JP2018150442A - 洗浄剤及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スカムの洗浄性能が高い上に、廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響が小さく、廃水処理量の増加がなく、引火性もない洗浄剤。
【解決手段】グリコールエーテル、アルキレンカーボネート及び芳香族アルコールを含有する。望ましくは、グリコールエーテルはジエチレングルコールエチルメチルエーテル及びジエチレングリコールジエチルエーテルから選択される。
【選択図】なし

Description

本発明は、洗浄剤及び洗浄方法に関する。

プリント基板の製造においては、一般的に、プリント基板上にフォトレジストなどのアルカリ可溶型感光膜を塗布、露光、アルカリ現像により回路パターンを形成し、続いて、銅のエッチングを行った後、最終的にレジストを除去して回路形成を行う。このアルカリ現像工程は、炭酸ナトリウム等の炭酸塩水溶液等のアルカリ現像液を感光膜面にスプレーすることによって行われている。このようにして現像液で溶解された感光膜は、経時的に粘着性を持った有機高分子化合物（以下「スカム汚れ」と記載）として現像液中に析出することが知られている。この結果、現像液を循環して使用する現像装置内のスプレーノズル、配管、壁面にはスカム汚れが付着、堆積し、その結果、現像液の吐出量の低下が発生することがあった。現像液の適切な吐出が成されない場合、現像不足等の問題が発生する。また、スカム汚れは、現像装置の温度センサー、加熱ヒーター等にも堆積するため、液温コントロールに誤差が生じ、現像不足を発生させることもあった。更に、スカム汚れがプリント配線等の基材上へ付着した場合には、回路の欠線あるいは短絡という問題を引き起こしていた。
このような問題を解決するための洗浄剤として、特許文献１には、異なる組成を持つ２種類のアルカリ現像装置の洗浄液とそれを使用したアルカリ現像装置の洗浄方法が記載されている。
また特許文献２には、モノヒドロキシ化合物を必須成分としたｐＨ＝１以下の酸性アルカリ現像装置用洗浄剤について記載されている。
特許文献３にはモノヒドロキシ化合物に有機及び無機アルカリを含有するアルカリ性のアルカリ現像装置用洗浄剤について記載されている。
また、特許文献４にはカーボネートを主成分とする引火点を有する洗浄剤について記載されている。
特許文献５には異なる組成を持つ２種類の洗浄剤とそれを使用した樹脂汚れの洗浄方法について記載されている。

特開平７−５６３５７号公報 特開２００３−２５３２９６号公報 特開２００９−２４９５２２号公報 特開２０１５−８１２９３号公報 特開平９−２６３７９２号公報

しかしながら、上記文献に記載された洗浄剤はスカムの洗浄性能が充分でなかった。
また、特許文献１〜３及び５記載の洗浄剤は強酸もしくは強アルカリ性であり廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響を与えるという問題があった。
更に、特許文献１及び特許文献５に記載の技術は、２種の洗浄剤による２段洗浄や洗浄剤混合による洗浄方法であり、作業工数増による洗浄工程の長時間化や水使用量の増加による廃水処理量の増加などの問題があった。
また、特許文献４に記載の洗浄剤は引火性が有り火災の危険性を有するものであった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、スカムの洗浄性能が高い上に、廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響が小さく、廃水処理量の増加がなく、引火性もない洗浄剤を目的とする。

本願発明は以下の態様を有する。
本発明の洗浄剤は、グリコールエーテル、アルキレンカーボネート及び芳香族アルコールを含有するものである。
ここで、グリコールエーテルがモノアルキルグリコールエーテル及びジアルキルグリコールエーテルから選択される一種以上であることが望ましい。
また、グリコールエーテルを、洗浄剤全量（１００質量％）に対して、４０〜９５質量％の割合で含有することが望ましい。
さらに、ジアルキレングリコールエーテルがジエチレングルコールエチルメチルエーテル及びジエチレングリコールジエチルエーテルから選択されることが望ましい。
また、アルキレンカーボネートがプロピレンカーボネートであることが望ましい。
また、アルキレンカーボネートを、洗浄剤全量（１００質量％）に対して１〜３０質量％の割合で含有することが望ましい。
また、芳香族アルコールを、洗浄剤全量（１００質量％）に対して１％〜３０質量％の割合で含有することが望ましい。
水を更に含むことが望ましい。
本発明の洗浄方法は、上記洗浄剤を用いるものである。

本発明によれば、スカムの洗浄性能が高い上に、廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響が小さく、廃水処理量の増加がなく、引火性もない。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の洗浄剤は、グリコールエーテル、アルキレンカーボネート及び芳香族アルコールを含有する。
＜グリコールエーテル＞
グリコールエーテルとしてはモノアルキルグリコールエーテルやジアルキルグリコールエーテルが挙げられる。例えば下記一般式で表される化合物が挙げられる。
モノアルキルグリコールエーテル： R¹-O-(AO)n-H
ジアルキルグリコールエーテル ： R¹-O-(AO)n-R²
(上記式中R¹、R²は炭素原子数１〜４の直鎖又は分岐のアルキル基であり、R¹とR²は同一でも異なっていても良い。Aは同一でも異なっていても良い炭素原子数２〜４のアルキレン基であり、ｎは１〜６の数である。）
モノアルキルグリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノアルキルエーテル類やジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、トリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類などが挙げられる。これらの中でも、洗浄性能がより高くなることから、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテルの少なくとも一種を含むことが好ましい。モノアルキルグリコールエーテルは一種のみを用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。
ジアルキルグリコールエーテルとしてはエチレングリコールジアルキルエーテル類やジエチレングリコールジアルキルエーテル類、トリエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類などが挙げられる。これらの中でも、洗浄性能がより高くなることから、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル及びジエチレングリコールジエチルエーテルの少なくとも一種を含むことが好ましい。
モノアルキルグリコールエーテル類とジアルキルグリコールエーテル類は単独で使用しても混合して使用しても良い。
洗浄剤１００質量％中のグリコールエーテルの含有率は４０〜９５質量％が好ましく、５０〜９０質量％であることが、より好ましい。グリコールエーテルの含有率が前記下限値未満または前記上限値を超えると洗浄性能が不充分になる。

＜アルキレンカーボネート＞
さらに本発明の洗浄剤はアルキレンカーボネートを含有する。これにより洗浄剤の寿命を延ばすことができる。
アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。これらの中でも洗浄性がより高くなり、洗浄液の寿命が延びることからプロピレンカーボネートが特に好ましい。
洗浄剤１００質量％中のアルキレンカーボネートの含有率は１〜３０質量％が好ましく、５〜２５質量％がより好ましい。アルキレンカーボネートの含有率が前記下限値未満であると、洗浄剤の洗浄性能及び洗浄安定性が不充分になり、前記上限値を超えると洗浄剤の洗浄性能が不十分となる。

＜芳香族アルコール＞
また、本発明の洗浄剤は芳香族アルコールを含有する。芳香族アルコールとしてはベンジルアルコール、フェネチルアルコール、ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。１種のみを使用しても、２種以上を併用しても良い。なかでも洗浄性がより高くなることからベンジルアルコール及びフェネチルアルコールが好ましい。
洗浄剤１００質量％中の芳香族アルコールの含有率は１〜３０質量％が好ましく、５〜２５％がより好ましい。芳香族アルコールの含有率が前記下限値未満または上限値を超えると洗浄性能が不十分となる。

＜水＞
また、本発明の洗浄剤組成物には水を含ませることができる。その配合割合について、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に制限はない。

＜ｐＨ調整剤＞
洗浄剤にはｐＨ調整剤を配合することができる。ｐＨ調整剤で洗浄剤のｐＨを３〜１０の任意のｐＨにして洗浄できる。任意のｐＨで洗浄することにより廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響を改善できる。
ｐＨ調整剤としては水酸化アルカリやアルカリ土類金属などの無機薬剤及び有機アミン化合物や有機酸塩、アルカノールアミンなどが挙げられる。この中でも本発明の効果を損なわず、かつｐＨ調整の容易さからアルカノールアミンが好ましい。アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、モノエチルジエタノールアミン、モノプロピルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N、N-ジメチルエタノールアミン、2-アミノプロパノール等が挙げられ、中でもジエタノールアミンが好ましい。

本発明の洗浄剤は、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意成分として、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、炭化水素系溶剤、キレート剤、防錆剤、安定剤などを必要に応じて含んでもよい。

洗浄剤は、グリコールエーテル、アルキレンカーボネート及び芳香族アルコールと、必要に応じて水や他の成分とを、均一になるまで撹拌混合することで製造できる。
濃度の調整については、目的の濃度に予め調製しても良いし、または、濃度（含有量）の高いもの（濃縮組成物）を予め調製しておき、洗浄するアルカリ現像装置内等で濃縮組成物を所定の濃度になるように水で希釈してもよい。洗浄剤の輸送や貯蔵を考慮すると、濃縮組成物を予め調製し、アルカリ現像装置内等で濃縮組成物を所定の濃度になるように水で希釈することが好ましい。

本発明の洗浄剤は特にスカムの溶解性が高く洗浄性能に優れている。
また、ｐＨ調整ができるので使用状況に適合させやすく、廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響を抑えられる。さらに、２段洗浄や洗浄剤混合を要しないので、作業工数増による洗浄工程の長時間化や水使用量の増加による廃水処理量の増加を回避できる。また、引火性がなく使用勝手がよい。

本発明の洗浄方法は、上述した洗浄剤を用いるものである。
洗浄方法として、ｐＨ＝３〜１０の任意のｐＨの状況下で洗浄する工程と、ついで水ですすぐ工程を有することが望ましい。
任意のｐＨで洗浄することにより、廃液処理の問題や被洗浄物や作業環境への悪影響を改善できる。
また、洗浄後に連続して水ですすぐ方法が効率的である。すすぎ水としては表面に付着している異物を除去できるものであれば特に限定されないが水道水やイオン交換水が好ましい。
本発明ではスカム汚れの洗浄に優れているので、アルカリ現像装置の洗浄に適している。

以下、本発明の製造方法を実施例に基づきより詳細に説明する。但し、本発明がこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
表１に示す配合に従い、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネート、ベンジルアルコール、残部としての水を均一になるまで撹拌混合して洗浄剤を調製した。
［実施例２〜１０、比較例１〜４］
表１、２に示す配合に変更したこと以外は実施例１と同様にして洗浄剤を調製した。
尚、実施例１〜１０、比較例１〜４の各洗浄剤のｐＨは３〜５の範囲にあった。
［実施例１１〜１６］
表３に示すようにｐＨ調整剤を添加してｐＨ調整を行なった配合としたこと以外は実施例１と同様にして洗浄剤を調製した。

各洗浄剤について、洗浄性と、洗浄対象である現像装置への影響を評価した。
＜洗浄性＞
６ヶ月間、現像工程に使用された液状レジスト現像装置内及びドライフィルム現像装置内のスカム汚れを採取し、１０５℃の乾燥器で２時間乾燥させた。この乾燥スカム１gを各洗浄剤１００ｇ中に加え、４０℃で１２０分攪拌した。撹拌終了後、洗浄剤を濾紙にて濾過し、濾紙に残存したスカムの質量からスカム溶解率（％）を算出し、スカム溶解率で評価した。
結果を表１〜２に示す。
表中、溶解率が（％）が９１〜１００％のものを◎、８０〜９０％のものを○、５０〜７９％のものを△、４９％以下のものを×で表示した。
＜現像装置への影響＞
各洗浄剤中に現像装置の一般的なアルカリ現像槽の材料であるポリ塩化ビニルのテストパネルを浸漬した。浸漬時間（１２０分）後にテストパネルを洗浄剤中から取出し、表面に付着した洗浄剤を水洗した後、５０℃の乾燥機中でテストパネルを乾燥した。乾燥後のテストパネルと未処理テストパネルを比較し、溶解、膨潤、変色の有無を目視で確認した。
表中、溶解、膨潤、変色が認められないものを〇、僅かな変色もしくは溶解が認められたものを△で表示した。

各実施例の洗浄剤によれば、スカム溶解性が高く、洗浄性に優れていた。また、現像装置を溶解、変色させる等の悪影響もなかった。また、ｐＨ調整を行なっても洗浄性が劣るものでもなかった。
対して、アルキレンカーボネートを含まない比較例１、４、芳香族アルコールを含まない比較例２、３では、スカムの洗浄性が不充分という結果であった。

本発明の洗浄剤によれば、プリント配線基板等の回路形成時に使用する各種機器に付着、蓄積するスカム汚れを安定して効率よく洗浄、除去できる。また、本発明の洗浄方法によれば廃液処理が容易で被洗浄物や作業環境への悪影響を抑制できる。

Claims (9)

1. グリコールエーテル、アルキレンカーボネート及び芳香族アルコールを含有する洗浄剤。
2. 前記グリコールエーテルがモノアルキルグリコールエーテル及びジアルキルグリコールエーテルから選択される一種以上である請求項1に記載の洗浄剤。
3. 前記グリコールエーテルを、洗浄剤全量（１００質量％）に対して、４０〜９５質量％の割合で含有する、請求項１または２に記載の洗浄剤。
4. 前記グリコールエーテルがジエチレングルコールエチルメチルエーテル及びジエチレングリコールジエチルエーテルから選択される請求項１〜３の何れか一項に記載の洗浄剤。
5. 前記アルキレンカーボネートがプロピレンカーボネートである、請求項1〜４の何れか一項に記載の洗浄剤。
6. 前記アルキレンカーボネートを、洗浄剤全量（１００質量％）に対して１〜３０質量％の割合で含有する、請求項1〜５のいずれか一項に記載の洗浄剤。
7. 前記芳香族アルコールを、洗浄剤全量（１００質量％）に対して１％〜３０質量％の割合で含有する、請求項１〜６の何れか一項に記載の洗浄剤。
8. 水を更に含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の洗浄剤。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の洗浄剤を用いる、洗浄方法。