JP2017025210A - 溶剤組成物 - Google Patents
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- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
[発明1]
Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと安定化剤とを少なくとも含む溶剤組成物であって、
該安定化剤が、ヒドロキシル基を有するアミン化合物または、ヒドロキシル基を有するアミド化合物である、溶剤組成物。
[発明2]
安定化剤が、下記一般式[1]で表される化合物または下記一般式[2]で表される化合物である、請求項1に記載の溶剤組成物。
一般式[2]中、R2およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、(CR6b 2CR7b 2O)bR8または(CR6c 2CR7c 2O)cR9を表す。R3は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基またはCOR11を表す。R5は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の炭素原子の一部または全部が芳香族環に置換されていてもよい。R6a〜R6cおよびR7a〜R7cはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R8〜R9はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R11およびR12はそれぞれ独立に炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。nは0〜9の整数を表す。aは1〜50の整数を表し、b〜cはそれぞれ独立に0〜50の整数を表し、a+b+c=50を満たす。R3およびR8〜R9のうち少なくとも一つは水素原子を表す。R4が複数存在する場合、互いに同じまたは異なる種類であってもよく、R5、R6a〜R6c、R7a〜R7cおよびR8〜R9についても同様である。)
[発明3]
安定化剤が、下記式(A)〜(N)で表される化合物より選ばれる少なくとも1種である、発明1に記載の溶剤組成物。
式(K)中、R13は炭素数8〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
式(L)中、vおよびwはそれぞれ独立に0〜5の整数を表し、v+w=5を満たす。
式(N)中、R14は炭素数12〜18の脂肪族炭化水素基を表す。)
[発明4]
安定化剤が、アミンまたはアミドと、アルキレンオキシドとを反応させて得られる生成物であって、
反応温度が0〜200℃であり、アミンおよびアミドの総量1モルに対してアルキレンオキシドを1〜50モル用いて反応させる、発明1に記載の溶剤組成物。
[発明5]
アミンが、アンモニア、C1〜20第一級アミン、C1〜20第二級アミン、ポリアルキレンポリアミン、芳香族アミン、複素環式アミン、尿素およびグリシンからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アミドが、カルボン酸アミド、カルボン酸C2〜20一級アミド、カルボン酸C2〜20二級アミド、およびラクタム類からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドおよび2,3−ブチレンオキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種である、
発明4に記載の溶剤組成物。
[発明6]
Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンおよび安定化剤の総量に対して500ppm〜1質量%の水をさらに含む、発明1〜5の何れかに記載の溶剤組成物。
[発明7]
安定化剤の含有量が、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに対して0.01〜10質量%である、発明1〜6の何れかに記載の溶剤組成物。
[発明8]
発明1〜7の何れかに記載の溶剤組成物を用いる、物品を洗浄する方法。
[発明9]
発明1〜7の何れかに記載の溶剤組成物を用いる、衣類をドライクリーニングする方法。
[発明10]
発明1〜7の何れかに記載の溶剤組成物を用いる、衣類の帯電を防止する方法。
[発明11]
Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを安定化する方法であって、
Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと安定化剤とを配合し、
該安定化剤が、ヒドロキシル基を有するアミン化合物または、ヒドロキシル基を有するアミド化合物である、方法。
[発明12]
安定化剤が、下記一般式[1]で表される化合物または下記一般式[2]で表される化合物である、発明11に記載の方法。
一般式[2]中、R2およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、(CR6b 2CR7b 2O)bR8または(CR6c 2CR7c 2O)cR9を表す。R3は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基またはCOR11を表す。R5は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の炭素原子の一部または全部が芳香族環に置換されていてもよい。R6a〜R6cおよびR7a〜R7cはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R8〜R9はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R11およびR12はそれぞれ独立に炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。nは0〜9の整数を表す。aは1〜50の整数を表し、b〜cはそれぞれ独立に0〜50の整数を表し、a+b+c=50を満たす。R3およびR8〜R9のうち少なくとも一つは水素原子を表す。R4が複数存在する場合、互いに同じまたは異なる種類であってもよく、R5、R6a〜R6c、R7a〜R7cおよびR8〜R9についても同様である。)
[発明13]
安定化剤が、下記式(A)〜(N)で表される化合物より選ばれる少なくとも1種である、発明11に記載の方法。
式(K)中、R13は炭素数8〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
式(L)中、vおよびwはそれぞれ独立に0〜5の整数を表し、v+w=5を満たす。
式(N)中、R14は炭素数12〜18の脂肪族炭化水素基を表す。)
[発明14]
安定化剤が、アミンまたはアミドと、アルキレンオキシドとを反応させて得られる生成物であって、
反応温度が0〜200℃であり、アミンおよびアミドの総量1モルに対してアルキレンオキシドを1〜50モル用いて反応させる、発明11に記載の方法。
[発明15]
アミンが、アンモニア、C1〜20第一級アミン、C1〜20第二級アミン、ポリアルキレンポリアミン、芳香族アミン、複素環式アミン、尿素およびグリシンからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アミドが、カルボン酸アミド、カルボン酸C2〜20一級アミド、カルボン酸C2〜20二級アミドおよびラクタム類からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドおよび2,3−ブチレンオキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種である、
発明14に記載の方法。
[発明16]
Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンおよび安定化剤の総量に対して500ppm〜1質量%の水をさらに配合する、発明11〜15の何れか一項に記載の方法。
[発明17]
安定化剤の配合量が、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに対して0.01〜10質量%である、発明11〜16の何れか一項に記載の方法。
炭素数2〜30のアルケニル基のうち、炭素数4〜30のアルケニル基においては、直鎖状、分岐鎖状または環状の炭素鎖を有していてもよく、該炭素鎖を形成しているいずれかの炭素原子が芳香族環に置換されていてもよい。炭素数2〜30のアルケニル基における多重結合の位置および数は特に限定されない。
脂肪族炭化水素基は直鎖状、分岐鎖状または環状の炭素鎖を有していてもよく、該炭素鎖を形成している炭素原子と炭素原子の間に多重結合を有していてもよく、その位置および数は限定されない。
本発明の溶剤組成物には、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと安定化剤とが少なくとも含まれる。本発明の溶剤組成物における安定化剤の含有量は、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンのpH低下が抑制できれば特に限定されず、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに対して0.01〜10質量%であってもよい。中でも、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンのpH低下防止に加え、優れた洗浄力、クリーニングの良好な仕上がり等の種々の効果を奏することから、0.1〜2質量%が好ましい。
なお、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの地球温暖化係数(GWP)は1未満であり、オゾン破壊係数(ODP)は0.00034未満である(Chemosphere 2015, vol.129, pp.135-141)。
R3は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基またはCOR11を表す。
R5は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の炭素原子の一部または全部が芳香族環に置換されていてもよい。
R6a〜R6dおよびR7a〜R7dはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。
R8〜R10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。
R11は炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。
nは0〜9の整数を表す。
aは1〜50の整数を表し、b〜dはそれぞれ独立に0〜50の整数を表し、a+b+c+d=50を満たす。
R3およびR8〜R10のうち少なくとも一つは水素原子を表す。
R4が複数存在する場合、互いに同じまたは異なる種類であってもよく、R5、R6a〜 R6d、R7a〜R7dおよびR8〜R10についても同様である。
R3は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基またはCOR11を表す。
R5は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の炭素原子の一部または全部が芳香族環に置換されていてもよい。
R6a〜R6cおよびR7a〜R7cはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。
R8〜R9はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。
R11およびR12はそれぞれ独立に炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。
nは0〜9の整数を表す。
aは1〜50の整数を表し、b〜cはそれぞれ独立に0〜50の整数を表し、a+b+c=50を満たす。
R3およびR8〜R9のうち少なくとも一つは水素原子を表す。
R4が複数存在する場合、互いに同じまたは異なる種類であってもよく、R5、R6a〜R6c、R7a〜R7cおよびR8〜R9についても同様である。
R5は炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、炭素数2〜3のアルキレン基が特に好ましい。
(A) N−ステアリル−N,N’,N’−トリス(ポリオキシエチレン)−1,3−ジアミノプロパン、
(B) エチレンジアミン−N,N’−ジエタノール、
(L) オレイン酸ジアルコールアミド、
(M) ステアリルアミノプロピルアミノエタノール、
C1〜20第一級アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、アリルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、大豆アミン等の炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を有する第一級アミンが挙げられるが、これらに限定されない。
C1〜20第二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジアリルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ビス(2−エチルヘキシル)アミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、ジラウリルアミン等の炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を有する第一級アミンが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリアルキレンポリアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ステアリル−1,3−プロパンジアミン、メタキシレンジアミン、プロピレンジアミン等が挙げられるが、これらに限定されない。
芳香族アミンとしては、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、トルイジン、アニシジン、ベンジジン、カテコールアミン、ベンジルアミン、α―メチルベンジルアミン、フェネチルアミン、キシレンジアミン、ジフェニルアミン等が挙げられるが、これらに限定されない。
複素環式アミンとしては、モルホリン、N−メチルモルホリン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾリン、イミダゾール等が挙げられるが、これらに限定されない。
カルボン酸アミドとしては、アセトアミド等のC1〜20CONH2(C1〜20は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表す。)で表される化合物が挙げられるが、これに限定されない。
カルボン酸C2〜20一級アミドとしては、C1〜20CONHC2〜20(C1〜20は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、C2〜20は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表す。)で表される化合物が挙げられるが、これに限定されない。
カルボン酸C2〜20一級アミドとしては、C1〜20CON(C2〜20)2(C1〜20は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、C2〜20は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、2つのC2〜20は互いに同じ又は異なる種類であってもよい。)で表される化合物が挙げられるが、これに限定されない。
ラクタム類としては、α−ラクタム、β−ラクタム、γ−ラクタム、δ−ラクタムなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の溶剤組成物は、受酸剤、酸化防止剤などをさらに含んでいてもよい。この受酸剤、酸化防止剤などとしては、ニトロ化合物、エポキシ化合物、フェノール類、イミダゾール類、ヒドロキシル基不含有のアミン類、炭化水素類等が挙げられる。ニトロ化合物の例として、脂肪族及び/または芳香族誘導体などが挙げられる。脂肪族系ニトロ化合物として、例えば、ニトロメタン、ニトロエタン、1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパン等が挙げられる。芳香族ニトロ化合物として、例えば、ニトロベンゼン、o−、m−又はp−ジニトロベンゼン、トリニトロベンゼン、o−、m−又はp−ニトロトルエン、o−、m−又はp−エチルニトロベンゼン、2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−又は3,5−ジメチルニトロベンゼン、o−、m−又はp−ニトロアセトフェノン、o−、m−又はp−ニトロフェノール、o−、m−又はp−ニトロアニソール等が挙げられる。
水の含有量は特に限定されない。Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンおよび安定化剤の総量に対して、下限は特に限定されず、0ppm(質量比)超であってもよく、水溶性汚れの除去効果が発揮されやすいことから500ppm以上が好ましい。上限は特に限定されず、衣類の洗浄における動物性繊維のフェルト化が抑制されることから1質量%以下が好ましい。このことは、1質量%超の水を含有させることを妨げるものではない。
本発明の溶剤組成物を用いた物品(被洗浄物)の洗浄方法は、本発明の溶剤組成物を用いる以外の条件等は特に限定されない。例えば、手拭き洗浄、スプレー洗浄、浸漬洗浄、揺動洗浄、超音波洗浄、蒸気洗浄、およびこれらを組み合わせた方法などを採用してもよい。これらの方法は加熱をしながら行ってもよい。また、いずれかの洗浄方法による洗浄後に、別の洗浄方法を採用してもよく、その順序も特に限定されない。洗浄装置、洗浄条件なども特に限定されず、適宜選択することができる。本発明の溶剤組成物はpH低下が実質的に起こらず長期間にわたって繰り返し使用することができる。
本発明の溶剤組成物は、ウール、シルク、綿、麻等に例示される天然繊維や、レーヨン、アセテート、ナイロン、アクリル、ポリエステル等の化学繊維で織られた衣類(背広、シャツ、セーター、ジャケット、スカート、ズボン、ジャンパー、手袋、マフラー、ストール等)の汚れやシミの除去に優れるため、衣類のドライクリーニング用途に好適である。
後述の実施例においても示されるように、本発明の溶剤組成物を用いて、(財)洗濯科学協会製の湿式人工汚染布(5cm×5cm)の洗濯試験をJIS L 0860(ドライクリーニングに対する染色堅ろう度試験方法)に準拠して行うと、本発明の溶剤組成物を用いることで、白色度(回折格子ダブルモノクロメーターで測定したL*値(白色:100、黒色:0))は、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン単独で用いる場合よりも向上する。Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン単独でも良好な洗浄力を有するが、本発明の溶剤組成物はさらに優れた洗浄力を有する。また、本発明の溶剤組成物にノニオン系界面活性剤、可溶化剤および水を配合させることで、さらに白色度を向上させることができるため、これらを配合させることが好ましい。
この風合いは、当業者による見た目や感触等の主観的な評価だけでなく、定量的に評価されることが多く、特に、KESシステムにおける純曲げ試験の評価結果が重視される。KESシステムを用いて、試験布の曲げ硬さ(B)と回復性(2HB)を測定することによって曲げ戻り性(2HB/B)が導かれる(斎藤、堤、原田;日本繊維製品消費科学誌,30巻7号pp.289-292 (1989)参照)。この曲げ戻り性(2HB/B)が大きいほど、当業者らは「セット性」が良いと判断する。セット性が良いとは、クリーニング後の衣類(衣料)が、型崩れすることなく、新品のように仕上がることを指す。曲げ戻り性(2HB/B)の値が5%以上変化すると、当業者は明らかな風合いの変化を感じることができる。したがって、未処理の原布に本発明に係る含窒素アルコール化合物を付着させて調製した試験布の試験結果と、未処理の原布の試験結果とを比較して、2HB/B(曲げ戻り性)が5%以上増加する本発明に係る含窒素アルコール化合物を用いることが好適であり、10%以上増加する洗剤(溶剤)を用いることがより好ましい。また、増加率の大きい本発明に係る含窒素アルコール化合物は単位量あたりの効能が高いといえるので、本発明に係る含窒素アルコール化合物の使用量を減らすことで、当業者が所望する曲げ戻り性を付与することもできる。ここで、曲げ硬さ(B)が著しく変動すると、生地の元来の風合いが変化するので、曲げ硬さの変動を最小限で、回復性(2HB)が大きい本発明に係る含窒素アルコール化合物が好ましい。
加えて、布は、一般的に、経糸方向(縦方向)と緯糸方向(横方向)によって性質が異なるので、両方向において、曲げ硬さ(B)の変化が小さく、回復性(2HB)が大きくなる洗剤(溶剤)を用いることが特に好ましい。
KESシステムにおける純曲げ試験においては、洗剤(溶剤)として本発明の溶剤組成物を用い、原布を、本発明の溶剤組成物中に浸漬し、本発明に係る含窒素アルコール化合物が原布の質量に対して0.2質量%付着するように絞った後、乾燥することによって、試験布を調製する。この試験布に純曲げ試験を行うと、曲げ硬さ(B)がほとんど変化せずに、回復性(2HB)が著しく増加する効果が得られる。特に、曲げ戻り性が、原布に対して、5%以上増加するため、明らかにセット性がよくなったと判断される。また、当業者による感覚試験においても良好な結果が得られる。このことは、後述の実施例においても示される。
以上のことからも、本発明の溶剤組成物は、衣類(衣料)のドライクリーニング用途に好適である。
本発明の溶剤組成物を用いた衣類の帯電を防止する方法は、本発明の溶剤組成物を用いることであり、それ以外の条件等は特に限定されない。一般的に、衣類のクリーニング後、布の表面電気抵抗が小さくなっていることが好ましい。表面電気抵抗が小さければ小さいほど、静電気の帯電が防止されるので、静電気の帯電による種々の悪影響(放電ショック、衣類のまとわり付き、埃の付着)が抑制される。原布と比較して、処理後、表面電気抵抗低下するものが好ましい。本発明の溶剤組成物を用いて、上記と同様の試験布を調製して表面電気抵抗を測定すると、原布の測定結果よりも表面電気抵抗が低下するため、帯電しにくいことが示される。このことは後述の実施例においても示される。このように、本発明の溶剤組成物を用いることで、衣類の帯電を防止することができる。
本発明のZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを安定化する方法は、本発明の溶剤組成物を用いることであり、それ以外の条件等は特に限定されない。上述のように、空気条件下で、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンは水の存在下で加熱すると、酸分が発生してpHが低下することがあるが、安定化剤として本発明に係る含窒素アルコール化合物を用いることで、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンのpH低下が抑制される。
以下に示すように、安定化剤A〜Nをそれぞれ調製した。
N−ステアリル−1,3プロパンジアミン(製品名:リポミンDAHTフレーク、ライオン株式会社製、分子量:326)424gを2Lの撹拌付加圧反応釜に仕込み、触媒として2.0gの水酸化カリウムを入れ、反応容器内の空気を窒素で置換した後、密閉し、反応容器内温度を170〜180℃に保ちながら、744gのエチレンオキサイドを2時間かけて徐々に注入し反応させて、式(A)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤A」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜にエチレンジアミン(分子量:60)を500g入れ、反応容器内の空気を窒素で置換した後、密閉し、反応容器内温度を60〜80℃に保ちながら、エチレンオキサイド733gを2時間かけて注入し反応させて、式(B)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤B」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜に240gのエチレンジアミン(分子量:60)を入れ、反応容器内の空気を窒素で置換した後、密閉し、反応容器内温度を60〜80℃に保ちながら、プロピレンオキサイド928gを4時間かけて注入し反応させて、式(C)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤C」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜にトリエチレンテトラミン(分子量:146)730gを入れ、反応容器内の空気を窒素で置換した後、密閉し、反応容器内温度を60〜80℃に保ちながら、プロピレンオキサイド290gを1時間かけて注入し反応させて、式(D)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤D」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜にメタキシレンジアミン(分子量:136)を680g入れた後、触媒として4gの水酸化ナトリウムを加え、反応容器内の空気を窒素で置換した後、密閉し、反応容器内温度を170〜180℃に保ちながら、プロピレンオキサイド290gを1時間かけて注入し反応させて、式(E)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤E」とした。
2Lの撹拌機付脱水反応釜にラウリン酸(分子量:200)400gとジエタノールアミン(分子量:105)420gを入れ、窒素気流注入下、温度170℃で3時間脱水反応を行って式(F)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤F」とした。
2Lの撹拌機付脱水反応釜にオレイン酸(分子量:283)423gとトリエタノールアミン(分子量:149)224gを入れ、窒素気流中下、加熱して温度170℃で2時間脱水反応を行って式(G)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤G」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜に724gのラウリルアミン(製品名:リポミン12D、ライオン株式会社製、分子量:185)を入れた後、反応容器中の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、345gのエチレンオキサイドを注入し、冷却しつつ温度160〜170℃で2時間反応させて式(H)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤H」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜に807gのステアリルアミン(製品名:リポミン18D、ライオン株式会社製、分子量:270)を入れ、反応容器中の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、エチレンオキサイド264gを2時間かけて注入し反応させて、式(I)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤I」とした。
2Lの撹拌付加圧反応釜に801gのオレイルアミン(製品名:リポミンO、ライオン株式会社製、分子量:268)を入れ、反応容器内の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、エチレンオキサイド264gを2時間かけて注入し反応させて、式(J)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤J」とした。
2Lの攪拌機付オートクレーブ中に大豆アミン(製品名:ニッサンアミンSB、日油株式会社、分子量:約270)828gを入れ、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、エチレンオキサイド352gを2時間かけて注入し反応させて、ビス(2−ヒドロキシエチル)大豆アミンを得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤K」とした。
2Lの攪拌機付オートクレーブ中にオレイン酸アミド(製品名:アーモスリップHTパウダー、ライオン株式会社製、分子量:281)562gと、触媒として2.3gの水酸化ナトリウムを入れ、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、エチレンオキサイド440gを2時間かけて注入し反応させて、式(L)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤L」とした。
2Lの攪拌機付オートクレーブ中にN−ステアリル−1,3−プロパンジアミン(製品名:リポミンDAHTフレーク、ライオン株式会社製、分子量:326)978gを入れ、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、エチレンオキサイド132gを2時間かけて注入し反応させて、式(M)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤M」とした。
2Lの撹拌付オートクレーブ中にN−C12−18−アルキル−1,3−プロパンジアミン(製品名:リポミンDAT、ライオン株式会社製、分子量:約275)887gを入れ、オートクレーブ内の空気を窒素で置換し、密閉後加熱し、反応容器内温度を160〜170℃に保ちながら、エチレンオキサイド359gを2時間かけて注入し反応させて、式(N)で表される化合物を得た。反応終了後、反応生成物を室温に冷却し、分離精製することなく、「安定化剤N」とした。
[実施例1]
容量50mLのステンレス容器にZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(30g)、超純水(1g)、安定化剤A(Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと超純水の混合物に対して1.0vol%)を導入した。試料を調製する際、ステンレス容器内の空気を除去することなく、試験中に試料と空気が接触できる状態とした。試料を導入したステンレス容器を120℃の恒温空気槽の中に静置し、48時間加熱した。加熱後、ステンレス容器を室温まで冷却し、さらに氷水浴で冷却してから開封した。有機物をガスクロマトグラフィー(FID)で分析して純度変化を測定した後、30mLの超純水で有機物を洗浄して、水相のpHをpHメーターで測定した結果を表1に示す。
安定化剤Aの添加量をZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと超純水の混合物に対して0.5vol%とした以外は、実施例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
安定化剤Aの代わりに安定化剤C、FまたはGを用いた以外は、実施例1または2と同様の方法で試験した。ただし、表1に示すように、実施例3、5および7では、安定化剤の添加量がZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと超純水の混合物に対して1.0vol%であり、一方、実施例4、6および8では、安定化剤の添加量がZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと超純水の混合物に対して0.5vol%である。結果を表1に示す。
安定化剤Aを添加しない以外は、実施例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
容量100mLのステンレス容器(SUS316製)に金属製試験片(SUS316製)を入れた。真空ポンプを用いて、ステンレス容器内に残存する空気を除去した後、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(50g)をステンレス容器へ導入した。参考例においては、実施例1〜8および比較例1と異なり、ステンレス容器に超純水を導入しなかった。試料を導入したステンレス容器をオイルバスに漬けて、110℃に加熱し、3日間保持した。加熱後、ステンレス容器を室温まで冷却し、さらに氷水浴で冷却してから開封した。有機物を超純水と混合し、酸性成分を抽出し、イオンクロマトグラフを用いて酸性成分(フッ化物イオンおよび塩化物イオン)を測定した。加熱後のZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに含まれるフッ化物イオンおよび塩化物イオンはいずれも0.1ppm(質量比)以下であり、分解は認められなかった。
[実施例9]
調製例で合成した安定化剤BとZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを混合し、安定化剤Bの含有量がZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに対して0.2質量%となる溶剤組成物を調製した。調製した溶剤組成物の中に、ウールサージ布(寸法:22cm×22cm、質量:12.5g)を浸し、溶剤組成物から取り出し、ローラー絞り機を用いて絞り率100%(質量25g±0.5%)となるように加圧を調節して絞った。溶剤組成物に対してウールサージを浸漬および絞る、という操作は合計で2回実施した(2DIP、2NIP)。前記操作後のウールサージを金属網の上において平干しで一晩風乾した。乾燥後、恒温恒湿室(温度:20℃、湿度:65%)の中で24時間静置したウールサージ布を20cm×20cmにカットすることにより、試験布を調製した。
安定化剤Bを安定化剤C、D、E、F、H、I、LおよびMに代えた以外は、実施例9と同様の方法で試験を実施した。また、安定化剤を加えないZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを用いて、実施例9と同様の方法で試験を実施し、比較例2とした。
[実施例18〜26、比較例3]
[実施例27〜35、比較例4]
実施例9〜17および比較例2と同様の方法で、実施例27〜35および比較例4の試験布を調製した。
[実施例36〜39、参考例2]
実施例36〜39および参考例2において、JIS L 0860(ドライクリーニングに対する染色堅ろう度試験方法)に準拠して、溶剤組成物の洗浄性能を評価した。溶剤組成物に、湿式人工汚染布((財)洗濯科学協会製、L*値:62.136)を浸漬し、20℃、ステンレス球存在下で30分間洗浄した。洗浄後の布を乾燥させ、回折格子ダブルモノクロメーター(日立製作所製、型番:C−2000S)を用いて、L*値(白色度;0(黒色)〜100(白色))を求めた。ここで、溶剤組成物としては、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(200mL)と安定化剤(5g)とを混合して調製したものを用い、該安定化剤としては、実施例36では安定化剤Cを、実施例37では安定化剤Hを、実施例38では安定化剤Iを、実施例39では安定化剤Lをそれぞれ用いた。また、参考例2では、溶剤組成物としてZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンのみを用いた。これらの結果を表7に示す。
溶剤組成物として、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(200mL)、安定化剤(5g)、水(0.2mL)、可溶化剤(プロピレングリコールモノメチル、2.5g)およびノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレントリデシルエーテル、2.5g)を混合して調製したものを用いる以外は、実施例36〜39および参考例1と同様にして洗浄性能を評価した。ここで、安定化剤としては、実施例40では安定化剤Cを、実施例41では安定化剤Hを、実施例42では安定化剤Iを、実施例43では安定化剤Lをそれぞれ用いた。また、参考例3では、安定化剤を用いず、上述のZ−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン、水、可溶化剤およびノニオン系界面活性剤を混合して調製したものを溶剤組成物として用いた。結果を表8に示す。
Claims (17)
- Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと安定化剤とを少なくとも含む溶剤組成物であって、
該安定化剤が、ヒドロキシル基を有するアミン化合物または、ヒドロキシル基を有するアミド化合物である、溶剤組成物。 - 安定化剤が、下記一般式[1]で表される化合物または下記一般式[2]で表される化合物である、請求項1に記載の溶剤組成物。
一般式[2]中、R2およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、(CR6b 2CR7b 2O)bR8または(CR6c 2CR7c 2O)cR9を表す。R3は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基またはCOR11を表す。R5は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の炭素原子の一部または全部が芳香族環に置換されていてもよい。R6a〜R6cおよびR7a〜R7cはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R8〜R9はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R11およびR12はそれぞれ独立に炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。nは0〜9の整数を表す。aは1〜50の整数を表し、b〜cはそれぞれ独立に0〜50の整数を表し、a+b+c=50を満たす。R3およびR8〜R9のうち少なくとも一つは水素原子を表す。R4が複数存在する場合、互いに同じまたは異なる種類であってもよく、R5、R6a〜R6c、R7a〜R7cおよびR8〜R9についても同様である。) - 安定化剤が、アミンまたはアミドと、アルキレンオキシドとを反応させて得られる生成物であって、
反応温度が0〜200℃であり、アミンおよびアミドの総量1モルに対してアルキレンオキシドを1〜50モル用いて反応させる、請求項1に記載の溶剤組成物。 - アミンが、アンモニア、C1〜20第一級アミン、C1〜20第二級アミン、ポリアルキレンポリアミン、芳香族アミン、複素環式アミン、尿素およびグリシンからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アミドが、カルボン酸アミド、カルボン酸C2〜20一級アミド、カルボン酸C2〜20二級アミドおよびラクタム類からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドおよび2,3−ブチレンオキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種である、
請求項4に記載の溶剤組成物。 - Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンおよび安定化剤の総量に対して500ppm〜1質量%の水をさらに含む、請求項1〜5の何れか一項に記載の溶剤組成物。
- 安定化剤の含有量が、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに対して0.01〜10質量%である、請求項1〜6の何れか一項に記載の溶剤組成物。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の溶剤組成物を用いる、物品を洗浄する方法。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の溶剤組成物を用いる、衣類をドライクリーニングする方法。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の溶剤組成物を用いる、衣類の帯電を防止する方法。
- Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを安定化する方法であって、
Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと安定化剤とを配合し、
該安定化剤が、ヒドロキシル基を有するアミン化合物または、ヒドロキシル基を有するアミド化合物である、方法。 - 安定化剤が、下記一般式[1]で表される化合物または下記一般式[2]で表される化合物である、請求項11に記載の方法。
一般式[2]中、R2およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、(CR6b 2CR7b 2O)bR8または(CR6c 2CR7c 2O)cR9を表す。R3は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基またはCOR11を表す。R5は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の炭素原子の一部または全部が芳香族環に置換されていてもよい。R6a〜R6cおよびR7a〜R7cはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R8〜R9はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。R11およびR12はそれぞれ独立に炭素数1〜30のアルキル基または炭素数2〜30のアルケニル基を表す。nは0〜9の整数を表す。aは1〜50の整数を表し、b〜cはそれぞれ独立に0〜50の整数を表し、a+b+c=50を満たす。R3およびR8〜R9のうち少なくとも一つは水素原子を表す。R4が複数存在する場合、互いに同じまたは異なる種類であってもよく、R5、R6a〜R6c、R7a〜R7cおよびR8〜R9についても同様である。) - 安定化剤が、アミンまたはアミドと、アルキレンオキシドとを反応させて得られる生成物であって、
反応温度が0〜200℃であり、アミンおよびアミドの総量1モルに対してアルキレンオキシドを1〜50モル用いて反応させる、請求項11に記載の方法。 - アミンが、アンモニア、C1〜20第一級アミン、C1〜20第二級アミン、ポリアルキレンポリアミン、芳香族アミン、複素環式アミン、尿素およびグリシンからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アミドが、カルボン酸アミド、カルボン酸C2〜20一級アミド、カルボン酸C2〜20二級アミドおよびラクタム類からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドおよび2,3−ブチレンオキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種である、
請求項14に記載の方法。 - Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンおよび安定化剤の総量に対して500ppm〜1質量%の水をさらに配合する、請求項11〜15の何れか一項に記載の方法。
- 安定化剤の配合量が、Z−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンに対して0.01〜10質量%である、請求項11〜16の何れか一項に記載の方法。
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