JPH0559160B2 - - Google Patents

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JPH0559160B2
JPH0559160B2 JP1509399A JP50939989A JPH0559160B2 JP H0559160 B2 JPH0559160 B2 JP H0559160B2 JP 1509399 A JP1509399 A JP 1509399A JP 50939989 A JP50939989 A JP 50939989A JP H0559160 B2 JPH0559160 B2 JP H0559160B2
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JP
Japan
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azeotrope
hcfc
weight
composition
dichlorotrifluoroethane
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JP1509399A
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Eren Ruisu Suwan
Raja Sabuura Basu
Ian Robaato Shankurando
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Honeywell International Inc
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AlliedSignal Inc
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Publication of JPH0559160B2 publication Critical patent/JPH0559160B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50Solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50Solvents
    • C11D7/5036Azeotropic mixtures containing halogenated solvents
    • C11D7/5068Mixtures of halogenated and non-halogenated solvents
    • C11D7/5077Mixtures of only oxygen-containing solvents
    • C11D7/5081Mixtures of only oxygen-containing solvents the oxygen-containing solvents being alcohols only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • C23G5/02Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents
    • C23G5/028Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents containing halogenated hydrocarbons
    • C23G5/02809Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents containing halogenated hydrocarbons containing chlorine and fluorine
    • C23G5/02825Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents containing halogenated hydrocarbons containing chlorine and fluorine containing hydrogen
    • C23G5/02829Ethanes
    • C23G5/02832C2H3Cl2F
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/26Cleaning or polishing of the conductive pattern

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

請求の範囲 1 1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、ジ
クロロトリフルオロエタン及びメタノールを含
み、760mmHg(101kPa)で約29.64℃±約0.4℃で
沸騰する共沸混合物様組成物。 2 1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、ジ
クロロトリフルオロエタン及びメタノールを含
み、760mmHg(101kPa)で約31.8℃±約0.5℃で沸
騰する共沸混合物様組成物。 3 1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、ジ
クロロトリフルオロエタン、ニトロメタン及びメ
タノールを含み、760mmHg(101kPa)で約30.2℃
±約0.4℃で沸騰する共沸混合物様組成物。 4 1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、ジ
クロロトリフルオロエタン、ニトロメタン及びエ
タノールを含み、760mmHg(101kPa)で約33.0℃
±約0.4℃で沸騰する共沸混合物様組成物。 発明の分野 本発明は、1,1−ジクロロ−1−フルオロエ
タン、ジクロロトリフルオロエタン、およびメタ
ノールまたはエタノールの共沸混合物様混合物に
関する。これらの混合物は脱融剤などの様々な蒸
気脱脂、低温洗浄および溶剤洗浄用途に有用であ
る。 発明の背景 フルオロカーボン基剤溶剤による蒸気脱脂およ
び溶剤洗浄は、固体表面、特に複雑な部品および
除去するのが困難な汚れの脱脂およびその他の洗
浄用に産業界で広範囲に利用されている。 その最も簡単な形態において、蒸気脱脂または
溶剤洗浄は洗浄される室温の目的物を沸騰溶剤の
蒸気に晒すことから成る。蒸気が目的物上に凝縮
すると、グリースまたは他の汚れを洗い落とすた
めの清浄な蒸留溶剤となる。最後に目的物から溶
剤が蒸発すると、その目的物を簡単に液体溶剤中
で洗浄する場合にあるような残留物が後に残らな
い。 溶剤の洗浄作用を改良するのに高温度が必要で
ある除去するのが困難な汚れのために、または金
属部品および集成装置の洗浄を効果的に且つ速や
かに行わなければならない多量の組立てライン操
作のために、蒸気脱脂装置の通常の操作は、洗浄
される部品を沸騰溶剤のサンプに浸漬してその大
部分の汚れを除去した後、新たに蒸留されたほぼ
室温の溶剤が入つているサンプにその部品を浸漬
し、そして最後にその部品を沸騰サンプ上で溶剤
蒸気に晒してその溶剤蒸気を洗浄された部品上に
凝縮させることから成る。更に、部品に蒸留溶剤
を噴霧した後最後にすすぎ洗浄することもでき
る。 前記に記載した操作に適当な蒸気脱脂装置は当
該技術分野において周知である。例えば、シエリ
カー(Sherliker)らは米国特許第3085918号明細
書で、沸騰サンプ、洗浄用サンプ、水分離器およ
び他の補助装置から成るこのような適当な蒸気脱
脂装置を開示している。 低温洗浄は多数の溶剤を用いるもう一つの用途
である。大部分の低温洗浄用途では、汚れた部品
を液体中に浸漬させるかまたは溶剤に浸したぼろ
布または類似のもので拭いて自然乾燥させる。 トリクロロトリフルオロエタンのようなフルオ
ロカーボン溶剤は、脱脂用途および他の溶剤洗浄
用途に有用な効果的で、非毒性の、しかも非引火
性の薬剤として近年広範囲に利用が行なわれてい
る。トリクロロトリフルオロエタンはグリース、
油、蝋等に対する十分な溶解力があることが見出
された。したがつて、それは電動機、圧縮機、重
金属部品、精巧な精密金属部品、印刷回路板、ジ
ヤイロスコープ、誘導装置、宇宙船およびミサイ
ル器材、アルミニウム部品等を洗浄するのに広範
囲に利用されてきた。 技術上は、極性機能性、増加した溶解力および
安定剤などの更に望ましい特性を与える成分を含
んでいるトリクロロトリフルオロエタンのような
望ましいフルオロカーボン成分を含む共沸混合物
組成物の方向に向いてきている。共沸混合物組成
物は、それらが、沸騰によつて分別しないで望ま
しいものである。この挙動は、これらの溶剤を用
いる前記に記載した蒸気脱脂装置において再蒸留
された物質を最後のすすぎ洗浄用に生成するので
望ましいものである。したがつて、蒸気樹脂シス
テムは蒸留器として用いられる。溶剤組成物が定
沸点を示さなければ、すなわち共沸混合物でも共
沸混合物様でもなければ、分別が生じ、望ましく
ない溶剤分布が作用して洗浄および処理の安定性
を損なうことがある。溶剤混合物の一層揮発性の
成分の優先蒸発は、それらが共沸混合物でも共沸
混合物様でもないならばその場合であるが、あま
り望ましくない特性、例えば、汚れに対する一層
低い溶解力、金属、プラスチツクまたはエラスト
マー成分に対する一層低い不活性、および増加し
た引火性および毒性を有することがある変更され
た組成物との混合物を生じるであろう。 技術上、蒸気脱脂および他の洗浄用途のための
新規な且つ特定の用途のための代替物を与える新
規なフルオロカーボン基剤共沸混合物または共沸
混合物様混合物を引き続き探求することが行なわ
れている。現在、特に関心がもたれるのは、現在
用いられている完全にハロゲン化されたクロロフ
ルオロカーボンに対する成層圏に安全な代替物で
あると考えられるフルオロカーボンを基剤とする
このような共沸混合物様混合物である。完全にハ
ロゲン化されたクロロフルオロカーボンは地球の
保護オゾン層に関連する環境問題を引き起こす疑
いがある。数学的な膜型では、ヒドロクロロフル
オロカーボン、例えば1,1−ジクロロ−1−フ
ルオロエタン(HCFC−141b)およびジクロロト
リフルオロエタン(HCFC−123またはHCFC−
123a)が大気圏の化学的性質に悪影響を及ぼす
ことがなく、完全にハロゲン化された種類に比べ
て、オゾン減少および温室効果による地球の温暖
化への原因としては無視できるものであるという
ことが立証された。 米国特許第3936387号明細書に、メタノールと
1,2−ジクロロ−1−フルオロエタン(HCFC
−141)との共沸混合物組成物が開示されている。
米国特許第4035258号明細書に、エタノールと
HCFC−141との共沸混合物組成物が開示されて
いる。 エル・ホースリー(L.Horsley)、
AZEOTROPIC DATA−、70(1973)に、ニ
トロメタンと、メタノールまたはエアノールとの
共沸混合物組成物が開示されている。 米国特許第4816174号明細書に、HCFC−141b、
メタノールおよびニトロメタンの共沸混合物組成
物が開示されている。 米国特許第4816176号明細書に、2,2−ジク
ロロ−1,1,1−トリクロロエタン(HCFC−
123)または1,2−ジクロロ−1,1,2−ト
リフルオロエタン(HCFC−123a)、メタノール、
およびニトロメタンの共沸混合物組成物が開示さ
れている。 米国特許4816175号明細書に、HCFC−123また
はHCFC−123a、メタノール、ニトロメタン、お
よびシクロペンタンの共沸混合物組成物が開示さ
れている。 本発明の目的は、HCFC−141bおよびジクロロ
トリフルオロエタンを基剤とした新規な共沸混合
物様組成物であつて、室温で液体であり、蒸留ま
たは蒸発の操作下で分別することがなく、そして
脱融剤用途などの蒸気脱脂および他の溶剤洗浄用
途で用いるための溶剤として有用である組成物を
提供することである。 本発明のもう一つの目的は前記の用途で用いる
ための環境上容認可能な新規な溶剤を提供するこ
とである。 本発明の他の目的および利点は下記の説明から
明らかになるものである。 図面の説明 図1は、表に示されるデータのプロツトであ
り、極小沸点三成分共沸混合物組成物が生成され
ることを実証するものである。表示されたHCFC
−141b/HCFC−123の比率は重量%によるもの
である。 図2は、表に示されるデータのプロツトであ
り、三成分共沸混合物の沸点が極大を経ることを
実証するものである。表示されたHCFC−141b/
メタノールの比率は重量%によるものである。 図3は、三成分サドル形共沸混合物の沸点の輪
郭のプロツトであり、そのデータを表に示す。
長円形の曲線で限定される面積内にある組成物
は、サドル形共沸混合物の沸点である29.58℃の
0.05℃以内で沸騰し、その推定値はプロツト上の
三角形をした面積で示される。室温では、長円で
限定される面積は、沸点でよりもある程度大きい
と推定される。 発明の説明 本発明によれば、新規な共沸混合物様組成物
は、HCFC−141b、ジクロロトリフルオロエタ
ン、およびメタノールを含むことが発見された。
ジクロロトリフルオロエタン成分は、その異性体
である1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフル
オロエタン(HCFC−123)または1,2−ジク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(HCFC
−123a)のどちらか一方またはそれらの混合物
であることがある。好ましい異性体はHCFC−
123である。 ジクロロトリフルオロエタンおよびHCFC−
141bは二成分共沸混合物系を生成しない。HCFC
−141、ジクロロトリフルオロエタンおよびメタ
ノールは三成分共沸混合物系を生成しない。 本発明の共沸混合物様組成物は、HCFC−141b
を約60〜約94重量%、ジクロロトリフルオロエタ
ンを約5〜約35.5重量%、およびメタノールを約
1〜約4.7重量%含む。 本発明の好ましい態様において、本発明の共沸
混合物様組成物は、HCFC−141bを約70〜約94重
量%、ジクロロトリフルオロエタンを約5〜約
26.0重量%、およびメタノールを約1〜約4.0重
量%含む。 本発明の尚一層好ましい態様において、本発明
の共沸混合物様組成物は、HCFC−141bを約75〜
約90重量%、ジクロロトリフルオロエタンを約80
〜約21.0重量%、およびメタノールを約2.0〜約
3.8重量%含む。 HCFC−123を含む真の共沸混合物についての
本出願人の最良の推定値は、HCFC−141bが約
86.2重量%、HCFC−123が約10重量%、および
メタノールが約3.8重量%であり、760mmHg
(101kPa)で約29.58℃の沸点を示す。 HCFC−123aを含む真の共沸混合物についての
本出願人の最良の推定値は、HCFC−141bが約
86.0重量%、HCFC−123aが約10.2重量%、およ
びメタノールが約3.8重量%であり、760mmHgで
約29.7℃の沸点を示す。 HCFC−123およびHCFC−123aの混合物を含
む本発明の共沸混合物様組成物は、HCFC−123
およびHCFC−123aとの分離三成分共沸混合物組
成物の沸点が実際的な用途に区別できないほど互
いに近似しているので、共沸混合物様組成物とし
て挙動する。 更に、新規な共沸混合物様組成物は、HCFC−
141b、ジクロロトリフルオロエタン、およびエ
タノールを含むことが発見された。 HCFC−141b、ジクロロトリフルオロエタン、
およびエタノールが三成分共沸混合物系を生成す
るとは知られていない。 本発明の共沸混合物様組成物は、HCFC−141b
を約62.5〜約94.9重量%、ジクロロトリフルオロ
エタンを約3.0〜35.5重量%、およびエタノール
を約0.1〜約3.0重量%含む 本発明の好ましい態様において、本発明の共沸
混合物様組成物は、HCFC−141bを約72〜約94.7
重量%、ジクロロトリフルオロエタンを約5〜約
26.0重量%、およびエタノールを約0.3〜約2.0重
量%含む。 本発明の尚一層好ましい態様において、本発明
の共沸混合物様組成物は、HCFC−141bを約75〜
約90重量%、ジクロロトリフルオロエタンを約
8.0〜約24.7重量%およびエタノールを約0.3〜約
1.5重量%含む。 本発明の最も好ましい態様において、本発明の
共沸混合物様組成物は、HCFC−141bを約77.2〜
約90.3重量%、ジクロロトリフルオロエタンを約
8.1〜約21.7重量%、およびエタノールを約0.5〜
約2.0重量%含み、760mmHg(101kPa)で約31.8℃
の沸点を示す。 更に、新規な共沸混合物様組成物は、HCFC−
141b、ジクロロトリフルオロエタン、ニトロメ
タン、およびメタノールまたはエタノールを含む
ことが発見された。 一つの態様において、本発明の共沸混合物様組
成物は、HCFC−141bを約62.5〜約97.9重量%、
ジクロロトリフルオロエタンを約2.0〜約35.5重
量%、ニトロメタンを約0.02〜約0.3重量%、お
よびエタノールを約0.1〜約3.0重量%含む 本発明の好ましい態様において、本発明の共沸
混合物様組成物は、HCFC−141bを約72.0〜約
94.7重量%、ジクロロトリフルオロエタンを約
3.0〜約26.0重量%、ニトロメタンを約0.05〜約
0.3重量%、およびエタノールを約0.3〜約2.0重量
%含む。 本発明の尚一層好ましい態様において、本発明
の共沸混合物様組成物は、HCFC−141bを約75.0
〜約90.0重量%、ジクロロトリフルオロエタンを
約5.0〜約24.7重量%、ニトロメタンを約0.05〜約
0.2重量%、およびエタノールを約0.3〜約1.8重量
%含む。 本発明の最も好ましい態様において、本発明の
共沸混合物様組成物は、HCFC−141bを約77.2〜
約90.0重量%、ジクロロトリフルオロエタンを約
5.0〜約21.7重量%、ニトロメタンを約0.05〜約
0.2重量%、およびエタノールを約0.3〜約1.5重量
%含み、760mmHg(101kPa)で約33.0℃の沸点を
示す。 更に、「共沸混合物様」という用語を、HCFC
−141b、ジクロロトリフルオロエタン、ニトロ
メタン、およびメタノールの組成物について、そ
の組成物が蒸気脱脂装置に残留しまたは互いに離
れないという理由で、本明細書中で用いる。 もう一つの態様において、本発明の共沸混合物
様組成物は、HCFC−141bを約60〜約97重量%、
ジクロロトリフルオロエタンを約2.0〜約35.5重
量%、メタノールを約1〜約4.7重量%、および
ニトロメタンを約0.01〜約1.0重量%含む。 本発明の好ましい態様において、本発明の共沸
組成物は、HCFC−141bを約70〜約94重量%、ジ
クロロトリフルオロエタンを約5〜約26.0重量
%、メタノールを約1.0〜約4.0重量%、およびニ
トロメタンを約0.02〜約1.0重量%含む。 本発明の尚一層好ましい態様において、本発明
の共沸組成物は、HCFC−141bを約75〜約90重量
%、ジクロロトリフルオロエタンを約7.5〜約
21.0重量%、メタノールを約2.0〜約3.8重量%、
およびニトロメタンを約0.02〜約0.5重量%含む。 本発明の最も好ましい態様において、本発明の
共沸組成物は、HCFC−141bを約80.0〜約90.0重
量%、ジクロロトリフルオロエタンを約7.5〜約
16.0重量%、ニトロメタンを約0.02〜約0.2重量
%、およびメタノールを約2.5〜約3.8重量%含
み、760mmHgで約30.2℃の沸点を示す。 厳密なまたは真の共沸混合物組成物は確認され
なかつたが、示された範囲内にあることが確認さ
れた。真の共沸混合物が存在するところにかかわ
りなく、示された範囲内の組成物はいずれも、示
された範囲外にある種の組成物と同様に、下記に
更に詳しく定義する共沸混合物様である。 これらの共沸混合物様組成物は概して非引火性
液体であり、すなわちタグ・オープン・カツプ
(Tag Open Cup)試験法−ASTM−D1310−86
で試験された場合に引火点を示さないということ
が分かつた。 基本的な原理から、流体の熱力学的状態は4種
類の可変数、すなわち、圧力、温度、液体組成物
および蒸気組成物で、またはそれぞれP−T−X
−Yで定義される。共沸混合物は、XおよびYが
所定のPおよびTで等しい場合の2種類以上の成
分の系に特有な特性である。実際に、これは、混
合物の成分を蒸留の際に、したがつて前記に記載
の蒸気相中における溶剤洗浄の際に分離すること
がありえないということを意味する。 この考案の目的は、共沸混合物様組成物によつ
て、組成物がその共沸特性に関して、または沸騰
若しくは蒸発によつて分別しない傾向に関して真
の共沸混合物のように挙動するということを意味
しようとすることである。このような組成物は真
の共沸混合物であつてもよいしまたはそうでなく
てもよい。例えば、このような組成物において沸
騰または蒸発の際に生成された蒸気の組成物は、
元の液体組成物と同一であるかまたはほぼ同一で
ある。したがつて、沸騰または蒸発の際に、液体
組成物は、それが仮に変化するとしても最小限度
にまたは無視できる程度にしか変化しない。この
ことは沸騰または蒸発の際に液体組成物が実質的
な程度に変化する非共沸混合物様組成物とは対照
的である。 したがつて、候補混合物が本発明の意味の範囲
内の「共沸混合物様」であるかどうか確認するた
めの一つの方法は、混合物をその分離成分に分離
すると予想される条件下(すなわち分解、段階)
でそれらの試料を蒸留することである。混合物が
非共沸混合物でも非共沸混合物様でもない場合、
その混合物は分別され、すなわち最低沸点成分を
最初に留去し、そして次々にその各種成分を分離
する。混合物が共沸混合物様である場合、ある程
度限定された量の最初の蒸留留分が得られ、混合
物成分を全て含み且つ共沸するかまたは単一物質
として挙動する。この現象は、混合物が共沸混合
物様でない場合、すなわちそれが共沸混合物系の
一部分ではない場合には生じることはない。候補
混合物の分別度が過度に大きい場合は、次に、真
の共沸混合物に一層近似した組成物を選択して分
別を最小限度にしなければならない。当然なが
ら、蒸気脱脂装置の場合のような共沸混合物様組
成物の蒸留によつて真の共沸混合物が生成し且つ
濃縮されやすい。 前記のことから、共沸混合物様組成物のもう一
つの特性は、同一成分を種々の比率で含む一定の
範囲の組成物が存在し、それが共沸混合物様であ
るということになる。このような組成物はいずれ
も、本明細書中で用いられる共沸混合物様という
用語に包含されると思われる。一例として、種々
の圧力での与えられた共沸混合物の組成物はその
組成物の沸点が変化すると少なくとも僅かに変化
するということは周知である。したがつて、Aお
よびBの共沸混合物は、温度および/または圧力
に応じて変化可能な組成物と以外の特定の種類の
関係を示す。したがつて、本発明の意味の範囲内
の、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、ジ
クロロトリフルオロエタンおよびメタノール組成
物についての共沸混合物様を定義するもう一つの
方法は、このような混合物が、本明細書中で開示
された最も好ましい組成物の沸点、すなわち、
HCFC−123の場合は760mmHg(101kPa)で29.58
℃およびHCFC−123aの場合は760mmHg
(101kPa)で29.70℃の(約760mmHg(101kPa)
で)約±0.3℃以内で沸騰するということを明言
することである。 本発明の意味の範囲内の、1,1−ジクロロ−
1−フルオロエタン、ジクロロトリフルオロエタ
ンおよびエタノール組成物についての共沸混合物
様を更に定義するためには、このような混合物
が、本明細書中で開示された最も好ましい組成物
の沸点、すなわち、760mmHg(101kPa)で31.8℃
の(約760mmHg(101kPa)で)約±0.5℃以内で
沸騰するということを明言しなければならない。
ジクロロトリフルオロエタン成分が1,1−ジク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタンである場
合、好ましい混合物は、32.0℃の(約760mmHg
(101kPa)で)約±0.5℃以内で沸騰する。ジク
ロロトリフルオロエタン成分が1,1−ジクロロ
−2,2,2−トリフルオロエタンである場合、
好ましい混合物は、31.6℃の(約760mmHg
(101kPa)で)約±0.5℃以内で沸騰する。 本発明の意味の範囲内の、1,1−ジクロロ−
1−フルオロエタン、ジクロロトリフルオロエタ
ン、ニトロメタン、およびメタノールまたはエタ
ノール組成物についての共沸混合物様を更に定義
するためには、このような混合物が、本明細書中
で開示された最も好ましい組成物の沸点の(約
760mmHg(101kPa)で)約±0.8℃以内で沸騰す
るということを明言しなければならない。HCFC
−141b、ジクロロトリフルオロエタン、エタノ
ールおよびニトロメタンについての好ましい混合
物は33.0℃の(約760mmHg(101kPa)で)約±0.4
℃以内で沸騰する。当業者によつて容易に理解さ
れるように、共沸混合物の沸点は圧力に伴つて変
化する。 本発明の実施態様において、本発明の共沸混合
物様組成物は、浸漬若しくは噴霧することまたは
通常の脱脂装置の利用によるような当該技術分野
において周知の任意の方法で固体表面を前記の組
成物で処理することによつて前記の表面を洗浄す
るのに用いることができる。 本発明の新規な溶剤である共沸混合物様組成物
のHCFC−141b、ジクロロトリフルオロエタン、
ニトロメタン、メタノールおよびエタノール成分
は既知の物質である。好ましくは、それらをその
系の溶解性または共沸性によつて悪影響を及ぼさ
れないように十分に高い純度で用いなければなら
ない。 実施例1〜3に、新規なサドル形(saddle)
(正−負)共沸混合物がHCFC−141b、ジクロロ
トリフルオロエタンおよびメタノール系で生成さ
れることを示す。サドル形共沸混合物は当該技術
分野では極めて珍しい。サドル形共沸混合物の性
質および利点を下記に記載する。 本発明のサドル形共沸混合物を生成する3種類
の成分による可能な二成分組み合わせの内、2種
類のみが共沸混合物を生成し、すなわち、HCFC
−123およびメタノール(約760mmHg(101kPa)
で沸点27.49℃)と、HCFC−141bおよびメタノ
ール(約760mmHg(101kPa)で沸点29.63℃)で
あり、その双方が極小沸点共沸混合物である。
HCFC−141bおよびHCFC−123は互いに二成分
共沸混合物を生成しない。当該技術分野で最も一
般的な種類である三成分共沸混合物が極小沸点共
沸混合物を生成しない場合、それは最低沸点二成
分共沸混合物成分よりも低いところで沸騰し、す
なわち、その沸点は27.49℃未満であると思われ
る。しかしながら、三成分混合物はサドル形共沸
混合物を生成するので、その沸点は極小沸点成分
二成分共沸混合物の沸点より下に低下することは
ない。実際に、サドル形共沸混合物の高い方の沸
点である760mmHg(101kPa)で29.58℃は、その
一層高い沸点が、蒸気脱脂または脱脂剤装置など
の装置からの溶剤損失を減少させるという点で好
都合である。 2種類の二成分共沸混合物であるHCFC−
123/メタノールおよびHCFC−141b/メタノー
ルにまさる三成分系の利点は、(a)HCFC−141b/
メタノールに比べて減少した蒸気引火性、および
(b)HCFC−123/メタノール配合物よりも高い沸
点である。 本発明のもう一つの態様の共沸混合物様混合物
を生成する3種類の成分であるHCFC−141b、ジ
クロロトリフルオロエタンおよびエタノールによ
る可能な3種類の二成分組み合わせの内、1種類
のみが共沸混合物を生成することが知られてお
り、すなわち、HCFC−141bおよびエタノール
(765mmHg(102kPa)で沸点31.9℃)であり、極
小沸点共沸混合物である。HCFC−141bおよび
HCFC−123も、HCFC−123およびエタノール
も、二成分共沸混合物を生成しない。 二成分共沸混合物であるHCFC−141b/エタノ
ールにまさる三成分系の利点は、(a)HCFC−
141b/エタノールに比べて減少した蒸気引火性、
および(b)HCFC−141b/エタノールに比べて低い
オゾン減少の可能性である。 本発明のもう一つの態様の共沸混合物様混合物
を生成する4種類の成分であるHCFC−141b、ジ
クロロトリフルオロエタン、ニトロメタンおよび
エタノールによる可能な6種類の二成分組み合わ
せの内、2種類のみが共沸混合物を生成すること
が知られており、すなわち、極小沸点共沸混合物
であるHCFC−141bおよびエタノール(765mmHg
(102kPa)で沸点31.9℃)と、極小沸点共沸混合
物であるニトロメタンおよびエタノール(760mm
Hg(101kPa)で沸点76.0℃)である。HCFC−
141bおよびHCFC−123;HCFC−141bおよびニ
トロメタン;HCFC−123およびニトロメタン;
およびHCFC−123およびエタノールが二成分共
沸混合物を生成するとは知られていない。 本発明の一つの態様の共沸混合物様混合物を生
成する4種類の成分であるHCFC−141b、ジクロ
ロトリフルオロエタン、ニトロメタンおよびエタ
ノールによる可能な4種類の三成分組み合わせの
内、1種類のみが共沸混合物を生成することが知
られており、すなわち、HCFC−141b、ジクロロ
トリフルオロエタンおよびエタノール(HCFC−
123の場合、760mmHg(101kPa)で沸点31.6℃;
HCFC−123aの場合、760mmHg(101kPa)で沸点
32.0℃)であり、極小沸点共沸混合物である。
HCFC−141b、ジクロロトリフルオロエタンおよ
びニトロメタン;HCFC−141b、ニトロメタンお
よびエタノール;およびジクロロトリフルオロエ
タン、ニトロメタンおよびエタノールが三成分共
沸混合物を生成するとは知られていない。 三成分共沸混合物であるHCFC−141b/エタノ
ール/ジクロロトリフルオロエタンにまさる第四
の系の利点は、金属の腐蝕を防止するそれらの能
力である。 本発明のもう一つの態様の共沸混合物を生成す
る4種類の成分である、HCFC−141b、ジクロロ
トリフルオロエタン、ニトロメタンおよびメタノ
ールによる可能な6種類の二成分組み合わせの
内、2種類が共沸混合物を生成することが知られ
ており、すなわち、極小沸点共沸混合物である
HCFC−141bおよびメタノール(765mmHg
(102kPa)で沸点29.8℃)と、極小沸点共沸混合
物であるメタノールおよびニトロメタン(760mm
Hg(101kPa)で沸点64.4℃)である。HCFC−
141bおよびHCFC−123;HCFC−141bおよびニ
トロメタン;およびHCFC−123およびニトロメ
タン;が二成分共沸混合物を生成するとは知られ
ていない。 本発明の一つの態様の共沸混合物を生成する4
種類の成分である、HCFC−141b、ジクロロトリ
フルオロエタン、ニトロメタンおよびメタノール
による可能な4種類の三成分組み合わせの内、3
種類が共沸混合物を生成することが知られてお
り、すなわち、HCFC−141b、ニトロメタンおよ
びメタノール(760mmHg(101kPa)で沸点29.4
℃);ジクロロトリフルオロエタン、ニトロメタ
ンおよびメタノール(HCFC−123については、
760mmHg(101kPa)で沸点27.2℃およびHCFC−
123aについては、760mmHg(101kPa)で沸点30.6
℃);およびHCFC−141b、ジクロロトリフルオ
ロエタンおよびメタノール(HCFC−123につい
ては、760mmHg(101kPa)で沸点29.6℃および
HCFC−123aについては、760mmHg(101kPa)で
沸点29.7℃)である。HCFC−141b、ジクロロト
リフルオロエタンおよびニトロメタンが三成分共
沸混合物を生成するとは知られていない。 本発明の組成物に新規な共沸混合物様組成物を
生成するような追加の成分を含んでもよいという
ことは理解する必要がある。このような組成物は
いずれも、その組成物が共沸するかまたは本質的
に共沸し且つ本明細書中に記載された本質的な成
分を全て含む限りにおいて、本発明の範囲内であ
ると考えられる。 本発明を下記の非性限実施例によつて更に十分
に例証する。 実施例 1〜3 これらの実施例を沸点測定装置で行なつた。沸
点測定装置は、種々の二成分混合物を沸騰させる
電熱式サンプから構成された。冷却器をこのサン
プに連結し、このシステムを全還流下で操作し
た。沸騰している液体および蒸気のスラツグは、
精確な温度測定に用いられる調節されたサーミス
タが入つているサーモウエルを介して、コツトレ
ルポンプによつてサンプから吸入排出された。2
種類の成分の混合物を制御圧力下で沸騰させた
後、測定された量の第三の成分を沸点測定装置の
一つに入れて滴定した。得られる混合物の沸点の
変化を測定した。 若干の測定において、3種類の成分を種々の比
率で含んでいる混合物を加え、得られる混合物の
沸点を測定した。次に、沸点の輪郭をプロツト
し、それによつて共沸混合物の組成物を確認し
た。本明細書に示されたデータによつて実証され
るように、HCFC−123をHCFC−141bおよびメ
タノールの二成分共沸混合物に加えた場合、その
沸点は上昇し、極大共沸三成分混合物が生成した
ことが分かつた。しかしながら、メタノールを
HCFC−141bおよびHCFC−123の混合物に加え
た場合、生成された共沸混合物は極小共沸型であ
つた。これにより、HCFC−141b、ジクロロトリ
フルオロエタンおよびメタノールから成る問題の
三成分系による特有なサドル形共沸混合物の存在
が証明された。 温度および圧力の測定並びに測定された滴定
は、コンピユーター化されたデータ取得システム
によつていずれも自動的に行なつた。沸点測定を
2種類の圧力で、通常760mmHg(101kPa)および
765mmHg(102kPa)の範囲で、各組成物について
行なつた。これらの測定値をわずかな測定された
直線補正を適用することによつて正確に760mmHg
(101kPa)および765mmHg(102kPa)に補正し
た。このような沸点測定値は±0.002℃まで精確
であると思われる。 下記の表に、メタノールをHCFC−141bおよ
びHCFC−123の混合物に加えた場合に得られた
種々の混合物について、760mmHg(101kPa)に補
正した沸点測定値を示す。これらのデータを図1
にプロツトし、極小沸点三成分共沸混合物組成物
を示す。
【表】
【表】 下記の表に、HCFC−123、HCFC−141bお
よびメタノールの種々の混合物について、760mm
Hg(101kPa)に補正した沸点測定値を示す。こ
の実験において、メタノールの組成物はHCFC−
141bとのその共沸混合物組成物で一定に保持さ
れた。HCFC−141bおよびHCFC−123の混合物
中の比率を変化させ、沸点測定装置で沸点を測定
した。沸点は極大を経る。データを図2にプロツ
トする。
【表】 サドル形共沸混合物の組成物−温度輪郭図形を
描くために、三成分混合物の調製しそれらの沸点
を、沸点測定装置を用いて760mmHg(101kPa)で
測定した。これらのデータを表に示す。これら
のデータを表のデータと一緒に、図3に描かれ
た三成分図形にプロツトする。このプロツトは、
サドル形の点が生じるところに組成物の範囲を描
く。
【表】
【表】 実施例 4 この実施例では、1,1−ジクロロ−1−フル
オロエタン、メタノール、およびHCFC−123ま
たはHCFC−123aの間に共沸混合物が存在するこ
とを蒸留法によつて更に確証する。この混合物が
蒸留の際に分別されないことも例証する。 冷水で凝縮された自動液体分割ヘツドを備えた
5段オルダーシヨウ蒸留塔を用いた。蒸留塔に
HCFC−141bを86.62重量%、HCFC−123を9.70
重量%、およびメタノールを3.67重量%の約310
gを入れ、約1時間全還流下で加熱して平衡を確
実にした。還流比2:1をこの特定の蒸留に用い
た。最初の装入量の約50%を4段の類似型の塔頂
留出留分ち集めた。これらの留分の組成物をガス
クロマトグラフイーを用いて分析した。表に、
出発物質の組成物を示す。蒸留留分および塔頂留
出物温度の平均は、組成物を確認することに関係
した不確定の範囲内で全く一定であり、混合物が
共沸混合物であることを示す。
【表】
【表】 実施例 5〜8 これらの実施例は、1,1−ジクロロ−1−フ
ルオロエタン、エタノール、およびジクロロトリ
フルオロエタンの間に共沸混合物様混合物が存在
することを蒸留法によつて確証する。これらの実
施例は、これらの混合物が蒸留の際に分別されな
いことも例証する。 冷水で凝縮された自動液体分割ヘツドを備えた
5段オルダーシヨウ蒸留塔をこれらの実施例に用
いた。蒸留塔に下記に示された出発物質を入れ、
約1時間全還流下で加熱して平衡を確実にした。
還流比2:1を蒸留に用いた。最初の装入量の約
50%を4段の類似型の塔頂留出留分に集めた。こ
れらの留分の組成物をガスクロマトグラフイーを
用いて分析した。表に、出発物質の組成物、蒸
留留分および共沸留分の沸点を示す。蒸留留分蒸
留流分および塔頂留出物温度の平均は、組成物を
確認することに関係した不確定の範囲内で全く一
定であり、その混合物が共沸または共沸混合物様
であることを示す。
【表】
【表】 実施例 9〜10 これらの実施例で、1,1−ジクロロ−1−フ
ルオロエタン、エタノール、ジクロロトリフルオ
ロエタン、およびニトロメタンの間に共沸混合物
様混合物が存在することを蒸留法によつて確証す
る。これらの実施例で、これらの混合物が蒸留の
際に分別されないことも例証する。 冷水で凝縮される自動液体分割ヘツドを備えた
5段オルダーシヨウ蒸留塔をこれらの実施例に用
いた。実施例9では、蒸留塔に、HCFC−141bを
89.9重量%、HCFC−123を8.1重量%、エタノー
ルを2.0重量%、およびニトロメタンを0.2重量%
の約360gを入れ、約1時間全還流下で加熱して
平衡を確実にした。還流比2:1をこの特定の蒸
留に用いた。最初の装入量の約50%を4段の類似
型の塔頂留出留分に集めた。これらの留分の組成
物をガスクロマトグラフイーを用いて分析した。
表に、出発物質の組成物を示す。蒸留留分およ
び塔頂留出物温度の平均は、組成物を確認するこ
とに関係した不確定の範囲内で全く一定であり、
その混合物が共沸または共沸混合様であることを
示す。
【表】
【表】 実施例 11〜12 本発明の混合物の共沸混合物様の性質を蒸気相
脱脂操作での実際の利用条件下で例証するため
に、蒸気相脱脂装置に、HCFC−141bを87.0重量
%、HCFC−123を9.6重量%、メタノールを3.1重
量%、およびニトロメタンを0.3重量%含む本発
明による好ましい共沸混合物様混合物を入れた。
その混合物をその共沸性または非凝離性について
評価した。用いられた蒸気相脱脂装置は、今日の
分野において溶剤凝離作用についての最も厳密な
試験を示す型の装置に匹敵する種類のシステム形
状を示すものである、小型の水冷式三サンプ蒸気
相脱脂装置であつた。具体的に、本発明を実証す
るのに用いられた脱脂装置には、2種類の流出す
すぎ洗浄サンプおよび沸騰サンプが含まれた。沸
騰サンプは電熱式であり、低レベル遮断器が含ま
れた。脱脂装置中の溶剤蒸気は水冷式ステンレス
鋼製コイルで凝縮された。装置の容量は約1.2ガ
ロンであつた。この脱脂装置は、商業的施設で全
く一般的に用いられているバロン・ブレークスリ
ー(Baron Blakeslee)2LLV3サンプ脱脂装置
に極めて類似していた。 溶剤装入物を還流させ、作業サンプからのオー
バーフローを混合物沸点にするすすぎ洗浄サンプ
および沸騰サンプ中の組成物をパーキン・エルマ
ー(Perkin Elmer)8500ガスクロマトグラフで
確認した。沸騰サンプ中の液体温度を、±0.2℃ま
で精確な熱電対側温装置で監視した。還流を48時
間続け、サンプ組成物をこの時間中監視した。混
合物は、任意の混合物成分についてサンプ間の最
大濃度差が平均値付近の±2シグマである場合、
共沸または非凝離であると考えられた。シグマは
標準導関数単位であり、そして商業用「共沸混合
物様」蒸気相脱脂溶剤が時間と共に組成物中で少
なくとも±2のシグマ変動を示し且つその上極め
て十分な非凝離洗浄作用を生ずるということは、
蒸気脱脂装置性能についての多くの観察から本出
願人が経験したことである。 混合物が共沸混合物様でない場合、高沸点成分
は沸騰サンプ中で極めて速やかに濃縮され且つす
すぎ洗浄サンプで消耗すると思われる。これは偶
然ではなかつた。更に、サンプ中の各成分の濃度
は±2シグマ以内に十分にとどまつた。これらの
結果は、本発明の組成物が大型の商業用蒸気脱脂
装置のいずれの種類でも凝離しないものであり、
それによつて潜在的な安全性、性能および取扱い
の問題を回避するものであるということを示して
いる。試験された好ましい組成物は、推奨法であ
るASTM−D1310−86(タグ・オープン・カツ
プ)により、引火点がないことも見出された。凝
離研究の詳細を表に示す。 実施例12として、組成物がHCFC−141bを70.1
重量%、HCFC−123を26.8重量%、ニトロメタ
ンを0.2重量%、およびメタノールを2.9重量の共
沸混合物であることを除き、実施例11を繰り返し
た。結果を下記の表に示す。
【表】 本発明の組成物は、脱融剤などの種々の蒸気脱
脂、低温洗浄および溶剤洗浄用途の溶剤として有
用である。 低級アルカノールをトリクロロトリフルオロエ
タンなどのある種のハロカーボンと組み合わせた
ような一層活性な溶剤の利用が、亜鉛およびアル
ミニウムのような反応性金属並びに回路板集成装
置で通常用いられるようなある種のアルミニウム
合金およびクロム酸塩コーテイングを攻撃する望
ましくない結果を与えることがあるということは
当該技術分野において知られている。ニトロメタ
ンのようなある種の安定剤は、前記のアルカノー
ルとクロロフルオロカーボン混合物による金属の
攻撃を防止するのに効果的であるということが当
該技術分野で認められた。文献に記載されたよう
な、この目的での他の候補安定剤は、第二アミン
および第三アミン、オレフインおよびシクロオレ
フイン、アルキレンオキシド、スルホキシド、ス
ルホン、ニトリツトおよびニトリル、およびアセ
チレン性アルコールまたはエーテルである。この
ような安定剤並びに他の添加剤は本発明の共沸混
合物様組成物と組み合わせることができると考え
られる。 本発明を詳細に且つそれらの好ましい態様を参
照して記載したが、添付した請求の範囲に定義さ
れた本発明の範囲を逸脱することなく、修正およ
び変更が可能であることは明らかである。
JP1509399A 1988-12-27 1989-09-06 1,1‐ジクロロ‐1‐フルオロエタン、ジクロロトリフルオロエタン、およびメタノールまたはエタノールの共沸混合物様組成物 Granted JPH03504395A (ja)

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