WO2022145387A1 - モノクロロトリフルオロプロペンと安定剤とを含む組成物およびその用途 - Google Patents

モノクロロトリフルオロプロペンと安定剤とを含む組成物およびその用途 Download PDF

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敦司 藤本
聡史 河口
宏明 光岡
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Definitions

  • the present invention relates to a composition
  • a composition comprising monochlorotrifluoropropene and a stabilizer consisting of at least one selected from the group consisting of carboxylic acid, carboxylic acid salt and carboxylic acid ion, and its use.
  • Hydrofluorochlorocarbon (hereinafter, also referred to as HCFC) having excellent nonflammability, low toxicity, and stability as a diluting solvent for conventional oil stain cleaning, flux cleaning, dust cleaning, moisture removing solvent, dry cleaning solvent, reaction solvent, lubricant, etc. .) has been used.
  • HCFC has an adverse effect on the ozone layer
  • the production of HCFC has been completely abolished in developed countries.
  • perfluorocarbon hereinafter, also referred to as PFC
  • hydrofluorocarbon hereinafter, also referred to as HFC
  • hydrofluoroether hereinafter, also referred to as HFE
  • HFCs and PFCs are regulated substances under the Kyoto Protocol.
  • solubility of oils is lower than that of HCFCs, limiting the scope of application of HFCs, HFEs and PFCs.
  • Hydrochlorofluoroolefin (hereinafter, also referred to as HCFO) is known as a new solvent in place of the above solvent, and monochlorotrifluoropropene has been proposed as HCFO (Patent Document 1). These monochlorotrifluoropropenes have a short life in the atmosphere because they are easily decomposed, and have a small ozone depletion potential and global warming potential. When used as a solvent, there was a problem that it decomposed and acidified during use.
  • Patent Document 2 describes a method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (hereinafter, also referred to as 1233yd), which is one of monochlorotrifluoropropene.
  • 1233yd has a problem that it decomposes into 1-chloro-3,3-difluoropropine by defluoridating hydrogen reaction by contact with a metal.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a composition having excellent solubility of various organic substances, having no adverse effect on the global environment, and having excellent stability, a cleaning agent, and a composition for forming a coating film.
  • a substance an aerosol composition, a cleaning method using the composition, a method for forming a coating film using the composition, a heat transfer medium containing the composition, and a heat cycle system using the heat transfer medium.
  • composition according to (1) wherein the monochlorotrifluoropropene is 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
  • carboxylic acid is acetic acid, formic acid or fluoroacetic acid.
  • carboxylic acid salt is a salt formed of a carboxylic acid and a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt, an amine salt or a quaternary ammonium ion.
  • composition according to any one of (1) to (5) wherein the total content of monochlorotrifluoropropene and the stabilizer in the total amount of the composition is 80% by mass or more.
  • a cleaning agent comprising the composition according to any one of (1) to (6).
  • the cleaning method according to (8), wherein the material on the surface of the article is at least one selected from the group consisting of fibers, metals, resins, rubber, glass, and ceramics.
  • (11) A coating film forming composition containing a non-volatile organic compound and the composition according to any one of (1) to (6).
  • (12) After applying the coating film-forming composition according to (11) to the surface of the substrate, the monochlorotrifluoropropene is evaporated and removed to form a coating film containing a non-volatile organic compound. Forming method.
  • (14) A heat transfer medium for a thermodynamic cycle system comprising the composition according to any one of (1) to (6).
  • (15) A thermodynamic cycle system using the heat transfer medium according to (14).
  • composition of the present invention comprises monochlorotrifluoropropene and a stabilizer consisting of at least one selected from the group consisting of carboxylic acid, carboxylic acid salt and carboxylic acid ion (hereinafter, also referred to as "the present stabilizer").
  • the content of the stabilizer with respect to the total amount of the monochlorotrifluoropropene and the stabilizer is 0.1 to 500 mass ppm.
  • the stability of monochlorotrifluoropropene is excellent, decomposition of monochlorotrifluoropropene due to the presence of alkali or contact with metals, etc. is suppressed, and corrosion of the object can be prevented. ..
  • the monochlorotrifluoropropene of the present invention is an olefin having a double bond between carbon atoms. Therefore, the life in the atmosphere is short, and the ozone depletion potential and global warming potential are small.
  • Monochromotrifluoropropene has excellent solubility of various hydrophobic solutes and has sufficient performance as a diluting solvent for detergents and lubricants. Further, the boiling point of monochlorotrifluoropropene is easy to handle at the time of use, can be recovered and reused, and the cost can be suppressed.
  • Examples of the monochlorotrifluoropropene include 1233yd and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (hereinafter, also referred to as 1233zd).
  • 1233zd 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene
  • 1233yd and 1233zd are preferable.
  • 1233yd has a stereoisomer, and the boiling point of the 1233 yd Z isomer (hereinafter, also referred to as 1233 yd (Z)) is 54 ° C., and the 1233 yd E isomer (hereinafter, 1233 yd (hereinafter, also referred to as 1233 yd). E), also referred to as), has a boiling point of 46 ° C.
  • 1233yd (Z) and 1233yd (E) and a mixture thereof can be obtained, and both can be separated by distillation.
  • 1233yd as a solvent has the following characteristics.
  • 1233yd Since it has the above boiling point, 1233yd is excellent in volatility and easy to handle. 1233yd has no flash point. 1233yd has low surface tension and viscosity, and easily evaporates even at room temperature. 1233yd is excellent in cleaning and removing processing oil, fluorine oil, silicone oil, synthetic oil, mold release agent, dust and the like, and solubility of lubricants such as fluorine oil and silicone oil.
  • 1-chloro-2,2,3,3-tetrafluoropropane (hereinafter, also referred to as 244ca) is defused at a temperature of 50 to 80 ° C. using potassium hydroxide or sodium hydroxide as a reactant.
  • a method of reacting with hydrogen fluoride can be mentioned.
  • a method for producing 1233yd a method of dehydrochlorinating 1,2-dichloro-2,3,3-trifluoropropane (hereinafter, also referred to as 243ba) or 1,1,3,3-tetrachloro is used.
  • -2-Fluoropropane hereinafter, also referred to as 241ea
  • 1,1,2,3-tetrachloro-2-fluoropropane hereinafter, also referred to as 241ba
  • 1,3,3-trichloro-2-fluoropropene (Hereinafter, also referred to as 1231yd) and a method of reacting hydrogen chloride with hydrogen fluoride can be mentioned.
  • 1233 yd (Z) or 1233 yd (E) By distilling and purifying the 1233 yd obtained by the above method, 1233 yd (Z) or 1233 yd (E) can be obtained.
  • the 1233yd contained in the composition of the present invention may be only one of both isomers, but may be a mixture of isomers. Considering the productivity, it is preferable that the isomer mixture has a high ratio of 1233 yd (Z).
  • Impurities such as raw material 244ca, by-products, and water are present in the 1233yd obtained by the above method.
  • the content of impurities in 1233yd is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, from the viewpoint of excellent solubility of the lubricant and reducing the influence on the global environment. That is, the purity of 1233 yd is preferably 99% by mass or more, more preferably 99.5% by mass or more.
  • the purity of 1233 yd can be increased by distillation purification, water washing treatment, solid adsorption treatment and the like.
  • the water content of 1233 yd is preferably 2000 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppm or less, based on the total mass of the composition.
  • the water content of 1233 yd is not more than the above upper limit value, it is possible to suppress the deterioration of 1233 yd due to decomposition or the like during storage or the like.
  • Examples of the method for removing water in 1233yd include a method using zeolite as a dehydrating agent.
  • the zeolite may be a natural product or a synthetic product, and synthetic zeolite is preferable from the viewpoint of stable quality and availability. Examples of commercially available zeolite products include the following.
  • 1233zd has a stereoisomer, and the boiling point of the 1233zd Z isomer (hereinafter, also referred to as 1233zd (Z)) is 40 ° C., and the boiling point of the 1233zd E isomer (hereinafter, 1233zd).
  • the boiling point of E)) is 19 ° C.
  • 1233 zd (Z) and 1233 zd (E) and a mixture thereof can be obtained, and both can be separated by distillation.
  • 1233zd as a solvent has the following characteristics. Since it has the above boiling point, 1233zd has excellent volatility and is easy to handle. 1233zd has no flash point.
  • 1233zd has low surface tension and viscosity, and easily evaporates even at room temperature. 1233zd is excellent in cleaning and removing processing oil, fluorine oil, silicone oil, synthetic oil, mold release agent, dust and the like, and solubility of lubricants such as fluorine oil and silicone oil.
  • 1233zd can be produced by a known method.
  • 3-chloro-1,1,1,3-tetrafluoropropane hereinafter, also referred to as 244fa
  • 244fa 3-chloro-1,1,1,3-tetrafluoropropane
  • the 1233 zd contained in the composition of the present invention may be only one of both isomers, but may be a mixture of isomers.
  • Impurities such as raw material 244fa, by-products, and water are present in 1233zd obtained by the above method.
  • the content of impurities in 1233zd is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, from the viewpoint of excellent solubility of the lubricant and reducing the influence on the global environment. That is, the purity of 1233 zd is preferably 99% by mass or more, more preferably 99.5% by mass or more.
  • the purity of 1233 zd can be increased by distillation purification, water washing treatment, solid adsorption treatment and the like.
  • the content of monochlorotrifluoropropene in the composition of the present invention is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and 95% by mass or more, based on the total mass of the composition. Is particularly preferable, and 99% by mass or more is most preferable. If it is at least the above lower limit, the effect of the invention is sufficiently shown.
  • the stabilizer in the present invention refers to one having an effect of suppressing the decomposition of monochlorotrifluoropropene in the presence of an alkali or in contact with a metal or the like. If necessary, it may contain two or more kinds of carboxylic acids.
  • carboxylic acid As the carboxylic acid as the stabilizer, formic acid, acetic acid and fluoroacetic acid are preferable. Fluoroacetic acid is a general term for monofluoroacetic acid, difluoroacetic acid and trifluoroacetic acid, and difluoroacetic acid and trifluoroacetic acid are preferable as the fluoroacetic acid as the stabilizer.
  • these carboxylic acids may be present in the form of a carboxylate or a carboxylic acid ion.
  • the base is preferably a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt, an amine salt and a quaternary ammonium salt, and more preferably an amine salt and a quaternary ammonium salt.
  • a carboxylic acid salt may be added to monochlorotrifluoropropene, or the carboxylic acid salt may be formed by the carboxylic acid and the above base in the composition.
  • the stability of monochlorotrifluoropropene can be evaluated, for example, by using the concentration of chloride ion or fluorine ion after storing the test solution in which the present stabilizer is dissolved in monochlorotrifluoropropene at a predetermined ratio for a certain period of time. .. Chloride ion or fluorine ion concentration is measured by ion chromatography.
  • the monochlorotrifluoropropene was 1233yd.
  • the concentration of chlorine ion or fluorine ion in the composition is 0.2 mass ppm or less
  • the concentration of chlorine ion or fluorine ion in the composition is 1.1 mass by mass.
  • the concentration of chlorine ion or fluorine ion in the composition can be 0.2 mass ppm or less.
  • the content of the stabilizer with respect to the total content of the monochlorotrifluoropropene and the stabilizer in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 100% by mass, more preferably 0.1 to 50% by mass. , 0.1 to 10 mass ppm is more preferable, 0.5 to 10 mass ppm is particularly preferable, and 1 to 10 mass ppm is most preferable. If it is at least the above lower limit, it is particularly excellent in that it not only exhibits sufficient stability with respect to monochlorotrifluoropropene, but also does not impair the characteristics of monochlorotrifluoropropene having low surface tension and viscosity and good permeability. .. If it is not more than the above upper limit, corrosion of an object such as metal can be prevented.
  • the composition of the present invention may contain an organic compound other than monochlorotrifluoropropene and the present stabilizer.
  • organic compounds include organic compounds that are compatible with monochlorotrifluoropropene and are used in the same applications as monochlorotrifluoropropene.
  • the organic compound (hereinafter, also referred to as organic compound (A)) is preferably an organic compound used for applications such as a solvent, a detergent, a propellant, and a heat transfer medium, and is used as a solvent. It is more preferable that it is an organic compound.
  • Organic compound (A) is preferably an organic compound soluble in monochlorotrifluoropropene.
  • the organic compound (A) is appropriately selected according to various purposes such as increasing the solubility and adjusting the volatilization rate.
  • Examples of the organic compound (A) include hydrocarbons, alcohols, ketones, non-fluorinated ethers, esters, chlorocarbons, HFCs, HFEs, HCFOs other than monochlorotrifluoropropenes, and hydrofluoroolefins, which are soluble in monochlorotrifluoropropenes.
  • HFO hydrofluoroolefins
  • the content of the organic compound (A) is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, further preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the composition. Most preferably, it is by mass or less.
  • hydrocarbon a hydrocarbon having 5 or more carbon atoms is preferable.
  • the hydrocarbon may be chain-like, cyclic, saturated hydrocarbon, or unsaturated hydrocarbon.
  • n-pentane, cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, and n-heptane are preferable.
  • alcohol having 1 to 16 carbon atoms is preferable.
  • the alcohol may be chained or cyclic. Further, the alcohol may be a saturated alcohol or an unsaturated alcohol. As the alcohol, methanol, ethanol and isopropyl alcohol are preferable.
  • ketone a ketone having 3 to 9 carbon atoms is preferable.
  • the ketone may be chain-like, cyclic, saturated ketone, or unsaturated ketone.
  • acetone and methyl ethyl ketone are preferable.
  • non-fluorine-based ether an ether having 2 to 8 carbon atoms is preferable.
  • the non-fluorine ether may be chain-like, cyclic, saturated ether, or unsaturated ether.
  • ether diethyl ether, diisopropyl ether and tetrahydrofuran are preferable.
  • ester an ester having 2 to 19 carbon atoms is preferable.
  • the ester may be chain-like, cyclic, or saturated ester.
  • the ester may be an unsaturated ester.
  • methyl acetate and ethyl acetate are preferable.
  • chlorocarbon chlorocarbon having 1 to 3 carbon atoms is preferable.
  • the chlorocarbon may be chain-shaped or cyclic. Further, the chlorocarbon may be saturated chlorocarbon or unsaturated chlorocarbon.
  • the chlorocarbon methylene chloride, trans-1,2-dichloroethylene and trichlorethylene are more preferable.
  • HFC a chain or cyclic HFC having 4 to 8 carbon atoms is preferable, and an HFC in which the number of fluorine atoms in one molecule is at least the number of hydrogen atoms is more preferable.
  • HFC 1,1,1,2,2,3,4,5,5-decafluoropentane, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluorohexane, 1,1,1,2,2,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorohexane is preferred.
  • HFE 1,1,2,2-tetrafluoroethoxy-1- (2,2,2-trifluoro) ethane
  • HFE-347pc-f 1,1,2,2-tetrafluoroethoxy-1- (2,2,2-trifluoro) ethane
  • E isomers and Z isomers of 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene are preferable.
  • HFO methoxyperfluoroheptene, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene and the like are preferable.
  • the organic compound (A) contained in the composition of the present invention may be two or more kinds. Further, for example, when two or more kinds of organic compounds (A) used as a solvent are contained, the combination thereof may be a combination of solvents in the same category or a combination of solvents in different categories. For example, it may be a combination of two kinds selected from hydrocarbons, or a combination of one kind selected from hydrocarbons and one kind selected from alcohols.
  • the organic compound (A) is preferably a solvent having no flash point.
  • Organic compounds having no flash point include 1,1,1,2,2,3,4,5,5-decafluoropentane, 1,1,1,2,2,3,3,4.
  • HFOs such as methoxyperfluoroheptene, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene and the like can be mentioned.
  • a solvent having a flash point is used as the organic compound (A)
  • a stabilizer other than the present stabilizer may be contained.
  • Other stabilizers include phenols, ethers, epoxides, amines, alcohols and hydrocarbons.
  • the content of the other stabilizers is preferably 1 mass ppm or more with respect to the total amount of monochlorotrifluoropropene in the composition. It is more preferably mass ppm or more, and particularly preferably 5 mass ppm or more.
  • the content of the other stabilizer is preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less, based on the total amount of monochlorotrifluoropropene in the composition.
  • nitro compounds such as nitromethane, nitroethane, nitropropane and nitrobenzene, diethylamine, triethylamine, isopropylamine, diisopropylamine, butylamine, isobutylamine, tert-butylamine, ⁇ -picolin and N-methylbenzylamine.
  • Amines such as diallylamine, N-methylmorpholin, N-methylpyrrole, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, timol, p-tert-butylphenol, tert-butylcatechol, catechol, isooigenol, o- Phenols such as methoxyphenol, 4,4'-dihydroxyphenyl-2,2-propane, isoamyl salicylate, benzyl salicylate, methyl salicylate, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2- (2'- Hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 1,2,3-benzotriazole, 1- [(N, N-bis-2-ethylhexyl) aminomethyl] benzotriazoles such as benzotriazole, 1,2-propylene
  • the composition of the present invention does not adversely affect the global environment, has excellent stability, and has excellent solubility of hydrophobic substances such as oils and mineral oils. Since the composition of the present invention has excellent performance as a solvent, it can be used as a cleaning agent for removing hydrophobic substances such as oil stain cleaning, flux cleaning, precision cleaning, dry cleaning of clothes and stain removal. Further, the composition of the present invention comprises a silicone-based lubricant, a lubricant such as a fluorine-based lubricant, a rust preventive composed of mineral oil, synthetic oil, etc., a moisture-proof coating agent for applying a water-repellent treatment, and an antifouling treatment.
  • a hydrophobic substance such as an antifouling coating agent such as a fingerprint adhesion inhibitor for application. That is, the above hydrophobic substance is dissolved in the composition of the present invention to form a coating film forming composition, the coating film forming composition is applied to the surface of the base material, and then monochlorotrifluoropropene is applied (organic compound (organic compound (organic compound)). In the composition of the present invention containing A), the organic compound (A) can also be evaporated and removed to form a coating film of the hydrophobic substance.
  • the evaporation removal of the monochlorotrifluoropropene is also hereinafter referred to as “solvent evaporation removal”.
  • the composition of the present invention is also suitable as a heat transfer medium for heating or cooling an article.
  • the cleaning agent of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned composition of the present invention.
  • the cleaning method of the present invention is characterized in that the composition of the present invention is brought into contact with an article to remove stains adhering to the article.
  • the composition of the present invention may be brought into contact with the surface of the article.
  • hand wiping, dipping, spraying, shaking, ultrasonic waves, steam cleaning, or a method in which these are combined may be adopted.
  • cleaning devices, cleaning conditions, and the like can be appropriately selected, and can be used repeatedly for a long period of time without being decomposed.
  • the cleaning device and the cleaning method include the cleaning device and the cleaning method shown in International Publication No. 2008/149907.
  • the temperature of the composition of the present invention in the first immersion tank is 25 ° C. or higher, and the boiling point of the composition is set. It is preferably less than. Within the above temperature range, dirt such as processing oil can be easily washed, and the cleaning effect by ultrasonic waves is high. Further, it is preferable that the temperature of the composition of the present invention in the second immersion tank is 10 to 35 ° C. If it is within the above temperature range, the rinsing and cleaning effect is high. Further, from the viewpoint of detergency, it is preferable that the temperature of the composition of the present invention in the first immersion tank is higher than the temperature of the composition in the second immersion tank.
  • the material on the surface of the article to which the composition of the present invention can be applied examples include metals, resins, elastomers, glass, and ceramics.
  • the article is an article having a surface made of these materials on the surface in contact with the composition of the present invention.
  • the article examples include an article made of these materials, an article having a surface and a non-surface material made of these materials, an article made of a composite material having two or more kinds of these materials, and the like.
  • the composite material include a laminate of metal and resin.
  • Specific examples of the articles include textile products, medical instruments, electrical / electronic equipment, precision machinery, optical equipment engineering articles, transportation machinery and their parts.
  • resistors such as electric wires, fuses, current controllers, transformers, electric heaters, capacitors and thermistas, transformers and inductors.
  • Acoustic parts such as switches, connectors, speakers, sensors such as light and heat, actuators such as motors, power supply parts, crystal oscillators, crystal oscillators, filters, antenna parts, ICs, capacitors, printed circuit boards, micros on which these are mounted. Examples thereof include motors, relays, optical lenses, glass substrates, bearings, gears, chains, brake optical lenses, and glass substrates.
  • the deposits to be washed and removed include flux, processing oil, mold release agent, dust and the like adhering to various objects to be cleaned.
  • the processing oil include cutting oil, quenching oil, rolling oil, lubricating oil, machine oil, press processing oil, punching oil, drawing oil, assembly oil, drawing oil and the like. Since this composition is superior in solubility in these oils as compared with conventional compositions such as HFC and HFE, it is preferable to use this composition for cleaning stains composed of these oils.
  • the composition of the present invention can be used to suppress the decomposition of monochlorotrifluoropropene contained in the composition.
  • the water-soluble cutting oil include Yushiroken EC50, Yushiroken FGS795, Yushiroken FGC836 (all manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
  • composition for forming a coating film, method for manufacturing a base material with a coating film can also be used as a solvent for forming a coating film of a non-volatile organic compound.
  • the coating film forming composition of the present invention is characterized by containing a non-volatile organic compound and the above-mentioned composition of the present invention.
  • the coating film-forming composition of the present invention is applied to the surface of the substrate, and then the solvent is evaporated and removed to form a coating film of the non-volatile organic compound. It is characterized by doing.
  • the surface of the base material in contact with the composition of the present invention is made of the same material as the material of the surface of the article, which is not affected by the composition of the present invention.
  • the coating film forming composition is usually prepared as a solution-like composition in which a non-volatile organic compound is dissolved in the solution composition of the present invention.
  • the method for preparing the composition for forming a coating film is not particularly limited as long as it is a method capable of uniformly dissolving the non-volatile organic compound in the composition of the present invention in a predetermined ratio.
  • the coating film forming composition is basically composed only of a non-volatile organic compound and the composition of the present invention.
  • the content of the non-volatile organic compound in the coating film forming composition (100% by mass) is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.05 to 30% by mass, and 0.1 to 20% by mass. % Is particularly preferable.
  • the film thickness of the coating film when the composition for forming a coating film is applied and the non-volatile organic after evaporation and removal of the solvent (hereinafter, also referred to as drying). It is easy to adjust the thickness of the compound coating film within an appropriate range.
  • the non-volatile organic compound in the present invention has a boiling point higher than that of the composition of the present invention, and the non-volatile organic compound remains on the surface even after the solvent is evaporated and removed.
  • the non-volatile organic compound include a lubricant for imparting lubricity to an article, a rust inhibitor for imparting a rust preventive effect on metal parts, and a moisture-proof coating agent for imparting water repellency to an article.
  • examples thereof include an antifouling coating agent such as a fingerprint removing adhesion inhibitor for imparting antifouling performance to an article.
  • Lubricant means a lubricant used to reduce friction on the contact surface and prevent heat generation and friction damage when the two members move with their surfaces in contact with each other.
  • the lubricant may be in the form of a liquid (oil), a semi-solid (grease), or a solid.
  • a mineral oil-based lubricant a synthetic oil-based lubricant, a fluorine-based lubricant or a silicone-based lubricant is preferable because of its excellent solubility in the composition of the present invention.
  • the fluorine-based lubricant means a lubricant having a fluorine atom in the molecule.
  • the silicone-based lubricant means a lubricant containing silicone.
  • the lubricant contained in the coating film forming composition may be one kind or two or more kinds.
  • the fluorine-based lubricant and the silicone-based lubricant may be used alone or in combination.
  • fluorine-based lubricant examples include fluorine-based solid lubricants such as fluorine oil, fluorine grease, and resin powder of polytetrafluoroethylene.
  • fluorine oil a low polymer of perfluoropolyether or chlorotrifluoroethylene is preferable.
  • the product names "Clitex (registered trademark) GPL102" manufactured by DuPont Co., Ltd.
  • Daikin "Daikin # 3"
  • Daikin # 10 "Daikin # 20", “Daikin # 50”
  • Examples thereof include “Daifuroil # 100" and "Demnum S-65” (manufactured by Daikin Industries, Ltd.).
  • the fluorine grease is preferably one in which a fluorine oil such as a low polymer of perfluoropolyether or chlorotrifluoroethylene is used as a base oil, and a powder of polytetrafluoroethylene or another thickener is blended.
  • a fluorine oil such as a low polymer of perfluoropolyether or chlorotrifluoroethylene is used as a base oil, and a powder of polytetrafluoroethylene or another thickener is blended.
  • silicone-based lubricant examples include silicone oil and silicone grease.
  • silicone oil dimethyl silicone, methyl hydrogen silicone, methyl phenyl silicone, cyclic dimethyl silicone, and modified silicone oil having an organic group introduced into a side chain or a terminal are preferable.
  • silicone grease a product containing various silicone oils listed above as a base oil, a thickener such as metal soap, and various additives is preferable.
  • product names “Shin-Etsu Silicone G-30 Series", “Shin-Etsu Silicone G-40 Series”, “Shin-Etsu Silicone FG-720 Series", “Shin-Etsu Silicone G-411", “Shin-Etsu Silicone G-501”, “Shin-Etsu Silicone””G-6500",”Shin-Etsu Silicone G-330", “Shin-Etsu Silicone G-340", “Shin-Etsu Silicone G-350”, “Shin-Etsu Silicone G-630” (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), "Moricoat (Moricoat) "Moricoat (registered trademark) 41", “Moricoat (registered trademark) 41", “Moricoat (registered trademark) 44”, "Moricoat (Moricoat
  • the rust inhibitor means an agent used to cover the surface of a metal that is easily oxidized by oxygen in the air to generate rust and to prevent the metal material from rusting by blocking the metal surface and oxygen.
  • examples of the rust preventive include mineral oils, polyol esters, polyalkylene glycols, and synthetic oils such as polyvinyl ether.
  • moisture-proof coating agents include Topas 5013, Topas 6013, Topas 8007 (above, manufactured by Polyplastics), Zeonoa 1020R, Zeonoa 1060R (above, manufactured by Nippon Zeon), Appel 6011T, Appel 8008T (above, Mitsui). (Made by Chemicals), SFE-DP02H, SNF-DP20H (all manufactured by Seimi Chemicals).
  • antifouling coating agents such as anti-fingerprint agents include Optool DSX, Optool DAC (above, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) Fluorosearch FG-5000 (above, manufactured by Fluoro Technology) SR-4000A (above, Seimi Chemical). (Manufactured by the company).
  • the coating film forming composition is applied to the surface of the substrate to form a film of the coating film forming composition on the surface of the substrate, and then a solvent is applied from the film of the coating film forming composition formed on the surface of the substrate. By evaporating and removing, a coating film made of a non-volatile organic compound is formed on the surface of the substrate.
  • the coating film forming composition for example, application by brush, application by spraying, application by immersing an article in the coating film forming composition, tube or injection by sucking up the coating film forming composition.
  • a coating method in which the coating film forming composition is brought into contact with the inner wall of the needle examples thereof include a coating method in which the coating film forming composition is brought into contact with the inner wall of the needle.
  • drying method As a method for evaporating and removing the solvent from the coating film forming composition, a known drying method can be mentioned. Examples of the drying method include air drying and drying by heating. The drying temperature is preferably 20 to 100 ° C.
  • the method for producing a base material with a coating film of the present invention it is possible to produce a base material with a coating film in which a coating film containing a lubricant, a rust preventive, a moisture-proof coating agent, an antifouling coating agent, etc. is formed on the surface of the base material.
  • a base material having a surface made of various materials that are not affected by the composition of the present invention such as metal, resin, rubber, glass, and ceramics is adopted. ..
  • the composition of the present invention can be used to form a uniform coating film while preventing corrosion of the base material.
  • the base material with a coating include those using a fluorine-based lubricant, which are household equipment such as CD and DVD tray parts, printers, copy equipment, and flux equipment in industrial equipment, personal computers, and audio equipment. Alternatively, office equipment and the like can be mentioned.
  • a fluorine-based lubricant which are household equipment such as CD and DVD tray parts, printers, copy equipment, and flux equipment in industrial equipment, personal computers, and audio equipment. Alternatively, office equipment and the like can be mentioned.
  • examples of those in which a silicone-based lubricant is used include syringes, cylinders, medical tube parts, metal blades, catheters and the like.
  • the use of the moisture-proof coating agent and the antifouling coating agent include equipment used for imparting moisture-proof and antifouling properties to plastic materials, rubber materials, metal materials, glass materials, mounting recovery plates, etc. Be done.
  • the composition of the present invention can also be used as an aerosol composition containing a propellant and a solute dissolved in the composition.
  • the propellant include liquefied gas and compressed gas.
  • the liquefied gas in the aerosol composition include dimethyl ether (DME), liquefied petroleum gas (LPG), propane, butane, isobutane, 1,1-difluoroethane (HFC-152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (1,1,1,2-tetrafluoroethane).
  • HFC-134a 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze) and the like.
  • the compressed gas include nitrogen, carbon dioxide, and nitrous oxide.
  • the composition of the present invention can be used as a solvent for dissolving various substances.
  • the composition of the present invention can dissolve dyes and fluorescent dyes used in inks and paints. For example, by dissolving the fluorescent dye in the composition of the present invention, infiltrating the composition containing the fluorescent dye into the scratches generated on the base material, and removing the fluorescent dye remaining on the surface of the base material with the composition of the present invention. It can be used as a method for inspecting a scratch on a substrate that leaves a fluorescent dye on the scratch.
  • the composition of the present invention is a solvent for an adhesive for adhering metals, wood, ceramics, fiber materials, etc., a solvent for dispersing inorganic particles and a binder such as polyethylene glycol for producing a sintered body of ceramics, etc. It can be used as a solvent for chemical synthesis reactions. Further, the composition of the present invention can also be used for applications such as precipitating a dissolved substance as particles together with volatilization of the composition, and precipitating a specific substance from a substance dissolved in the composition of the present invention for purification. ..
  • the composition of the present invention can be used as a working medium (heat transfer medium) for a thermodynamic cycle system. That is, the present invention provides a heat transfer medium containing the composition of the present invention.
  • the heat transfer medium of the present invention can be applied to a thermodynamic cycle system for heating or cooling a substance.
  • Examples of the heat cycle system include a Rankine cycle system, a heat pump cycle system, a refrigeration cycle system, a heat transport system, a secondary refrigerant cooling system, and the like.
  • the refrigeration cycle system will be described as an example of the thermal cycle system.
  • the refrigeration cycle system is a system that cools the load fluid and cools it to a lower temperature by removing heat energy from the load fluid as the working refrigerant in the evaporator.
  • a compressor that compresses the working medium steam A into a high temperature and high pressure working medium steam B and a condenser that cools the compressed working medium steam B and liquefies it into a low temperature and high pressure working medium C.
  • An expansion valve that expands the working medium C discharged from the condenser to form a low-temperature low-pressure working medium D, and an evaporation valve that heats the working medium D discharged from the expansion valve to obtain high-temperature and high-pressure working medium steam A.
  • It is a system composed of a vessel, a pump that supplies the load fluid E to the evaporator, and a pump that supplies the fluid F to the condenser.
  • the heat transfer medium of the present invention can also be applied to a secondary circulation cooling system.
  • the secondary circulation cooling system circulates a primary cooling means for cooling a primary refrigerant composed of ammonia or a hydrocarbon refrigerant and a secondary refrigerant for a secondary cooling means system (hereinafter referred to as "secondary refrigerant"). It is a system having a secondary circulation cooling means for cooling a cooled object and a heat exchanger for cooling the secondary refrigerant by exchanging heat between the primary refrigerant and the secondary refrigerant. This secondary circulation cooling system can cool the object to be cooled.
  • the heat transfer medium of the present invention is preferable for use as a secondary refrigerant.
  • the stabilizer contained in the composition of the present invention can be detected by ion chromatography by extracting it as a carboxylic acid ion.
  • a method of contacting the composition of the present invention with an aqueous alkaline solution, extracting it as a carboxylic acid ion, and analyzing it by ion chromatography can be mentioned.
  • the alkaline aqueous solution is not particularly limited as long as the carboxylic acid ion can be extracted. Those that do not generate another type of ion such as carbonate ion are preferable.
  • An aqueous solution of potassium hydroxide or an aqueous solution of sodium hydroxide can be mentioned.
  • the alkali content is not particularly limited as long as the carboxylic acid ion can be extracted with respect to the total amount of the alkaline aqueous solution, but is preferably 0.01 to 1% by mass.
  • Examples of the ion chromatography include Dionex IonPac AS12A (manufactured by Thermo Scientific) and ICS-5000 (manufactured by Thermo Scientific).
  • Examples 2-5, 8-11, 14-17, 20-23, 26-29, 32-34, 37-39, 42-44, 47-49, 52-54 and 57-59 are the compositions of the present invention.
  • Examples 1,6,7,12,13,18,19,24,25,30,31,35,36,40,41,45,46,50,51,55,56 and 60 are compared. This is an example.
  • the monochlorotrifluoropropene, carboxylic acid, carboxylic acid salt and carboxylic acid ion used in the preparation of the composition are as shown below.
  • the reactor was heated to 100 ° C., and the reaction distillation was performed with a reflux time / distillation time ratio of 5/1 by a reflux timer.
  • the distilled 244ca was neutralized with a 20 mass% potassium hydroxide aqueous solution.
  • the recovered 244ca (purity 100% by mass) was 979 g (6.50 mol).
  • An insertion tube (material: SUS316, diameter: 3 mm) is introduced in the center of a vertical fixed floor reactor (material: SUS316, inner diameter 22.6 mm x height 200 mm), and a K-type thermocouple is inserted into it. The temperature was measured.
  • Alumina manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd., N612N was filled in the central part of the reactor, and this was used as a catalyst layer. The catalyst layer was heated to 300 ° C. by an electric furnace while supplying nitrogen gas at 300 mL / min and dried.
  • trifluoromethane (R-23) was supplied at 300 mL / min, and the catalyst was activated for about 10 hours until the composition of the outlet gas was stabilized.
  • a raw material preheating mixing line heated to 70 ° C. connecting a gas feed line and a raw material supply line was connected to the upper part of the reactor. Nitrogen was supplied from the gas feed line to the raw material preheating mixing line by adjusting the gas flow rate using a mass flow controller.
  • the raw material, 3510 g, 244ca is adjusted to a linear velocity of 2 cm / sec using a plunger pump and supplied to a raw material preheating mixing line heated to 70 ° C. through a raw material supply line, and the product is delivered to the lower part of the reactor.
  • the product taken out from the lower part of the reactor is referred to as an outlet gas.
  • the reaction temperature was kept at 375 ° C., and the reaction was continued for 100 hours.
  • 1233 yd (Z) having a purity of 100% by mass was 1010 g
  • 1233 yd (E) having a purity of 100% by mass was 147 g.
  • composition 1233yd and the components shown in Table 1 were mixed so as to have the mass ratio shown in Table 1 to prepare the compositions of Examples 1 to 30.
  • the carboxylic acid is formic acid (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), acetic acid (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), difluoroacetic acid (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), trifluoroacetic acid.
  • Acetic acid manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was used.
  • Test Example 1 A heating / refluxing device in which 150 ml of each of the compositions of Examples 1 to 30 is prepared, the composition is placed in a 300 ml two-necked flask, and the Liebig condenser is attached to the upper part of the flask with the above-mentioned test piece coexisting in the liquid phase. The mixture was heated under reflux at 40 ° C. for 72 hours. After 72 hours, the test piece was taken out and the following evaluation was carried out. For the compositions of Examples 1 to 30, the purity of monochlorotrifluoropropene was evaluated by area% by gas chromatography (GC7890 manufactured by Agilent, Inc.).
  • the “content of carboxylic acid with respect to the total amount of 1233yd and carboxylic acid” in Tables 1, 2 and 3 described later is the above-mentioned “total of monochlorotrifluoropropene, carboxylic acid, carboxylic acid salt and carboxylic acid ion”. Corresponds to "the total content of carboxylic acid, carboxylic acid salt and carboxylic acid ion with respect to the content”.
  • compositions of Examples 2-5, 8-11, 14-17, 20-23 and 26-29 are all excellent in the stability of monochlorotrifluoropropene, and the cutting oil from the test piece is excellent. It can be seen that the test piece can be removed and the test piece can be prevented from corroding.
  • compositions of Examples 2, 20 and 26 a composition further mixed with trans-1,2-dichloroethylene as the organic compound (A) was prepared. Specifically, they were mixed so as to have a mass ratio of 80/20 represented by monochlorotrifluoropropene / trans-1,2-dichloroethylene.
  • the composition of the example containing the organic compound (A) also had excellent stability of monochlorotrifluoropropene, cutting oil could be removed from the test piece, and corrosion of the test piece could be prevented.
  • Test Example 2 Monochromotrifluoropropene was changed to 1233zd (Z) (manufactured by Central Glass Co., Ltd., 1233Z) to prepare the compositions of Examples 31 to 45, and the same tests and evaluations as in Test Example 1 were performed. The results are shown in Table 2.
  • the internal temperature of the autoclave is returned to room temperature, the valve at the outlet of the liquid phase is opened, the contents are taken out, filtered through a membrane filter (made of PTFE, pore diameter 0.5 ⁇ m), and then the reaction-generated crude liquid is used. (8580 g) was obtained.
  • a membrane filter made of PTFE, pore diameter 0.5 ⁇ m
  • the reaction-generated crude liquid is used. (8580 g) was obtained.
  • the crude reaction product was analyzed using a gas chromatograph, the content of 3,3-dichloro-1,1,1-trifluoropropane (243fa) was 57.4%.
  • the crude reaction product (6680 g) was distilled and purified to obtain 243fa (515 g) having a purity of 99.2%.
  • the composition of the present invention is a stable composition which is excellent in solubility of various organic substances, does not adversely affect the global environment, is stabilized and does not decompose.
  • This composition is useful for a wide range of industrial applications such as cleaning and coating applications, and can be used without adversely affecting articles of various materials such as metals.
  • the entire contents of the specification, claims and abstract of Japanese Patent Application No. 2020-219180 filed on December 28, 2020 are cited here and incorporated as disclosure of the specification of the present invention. Is.

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Abstract

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、安定性に優れた組成物の提供。 モノクロロトリフルオロプロペンと、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の安定剤とを含む組成物であり、モノクロロトリフルオロプロペンと安定剤と合計の含有量に対する安定剤の含有量が0.1~500質量ppmであることを特徴とする組成物。

Description

モノクロロトリフルオロプロペンと安定剤とを含む組成物およびその用途
 本発明は、モノクロロトリフルオロプロペンとカルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる安定剤とを含む組成物およびその用途に関する。
 従来油汚れ洗浄、フラックス洗浄、塵埃洗浄、水分除去溶剤、ドライクリーニング溶剤、反応溶剤、潤滑剤等の希釈溶剤として、不燃性、低毒性、安定性に優れるハイドロフロロクロロカーボン(以下、HCFCともいう。)が用いられてきた。しかし、HCFCは、オゾン層に悪影響を及ぼすことから、先進国においてはHCFCの生産が全廃された。
 オゾン層に悪影響を及ぼさない溶剤として、ペルフルオロカーボン(以下、PFCともいう。)、ハイドロフルオロカーボン(以下、HFCともいう。)、ハイドロフルオロエーテル(以下、HFEともいう。)等が知られている。
 しかし、地球温暖化係数が大きいため、HFCおよびPFCは、京都議定書の規制対象物質となっている。そのうえ、HCFCと比較して油類の溶解性が低く、HFC、HFEおよびPFCの適用範囲が限られる。
 上記の溶剤に替わる新しい溶剤として、ハイドロクロロフルオロオレフィン(以下、HCFOともいう。)が知られており、HCFOとしてモノクロロトリフルオロプロペンが提案されている(特許文献1)。
 これらのモノクロロトリフルオロプロペンは、分解しやすいために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く、反面、分解をしやすいために、安定性に劣り、洗浄剤や塗布溶剤として使用した場合に、使用中に分解して酸性化してしまう問題があった。
 また、特許文献2には、モノクロロトリフルオロプロペンの1種である1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(以下、1233ydともいう。)の製造方法が記載されている。しかし、1233ydには、金属との接触により脱フッ化水素反応して1-クロロ-3,3-ジフルオロプロピンに分解する問題があった。
特表2013-504658号 国際公開第2017/018412号
 本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、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、安定性に優れた組成物、洗浄剤、塗膜形成用組成物、エアゾール組成物、該組成物を用いた洗浄方法、該組成物を用いた塗膜の形成方法、該組成物を含む熱移動媒体および該熱移動媒体を用いた熱サイクルシステムを提供すること、特に、有効成分であるモノクロロトリフルオロプロペンの分解が抑制された組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
(1) モノクロロトリフルオロプロペンと、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる安定剤とを含む組成物であり、
 モノクロロトリフルオロプロペンと前記安定剤との合計の含有量に対する前記安定剤の含有量が0.1~500質量ppmであることを特徴とする組成物。
(2) モノクロロトリフルオロプロペンが、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペンである、(1)に記載の組成物。
(3) モノクロロトリフルオロプロペンが、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンである、(1)に記載の組成物。
(4) カルボン酸が、酢酸、ギ酸またはフルオロ酢酸である、(1)~(3)のいずれかに記載の組成物。
(5) カルボン酸塩が、カルボン酸と、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アミン塩または第4級アンモニウムイオンとで形成される塩である、(1)~(4)のいずれかに記載に記載の組成物。
(6) 組成物全量におけるモノクロロトリフルオロプロペンと前記安定剤との合計の含有量が80質量%以上である、(1)~(5)のいずれかに記載の組成物。
(7) (1)~(6)のいずれかに記載の組成物からなる洗浄剤。
(8) 物品の表面に、(1)~(6)のいずれかに記載の組成物を接触させて、物品の表面に付着する汚れを除去する洗浄方法。
(9) 物品表面の材料が、繊維、金属、樹脂、ゴム、ガラス、およびセラミックスからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる、(8)に記載の洗浄方法。
(10) 汚れが、カーボン、油脂および塵埃からなる群から選ばれる少なくとも1種からなる、(8)または(9)に記載の洗浄方法。
(11) 不揮発性有機化合物および(1)~(6)のいずれかに記載の組成物を含む塗膜形成用組成物。
(12) (11)に記載の塗膜形成用組成物を基材の表面に塗布した後、モノクロロトリフルオロプロペンを蒸発除去して、不揮発性有機化合物を含む塗膜を形成する、塗膜の形成方法。
(13) (1)~(6)のいずれかに記載の組成物を含むエアゾール組成物。
(14) (1)~(6)のいずれかに記載の組成物を含む熱サイクルシステム用の熱移動媒体。
(15) (14)に記載の熱移動媒体を用いた熱サイクルシステム。
 (組成物)
 本発明の組成物は、モノクロロトリフルオロプロペンと、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる安定剤(以下、「本安定剤」ともいう。)とを含む。
 本発明の組成物において、モノクロロトリフルオロプロペンと本安定剤との合計量に対する本安定剤の含有量は、0.1~500質量ppmである。本安定剤の含有量が上記範囲であれば、モノクロロトリフルオロプロペンの安定性に優れ、アルカリ存在下や金属等との接触によるモノクロロトリフルオロプロペンの分解を抑制し、さらに対象物の腐食も防げる。
 (モノクロロトリフルオロプロペン)
 本発明のモノクロロトリフルオロプロペンは、炭素原子-炭素原子間に二重結合を有するオレフィンである。このため、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。
 モノクロロトリフルオロプロペンは、種々の疎水性溶質の溶解性に優れ、洗浄剤や潤滑剤の希釈溶媒として充分な性能を有している。また、モノクロロトリフルオロプロペンの沸点は、使用時の取扱いが容易であり、回収、再利用ができ、コストを抑えられる。
 モノクロロトリフルオロプロペンとしては、1233ydや1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(以下、1233zdともいう。)等が挙げられる。本発明の組成物におけるモノクロロトリフルオロプロペンとしては、1233ydと1233zdが好ましい。
 (1233yd)
 1233ydは、立体異性体が存在することが知られており、1233ydのZ異性体(以下、1233yd(Z)ともいう。)の沸点は54℃であり、1233ydのE異性体(以下、1233yd(E)ともいう。)の沸点は46℃である。公知の製造方法により、1233yd(Z)と1233yd(E)およびそれらの混合物が得られ、蒸留により両者を分離することができる。
 溶媒としての1233ydは、以下の特徴を有する。
 上記沸点を有することより、1233ydは、揮発性に優れ、取扱いが容易である。
 1233ydは、引火点を持たない。
 1233ydは、表面張力や粘度が低く、室温でも容易に蒸発する。
 1233ydは、加工油、フッ素オイル、シリコーンオイル、合成油、離型剤、埃等の洗浄除去や、フッ素オイル、シリコーンオイル等の潤滑剤の溶解性に優れる。
 1233ydは、たとえば、1-クロロ-2,2,3,3-テトラフルオロプロパン(以下、244caともいう。)を水酸化カリウムや水酸化ナトリウムを反応剤として、50~80℃の温度で脱フッ化水素反応する方法が挙げられる。
 また、1233ydの製造方法としては、1,2-ジクロロ-2,3,3-トリフルオロプロパン(以下、243baともいう。)を脱塩化水素反応する方法や1,1,3,3-テトラクロロ-2-フルオロプロパン(以下、241eaともいう。)、1,1,2,3-テトラクロロ-2-フルオロプロパン(以下、241baともいう。)または1,3,3-トリクロロ-2-フルオロプロペン(以下、1231ydともいう。)とフッ化水素を反応する方法等が挙げられる。
 上記の方法により得られた1233ydを蒸留精製することにより、1233yd(Z)または1233yd(E)を得ることができる。本発明の組成物に含まれる1233ydとしては、両異性体の一方のみであってよいが、異性体混合物であってもよい。生産性を考慮すると1233yd(Z)の割合が高い異性体混合物であることが好ましい。
 上記方法で得られた1233ydには、原料の244ca、副生成物、水分等の不純物が存在する。1233yd中の不純物の含有量は、潤滑剤の溶解性に優れる点、地球環境への影響を小さくする観点から、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましい。すなわち、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。1233ydの純度は、蒸留精製、水洗処理、固体吸着処理等によって高めることができる。
 1233ydの水分含有量は、組成物全質量に対して、2000質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下がより好ましい。1233ydの水分含有量が上記上限値以下であれば、保管時等に1233ydが分解などにより変質することを抑制できる。
 1233yd中の水分を除去する方法としては、たとえば、脱水剤としてゼオライトを用いる方法が挙げられる。ゼオライトは、天然品であってもよく、合成品であってもよく、安定した品質および入手容易性の点から、合成ゼオライトが好ましい。
 ゼオライトの市販品としては、たとえば、下記のものが挙げられる。
 ・ユニオンカーバイド社製の「モレキュラーシーブス3A」、「モレキュラーシーブス4A」、「モレキュラーシーブス5A」、「モレキュラーシーブス13X」。
 ・東ソー社製の「ゼオラムA-3」、「ゼオラムA-4」、「ゼオラムA-5」、「ゼオラムF-9」。
 ゼオライトとしては、「モレキュラーシーブス3A」、「モレキュラーシーブス4A」、「ゼオラムA-3」、「ゼオラムA-4」等の3A型および4A型のゼオライトが好ましい。
 (1233zd)
 1233zdは、立体異性体が存在することが知られており、1233zdのZ異性体(以下、1233zd(Z)ともいう。)の沸点は40℃であり、1233zdのE異性体(以下、1233zd(E)ともいう。)の沸点は19℃である。公知の製造方法により、1233zd(Z)と1233zd(E)およびそれらの混合物が得られ、蒸留により両者を分離することができる。
 溶媒としての1233zdは、以下の特徴を有する。
 上記沸点を有することより、1233zdは、揮発性に優れ、取扱いが容易である。
 1233zdは、引火点を持たない。
 1233zdは、表面張力や粘度が低く、室温でも容易に蒸発する。
 1233zdは、加工油、フッ素オイル、シリコーンオイル、合成油、離型剤、埃等の洗浄除去や、フッ素オイル、シリコーンオイル等の潤滑剤の溶解性に優れる。
 1233zdは、公知の方法により、製造できる。
 たとえば、特開2009-263365号公報に記載されるように、触媒の存在下、3-クロロ-1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(以下、244faともいう。)を脱フッ化水素化する方法等が挙げられる。上記の方法により得られた1233zdを蒸留精製することにより、1233zd(Z)または1233zd(E)を得ることができる。本発明の組成物に含まれる1233zdとしては、両異性体の一方のみであってよいが、異性体混合物であってもよい。
 上記方法で得られた1233zdには、原料の244fa、副生成物、水分等の不純物が存在する。1233zd中の不純物の含有量は、潤滑剤の溶解性に優れる点、地球環境への影響を小さくする観点から、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましい。すなわち、1233zd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。1233zdの純度は、蒸留精製、水洗処理、固体吸着処理等によって高めることができる。
 本発明の組成物におけるモノクロロトリフルオロプロペンの含有量は、組成物全質量に対して、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましく、99質量%以上が最も好ましい。上記下限値以上であれば、発明の効果を充分に示す。
(本安定剤)
 本発明の組成物がモノクロロトリフルオロプロペンと本安定剤とを含むことにより、アルカリの存在下や金属等との接触によるモノクロロトリフルオロプロペンの分解を抑えられ、組成物が安定化する。本発明における安定剤とは、アルカリの存在下や金属等との接触によるモノクロロトリフルオロプロペンの分解を抑制する効果を有するものをいう。必要に応じて2種類以上のカルボン酸を含有してもよい。
 本安定剤であるカルボン酸としては、ギ酸、酢酸およびフルオロ酢酸が好ましい。フルオロ酢酸とは、モノフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸およびトリフルオロ酢酸の総称であり、本安定剤であるフルオロ酢酸としては、ジフルオロ酢酸およびトリフルオロ酢酸が好ましい。本発明の組成物において、これらのカルボン酸は、カルボン酸塩やカルボン酸イオンの状態で存在してもよい。必ずしも明確でないがモノクロロトリフルオロプロペンに含まれる水分と共存することでカルボン酸塩、カルボン酸イオンとしても存在でき、その際も本発明の効果を充分に示すと考えられる。
 カルボン酸塩を形成する場合、塩基としてはナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アミン塩および第4級アンモニウム塩が好ましく、アミン塩および第4級アンモニウム塩がより好ましい。
 本発明の組成物において、モノクロロトリフルオロプロペンにカルボン酸塩を添加してもよく、組成物中でカルボン酸と上記塩基によりカルボン酸塩が形成されてもよい。
 モノクロロトリフルオロプロペンの安定性は、たとえば、モノクロロトリフルオロプロペンに所定の割合で本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またはフッ素イオン濃度を指標として評価することができる。塩素イオンまたはフッ素イオン濃度は、イオンクロマトグラフィで測定する。
 モノクロロトリフルオロプロペンと本安定剤との合計の含有量に対する本安定剤の含有量が0.1質量ppmである本発明の組成物を50℃で3日間保存した際に、モノクロロトリフルオプロペンが1233ydの場合は、組成物中の塩素イオンまたはフッ素イオン濃度が0.2質量ppm以下に、モノクロロトリフルオプロペンが1233zd(Z)の場合は、組成物中の塩素イオンまたはフッ素イオン濃度が1.1質量ppm以下に、モノクロロトリフルオプロペンが1233zd(E)の場合は、組成物中の塩素イオンまたはフッ素イオン濃度が0.2質量ppm以下にすることができる。
 本発明の組成物におけるモノクロロトリフルオロプロペンと本安定剤との合計の含有量に対する本安定剤の含有量としては、0.1~100質量ppmが好ましく、0.1~50質量ppmがより好ましく、0.1~10質量ppmがさらに好ましく、0.5~10質量ppmが特に好ましく、1~10質量ppmが最も好ましい。上記下限値以上であれば、モノクロロトリフルオロプロペンに対する十分な安定性を示すだけでなく、モノクロロトリフルオロプロペン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。上記上限値以下であれば、金属等の対象物の腐食を防ぐことができる。
 本発明の組成物は、モノクロロトリフルオロプロペンおよび本安定剤以外の有機化合物を含んでもよい。他の有機化合物としては、モノクロロトリフルオロプロペンと相溶性があり、かつモノクロロトリフルオロプロペンと同様の用途に使用される有機化合物が挙げられる。このような有機化合物(以下、有機化合物(A)ともいう。)としては、溶剤、洗浄剤、噴射剤、熱移動媒体等の用途に使用される有機化合物であることが好ましく、溶剤として使用される有機化合物であることがより好ましい。
(有機化合物(A))
 有機化合物(A)は、モノクロロトリフルオロプロペンに可溶な有機化合物であることが好ましい。有機化合物(A)は、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、適宜選択される。
 有機化合物(A)としては、モノクロロトリフルオロプロペンに可溶な、炭化水素、アルコール、ケトン、非フッ素系エーテル、エステル、クロロカーボン、HFC、HFE、モノクロロトリフルオロプロペン以外のHCFO、ハイドロフルオロオレフィン(以下、HFOともいう。)等が挙げられる。
 有機化合物(A)の含有量は、組成物の全量に対して、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下が特に好ましく、1質量%以下が最も好ましい。
 炭化水素としては、炭素数が5以上の炭化水素が好ましい。炭化水素は、鎖状であってもよく、環状であってもよく、また、飽和炭化水素であってもよく、不飽和炭化水素であってもよい。
 炭化水素としては、n-ペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタンが好ましい。
 アルコールとしては、炭素数1~16のアルコールが好ましい。アルコールは、鎖状であってもよく、環状であってもよい。また、アルコールは、飽和アルコールであってもよく、不飽和アルコールであってもよい。
 アルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールが好ましい。
 ケトンとしては、炭素数3~9のケトンが好ましい。ケトンは、鎖状であってもよく、環状であってもよく、また、飽和ケトンであってもよく、不飽和ケトンであってもよい。
 ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトンが好ましい。
 非フッ素系エーテルとしては、炭素数2~8のエーテルが好ましい。非フッ素系エーテルは、鎖状であってもよく、環状であってもよく、また、飽和エーテルであってもよく、不飽和エーテルであってもよい。
 エーテルとしては、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好ましい。
 エステルとしては、炭素数2~19のエステルが好ましい。エステルは、鎖状であってもよく、環状であってもよく、また、飽和エステルであってもよい。エステルは、不飽和エステルであってもよい。
 エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチルが好ましい。
 クロロカーボンとしては、炭素数1~3のクロロカーボンが好ましい。クロロカーボンは、鎖状であってもよく、環状であってもよい。また、クロロカーボンは、飽和クロロカーボンであってもよく、不飽和クロロカーボンであってもよい。
 クロロカーボンとしては、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。
 HFCとしては、炭素数4~8の鎖状または環状のHFC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がより好ましい。
 HFC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が好ましい。
 HFEとしては、1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ-1-(2,2,2-トリフルオロ)エタン(以下、HFE-347pc-fともいう。)等が好ましい。
 モノクロロトリフルオロプロペン以外のHCFOとしては、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(以下、1224ydともいう。)のE異性体およびZ異性体等が好ましい。
 HFOとしては、メトキシパーフルオロヘプテン、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2-ブテン等が好ましい。
 本発明の組成物に含まれる有機化合物(A)は、2種以上であってもよい。また、たとえば溶剤として用いられる2種以上の有機化合物(A)が含まれる場合、それらの組合せは同じ範疇の溶剤の組合せであってもよく、異なる範疇の溶剤の組合せであってもよい。たとえば、炭化水素から選ばれる2種の組合せであってもよく、炭化水素から選ばれる1種とアルコールから選ばれる1種との組合せであってもよい。
 有機化合物(A)は、引火点を持たない溶剤であることが好ましい。引火点を持たない有機化合物としては、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、HFE-347pc-f等のHFE、1224yd等のモノクロロトリフルオロプロペン以外のHCFO、メトキシパーフルオロヘプテン、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2-ブテン等のHFO等が挙げられる。有機化合物(A)として引火点を有する溶剤を用いる場合には、組成物として引火点を持たない範囲で用いることが好ましい。
(他の安定剤)
 本発明の組成物の安定性を高めるために、本安定剤以外の安定剤を含有していてもよい。他の安定剤としては、フェノール、エーテル、エポキシド、アミン、アルコールおよび炭化水素が挙げられる。本発明の組成物が他の安定剤を含むことで酸化作用によるモノクロロトリフルオロプロペンの分解を抑制できる。
 本発明の組成物がかかる他の安定剤を含む場合は、他の安定剤の含有量は、組成物中のモノクロロトリフルオロプロペンの全量に対して、1質量ppm以上であることが好ましく、3質量ppm以上であることがより好ましく、5質量ppm以上であることが特に好ましい。また、他の安定剤の含有量は、組成物中のモノクロロトリフルオロプロペンの全量に対して、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることが特に好ましい。
 上記他の安定剤としては、ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロプロパン、ニトロベンゼン等のニトロ化合物、ジエチルアミン、トリエチルアミン、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、イソブチルアミン、tert-ブチルアミン、α-ピコリン、N-メチルベンジルアミン、ジアリルアミン、N-メチルモルホリン、N-メチルピロール等のアミン類、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、チモール、p-tert-ブチルフェノール、tert-ブチルカテコール、カテコール、イソオイゲノール、o-メトキシフェノール、4,4’-ジヒドロキシフェニル-2,2-プロパン、サリチル酸イソアミル、サリチル酸ベンジル、サリチル酸メチル、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール等のフェノール類、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’-t-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のベンゾトリアゾール類、1,2-プロピレンオキサイド、1,2-ブチレンオキサイド、1,4-ジオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のエポキシ化合物、イソアミレン、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、ジイソブチレン等が挙げられる。
 本発明の組成物に含まれる他の安定剤は、2種以上であってもよい。
 本発明の組成物は、地球環境に悪影響を及ぼさず、安定性に優れ、油類、鉱物油等の疎水性物質の溶解性に優れる。
 本発明の組成物は、溶剤としての性能に優れるため、油汚れ洗浄、フラックス洗浄、精密洗浄、衣類のドライクリーニングや染み抜き等の疎水性物質を除去するための洗浄剤として使用できる。
 また、本発明の組成物は、シリコーン系潤滑剤、フッ素系潤滑剤等の潤滑剤、鉱物油、合成油等からなる防錆剤、撥水処理を施すための防湿コート剤、防汚処理を施すための指紋付着防止剤等の防汚コート剤等の疎水性物質の塗膜を形成するための溶剤として使用できる。すなわち、本発明の組成物に上記疎水性物質を溶解して塗膜形成用組成物とし、この塗膜形成用組成物を基材の表面に塗布し、次いでモノクロロトリフルオロプロペンを(有機化合物(A)を含む本発明の組成物においては、有機化合物(A)も)蒸発除去して上記疎水性物質の塗膜を形成することができる。なお、モノクロロトリフルオロプロペンとともに有機化合物(A)も蒸発除去される場合を含めて、モノクロロトリフルオロプロペンの蒸発除去を、以下、「溶剤の蒸発除去」ともいう。
 さらに、本発明の組成物は、物品の加熱や冷却するための熱移動媒体としても適している。
 (洗浄剤、および物品の洗浄方法)
 本発明の洗浄剤は、上記本発明の組成物からなることを特徴とする。
 本発明の洗浄方法は、上記本発明の組成物を物品に接触させて、物品に付着した汚れを除去することを特徴とする。
 具体的な洗浄方法としては、物品の表面に本発明の組成物を接触させればよい。特に限定されないが、たとえば、手拭き、浸漬、スプレー、揺動、超音波、蒸気洗浄またはこれらを組み合わせた方法等を採用すればよい。洗浄装置、洗浄条件等も公知のものを適宜選択でき、分解することなく長期間繰り返し使用することができる。
 洗浄装置や洗浄方法としては、たとえば、国際公開第2008/149907号公報に示される洗浄装置、および洗浄方法が挙げられる。
 本発明の組成物を用いて国際公開第2008/149907号公報に示される洗浄装置にて洗浄を行う場合、第1浸漬槽内の本発明の組成物の温度を25℃以上、組成物の沸点未満とすることが好ましい。上記温度範囲内であれば、加工油等の汚れの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浸漬槽内の本発明の組成物の温度を10~35℃とすることが好ましい。上記温度範囲内であれば、すすぎ洗浄効果が高い。また洗浄性の点から第2浸漬槽の組成物の温度より第1浸漬槽内の本発明の組成物の温度が高いことが好ましい。
 本発明の組成物が適用可能な物品表面の材料としては、金属、樹脂、エラストマー、ガラス、セラミックスが挙げられる。また、物品は、本発明の組成物が接する表面がこれら材料からなる表面を有する物品である。物品としては、これら材料からなる物品、これら材料からなる表面と非表面にこれら材料以外の材料とを有する物品、これらの2種以上の材料を有する複合材料からなる物品等が挙げられる。複合材料としては、金属と樹脂の積層体等が挙げられる。
 物品の具体例としては、繊維製品、医療器具、電気・電子機器、精密機械、光学機器工学物品、輸送機械およびそれらの部品等が挙げられる。電気・電子機器、精密機械、光学機器物品、輸送機械およびそれらの部品の具体例としては、電線、ヒューズ、電流制御器、変圧器、電熱器、コンデンサ、サーミスタ等の抵抗器、トランス、インダクタ、スイッチ、コネクタ、スピーカー等の音響部品、光・熱などのセンサ、モーターなどのアクチュエーター、電源部品、水晶振動子、水晶発振子、フィルタ、アンテナ部品、これらを実装したIC、コンデンサ、プリント基板、マイクロモーター、リレー、光学レンズ、ガラス基板、ベアリング、ギア、チェーン、ブレーキ光学レンズ、ガラス基板等が挙げられる。
 被洗浄物が金属等の場合、本発明の組成物を用いることで被洗浄物の腐食を防ぎながら付着物を除去することができる。
 本発明の洗浄方法において、洗浄除去される付着物としては、各種被洗浄物に付着した、フラックス、加工油、離型剤、これらを介して付着した塵埃等が挙げられる。加工油としては、切削油、焼き入れ油、圧延油、潤滑油、機械油、プレス加工油、打ち抜き油、引き抜き油、組立油、線引き油等が挙げられる。本組成物は従来の組成物であるHFCやHFE等と比較してこれら油類への溶解性に優れることから、これら油類からなる汚れの洗浄に用いることが好ましい。特に、水溶性の切削加工油を付着物とする場合、本発明の組成物を用いることで組成物に含まれるモノクロロトリフルオロプロペンの分解を抑制できる。ここで、水溶性の切削加工油としては、ユシローケンEC50、ユシローケンFGS795、ユシローケンFGC836(以上、ユシロ化学株式会社製)等が挙げられる。
 (塗膜形成用組成物、塗膜付き基材の製造方法)
 本発明の組成物は、不揮発性有機化合物の塗膜を形成するための溶剤としても使用できる。
 本発明の塗膜形成用組成物は、不揮発性有機化合物および上記本発明の組成物を含むことを特徴とする。
 本発明の塗膜付き基材の製造方法は、上記本発明の塗膜形成用組成物を基材の表面に塗布した後、溶剤を蒸発除去して、上記不揮発性有機化合物の塗膜を形成することを特徴とする。なお、本発明の組成物に接する基材表面は、前記物品表面の材料と同様の本発明の組成物に侵されない材料からなる。
 塗膜形成用組成物は、通常、本発明の溶液組成物に不揮発性有機化合物を溶解した溶液状の組成物として調製される。塗膜形成用組成物の調製方法は、不揮発性有機化合物を所定の割合で本発明の組成物に均一に溶解できる方法であれば特に制限されない。塗膜形成用組成物は基本的には不揮発性有機化合物と本発明の組成物のみで構成される。
 上記塗膜形成用組成物(100質量%)中の不揮発性有機化合物の含有量は、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%が特に好ましい。不揮発性有機化合物の含有量が上記範囲内であれば、塗膜形成用組成物を塗布したときの塗布膜の膜厚、および溶剤の蒸発除去(以下、乾燥ともいう。)後の不揮発性有機化合物塗膜の厚さを適正範囲に調製しやすい。
 ここで、本発明における不揮発性有機化合物は、沸点が本発明の組成物より高く、溶剤が蒸発除去された後も不揮発性有機化合物が表面に残留するものをいう。不揮発性有機化合物として、具体的には、物品に潤滑性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、物品に撥水性を付与するための防湿コート剤、物品へ防汚性能を付与するための指紋除去付着防止剤等の防汚コート剤等が挙げられる。本発明の塗膜付き基材の製造方法において、溶解性の点から不揮発性有機化合物として潤滑剤を用いることが好ましい。
 潤滑剤は、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、熱の発生や摩擦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、本発明の組成物への溶解性が優れる点から、鉱物油系潤滑剤、合成油系潤滑剤、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。塗膜形成用組成物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。たとえば、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」(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。たとえば、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」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。たとえば、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-868」、「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」、「信越シリコーンKF-868」、「信越シリコーンKF-859」(以上、信越化学工業株式会社製)、「SH200」、「MDX4-4159」(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。たとえば、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。
 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ために用いるものを意味する。防錆剤としては、鉱物油、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテルのような合成油が挙げられる。
 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(以上、ポリプラスチックス社製)、ゼオノア1020R、ゼオノア1060R(以上、日本ゼオン社製)、アペル6011T、アペル8008T(以上、三井化学社製)、SFE-DP02H、SNF-DP20H(以上、セイミケミカル社製)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(以上、ダイキン工業社製)フロロサーチFG-5000(以上、フロロテクノロジー社製)SR-4000A(以上、セイミケミカル社製)が挙げられる。
 塗膜形成用組成物を基材表面に塗布して基材表面に塗膜形成用組成物の膜を形成し、次いで、基材表面に形成された塗膜形成用組成物の膜から溶剤を蒸発除去することにより、基材表面に不揮発性有機化合物からなる塗膜が形成される。
 塗膜形成用組成物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、物品を塗膜形成用組成物に浸漬することによる塗布、塗膜形成用組成物を吸い上げることによりチューブや注射針の内壁に塗膜形成用組成物を接触させる塗布方法等が挙げられる。
 塗膜形成用組成物から溶剤を蒸発除去する方法としては、公知の乾燥方法が挙げられる。乾燥方法としては、たとえば、風乾、加熱による乾燥等が挙げられる。乾燥温度は、20~100℃が好ましい。
 本発明の塗膜付き基材の製造方法により、基材表面に潤滑剤、防錆剤、防湿コート剤、防汚コート剤等を含む塗膜を形成した塗膜付き基材を製造することができる。すなわち、塗膜形成用組成物が塗布される基材としては、金属、樹脂、ゴム、ガラス、セラミックス等の本発明の組成物に侵されない様々な材料からなる表面を有する基材が採用される。特に、塗布される基材が金属等である場合、本発明の組成物を用いることで基材の腐食を防ぎながら均一な塗膜を形成できる。
 塗膜付き基材の具体例としては、フッ素系潤滑剤が用いられたものとして、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、フラックス機器等の家庭用機器またはオフィス用機器等が挙げられる。シリコーン系潤滑剤が用いられたものとして、注射器やシリンダ、医療用チューブ部品、金属刃、カテーテル等が挙げられる。防湿コート剤や防汚コート剤が用いられたものとして、プラスチック材、ゴム在、金属材、ガラス材、実装回収板等への防湿性や防汚性を付与するために用いられた機器が挙げられる。
 本発明の組成物は、噴射剤と組成物に溶解した溶質とを含むエアゾール組成物として用いることもできる。噴射剤としては液化ガスおよび圧縮ガスが挙げられる。エアゾール組成物における液化ガスとしては、ジメチルエーテル(DME)、液化石油ガス(LPG)、プロパン、ブタン、イソブタン、1,1-ジフルオロエタン(HFC-152a)、1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC-134a)、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze)等が挙げられる。一方、圧縮ガスとしては、窒素、二酸化炭素、亜酸化窒素等が挙げられる。
 (溶媒)
 本発明の組成物は、種々の物質を溶解する溶媒用途として用いることができる。本発明の組成物は、インク・塗料に用いる色素や蛍光色素を溶解できる。たとえば、本発明の組成物に蛍光色素を溶解させ、基材に生じた傷に蛍光色素を含む組成物を浸透させ、基材表面に残留した蛍光色素を本発明の組成物で除去することで蛍光色素を傷に残留させる基材の傷を検査する方法に用いることができる。
 また、本発明の組成物は、金属・木材・セラミックス・繊維材料等を接着するための接着剤の溶媒、セラミックス等の焼結体製造のため無機粒子とポリエチレングリコール等のバインダーを分散する溶媒、化学合成反応の溶媒として使用できる。さらに、本発明の組成物は、溶解した物質を組成物の揮発とともに粒子として析出させる用途、本発明の組成物に溶解した物質から特定の物質を析出させて精製する用途等に用いることもできる。
 (熱移動媒体および熱サイクルシステム)
 本発明の組成物は、熱サイクルシステム用の作動媒体(熱移動媒体)として用いることができる。すなわち、本発明は、本発明の組成物を含む熱移動媒体を提供する。本発明の熱移動媒体は、物質を加熱したり冷却したりする熱サイクルシステムに適用できる。
 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冷媒は負荷流体に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、より低温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を加熱して高温高圧の作動媒体蒸気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、本発明の熱移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、二次冷却手段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、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。本発明の熱移動媒体は、二次冷媒としての使用に好ましい。
 (分析方法)
 本発明の組成物に含まれる本安定剤はカルボン酸イオンとして抽出することで、イオンクロマトグラフィにより検出できる。たとえば、本発明の組成物をアルカリ水溶液と接触させ、カルボン酸イオンとして抽出し、イオンクロマトグラフィで分析する方法が挙げられる。
 アルカリ水溶液は、カルボン酸イオンを抽出できれば特に制限されない。炭酸イオン等の別種のイオンを生成しないものが好ましい。水酸化カリウム水溶液または水酸化ナトリウム水溶液が挙げられる。また、アルカリ水溶液全量に対して、アルカリの含有量は、カルボン酸イオンを抽出できれば特に制限されないが、0.01~1質量%が好ましい。
 イオンクロマトグラフィとしては、Dionex IonPac AS12A(Thermo Scientific社製)、ICS―5000(Thermo Scientific社製)等が挙げられる。
 以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されない。例2~5、8~11、14~17、20~23、26~29、32~34、37~39、42~44、47~49、52~54および57~59が本発明の組成物の実施例、例1,6,7,12,13、18、19、24、25、30、31、35、36、40、41、45、46、50、51、55、56および60が比較例である。
 なお、組成物の調製に使用したモノクロロトリフルオロプロペン、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンは、下記に示すとおりである。
 (製造例:244caの製造)
 撹拌器、ジムロート、冷却器、ラシヒリングを充填したガラス蒸留塔(段数測定値5段)を設置した2リットル四つ口フラスコに2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール(TFPO)の1204g(9.12モル)およびN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)の12g(0.17モル)を加えた。塩化チオニルの1078g(9.12モル)を滴下し、常温で12時間撹拌した。反応器を100℃に加熱し、還流タイマーにより還流時間/留出時間の比を5/1で反応蒸留を行った。留出した244caは20質量%水酸化カリウム水溶液で中和した。回収した244ca(純度100質量%)は、979g(6.50モル)であった。
 (製造例:1233ydの製造)
 垂直固定床反応器(材質:SUS316、内径22.6mm×高さ200mm)の中心に差込管(材質:SUS316、直径:3mm)を導入し、その中にK型熱電対を挿入し、内温を測定した。反応器の中央部にアルミナ(日揮触媒化成株式会社製、N612N)を充填し、ここを触媒層とした。該触媒層を、窒素ガスを300mL/minで供給しながら電気炉によって300℃に加熱し、乾燥させた。その後トリフルオロメタン(R-23)を300mL/minで供給し、出口ガスの組成が安定化するまで約10時間触媒を活性化した。ガスフィードラインおよび原料供給ラインを接続した70℃に加熱された原料予熱混合ラインを反応器の上部に接続した。
 窒素は、マスフローコントローラを用いてガス流量を調整し、ガスフィードラインから原料予熱混合ラインに供給した。原料である3510gの244caは、プランジャーポンプを用いて線速を2cm/秒に調整し、原料供給ラインを通して70℃に加熱された原料予熱混合ラインに供給し、生成物は、反応器の下部から連続的に取り出した。以下、反応器の下部から取り出された生成物を出口ガスという。反応温度を375℃に保ち、連続で100時間反応させた。回収した出口ガスを精製した結果、純度100質量%の1233yd(Z)を1010g、純度100質量%の1233yd(E)を147gであった。
 (1233ydの調製)
 実施例に用いた1233ydは、1233yd(E)に対する1233yd(Z)の質量比(1233yd(Z)/1233yd(E))が100/0,95/5,90/10となるように混合し、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールを10質量ppmとなるように添加した。
 (組成物の調製)
 1233ydと表1に示す成分とを、表1に示す質量比となるように混合して、例1~30の組成物を調製した。組成物を調製するために、カルボン酸はギ酸(富士フィルム和光純薬株式会社製)、酢酸(富士フィルム和光純薬株式会社製)、ジフルオロ酢酸(富士フィルム和光純薬株式会社製)、トリフルオロ酢酸(富士フィルム和光純薬株式会社製)を使用した。
 (洗浄性/安定性試験)
 SPCC試験片(25mm×30mm×厚さ2mm)を切削加工油ユシローケンFGS795(ユシロ化学株式会社製)の10倍希釈液に浸漬塗布し40℃の乾燥機で一晩乾燥させたものを試験片として使用した。
 (試験例1)
 例1~30の組成物を各150ml調製し、組成物を300mlの2つ口フラスコに入れて、液相に上記試験片を共存させた状態でフラスコ上部にリービッヒ冷却管を取り付けた加熱還流装置で40℃、72時間加熱還流した。72時間後に試験片を取り出し、以下の評価を実施した。例1~30の組成物はガスクロマトグラフィー(アジレント株式会社製 GC7890)によりモノクロロトリフルオロプロペンの純度をエリア%により評価した。試験後の組成物から100gを採取して同質量のイオン交換水と接触し、二層分離後の水層を採取した。採取した水層をイオンクロマトグラフィ(HPIC INTEGRATIONシステム、Thermo Scientific社製、陰イオン分析用カラム:Dionex IonPac AS12A)で測定して塩素イオン濃度を測定した。さらに、SPCC試験片は目視により試験前後の外観変化を下記基準にて評価した。結果を表1に示す。
 ◎:変化なし。
 〇:光沢が消失したが、実用上問題なし。
 ×:腐食がある。
 なお、後述する表1、2および3中の「1233ydとカルボン酸の合計量に対するカルボン酸の含有量」は、上述した「モノクロロトリフルオロプロペン、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンの合計の含有量に対する、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンの合計の含有量」に対応する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1からわかるように、例2~5、8~11、14~17、20~23および26~29の組成物は、いずれもモノクロロトリフルオロプロペンの安定性に優れ、試験片から切削加工油を除去でき、さらに試験片の腐食を防げることがわかる。
 例2、20および26の組成物については、さらに、有機化合物(A)としてtrans-1,2-ジクロロエチレンと混合した組成物を調製した。具体的には、モノクロロトリフルオプロペン/trans-1,2-ジクロロエチレンで表される質量比で80/20となるように混合した。
 この有機化合物(A)を含む例の組成物についても、いずれもモノクロロトリフルオロプロペンの安定性に優れ、試験片から切削加工油を除去でき、さらに試験片の腐食を防げた。
 (試験例2)
 モノクロロトリフルオロプロペンを1233zd(Z)(セントラル硝子株式会社製、1233Z)に変更し、例31~45の組成物を調製し、試験例1と同様の試験と評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 (製造例:1233zd(E)の製造)
 撹拌機を設置した内容積10Lのハステロイ製オートクレーブに、塩化ジルコニウム(77.8g)とジクロロフルオロメタン(3620g)を仕込み、内温を0℃以下に保ちながらフッ化ビニリデン(686g)を導入した後、2時間撹拌した。次いで、内温を0℃以下に保ちながらジクロロフルオロメタン(3622g)とフッ化ビニリデン(2240g)を導入した後、2時間撹拌した。反応終了後、オートクレーブの内温を室温に戻してから、液相部出口のバルブを開放して内容物を取り出し、メンブレンフィルター(PTFE製、孔径0.5μm)でろ過した後、反応生成粗液(8580g)を得た。反応生成粗液をガスクロマトグラフを用いて分析したところ、3,3-ジクロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(243fa)の含有割合が57.4%であった。反応生成粗液(6680g)を蒸留精製し、純度99.2%の243fa(515g)を得た。
 撹拌機を設置した内容積2Lのハステロイ製オートクレーブに、243fa(515g)とテトラブチルアンモニウムクロリド(5.13g)を仕込み、オートクレーブを40℃に加熱した。反応温度を40℃に維持し、20%水酸化ナトリウム水溶液(925g)を30分かけて滴下し、3時間撹拌を続けた後、有機層(373g)を回収した。回収した有機層を水洗した後、ガスクロマトグラフを用いて分析したところ、1233zd(E)の含有割合が93.0%、1233zd(Z)の含有割合が5.23%であった。有機層(373g)を蒸留精製し、純度100%の1233zd(E)(203g)を得た。
 (試験例3)
 製造例の方法を繰り返して必要量合成した1233zd(E)(前記合成例で製造したもの)に変更し、例46~60の組成物を調製し、室温40℃の環境でPTFE製密閉型試験容器に封入して72時間静置して試験例1と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 本発明の組成物は、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、安定化されて分解しない安定な組成物である。この組成物は、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できる。
 なお、2020年12月28日に出願された日本特許出願2020-219180号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (15)

  1.  モノクロロトリフルオロプロペンと、カルボン酸、カルボン酸塩およびカルボン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる安定剤とを含む組成物であり、
     前記モノクロロトリフルオロプロペンと前記安定剤の合計の含有量に対する、前記安定剤の含有量が0.1~500質量ppmであることを特徴とする組成物。
  2.  前記モノクロロトリフルオロプロペンが、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペンである、請求項1に記載の組成物。
  3.  前記モノクロロトリフルオロプロペンが、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンである、請求項1に記載の組成物。
  4.  前記カルボン酸が、酢酸、ギ酸またはフルオロ酢酸である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
  5.  前記カルボン酸塩が、前記カルボン酸と、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アミン塩または第4級アンモニウムイオンとで形成される塩である、請求項1~4のいずれか一項に記載に記載の組成物。
  6.  組成物全量における前記モノクロロトリフルオロプロペンと前記安定剤との合計の含有量が80質量%以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物からなる洗浄剤。
  8.  物品の表面に、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物を接触させて、前記物品の表面に付着する汚れを除去する洗浄方法。
  9.  前記物品表面の材料が、繊維、金属、樹脂、ゴム、ガラス、およびセラミックスからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる、請求項8に記載の洗浄方法。
  10.  前記汚れが、カーボン、油脂および塵埃からなる群から選ばれる少なくとも1種からなる、請求項8または9に記載の洗浄方法。
  11.  不揮発性有機化合物および請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物を含む塗膜形成用組成物。
  12.  請求項11に記載の塗膜形成用組成物を基材の表面に塗布した後、前記モノクロロトリフルオロプロペンを蒸発除去して、前記不揮発性有機化合物を含む塗膜を形成する、塗膜の形成方法。
  13.  請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物を含むエアゾール組成物。
  14.  請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物を含む熱サイクルシステム用の熱移動媒体。
  15.  請求項14に記載の熱移動媒体を用いた熱サイクルシステム。
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