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地球環境にやさしい＜Ｎｏｖｅｃ＞ＨＦＥを使用した洗浄方法と事例の紹介 住友スリーエム株式会社 フッ素系洗浄剤＜Ｎｏｖｅｃ＞ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）はフロン・エタンの代替洗浄剤として 1996年に上市され、特定フロン代替洗浄剤に求められる特性をバランスよく備えている。そのバランスとは、@環境特性A安全性B性能である。環境特性：オゾン破壊係数が０であり特定フロンとはまったく異なる物質である。また地球温暖化係数（ＧＷＰ）もＨＦＥ−7100で320と特定フロン113（ＧＷＰ＝6000）の約１／18となっている。安全性：引火点を持たない。また塩素系溶剤と異なり許容濃度も比較的高めに設定されている。性能：ＫＢ値はＨＦＥ−7100、ＨＦＥ−7200ともに10であり、溶解性がＰＦＣに比較して改善されている。また密度が大きい、乾燥性に優れるといったフロンの良い面を引き継いでいる。部材との適合性も優れているため、洗浄対象ワークに与えるダメージを最小限にすることができる。さらに、＜Ｎｏｖｅｃ＞は国内の法規制の面（労働安全衛生法、オゾン層保護法、地球温暖化対策推進法、大気汚染防止法、水質汚濁防止法、消防法、ＰＲＴＲなど）でも、他の塩素系洗浄剤やフッ素系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤のように規制を受けることなく使用することができる。 ＜Ｎｏｖｅｃ＞を使用した洗浄システムとしては４種類ある。軽質油系や除塵ではＨＦＥ− 7100またはＨＦＥ−7200のニート洗浄（一液洗浄）、中質油系やシリコーンオイル等は＜Ｎｏｖｅｃ＞の共沸混合物洗浄、重質油系やグリースには＜Ｎｏｖｅｃ＞のコーソルベントシステム（洗浄剤との組み合わせ）を適用すると良い洗浄性が得られる。また、水系洗浄システムと組み合わせたＨＦＥ−711ＰＡの水切り乾燥システムもある。現在、この＜Ｎｏｖｅｃ＞を使用した洗浄事例は増え続けているが、その中でも最近半導体関連やハードディスクドライブ関連、電子機器関連での精密洗浄分野の使用が増えてきた。その事例を一つ紹介する。 対象ワークは水晶振動子や水晶発振子用の水晶片である。現行水系＋アルコール洗浄で、除塵、脱脂、フッ化物残渣洗浄が行われている対象部品に対して、更なる洗浄性向上と収率改善が求められた。また、洗浄工程の短縮が求められた。本洗浄では、ＨＦＥ− 7200のニートによる密閉型真空超音波洗浄を行った。フッ化物残渣の洗浄という観点からは、水系の方が勝っていると思われるが、ＨＦＥ一液でもある程度のイオン残渣を洗浄できることが分かっているので、あえてＨＦＥ−7200を選択した。洗浄条件は@40℃、３分、Ｕ／Ｓ35ＫＨｚ、280Ｗ、A30℃、３分、Ｕ／Ｓ35ＫＨｚ、280Ｗ、Bベーパー１分。洗浄の結果、水晶片を割ることなく洗浄でき、パーティクルや乾燥ジミによる不良率が現行洗浄方法の約１／３まで低下した。また、フッ化物残渣をフッ素イオンとして定量した結果も洗浄性が良好であった。本洗浄におけるノベックの利点は、現状は多槽式で、かつ可燃性のアルコールを使用しているが、ＨＦＥ−7200への代替で設置スペースの縮小、可燃性の回避ができること。また、洗浄性も向上することである。 ３Ｍ社は地球を守る観点から、開放系用途である洗浄分野へは、ＰＦＣから＜Ｎｏｖｅｃ＞ＨＦＥへの転換を図ってきており、その代替が進んできた。今後も、シリーズ化された＜Ｎｏｖｅｃ＞ＨＦＥの洗浄用途を展開することにより、幅広く多くの分野に貢献したいと考えている。 （これは、「第６回ＪＩＣＣ洗浄技術フォーラム2001」より、講師のご好意で 炭化水素系洗浄剤「ゼオンソルブＣＰ−10」とフッ素系洗浄剤「ゼオローラＨ」 日本ゼオン(株) オゾン層破壊、地球温暖化が世界的に議論されている中、地球規模での環境対策が重要な課題となっています。洗浄剤としては、フロン 113、トリクロロエタンの全廃に伴い塩化メチレンなどの塩素系溶剤が大量に使われていますが、水質汚染や大気汚染、ＰＲＴＲ法制定により、厳しい管理が要求されるようになりました。恒久的な対策として@無洗浄技術の開発A水系洗浄剤への代替B炭化水素系洗浄剤への代替Cフッ素系洗浄剤への代替が進んでいます。日本ゼオンは、この内２系統の洗浄剤を有する初めての洗浄剤メーカーです。即ち、炭化水素系洗浄剤「ゼオンソルブＣＰ− 10」とフッ素系洗浄剤「ゼオローラＨ」です。「ゼオンソルブＣＰ− 10」は、1)化学的に合成された純度の高い単一物質であること、2)ＫＢ値67と高く、従来の炭化水素系洗浄剤にはみられない高い洗浄能力を有すること、3)蒸留リサイクｋルによる品質が安定しており、リサイクルが可能なこと、4)ＰＲＴＲ法、有機中毒予防規則、大気汚染防止法に非該当であること、などが特長です。主な物性は次の通りです。沸点： 187℃純度： 98％以上比重： 0.93表面張力： 32.2dyn/cm(25℃)ＫＢ値： 67ＳＰ値： 8.1アニリン点： 29℃消防法：第４類第２石油類 「ゼオンソルブＣＰ− 10」は特に植物油への溶解性、高粘度油の洗浄性、加工油に添加される各種添加剤の溶解性、ワックスの洗浄性に特に効果を発揮します。その一例として図１にワックスの洗浄性を示します。
「ゼオローラＨ」はオゾン層破壊係数がゼロ、地球温暖化係数が 250（100年積算値）など地球環境に優しいフッ素系洗浄剤です。1998年に米国ＥＰＡよりオゾン層保護賞を受賞した他、フロン代替物リストＳＮＡＰでもacceptableとされ、今後も制限なしに使用が可能です。「ゼオローラＨ」は従来にフッ素系溶剤の特長である不燃性、化学的安定性を保持したまま、環状フッ素系洗浄剤特有の様々な特長を有しています。即ち沸点が82.5℃と比較的高いため系外へのロス量を抑えることが出来、多くの炭化水素、アルコール、ケトン系溶剤と相溶します。「ゼオンソルブＣＰ− 10」は、超音波洗浄・リンス、熱風・真空乾燥を用いた一般的な炭化水素系洗浄機をそのまま使用することが可能です。また、「ゼオローラＨ」を乾燥剤として用いたコ-ソルベントを行うことによって、より精密な洗浄にも適用することが出来ます。 （これは、「第６回ＪＩＣＣ洗浄技術フォーラム2001」より、講師のご好意で 三井・デュポンフロロケミカル(株) １．はじめに バートレルâ ＸＦは炭素、フッ素、水素のみからなる無色透明の液体で、@オゾン層を破壊せず、また地球温暖化への影響が少なく、環境への負荷が小さい。A引火点や発火点、空気中の燃焼範囲も無くアルコールや炭化水素系洗浄剤と異なり、火災の心配が無くまたそのための設備投資も不要である。B毒性については、デュポン社の設定した許容濃度は ２．微粒子除去のメカニズム 微粒子除去操作において、微粒子には付着力、抗力と摩擦力が働き（図１）、抗力が付着力と摩擦力の和より大きくなれば微粒子は除去される。 
この際部品と流体間に境界層が生じる（図１）。この層内では流体速度が極端に遅くなり、その結果境界層内の微粒子は除去されずに残る。即ち境界層の厚みが大きくなれば、比較的大きな微粒子も除去されにくくなる。言い換えれば境界層を小さくすることにより、より小さな微粒子も除去可能となる。この境界層の暑さは、粘度の平方根に比例する。即ち粘度が小さいほど薄くなる。また抗力は、密度に比例し、粘度の平方根に反比例する。即ち密度が大きいほど、また粘度が小さいほど大きくなる。即ち、密度が大きく、粘度が小さい程微粒子除去に適した流体といえる。これはバートレルがâ が有している特性そのものである。バートレルâ と従来使用されている、水やＩＰＡと境界層の厚さを比較すると、バートレルâ は水の  
３．洗浄テスト例 図３、４に水系洗浄剤とバートレルâ で洗浄した場合の洗浄性の比較を示す。いずれの場合も、バートレルâ の方が水に比べ遥かに優れた洗浄性能を示している。  
また、洗浄効果の超音波の周波数依存性については、高周波数の方が洗浄効果が高い事が図５より伺える。 
４．コスト比較 水系洗浄剤とバートレルâ のコスト比較を図６に示す。バートレルâ での洗浄工程は、水系に比べ約４分の１ですんでいる。 
５．ケースヒストリー コンピューター部品のメーカであるＡ社は、従来水系洗浄剤を使用していたが、品質に不満があったためバートレルâ ＸＰをテスト。品質面において残留微粒子が
６．法規制 バートレルâ ＸＥ及びＸＰは、有機溶剤中毒予防規則や、消防法の危険物、ＰＲＴＲ法には該当しません。 ７．まとめ バートレルâ ＸＥ及びＸＰの様な、高密度、低粘度、低表面張力の洗浄剤は、他の洗浄剤に比べ部品表面の流速、抗力が最大となる。結果として、最大の微粒子除去能力が得られる。その他にも、洗浄時間の短縮、占有面積の省スペース化、ユーティリティーや廃液の低減化、コストダウンも併せて可能になる。 （これは、「第６回ＪＩＣＣ洗浄技術フォーラム2001」より、講師のご好意で |
