(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）全体的にハロゲン化された分子と、少なくとも１個の水素原子を含む部分的にハロゲン化された分子との内から選ばれるハロゲン化ヒドロフルオロエーテル分散剤、及び、
（ii）水を移動させることにより固体表面を乾燥させるための、親水性を有し、下記一般式（化１）で表されるポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサンである、共重合シリコーン
を含む、撥水性混合物。
【化１】
0004165930.tif 000004
（式中、０≦ｍ≦１００、４≦ｎ≦５０であり、Ｒは水素原子、アルコール基、アミン基、及び、炭素数１〜５のポリアルキル基のうちから選ばれた基である）
【請求項２】
アルカン、シロキサン、アルコール及び芳香族化合物のうちから選ばれた助溶剤を、更に含有することを特徴とする請求項１記載の混合物。
【請求項３】
上記共重合シリコーンの含有量が、上記混合物の全体の０．０２〜１０重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の混合物。
【請求項４】
上記共重合シリコーンの含有量が、上記混合物の全体の０．０４〜１重量％であることを特徴とする請求項３記載の混合物。
【請求項５】
上記共重合シリコーンの含有量が、上記混合物の全体の０．１〜０．４重量％であることを特徴とする請求項３記載の混合物。
【請求項６】
さらに、ヒドロフッ素化助溶剤を含む請求項１記載の混合物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体（特に水）の移動により固体類を乾燥させるための混合物及び乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多品種を大量生産する際には、生産ラインの最終工程で製品を洗浄、乾燥させる必要があることが多い。このような必要のある製品には、例えば、光学用部品、機械部品又は他の部品などが考えられる。洗浄作業は、水での洗浄及びすすぎを最終工程とするが、その後、水を単に蒸発させて除去したり、水を除去しないままにした場合、酸化物が生成したり、不純物又は微量成分が析出したりすることから、これを回避するため、表面に付着した水滴を除去する必要がある。
【０００３】
そこで、人件費を制限するため、乾燥剤浴に被乾燥物を浸してその表面から水滴を分離する乾燥機械が使用される。ここで用いられる乾燥剤は表面張力が低いため、被乾燥物表面全体に濡れ広がって、付着している水滴を被乾燥物から分離する。分離された水滴は、比重の差により浴の表面に浮上するので、そこから機械的に除去される。
【０００４】
従来から、この乾燥作業には、乾燥剤として、撥水効果を有する界面活性剤が添加された塩素化合物すなわちCFC-113型のクロロフルオロカーボンが用いられてきた。この乾燥剤は、界面活性剤の存在により湿潤化能が大きく、乾燥対象物を溶解することなく該対象物から水を分離して除去する溶剤である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の乾燥剤は、塩素化合物であることに伴う欠点を備えている。今日では、オゾン層保護のため、クロロフルオロカーボン類の使用は禁止されている。
【０００６】
そこで、本発明は、ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）又はＨＣＦＣ（ヒドロクロロフルオロカーボン）を用いなくても、被乾燥物表面から効果的に水を除去することのできる新規な浴を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
当初、本発明者らは、環境適合性が高いことから、上述した溶剤類に代えて、新規生成物であるＨＦＥ（ヒドロフルオロエーテル類）を使用していた。この化合物の分子では、エーテル基の結合した炭素原子にフッ素原子が付加されており、当該炭素原子には塩素原子が結合していない。しかし、塩素が存在しないため、この溶剤類の分子は目的物に対して実質上不活性であり、それゆえに、これらの溶剤に可溶であるが、当該溶剤への水の溶解を促進することのない添加物を加える必要がある。しかし、通常用いられている界面活性剤（リン酸エステル型）を用いた一連の試験は成功しなかった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、親水性官能基を１つ以上備える共重合シリコーンを、ＨＦＥの添加物として検討した。この添加物は、非常にぬれ性の高いＨＦＥに可溶であり、これらの混合物が被乾燥物から水滴を分離するうえで、重要な機能を果たす。すなわち、この添加剤がその親水作用により水滴の周囲を取り囲むため、溶剤が水滴を被乾燥物表面から移動させることができるのである。一方、ＨＦＥは、被乾燥物表面で水滴を移動させ、被乾燥物から水滴を引き剥がすという機械的効果を有する。ゆえに、水の比重と異なる溶剤の比重の働きと連携した共重合性シリコーンの親水性作用により、撥水性混合物を得ることが可能になる。
【０００９】
ＨＦＥ類以外の分子との混合物を得るために更に試験を行ったところ、共重合シリコーン類添加物は、ハロゲン化物溶剤及びヒドロ−ハロゲン化物溶剤にも適しているということがわかった。
【００１０】
本発明は、
（ｉ）全体的にハロゲン化された分子と、少なくとも１個の水素原子を含む部分的にハロゲン化された分子との内から選ばれるハロゲン化ヒドロフルオロエーテル分散剤、及び、
（ii）水を移動させることにより固体表面を乾燥させるための、親水性を有し、下記一般式（化１）で表されるポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサンである、共重合シリコーン
を含む、撥水性混合物である。
【化１】
0004165930.tif 000002
（式中、０≦ｍ≦１００、４≦ｎ≦５０であり、Ｒは水素原子、アルコール基、アミン基、及び、炭素数１〜５のポリアルキル基のうちから選ばれた基である）
【００１１】
本発明の混合物は、既存設備のＣＦＣ浴と直接取り替えることができる。したがって、ハロゲン化分散剤を適宜選択することにより、オゾン層を汚染しないように既存設備を変えることができる。その構成成分類は市販されており、何ら問題なく入手可能である。
【００１２】
また、本発明では、液体の移動により固体を乾燥させる方法として、第１の沸騰した溶剤の浴に固体を浸し、液体とそれが付着した物体の表面との間に当該溶剤が介在するように配置させ、この介在を、上記液体に対する親和性を有する物質によって制御する乾燥方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
固体本体を浸す浴を形成する混合物の調製の好ましい例について説明する。
【００１４】
ここでは、溶剤すなわち分散剤として、３Ｍ社により販売されているヒドロフルオロエーテル（商品名HFE-7100）を使用する。この化合物は、沸点(60゜C)での比重がほぼ1.5の液体であり、この比重の差により、被乾燥物から分離された水滴は、浴の表面に送られる。
【００１５】
１個以上の親水性官能基を有する共重合体シリコーン添加物を加えると、水滴が固体に付着している箇所の表面へのＨＦＥ溶剤の接近が促進される。この共重合体シリコーンは、水滴の既に接近可能な表面に付着し、さらに、濡れることにより水滴の表面を移動して被乾燥物に付着する。すなわち、共重合体シリコーンが被乾燥物本体の表面でＨＦＥ溶剤と置換され、これによって被乾燥物表面から分離されて浴中に混和する。
【００１６】
ゆえに、液体とその液体が付着する本体表面との間に介在するように配置される溶剤の浴に固体を浸し、液体（この場合は水である）に対して濡れ性の高い物質によりこの介在状況を制御する。ＨＦＥ溶剤に解けている共重合体シリコーンにより囲まれた水滴は、比重の差により垂直の力を受けるので、乾燥用混合物（この例では、比重が最も大きい）の表面に押し上げられる。乾燥用混合物を撹拌すると、水滴を分散させ、被乾燥物の下に閉じ込められているであろう水滴を遊離させることができる。
【００１７】
共重合体シリコーンは、下記一般式（化１）
【００１８】
【化１】
0004165930.tif 000003
【００１９】
（ここで、０≦ｍ≦１００、４≦ｎ≦５０であり、Ｒは水素原子、アルコール基、アミン基及び炭素数１〜５のポリアルキル基のうちから選ばれる基である）
で表されるポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサンである。
【００２０】
ｍが０の場合、分子はポリアルキレンオキシド変性ヘプタメチルトリシロキサンである。また、ｍが１００より大きい場合、ポリアルキレン変性ポリジメチルシロキサンの分子は、実質上、溶剤に不溶である。
【００２１】
ｎが４未満の場合、水滴の表面に作用する親水性の能力は限定され、もはや満足な結果を与えない。ｎが５０を越えると、溶剤への溶解性が低くなりすぎ、また、親水性作用は大きくなりすぎる。ｎの値は、６から１０までの範囲内にすることが好ましい。
【００２２】
この共重合体シリコーンの分子量は４００〜１０００ｇ/モルの範囲であり、少なくとも２５重量％のシリコーン又はポリジメチルシロキサンを含む。
【００２３】
共重合体シリコーンの割合は大幅に変動してもよい。共重合体シリコーンの割合の、有効性を示す下限値は、混合物の重量に対して０．０２重量％であり、混合物の１０重量％という上限値は、共重合体シリコーンの消耗に対応する。共重合体シリコーンの割合は、混合物の重量当たり０．０４％〜１％にすることが好ましく、０．１％〜０．４％にすることが更に好ましい。
【００２４】
ＨＦＥ−７１００、ハイドロフルオロエーテル又はノナフルオロブチル−メチルエーテルを用い、添加物の濃度を０．０２％〜０．２％として行った乾燥試験により、本実施例の乾燥用混合物が、水滴を痕跡も残さずに除去することが明らかになった。
【００２５】
本実施例では、ＨＦＥ溶剤と共重合体シリコーンとの混合物に、共重合体シリコーンのための別の溶剤を更に含有させた。この別の溶剤は、アルカン、シロキサン、アルコール又は芳香族でもよい。この別の溶剤を用いる場合、ＨＦＥを混合する前に、先ず当該別の溶剤と共重合体シリコーンとを混合しておく。当該別の溶剤と共重合体シリコーンとの混合比は、例えば当量（重量）とする。
【００２６】
より一般的には、ＨＦＥ類及びヒドロフルオロエーテル類は、いかなるハロゲン化溶剤とも置き換えることができる。置き換える溶剤は、水と異なる比重を有することが望ましい。例えば、フッ素化物や、クロロフッ素化物、ヒドロフッ素化物（ＨＦＣ）又はハイドロクロロフッ素化(HCFC)からなる溶剤が挙げられる。塩素を含有する溶剤類は、例えば、ヒドロフルオロエーテル類（ＨＦＥ）及びヒドロフッ素化物（ＨＦＣ）などの新しい溶剤に比べて、プラスチック材料又はエラストマー類からなる被乾燥物体にダメージを与えるという欠点を有する。
【００２７】
0.02重量％の濃度の共重合体シリコーンを添加したＨＦＣ−４３１０ｍｅｅ（DUPONT DE NEMOURS社製）又は２，３−ジヒドロデカフルオロペンタンを使った乾燥試験により、この乾燥用混合物が、被乾燥物表面から痕跡も残さずに水分を完全に除去することが明らかになった。濃度０．０５重量％の共重合体シリコーンを添加したＨＦＣ−４３１０ｍｅｅを用い、同様にして行った乾燥試験においても、この乾燥用混合物は、被乾燥物表面から水分を痕跡も残さずに完全に除去することができた。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）又はＨＣＦＣ（ヒドロクロロフルオロカーボン）を用いなくても、被乾燥物表面から効果的に水を除去することができる。