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TW201422808A - 用於自製造產物移除污染物之清潔劑 - Google Patents

用於自製造產物移除污染物之清潔劑 Download PDF

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TW201422808A TW102136947A TW102136947A TW201422808A TW 201422808 A TW201422808 A TW 201422808A TW 102136947 A TW102136947 A TW 102136947A TW 102136947 A TW102136947 A TW 102136947A TW 201422808 A TW201422808 A TW 201422808A
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Michael L Bixenman
David T Lober
Wayne Raney
Kevin Soucy
Ram Wissel
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Abstract

一種作為濃縮物質或當經水稀釋時有效用於自製造產物移除污染物的組成物。該組成物係經設計用於自製造產物有效移除所有類型的不期望污染物，包括(但不限於)助焊劑、油、油脂、污物、及顆粒物質。取決於製程之性質，該清潔組成物可用於多步驟製程中。該組成物包含丙二醇苯基醚及鹼且具有大於7.5之pH。該組成物可包含額外的可選擇性溶劑及添加劑以增進物件之清潔或賦予組成物其他性質。該組成物可視存在的製造或加工變數以許多方式及在許多條件下與待清潔之表面接觸。

Description

用於自製造產物移除污染物之清潔劑
本發明係關於一種用於自製造產物移除污物、助焊劑、或其他污染物之組成物及方法。
在許多產物之製程中，存在為容易製造而故意添加，或係不期望地引入至零件中的油、油脂、污物、助焊劑、及其他污染物。許多製造產物將需要在特定步驟之前或在產物完成之後將此等污染物移除。無法自產物完全移除此等污染物會導致寬廣範圍的損害，從美觀上的不討喜到會導致生命損失的災難性產物損害。
根據本發明，提供一種作為濃縮物質或經水稀釋來有效用於移除助焊劑、污物、油、油脂、及其他不期望污染物的組成物，較佳地，但不限於雙溶劑製程。該組成物可結合沖洗及/或乾燥步驟，自製造產物有效移除所有類型的不期望污染物，包括(但不限於)助焊劑、油、油脂、污物、及顆粒物質。該組成物利用諸如醇、及鹵化碳化合物之極性及非極性沖洗劑展現優異的清潔及沖洗性質。該組成物包含丙二醇苯基醚(PGPE)及鹼。視需要，該濃縮組成物可具有連同PGPE添加，以使濃縮組成物中之溶劑總量在0.01至99.99重量百分比範圍內，及較佳自30至99.99%重量百分比的第二溶劑系統。反之， 鹼可在0.01%至70重量百分比範圍內。視情況，可將至多10%，較佳至多3%之非離子性界面活性劑添加至濃縮組成物，以促進清潔效力。視情況，可如熟悉技藝人士所當知曉，添加腐蝕抑制劑、緩衝劑、鉗合劑及/或錯隔劑。可使用純的(100%)濃縮組成物或經水稀釋，以產生自99.1重量百分比至0.1重量百分比之濃縮組成物的組成物濃度。使用稀釋或濃縮的清潔劑將容許在多種型式的清潔機器及清潔製程中使用清潔劑。當經稀釋時，組成物之濃度係可有效自製造產物溶解、移除及清潔助焊劑、污物、油、油脂、及其他不期望污染物的量。應注意除非另外指示，否則在本申請案之說明書及申請專利範圍中之所有濃度係以重量百分比計。
本發明亦涵蓋一種藉由使含有助焊劑之基板在雙溶劑製程中與本發明之組成物接觸而移除助焊劑、污物、油、油脂、及其他不期望污染物的方法。在本文中，「基板」係定義為任何受助焊劑、污物、油、油脂、及其他不期望污染物污染的零件或製造產物。
因此，在一態樣中，本發明係一種有效用於自製造產物移除污染物之組成物，其特徵在於其包含丙二醇苯基醚、鹼、及視需要之一或多種第二溶劑，且具有至少約7.5之pH。
在本發明之另一態樣中，提供一種自基板移除污染物之方法，其特徵在於其包括使基板與組成物在足以移除助焊劑之溫度及接觸時間下接觸。
根據本發明，已調配出一種新穎的清潔組成物，其包含 PGPE及一或多種使濃縮清潔組成物之pH大於約7.5之鹼性試劑。視需要，如熟悉技藝人士所知曉，該組成物包含一或多種額外溶劑、非離子性表面活性劑、腐蝕抑制劑、鉗合或錯隔劑、或pH緩衝劑。亦可使用改良發泡特性之試劑。改良發泡特性之試劑係降低溶液或乳液之表面張力，因此抑制或改良泡沫之形成的添加劑。常用的試劑為不溶性油、二甲基聚矽氧烷及其他聚矽氧、某些醇、硬脂酸鹽及二元醇。該添加劑係用來預防形成泡沫或經添加以破壞已形成的泡沫。此外，該組成物可包含將促進提高清潔劑於沖洗劑中之溶解度的試劑或將促進自沖洗劑移除清潔劑以回收清潔劑及/或沖洗劑的試劑，兩者皆如更完整地描述於國際申請案第PCT/US2013/051804號，標題「在雙溶劑氣相脫脂系統中自沖洗流體連續分離清潔溶劑之方法及裝置(Method and Apparatus for Continuous Separation of Cleaning Solvent from Rinse Fluid in a Dual-Solvent Vapor Degreasing System)」(後文稱為「雙溶劑氣相脫脂系統」)中。各此等添加劑可包含一種試劑或試劑之混合物，以賦予最終清潔組成物期望的特性。濃縮組成物可以純態(100%)使用，或經水稀釋以產生自99.9重量百分比至0.1重量百分比之濃縮組成物的組成物濃度。
使用稀釋或濃縮的清潔劑將容許在諸如於「雙溶劑氣相脫脂系統」中所教示之多種型式的清潔機器及清潔製程中使用清潔劑。當經稀釋時，組成物之濃度係可有效自製造產物溶解、移除及清潔助焊劑、污物、油、油脂、及其他不期望污染物的量。
本發明之另一重要態樣係可視需要將清潔劑自沖洗劑移除，此可能係使用者為減少清潔劑及/或沖洗劑之消耗，或減少清潔製程之環境衝擊所期望。此較佳係藉由利用雙溶劑氣相脫脂系統之 裝置及方法來完成。
如以上所論述，本發明涵蓋一種濃縮液體清潔組成物，其包含PGPE及足以產生pH至少約7.5之含量的鹼。該組成物可經水稀釋至0.1至99.9重量%之濃度。在一較佳具體例中，該組成物係未經稀釋，意指清潔劑具有100%濃度。
在另一具體例中，該組成物可包含至少一種針對不同污物、助焊劑、或其他污染物賦予不同溶解度參數的額外第二溶劑。
該一或多種第二溶劑可以至多90%，較佳至多70%之總量存於組成物中。該一或多種第二溶劑可為以下中之一或多者：
(a)式R1-O-(CxH2xO)n-H之二醇醚，其中：R1係具1至6個碳原子之烷基，n係1至4之整數，及x係1至4之整數
(b)式R2-OH之醇，其中：R2係具1至8個碳原子之烷基、四氫呋喃甲基、或氫
(c)式R3Npyrr之N-烷基吡咯啶酮，其中：Npyrr表示吡咯啶酮環
R3係具1至8個碳原子之烷基
(d)式R4-O-OC-(CH2)k-CO-O-R4之二元酯，其中：R4係甲基、乙基、或異丁基
k係2至4之整數
(e)含有一或多個鹵原子之鹵化有機溶劑。
該二醇醚係選自由下列組成之群中之一或多者：二丙二醇甲基醚、二丙二醇丙基醚、二丙二醇丁基醚、三丙二醇甲基醚、二甘醇丁基醚、甲氧基甲基丁醇、四氫呋喃甲醇、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-丙基吡咯啶酮、N-辛基吡咯啶酮、己二酸二甲酯、 琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二異丁酯、琥珀酸二異丁酯及戊二酸二異丁酯。
該鹼係胺、醯亞胺、無機氫氧化物、矽酸鹽、或磷酸鹽中之一或多者且係以0.01至70重量%之量存在。
較佳的胺為烷醇胺。
烷醇胺係選自由下列組成之群：單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、胺基甲基丙醇、甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺、甲基乙醇胺、單甲基乙基乙醇胺、二甲胺基丙基胺、胺丙基二乙醇胺、異丙基羥基胺、二甲胺基甲基丙醇及其組合。
該無機鹽係選自由下列組成之群：氫氧化鈉、氫氧化鉀、矽酸鈉、偏矽酸鈉、矽酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀及其組合。
較佳添加一或多種表面活性劑以改良清潔或加工。表面活性劑較佳係非離子性界面活性劑。非離子性界面活性劑係以低於組成物重量之10%及較佳低於3%之量添加。
可將一或多種腐蝕抑制劑添加至組成物，以改良與用來施用或移除清潔劑之設備或與經歷清潔製程之製造產物的相容性。較佳的腐蝕抑制劑係選自由苯并三唑、苯并三唑之衍生物、水溶性矽酸鹽、及磷酸之無機鹽所組成之群。較佳的腐蝕抑制劑係偏矽酸之鹼金屬鹽。
可添加一或多種緩衝劑以提供pH控制。較佳的緩衝劑係選自由單、二及三羧酸所組成之群。較佳的緩衝劑係下列中之一或多者：2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸、C3至C20單羧酸、磷酸之氫鹼金屬鹽、及硼酸。緩衝劑係以可有效維持pH為至少7.5及較佳高於7.5的濃度添加。
可將至少一種鉗合或錯隔劑添加至組成物。較佳的鉗合或錯隔劑為乙二胺四乙酸(EDTA)或其鹽及乙二胺-N,N’-二琥珀酸或其鹽。
在本發明之另一態樣中，提供一種方法，其包括在雙溶劑氣相脫脂系統中利用本發明作為清潔劑的雙溶劑製程。本發明極適合作為雙溶劑製程中的清潔劑。在雙溶劑氣相脫脂製程之洗滌階段中，使受污染的基板與本發明之溶劑接觸。在洗滌階段後，將該零件輸送至氣相脫脂階段，以利用連續回流沖洗劑沖洗。沖洗劑之選擇可由熟悉技藝人士確定。熟悉技藝人士亦應可發展出自沖洗劑移除本發明，從而回收清潔劑及/或沖洗劑以再利用於清潔製程的方法。
在本發明之又另一態樣中，提供一種方法，其包括以熟悉清潔技藝人士已知之方式利用組成物的單一階段洗滌。洗滌之後接著沖洗階段，以自零件移除組成物，隨後為乾燥階段。洗滌及沖洗可藉由噴霧、噴流清洗(spray under immersion)、攪動、超音波、浸漬、翻滾、擦拭或浸泡來完成。洗滌可在周圍溫度或低至低於組成物之閃點2℃下進行。
本發明之組成物及方法的較佳具體例詳細說明於以下實施例中，不應將其解釋為限制本發明之範疇。
[實施例1-調配物]
調配具有88.0% PGPE、2.00%之三唑抑制劑、2.5%之第二烷醇胺、2.5%之第三烷醇胺、2.5%之第三胺界面活性劑、及2.5%之由C3至C20單羧酸及/或其鹼金屬鹽組成之緩衝劑之組成的濃縮清潔劑。純清潔劑之pH為11.5。
[實施例2]
將實施例1中說明之濃縮清潔劑置於利用噴流清洗(SIU)，而無任何稀釋(100%濃度)的雙溶劑系統中。使各種電及金屬零件有意地受污物污染，然後置於SIU機器中進行洗滌。當清潔循環完成時，將零件置於氣相脫脂製程中進行沖洗及乾燥。沖洗係藉由在利用作為沖洗劑之回流的1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷中進行氣相脫脂而達成。乾燥係藉由使殘留的沖洗劑在周圍條件下蒸發而達成。零件的清潔度優良。
[實施例3]
以人工方式將實施例1中所述之濃縮清潔劑以純態(100%濃度)施用於有意地經各種污物、油脂污染之各種零件，且置於靜態浸漬洗滌中。未施加熱或機械作用。藉由用1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷人工沖洗來移除清潔劑。零件的清潔度優良。
熟悉技藝人士當明瞭不脫離本發明之範疇及精神之本發明的各種修改及變化。

Claims (29)

  1. 一種有效用於自製造產物移除污染物之組成物，其特徵在於其包含丙二醇苯基醚、鹼、及視需要之一或多種第二溶劑，且具有至少約7.5之pH。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，其進一步包含水。
  3. 如申請專利範圍第2項之組成物，其中，該組成物係經該水稀釋至約99.9重量%至約0.1重量%之濃度。
  4. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該第二溶劑係以至多約90%之含量存在。
  5. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該第二溶劑係由以下組成之群中之一者：(a)式R1-O-(CxH2xO)n-H之二醇醚，其中：R1係具1至6個碳原子之烷基，n係1至4之整數，及x係1至4之整數；(b)式R2-OH之醇，其中：R2係具1至8個碳原子之烷基、四氫呋喃甲基、或氫；(c)式R3Npyrr之N-烷基吡咯啶酮，其中：Npyrr表示吡咯啶酮環，R3係具1至8個碳原子之烷基；及(d)式R4-O-CO-(CH2)k-CO-O-R4之二元酯，其中：R4係甲基、乙基、或異丁基，k係2至4之整數；(e)含有一或多個鹵原子之鹵化有機溶劑； 及其混合物。
  6. 如申請專利範圍第4項之組成物，其中，該第二溶劑係選自：二丙二醇甲基醚、二丙二醇丙基醚、二丙二醇丁基醚、三丙二醇甲基醚、二甘醇丁基醚、甲氧基甲基丁醇、四氫呋喃甲醇、水、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-丙基吡咯啶酮、N-辛基吡咯啶酮、己二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二異丁酯、琥珀酸二異丁酯及戊二酸二異丁酯、及其混合物。
  7. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該鹼係胺、醯亞胺或無機鹼性鹽類中之一或多者，且係以0.01至70重量百分比之含量存在。
  8. 如申請專利範圍第7項之組成物，其中，該無機鹼性鹽類係選自由氫氧化鈉、氫氧化鉀、矽酸鹽或磷酸鹽及其混合物組成之群。
  9. 如申請專利範圍第8項之組成物，其中，該矽酸鹽係選自矽酸鈉、偏矽酸鈉、及矽酸鉀，及該磷酸鹽係選自磷酸鈉及磷酸鉀。
  10. 如申請專利範圍第7項之組成物，其中，該胺係烷醇胺。
  11. 如申請專利範圍第10項之組成物，其中，該烷醇胺係選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、胺基甲基丙醇、甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺、甲基乙醇胺、單甲基乙基乙醇胺、二甲胺基丙基胺、胺丙基二乙醇胺、異丙基羥基胺、二甲胺基甲基丙醇及其組合。
  12. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該丙二醇苯基醚係以0.1%至99.99%之濃度存在，及該鹼係以0.01%至90.00%之濃度存在，從而使該pH大於7.5。
  13. 如申請專利範圍第1項之組成物，其進一步包含非離子性表面活性劑。
  14. 如申請專利範圍第13項之組成物，其中，該非離子性表面活性劑係以至多約10%之含量存在。
  15. 如申請專利範圍第14項之組成物，其中，該非離子性表面活性劑係以至多約3%之含量存在。
  16. 如申請專利範圍第1項之組成物，其進一步包含腐蝕抑制劑。
  17. 如申請專利範圍第16項之組成物，其中，該腐蝕抑制劑係選自苯并三唑、苯并三唑之衍生物、水溶性矽酸鹽、磷酸之無機鹽、及其混合物。
  18. 如申請專利範圍第17項之組成物，其中，該腐蝕抑制劑係偏矽酸之鹼金屬鹽。
  19. 如申請專利範圍第1項之組成物，其進一步包含緩衝劑。
  20. 如申請專利範圍第19項之組成物，其中，該緩衝劑係選自單、二及三羧酸、及其混合物。
  21. 如申請專利範圍第20項之組成物，其中，該緩衝劑係2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸、C3至C20單羧酸、磷酸之氫鹼金屬鹽、及硼酸中之一或多者。
  22. 如申請專利範圍第19項之組成物，其中，該緩衝劑係以有效維持pH為至少7.5的濃度存在。
  23. 如申請專利範圍第22項之組成物，其中，該緩衝劑係以有效維持pH高於7.5的濃度存在。
  24. 如申請專利範圍第1項之組成物，其進一步包含至少一種鉗合劑。
  25. 如申請專利範圍第24項之組成物，其中，該鉗合劑係選自乙二胺四乙酸或其鹽及乙二胺-N,N’-二琥珀酸或其鹽、及其混合物。
  26. 如申請專利範圍第1項之組成物，其進一步包含發泡改良劑。
  27. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該污染物係助焊劑。
  28. 一種自基板移除污染物之方法，其特徵在於其包括使該基板與申請專利範圍第1項之組成物在足以移除該助焊劑之溫度及接觸時間下接觸。
  29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中，在該洗滌階段之後接著沖洗階段及乾燥階段。
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