KR20110116123A

KR20110116123A - 수제거 방법

Info

Publication number: KR20110116123A
Application number: KR1020117014714A
Authority: KR
Inventors: 마이 하시모토; 마사아키 츠자키
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-10-25
Also published as: SG2014009641A; CN102307636A; US20110277790A1; WO2010090270A1; AU2010211652A1; SG172961A1; TW201038320A; CA2750294A1; JPWO2010090270A1

Abstract

물품의 침지조 간의 이동에 수반하여 생기는 얼룩의 발생이 없고, 복잡한 형상의 물품에 있어서도 수제거 성능이 저하되지 않고, 침지조 중의 수제거 용제에 물의 현탁이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 1 조의 침지조에서 장시간, 연속하여 안정된 수제거 성능을 유지할 수 있는 수제거 방법을 제공한다.
알코올류를 함유하는 불소계 용제를 수제거 용제로서 사용하고, 침지조 중의 수제거 용제를 비등 상태로 하고, 침지조의 상부에서 수제거 용제 증기를 응축시켜 응축된 수제거 용제를 침지조 외에서 물을 제거한 후 침지조로 되돌리고, 침지조 내의 비등 상태의 수제거 용제 중에 물이 부착된 물품을 침지시켜 물을 제거하여 끌어올리는, 물품의 수제거 방법.

Description

수제거 방법{DEWATERING METHOD}

본 발명은 정밀 기계 공업, 광학 기계 공업, 전기 전자 공업 또는 플라스틱 공업 등에 있어서, 렌즈, 액정 표시 장치 부품, 전자 부품, 정밀 기계 부품 등의 물품 표면의 물을 제거하기 위한 수제거 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명서에서, 수제거란 물이 부착된 물품으로부터 물을 제거하는 것을 의미하고, 이른바 수제거 건조, 탈수, 건조와 같은 양태를 포함한다.

정밀 기계 공업, 광학 기계 공업, 전기 전자 공업 또는 플라스틱 공업 등에 있어서, 렌즈, 액정 표시 장치 부품, 전자 부품, 정밀 기계 부품은, 예를 들어 도금 공정이나 연마 공정시에 수세 처리를 한다. 이 때, 수세 처리 후, 물이 부착된 상태에서는 다음 공정에 지장을 초래하는 경우가 많다. 또, 잔류된 물에 의하여 발생된 얼룩은 다음 공정에서의 접착·용접 불량이나 외관 불량, 녹의 발생 등, 제품의 품질을 저하시키는 원인이 되는 경우가 있기 때문에, 수제거 및 건조를 행하여 물품의 표면으로부터 완전히 수분을 제거할 필요가 있다.

이와 같은 물품의 수제거·건조 방법으로서, 피세정 물품을, 피세정 물품의 표면으로부터 물을 제거할 수 있는 용제에 침지시키고, 끌어올린 후, 용제를 건조시키는 방법이 알려져 있다. 이 방법에서 사용되는 용제로는, 에탄올이나 이소프로필알코올 등의 알코올류가 알려져 있지만, 이것들은 인화점을 갖는 화합물이기 때문에, 방화 대책 등의 사용 환경이나 사용 방법에 배려할 필요가 있었다. 또, 상기 용제로는, 염소계 유기 용제에 계면활성제 등을 첨가한 용제 조성물이나 불소계 용제에 알코올류나 계면활성제를 첨가한 용제 조성물이 제안되어 있다. 불소계 용제로는, 클로로플루오로카본류 (이하, CFC 류라고도 함), 퍼플루오로카본류 (이하, PFC 류라고도 함), 하이드로클로로플루오로카본류 (이하, HCFC 류라고도 함), 하이드로플루오로카본류 (이하, HFC 류라고도 함), 하이드로플루오로에테르류 (이하, HFE 류라고도 함) 등이 사용된다. 이들 중, PFC 류는 염소를 함유하지 않기 때문에 지구의 오존층을 파괴하지 않아, 몬트리올 의정서하에서 단계적으로 폐지되지 않는다. 그러나, 그것들의 화학적 안정성 및 장기에 걸친 대기 중에서의 수명으로 인하여, 높은 지구 온난화 포텐셜 (GWP) 을 갖는 것으로 간주되어 그것들의 사용은 점점 제한되고 있다. 염소계 용제는 대기 중의 수명이 짧기 때문에, 성층권까지 도달하여 오존을 파괴하지는 않으나, 지하수·토양 중에서는 분해에 장기간을 필요로 하기 때문에, 수질 오탁 방지법·토양 오염 대책법 등에서 배수 기준이 정해져 있다. 또, 휘발성 유기 화합물 (VOC) 로서 대기로의 방출량도 제한되어 있기 때문에, 염소계 용제의 사용시에는 누설이나 대기 방출을 위한 대책이 필요하다.

상기 서술한 불소계 용제에 알코올류를 첨가한 용제 조성물은, 초기의 수제거 성능은 양호하지만, 연속적으로 장기간 사용하면 용제 조성물 중의 물의 양이 증대되어 포화 용해도를 초과하고, 석출된 물이 용제 조성물 중에 현탁된 상태로 되는 문제가 있다. 이것은, 용제 조성물 중에 석출된 물이 강제 교반에 의하여 현탁 상태가 되는 것으로 생각된다. 예를 들어, 피세정 물품을 용제 조성물에 침지시킬 때, 단시간에 수제거를 행할 목적에서, 초음파 세정, 요동 세정, 분류 (噴流) 세정 등의 강제적으로 물을 교반하는 방법을 취하는 경우가 있고, 또는 침지 세정조의 액면에 부상된 물을 제거할 목적에서, 용제 조성물을 순환시키는 수단을 형성하는 경우가 있고, 이와 같은 경우에 물이 현탁 상태로 되는 것으로 생각된다. 용제 조성물 중의 현탁된 물의 함유 비율이 커지면, 물품의 표면에 물이 잔존하거나 또는 물이 재부착되어, 건조 후 물품으로서 얼룩이 일어난다는 문제가 발생된다. 물의 부착에 의하여 발생된 얼룩을 세정 등에 의하여 제거하기가 곤란한 경우가 적지 않다.

침지조 중의 물의 현탁을 해소하는 방법으로서 침지조의 상부에 있는 물을 함유하는 용제 조성물을 수분리조에 대한 오버플로우에 의하여 제거하는 방법이 알려져 있다. 이 방법에서는 수분리조에서 비중 분리법에 의하여 용제 조성물과 물로 분리되고, 용제 조성물은 침지조에 되돌려진다. 또 특허문헌 1 에서는, 용제 조성물을 수분리조에서 비중 분리한 후, 용제 조성물에 잔존하는 물을 추가로 분리하기 위하여 콜레서식의 필터 등의 여과 공정을 구비한 수제거 건조 방법이 제시되고 있다.

상기의 방법에서는, 수분리 후에 침지조에 보내지는 용제 조성물은 항상 포화 수분 상태이고, 침지조 중의 용제 조성물의 액온 저하에 의하여, 용제 조성물의 포화 수분 농도가 저하되었을 때에는 용이하게 현탁 상태로 되기 때문에 수제거 성능이 저하될 가능성이 있다.

비등욕을 사용한 수제거·건조 방법으로는, 특허문헌 2 에는 PFC 류로 이루어지는 용제 조성물의 액체 중에 수분이 부착된 물품을 침지시키고, 이 물품에 초음파를 조사하여 이 물품에 부착된 수분을 제거하여 물품을 수제거한 후, 이 물품을 상기 액체로부터 끌어올려 PFC 류로 이루어지는 용제 조성물의 비등액 중에 옮기고, 이 비등액 중에 있어서 상기 물품에 부착된 잔여 수분을 제거한 후, 추가로, 이 물품을 비등액으로부터 PFC 류로 이루어지는 용제 조성물의 증기 중으로 옮기고, 이 증기 중에 있어서 상기 물품을 건조시켜, 상기 PFC 류로 이루어지는 용제 조성물의 증기를 회수하여 순환 사용하는 것을 특징으로 하는 물품의 수제거·건조 방법 및 장치가 명시되어 있다. 또, 특허문헌 3 에 있어서는, 특허문헌 2 와 동일한 수제거 건조 공정을 안정제 및 계면활성제를 함유하는 5 ∼ 50 ℃ 의 염소계 유기 용제를 사용하여 행하는 수제거·건조 방법이 알려져 있다.

특허문헌 2 또는 3 에서는, 물품은 초음파 침지조에 침지되어 물품에 부착된 수분을 제거하여 물품을 수제거시킨 후, 추가로 비등액조에 침지시켜 잔여의 수분 혹은 계면활성제 등을 제거하고, 그 후, 증기 중에서 물품을 건조시킨다. 이 방법에 있어서는, 물품을 침지하는 조가 적어도 2 개 이상 필요하다. 또, 초음파조로부터 비등액조에 물품을 이동시킬 때, 수분이 잔여하는 물품이 건조되어, 얼룩 등이 발생할 가능성이 있다. 수제거 건조 공정 중에 한 번 발생된 얼룩은, 제거하지 못할 가능성이 높다. 또한, 초음파 침지에서는, 물품의 형상이나 종류에 따라서 수제거성이 저하되는 경우가 있다. 수제거성을 유지하기 위하여 수제거 용제를 교반하거나 물품의 요동을 동시에 행하는 방법도 있지만, 미소한 구멍이나 간극을 갖는 복잡한 형상의 물품에서는, 충분한 수제거 성능이 얻어지지 않는 문제가 있다. 또, 초음파 조사는 파괴나 상처 등 물품에 데미지를 주는 경우도 있다. 또, 상기 서술한 바와 같이, PFC 류나 염소계 용제는, 환경에 영향을 미치는 용제이기도 하다.

또, 특허문헌 4 에서는, 수제거조의 수제거 용제에 침지된 물품에 가압(加壓) 과가열된 수제거 용제를 분사함으로써, 대기하에서의 비등 상태에 의한 폭발적인 충돌력과 난류를 형성함으로써, 물품의 물을 제거하여 수제거 건조를 행하는 방법이 명시되어 있다. 이 방법에서는, 물품으로부터 제거되어 액면에 부상된 물은, 가압 과가열된 수제거 용제에 의하여, 수제거 용제와 함께 수제거조로부터 수분리조로 흘러 떨어진다.

특허문헌 4 에서는, 물품의 형상에 따라서는, 가압 과가열된 용제가 물품 전체에 접촉하지 않을 가능성이 있다. 또, 침지하는 조는 1 조이지만, 물품으로부터 제거된 물을 오버플로우에 의하여 침지조로부터 배제하여 수제거 용제와 물을 분리하기 위한 수분리조가 침지조의 근처에 배치되는 것이 필수로 되어 있고, 장치를 제작하는 데 있어서의 제약 조건의 하나로 되어 버린다.

국제 공개번호 2005-079943호 일본 공개특허공보 평5-114594호 일본 공개특허공보 평3-114501호 일본 공개특허공보 2004-249250호

본 발명은, 침지조의 이동에 수반하여 생기는 얼룩의 발생이 없고, 복잡한 형상의 물품에 있어서도 수제거 성능이 저하되지 않고, 침지조 중의 수제거 용제에 물의 현탁이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 1 조의 침지조에서 장시간, 연속하여 안정된 수제거 성능을 유지할 수 있는 수제거 방법의 제공을 목적으로 한다.

즉 본 발명은, 하기 물품의 수제거 방법이다.

[1] 알코올류를 함유하는 불소계 용제를 수제거 용제로서 사용하고, 물이 부착된 물품을 상기 수제거 용제의 액 중에 침지시켜 상기 물을 수제거 용제에 용해 또는 분산시켜 물품으로부터 제거하고, 그 후 물품을 수제거 용제의 액으로부터 끌어올려 건조시킴으로써, 물이 부착된 물품으로부터 물을 제거하는 수제거 방법으로서, 수제거 용제를 저류시킨 침지조 중의 수제거 용제를 비등 상태로 하고, 상기 침지조의 상부에 수제거 용제의 증기를 응축시키는 냉각 수단을 형성함과 함께 응축된 수제거 용제를 침지조 밖으로 도출하고, 수제거 용제의 비등 온도에 있어서의 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하거나 또는 물을 함유하지 않는 수제거 용제를 상기 침지조에 도입하는 것, 및, 상기 물이 부착된 물품을 상기 침지조 중의 비등 상태의 수제거 용제의 액에 침지시켜 물을 제거하고, 그 후 물품을 수제거 용제의 액으로부터 끌어올리는 것을 특징으로 하는 물품의 수제거 방법.

[2] 침지조 중에서 비등 중의 수제거 용제에 함유되는 수분 농도가, 물품을 끌어올리는 시점에서, 당해 비등 온도에 있어서의 포화 수분 농도 이하가 되도록, 상기 응축된 수제거 용제의 도출량을 조정하고, 또한 상기 침지조에 도입되는 수제거 용제의 도입량을 상기 도출되는 수제거 용제의 양과 거의 동량으로 하는, 상기 [1] 에 기재된 수제거 방법.

[3] 침지조 밖으로 도출된 수제거 용제를 수분리조에 도입하여, 상기 수분리조 중에서 비중 분리법에 의하여 수제거 용제로부터 물을 분리하고, 분리된 물을 상기 수분리조로부터 배출하고, 물이 분리된 수제거 용제를 상기 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하는 수제거 용제로서 상기 수분리조로부터 상기 침지조에 도입하는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 수제거 방법.

[4] 수분리조 중의 수제거 용제의 온도 (T) 를, T^b-10 ≤ T < T^b 로 하는 (단, T^b 는 당해 수제거 용제의 비점), 상기 [3] 에 기재된 수제거 방법.

[5] 불소계 용제가 하이드로플루오로에테르류 또는 하이드로플루오로카본류인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 수제거 방법.

[6] 불소계 용제가 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르, (퍼플루오로부톡시)메탄 및 (퍼플루오로부톡시)에탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 하이드로플루오로에테르류인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 수제거 방법.

[7] 불소계 용제가 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 하이드로플루오로카본류인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 수제거 방법.

[8] 알코올류가 탄소수 1 ∼ 3 의 알칸올인, 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 1 항에 기재된 수제거 방법.

[9] 수제거 용제에 있어서의 알코올류의 함유 비율이 3 ∼ 15 질량% 인, 상기 [1] ∼ [8] 중 어느 1 항에 기재된 수제거 방법.

[10] 수제거 용제가, 알코올류와 불소계 용제의 공비 조성물인, 상기 [1] ∼ [9] 중 어느 1 항에 기재된 수제거 방법.

본 발명에 의하면, 비등 상태의 수제거 용제가 저류된 1 조의 침지조에 물이 부착된 물품을 침지시키고, 끌어올려 건조시킴으로써, 침지조 간의 이동에 수반하여 생기는 얼룩을 발생시키지 않고 물을 제거할 수 있다. 또, 침지조의 수제거 용제를 비등 상태로 함으로써 물품으로부터 제거된 물을 수제거 용제와 함께 증발시켜 침지조로부터 물을 제거하고, 수제거 용제 중의 물이 현탁 상태로 되는 것을 억제할 수 있다. 나아가 항상 물을 제거함으로써, 장시간 연속하여 안정된 수제거 성능을 유지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 수제거 방법을 이용한 수제거 시험 장치의 개략도
도 2 는 특허문헌 1 에 기재된 수제거 시험 장치의 개략도
도 3 은 실시예 5 에 있어서의 침지조 중의 수제거 용제의 수분 농도의 시간 경과적 변화를 나타내는 그래프

본 발명에 있어서 수제거 용제는 알코올류를 함유하는 불소계 용제로 이루어지고, 사용시에는 물품으로부터 제거된 물을 함유한다. 게다가 수제거 용제는 알코올류 이외에 소량의 다른 성분을 함유하는 불소계 용제여도 된다.

본 발명에 있어서의 불소계 용제로는, 하이드로플루오로에테르류 혹은 하이드로플루오로카본류가 바람직하다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 다른 불소계 용제여도 된다. 하이드로플루오로에테르류, 하이드로플루오로카본류 이외의 불소계 용제로는, 퍼플루오로카본류나 하이드로클로로플루오로카본류를 들 수 있다. 불소계 용제는 난연성 또는 불연성인 것이 바람직하다.

하이드로플루오로에테르류로는, 식 1 로 나타내는 화합물이 바람직하다.

R¹-O-R² ···식 1

단, R¹, R² 는, 각각 독립적으로 알킬기 또는 함불소 알킬기를 나타낸다. R¹, R² 에 포함되는 불소 원자의 수의 합계는 0 인 경우는 없고, R¹, R² 에 포함되는 수소 원자의 수의 합계는 1 이상이고, 또한 R¹ 및 R² 에 포함되는 탄소 원자의 수의 합계는 4 ∼ 8 이다. R¹ 및 R² 에 포함되는 탄소 원자의 수의 합계를 m 으로 했을 때, R¹, R² 에 포함되는 불소 원자의 수의 합계는 m＋1 이상인 것이 바람직하고, m＋3 이상이 보다 바람직하다. 이와 같은 불소 원자수가 많은 하이드로플루오로에테르류는 난연성 내지 불연성이 되기 쉽다.

그 중에서도, 하이드로플루오로에테르류로는 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르, (퍼플루오로부톡시)메탄, (퍼플루오로부톡시)에탄이 바람직하고, 이것들은 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

하이드로플루오로카본류는, C_nF_pH_q [단, n 은 3 이상의 정수, p 는 1 이상의 정수, q 는 1 이상의 정수이고, p＋q 는 2n＋2 또는 2n 을 나타낸다] 로 나타내는 화합물이고, p＋q 가 2n＋2 인 경우에는 지방족 하이드로플루오로카본류, p＋q 가 2n 인 경우에는 지환족 하이드로플루오로카본류이다. n 은 3 ∼ 8 이 바람직하고, 4 ∼ 6 이 보다 바람직하다. 불소 원자의 수 (p) 는 n＋1 이상이 바람직하고, n＋3 이상이 보다 바람직하다. 이와 같은 불소 원자수가 많은 하이드로플루오로카본류는 난연성 내지 불연성이 되기 쉽다.

하이드로플루오로카본류로는 C₄F₅H₅, C₄F₆H₄, C₄F₇H₃, C₄F₈H₂, C₄F₉H, C₅F₆H₆, C₅F₇H₅, C₅F₈H₄, C₅F₉H₃, C₅F₁₀H₂, C₅F₁₁H, C₆F₇H₇, C₆F₈H₆, C₆F₉H₅, C₆F₁₀H₄, C₆F₁₁H₃, C₆F₁₂H₂, C₆F₁₃H 로 나타내는 화합물이나, 고리형의 C₅F₇H₃ 이 예시된다.

하이드로플루오로카본류로서 구체적으로는 이하의 화합물을 들 수 있다.

1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄, 1,1,2,3,4,4-헥사플루오로부탄, 2-메틸-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 1,2,2,3,3,4-헥사플루오로부탄, 1,1,1,2,3,3,4-헵타플루오로부탄, 1,1,2,2,3,4,4-헵타플루오로부탄, 1,1,1,2,3,4,4-헵타플루오로부탄, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로부탄, 1,1,1,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,3,4-옥타플루오로부탄, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,4,4,4-노나플루오로부탄.

1,1,2,3,3,4,5,5-옥타플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,5,5,5-옥타플루오로펜탄, 1,1,2,2,3,3,4,4,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,3,3,4,4,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,4,5,5,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,5,5,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,3,3,4,4,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-운데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,5,5,5-운데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로헥산.

2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,4,4-헥사플루오로부탄, 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-데카플루오로헥산, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,3,4,5,5-헵타플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,4,5-헵타플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,3,4,5,5,5-노나플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,4,5,5-옥타플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,5,5,5-옥타플루오로펜탄.

1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-도데카플루오로헥산, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,3,4,4,5,5,5-노나플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,4,5,5,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6,6,6-트리데카플루오로헥산, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄.

그 중에서도, 하이드로플루오로카본류로는, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로헥산, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,4,5,5,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산이 바람직하고, 이것들은 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

본 발명에 있어서의 수제거 용제 중의 불소계 용제의 함유 비율은, 80 ∼ 99 질량% 가 바람직하고, 85 ∼ 97 질량% 가 보다 바람직하다.

알코올류로는, 알릴알코올, 알칸올 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 탄소수 1 ∼ 3 의 알칸올이 바람직하고, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올류가 특히 바람직하다. 이것들은 단독으로도 사용해도 되고 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

본 발명에 있어서, 수제거 용제에 있어서의 알코올류의 함유 비율이 지나치게 작으면 수제거 용제의 수용해성이 저하되어, 물이 부착된 물품을 수제거 용제에 침지시켰을 때의, 당해 물품 표면으로부터의 물의 제거가 곤란해진다. 이 때문에, 물품을 끌어올렸을 때에 표면에 물이 잔존하여 얼룩이 발생하기 쉬워진다.

한편, 수제거 용제에 있어서의 알코올류의 함유 비율이 지나치게 크면, 수제거 용제가 인화점을 갖는 조성이 되어 취급이 번잡해진다. 또, 수제거 용제로부터 분리되는 물에 함유되는 알코올 농도가 높아짐과 함께, 수제거 용제 중의 알코올류의 함유 비율이 저하되어 수제거 성능의 유지가 곤란해진다. 게다가 수제거 용제로부터 분리되어 배출되는 물에 함유되는 알코올류의 농도가 높아지면, 그 수처리에 관련된 부하도 증대된다. 이와 같은 관점에서, 본 발명에 있어서, 수제거 용제에 있어서의 알코올류의 함유 비율은 1 ∼ 20 질량, 특히, 3 ∼ 15 질량% 인 것이 바람직하다.

또, 상기 알코올류의 함유 비율에 있어서, 하이드로플루오로에테르류나 하이드로플루오로카본류와, 알코올류가 공비 조성을 갖는 경우에는, 증발할 때의 조성 변동을 억제할 수 있는 점에서, 수제거 용제로는 공비 조성인 수제거 용제를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 또, 공비 양 (樣) 조성물도 수제거 용제로서 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서의 수제거 용제로서 바람직한 구체예를 표 1 에 나타낸다. 표 1 에 기재된 수제거 용제는 알코올류와 불소계 용제의 공비 조성물이고, 그 조성과 공비점을 나타낸다.

수제거 용제의 조성 () 안은 질량%	공비점 (℃)
1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 (94) / 메탄올 (6)	48
1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 (96) / 에탄올 (4)	52
1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 (97) / 2-프로판올 (3)	52
1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로헥산 (88) / 메탄올 (12)	49
1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로헥산 (91) / 에탄올 (9)	58
1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로헥산 (90) / 2-프로판올 (10)	60
1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산 (89) / 메탄올 (11)	52
1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산 (91) / 에탄올 (9)	61
1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산 (91) / 2-프로판올 (9)	64
1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르 (92) / 메탄올 (8)	46
1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르 (94) / 에탄올 (6)	54
1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르 (96) / 2-프로판올 (4)	55
(퍼플루오로부톡시)메탄 (95) / 2-프로판올 (5)	55

본 발명에 있어서의 불소계 용제에는, 각종 목적에 따라 알코올류 이외의 다른 성분을 함유시킬 수 있다. 예를 들어, 용해력을 높이기 위하여, 휘발 속도를 조절하기 위하여, 불소계 용제 및 알코올류 이외의 유기 용제 (이하, 기타 유기 용제라고 한다.) 를 더욱 함유시킬 수 있다.

기타 유기 용제로는, 탄화수소류, 케톤류, 할로겐 원자를 함유하지 않는 에테르류, 에스테르류, 및 하이드로플루오로카본류 이외의 할로겐화 탄화수소류로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 사용할 수 있다. 기타 유기 용제를 함유하는 경우, 기타 유기 용제의 함유 비율은, 수제거 용제의 수제거 성능을 해치지 않는 범위에서, 목적을 달성할 수 있는 비율로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 수제거 용제에 대하여 1 ∼ 20 질량이 바람직하고, 2 ∼ 10 질량% 로 하는 것이 특히 바람직하다.

탄화수소류로는, 탄소수 5 ∼ 15 의 사슬형 또는 고리형의 포화 또는 불포화 탄화수소류가 바람직하고, n-펜탄, 2-메틸부탄, n-헥산, 2-메틸펜탄, 2,2-디메틸부탄, 2,3-디메틸부탄, n-헵탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 2,4-디메틸펜탄, n-옥탄, 2-메틸헵탄, 3-메틸헵탄, 4-메틸헵탄, 2,2-디메틸헥산, 2,5-디메틸헥산, 3,3-디메틸헥산, 2-메틸-3-에틸펜탄, 3-메틸-3-에틸펜탄, 2,3,3-트리메틸펜탄, 2,3,4-트리메틸펜탄, 2,2,3-트리메틸펜탄, 2-메틸헵탄, 2,2,4-트리메틸펜탄, n-노난, 2,2,5-트리메틸헥산, n-데칸, n-도데칸, 1-펜텐, 2-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 시클로펜탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 에틸시클로헥산, 비시클로헥산, 시클로헥센, α-피넨, 디펜텐, 데칼린, 테트랄린, 아밀나프탈렌 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, n-펜탄, 시클로펜탄, n-헥산, 시클로헥산, n-헵탄 등이다.

케톤류로는, 탄소수 3 ∼ 9 의 사슬형 또는 고리형의 포화 또는 불포화 케톤류가 바람직하고, 구체적으로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 3-펜타논, 2-헥사논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 디이소부틸케톤, 메시틸옥사이드, 포론, 2-옥타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 이소포론, 2,4-펜탄디온, 2,5-헥산디온, 디아세톤알코올류, 아세토페논 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아세톤, 메틸에틸케톤 등이다.

할로겐 원자를 함유하지 않는 에테르류로는, 탄소수 2 ∼ 8 의 사슬형 또는 고리형의 포화 또는 불포화 에테르류가 바람직하고, 디에틸에테르, 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르, 아니솔, 페네톨, 메틸아니솔, 디옥산, 푸란, 메틸푸란, 테트라하이드로푸란 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 디옥산, 테트라하이드로푸란 등이다.

에스테르류로는, 탄소수 2 ∼ 19 의 사슬형 또는 고리형의 포화 또는 불포화 에스테르류가 바람직하고, 구체적으로는, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산펜틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산펜틸, 아세트산메톡시부틸, 아세트산sec-헥실, 아세트산2-에틸부틸, 아세트산2-에틸헥실, 아세트산시클로헥실, 아세트산벤질, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산부틸, 부티르산메틸, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 이소부티르산이소부틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산에틸, 벤조산메틸, 벤조산에틸, 벤조산프로필, 벤조산부틸, 벤조산벤질, γ-부티로락톤, 옥살산디에틸, 옥살산디부틸, 옥살산디펜틸, 말론산디에틸, 말레산디메틸, 말레산디에틸, 말레산디부틸, 타르타르산디부틸, 시트르산트리부틸, 세바스산디부틸, 프탈산디메틸, 프탈산디에틸, 프탈산디부틸 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아세트산메틸, 아세트산에틸 등이다.

하이드로플루오로카본류 이외의 할로겐화 탄화수소류로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 포화 또는 불포화의 염소화 탄화수소류가 바람직하고, 염화메틸렌, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1,1,2-테트라클로로에탄, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 펜타클로로에탄, 1,1-디클로로에틸렌, 1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1,2-디클로로프로판 등을 들 수 있다.

다음으로 본 발명의 수제거 방법을 구체적으로 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 방법을 실시하기 위한 수제거·건조 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 침지조 (1) 는 상부가 개방되어 있는 조로서, 그 중에 수제거 용제 (2) 가 액상으로 저류되어 있다. 침지조 (1) 의 상부의 내주벽에는 냉각관 (3) 이 형성되고, 냉각관 (3) 의 표면에서 응축된 수제거 용제는 냉각관 하방의 내주벽에 형성된 통 (4) 에서 모아지고, 모아진 수제거 용제는 도출관 (5) 으로부터 침지조 (1) 밖으로 도출된다. 한편, 침지조 (1) 에는 도입관 (6) 으로부터 새로운 수제거 용제가 도입된다. 여기서, 새로운 수제거 용제란, 도출된 수제거 용제보다 수분 농도가 낮은 수제거 용제로서, 도출된 수제거 용제의 수분 농도를 조정한 것이어도 되고, 별도로 물을 함유하지 않는 수제거 용제를 사용해도 된다. 침지조 (1) 의 바닥부에는 히터 (7) 가 형성되고, 히터 (7) 에 의한 가열에 의하여 액상의 수제거 용제 (2) 가 비등 상태로 유지되어 있다. 액상의 수제거 용제 (2) 의 상부와 냉각관 (3) 이 존재하는 높이 사이에는 수제거 용제의 증기 존 (8) 이 형성된다.

상기와 같이, 침지조 (1) 중의 수제거 용제 (2) 는 비등 상태로 유지되고, 증발된 수제거 용제는 증기 존 (8) 을 형성하고, 증기 존 (8) 상부의 수제거 용제 증기는 냉각되어 응축되고, 응축된 수제거 용제는 도출관 (5) 으로부터 침지조 (1) 밖으로 도출된다. 한편, 새로운 수제거 용제가 도입관 (6) 으로부터 침지조 (1) 내에 도입되고, 도입되는 새로운 수제거 용제의 양을 도출되는 응축된 수제거 용제의 양과 거의 동량으로 함으로써, 침지조 (1) 중의 수제거 용제 (2) 의 양을 정상 상태로 유지한다. 물이 부착된 물품은, 침지조 (1) 의 개방되어 있는 상방으로부터 침지조 (1) 중의 수제거 용제 (2) 의 액 중에 침지되고, 물품에 부착된 물이 수제거 용제에 용해 또는 분산됨으로써 물품으로부터 제거된다. 그 후, 물품은 수제거 용제 (2) 로부터 끌어올려지고, 증기 존 (8) 을 통과하여 침지조 (1) 로부터 꺼내진다. 수제거 용제 (2) 로부터 끌어올려진 물품에 부착된 수제거 용제는 증기 존 (8) 으로부터 끌어올려지고, 냉각관 (3) 의 옆을 통과하여, 침지조 (1) 의 상방으로부터 꺼내지기까지 증발 제거되는 (건조되는) 것이 바람직하다.

본 발명의 방법을 실시하기 위한 수제거·건조 장치는, 추가로 수분리조 (9) 를 구비하는 것이 바람직하다. 수분리조 (9) 는 비중 분리법에 의하여 수제거 용제로부터 물을 분리하는 저류조로서, 석출된 물을 함유하는 액상의 수제거 용제를 정치 (精置) 하여, 비중차에 의하여 수제거 용제의 액층 상부에 수층을 형성하고, 그 수층으로부터 물을 꺼낼 수 있다. 수분리조 (9) 에는, 상기 도출관 (5) 이 연결되어, 상기 응축된 수제거 용제가 도입되고, 분리된 물은 배출관 (10) 을 통하여 수분리조 (9) 로부터 배출된다. 한편, 물이 분리된 수제거 용제는, 수분리조 (9) 에 연결된 도입관 (6) 에 의하여 수분리조 (9) 로부터 침지조 (1) 에 되돌려진다.

본 발명에 있어서, 침지조에 있어서의 비등 상태의 수제거 용제의 온도는 수제거 용제의 비점이다. 또한, 여기서 말하는 수제거 용제의 비점이란, 당해 수제거 용제가 공비 조성물 또는 공비양 조성물인 경우에는 그 공비점이다. 또, 수제거 용제가 공비 조성물이 아닌 경우에는, 침지조에서 비등하고 있는 수제거 용제의 온도가 비점이다. 또한, 공비양 조성물이란, 일반적으로 실제적인 공비점을 갖지 않으나, 증발, 응축을 반복한 후의 조성물의 조성 변화를 무시할 수 있을 정도밖에 변화하지 않는 조성물을 말한다. 본 발명에서는, 증발, 응축을 반복한 후의 조성물의 조성 변화가 알코올류의 비율로 ±3 질량% 이내 (단, 알코올류의 함유 비율이 최저의 것이어도 1 질량% 이상) 인 조성물을 말한다.

본 발명의 물품의 수제거 방법에 있어서는, 물이 부착된 물품을, 침지조 (1) 에 저류되어 있는 수제거 용제의 비등 상태에 있는 액에 침지시킨다. 물품에 부착되어 있던 물의 대부분은 물품으로부터 수제거 용제 중에 용해 또는 분산된다. 이 침지시에 비등 상태의 수제거 용제의 유동에 의하여, 수제거에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 물품을 수제거 용제에 침지하는 시간은, 통상 30 초 ∼ 10 분간으로 하는 것이 바람직하다.

수제거 용제 중의 수분량을 포화 수분 농도 이하로 유지하기 위하여, 단위 시간당, 수제거 용제에 첨가되는 물의 양에 대하여 등량 이상의 물을 침지조 중의 수제거 용제로부터 제거할 필요가 있다. 정상 상태에서는, 단위 시간당 수제거 용제에 첨가되는 물의 양과 수제거 용제로부터 제거되는 물의 양은 동등하다. 수제거 용제에 첨가되는 물은 침지된 물품으로부터 제거되는 물이다 (또한, 환경으로부터 물이 수제거 용제에 첨가되는 경우도 있다.). 본 발명에 있어서는, 응축된 수제거 용제를 침지조로부터 도출함으로써, 응축된 수제거 용제에 동반되어 물이 침지조로부터 제거된다. 침지조 중의 수제거 용제의 양을 거의 일정하게 유지하기 위하여, 응축된 수제거 용제의 도출량과 거의 동등한 양의 수제거 용제가 침지조에 도입된다. 도입되는 수제거 용제는, 수제거 용제의 비등 온도에 있어서의 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하거나 또는 물을 함유하지 않는 수제거 용제일 필요가 있다.

본 발명에 있어서는, 수제거 용제 증기 중의 물의 농도는 비등 상태의 수제거 용제액 중의 물의 농도보다 높다. 즉, 본 발명에 있어서의 수제거 용제는, 비등 중의 수제거 용제의 포화 수분량보다 다량의 수분을 동반하여 증기로 되는 성질을 갖는다. 수제거 용제 증기 중의 수분은 응축된 수제거 용제에 동반하여 침지조로부터 도출됨으로써, 비등 중의 수제거 용제 중의 수분 농도를, 적어도 물품을 끌어올리는 시점에 있어서 포화 수분 농도 이하로 할 수 있다. 수제거 용제 중의 수분량을, 적어도 물품을 끌어올리는 시점에 있어서 (바람직하게는 정상적으로), 포화 수분 농도 이하로 유지하기 위하여, 물품으로부터 첨가되는 물의 양에 따라 침지조로부터 도출되는 물의 양을 조정한다. 이 조정은, 응축된 수제거 용제의 도출량을 조절함으로써 행한다. 예를 들어, 물의 도출량을 높이기 위해서는, 수제거 용제의 가열 능력을 높여 증발량을 많이 하고 또한 응축량을 많이 하여 응축 수제거 용제의 도출량을 높이는 등의 수단을 채용할 수 있다. 비등 중인 수제거 용제 중의 수분 농도는 그 온도 (수제거 용제의 비점) 에 있어서의 포화 수분 농도의 90 % 이하가 되도록, 수제거 용제 중의 수분량을 조정하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 추가로 수분리조 (9) 를 형성하고, 침지조 밖으로 도출된 수제거 용제를 수분리조 (9) 에 도입하고, 상기 수분리조 (9) 중에서 비중 분리법에 의하여 수제거 용제로부터 물을 분리하고, 분리된 물을 상기 수분리조 (9) 로부터 배출하고, 물이 분리된 수제거 용제를 상기 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하는 수제거 용제로서 상기 수분리조 (9) 로부터 상기 침지조 (1) 에 도입하는 것이 바람직하다. 수분리조 (9) 에서는 수제거 용제와 물이 비중 분리법에 의하여 분리된다. 불소계 용제는 물보다 비중이 크고, 물은 불소계 용제에 조금밖에 용해되지 않기 때문에, 알코올 함유량이 적은 수제거 용제는 물과 용이하게 분리된다. 수분리조 (9) 에 도입된 물을 함유하는 수제거 용제를 정치하면, 알코올류가 용해된 물로 이루어지는 상층과, 수제거 용제로 이루어지는 하층으로 분리된다. 정치 시간은 통상적으로 1 ∼ 30 분간 정도로 충분하다.

수분리조 (9) 에 있어서의 수제거 용제의 온도는, 분리를 용이하고 신속하게 행하는 관점에서, 수제거 용제의 비점보다 10 ℃ 낮은 온도 이상으로 하는 것이 바람직하고, 비점보다 5 ℃ 낮은 온도 이상으로 하는 것이 특히 바람직하다. 즉, 수분리조 (10) 에 있어서의 수제거 용제의 온도를 T, 수제거 용제의 비점을 T^b 로 했을 때, T^b-10 ≤ T < T^b 로 하는 것이 바람직하고, 특히, T^b-5 ≤ T < T^b 로 하는 것이 바람직하다. 수분리조 (9) 에 있어서의 수제거 용제의 온도가 (T^b-10) 보다 낮은 온도로 되면, 수제거 용제에 용해되어 있던 물이나 미립자 형상으로 분산되어 있던 물이 급격하게 냉각됨으로써 수제거 용제와 물의 현탁 상태를 형성하기 쉽다. 현탁이 발생되면 수제거 용제와 물의 비중 분리가 곤란해진다. 그 때문에, 수분리조 (9) 에 있어서의 수제거 용제의 온도는, 상기 온도 범위로 조정하는 것이 바람직하다.

수분리조 (9) 중에서 수제거 용제와 물이 2 층으로 분리된 후에, 상층의 물을 수분리조 (9) 로부터 배출한다. 배출되는 물에는, 알코올류 외에 미량의 HFC 류 또는 HFE 류를 함유한다. 이 때문에, 배출된 물은 증류나 투과증발 (pervaporation) 등의 수단을 이용하여, 이들 물 이외의 성분을 제거하여 폐기하는 것이 바람직하다. 또, 배출되는 물로부터 이들 물 이외의 성분을 회수하여 재이용할 수도 있다.

수분리조 (9) 에 있어서 2 층으로 분리된 후의 하층의 수제거 용제에는, 수분리조 (9) 의 온도에 있어서의 수제거 용제의 포화량의 수분이 함유된다. 일반적으로, 수제거 용제에 있어서의 물의 용해도는, 수제거 용제의 액온의 상승에 따라서 높아진다. 따라서, 수분리조 (9) 에서 수제거 용제와 물의 혼합물을 수제거 용제의 비점보다 낮은 온도에서 분리함으로써, 하층의 수제거 용제에 함유되는 물은, 비등 상태의 수제거 용제의 포화 수분 농도 이하가 된다.

상기와 같이, 수분리조 (9) 중의 하층의 수제거 용제에 함유되는 수분량은, 비등 상태의 수제거 용제의 포화 수분 농도 미만의 수분량이다. 따라서, 상기 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하는 수제거 용제로서, 이 하층의 수제거 용제를 상기 수분리조 (9) 로부터 상기 침지조 (1) 에 도입할 수 있다.

상기 수분리조로부터 침지조에 되돌리는 수제거 용제에는, 그 성분 조정을 위하여 알코올류나 불소계 용제를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 상기와 같이 수분리조로부터 배출되는 물에는 알코올류가 함유되는 것보다, 수분리조로부터 침지조에 되돌리는 수제거 용제 중의 알코올류의 양이, 당초의 수제거 용제 중의 알코올류의 양보다 적어져 수제거 성능이 저하될 우려가 발생한다. 이 때문에, 부족한 양의 알코올류를 수분리조로부터 침지조에 도입되는 수제거 용제에 첨가하는 것이 바람직하다. 수제거 용제가 알코올류 이외에 기타 유기 용제를 함유하는 경우, 필요에 따라서 알코올류와 마찬가지로 부족한 기타 유기 용제를 수분리조로부터 침지조에 도입되는 수제거 용제에 첨가할 수 있다.

또, 물품을 침지조로부터 꺼낼 때에 수제거 용제의 일부가 꺼내지는 것, 혹은 침지조로부터 도출한 수제거 용제의 일부가 수분리조 등에서 일산 (逸散) 되는 것이 적지 않은 점에서, 비록 수분리조로부터 분리 도출된 수제거 용제의 전체량을 침지조에 되돌렸다고 해도, 그 양은 침지조로부터 도출한 수제거 용제의 양보다 적어져, 침지조 중의 수제거 용제량이 시간 경과적으로 감소할 우려가 있다. 따라서, 이 경우에는 새로운 수제거 용제를 수분리조로부터 분리 도출한 수제거 용제와 함께 침지조에 도입할 수도 있다. 이 새로운 수제거 용제는, 수분리조로부터 분리 도출한 수제거 용제와는 별개로 침지조에 도입할 수도 있다. 또, 새로운 수제거 용제로는 실질적으로 수분을 함유하지 않는 수제거 용제를 사용할 수 있다.

나아가, 본 발명에 있어서는, 수분리조로부터 도출되는 수제거 용제는, 침지조에 되돌리기 전에 추가로 수분이 제거되어도 된다. 예를 들어, 콜레서 (coalescer) 방식의 필터로 여과하여 또다시 물을 제거할 수 있다. 이 경우, 콜레서 방식의 여과형 수분리 장치를 수분리조와 침지조 사이에 설치하고, 수분리조로부터 나온 수제거 용제를 여과 분리 장치로 더욱 수제거하고, 여과형 수분리장치로부터 나온 보다 수분량이 적은 수제거 용제를 침지조에 되돌린다.

본 발명에 있어서, 침지조 밖으로 도출된 수제거 용제로부터 물을 제거하는 방법으로는, 상기 수분리조를 사용한 비중 분리법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 콜레서 방식의 여과형 수분리장치에 의하여 수제거 용제로부터 물을 제거할 수도 있다. 이 경우도, 물을 제거한 후의 수제거 용제는, 상기 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하는 수제거 용제로서 침지조에 되돌리는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 수제거 용제를 침지조와 수분리조 등과의 사이에서 순환시켜 수제거 용제로부터 물을 제거하는 경우, 수제거 용제의 순환 시간은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 1 분 내지 2 시간이 바람직하고, 30 분 내지 1 시간이 더욱 바람직하다. 순환 시간이 지나치게 단시간이면, 비등을 위한 가열이나 응축을 위한 냉각에 필요로 하는 에너지가 매우 커지고, 추가로 수분리조에서의 물과 수제거 용제의 분리가 곤란해진다. 또, 순환 시간이 지나치게 긴 경우에는, 수제거 용제로부터의 단위 시간당의 수제거량이 적어져, 물품에 부착되어 반입된 수분을 충분히 제거하기가 곤란해지고, 또한 수제거 처리의 효율이 저하된다.

침지조 중의 비등 상태에 있는 수제거 용제의 액에 침지되어 물이 제거된 물품은, 수제거 용제의 액에서 끌어올려지고, 그 후 부착된 수제거 용제가 제거 (건조) 된다. 건조는 침지조 중에서 행해도 되고, 침지조 밖에서 행해도 된다. 물품에 부착된 수제거 용제의 제거는 침지조 상방의 냉각관을 통과하는 사이에 행해지는 것이 바람직하다. 수제거 용제의 증기가 없는 장소에서 물품에 부착된 수제거 용제를 증발시켜 제거하는 경우, 증발열에 의하여 물품의 온도가 저하되고, 분위기 중의 수분이 결로되는 등의 현상이 발생될 우려가 있다. 예를 들어, 물품의 열용량이 작고 또한 분위기 온도가 충분히 높지 않은 경우에는, 수제거 용제의 증발에 의하여 물품의 온도가 저하되기 쉽다. 그 결과, 물품의 표면 온도가 주위 온도보다 낮아지면, 분위기 중의 수분이 결로되는, 증발할 때까지에 물품 표면에 부착되어 있는 수제거 용제가 분위기 중의 수분을 흡수하는, 등의 현상이 발생되고, 물품의 표면에 얼룩이 발생되는 경우가 있다. 따라서, 수제거 용제의 증기 중에서 물품의 온도를 수제거 용제의 비점까지 가온해 두는 것이 바람직하다.

침지조 밖에서 물품을 건조시키는 경우, 침지조로부터 건조 존까지의 물품의 반송은, 도중에 부분적으로 건조되거나, 물품에 부착된 수제거 용제가 주위의 수분을 흡수하거나 하여, 얼룩의 발생 원인이 되는 것을 방지하는 위하여, 수제거 용제의 증기 분위기 중에서 행하는 것이 바람직하다. 이 반송에 있어서의 증기 분위기, 나아가 건조 존에 있어서의 증기 분위기는, 침지조로부터 도출된 수제거 용제, 수분리 후의 수제거 용제, 물을 함유하지 않는 새로운 수제거 용제 등의 수제거 용제의 증기 분위기로 하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 침지조에 저류된 수제거 용제와는 상이한 종류의 용제를 사용하여, 건조 존까지의 증기 분위기를 형성할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 물품에 부착된 수제거 용제의 제거 (건조) 는, 바람직하게는, 침지조 중의 증기 존 상방의 냉각관 (3) 옆에서 행해진다. 침지조 중의 증기 존은, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 비등 상태에 있는 수제거 용제의 액의 상면과 냉각 수단이 존재하는 위치 사이에 형성된다. 이 증기 존 (8) 에서 물품의 온도를 수제거 용제의 비점까지 가온하기 위해서는, 물품의 크기나 형상에 따라 증기 존의 두께를 충분한 두께로 하는 것이 바람직하다. 증기 존의 두께가 충분하지 않은 경우 또는 증기 존이 없는 경우, 물품에 얼룩이 발생할 우려가 생긴다. 증기 존에서 수제거 용제의 비점 온도까지 가온된 물품은 증기 존 (8) 에서 꺼낸 후, 용이하고 신속하게 건조 상태가 된다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 설명한다. 도 1 에 나타내는 장치를 사용하여 실시예 1 ∼ 5 의 수제거 세정 시험을 행하였다. 이 장치는 주로, 침지 공정을 행하는, 히터 (7) 를 구비한 침지조 (1), 및 수제거 용제와 물의 비중 분리를 행하는 수분리조 (9) 로 구성되어 있고, 각 조의 용량은 침지조 (1) 가 18 ℓ, 수분리조 (9) 가 18 ℓ 이다.

히터 (7) 에 의한 가열에 의하여 수제거 용제 (2)가 증발하고, 침지조 (1) 로부터 감소된 수제거 용제와 등량인 수제거 용제가 수분리조 (10) 로부터 침지조 (1) 에 보내진다. 물품에 의한 반입된 물을 함유하는 수제거 용제의 증기는 냉각관 (3) 에서 응축되고, 통 (4) 을 통과하여 수분리조 (9) 에 보내진다.

침지조 (1) 의 히터 (7) 를 통전함으로써, 침지조 (1) 의 수제거 용제 (2) 를 비등 상태로 하였다. 또, 이 히터 (7) 의 통전 출력을 조절함으로써, 수제거 용제의 순환 시간을 1 시간으로 하였다.

침지조 (1) 중의 수제거 용제 및 침지조 (1) 중의 수제거 용제 증기를 응축시킨 수제거 용제의 수분 농도는, 컬 피셔 수분 측정기를 사용하여 측정하였다.

[실시예 1]

수제거 용제로서 아사히크린 AE-3100E (아사히 가라스 주식회사 제조의 하이드로플루오로에테르와 에탄올의 공비 혼합물 : 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르 (94)/에탄올 (6), 비점 54 ℃) 를 이용하여, 사전에 충분히 세정한 #100 의 스테인리스 메시 (5 ㎝ × 5 ㎝) 를 물에 침지시킨 것을 물품으로 하여 수제거 건조 시험을 행하였다.

먼저, 물품을 비점의 AE-3100E 에 침지시키고, 1 분간 물을 제거하였다. 이 때, 침지조의 현탁은 보이지 않았다. 다음으로 AE-3100E 의 증기 존에서 30 초간 증기 세정을 행한 후에, 끌어올린 물품의 건조 상태와 얼룩 발생의 유무를 육안으로 확인하였다. 증기 세정 후의 스테인리스 메시의 건조성은 양호하고, 양호한 수제거 건조성을 나타냈다.

[실시예 2]

사전에 충분히 세정한 유리판 (5 ㎝ × 5 ㎝) 을 물에 침지시킨 것을 물품으로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 수제거 건조 시험을 행하였다. 침지조의 현탁은 보이지 않고, 증기 건조 후의 유리판의 건조성은 양호하고, 양호한 수제거 건조성을 나타냈다.

[실시예 3]

수제거 용제로서 AC-2220 (아사히 가라스 주식회사 제조의 하이드로플루오로카본과 에탄올의 공비 혼합물, : 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산 (91)/에탄올 (9), 비점 61 ℃) 을 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 수제거 건조 시험을 행하였다. 침지조의 현탁은 보이지 않고, 증기 건조 후의 스테인리스 메시의 건조성은 양호하고, 양호한 수제거 건조성을 나타냈다.

[실시예 4]

수제거 용제로서 AC-2220 을 사용한 것 외에는, 실시예 2 와 동일한 수제거 건조 시험을 행하였다. 침지조의 현탁은 보이지 않고, 증기 건조 후의 유리판의 건조성은 양호하고, 양호한 수제거 건조성을 나타냈다.

[실시예 5]

수제거 용제로서 아사히크린 AE-3100E 를 사용하여 사전에 충분히 세정한 유리판 (5 ㎝ × 5 ㎝) 을 물에 침지시킨 것을 물품으로 하여, 실시예 1 과 동일한 수제거 건조를 40 회 반복하여 행하였다. 시험 개시시의 침지조 (1) 의 수분 농도가 그 용제의 포화 수분 농도이고, 3 분에 1 회, 수제거 건조가 행해졌을 때, 40 장의 모든 유리판에서 증기 건조 후의 건조성은 양호하였다.

AE-3100E 의 비점에 있어서의 포화 수분 농도는 약 6000 ppm 이고, 수분리조로부터 침지조에는 수분리조의 액온에 있어서의 포화 수분 농도의 물을 함유하는 수제거 용제가 송액된다. 시험 개시시의 침지조의 수분 농도가 6000 ppm 이고, 1 회의 수제거 건조에 있어서 유리판에 부착된 0.3 g 의 물이 침지조 (1) 에 반입되었을 때의 침지조 (1) 의 수분 농도 변화를 도 3 에 나타낸다. 유리판의 침지 직후에서는 침지조 (1) 의 수분 농도가 포화 수분 농도 이상인 것에 반하여, 다음의 수제거 건조를 행하기 직전에서는, 침지조 (1) 의 AE-3100E 는 포화 수분 농도 이하까지 수분 농도가 감소되어 있었다. 또, 이 계 (系) 에 있어서, 침지조의 비등 상태를 유지하면서 반복하여 유리판의 수제거 건조 시험을 행했을 때, 침지조 (1) 의 AE-3100E 의 수분 농도는 도 3 에 나타내는 바와 같이 서서히 감소되었다. 또, 이 시험에 있어서는 침지조 (1) 가 백탁된 경우는 없었다. 따라서, 침지조의 수제거 용제는, 물품에 부착되어 있는 물을 용해시킴으로써, 물품으로부터 물을 제거할 수 있었다. 또, 이 때 수제거 용제의 증기에는 항상, 포화 수분 농도 이상인 약 7000-8000 ppm 의 수분이 존재하였다.

[비교예 1]

수제거 용제로서 아사히크린 AE-3100E 를 이용하여, 침지조 내의 용제량 18 ℓ, 수분리조를 갖지 않는 수제거 건조 장치에서 실시예 1 과 동일한 수제거 건조를 반복하여 행한다. 시험 개시시의 침지조의 수분 농도가 그 수제거 용제의 포화 수분 농도이고 3 분에 1 회, 수제거 건조가 행해졌을 때, 전체 유리판에서 증기 건조 후에는 유리판 표면에는 물이 잔존하여, 수제거 건조가 불가능하였다. 또, 유리판의 침지 횟수가 10 회째를 초과한 시점부터는, 침지조는 대량의 물의 존재에 의하여 백탁되어 있었다.

[비교예 2]

수제거 용제로서 아사히크린 AE-3100E 를 이용하여, 도 2 에 나타내는 세정 장치를 사용하여, 스테인리스 메시의 수제거 건조를 행하였다. 도 2 의 세정 장치는, 침지 공정을 행하는 침지조 (11), 비중 분리 공정을 행하는 수분리조 (12), 노출 공정을 위한 증기를 발생시키는 증기 발생조 (13) 로 구성되고 있다. 침지조 (11) 는, 수제거 용제 (14) 가 채워지고, 바닥부에 초음파 진동기 (15) 를 구비하고 있다. 각 조의 용량은, 침지조 (11) 가 18 ℓ, 수분리조 (12)가 15 ℓ, 증기 발생조 (13) 가 10 ∼ 20 ℓ 이다. 이 장치는, 수분리조 (12) 에 있어서의 수제거 용제가, 수분리조 (12) 의 바닥부로부터 펌프 (16) 에 의하여 흡인되고 약 5 ℓ/분으로 침지조 (1) 에 되돌려진다. 수분리조 (12) 로부터 수제거 용제가 공급됨으로써, 수제거 용제는 침지조 (11) 로부터 통 (17) 으로 넘쳐 나오고, 통 (17) 의 바닥부로부터 수분리조 (12) 에 흘러들어간다. 실제로 물이 표면에 부착된 물품을 침지조 (11) 에 침지시킨 경우에는, 수제거 용제의 액면에 물품으로부터 제거된 물이 부상하기 때문에, 통 (17) 으로 흘러나가는 액은, 부상된 물과 수제거 용제의 혼합액이 된다. 장치 상부에는 냉각관 (18) 과 그곳에서 응축된 수제거 용제를 수용하는 통 (19) 을 형성하였고, 통 (19) 으로 들어간 용제는 수분리조 (12) 로 들어가게 되어 있다.

침지조 (11) 또는 수분리조 (12) 에 있어서의 수제거 용제의 온도를 조정하는 경우에는, 각각 히터 (20 또는 21) 의 통전을 제어함으로써 행하였다. 또, 증기에 의한 노출 공정을 실시하는 경우에는, 증기 발생조 (13) 의 히터 (22) 를 통전하고, 수제거 용제를 비등 상태로 하여 증기를 발생시켰다. 발생된 증기는 냉각관 (18) 에 접하고 응축되어 통 (19) 으로 들어가고, 수분리조 (12) 로 들어간다. 도 2 의 침지조 (11) 에 물품을 45 ℃ 의 AE-3100E 에 침지시키고, 초음파를 조사하여 1 분간 물을 제거하였다. 다음으로 AE-3100E 의 증기 존 (23) 에서 30 초간 증기 세정을 행한 후에, 끌어올린 물품의 건조 상태와 얼룩 발생의 유무를 육안으로 확인하였다. 이 조작을 3 분에 1 회, 40 장 반복한 결과, 세정 개시 직후에는, 스테인리스 메시는 침지조 (11) 로부터 끌어올린 직후에 건조되어, 얼룩의 발생은 확인되지 않았으나, 세정 개시부터 약 1 시간 반 후, 침지조 (11) 내의 수제거 용제 (14) 에 물의 현탁이 보이기 시작하고, 거의 동시에, 수제거 후의 스테인리스 메시에 얼룩이 발생하게 되었다.

[비교예 3]

사전에 충분히 세정한 유리판 (5 ㎝ × 5 ㎝) 을 물에 침지시킨 것을 물품으로 한 것 외에는, 비교예 2 와 동일한 수제거 건조 시험을 행하였다. 세정 개시 직후에는, 유리판은 침지조 (11) 로부터 끌어올린 직후에 건조되어, 얼룩의 발생은 확인되지 않았지만, 세정 개시부터 약 2 시간 후, 침지조 (11) 내의 수제거 용제 (14) 에 물의 현탁이 보이기 시작하고, 거의 동시에, 수제거 후의 유리판에 얼룩이 발생하게 되었다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 정밀 기계 공업, 광학 기계 공업, 전기 전자 공업 또는 플라스틱 공업 등에 있어서, 렌즈, 액정 표시 장치 부품, 전자 부품, 정밀 기계 부품 등의 물품 표면의 물을 제거하기 위한 수제거 건조에 적용할 수 있다.

또한, 2009년 2월 9일에 출원된 일본 특허출원 2009-027304호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 모든 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 받아 들이는 것이다.

1,11 : 침지조
2,14 : 수제거 용제
3,18 : 냉각관
4, 17, 19 : 통
5 : 도출관
6 : 도입관
7, 20, 21, 22 : 히터
8, 23 : 증기 존
9, 12 : 수분리조
10 : 배출관
13 : 증기 발생조
15 : 초음파 진동기
16 : 펌프

Claims

알코올류를 함유하는 불소계 용제를 수제거 용제로서 사용하고, 물이 부착된 물품을 상기 수제거 용제의 액 중에 침지시켜 상기 물을 수제거 용제에 용해 또는 분산시켜 물품으로부터 제거하고, 그 후 물품을 수제거 용제의 액으로부터 끌어올려 건조시킴으로써, 물이 부착된 물품으로부터 물을 제거하는 수제거 방법으로서, 수제거 용제를 저류시킨 침지조 중의 수제거 용제를 비등 상태로 하고, 상기 침지조의 상부에 수제거 용제의 증기를 응축시키는 냉각 수단을 형성함과 함께 응축된 수제거 용제를 침지조 밖으로 도출하고, 수제거 용제의 비등 온도에 있어서의 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하거나 또는 물을 함유하지 않는 수제거 용제를 상기 침지조에 도입하는 것, 및, 상기 물이 부착된 물품을 상기 침지조 중의 비등 상태의 수제거 용제의 액에 침지시켜 물을 제거하고, 그 후 물품을 수제거 용제의 액으로부터 끌어올리는 것을 특징으로 하는 물품의 수제거 방법.
제 1 항에 있어서,
침지조 중에서 비등 중의 수제거 용제에 함유되는 수분 농도가, 물품을 끌어올리는 시점에서, 당해 비등 온도에 있어서의 포화 수분 농도 이하가 되도록, 상기 응축된 수제거 용제의 도출량을 조정하고, 또한 상기 침지조에 도입되는 수제거 용제의 도입량을 상기 도출되는 수제거 용제의 양과 거의 동량으로 하는 수제거 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
침지조 밖으로 도출된 수제거 용제를 수분리조에 도입하여, 상기 수분리조 중에서 비중 분리법에 의하여 수제거 용제로부터 물을 분리하고, 분리된 물을 상기 수분리조로부터 배출하고, 물이 분리된 수제거 용제를 상기 포화 수분 농도 미만의 물을 함유하는 수제거 용제로서 상기 수분리조로부터 상기 침지조에 도입하는 수제거 방법.
제 3 항에 있어서,
수분리조 중의 수제거 용제의 온도 (T) 를, T^b-10 ≤ T < T^b 로 하는 (단, T^b 는 당해 수제거 용제의 비점) 수제거 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
불소계 용제가 하이드로플루오로에테르류 또는 하이드로플루오로카본류인 수제거 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
불소계 용제가 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르, (퍼플루오로부톡시)메탄 및 (퍼플루오로부톡시)에탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 하이드로플루오로에테르류인 수제거 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
불소계 용제가 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로헥산, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 하이드로플루오로카본류인 수제거 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
알코올류가 탄소수 1 ∼ 3 의 알칸올인 수제거 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
수제거 용제에 있어서의 알코올류의 함유 비율이 3 ∼ 15 질량% 인 수제거 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에있어서,
수제거 용제가 알코올류와 불소계 용제의 공비 조성물인 수제거 방법.