(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーフルオロブチルメチルエーテル、１−ブロモプロパンおよびエタノールを含むパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物であって、パーフルオロブチルメチルエーテル、１−ブロモプロパンおよびエタノールの組成がそれぞれ、８１〜９２重量％／５〜１６重量％／３〜１０重量％であり、さらにパーフルオロブチルメチルエーテル、１−ブロモプロパンおよびエタノールの混合物に対して、ニトロメタンを０．０１〜５重量％含有するパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【請求項２】
パーフルオロブチルメチルエーテルが、CF3(CF2)3OCH3、(CF3)2CFCF2OCH3およびCF3C(CF3)2OCH3からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【請求項３】
パーフルオロブチルメチルエーテルが、CF3(CF2)3OCH3２０〜４０重量％および(CF3)2CFCF2OCH3８０〜６０重量％からなる請求項１又は２に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物からなる洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーフルオロブチルメチルエーテルを含む共沸様組成物および洗浄剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、不燃性の低沸点溶剤として、ＣＦＣ−１１３（沸点４７．５℃）や、ＣＦＣ−１１（沸点２３．７℃）等が知られている。このような含フッ素炭化水素は、毒性が低くかつ不燃性で熱的にも安定であり、しかもプラスチックやゴム等の表面を侵食する程の高溶解性は有しないものの、ワックスや油脂等の油性物質に対しては良好な溶解性を有していることから、各種の分野において使用されてきた。しかしながら、前記のような含フッ素炭化水素は、塩素原子を含有することから、成層圏のオゾン層を破壊し、人類および地球環境に著しい悪影響を及ぼすという欠点が指摘され、その生産と使用を停止することが国際的に取り決められ、それに代る低沸点溶剤として、パーフルオロブチルメチルエーテル（ハイドロフルオロエーテル；ＨＦＥ）が知られている。
【０００３】
パーフルオロブチルメチルエーテルは、オゾン破壊係数が０で、地球温暖化係数も小さく、環境に優しい洗浄剤であるが、油やフラックス等の汚れに対して洗浄性能が低く、使用できる分野が限られている。しかも、従来の洗浄剤と比較して高価である。
【０００４】
一方、１−ブロモプロパン等の含臭素炭化水素は、洗浄性能は高いものの、従来の洗浄剤と比較して毒性が高いため、使用に際しては、低毒性のパーフルオロブチルメチルエーテル等で希釈する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、不燃性で洗浄性能に極めて優れ、脱脂、フラックス洗浄、脱水乾燥などの用途に好適に使用できる共沸様組成物および洗浄剤を安価に提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、下記に示すとおりのパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物および洗浄剤を提供するものである。
【０００８】
１．  パーフルオロブチルメチルエーテル、含臭素炭化水素および低級アルコールからなるパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【０００９】
２．  パーフルオロブチルメチルエーテルが、CF3(CF2)3OCH3、(CF3)2CFCF2OCH3およびCF3C(CF3)2OCH3からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記項１に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１０】
３．  含臭素炭化水素が、臭素原子を少なくとも１個有する炭素数が３または４のアルカン、同じくシクロアルカン、同じくアルケン、同じくシクロアルケン、同じくアルキンおよび同じくアルカジエンからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記項１または２に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１１】
４．  含臭素炭化水素が、１−ブロモプロパン、１−ブロモ−２−フルオロプロパン、２−ブロモ−１，３−ブタジエン、２−ブロモ−２−メチルプロパン、１−ブロモ−１−ブテン、トランス−１−ブロモプロペン、シス−１−ブロモプロペン、１−ブロモプロペン、２−ブロモブタン、１−ブロモ−１，１−ジフルオロ−２−ブテン、２−ブロモ−１−ブテン、ブロモアレン、１−ブロモ−２，２−ジフルオロプロパンおよび１−ブロモブタンからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記項１〜３のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１２】
５．  含臭素炭化水素が、１−ブロモプロパンであることを特徴とする上記項４に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１３】
６．  低級アルコールが、炭素数１〜４のアルコールであることを特徴とする上記項１〜５のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１４】
７．  低級アルコールが、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールおよびｔ−ブタノールからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記項６に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１５】
８．  パーフルオロブチルメチルエーテル４０〜９８重量％、含臭素炭化水素４０〜１重量％および低級アルコール２０〜１重量％からなる上記項１〜７のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１６】
９．  パーフルオロブチルメチルエーテルが、CF3(CF2)3OCH3２０〜４０重量％および(CF3)2CFCF2OCH3８０〜６０重量％からなる上記項１〜８のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１７】
１０．  さらに安定剤としてニトロメタンを０．０１〜５重量％含有する上記項１〜９のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物。
【００１８】
１１．  上記項１〜１０のいずれか１項に記載のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物からなる洗浄剤。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物は、パーフルオロブチルメチルエーテル、含臭素炭化水素および低級アルコールからなる。
【００２０】
パーフルオロブチルメチルエーテルは、CF3(CF2)3OCH3、(CF3)2CFCF2OCH3およびCF3C(CF3)2OCH3からなる群より選択される少なくとも１種を含む。好ましいパーフルオロブチルメチルエーテルは、CF3(CF2)3OCH3と(CF3)2CFCF2OCH3の混合物であり、その混合割合は、通常CF3(CF2)3OCH3：(CF3)2CFCF2OCH3＝１〜９９重量％：９９〜１重量％、好ましくはCF3(CF2)3OCH3：(CF3)2CFCF2OCH3＝２０〜４０重量％：８０〜６０重量％である。
【００２１】
含臭素炭化水素は、分子内に臭素原子を少なくとも１個有する炭素数が３または４のアルカン、同じくシクロアルカン、同じくアルケン、同じくシクロアルケン、同じくアルキンおよび同じくアルカジエンからなる群より選択される少なくとも１種である。この含臭素炭化水素は、フッ素原子を１個または２個有しても良い。含臭素炭化水素の沸点は、７６０torrにおいて５０〜１０５℃であるのが好ましい。
【００２２】
このような含臭素炭化水素としては、以下のものが挙げられる。カッコ内は７６０torrにおける沸点を示す。
【００２３】
１−ブロモプロパン                            （７１℃）
１−ブロモ−２−フルオロプロパン              （７１℃）
２−ブロモ−１，３−ブタジエン                （７５℃）
２−ブロモ−２−メチルプロパン                （７５℃）
１−ブロモ−１−ブテン                        （６１℃）
トランス−１−ブロモプロペン                  （６４．５℃）
シス−１−ブロモプロペン                      （５８．５℃）
１−ブロモプロペン                            （６３．２５℃）
２−ブロモブタン                              （９１℃）
１−ブロモ−１，１−ジフルオロ−２−ブテン    （７６．５℃）
２−ブロモ−１−ブテン                        （８１℃）
ブロモアレン                                  （７３．５℃）
１−ブロモ−２，２−ジフルオロプロパン        （７６．２℃）
１−ブロモブタン                              （１０１℃）。
【００２４】
含臭素炭化水素としては、１−ブロモプロパンが好ましい。
【００２５】
本発明で用いる低級アルコールは、炭素数１〜４の直鎖状または分枝状のアルコールである。このような低級アルコールとしては、メタノール（６５℃）、エタノール（７８℃）、ｎ−プロパノール（９７℃）、イソプロパノール（８２℃）、ｎ−ブタノール（１１８℃）、ｔ−ブタノール（９８℃）等のアルコールの１種単独または２種以上の混合物が挙げられる。なお、カッコ内は７６０torrにおける沸点を示す。
【００２６】
好ましい低級アルコールは、エタノール、メタノール、イソプロパノールである。
【００２７】
本発明のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物における組成は、パーフルオロブチルメチルエーテル（ＨＦＥ）４０〜９８重量％、含臭素炭化水素４０〜１重量％および低級アルコール２０〜１重量％が好ましい。より好ましい組成は、パーフルオロブチルメチルエーテル（ＨＦＥ）６０〜８０重量％、含臭素炭化水素２０〜５重量％および低級アルコール１０〜３重量％である。
【００２８】
含臭素炭化水素として１−ブロモプロパン（１−ＢＰ）を用いた場合に、上記した低級アルコールの各々についての好ましい組成（重量％）は以下の通りである。カッコ内は共沸様組成物の７６０torrにおける沸点を示す。
【００２９】
HFE/1-BP/メタノール＝60〜92/30〜5/10〜3               （５５℃以下）
HFE/1-BP/エタノール＝50〜92/40〜5/10〜3               （５５℃以下）
HFE/1-BP/n-プロパノール＝50〜94/40〜5/10〜1          （６０℃以下）
HFE/1-BP/イソプロパノール＝50〜94/40〜5/10〜1          （６０℃以下）
HFE/1-BP/n-ブタノール＝50〜94/40〜5/10〜1            （６０℃以下）
HFE/1-BP/t-ブタノール＝50〜94/40〜5/10〜1            （６０℃以下）。
【００３０】
本発明における共沸様組成物という用語は、３成分以上の混合物が一定圧力下において、通常の蒸留または蒸発により分離が起こらず、蒸気相と液相の成分比率が実質的に近い組成物を意味する。
【００３１】
なお、本発明のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物は高い安定性を示すが、過酷な使用条件下において高度の安定性が要求される場合には、必要に応じて、安定剤を添加しても良い。
【００３２】
このような安定剤としては、ニトロメタン、ニトロエタン等の脂肪族ニトロ化合物；ニトロベンゼン、ニトロスチレン等の芳香族ニトロ化合物；１，４−ジオキサン、１，３−ジオキサン等のエーテル類；１，２−ブチレンオキサイド、エピクロルヒドリン等のエポキシ類；２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ｏ−、ｍ−、ｐ−クレゾールを含むフェノール類；２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルアミン、ジフェニルアミン等のアミン類；ジエチレングリコール等のグリコールエーテル類；ブチルヒドロキシキシレン；ベンゾトリアゾール等が挙げられる。特に、ニトロメタンは０．０１〜５重量％の組成で共沸様組成物を形成するので好ましい。より好ましい安定剤は、ニトロメタン、１，２−ブチレンオキサイド、ブチルヒドロキシトルエンの混合物である。
【００３３】
安定剤の使用量は安定剤の種類により異なるが、パーフルオロブチルメチルエーテルと含臭素炭化水素と低級アルコールの混合物に対して通常０．０１〜１０重量％程度、好ましくは０．１〜５重量％程度である。
【００３４】
本発明の組成物は、公知の洗浄および乾燥用途に広く使用できるが、特にフラックス洗浄剤、洗浄溶剤、脱脂洗浄剤、水切り乾燥剤、リンス剤、指紋除去剤、ペースト除去剤等として使用でき、従来のＣＦＣ−１１３、ＣＦＣ−１１や１，１，１−トリクロロエタンの代替物として極めて有用なものである。その具体的な用途としては、フラックス、グリース、油、ワックス、インキ、指紋、ペースト等の除去剤、電子部品（プリント基板、液晶表示器、磁気記録部品、半導体材料等）、電気部品、精密機器部品、樹脂加工部品、光学レンズ、衣料品等の洗浄剤や水切り乾燥剤およびリンス剤等を挙げることができる。その洗浄方法としては、浸漬、スプレー、沸騰洗浄、超音波洗浄、蒸気洗浄或いはこれらの組み合わせ等の従来から用いられている方法が採用できる。
【００３５】
また、本発明の組成物は、従来のフロンと同様に塗料用溶剤、希釈剤、抽出剤、熱媒体および発泡剤等の各種用途にも使用できる。
【００３６】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳述する。
【００３７】
実施例１
CF3(CF2)3OCH3および(CF3)2CFCF2OCH3（３８／６２；重量比）からなるパーフルオロブチルメチルエーテル（ＨＦＥ）（以下の実施例においても同じ）８１重量部、１−ブロモプロパン（１−ＢＰ）１６重量部およびエタノール（ＥｔＯＨ）３重量部からなる組成物の蒸留試験を行った。共沸点は４９．５℃であった。図１に、留出率と共沸点の関係を示す。
【００３８】
実施例２
実施例１の共沸組成物に安定化のためにニトロメタン（ＣＨ3ＮＯ2）を混合したときの、気相における蒸留組成の変動を測定した。図２に、留出率と共沸組成の関係を示す。
【００３９】
試験例１〜２（フラックス洗浄性能）
１０ｃｍ×１０ｃｍのプリント基板に３種類のロジン系フラックス（「Ｆ−ＡＬ−１」、「ＣＦ−３３０ＶＨ」、「Ｃ１３１Ｒ」：全て、タムラ化研(株)製）を塗布し、１１０℃で予備加熱した後、２５０℃で５秒間はんだ付けを行った。次いで、実施例１の組成物、ＨＦＥ（１００％）の各々の１リットルを用いて浸漬洗浄を１分間行い、蒸気洗浄を１分間行うことにより、フラックス洗浄試験を行った。洗浄後のプリント基板を目視で観察した結果を表１に示す。なお、表１中の目視観察における基準は、次の通りである。
【００４０】
○：フラックスが完全に溶解して除去されている
△：フラックスが残存している。
【００４１】
【表１】
0004292348.tif 000002
上記表１の結果から、本発明の組成物は、フラックス洗浄剤として優れていることが明らかである。
【００４２】
試験例３〜４（脱脂性能）
超音波槽−超音波槽−蒸気槽からなる３槽式卓上洗浄機に、実施例１の組成物、ＨＦＥ（１００％）を入れ、金属加工油（「Ｇ６２５０」、日本工作油(株)製）が全面に薄く付着した鋼板（３０ｍｍ×６０ｍｍ×２ｍｍ）を洗浄し、脱脂洗浄試験を行った。洗浄は、超音波洗浄を本発明組成物の沸点よりも約５℃低い加熱浴中で各１分間行い、次いで蒸気洗浄を１分間行った後、鋼板に残存している油分を目視により観察した。目視観察の結果を表２に示す。なお、表２中の目視観察における基準は、次の通りである。
【００４３】
○：油分が５０％以上除去されている
△：油分が５０％以上残存している。
【００４４】
【表２】
0004292348.tif 000003
上記表２の結果から、本発明の組成物は、脱脂洗浄剤として優れていることが明らかである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のパーフルオロブチルメチルエーテル含有共沸様組成物は、不燃性で洗浄性能に極めて優れており、低沸点洗浄剤として従来一般的に用いられてきたＣＦＣ−１１３やＣＦＣ−１１の代替品として有利に適用し得るものである。
【００４６】
また、沸点の低いものは、ＣＦＣ−１１３を使用するために設計された洗浄機等にそのまま使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の組成物の留出率と共沸点の関係を示す図である。
【図２】実施例２の組成物の留出率と共沸組成の関係を示す図である。
【図１】
0004292348.tif 000004
【図２】
0004292348.tif 000005