JP2680930B2 - 多成分溶剤クリーニング系 - Google Patents

多成分溶剤クリーニング系

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JP2680930B2 JP5510280A JP51028093A JP2680930B2 JP 2680930 B2 JP2680930 B2 JP 2680930B2 JP 5510280 A JP5510280 A JP 5510280A JP 51028093 A JP51028093 A JP 51028093A JP 2680930 B2 JP2680930 B2 JP 2680930B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は汚れた物品および装置を洗浄する方法および
そのための装置、更に詳しくは、部品をクリーニングす
るための有機溶剤および不燃性フルオロカーボンを使用
する非水クリーニング系での部品(parts)の脱融(def
luxing)または脱脂に関する。
発明の背景 溶剤蒸気相脱脂法および脱融法は、汚れた基体(suds
trate)(例えば、プリント基板または加工金属板、ガ
ラス、セラミックまたはエラストマー部品または複合
材)をクロロカーボンまたはクロロフルオロカーボンま
たはそれらの混合物のような不燃性の溶剤の沸騰液中に
浸漬し、次いでこの部品を第二タンクまたはクリーニン
グゾーンで、第一クリーニングゾーンで使用したのと同
じクロロカーボンまたはクロロフルオロカーボンなどの
清浄な溶剤に浸漬するかまたは蒸留した溶剤をスプレー
する方法であり、次いでその冷却した部品を温度が平衡
に達するまで溶剤の凝縮蒸気中に保持することにより乾
燥する。
種々のタイプの部品の溶剤クリーニングは、普通、
槽、ホイストを備えた槽、コンベヤーを備えた槽または
インライン式コンベヤー脱脂装置および脱融装置で行わ
れる。このようなインライン式コンベヤー脱脂装置およ
び脱融装置は1989年9月21日に出願された出願中の米国
特許出願第07/410,216号[標題:冷却空気ロック蒸気シ
ール(Cold Air Lock Vapor Seal)]であって、現在本
発明の譲受人に帰属している米国特許第5,007,179号明
細書の中に開示されている。部品は、また、同じく本発
明の譲受人が共有している1990年9月25日に出願された
米国特許出願第07/587,893号明細書中に開示されている
ような上部品開放式脱融または脱脂装置で洗浄されるこ
ともある。両タイプの装置共、その入口と出口は普通開
放され、周囲の環境および装置内の溶剤と連通してい
る。対流または拡散による装置からの溶剤の消散を最少
にするために、この技術分野では通常、米国特許第4,26
1,111号明細書に説明されているように、脱脂/脱融タ
ンク内の高温または室温ゾーン領域を覆う凝縮蒸気層
(blanket)を生成させるために水冷または溶媒冷却コ
イルを利用している。
さて、前述の溶剤蒸気相脱脂法では、クリーニング、
リンスおよび乾燥工程で普通単一の有機クロロカーボン
またはクロロフルオロカーボン(CFC)の液を使用する
ことが知られている。過去には、CFC−113およびフレオ
ン系溶剤を使用することが特に普及していた。しかし、
最近の科学的研究でその蒸気の環境への拡散が成層圈オ
ゾンの地球規模での望ましくない破壊の多くの可能な原
因の一つであるとしてその関連が指摘された。そして、
現在は、そのようなクロロフルオロカーボンの製造と使
用が規制され、米国では今世紀の終りまでに無くなるで
あろう。環境的関心に応えて、ここ数年の間に、CFC系
気相脱脂および脱融法に比べて環境的により受入れられ
易い代替法を提供するために、ヒドロクロロフルオロカ
ーボン(HCFC)系溶剤が開発された。この溶剤は種々の
クリーニング用途で素晴らしいCFC代替物であることが
示されたが、これらはCFCの暫定的な代替物と考えられ
る。それらはCFCよりは非常に低いとはいえ、小さいが
一定のオゾン破壊性能をまだ有しているからである。か
くして、これらHCFCもまた、近い将来、地球的に無くす
ことが提案されている。一般に、塩素、臭素、またはヨ
ウ素原子を含まない有機溶剤は成層圈オゾンの破壊に関
与しないと信じられている。しかし、これらハロゲン原
子を含まない、炭化水素類、アルコール類、エステル
類、エーテル類、ケトン類などの有機化学製品は、通
常、望ましくない燃焼性または反応性を持っている。ペ
ルフルオロ化炭化水素およびヒドロフルオロカーボン類
は溶剤としての多くの望ましい性質を有している。即
ち、オゾン破壊性がなく;安定で、非反応性で、プラス
チックとの相溶性が大きく;水置換性が良く;一般に無
毒で不活性なので蒸気相溶剤クリーニング装置に理想的
に適している。しかし、ペルフルオロカーボンは多くの
普通の有機および無機性の汚れ、即ちフラックス(融
剤)に対しては極めて貧溶媒である。ヒドロフルオロカ
ーボンはその分子のフッ素含有量が減るに従って、ペル
フルオロカーボンに比べて、限られてはいるが改善され
た洗浄性能を示す。しかし、フッ素含有量の低いヒドロ
フルオロカーボンはその炭化水素類似物に似た望ましく
ない燃焼性を呈し始める。
水系クリーニング法のような他のタイプの洗浄法があ
る。水系クリーニング法は、一般に、洗浄剤または界面
活性剤の水溶液中で基体または部品を洗浄し、次いで純
水で何回も濯ぐ(リンス)工程を含んでいる。次いで、
この部品は空気中でのゆっくりした蒸発、またはエネル
ギーの強い熱乾燥機で乾燥される。この方法は乾燥のた
めのエネルギーコストが高いことと、追加の資本投下お
よび国および地方当局によって要求される水系廃水の下
水への排出前の浄化のための操業コストのため必ずしも
望ましくない。
もう一つのクリーニング法である半−水系クリーニン
グ法は、界面活性剤の助けを借りるかまたは借りないで
部品から除去されるオイル、ワックスおよびグリースに
対する親和性の大きい、例えばテルペン類、エステル類
または石油蒸留物からなる炭化水素系溶剤の中で基体を
クリーニングすることから成る。このクリーニングされ
た基体から精製水を用いる多段リンス工程で高沸点の炭
化水素系溶剤を濯ぎ落とす。炭化水素溶剤は相分離さ
れ、クリーニング浴に戻されるが、排水は下水に排出さ
れる前に処理されねばならない。従って、乾燥エネルギ
ーおよび廃水の処理に関連する高いコストは前述の水系
クリーニング法と同じように明かである。更なる欠点は
炭化水素系溶剤が通常引火点を持つことであり、爆発を
避けるために注意して取扱うか、または窒素のような不
燃性の圧縮ガスで覆わなければならない。窒素ガスは凝
縮ゾーンに含まれているフルオロカーボンの密な蒸気よ
り遥かに逃げ易い。更に、幾つかの用途では、洗浄され
る基体が炭化水素溶剤と親和性を持つこともあり、或種
のプラスチックまたは金属は水系リンス溶剤と親和性持
たないことがあるので、水を吸収したり基体を錆びさせ
たりする。
発明の開示 本発明の目的の一つは、環境的に見て安全な方法で部
品を脱脂または脱融するための非水クリーニング系を提
供することである。
本発明のもう一つの目的は、リンスのために水を使用
せず、水系廃水を浄化する必要がない非水クリーニング
系を提供することである。そして、この非水クリーニン
グ系は素材が水と親和性を有しない場合に用いられる。
また、更なる目的は、リンス液を空気中でゆっくり蒸
発させる方法または大きいエネルギーを必要とする熱的
方法による乾燥の必要がない非水洗浄系を提供すること
である。
なお更なる目的は、部品のクリーニングのために有機
液体クリーニング剤を用い、そしてその有機クリーニン
グ剤を部品から濯ぎ落とすためのリンス剤として有機ク
リーニング剤に対し少くとも弱い溶解度を有し、少量の
エネルギーで部品から乾燥できるリンス剤を利用する非
水クリーニング系を提供することである。
本発明の方法による部品から残留汚れまたは表面の汚
染を除去する非水クリーニング法は、その汚れを実質的
に除去するのに十分な溶解力を有する有機クリーニング
液に部品を接触させる工程、次いでリンスのためにその
部品をその有機クリーニング液から、それを除去するた
めの有機クリーニング液に対し少くともある程度の溶解
度を持つリンス剤中に移す工程からなる。部品はリンス
剤に浸漬されるか、リンス剤をスプレーされるか、リン
ス剤の蒸気に曝されるか、またはこれら方法を任意に組
合わせた方法で処理される。蒸気から取出した時、部品
は本質的に清浄で、乾燥している。
望ましくは、本発明の非水クリーニング系は二つのタ
ンクでのクリーニング法を用い、第一のタンクは有機溶
剤を含み、第二のタンクはリンス剤を含んでいる。洗浄
される部品または基体はコンベヤーでクリーニングタン
クからリンスタンクに既知のコンベヤーまたはホイスト
で移送される。これらタンクは在来のまたは既知のイン
ラインコンベヤー式脱脂/脱融装置の一部であってもよ
く、分離された上部開放式脱融タンク(複数)、または
クリーニングおよびリンスタンクまたは浴を含むように
改良した上部開放式脱融タンク(複数)であってもよ
い。
本発明のもう一つの態様では、部品から残留汚れまた
は表面の汚染を除去する非水クリーニング法は基体また
は部品をその部品から残留汚れを除去するのに十分な溶
解力の有機液体中に導入する工程を含んでなる。次い
で、部品は第一液体溶剤より汚れまたは表面汚れに対す
る溶解力は小さいが、第一溶剤に対する素晴らしい溶解
特性を有する第二有機溶剤と接触させてリンスされる。
この第二溶剤(リンス剤)は二つまたはそれ以上の炭素
原子から成る有機骨格に付いている少くとも一個のフッ
素原子を含み、場合によっては酸素、窒素、リン、水素
または他のハロゲン原子のような他の原子もその骨格に
付いているフルオロカーボン系の溶剤から選ばれること
が望ましい。またそれ程望ましくはないが、リンス剤は
アルコール類、エーテル類、エステル類、ケトン類、炭
化水素類のような他の群の溶剤およびその他の非水溶媒
から選ばれてもよい。次いでこの部品は第一有機クリー
ニング溶剤の燃焼性を、また若し燃焼性なら第二リンス
溶剤の燃焼性を減らすか和らげる不活性な蒸気による覆
いの下に保持することにより乾燥される。この場合、か
かる燃焼性遮蔽蒸気被覆は窒素、二酸化炭素、ペルフル
オロカーボン、ヒドロフルオロカーボンまたはヒドロク
ロロフルオロカーボンの少くとも一種から成る。
一つの態様では、炭化水素系溶剤とフルオロカーボン
系溶剤の溶液に場合によっては脱脂剤への可溶化剤であ
る界面活性剤を一緒に混合した系中でクリーニングが行
われる。より蒸発し易いフルオロカーボンが燃焼性抑制
被覆を提供する。同じフルオロカーボンは初期浸漬用の
隣接リンス浴で、またはスプレーリンス液、それに続く
気相での最終リンス用によく用いられる。
最も簡単な実施態様では、クリーニングは炭化水素系
溶剤とフルオロカーボン系溶剤の溶液が場合によっては
可溶化剤である界面活性剤と一緒に混合されている一浴
系中で行われる。より蒸発性であるフルオロカーボンが
燃焼性抑制被覆を提供する。そして、このクリーニング
用混合液に浸漬された汚れた部品が十分長い時間凝縮フ
ルオロカーボン蒸気中に保持されるならば、その部品は
その蒸気相から綺麗になって、乾燥されて取り出され
る。
有機クリーニング溶剤は、エステル部位に少くとも一
個の炭素原子を有する、直鎖または分岐アルキルまたは
アルカノールのモノカルボン酸エステル類から選ばれ、
そして最も望ましい溶剤は、引火点が200F以上の物であ
り、またそれ程望ましくはないが、引火点が150F以上の
ものである。また、この有機液体は、線状または環状で
あって、その環に対し少くとも一個のエンド(endo)ま
たはエキソ(exo)のオレフィン結合を含む炭化水素か
らも選ばれる。炭化水素クリーニング剤は、ピネンおよ
び/またはカンフェンを含むか、またはテルピネン、リ
モネン、テルピノーレン、テルピネオール、リナレオー
ルおよびその他のテルペン族の関連化合物を含む。
この有機クリーニング溶剤は、また、C10からC30の、
直鎖、分岐または環状炭化水素から成ることもある。
この有機クリーニング溶剤は、また、R1〜R12グルー
プで置換されたオレフィン性部位を含む炭化水素から成
ることもあり、R1〜R12は水素原子または1〜6の炭素
原子を含むアルキル基であるか、または共に置換された
基、即ち から成ることもある。
この有機クリーニング液は、また、以下の直鎖構造
(1)、分岐構造(2)または環状構造(3)で規定さ
れる非環状または環状のモノオールまたはジオールから
成ることもある: R(CH2nOH (1) (式中、Rは、OHであり;nは1〜20から選ばれる) (式中、nは1〜20から選ばれる)。
(式中、R1〜R9はアルキルまたは水素またはそれらの混
合であり、nは0〜6である)。
また、この有機液体は次のような直鎖、分岐または環
状のモノまたはポリケトンから成ることもある: (式中、nは0から6であり、R1〜R10はアルキルまた
は水素またはそれらの混合物である)。
本発明で用いられる他のクリーニング液は次の
(a)、(b)、(c)、(d)および(e)から成る
こともある: (a)次式のアルキルまたはアリールニトリル類: R−CN (式中、Rはアルキル基(メチル、エチル、など)、フ
ェニル基、アルキル置換フェニル基であることができ
る。) (b)次式のアルキルベンゼン: (c)次式の、ジエチルフタレートのようなアルキル
エステル類: (d)次式のポリエーテルアルカノール類: (式中、R1は水素、アルキルまたはヒドロキシル基から
選ばれ、R2は水素、アルキルまたはフルオロアルキル基
から選ばれる。) (e)次式で示されるトリフルオロベンゼンのような
置換芳香族化合物: (式中、R1〜R6は水素、アルキル基、フルオロアルキル
基またはハロゲン基およびそれらの組合せから選ばれ
る。) かかる有機クリーニング溶剤は、また、全ての上記有
機クリーニング溶剤と、直鎖、分岐または環状ペルフル
オロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンまたはヒド
ロクロロフルオロカーボンのようなフルオロカーボン、
あるいは所望によって炭素原子に酸素、硫黄、窒素、リ
ンまたは他のハロゲン原子が付いているこれらフルオロ
カーボン類との混合物、また、所望によって、可溶化剤
としての界面活性剤をも含む混合物であってもよい。
フルオロカーボンリンス溶剤は、少くとも25℃から12
0℃の沸点を有する、直鎖、分岐または環状構造を含む
ヒドロフルオロカーボンまたはヒドロクロロフルオロカ
ーボン系化合物または混合物から選ばれ、そしてかかる
フルオロカーボンは他のハロゲン、酸素、硫黄、窒素お
よびリン原子から成る群から選ばれた他の官能基で置換
されている場合もある。
推奨されるヒドロフルオロカーボンまたはヒドロクロ
ロフルオロカーボン混合物は、少くとも25℃から120℃
の沸点範囲で有機クリーニング溶剤に対してある程度の
混合性を有している。そのため、少くとも2モル%の炭
化水素クリーニング溶剤が相分離を起こすことなくフル
オロカーボン液と混ざる。
ヒドロフルオロカーボン類はその中に3から8個の炭
素原子、水素およびフッ素を含んでいることが望まし
い。この化合物は直鎖または分岐分子鎖を持っているこ
とが望ましい。
燃焼性の抑制は適当な蒸気被覆剤の使用によって維持
される。リンス溶剤は他の直鎖、分岐または環状アルキ
ルまたはアリールアルコール、エステル、ニトロ化合
物、ニトロ環状化合物またはニトリル化合物、エーテ
ル、ケトン、炭化水素およびその他の非水系溶媒から成
る化合物または混合物から選ばれることもできる。
本発明の更なる他の目的と利点は、以下の詳細な説明
から、当該技術分野の熟練者には容易に明かになるであ
ろう。ここでは、本発明の望ましい実施態様だけを、本
発明の実施において予想される最良の様式を単に例示す
るという方法で示し、説明される。容易に分るように、
本発明は別のそして異なる実施態様が可能であり、その
幾つかの細部の点は本発明から逸脱することなく種々の
明瞭な手段で修正することができる。従って、図面およ
び説明は例示的な性質のものであり、限定を意図するも
のではないと考えるべきである。
図面の簡単な説明 図1は本発明の複数溶剤非水クリーニング系で用いら
れる脱脂または脱融装置の部分模式図であり; 図2は本発明で用いられる装置の別の実施態様を描写
する模式図であり: 図3は本発明で用いられる装置の更に別の実施態様を
描写する模式図であり; 図4は本発明のシステムを実施するための更に別の代
替装置の部分模式図であり; 図5は本発明で用いられる装置のもう一つの実施態様
であり;そして 図6は本発明で用いられる装置の更なる実施態様であ
る。
本発明を実施するための最良の様式 本発明は、その最も基本的な形において、新規の非水
クリーニング法であって、半−水系クリーニング法と溶
剤蒸気脱脂溶剤法の最も魅力的特徴を組合せた方法であ
る。具体的に説明すれば、洗浄される基体または部品
(例えば、樹脂系フラックスで被覆されたプリント回路
基板、または石油系、合成系または半合成系オイルまた
はグリースで被覆された金属または非金属製部品)は先
ず基体上の汚れまたは汚染物に対する親和性がフルオロ
カーボン系溶剤より大きい、暖かいまたは室温の炭化水
素溶剤中で洗浄される。次いで、この部品は望ましくは
炭化水素溶剤より低い沸点を有する不燃性のフルオロカ
ーボン溶剤を含む第二タンクまたはクリーニング領域で
スプレー法または浸漬法でリンスされる。フルオロカー
ボン溶剤は炭化水素溶剤に対して少くともある程度の溶
解性を持っているので、炭化水素溶剤は部品の表面から
濯ぎ落とされる。次いで、このフルオロカーボン溶剤は
既知の方法で蒸発により部品表面から乾燥される。この
方法の利点は乾燥費用が非常に少なく、廃水処理コスト
と資本投下が実質的に不要で、操業時の安全性が向上す
ることである。更に、リンスおよび乾燥工程でヒドロフ
ルオロカーボンまたはペルフルオロカーボンを使用する
ことにより、クロロカーボンまたはクロロフルオロカー
ボン溶剤系に比べて環境的利点が非常に向上することで
ある。
推奨される有機クリーニング剤は、脂肪族部位に少く
とも6個の炭素原子を有し、エステル部位に少くとも1
個の炭素原子を有する直鎖または分岐アルキルまたはア
ルカノールのモノカルボン酸エステル類から選ばれる。
この有機液体は、線状または環状であって、その環に
対し少くとも1個のエンド(endo)またはエキソ(ex
o)のオレフィン結合を含む炭化水素からも選ばれる。
この炭化水素はピネンおよび/またはカンフェンであ
ってもよい。
推奨されるヒドロフルオロカーボンは次の各グループ
から選ばれる: (1)次の実験式を持つ化合物: C3HnF8-n式中n≦4 このクラスの代表例は: CH2FCH2FCHF2、 CH2FCF2CFH2 CF2HCH2CF2H、 CF2HCFHCF2Hである。
(2)次の実験式の直鎖または分岐化合物: C4HnF10-n式中n≦5 このクラスの代表例は: CHF2(CF22CF2H、 CF3CF2CH2CH2F CH3CF(CHF2)CHF2、 CF3CH2CF2CH2F CH3CHFCF2CF3、 CF3CH2CH2CF3 CH2FCF2CH2F、 CHF2CH(CF3)CF3 CHF(CF3)CF2CF3である。
(3)次の実験式の直鎖または分岐化合物: C5HnF12-n式中n≦6 このクラスの代表例は: CH3CHFCH2CF2CF3、 CF3CH2CF2CH2CF3 CH3CHFCHFCF2CF3、 CF3CH2CH2CF2CF3 CH3CHFCF2CF2CF3、 CF3CF2CF2CH2CH3 CH3CF2CF2CF2CF3、 CF3CH2CHFCH2CF3 CH2FCF2CF2CF2CF3、CF3CH2CF2CH2CH2F CHF2CF2CF2CF2CF3 CH3CF(CF2H)CHFCHF2 CH3CF(CHFCHF2)CF3 CH3CH(CF2CF3)CF3 CHF2CH(CHF2)CF2CF3 CHF2CF(CHF2)CF2CF3 CHF2CF2CF(CF32である。
(4)次の実験式の直鎖または分岐化合物: C6HnF14-n式中n≦7 このクラスの代表例は: CHF2(CF24CF2H、 CF3CF2CH2CH2CF2CF3 CH3CH2CH2CF2CF2CF3、 (CF3CH22CHCF3 CH3CH2CFHCFHCF2CF3 CH3CHFCF2CHFCHFCF3 CH2FCHFCH2CF2CHFCF3 CF2HCHFCF2CF2CHFCF2H CH2FCF2CF2CF2CF2CF2H CHF2CF2CF2CF2CF2CHF2 CHF2CF2CF2CF2CF2CF3 CH3CH(CHFCH2CF3)CF3 CH3CF(CF2H)CHFCHFCF3 CH3CF(CF3)CHFCHFCF3 CH3CF2CF(CF3)CF2CH3 CH3CF(CF32CF2CF2CF3 CHF2CF2CH(CF3)CF2CF3 CHF2CF2CF(CF3)CF2CF3である。
(5)次の実験式の直鎖または分岐化合物: C7HnF16-n式中n≦8 このクラスの代表例は: CH3CH2CH2CHFCF2CF2CF3 CH3CHFCH2CF2CHFCF2CF3 CH3(CF25CH3 CH3CH2(CF24CF3 CF3CH2CH2(CF23CF3 CH2FCF2CHF(CF23CF3 CF3CF2CF2CHFCHFCF2CF3 CF3CF2CF2CHFCF2CF2CF3 CH3CH2CH2CHFCF(CF32 CH3CH(CF3)CF2CF2CF2CH3 CH3CF(CF3)CH2CFHCF2CF3 CH3CF(CF2CF3)CHFCF2CF3 CH3CH2CH(CF3)CF2CF2CF3 CHF2CF(CF3)(CF23CHF2 CHF2CF(CF3)(CF23CF3である。
(6)次の実験式の直鎖または分岐化合物: C8HnF18-n式中n≦9 このクラスの代表例は: CH3CH2CH2CH2CF2CF2CF2CF3 CH3(CF26CH3 CF3(CF26CF2H CHF2CF(CF3)(CF24CF3 CHF2CF(CF3)(CF24CHF2 CH3CH2CH(CF3)CF2CF2CF2CF3 CH3CF(CF2CF3)CHFCF2CF2CF3 CH3CH2CH2CHFC(CF32CF3 CH3C(CF32CF2CF2CF2CH3 CH3CH2CH2CF(CF3)CF(CF32 CH2FCF2CF2CHF(CF23CF3である。
図1は本発明の方法で用いられる装置の一つのタイプ
の部分模式図である。ここで、容器10は三つの浴(sum
p):即ちクリーニング浴15、洗浄浴20およびリンス浴2
5に分けられている。クリーニング用区画15は一つまた
はそれ以上の仕切り壁17、19で第二区画20から分離され
ており、20には容器10に共通で、浴15、20および25の全
部を覆う不燃性凝縮蒸気の被覆30または燃焼性抑制被覆
を形成させるためにヒーター34で沸点まで加熱されてい
るフルオロカーボン液22が入っている。区画20は、ま
た、基体を区画20に入っているフルオロカーボン液に浸
漬するか、または純粋なフルオロカーボン凝縮液の噴流
18に当てるかして(その際汚れた液は下の浴に流れ落ち
る)、基体から塊の汚れと有機洗浄剤とを洗い流す場所
でもある。クリーニング区画15は所定のクリーニング用
に処方された有機クリーニング溶剤の本体を入れるのに
適している。この溶剤は、上に説明したように、また、
強いクリーニングを必要とする場合には下記の実施例で
示すように、有機炭化水素であり、強くないクリーニン
グ用には有機炭化水素とフルオロカーボンのようなより
弱い溶剤との混合物(この場合、基体との親和性を考慮
することがより重要かも知れない)である。洗浄区画20
はクリーニング溶剤24に対し少くとも僅かな溶解度を有
するリンス剤22を含むのに適するようになっている。本
明細書を通じて用いられている、炭化水素クリーニング
溶剤に対するリンス用フルオロカーボン溶剤の“僅かな
溶解度”とは炭化水素クリーニング溶剤の少くとも2モ
ル%がフルオロカーボン溶剤に溶けること定義される。
適したリンス剤22および本発明で推奨されるリンス剤
は、上に説明したような、また下記の実施例で示すよう
なフルオロカーボン系の溶剤である。また場合によって
は、区画20より低い温度になっている第二のリンス用区
画が第一リンス用区画の下流に用意されていることもあ
り、この区画もフルオロカーボン系溶剤を含むようにな
っている。区画25の目的は痕跡量の残留汚れを除去する
ために基体を最後に浸漬してリンスすること、および蒸
気ゾーン30中で純粋の凝縮蒸気で基体がリンスされるよ
うに基体を冷ますことである。蒸気ゾーン30は各区画1
5、20、25の上部に形成されており、(発明者ランド(R
and)の米国特許第4,261,111号明細書に開示されている
ような)この技術分野でよく知られているタイプの冷却
コイル32が蒸気ゾーンの上限を画成し、その32は蒸気を
凝縮させてその凝縮液を区画25に戻す。炭化水素クリー
ニング溶剤24とフルオロカーボンリンス液22はそれら個
々の相互溶解度で選択される。そのため相分離のような
物理的分離法を用いて蓄積してきた汚れを除去し、そし
て綺麗な有機溶剤を元の浴に戻すことができる。そこ
で、図1に関連して、U字管型相分離機(示されていな
い)またはウエア(weir)またはスキマー(skimmer)
が区画20と連結され、フルオロカーボンの上に浮いて来
る凝縮炭化水素を分離して除去するために用いられ、ま
たこの分離装置(示されていない)は過剰の炭化水素液
がリンスタンク20からクリーニングタンク15に逆流しな
いように配列されることに留意すべきである。
図1の容器10は上部開放型の脱融または脱脂装置とし
て描かれている。しかしながら、容器10はその設計形式
ではコンベヤー(示されていない)法で部品をクリーニ
ング浴15からリンス浴20および25へ順次搬送するインラ
インタイプの脱脂または脱融装置の性格も持っていると
理解すべきである。
図2では、クリーニングタンク15中の有機クリーニン
グ液はフルオロカーボン系溶剤と混合されている場合が
ある。この場合のクリーニング液はフルオロカーボンが
沸騰して出てくるのに十分な温度に加熱される。この場
合フルオロカーボンの沸点は有機クリーニング液の沸点
より少くとも10℃低くなければならない。この混合液は
コイル33で加熱され、その結果生成する炭化水素液上に
直接覆いかぶさる蒸気ゾーンは基本的にフルオロカーボ
ンを基剤とする不燃性のまたは燃焼抑制性の蒸気ゾーン
であって、爆発の可能性を最少限に抑える。このクリー
ニング液混合物は有機炭化水素とフルオロカーボン系溶
剤の間の相の均一性を確保するために界面活性剤添加物
を必要とする場合も必要としない場合もある。沸騰して
出てくるフルオロカーボンの区画15内の濃度は、蒸気凝
縮物のこの区画への還流および/または体積または液の
水準に感じるトランスデューサー(示されていない)を
用いてリンス区画(複数)20、25からこの浴15へ液をポ
ンプで戻すことにより一定に保たれる。図1のこの変形
法では、沸騰リンス浴20は必要でないか、または区画15
と区画25の間の任意の中間の温度の第二リンス浴として
だけ機能すると考えられる。浴20が容器10に不燃性被覆
30を形成させるフルオロカーボンを供給する三浴式変形
法では、浴20は加熱コイル34で加熱され、加熱コイル33
は必要でない。浴15が容器10に不燃性被覆30を形成させ
るフルオロカーボンを供給する二浴式変形法では、加熱
コイル33が優先され、加熱コイル34は必要でない。浴15
が容器10に不燃性被覆30を形成させるフルオロカーボン
を供給するこの二浴式変形法では、浴20は必要でなく、
浴25はクリーニングされた基体を最終の凝縮液リンスの
ために蒸気凝縮ゾーンに持込む前の冷たいリンス浸漬浴
となる。
図3では、浴20には炭化水素系クリーニング液で飽和
したフルオロカーボン系リンス溶剤の溶液が入ってい
る。この液は炭化水素が割合低い濃度で(例えば、10モ
ル%以下)フルオロカーボン中で相分離し、より比重の
高いフルオロカーボンの上部に浮いて来て、カスケード
効果によりクリーニング浴15に戻る。一方、リンス浴
(複数)25aまたは25bは純粋のリンス溶剤を浴20に流し
込み、その液水準を維持すると同時に、更に直接的に、
分離した有機相を沸騰浴15の方に押流す上澄除去作用を
する。
図4では、沸騰浴15には層に分かれたクリーニングゾ
ーン15aおよび15bを形成するのに十分な程度には混ざり
合わない炭化水素とフルオロカーボンの両方が入ってい
る。この並べ方の利点は、容器10に不燃性蒸気被覆を形
成させる加熱コイル33がフルオロカーボンの多い相中に
浸漬されているので、浴中の液が意図していた水準以下
に落ちても不慮の火災が起きる可能性が小さくなること
である。更に、沸騰するフルオロカーボン液には比重の
小さい有機炭化水素の上層を掻き混ぜる作用があり、そ
のクリーニング性能を助ける。図3におけるように、フ
ルオロカーボンリンス溶剤と炭化水素クリーニング溶剤
は浴の液量を維持するためにそれぞれの浴に流し落とす
か、ポンプで戻される。
図5では、分離した構造物11と12の中に設置されるこ
とによって、炭化水素クリーニングゾーン15がリンスゾ
ーン20および25から分離されている。この構造は図5の
容器12で例示されているような在来のバッチ式溶剤蒸気
脱脂または脱融装置を本発明のクリーニング法で構造的
に変更する能力を与えることを意図している。容器11か
ら12への有機溶剤のキャリオーバーはエヤーナイフ37の
ような機械的装置によって減らす事ができる。窒素また
はその他の不燃性圧縮ガスを炭化水素浴の上の蒸気ゾー
ンに送込み、多くのタイプの在来の半水系(有機クリー
ニング/水リンス系)クリーニング法に典型的な炭化水
素の燃焼性または爆発の危険を減らす。二つのクリーニ
ングゾーンを物理的に分離することによって前の実施態
様のようなカスケーディング(流下)が止められている
ので、フルオロカーボン沸騰浴20内で、クリーニング浴
15からキャリオーバーして残った炭化水素20は、図1で
説明したように、機械的に分離され、ポンプ45で(模式
的に示しているように)還流されるようになっている。
図6の場合、浴15内の有機クリーニング溶剤はリンス
浴25中のフルオロカーボン系リンス溶剤と混ざらない
か、相溶性が小さいことを前提としている。これら溶剤
が相互に混合して綺麗になった基体が再汚染される恐れ
があるのを防ぐために、第一リンスゾーンにはカップリ
ング溶剤(ブタノールのようなアルカノールまたはトリ
フルオロベンゼンのようなもう一つのフッ素系試薬、ま
たは任意の他のタイプの炭化水素)が入れられており、
フルオロカーボンはこのカップリング溶剤と相溶性であ
る。フルオロカーボン溶剤は有機クリーニング溶剤また
はカップリング溶剤のどちらかより沸点が低いことが望
ましい。この場合、浴25内のフルオロカーボンは主とし
て不燃性の蒸気で、浴15および20中の可燃性液体を覆う
目的を果たし、主としてカップリング溶剤から成るリン
ス浴20内の液の水準は浴25からのフルオロカーボン液を
補給することで維持される。カップリング溶剤浴20中で
リンスされた基体は浴(複数)25aおよび/または25b中
で最終浸漬リンスされるか、最終リンスのためにフルオ
ロカーボン凝縮蒸気ゾーン42中に保持されるが、これは
カップリング溶剤がフルオロカーボン溶剤と相溶性なの
でうまく行える。
実施例 以下の実施例を用いて、汚れた試験片を先ず有機クリ
ーニング溶剤に浸漬し、次いでフッ素化学溶剤(フルオ
ロケミカルス溶剤)でリンスした時に観測される予想以
上のクリーニング性能を証明する。これら実施例では、
ステンレス鋼試験片を種々の市販の石油、半合成および
合成油で被覆した。市販の石油はパラフィン系の直鎖ま
たは分岐鎖飽和炭化水素である。これら油は全て冷却お
よび潤滑目的で金属加工工業で用いられるものである。
合成油は合成高分子と脂肪酸およびアミンを含んでい
る。半合成油は石油と合成油との混合物である。本発明
を証明するための試験に用いるクリーニング法は、試験
片を有機クリーニング溶剤に30秒浸漬し、次いでフルオ
ロケミカルス溶剤に30秒浸漬し、そして冷却コイルゾー
ンの中の液体の上方でフルオロケミカルス溶剤の凝縮蒸
気で30秒リンスすることからなる。クリーニング前後に
おける試験片上の汚れの量を市販のCO2電量分析計で測
定し、炭素単位で表された表面上の有機性残存物の量を
マイクログラムの感度で求めた。試験片上の残存物の試
料を試料ボートに乗せて燃焼炉に入れ、酸素雰囲気中、
650℃で燃焼させた。生成したCO2およびその他の燃焼生
成物をスクラバーを通し、何らかの阻害作用のあるハロ
ゲン、硫黄、酸化窒素および水を除去した。次いでこの
気体を、指示溶液を含む電量分析計のセルに通した。こ
のガス流がこの溶液中を通過すると、CO2は定量的に吸
収され、溶液中で試薬と反応して滴定できる酸を生成す
る。電流を自動的に調節して溶液を中性にし、総電流を
積分し、そして結果を炭素のマイクログラムで示した。
この方法は、感度が+/−0.01マイクログラム炭素で、
表面上の炭素成分を再現性よく分析する最も感度のいい
方法の一つである。この方法で洗浄される油は全て有機
性であるから、炭素含有量をモニターすることは基体上
の有機性汚れの量を高い再現性と高い感度で測定するた
めの素晴らしい手段である。
実施例1 有機溶剤として(C9〜C11)のメチルエステルを用い
た。分光学的方法での特性化は小量の枝分かれ成分の存
在を示す。フルオロカーボンリンス剤として分岐ヒドロ
フルオロカーボン(C6F13H)であるHFC52−13が用いら
れた。このメチルエステルは金属試験片から石油系の油
を室温で除去するのに有効であるが、クリーニング処理
後にメチルエステル溶剤の薄膜が残る。HFC52−13では
試験片の表面から油をクリーニングすることはできな
い。しかし、メチルエステルでクリーニングし、HFC52
−13でリンス、次いでフルオロカーボン凝縮蒸気でリン
スする方法は非常に有効で、高沸点エステルの薄膜の99
%以上を金属試験片から除去し、測定可能な痕跡量の油
汚れも残らない。クリーニングの有効性を重量測定で評
価した。以下の各実施例での対照試験片の測定では表面
に約10μgの炭素が含まれていた。
実施例2 それぞれ10wt%、20wt%、68wt%の割合のアジピン
酸、コハク酸、およびグルタール酸のジメチルエステル
を実験室で合成して二塩基酸エステル型クリーニング溶
剤混合物を調製した。汚れた試験片をこの二塩基酸エス
テルとHFC−365(CF3CH2CF2CH3)の混合物中に56℃で30
秒浸漬し、次いでHFC−365中に室温で30秒浸漬し、そし
てHFC−365で30秒間蒸気リンスした。つぎの結果が記録
された: 石油および合成油でのこの実験では、有機溶剤クリー
ニング工程とそれに続くフルオロケミカルス蒸気でのリ
ンス工程を用いると試験片の表面は完全にクリーニング
された(炭素除去率>99.9%)。実験(b)と(e)
で、試験片を二塩基酸エステル中に30秒浸漬し、次いで
HFC蒸気リンスせずに空気中で30秒乾燥しただけである
と、かなりの量の炭素が表面に残留した。実験(c)と
(f)で、試験片を二塩基酸エステルクリーニングせず
にHFC−365中に30秒浸漬し、次いで空気中で30秒乾燥し
ただけであると、かなりの量の炭素が表面に残留した。
本実施例は、二塩基酸エステルまたは二塩基酸エステル
とフルオロケミカルスとの混合物のいずれかの中に浸漬
した汚れた試験片を完全に綺麗にするには、フルオロケ
ミカルス蒸気でのリンス工程が必要なこと、そしてエス
テル単独でもフルオロケミカルス単独でも表面を完全に
綺麗にするのには不十分なことを示すものである。
実施例3 汚れた試験片を環状ケトンであるシクロヘキサノンと
ヒドロフルオロカーボン、HFC−365との50/50容量%混
合液の中に57〜59℃で30秒浸漬し、次いでHFC−365に室
温で30秒浸漬し、HFC−365で30秒蒸気リンスした。次の
結果が記録された: 有機溶剤クリーニング工程とそれに続くフルオロケミ
カルス蒸気でのリンス工程を用いた(a)〜(f)の試
験では、試験片の表面は完全にクリーニングされた(炭
素除去率>99.9%)。しかし、試験(b)と(e)で、
試験片をシクロヘキサノン中に30秒浸漬し、次いでHFC
蒸気リンスせずに空気中で30秒乾燥しただけであると、
かなりの量の炭素が表面に残留した。実験(c)と
(f)で、試験片をケトンクリーニング工程なしにHFC
−365中に30秒浸漬し、次いで30秒乾燥した場合、かな
りの量の炭素が表面に残留した。本実施例は、ケトン
(環状または非環状)またはケトンとフルオロケミカル
スとの混合物のいずれかの中に浸漬した汚れた試験片を
完全に綺麗にするには、フルオロケミカルス蒸気でのリ
ンス工程が必要なこと、そしてケトン単独でもフルオロ
ケミカルス溶剤単独でも表面を完全に綺麗にするのには
不十分なことを示すものである。
実施例4 汚れた試験片を環状アルカノールである液体シクロヘ
キサノールとヒドロフルオロカーボン、HFC−365との50
/50容量%混合液の中に57〜59℃で30秒浸漬し、次いでH
FC−365に室温で30秒浸漬してからHFC−365で30秒蒸気
リンスした。次の結果が記録された: 石油での実験では、有機溶剤クリーニング工程とそれ
に続くフルオロケミカルス蒸気でのリンス工程を用いる
と、試験片の表面は完全にクリーニングされた(炭素除
去率>99.9%)。試験(b)と(e)で分るように、シ
クロヘキサノールは合成油のクリーニングではかなり貧
溶媒であるが、試験(d)に示したように、本発明のク
リーニング法を用いれば合成油と有機溶剤の薄膜の大半
を除去できた。また、試験(b)と(e)で、試験片を
シクロヘキサノール中に30秒浸漬し、次いでHFC蒸気リ
ンスせずに空気中で30秒乾燥しただけであると、かなり
の量の炭素が表面に残留した。実験(c)と(f)で、
試験片をアルカノールクリーニング工程なしにHFC−365
中に30秒浸漬し、次いで30秒乾燥した場合、かなりの量
の炭素残滓が表面に残留した。本実施例は、アルカノー
ル(環状または非環状)中に浸漬した汚れた試験片を完
全に綺麗にするには、フルオロケミカルス蒸気でのリン
ス工程が必要なこと、そしてアルカノール単独でもフル
オロケミカルス溶剤単独でも表面を完全に綺麗にするの
には不十分なことを示すものである。
実施例5 汚れた試験片を環状オレフィン、液体1,5−ジメチル
シクロオクタジエンとヒドロフルオロカーボン、HFC−3
65との50/50容量%混合液の中に57〜59℃で30秒浸漬
し、次いでHFC−365に室温で30秒浸漬してからHFC−365
で30秒蒸気リンスした。次の結果が記録された: 石油および合成油でのこれらの実験では、有機溶剤ク
リーニング工程とそれに続くフルオロケミカルス蒸気で
のリンス工程を用いると、試験片の表面は完全にクリー
ニングされた(炭素除去率>99.8%)。しかし、実験
(b)と(e)で、試験片を1,5−ジメチルシクロオク
タジエン中に30秒浸漬し、次いでHFC蒸気リンスせずに
空気中で30秒乾燥しただけであると、かなりの量の炭素
が表面に残留した。実験(c)と(f)で、試験片をオ
レフィン溶剤でクリーニングせずにHFC−365中に30秒浸
漬し、次いで空気中で30秒乾燥しただけであると、かな
りの量の炭素が表面に残留した。本実施例は、オレフィ
ン(環状または非環状)の中に浸漬した汚れた試験片を
完全に綺麗にするには、フルオロケミカルス蒸気でのリ
ンス工程が必要なこと、そしてオレフィン単独でもフル
オロケミカルス溶剤単独でも表面を完全に綺麗にするに
は不十分なことを示すものである。
実施例6 汚れた試験片をフッ素化芳香族化合物である液体ベン
ゾトリフルオリドとヒドロフルオロカーボン、HFC−365
との50/50容量%混合液の中に57〜59℃で30秒浸漬し、
次いでHFC−365に室温で30秒浸漬してからHFC−365で30
秒蒸気リンスした。次の結果が記録された: 石油および合成油でのこれらの実験では、有機溶剤ク
リーニング工程とそれに続くフルオロケミカルス蒸気で
のリンス工程を用いると、試験片の表面は完全にクリー
ニングされた(炭素除去率>99.8%)。しかし、実験
(b)と(e)で、試験片をベンゾトリフルオリド中に
30秒浸漬し、次いでHFC蒸気リンスせずに空気中で30秒
乾燥しただけであると、かなりの量の炭素が表面に残留
した。実験(c)と(f)で、試験片をフッ素化芳香族
化合物でクリーニングせずにHFC−365中に30秒浸漬し、
次いで空気中で30秒乾燥しただけであると、かなりの量
の炭素が表面に残留した。本実施例は、フッ素化芳香族
系溶剤中に浸漬した汚れた試験片を完全に綺麗にするに
は、フルオロケミカルス蒸気でのリンス工程が必要なこ
と、そしてフッ素化芳香族系クリーニング溶剤単独でも
フルオロケミカルス溶剤単独でも表面を完全に綺麗にす
るには不十分なことを示すものである。
実施例7 汚れた試験片をポリエーテルジオールであるポリエチ
レングリコール(分子量:200)とメチルエステルの混合
物50容量%とヒドロフルオロカーボン、HFC−365の50容
量%の混合液の中に45〜50℃で30秒浸漬し、次いでHFC
−365に室温で30秒浸漬してからHFC−365で30秒蒸気リ
ンスした。次の結果が記録された: 石油および合成油でのこれらの実験では、有機溶剤ク
リーニング工程とそれに続くフルオロケミカルス蒸気で
のリンス工程を用いると、試験片の表面は完全にクリー
ニングされた(炭素除去率>99.8%)。しかし、実験
(b)と(e)で、試験片をポリエチレングリコール/
メチルエステル系溶剤混合物中に30秒浸漬し、次いでHF
C蒸気リンスせずに空気中で30秒乾燥しただけである
と、かなりの量の炭素が表面に残留した。実験(c)と
(f)で、試験片をポリエチレングリコール/メチルエ
ステル溶剤でクリーニングせずにHFC−365中に30秒浸漬
し、次いで空気中で30秒乾燥しただけであると、かなり
の量の炭素が表面に残留した。本実施例は、グリコール
とエステル中に浸漬した汚れた試験片を完全に綺麗にす
るには、フルオロケミカルス蒸気でのリンス工程が必要
なこと、そしてこの混合有機溶剤単独でもフルオロケミ
カルス溶剤単独でも表面を完全に綺麗にするのには不十
分なことを示すものである。
実施例8 汚れた試験片をメチルエステルまたはポリエーテルジ
オール、ポリエチレングリコール(分子量:200)とメチ
ルエステルの混合物のいずれかの中に57〜59℃で30秒浸
漬し、次いでヒドロクロロフルオロカーボン、HCFC−12
3または高フッ素化アルカン、HFC−52−13のいずれかの
中に室温で30秒浸漬してからいずれかのフルオロケミカ
ルス溶剤で30秒蒸気リンスした。次の結果が得られた: (a)合成油およびグリース・ヴァルヴォリン(Valvol
ine)はどちらもPEG−200/メチルエステル−クリーニン
グ溶剤混合物と本発明の方法によるリンス溶剤HCFC−12
3とで、9.9%以上金属試験片から除去された。
(b)合成油およびグリース・ヴァルヴォリンはどちら
もPEG−200/メチルエステル−クリーニング溶剤混合物
と本発明の方法によるリンス溶剤HFC−52−13とで99.9
%以上金属試験片から除去された。
実施例9 汚れた試験片を市販のテルペン類と非イオン界面活性
剤との混合物、バイオアクト(BIOACT)EC−7とHFC−3
65との50/50容量%混合液の中に57〜59℃で30秒浸漬
し、次いでHFC−365に室温で30秒浸漬してからHFC365で
30秒蒸気リンスした。次の結果が記録された: 石油および合成油でのこれらの実験では、有機溶剤ク
リーニング工程とそれに続くフルオロケミカルス蒸気で
のリンス工程を用いると、試験片の表面は実質上完全に
クリーニングされた(炭素除去率>99.6%)。しかし、
実験(b)と(e)で、試験片をテルペン溶剤混合物中
に30秒浸漬し、次いでHFC蒸気リンスせずに空気中で30
秒乾燥しただけであると、かなりの量の炭素が表面に残
留した。実験(c)と(f)で、試験片をテルペン溶剤
でクリーニングせずにHFC−365中に30秒浸漬し、次いで
空気中で30秒乾燥すると、かなりの量の炭素が表面に残
留した。本実施例は、テルペン溶剤中に浸漬した汚れた
試験片を完全に綺麗にするには、フルオロケミカルス蒸
気でのリンス工程が必要なこと、そしてこのテルペン溶
剤単独でもフルオロケミカルス溶剤単独でも表面を完全
に綺麗にするのには不十分なことを示すものである。
実施例10 汚れた試験片を環状ケトンである液体シクロヘキサノ
ンとヒドロフルオロカーボン、HFC−365との50/50容量
%混合液の中に56〜59℃で30秒浸漬し、次いで5%のヒ
ドロクロロフルオロカーボン、HCFC−141bと90%のヒド
ロフルオロカーボン、HFC−365とからの低沸点混合物に
室温で30秒浸漬した後、HCFC−141b/HFC−365の凝縮共
沸蒸気中で30秒蒸気リンスした。次の結果が記録され
た: 石油および合成油でのこれらの実験では、有機溶剤ク
リーニング工程とそれに続くHCFCとHFCのフルオロケミ
カルス混合物蒸気でのリンス工程を用いると、試験片の
表面は実質上完全にクリーニングされた(炭素除去率>
99.8%)。しかし実験(b)と(e)で、試験片をケト
ンクリーニング溶剤に30秒浸漬し、次いでHCFC/HFC蒸気
リンスせずに空気中で30秒乾燥しただけであると、かな
りの量の炭素が表面に残留した。実験(c)、(f)、
(h)および(j)で、試験片をHCFC−141b/HFC−365
共沸混合物中に30秒浸漬し、次いで空気中で30秒乾燥し
た場合、テルペン溶剤クリーニング工程を用いる本発明
の二成分溶剤処理の場合より多くの量の炭素が表面に残
留した。本実施例は、HCFC−141bを含む混合物のような
強力なフルオロケミカルス・リンス溶剤を用いた場合で
さえ、有機溶剤(ケトン)クリーニング工程とそれに続
くフルオロケミカルス蒸気工程の組合せはケトン溶剤単
独またはフルオロケミカルス溶剤単独よりも基体を綺麗
にするより大きいクリーニング効果があることを示すも
のである。
実施例11 汚れた試験片を環状ケトンである液体シクロヘキサノ
ンとHFC−365/FC−72(95:5重量比)との50/50容量%混
合液の中に56〜59℃で30秒浸漬し、次いで5%のペルフ
ルオロカーボン、FC−72と95%のヒドロフルオロカーボ
ン、HFC−365との非相分離混合物に室温で30秒浸漬した
後FC−72/HFC−365の凝縮共沸蒸気中で30秒蒸気リンス
した。次の結果が記録された: 上記のこれらの実験では、有機溶剤クリーニング工程
とそれに続くフルオロケミカルス蒸気でのリンス工程を
用いると、試験片の表面は完全にクリーニングされた
(炭素除去率>99.9%)。試験片をFC−72/HFC−365の
混合物中に30秒浸漬し、次いでシクロヘキサノン溶剤ク
リーニング工程なしに空気中で30秒乾燥すると、より多
い炭素が表面に残留した。本実施例は、ケトン溶剤中に
浸漬された汚れた試験片を完全に綺麗にするには、フル
オロケミカルス蒸気でのリンス工程が必要なこと、そし
てケントン溶剤単独でもフルオロケミカルス溶剤単独で
も表面を完全に綺麗にするのには不十分なことを示す。
また、FC−72のようなペルフルオロカーボンは油に対し
ては非常に貧溶媒であることがよく知られているが、有
機溶剤クリーニング工程と組合わせる本発明の蒸気リン
スまたは浸漬リンス工程でヒドロクロロカーボンとまた
はヒドロクロロフルオロカーボンとでも混合すると、こ
の二成分溶剤法は個々の溶剤それ自身では完全に綺麗に
できない試験片でも完全にクリーニングできることを示
すものである。
実施例12 汚れた試験片を(前の実施例中のようには)クリーニ
ング処理前にHFCと混合されていない、環状アルコール
である液体シクロヘキサノールに浸漬した。試験片を55
6〜59℃で30秒浸漬し、次いでヒドロフルオロカーボ
ン、HFC−365に室温で30秒浸漬してからHFC−365の凝縮
共沸蒸気で30秒蒸気リンスした。次の結果が記録され
た: この試験では、HFCから相分離する有機クリーニング
溶剤のクリーニング性能が証明された。結果は混合され
た有機/溶剤系が評価された実施例4での結果の実験誤
差の範囲内にある。興味あることに、本実施例では、ク
リーニング浴中でのHFC/有機溶剤混合物はクリーニング
浴が有機溶剤(シクロヘキサノール)だけを含む場合よ
り良好な洗浄効果を示す。
実施例13 汚れた試験片を(前の実施例中のように)クリーニン
グ処理前にHFCと混合されていない、環状ケトンである
液体シクロヘキサノンに浸漬した。試験片を56〜59℃で
30秒浸漬し、次いでヒドロフルオロカーボン、HFC−365
に室温で30秒浸漬してからHFC−365の凝縮共沸蒸気で30
秒蒸気リンスした。次の結果が記録された: この試験では、HFCから相分離する有機クリーニング
溶剤のクリーニング性能が証明された。結果は混合され
た有機/溶剤系が評価された実施例12での結果の実験誤
差の範囲内にある。本発明が前記で説明した目的の全て
を満たすことは当該技術分野の熟練者には容易に分かる
であろう。この明細書を読めば、普通の熟練者は、本明
細書に広く開示しているように、本発明の種々の変更、
均等物での置換およびその他の態様を行うことができる
であろう。従って、本発明で認められる保護は付記され
た請求の範囲およびそれと同意義の文に含まれる定義に
によってのみ限定されるものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23G 5/032 C23G 5/032 (72)発明者 バス,ラジャト・スーブラ アメリカ合衆国ニューヨーク州14221, ウイリアムスヴィル,シェットランド・ ドライブ 167 (56)参考文献 特開 平2−191581(JP,A) 特開 平2−83075(JP,A) 特開 昭49−92861(JP,A) 特開 平2−245203(JP,A) 欧州公開431458(EP,A1)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の: (a)部品を、該部品から残留汚れまたは表面汚染物を
    実質的に除去するのに十分な溶解力を有する有機又は炭
    化水素クリーニング液の中に導入する工程; (b)前記部品を前記有機又は炭化水素クリーニング液
    から取り出し、そして該有機又は炭化水素クリーニング
    液を含有するクリーニング区画とは別のリンス区画中に
    含有される液体ヒドロフルオロカーボンを基剤とするリ
    ンス溶剤中に曝すことにより前記部品をリンスする工程
    であって、前記の液体ヒドロフルオロカーボンを基剤と
    するリンス溶剤が前記有機又は炭化水素クリーニング液
    を前記部品から除去する工程; (c)工程(a)及び(b)の間、燃焼抑制被覆を該ク
    リーニング区画及びリンス区画の上に形成する工程であ
    って、前記燃焼抑制被覆が実質的に純粋なヒドロフルオ
    ロカーボン蒸気から本質的になる工程;及び (d)前記部品を乾燥する工程; を含んでなる、部品から残留汚れまたは表面汚染物を除
    去するための非水系クリーニング方法。
  2. 【請求項2】クリーニング液が下記成分の混合物を含ん
    でなる、請求項1記載の方法: (a)前記組成物の全量を基準として少なくとも2重量
    %の量で存在しかつ前記部品から前記残留汚れまたは表
    面汚染物を実質的に除去することができる有機又は炭化
    水素成分;及び (b)3〜8の炭素原子と少なくとも60重量%のフッ素
    を有する直鎖状または分岐状構造を有するヒドロフルオ
    ロカーボン成分。
  3. 【請求項3】前記ヒドロフルオロカーボン成分が次の群
    から選ばれる、請求項2記載の方法: (1)次の実験式を有する化合物: C3HnF8-n式中1≦n≦4 (2)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C4HnF10-n式中1≦n≦5 (3)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C5HnF12-n式中1≦n≦6 (4)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C6HnF14-n式中1≦n≦7 (5)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C7HnF16-n式中1≦n≦8 (6)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C8HnF18-n式中1≦n≦9。
  4. 【請求項4】次の: (a)部品を、該部品から残留汚れまたは表面汚染物を
    実質的に除去するのに十分な溶解力を有する有機又は炭
    化水素クリーニング液を含有するクリーニング区画の中
    に導入する工程; (b)前記部品を前記有機又は炭化水素クリーニング液
    から取り出し、そして前記汚れまたは表面汚染物に対し
    て十分な溶解力であるが前記有機又は炭化水素クリーニ
    ング液に対しては少なくとも十分な溶解力を有する液体
    リンス剤を有する第一リンス区画の中で前記部品をリン
    スして前記部品から前記有機又は炭化水素クリーニング
    液を除去する工程であって、前記リンス剤が該化合物中
    に約3〜約8の炭素原子を含有して少なくとも60重量%
    のフッ素を有する1または2以上のヒドロフルオロカー
    ボン化合物から本質的になり、前記化合物が直鎖または
    分岐鎖を有して約25℃〜約125℃の沸点を有する工程; (c)工程(a)及び(b)の間、燃焼抑制被覆を該ク
    リーニング区画及び第一リンス区画の上に形成する工程
    であって、前記燃焼抑制被覆が実質的に純粋なヒドロフ
    ルオロカーボン蒸気から本質的になる工程;及び (d)前記部品を乾燥する工程; を含んでなる、部品から残留汚れまたは表面汚染物を除
    去するための非水系クリーニング方法。
  5. 【請求項5】前記ヒドロフルオロカーボンが次の群から
    選ばれる、請求項4記載の方法: (1)次の実験式を有する化合物: C3HnF8-n式中1≦n≦4 (2)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C4HnF10-n式中1≦n≦5 (3)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C5HnF12-n式中1≦n≦6 (4)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C6HnF14-n式中1≦n≦7 (5)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C7HnF16-n式中1≦n≦8 (6)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C8HnF18-n式中1≦n≦9。
  6. 【請求項6】クリーニング区画が、ヒドロフルオロカー
    ボン溶媒と混合された有機又は炭化水素クリーニング溶
    剤であってその結果できる混合液が前記部品から汚染物
    を実質的に除去するクリーニング溶剤を含有する方法で
    あって、該混合液が、該炭化水素液よりも低い沸点を有
    する少なくとも幾らかの該ヒドロフルオロカーボンを蒸
    散させるのに十分な温度に加熱される結果、該クリーニ
    ング液を覆う蒸気ゾーンが本質的にフルオロカーボンを
    基剤とする燃焼抑制蒸気ゾーンとなる、請求項4記載の
    方法。
  7. 【請求項7】前記ヒドロフルオロカーボンが次の群から
    選ばれる、請求項6記載の方法: (1)次の実験式を有する化合物: C3HnF8-n式中1≦n≦4 (2)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C4HnF10-n式中1≦n≦5 (3)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C5HnF12-n式中1≦n≦6 (4)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C6HnF14-n式中1≦n≦7 (5)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C7HnF16-n式中1≦n≦8 (6)次の実験式の直鎖状または分岐状化合物: C8HnF18-n式中1≦n≦9。
  8. 【請求項8】ヒドロフルオロカーボンリンス剤を含有す
    るリンス区画中に存在するあらゆる有機又は炭化水素ク
    リーニング液が、有機又は炭化水素クリーニング液のヒ
    ドロフルオロカーボンに対する予め設定された低濃度で
    該ヒドロフルオロカーボンから分離して該ヒドロフルオ
    ロカーボン上に炭化水素クリーニング液相を形成し、そ
    して該リンス区画の上部に浮かんで該クリーニング区画
    内に戻るといった炭化水素クリーニング液のカスケード
    効果を提供するように、前記ヒドロフルオロカーボンリ
    ンス剤と前記有機又は炭化水素クリーニング液とを選択
    する、請求項4記載の方法。
  9. 【請求項9】実質的に完全にヒドロフルオロカーボンだ
    けを含有する第二リンス区画を備え、かつ予め設定され
    た第一リンス区画の水準を維持するために及び分離した
    炭化水素クリーニング液を該クリーニング区画の方に押
    流す上澄除去作用を指向的に提供するために、実質的に
    純粋なヒドロフルオロカーボンリンス溶剤の第一リンス
    区画内へのカスケード効果を提供する工程を含んでな
    る、請求項4記載の方法。
  10. 【請求項10】該リンス区画を含有する構造物とは分離
    した構造物内に該クリーニング区画を収容する更なる工
    程を含んでなる、請求項4記載の方法。
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