專利名稱：用于清除回流焊工藝之后的殘余焊劑的清潔劑配方以及使用所述清潔劑的清潔方法
技術領域：
本發明涉及一種清潔劑組合物，所述清潔劑組合物用于清除在電動/電子零件的制備工藝中或者表面貼裝技術(SMT)，或表面貼裝裝置(SMD)工藝中，在回流焊(reflow)操作之后的殘余焊劑(flux)。更具體地說，本發明涉及含有親水溶劑、表面活性劑、添加劑和水的清潔劑組合物。(b)
背景技術：
近來，隨著技術的快速發展，已關注代替在電動/電子零件領域、SMT、SMD中使用的焊劑或者具有焊劑的焊料膏中的有害物質，如鉛(Pb)或氯(Cl)。而且，在回流焊操作之后需要清潔基底的部件的生產持續逐漸增加。在上述領域中使用的清潔劑包括含有氯(Cl)的1，1，1-TCE, CFC-113、MC、PCE和TCE，這些物質具有優良的溶解性以至于可以清除污染物，這些污染物是由于在回流焊操作中，在180-240°C高溫下產生的，從而強烈粘合到基底上。這些清潔劑由于具有良好的洗滌性、揮發性和不可燃性，已經在工業領域中長時間使用。但是，這些清潔劑顯示與基底的相容性低，以及消耗臭氧物質，它們的使用在全世界已經受到嚴格的限制。所以，需要逐步改變為使用對于環境更友好的清潔劑。在清潔劑中，已知MC、PCE、TCE清潔劑是致癌物質，所以已進行深入研究以研發安全的清潔劑來代替這些有 害物質。可替代的清潔 劑可以大致分為基于醇的清潔劑、基于烴的清潔劑、含水清潔劑和半含水清潔劑?；诖嫉那鍧崉┖突跓N的清潔劑不含水且與基于氯的清潔劑具有近似的干燥性。所以，它們可以應用常規的清潔劑體系，不需要很多的系統性變化。但是，它們具有相對低的洗滌性，進而經常殘留殘余焊劑或在使用后變白，且不適合于清潔熱固化焊劑。而且，它們的閃點低會著火，需要防爆體系，從而帶來附加成本。同時，一些化學物質，如IPA，被描述為揮發性有機化合物(VOC)，并且它們對于清潔裝置需要補救措施或者在其使用上有限制。大多數含水清潔劑不包括清除臭氧的物質和致癌物質，因此作為環境友好的清潔劑而被關注。特別是，包括K0H、Na0H、無機助洗劑等的堿性清潔劑，可以有效清潔焊劑。但是，由于它們的堿性，會對電動/電子部件材料中的金屬材料(如金、銀、銅、鋁和鋅)產生腐蝕，因此對于其可作用的清潔范圍產生限制。半含水清潔劑由于具有高溶解性，所以具有相對高的洗滌性，以及因此考慮作為可代替的清潔劑以代替消耗臭氧的物質和致癌物質。但是，如果清潔劑主要含有油、特別是具有14-20個碳原子的油，由于清潔劑組合物的連續相是油，在漂洗過程中，清潔劑與水顯示低的可混合性，并形成粗滴乳狀液。由于這個原因，據報道，這樣的清潔劑與含水清潔劑相比具有低的漂洗性，在某些情況下，該清潔劑組合物在清洗后會殘留在基底上。特別是，當清潔劑主要含有檸檬油時，它們顯示與水的低混溶性，降低漂洗過程中的漂洗性，殘留污染物。而且，它們具有強的特殊氣味，所以由于氣味它們很難應用于該領域中。上述在背景技術部分披露的信息僅是用于增加對于本發明背景技術的理解，所以其含有一些信息，所述信息并不構成現有技術，所述現有技術是指對于本領域技術人員來說是已知的 目息。

發明內容
所以，本發明的目的是提供一種可替代的清潔劑以解決上述問題，并發現一種對于清除焊劑非常有效的清潔劑組合物，所述清潔劑組合物包括(a)含有以下列通式I或2所表示的化合物或其混合物的親水溶劑，(b)含有以下列通式3表示的化合物的表面活性齊U，(C)添加劑和(d)水?；诖税l現，他們完成了本發明。[通式I]CmH2lrt-O-(CH2CH2O)n-OH[通式2]CxH2x+1-0- (CH2CH (CH3) O) y-0H[通式3]
R-O- (CH2CH2O) k_ (CH2CH (CH3) O) rH所以，本發明提供一種清潔劑代替常規的基于氯的清潔劑，用于清除在電動/電子零件的制備過程中或者SMT/SMD工藝中的回流焊操作之后的殘余焊劑，其中所述組合物顯示高漂洗性，不產生殘留污染物且在清洗后不產生氣泡，且由于其高閃點能降低危險或者火災。一方面，本發明提供一種用于清除焊劑的清潔劑組合物，包括:(a)60-90wt%的含有下述通式I或2所表示的化合物或其混合物的親水溶劑；(b)0.l-10wt%含有下述通式3所表示的化合物的表面活性劑；(c)0.l_5wt%的添加劑；和(d) 1-30 1:%的水，[通式I]CmH2lrt-O-(CH2CH2O)n-OH[通式2]CxH2x+1-0- (CH2CH (CH3) O) y_0H[通式3]R-O- (CH2CH2O) k_ (CH2CH (CH3) O) rH其中在通式I中，m表示1-4的整數，且η表示1_5的整數，在通式2中，X表示1-4的整數，且y表示1-3的整數，和在通式3中，R表示C1-C15的烷基，k表示3-15的整數，I表示3-15的整數，和k/I的比率為0.5-2。 在下文中討論本發明的其他方面和實施例。在下文中討論本發明的上述和其他特征。本發明用于清除焊劑的清潔劑組合物對于在電動/電子零件的制備過程中或者SMT/SMD工藝中的回流焊操作之后的殘余焊劑顯示非常高的洗滌性，和低泡沫性。所以，很容易應用于各種清潔方法，例如噴霧清洗、浸泡式清洗和超聲波清洗。


在下面僅作為舉例，將參考特定的實施例以及附圖來詳細描述本發明的上述和其他特征，其不限制本發明的范圍，其中:圖1表示在使用實施例1的組合物之前/之后的基底的照片。應當理解的是附圖不需要按照實際比例，僅表示在本發明基本原則下舉例性說明其各種優選特征的簡化表示。在本文公開的本發明的特定設計特征，包括例如特定的尺寸、方向、位置和形狀，部分決定于特定目的的申請和使用環境。在圖中，在附圖的幾個圖中，參考數字號碼指本發明的相同或者相似部件。
具體實施例方式在下文中詳細描述本發明的各種具體實施方式
，以附圖和下面的描述來說明實施例。盡管本發明采用實施例進行描述，可以理解的是本發明不局限于那些實施例。相反，本發明的目的是不僅包括實施例，而且包括各種改變、改性、等價或其他實施方式，如所附權利要求所限定的都包括在本發明的精神和范圍內。實施例下面的實施例用來說明本發明，但不限制本發明。在下文中，將更加詳細描述本發明。本發明提供一種用于清除焊劑的清潔劑組合物，其包括(a)含有以下列通式I或2所表示的化合物或其混合物的親水溶劑，(b)含有以下列通式3表示的化合物的表面活性齊U，(c)添加劑和(d)水。[通式I]CmH2lrt-O-(CH2CH2O)n-OH[通式2]CxH2x+1-0- (CH2CH (CH3) O) y_0H、[通式3]R-O- (CH2CH2O) k_ (CH2CH (CH3) O) rH首先，描述用于清除焊劑的本發明清潔劑組合物的一種主要組分，親水溶劑。作為親水溶劑，需要選擇一種對于焊劑具有高溶解性的溶劑，其具有弱的氣味，且對于環境和人類身體具有高度安全性。優選，使用以下述通式I或2表示的化合物或其混合物。[通式I]CmH2lrt-O-(CH2CH2O)n-OH[通式2]CxH2x+1-0- (CH2CH (CH3) O) y_0H在通式I中，m表示1-4的整數,且η表示1_5的整數，在通式2中，X表示1-4的整數，且y表示1_3的整數。以通式I表示的化合物的代表性的例子包括:乙二醇溶劑，如乙二醇單甲醚、二甘
醇單甲醚、三甘醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、三甘醇單異丁醚或者二甘醇單異丁醚或其任意混合物。以通式2表示的化合物的代表性的例子包括:丙二醇溶劑，例如丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、二丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚，或其任意混合物。更優選的，可使用以通式I表示的化合物和以通式2表示的化合物的混合物。而且，除了所述化合物，也可以進一步包含以下溶劑作為親水溶劑，如乙二醇單己醚、乙二醇單烯丙基醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲醚。以組合物的總重量計，親水溶劑的用量為60-90wt%，優選70-80wt%。在下文中，描述表面活性劑，其為本發明的清潔劑組合物的一種主要組分。作為表面活性劑，優選使用非離子表面活性劑，因為其具有低泡沫性，不會在基底上形成不需要的離子物質的殘留物。在清潔工藝中，非離子表面活性劑承擔增加清潔劑在基底和污染物之間的穿透性的作用，防止從基底上分離，從而防止通過在漂洗過程中形成膠束而再次粘結到基底上。作為非離子表面活性劑，使用以下面通式3所表示的化合物，其中烷基是以環氧乙燒(ethylene oxide)和環氧丙燒(propylene oxide)的形式添加。[通式3]R-O- (CH2CH2O) k_ (CH2CH (CH3) O) rH在通式3中，R表示C1-C15的烷基，k表示3-15的整數，I表示3-15的整數，和k/I的比率為0.5-2。在本發明中，除了通式3所表示的化合物之外，表面活性劑可以進一步包括，聚氧化烯烷基酚醚、聚氧化烯芳基酚醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧化烯烷基胺、山梨聚糖脂肪酸酯、烷基醇胺、芳基醇胺或其任意的混合物。在本發明中，以組合物的總重量計，使用的表面活性劑的量為0.l-10wt%，優選l-5wt% ο

在下文中，將描述本發明清潔劑組合物的重要組分之一，添加劑。添加劑的作用是改進清潔劑的洗滌性能，抑制基底的腐蝕，防止污染物再次粘附到基底上。作為添加劑，可以使用選自以下的一種，或者兩種或者更多種的混合物，包括:焦磷酸鉀、碳酸鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、葡萄糖酸鈉、4Na-EDTA、檸檬酸、水楊酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、焦磷酸、多磷酸鹽、苯并三唑、山梨糖醇、葡萄糖、羧基苯并三唑、甲苯基三唑(tolytrizole)、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺和二異丙醇胺。以組合物的總重量計，添加劑的用量為0.l-5wt %，優選0.5-3wt %。而且，以組合物的總重量計，在本發明的清潔劑組合物中水的用量是1_3(^%，優選 2-20wt%。本發明的清潔劑具有物理性質，如表面張力為28-30達因/厘米(25°C )，粘度為4-7cP(25°C )和比重 0.94-0.98 (25°C )。本發明的清潔劑組合物可以通過常規混合方法制備。優選的，首先將添加劑與水混合，將混合物與親水溶劑混合，最終，將所得的混合物與表面活性劑混合。但是，本發明清潔劑組合物的制備方法不局限于此?；旌系捻樞蚩梢匀我?，或者可以一次混合一部分或者所有組分。本發明清潔劑組合物可以用于清潔在電動/電子零件的制備工藝中或者SMT/SMD工藝中，在回流焊之后的殘余焊劑，可以應用于各種清潔方法中，例如，簡單的浸泡式清洗、超聲波清洗、噴霧清洗、振動清洗、鼓泡清洗。而且，通過調整清洗時間、清洗溫度、漂洗時間和漂洗溫度、可以改變最適宜的清洗條件。試驗實施例在下文中，將參考實施例更加詳細描述本發明。但是，下面的實施例并不限制本發明的保護范圍。實施例1-11和對比例1-5基底和污染物的制備:制備施用了環氧樹脂的尺寸為7.0X 2.0X0.2cm3的PCB (印刷電路板)作為基底。在基底上，使用金屬模具在預先設定的模式下印刷焊料膏，然后在230°C下，在加熱爐中焊接2分鐘。然后，在室溫放置I小時，在干燥器中儲存I個多小時，將樣品作為試驗樣品使用。清潔方法:
在測量筒中放入50ml按照下述表2和表3所示的組合物比率制備的清潔劑組合物，將基底在恒溫器中(60°C )，簡單浸潰在清潔劑組合物中2分鐘，以便進行清洗。然后，拿出基底，簡單浸潰到裝有50ml純水(60°C )的測量筒中2分鐘以便進行漂洗操作。漂洗重復3次。然后，拿出基底，保持烘箱內部的溫度在70°C，在烘箱中干燥5分鐘。然后，檢測清潔劑組合物的洗滌性。清潔劑組合物的性能測試方法:在清潔劑的性能測試中，依據基底的種類或特性以及污染物的種類或特性，可以使用各種方法。在本發明中，依據下述表I所示的標準，測試清潔劑組合物的性能，結果示于下述的表2和3中。[表 I]
權利要求
1.一種用于清除焊劑的清潔劑組合物，包括: (&)60-90被％的含有下述通式I或2所表示的化合物或其混合物的親水溶劑； (b)0.1-1Owt%的含有下述通式3所表示的化合物的表面活性劑； (c)0.1_5被％的添加劑；和 (d)l-30wt%的水， [通式I]CmH2lrt-O-(CH2CH2O)n-OH [通式2] CxH2x+1-0- (CH2CH (CH3) O) y-0H [通式3] R-O- (CH2CH2O) k- (CH2CH (CH3) O) rH 其中在通式I中，m表示1-4的整數，且η表示1_5的整數， 在通式2中，X表示1-4的整數，且y表示1-3的整數，和 在通式3中，R表示C1-C15的烷基，k表示3-15的整數，I表示3_15的整數，和k/Ι的比率為0.5-2。
2.如權利要求1所述的清潔劑組合物，其中以通式I表示的化合物選自:乙二醇單甲醚、二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、三甘醇單異丁醚和二甘醇單異丁醚。
3.如權利要求1所述的清潔劑組合物，其中以通式2表示的化合物選自:丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、二丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚和二丙二醇單丁醚。
4.如權利要求1所述的清潔劑組合物，其中(a)親水溶劑進一步包括選自以下組分中的一種，或者兩種或者更多種的混合物:乙二醇單己醚、乙二醇單烯丙基醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇二甲醚和二甘醇二甲醚。
5.如權利要求1所述 的清潔劑組合物，其中(b)表面活性劑進一步包括選自以下組分中的一種、或者兩種或者更多種的混合物:聚氧化烯烷基酚醚、聚氧化烯芳基酚醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧化烯烷基胺、山梨聚糖脂肪酸酯、烷基醇胺和芳基醇胺。
6.如權利要求1所述的清潔劑組合物，其中(c)添加劑進一步包括選自以下組分中的一種、或者兩種或者更多種的混合物:焦磷酸鉀、碳酸鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、葡萄糖酸鈉、4Na-EDTA、檸檬酸、水楊酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、焦磷酸、多磷酸鹽、苯并三唑、山梨糖醇、葡萄糖、羧基苯并三唑、甲苯基三唑、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺和二異丙醇胺。
7.使用如權利要求1-6中任意之一的清潔劑組合物清潔和除去回流焊之后的殘留焊劑的方法。
8.如權利要求7的方法，其中使用簡單浸潰清洗、超聲波清洗或者噴霧清洗來清洗基底。
全文摘要
一種清潔劑組合物，用于清除在電動/電子零件的制備工藝中或者SMT(表面貼裝技術)，或SMD(表面貼裝裝置)工藝中，在回流焊操作之后的殘余焊劑。更具體地說，所述清潔劑組合物含有親水溶劑、表面活性劑、添加劑和水。用于清除在電動/電子零件的制備工藝中或者SMT/SMD工藝中，在回流焊操作之后的殘余焊劑的清潔劑組合物顯示非常高的洗滌性和低泡沫性。因此，很容易應用于各種清潔方法中，例如噴霧清洗、浸泡式清洗和超聲波清洗。
文檔編號C11D7/50GK103184116SQ20111046313
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者李鐘基, 李豪烈, 裴秀貞, 裴在欽, 李東機 申請人:Ak化工技術株式會社