JPH07500338A - 1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブタンおよびアルコールまたはケトンの共沸組成物 - Google Patents

1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブタンおよびアルコールまたはケトンの共沸組成物

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 1、1.2.2.3.3.4.4−オクタフルオロブタンおよびアルコールまた はケトンの共沸組成物 発明の分野 本発明は、フッ素化炭化水素の混合物に関し、さらに詳しくは1,1゜2、2. 3.3.4.4−オクタフルオロブタン(RFC−338pccまたはCHF  2 CF 2 CF 2 CHF 2 )およびアルコール、例えば、メタノー ル、エタノール、イソプロパツールまたはN−プロパツールからなる共沸混合物 または共沸混合物様組成物、およびHFC−338pccおよびケトン、例えば 、アセトンの共沸混合物または共沸混合物様組成物に関する。このような組成物 は、クリーニング剤、ポリオレフィンおよびポリウレタンのための発泡剤、冷媒 、エアゾールの噴射剤、熱媒体、気体の誘電体、消化剤、動力循環作動流体、重 合媒質、粒子除去流体、担体流体、パフ仕上研磨剤、および置換乾燥剤として有 用である。
発明の背景 フッ素化炭化水素は多数の用途を有し、それらの1つはクリーニング剤または溶 剤としてである。クリーニング剤は、例えば、電子回路盤のて溶融したハンダに 通過させることによって、電子成分を回路盤にハンダ付けする。フラックスは導 電性金属部品を清浄にし、そしてハンダの融合を促進するが、回路盤上に残留物 が残り、この残留物をクリーニング剤で除去しなくてはならない。
好ましくは、クリーニング剤は低い沸点、不燃性、低い毒性、および高い溶解作 用を有するので、清浄される支持体に損傷を与えないでフラックスおよびフラッ クスの残留物を除去することができる。さらに、クリーニング剤が沸騰または蒸 発のとき分別する傾向がないので、クリーニング剤は共沸混合物または共沸混合 物様組成物であることが望ましい。
この挙動は望ましい。なぜなら、クリーニング剤は共沸混合物または共沸混合物 様組成物でない場合、クリーニング剤のより揮発性の成分は優先的に蒸発し、そ して易燃性となることができそして望ましさに劣る溶解特性、例えば、より低い ロジンフラックス溶解作用およびクリーニングされる電子成分に対するより低い 不活性を有することができる変化した組成をもつクリーニング剤を生ずるであろ うからである。共沸特性は、また、蒸気脱脂操作において望ましい。なぜなら、 クリーニング剤は一般に再蒸留され、そして最終の洗浄クリーニングについて使 用されるからである。
フッ素化炭化水素は、また、独立気泡のポリウレタン、フェノールおよび熱可塑 性のフオームの製造における発泡剤として有用である。断熱フオームはポリマー を発泡させるための発泡剤の使用に依存するばかりでなく、いっそう重要なこと には、断熱値について重要な特性である発の用途において、冷媒は軸のシール、 ホースの接続部、ハンダのジヨイントおよび破壊したラインを通して作動の間の 漏れによりしばしば失われる。さらに、冷却装置についてのメンテナンスの手順 の間に冷媒は大気へ解放されることがある。したがって、冷媒として純粋な流体 または共沸混合物である冷媒を使用することが望ましい。冷媒のいくつかの非共 沸配合物をまた使用することができるが、それらは冷媒供給物の一部分が大気へ 漏れるか、あるいは排出されるとき、組成を変化させるという欠点を有する。こ れらの配合物が易燃性成分を含有すると、それらはまた冷却装置からの蒸気の漏 れの間に起こる組成の変化のために易燃性となることがある。冷却装置の作動は 、また、分別から生ずる組成および蒸気圧のこの変化のために悪影響を受けるこ とがある。
エアゾール製品は、エアゾール系における噴射剤の蒸気圧の減衰剤として、個々 の炭化水素および炭化水素の配合物の両者を使用する。一定の組成および蒸気圧 をもつ共沸混合物は、エアゾールにおける溶剤および噴射剤として有用である。
共沸混合物または共沸混合物様組成物は、また、熱媒体、気体の誘電体、消化剤 、例えば、ヒートポンプのための動力循環作動流体、重合反応のための不活性媒 質、金属表面から粒子を除去する流体として、そして、例えば、金属部品上に潤 滑油の薄いフィルムを配置するために使用する担体流体として有用である。
共沸混合物または共沸混合物様組成物は、さらに磨いた表面、例えば、金属表面 からパフ仕上研磨剤を除去するための研磨剤の洗浄剤として、例えば、宝石また は金属部品から水を除去するための買換乾燥剤として、として、およびホトレジ ストのストリッパー(例えば、塩素化炭化水素、例えば、1.1.1−トリクロ ロエタンまたはトリクロロエチレンを添加する)として有用である。
これらの用途に現在使用されているフッ素化炭化水素のあるものは、地球のオゾ ン層の消耗および地球の温暖化に関係することが理論付けられた。したがって、 オゾンの消耗の可能性が低くかつ地球の温暖化の可能性が低いフッ素化炭化水素 のための代替物が要求されている。
発明の要約 本発明は、共沸混合物または共沸混合物様組成物を形成するために有効量の1. 1.2.2.3.3.4.4−オクタフルオロブタン(HFC−338pccま たはCHF2CF2CF2CHF2)およびアルコール、例えば、メタノール、 エタノール、イソプロパツールまたはN−プロパツールクンの混合物からなる共 沸混合物または共沸混合物様組成物の発見に関する。HFC−338pccおよ びメタノールの共沸混合物または共沸混合物様組成物、または混合物は、約94 〜98重量%のHFC−338pccおよび約2〜6重量%のメタノールを含む 、RFC−338pccおよびエタノールからなる共沸混合物または共沸混合物 様組成物は、約97〜995重量%のHFC−338pcc:および約0.5〜 3重量%のエタノールからなる。そしてHFC−338pccおよびイソプロパ ツールからなる共沸混合物または共沸混合物様組成物は、約98〜99.5重量 %のHFC−338pccおよび約0.5〜2重量%のイソプロパツールからな る、すべてのは大気圧においてである。
らなる共沸混合物または共沸混合物様組成物の発見に関する。
本発明の組成物は、クリーニング剤、ポリオレフィンおよびポリウレタンのため の発泡剤、冷媒、エアゾールの噴射剤、熱媒体、気体の誘電体、消化剤、動力循 環作動流体、重合媒質、粒子除去流体、担体流体・パフ仕上研磨剤、および置換 乾燥剤として有用である。
発明の詳細な説明 本発明の組成物は、共沸混合物または共沸混合物様組成物を形成するために有効 量の1.1.2.2.3.3.4.4−オクタフルオロブタン(HFC−338 pccまたはCHF 2 CF 2 CF 2 CHF 2、沸点=44℃)お よびアルコール、例えば、メタノール(CH30H1沸点=64.6℃)、エタ ノール(CH3−CH2−OR3沸点=78.4°C)、イソプロパツール(( CH3)2 CHOH1沸点=82.3℃)、またはN−プロパツール(CH3 CH2CH20H1沸点=97.2°C)からなる、実質的に一定の沸点の共沸 混合物または共沸混合物様組成物、または混合物である。
1、1.2.2.3.3.4.4−オクタフルオロブタンおよびアルコールの共 沸混合物または共沸混合物様組成物を形成するために有効量は、大気圧における 成分の重量%で規定すると、次のものを包含するHFC−338pccおよびメ タノールの共沸混合物または共沸混合物様組成物は、約94〜98重量%のHF C−338pccおよび約2〜6重量%のメタノールからなる。これらの組成物 は実質的に大気圧に%のメタノールからなる。本発明のより好ましい組成は、約 96.2重量%のHFC−338pccおよび約3.8重量%のメタノールから なり、そして大気圧において412℃で沸騰する共沸混合物である。
HFC−338pccおよびエタノールの実質的に一定の沸点の共沸混合物また は共沸混合物様組成物は、約97〜99.5重量%のHFC338pccおよび 約約0.5〜3重量%のエタノールからなる。これらの組成物は実質的に大気圧 において約43,7±0.1℃で沸騰する0本発明の好ましい組成物は、約98 .3重量%ののHFC−338pcCおよび約1.7重量%のエタノールからな り、そして大気圧において約43.7℃で沸騰する共沸混合物である。
HFC−3381)CCおよびイソプロノ(ノールの実質的に一定の沸点の共沸 混合物または共沸混合物様組成物は、約98〜99.5重量%のHFC−338 pCCおよび約0.5〜2重量%のイソブロノ(ノールからなる。これらの組成 物は実質的に大気圧において約4466±0.2℃で沸騰する。好ましい組成物 は、約98.9〜99.5重量%ののNFC−338pccおよび約15〜1. 1重量%のイソプロパツールからなる。本発明のより好ましい組成は、約99. 2重量%のRFC−338pccおよび約0.8重量%のイソプロパツールから なり、そして大気圧において446℃で沸騰する共沸混合物である。
本発明の組成は、また、1.1.2.2.3.3.4.4−オクタフルオロブタ ンおよびケトン、例えば、アセトンからなる、実質的に一定の沸点の共沸混合物 または共沸混合物様組成物、または混合物を包含する。
「共沸混合物または共沸混合物様」組成物とは、単一の物質として事物を特徴づ ける1つの方法は、その液体の部分的蒸発または蒸留により生成する萎気が蒸発 または蒸留した液体と実質的に同一の組成を有すること、すなわち、その混合物 が実質的な組成の変化なしに蒸留/還流することである。一定に沸騰するまたは 実質的に一定に沸騰する組成物は、共沸混合物または共沸混合物様組成物として 特徴づけられ、同一成分の非共沸混合物の沸点と比較して、最大または最小の沸 点を示す。
ここにおいて使用するとき、用語共沸および一定に沸騰するは、また、本質的に 共沸するまたは本質的に一定に沸騰することを意味する。換言すると、前述の真 の共沸混合物ばかりでなく、かつまた同一成分を異なる比率で含有し、真の共沸 混合物であるか、あるいは他の温度および圧力において一定に沸騰する他の組成 物、ならびに同一の共沸するまたは一定に沸騰する系の一部分でありかつそれら の性質が共沸混合物様または実質的に一定に沸騰する同等の組成物は、これらの 用語の意味範囲内に包含されることを意図する。この分野においてよく認識され ているように、共沸混合物と同一の成分を含有し、クリーニング、冷却および他 の応用について本質的に同等の性質を示すばかりでなく、かつまた一定に沸騰す る特性または沸騰のとき分離または分別する傾向がないことにより真の共沸混合 物と本質的に同等の性質を示す、ある範囲の組成物が存在する。
本発明の目的で、有効量は、組み合わせたとき、共沸混合物または共沸混合物様 組成物を生ずる本発明の組成物の各成分の量として定義され在するが、可能なら ば異なる沸点をもつかぎり、この組成物に加えられる圧力に依存して変化するこ とができる各成分の量を包含する。したがって、有効量は大気圧以外の圧力にお いて共沸混合物または共沸混合物様組成物、または一定に沸騰するまたは実質的 に一定に沸騰する組成物を形成する、本発明の組成物の各成分の重量%を包含す る。
事実、いくつかの基準のいずれかにより、選択した条件に依存して、多数の外観 下に現れる、一定に沸騰する混合物を特性決定することができる: * この組成物はA、BおよびCの共沸混合物として定義することができる。な ぜなら、用語「共沸混合物」そのものが同時に決定的かつ限定的であり、そして 有効量のA、BおよびCが一定に沸騰する混合物である独特の組成物を形成する ことを必要とするからである。
* 異なる圧力において、所定の共沸混合物の組成は一少なくともある程度−変 化し、そして圧力の変化は一少なくともある程度−沸騰温度をまた変化させるこ とは当業者によく知られている。こうして、A、BおよびCの共沸混合物独特の 型の関係を表すが、温度および/または圧力に依存する変動する組成をもつ。し たがって、組成の範囲は、固定した組成よりむしろ、共沸混合物を定義するため にしばしば使用される。
* この組成物はA、BおよびCの特定の重量%の関係またはモル%の関係とし て定義することができるが、このような特定の値は1綿混合物について実際に存 在し、圧力の影響により変化することが認識される。
*A、BおよびCの共沸混合物は、所定の圧力における沸点により特徴づけられ る共沸混合物として組成を規定することによって特徴づけることができ、こうし て本発明の範囲を不当に限定しないで、入手可能な分析装置により限定されかつ その装置と同様に精確である、特定の数値的組成により同定特性が得られる。
下記の2成分の組成物は、これらの範囲内の組成物が一定の圧力において実質的 に一定の沸点を示すことにおいて、共沸混合物または共沸混合物様組成物として 特徴づけられる。実質的に一定に沸騰するので、これらの組成物は蒸発のときい かなるより大きい程度にも分別する傾向がない。蒸発後、はんの小さい差が蒸気 の組成と最初の液相の組成との間に存在する。この差は、蒸気および液相の組成 が実質的に同一でありかつそれらの挙動が共沸混合物または共沸混合物様組成物 であるようなものである。
1.94〜98重量%のRFC−338pccおよび2〜6重量%のメタノール 、実質的に大気圧において;2.97〜99.5重量%のHFC−338pcC および0.5〜3重量%のエタノール、実質的に大気圧において:および398 5重量%のRFC−338pccおよび0.5〜2重量%のイソプロパツール、 実質的に大気圧において:HFC−338pccおよびアルコールの下記の2成 分の組成物は、1 約962重量%のHFC−338pccおよび約3.8重量 %のメタノール、実質的に大気圧における沸点約412℃;2 約98.3重量 %のHFC−338pccおよび約17重量%のエタノール、実質的に大気圧に おける沸点約4378C1および3、約99.2重量%のHFC−338pcc および約0.8重量%のイソプロパツール、実質的に大気圧における沸点約44 .6℃:前述の共沸混合物はオゾン消耗性ではなく、それらの地球温暖化の可能 性(GWP)は低く、そしてそれらは短い大気中の寿命を有し、そして成層圏に 到達するまえにほとんど完全に分解することが期待される。
本発明の共沸混合物または共沸混合物様組成物は容易な回収を可能とし、そして 共沸混合物の性質をもつので、蒸気の脱フラツクスおよび脱脂の作業からの溶剤 の再使用を可能とする。1例として、本発明の共沸混合物は、例えば、米国特許 第3.881.949号に記載されているようなりリーニング法において、ある いはパフ仕上げ研磨剤の洗浄剤として使用することができる。
本発明の他の面は、本発明の冷媒組成物を凝縮させ、その後冷却すべき物体の付 近で本発明の冷媒組成物を蒸発させることからなる冷却方法である。同様に、な お本発明の他の面は、加熱すべき物体の付近で本発明の冷媒を凝縮させ、その後 冷媒を蒸発させることからなる加熱方法である。
本発明の他の面は、活性剤およ噴射剤からなり、ここで噴射剤が本発本発明の共 沸混合物からなるクリーニング溶剤からなる。
本発明の共沸混合物または共沸混合物様組成物は、所望の量の成分を混合または 組み合わせることを包含する任意の便利な方法により調製することができる。好 ましい方法は、所望の成分の物質を秤量し、その後それらを適当な容器の中で組 み合わせることである。
それ以上の苦心なしで、当業者は以上の説明を使用して、本発明を完全に利用す ることができると信じられる。したがって、下記の特定の好ましい特定の態様は 単に例示であり、そして以下の説明は本発明を限定しない。
以上および以下の実施例において、すべての温度は補正しないでセ氏で記載しそ して、特記しない限り、すべての部および百分率は重量による。
上および下に引用するすべての出願、特許および刊行物の全体の開示をここに引 用によって加える。
実施例1 95、57重量%のRFC−338pccおよび4,03重量%のメタノールを 含有する溶液を適当な容器の中で調製し、そしてよ(混合した。
この溶液を25プレートのオルダーシャウ(Oldershaw)蒸留塔の中で 、15:1の還流/ティクオフ比を使用して蒸留した。ヘッドおよびポットの除 去を領1℃で直接読んだ。圧力は約757.2mmHgであった。蒸留物の組成 をガスクロマトグラフィーにより決定した。
得られた結果を表1に要約する。
表1 蒸留 (95,97↓403) HFC−338pccおよびエタノール(MEOH)1 41.541,1 1 6.6 96.4 3,62 41.541.1 21.6 96.3 3.7 41.541.2 31.4 ’962 3.84 41.941,2 41. 0 96.2 3.85 49.441.2 53,2 96.1 3゜96  70.9412 642 96.1 3.9HEEL −−−−97,486, 014,0上のデータの分析すると、蒸留が進行するにつれて、ヘッド温度およ び蒸留物の組成の間の差は非常に小さいことが示される。データの統計学的分析 は、HFC−338pccおよびメタノールの真の2成分の共沸混合物が大気圧 において下記の特性を有することを示す(99%の信頼限界)。
HFC−33%ffcc=96.2±03重量%メタノール =3.8±0.3 重量% 沸点、℃ =41.2±02℃ 実施例2 9573重量%のHFC−3381)CCおよび4.274重量%のエタノール を含有する溶液を適当な容器の中でLlfflし、そしてよ<I混合しこの溶液 を25プレートのオルグーノヤウ(Oldershaw)iftN留塔の中で、 15・1の還流/ティクオフ比を使用して蒸留した。ヘッドおよびポットの除去 を領1°Cで直接読んだ。圧力は約757.2および757.7mmHgの間で あった。蒸留物の組成をガスクロマトグラフィーにより決定した。得られた結果 を表2に要約する。
PRE 44.0 43.6 9.1 983 1.71 44.1 43.7  18.9 983 1.72 44.2 43.7 1i、3 98.3 1 ゜75 47.6 43..759.4 98.3 1.86 63.1 43 ,7 70,6 98.3 1.7HEEL −−−−92,687,612, 4−夕の統計学的分析は、HFC−338pCCおよびエタノールの真の2成分 の共沸混合物が大気圧において下記の特性を有することを示す(99%の信頼限 界)。
HFC−338pcc=96.2±03重量%メタノール = 38士13重量 % 沸点、℃ =41.2+Q 2°C 実施例3 9716重量%のHFC−338pccおよび2.84重量%のイソプロパツー ルを含有する溶液を適当な容器の中で調製し、そしてよく混合した。
この溶液を5プレートのオルダーシャウ(Oldershaw)蒸留塔の中で、 15:1の還流/ティクオフ比を使用して蒸留した。ヘッドおよびポットの除去 を0.1℃で直接読んだ。圧力は約763.8mmHgであった。蒸留物の組成 をガスクロマトグラフィーにより決定した。
得られた結果を表3に要約する。
表3 蒸留・ (97,16+2.84) HFC−338pccおよびインプロパ/−ル(IPA)PRE 44.5 4 5.2 9−5 99.4 0.61 44.5 45,4 23,7 993  0.75 ”、8 63.3 81,9 98.8 1.26 44.9 8 0,7 85.1 98.5 1.5HEEL −−−−89,676,723 3この実施例からのデータの分析すると、蒸留が進行するにつれて、ヘッド温度 および蒸留物組成の間の差は非常に小さいことが示される。データの統計学的分 析は、RFC−338pccおよびエタノールの真の2成分の共沸混合物が大気 圧において下記の特性を有することを示す(99%の信頼限界)。
RFC−338pcc=99.2±0.3重量%イソプロパツール =0.8士 13重量%沸点、℃ =44.6士12℃ 実施例4 いくつかの単一の側面の回路盤を活性化ロジンでコーティングし、そしてこの回 路盤を予熱器に通過させて、回路盤の上側面をほぼ200゜Fの温度にし、次い で5000Fの溶融ハンダの中に通過ることによってハンダ付けした。ハンダ付 けした回路盤を別々に、実施例1に前述した共沸混合物で、共沸混合物を含有す る沸騰する容器の中に3分間つり下げ、次いで同一共沸混合物を含有する洗浄容 器の中に1分間つり下げ、最後に、沸騰する容器の上の溶剤蒸気の中に1分間つ り下げることによって、回路盤を脱脂した。各共沸混合物の中でクリーニングし た回路盤は、その上に残る可視の残留物をもたなかった。
追加の化合物 他の成分、例えば、沸点35〜85°Cの脂肪族炭化水素、沸点35〜85℃の ハイドロフルオロカーボンアルカン、沸点35〜85℃のハイハイドロフルオロ カーボン、沸点35〜85°Cのハイドロクロロカーボン、クロロカーボンおよ び過フン化化合物を、前述の組成物の性質、例えば、一定に沸騰する挙動を変化 させないで、前述の共沸混合物に添加することができる。このような成分の例は 、典型的には、合計の組成物の約10重量%を越えず、それらの例は下記のもの を包含する。
HCFC−141b CFCl2CH332FC−C−51−12シクロ−C4 F6(CF3)2 45HFC−C−354/クローCF2CF2CH20(2 50C4FgCH= G(258 MEK CH3C(0)C2H580 THF ンクローOC4Hg 66 ギ酸メチル HC(0)OCH332 ’ RFC−338pcc/アルコールの共沸混合物または共沸混合物様組成物 のみに添加した。
添加剤、例えば、潤滑油、腐食防止剤、安定剤、界面活性剤、染料および他の適 当な物質を本発明の新規な組成物に種々の目的で添加することができるが、ただ しそれらは組成物にそれらの意図する使用について悪影響を及ぼしてはならない 。安定剤の例は、ニトロメタンおよびニトロエタンである。
補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8)平成6年4月13日

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.共沸混合物または共沸混合物様組成物を形成するために有効量の1,1,2 ,2,3,3,4,4−オクタフルオロブタンおよびメタノール、エタノール、 またはイソプロパノールから本質的に成る共沸混合物または共沸混合物様組成物 。
  2. 2.実質的に大気圧において約94〜98重量%の1,1,2,2,3,3,4 ,4−オクタフルオロブタンおよび約2〜6重量%のメタノールから本質的に成 る共沸混合物または共沸混合物様組成物。
  3. 3.約95.2〜97.2重量%の1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフ ルオロブタンおよび約2.8〜4.8重量%のメタノールから本質的に成る請求 の範囲2に記載の共沸混合物または共沸混合物様組成物。
  4. 4.約96.2重量%の1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブタ ンおよび約3.8重量%のメタノールからなる、請求の範囲2に記載の共沸混合 物または共沸混合物様組成物。
  5. 5.実質的に大気圧において約97〜99.5重量%の1,1,2,2,3,3 ,4,4−オクタフルオロブタンおよび約0.5〜3重量%のエタノールから本 質的に成る共沸混合物または共沸混合物様組成物。
  6. 6.ほぼ大気圧において約98・3重量%の1,1,2,2,3,3,4,4− オクタフルオロブタンおよび約1.7重量%のエタノールから本質的に成る請求 の範囲5に記載の共沸混合物または共沸混合物様組成物。
  7. 7.実質的に大気圧において約98.0〜99.5重量%の1,1,2,2,3 ,3,4,4−オクタフルオロブタンおよび約0.5〜2.0重量%のイソプロ パノールから本質的に成る共沸混合物または共沸混合物様組成物。
  8. 8.ほぼ大気圧において約99.2重量%の1,1,2,2,3,3,4,4− オクタフルオロブタンおよび約0.8重量%のイソプロパノールから本質的に成 る請求の範囲7に記載の共沸混合物または共沸混合物様組成物。
  9. 9.請求の範囲1〜8のいずれかに記載の共沸混合物または共沸混合物様組成物 で固体の表面を処理ことからなる固体の表面をクリーニングする方法。
  10. 10.請求の範囲1〜8のいずれかに記載の共沸混合物または共沸混合物様組成 物を凝縮させ、その後冷却すべき物体の付近で前記組成物を蒸発させることから なる冷却を生成する方法。
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