JPH06502202A - 物品をクリーニングするための方法及び組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 物品をクリーニングするための 方法及び組成物 発明の背景 本発明は、汚れた物品をクリーニングするための方法及び組成物に関する。これ らの物品は、例えば、回路板又は機械部品等の比較的小さな金属、セラミック又 はガラスの物品であってよい。

汚れた表面を水性又は非水性液体と接触させることによってクリーニングし、又 表面に液体を押しつけることによってクリーニングを促進することは日常実施さ れている。表面は、水によりクリーニングし、しばしばその上にプランをかける か又は噴流として施用し、そして次に乾燥させることができる。しかし、有機残 留物を除去するのに水はそれほど有効ではなく、時に水蒸気処理が使用される。

水性洗剤組成物は、有機残留物を除去するが、洗剤の残留物を残すことが多く、 これらの残留物を除去するために十分なすすぎを必要とする。

物品から有機性の汚れを除去する最も効果的な方法は、一般に残留物を溶解する 有機溶剤とその物品を接触させることであると認識されている。この方法は、物 品を容器内に保持しながら物品を有機溶剤と接触させることによって物品をクリ ーニングするため、装置に大きな投資を必要とすることが多い。接触は物品を液 相の溶剤中に浸漬するか又は溶剤が物品上で凝縮するように一般に比較的低い温 度において、物品を蒸気相の溶剤に暴露することである。

選択される溶剤は、除去されるべき残留物に対して適当な溶解力を持っていなけ ればならず、使用するのに安全な使用温度より十分高い引火点を有し、又好まし くは物品上に溶剤の残留フィルムを残さないような揮発性を持っていなければな らない。したがって、例えば３０’Ｃ以下の外部環境温度に暴露される時溶剤が 比較的速かに蒸発することが好ましい。

大部分の低沸点炭化水素は、適当な溶解力を有し、かつ適当な揮発性を有するこ とが多いが、それらは低い引火点を有するという不利点を免かれえない。比較的 高沸点の炭化水素は、適当な溶解力及びかなり安全な引火点を有することがある が、それらの揮発性は、物品をわざわざ加熱しないかぎり、残留物が物品の表面 の留まる程低く、加熱温度が引火点に近づ（か又はそれを超える危険性があるの でこのことは望ましくない。

これらの難点のために、適当な溶解力、適当に高い引火点及び安全温度において 適当な揮発性を有するクリーニング剤としてハロゲン化溶剤が広く受け入れられ ている。例えばクロロカーボン、フルオロカーボン及びクロロフルオロカーボン であり、これら化合物は一般に４個未満の炭素原子、しばしば１個又は２個の炭 素原子を有する。

当該産業では回路板等の硬い表面及び衣類等の軟かい表面を上記の溶剤でクリー ニングする装置に莫大な投資がなされている。上記の溶剤の使用による環境上の 不利点が広く認識されている。したがって、特に近年、極めて多数の代りとなる 溶剤が研究されてきたが、置き換えることが意図されているハロゲン化炭化水素 と同じく都合よく商業的に使用されることが立証されたものはまだない。

したがって、物品上に溶剤残留物が実質的に残らず、かつ作業者が引火の危険に さらされないように、好ましくは揮発性ハロゲン化炭化水素でない、良好な溶解 力を有する溶剤を使用する満足できる物品のクリーニングを達成する緊急の必要 性がある。例えばクロロフルオロカーボンを用いて、使用するように設計された 既存の装置を最小限修正することによってこの目的が達成されれば好ましいこと である。

従来研究された溶剤の中にはテルペン溶剤がある。これらの溶剤は長い間知られ ている。例えば、テルペンをベースとする溶媒は、１９４０年代初期に市販され ていた。

しかし、それらは広範な商業上の価値があることが立証されたことがなかった。

問題の一部は、それらが物品をテルペン溶剤の残留物で汚染する傾向があること であり、この汚染は、物品を許容できないものとした。又、テルペンは、容易に 汚染するか又は除去することが困難な梼脂状生成物を生成する傾向がある。

バラ−メンタジェン及びパラ−メンタジェンとテルペンアルコールとの混合物は 溶剤として知られている（「単環式テルペン炭化水素」及び「混合テルペン溶剤 」、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ　Ｒｅｖｆｅｖ、（１９４２））　ｏ　しかし、パラ−メ ンタジェンは大気の酸化を受けやすく　（抗酸化剤の存在下においてさえ）、残 留物を形成すると共にパラ−メンタジェンが他の生成物（主にバラ−シメン及び エポキサイド）に変換される。浸漬クリーニング槽の酸化及び残留物の形成は、 クリーニング処理の効率に悪影響を及ぼし、溶剤の再循環性を低下させると共に 沸騰する不純物の増加を起こす。水洗浄タンクに残留物を形成させる加水分解不 安定性もクリーニングされた製品の汚染を起こす。

加水分解不安定性が酸素で促進される場合には、洗浄及び浸漬処理工程を共に不 活性ガスでおおい（例えば窒素下で）操作することによって洗浄及び浸漬槽中の 残留物の形成を共に有意に低下させることができる。しかし、完全なおおいを備 え、そして２つの槽中への酸素の進入を防止することは、装置のコストを増大さ せ、かつクリーニング処理の操作を複雑にする。更に、上の溶剤混合物の成分の 沸点の相違によって溶剤の再循環の間の蒸留速度が異なることになる。

本発明の目的は、汚れた物品をクリーニングする方法を提供する緊急の必要性を 満たすことであり、この方法は、環境上許容できるものであり、最高の規準、例 えばエレクトロニクス産業の規準に適合することができる渭潔さを有する物品を 提供するものである。

その外、本発明は、後述する浸漬クリーニング／水蒸気洗浄法に使用するための 溶剤組成物を開発することを目的とし、この組成物は前述した問題を克服するも ので本発明によれば、約９９〜約１重量％のＣ９〜Ｃ＋Ｚ芳香族炭化水素部分、 約１〜約９９重量％の０７〜Ｃ１゜有機極性成分部分、及び場合により油中水型 エマルジョンを形成するのに十分な水よりなる溶剤組成物と接触させることによ って汚れた物品をクリーニングする。溶剤組成物は、更に油中水型エマルジョン の形成を助ける目的で界面活性剤を含有していてよい。

この芳香族炭化水素は、例えば、石油化学品を出発物質として合成でつくること ができ、又はある種のテルペンの脱水素によってつくることもできる。この極性 成分は、溶剤組成物の留出物が蒸留の間ずっと構成が実質的に均一であるように 、芳香族炭化水素と共沸混合物を形成するか、又は芳香族炭化水素の沸点に十分 近い沸点を有するアルコール、アミン、ケトン又はエステルである。

この溶剤組成物は、物品の広い範囲の種類の汚れをクリーニングすることができ 、溶剤の寿命及びクリーニング性能（溶剤の汚れ収容能（ｓｏｉｌ　ｌｏａｄｉ ｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ）として定量的に表わされる）が改善され、このためこ の溶剤が大量の汚れをクリーニングするのに使用することが可能となる。

この溶剤組成物は、物品から汚れが落ちる条件下で汚れた物品を溶剤と接触させ るクリーニング法において使用される。物品の表面に沈積している残留物があれ ば、物品の表面から残留溶剤を除去する水性媒質と汚染された物品を高められた 温度で接触させることによって除去される。残留溶剤は、クリーニング法の洗浄 段階において凝縮した水蒸気と共沸混合物を形成し、次に蒸発によって物品の表 面から共沸混合物を除去することができる。

図面の簡単な説明 図１は低極性の汚れ、例えば軽油の除去の際のクリーニング性能の比較を表わす グラフ。

図２は中程度の極性の汚れ、例えばアビエチン酸の除去の際のクリーニング性能 の比較を表わすグラフ。

図３は好ましい極性有機成分（２−エチルヘキサノール）の重量％の関数として 、中程度の汚れ、例えばアビエチン酸について汚れ収容能を表わすグラフ。

図４は汚れた物品のクリーニング及び洗浄を行なう装置の三次元側面図の一部切 欠図。

図５は図４の線５−５に沿ったコンデンサー及び共沸混合物収集トラフの断面図 。

図６は汚れた物品をクリーニング及び洗浄するのに好ましい装置の一部切欠三次 元側面図。

好ましい実施態様の記述 本発明によれば、環境の観点から極めて望ましい方法で、例のない程すぐれた清 潔性を有する物品を得ることが可能である。このクリーニング法で使用される溶 剤及び水は共に再循環することができ、蒸気の放出は十分低い値まで減少させる ことができる。

物品をクリーニングするため、特に有機性の汚れを除去するための溶剤の使用は 、産業上大きな重要性を持つことである。多くのクリーニングの施用の際溶剤は 、個々の物品から２種以上の型の汚れを除去することが要求される。除去しなけ ればならない種々の型の汚れ汚染物質には、低極性の汚れ、例えばオイル及びグ リース、中程度の極性の汚れ、例えばプリント回路板の製造中使用されるロジン 酸融剤及び高極性の汚れ、例えば無機イオン系残留物が包含される。

溶剤が種々の極性の広範囲の汚れを除去する際有効であるためには、好ましくは 非極性及び極性成分の混合物を含有するべきである。本発明の溶剤組成物の利点 は、広範囲の汚れの型を物品からクリーニングすることができることである。最 も重要なのは、金属パーツからのオイル及びグリースの除去、並びにプリント回 路板からのロジン融剤及び残留グリース、例えば指紋の除去である。

したがって、本発明は、個々の物品から広範囲に汚れをクリーニングする方法及 び溶剤組成物を提供する。

本発明によれば、次の式 又はこれらの混合物（ただしＲ５はＣｌ、であり、Ｒ２は水素又は直鎖又は枝分 れ低級アルキルであり、モしてＲ３は、水素及びＣ０〜Ｃ５直鎖アルキルである ）よりなる群から選択される、Ｃ１〜Ｃ＋Ｚ芳香族炭化水素部分及び０７〜ＣＩ Ｏ有機極性成分部分よりなる、定沸点の汚れ収容能力が高く、酸化に安定、かつ 環境上安全な溶剤組成物であって、約９９〜約１重量％の芳香族炭化水素及び約 １〜約９９重量％の有機極性成分よりなる溶剤組成物が開示される。場合により この溶媒組成物は、油中水型エマルシコンを形成するのに十分な水を含有してい てよく、このエマルジョンは、高極性の汚れを除去することができる。溶剤組成 物中水が存在する場合には、陽イオン系、陰イオン系又は非イオン系界面活性剤 を使用してエマルジョンの形成を容易にすることができる。溶剤組成物の水／界 面活性剤部分は、用いられる場合には、約４０重量％までの量で存在する。

好ましくは、溶剤組成物は芳香族炭化水素約９５〜約５重量％及び有機極性成分 約５〜約９５重量％よりなる。更に好ましくは、溶剤組成物は芳香族炭化水素約 ７５〜約２５重量％及び極性有機成分約２５〜約７５重量％よりなる。最も好ま しくは、溶剤組成物は芳香族炭化水素約７５重量％及び有機極性成分約２５重量 ％よりなる。

この新規な溶剤組成物は、以前使用された溶剤よりすぐれたクリーニング性能を 示し、使用条件下酸化及び加水分解に対して安定であり、かつ蒸留の間に、全蒸 留を通じて成分が実質的に均一である溶剤組成物の留出物が回収されるという点 で、物品のクリーニング用に以前使用された溶剤よりすぐれている。溶剤の再循 環に用いられる蒸留操作は、大気圧か又は並太気圧蒸留、又は好ましくは水蒸気 蒸留であってよい。

商業上のクリーニング操作について重要な要素は溶剤の寿命（必要に応じ、回収 又は処分前）であり、これは、多数の汚れた物品をクリーニングするのに同じ溶 剤が再使用される力である。溶剤の操作性能は、新鮮な溶剤が必要となる前にあ る溶剤を用いて完了することができるクリーニング操作の回数に一部依存する。

この特性は、溶剤の汚れ収容能として定量的に表わすことができ、収容能は次の 式によって表わされる・ （式中、ＷはクリーニングＪ、サイクル当り物品から除去される汚れの平均重量 に等しく、Ｃは最後の成功したクリーニングサイクルに等しく、■は溶媒の容積 に等しく、モしてＰは溶剤の密度に等しい。） クリーニング法をノミュレーションする実験室試験は、個々の芳香族炭化水素及 び極性有機成分のクリーニング性能についての知識からは予測することができな いような驚（べき利点をここに開示された溶剤組成物は示した。

芳香族炭化水素と極性有機成分とを組み合わせると、相乗性の効果が認められ、 それによって溶剤混合物は、個々の芳香族炭化水素及び極性有機成分についての 汚れ収容能の重量平均より高い実際の汚れ収容能を有する。この相乗効果によっ て改善された溶剤寿命が得られ、このことによりクリーニング法において長期に わたって要求されてきた溶剤が少なくなるという点で、本発明の溶剤組成物が経 済及び環境の面で共に望ましいものになる。

溶剤組成物が有する他の重要な一特性は、開示された方法の水蒸気洗浄工程にお ける一層有効な溶剤除去のための、両成分と類似の水蒸気蒸留性である。溶剤は 又、クリーニング施用の場合に望ましい大気圧沸点及び蒸気圧も有していなけれ ばならない。

低い蒸気圧を持つ溶剤は、揮発性の有機化学品の放出を有意には助長せず、特殊 な蒸気収集又はスクラビング機器を必要としないで容易にクリーニング装置内に 包含される。したがって、溶剤成分について分子量の下限は、芳香族炭化水素の 場合Ｃ９、そして有機極性成分の場合Ｃ２である。一方、あまりに高い沸点を持 つ溶媒は、溶媒の回収及び再循環処理の間に簡単な装置を用いて蒸留することが 困難である。したがって、芳香族炭化水素の場合分子量の上限はＣＩ２であり、 一方接性有機成分の場合上限はＣ１゜である。好ましくは、沸点は２２０℃を超 えるべきでなく、蒸気圧は２０℃につき２ＩＩＩＩＨｇを超えるべきでなりリー ニング法において経済的に使用されるためには、溶剤は容易に再循環されなけれ ばならない。したがって、溶剤組成物はきわめてせまい範囲で蒸留されるか、又 は単一の温度の沸点の共沸混合物を形成することが肝要である。溶剤再循環のた めに好ましい技術は、この浸漬クリーニング／水蒸気洗浄法の水蒸気蒸留である 。これらの理由から、芳香族炭化水素及び極性有機成分は、共沸混合物を形成す ることができるか、又は全回収を通して溶剤組成物の留出物は成分が実質的に均 一であるよう１こ類似の沸点を持っていなければならない。

溶剤組成物が芳香族炭化水素部分及び極性有機成分部分よりなる好ましい実施態 様において、溶剤組成物は、物品から中程度及び低い極性の汚れを効率よくクリ ーニングすることが示されている。溶剤組成物は、中程度及び低い極性の汚れを クリーニングするが、ある種の高極性の汚れは水を同時に使用することが必要で ある。好ましくは、適当な界面活性剤の使用によって油中水型エマルジョンを用 いることになる。用いられる水の部分は、油中水型エマルジョンを形成するのに 足りるものであり、このエマルジョンは高極性の汚れを除去することができるも のである。界面活性剤は陰イオン系、陽イオン系又は非イオン系であり、共沸混 合物として気化するか、又は界面活性剤が油中水型エマルジョンと共に物品の表 面から確実に除去される程度に揮発性のいずれかである。

溶剤組成物は又、この浸漬クリーニング／水蒸気洗浄法の間の熱水／水蒸気蒸留 中に遭遇する加水分解条件下で酸化に対して安定でもなければならない。溶剤組 成物が所要の安定性を示さない場合には、重合又は減成反応が起こり、それによ って望ましくない樹脂状又は残留不純物を生成する。

溶剤に用いる芳香族炭化水素は９〜１２個の炭素原子を有し、そして 又はそれらの混合物（ただし、ＬはＣＩ５であり、Ｒ２は水素又は直鎖又は分岐 鎖の低級アルキル基であり、そしてＲ１は水素及びＣ３〜Ｃ６直鎖アルキル基で ある）よりなる群から選択される。炭化水素は石油化学品を出発物質として合成 により作るか又は例えば木材及び他の植物製品に存在するある種のテルペン化合 物を脱水素することにより得ることができる。より好ましくはこの芳香族炭化水 素はバラ−シメン、メタ−シメン、トリメチルベンゼン及びエチルトルエンから なる群より選ばれる。最も好ましい芳香族炭化水素はパラ−シメンである。

０７〜ＣＩＯ有機極性成分はアミン、アルコール、エステル又はケトンであって よい。それは芳香族炭化水素と共沸混合物を形成し得るか又は芳香族炭化水素の 沸点と十分に近似する沸点を持ち、溶剤組成物の蒸留液が蒸留の間を通じて成分 が実質的に均一であるように選ばれる。

有機極性成分は好ましくはＣ７〜Ｃ４゜アルコールであり、より好ましくはＣｓ 飽和アルコール例えば１−オクタツール、２−オクタノール又は２−エチルヘキ サノールであり、最も好ましい有機極性成分は２−エチルヘキサノールである。

最も好ましい態様においては、溶剤組成物は約７５重量％のパラ−シメン及び約 ２５重量％の２−エチルヘキサノールからなる。バラ−シメンは石油化学原料か らのみならず多くのターペンチンから得られる原料油から製造することができる 。大気酸化研究により抗酸化剤で安定化させたバラ−シメンは通常条件下（浸漬 槽温度３５℃）で酸化されず、安定化させてないバラ−シメンさえ酸化作用に対 して極めて低い感受性を示すことが認められた。

表１はパラ−シメン対バラ−メンタジェンの酸化安定性を過酸化物と残留物形成 により比較している。過酸化物と残留物の値が高くなる稈、溶剤は酸化的作用に よりますます感受性となる。これらの試験は頭部空間（ｈｅａｄｓｐａｃｅ）へ の酸素交換を限定した条件下で実行した。

以下に記述する浸漬−クリーニング／水蒸気−洗浄方法においては、溶剤が熱水 中で高度の安定性すなわち加水分解安定性を示すことが重要である。我々の研究 において、バラ−シメンはパラ−メタジエンと異なり、沸騰水に長時開−しても 安定であることを確認した（表２）。

これらの試験は同様に頭部空間への酸素交換を限定した条件下で実行した。

水蒸気蒸留の研究により、２−エチルヘキサノールはバラ−シメンと共沸混合物 を形成するようには思われないが、一方その沸点はバラ−シメンのそれと十分に 類似しており、混合物の蒸留液が水蒸気蒸留再循環工程の間を通じて成分が実質 的に均一であることを認めた（表４）。

その上溶剤回収はバラ−シメンをベースとする溶剤の場合９９％であり、これは 熱水／水蒸気蒸留条件に対するバラ−シメン／２−エチルヘキサノールのより大 きな安定性を再度反映するものである。２−エチルヘキサノール／パラ−シメン 混合物の水蒸気蒸留における溶剤の水に対する重量比は溶剤４０％と水６０％で あった。この溶剤の高い比率は水蒸気蒸留による有効な溶剤回収法を可能とする ものである。

種々な濃度のバラ−シメン／２−エチルヘキサノール混合物、ニートパラ−シメ ン、ニート２−エチルヘキサノール、パラ−メタジエン／テルペンアルコール混 合物及びパラ−メンタジェンを比較するクリーニング性能検討を行い、関連する 溶剤の汚れ収容能を測定した。試験に使用した汚れは低極性軽油と中間極性のア ビエチン酸（ロジン融剤の成分）であった。この汚れは低極性と中間極性の汚れ の範囲にわたる広範囲のクリーニング性能を実証するために選択した。図１と２ はアビエチン酸と軽油を除去する場合、クリーニング性能が溶剤中に蓄積する汚 れにより如何に影響されるかを示している。連続的クリーニングサイクルにおい て、汚れの付着は溶剤の再利用に対して線形である。

結果は意外なことにバラ−シメン／２−エチルヘキサノール混合物はパラ−メン タジェン／テルペンアルコール溶剤混合物及びパラ−メンタジェン単独の両方よ りすぐれた性能を示している（表３）。さらに意外なことは、混合物の性能が個 々の成分の加重平均から予測されるより著しく大きいことである。例えば荷重平 均汚れ収容能がアビエチン酸は０．１７％そして軽油は２．６％であるのに比較 して９０％のバラ−シメンと１０％の２−エチルヘキサノールの溶剤組成物はア ビエチン酸について２．６及び軽油について３．３の相対的汚れ収容能を持つ。

この方法は好ましくは１個以上の溶剤クリーニング槽と１個以上の洗浄槽とから なり、揮発性ガス用排出口を備えた少なくとも１ＭＯ共沸槽を含む多段装置で行 なうが、前記排出口を横切ってコンデンサーがあり、これにはコンデンサーの表 面から凝縮液を回収する装置が含まれる。溶剤クリーニング槽は好ましくは浸漬 槽であり、それは槽内液体溶剤中に汚れた物品を浸漬するように設計されている 。複数の溶剤クリーニング槽がある場合、第２の槽は他の浸漬槽とするか又は蒸 気接触用及び物品からの凝縮溶剤の回収用として設計することができる。

共沸槽は好ましくはその底部に水性媒質用貯槽と水性媒質加熱用ヒーターを持つ 。共沸槽の排出口を横切るコンデンサー（しばしば開口先端）は冷熱交換器例え ば冷水で冷却するものであってよく、その外表面上に凝縮する凝縮液を集める装 置を備えている。コンデンサーは本質的に檜から溶剤の逃げをすべて防止するよ うな構造であるべきである。溶剤と水からなる凝縮液は相分離にかけるのが好ま しく、溶剤は溶剤クリーニング槽の１つに再循環させ、水は廃水として流すか又 は共沸槽に再循環させる。

装置は単に液体溶剤クリーニング槽と共沸洗浄槽からなるのが適当であるが、特 に良い結果は装置が液体溶剤クリーニング槽、物品を水蒸気の存在下で気化させ た溶剤と接触させる第２の溶剤クリーニング槽及び共沸槽からなる場合達成され る。溶剤蒸気に水蒸気を含有させると引火性を減少させ、物品の水蒸気クリーニ ングをより安全にする。溶剤と水の混合凝縮液は相分離することなくこの中間溶 剤クリーニング槽の貯槽に再循環するか又は相分離を行って貯槽内の溶剤と水の 比率の制御を容易にすることができる。

一般に、物品の溶剤組成物との接触は、好ましくは引火点よりかなり低い温度、 例えば溶剤引火点より少なくとも１０℃そしてしばしば少な（とも２０℃低い温 度で液体溶剤に浸漬することによる。接触のクリーニング効果は溶剤の機械的又 は、好ましくは超音波撹拌により促進することができる。

物品と溶剤組成物との接触の結果、一般に溶剤残留物が物品の表面に付着する。

物品を水性媒質と接触させると、溶媒残留物は媒質と共沸物を形成する。

共沸は一般に１００℃以下の温度で行う。共沸蒸発が起こる表面は好ましくは高 められた温度を持つべきである。

物品は予備加熱する（溶剤処理段階又はそれ以前のいずれか）ことができるが、 しかしながらしばしば物品を高められた温度で水性媒質と接触させて所望の共沸 温度に加熱する。好ましくは表面の温度は少なくとも６０’Ｃ１通常少なくとも ８０℃、そして好ましくは少なくとも９５℃である。最良の結果は温度が９８℃ 又は好ましくは１００℃の場合達成される。そのような温度の使用は物品表面か ら残留物の除去を容易にする。実際、実質的にすべての共沸が完了した後熱水性 媒質との接触を継続し、第一に表面を十分に高温に上げて溶剤残留物の最終の蒸 発を促進させるのが望ましいことがある。

水性媒質との接触を行う好ましい方法は汚れた表面を少なくとも約９８℃の温度 で水性媒質と接触させることである。従って、水性媒質は蒸気として適用するの が好ましく、そしてこの蒸気は実質的に水蒸気のみからなるか又は水蒸気とその 沸点に極めて近い水の噴霧からなっていてもよい。従って、滓騰水の噴霧（すな わち湿り蒸気）が特に好ましい。物品上に凝縮する蒸気は溶剤との接触で除かれ ない水溶性残留物、例えば無機塩を物品から除くことができる。

最良の結果は、一般に物品が気体雰囲気に曝される間、溶剤残留物の共沸蒸発が 行われる場合に得られる。従って、しばしば物品を蒸気の気流中に保ち、特に沸 騰水又は他の水性媒質を含む貯槽の上に物品を保持する。

しかしながら、実行し得る他の方法は物品を熱水性媒質中に浸漬し、次いで物品 を媒質の外に引き揚げ、そして物品表面の高められた温度によりその表面から共 沸蒸発を起こさせるようにする。例えば、水性媒質の温度は６０〜９０℃でよ（ 、この温度は水性媒質の成分と溶剤とを考慮した上で、物品を水性媒質から引き 揚げた場合蒸発が表面から起こるようなものでなければならない。

他の方法では、溶剤クリーニングした物品（好ましくは予備加熱した）を液体水 性媒質に浸漬し、そして溶剤と水の蒸発を物品が液体に浸漬されている間に行う 。

水性媒質を存在させる利点、特に水性媒質上の雰囲気が蒸気で飽和される方法に おいては、これが周辺雰囲気中の溶媒の引火点を上昇させることである。水蒸気 が存在しない場合、溶剤はしばしばその引火点より上となり、従って水蒸気処理 温度での単純な加熱は危険なことがある。

装置の安全性と性能は水蒸気雰囲気中に別の材料を含有させて溶剤の蒸発を促進 させるか、又は混合した水蒸気の引火点を上げるか、又は両方を行なうことによ り更に改善することができる。例えば、蒸気の引火点は水蒸気処理を不活性ガス 例えば窒素の存在下で行えば上げることができる。

本発明の方法は軟い表面例えば織物及び他の繊維材料の処理に適用することがで きるが、硬い表面例えばガラス、セラミック及び金属の処理に適用するのが好ま しい。

これらの表面を持つ物質は、例えば機械加工した金属部品又は好ましくは、プリ ント回路板である。部品は溶剤クリーニング槽及び次の槽の中に適当な容器に入 れるか又は載せて保持する。その方法としては例えばホールダーから吊すか又は 支持器例えばトレーの中又はその上で保持する。

上述の物品のクリーニングと洗浄の工程に使用する適当な装置を図４〜６に示す 。図４の装置は溶剤４を図示する水準まで満たし、超音波発生器１２、クリーニ ングする物品８を導入する開口頂部６、及びヒーター１０を備えた溶剤クリーニ ング槽２を含む。

ヒーター１６を備えた第２の槽１４は図示した水準まで水性媒質２４で満たされ 、そしてせき１８によりヒーター２２を持つ第３の槽２０に連結されている。第 ３の槽２０は図示した水準まで水性媒質２４で満たされ、これをヒーター２２で 加熱して蒸気を発生させる。組み合わせた槽１４．２０は開口しており、物品８ を第２の槽１４中の水性媒質に浸漬し、次いで第３の槽２０中で蒸気に曝すこと ができる。

コンデンサー２６は開口槽１４．２０の回りに延びており、共沸凝縮液を捕集ト ラフ２８に集める。凝縮液は容器３２に運ばれ、容器中で水相３４と溶剤相３８ に分離され、水相は配管３６により第２槽１４に再循環され、そして溶剤相は配 管４０により溶剤クリーニング槽２に再循環される。

物品８を槽を経て順次動かす装置（図示せず）が備えられている。

図５は開口槽１４．２０の回りに延びて共沸凝縮液３０が物品表面から蒸発する 時に捕集するコンデンサー２６と捕集トラフ２８の断面図である。

図４の基本思想を用いる他の態様も可能であり、ここでは溶剤クリーニング檀２ を物品表面から溶剤残留物を除去するために使用する水性媒質浸漬槽１４のみと 連結している。同様に、物品表面から溶剤残留物を除去するために溶剤クリーニ ング檀２を蒸気処理槽２０のみと連結して用いることができる。

図６には溶剤−クリーニング／蒸気−洗浄方法の好ましい態様を示し、ここでは 液体溶剤クリーニング槽２を蒸気／熱水噴霧槽４２と連結して使用する。物品８ を溶剤槽２から除き、そして水４１を図示した水準まで満たした蒸気／噴霧槽４ ２に吊し、前記水はヒーター４６で沸騰するまで加熱する。次いで物品８を熱水 ４１から発生する蒸気、及び槽４２の側面及び周縁部に沿って設けたノズル４４ から噴霧する近沸騰水の噴霧に当てる。檀はコンデンサー２６と共沸凝縮液を集 め、凝縮液を容器３２に移送するための捕集トラフ２８を備える。前記容器３２ で凝縮液は配管３６により噴霧槽４２に再循環される水相３４と、配管４０によ り溶剤クリーニング槽２に再循環される溶剤相３８に分離される。

実施例１二酸化試験 試験される溶剤（２００ｍＡ’）を、単一表面コンデンサーを備えた５００ｍ１ の一口（８１９）フラスコに仕込み、３５℃に保った水浴中に置いた。溶剤のサ ンプル（４０ＩＩｌ）を１日に１回、次いで引き続き２１日間にわたって５日毎 に１回取り出した。サンプルを過酸化含量（ヨードメトリー滴定）および残留物 （Ｋｕｇｅｌｒｏｈｒ蒸留）について分析した。

表１ パラ−シメンとパラ−メンタジェンの 酸化安定性の比較 パラ−シメン（安定化）２０ パラ−シメン（不安定化）　８　０．１パラ−メンタジェン（安定化）　＞２０ 　１３実施例２：加水分解安定性試験 試験される溶剤（２００■ｌ）を機械撹拌機、熱電体およびソックスレー／コン デンサーを備えた１１フラスコに蒸留水（３００ｇ）と共に仕込んだ。撹拌した 混合物を加熱し、ソックスレーを経由した凝縮液の戻りと共に還流させた。

穏やかな還流が７０時間の試験の間にわたって維持された。

試験の間で終わりにオイルを残留物（Ｋｕｇｅｌｒｏｈｒ蒸留）と過酸化物生成 （ヨードメトリー滴定）について分析し、また気液クロマトグラフィーでも分析 した。

表２ パラ−シメンとパラ−メンタジェンの 加水分解安定性の比較 実施例３：高い汚れ収容能 全体のクリーニング性能の実験室的試験を次の方法で完了した。

Ａ、秤量した平らな６０Ｘ５５ｍｇステンレススチール試験片を汚れ（ロジン酸 または軽油のいずれか）を０．２ｇ〜０．５９の量で塗布した。

８０次いで汚れた試験片を溶剤６００＋＋ｊ！に３５℃で浸漬し、そしてそれら の混合物を機械的に１２分間撹拌した。

Ｃ３その試験片を取り出し、そして溶剤の大部分をクリーニング溶剤浴に徐々に 戻した。

Ｄ、水蒸気浴の上に水平に試験片を３分間保持して、残っている溶剤残留物を除 去した。

８１次いで試験片を１２０℃の炉の中で５分間乾燥し、冷却し、そして秤量した 。

Ｆ、汚れの１１９より大きい量が試験片の上に保持されるまで、工程Ａ−Ｅを、 クリーニング工程で用いられるのと同じ溶剤容量を使用して繰り返した。

溶剤の性能は溶剤の汚れ収容能によって次のように表わされる： ここで、Ｗ＝クリーニング１サイクル当たり試験片から除去された汚れの平均重 量 Ｃ＝最後の満足すべきクリーニングサイクルＶ＝溶剤容量 Ｐ＝溶剤濃度 アビエチン酸と軽油をクリーニングした結果を表３に示し、そして図１と図２に グラフで示した。図１と図２中にある参照符号（小文字）は表３に記載された各 溶剤組成に対応している。１１１ｇ残留している汚れの基準は、９９．７％のア ビエチン酸の除去と９９．５％の軽油の除去に対応している。

表３ 低極性および中間極性の汚れ除去における溶剤性能の比較実施例４：水蒸気共蒸 留性 溶剤（５００９：　９０％バラバラーンメン０％２−エチルヘキサノール）と水 （２０００９）を撹拌機、温度計および蒸留塔頂を備えた５１．３つロフラスコ に仕込んだ。この混合物を加熱して還流し、オイル／水の留分を油層と水層に分 離し、そして各層を秤量して蒸留を通じてオイル：水の比を決定した。オイルの 組成は気液クロマトグラフィー分析により測定した。表４の結果より、バラーン メンと２−エチルヘキサノールに関するパーセント組成は、回収した溶剤のほぼ ９５％と実質的に不変である。

表４ パラ−シメン／２−エチルヘキサノールのオイル組成の水蒸気蒸留 ２　１４．３　８８．５　７．８ ３　２１．４　８８．５　７．９ ４　２８．５　８８．７　８．０ ５　３５．５　８８．５　８．１ ６　４２．７　８８．５　８．３ ７　４９．９　８８．５　８．４ ８　５６．９　８８．４　８．６ ９　６４．３　８１１！、４　８．８ １０　７１．４　８１１１．３　９．０ＩＩ　７８．６　８８．１　９．５ １２　８６．０　８７，７　１０．０ １３９３゜２　８６．７　１１．３ １４　９８．８　７ｇ、８　１９．４ １５　９９．０　４６．４　５１．９ 実施例５：溶剤再循環のための溶剤組成物の化学安定性次の工程条件が、浸漬− クリーニング／水蒸気−洗浄のクリーニング工程に用いられた： Ａ、汚れた物品を撹拌した溶剤槽中に３５℃で１０分間浸漬した。

Ｂ１次いで物品を９８〜１００℃に保持した熱水洗浄槽に移し、残留している溶 剤を水蒸気共沸混合物として除去した。

Ｃ０次いで物品を熱風で乾燥した。

Ｄ、浸漬浴と熱水槽の両方から集めた溶剤を、水蒸気蒸留によって再循環させる ために回収した。

この方法は連続して３日間にわた７て操作され、その間に多くの物品がクリーニ ングされた。浸゛漬槽と洗浄槽の両方は隙間嵌めの蓋でカバーし、槽の上部空間 の空気の交換は蓋が一時的に除かれて槽の間を物品が移動する間にほとんど行わ れるようにした。

２つの溶剤混合物を用いてクリーニングする間に次の相違点が観察された： （１）パラ−メンタジェンとテルペンアルコール混合物化学変化を行った浸漬槽 中の溶剤混合物には、２％のテルペンエポキシドと５％の重合体残留物が生成し た。

洗浄槽中の氷表面上に残留している溶剤は樹脂状となり、水と溶剤の両方の蒸発 を抑制した。

溶剤を水蒸気蒸留で回収する時、さらに５％残留物が生成し、そしてより低い沸 点のために／（ラーメンタジエン成分がテルペンアルコール成分よりも優先的に 回収された。これらの全ての化学変化は、処方物中に存在するテルペンの空気酸 化に対する高い感受性および／またはクリーニング工程においてそれらの効率を 低下させる熱水不安定性を示している。特に“クリーニングされた物品上の重合 体残留物の付着は、クリーニング処理を無浸漬槽、洗浄槽または水蒸気蒸留再循 環工程のＬｚずれにおいても重合体残留物またはエポキシド化物は、全（生成し なかった。さらにパラ−シメンと２−エチルヘキサノールの成分は、水蒸気蒸留 溶剤回収工程の間に同一の速度で回収された。

ＦＩＧ、１ サイクル回数 サイクル回数 （％■■）梱餓油せ秘 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年４月１６日

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ１はＣＨ３であり、Ｒ２は水素または直鎖または分枝鎖の低級アルキ ルであり、そしてＲ３は水素またはＣ１〜Ｃ５直鎖アルキルである）を有するＣ ９〜Ｃ１２芳香族炭化水素約９９〜約１重量％；およびＣ７〜Ｃ１０有機極性成 分約１〜約９９重量％からなる溶剤組成物。
2. ２．芳香族炭化水素がパラ−シメン、メタ−シメン、トリメチルベンゼンあるい はエチルトルエンである請求項１記載の組成物。
3. ３．芳香族炭化水素がパラ−シメンである請求項２記載の組成物。
4. ４．有機極性成分がアルコール、エステル、アミンまたはケトンである請求項１ 〜３のいずれか一項記載の組成物。
5. ５．有機極性成分が１−オクタノール、２−オクタノールあるいは２−エチルヘ キサノールを含む請求項４記載の組成物。
6. ６．有機極性成分が２−エチルヘキサノールを含む請求項５記載の組成物。
7. ７．有機極性成分が芳香族炭化水素と共沸混合物を形成しうる請求項１〜６のい ずれか一項記載の組成物。
8. ８．有機極性成分が、溶剤組成物の蒸留物が蒸留を通じて実質的に成分において 均一であるように、芳香族炭化水素の沸点に十分に類似した沸点を有している請 求項１〜７のいずれか一項記載の組成物。
9. ９．芳香族炭化水素約９５〜約５重量％および有機極性成分約５〜約９５重量％ からなる請求項１〜８のいずれか一項記載の組成物。
10. １０．芳香族炭化水素約７５重量％および有機極性成分約２５重量％からなる請 求項９記載の組成物。
11. １１．極性の高い汚れを除去しうる油中水型エマルジョンを形成するのに十分な 水をさらに含有する請求項１〜１０のいずれか一項記載の組成物。
12. １２．界面活性剤をさらに含有する請求項１１記載の組成物。
13. １３．界面活性剤が陰イオン系、陽イオン系および非イオン系の界面活性剤から なる請求項１２記載の組成物。
14. １４．個々の芳香族炭化水素および有機極性成分に対して測定された汚れ収容能 の平均値より高い実際の汚れ収容能を有している請求項１〜１３のいずれか一項 記載の溶剤組成物。
15. １５．汚れた物品を請求項１〜１４のいずれか一項記載の溶剤組成物と接触させ て、その物品の表面に溶剤残留物を付着させ；そして 溶剤残留物が物品の表面から除去されるように、表面に溶剤残留物を有する物品 と水性媒体を接触させる、 各工程からなる汚れた物品をクリーニングする方法。
16. １６．溶剤残留物が水性媒体と共沸混合物形成し、そして共沸混合物を共沸蒸発 により物品の表面から除去する請求項１５記載の方法。
17. １７．実質的にすべての溶剤残留物が水混和性であり、共沸混合物を凝縮して有 機溶剤相を分離し、そして分離した相を次の汚れた物品のクリーニングのために 再循環させる請求項１６記載の方法。
18. １８．その底に水性媒質が入っていて、水性媒体を加熱するヒーター、蒸発した 共沸混合物の出口、および共沸混合物が凝縮する出口を横切ってコンデンサーを 有しているベッセル中で、共沸混合物を蒸発させる請求項１６または１７記載の 方法。
19. １９．汚れた物品を溶剤組成物中に浸漬する槽および共沸混合物を蒸発させる槽 および、共沸混合物を凝縮し水性媒体から溶剤を分離し、溶剤を浸漬槽に再循環 させる手段を包含する多段装置で行なう請求項１６〜１８のいずれか一項記載の 方法。
20. ２０．共沸混合物の形成を約６０〜１００℃で行う請求項１６〜１９のいずれか 一項記載の方法。
21. ２１．水性媒体が少なくとも９８℃の温度を有する請求項１６〜２０のいずれか 一項記載の方法。
22. ２２．水性媒体が水蒸気である請求項１６〜２１のいずれか一項記載の方法。
23. ２３．蒸気が少なくとも約９８℃の温度で水の蒸気と水の噴霧からなる請求項２ ２記載の方法。
24. ２４．溶剤残留物の共沸蒸発を、物品が気体状雰囲気に曝しながら行う請求項１ ６〜２３のいずれか一項記載の方法。
25. ２５．汚れた物品をクリーニングするための請求項１〜１４のいずれか一項記載 の組成物の使用。