JPH1036894A - 洗浄方法 - Google Patents
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- JPH1036894A JPH1036894A JP385297A JP385297A JPH1036894A JP H1036894 A JPH1036894 A JP H1036894A JP 385297 A JP385297 A JP 385297A JP 385297 A JP385297 A JP 385297A JP H1036894 A JPH1036894 A JP H1036894A
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Abstract
し、CFC−113等のクロロフルオロカーボンと同
様、不燃性、低毒性で優れた洗浄効果が得られ、オゾン
層を破壊する恐れがない新規なハイドロフルオロカーボ
ン系溶剤を用いた洗浄方法の提供。 【解決手段】 被洗浄物品を、沸点が30〜150℃の
範囲のハイドロフルオロカーボンまたはハイドロフルオ
ロエーテル(HFC/E)もしくはそれらの混合物液体
と、該HFC/E液体の沸点よりも50℃以上高い沸点
を有し、且つ該HFC/Eと相溶性のあるグリコールエ
ーテル、エステル等の有機化合物との混合物の温浴を用
いて汚れを除去し、次いで該HFC/E単体にて被洗浄
部品に付着した有機化合物をすすいで除去することから
なる物品の洗浄方法。
Description
学機械工業や電子工業等において金属部品・プラスチッ
ク部品・ガラス部品等に付着した油汚れ等、特にフラッ
クスを効率的に除去する洗浄方法であり、さらには高度
に弗素化されたハイドロフルオロカーボンまたはハイド
ロフルオロエーテル液体を用いる洗浄方法に関するもの
である。
ては、洗浄液として1,1,2−トリクロロ−1,2,
2−トリフルオロエタン(以下、CFC−113とい
う。)にアルコール類または水及び界面活性剤を添加し
たものが多く使用されてきた。しかし、近年オゾン問題
によりCFC−113のようなクロロフルオロカーボン
(以下、CFCという)の使用は規制されている。
のすべての水素原子が弗素原子で置換されたパーフルオ
ロカーボン(以下、FCという。)液体や、炭化水素の
水素原子の一部が弗素原子のみで置換され、塩素原子を
含まないハイドロフルオロカーボン(以下、HFCとい
う。)液体を洗浄液として用いることができ、これらF
CあるいはHFC洗浄液は、CFC−113等のCFC
液体と同様、低毒性、不燃性、低腐食性であり、しかも
塩素を含まないのでオゾン層を破壊する恐れがないが、
汚れ成分の溶解力(以下、洗浄力という。)が劣るた
め、先ず被洗浄物を洗浄力に優れたハイドロカーボン
(以下、HCという。)系液体、例えば石油系洗浄液、
テルペン系洗浄液、又はアルコール系洗浄液等で洗浄し
た後、被洗浄物に付着した洗浄液をFC液体或いはHF
C液体ですすぎ洗浄を行なう方法、或いはFC液体もし
くはHFC液体とHC系液体との混合物で洗浄した後、
FC液体或いはHFC液体ですすぎ洗浄を行う方法が提
唱されている。
使用される石油系洗浄液、テルペン系洗浄液、又は高級
アルコール系洗浄液等は、洗浄力は優れているものの、
FC液体もしくはHFC液体に難溶性であるため、これ
らの洗浄液は被洗浄物表面に付着したまま除去されない
ため、被洗浄物のすすぎ不良が起こり使用することが出
来なかった。また、HFC液体に相溶性のある低級アル
コール類は沸点が低く、引火性という欠点があった。
体と混合して用いる有機化合物として、HFCと相溶性
が有り、且つ高沸点の有機化合物を用いることにより、
被洗浄物に付着した洗浄液のすすぎ不良や引火の危険が
なく、被洗浄物表面の汚れをきれいに落とすことができ
ることを見いだした。
〜150℃の範囲のハイドロフルオロカーボン(HF
C)またはハイドロフルオロエーテル(HFE)もしく
はそれらの混合物液体と、該HFCまたはHFE液体の
沸点よりも50℃以上高い沸点を有し、且つ該HFCま
たはHFEと相溶性のある有機化合物との混合物の温浴
を用いて汚れを除去し、次いで該HFCまたはHFE単
体にて被洗浄部品に付着した有機化合物をすすいで除去
することを特徴とする物品の洗浄方法である。
(HFC)とは、炭化水素の水素原子の一部が弗素原子
のみで置換され、塩素原子を含まない弗素化炭化水素で
あり、ハイドロフルオロエーテル(以下、HFEとい
う。)とはエーテル類の水素原子の一部が弗素原子のみ
で置換され、塩素原子を含まない弗素化エーテルであ
る。
体としては沸点が30〜150℃のものである。(以下
HFC、HFEの両者を総称して「HFC/E」とい
う。)HFC/E液体の沸点が30℃未満では、蒸発ロ
スが大きく、水の結露の問題もある。また、HFC液体
の沸点が150℃を越えるとその蒸発速度が遅くなり、
被洗浄物品表面に残存するHFC/Eが汚れを濃縮した
状態で液滴となり、その蒸発した後に汚れが集中した部
分を被洗浄物表面に形成する原因になる。
ては具体的には1,1,1,2,3,4,4,5,5,
5−デカフルオロペンタン(以下、HFC43−10m
eeという。沸点55℃)、1,1,2,2,3,3,
4,4−オクタフルオロブタン(以下、338pccと
いう。沸点44℃)などがあり、HFEとしては1,
2,2,2−テトラフルオロエチル−ヘプタフルオロプ
ロピルエーテル(沸点40℃)、1,1,1,2,3,
3−ヘキサフルオロ−2−ヘプタフルオロプロピロキシ
−3−(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−
プロパン(沸点104℃)などを挙げることができる。
合物(以下、単に有機化合物という。)は、その沸点が
HFC液体の沸点よりも50℃以上、好ましくは100
℃以上高く、且つHFC/E液体と相溶性のあるもので
ある。
で洗浄すると、被洗浄物品の表面に付着した有機化合物
をHFC/Eですすぎ落とすことが困難であり、また、
有機化合物の沸点がHFC/E液体の沸点よりも50℃
以上、好ましくは100℃以上高くないと、HFC/E
液体の沸点以上の温度にならないので加熱による洗浄効
果が期待できず、また引火性の低減という効果が期待で
きない。
C/Eの沸点よりも50℃以上高いグリコールエーテル
或いはエステル系化合物が好適であり、また両者の混合
物を用いることもできる。具体的には、グリコールエー
テルとしてトリエチレングリコールジメチルエーテル
等、エステル系化合物としてジメチルコハク酸、ジメチ
ルグルタル酸、ジメチルアジピン酸、或いはそれらの混
合物等を例示することが出来る。
有機化合物との混合比率は両成分の種類、両者の沸点差
や、被洗浄物品の汚れの程度等にもよるが、HFC/E
液体/有機化合物(重量比)=10/90〜70/30
の範囲で混合するのが好ましい。HFC/E液体に対し
有機化合物の量が少ないと洗浄力が低下し、また多すぎ
ると引火性が高くなったり、次工程のHFC/Eによる
有機化合物のすすぎ不良となるので好ましくない。
の洗浄に好適に使用される。本発明においては、先ず被
洗浄物品を、HFC/Eと有機化合物との混合物を用い
て汚れを除去し、次いで被洗浄物品に付着した有機化合
物を該HFC/E単体にてすすぐ。
1に示すような、HFC/Eと有機化合物の混合物を充
填した槽(洗浄槽)、HFC/Eを充填した槽(すすぎ
槽)を1つの容器中に収容したものでそれぞれの上部は
共通の空間となっており、洗浄槽とすすぎ槽の蒸気層が
共有されている洗浄装置が適している。
具体的に説明する。図1において、洗浄装置1の底部に
複数の槽、2,3及び4が設置され、これらは仕切壁1
0、11等により仕切られている。また洗浄装置1は頂
部が開放されており、その上部の側面上に冷却部6を有
する。冷却部6は、HFC/E蒸気のロスを防ぐ目的で
頂部近くに、又被洗浄物の出し入れに邪魔にならないよ
うに側面に設けられている。
性を有する有機化合物との混合溶剤を収容する温浴であ
り、ヒーター7で加熱され、またその洗浄効果を高める
ため撹拌機8を取り付けても良い。被洗浄物品は、洗浄
装置1の上部開口部より装置内に導入され、所望の割合
で混合されたHFC/Eと有機化合物の混合物を収容し
た洗浄槽2に浸漬され、被洗浄物品表面に付着した汚れ
を除去する。
浄効果を高める意味で好ましいが、一方、混合物が沸騰
する温度を用いた場合には、混合物の蒸発により液組成
が変化してくるという問題がある。そのため、洗浄槽の
温度は通常HFC/Eの沸点と混合物の沸点との間で、
且つ被洗浄物品が熱による損傷を受けない温度が採用さ
れる。
HFC/Eと有機化合物の混合物が付着している。有機
化合物が被洗浄物品表面に残存していると、有機化合物
に溶解された汚れが被洗浄物品表面にシミを作る原因と
なる恐れがあること、及び蒸発速度が遅いために乾燥に
時間がかかるという問題があるので、被洗浄物品をすす
ぎ槽中、HFC/E単体ですすぐことにより混合物中の
有機化合物をHFC/Eと置換する。
2すすぎ槽であり、いずれも実質的にHFC/E溶剤単
独よりなる液を収容する槽である。第1すすぎ槽3には
加熱器9を備え、HFC/E溶剤を沸騰状態に保持する
ことができ、一方、第2すすぎ槽はHFC/E溶剤の沸
点以下の温度に保持され、すすぎ効果を高めるために撹
拌機または超音波発振子12を設置することもできる。
各槽間はそれぞれ仕切り板で仕切られているが、上部は
共通の空間で、冷却部6と下部の槽群(2〜4)との間
がHFC/E飽和蒸気域5となっている。
FC/Eは沸騰状態になり気化するが、HFC/E蒸気
の密度は空気に比べて大きいため(例えば常温での空気
の密度は約1.3kg/lであるのに対し、HFC43
−10meeの沸点での飽和蒸気密度は約10.0g/
lである。)、HFC/Eの蒸気は容器内に停滞し、さ
らに上昇しようとすると蒸気は容器の上部に配置された
冷却部6により凝縮され液化することによって槽群2,
3,4と冷却部6との間にHFC/E溶剤の飽和蒸気域
5が形成される。
法でも良く、例えば図1においてヒーターで加熱されH
FC/E単体が沸騰している状態にある第1すすぎ槽3
(沸騰HFC/E浴)、または撹拌機あるいは超音波発
振子が設置されている第2すすぎ槽4(冷HFC/E
浴)のいづれか一方、もしくは双方のすすぎ槽を用い、
被洗浄物品表面の混合液をすすぎ落とせば良い。
した被洗浄物品を第1すすぎ槽3の沸騰HFC/Eに浸
漬し、被洗浄物品表面に付着した混合液中の有機化合物
をHFC/Eで置換し、更に第2すすぎ槽4(冷HFC
/E浴)に浸漬し、残りの有機化合物をHFC/Eで置
換した後、HFC/Eの沸点よりも低い温度に冷却され
た被洗浄物品を引き上げて、HFC/Eの飽和蒸気域5
に導入し、被洗浄物品表面で凝縮液化するHFC/Eに
より更に有機化合物とHFC/Eとの置換を行い、すす
ぎを完了する方法が行われる。
の上部開口部より取り出される。被洗浄物品の表面は、
既に汚れも高沸点有機化合物も取り除かれ、HFC/E
単体のみにより濡れている状態であるため、これを気化
蒸散させることにより、きれいに洗浄された染みの無い
物品が得られる。
る。 [実施例1]一辺が100mmの正方形ステンレス製の
板にカルナバワックスを加熱溶解し均一に塗布したもの
を被洗浄物サンプルとした。HFC液体としてHFC4
3−10mee(沸点55℃)を使用し、有機化合物と
してコハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン
酸ジメチルからなる混合物(DBE;Du Pont社
製;沸点205℃)を用い、HFC43−10meeを
35重量%、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、
アジピン酸ジメチルからなる混合物を65重量%の割合
で混合し、洗浄液混合物とした。
波発振子12は設置せず)の洗浄槽2に収容し、第1す
すぎ槽3及び第2すすぎ槽4にはHFC43−10me
eを充填した。洗浄槽の温度を80℃に設定し、第1す
すぎ槽は沸騰させ、一方、第2すすぎ槽はHFC43−
10meeが沸騰以下に維持した。この状態で、前記被
洗浄物サンプルを先ず洗浄槽に浸漬し、下記の洗浄サイ
クルによりサンプルを各洗浄液に逐次浸漬及び蒸気接触
させて洗浄を行った。 (1)洗浄槽:洗浄液混合物温浴(80℃) :浸漬2分 (2)第1すすぎ槽:沸騰HFC浴 :浸漬30秒 (3)第2すすぎ槽:冷HFC浴 :浸漬30秒 (4)HFC飽和蒸気域 :蒸気洗浄30秒 洗浄終了後、サンプルを取り出し、目視により下記2段
階により洗浄性を判定した。 良好:ワックスが完全に除去 不可:一面にワックスが付着 結果を表1に示す。
ト基板にフラックス(住友金属社製;PO−F−350
0M)60μlをはんだ付けした。このプリント基板を
室温で1時間放置し被洗浄物品サンプルとした。HFC
液体としてHFC43−13mee(沸点55℃)を使
用し、有機化合物としてトリエチレングリコールジメチ
ルエーテル(沸点218℃)を用い、HFC43−10
meeを35重量%、トリエチレングリコールジメチル
エーテルを65重量%の割合で混合し、洗浄液混合物と
した。
て洗浄試験を行った。ただし第2すすぎ槽に超音波発振
子12を設置した装置を用いて、第2すすぎ槽において
は超音波洗浄を行い、洗浄サイクルは下記の通りとし
た。 (1)洗浄槽:洗浄液混合物温浴(80℃) :浸漬30秒 (2)第1すすぎ槽:沸騰HFC浴 :浸漬30秒 (3)第2すすぎ槽:冷HFC浴 :超音波洗浄30秒 (4)HFC飽和蒸気域 :蒸気洗浄30秒 結果を表1に示す。
サンプルを用いた。HFE液体として1,2,2,2−
テトラフルオロエチル−ヘプタフルオロプロピルエーテ
ル(沸点40℃;”フレオンE−l”(Du Pont
社製)・・・以下HFEと呼ぶ)を使用し、有機化合
物としてコハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジ
ピン酸ジメチルからなる混合物(DBE;Du Pon
t社製;沸点205℃)を用いHFEを20重量%、
コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジ
メチルからなる混合物を80重量%の割合で混合し、洗
浄液混合物とした。この混合物を用いて、実施例1と同
様にして、図1の装置を用いて、洗浄試験を行い、目視
により洗浄性を判定した。結果を表1に示す。
を用いた。HFE液体として1,1,1,2,3,3−
ヘキサフルオロ−2−ヘプタフルオロプロポキシ−3−
(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−プロパ
ン(沸点104℃;”フレオンE−2”(Du Pon
t社製)・・・以下HFEと呼ぶ)を使用し、有機化
合物としてプロピレングリコールモノプロピルエーテル
を用い、HFEを40重量%、プロピレングリコール
モノプロピルエーテルを60重量%の割合で混合し、洗
浄液混合物とした。この混合物を用いて、実施例3と同
様にして、図1の装置を用いて、洗浄試験を行い、目視
により洗浄性を判定した。結果を表1に示す。
機化合物として、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチ
ル、アジピン酸ジメチル混合物の代わりに、ノルマルド
デカンとノルマルウンデカンからなる混合物(NSクリ
ーン200;日鉱石化社製;初留点189℃)を用いた
以外は、実施例1と同様にして、図1の装置を用いて、
HFC43−13meeとの混合溶剤による洗浄試験を
行ったが、使用した有機溶剤がHFC43−10mee
と相溶性が無いため、混合溶剤の温度はNSクリーン2
00沸騰状態でも50℃迄しか上がらず、一面にワック
スが付着しており、ワックスの除去ができなかった。結
果を表1に示す。
オロプロピルエーテル HFE:1,1,1,2,3,3-ヘキサフルオロ−2−ヘプタフ
ルオロプロポキシ−3-(1,2,2,2-テトラフルオロエトキ
シ)−プロパン
るが洗浄力の乏しいハイドロフルオロカーボン(HF
C)またはハイドロフルオロエーテル(HFE)と特定
の有機化合物とを用い、洗浄とすすぎを行うことによ
り、油フラックス等の汚れに対し、引火性の危険もな
く、CFC−113と同等の洗浄効果を得ることが可能
となった。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 被洗浄物品を、沸点が30〜150℃の
範囲のハイドロフルオロカーボン(HFC)またはハイ
ドロフルオロエーテル(HFE)もしくはそれらの混合
物液体と、該HFCまたはHFE液体の沸点よりも50
℃以上高い沸点を有し、且つ該HFCまたはHFEと相
溶性のある有機化合物との混合物の温浴を用いて汚れを
除去し、次いで該HFCまたはHFE単体にて被洗浄部
品に付着した有機化合物をすすいで除去することを特徴
とする物品の洗浄方法。 - 【請求項2】 ハイドロフルオロカーボンが、1,1,
1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロペンタ
ン及び/または1,1,2,2,3,3,4,4−オク
タフルオロブタンである請求項2記載の洗浄方法。 - 【請求項3】 ハイドロフルオロエーテルが、1,2,
2,2−テトラフルオロエチル−ヘプタフルオロプロピ
ルエーテル及び/または1,1,1,2,3,3−ヘキ
サフルオロ−2−ヘプタフルオロプロピロキシ−3−
(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−プロパ
ンである請求項1記載の洗浄方法。 - 【請求項4】 有機化合物がグリコールエーテル、エス
テルのいづれかもしくはそれらの混合物である請求項1
〜3のいづれかに記載の洗浄方法。
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