KR0182375B1

KR0182375B1 - 청정화 물품의 제조방법

Info

Publication number: KR0182375B1
Application number: KR1019950703857A
Authority: KR
Inventors: 사토시 이데; 다카시 이나바; 다카히로 마츠다; 히로카즈 아오야마
Original assignee: 이노우에 노리유키; 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1999-04-15
Also published as: DE69432702D1; EP0688860A4; KR960701190A; DE69432702T2; EP0688860A1; EP0688860B1; WO1994020601A1; JP3227704B2; CN1119456A

Abstract

오염물질이 부착된 물품을 유기용제(단, 플루오르화 탄화수소를 제외함.)에 접촉시키는 세정공정과,

일반식 :

으로 표시되는 지방족 플루오르화 탄화수소에 상기 세정공정으로 처리된 물품을 접촉시키는 헹굼세정공정과를 갖는 청정화 물품의 제조방법을 제공하는 것이다. 이 방법에 의하여 지금까지 사용이 곤란하였던 유기용제의 사용을 가능하게 하고, 동시에, 정계수의 사용을 불필요하게 하고, 건조공정 및 폐수설비등의 코스트의 절감을 가능하게 하고, 환경파괴가 생기지 않도록 하였다.

Description

[발명의 명칭]

청정화 물품의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

[산업상의 이용분야]

본 발명은 청정화 물품의 제조방법에 관하여, 더욱 상세하게는 프린트 배선기판의 납땜에 사용되는 로진계 플럭스의 세정을 비롯하여, 유류, 왁스류, 그리스유, 유지성 연마제등의 오염물질의 세정제거에 알맞은 물품표면의 청정화를 동반하는 청정화 물품의 제조방법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

프린트 배선기판에서 IC부품 및 기타의 부품류의 장착은 납땜에 의하여 행해지고 있으며 납땜성의 개선을 위하여 납땜 플럭스가 사용되고 있다. 이러한 플럭스는 로진계 플럭스와 비로진계 플럭스 혹은 수용성 플럭스로 크게 분류된다. 이들중, 로진계 플럭스는 전자공업분야에서 프린트 배선기판에의 IC부품 및 기타의 부품류의 장착에 널리 사용되고 있다.

그러나, 납땜후에 로진계 플럭스가 잔존하고 있는 경우에는 배선기판의 저항이 저하하여 회로파괴의 원인등이 되므로 바람직하지 않다. 따라서 로진플럭스의 세정제거를 하는 것이 필요하지만, 지금까지 그 세정에는 1,1,1-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌 등의 염화탄화수소, 트리클로로트리플루오로에탄(CFC 113), 디클로로테트라플루오로에탄(CFC 112)등의 염화플루오르화 탄화수소, 이들의 혼합물 혹은 이들과 다른 유기용제와의 공비혼합물등을 사용하여 왔다.

특히, CFC 113은 불연성 동시에 저독성으로서 화학적 안정성에도 뛰어나며 금속, 플라스틱 등의 프린트 배선기판을 침식하지 않고, 오염물질만을 선택적으로 제거하는 우수한 성질을 갖고 있기 때문에, 널리 이용되어 왔다.

그러나 근년, 대기중에 방출되는 어떤 종류의 염화플루오르화수소, 염화탄화수소등이 성층권의 오존층을 파괴하고, 그 결과, 인류를 포함하는 지구상의 생태계에 중대한 악영향을 미치는 것이 지적되었고, 오존층 파괴의 가능성이 높은 염소를 함유하는 염화플루오르화 탄화수소, 염화탄화수소 등의 사용 및 생산이 제한되어 있다.

여기서, 로진계 플럭스나 유지류의 세정제거를 위하여, 물에 알칼리나 계면활성제를 첨가한 세정제를 사용하는 방법도 있다. 그러나, 세정성이 충분하지 않거나, 건조를 위하여 많은 에너지와 설비를 필요로 하거나, 또 세정후에 잔류물을 남기거나, 사용하는 물의 정제 혹은 사용후에 폐수처리등에 고가의 설비를 필요로 하기 때문에, 물에 의한 세정제거는 그다지 널리 행해지고 있지 않다.

또, 로진계 플럭스나 유지류의 용제로서, 지방족 또는 방향족 탄화수소류, 고급알코올류, 에테르류, 유기실리콘등의 유기용제류가 공지이다. 그러나, 이들은 비점이 비교적 높고, 점도도 높기 때문에 세정제로서 사용하더라도, 세정제거후에 물품의 표면에 잔류하여, 그 제거가 극히 곤란하여 사용할 수 없다. 그리고, 이들의 헹굼제로서 물을 사용하더라도 물에 불용성이므로 헹굼을 할 수 없거나, 혹은 수용성 일지라도, 물을 사용한 경우 상기한 문제가 있어, 널리 행할 수 없었다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 헹굼세정에 사용하기 위한 헹굼제로서, 특정의 지방족 플루오르화 탄화수소화합물이 유효함을 발견한 것에 의거한 것이고, 지금까지 사용이 곤란했던 유기용제의 사용을 가능하게 하고, 동시에 정제수의 사용을 불필요하게 하고, 건조공정 및 폐수설비등의 코스트의 저감을 가능하게 하고 동시에, 환경파괴가 생기지 않도록 한 것이다.

[발명의 구성]

즉, 본 발명의 오염물질이 부착된 물품을 유기용제(단, 플루오르화 탄화수소를 제외함.)에 접촉시키는 세정공정과

일반식 :

(단, 이 일반식중 n 및 m은 각각, 4n6, 2n-3m2n+2인 양의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 지방족 플루오르화 탄화수소에 상기 세정공정으로 처리된 물품을 접촉시키는 헹굼세정공정과를 갖는 청정화 물품의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 사용하는 상기의 지방족 플루오르화 탄화수소는,

로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

이러한 지방족 플루오르화 탄화수소의 바람직한 화합물예는 하기와 같다(단, 괄호내는 약칭).

또한, 본 발명에 사용하는 상기의 유기용제는 지방족 탄화수소류, 방향족 탄화수소류, 고급알코올류, 에테르류 및 유기 실리콘류로부터 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 청정화 방법은 통상, 가온화(30℃∼100℃)에서 행해지므로, 세정온도 보다 높은 비점을 갖는 유기용제가 바람직하다. 통상, 비점 100℃이상의 유기용제가 바람직하다. 물론, 비점 100℃이하인 n-헥산, 이소옥탄 및 벤젠등도 사용하여도 좋다.

이러한 유기용제의 바람직한 화합물예는 하기와 같다.

지방족 탄화수소류 : n-헥산, 이소부탄, 이소옥탄, 가솔린, 석유나프타, 미네랄스피릿, 등유.

방향족 탄화수소류 : 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 테트라린, 테카린, 디펜텐, 시멘, 테르펜, α-피넨, 테레빈유.

고급알코올류 : 2-에틸부틸알코올, 2-에틸헥실알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 시클로헥사놀.

에테르류 : 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르.

유기실리콘류 : 디메틸폴리실록산, 시클로폴리실록산, 옥타메틸시클로 테트라실록산.

이들의 유기용제에는 필요에 따라 비이온성 계면활성제 및/또는 물을 함유시켜도 좋다.

본 발명에 있어서, 하기의 유기용제와 하기의 지방족 플루오르화 탄화수소와를 조합시켜 전자를 세정공정으로, 후자를 헹굼세정공정으로 각각 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 유기용제로서 등유, 테르펜, 2-에틸헥실알코올, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 옥타메틸시클로 테트라실록산(특히 등유, 테르펜)을 사용하고, 지방족 플루오르화 탄화수소로서, 1,1,1,2,3,3,4-헵타플루오로부탄, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,4,5,5,5-노나플루오로펜탄(특히, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄)을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기의 지방족 플루오르화 탄화수소와 탄화수소류, 저급알코올류 및 케톤류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 헹굼보조제를 함유하는 혼합물에 의하여 헹굼세정을 행하여도 좋다. 여기서 헹굼보조제의 혼합비율은 헹굼제 전체의 20%미만이면 좋고 통상, 10%미만에서는 불연성으로 되는 경우가 많으므로 보다 바람직하다.

이와같이 헹굼보조제와 상기의 지방족 플루오르화 탄화수소와는 혼합이 가능하지만, 공비(共沸)일 경우에는 보다 바람직하다. 즉, 상기의 지방족 플루오르화 탄화수소와 탄화수소류, 저급알코올류 및 케톤류로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 헹굼보조제와의 혼합물이 공비 또는 유사공비 조성물인 것이 좋다.

여기서 사용가능한 헹굼보조제의 화합물예는 하기와 같다.

탄화수소류 : n-펜탄, n-헥산, 이소헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산.

저급알코올류 : 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올.

케톤류 : 아세톤, 메틸에틸케톤.

상기 헹굼보조제는 증기헹굼공정에서 사용하거나, 정류(精留)후에 순환시켜 재사용하기 때문에 통상, 지점 100℃∼20℃, 바람직하기는 100℃∼30℃를 갖는 것이 좋다. 또 혼합되는 지방족 플루오르화 탄화수소와 비점의 가까운 것, 그렇지 않으면 상기 비점범위의 공비 또는 유사공비 조성물을 형성하는 것이 더욱 바람직하지만, 후자의 경우, 헹굼보조제 단독의 비점은 상기 비점 범위밖이라도 좋다.

상기의 헹굼제로서 바람직한 유사공비 조성물은 하기에 예시하는 것이 사용가능하다.

본 발명의 방법에 의하여, 각종의 오염물질의 세정제거를 행하는 경우에는, 우선, 오염물질이 부착된 물품에 상기의 유기용제를 접촉시킨다. 물품과 유기용제와의 접촉은 특히 제한되지 않고, 물품을 유기용제중에 침지하는 방법, 물품에 유기용제를 스프레이식으로 뿜는 방법등의 임의의 수단에 의하여 행할 수가 있다.

이 접촉시의 유기용제의 온도는 특히 제한되지 않지만, 오염물질의 제거촉진을 위해서는 유기용제의 인화점이 없는 범위에서, 약간 가온하는 것이 바람직하다.

또한 담금에 의한 처리에 있어서는, 오염물질의 용해제거를 촉진하기 위하여, 초음파진동, 교반, 부러싱(brushing)등의 기계력의 부여등의 수단을 병용하여도 좋다.

물품과 유기용제와의 접촉시간은 오염물질이 소정의 정도까지 제거되는데 필요한 시간으로 하면 좋다.

뒤이어, 유기용제와의 접촉에 의한 세정을 마친 물품을 상기의 지방족 플루오르화 탄화수소로 이루어지는 헹굼액과 접촉시켜 헹굼을 행한다.

물품과 헹굼액과의 접촉방법도 특히 제한되지 않고, 물품을 헹굼액중에 침지하는 방법, 물품에 헹굼액을 스프레이식으로 뿜는 방법, 물품을 헹굼액의 증기에 의하여 세정하는 방법등에 의하여 행할 수가 있다.

또, 헹굼효과를 높이기 위하여는 동일의 헹굼방법을 반복 행하거나, 다른 헹굼방법을 조합하여 행하여도 좋다. 특히 침지방법 또는 뿜는 방법과 증기세정과를 조합하는 경우에는 세정효과가 높다. 이경우, 헹굼세정공정후에 증기에 의한 헹굼공정을 행하면 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 유기용제의 비점과 상기 지방족 플루오르화 탄화수소의 비점과의 차가 50℃이상인 것이 이들을 세정후에 분리하기 용이하므로 바람직하다. 그리고, 이 유기용제의 인화점 보다 10℃이상 낮은 온도에서 이 유기용제로 이루어지는 욕에 물품을 침지하는 세정공정과 상기 지방족 플로오르화 탄화수소의 비점 보다 10℃이상 낮은 온도에서 이 지방족 플루오르화 탄화수소로 이루어진 욕에 상기 물품을 침지하는 헹굼세정공정과 상기 지방족 플루오르화 탄화수소의 비점에서 증기세정하는 증기세정공정과를 행하는 것이 물품을 충분히 청정화하는 점에서 바람직하다.

[산업상의 이용성]

본 발명은 상기한 바와 같이, 헹굼제로서 특정의 지방족 플루오르화 탄화수소 화합물을 사용하고 있으므로, 하기 ①∼⑤의 현저한 효과를 이루는 것이다.

① 사용하는 세정액 및 헹굼액은 염소원자를 함유하지 않으므로 환경오염 혹은 오존층파괴등의 환경문제를 일으키는 일이 없다.

② 세정공정 및 헹굼공정의 어느것에 있어서도, 물을 사용하지 않으므로 공정 및 설비가 간소화된다. 즉, 물의 정제처리 및 사용후의 폐수처리를 필요로 하지 않으므로, 이들에게 필요한 많은 설비, 용지, 운전비가 불필요하게 되고, 또 물을 사용하는 경우에 필요한 건조공정도 불필요하게 된다.

③ 헹굼액은 불연성의 지방족 플루오르화 탄화수소를 사용하기 때문에, 증기세정시에도 인화, 폭발의 위험이 없어진다.

④ 종래, 염화플루오르화 탄화수소, 염화탄화수소 등을 사용하던 세정설비에 큰 개조를 가하는 일없이 세정액을 유기용제로, 헹굼액을 지방족 플로오르화 탄화수소로 이루어지는 헹굼제로 교체하는 것만으로 된다.

⑤ 세정에 유기용제를 사용하여 충분히 세정할 수 있음과 동시에, 그 유기용제를 물의 사용없이도 지방족 플루오르화 탄화수소에 의하여 충분히 헹굼세정할 수 있고, 동시에 이 지방족 플루오르화 탄화수소는 회수, 재사용도 가능하고, 예컨대 방출되더라도 환경파괴가 생기지 않는 안전한 것이다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명하지만, 이하의 실시예는 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 그 기술적 사상에 의거하여 여러가지 변형이 가능하다.

[로진계 플럭스의 제거]

10cm×10cm의 프린트 기판에 로진계 플럭스(상표 HI-15 아사히 가가쿠 겐큐쇼제)를 분무도포하고, 예비건조한후, 250℃에서 1분간 가열하여, 시험편으로 하였다. 뒤이어 표 1에 표시한 세정액, 헹굼액을 사용하여, 각 조건하에서 시험편의 세정 및 헹굼을 침지에 의하여 시행하였다. 또한 증기헹굼을 경우에 따라 병용하였다.

그리고, 로진계 플럭스에 대한 제거효과로서, 세정 및 헹굼처리후의 시험편의 외관 및 이온성 잔류물의 양을 표 2에 표시한다. 더욱 이온성 잔류물의 양은 오메가 메터 600SMD(닛본 알파 메탈즈샤제)에 의하여 측정하였다.

[공작유의 제거]

5cm×5cm의 100메시 철망에 프레스공작유(상표 PG-3080닛본 공작유 제)를 도포하여 시험편으로 하였다. 뒤이어 상기 표 1에 표시하는 조건하에, 세정제 및 헹굼제를 사용하여 시험편의 세정 및 헹굼을 행하고, 공작유에 대한 제거효과를 판정하였다. 처리후의 시험편의 외관 및 탈지세정율을 표 3에 표시한다.

지방세정율은 공작유를 도포한 시험편의 처리전후의 중량측정에 의거하여 산출하였다.

상기한 결과로 부터, 본 발명에 의거한 실시예 1∼6은 로진계 플럭스나 유세정 효과가 충분한 것임을 알 수 있다.

또한 실시예 1∼6에 있어서, 세정후에 가열함으로서 사용한 상기의 유기용제나 지방족 플루오르화 탄화수소는 충분히 분리, 제거할 수 있다.

Claims

오염물질이 부착된 물품을 n-헥산, 이소헵탄, 이소옥탄, 가솔린, 석유나프타, 미네랄스피릿, 등유의 지방족 탄화수소, 벤젠, 툴루엔, 크실렌, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 테트라린, 테카린, 디펜텐, 시멘, 테르펜, α-피넨, 테레빈유의 방향족 탄화수소, 2-에틸부틸알코올, 2-에틸헥실알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 시클로헥사놀의 고급알코올류, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르의 에테르류, 및 디메틸폴리실록산, 시클로폴리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산의 유기실리콘류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기용제(단, 플루오르화 탄화수소를 제외함)에 접촉시키는 세정공정과,

일반식 :

(단, 상기 식중 n 및 m은 각각, 4n6, 2n-3m2n+2인 양의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 지방족 플루오르화 탄화수소에, 상기 세정공정으로 처리된 물품을 접촉시키는 헹굼세정공정을 포함하는 청정화 물품의 제조방법.
제1항에 있어서, 유기용제가 비점 100℃이상을 갖는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 지방족 플루오르화 탄화수소가

로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유기용제가 등유, 테르펜, 2-에틸헥실알코올, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 및 옥타메틸시클로 테트라실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지고, 지방족 플루오르화 탄화수소가 1,1,1,2,3,3,4-헵타플루오로부탄, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄 및 2-트리플루오로메틸-1,1,1,2,3,4,5,5,5-노나플루오로펜탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, n-펜탄, n-헥산, 이소헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산의 탄화수소류, 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올의 저급알코올, 및 아세톤, 메틸에틸케톤의 케톤류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 헹굼보조제와 지방족 플루오르화 탄화수소의 혼합물에 의하여 헹굼세정을 행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제5항에 있어서, 탄화수소류, 저급알코올류 및 케톤류가 100℃∼20℃의 비점을 갖는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제5항에 있어서, 헹굼보조제와 지방족 플루오르화 탄화수소의 혼합물이 공비 또는 유사공비 조성물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 헹굼세정공정후, 증기-헹굼공정을 행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유기용제의 비점과 지방족 플루오르화 탄화수소의 비점과의 차가 50℃이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유기용제의 인화점보다 10℃ 이상 낮은 온도에서 이 유기용제로 이루어지는 욕(bath)에 물품을 침지하는 세정공정과 지방족 플루오르화 탄화수소의 비점보다 10℃이상 낮은 온도에서 이 지방족 플루오르화 탄화수소 이루어지는 욕에 상기 물품을 침지하는 헹굼세정공정과 상기 지방족 플루오르화 탄화수소의 비점에서 증기세정하는 증기세정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.