는 1-옥시-3-메틸-4-이소프로필벤젠(112 ℃), 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀(20 ℃에서 액체), 2,6-디-t-부틸페놀(37 ℃), 부틸히드록시아니솔(57 내지 63 ℃), 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(69 내지 71 ℃), 2,6-디-t-부틸 -4-에틸페놀(44 내지 45 ℃), 2,6-디-t-부틸-4-히드록시메틸페놀(141 ℃), 트리에틸렌 글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(76 내지 79 ℃), 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](104 내지 108 ℃), 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(50 내지 52 ℃) 등의 화합물을 들 수 있다.
아민계 산화 방지제로서는 디페닐-p-페닐렌-디아민(130 ℃), 4-아미노-p-디페닐아민(74 ℃), p,p'-디옥틸디페닐아민(80 내지 100 ℃) 등의 화합물을 들 수 있다.
인계 산화 방지제로서는 페닐이소데실 포스파이트(20 ℃에서 액체), 디페닐디이소옥틸 포스파이트(20 ℃에서 액체), 디페닐디이소데실 포스파이트(20 ℃에서 액체), 트리페닐 포스파이트(20 ℃에서 액체), 트리스노닐페닐 포스파이트(20 ℃에서 액체), 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트(20 ℃에서 액체) 등의 화합물을 들 수 있다.
황계 산화 방지제로서는 디라우릴 3,3'-티오디프로피온산 에스테르(34 내지 42 ℃), 디트리데실 3,3'-티오디프로피온산 에스테르(20 ℃에서 액체), 디미리스틸 3,3'-티오디프로피온산 에스테르(49 내지 55 ℃), 디스테아릴-3,3'-티오디프로피온산 에스테르(63 내지 69 ℃) 등의 화합물을 들 수 있다.
이들 예시된 화합물 중에서 페놀계 산화 방지제의 첨가 효과가 높고, 특히 2,6-디-t-부틸-p-크레졸이 바람직하다. 또한, 세정제를 연속적으로 가열 사용하는 증기 세정 등의 경우에는, 페놀계 산화 방지제 및 아민계 산화 방지제의 군에서 선택되는 1종 이상과 황계 산화 방지제의 군에서 선택되는 1종 이상을 병용함으로써 장기간 세정제의 산화 분해를 억제할 수 있게 된다. 또한, 산화 방지제의 융점은 세정한 후 세정물 표면에 발생하는 얼룩을 억제하기 위해 120 ℃ 이하인 것이 바람직하며, 또한 증기 세정에서의 세정 온도보다 낮은 것이 바람직하다.
본 발명의 세정제 및 린스제에 있어서는, (c) 산화 방지제와 병용함으로써 한층 더 산화 안정성을 향상시킬 목적으로 (d) 자외선 흡수제를 첨가할 수도 있다. 그 예로서는 4-히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-4'-클로로벤조페논, 2,2'-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 5-클로로 -2-히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 4-도데실-2-히드록 시벤조페논 등의 벤조페논류, 페닐 살리실레이트, 4-t-부틸페닐 살리실레이트, 4-옥틸페닐 살리실레이트, 비스페놀 A 디-살리실레이트 등의 페닐 살리실레이트류 및 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α'-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-t-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸류를 들 수 있다.
본 발명의 세정제는 상술한 성분 (a1), 성분 (b), 성분 (c) 및 성분 (d)의 각 성분을 통상적인 방법에 따라 혼합하여 균일화함으로써 얻을 수 있다.
각 성분의 질량 비율은 세정제의 특징인 고세정성, 저산화 열화성, 저독성, 저인화성이 손상되지 않는 범위라면 특별히 제한되지 않지만, (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 비염소성 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용하는 경우의 성분 (a1)/성분 (b)의 질량 비율의 범위가 90/10 내지 20/80인 것이 보다 바람직하다. 성분 (b)의 질량 비율이 10보다 클 때에는 각종 불순물에 대하여 보다 바람직한 용해력 개선 효과를 얻을 수 있으며, 80보다 작을 때에는 보다 바람직한 세정물 표면에서의 세정제 성분의 저잔류성을 얻을 수 있다. 세정제의 세정성과 세정물 표면에서의 세정제 성분의 잔류성 균형을 고려한 더욱 바람직한 성분 (a1)과 (b)의 질량 비율 범위는 80/10 내지 40/60이며, 한층 더 바람직하게는 70/30 내지 50/50이다.
성분 (a1)과 성분 (a2)를 병용하여 사용하는 경우의 질량 비율의 범위는 99/1 내지 70/30인 것이 보다 바람직하다. 성분 (a2)의 질량 비율이 1 이상인 경우에는 각종 불순물에 대한 보다 바람직한 용해력 개선 효과를 얻을 수 있으며, 30 이하인 경우에는 보다 바람직한 저인화성을 얻을 수 있다.
성분 (b1)과 성분 (b2)를 병용하여 사용하는 경우의 질량 비율의 범위는, 90/10 내지 10/90인 것이 보다 바람직하다. 성분 (b1)의 질량 비율이 10 이상인 경우에는 보다 바람직한 로진 용해성을 얻을 수 있으며, 90 이하인 경우에는 중합 로진이나 로진 금속염에 대한 보다 바람직한 세정성을 얻을 수 있다. 세정제의 로진에 대한 용해성과 중합 로진 등의 백색 잔사의 원인이 되는 불순물에 대한 세정성의 균형을 고려했을 때, 더욱 바람직한 성분 (b1)/성분 (b2)의 질량 비율의 범위는 80/20 내지 20/80이며, 한층 더 바람직하게는 70/30 내지 30/70이다.
성분 (c) 산화 방지제 및 성분 (d) 자외선 흡수제를 첨가하는 경우에는 {(a)+(b)}에 대하여 {(c)+(d)}가 1 내지 1000 ppm인 것이 바람직하고, 10 내지 1000 ppm인 것이 보다 바람직하다. 또한, (c)/(d)의 질량 비율의 범위가 90/10 내지 10/90인 것이 바람직하고, 80/20 내지 20/80인 것이 보다 바람직하다.
*본 발명의 린스제는, 예를 들면 상술한 성분 (a1), 성분 (a2), 성분 (b), 성분 (c) 및 성분 (d)의 각 성분을 통상적인 방법에 따라 혼합하여 균일화함으로서 얻는 방법이나, 본 발명의 세정제를 가열하여 증기를 발생시켜 냉각함으로써 응축 액을 얻는 방법을 들 수 있다. 본 발명의 린스제를 연속적으로 사용하는 경우에는, 증기를 발생시켜 얻어지는 응축액을 사용하는 것이 바람직하다.
각 성분의 배합량은 고린스성, 고건조성, 저산화 열화성, 저독성, 저인화성 등의 린스제로서의 특징을 보이기 위해 이하에 나타낸 배합량일 필요가 있다. 성분 (a1) 비염소계 불소 함유 화합물의 배합량은, 전체 조성 중에 80.0 내지 99.9 질량％, 바람직하게는 90.0 내지 99.9 질량％이며, 더욱 바람직하게는 95.0 내지 99.5 질량％이다. 배합량이 80.0 질량％ 이상일 때 충분한 증발 속도에 의해 우수한 건조성을 얻을 수 있으며, 또한 99.9 질량％ 이하일 때 불순물을 많이 포함하는 세정제에 대하여 우수한 린스성을 얻을 수 있다. 성분 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분의 배합량은 0.1 내지 20.0 질량％, 바람직하게는 0.1 내지 10 질량％이며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 질량％이다. 배합량이 0.1 질량％ 이상일 때 우수한 린스 효과를 얻을 수 있고, 20.0 질량％ 이하에서 충분한 건조성을 얻을 수 있다.
(a2) 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 성분 (a1)과 성분 (b)를 함유하는 린스제에 첨가할 수 있다. 첨가량으로서는 {(a1)+(b)}에 대하여 0.1 내지 20.0 질량％를 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 10 질량％이고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 질량％이다. 첨가량이 0.1 질량％ 이상일 때 보다 바람직한 증기 세정성을 얻을 수 있으며, 20 질량％ 이하일 때 보다 바람직한 인화 위험성이 낮은 린스제를 얻을 수 있다.
성분 (c) 산화 방지제 및 성분 (d) 자외선 흡수제를 첨가하는 경우에는, {(a1)+(b)}에 대하여 {(c)+(d)}가 1 내지 1000 ppm인 것이 바람직하고, 10 내지 500 ppm인 것이 보다 바람직하다. 또한, (c)/(d)의 질량 비율의 범위가 90/10 내지 10/90인 것이 바람직하고, 80/20 내지 20/80인 것이 보다 바람직하다.
또한, 린스제 성분을 린스하는 상기 세정제와 동일 성분으로 함으로써, 린스제 성분을 일정하게 유지할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 세정제 및 린스제의 융점은 15 ℃ 이하인 것이 바람직하지만, 겨울철 사용도 고려하면 10 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 세정제 및 린스제에는 필요에 따라 본원의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 각종 보조제, 예를 들면 계면활성제, 안정제, 소포제, 자외선 흡수제 등을 필요에 따라 첨가할 수도 있다.
이하에 본 발명의 세정제에 첨가할 수 있는 첨가제의 구체예를 예시한다.
계면활성제로서는 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 음이온계 계면활성제로서는 탄소수가 6 내지 20인 지방산, 도데실벤젠술폰산 등의 알칼리 금속, 알칸올아민 및 아민염 등을 들 수 있다. 양이온계 계면활성제로서는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 비이온계 계면활성제로서는 알킬페놀, 탄소수가 8 내지 18인 직쇄 또는 분지상의 지방족 알코올의 에틸렌옥시드 부가물, 폴리에틸렌옥시드 폴리프로필렌옥시드 의 블럭 중합체 등을 들 수 있다. 양쪽성 계면활성제로서는 베타인형, 아미노산형 등을 들 수 있다.
금속 부식, 녹 발생 및 변색을 억제하기 위한 안정제로서는, 니트로메탄, 니트로에탄 등의 니트로알칸류, 1,2-부틸렌옥시드 등의 에폭시드류, 1,4-디옥산 등의 에테르류, 트리에탄올아민 등의 아민류, 1,2,3-벤조트리아졸류 등을 들 수 있다.
소포제로서는 자기 유화 실리콘, 실리콘, 지방산, 고급 알코올, 폴리프로필렌 글리콜 폴리에틸렌 글리콜 및 불소계 계면활성제 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정제 및 린스제는 이하에 나타낸 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치를 사용함으로써 가장 효과적인 세정을 행할 수 있다.
본 발명의 제21 내지 제25에 따른 세정 방법은 (a) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 성분과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 함유한 (e) 세정제로 세정하지만, 필요에 따라 (c) 산화 방지제를 첨가함으로써 우수한 금속 안정성을 얻을 수 있다. 또한, 세정제로 세정한 후, 이 세정제를 가열함으로써 발생하는 (f) 세정제의 증기 및 응축액을 사용하여 린스 및(또는) 증기 세정을 수행하는 것을 특징으로 한다. 특히 세정제 및 린스제를 비인화성으로 하기 위해서는 성분 (a1)인 비염소계 불소 함유 화합물을 함유할 필요가 있다. 세정 공정에는 세정성을 향상시킬 것을 목적으로 한 닦음, 침지, 샤워 등의 물리적 방법을 조합함으로써 효과적인 세정이 가능하다. 또한, 린스 공정에서는 린스성을 향상시킬 것을 목적으로 한 침지, 샤워 등의 물리적 방법을 조합함으로써 린스성이 보다 향상된다. 또한, 실질적으로 불순물 성분을 포함하지 않는 용제를 린스제로서 사용하는 것이 린스성을 향상시키는 데 있어서 보다 바람직하다. 세정 또는 린스를 목적으로 한 샤워 린스를 수행하는 경우의 토출압으로서는 1×103 내지 2×106 Pa인 것이 바람직하며, 1×104 내지 1×106 Pa인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 세정 방법은 세정제를 사용하는 데 있어서, 세정성 및 건조성이 우수하고 세정물 재질에 대한 영향도 적어 가장 적합한 세정 방법이라고 할 수 있다.
본 발명의 세정제로 세정을 실시하는 세정 방법 및 세정 장치로서는, 세정물을 세정할 수 있는 것이라면 어떠한 방법이나 장치든 상관없으며, 예를 들면 이제까지 염소계 세정제로 사용되어 온 일반적인 세정 방법 및 세정 장치 등을 개량함으로써 사용하는 것도 가능하며, 세정 방법 및 세정 장치를 한정하는 것은 아니지만, 본 발명의 세정제 및 린스제를 사용하는 데 있어서 바람직한 세정 장치에 대하여 이하에 설명한다.
20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만의 증기압이 낮은 성분 (b)를 함유하는 본 발명의 세정제를 사용하여, 린스제를 사용하지 않고 1액 세정을 수행하는 경우에 바람직한 세정 장치로서는, 세정조를 가열함으로써 세정조에서 세정물에 부착된 불순물을 가열 세정하고, 또한 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)의 응축액을 증기 구역 내에서 샤워 린스에 의해 세정물 표면에 부착되어 있을 가능성이 있는 약간의 불순물 성분을 린스함과 동시에, 세정물 온도를 저하시킴으로써 증기 세정 효과를 높인 세정 방법 및 장치를 들 수 있다. 본 발명의 세정 방법 및 세정 장치에서는 린스제를 사용할 필요가 없으며, 1액 세정이 가능해져 액관리가 용이한 세정 시스템으로 할 수 있다.
구체적인 세정 방법의 일례로서, 바람직하게는 본 발명의 제35에 따른 세정 장치 및 본 발명의 제36에 따른 세정 장치를 들 수 있다. 이하에 본 발명의 세정 방법 및 세정 장치를 첨부 도면에 의해 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제35에 따른 세정 장치의 일례인 도 1에 나타낸 세정 장치는, 주요 구조로서 (e) 세정액을 넣는 세정조 (A) (1), 세정제의 증기로 채워지는 증기 구역 (B) (2), 증발된 세정제를 냉각관 (6)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (C) (3), 수분리조 (C) (3)으로 정치 분리된 응축액을 샤워 린스하기 위한 기구 (D) (5), (10), (11), (12) 및 (13)을 포함한다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (A) (1), 증기 구역 (B) (2)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (A) (1)에서는 본 발명의 세정제를 히터 (4)로 가열하고, 가열 상태에서 세정물에 부착된 불순물을 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등의 이제까지 세정기에서 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
증기 구역 (B) (2)에서는 주로 본 발명의 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)의 증기를 냉각관 (6)에서 응축시켜 수분리조 (C) (3)에 모아 냉각관 (97)에 의해 응축액의 액온도를 낮춘 후, 이들 응축액을 샤워 펌프 (D) (5)로 배관 (D) (10) 및 (11)에 송액하고, 샤워 노즐 (D) (12) 및 (13)으로부터 세정물에 샤워를 행함으로써 세정물에 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다. 응축액은 수분리조 (C) (3)에 모여진 후, 배관 (9) 및 샤워 펌프 (D) (5)로부터 세정조 (A) (1)로 들어가 히터 (4)에서 가열되고, 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (7)과 같이 냉각관 (6)에서 응축된 후, 배관 (8)에서부터 수분리조 (C) (3)으로 되돌아간다.
세정조 (A) (1)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (B) (2)에서 수행하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
본 발명의 세정 장치에서는, 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)가 세정 장치 내에서 액체나 기체로 상태 변화되면서 순환됨으로써, 세정물에 부착되어 있는 약간 잔류될 가능성이 있는 불순물 성분을 린스제를 사용하지 않고 린스 및 증기 세정할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제36에 따른 세정 장치의 일례인 도 2에 나타낸 세정 장치는, 주요 구조로서 (e) 세정액을 넣는 세정조 (E) (14) 및 가열조 (F) (15), 세정제의 증기로 채워지는 증기 구역 (G) (16), 증발된 세정제를 냉각관 (22)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (H) (17), 수분리조 (H) (17)에서 정치 분리된 응축액을 샤워 린스하기 위한 기구 (I) (21), (26), (27), (28) 및 (29), 세정제를 세정조 (E) (14)와 가열조 (F) (15)사이에서 순환시키기 위한 기구 (J) (19) 및 (31)을 포함한다. 실제 세정에 있어서 는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (E) (14), 증기 구역 (G) (16)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (E) (14)에서는 소정의 온도로 조절하면서 세정물에 부착된 불순물을 초음파 (18)로 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
증기 구역 (G) (16)에서는 주로 본 발명의 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)의 증기와 약간 포함되는 성분 (b)의 증기를 냉각관 (22)에서 응축시켜 수분리조 (H) (17)에 모아 냉각관 (98)에 의해 응축액의 액온도를 낮춘 후, 이들 응축액을 샤워 펌프 (I) (21)로 배관 (I) (26) 및 (27)에 송액하고, 샤워 노즐 (I) (28) 및 (29)로부터 세정물에 샤워를 행함으로써 세정물에 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다. 응축액은 수분리조 (H) (17)에 모여진 후, 배관 (25) 및 샤워 펌프 (I) (21)로부터 세정조 (E) (14)로 들어가 오버 플로우되어 화살표 (30)과 같이 가열조 (F) (15)에 들어가고, 히터 (20)으로 가열되어 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (23)과 같이 냉각관 (22)에서 응축된 후, 배관 (24)로부터 수분리조 (H) (17)로 되돌아간다.
가열조 (F) (15)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (G) (16)에서 수행하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
세정조 (E) (14)와 가열조 (F) (15) 사이에서 세정제를 순환시키기 위한 기구(J) (19) 및 (31)은, 세정제를 가열조 (F) (15)로부터 배관 (J) (31)을 통해 순 환 펌프 (J) (19)로 세정조 (E) (14)로 송액하고, 세정조 (E) (14)로부터 오버 플로우되어 화살표 (30)과 같이 가열조 (F) (15)로 되돌림으로써, 세정조 (E) (14)와 가열조 (F) (15)의 세정제 조성을 항상 동일하게 유지하여 세정조 (E) (14)에서의 세정제 조성 변동을 억제하여 안정된 세정성을 얻을 수 있다.
본 발명의 세정 장치에서는 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)가 세정 장치 내에서 액체나 기체로 상태 변화되면서 순환됨으로써, 세정물에 부착되어 있는 약간 잔류할 가능성이 있는 불순물 성분을 린스제를 사용하지 않고 린스 및 증기 세정할 수 있다.
상기 도 1 또는 도 2에 나타낸 세정 장치에서는, 그 목적이나 용도에 따라 세정조 및(또는) 가열조의 수를 각각 2조 이상으로 할 수 있다.
또한, 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만의 증기압이 낮은 성분 (b)를 함유하는 본 발명의 세정제로 높은 세정 수준이 요구되는 정밀 세정을 수행하는 경우에 바람직한 세정 장치로서는, 세정조를 가열함으로써 세정조에서 세정물에 부착된 불순물을 가열 세정하고, 또한 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)의 응축액을 침지 린스조에 체류시켜 세정물을 침지하고 린스함으로써, 세정물 표면에 부착될 가능성이 있는 약간의 불순물 성분을 린스함과 동시에 세정물 온도를 저하시킴으로써 증기 세정 효과를 높인 장치를 들 수 있다. 본 발명의 세정 장치에서는 린스조에 응축액을 체류시켜 침지 린스함으로써, 보다 우수한 린스 효과를 얻을 수 있음과 동시에 세정물 표면으로 불순물 성분이 재부착되는 것을 방지할 수 있는 세정 시스템이다. 또한, 침지 린스조에 사용할 수 있는 린스제로서는, 세정제를 가열함으로써 얻어지는 응축액 및 본 발명의 린스제를 사용할 수 있다.
구체적인 세정 방법의 일례로서, 바람직하게는 본 발명의 제37에 따른 세정 장치를 들 수 있다. 이하에 본 발명의 세정 방법 및 세정 장치를 첨부 도면에 따라 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제37에 따른 세정 장치의 일례인 도 5에 나타낸 세정 장치는, 주요 구조로서 (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하고(가열하거나) 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 세정조 (O) (71), 세정조 (O) (71)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역 (P) (73), 증발된 세정제를 냉각관 (77)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (Q) (74), 수분리조 (Q) (74)에서 수분이 제거된 응축액에 의해 침지 린스하기 위한 린스조 (R) (72)를 포함한다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (O) (71), 린스조 (R) (72), 증기 구역 (P) (73)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (O) (71)에서는 본 발명의 세정제를 히터 (76)으로 가열하고, 가열 상태에서 세정물에 부착된 불순물을 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
린스조 (R) (72)에서는 본 발명의 세정제를 히터 (76)으로 가열하고, 증발된 세정제를 냉각관 (77)에 의해 응축하고, 수분리조 (Q) (74)에서 냉각관 (103)에 의해 응축액의 액온도를 저하시킴과 동시에 수분을 제거하고, 린스조 (72)로 되돌아간 수분이 제거된 응축액에서 초음파 (75)에 의해 세정물에 부착된 세정제 및 불순물 성분을 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다. 또한, 린스조에는 미리 본 발명의 린스제를 사용함으로써 세정제의 조성 변동을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 린스제 조성은 세정제를 가열하여 얻어지는 응축액과 동일 조성으로 함으로써, 세정제의 조성 변동을 억제할 수 있기 때문에 보다 바람직하다.
증기 구역 (P) (73)에서는 주로 본 발명의 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)의 증기를 냉각관 (77)에서 응축시켜 수분리조 (Q) (74)에 모은 후, 린스조 (R) (72)로 이송하여 린스조에서 세정물을 응축액에 침지함으로써 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다. 응축액은 수분리조 (Q) (74)에 모여진 후, 배관 (80)으로부터 린스조 (R) (72)로 들어가 오버 플로우되어 화살표 (81)과 같이 세정조 (O) (71)로 되돌아가 히터 (76)으로 가열 비등되고, 그 조성의 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (78)과 같이 냉각관 (77)에서 응축된 후, 배관 (79)로부터 수분리조 (Q) (74)로 되돌아간다.
세정조 (O) (71)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (P) (73)에서 수행하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성 분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
본 발명의 세정 장치에서는, 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)가 세정 장치 내에서 액체나 기체로 상태 변화되면서 순환 세정물에 부착되어 있는 약간 잔류할 가능성이 있는 불순물 성분을 린스조 (R) (72) 및 증기 구역 (P) (73)에서 세정함으로써, 보다 높은 세정 수준이 요구되는 정밀 세정에 적합할 수 있다.
상기 도 5에 나타낸 세정 장치에서는 그 목적이나 용도에 따라 세정조 및(또는) 린스조의 수를 2조 이상으로 할 수 있다.
본 발명의 제26에 따른 세정 방법은, 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 증기압이 낮은 성분 (b)를 함유하는 본 발명의 세정제와, 성분 (a) 및(또는) 본 발명의 린스제의 2액을 사용하는 세정에 있어서, 세정조와 린스조 및(또는) 가열조 사이에서 액순환되지 않고, 세정제와 성분 (a) 및(또는) 린스제를 분리하여 사용하는 데 바람직한 세정 방법이다.
구체적으로는, 세정조 중의 세정제를 가열하여 세정제의 온도를 일정한 온도로 조절하면서 세정물에 부착된 불순물을 세정하고, 또한 성분 (a) 및(또는) 본 발명의 린스제 응축액을 침지 린스조에 체류시켜 세정물을 침지하여 린스함으로써, 세정물 표면에 부착될 가능성이 있는 약간의 불순물 성분을 린스함과 동시에 세정물 온도를 저하시킴으로써 가열조에서 가열한 성분 (a) 및(또는) 본 발명의 린스제 증기에 의한 증기 세정 효과를 높인 세정 방법으로 할 수 있다. 본 발명의 세정 방법 및 세정 장치에서는 세정조 내의 세정제 온도를 조절함으로써, 유동체 세정에서의 알루미늄 전해 컨덴서 등의 부품을 탑재한 기판 세정에 있어서 탑재 부품에 대한 영향을 낮게 억제할 수 있는 세정 시스템이다.
구체적인 세정 방법의 일례로서, 바람직하게는 본 발명의 제38에 따른 세정 장치를 들 수 있다. 이하에 본 발명의 세정 방법 및 세정 장치를 첨부 도면에 따라 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제38에 따른 세정 장치의 일례인 도 6에 나타낸 세정 장치는, 주요 구조로서 세정제를 가열하기 위한 가열 기구를 갖는 세정조 (S) (82), 린스제에 의해 세정물을 린스하기 위한 린스조 (T) (83), 린스제를 비등시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조 (U) (84), 가열조 (U) (84)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역 (V) (85), 증발된 세정제를 냉각관 (92)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (W) (86)을 포함한다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (S) (82), 린스조 (T) (83), 증기 구역 (V) (85)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (S) (82)에서는, 본 발명의 세정제를 히터 (87)로 가열한 상태에서 초음파 (89)에 의해 세정물에 부착된 불순물을 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다. 또한, 세정제 중에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)는 가열에 의해 증발되지만, 냉각관 (90)에 의해 응축되어 응축액으로서 세정조 (S) (82)로 되돌아가기 때문에 세정제 조성의 변동을 낮게 억제할 수 있다.
린스조 (T) (83)에서는, 성분 (a), 본 발명의 린스제 및 이들의 응축액에 의해 세정물에 부착된 세정제 및 불순물 성분을 세정 제거한다. 이 때, 요동, 초음파 및 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
증기 구역 (V) (85)에서는, 주로 증기압이 높은 성분 (a)의 증기를 냉각관 (92)에서 응축시켜 수분리조 (W) (86)에 모아 냉각관 (105)에 의해 응축액의 액온도를 저하시킨 후 린스조 (T) (83)으로 이송하고, 린스조 (T) (83)에서 세정물을 냉각관 (104)에서 액온도를 낮춘 응축액에 침지함으로써 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다. 응축액은 수분리조 (W) (86)에 모여진 후, 배관 (95)로부터 린스조 (T) (83)으로 들어가 오버 플로우되어 화살표 (96)과 같이 가열조 (U) (84)로 되돌아가고, 히터 (88)로 가열되어 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (93)과 같이 냉각관 (92)에서 응축된 후, 배관 (94)로부터 수분리조 (W) (86)으로 되돌아간다. 또한, 냉각관 (91)에서는 공기 중의 수분을 응축시켜 세정기로의 수분 반입을 방지함과 동시에 증기 확산에 의한 세정제 및 린스제의 손실량을 억제할 수 있다.
증류조 (U) (84)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (V) (85)에서 수행하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
본 발명의 세정 장치에서는, 세정제와 린스제의 2액을 다른 조에서 사용함으로써 세정조 중의 세정제의 조성 변동을 억제하면서, 세정물에 부착되어 있는 약간 잔류할 가능성이 있는 불순물 성분을 린스조 (T) (83) 및 증기 구역 (V) (85)에서 세정함으로써 보다 높은 세정 수준이 요구되는 정밀 세정에 적합할 수 있다.
상기 도 6에 나타낸 세정 장치에서는, 그 목적이나 용도에 따라 세정조 및(또는) 린스조의 수를 2조 이상으로 할 수 있다.
본 발명의 제27에 따른 불순물 분리 방법은, 본 발명의 세정제를 가열함으로써 발생하는 (f) 수분리기 내에 체류된 세정제의 증기를 응축시킨 액체와 세정조에서 불순물이 혼입된 상기 세정제를 불순물 분리조에서 접촉시켜 이 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리한 후, 불순물이 분리된 액체를 세정조로 되돌림으로써 세정제 중의 불순물을 연속적으로 분리하는 것을 특징으로 한다. 특히, 세정제 및 린스제를 비인화성으로 하기 위해서는 성분 (a1)인 비염소계 불소 함유 화합물을 함유할 필요가 있다. 또한, 불순물 분리 효율을 높이기 위해서는 불순물 분리조로의 세정제 공급량을 증가시킴과 동시에 불순물 분리조 내의 온도를 낮춤으로써 보다 효율적으로 불순물을 분리할 수 있게 된다. 불순물 분리조 내의 온도는 20 ℃ 이하로 유지하는 것이 바람직하며, 10 ℃ 이하로 유지하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 분리된 불순물 성분의 비중이 불순물 분리조 내의 액체 비중과 차이가 나는 경우에는, 비중차 분리가 가능해지기 때문에 바람직하다. 본 발명의 불순물 분리 방법은, (e) 세정제를 사용하는 데 있어서, 세정제 수명이 비약적으로 개선되어 세정제의 액교환 등의 작업 빈도의 감소 및 운영 비용의 감소가 가능해져 가장 적합한 불순물 분리 방법이라고 할 수 있다.
본 발명의 세정제로 세정을 실시하는 불순물 분리 기구를 갖는 세정 방법 및 세정 장치로서는, 세정물을 세정 가능한 장치라면 어떠한 것이든 좋으며, 예를 들면 이제까지의 염소계 세정제로 사용되어 온 일반적인 세정 장치 등을 개조한 후 불순물 분리 기구를 부가하여 사용할 수 있으며, 불순물 분리 기구를 부가하는 세정 방법 및 세정 장치를 한정하는 것은 아니지만, 구체적인 불순물 분리 기구를 갖는 세정 방법의 일례로서 본 발명의 제39에 따른 세정 장치 및 본 발명의 제40에 따른 세정 장치를 들 수 있다. 이하에 본 발명의 불순물 분리 기구를 갖는 세정 방법 및 세정 장치를 첨부 도면에 따라 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제39에 따른 세정 장치의 일례인 도 3에 나타낸 불순물 분리 기구를 갖는 세정 장치는, 주요 구조로서 세정액을 넣는 세정조 (A) (32), 세정제의 증기로 채워지는 증기 구역 (B) (33), 증발된 세정제를 냉각관 (39)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (C) (34), 수분리조 (C) (34)에 체류하는 응축액과 세정조에서 불순물이 혼입된 상기 세정제를 접촉시켜 이 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거하는 불순물 분리조 (K) (35), 수분리조 (C) (34)에서 정치 분류된 응축액을 샤워 린스하기 위한 기구 (D) (36), (43), (44), (45), (46), 세정조 (A) (32)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구 (L) (37) 및 (47)를 포함한다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (A) (32), 증기 구역 (B) (33)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (A) (32)에서는 본 발명의 세정제를 히터 (38)로 가열하고, 가열 상태에서 세정물에 부착된 불순물을 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
증기 구역 (B) (33)에서는, 주로 본 발명의 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a1)의 증기와 약간 포함되는 성분 (b)를 냉각관 (39)에서 응축시켜 수분리조 (C) (34)에 모아 냉각관 (99)에 의해 응축액의 액온도를 낮춘 후, 이들 응축액을 샤워용 펌프 (D) (36)으로 배관 (D) (43) 및 (44)에 송액하고, 샤워 노즐 (D) (45) 및 (46)으로부터 세정물에 샤워함으로써 세정물에 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다.
불순물 분리조 (K) (35)에서는, 배관 (42)로부터 들어오는 수분리조 (C) (34)의 응축액과 세정제 송액 펌프 (L) (37)로 송액되는 세정조 (A) (32)의 세정제를 접촉시킴과 동시에 냉각관 (100)에 의해 액온도를 낮춤으로써 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거한 후, 불순물이 분리된 세정제와 응축액을 세정조 (A) (32)로 되돌림으로써 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 제거한다. 응축액은 수분리조 (C) (34)에 모아 냉각관 (99)에 의해 액온도를 낮춘 후, 배관 (42), 불순물 분리조(K) (35), 배관 (48)을 통해 세정조 (A) (32)로 되돌아가고, 또한 샤워 펌프 (D) (36)으로부터 배관 (D) (43) 및 (44), 샤워 노즐 (D) (45) 및 (46)을 통해 세정조 (A) (32)로 되돌아가 히터 (38)로 가열되고, 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (40)과 같이 냉각관 (39)에서 응축된 후, 배관 (41)로부터 수분리조 (C) (34)로 되돌아간다.
세정조 (A) (32)에서 발생한 증기로 채워진 증기 구역 (B) (33)에서 수행하 는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
본 발명의 세정 장치에서는 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)가 세정 장치 내에서 액체나 기체로 상태 변화되면서 순환됨으로써 세정물에 부착되어 있는 약간 잔류할 가능성이 있는 불순물 성분을 린스제를 사용하지 않고 린스 및 증기 세정이 가능하며, 또한 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 분리 제거함으로써 세정제의 수명을 비약적으로 개선할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제40에 따른 세정 장치의 일례인 도 4에 나타낸 불순물 분리 기구를 갖는 세정 장치는, 주요 구조로서 (e) 세정액을 넣는 세정조 (E) (49) 및 가열조 (F) (50), 세정제의 증기로 채워지는 증기 구역 (G) (51), 증발된 세정제를 냉각관 (59)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (H) (52), 수분리조 (H) (52)에 체류하는 응축액과 세정조에서 불순물이 혼입된 상기 세정제를 접촉시켜 이 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거하는 불순물 분리조 (M) (53), 수분리조 (H) (52)에서 정치 분리된 응축액을 샤워 린스하기 위한 기구 (I) (54), (63), (64), (65), (66), 세정제를 세정조 (E) (49)와 가열조 (F) (50) 사이에서 순환시키기 위한 기구 (J) (56), (68), 세정조 (E) (49)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구 (N) (55), (69)를 포함한다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (E) (49), 증기 구역 (G) (51)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (E) (49)에서는, 일정 온도로 조절하면서 세정물에 부착된 불순물을 초음파 (57)로 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 채용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
증기 구역 (G) (51)에서는, 주로 본 발명의 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)의 증기와 약간 포함되는 성분 (b)를 냉각관 (59)에서 응축시켜 수분리조 (H) (52)에 모아 냉각관 (101)에 의해 액온도를 낮춘 후, 이들 응축액을 샤워용 펌프 (I) (54)로 배관 (I) (63) 및 (64)로 송액하고, 샤워 노즐 (I) (65) 및 (66)으로부터 세정물에 샤워함으로써 세정물에 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다.
불순물 분리조 (M) (53)에서는, 배관 (62)로부터 들어오는 수분리조 (H) (52)의 응축액과 세정제 송액 펌프 (N) (55)로 송액되는 세정조 (E) (49)의 세정제를 접촉시킴과 동시에 냉각관 (102)에 의해 액온도를 낮춤으로써, 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거한 후, 불순물이 분리된 세정제와 응축액을 세정조 (E) (49)로 되돌림으로써 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 제거한다. 응축액은 수분리조 (H) (52)에 모여진 후, 배관 (62), 불순물 분리조 (M) (53), 배관 (70)을 통과하여 세정조 (E) (49)로 되돌아가고, 또한 샤워 펌프 (I) (54)로부터 배관 (I) (63) 및 (64), 샤워 노즐 (I) (65) 및 (66)을 통해 세정조 (E) (49)로 되돌아가 세정조 (E) (49)로부터 오버 플로우되어 화살표 (67)과 같이 가열조 (F) (50)에 들어가 히터 (58)로 가열되고, 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (60)과 같이 냉각관 (59)에서 응축된 후, 배관 (61)로부터 수분리조 (H) (52)로 되돌아간다.
가열조 (F) (50)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (G) (51)에서 수행하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
세정조 (E) (49)와 가열조 (F) (50) 사이에서 세정제를 순환시키기 위한 기구 (J) (56) 및 (68)은, 세정제를 가열조 (F) (50)으로부터 배관 (J) (68)을 통해 순환 펌프 (J) (56)으로 세정조 (E) (49)로 송액하고, 세정조 (E) (49)로부터 오버 플로우되어 화살표 (67)과 같이 가열조 (F) (50)으로 되돌림으로써 세정조 (E) (49)와 가열조 (F) (50)의 세정제 조성을 항상 동일하게 유지하고, 세정조 (E) (49)에서 세정제의 조성 변동을 억제하여 안정된 세정성을 얻을 수 있다.
본 발명의 세정 장치에서는 주로 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)와 약간 포함되는 성분 (b)가 세정 장치 내에서 액체나 기체로 상태 변화되면서 순환됨으로써, 세정물에 부착되어 있는 약간 잔류할 가능성이 있는 불순물 성분을 린스제를 사용하지 않고 린스 및 증기 세정이 가능하며, 또한 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 분리 제거함으로써 세정제 수명을 비약적으로 개선할 수 있다. 상기 도 3 또는 도 4에 나타낸 세정 장치에서는, 그 목적이나 용도에 따라 세정조 및(또는) 가열조의 수를 2조 이상으로 할 수 있다.
본 발명의 세정제로 세정을 실시하는 세정 장치에는, 본 발명의 제28 또는 제29에 따른 불순물 분리 방법을 부가할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 제27에 따른 불순물 분리 방법에 있어서, 불순물 분리조에서 처리된 액체가 세정조로 되돌아가는 배관에 불순물 분리 필터를 삽입함으로써, 세정조로 되돌아가는 액체 중에 미분산되어 있는 불순물 성분을 분리할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 "분리 필터"는 직포, 편포, 부직포 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 이 "분리 필터"를 구성하는 섬유는 전혀 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 공중합체 섬유, 폴리헥사메틸렌아디파미드, 폴리카프라미드 등의 폴리아미드 섬유, 폴리아미드 이미드 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리파라옥시벤조에이트 등의 폴리에스테르에테르 섬유, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 할로겐 함유 중합체 섬유, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 섬유, 각종 아크릴 섬유 및 폴리비닐알코올계 섬유, 재생 셀룰로오스, 아세테이트, 목면, 마, 비단, 양모 등의 천연 섬유를 들 수 있다. 이들 섬유는 단독으로 또는 조합하여 사용된다. 또한, 이들 섬유를 디메틸폴리실록산이나 퍼플루오로알킬기를 가진 불소계 수지 등으로 발수 가공 처리한 것도 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 "분리 필터"를 구성하는 섬유의 단섬유 직경은 불순물 분리성이 손상되지 않는 범위라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛인 것을 주체로 하며, 보다 바람직하게는 단섬유 직경이 2 ㎛ 이하인 것을 주성분으로 한다. "주성분"은 분리 필터를 구성하는 섬유 총 중량에 대하여, 상술한 단섬유 직경을 갖는 섬유의 총 중량이 50 ％ 이상인 것을 의미한다. 단섬유 직경이 10 ㎛ 이하에서 보다 바람직한 미분산된 불순물 성분의 제거성 및 처리 속도를 얻을 수 있으며, 0.1 ㎛ 이상에서 쉽게 입수할 수 있다.
분리 필터의 두께는 불순물 분리성이 손상되지 않는 범위라면 특별히 한정되지 않지만, 0.1 내지 70 mm인 것이 바람직하다. 두께가 0.1 mm 이상에서 보다 바람직한 분리 효과를 얻을 수 있으며, 70 mm 이하에서 보다 바람직한 액 투과시의 압력 손실을 억제할 수 있게 된다.
본 발명에 사용하는 분리 필터는 평막형, 원통형, 나선형, 플리츠형 등의 임의의 형태로 사용할 수 있다. 처리 효율면에서 분리 필터는 플리츠형의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 분리 필터는 1매 또는 복수매를 중첩시켜 사용되며, 통액 방법은 중력에 의한 액투과, 압송에 의한 액투과 등의 임의의 방법을 취할 수 있으며 전혀 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용하는 분리 필터에 대하여, 보강 등의 목적으로 금망, 플라스틱, 섬유 구조체 등의 보강제를 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 사용하는 분리 필터에 되돌아가는 액체를 통과시키기 전에 먼지 등을 포집하기 위한 예비 필터, 예를 들면 막형, 솜형의 먼지 포집재를 설치할 수도 있다.
본 발명에 사용하는 분리 필터로서는, 아사히 가세이(주)에서 상표 "유텍"으로 판매되고 있는 (a) 또는 (b)의 특징을 갖는 분리 필터가 특히 바람직하다.
분리 필터 (a)는 단섬유 직경이 0.1 내지 10 ㎛인 섬유를 주체로 하며, 공극률이 30 내지 90 ％, 두께가 0.1 내지 70 mm이며, 또한 섬유 표면의 임계 표면 장력이 3.5×10-2 N/m 이상인 분리 필터에 의해 조립화 분리되는 필터이고, 분리 필터 (b)는 단섬유 직경이 0.1 내지 10 ㎛인 섬유를 주체로 하며, 공극률이 30 내지 90 ％인 발수성을 갖는 분리 필터에 의해 되돌아가는 액체 중의 불순물 성분을 분리하는 필터이다.
본 발명의 분리 필터 (a) 및(또는) (b)에 의해 불순물 성분을 분리하는 경우에는, 불순물 분리조에서 미분산된 불순물 성분의 되돌아가는 액체로의 용해성을 방지하는 것을 목적으로 액온도 20 ℃를 보다 낮게 유지하는 것이 바람직하며, 10 ℃ 이하로 유지하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 제31 내지 제34에 따른 세정 방법은, 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제로 린스하기 전에 예비 린스를 행함으로써, 세정제 중의 불순물 농도가 상승되었을 경우 린스조에서 린스 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있게 된다. 예비 린스제로서는 예비 린스제의 특징인 고예비 린스성이 손상되지 않는 용제라면 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 세정제 및(또는) 린스제의 구성 성분을 첨가하는 것이 가능하며, 특히 성분 (b)를 함유하는 것이 예비 린스성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 예비 린스제를 비인화성으로 하기 위해서는 성분 (a1)인 비염소계 불소 함유 화합물을 함유할 필요가 있다. 또한, 예비 린스제 성분은 세정제 및 린스제 성분과 동일하게 하는 것이 세정제 및 린스제의 조성 변동을 억제할 수 있게 되므로 바람직하다. 또한, 예비 린스제 중의 성분 (b)의 농도는 예비 린스제의 특징인 고예비 린스성이 손상되지 않는 범위라면 특별히 제한되지 않지만, 세정제 중의 성분 (b) 농도보다 낮을 때 린스조에서의 린스제에 의한 린스성이 향상되고, 높은 건조성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하며, 또는 린스제 중의 성분 (b) 농도보 다 높을 때 불순물 성분을 포함하는 세정제 성분의 치환성이 향상되고, 높은 예비 린스성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 예비 린스제 중의 성분 (b)의 농도가 사용하는 세정제 중의 성분 (b)의 농도보다 낮고, 또한 세정제의 증기를 응축시킨 액체 또는 린스제 중의 성분 (b)의 농도보다 높은 것이 보다 바람직하다. 또한, 예비 린스제 중의 성분 (b)의 농도는 5 내지 50 질량％인 것이 바람직하고, 10 내지 30 질량％인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명의 제27 내지 제29에 따른 불순물 분리 방법으로 처리된 액체를 예비 린스제로서 사용하는 것은, 연속적으로 세정을 수행하는 데 있어서 예비 린스제 중의 불순물 농도를 낮고 일정하게 유지할 수 있게 되며, 예비 린스제의 액교환을 필요로 하지 않아 운영 비용을 감소시킬 수 있기 때문에 바람직하고, 또한 예비 린스제 중의 성분 (b)의 농도가, 세정제 중의 성분 (b)의 농도와 린스제 중의 성분 (b)의 중간으로 바람직한 농도가 되며, 또한 일정 농도를 유지하는 것이 가능해짐으로써 린스조에서의 보다 높은 린스성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 예비 린스 공정에서는 예비 린스성을 향상시키는 것을 목적으로 한 침지 샤워, 초음파 등의 물리적인 방법을 조합함으로써 효과적인 예비 린스가 가능해진다. 샤워에 의해 예비 린스를 수행하는 경우의 토출압은 1×103 내지 2×106 Pa 인 것이 바람직하고, 1×104 내지 1×106 Pa인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 세정 방법은 세정제를 사용하는 데 있어서, 세정성 및 건조성이 우수하고 세정물 재질에 대한 영향도 적어 가장 적합한 세정 방법이라고 할 수 있다.
본 발명의 예비 린스제를 사용하는 세정 방법 및 세정 장치로서는, 세정물을 세정할 수 있는 방법 및 장치라면 어떠한 것이든 좋으며, 예를 들면 이제까지 염소계 세정제에서 사용되어 온 일반적인 세정 방법 및 세정 장치 등을 개량하여 사용할 수도 있고, 세정 방법 및 세정 장치를 한정하는 것은 아니지만, 린스를 수행하기 전에 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제로 예비 린스를 수행하는 방법이 침지, 샤워 등의 물리적인 방법을 조합함으로써 예비 린스성이 향상되기 때문에 바람직하다. 본 발명의 세정제 및 예비 린스제를 사용하는 데 있어서 바람직한 구체적인 세정 방법의 일례로서, 예비 린스를 샤워에 의해 수행하는 데 바람직한 본 발명의 제44에 따른 세정 장치, 및 예비 린스를 침지에 의해 수행하는 데 바람직한 본 발명의 제45에 따른 세정 장치를 들 수 있다. 이하에 본 발명의 세정 방법 및 세정 장치를 첨부 도면에 의해 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제44에 따른 세정 장치의 일례인 도 7에 나타낸 세정 장치는, 주요 구조로서 (e) 세정액을 넣는 세정조 (E) (106) 및 가열조 (F) (121), 세정제의 증기로 채워지는 증기 구역 (G) (108), 증발된 세정제를 냉각관 (122)에 의해 응축하고, 응축된 액체와 냉각관에 부착된 물을 정치 분리하기 위한 수분리조 (H) (109), 수분리조 (H) (109)에 체류하는 응축액과 세정조에서 불순물이 혼입된 상기 세정제를 접촉시켜 이 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거하는 불순물 분리조 (M) (112), 불순물 분리조에서 처리된 액체 중의 불순물 성분을 분리 필터에 의해 분리하기 위한 기구 (X) (115), (117) 및 (118), 수분리조 (H) (109)에서 정치 분리된 응축액 및 분리 필터에 의해 처리된 액체를 샤워 린스하기 위한 기구 (Y) (111), (117), (124) 내지 (127), (129) 및 (131) 내지 (133), 세정제를 세정조 (E) (106)과 가열조 (F) (107) 사이에서 순환시키기 위한 기구 (J) (120) 및 (134), 세정조 (E) (106)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구 (N) (114)를 포함한다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (E) (106), 증기 구역 (G) (108)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (E) (106)에서는, 일정 온도로 조절하면서 세정물에 부착된 불순물을 초음파 (57)로 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
증기 구역 (G) (108)에서는, 분리 필터 (X) (118)을 통과한 예비 린스액을 펌프 (X) (117)로 체크 밸브 (Y) (133), 배관 (Y) (126) 및 (127)로 송액하고, 샤워 노즐 (Y) (124) 및 (125)로부터 세정물에 샤워를 행함으로써 세정물에 부착되어 있는, 세정제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 예비 린스제로 제거하고, 그 후, 주로 본 발명의 세정제에 포함되는 증기압이 높은 성분 (a)의 증기와 약간 포함되는 성분 (b)를 냉각관 (122)에서 응축시켜 수분리조 (H) (109)에 모아 냉각관 (110)에 의해 액온도를 낮춘 후, 이들 불순물 성분을 포함하지 않는 응축액을 샤워용 펌프 (Y) (111)로 체크 밸브 (Y) (129), 배관 (Y) (126) 및 (127)로 송액하고, 샤워 노즐 (Y) (124) 및 (125)로부터 세정물에 샤워함으로써 세정물에 부착되어 있는, 예비 린스제 중에 용해 및(또는) 분산되어 있는 불순물 성분을 제거한다.
불순물 분리조 (M) (112)에서는, 배관 (130)으로부터 들어오는 수분리조 (H) (109)의 응축액과 세정제 송액 펌프 (N) (114)로 송액되는 세정조 (E) (106)의 세정제를 접촉시킴과 동시에, 냉각관 (113)에 의해 액온도를 낮춤으로써 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거한 후, 불순물이 분리된 세정제와 응축액을 세정조 (E) (106)으로 되돌림으로써 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 제거한다. 불순물 분리조 (M) (112)에서 처리된 액체는, 세정조 (E) (106)으로 되돌아가기 전에, 한번 불순물 분리조 처리액용 탱크 (X) (115)에 모여져 냉각관 (116)으로 액온도를 낮추고, 펌프 (X, Y) (117)로 분리 필터 (X) (118)을 통과시킴으로써 액체 중에 미분산되어 있는 불순물 성분을 분리하고, 예비 린스제로서 사용 가능하게 하는 한편, 배관 (132)를 통해 세정조 (E) (106)으로 그대로 되돌린다. 응축액은 수분리조 (H) (109)에 모여진 후, 배관 (130), 불순물 분리조 (M) (112), 배관 (132)를 통과하여 세정조 (E) (106)으로 되돌아가고, 또한 샤워 펌프 (Y) (111)로부터 배관 (Y) (126), (127), 샤워 노즐 (Y) (124), (125)를 통해 세정조 (E) (106)으로 되돌아가 세정조 (E) (106)으로부터 오버 플로우되어 화살표 (135)와 같이 가열조 (F) (107)로 들어가 히터 (121)로 가열되고, 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (123)과 같이 냉각관 (122)에서 응축된 후, 배관 (128)로부터 수분리조 (H) (109)로 되돌아간다.
가열조 (F) (107)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (G) (108)에서 수행하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 증기가 응축됨으로써 생긴 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
세정조 (E) (106)과 가열조 (F) (107) 사이에서 세정제를 순환시키기 위한 기구 (J) (120) 및 (134)는, 세정제를 가열조 (F) (107)로부터 배관 (J) (134)를 통해 순환 펌프 (J) (120)으로 세정조 (E) (106)에 송액하고, 세정조 (E) (106)으로부터 오버 플로우되어 화살표 (135)와 같이 가열조 (F) (107)로 되돌림으로써 세정조 (E) (106)과 가열조 (F) (107)의 세정제 조성을 항상 동일하게 유지하고, 세정조 (E) (106)에서의 세정제의 조성 변동을 억제하여 안정된 세정성을 얻을 수 있다. 본 발명의 세정 장치에서는 린스 전에 성분 (b)를 포함하는 예비 린스제로 샤워 린스를 행함으로써 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분의 세정물 표면으로의 잔류량을 감소시킴과 동시에, 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 분리 제거함으로써 세정제의 수명을 비약적으로 개선할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제45에 따른 세정 장치의 일례인 도 8에 나타낸 세정 장치는, 주요 구조로서 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하고(가열하거나) 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 세정조 (Z) (136), 이 세정조로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역 (AA) (139), 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조 (AB) (140), 수분리조 (AB)에서 수분이 제거된 응축액에 의해 침지 린스를 수행하기 위한 린스조 (AC) (138), 불순물 성분을 포함하는 세정제와 상기 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리시키기 위한 불순물 분리조 (AD) (143), 세정조 (Z)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구 (AE) (145), 수분리조 (AB)에서 수분이 제거된 응축액을 연속적으로 불순물 분리조로 이송하는 기구 (AF) (142), 불순물 분리조에서 처리된 액체 중의 불순물 성분을 분리 필터에 의해 분리하기 위한 기구 (AG) (146), (148) 및 (149), 분리 필터를 통과한 액체에 의해 침지 예비 린스를 수행하기 위한 예비 린스조 (AH) (137)을 갖는 세정 장치이다. 실제 세정에 있어서는 세정물을 전용 지그나 바구니 등에 넣어 세정 장치 안을 세정조 (Z) (136), 예비 린스조 (AH) (137), 린스조 (AC) (138), 증기 구역 (AA) (139)의 순서로 통과시키면서 세정을 완료시킨다.
세정조 (Z) (136)에서는 본 발명의 세정제를 히터 (152)로 가열하고, 가열 상태에서 세정물에 부착된 불순물을 세정 제거한다. 이 때, 요동이나 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
예비 린스조 (AH) (137)에서는, 불순물 분리 필터 (AG) (149)를 통과한 불순물 분리조 (AD) (143)에서 처리된 액체를 예비 린스제로 사용하여 성분 (a), 세정물에 부착된 세정제 및 불순물 성분을 세정 제거한다. 이 때, 요동, 초음파 및 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
린스조 (T) (83)에서는 성분 (a), 본 발명의 린스제 및 이들 응축액에 의해 세정물에 부착된 예비 린스제 및 불순물 성분을 세정 제거한다. 이 때, 요동, 초음파 및 세정제의 액중 분류 등 이제까지 세정기에 사용되어 온 물리적인 힘이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다.
세정조 (Z) (136)에서 발생된 증기로 채워진 증기 구역 (AA) (139)에서 수행 하는 증기 세정은, 세정물 표면에서 응축됨으로써 액체 중에 불순물 성분이 전혀 포함되지 않는 응축액이기 때문에 세정 공정 마지막의 마무리 세정으로서 유효하다.
불순물 분리조 (AD) (143)에서는 응축액 송액 펌프 (142)에 의해 들어가는 수분리조 (AB) (140)의 응축액과 배관 (162)를 통해 세정제 송액 펌프 (AE) (145)로 송액되는 세정조 (Z) (136)의 세정제를 접촉시킴과 동시에 냉각관 (144)에 의해 액온도를 낮춤으로써 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거한 후, 불순물이 분리된 세정제와 응축액을 세정조 (Z) (136)으로 되돌림으로써 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 제거한다. 불순물 분리조 (AD) (143)에서 처리된 액체는, 한번 불순물 분리조 처리액용 탱크 (AG) (146)에 모여져 냉각관 (147)에서 온도를 낮추고, 펌프 (AG) (148)로 분리 필터 (AG) (149)를 통과시킴으로써 액체 중에 미분산되어 있는 불순물 성분을 분리하고, 예비 린스조 (AH) (137)로 들어가 예비 린스제 성분으로서 사용된 후, 화살표 (153)과 같이 오버 플로우되어 세정조 (Z) (136)으로 되돌아간다.
응축액은 수분리조 (AB) (140)에 모여져 냉각관 (141)에서 온도를 낮춘 후, 배관 (159)를 통해 린스조 (AC) (138)로 들어가 냉각관 (155)에서 온도를 낮추어 린스액으로 사용하고, 화살표 (154)와 같이 세정조 (Z) (136)으로 되돌아가는 한편, 응축액용 펌프 (142)로부터 불순물 분리조 (AD) (143), 배관 (160), 불순물 분리조 처리액용 탱크 (AG)를 통해 더욱 분류되어 한쪽액이 불순물 분리조 처리액용 펌프 (AG) (148), 분리 필터 (AG) (149), 배관 (161), 예비 린스조 (AH) (137)로 들어가 예비 린스제 성분으로서 사용된 후, 화살표 (153)과 같이 오버플로우되어 세정조 (Z) (136)으로 되돌아간다. 세정조 (Z) (136)으로 되돌아간 응축액은 히터 (152)로 가열 비등되고, 그 조성 중 일부 또는 전부가 증기가 되어 화살표 (156)과 같이 냉각관 (157)에서 응축된 후, 배관 (158)로부터 수분리조 (AB) (140)으로 되돌아간다.
본 발명의 세정 장치에서는 린스 전에 성분 (b)를 포함하는 예비 린스제로 침지 린스를 행함으로써, 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분의 세정물 표면으로의 잔류량을 감소시킴과 동시에 세정제 중에 삽입되는 불순물 성분을 연속적으로 분리 제거함으로써 세정제의 수명을 비약적으로 개선할 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 또한, 세정제의 각종 물성은 이하와 같이 하여 측정, 평가하였다.
<실시예 1 내지 22 및 비교예 1 내지 12>
(1) 인화점 측정
JIS K 2265에 따라 클리브랜드 개방식으로 인화점을 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 인화점 없음
×: 인화점 있음
<실시예 1 내지 8>
표 1에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적하는 린스제를 얻었다. 각 린스제에 대하여 인화점을 측정하고, 결과를 표 1에 정리하였다. (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용함으로써 인화점이 소거되는 것이 확인되었다.
<실시예 9 내지 22>
표 1에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적하는 세정제를 얻었다. 각세정제에 대하여 인화점을 측정하고, 결과를 표 1에 정리하였다. (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용함으로써 인화점이 소거되는 것이 확인되었다. 또한, (a1) 비염소계 불소 함유 화합물, (a2) 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 및 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용함으로써, 성분 (a1)과 성분 (a2)를 단순히 병용하는 것만으로는 완전히 인화점이 소거될 수 없는 조성에 있어서, 성분 (b)를 첨가함으로써 완전히 인화점을 소거할 수 있는 것이 확인되었다.
<비교예 1 내지 12>
표 2에 기재된 화합물에 대하여 실시예와 동일하게 인화점을 측정하였다. 결과를 표 2에 정리하였다. 측정한 모든 화합물에서 인화점이 확인되었다.
<실시예 23 내지 39 및 비교예 13 내지 15>
(2) 오일 용해성 시험
30메쉬의 스테인레스 철망(10 mm×20 mm)에 하기 금속 가공유를 함침시켜 100 ℃에서 30분간 가열하여 샘플로 사용하였다. 이것을 60 ℃의 세정제 10 ㎖로 2분간 요동 세정(200회/분)하고, 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)로 세정하여 건조한 후, 용해성을 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 가공유가 잔류되지 않음
△: 약간 가공유가 잔류됨
×: 가공유가 잔류됨
시험에 사용한 금속 가공유: AM30 (상품명: 유니컷테라미, 닛세끼 미쯔비시(주) 제조)
(3) 로진 용해성 시험
유동체를 가열하여 이소프로판올 등의 용제 성분을 증발 건조한 후, 약 0.2 g의 펠릿을 제조하였다. 이것을 60 ℃의 세정제 50 ㎖로 2분간 요동 세정 (200회/분)하고, 메틸 퍼플루오로부틸 에테르 및 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)로 린스한 후, 에어 블로우하여 건조하였다. 용해성은 시험 전후에 펠릿의 중량을 측정하여 이하의 계산식으로 계산하였다.
로진 용해성(％)={(시험 전 중량-시험 후 중량)/시험 전 중량}×100
평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 40 ％ 이상
○: 30 ％ 이상 내지 40 ％ 미만
△: 10 ％ 이상 내지 30 ％ 미만
×: 10 ％ 미만
시험에 사용한 유동체의 상품명: CFR-225 ((주)다무라 세이사꾸쇼 제조)
(4) 유동체 세정성 시험
중합 로진 및 로진 금속염 등, 백색 잔사의 원인이 되는 불순물에 대한 세정제의 유동체 세정성을 이하의 조작에 의해 측정하였다.
유리 에폭시제 프린트 기판(35 mm×48 mm)의 한쪽면을 유동체에 침지하여 공기 건조한 후, 250 ℃에서 납땜하여 제조한 시험편을 60 ℃의 세정제 50 ㎖로 2분간 요동 세정(200회/분)하여 메틸 퍼플루오로부틸 에테르 및 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)로 린스한 후, HFE7100으로 증기 세정하고 건조하였다. 유동체 세정성은 기판 표면의 외관을 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 백색 잔사 없음
○: 약간의 백색 잔사 있음
×: 백색 잔사 있음
시험에 사용한 유동체의 상품명: CFR-225 ((주)다무라 세이사꾸쇼 제조).
<실시예 23 내지 39>
표 3에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적하는 세정제를 얻었다. 각 세정제에 대하여 세정 시험을 수행하고, 결과를 표 3에 정리하였다. (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용함으로써, 오일, 로진 및 유동체 용해성이 우수한 세정제를 얻을 수 있었다. 또한, 성분 (b1)과 성분 (b2)를 조합시킨 조성 및 성분 (b)의 글리콜 에테르류, 글리콜 에테르 아세테이트류 및 히드록시카르복실산 에스테르류로 이루어지는 군에서 선택되는 2종 이상을 조합한 조성에서는 보다 높은 세정 효과를 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 성분 (a2) 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 첨가함으로써, 성분 (b)의 첨가량을 억제하는 데 있어서 우수한 세정성을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
<비교예 13 내지 15>
표 3에 기재된 용제에 대하여 실시예와 동일한 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 3에 정리하였다. 4H,5H,5H-퍼플루오로시클로펜탄, 2H,3H-퍼플루오로펜탄, 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물에서는 오일, 로진 및 유동체 용해성이 불충분하였다.
<실시예 40 내지 54 및 비교예 16 및 17>
(5) 린스제 성능 확인 시험
세정제에 의해 유동체 세정한 유리 에폭시제 프린트 기판의 린스성을 이하의 조작에 의해 측정하였다.
유리 에폭시제 프린트 기판(35 mm×48 mm)의 한쪽면을 유동체에 침지하여 공기 건조한 후, 250 ℃에서 납땜하여 샘플로 사용하였다. 이 샘플에 대하여, 불순물 성분인 유동체를 전혀 포함하지 않는 세정제와 불순물 성분을 3 질량％ 포함하는 세정제를 60 ℃로 가온한 후, 각 세정제 100 ㎖로 2분간 요동 세정(200회/분)하고, 린스제로 세정하여 건조하였다. 유동체 세정성은 기판 표면의 외관을 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 백색 잔사 없음
○: 약간의 백색 잔사 있음
×: 백색 잔사 있음
시험에 사용한 세정제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=50/30/20 (질량％).
시험에 사용한 유동체: CFR-225 ((주) 다무라 세이사꾸쇼 제조).
<실시예 40 내지 54>
표 4에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적으로 하는 린스제를 얻었다. 각 린스제에 대하여 린스성 확인 시험을 수행하고, 결과를 표 4에 정리하였다. (a1) 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 병용함으로써 린스성이 우수한 린스제를 얻을 수 있었다. 또한, 성분 (a2) 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 첨가함으로써, 불순물 성분을 3 질량％ 포함하는 세정제에 대하여 높은 린스 효과를 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
<비교예 16 및 17>
표 4에 기재된 용제에 대하여 실시예와 동일한 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 4에 정리하였다. 2H,3H-퍼플루오로펜탄, 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물에서는 불순물 성분을 3 질량％ 포함하는 세정제에 대하여 린스성이 불충분하였다.
<실시예 55 내지 67 및 비교예 18 내지 20>
(6) 산화 안정성 시험
세정제 샘플 0.2 ℓ를 환류 냉각기 및 산소 도입관을 구비한 0.5 ℓ 경질 유리제 삼각 플라스크에 넣었다. 여기에 잘 닦아 충분히 세정한 후 건조한 연강편 (JIS-G-3141SPCC-B, 2 mm×6 mm×20 mm) 1개를 샘플액 중에 침지하고, 다른 연강편 (JIS-G-3141SPCC-B, 2 mm×6 mm×2 mm) 1개를 산소 도입관과 연결시켜 샘플액면 상부의 증기상에 매달았다. 산소 도입관의 선단은 샘플액면의 밑, 삼각 플라스크의 바닥부로부터 6 mm 이내에 위치하도록 조절하고, 수분을 포화시킨 상온의 산소 기포를 매분 10 내지 12개의 비율로 통과시키면서 150 w의 무광택 전구로 삼각 플라스크 전체를 가열하고, 샘플액 증기가 환류 냉각관의 반 이하에서의 높이 위치에서 응축되도록 냉각수의 유량을 조절하였다. 시험을 10일간 지속한 후, 샘플액을 실온까지 냉각하고 연강편을 2개 모두 꺼낸 후, 샘플액의 pH를 이하의 방법에 따라 측정하였다.
pH: 샘플액 5 ㎖에 증류수 50 ㎖를 첨가하여 약 3분간 세차게 요동시켜 수상의 pH를 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: pH 5 이상 내지 8 이하
×: pH 1 이상 내지 5 미만
<실시예 55 내지 67>
표 5에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적으로 하는 세정제 및 린스제를 얻었다. 각 세정제에 대하여 산화 안정성 시험을 수행하고, 결과를 표 5에 정리하였다. (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물, (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분, (c) 산화 방지제 및 (d) 자외선 흡수제의 각 성분을 병용함으로써 인화점이 없고 산화 분해가 억제된 세정제 및 린스제를 얻을 수 있었다. 또한, 페놀계 산화 방지제와 인계 산화 방지제 및 페놀계 산화 방지제와 (d) 자외선 흡수제를 병용함으로써 (c) 산화 방지제의 첨가량을 감소시킬 수 있는 것이 확인되었다.
<비교예 18 내지 20>
표 5에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 세정제 및 린스제를 얻었다. 이 세정제 및 린스제에 대하여 실시예와 동일하게 산화 안정성 시험을 수행하였다. 결과를 표 5에 정리하였다. (a1) 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 글리콜 에테르에서만 산화 분해되었다.
<실시예 68 내지 79 및 비교예 21 및 22>
(7) 실기 세정 시험 1
도 1에 나타낸 세정 장치의 세정조 (A) (1) 및 수분리조 (C) (3)에 세정제를 넣고, 세정조 (A)의 세정제를 히터 (7)에 의해 가열 비등시켜 1시간 공운전하여 수분리조 (C) (3)의 세정제에 포함되는 증기압이 낮은 성분의 농도를 저하시킨 후, 중합 로진 및 로진 금속염 등, 백색 잔사의 원인이 되는 불순물 및 가공유에 대한 세정성을 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
유동체 세정성 평가
유리 에폭시제 프린트 기판(35 mm×48 mm)의 한쪽면을 유동체에 침지하여 공기 건조한 후, 250 ℃에서 납땜하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치를 사용하여 세정하고, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 샤워 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 이온성 잔사(단위: ㎍NaCl/sqin)를 오메가 미터 (600R-SC, 알파 메탈즈사 제조)로 측정하고, 그 측정치를 "β"로 하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: β≤7
○: 7<β≤14
×: β>14
시험에 사용한 유동체의 상품명: JS-64 ND ((주)고끼 제조).
탈지 세정성 평가
30메쉬의 스테인레스 철망(10 mm×20 mm)에 하기 금속 가공유를 함침시켜 100 ℃에서 30분간 가열하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치로 세정하고, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 샤워 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 가공유가 잔류되지 않음
△: 일부에 가공유가 잔류됨
×: 가공유가 잔류됨.
시험에 사용한 금속 가공유: 퍼클로로에틸렌 중에 염료 (수단 (Sudan)) 0.1 중량％, 유니컷 GH35(상품명, 닛본 세끼유(주) 제조) 25 중량％를 함유하는 액체를 제조하고, 시험용 금속 가공유로 하였다.
세정 조건
세정조 (A) (1): 2분간 비등 세정
증기 구역 (B) (2): 2분간 샤워 린스(5 ℓ/분)한 후, 2분간 정치
<실시예 68 내지 73>
표 6에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적으로 하는 세정제를 얻었다. 세정제를 사용하여 상기 평가 시험을 수행하고, 결과를 표 6에 정리하였다. (a1) 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 글리콜 에테르를 함유하는 (e) 비인화성 세정제와, (f) 이 비인화성 세정제를 비등시킴으로써 발생하는 증기 및 응축액으로 세정함으로써, 유동체 및 오일에 대한 우수한 세정성이 확인되었다. 또한, 상기 세정제를 비등시킴으로써 발생된 증기 및 응축액 중에는 성분 (b)를 거의 포함하지 않았으며, 상기 응축액으로 샤워 린스함으로써 충분한 린스성을 얻을 수 있었다.
또한, 성분 (a2)인 알코올류를 병용함으로써 이온성 잔사량이 감소되었다.
<비교예 21>
표 6에 기재된 세정제에 대하여 실시예 68 내지 73과 동일한 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 6에 정리하였다. 성분 (a1) 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물에서 유동체 및 오일에 대한 세정성이 모두 불충분하였다.
<실시예 74 내지 79 및 비교예 22>
(8) 실기 세정 시험 2
*도 2에 나타낸 세정 장치의 세정조 (E) (14), 가열조 (F) (15) 및 수분리조 (H) (17)에 세정제를 넣고, 가열조 (F) (15)의 세정제를 히터 (20)에 의해 가열 비등시켜 1시간 공운전하여 수분리조 (H) (17)의 세정제에 포함되는 증기압이 낮은 성분의 농도를 저하시킨 후, 중합 로진 및 로진 금속염 등, 백색 잔사의 원인이 되는 불순물 및 가공유에 대한 세정성을 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
*조작
유동체 세정성 평가
유리 에폭시제 프린트 기판(35 mm×48 mm)의 한쪽면을 유동체에 침지하여 공기 건조한 후, 250 ℃에서 납땜하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치를 사용하여 세정하고, (c) 비인화성 세정제의 응축액으로 샤워 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 이온성 잔사(단위: ㎍NaCl/sqin)를 오메가 미터 (600R-SC, 알파 메탈즈사 제조)로 측정하고, 그 측정치를 "β"로 하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: β≤7
○: 7<β≤14
×: β>14
시험에 사용한 유동체의 상품명: JS-64ND ((주)고끼 제조).
탈지 세정성 평가
30메쉬의 스테인레스 철망(10 mm×20 mm)에 하기 금속 가공유를 함침시켜 100 ℃에서 30분간 가열하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치를 사용하여 세정하고, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 샤워 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 가공유가 잔류되지 않음
△: 일부에 가공유가 잔류됨
×: 가공유가 잔류됨.
시험에 사용한 금속 가공유: 퍼클로로에틸렌 중에 염료 (수단) 0.1 중량％, 유니컷 GH35(상품명, 닛본 세끼유(주) 제조) 25 중량％를 함유하는 액체를 제조하고, 시험용 금속 가공유로 하였다.
세정 조건
세정조 (E) (14): 2분간 비등 세정
증기 구역 (B) (2): 2분간 샤워 린스(5 ℓ/분)한 후, 2분간 정치
<실시예 74 내지 79>
표 6에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적으로 하는 세정제를 얻었다. 세정제를 사용하여 상기 평가 시험을 수행하고, 결과를 표 6에 정리하였다. (a) 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 글리콜 에테르를 함유하는 (e) 비인화성 세정제와, (f) 이 비인화성 세정제를 비등시킴으로써 발생하는 증기 및 응축액으로 세정함으로써, 유동체 및 오일에 대한 우수한 세정성이 확인되었다. 또한, 이 세정제를 비등시킴으로써 발생된 증기 및 응축액 중에는 성분 (b)를 거의 포함하지 않았으며, 이 응축액으로 샤워 린스함으로써 충분한 린스성을 얻을 수 있었다.
또한, 성분 (a2)인 알코올류를 병용함으로써 이온성 잔사량이 감소되었다.
<비교예 22>
표 6에 기재된 세정제에 대하여 실시예 74 내지 79와 동일한 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 6에 정리하였다. 성분 (a1) 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물에서 유동체 및 오일에 대한 세정성이 모두 불충분하였다.
<실시예 80 내지 82 및 비교예 23>
(9) 실기 세정 시험 3
도 5에 나타낸 세정 장치의 세정조 (O) (71)에 세정제를 넣고, 린스조 (R) (72) 및 수분리조 (Q) (74)에 린스제를 넣어 세정조 (O) (71)의 세정제를 히터 (76)에 의해 가열 비등시키고, 세정물을 세정조 (O) (71), 린스조 (R) (72), 증기 구역 (P) (73)의 순서로 이동시켜 중합 로진 및 로진 금속염 등, 백색 잔사의 원인이 되는 불순물 및 가공유에 대한 세정성을 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
유동체 세정성 평가
유리 에폭시제 프린트 기판(35 mm×48 mm)의 한쪽면을 유동체에 침지하여 공기 건조한 후, 250 ℃에서 납땜하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치를 사용하여 세정하고, 린스제로 침지 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 이온성 잔사(단위: ㎍NaCl/sqin)를 오메가 미터 (600R-SC, 알파 메탈즈사 제조)로 측정하고, 그 측정치를 "β"로 하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: β≤7
○: 7<β≤14
×: β>14
시험에 사용한 유동체의 상품명: CFR-225 ((주)다무라 세이사꾸쇼 제조).
탈지 세정성 평가
30메쉬의 스테인레스 철망(10 mm×20 mm)에 하기 금속 가공유를 함침시켜 100 ℃에서 30분간 가열하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치로 세정하고, 린스제로 침지 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 가공유가 잔류하지 않음
△: 일부에 가공유가 잔류됨
×: 가공유가 잔류됨.
시험에 사용한 금속 가공유: AM30 (상품명: 유니컷테라미, 닛세끼 미쯔비시(주) 제조)였다.
세정 조건
세정조 (O) (71): 2분간 비등 세정
린스조 (R) (72): 2분간 침지 초음파 세정 (28 kHz, 200 w)
증기 구역 (P) (73): 2분간 정치
린스제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=99/0.6/0.4 (질량％)
<실시예 80 내지 82>
표 7에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적으로 하는 세정제를 얻었다. 세정제를 사용하여 상기 평가 시험을 수행하고, 결과를 표 7에 정리하였다. (a1) 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 글리콜 에테르를 함유하는 (e) 비인화성 세정제로 세정하고, 린스제, (f) 이 비인화성 세정제를 비등시킴으로써 발생하는 증기 및 응축액으로 린스 및(또는) 증기 세정함으로써 유동체 및 오일에 대한 우수한 세정성이 확인되었다. 또한, 상기 세정제를 비등시킴으로써 발생된 증기 및 응축액 중에는 성분 (b)를 약간 포함하며, 상기 응축액으로 침지 린스함으로써 충분한 린스성을 얻을 수 있었다. 또한, 성분 (a2)인 알코올류를 병용함으로써 이온성 잔사량이 감소되었다.
<비교예 23>
표 7에 기재된 세정제에 대하여 실시예 31 내지 35와 동일한 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 7에 정리하였다. 성분 (a1) 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물에서 유동체 및 오일에 대한 세정성이 모두 불충분하였다.
<실시예 83 내지 88 및 비교예 24>
(10) 실기 세정 시험 4
도 6에 나타낸 세정 장치의 세정조 (S) (82)에 세정제를 넣고, 린스조 (T) (83), 증류조 (U) (84) 및 수분리조 (W) (86)에 린스제를 넣어 세정조 (H) (19)의 세정제를 히터 (87)에 의해 60 ℃로 가열하고, 증류조 (U) (84)의 린스제를 히터 (88)에 의해 가열 비등 시킨 후, 중합 로진 및 로진 금속염 등, 백색 잔사의 원인이 되는 불순물 및 가공유에 대한 세정성을 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
유동체 세정성 평가
유리 에폭시제 프린트 기판(35 mm×48 mm)의 한쪽면을 유동체에 침지하여 공기 건조한 후, 250 ℃에서 납땜하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치를 사용하여 세정하고, 린스조에서 침지 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 이온 성 잔사(단위: ㎍NaCl/sqin)를 오메가 미터 (600R-SC, 알파 메탈즈사 제조)로 측정하고, 그 측정치를 "β"로 하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: β≤7
○: 7<β≤14
×: β>14
시험에 사용한 유동체의 상품명: CFR-225 ((주)다무라 세이사꾸쇼 제조).
탈지 세정성 평가
30메쉬의 스테인레스 철망(10 mm×20 mm)에 하기 금속 가공유를 함침시켜 100 ℃에서 30분간 가열하여 제조한 시험편을 상기 세정 장치를 사용하여 세정하고, 린스조에서 침지 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정성은 육안으로 확인하여 평가하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 가공유가 잔류하지 않음
△: 일부에 가공유가 잔류됨
×: 가공유가 잔류됨.
시험에 사용한 금속 가공유: AM30 (상품명: 유니컷테라미, 닛본 세끼유 미쯔비시(주) 제조).
세정 조건
세정조 (S) (82): 2분간 초음파 세정(28 kHz, 200 w)
린스조 (T) (83): 2분간 침지 린스
증기 구역 (V) (85): 2분간 정치
린스제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르 및 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)
<실시예 83 내지 88>
표 7에 기재된 조성으로 각 성분을 혼합하여 목적으로 하는 세정제를 얻었다. 세정제를 사용하여 상기 평가 시험을 수행하고, 결과를 표 7에 정리하였다. (a1) 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 글리콜 에테르를 함유하는 (e) 비인화성 세정제로 세정하고, 성분 (a1)로 침지 린스함으로써 유동체 및 오일에 대한 우수한 세정성이 확인되었다. 또한, 성분 (a2)인 알코올류를 병용함으로써 이온성 잔사량이 감소되었다.
<비교예 24>
표 7에 기재된 세정제에 대하여 실시예 36 내지 40과 동일한 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 7에 정리하였다. 성분 (a1) 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물에서 유동체 및 오일에 대한 세정성이 모두 불충분하였다.
<실시예 89 및 비교예 25>
(11) 실기에 의한 불순물 분리 및 세정 시험 1
도 3에 나타낸 세정 장치의 세정조 (A) (32) 및 수분리조 (C) (34)에 세정제를 넣고, 세정조 (A) (32)의 세정제를 히터 (38)에 의해 가열 비등시켜 1시간 공운전하여 수분리조 (C) (34) 및 불순물 분리조 (K) (35)의 세정제에 포함되는 증기압이 낮은 성분의 농도를 저하시킨 후, 세정제 송액 펌프 (L) (37)로 세정조 (A) (32)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조 (K) (35)로 이송함으로써 세정제 중에 용해된 가공유를 분리하였다. 분리된 가공유의 비중은 불순물 분리조 내의 액체 비중보다 가벼워 분리 부상되기 때문에 연속적으로 불순물 분리조로부터 배출되었다. 이와 같이 불순물 성분인 가공유를 연속적으로 분리하면서, 가공유에 대한 세정성 및 세정제 중의 오일 농도 변화를 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
세정 샘플은 베어링(250개)에 하기 금속 가공유를 함침시킨 후, 배럴 세정용 바구니에 넣었다. 상기 세정 장치의 세정조 (A) (32) 중의 세정제에 2 질량％의 가공유를 첨가한 후 세정하고, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 샤워 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정은 15분 작업 시간(tact time)으로 40시간 연속 하여 160회 수행하고, 1회째와 40시간 운전 후의 베어링의 세정성 및 세정제 중의 오일 농도를 측정하였다. 세정성은 세정된 부품 표면에 잔류하는 가공유를 유분 측정 장치(OIL-20, 센트랄 가가꾸(주) 제조)로 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 잔존 유분량 70 ㎍ 미만/개
○: 잔존 유분량 70 ㎍ 이상/개 내지 100 ㎍ 미만/개
×: 잔존 유분량 100 ㎍ 이상/개
세정제 중의 오일 농도에 대해서는, 세정제 20 ㎖를 진공 건조기(110 ℃, 0 Pa)로 건조하여 휘발되지 않은 물질의 농도를 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 상승한 오일 농도가 2 질량％ 미만
×: 상승한 오일 농도가 2 질량％ 이상
세정 조건
세정조 (A) (32): 2분간 비등 세정
증기 구역 (B) (33): 2분간 샤워 린스 (5 ℓ/분)한 후, 2분간 정치
세정제 응축액량: 500 ㎖/min
불순물 분리조로의 세정제 피드량: 110 ㎖/min
불순물 분리조 액온도: 3 내지 6 ℃
불순물 분리조 가동 상태: 실시예에서는 가동, 비교예에서는 정지
시험에 사용한 세정제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=50/30/20(질량％)
시험에 사용한 금속 가공유: FM220 (상품명, 유시론 포머, 유시로 가가꾸 고교(주) 제조)
<실시예 89>
*결과를 이하에 정리하였다.
세정성 1회째: ○, 40시간 후 (160회): ○
오일 농도 변화 40 시간 후 (160회): ○
세정제 중에 삽입되는 가공유를 불순물 분리조에서 연속하여 분리 제거함으로써 세정제 중의 오일 농도를 일정하게 유지하는 것이 가능해지며, 40시간 후의 가공유 세정성은 세정 시험의 1회째와 동등한 높은 세정 수준이 유지되었다.
<비교예 25>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성 1회째: ○, 40시간 후(160회): ×
오일 농도 변화 40시간 후(160회): ×
세정제 중에 삽입되는 가공유에 의해 세정제 중의 오일 농도가 상승하여 40시간 후의 가공유 세정성이 저하되었다.
<실시예 90 및 91, 및 비교예 26>
(12) 실기에 의한 불순물 분리 및 세정 시험 2
도 4에 나타낸 세정 장치의 세정조 (E) (49), 가열조 (F) (50) 및 수분리조 (H) (52)에 세정제를 넣고, 가열조 (F) (50)의 세정제를 히터 (58)에 의해 가열 비등시켜 세정제 순환용 펌프 (J) (56)으로 세정조 (E) (49)와 가열조 (F) (50)의 세정제를 순환시킴으로써 일정한 조성으로 유지하면서 1시간 공운전하여 수분리조 (H) (52) 및 불순물 분리조 (M) (53)의 세정제에 포함되는 증기압이 낮은 성분의 농도를 저하시킨 후, 세정제 송액 펌프 (N) (55)로 세정조 (E) (49)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조 (M) (53)으로 이송함으로써 세정제 중에 용해된 가공유의 분리 및 세정 작업을 수행하였다. 분리된 가공유의 비중은 불순물 분리조 내의 액체 비중보다 가벼워 분리 부상되기 때문에 연속적으로 불순물 분리조로부터 배출되 었다. 또한, 도 4에 있어서 가공유의 분리 및 세정 작업을 수행하면서, 또한 불순물 분리조 (M) (53)으로부터 세정조 (E) (49)로 되돌아가는 액 배관 (70)에 분리 필터에 의한 분리 효과를 확인하기 위해 되돌아가는 액체용 저장 탱크, 되돌아가는 액체용 송액 펌프, 분리 필터를 내장한 분리 장치를 설치함으로서 되돌아가는 액체 중에 미분산되어 있는 가공유를 분리하였다. 가공유에 대한 세정성 및 세정제 중의 오일 농도 변화를 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
세정 샘플은 베어링(250개)에 하기 금속 가공유를 함침시킨 후, 배럴 세정용 바구니에 넣었다. 상기 세정 장치의 세정조 (E) (49) 및 가열조 (F) (52) 중의 세정제에 2 질량％의 가공유를 첨가한 후 세정하고, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 샤워 린스한 후, 증기 세정하여 건조하였다. 세정은 15분 작업 시간으로 40시간 연속(160회)적으로 수행하여 1회째와 40시간 운전 후의 베어링의 세정성 및 세정제 중의 오일 농도를 측정하였다. 세정성은 세정한 부품 표면에 잔류하는 가공유를 유분 측정 장치 (OIL-20, 센트랄 가가꾸(주) 제조)로 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 잔존 유분량 70 ㎍ 미만/개
○: 잔존 유분량 70 ㎍ 이상/개 내지 100 ㎍ 미만/개
×: 잔존 유분량 100 ㎍ 이상/개
세정제 중의 오일 농도에 대해서는, 세정제 20 ㎖를 진공 건조기(110 ℃, 0 Pa)로 건조하여 휘발되지 않은 물질의 농도를 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
○: 상승한 오일 농도가 1 질량％ 이상 내지 2 질량％ 미만
×: 상승한 오일 농도가 2 질량％ 이상
세정 조건
세정조 (E) (49): 2분간 비등 세정
증기 구역 (G) (51): 2분간 샤워 린스(5 ℓ/분)한 후, 2분간 정치
세정제 응축액량: 500 ㎖/min
불순물 분리조로의 세정제 피드량: 110 ㎖/min
불순물 분리조 액온도: 3 내지 6 ℃
불순물 분리조 가동 상태: 실시예에서는 가동, 비교예에서는 정지
분리 필터: EUS04AV (상품명: 유텍, 아사히 가세이(주) 제조)
시험에 사용한 세정제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=50/30/20(질량％)
*시험에 사용한 금속 가공유: FM220 (상품명, 유시론 포머, 유시로 가가꾸 고교(주) 제조)
<실시예 90>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성 1회째: ○, 40시간 후 (160회): ○
오일 농도 변화 40시간 후 (160회): ○
세정제 중에 삽입되는 가공유를 불순물 분리조에서 연속하여 분리 제거함으로써 세정제 중의 오일 농도를 일정하게 유지하는 것이 가능해지고, 40시간 후의 가공유 세정성은 세정 시험의 1회째와 동등한 높은 세정 수준이 유지되었다.
<실시예 91>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성 1회째: ○, 40시간 후(160회): ○
오일 농도 변화 40시간 후(160회): ◎
세정제 중에 삽입되는 가공유를 불순물 분리조에서 연속하여 분리 제거함과 동시에, 분리 필터로 되돌아가는 액체 중에 미분산되어 있는 가공유를 분리함으로써 세정제 중의 오일 농도를 보다 낮게 억제하는 것이 가능해지고, 40시간 후의 가공유 세정성은 세정 시험의 1회째와 동등한 높은 세정 수준이 유지되었다.
<비교예 26>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성 1회째: ○, 40시간 후(160회): ×
오일 농도 변화 40시간 후(160회): ×
세정제 중에 삽입되는 가공유에 의해 세정제 중의 오일 농도가 상승하여 40시간 후의 가공유 세정성이 저하되었다.
<실시예 92 및 93>
(13) 실기에 의한 불순물 분리 및 세정 시험 3
도 7에 나타낸 세정 장치의 세정조 (E) (106), 가열조 (F) (107)에 세정제를 넣고, 수분리조 (H) (109), 불순물 분리조 (M) (112), 불순물 분리조 처리액용 탱크 (X) (115), 분리 필터 유닛 (X) (118)에 린스제를 넣어 가열조 (F) (107)의 세정제를 히터 (121)에 의해 가열 비등시켜 세정제 순환용 펌프 (J) (120)으로 세정조 (E) (106)과 가열조 (F) (107)의 세정제를 순환시킴으로써 일정한 조성으로 유지하면서 1시간 공운전한 후, 세정제 송액 펌프 (N) (114)로 세정조 (E) (106)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조 (M) (112)로 이송함으로써 세정제 중에 용해된 가공유의 분리 및 세정 작업을 수행하였다. 가공유에 대한 세정성 및 세정제 중의 오일 농도 변화를 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
세정 샘플은 베어링(250개)에 하기 금속 가공유를 함침시킨 후, 배럴 세정용 바구니에 넣었다. 상기 세정 장치의 세정조 (E) (106) 및 가열조 (F) (107) 중의 세정제에 2 질량％(실시예 92) 또는 4 질량％(실시예 93)의 가공유를 첨가한 후 세정하고, 분리 필터 (X) (118)을 통과한 액체로 예비 샤워 린스한 후, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 추가 샤워 린스하고, 마지막으로 증기 세정하여 건조하였다. 세정은 15분 작업 시간으로 수행하고, 베어링의 세정성을 측정하였다. 세정성은 세정된 부품 표면에 잔류하는 가공유를 유분 측정 장치(OIL-20, 센트랄 가가꾸(주) 제조)로 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 잔존 유분량 70 ㎍ 미만/개
○: 잔존 유분량 70 ㎍ 이상/개 내지 100 ㎍ 미만/개
×: 잔존 유분량 100 ㎍ 이상/개
세정 조건
세정조 (E) (106): 2분간 비등 세정
증기 구역 (G) (108): 2분간 예비 샤워 린스(5 ℓ/분)한 후, 2분간 샤워 린스(5 ℓ/분)하고 2분간 정치
세정제 응축액량: 500 ㎖/분
불순물 분리조로의 세정제 피드량: 110 ㎖/분
불순물 분리조 액온도: 3 내지 6 ℃
불순물 분리조 처리액 탱크 (X) (115)의 액온도: 3 내지 6 ℃
분리 필터: EUS04AV (상품명: 유텍, 아사히 가세이(주) 제조)
시험에 사용한 세정제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=50/30/20(질량％)
시험에 사용한 린스제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물 (상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=99/0.6/0.4(질량％)
시험에 사용한 금속 가공유: FM220 (상품명, 유시론 포머, 유시로 가가꾸 고교(주) 제조)
<실시예 92>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성: ○
가공유 2 질량％를 포함하는 세정제로 세정한 후, 예비 샤워 린스를 행함으로써 우수한 세정성이 확인되었다.
<실시예 93>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성: ○
가공유 4 질량％를 포함하는 세정제로 세정한 후, 예비 샤워 린스를 행함으로써 충분한 세정성을 얻을 수 있었다.
<실시예 94 및 95>
(14) 실기에 의한 불순물 분리 및 세정 시험 4
도 8에 나타낸 세정 장치의 세정조 (Z) (136)에 세정제를 넣고, 예비 린스조 (AH) (137), 린스조 (AC) (138), 수분리조 (AB) (140), 불순물 분리조 (AD) (143), 불순물 분리조 처리액용 탱크 (AG) (146), 분리 필터 유닛 (AG) (149)에 린스제를 넣어 세정조 (Z) (136)의 세정제를 히터 (152)에 의해 가열 비등시켜 1시간 공운전한 후, 세정제 송액 펌프 (AE) (145)로 세정조 (Z) (136)의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조 (AD) (143)에 이송함과 동시에, 불순물 분리조 처리액용 송액 펌프 (AG) (148)을 가동시켜 세정제 중에 용해된 가공유의 분리 및 세정 작업을 수행하였다. 가공유에 대한 세정성 및 세정제 중의 오일 농도 변화를 이하의 조작 및 세정 조건에 의해 측정하였다.
조작
세정 샘플은 베어링(250개)에 하기 금속 가공유를 함침시킨 후, 배럴 세정용 바구니에 넣었다. 상기 세정 장치의 세정조 (Z) (136)의 세정제에 2 질량％ (실시예 94) 또는 4 질량％ (실시예 95)의 가공유를 첨가한 후 세정하고, 예비 린스조 내에서 분리 필터 (AG) (149)를 통과한 액체로 예비 침지 린스한 후, (f) 비인화성 세정제의 응축액으로 추가 침지 린스하고, 마지막으로 증기 세정하여 건조하였다. 세정은 15분 작업 시간으로 수행하여 베어링의 세정성을 측정하였다. 세정성은 세정된 부품 표면에 잔류하는 가공유를 유분 측정 장치(OIL-20, 센트랄 가가꾸(주) 제조)로 측정하였다. 평가는 이하의 기준에 따랐다.
◎: 잔존 유분량 70 ㎍ 미만/개
○: 잔존 유분량 70 ㎍ 이상/개 내지 100 ㎍ 미만/개
×: 잔존 유분량 100 ㎍ 이상/개
세정 조건
세정조 (Z) (49): 2분간 비등 세정
예비 린스조 (AH) (137): 1분간 초음파 세정(28 kHz, 200 w)
린스조 (AC) (138): 1분간 초음파 세정(28 kHz, 200 w)
증기 구역 (AA) (139): 1분간 증기 세정한 후, 2분간 정치
세정제 응축액량: 500 ㎖/분
불순물 분리조로의 세정제 피드량: 110 ㎖/분
불순물 분리조 액온도: 3 내지 6 ℃
*불순물 분리조 처리액 탱크 (X) (115)의 액온도: 3 내지 6 ℃
분리 필터: EUS04AV (상품명: 유텍, 아사히 가세이(주) 제조)
시험에 사용한 세정제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물(상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=50/30/20(질량％)
시험에 사용한 린스제: 메틸 퍼플루오로부틸 에테르와 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르의 혼합물(상품명: HFE7100, 스미또모 3M사 제조)/3-메틸-3-메톡시부탄올/디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르=99/0.6/0.4(질량％)
시험에 사용한 금속 가공유: FM220(상품명, 유시론 포머, 유시로 가가꾸 고교(주) 제조)
<실시예 94>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성: ◎
가공유 2 질량％를 포함하는 세정제로 세정한 후, 예비 침지 린스를 행함으로써 우수한 세정성이 확인되었다.
<실시예 95>
결과를 이하에 정리하였다.
세정성: ◎
가공유 4 질량％를 포함하는 세정제로 세정한 후, 예비 침지 린스를 행함으로써 우수한 세정성을 얻을 수 있었다.
Figure 112005069814704-PAT00013
Figure 112005069814704-PAT00014
Figure 112005069814704-PAT00015
Figure 112005069814704-PAT00016
Figure 112005069814704-PAT00017
Figure 112005069814704-PAT00018
Figure 112005069814704-PAT00019
본 발명의 세정제 및 린스제는 증기압이 상이한 성분을 조합하여 사용함으로 써 우수한 오일 및 유동체 용해성을 가짐과 동시에 인화 위험성을 감소시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치에서는, 본 발명의 세정제를 비등시킴으로써 발생하는 상기 세정제의 증기 및 응축액을 사용함으로써 세정부터 건조까지 행할 수 있다.
즉, 건조성이 우수하고, 또한 인화 위험성이 없지만, 세정성이 현저하게 떨어지는 (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물에 각종 불순물에 대한 세정성이 우수한 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 첨가함으로써, 성분 (b)의 포함되는 세정제에 의한 비등 세정과 성분 (b)의 약간 포함되는 상기 세정제의 응축액에 의한 린스를 실질적으로 1액으로 행할 수 있게 되며, 각종 불순물에 대한 우수한 세정성을 갖는 성분 (b)의 특성을 유효하게 활용한 세정 방법 및 세정 장치를 제공할 수 있다.
또한, 성분 (a1) 비염소계 불소 함유 화합물을 함유하는 세정제에서는, 인화점을 갖지 않는다는 비염소계 불소 함유 화합물의 특성에 의해, 상기 세정제를 인화점을 갖지 않는 세정제로 할 수 있게 되며, 인화의 위험성이 감소됨으로써 세정기 등의 설비상, 인화, 폭발 등을 방지하기 위한 방폭 구조를 형성할 필요가 없으며, 또한 기존의 세정 설비를 그대로 사용할 수 있기 때문에 비용이 저렴한 세정 시스템을 확립할 수 있게 된다.
또한, 세정조 중의 상기 세정제와 수분리조 중의 상기 세정제의 증기를 응축시킨 액체를 불순물 분리조로 이송하여 2액을 접촉시킴으로써 불순물 분리조 내에 서 세정제 중에 용해되어 있는 불순물 성분을 분리 제거하고, 그 후 불순물이 분리된 액체를 세정조로 되돌림으로써 세정제 중의 불순물을 효율적으로 연속 분리할 수 있게 되며, 또한 분리 필터를 부가함으로써 보다 높은 불순물 분리성을 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 세정제, 린스제, 세정 방법, 불순물 분리 방법 및 세정 장치를 필요에 따라 조합하여 사용함으로써 세정제 수명이 길고, 또한 산화 분해 및 인화의 위험을 감소시킴으로써 모든 형태의 불순물을 쉽게 세정물 표면으로부터 용해 세정할 수 있다.

Claims (34)

  1. (a1) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 비염소계 불소 함유 화합물과 (b) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 미만인 성분을 함유하는, 인화점을 갖지 않는 세정제 또는 인화점을 갖지 않는 린스제로 세정하고, (f) 이 세정제의 증기 또는 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 또는 증기 세정, 또는 둘다를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정제 또는 상기 린스제가 (a2) 20 ℃에서의 증기압이 1.33×103 Pa 이상인 알코올류, 케톤류, 에스테르류 및 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 더 함유하는 것인 세정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (a1)이 메틸 퍼플루오로부틸 에테르, 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르 및 이들의 혼합물에서 선택되는 화합물을 함유하는 것인 세정 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)가 에테르 결합 또는 에스테르 결합, 또는 둘다를 갖는 유기 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 세정 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)가 글리콜 에테르류, 글리콜 에테르 아세테이트류 및 히드록시카르복실산 에스테르류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 것인 세정 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)가 하기 화학식 1, 2, 3 및 4로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 것인 세정 방법.
    <화학식 1>
    Figure 112005069814704-PAT00020
    <화학식 2>
    Figure 112005069814704-PAT00021
    <화학식 3>
    Figure 112005069814704-PAT00022
    <화학식 4>
    Figure 112005069814704-PAT00023
    식 중, R1, R10 및 R14는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R11, R12 및 R13은 각각 수소 또는 메틸기이며, R5는 탄소수 4 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R6은 탄소수 3 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이며, n은 0 또는 1의 정수를 나타내고, m은 1 내지 4의 정수를 나타낸다.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정제 및 린스제가 (c) 산화 방지제를 더 함유하는 것인 세정 방법.
  8. 제7항에 있어서, 성분 (c)가 페놀계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 인계 산화 방지제 및 황계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 것인 세정 방법.
  9. 제7항에 있어서, 성분 (c)가 페놀계 산화 방지제 및 아민계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물과 인계 산화 방지제 및 황계 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합인 세정 방법.
  10. 제7항에 있어서, 성분 (c)의 융점이 120 ℃ 이하인 세정 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정제 및 린스제가 (d) 자외선 흡수제를 더 함유하는 것인 세정 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 기재된 (e) 세정제로 세정하고, (f) 이 세정제의 증기 또는 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 또는 증기 세정, 또는 둘다를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  13. 제7항에 있어서, 린스제의 증기 또는 그 증기의 응축액을 사용하여 린스 또는 증기 세정, 또는 둘다를 수행하는 세정 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 기재된 (e) 세정제로 세정한 후, 성분 (a), (c) 산화방지제를 더 포함하는 제1항 또는 제2항에 기재된 린스제로부터 선택되는 액체, 그 액체의 증기 또는 그 액체의 증기의 응축액을 사용하여 린스 또는 증기 세정, 또는 둘다를 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 기재된 (e) 세정제로 세정하고, (f) 이 세정제의 증기를 응축시켜 수득한 액체와, 세정조에서 불순물로 오염된 상기 세정제를 불순물 분리 조에서 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물을 분리한 후, 불순물이 없는 액체를 세정조로 되돌리는 것을 특징으로 하는 불순물 분리 방법.
  16. 세정제의 증기를 응축시켜 수득한 액체와, 세정조에서 불순물로 오염된 상기 세정제를 접촉시켜 수득한 액체를 분리 필터에 통과시킨 후 세정조로 되돌리는 것을 특징으로 하는 불순물 분리 방법.
  17. 제15항에 있어서, 불순물 분리조에서 처리된 액체를 분리 필터에 통과시킨 후 세정조로 되돌리는 불순물 분리 방법.
  18. 제1항 또는 제2항에 따른 세정 방법을 제16항에 따른 불순물 분리 방법과 병용하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  19. 린스하기 전에 제1항에 기재된 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제로 예비 린스를 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  20. 린스하기 전에 제1항, 제2항 및 제16항 중 어느 한 항에 따른 세정 방법 또는 불순물 분리 방법으로 처리된 액체를 예비 린스제로서 사용하여 예비 린스를 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  21. 성분 (a)와 성분 (b)를 함유하는 세정제로 세정하고, 이어서 제1항에 기재된 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제로 예비 린스한 후, 성분 (b)를 함유하는 예비 린스제의 증기 또는 그 증기의 응축액으로 린스 또는 증기 세정, 또는 둘다를 수행하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  22. 제1항, 제2항 및 제16항 중 어느 한 항에 따른 세정 방법 또는 불순물 분리 방법을 제19항에 따른 세정 방법과 병용하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  23. (A) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하기 위한 가열 기구 또는 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구, 또는 둘다를 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (B) 이 세정조 (A)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (C) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, 및 (D) 수분리조에 체류하는 응축액을 증기 구역 (B) 내에서 샤워 린스하기 위한 기구를 포함하는 세정 장치.
  24. (E) (e) 세정제로 세정물을 세정하기 위한 세정조, (F) 상기 세정제를 이루는 1종 이상의 성분 또는 화합물의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (G) 이 가열조 (F)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (H) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (I) 수분리조 (H)에 체류하는 응축액을 증기 구역 (G) 내에서 샤워 린스하 기 위한 기구, 및 (J) 세정제를 세정조 (E)와 가열조 (F) 사이에서 순환시키기 위한 기구를 포함하는 세정 장치.
  25. (O) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하기 위한 가열 기구 또는 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구, 또는 둘다를 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (P) 이 세정조 (O)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (Q) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, 및 (R) 수분리조에서 수분이 제거된 응축액으로 침지 린스를 수행하기 위한 린스조를 포함하는 세정 장치.
  26. (S) (e) 세정제로 세정물을 세정하기 위한 세정조, (T) 성분 (a) 또는 린스제로 침지 린스를 수행하기 위한 침지 린스조, (U) 성분 (a) 또는 린스제의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (V) 이 가열조 (U)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, 및 (W) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조를 포함하는 세정 장치.
  27. (A) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하기 위한 가열 기구 또는 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구, 또는 둘다를 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (B) 이 세정조 (A)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (C) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수 분리조, (K) 불순물을 함유하는 세정제와 상기 응축액을 서로 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (D) 수분리조에 체류하는 응축액을 증기 구역 (B) 내에서 샤워 린스하기 위한 기구, 및 (L) 세정조 (A) 내의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하기 위한 기구를 포함하는 세정 장치.
  28. (E) (e) 세정제로 세정물을 세정하기 위한 세정조, (F) 이 세정제를 이루는 1종 이상의 성분 또는 화합물의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (G) 이 가열조 (F)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (H) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (M) 불순물을 함유하는 세정제와 상기 응축액을 서로 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (I) 수분리조 (H)에 체류하는 응축액을 증기 구역 (G) 내에서 샤워 린스하기 위한 기구, (J) 세정제를 세정조 (E)와 가열조 (F) 사이에서 순환시키기 위한 기구, 및 (N) 세정조 (E) 내의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하기 위한 기구를 포함하는 세정 장치.
  29. 예비 린스조를 갖는 세정 장치.
  30. 불순물 분리조 또는 분리 필터, 또는 둘다에서 처리된 액체를 예비 린스제로서 예비 린스조 내에서 사용하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  31. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 세정 장치와 제29항 또는 제30항에 따른 세정 장치를 병용한 세정 장치.
  32. (E) (e) 세정제로 세정물을 세정하기 위한 세정조, (F) 이 세정제를 이루는 1종 이상의 성분 또는 화합물의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구를 갖는 가열조, (G) 이 가열조 (F)로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (H) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (M) 불순물을 함유하는 세정제와 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (X) 불순물 분리조에서 처리된 액체 중의 불순물을 분리 필터로 분리하기 위한 기구, (Y) 분리 필터를 통과한 액체 및 수분리조 (H)에 체류하는 응축액을 증기 구역 (G) 내에서 샤워 린스하기 위한 기구, (J) 상기 세정제를 세정조 (E)와 가열조 (F) 사이에서 순환시키기 위한 기구, 및 (N) 세정조 (E) 내의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하기 위한 기구를 포함하는 세정 장치.
  33. (Z) (e) 세정제를 이루는 1종 이상의 성분을 가열하거나 그의 증기를 발생시키기 위한 가열 기구, 또는 둘다를 위한 가열 기구를 갖는 세정조, (AA) 이 세정조로부터 발생된 증기로 증기 세정을 수행하기 위한 증기 구역, (AB) 발생된 증기를 응축시켜 수득한 응축액으로부터 수분을 제거하기 위한 수분리조, (AC) 수분리조 (AB)에서 수분이 제거된 응축액으로 침지 린스를 수행하기 위한 린스조, (AD) 불순물을 함유하는 세정제와 응축액을 접촉시켜 세정제 중에 용해되어 있는 불순물을 분리시키기 위한 불순물 분리조, (AE) 세정조 (Z) 내의 세정제를 연속적으로 불순물 분리조로 이송하기 위한 기구, (AF) 수분리조 (AB)에서 수분이 제거된 응축액을 연속적으로 불순물 분리조로 이송하기 위한 기구, (AG) 불순물 분리조에서 처리된 액체 중의 불순물을 분리 필터로 분리하기 위한 기구, 및 (AH) 분리 필터를 통과한 액체로 침지 예비 린스를 수행하기 위한 예비 린스조를 포함하는 세정 장치.
  34. 제1항, 제2항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제23항 내지 제30항, 제32항 및 제33항 중 어느 한 항에 따른 세정 장치를 사용하는 세정 방법 또는 불순물 분리 방법.
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