JPH0841446A - 均一に相溶してなる混合液体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶剤組成物に関し、オゾン破壊のおそれのあ
るフロン、疑発癌性の塩素系溶剤を排除し、それに代わ
る燃焼性が低く、かつ混和性・溶解力に優れた有機溶剤
の混合液体組成物を得る。 【構成】 パーフルオロポリエーテルをＸ成分、分子量
４４〜１２９の脂肪族炭化水素及び／又は分子量４６〜
２４２のエーテル類をＹ成分、Ｙ成分を除く可燃性有機
溶剤をＺ成分とするとき、Ｘ，Ｙ，Ｚに区分された各成
分が４〜９６ｗｔ％の範囲に配合され、均一に相溶して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶剤組成物に係るもの
であって、不燃性のパーフルオロポリエーテルを溶剤に
混合するにあたり、従来、該品はフロン溶剤以外の他の
有機溶剤とは相溶しないとの定説に対し、これを覆し可
能としたものであって、この混合液体組成物は火気に対
する災害危険が低減するため、家庭、工業、公共の産業
分野を問わず、その利用範囲は極めて広いものである。

【０００２】

【従来の技術】低燃性の溶剤に関しては、従来、含塩素
有機溶剤ならびにフロン系溶剤をもって目的を達してい
た。エアゾールにおいても、フロン系噴射剤を用いた不
燃性が普通であった。然るところ、オゾン層破壊の地球
環境問題がクローズアップしてフロンおよび含塩素系溶
剤の指定種は規制対象となり、加えて発癌性物質さらに
ＶＯＣ（揮散性有機化合物）の対象にあげられ、それら
の使用は殆んど不能の現状にある。即ち第４回モントリ
オール国際会議で、トリクロロエタンならびにＣＦＣは
１９９６年をもって凍結し、ＨＣＦＣの数種は漸次縮小
し２０３０年までに全廃の方向に決定された。

【０００３】これらの状況は環境問題からいえば当然で
あるとしても、他に代替溶剤を求めるとすれば、可燃性
溶剤を採用せざるを得ない故に、火炎の危険は免れず保
安上問題を生ずるケースがあり、早急に代替低燃性溶剤
の開発が嘱望されている現状にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】低燃性溶剤の開発にあ
たり、まず燃性の少ない液体化合物を探索すると、パー
フルオロポリエーテル（以下ＰＦＰＥと略称する）があ
げられる。該品は、化学式〔Ｉ〕に示す構造をもち、き
わめて安定で、全く燃焼しない物質である。ただし、フ
ロン系溶剤を除き、他の溶剤とは混合しない（公知資料
によれば、最も溶解度の高い炭化水素でも４％であると
している）。また、他物質を全く溶解しない、とある。

【０００５】ＰＦＰＥを溶剤に使用するにあたって、不
燃性の点は特長とするも、混和性・溶解力がないこと
は、致命的欠陥である。例えば、塗料に使用を考えたと
き、素地を溶解しなければ製品とならない。それで以
て、溶解力を改善するために他の溶剤を混合しようとし
ても、相溶しないとすれば使用できないからである。本
発明の課題を要約すれば、ＰＦＰＥの上記欠点を改良
し、均一な相に混和された混合液体組成物を得ることで
ある。もし、他の一般有機溶剤とＰＦＰＥの混合液体組
成物を作ることができれば、それは有機溶剤の燃焼性を
抑え、かつ溶解力を具備したものになるであろうと予想
される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】課題解決の手段として、
まず着手したことは、果たして溶剤の種類によって、Ｐ
ＦＰＥはどの程度溶解するか、の実験調査である。その
結果を表１・表２に掲げるが、意外にＰＦＰＥと相溶す
る溶剤のあることを見だしたのである。これは新しい知
見であって、本発明者によって初めて明らかになった事
実である。表１の実験はＰＦＰＥと他の溶剤とを１：１
の割合で混合し、双方が溶解しあうかをみたものであ
る。この結果、脂肪族炭化水素とエーテル類が均一に混
和することが伺える。そこで、その２類別した化合物系
をさらに詳細に調べた結果、表２の如くであり、即ち、
ＰＦＰＥと相溶可能の有機溶剤（公知のフロン系化合物
は除く）を纏めるとつぎの様である。

【０００７】分子量４４〜１２９の脂肪族炭化水素：
プロパン、ブタンのような低分子量の物質にあっては混
合割合の全領域で均一に混和するが、Ｃ₅ 以上になると
分子量の増大に比例して均一混合の範囲は狭くなり、Ｃ
₁₀以上は実用上無理があると認められる。ただし、側鎖
型になると混和性は著しく増し、不飽和型も同様に混和
性は増す。シクロ型は混和性が劣るが使用できないこと
はない。また工業的にはこれらの混合物、例えば石油エ
ーテル、リグロイン、分解ナフサ、液化石油ガス等も使
用可能である。

【０００８】 分子量４６〜２４２のエーテル：Ｏに
結合するアルキル基、Ｒ₁ ，Ｒ₂ において、Ｃ₃ までは
混合割合の全領域で均一に混和する。分子量の増大と共
に混和範囲は狭くなり、Ｃ₈ 以上では実用性がない。炭
化水素と同様、側鎖型、不飽和型は混和性を著しく増
す。

【０００９】上記の化合物を、本発明ではＹ成分と指定
定義するが、施用において、及び／又はから選ばれ
た１種または２種以上を組み合わせて用いる。うち、プ
ロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ジメチルエーテル、
メチルエチルエーテルは、室温でガス体であるが、加圧
容器内において液化状態であるので溶剤の役割をなす。
これらはエアゾール製剤にあって噴射剤としての作用も
する。

【００１０】Ｚ成分は、一般の有機溶媒からＹ成分を除
いたものであり、広範囲に亘るが、これらは前述の如
く、夫々はＰＦＰＥとは混和しないものである。ところ
が、ここにＹ成分を導入するとその三元混合組成物は、
均一に相溶することを見だした。これは新しい知見であ
り、本発明の骨子である。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

【００１３】図１は、この関係を証明するための実験結
果である。代表二例として、Ｉ）Ｘ：ＰＦＰＥ（ガルデ
ンＦＴＸ）、Ｙ：ジイソプロピルエーテル、Ｚ：エチル
アルコール II）Ｘ：ＰＦＰＥ（ガルデンＦＴＸ）、
Ｙ：２−メチルペンタン、Ｚ：メチルブチルケトン、
（２−ブタノン）をあげるが、三元グラフは各割合に調
合して混合状態を観察して纏めたものであり、均一透明
に相和する範囲を切線・点線で示す。

【００１４】この様にして、ＰＦＰＥを均一に溶解する
手段を提示したが、次の２点をこの混合液体組成物の特
長として挙げる。 （１）燃焼性の低減：ＰＦＰＥは元来不燃性であり、そ
れ自身のみならず他物の燃焼性を抑える力があることよ
り、この配合物は低燃化されていることは容易に頷ける
ところである。燃焼性は種々の測定法をもって定義づけ
られるが、引火点は消防法で危険度を決める指数として
おり、測定も簡単であるので一応この測定で対比する
と、確かに低下が認められる。Ｙ，Ｚが液化ガスのとき
は引火点の測定は不可能であるので、エアゾールの火炎
長によって診断することとする。

【００１５】（２）溶解力の付与：ＰＦＰＥは全く他物
質を溶解しないが、Ｙ，Ｚの溶剤を加えることによっ
て、他物質を溶解する能力がつく。目的とする溶解物質
によって、Ｙ，Ｚ各成分は数多くの溶剤から一種または
二種以上を組合わせて配合する。ここで留意すべきこと
は、他物質が溶解して来ると三相の安定バランスが崩れ
て、分離現象が起きることが偶々ある。Ｙ成分の割合を
増加して避けられるが、燃焼性が犠牲になるので、この
兼合いとなる。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】上記のことを、若干実験例をもって表−３
で説明する。同表のＰＦＰＥの溶解力の測定値よりみら
れる様に、水溶解性・アルコール溶解性・油溶解性・界
面活性剤の何れも溶かさないが、Ｙ，Ｚ成分を加えて均
一相溶した組成物とするときは、ｉ〜vii のように溶解
力を付与するものとなる。燃焼性も程度の差はあれ、Ｐ
ＦＰＥを配合しない場合より低減していることは明らか
である。

【００１９】ここにおいて、Ｘ，Ｙ，Ｚの各成分の組成
範囲は、夫々の化合物品名によっても異なるし、目的に
よっても設定に差を生ずるので、一概に決められない。
ただ４ｗｔ％以下になると、格別の性質変化が認められ
ない。故に、上限は９６ｗｔ％に設定する。以上より、
課題を解決するための手段を、総括すると「ＰＦＰＥを
Ｘ成分、分子量４４〜１２９の脂肪族炭化水素及び／又
は分子量４６〜２４２のエーテル類をＹ成分、Ｙ成分を
除く可燃性有機溶剤をＺ成分とするとき、Ｘ，Ｙ，Ｚに
区分された各成分が４〜９６ｗｔ％範囲に配合され、均
一に相溶した混和液体組成物」であって、本組成物は、
洗浄液、溶剤、媒体等に使用可能である。また、本組成
物をもって、他の目的の有効成分を溶かしたものは、塗
料、染料、被覆剤、艶光剤、潤滑剤、防錆剤、接着剤、
洗浄剤、溶洗剤、研磨剤、防水剤、探傷剤、離型剤、静
電除去剤、殺虫剤、殺菌剤、化粧料または人体用製剤に
応用される。またＹ，Ｚ成分のうち、沸点が−４５〜＋
２０℃の化合物を用いるとき、その製品はエアゾールと
なり得る。

【００２０】

【発明の具体的説明】さて、本発明において主体とする
Ｘ成分、即ち、パーフルオロエーテルとは、化学式
〔Ｉ〕で示すフッ化アルカンポリエーテルであって、六
フッ化プロピレンを酸化重合して得られる。その重合数
ｍ，ｎにより、その物性は異なるが、何れも無色の比重
の高い透明液体で、化学的に極めて安定の物質とされて
いる。現在、市販している商品名とそのメーカー：ａ）
“ガルデン”モンテカチーニ社、ｂ) “フォンブリ”モ
ンテフルオス社、ｃ）“フロリナート”スリーエム社が
あり、それらのカタログによれば約１０種類あり、分子
量４１０〜１５５０、沸点５６〜２５２℃、比重１．６
８〜２．０３、粘度０．４〜７３ｃｓｔの広範囲にわた
り、バライティのある銘柄が挙げられている。

【００２１】

【化１】

【００２２】次に、Ｙ成分てして挙げられる成分を代表
例で示すが、異性体、同族体が多数あるので、それらは
均等物として取り扱う。 脂肪族炭化水素類；プロパン、ブタン、イソブタン、
ペンタン、イソペンタン、イソプレン、ヘキサン、メチ
ルペンタン、ジメチルペンタン、２−メチル−１，３−
ブタジエン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、イソ
オクテン、シクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシ
クロペンタン、シクロヘキセン、ガソリン、ベンジン、
石油ナフサ、水添ナフサ、Ｃ₅ 分解ナフサ、液化石油ガ
ス等。 エーテル類；ジメチルエーテル、エチルエーテル、イ
ソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、イソブチルエ
ーテル、エチルビニルエーテル、メチル−ｔｅｒｔ−ブ
チルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジイソオクチルエ
ーテル、等。

【００２３】その次に、Ｚ成分として挙げられる成分を
分類別に例を示すが、極めて数多くあるので、代表例の
みとしその他は均等物として取り扱うことにする。沸点
１５〜１９０℃の化合物がよく、それらの一種または二
種を組合わせて用いる。

【００２４】ａ）脂肪族炭化水素類：ノナン、デセン、
デカン、ドデカン、ドデセン、セタン、ビシクロヘキシ
ル、等。 ｂ）芳香族炭化水素類：トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼン、デカリン、ジフェニルエタン、スチレン、トリ
エチルベンゼン、クメン、クレオソート油、ハイソル
ブ、等。 ｃ）混合炭化水素類：ソルベントナフサ、ペトリウムス
ピリット、ケロシン、キョウワゾルＣ−９００、三菱Ｈ
ＡＷＳ、ｎ−パラフィン、等 ｄ）テレピン炭化水素類：サイメン、パイン油、テレピ
ン油、等。

【００２５】ｅ）ハロゲン化炭化水素類：塩化メチレ
ン、塩化エチレン、ヘキサクロルブタジエン、クロル−
ｎ−ブチル、１，４−ジクロルブタン、ジクロロヘキサ
ン、クロロ炭酸メチルエステル、シュウ酸ジクロリド、
クロロトルエン、クロロニトロメタン、等。 ｆ）アルコール類：エタノール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−ブタノール、第３ブチルアルコール、ペンタゾ
ール、アミルアルコール、オクタノール、ジエチレング
リコール、ベンジルアルコール、ソルミックス、ＩＰソ
ルベント、トリメチロールエタン、２，２−ジエチル−
１，３−プロパンジオール、アセチレンアルコール、ア
セトンアルコール、等。 ｇ）エーテル類：メチルセルソルブ、メチラール、アセ
タール、ジオキサン、メチルジオキソラン、ノナン酸ラ
ウリル、等。 ｈ）ケトン類：アセトン、メタクロレイン、メチルイソ
ブチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、
アセチルアセトン、シクロヘキセノン、２，２−ジメト
キシプロパン、等。

【００２６】ｉ）エステル類：ギ酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、イソプロピオン酸エチル、酪酸プロ
ピル、酢酸シクロペンチル、酢酸ベンジル、セロソルブ
アセテート、乳酸メチル、シュウ酸エチル、安息香酸メ
チル、アセト酢酸メチル、炭酸エチレン、等。 ｊ）グリセライド類：トリオレイン酸グリセリド、ジラ
ウリン酸グリセリド、オクチル酸グリコライド、あまに
油、ホホバ油、等。 ｋ）その他：無水酢酸、フルフラール、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルホルマミド、アクリル酸ならびにその
エステル、Ｎ−メチルピロリドン、等。

【００２７】

【作用】本発明の混合液体組成物において、均一に相溶
した液相において、ＰＦＰＥがもつ蒸気圧により、可燃
性有機溶剤の蒸発を抑え、燃焼を抑制する作用をする。
このためには、Ｘ，Ｙ，Ｚの沸点のなるべく近似したも
のを組合わせると、最も効果的である。

【００２８】重要なことは、本発明において採用する三
成分の混合溶剤は、均一に相溶していることが必要であ
る。三成分の相溶する成分範囲は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，の各組
成本質によっても異なる。また使用目的で要求される品
質、即ち溶解力を主体とするか、低燃性を重要視するか
によっても決定されるべきである。

【００２９】ＰＦＰＥの溶解力の欠如を、Ｚ成分がこれ
を補うのであるが、ＸとＺが全く溶和しない性質のとこ
ろ、Ｙ成分が入って初めて均一に相溶の作用をする。ま
たＹ成分自体もある程度の溶解力を持っている。

【００３０】

【実施例】

実施例１． Ｎｏ． 薬 剤 名 ＃１ ＃２ ＃３ Ｘ１ ガルデンＦＴＸ（モンテカチーニ） 28wt％ − 42wt％ Ｘ２ フォンブリンＹ２５（モンテフルオス） − 25wt％ − Ｙ１ イソペンタン − 32wt％ − Ｙ２ イソオクテン − − 14wt％ Ｙ３ エチルエーテル 4wt％ 25wt％ 9wt％ Ｙ４ イソブチルエーテル 54wt％ − 9wt％ Ｚ１ エタノール 14wt％ − − Ｚ２ 酢酸プロピル − 18wt％ − Ｚ３ 塩化エチレン − − 26wt％ 合計 100wt％ 100wt％ 100wt％

【００３１】上記処方により、各薬剤を混合して、均一
に相溶する本発明の混合液体組成物を各々１００ｗｔ％
を得た。それらは下記の特性を有し、夫々の用途があ
る。 ＃１ この混合液体組成物は、洗浄用溶剤として用いら
れる。特に電子部品は、その仕上げ工程で、付着した埃
とハンダフラックスの油性成分を同時洗去するが、従来
使用していたＣＦＣの規制により可燃性溶剤を使用せざ
るを得ない現状にあって、本発明品で代替することによ
り、火気危険度を緩和可能となった。その他、家具・事
務什器などの手垢よごれの拭きとり、ドライクリーニン
グ用溶剤としての用途がある。 ＃２ この混合液体組成物は、やや引火点の低いきらい
はあるが、油脂成分を溶解し、微量であるが水も溶解す
るので、化学反応用媒体または検査用試薬基液繊維染料
の溶剤に用いられる。 ＃３ この混合液体組成物は、低燃性であり、溶解力も
強いので、抽出用溶媒に用いられる。

【００３２】実施例２． 処 方（重量部） Ｎｏ． 薬 品 名 ＃４ ＃５ ＃６ Ｘ１ ガルデンＦＴＸ 45 − 28 Ｘ２ フロリナートＦＣ−７５ − 30 − Ｙ１ イソブチルエーテル 15 − − Ｙ２ ジメチルエーテル 35 − 22 Ｙ３ リグロイン − 12 − Ｙ４ 液化石油ガス４kg／cm² Ｇ − 48 22 Ｚ１ エチルアルコール 5 − − Ｚ２ トルエン − − 28 Ｚ３ ケロシン − 10 − 合計 100 100 100

【００３３】上記処方により、各薬品を採り混合して、
均一に相溶する本発明の混合液体組成物を夫々１００重
量部を得た。本例品は何れも室温・常圧でガス化する成
分を含むので、耐圧容器に収納されるものであって、一
般にはエアゾールの原液ベースとなる。それらは下記の
特性を有し、夫々の用途がある。 ＃４ この処方をそのままエアゾール耐圧罐に充填し、
不燃性ブレーキクリーナーとした。アスベスト塵埃・汚
油の洗去、乾燥性共に良好な成積であった。 ＃５ この溶剤は石油系原液を配合して、エアゾールと
する。例１：殺虫剤原液（ピレスロイド３％、ＤＤＶＰ
２％ケロシン溶液）６５ｇ，＃５混合組成物１１５ｇを
ＡＥ３００号エアゾール缶に充填し、空間殺虫剤を得
た。本品は難燃性。例２：昆虫忌避剤原液（ジエチルト
ルアミド６％、香料０．１％ケロシン溶液）９ｇ、＃５
混合組成物２１ｇを６０ｍｌエアゾール用アルミ缶に充
填し、昆虫忌避剤を得た。

【００３４】＃６ この溶剤は他の有機物を溶解する能
力が大であり、溶剤を兼ねた噴射剤として各種エアゾー
ルに応用できる。例１：この溶剤３３０ｇをＡＥ４８０
号罐に充填し、自動車整備用ピッチクリーナーとした。
例２：メチルポリシロキサン１．２ｇと＃６混合組成物
３８．８ｇを１００ｍｌアルミ缶に充填し、防水スプレ
ーを得た。例３：流動パラフィン１０ｇ、ＰＯＥセチル
エーテル２ｇ、＃６混合組成物１５０ｇをＡＥ２２０号
エアゾール缶に充填し、防錆潤滑剤を得た。

【００３５】

【発明の効果】フロン規制に始まる地球環境問題から、
不燃性溶剤の殆んどが採用できなくなった現状におい
て、火気のある場所で溶剤の使用は極めて危険である。
不燃性のＰＦＰＥは他の溶剤と全く混合しないとされて
いたところ、本発明者によって相溶させる手段を発明す
るに至った。この混合組成物は低燃性であり、かつ他物
質の溶解力もあるので、洗浄剤・溶剤・溶媒体に応用で
き、また他の物質を溶解また分散して、塗料・潤滑剤・
防水剤・殺虫剤などの工業用、家庭用、自動車用、生活
用、公共用の各方面での要望に応えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の混合液体組成物の構成であるＸ，Ｙ，
Ｚの三成分が相溶する範囲を、三元グラフで示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｂ 67/02 Ｚ Ｃ０９Ｇ 1/00 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パーフルオロポリエーテルをＸ成分、分
   子量４４〜１２９の脂肪族炭化水素及び／又は分子量４
   ６〜２４２のエーテル類をＹ成分、Ｙ成分を除く可燃性
   有機溶剤をＺ成分とするとき、Ｘ，Ｙ，Ｚに区分された
   各成分が４〜９６ｗｔ％の範囲に配合され、均一に相溶
   してなる混合液体組成物。
2. 【請求項２】 請求項１の混合液体組成物を以ってな
   る、洗浄液、溶剤、または化学反応用溶媒。
3. 【請求項３】 請求項１の混合液体組成物と、それを以
   て目的とする有効成分を溶解または分散してなる、塗
   料、染料、被覆剤、艶光剤、潤滑剤、防錆剤、接着剤、
   洗浄剤、溶洗剤、研磨剤、防水剤、探傷剤、離型剤、静
   電防止剤、殺虫剤、殺菌剤、化粧料または人体用製剤。
4. 【請求項４】 請求項１において、−４９〜＋２０℃の
   沸点をもつＹ成分の一種または二種以上を噴射剤として
   用いることによりなるエアゾール製品。