JP2002012892A - 共沸混合物組成物、共沸混合物様組成物、洗浄溶剤及び水切り乾燥用溶剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オゾン層破壊の心配がなく、安定であって、優
れた洗浄性能及び洗浄仕上がり性を有し、しかも発火の
心配のない共沸混合物組成物、共沸混合物様組成物、該
組成物を用いる洗浄溶剤及び水切り乾燥用溶剤を提供す
る。 【解決手段】４０〜９０重量％の１，１，２，２，３，
３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン及び１０〜６０
重量％の炭素数２〜４のフッ素化アルコールからなる共
沸混合物組成物または共沸混合物様組成物、及び前記共
沸混合物組成物若しくは共沸混合物様組成物からなる洗
浄用溶剤又は水切り乾燥用溶剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ化炭化水素系
共沸混合物又は共沸混合物様組成物、これらの組成物か
らなる洗浄用溶剤及び水切り乾燥用溶剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、トリフルオロトリクロロエタ
ンのような塩素を含むフロン系炭化水素や１，１，１−
トリクロロエタンのような塩素系炭化水素等を主成分と
する溶剤組成物が、プラスチックス、ゴム製品、電子部
品などの洗浄用溶剤として広く用いられている。しか
し、かかる塩素を含むフロン系炭化素水素や塩素系炭化
水素は塩素を有するため、オゾン層を破壊するという重
大な欠点が指摘され、世界的規模でその生産が中止さ
れ、その使用が規制されている。そして、このような状
況の下、従来の塩素を含むフロン系炭化水素や塩素系炭
化水素に代わり、オゾン層を破壊しない代替品の研究開
発が活発に行われている。

【０００３】これまでにも、塩素を含むフロン系炭化水
素や塩素系炭化水素の洗浄性や低毒性等の優れた性質を
損なうことなく、オゾン層を破壊しない洗浄用溶剤組成
物として、例えば、（１）１，１，１，２，３，４，
４，５，５，５−デカフルオロペンタンを含む組成物
（特表平９−５０２１８１号公報参照）、（２）１，
２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロシクロペ
ンタンとメタノール、１，２，３，３，４，４，５，５
−オクタフルオロシクロペンタンとエタノール、１，
２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロシクロペ
ンタンとイソプロパノール等の１，２，３，３，４，
４，５，５−オクタフルオロシクロペンタンと他のアル
コール類等との共沸混合物組成物又は共沸混合物様組成
物（特開平６−２７１４８８、特開平６−２７１４８
９、特開平６−２７１４９０及び特開平６−２７１４９
１号公報参照）等が提案されている。

【０００４】しかし、上述したもののうち、１，１，
１，２，３，４，４，５，５、５−デカフルオロペンタ
ンは地球温暖化への影響が大きく、国内においても規制
対象化合物となっている。また、１，２，３，３，４，
４，５，５−オクタフルオロシクロペンタンを含有する
共沸混合物組成物等は優れた洗浄作用を有するものの、
１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロシク
ロペンタンの化学的安定性が不十分であり、リサイクル
使用が求められる洗浄溶剤として使用する場合に問題と
なる。

【０００５】また、本発明に関連するものとして、ＷＯ
９８／５１６５１号公報には、１，１，２，２，３，
３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンを含有する洗浄
溶剤の発明が開示されており、その中で、１，１，２，
２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンが、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール、１−
ブタノール等のアルコール類と共沸混合物組成物を形成
すること、及びこれらの組成物が洗浄用溶剤として使用
できる旨が記載されている。しかしながら、上記ＷＯ９
８／５１６５１号公報には、１，１，２，２，３，３，
４−ヘプタフルオロシクロペンタンとエタノールやイソ
プロピルアルコール等のアルコール類との共沸混合物組
成物の記載はあるものの、１，１，２，２，３，３，４
−ヘプタフルオロシクロペンタンとフッ素化アルコール
とが共沸混合物を形成することは記載されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、オゾ
ン層破壊の心配がなく、化学的に安定であって、優れた
洗浄性能及び洗浄仕上がり性を有し、しかも引火による
火災の心配のない新規な共沸混合物組成物、共沸混合物
様組成物、該組成物を用いる洗浄溶剤及び水切り乾燥用
溶剤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】本発明者らは、上記課題
の解決を図るべく鋭意検討した結果、１，１，２，２，
３，３，４−ヘプタシクロペンタンと炭素数２〜４のフ
ッ素化アルコールとが共沸混合物組成物又は共沸混合物
様組成物を形成すること、及びこれら組成物が優れた洗
浄性能を有し、かつ不燃性であることを見出し、本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明は第１に、４０
〜９０重量％の１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフ
ルオロシクロペンタンおよび１０〜６０重量％の炭素数
２〜４のフッ素化アルコールからなることを特徴とする
共沸混合物組成物または共沸混合物様組成物を提供す
る。また、本発明は第２に、前記共沸混合物組成物若し
くは共沸混合物様組成物からなる洗浄用溶剤又は水切り
乾燥用溶剤を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の共沸混合物又は共沸混合物様組成物は、１，
１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタ
ンと炭素数２〜４のフッ素化アルコールとからなる。
１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペ
ンタンは、沸点８２．５℃の常温で液体の環状フッ化炭
化水素であり、種々の有機物を溶解させる性質を有し、
水や熱に対して安定な化合物である。このものは、例え
ば特開平１０−３１６７６０号公報に記載された方法に
よって製造し、入手することができる。

【０００９】本発明に用いられる炭素数２〜４のフッ素
化アルコールとしては、２，２，２−トリフルオロエタ
ノール、２，２−ジフルオロエタノールなどの炭素数２
のフッ素化アルコール、２，２，３，３，−テトラフル
オロ−１−プロパノール、３，３，３−トリフルオロ−
１−プロパノール、１，１，１−トリフルオロ−２−プ
ロパノールなどの炭素数３のフッ素化アルコール、２，
２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブタノ
ール、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−
ブタノール、ヘキサフルオロ−２−メチル−イソプロパ
ノール、４，４，４−トリフルオロ−１−ブタノール、
３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−２−ブタノー
ル、２，２，３，３−テトラフルオロシクロブタノール
などの炭素数４のフッ素化アルコールなどが挙げられ
る。これらのアルコールのうち、２，２，２−トリフル
オロエタノール、２，２−ジフルオロエタノールなどの
炭素数２のフッ素化アルコール、２，２，３，３−テト
ラフルオロ−１−プロパノール、３，３，３−トリフル
オロ−１−プロパノール、１，１，１−トリフルオロ−
２−プロパノールなどの炭素数３のフッ素化アルコール
が好ましく、２，２，２−トリフルオロエタノール、
２，２−ジフルオロエタノールなどの炭素数２のフッ素
化アルコールがより好ましく、２，２，２−トリフルオ
ロエタノールが特に好ましい。また、本発明において
は、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシク
ロペンタンと共に用いられる炭素数２〜４のフッ素化ア
ルコールとして、上記で列記した炭素数２〜４のフッ素
化アルコールから選ばれる２種以上の組合せを用いるこ
ともできる。

【００１０】１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフル
オロシクロペンタン（以下、「Ｆ７ＣＰＡ」と略す場合
がある。）と炭素数が２〜４のフッ素化アルコールの混
合割合は用いるフッ素化アルコールにより異なるが、Ｆ
７ＣＰＡとフッ素化アルコールとが共沸混合物または共
沸混合物様組成物を形成する範囲であり、具体的には、
Ｆ７ＣＰＡ／フッ素化アルコール＝９０〜４０重量％／
１０〜６０重量％の範囲である。共沸混合物様組成物を
形成するフッ素化アルコールとしては、２，２，２−ト
リフルオロエタノールが好ましく、Ｆ７ＣＰＡ／２，
２，２−トリフルオロエタノール＝５８．８重量％／４
１．２重量％の共沸混合物組成物であるのがより好まし
い。

【００１１】ここで共沸混合物とは、単一物質として挙
動する二つまたはそれより多くの一定に沸騰する液体混
合物をいう。すなわち、液体の混合物を一定の外圧の下
で蒸留した場合に、ある温度および組成で、溶液の組成
と蒸気の組成が一致する場合がある。そのため、沸点が
そこで極大又は極小となり、定沸点の混合液体が得られ
る。この現象を共沸といい、このような共沸を示す混合
液体を共沸混合物という。また、共沸混合物様組成物と
は、単一物質として挙動する二つ又はそれより多くの一
定に沸騰する混合液体という点で共沸混合物と共通する
が、この混合液体の部分的蒸発又は蒸留により発生する
蒸気は、それが蒸発されあるいは蒸留される液体と実質
的に同じ組成をもつ点で異なる混合液体である。すなわ
ち、共沸混合物様組成物は、その組成の実質的な変化な
しに留出／還流し、組成物の特定の温度における沸点蒸
気圧および露点蒸気圧が実質的に等しくなる。

【００１２】本発明の組成物は共沸組成が存在し、組成
割合の変動が少ないのでリサイクル使用が可能である。
また、本発明の共沸混合物組成物あるいは共沸混合物様
組成物の沸点は常圧で６０℃〜８２℃の範囲に存在する
ため、従来の代表的洗浄剤である１，１，１−トリクロ
ロエタンの沸点に近いので、１，１，１−トリクロロエ
タンの代替品として好適に使用できる。

【００１３】また、１，１，２，２，３，３，４−ヘプ
タフルオロシクロペンタンは不燃性であり、２，２，２
−トリフルオロエタノール等の炭素数２〜４のフッ素化
アルコールは一般的に可燃性の液体であるが、本発明の
共沸混合物及び共沸混合物様組成物は不燃性もしくは難
燃性である。したがって、本発明の組成物は引火による
火災などの危険はなく、これまで使用されてきた安全対
策が不十分な既存の洗浄装置にも、そのまま適用するこ
とが可能である。

【００１４】本発明の組成物には、必要に応じて安定剤
や希釈剤等を添加することができる。安定剤としては、
例えば、ニトロメタン、ニトロエタン等の脂肪族ニトロ
化合物；３−メチル−１−ペンチン−３−オールなどの
アセチレンアルコール類；グリシドール、メチルグリシ
ジルエーテル、アクリルグリシジルエーテルなどのエポ
キシ類；ジメトキシメタン、１，４−ジオキサンなどの
エーテル類；ヘキセン、ヘプテン、シクロペンテン、シ
クロヘキセン等の不飽和炭化水素類；アリルアルコー
ル、１−ブテン−３−オール等の不飽和アルコール；ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチルなどのアクリル酸エ
ステル類；フェノール類；等が挙げられる。希釈剤とし
ては、例えばシクロペンタン、シクロヘキサン、ヘプタ
ン、ヘキサン等の飽和炭化水素が挙げられる。これらの
安定剤や希釈剤の添加量は、格別な限定はないが、本発
明の組成物の洗浄能力、リサイクル性及び不燃性等の諸
特性を損なわない範囲で適宜設定することができる。

【００１５】本発明の組成物は、従来から用いられてき
た塩素を含むフロン系炭化水素等と同程度の洗浄作用を
有する。また、本発明の組成物はオゾン層破壊の心配が
なく、大気寿命が短いことから、地球温暖化に与える影
響も小さいので、プラスチックス、ゴム製品、電子部品
などのフラックスや油脂の洗浄剤として好適である。本
発明の組成物を用いる洗浄方法としては特に限定はない
が、例えば浸漬法、スプレー法、蒸気洗浄法、あるいは
これらの組合せなどの従来から用いられている方法を挙
げることができる。また、この場合、加熱、超音波照射
などを同時に行うことも、洗浄効果を向上させる上で好
ましい。

【００１６】また、本発明の組成物は優れた水切り乾燥
作用も有し、水切り乾燥用溶剤としても好適である。本
発明の組成物を用いる水切り乾燥方法としては特に限定
はないが、例えば、浸漬法、蒸気洗浄法、スプレー法、
あるいはこれらの組合せ等が挙げられる。

【００１７】炭素数２〜４のフッ素化アルコールは、単
独でも優れた洗浄性及び水切り乾燥性を有するが、１，
１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタ
ンとの共沸混合物または共沸混合物様組成物とすること
で、洗浄性及び水切り乾燥性の効果をさらに高めること
ができる。また、本発明の組成物は不燃性あるいは難燃
性となるので、火災発生などの心配のない安全な洗浄用
溶剤及び水切り乾燥用溶剤である。

【００１８】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
さらに具体的に説明する。なお、実施例及び比較例中の
％は、特に断りのない限り重量％の意で用いる。

【００１９】１）共沸混合物の製造 （実施例１）本実施例では、マグネチックスターラー、
オイルバス、ガラス製蒸留釜、理論段数７段の還流装置
付き蒸留塔（東科精機（株）製、ＫＳ型）、冷却器及び
留分受器などからなる精留装置を用いた。また、オイル
バス温度、蒸留釜内温度、蒸留塔の塔頂部温度を測定記
録するための熱電対式温度記録計を用いた。具体的手順
を以下に示す。１００ｍｌの蒸留釜に１，１，２，２，
３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン５０ｇと
２，２，２−トリフルオロエタノール５０ｇを仕込み、
テフロン（登録商標）製回転子を入れた。次いで、蒸留
釜を精留装置に取り付けて、混合溶液を攪拌しながらオ
イルバスを１００〜１２０℃に加熱した。なお、加熱開
始後３０分経過した後でも温度が上昇しない場合には、
オイルバス温度を１３０℃、１４０℃に段階的に上昇さ
せた。また、塔頂温度が上昇し、一定温度に達してから
約１時間さらに還流させた。その後、留分の抜き出し速
度＝２ｍｌ／４０秒で、約５ｍｌずつ３回（フラクショ
ン１〜３）に分けて留分を受器に抜き出した。各留分の
組成比は、ガスクロマトグラフィー分析により求めた。
留分の共沸温度と留分組成の分析結果を第１表に示す。
なお、第１表中、留分の共沸温度はフラクション３の抜
き出し時の塔頂温度を示し、共沸組成比はフラクション
３の組成比を表す。

【００２０】２）共沸混合物の引火性の確認試験 （実施例２）タグ密閉式の自動引火点試験機を使用し
て、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシク
ロペンタン（Ｆ７ＣＰＡ）と２，２，２−トリフルオロ
エタノールの共沸混合物組成液（Ｆ７ＣＰＡ／２，２，
２−トリフルオロエタノール＝５８．８重量％／４１．
２重量％）の引火点を、ＪＩＳ Ｋ２２６５に準拠して
測定したところ、この共沸混合物組成物の沸点で炎が消
煙し、引火点は認められなかった。

【００２１】３）洗浄性試験 （実施例３）１．６ｍｍ×６９ｍｍ×９５ｍｍの大きさ
を有するプリント基板（ガラスエポキシ樹脂（商品番
号：ＩＣ−７０１−６２、タカス電子製作所（株）製）
の表面に、ロジン系フラックス（商品番号：ＮＳ−８２
９、日本スペリア（株）製）を塗布し、予備乾燥後、２
００℃で３分間加熱して試験片とした。次いで、この試
験片を室温で、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフ
ルオロシクロペンタン（Ｆ７ＣＰＡ）と２，２，２−ト
リフルオロエタノールの共沸混合物組成物（Ｆ７ＣＰＡ
／２，２，２−トリフルオロアルコール＝５８．８／４
１．２重量％）に浸漬し、１分間超音波洗浄（出力５０
％、６０Ｗ，３５ｋＨｚ）を行った。洗浄性はロジン系
フラックスの除去効果を目視観察して、良好に除去され
ている場合は○、微量に残存している場合には△、かな
り残存している場合は×として評価した。評価結果を第
１表に示す。なお、実施例３の場合に、洗浄後のプリン
ト基板の外的変化は認められなかった。

【００２２】（比較例１）実施例３と同等な方法によ
り、フロン１１３（比較例１）、１，１，１ートリクロ
ロエタン（比較例２）及びパーフルオロ−ｎ−ヘプタン
（比較例３）を用いて、それらの洗浄性をそれぞれ試験
した。評価方法は前記と同様である。結果を第１表に示
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】４）水切り乾燥性確認試験 （実施例４）実施例１と同様にして得られた共沸混合物
を用いて、以下の水切り乾燥試験を行った。ステンレス
製金網（３０ｍｍ×１５ｍｍ、４０メッシュ）を純水中
に完全浸漬し、引き上げた後、１，１，２，２，３，
３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンと２，２，２−
トリフルオロエタノールの共沸混合物１２０ｍｌの入っ
たビーカー中に浸漬した。常温にて１分間放置した後、
ステンレス製金網を引き上げ、容量１００ｍｌの瓶にメ
タノール２５ｍｌを入れた中に浸漬し、金網に付着した
残存水分をメタノールで抽出した。次に、このメタノー
ル液と水分を抽出する前のメタノールでの水分増加量を
測定したところ、２５１ｐｐｍであった。また、純水に
浸漬したのみで、実施例１の共沸組成物に浸漬しなかっ
た場合は９６９１ｐｐｍであった。この結果から、１，
１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタ
ンと２，２，２−トリフルオロエタノールの共沸混合物
による水分除去率は９７．７％であった。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、オゾン
層破壊の心配がなく、地球温暖化に与える影響が小さ
く、かつ不燃性の１，１，２，２，３，３，４−ヘプタ
フルオロシクロペンタンと炭素数２〜４のフッ素化アル
コールの共沸混合組成物または共沸混合様組成物を提供
するものである。本発明によれば、優れた洗浄力と乾燥
性を有し、かつ不燃性または難燃性である洗浄用溶剤及
び水切り乾燥用溶剤が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 充 神奈川県川崎市川崎区夜光１丁目２番１号 日本ゼオン株式会社総合開発センター内 Ｆターム(参考） 4H003 BA12 DA12 DA15 ED26 ED28 FA01 FA45 FA46

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４０〜９０重量％の１，１，２，２，３，
   ３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンおよび１０〜６
   ０重量％の炭素数２〜４のフッ素化アルコールからなる
   ことを特徴とする共沸混合物組成物または共沸混合物様
   組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の組成物からなる洗浄用溶
   剤。
3. 【請求項３】請求項１記載の組成物からなる水切り乾燥
   用溶剤。