説明

水性液体洗浄剤組成物

【構成】 界面活性剤および炭素数8〜16のパラフィン系炭化水素あるいは更に短鎖アルコールのアルキレンオキシド付加物を含有する水性液体洗浄剤。
【効果】 環境破壊を起こさない水系の安全な洗浄剤であり、液晶物質、半田フラックス、油脂類等に対して高度な洗浄性能を示し、液晶セル用洗浄剤、半田フラックス用洗浄剤、金属部品・治工具等の脱脂用洗浄剤など、電子部品用洗浄剤として好適である。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品などの洗浄に有用な、フロン系溶剤や塩素系溶剤に替わる水系洗浄剤に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶セル、プリント基板等に用いられる半田フラックス、精密部品、その組立工程に使用される治工具等の電子部品用金属部品、プリント配線、集積回路、シャドーマスク等の腐食加工部品等の電子部品においては、高度の洗浄仕上りが追求されており、また、経済性等の観点から、一定の洗浄剤で多くの部品を高度に洗浄することが要求される。
【0003】例えば液晶セルの製造に際しては、透明電極が形成された2枚の基板間に液晶を封入すべく、一部開口を残して上下基板をその周縁部で接着剤により貼り合わせて液晶室を形成し、空の液晶セルを作成する。この空セルは、真空にした注入室内で開口部が液晶物質中に浸され、ついで、注入室を大気に開放することにより、液晶物質が基板間(液晶室内)に吸引され、開口部をシールすることにより、基板間に液晶物質の封入された液晶セルが形成される。
【0004】しかしながら、2枚の液晶セル基板の接着部の外側には、液晶セル基板が微小ギャップで対向する空隙部の生じることが避けられない。そのため、上記の空セルへの液晶の注入時に、毛細管現象により液晶がこの空隙部に入り込む。この空隙部には、透明電極に信号を印加するための電極端子が、各々絶縁を保って高密度に形成されていることから、この部分の液晶をそのままにしておくと、液晶が大気中の汚染物質を溶解して絶縁不良を起こしやすい。そこで、液晶を洗浄除去する必要がある。しかし、この空隙部のギャップは10μm以下と狭いため、入り込んだ液晶を洗浄除去するには高度な洗浄性能が要求される。
【0005】またエレクトロニクス産業においては、プリント基板の半田付けの際にフラックスが使用されているが、このようなフラックスは、プリント基板および最終製品の高品質を維持するために、半田付け作業の終了後に、高清浄度に洗浄することが要求されている。
【0006】さらに、電子機器の製造に使用する精密金属部品は、その加工、処理、組立時において油脂、機械油、グリース等の汚れが付くことがさけられない。これら汚れは、最終製品の性能に大きな影響を与えることから、高度な脱脂洗浄が要求される。金属部品の組立、加工等に使用される治工具類も同様である。
【0007】以上のような高度の洗浄能力が要求される分野においては、従来、フロン系溶剤、塩素系溶剤が主として用いられてきた。しかしながら、これらの溶剤は優れた洗浄性能を有する反面、環境への安全性に大きな問題を有しており、近年、水系の洗浄剤への要望が高まっている。
【0008】特開平3−62896号公報には、環式飽和炭化水素を70重量%以上含有する洗浄剤組成物が開示され、さらに0.1〜30重量%の脂肪族アルコールおよび/または界面活性剤を添加しうることが記載されている。しかし、この洗浄剤組成物は、有機溶剤を主体とした非水系の洗浄剤であり、安全性や作業環境の点で問題がある。
【0009】また、特開平3−146597号公報には、炭素数8〜20の脂肪族炭化水素および極性基を有する有機化合物を含むプリント基板用洗浄剤組成物が報告されており、極性基を有する有機化合物としてアルコール、エーテル、エステル、ケトンなどが示されている。また、0.001〜10重量%の界面活性剤を配合しうることも記載されている。しかし、この洗浄剤組成物も、脂肪族炭化水素を主体とする非水系の洗浄剤であり、上記と同様の問題を抱えている。
【0010】さらに、特開平3−153799号公報には、炭素数8〜11の脂肪族炭化水素と、一価アルコールと、脂肪族二価アルコールモノ低級アルキルエーテルおよび/または脂肪族二価アルコールモノ低級アルキルエーテルアセテートとからなるブレーキ装置の洗浄剤が報告されている。
【0011】以上のように脂肪族炭化水素を洗浄剤に使用することについては従来から報告されているが、いずれもそれ自体を主溶剤成分として利用する非水系の洗浄剤であり、その特性をアルコールや界面活性剤などで改善しうることを示しているにすぎない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶物質、半田フラックス、油脂類等に高度な洗浄性能を有し、しかも、水系の洗浄剤を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の水性液体洗浄剤組成物は、以下の(a)〜(c)成分あるいはさらに(d)成分を含有することを特徴とする。
(a) 界面活性剤(b) 化3で示されるパラフィン系炭化水素
【0014】
【化3】


【0015】(c) 水(d) 化4
【0016】
【化4】


(R1:炭素数1〜8のアルキル基またはアルケニル基p:2〜4の数q:アルキレンオキシドの平均付加モル数を表わし、1〜10の数。但し、同一のアルキレンオキシドが単独で付加していてもよく、2種類以上のアルキレンオキシドが混合して付加していてもよい)
【0017】
【発明の実施態様】
(a)成分の界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤が単独で、あるいは2種以上併用して用いられるが、特にアニオン界面活性剤またはノニオン界面活性剤が好ましい。
【0018】アニオン界面活性剤としては、例えば以下のものが例示できる。
1) 平均炭素数8〜16のアルキル基を有する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、
【0019】2) 平均炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩、3) アルキル基またはアルケニル基の炭素数が4〜10のジアルキルスルホコハク酸塩
【0020】4) 化5で表される脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩または脂肪酸スルホン化物のジ塩
【化5】


(R:炭素数8〜20のアルキル基またはアルケニル基Y:炭素数1〜3のアルキル基または対イオンZ:対イオン)
【0021】5) 平均炭素数10〜20のアルキル硫酸塩、6) 平均炭素数10〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を有し、平均0.5〜8モルのエチレンオキサイドを付加したアルキルエーテル硫酸塩、7) 平均炭素数10〜22の飽和または不飽和脂肪酸塩。
【0022】これらのアニオン界面活性剤における対イオンとしては、通常ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩がなどが用いられる。また、ノニオン界面活性剤としては、以下のものが例示される。ここで、pはアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す。アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドまたはこれらの混合付加物が用いられる。
【0023】1) ポリオキシアルキレン(p=3〜40)アルキルまたはアルケニル(C10〜C22)エーテル2) ポリオキシアルキレン(p=3〜40)アルキルまたはアルケニル(C5〜C12)フェニルエーテル
【0024】3) ポリオキシアルキレン(p=0.5〜40)アルキルまたはアルケニル(C10〜C22)アミン4) ポリオキシアルキレン(p=0.5〜50)アルキルまたはアルケニル(C10〜C22)アミド5) エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加物(プルロニック型界面活性剤)
【0025】(a)成分の界面活性剤は、本発明の洗浄剤組成物中に0.1〜60重量%配合することが好ましく、より好ましくは0.5〜40重量%である。
【0026】(b)成分のパラフィン系炭化水素は、直鎖または分岐鎖を有する炭素数8〜16(C=8〜16)の鎖状飽和炭化水素であり、好ましくは炭素数10〜14である。これらパラフィン系炭化水素は、それぞれ単独で用いても混合物として使用してもよい。
【0027】(b)成分のパラフィン系炭化水素は、本発明の洗浄剤組成物中に0.1〜60重量%配合することが好適であり、より好ましくは0.5〜40重量%である。
【0028】また、上記(a)成分と(b)成分とは、本発明の洗浄剤組成物中に、重量比で(a)/(b)=100/1〜1/3の範囲で配合することが好ましく、より好ましくは10/1〜1/1である。この範囲で両成分を配合することにより、いっそう高度な洗浄性能を具えた水系の洗浄剤が実現できる。
【0029】本発明の洗浄剤組成物では、上記(a)および(b)成分によって優れた洗浄性能が得られるが、さらに、(d)成分として前記化4の溶剤を配合することにより、いっそう洗浄性能が改善され、特に同一の洗浄液でより多くの物品を高度に洗浄しうる、いわゆるスタミナ洗浄性が改善される。
【0030】(d)成分の溶剤は、炭素数1〜8、好ましくは3〜6の飽和または不飽和アルコールのアルキレンオキシド付加物である。化4中の(CpH2pO) はエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが単独または混合して付加していることを示し、混合付加の場合はブロック付加でもランダム付加でもよい。特に、エチレンオキシドの単独付加物、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック付加物が好ましい。アルキレンオキシドの平均付加モル数qは、1〜10であり、好ましくは2〜6である。エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック付加物の場合、エチレンオキシド平均1〜3モル付加、プロピレンオキシド平均1〜5モル付加したものが好適である。
【0031】(d)成分は、本発明の洗浄剤組成物中に0.1〜60重量%配合することが好ましく、より好ましくは0.5〜40重量%である。
【0032】本発明の洗浄剤組成物には、その他必要に応じて任意成分を配合することができる。これら任意成分としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン;クエン酸塩、燐酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩等のビルダー;液安定性を保持するためのエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、メタノール、エタノール等の低級アルコール類、トルエンスルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩等のハイドロトロープ剤;さらに目的に応じてベンゾトリアゾール等の防錆剤、安息香酸塩等の防腐剤を配合することが可能である。
【0033】本発明の洗浄剤組成物は、上記(a)および(b)成分、またはさらに(d)成分、あるいはさらに任意成分と水を混合し、水性液体洗浄剤組成物として調製される。ここで、この水性液体洗浄剤組成物の成分濃度(水を除いた割合)は1〜60重量%が好ましく、より好ましくは5〜50重量%である。
【0034】本発明の洗浄剤組成物は、組成物そのままの濃度で洗浄に使用することができ、また、水で希釈して(例えば、5〜70重量%の水溶液として)使用することもできる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、界面活性剤を用いた水系の液体洗浄剤組成物に、炭素数8〜16のパラフィン系炭化水素を添加することにより、高度な洗浄性能を有する水系の洗浄剤組成物が得られる。
【0036】また、さらに短鎖アルコールのアルキレンオキシド付加物を添加することにより、洗浄性能をいっそう改善でき、特にスタミナ洗浄性を向上させることができる。
【0037】本発明の洗浄剤組成物は、水系の洗浄剤であり、フロン系溶剤や塩素系溶剤のような環境破壊の問題がなく、また、脂肪族炭化水素等の有機溶剤を主体とする非水系洗浄剤のように火炎や作業環境上の問題もない。
【0038】本発明の洗浄剤組成物は、高度な洗浄性能を要求される分野、特に電子部品用洗浄剤として好適であり、例えば、液晶セル用洗浄剤、半田フラックス用洗浄剤、金属部品、治工具等の脱脂用洗浄剤などとして用いられる。
【0039】
【実施例】
実施例1:金属部品用洗浄剤としての利用後記表1〜3に示す組成の洗浄剤組成物(水で100wt%にバランス)を調製し、その性能を以下の通りに評価し、結果を表4〜6に示した。
【0040】金属部品洗浄の洗浄性評価方法アルミテストピース(JIS H 4000)に鉱油系切削油を塗布し、60℃、1時間静置する。調製した各々の洗浄剤を5倍希釈した洗浄剤水溶液中で、40℃、5分間の浸漬洗浄を行なう。洗浄槽から引き上げて純水で充分すすぎを行ない、その際の金属表面の水濡れ性を評価する(通常洗浄性)。
【0041】また、あらかじめ洗浄剤水溶液に対して1%の鉱油系切削油を添加した洗浄液に対しても同様な洗浄を行ないスタミナ洗浄性評価とする。洗浄力評価基準は以下に示す。通常洗浄およびスタミナ洗浄ともに○以上が合格である。
【0042】◎:全面水濡れ性が良好である○:ほとんど水濡れしている△:わずかに水をはじく×:水をはじく
【0043】実施例2:液晶セル用洗浄剤としての利用後記表1〜3に示す組成の洗浄剤組成物(水で100wt%にバランス)を調製し、その性能を以下の通りに評価し結果を表4〜6に示した。
【0044】液晶セルの洗浄性評価方法液晶セル空隙部に液晶材を塗布し、室温で10分静置する。調製した各々の洗浄剤の原液中で40℃、2分間の超音波洗浄を行ない、純水で充分すすいだ後、偏光顕微鏡で洗浄性を判定する。
【0045】洗浄性評価基準は以下に示す。○以上が合格である。
◎:空隙部が完全に洗浄されている○:空隙部がほとんど洗浄されている△:空隙部に液晶残りが多い×:空隙部がほとんど洗浄されていない
【0046】実施例3:半田フラックス用洗浄剤としての利用後記表1〜3に示す組成の洗浄剤組成物(水で100wt%にバランス)を調製し、その性能を以下の通りに評価し結果を表4〜6に示した。
【0047】半田フラックスの洗浄性評価方法銅張積層板から製造された基板上にロジン系ハンダフラックスをとり、210℃、5分の焼結処理を行なう。調製した各々の洗浄剤の原液中において、40℃、3分間の浸漬・撹拌洗浄を行なう。純水で充分すすいだ後、洗浄前・後の重量差より、フラックス洗浄率を算出し、以下の評価基準に従い、評価する。○以上が合格である。
【0048】◎:洗浄率90〜100%○:洗浄率70〜89%△:洗浄率50〜69%×:洗浄率50%未満
【0049】
【表1】
実 施 例 試料No. 1 2 3 4 5 6 7 8 組成(wt%): アルキル(C12)ベンゼン 5 − − − − 5 − − スルホン酸Na ジオクチルスルホ 5 5 5 5 5 5 5 5 コハク酸Na ポリオキシエチレン 5 10 10 10 10 5 10 10 (p=8)ノニル フェニルエーテル ポリオキシエチレン 5 − − − − 5 − − (p=15)ノニル フェニルエーテル パラフィン系炭化水素: C=6 − − − − − − − − C=8 2 − − − − 2 − − C=10 − 2 − − − − − − C=12 − − 2 − − − 2 − C=14 − − − 2 − − − 1 C=16 − − − − 2 − − 1 C=18 − − − − − − − − C2H5O(CH2CH2O)2H − − − − − 2 − 0.5 C4H7O(CH2CH2O)3H − − − − − − 1 0.5 C4H7O(C2H4O)1(C3H6O)2H − − − − − − 1 1 C8H17O(CH2CH2O)1H − − − − − − 1 1 C12H25O(CH2CH2O)3H − − − − − − − − C4H9O(CH2CH2O)12H − − − − − − − −
【0050】
【表2】
実 施 例 試料No. 9 10 11 12 13 14 組成(wt%): アルキル(C12)ベンゼン − − − − − − スルホン酸Na ジオクチルスルホ 5 5 10 1 10 1 コハク酸Na ポリオキシエチレン 10 10 20 5 20 4 (p=8)ノニル フェニルエーテル ポリオキシエチレン − − 5 − 5 − (p=15)ノニル フェニルエーテル パラフィン系炭化水素: C=6 − − − − − − C=8 2 − − − − 2 C=10 − − − − − 1 C=12 − 2 1 2 0.5 1 C=14 0.5 − 1 − − 1 C=16 0.5 − − − 1.5 − C=18 − − − − − − C2H5O(CH2CH2O)2H − − − − − 5 C4H7O(CH2CH2O)3H − 10 1 10 10 10 C4H7O(C2H4O)1(C3H6O)2H − 5 − 5 5 − C8H17O(CH2CH2O)1H 0.5 − − − 1 − C12H25O(CH2CH2O)3H − − − − − − C4H9O(CH2CH2O)12H − − − − − −
【0051】
【表3】
比 較 例 試料No. 15 16 17 18 19 20 21 組成(wt%): アルキル(C12)ベンゼン 5 − − − − − − スルホン酸Na ジオクチルスルホ 5 5 5 5 5 15 1 コハク酸Na ポリオキシエチレン 5 10 10 10 10 10 4 (p=8)ノニル フェニルエーテル ポリオキシエチレン 5 − − − − − − (p=15)ノニル フェニルエーテル パラフィン系炭化水素: C=6 − 2 2 2 1 1 2 C=8 − − − − − − − C=10 − − − − − − − C=12 − − − − − − − C=14 − − − − − − − C=16 − − − − − − − C=18 − − 1 1 1 1 1 C2H5O(CH2CH2O)2H − − − − − − 10 C4H7O(CH2CH2O)3H − − − − 10 − 10 C4H7O(C2H4O)1(C3H6O)2H − − − 5 10 − 5 C8H17O(CH2CH2O)1H − − − − − − − C12H25O(CH2CH2O)3H − − 1 − − − − C4H9O(CH2CH2O)12H − − 1 − − 5 10
【0052】
【表4】
実 施 例 試料No. 1 2 3 4 5 6 7 8 洗浄性能: 金属部品通常洗浄性 ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ◎ 金属部品スタミナ洗浄性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ 液晶セル洗浄性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ 半田フラックス洗浄性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎
【0053】
【表5】
実 施 例 試料No. 9 10 11 12 13 14 洗浄性能: 金属部品通常洗浄性 ○ ◎ ○ ◎ ◎ ○ 金属部品スタミナ洗浄性 ○ ◎ ○ ○ ◎ ○ 液晶セル洗浄性 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○ 半田フラックス洗浄性 ◎ ◎ ○ ○ ◎ ○
【0054】
【表6】
比 較 例 試料No. 15 16 17 18 19 20 21 洗浄性能: 金属部品通常洗浄性 × × △ △ △ △ △ 金属部品スタミナ洗浄性 × × △ △ △ △ △ 液晶セル洗浄性 × × × △ △ × × 半田フラックス洗浄性 × × △ △ △ × ×

【特許請求の範囲】
【請求項1】(a) 界面活性剤(b) 化1で示されるパラフィン系炭化水素
【化1】


(c) 水を含有することを特徴とする水性液体洗浄剤組成物。
【請求項2】(d) 化2
【化2】


(R1:炭素数1〜8のアルキル基またはアルケニル基p:2〜4の数q:アルキレンオキシドの平均付加モル数を表わし、1〜10の数。但し、同一のアルキレンオキシドが単独で付加していてもよく、2種類以上のアルキレンオキシドが混合して付加していてもよい)で示される化合物をさらに含有する請求項1に記載の水性液体洗浄剤組成物。

【公開番号】特開平5−148499
【公開日】平成5年(1993)6月15日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−339931
【出願日】平成3年(1991)11月27日
【出願人】(000006769)ライオン株式会社 (1,816)