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目的

従来のトリクロロトリフルオロエタンが有する優れた特性を保持しながらオゾン層へ影響を与えない代替洗浄溶剤組成物を提供する。

構成

炭素数が4以上の鎖状炭化水素水素原子の一部または全部がフッ素原子置換されてなる鎖状フッ素化炭化水素塩素化フッ素化炭化水素類とからなる混合溶剤の組成物である。

概要

背景

従来、IC、電子部品精密機械部品の製造において、組み立て中に部品に付着したフラックス、油脂、ほこりなどを除去するために、有機溶剤を用いた洗浄が行われていた。このような洗浄には、有機溶剤として1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(以下、R113という)が広く使用されていた。R113は不燃性であり、毒性が少なく、安定性において優れている。さらにR113は、金属、プラスチックエラストマーなどの基材を侵さず、各種の汚れのみを選択的に溶解する優れた特徴を有するため、各種精密部品、あるいは金属、プラスチック、エラストマー等からなる各種電子部品、またこれらの電子部品を実装したプリント基板の洗浄には最適であった。

概要

従来のトリクロロトリフルオロエタンが有する優れた特性を保持しながらオゾン層へ影響を与えない代替洗浄溶剤組成物を提供する。

炭素数が4以上の鎖状炭化水素水素原子の一部または全部がフッ素原子置換されてなる鎖状フッ素化炭化水素塩素化フッ素化炭化水素類とからなる混合溶剤の組成物である。

目的

本発明は、塩素原子を含まないためにオゾン層へ全く影響を与えない鎖状フッ素化炭化水素を有効成分として用いるとともに、従来のR113が有している優れた特性を満足する代替洗浄溶剤として使用できる新規混合溶剤組成物を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

炭素数が4以上の鎖状炭化水素水素原子の一部または全部がフッ素原子置換されてなる鎖状フッ素化炭化水素(A)および塩素化フッ素化炭化水素類(B)からなる混合溶剤組成物

請求項2

炭素数が4以上の鎖状炭化水素の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されてなる鎖状フッ素化炭化水素(A)、塩素化フッ素化炭化水素類(B)、および前記鎖状フッ素化炭化水素(A)に可溶な溶剤(C)からなる混合溶剤の組成物。

請求項3

塩素化フッ素化炭化水素類(B)が、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、および1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパンの群から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2の混合溶剤の組成物。

請求項4

上記溶剤(C)が炭素数5以上のアルカン類(c−1)、炭素数5以上のシクロアルカン類(c−2)、アルコール類(c−3)、ケトン類(c−4)、エーテル類(c−5)、エステル類(c−6)、およびハロゲン化炭化水素類(c−7)の群から選ばれる少なくとも1種である請求項2の混合溶剤の組成物。

請求項5

塩素化フッ素化炭化水素類(B)が、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、および1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパンの群から選ばれる少なくとも1種であり、上記溶剤(C)が炭素数5以上のアルカン類(c−1)、炭素数5以上のシクロアルカン類(c−2)、アルコール類(c−3)、ケトン類(c−4)、エーテル類(c−5)、エステル類(c−6)、およびハロゲン化炭化水素類(c−7)の群から選ばれる少なくとも1種である請求項2の混合溶剤の組成物。

請求項6

塩素化フッ素化炭化水素類(B)の含有量が、0.1重量%〜50重量%である請求項1、2、3または5の混合溶剤の組成物。

請求項7

上記溶剤(C)の含有量が、0.1重量%〜50重量%である請求項2、4または5の混合溶剤の組成物。

請求項8

塩素化フッ素化炭化水素類(B)の含有量が、0.1重量%〜50重量%であり、上記溶剤(C)の含有量が、0.1重量%〜50重量%である請求項2または5の混合溶剤の組成物。

技術分野

0001

本発明は、混合溶剤組成物に関するもので、特に、IC、電子部品精密機械部品などに付着したフラックス、油脂、ほこりなどを除去するのに適した混合溶剤の組成物に関する。

背景技術

0002

従来、IC、電子部品、精密機械部品の製造において、組み立て中に部品に付着したフラックス、油脂、ほこりなどを除去するために、有機溶剤を用いた洗浄が行われていた。このような洗浄には、有機溶剤として1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(以下、R113という)が広く使用されていた。R113は不燃性であり、毒性が少なく、安定性において優れている。さらにR113は、金属、プラスチックエラストマーなどの基材を侵さず、各種の汚れのみを選択的に溶解する優れた特徴を有するため、各種精密部品、あるいは金属、プラスチック、エラストマー等からなる各種電子部品、またこれらの電子部品を実装したプリント基板の洗浄には最適であった。

発明が解決しようとする課題

0003

従来使用されていたR113は、種々の利点を有するにもかかわらず、化学的に極めて安定なため、対流圏内での寿命が長く、拡散して成層圏に達し、ここで紫外線により分解して塩素ラジカルを発生し、この塩素ラジカルが成層圏オゾンと連鎖反応を起こし、オゾン層破壊するとのことから、その使用規制が実施されることとなった。

0004

このため、従来のR113に替わり、オゾン層を破壊しにくい代替洗浄用溶剤の探索が活発に行われている。この代替洗浄用溶剤としては、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン等が開発されている。

0005

これらの代替洗浄用溶剤は、R113と同様に優れた洗浄特性を有しており、さらにオゾン層への影響も極めて小さい。しかし、これらの代替洗浄用溶剤は、塩素原子を含むために、ごく僅かではあるがオゾン層へ若干の影響を与える。そこで、オゾン層へ全く影響を与えないさらに優れた代替洗浄用溶剤の開発が望まれている。

0006

本発明は、塩素原子を含まないためにオゾン層へ全く影響を与えない鎖状フッ素化炭化水素を有効成分として用いるとともに、従来のR113が有している優れた特性を満足する代替洗浄溶剤として使用できる新規混合溶剤組成物を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、前述の目的を達成すべくなされたものであり、第一に、炭素数が4以上の鎖状炭化水素水素原子の一部または全部がフッ素原子置換されてなる鎖状フッ素化炭化水素(A)および塩素化フッ素化炭化水素類(B)からなる混合溶剤の組成物を提供するものである。

0008

本発明においては、上記鎖状フッ素化炭化水素(A)、および塩素化フッ素化炭化水素類(B)を用いることが重要であり、従来このような混合溶剤の組成物がフラックスや油脂などを除去する洗浄剤として使用されたことはなかった。

0009

上記鎖状フッ素化炭化水素(A)は塩素原子を含まないためオゾン層へ全く影響を与えないという点に特徴がある。また、上記鎖状フッ素化炭化水素(A)と塩素化フッ素化炭化水素類(B)とからなる混合溶剤の組成物は、油等に対する選択的溶解性が高く、洗浄溶剤として好適である。

0010

本発明は、第二に、上記鎖状フッ素化炭化水素(A)、塩素化フッ素化炭化水素類(B)、および上記鎖状フッ素化炭化水素(A)に可溶な溶剤(C)からなる混合溶剤の組成物を提供するものである。

0011

本発明に用いられる塩素化フッ素化炭化水素類(B)としては、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、または1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン等を挙げることができる。これら塩素化フッ素化炭化水素類(B)は1種単独または2種以上混合して用いることができる。

0012

本発明の組成物は、上記鎖状フッ素化炭化水素(A)および塩素化フッ素化炭化水素類(B)とからなり、これに上記鎖状フッ素化炭化水素(A)に可溶な溶剤(C)としての炭素数5以上のアルカン類(c−1)、炭素数5以上のシクロアルカン類(c−2)、アルコール類(c−3)、ケトン類(c−4)、エーテル類(c−5)、エステル類(c−6)、およびハロゲン化炭化水素類(c−7)の群から選ばれる少なくとも1種を配合して用いることができる。

0013

上記鎖状フッ素化炭化水素(A)(以下、特定FCという)としては、少なくとも1個の水素原子を含むものが大気中での分解速度が速く、寿命が短いため地球温暖化に寄与しないことから好ましく用いられる。また、水素原子の数がフッ素原子の数を超えない特定FCは難燃性であり好ましく用いられる。さらに、特定FCは炭素数が4以上であり、好ましくは4〜8程度のものが選定され、炭素数が10程度のものも洗浄用途および溶剤回収という観点において好適な沸点を有するため好ましく用いられる。

0014

特定FCとしては、広範囲にわたって種々例示され得るが、例えば、1,1,1,3,3,4,4−ヘプタフルオロブタン、1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロブタン、1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブタン、1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)ブタン、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンタン、1,1,1,2,2,5,5,6,6,6−デカフルオロヘキサン、1,1,1,3,3,4,4,6,6,6−デカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘプタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン、または1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8−ヘプタデカフルオロデカン等を好適なものとして挙げることができる。これら特定FCは1種単独または2種以上混合して用いることもできる。

0015

特定FCに可溶な溶剤(C)としての炭素数5以上のアルカン類(c−1)および炭素数5以上のシクロアルカン類(c−2)としては、ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、2−メチルペンタン3−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、オクタン、2,2,3−トリメチルペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン、シクロペンタンメチルシクロペンタンシクロヘキサンメチルシクロヘキサン、またはエチルシクロヘキサン等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0016

特定FCに可溶な溶剤(C)としてのアルコール類(c−3)としては、メタノールエタノール、i−プロパノールn−プロパノールn−ブタノール、i−ブタノール、s−ブタノール、またはt−ブタノール等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0017

特定FCに可溶な溶剤(C)としてのケトン類(c−4)としては、アセトンメチルエチルケトンメチルブチルケトン、またはメチルイソブチルケトン等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0018

特定FCに可溶な溶剤(C)としてのエーテル類(c−5)としては、ジエチルエーテルメチルセロソルブテトラヒドロフラン、メチル−t−ブチルエーテルまたは1,4−ジオキサン等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0019

特定FCに可溶な溶剤(C)としてのエステル類(c−6)としては、ギ酸メチルギ酸エチルギ酸プロピル酢酸メチル酢酸エチルプロピオン酸メチル、またはプロピオン酸エチル等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0020

また、特定FCに可溶な溶剤(C)としてのハロゲン化炭化水素類(c−7)としては、塩素化フッ素化炭化水素類(B)としては、ジクロロメタン、cis−1,2−ジクロロエチレン、trans−1,2−ジクロロエチレン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、またはテトラクロロエチレン等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0021

上記溶剤(C)についても1種単独または2種以上混合して用いることができる。

0022

本発明の組成物の混合組成比は特に限定されるものではないが、オゾン層へ影響を与えないという観点から、特定FCは50重量%以上の含有量で用いられることが好ましい。また、塩素化フッ素化炭化水素類(B)の好ましい含有量は0.1重量%〜50重量%程度であり、上記溶剤(C)の好ましい含有量は0.1重量%〜50重量%程度である。

0023

本発明の混合溶剤組成物には非イオン系界面活性剤を添加することができる。非イオン系界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、例えば、アルキルポリオキシエチレンエーテルアルキルアリルポリオキシエチレンエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、グリセリンエーテルおよびそのポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレン親油基とするブロックポリマーアルキルチオポリオキシエチレンエーテル等のエーテル型プロピレングリコールエステルのポリオキシエチレンエーテル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型、または脂肪酸アルカノールアミドポリオキシエチレン脂肪酸アミド等の含窒素型等を挙げることができる。

0024

また、本発明の混合溶剤組成物には、特定FC以外のオゾン層を破壊しないヒドロフルオロカーボン類を配合することができる。かかるヒドロフルオロカーボン類としては、1,2−ジフルオロエタン、1,1,1,2,3−ペンタフルオロプロパン、1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、1,1,1,3−テトラフルオロプロパン、1,3−ジフルオロプロパン等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。

0025

さらに本発明の混合溶剤組成物には、従来この種の洗浄溶剤組成物に、その用途に応じて適宜添加されていた成分を添加することができる。そのような成分の例としては、洗浄溶剤組成物の助剤、安定剤などである。

0026

上記成分としては、例えば、ニトロメタンニトロエタンニトロプロパンニトロベンゼン等のニトロ化合物類、ジエチルアミントリエチルアミン、i−プロピルアミンブチルアミン、i−ブチルアミン等のアミン類フェノール、o−クレゾールm−クレゾール、p−クレゾール、チモールp−t−ブチルフェノール、t−ブチルカテコールカテコールイソオイゲノール、o−メトキシフェノール、4,4’−ジヒドロキシフェニル−2,2−プロパンサリチル酸イソアミルサリチル酸ベンジルサリチル酸メチル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等のフェノール類、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、1,2,3−ベンゾトリアゾール、または1−[(N,N−ビス−2−エチルヘキシルアミノメチル]ベンゾトリアゾールのトリアゾール類などを挙げることができる。

0027

本発明における特定FCからなる混合溶剤組成物は、従来のR113と同程度の溶解力を有し、各種用途に好適に使用できる。かかる具体的な用途としては、フラックス、グリース、油、ワックスインキなどの除去剤塗料用溶剤抽出剤ガラスセラミックスプラスチックスゴム、金属製各種部品、特にIC部品電気機器精密機械光学レンズなどの洗浄剤を挙げることができる。

0028

洗浄方法としては、手拭き、浸漬、スプレー揺動超音波洗浄蒸気洗浄およびこれらを組み合わせた方法等を採用すればよい。

0029

実施例1〜22においては、SUS−304のテストピース(25mm×30mm×2mm)を機械油(日本石油製CQ−30)中に浸漬した後、本発明の洗浄溶剤組成物中に5分浸漬し、機械油の除去の度合を判定した。その結果を除去度として、◎:良好に除去可、○:ほぼ良好、△:微量残存、×:かなり残存、という評価で下記の表1〜表2に示す。

0030

実施例23〜33においては、ガラスエポキシ製のプリント基板(50mm×100mm×1.6mm)全面にフラックス(アサ化学研究所製スピーディーフラックスAGF−J−1)を塗布し、260℃の半田温度ウェーブソルダー機を用いて半田付けを行った。その後本発明の洗浄溶剤組成物に3分間浸漬し洗浄を行い、フラックスの除去の度合を判定した。その結果を除去度として、◎:良好に除去可、○:ほぼ良好、△:微量残存、×:かなり残存、という評価で下記の表3に示す。

0031

以下の実施例において用いた特定FCとしては、1,1,1,3,3,4,4−ヘプタフルオロブタン(R347A)、1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロブタン(R347B)、1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブタン(R356)、1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)ブタン(R43−10)、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンタン(R458)、1,1,1,2,2,5,5,6,6,6−デカフルオロヘキサン(R55−10A)、1,1,1,3,3,4,4,6,6,6−デカフルオロヘキサン(R55−10B)、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン(R569)、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘプタン(R65−12)、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン(R76−13)、および1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8−ヘプタデカフルオロデカン(R96−17)の群から選ばれた。

0032

以下の実施例において用いた塩素化フッ素化炭化水素類(B)としては、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン(R123)、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン(R141b)、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン(R225ca)、および1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(R225cb)の群から選ばれた。

0033

以下の実施例において用いた特定FCに可溶な溶剤(C)としては、n−ペンタン(n−Pet)、シクロペンタン(c−Pet)、n−ヘキサン(n−Hex)、シクロヘキサン(c−Hex)、メタノール(MeOH)、エタノール(EtOH)、2−プロパノール(IPA)、アセトン(Acet)、ジエチルエーテル(DEE)および酢酸メチル(MeAc)、プロピオン酸エチル(EtPr)、ジクロロメタン(DCM)、およびtrans−1,2−ジクロロエチレン(t−DE)の群から選ばれた。

0034

0035

0036

発明の効果

0037

本発明で用いる混合溶剤の組成物の有効成分である炭素数が4以上の鎖状炭化水素の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されてなる鎖状フッ素化炭化水素は、塩素原子を含まずオゾン層へ全く影響を与えないという利点を有する。また、本発明の混合溶剤の組成物は、従来のR113が有している優れた特性を満足するとともに、塩素化フッ素化炭化水素類を含有するため油等に対する選択的溶解性が高く、油脂、フラックスなどの汚れを効果的に洗浄し得るなどの利点がある。

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