JPWO2017122803A1 - 溶剤組成物、フラックスの洗浄方法および金属加工油の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1233yd)と、沸点が60〜100℃の炭化水素(A)と、を含む溶剤組成物であり、各種有機物の溶解性に優れ、かつ地球環境に悪影響を及ぼさず、フラックスおよび金属加工油の洗浄性能に優れた溶剤組成物である。
Description
本発明は、プリント基板、IC等の電子部品、精密機械部品、ガラス基板等のフラックス洗浄や加工油洗浄等に好適に用いられる溶剤組成物、および該溶剤組成物を用いたフラックスや金属加工油等の洗浄方法に関する。
IC、電子部品、精密機械部品、光学部品等の製造では、製造工程、組立工程、最終仕上げ工程等において、部品を洗浄剤によって洗浄し、該部品に付着したフラックス、加工油、ワックス、離型剤等の残渣やほこり等を除去することが行われている。
ここで、上記各種物品の製造に使用されるフラックスは、ロジンフラックスと水溶性フラックスに分類され、耐久性や信頼性を要求される分野では一般にロジンフラックスが用いられている。ロジンフラックスは、半田付け後にプリント基板から完全に除去されないと回路に腐食を発生させ、回路を破損する。このため、上記除去されるべき残渣等の中でも特にフラックスに対して洗浄能力が高い洗浄剤が求められるようになった。
このような用途に用いる洗浄剤としては、不燃性で毒性が低く、安定性に優れ、金属、プラスチック、エラストマー等の基材を侵さず、化学的および熱的安定性に優れる点から、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン等のクロロフルオロカーボン類(以下、「CFC類」と記す。)が使用されていた。しかし、CFC類は、化学的に極めて安定であることから、気化後の対流圏内での寿命が長く、拡散して成層圏にまで達する。そのため、成層圏に到達したCFC類が紫外線により分解され、塩素ラジカルを発生してオゾン層が破壊される問題がある。このことから、CFC類の生産は世界的に規制されており、先進国での生産は既に全廃されている。
CFC類の代替溶剤として、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン等のハイドロクロロフルオロカーボン類(以下、「HCFC類」と記す。)等を含有するフッ素系溶剤等が使用されている(例えば、特許文献1参照)が、HCFC類も僅かではあるがオゾン層に悪影響を及ぼすことから、先進国においては2020年に生産が全廃される予定である。
また、従来の溶剤に替わる新しい溶剤として、炭素原子−炭素原子間に二重結合を持つフルオロオレフィンが提案されており、洗浄剤、塗布溶剤として特許文献1、2に1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、特許文献3、4にモノクロロトリフルオロプロペンが示されており、洗浄力向上のため炭化水素やアルコール等との溶剤組成物が提案されている。
従来使用されてきたHCFC類のうち、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタンは既に日本では使用が中止されており、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(HCFC−225)の代替となる溶剤が求められている。
上記したフルオロオレフィンについては、環境への負荷が小さく、洗浄力も従来と同等の性能を有しているため有望ではある。しかしながら、半田付け後の強固なフラックスの洗浄や、加工油の中でも高粘度の金属加工油の脱脂洗浄において、効果的に除去するには洗浄力が不足しており、上記のような除去の難しい汚れを十分に洗浄できる溶剤組成物が求められている。
本発明は、新たな組成の溶剤組成物により、洗浄効果が良好で、かつ、従来よりも環境への影響が小さく、特に、フラックスや金属加工油等の汚れを効果的に洗浄できる溶剤組成物の提供を目的とする。
本発明者らは上記の点を鑑み鋭意検討した結果、所定のフッ素系溶剤と炭化水素類の組み合わせが有効であることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は以下よりなる。
[1]1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンと、沸点が60〜100℃の炭化水素(A)と、を含む溶剤組成物。
[2]前記溶剤組成物に含まれる前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンと前記炭化水素(A)の合計100質量%に対して、前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが75〜99質量%、前記炭化水素(A)が1〜25質量%である、[1]に記載の溶剤組成物。
[3]前記炭化水素(A)が、シクロヘキサン、n−ヘキサンおよびn−ヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、[1]または[2]に記載の溶剤組成物。
[4]前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが、1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのZ異性体を80質量%以上含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の溶剤組成物
[5]さらに、フェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、アルコール類、前記炭化水素(A)以外の炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の溶剤組成物。
[2]前記溶剤組成物に含まれる前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンと前記炭化水素(A)の合計100質量%に対して、前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが75〜99質量%、前記炭化水素(A)が1〜25質量%である、[1]に記載の溶剤組成物。
[3]前記炭化水素(A)が、シクロヘキサン、n−ヘキサンおよびn−ヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、[1]または[2]に記載の溶剤組成物。
[4]前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが、1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのZ異性体を80質量%以上含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の溶剤組成物
[5]さらに、フェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、アルコール類、前記炭化水素(A)以外の炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の溶剤組成物。
[6]フラックスが付着した物品の表面に、[1]〜[5]のいずれかに記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面の前記フラックスを洗浄する、フラックスの除去方法。
[7]前記フラックスを洗浄した後、さらに、前記物品の表面を乾燥させる、[6]に記載のフラックスの洗浄方法。
[8]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である[6]または[7]に記載のフラックスの洗浄方法。
[9]40℃における動粘度が100mm2/s以上の金属加工油が付着した物品の表面に、[1]〜[5]のいずれかに記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面から前記金属加工油を洗浄する、金属加工油の洗浄方法。
[10]前記金属加工油を洗浄した後、さらに、前記物品の表面を乾燥する[9]に記載の金属加工油の洗浄方法。
[11]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、[9]または[10]に記載の金属加工油の洗浄方法。
[7]前記フラックスを洗浄した後、さらに、前記物品の表面を乾燥させる、[6]に記載のフラックスの洗浄方法。
[8]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である[6]または[7]に記載のフラックスの洗浄方法。
[9]40℃における動粘度が100mm2/s以上の金属加工油が付着した物品の表面に、[1]〜[5]のいずれかに記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面から前記金属加工油を洗浄する、金属加工油の洗浄方法。
[10]前記金属加工油を洗浄した後、さらに、前記物品の表面を乾燥する[9]に記載の金属加工油の洗浄方法。
[11]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、[9]または[10]に記載の金属加工油の洗浄方法。
本発明の溶剤組成物は、各種有機物の溶解性に優れ、地球環境に悪影響を及ぼさず、フラックスや金属加工油等の汚れの洗浄性に優れる。
本発明のフラックスの洗浄方法は、地球環境に悪影響を及ぼさず、半田付け後のフラックスを容易かつ効果的に洗浄できる。
本発明の金属加工油の洗浄方法は、地球環境に悪影響を及ぼさず、高粘度の金属加工油を容易かつ効果的に洗浄できる。
本発明の溶剤組成物、フラックスの洗浄方法、および金属加工油の洗浄方法について、以下、実施形態を参照しながら詳細に説明する。
本発明の一実施形態である溶剤組成物は、1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(以下「HCFO−1233yd」と記す。)と、沸点が60〜100℃の炭化水素の群より選ばれる少なくとも1つの炭化水素(A)と、を含んでなる。
本明細書において、HCFO−1233ydは、HCFO−1233yd(Z)、HCFO−1233yd(E)、およびHCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)の混合体のいずれであってもよい。
<HCFO−1233yd>
本実施形態で用いるHCFO−1233ydは、炭素原子−炭素原子間に二重結合を持つフルオロオレフィンであるため、大気中での寿命が短く、オゾン破壊係数や地球温暖化係数が小さい。
本実施形態で用いるHCFO−1233ydは、炭素原子−炭素原子間に二重結合を持つフルオロオレフィンであるため、大気中での寿命が短く、オゾン破壊係数や地球温暖化係数が小さい。
HCFO−1233ydは、Z異性体(以下「HCFO−1233yd(Z)」と記す)およびE異性体(以下「HCFO−1233yd(E)」と記す)の構造異性体が存在する。
HCFO−1233yd(Z)の沸点は約54℃、HCFO−1233yd(E)の沸点は48℃であり、ともに乾燥性に優れた物質である。また、沸騰させて蒸気となってもHCFO−1233yd(Z)では約54℃、HCFO−1233yd(E)では48℃であるので、樹脂部品等の熱による影響を受けやすい部品であっても悪影響を及ぼし難い。また、HCFO−1233ydは引火点を持たず、表面張力や粘度も低く、室温でも容易に蒸発する等、洗浄剤や塗布溶剤として優れた性能を有している。
洗浄剤、塗布溶剤としての実用上の取扱い容易性、沸点および生産容易性から考慮される経済的優位性から、本実施形態の溶剤組成物には、HCFO−1233ydが適しており、さらにHCFO−1233ydの2種類の構造異性体のうち、HCFO−1233yd(Z)が好ましい。
HCFO−1233ydは、例えば、工業的に安定的に入手可能な1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロパン(HCFC−244ca)を脱フッ化水素化反応することで製造できる。この方法によると、HCFO−1233ydは、HCFC−244caを塩基の存在下に脱フッ化水素反応を行うことにより生成する。
生成したHCFO−1233yd反応液には、構造異性体であるHCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)が存在し、この製造例においては、HCFO−1233yd(Z)がHCFO−1233yd(E)よりも多く生成する。これらの異性体は、その後の精製工程でHCFO−1233yd(Z)、HCFO−1233yd(E)に分離することができる。この製造例で得られたHCFO−1233yd(Z)には、原料由来の物質であるHCFC−244caやHCFO−1233yd(E)、1−クロロ−3,3−ジフルオロプロピンが含まれる場合がある。本実施形態におけるHCFO−1233ydの純度は99質量%以上が好ましく、99.5質量%以上がより好ましい。
<炭化水素(A)>
本実施形態に用いる炭化水素(A)は、沸点が60〜100℃である。
炭化水素(A)は、飽和炭化水素が好ましく、さらに炭素数が6〜7の飽和炭化水素が好ましい。炭化水素(A)としては、具体的には、n−ヘキサン(沸点:68℃)、シクロヘキサン(沸点:81℃)、2−メチルペンタン(沸点:60℃)、3−メチルペンタン(沸点:63℃)、n−ヘプタン(沸点:98℃)、2−メチルヘキサン(沸点:90℃)、3−メチルヘキサン(沸点:91℃)、2,4−ジメチルペンタン(沸点:80℃)、2,2,4−トリメチルペンタン(沸点:100℃)、メチルシクロペンタン(沸点:72℃)などが挙げられる。なお、本実施形態において、沸点は、標準沸点のことをいう。
本実施形態の溶剤組成物は、炭化水素(A)を1種含んでもよく、2種以上を含んでいてもよい。
本実施形態に用いる炭化水素(A)は、沸点が60〜100℃である。
炭化水素(A)は、飽和炭化水素が好ましく、さらに炭素数が6〜7の飽和炭化水素が好ましい。炭化水素(A)としては、具体的には、n−ヘキサン(沸点:68℃)、シクロヘキサン(沸点:81℃)、2−メチルペンタン(沸点:60℃)、3−メチルペンタン(沸点:63℃)、n−ヘプタン(沸点:98℃)、2−メチルヘキサン(沸点:90℃)、3−メチルヘキサン(沸点:91℃)、2,4−ジメチルペンタン(沸点:80℃)、2,2,4−トリメチルペンタン(沸点:100℃)、メチルシクロペンタン(沸点:72℃)などが挙げられる。なお、本実施形態において、沸点は、標準沸点のことをいう。
本実施形態の溶剤組成物は、炭化水素(A)を1種含んでもよく、2種以上を含んでいてもよい。
炭化水素(A)としては、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−ヘプタンが入手の容易性・経済性の面から好ましく、フラックスや金属加工油の洗浄性に優れ、かつ共沸組成または共沸様組成で使用できるため洗浄装置で繰り返し使用できる点から、シクロヘキサン、n−ヘキサンがより好ましく、フラックスや金属加工油の洗浄性がさらに優れ、安全性の高い点から、シクロヘキサンが最も好ましい。
本実施形態の溶剤組成物(100質量%)中のHCFO−1233ydおよび炭化水素(A)の合計量の割合は、80〜99.9999質量%が好ましく、90〜99.999質量%がより好ましい。上記範囲内であることにより、各種有機物の溶解性、特にフラックスや金属加工油の洗浄性に優れる。
本実施形態の溶剤組成物が、炭化水素(A)を含むことで、フラックスおよび金属加工油の洗浄性に優れた溶剤組成物が得られる。また、炭化水素(A)を含むことで、HCFO−1223yd(Z)およびHCFO−1233yd(E)の分解を抑制する効果も奏する。この溶剤組成物に含まれるHCFO−1233ydと炭化水素(A)との合計100質量%に対して、HCFO−1233ydの含有割合が75〜99質量%、炭化水素(A)の含有割合が1〜25質量%、がフラックスや金属加工油の洗浄性がさらに優れる点で好ましく、安全性の点から、HCFO−1233ydの含有割合が95〜99質量%、炭化水素(A)の含有割合が1〜5質量%がより好ましい。
本実施形態の溶剤組成物において、HCFO−1233ydと炭化水素(A)が共沸組成または共沸様組成であることが好ましい。共沸組成または共沸様組成とすることで、フラックスおよび金属加工油等の汚れの洗浄性が特に良好なものとなり、併せて蒸留再生を繰り返す洗浄装置での使用において溶剤組成物の組成変動が小さくなり安定的に使用できる。
一般に、共沸組成物は、液相の気化により生成される気相の組成が該液相の組成と同一となり、または、気相の液化により生成される液相の組成が該気相の組成と同一となるものとして定義される。共沸組成物は、蒸発、凝縮により組成が変化しないことから、溶剤組成物として繰り返し使用することができる。なお、共沸組成物の組成は、圧力条件により変化する。
一方、共沸様組成物は、共沸組成物に類似した挙動を示すものである。すなわち、共沸様組成物は、液相の気化により生成される気相の組成が該液相の組成と略同一となり、または、気相の液化により生成される液相の組成が該気相の組成と略同一となる。共沸様組成物は、蒸発、凝縮により組成がほとんど変化しないことから、共沸組成物と同様、溶剤組成物として繰り返し使用することができる。
例えば、HCFO−1233ydとシクロヘキサンからなる溶剤組成物の場合、HCFO−1233yd(Z)とシクロヘキサンとの合計量を100質量%としたとき、HCFO−1233yd(Z)が89.8質量%、シクロヘキサンが10.2質量%で共沸組成となる。HCFO−1233yd(E)とシクロヘキサンからなる溶剤組成物の共沸組成およびHCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)とシクロヘキサンからなる溶剤組成物の共沸組成も上記組成に近いと推定される。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO−1233ydの含有割合が80〜99質量%、シクロヘキサンの含有割合が1〜20質量%、がさらに好ましく、HCFO−1233ydの含有割合が85〜99質量%、シクロヘキサンの含有割合が1〜15質量%、が特に好ましい。HCFO−1233ydとシクロヘキサンの含有割合が上記範囲であれば、共沸様組成となり、フラックスおよび金属加工油の洗浄性に優れ、かつ洗浄装置で繰り返し使用することができる。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO−1233ydの含有割合が80〜99質量%、シクロヘキサンの含有割合が1〜20質量%、がさらに好ましく、HCFO−1233ydの含有割合が85〜99質量%、シクロヘキサンの含有割合が1〜15質量%、が特に好ましい。HCFO−1233ydとシクロヘキサンの含有割合が上記範囲であれば、共沸様組成となり、フラックスおよび金属加工油の洗浄性に優れ、かつ洗浄装置で繰り返し使用することができる。
また、例えば、HCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサンを用いた溶剤組成物の場合、HCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサンとの合計量を100質量%としたとき、HCFO−1233yd(Z)が79質量%、n−ヘキサンが21質量%、が共沸組成となる。HCFO−1233yd(E)とn−ヘキサンからなる溶剤組成物の共沸組成およびHCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)とn−ヘキサンからなる溶剤組成物の共沸組成も上記組成に近いと推定される。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO−1233ydの含有割合が76〜99質量%、n−ヘキサンが1〜24質量%がさらに好ましく、HCFO−1233ydの含有割合が77〜99質量%、n−ヘキサンが1〜23質量%、が特に好ましい。HCFO−1233ydとn−ヘキサンの含有割合が上記範囲であれば、共沸様組成となり、フラックスおよび金属加工油等の洗浄性に優れ、かつ洗浄装置で繰り返し使用することができる。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO−1233ydの含有割合が76〜99質量%、n−ヘキサンが1〜24質量%がさらに好ましく、HCFO−1233ydの含有割合が77〜99質量%、n−ヘキサンが1〜23質量%、が特に好ましい。HCFO−1233ydとn−ヘキサンの含有割合が上記範囲であれば、共沸様組成となり、フラックスおよび金属加工油等の洗浄性に優れ、かつ洗浄装置で繰り返し使用することができる。
また、例えば、HCFO−1233yd(Z)とn−ヘプタンを用いた溶剤組成物の場合、HCFO−1233yd(Z)とn−ヘプタンとの合計量を100質量%としたとき、HCFO−1233yd(Z)が97.7質量%、n−ヘプタンが2.3質量%、が共沸組成となる。HCFO−1233yd(E)とn−ヘキサンからなる溶剤組成物の共沸組成およびHCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)とn−ヘプタンからなる溶剤組成物の共沸組成も上記組成に近いと推定される。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO−1233ydの含有割合が85〜99質量%、n−ヘプタンが1〜15質量%がさらに好ましく、HCFO−1233ydの含有割合が90〜99質量%、n−ヘプタンが1〜10質量%、が特に好ましい。
HCFO−1233ydとn−ヘプタンの含有割合が上記範囲であれば、フラックスおよび金属加工油の洗浄性に優れる。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO−1233ydの含有割合が85〜99質量%、n−ヘプタンが1〜15質量%がさらに好ましく、HCFO−1233ydの含有割合が90〜99質量%、n−ヘプタンが1〜10質量%、が特に好ましい。
HCFO−1233ydとn−ヘプタンの含有割合が上記範囲であれば、フラックスおよび金属加工油の洗浄性に優れる。
なお、n−ペンタンなどの、沸点が60℃より低い炭化水素を用いた場合、溶剤組成物は、フラックスや金属加工油の洗浄性能等が良好であるが、その共沸組成における炭化水素(n−ペンタン)の濃度がシクロヘキサン、n−ヘキサン、n−ヘプタンなどと比べて高くなる。そのため、n−ペンタンはそれ自体の引火点が低く、溶剤組成物としている限り危険性はそれほど高くないが、使用条件等によっては濃度が高まり、引火性ガス等が発生して火災等の原因になるおそれがある。したがって、n−ペンタンなどは、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−ヘプタンなどに比べて取扱いに注意が必要である。
<安定剤>
本実施形態の溶剤組成物には、本実施形態の効果を阻害しない範囲で、さらに、安定剤を配合することもできる。本実施形態における安定剤とは、HCFO−1233yd(Z)およびHCFO−1233yd(E)の分解を抑制する効果を有するものをいう(ただし、上記炭化水素(A)は除く)。
本実施形態の溶剤組成物には、本実施形態の効果を阻害しない範囲で、さらに、安定剤を配合することもできる。本実施形態における安定剤とは、HCFO−1233yd(Z)およびHCFO−1233yd(E)の分解を抑制する効果を有するものをいう(ただし、上記炭化水素(A)は除く)。
HCFO−1233ydを安定化できる化合物としては、フェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、アルコール類、および上記炭化水素(A)以外の炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を用いることができる。
ここで、安定性は、例えば、HCFO−1233ydに所定の割合で安定剤を溶解させた試験溶液を一定期間保存した後の塩素イオン濃度を指標として評価することができる。塩素イオン濃度は、イオンクロマトグラフで測定する。
具体的には、本実施形態の溶剤組成物における安定剤としては、HCFO−1233ydを50℃で3日間保存した際に、溶剤組成物中の塩素イオン濃度が100ppm以下となる安定剤が好ましく、塩素イオン濃度が50ppm以下となる安定剤がより好ましく、塩素イオン濃度10ppm以下となる安定剤がさらに好ましい。
本実施形態の溶剤組成物における安定剤の含有量は、溶剤組成物中に、1質量ppm以上であることが好ましく、5質量ppm以上であることがより好ましく、10質量ppm以上であることが特に好ましい。また、この安定剤の含有量は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が特に好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する安定性を十分に示すだけでなく、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く浸透性が良いという特性を損なわない点から特に優れている。
本実施形態における安定剤は、それぞれ安定化作用が異なると考えられる。たとえば、フェノール類や炭化水素類は酸化防止作用によりHCFO−1233ydの分解を抑制し、エポキシド類は発生した酸や塩素イオンを捕捉することにより、また、アミン類は分解によって生じた酸性物質を中和することにより、それぞれ酸性物質によるHCFO−1233ydの分解促進を抑制すると推測される。したがって必要に応じて2種類以上の安定剤を含有することにより、各安定剤の相乗効果が得られる。
本実施形態におけるフェノール類とは、芳香族炭化水素核に1個以上のヒドロキシ基を有する芳香族ヒドロキシ化合物をいう。芳香族ヒドロキシ化合物としてはHCFO−1233ydに溶解することが好ましい。芳香族炭化水素核としてはベンゼン核が好ましい。芳香族炭化水素核には水素原子以外に1つ以上の置換基が結合していてもよい。置換基としては、炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、カルボニル基などが挙げられる。また、芳香族炭化水素核に結合している1つ以上の水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい。炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基、芳香族炭化水素基、アラルキル基などが挙げられる。
このうち、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アシル基、カルボニル基の炭素数は6以下が好ましく、芳香族炭化水素基や、アラルキル基の炭素数は10以下が好ましい。炭化水素基としてはアルキル基やアルケニル基が好ましく、特にアルキル基が好ましい。さらに、芳香族炭化水素核のヒドロキシ基に対してオルト位にアルキル基やアルコキシ基を有していることが好ましい。オルト位のアルキル基としてはターシャリーブチル基などの分岐アルキル基が好ましい。オルト位が2つ存在する場合はそのいずれにもアルキル基が存在していてもよい。
フェノール類としては、具体的には、フェノール、1,2−ベンゼンジオール、1,3−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオール、1,3,5−ベンゼントリオール、2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノール、2,4,6−トリターシャリーブチルフェノール、2−ターシャリーブチルフェノール、3−ターシャリーブチルフェノール、4−ターシャリーブチルフェノール、2,4−ジターシャリーブチルフェノール、2,6−ジターシャリーブチルフェノール、4,6−ジターシャリーブチルフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−ジメチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,4,6−トリメチルフェノール、2,5,6−トリメチルフェノール、3−イソプロピルフェノール、2−イソプロピル−5−メチルフェノール、2−メトキシフェノール、3−メトキシフェノール、4−メトキシフェノール、2−エトキシフェノール、3−エトキシフェノール、4−エトキシフェノール、2−プロポキシフェノール、3−プロポキシフェノール、4−プロポキシフェノール、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロールおよび4−ターシャリーブチルカテコールが挙げられる。
なかでも、フェノール、1,2−ベンゼンジオール、2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノール、m−クレゾール、2−イソプロピル−5−メチルフェノール、α−トコフェロールおよび2−メトキシフェノールがより好ましい。
上記フェノール類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm〜10質量%が好ましく、5質量ppm〜5質量%がより好ましく、さらに好ましくは10質量ppm〜1質量%である。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また本実施形態におけるエーテル類とは、酸素原子に2つの炭化水素基が結合した鎖状エーテルと環を構成する原子として酸素原子を有する環状エーテル(ただし、3員環状エーテルであるエポキシ環を除く)とをいう。鎖状エーテルと環状エーテルにおけるエーテル性酸素原子の数は2以上であってもよい。エーテル類の炭素数は12以下が好ましい。また、エーテルを構成する炭化水素基の炭素原子にはハロゲン原子、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。ただし、エポキシ基を有するエーテル類はエポキシド類とみなす。
エーテル類としては、具体的には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジアリルエーテル、エチルメチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、エチルイソペンチルエーテル、エチルビニルエーテル、アリルエチルエーテル、エチルフェニルエーテル、エチルナフチルエーテル、エチルプロパルギルエーテル、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、アニソール、アネトール、トリメトキシエタン、トリエトキシエタン、フラン、2−メチルフランおよびテトラヒドロフランが挙げられる。
エーテル類としては4〜6員環の環状エーテルが好ましく、なかでも、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン、2−メチルフランおよびテトラヒドロフランが好ましい。
上記エーテル類の添加濃度は本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm〜10質量%が好ましく、10質量ppm〜7質量%がより好ましく、0.01質量%〜5質量%がさらに好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また本実施形態におけるエポキシド類とは、3員環状エーテルであるエポキシ基を1個以上有する化合物をいう。エポキシド類は、エポキシ基を1分子中に2個以上有していてもよく、また、ハロゲン原子、エーテル性酸素原子、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。エポキシド類の炭素原子数は12以下が好ましい。
エポキシド類としては、具体的には、1,2−プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、1,2−エポキシ−3−フェノキシプロパン、ブチルグリシジルエーテル、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、d−リモネンオキシドおよび1−リモネンオキシドが挙げられる。なかでも、1,2−プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドおよびブチルグリシジルエーテルが好ましい。
上記エポキシド類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm〜10質量%が好ましく、10質量ppm〜7質量%がより好ましく、0.01質量%〜5質量%がさらに好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また本実施形態におけるアミン類とは、置換または無置換のアミノ基を1個以上有する化合物(第1級〜第3級アミン)をいう。また、アミン類は非環状のアミン類であっても環状アミン類(アミノ酸の窒素原子が環を構成する原子である環状化合物)であってもよい。第2級アミンや第3級アミンの窒素原子に結合している基としては、炭素数6以下のアルキル基やヒドロキシアルキル基が好ましい。非環状のアミン類としては脂肪族アミンや芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては置換または無置換のアミノ基を1個以上有するベンゼン核含有化合物が挙げられる。環状アミン類としては、環を構成する窒素原子の数が1〜3個の4〜6員環化合物が挙げられる。また、アミン類の炭素原子数は16以下が好ましく、10以下がより好ましい。
アミン類としては、具体的には、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、セカンダリー−ブチルアミン、ターシャリー−ブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、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、ピリジン、ピコリン、モルホリン、N−メチルモルホリン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、α−メチルベンジルアミン、プロピレンジアミン、ジエチルヒドロキシアミン、ピロール、N−メチルピロール、2−メチルピリジン、3−メチルピリジン、4−メチルピリジン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、ジプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−エチルモルホリン、ジフェニルアミンおよびエチレンジアミンが挙げられる。
アミン類としては、アルキルアミンと環状アミン類が好ましく、なかでも、ピロール、N−メチルピロール、2−メチルピリジン、n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、N−メチルモルホリンおよびN−エチルモルホリンが好ましい。
上記アミン類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm〜10質量%が好ましく、5質量ppm〜5質量%がより好ましく、さらに好ましくは10質量ppm〜1質量%であり、0.001〜0.1質量%が最も好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
さらに、上記アミン類には緩衝作用があるため、HCFO−1233ydが分解する際に生じる酸を捕捉して、酸分上昇を防ぎさらなる分解反応を抑制する効果があり、外部から持ち込まれた酸分を捕捉することで外部要因による影響を小さくすることができる。
また、本実施形態におけるアルコール類とは、直鎖、分岐鎖または環状構造の炭化水素にヒドロキシ基が結合した有機化合物のことをいう。本実施形態におけるアルコール類とは、HCFO−1233ydへの溶解性があり、揮発性がありHCFO−1233ydとともに揮発して物品の表面に残留しにくいという特徴から、炭素数が1〜3のアルコール類が好ましい。
アルコール類としては、具体的には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ノナノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、α−テルピネオール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、ノニルアルコール、テトラデシルアルコール、2−プロピン−1−オール等が挙げられる。なかでも、炭素数が1〜3の直鎖または分岐鎖のアルコールであるメタノール、エタノール、イソプロパノール、2−プロピン−1−オールがより好ましい。
上記アルコール類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm〜10質量ppmが好ましく、5質量ppm〜5質量%がより好ましく、さらに好ましくは10質量ppm〜1質量%であり、0.001〜0.1質量%が最も好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また、本実施形態における上記炭化水素(A)以外の炭化水素類とは、上記説明した必須成分としての炭化水素(A)以外の安定剤として使用される炭化水素類(以下、「炭化水素安定剤」と称する)をいう。
この炭化水素安定剤としては、飽和炭化水素でもよく、炭素−炭素結合の少なくとも一つが不飽和結合である不飽和炭化水素でもよい。本実施形態における炭化水素安定剤としては、HCFO−1233ydへの溶解性があり、揮発性があって、HCFO−1233ydとともに揮発して物品の表面に残留しにくい点で、炭素数が5、8〜9の鎖状または環状の炭化水素安定剤が好ましい。
飽和炭化水素類としては、具体的には、n−ペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、2−メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、4−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン、3,3−ジメチルヘキサン、2−メチル−3−エチルペンタン、3−メチル−3−エチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,3,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルペンタン、2−メチルヘプタン、シクロペンタン、メチルシクロヘキサン等が挙げられる。なかでも、n−ペンタン、シクロペンタンがより好ましい。
不飽和炭化水素としては、具体的には、1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン等のペンテン異性体、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ブテン、3−エチル−1−ブテン、3−エチル−2−ブテン、2−メチル−2−ペンテン、3−メチル−2−ペンテン、4−メチル−2−ペンテン、2,3−ジメチル−2−ブテン等のヘキセン異性体、1−ヘプテン、2−ヘプテン、3−ヘプテン、4−ヘプテン、3−エチル−2−ペンテン等のへプテン異性体、1−オクテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン等のオクテン異性体、1−ノネン等のノネン異性体、また、ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、ヘプタジエン、オクタジエン等のジエン化合物、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘプテン、シクロヘプタジエン、シクロオクテン、シクロオクタジエン等の不飽和環状化合物が挙げられる。本実施形態では、特に2−メチル−2−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン、3−エチル−2−ブテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテンが好ましい。
上記炭化水素類のうち、酸素捕捉による酸化防止作用は不飽和炭化水素が飽和炭化水素よりも高いため、不飽和炭化水素がHCFO−1233ydの安定剤としてより好ましい。
上記炭化水素類の配合量としては、1質量ppm〜10質量%が好ましく、より好ましくは5質量ppm〜7質量%、さらに好ましくは10質量ppm〜5質量%であり、0.001〜0.1質量%が最も好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO−1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO−1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
本実施形態の溶剤組成物は沸点が30〜120℃である少なくとも1種類の安定剤を含むことが好ましい。沸点が30〜120℃の安定剤のうち少なくとも1種類の上記安定剤を含むことで、乾燥性に優れたものとなる。これにより、洗浄後の物品表面や、塗膜形成後の塗膜に、本実施形態の溶剤組成物由来の成分が残留することがない。
この観点から好ましい安定剤としては、メタノール(沸点:64.5℃)、エタノール(沸点:78.4℃)、イソプロパノール(沸点:84℃)、2−プロピン−1−オール(沸点:112℃)、1,2−ブチレンオキシド(沸点:63.2℃)、テトラヒドロフラン(沸点:66℃)、1,4−ジオキサン(沸点:101℃)、n−プロピルアミン(沸点:48℃)、ジイソプロピルアミン(沸点:84℃)、N−メチルモルホリン(沸点:115℃)、N−メチルピロール(沸点:112℃)、2−メチル−2−ブテン(沸点:39℃)、2−メチル−1−ペンテン(沸点;62℃)、2−メチル−2−ペンテン(沸点:67℃)、3−エチル−2−ブテン(沸点:73℃)、2,3−ジメチル−2−ブテン(沸点:73℃)、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン(沸点:112℃)、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン(沸点:112℃)が挙げられる。
安定性の点から、メタノール、エタノール、イソプロパノール、2−プロピン−1−オール、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン、3−エチル−2−ブテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、3−エチル−2−ブテン、N−メチルピロールがより好ましく、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン、3−エチル−2−ブテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、3−エチル−2−ブテン、N−メチルピロールがさらに好ましい。(上記化合物を安定剤として用いることにより、HCFO−1233ydの分解を引き起こす原因物質、例えば酸素ラジカル等の過酸化物、の発生を抑えられる。また、酸素ラジカルが発生してHCFO−1233ydの還元体を生成した場合でも、還元体を再度酸化させてHCFO−1233ydを生成することができる。)。
本実施形態の溶剤組成物は、異なる種類の沸点が30〜120℃の安定剤を2種以上含むことにより、優れた乾燥性を維持しながら、安定性がさらに向上する。安定剤の組合せとしては、アルコール類、不飽和炭化水素安定剤、アミン類のうち、2種類以上の安定剤の組合せが好ましい。例えば、アルコール類と不飽和炭化水素安定剤、アルコール類とアミン類、不飽和炭化水素安定剤とアミン類の組合せが挙げられる。同じ類に属する化合物を複数含んでもよい。
安定剤としては、下記i)の群、ii)の群、iii)の群のうち少なくとも2以上の群から安定剤を選び、組合せることがより好ましい。また、各群から選ぶ安定剤は、1つでもよく、2つ以上でもよい。これらの安定剤を組合せて用いることで、安定剤の相乗効果により溶剤組成物の長期の安定性に優れる。
i)メタノール、エタノール、イソプロパノール、2−プロピン−1−オール
ii)2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン、3−エチル−2−ブテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン、n−ヘプタン
iii)N−メチルピロール、N−メチルモルホリン、n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン
i)メタノール、エタノール、イソプロパノール、2−プロピン−1−オール
ii)2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン、3−エチル−2−ブテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン、n−ヘプタン
iii)N−メチルピロール、N−メチルモルホリン、n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン
本実施形態の溶剤組成物を洗浄装置で使用する場合には、洗浄装置内や溶剤再生装置での蒸留再生が繰り返されるため、溶剤組成物は連続的に過酷な条件にさらされる。また、本実施形態の溶剤組成物を不揮発性溶質の塗布溶剤として使用する場合には、揮発した溶剤組成物を活性炭の吸脱着による回収を行う際、活性炭からの脱着時に溶剤成分が過熱水蒸気と接触し、溶剤組成物は過酷な条件にさらされる。さらに、本実施形態の溶剤組成物を熱移動媒体として熱サイクルシステムで使用する場合には、溶剤組成物は圧縮膨張を繰り返す過酷な条件にさらされる。このように、本実施形態の溶剤組成物を、その相変化を伴う用途に使用する場合には、本実施形態の溶剤組成物は、安定剤としてフェノール類と、沸点が30〜120℃の安定剤を含むことが好ましい。
本実施形態の溶剤組成物が、銅または銅合金と接触する場合には、それらの金属の腐食を避けるために、ニトロ化合物類やトリアゾール類を含有してもよい。ニトロ化合物類は、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、1−ニトロエチレンである。より好ましくは、ニトロメタンまたはニトロエタンである。トリアゾール類は、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−ターシャリー−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、1,2,3−ベンゾトリアゾール、1−[(N,N−ビス−2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール等から選ばれるものであり、より好ましくは1,2,3−ベンゾトリアゾールである。上記ニトロ化合物類やトリアゾール類の含有濃度は、溶剤組成物全体に対して10質量ppm〜1質量%が好ましい。
本実施形態の溶剤組成物は、HCFO−1233ydに加えて、さらに溶解性を高める、揮発速度を調節する等の各種の目的に応じて、HCFO−1233ydに可溶な溶剤(以下、「溶剤(A)」と記す。)を含んでもよい。なお、HCFO−1233ydに可溶な溶剤とは、所望の濃度となるようにHCFO−1233ydに混合して、常温(25℃)で撹拌することにより二層分離や濁りを起こさずに均一に溶解できる溶剤を意味する。
本実施形態の溶剤組成物に含まれる溶剤(A)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
本実施形態の溶剤組成物に含まれる溶剤(A)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
溶剤(A)としては、炭化水素安定剤、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、クロロカーボン類、HFC類、HFE類、HCFO類、CFO類からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶剤が好ましい。
上記本実施形態における安定剤のうちには溶剤(A)として使用できる化合物がある。そのような安定剤は、安定化効果を発揮するために充分な量を超えて本実施形態の溶剤組成物中に含有されていてもよい。その場合、安定化効果を発揮するために充分な量を超えた量の安定剤については溶剤(A)とみなすものとする。
溶剤(A)である炭化水素類としては、上記炭化水素安定剤のうち、炭素数が5以上の炭化水素類が好ましい。炭素数が5以上の炭化水素類あれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和炭化水素類であっても、不飽和炭化水素類であってもよい。
この炭化水素類としては、具体的には、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、n−オクタン、2−メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、4−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン、3,3−ジメチルヘキサン、2−メチル−3−エチルペンタン、3−メチル−3−エチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,3,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルペンタン、n−ノナン、2,2,5−トリメチルヘキサン、n−デカン、n−ドデカン、シクロペンタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ビシクロヘキサン、α−ピネン、ジペンテン、デカリン、テトラリン、アミルナフタレン等が挙げられる。
なかでも、n−ペンタン、シクロペンタンがより好ましい。
なかでも、n−ペンタン、シクロペンタンがより好ましい。
溶剤(A)であるアルコール類としては、炭素数1〜16のアルコール類が好ましい。炭素数1〜16のアルコール類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和アルコール類であっても、不飽和アルコール類であってもよい。
このアルコール類としては、具体的には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ノナノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、アリルアルコール、プロパルギルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、α−テルピネオール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、ノニルアルコール、テトラデシルアルコール等が挙げられる。なかでも、メタノール、エタノール、イソプロパノールがより好ましい。
溶剤(A)であるケトン類としては、炭素数3〜9のケトン類が好ましい。炭素数3〜9のケトン類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和ケトン類であっても、不飽和ケトン類であってもよい。
このケトン類としては、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、ホロン、2−オクタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、2,4−ペンタンジオン、2,5−ヘキサンジオン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン等が挙げられる。なかでも、アセトン、メチルエチルケトンがより好ましい。
溶剤(A)であるエーテル類としては、炭素数2〜8のエーテル類が好ましい。炭素数2〜8のエーテル類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和エーテル類であっても、不飽和エーテル類であってもよい。
このエーテル類としては、具体的には、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アニソール、フェネトール、メチルアニソール、フラン、メチルフラン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。なかでも、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフランがより好ましい。
溶剤(A)であるエステル類としては、炭素数2〜19のエステル類が好ましい。炭素数2〜19のエステル類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和エステル類であっても、不飽和エステル類であってもよい。
このエステル類としては、具体的には、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸メトキシブチル、酢酸sec−ヘキシル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ベンジル、γ−ブチロラクトン、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジペンチル、マロン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、酒石酸ジブチル、クエン酸トリブチル、セバシン酸ジブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル等が挙げられる。なかでも、酢酸メチル、酢酸エチルがより好ましい。
溶剤(A)であるクロロカーボン類としては、炭素数1〜3のクロロカーボン類が好ましい。炭素数1〜3のクロロカーボン類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和クロロカーボン類であっても、不飽和クロロカーボン類であってもよい。
このクロロカーボン類としては、具体的には、塩化メチレン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、1,1−ジクロロエチレン、cis−1,2−ジクロロエチレン、trans−1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1,2−ジクロロプロパン等が挙げられる。なかでも、塩化メチレン、trans−1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレンがより好ましい。
溶剤(A)であるHFC類としては、炭素数4〜8の鎖状または環状のHFC類が好ましく、1分子中のフッ素原子数が水素原子数以上であるHFC類に含まれる溶剤がより好ましい。
このHFC類としては、具体的には、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン等が挙げられる。なかでも、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサンがさらに好ましい。
溶剤(A)であるHFE類としては、例えば、(ペルフルオロブトキシ)メタン、(ペルフルオロブトキシ)エタン、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン等が挙げられる。なかでも、(ペルフルオロブトキシ)メタン、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタンが好ましい。
溶剤(A)であるHCFO類としては、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのE異性体およびZ異性体、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン、1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのE異性体およびZ異性体が挙げられる。なかでも、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのZ異性体が好ましい。
溶剤(A)であるCFO類としては、1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペンが挙げられる。
溶剤(A)は引火点を持たない溶剤であることがさらに好ましい。引火点を持たない溶剤(A)としては、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロヘキサン等のHFC類や、(ペルフルオロブトキシ)メタン、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン等のHFE類、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのE異性体およびZ異性体、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン、1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのE異性体およびZ異性体等のHCFO類、1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン等のCFO類が挙げられる。溶剤(A)として引火点を有する溶剤を用いる場合でも、本実施形態の溶剤組成物として引火点を持たない範囲でHCFO−1233ydと混合して用いることが好ましい。
また、HCFO−1233ydと溶剤(A)が共沸組成を形成する場合は、共沸組成での使用も可能である。
本実施形態の溶剤組成物が溶剤(A)を含有する場合、本実施形態の溶剤組成物中の溶剤(A)の含有量は、HCFO−1233ydと溶剤(A)の合計量100質量部に対して溶剤(A)が0.1〜50質量部であることが好ましく、0.5〜20質量部であることがより好ましく、1〜10質量部であることがさらに好ましい。
溶剤(A)の含有量が上記下限値以上であれば、溶剤(A)による効果が充分に得られる。溶剤(A)の含有量が上記上限値以下であれば、HCFO−1233ydの持つ優れた乾燥性を阻害することがない。
以上説明した本実施形態の溶剤組成物は、物品表面のフラックスおよび金属加工油の洗浄性能に優れ、かつ地球環境に悪影響を及ぼさず、HCFO−1233ydの分解を抑制し安定化した溶剤組成物である。
本実施形態の溶剤組成物は、金属、プラスチック、エラストマー、ガラス、セラミックス等の広範囲の材質の接触物に対して使用できる。本実施形態の溶剤組成物は、特に、フラックス洗浄剤および金属加工油洗浄剤、に適している。
<洗浄方法>
本実施形態の溶剤組成物は、各種の物品に付着したフラックス、金属加工油、ワックス、離型剤、ほこり等の洗浄を行うための洗浄剤として使用できる。特に、フラックス洗浄剤、金属加工油の洗浄剤として好適に使用できる。
本実施形態の溶剤組成物は、各種の物品に付着したフラックス、金属加工油、ワックス、離型剤、ほこり等の洗浄を行うための洗浄剤として使用できる。特に、フラックス洗浄剤、金属加工油の洗浄剤として好適に使用できる。
本実施形態の溶剤組成物を用いた物品表面の洗浄方法は、表面に洗浄対象となる汚れが付着した物品に本実施形態の溶剤組成物を接触させて、物品の表面から汚れを除去すればよい。接触の方法としては、例えば、手拭き洗浄、浸漬洗浄、スプレー洗浄、浸漬揺動洗浄、浸漬超音波洗浄、蒸気洗浄、これらを組み合わせた方法等が挙げられる。洗浄装置、洗浄条件等も公知のものを適宜選択できる。
この溶剤組成物が適用可能な物品の材質としては、金属、樹脂、ゴム、繊維、ガラス、セラミックスおよびこれらの複合材料が挙げられる。複合材料としては、金属と樹脂の積層体等が挙げられる。
本実施形態の溶剤組成物を用いる洗浄用途を例示すると、各種の被洗浄物に付着したフラックス、金属加工油、ワックス、離型剤、ほこり等の洗浄が挙げられ、特に、フラックス、金属加工油の洗浄に有用である。すなわち、本実施形態の溶剤組成物は、半田付けにより強固に固着したフラックスや、40℃における動粘度が100mm2/s以上のような高粘度の金属加工油など、一般に洗浄が困難な汚れであっても、それらの洗浄を十分に行うことができる。ここで、被洗浄物のより具体的な例としては、繊維製品、医療器具、電気機器、精密機械、光学物品およびそれらの部品等が挙げられる。ここで、被洗浄物としては、電子部品、電機部品、精密機械部品、光学部品どが好ましいものとして挙げられ、具体的には、IC、コンデンサ、プリント基板、マイクロモーター、リレー、ベアリング、光学レンズ、ガラス基板等が挙げられる。また、例えば、国際公開第2008/149907号に示される洗浄装置、および洗浄方法が挙げられる。
本実施形態の溶剤組成物を用いて国際公開第2008/149907号に示される洗浄装置にて洗浄を行う場合、第1浸漬槽内の本実施形態の溶剤組成物の温度を25℃以上、溶剤組成物の沸点未満とすることが好ましい。上記範囲内であれば、加工油等の脱脂洗浄を容易に行うことができ、超音波による洗浄効果が高い。また、第2浸漬槽内の本実施形態の溶剤組成物の温度を10〜45℃とすることが好ましい。上記範囲内であれば、蒸気洗浄工程において、物品の温度と溶剤蒸気の温度差が十分に得られるため、蒸気洗浄のために十分量の溶剤が物品表面で凝縮できるためすすぎ洗浄効果が高い。また洗浄性の点から第2浸漬槽の溶剤組成物の温度より第1浸漬槽内の本実施形態の溶剤組成物の温度が高いことが好ましい。
洗浄剤等に使用した場合、部品等の表面に残った本溶剤組成物は、乾燥によって除去できる。乾燥は、加熱乾燥、減圧乾燥、自然乾燥等の種々の乾燥方法において、任意の乾燥条件(温度、時間など)で行うことができる。特に、本溶剤組成物の場合には、常温で迅速に蒸発するので、自然乾燥によって、表面から除去可能である。また、使用した本溶剤組成物を、回収し、再生して、同様の用途、または他の用途に用いてもよい。
<塗布溶剤用途>
また本実施形態の溶剤組成物を、例えば、不揮発性溶質成分を物品表面に塗布する溶剤として使用する場合には、溶質成分を本実施形態の溶剤組成物に溶解した溶液とし、その溶液を被塗布物上に塗布し、溶剤組成物を蒸発させ、上記被塗布物上に不揮発性成分塗膜を形成させる。
また本実施形態の溶剤組成物を、例えば、不揮発性溶質成分を物品表面に塗布する溶剤として使用する場合には、溶質成分を本実施形態の溶剤組成物に溶解した溶液とし、その溶液を被塗布物上に塗布し、溶剤組成物を蒸発させ、上記被塗布物上に不揮発性成分塗膜を形成させる。
ここでいう不揮発性成分とは、物品に潤滑性を付与するための潤滑剤、金属部品の防錆効果を付与するための防錆剤、物品にはっ水性を付与するための防湿コート剤、物品への防汚性能を付与するための指紋付着防止剤等が挙げられる。
本実施形態の溶剤組成物に潤滑剤を溶解させて潤滑剤溶液とすることもできる。
潤滑剤とは、2つの部材が互いの面を接触させた状態で運動するときに、接触面における摩擦を軽減し、熱の発生や摩耗損傷を防ぐために用いるものを意味する。潤滑剤は、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体のいずれの形態であってもよい。
潤滑剤とは、2つの部材が互いの面を接触させた状態で運動するときに、接触面における摩擦を軽減し、熱の発生や摩耗損傷を防ぐために用いるものを意味する。潤滑剤は、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体のいずれの形態であってもよい。
潤滑剤としては、HCFO−1233ydへの溶解性が優れる点から、フッ素系潤滑剤またはシリコーン系潤滑剤が好ましい。なお、フッ素系潤滑剤とは、分子内にフッ素原子を有する潤滑剤を意味する。また、シリコーン系潤滑剤とは、シリコーンを含む潤滑剤を意味する。
上記潤滑剤溶液に含まれる潤滑剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。フッ素系潤滑剤とシリコーン系潤滑剤は、それぞれを単独で使用してもよく、それらを併用してもよい。
フッ素系潤滑剤としては、フッ素オイル、フッ素グリース、ポリテトラフルオロエチレンの樹脂粉末等のフッ素系固体潤滑剤が挙げられる。フッ素オイルとしては、パーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合物が好ましい。例えば、製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製)、「ダイフロイル#1」、「ダイフロイル#3」、「ダイフロイル#10」、「ダイフロイル#20」、「ダイフロイル#50」、「ダイフロイル#100」、「デムナムS−65」(以上、ダイキン工業株式会社製)等が挙げられる。フッ素グリースとしては、パーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合物等のフッ素オイルを基油として、ポリテトラフルオロエチレンの粉末やその他の増ちょう剤を配合したものが好ましい。例えば、製品名「クライトックス(登録商標)グリース240AC」(デュポン株式会社製)、「ダイフロイルグリースDG−203」、「デムナムL65」、「デムナムL100」、「デムナムL200」(以上、ダイキン株式会社製)、「スミテックF936」(住鉱潤滑剤株式会社製)、「モリコート(登録商標)HP−300」、「モリコート(登録商標)HP−500」、「モリコート(登録商標)HP−870」、「モリコート(登録商標)6169」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。
シリコーン系潤滑剤としては、シリコーンオイルやシリコーングリースが挙げられる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、メチルフェニルシリコーン、環状ジメチルシリコーン、側鎖や末端に有機基を導入した変性シリコーンオイルが好ましい。例えば、製品名「信越シリコーンKF−96」、「信越シリコーンKF−965」、「信越シリコーンKF−968」、「信越シリコーンKF−99」、「信越シリコーンKF−50」、「信越シリコーンKF−54」、「信越シリコーンHIVAC F−4」、「信越シリコーンHIVAC F−5」、「信越シリコーンKF−56A」、「信越シリコーンKF−995」(以上、信越化学工業株式会社製)、「SH200」(東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。シリコーングリースとしては、上記に挙げた種々のシリコーンオイルを基油として、金属石けん等の増ちょう剤、各種添加剤を配合した製品が好ましい。例えば、製品名「信越シリコーンG−30シリーズ」、「信越シリコーンG−40シリーズ」、「信越シリコーンFG−720シリーズ」、「信越シリコーンG−411」、「信越シリコーンG−501」、「信越シリコーンG−6500」、「信越シリコーンG−330」、「信越シリコーンG−340」、「信越シリコーンG−350」、「信越シリコーンG−630」(以上、信越化学工業株式会社製)、「モリコート(登録商標)SH33L」、「モリコート(登録商標)41」、「モリコート(登録商標)44」、「モリコート(登録商標)822M」、「モリコート(登録商標)111」、「モリコート(登録商標)高真空用グリース」、「モリコート(登録商標)熱拡散コンパウンド」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。
またフッ素系潤滑剤としても、シリコーン系潤滑剤としても例示できるものとして、末端または側鎖をフルオロアルキル基で置換した変性シリコーンオイルであるフロロシリコーンオイルが挙げられる。例えば、製品名「ユニダイン(登録商標)TG−5601」(ダイキン工業株式会社製)、「モリコート(登録商標)3451」、「モリコート(登録商標)3452」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)、「信越シリコーンFL−5」、「信越シリコーンX−22−821」、「信越シリコーンX−22−822」、「信越シリコーンFL−100」(以上、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
これら潤滑剤溶液は、フッ素系潤滑剤が用いられる産業機器、パーソナルコンピュータやオーディオ機器におけるCDやDVDのトレー部品、プリンタ、コピー機器、ファックス機器等の家庭用機器やオフィス用機器等に使用できる。また、シリコーン系潤滑剤が用いられる注射器の注射針やシリンダ、医療用チューブ部品等に使用できる。
上記潤滑剤溶液(100質量%)中の潤滑剤の含有量は、0.01〜50質量%が好ましく、0.05〜30質量%がより好ましく、0.1〜20質量%がさらに好ましい。潤滑剤の含有量が上記範囲内であれば、潤滑剤溶液を塗布したときの塗布膜の膜厚、および乾燥後の潤滑剤塗膜の厚さを適正範囲に調製しやすい。同様に、防錆剤溶液における防錆剤の含有量も上記と同じ範囲であることが好ましい。
潤滑剤溶液の塗布方法としては、たとえば、刷毛による塗布、スプレーによる塗布、物品を潤滑剤溶液に浸漬することによる塗布、潤滑剤溶液を吸い上げることによりチューブや注射針の内壁に潤滑剤溶液を接触させる塗布方法等が挙げられる。
本実施形態における防錆剤とは、空気中の酸素によって容易に酸化されて錆を生じる金属の表面を覆い、金属表面と酸素を遮断することで金属材料の錆を防止する物質のことを言う。防錆剤としては、鉱物油、やポリオールエステル類、ポリアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類のような合成油が挙げられる。
防錆剤の塗布方法は潤滑油と同様であり、刷毛による塗布、スプレーによる塗布、物品を防錆剤溶液に浸漬することによる塗布等が挙げられる。
その他、プラスチック、ゴム、金属、ガラス、実装回路板への防湿性や防汚性を付与するための防湿コート剤や指紋付着防止剤についても同様の方法で物品表面に塗布することができる。防湿コート剤の製品例としてはトパス5013、トパス6013、トパス8007(ポリプラスチックス社製品)、ゼオノア1020R、ゼオノア1060R(日本ゼオン社製品)、アペル6011T、アペル8008T(三井化学社製品)、SFE−DP02H、SNF−DP20H(セイミケミカル社製品)が挙げられる。指紋付着防止剤等の防汚コート剤の製品例としては、オプツールDSX、オプツールDAC(ダイキン工業社製品)、フロロサーフFG−5000(フロロテクノロジー社製品)、SR−4000A(セイミケミカル社製品)等が挙げられる。
潤滑剤や防錆剤、防湿コート剤、指紋付着防止剤、が塗布される被塗布物としては、金属、プラスチック、エラストマー、ガラス、セラミックス等、様々な材質の被塗布物を採用できる。
これら潤滑剤や防錆剤、防湿コート剤、指紋付着防止剤等を溶解する前の本実施形態の溶剤組成物の状態でも、上記溶液の状態でも、保管中や使用中に分解することなく使用することができる。以上説明した本実施形態の溶剤組成物は、大気中の寿命が短く、かつ溶解性に優れ、地球環境に悪影響を及ぼさずに、分解することなく安定な状態で使用することができる。
<熱移動媒体用途>
本実施形態における熱移動媒体用途は、熱サイクルシステムに本実施形態の溶剤組成物を作動媒体(熱移動媒体)として用いるものである。これにより物質を加熱したり冷却したりすることができる。
本実施形態における熱移動媒体用途は、熱サイクルシステムに本実施形態の溶剤組成物を作動媒体(熱移動媒体)として用いるものである。これにより物質を加熱したり冷却したりすることができる。
熱サイクルシステムとしては、ランキンサイクルシステム、ヒートポンプサイクルシステム、冷凍サイクルシステム、熱輸送システム、二次冷媒冷却システム等が挙げられる。
以下、熱サイクルシステムの一例として、冷凍サイクルシステムについて説明する。
冷凍サイクルシステムとは、蒸発器において作動媒体が負荷流体より熱エネルギーを除去することにより、負荷流体を冷却し、より低い温度に冷却するシステムである。冷凍サイクルシステムでは、作動媒体蒸気Aを圧縮して高温高圧の作動媒体蒸気Bとする圧縮機と、圧縮された作動媒体蒸気Bを冷却し、液化して低温高圧の作動媒体Cとする凝縮器と、凝縮器から排出された作動媒体Cを膨張させて低温低圧の作動媒体Dとする膨張弁と、膨張弁から排出された作動媒体Dを加熱して高温低圧の作動媒体蒸気Aとする蒸発器と、蒸発器に負荷流体Eを供給するポンプと、凝縮器に流体Fを供給するポンプとから構成されるシステムである。
冷凍サイクルシステムとは、蒸発器において作動媒体が負荷流体より熱エネルギーを除去することにより、負荷流体を冷却し、より低い温度に冷却するシステムである。冷凍サイクルシステムでは、作動媒体蒸気Aを圧縮して高温高圧の作動媒体蒸気Bとする圧縮機と、圧縮された作動媒体蒸気Bを冷却し、液化して低温高圧の作動媒体Cとする凝縮器と、凝縮器から排出された作動媒体Cを膨張させて低温低圧の作動媒体Dとする膨張弁と、膨張弁から排出された作動媒体Dを加熱して高温低圧の作動媒体蒸気Aとする蒸発器と、蒸発器に負荷流体Eを供給するポンプと、凝縮器に流体Fを供給するポンプとから構成されるシステムである。
さらに、本実施形態における作動媒体には潤滑油を混合し、使用することができる。潤滑油には、熱サイクルシステムに用いられる公知の潤滑油が用いられる。潤滑油としては、含酸素系合成油(エステル系潤滑油、エーテル系潤滑油等)、フッ素系潤滑油、鉱物油、炭化水素系合成油等が挙げられる。
さらに、本実施形態における作動媒体は二次循環冷却システムにも適用できる。
二次循環冷却システムとは、アンモニアや炭化水素冷媒からなる一次冷媒を冷却する一次冷却手段と、二次循環冷却システム用二次冷媒(以下、「二次冷媒」という。)を循環させて被冷却物を冷却する二次循環冷却手段と、一次冷媒と二次冷媒とを熱交換させ、二次冷媒を冷却する熱交換器と、を有するシステムである。この二次循環冷却システムにより、被冷却物を冷却できる。本実施形態における作動媒体は、二次冷媒としての使用に好適である。
二次循環冷却システムとは、アンモニアや炭化水素冷媒からなる一次冷媒を冷却する一次冷却手段と、二次循環冷却システム用二次冷媒(以下、「二次冷媒」という。)を循環させて被冷却物を冷却する二次循環冷却手段と、一次冷媒と二次冷媒とを熱交換させ、二次冷媒を冷却する熱交換器と、を有するシステムである。この二次循環冷却システムにより、被冷却物を冷却できる。本実施形態における作動媒体は、二次冷媒としての使用に好適である。
以下、本実施形態の溶剤組成物について、実施例、比較例および参考例によりさらに詳細に説明する。
[HCFO−1233ydの製造(製造例1)]
2000gのHCFC−244caを原料にして、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロリドの19.9gを入れ、反応温度を50℃に保ち、40質量%水酸化カリウム水溶液の2792gを30分かけて滴下した。その後、52時間反応を続け、有機層を回収した。回収した有機層を精製した結果、純度99.9質量%のHCFO−1233yd(Z)を1520g、純度99.9質量%のHCFO−1233yd(E)を140g得た。この反応を繰返し実施し、試験に必要量のHCFO−1233yd(Z)またはHCFO−1233yd(E)を製造した。
また、同様の反応により得られた、HCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)とを混合物として分離し、HCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)の異性体混合物も製造した。このとき得られたHCFO−1233ydの異性体混合物は、HCFO−1233yd(Z)95質量%、HCFO−1233yd(E)5質量%であった。
2000gのHCFC−244caを原料にして、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロリドの19.9gを入れ、反応温度を50℃に保ち、40質量%水酸化カリウム水溶液の2792gを30分かけて滴下した。その後、52時間反応を続け、有機層を回収した。回収した有機層を精製した結果、純度99.9質量%のHCFO−1233yd(Z)を1520g、純度99.9質量%のHCFO−1233yd(E)を140g得た。この反応を繰返し実施し、試験に必要量のHCFO−1233yd(Z)またはHCFO−1233yd(E)を製造した。
また、同様の反応により得られた、HCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)とを混合物として分離し、HCFO−1233yd(Z)とHCFO−1233yd(E)の異性体混合物も製造した。このとき得られたHCFO−1233ydの異性体混合物は、HCFO−1233yd(Z)95質量%、HCFO−1233yd(E)5質量%であった。
[溶剤組成物の調製および気液平衡試験]
<HCFO−1233yd(Z)とシクロヘキサン>
HCFO−1233yd(Z)と、シクロヘキサン(試薬1級、関東化学株式会社製)を表1に示したように種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104〜1.02×105Paで加熱還流を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO−1233yd(Z)とシクロヘキサンの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表1に示す。なお、表1、4、5において「1233yd(Z)」はHCFO−1233yd(Z)を示し、「c−Hex」はシクロヘキサンを示す。
<HCFO−1233yd(Z)とシクロヘキサン>
HCFO−1233yd(Z)と、シクロヘキサン(試薬1級、関東化学株式会社製)を表1に示したように種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104〜1.02×105Paで加熱還流を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO−1233yd(Z)とシクロヘキサンの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表1に示す。なお、表1、4、5において「1233yd(Z)」はHCFO−1233yd(Z)を示し、「c−Hex」はシクロヘキサンを示す。
大気圧(1.011×105Pa)において、気相および液相の組成は、表1のようにHCFO−1233yd(Z)が90.0質量%、シクロヘキサンが10.0質量%で一致した(比揮発度が1.0)。このときの気相温度は52.8℃であった。
<HCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサン>
HCFO−1233yd(Z)と、n−ヘキサン(試薬1級、関東化学株式会社製)を表2に示した種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104〜1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサンの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表2に示す。なお、表2、4、5において「1233yd(Z)」はHCFO−1233yd(Z)を示し、「n−Hex」はn−ヘキサンを示す。
HCFO−1233yd(Z)と、n−ヘキサン(試薬1級、関東化学株式会社製)を表2に示した種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104〜1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサンの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表2に示す。なお、表2、4、5において「1233yd(Z)」はHCFO−1233yd(Z)を示し、「n−Hex」はn−ヘキサンを示す。
大気圧(1.011×105Pa)において、気相および液相の組成は、表2のようにHCFO−1233yd(Z)が89.0質量%、n−ヘキサンが21.0質量%で一致した(比揮発度が1.0)。このときの気相温度は50.8℃であった。
<HCFO−1233yd(Z)とn−ヘプタン>
HCFO−1233yd(Z)と、n−ヘプタン(試薬1級、関東化学株式会社製)を表3に示した種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104〜1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサンの組成を分析した。結果を各組成における沸点とともに表3に示す。なお、表3、4、5において「1233yd(Z)」はHCFO−1233yd(Z)を示し、「n−Hep」はn−ヘプタンを示す。
HCFO−1233yd(Z)と、n−ヘプタン(試薬1級、関東化学株式会社製)を表3に示した種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104〜1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO−1233yd(Z)とn−ヘキサンの組成を分析した。結果を各組成における沸点とともに表3に示す。なお、表3、4、5において「1233yd(Z)」はHCFO−1233yd(Z)を示し、「n−Hep」はn−ヘプタンを示す。
大気圧(1.011×105Pa)において、気相および液相の組成は、表3のようにHCFO−1233yd(Z)が97.7質量%、n−ヘプタンが2.3質量%で一致した(比揮発度が1.0)。このときの気相温度は53.6℃であった。
なお、上記した表1〜3において、いずれの気液平衡試験結果に記載している比揮発度は以下の式から求められる。
(比揮発度を求める式)
比揮発度=(液相部におけるHCFO−1233ydの質量%/液相部における炭化水素の質量%)/(気相部におけるHCFO−1233ydの質量%/気相部における炭化水素の質量%)
比揮発度=(液相部におけるHCFO−1233ydの質量%/液相部における炭化水素の質量%)/(気相部におけるHCFO−1233ydの質量%/気相部における炭化水素の質量%)
[溶剤組成物の調製]
製造例1で得られたHCFO−1233yd(Z)、HCFO−1233yd(E)、HCFO−1233ydの異性体混合物、上記気液平衡試験に用いた溶剤組成物の調製時と同一のシクロヘキサン、n−ヘキサンおよびn−ヘプタンを用い、また、公知の溶剤組成物を用い、表4および表5に示す質量割合(%)となるように例1〜例18の溶剤組成物を得た。
製造例1で得られたHCFO−1233yd(Z)、HCFO−1233yd(E)、HCFO−1233ydの異性体混合物、上記気液平衡試験に用いた溶剤組成物の調製時と同一のシクロヘキサン、n−ヘキサンおよびn−ヘプタンを用い、また、公知の溶剤組成物を用い、表4および表5に示す質量割合(%)となるように例1〜例18の溶剤組成物を得た。
なお、例14〜16(比較例)として、HCFO−1233yd(Z)、製造例1で得られたHCFO−1233yd異性体混合物、HCFO−1233yd(E)をそれぞれ単独組成のものを、例17として、HCFC−225(95質量%)とエタノール(4.3〜4.5質量%)、ニトロメタン(残部)の混合物であるアサヒクリンAK−225AES(旭硝子株式会社製、商品名)を、例18として、HCFC−225からなるアサヒクリンAK−225(旭硝子株式会社製、商品名)を、準備した。
なお、HCFO−1233ydの異性体混合物は、表4、5において、単に「HCFO−1233yd」と示した。
なお、HCFO−1233ydの異性体混合物は、表4、5において、単に「HCFO−1233yd」と示した。
[試験例1:フラックス洗浄性能の評価]
得られた例1〜18の溶剤組成物を用いて以下のフラックス洗浄試験を行い、フラックス洗浄性能を評価した。
得られた例1〜18の溶剤組成物を用いて以下のフラックス洗浄試験を行い、フラックス洗浄性能を評価した。
<フラックス洗浄試験>
(A)くし型基板A(導体幅:0.40mm、導体間隔:0.19mm、重ね代:15.87mm、基板全体寸法:50×50mm)に、洗浄用ポストフラックス(JS−15CAT:商品名、弘輝社製)を塗布し、100℃で10分乾燥後、260℃の噴流式鉛半田槽にて半田付け後、一晩静置して半田付けした基板(A)を作製した。
(A)くし型基板A(導体幅:0.40mm、導体間隔:0.19mm、重ね代:15.87mm、基板全体寸法:50×50mm)に、洗浄用ポストフラックス(JS−15CAT:商品名、弘輝社製)を塗布し、100℃で10分乾燥後、260℃の噴流式鉛半田槽にて半田付け後、一晩静置して半田付けした基板(A)を作製した。
(B)くし型電極基板B(導体幅:0.66mm、導体間隔:1.22mm、重ね代:21.12mm、基板全体寸法:50×50mm)に洗浄用ソルダーペースト(M705−345F−31−12:商品名、千住金属工業社製)を塗布し、フロリナートFC−40(商品名、住友3M社製)で30秒間予熱したのち、フロリナートFC−70(商品名、住友3M社製)で10秒間の半田溶融後、一晩静置して半田付けした基板(B)を作製した。
上記により得られた、2種類の半田付けした基板(A)、基板(B)のそれぞれについて、表4および表5に示す例1〜18のフラックス洗浄剤を用いて以下の方法にて洗浄試験を実施した。
洗浄工程は、フラックス洗浄剤を500ml入れた500mlのガラス製ビーカーに出力が200W、周波数が35kHzの超音波を照射した液温が45℃の浸漬洗浄を3分間、さらにフラックス洗浄剤を500ml入れた500mlのガラス製ビーカーに浸漬してすすぎ洗浄を3分間行い、最後に冷却コイルを取り付けた2000mlのビーカーで蒸気洗浄を3分間実施した。
洗浄後の基板(A)および基板(B)の外観を観察し、表面の清浄度を目視で観察して洗浄性能を以下の評価基準により評価した。評価結果を表6および表7に示す。
〈評価基準〉
A:白色残渣が残らず洗浄できた。
B:わずかに白色残渣がみられた。
C:白色残渣がみられた。
D:多くの白色残渣がみられた。
表6および表7に示した通り、例1〜13の溶剤組成物は、地球環境に悪影響を及ぼさない成分で構成され、性能においてはHCFC類+アルコールであるAK−225AES(例17)と同程度であり、フラックス洗浄剤として十分な性能を有することが明らかである。
A:白色残渣が残らず洗浄できた。
B:わずかに白色残渣がみられた。
C:白色残渣がみられた。
D:多くの白色残渣がみられた。
表6および表7に示した通り、例1〜13の溶剤組成物は、地球環境に悪影響を及ぼさない成分で構成され、性能においてはHCFC類+アルコールであるAK−225AES(例17)と同程度であり、フラックス洗浄剤として十分な性能を有することが明らかである。
[試験例2:金属加工油洗浄性能の評価]
<金属加工油の洗浄試験>
例1〜例18の溶剤組成物を用いて以下の金属加工油の洗浄性試験を行い、金属加工油の洗浄性能を評価した。
<金属加工油の洗浄試験>
例1〜例18の溶剤組成物を用いて以下の金属加工油の洗浄性試験を行い、金属加工油の洗浄性能を評価した。
<洗浄試験A>
SUS−304のテストピース(25mm×30mm×2mm)を、金属加工油である「ユニプレステラミDP220(動粘度220mm2/s:40℃)」(JX日鉱日石エネルギー株式会社製、商品名)中に浸漬した後、各例の洗浄剤組成物50mL中に1分間浸漬し、引き上げて切削油が除去された度合を観察した。
SUS−304のテストピース(25mm×30mm×2mm)を、金属加工油である「ユニプレステラミDP220(動粘度220mm2/s:40℃)」(JX日鉱日石エネルギー株式会社製、商品名)中に浸漬した後、各例の洗浄剤組成物50mL中に1分間浸漬し、引き上げて切削油が除去された度合を観察した。
<洗浄試験B>
金属加工油として、「EM−7451(動粘度342mm2/s:40℃)」(日本工作油株式会社製、商品名)を使用した以外は洗浄試験Aと同様の操作により試験を行った。
金属加工油として、「EM−7451(動粘度342mm2/s:40℃)」(日本工作油株式会社製、商品名)を使用した以外は洗浄試験Aと同様の操作により試験を行った。
<洗浄試験C>
金属加工油として、「サンカット50S(動粘度44mm2/s:40℃)」(日本グリース株式会社製、商品名)を使用した以外は洗浄試験Aと同様の操作により試験を行った。
金属加工油として、「サンカット50S(動粘度44mm2/s:40℃)」(日本グリース株式会社製、商品名)を使用した以外は洗浄試験Aと同様の操作により試験を行った。
以上の洗浄試験A〜Cにおいて、その試験後の洗浄性の評価は以下の基準に従って行った。評価結果を表6および表7に併せて示す。
〈評価基準〉
A(良好):金属加工油が除去された。
B(やや不良):金属加工油の残留がみられた。
C(不良):金属加工油がかなり残存した。
A(良好):金属加工油が除去された。
B(やや不良):金属加工油の残留がみられた。
C(不良):金属加工油がかなり残存した。
表6および表7に示したように、例1〜13の溶剤組成物は、いずれの洗浄試験においても金属加工油を充分に洗浄除去でき、優れた洗浄性を示した。
一方、HCFO−1233yd(Z)、HCFO−1233yd異性体混合物およびHCFO−1233yd(E)を単独で使用した例14〜16の溶剤組成物は、洗浄後に金属加工油がかなり残存しており、充分な洗浄性が得られなかった。
表6および表7に示した通り、例1〜13の溶剤組成物は、地球環境に悪影響を及ぼさない成分で構成され、性能においては、例14〜16のHCFO−1233ydの各異性体単独では洗浄できない金属加工油を、HCFC類であるAK−225(例18)と同程度に除去することができ、金属加工油の洗浄剤として十分な性能を有することが明らかである。
[試験例3:不揮発性物質の溶解性]
例1〜13の溶剤組成物を20mlの蓋付きサンプル瓶に各10gを入れ、不揮発性物質としてシリコーン油「KF−96−50CS」(信越化学工業株式会社製、商品名)を1g加えて振り混ぜたところ、いずれの溶剤組成物においてもシリコーン油を溶解したことを確認できた。
例1〜13の溶剤組成物を20mlの蓋付きサンプル瓶に各10gを入れ、不揮発性物質としてシリコーン油「KF−96−50CS」(信越化学工業株式会社製、商品名)を1g加えて振り混ぜたところ、いずれの溶剤組成物においてもシリコーン油を溶解したことを確認できた。
以上より、本実施形態の溶剤組成物は、地球環境への負荷を抑制し、フラックスの洗浄性能および金属加工油の洗浄性能も良好で、かつ、溶剤組成物の安定性にも優れたものであることがわかった。
本発明の溶剤組成物は、各種有機物の溶解性に優れ、かつ地球環境に悪影響を及ぼさず、フラックスおよび金属加工油の洗浄性能に優れた溶剤組成物である。この溶剤組成物は、洗浄や塗布用途等の広範囲の工業用途に有用であり、金属、プラスチック、エラストマー等の様々な材質の物品に対し、悪影響を与えることなく使用することができる。
Claims (11)
- 1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンと、沸点が60〜100℃の炭化水素(A)と、を含む溶剤組成物。
- 前記溶剤組成物に含まれる前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンと前記炭化水素(A)の合計100質量%に対して、前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが75〜99質量%、前記炭化水素(A)が1〜25質量%である、請求項1に記載の溶剤組成物。
- 前記炭化水素(A)が、シクロヘキサン、n−ヘキサンおよびn−ヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載の溶剤組成物
- 前記1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが、1−クロロ−2,3,3−トリフルオロ−1−プロペンのZ異性体を80質量%以上含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶剤組成物
- さらに、フェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、アルコール類、前記炭化水素(A)以外の炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶剤組成物。
- フラックスが付着した物品の表面に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面の前記フラックスを洗浄する、フラックスの洗浄方法。
- 前記フラックスを洗浄した後、さらに、前記物品の表面を乾燥させる、請求項6に記載のフラックスの洗浄方法。
- 前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、請求項6または7に記載のフラックスの洗浄方法。
- 40℃における動粘度が100mm2/s以上の金属加工油が付着した物品の表面に、請求項1〜5のいずれかに記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面の前記金属加工油を洗浄する、金属加工油の洗浄方法。
- 前記金属加工油を洗浄した後、さらに、前記物品の表面を乾燥する請求項9に記載の金属加工油の洗浄方法。
- 前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である請求項9または10に記載の金属加工油の洗浄方法。
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