JPH0454716B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、フツ素系合成潤滑油廃油の再生方法
に関し、さらに詳しくいえば、フツ素系合成潤滑
油の廃油を新油と同程度の品質にまで容易に再生
する方法に関するものである。 （技術的背景） フツ素系合成潤滑油は

【式】または CF₃―（Ｏ−CF₂）_x――Ｏ−CF₃ の一般式で表わされる構造式をもつ合成潤滑油で
あり、他の潤滑油に比して耐酸化性、耐薬品性、
耐熱性の点で優れ、かつ非毒性の潤滑油として知
られている。またその物性においても、他の潤滑
油と顕著な違いをもつている。例えば比重が他の
潤滑油に比べて高い、水およびほとんどすべての
有機溶剤に対して相互に溶解することがない、ま
た化学的に非常に安定であるという物性を有して
いる。 このように、フツ素系合成潤滑油は、他の潤滑
油にないすぐれた性質をもち、その物性により主
に耐熱性や耐酸化性が要される分野、または長期
にわたり安定した潤滑性能が要される分野に多く
用いられている。 また、近年、フツ素系合成潤滑油は、その性質
から、真空技術材料として注目されており、特に
電子工業などに使用される真空ポンプの潤滑油と
して広く使用されるようになつてきた。これは、
真空ポンプに使用される潤滑油に要求される性質
である潤滑性、耐酸化性、耐熱性、耐薬品性、低
蒸気圧性、耐放射線性および非毒性の点で、フツ
素系合成潤滑油が他の潤滑油に比べて非常にすぐ
れていることが認められ、特に化学的に非常に安
定なことから、腐食性が強くダストが多くて危険
性のあるガスを使うことが多い電子工業用の真空
ポンプの潤滑油として広く使用されるようになつ
てきた。 しかしながら、この真空ポンプに使用されてい
る潤滑油が化学的に非常に安定なフツ素系合成潤
滑油であつても、排気すべき系から排出される各
種物質の混入や真空ポンプの摩耗粉の混入とか、
さらに用いたフツ素系合成潤滑油自体の変質など
により汚染され、かつ劣化を伴えば、最終的には
廃棄処分となつてしまうものである。 フツ素系合成潤滑油は、化学的に不活性である
ため、石油系の潤滑油などに比べて劣化しにくい
ため、真空ポンプの潤滑油として有利な性質をも
つているが、その反面、混入不純物は、溶解され
ることがない。その結果、潤滑油中に混入不純物
が累積される。したがつてフツ素系合成潤滑油の
廃油は、混入不純物が潤滑油中に浮遊状で存在す
るため、無色透明な粘稠性であつた新品の潤滑油
は、使用するにつれ徐々に不透明になり最終的に
は、黒褐色の粘稠性を有する廃油となつてしま
う。一般に電子工業特に半導体素子製造における
ドライエツチング処理の真空ポンプに使われる潤
滑油の交換の基準は、真空ポンプの排気速度によ
り判断されている。排気速度が小さくなると、エ
ツチングなどにより生成した不純物が、排気され
にくくなり、エツチング室内に滞留して被エツチ
ング体のエツチング処理に悪影響をぼし、結果と
してエツチングにばらつきがみられるようにな
る。たとえば、CF₄とO₂の混合ガスによるエツチ
ング工程において、真空ポンプを作動させてから
0.2Torrになるまで新油のとき９−10秒を要した
ものが13秒以上かかるようになると、エツチング
にばらつきがみられるようになる。このとき潤滑
油は、黒褐色の不透明なものとなつてしまつてい
る。このような潤滑油を長期にわたり使用すると
エツチング処理に悪影響を与えるばかりでなく、
真空ポンプ作動時に潤滑油中の混入不純物が潤滑
性を低下させ、ポンプ部品（特に回転シヤフト上
のベアリングとシール）にも悪い影響を与え、真
空ポンプとしての機能を著しく悪くし、結果とし
て、所望真空度に達するに要する時間が長くなつ
たり、真空ポンプの到達圧力をも低くしてしまう
ため、このように黒褐色になつた潤滑油は使用で
きず、廃油となる。 フツ素系合成潤滑油は、周知のごとく化学的に
非常に安定であり、かつ不燃性のため、廃油は焼
却処分することも熱分解することも不可能であ
り、このフツ素系合成潤滑油の廃油の処理は、大
きな問題となつている。 他の合成潤滑油に比べ、非常に高価なフツ素系
合成潤滑油は、特に潤滑油の交換回数の多い電子
工業界において、その廃油の再生方法の開発が強
く望まれていた。 （発明の目的） 本発明は、かかる要求に鑑み、鋭意研究の結果
なされたもので、フツ素系合成潤滑油の廃油中の
不純物を完全除去した再生油を得ることを目的と
するものである。 （発明の構成） 本発明は、フツ素系合成潤滑油の廃油にフツ素
系溶剤を加えて混合し、得られた混合溶液の上層
に不純物の一部を浮上させ、この不純物を除去し
た後の混合溶液に更に非フツ素系溶剤を加えてか
きまぜて後に２層に分離せしめ、かつ不純物の残
部を上層の非フツ素系溶剤中へ移行させ、次いで
フツ素系溶剤とフツ素系合成潤滑油を含有する下
層を分取した後、該分取層からフツ素系溶剤と微
量に残存していた非フツ素系溶剤とを揮発させる
ことによつてフツ素系合成潤滑油を残留させるこ
とを特徴とするフツ素系合成潤滑油の廃油の再生
方法である。 また、本発明を実施するに際しては、フツ素系
溶剤と非フツ素系溶剤を同時に使用することもで
きる。 さらに、本発明においては、その任意の段階に
おいて固形不純物を除去しておくことが好まし
い。固形不純物を除去する手段としては、固体と
液体とを分離するための慣用手段を使用すること
ができる。 以下に本発明の構成の細部について詳説する。 （フツ素系合成潤滑油の廃油） 本発明で用いられる廃油としては、フツ素系合
成潤滑油のものであればよく、たとえば、耐熱性
や耐酸化安定性などの性質が特に要求される分野
（例えば、真空ポンプ等）で使用されているパー
フロロポリエーテル、パーフロロポリフエニルエ
ーテルまたはパーフロロポリエーテルトリアジン
などのポリマーおよびオリゴマーのフツ素系合成
潤滑油の廃油である。 （フツ素系溶剤） フツ素系溶剤としては、フツ素系合成潤滑油と
相に溶解することができるものであればよい。こ
のようなものとしてたとえば、トリクロロモノフ
ルオロメタン、テトラクロロジフルオロエタン、
トリクロロトリフルオロタン、トリクロロトリフ
ルオロエタンとメチレンクロリドの共沸混合物、
トリクロロトリフルオロエタンとエチルアルコー
ルとの共沸混合物、トリクロロトリフルオロエタ
ンとイソプロピルアルコールとの混合物、ジブロ
モテトラフルオロエタンなどをあげることができ
る。 （非フツ素系溶剤） 本発明では、水と非フツ素系有機溶剤をまとめ
て非フツ素系溶剤と総称する。 非フツ素系有機溶剤としては、廃油中の不純物
を抽出できるものであればよい。このようなもの
としてたとえばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、リグロイン、燈油、ナフサ、シクロヘ
キサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、
塩化メチレン、四塩化炭素、塩化エチレン、トリ
クロロエタン、塩化ヘキシル、などのハロゲン化
炭化水素、メタノール、エタノール、ｎ−プロパ
ノール、イソプロパノール、ブタノール、アミル
アルコール、ヘキサノール、ヘプタノールなどの
アルコール類、イソプロピルエーテル、ブチルエ
ーテル、フルフラールなどのエーテル類、アセト
ン、メチルアセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエ
チルケトン、ジイソブチルケトン、アセトニルア
セトン、ジアセトンアルコール、イソホロンなど
のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチ
ルなどのエステル類、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メチルエ
ーテルアセテート、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エチルエー
テルアセテートなどの多価アルコールとその誘導
体を使用することができる。 （再生方法） 本発明のフツ素系合成潤滑油の廃油の再生方法
の第１の工程は、廃油とフツ素系溶剤とを相互に
混合溶解させることである。フツ素系合成潤滑油
は、水およびほとんどの有機溶剤とは溶解しない
性質をもつているが、フツ素系溶剤には任意に溶
解することが知られている。またフツ素系溶剤は
高い選択的溶解性をもち、化学的に安定な溶剤で
あり、表面張力が非常に小さく、また比重が大き
いという特性をもつ溶剤であるが、フツ素系合成
潤滑油の廃油と、このフツ素系溶剤とを相互混合
させて、廃油の粘度を低下させるとともに比重の
大きい混合溶液とする。こうすることによつて廃
油中の不純物の一部は、容易に、混合溶液の上層
部分に浮き上がり分離され、下層の混合溶液は無
色透明の溶液になる。廃油とフツ素系溶剤との混
合割合としては、廃油１重量部に対してフツ素系
溶剤が少なくとも１重量部以上であればよいが、
溶剤があまり多いと、後の溶剤除去処理に時間が
かかつてしまうため通常、廃油１重量部に対して
フツ素系溶剤１〜10重量部とするのが好ましい。 フツ素系合成潤滑油の汚れが著しいときは、フ
ツ素系溶剤を加える前に廃油を遠心分離機などに
かけて廃油中の不純物をある程度除去した後、フ
ツ素系溶剤を加えるのが効果的である。また廃油
にフツ素系溶剤を加えて混合し、静置するだけ
で、廃油中の不純物は上層に分離し、下層に無色
透明な粘稠性を有する溶液が、すぐに（約30分
後）得られるが、この場合も積極的に遠心分離機
などで不純物を分離させてもよい。 本発明の第２の工程は、第１の工程で除去でき
なかつた不純物を除去することから成る。すなわ
ち、第１の工程で得られた下層溶液に非フツ素系
有機溶剤および必要により水を加え、はげしく撹
拌することにより、不純物を非フツ素系溶剤層に
抽出する。次に静置または遠心分離により下層溶
液を採取する。また、本発明の第１の工程と第２
の工程とを同時に行うことも可能である。すなわ
ちフツ素系溶剤と非フツ素系有機溶剤および必要
により水を廃油中に加え、かきまぜて後上層に不
純物を含む層を生成せしめて除去する。この操作
の採否は廃油の汚染状況により定められなければ
ならないが、第１の工程と第２の工程とを同時に
行つてみて、不純物の抽出のされ方が十分である
か否かの判断をすればよく、簡便に判断を下すこ
とができる。 本発明の第３の工程は上記第２の工程で得られ
た下層溶液の中からフツ素系合成潤滑油以外のも
のを除去することによつて再生されたフツ素系合
成潤滑油を得ることから成る。混合溶液からのフ
ツ素系不溶剤、非フツ素系有機溶剤および水の除
去は、特に限定された方法で実施しなければ良い
結果が得られないということは無く、通常の揮散
処理または蒸留処理などを行うことにより容易に
除去できるものである。また、これらの処理後、
更に真空蒸留処理を行い、溶剤の除去をより完全
なものにしてもよい。この際、フツ素系合成潤滑
油からフツ素原子が一部解離されることがある
が、これは、フツ素ガスを導入接触させることで
フツ素原子が付加し、もとの状態にもどすことが
できる。フツ素系合成潤滑油の廃油中に金属粉等
の固形物が混在しているときには、再生処理の任
意の段階でろ過等の慣用手段によつて固形物を除
去することが望ましい。好ましくは、フツ素系溶
剤が混在しているときが粘性が低いから容易であ
る。 以上のようにして得られたフツ素系合成潤滑油
の再生油は、外観上完全に無色透明であり粘稠性
を有するもので、新油と変わらない性質と性能を
もつものである。 次に、添付の第１図を参照して本発明の方法を
実施する操作の一例を説明する。フツ素系合成潤
滑油の廃油１を収容した第１混合槽２にフツ素系
溶剤３を添加する。フツ素系溶剤３の添加が終了
したならば、第１混合槽２の内容物をよくかきま
ぜる。そうするとフツ素系合成潤滑油の廃油とフ
ツ素系溶剤が均一に混合して溶液を形成するか
ら、第１混合槽の内容物を静置すると、該溶液の
上に不純物の一部が浮上して第１混合槽の中に二
つの層が出来る。そこでデカンテーシヨンのよう
な適宜の手段で上層と下層とを分離して上層を廃
棄し、下層４を第２混合槽５に移す。次に第２混
合槽５に非フツ素系溶剤６を添加して、第２混合
槽の内容物をかきまぜる。そうすると第１混合槽
で出来た下層４の中に残存していた不純物が非フ
ツ素系溶剤中へ移行する。その後、第２混合槽の
内容物を静置すると、非フツ素系溶剤が浮上して
上層を形成する。そこでデカンテーシヨンのよう
な適宜の手段で上層と下層を分離する。この上層
には不純物が含有されているから、廃棄するか、
または非フツ素系溶剤を回収するための精製処理
に付す。第２混合槽で出来た下層７は、蒸発器８
に移す。この下層７にはフツ素系溶剤と微量の非
フツ素系溶剤が含有されているから、蒸発器に減
圧加熱などの適当な蒸発手段を施せばフツ素系溶
剤と非フツ素系溶剤が蒸発して、再生されたフツ
素系潤滑油が蒸発器の中に残留する。 （実施例） 以下に実施例を示し本発明を詳細に説明する。 実施例 １ ドライエツチング処理装置において、新油のと
きには、真空ポンプ始動後約９秒間で0.2Torrま
で排気できたものが、約13秒間を要するようにな
り、エツチングにもばらつきが見られるようにな
つてきたフツ素系合成潤滑油であるフオンブリン
（商品名、モンテジソン社製）を使用した真空ポ
ンプの廃油（黒褐色）500ｇを２の分液ロート
に入れ、これにフツ素系溶剤であるダイフロンソ
ルベントＳ−３（商品名、ダイキン工業株式会社
製トリクロロフルオロエタン）１Kgを加えて、１
分間激しく撹拌混合した後、10分間静置した。静
置後、上層には廃油中の不純物が黒褐色を呈して
分離し、下層にはフオンブリンとダイフロンソル
ベントＳ−３とが混合した溶液が分離していた。
次に、下層の溶液を採取し、それを紙で過し
たものを５のビーカーに移し、水１、アセト
ン１を加え５分間激しく撹拌混合した後、30分
間静置した。次に下層の溶液を採取し、１の蒸
留フラスコに移し、温浴の中にこのビーカーを入
れ、温度を70℃〜80℃に保ち、ダイフロンソルベ
ントＳ−３、アセトンおよび水を減圧下完全に留
去して再生されたフオンブリを得た。 実施例 ドライエツチング処理装置において、新油のと
きには、真空ポンプ始動後約10秒間で0.2Torrま
で排気できたものが、約15秒間を要するようにな
り、エツチングにもばらつきが見られるようにな
つてきた、フツ素系合成潤滑油であるバリエルタ
J100（商品名、日本オイルシール工業株式会社製）
を使用した真空ポンプの廃油（黒褐色）500ｇを
２の分液ロートに入れ、これにフツ素系溶剤で
あるマジツクドライＥ−６（商品名ダイキン工業
(株)製）1.5Kgを加え１分激しく撹拌混合した後、
10分間静置した。静置後、上層には廃油中の不純
物が黒褐色を呈して分離し、下層にはバリエルタ
J100とマジツクドライＥ−６とが混合した溶液が
分離していた。次に下層の溶液を採取し、それを
５のビーカーに入れ、水1.5とメタノール1.5
を加え５分間激しく撹拌混合した後、10分間静
置した。次に下層を採取し、２のフラスコに入
れ、通常の蒸留方法で、残存するマジツクドライ
Ｅ−６、メタノールおよび水を完全に除去し、
紙で過し、再生されたバリエルタJ100を得た。
この再生されたバリエルタJ100を用いて同様にし
て0.2Torrに到達する時間を測つたところ新油と
同じ排気速度を有し、エツチングにもばらつきは
みられなかつた。 （発明の効果） 本発明によるフツ素系合成潤滑油の廃油の再生
方法は簡単な作業により、すばやく、また高収率
で再生油が得られ、そして性質、性能も新油と同
一のものを得ることができるから、非常に高価な
実用性の高いフツ素系合成潤滑油を長期にわたり
くり返し使用することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する手順の一例を
図解するフローチヤートである。図面中の符合
は、それぞれ下記のものを意味する。 １……フツ素系合成潤滑油の廃油、２……第１
混合槽、３……フツ素系溶剤、４……第１混合液
の下層、５……第２混合槽、６……非フツ素系溶
剤、７……第２混合液の下層、８……蒸発器、９
……フツ素系溶剤の蒸気と非フツ素系溶剤の蒸
気。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フツ素系合成潤滑油の廃油にフツ素系溶剤を
   加えて混合し、得られた混合溶液の上層に不純物
   の一部を浮上させ、この不純物を除去した後の混
   合溶液に更に非フツ素系溶剤を加えてかきまぜて
   後に２層に分離せしめかつ不純物の残部を上層の
   非フツ素溶剤中へ移行させ、次いでフツ素系溶剤
   とフツ素系合成潤滑油を含有する下層を分取した
   後に該分取層からフツ素系溶剤と微量に残存して
   いた非フツ素系溶剤とを揮発させることによつて
   フツ素系合成潤滑油を残留させることを特徴とす
   るフツ素系合成潤滑油の廃油の再生方法。 ２ フツ素系合成潤滑油の廃油にフツ素系溶剤を
   加えて混合した溶液が固形不純物を除去されたも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ３ ２種以上の非フツ素系溶剤を使用する特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４ 非フツ素系溶剤の１種が水である特許請求の
   範囲第３項に記載の方法。 ５ 非フツ素系溶剤にフツ素系溶剤を添加する特
   許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の方法。