JP7223232B2 - Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む三成分共沸様組成物 - Google Patents
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Description
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンと、エタノールと、水とを含む共沸様組成物。
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.1~98.48質量%、エタノールを1.2~34.9質量%、水を0.02~21.3質量%含む、発明1に記載の共沸様組成物。
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.9~98.45質量%、エタノールを1.2~34.8質量%、水を0.05~20.2質量%含む、発明1に記載の共沸様組成物。
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを77.5~98.48質量%、エタノールを1.2~1.50質量%、水を0.02~21.3質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを63.0~79.8質量%、エタノールを15.7~20.0質量%、水を0.2~21.3質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.1~64.8質量%、エタノールを27.6~34.9質量%、水を0.3~21.3質量%含む、発明1に記載の共沸様組成物。
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを78.8~98.45質量%、エタノールを1.2~1.50質量%、水を0.05~20.0質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを63.8~79.6質量%、エタノールを16.0~19.9質量%、水を0.5~20.2質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.9~64.7質量%、エタノールを28.0~34.8質量%、水を0.5~20.1質量%含む、発明1に記載の共沸様組成物。
さらに、潤滑剤、安定剤、難燃剤、界面活性剤、金属不動態化剤、腐食防止剤または有機溶剤を含む、発明1~5のいずれかに記載の共沸様組成物。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、洗浄剤。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、水切り剤。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、溶媒。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、シリコーン溶剤。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、発泡剤。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、熱伝達媒体。
発明1~6のいずれかに記載の共沸様組成物を被洗浄物と接触させる工程を含む、被洗浄物の洗浄方法。
前記被洗浄物が、水分を含む汚れが付着した物品である、発明13に記載の方法。
発明12に記載の熱伝達媒体を用いた有機ランキンサイクルシステム。
発明12に記載の熱伝達媒体を用いた高温ヒートポンプサイクルシステム。
発明12に記載の熱伝達媒体を用いた冷凍サイクルシステム。
[三成分共沸様組成物]
本明細書でいう三成分共沸組成物とは、三成分からなる組成物であって、当該三成分のうちの沸点の低い二成分の混合物に対して、沸点の高い一成分を加えて三成分の混合物としたときに、当該二成分の混合物よりも低い沸点を有する、組成物を意味する。例えば、成分A、成分B及び成分Cの三成分(沸点は、C>B>A)にあっては、沸点の低い成分Aと成分Bの混合物に対して、最も沸点の高い成分Cを当該混合物に加え、成分A、成分Bおよび成分Cからなる組成物とし、この組成物が当該混合物よりも低い沸点を有するとき、この組成物を三成分共沸様組成物という。なお、本明細書において、共沸様組成物は、その広い意味において、厳密に共沸性である組成物及び共沸混合物のように挙動する組成物の両方を包含する。また、本明細書において、共沸様組成物には、所定の圧力において組成物が単一の液相で存在する均一共沸混合物、又は所定の圧力において組成物が2以上の液相として存在する異相共沸混合物も含まれる。
1233zd(Z)を63.0~79.8質量%、エタノールを15.7~20.0質量%、水を0.2~21.3質量%含み、あるいは、
1233zd(Z)を51.1~64.8質量%、エタノールを27.6~34.9質量%、水を0.3~21.3質量%含む。
1233zd(Z)を63.8~79.6質量%、エタノールを16.0~19.9質量%、水を0.5~20.2質量%含み、あるいは、
1233zd(Z)を51.9~64.7質量%、エタノールを28.0~34.8質量%、水を0.5~20.1質量%含む。
本組成物は潤滑剤を含んでいてもよい。このような潤滑剤としては、鉱物油(パラフィン系油またはナフテン系油)、合成油のアルキルベンゼン類(AB)、ポリ(アルファ-オレフィン)、エステル類、ポリオールエステル類(POE)、ポリアルキレングリコール類(PAG)、ポリビニルエーテル類(PVE)などを用いることができるが、これらに限定されない。ある態様において、本組成物を熱伝達媒体として使用する場合、例えば、高温ヒートポンプの冷媒用途やランキンサイクルの作動媒体用途などにおいて、該熱伝達媒体には潤滑剤が含まれ得る。
本組成物は安定剤を含んでいてもよい。いくつかの態様において、本組成物が安定剤を含むことにより、熱安定性、耐酸化性等を改善することができる。このような安定剤としては、ニトロ化合物、エポキシ化合物、フェノール類、イミダゾール類、アミン類、炭化水素類等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本組成物は難燃剤を含むことにより、燃焼性を改善することができる。このような難燃剤としては、ホスフェート類、ハロゲン化芳香族化合物、フッ素化ヨードカーボン、フッ素化ブロモカーボン等が挙げられるが、これらに限定されない。
本組成物は界面活性剤を含むことにより、洗浄力、界面作用等をより一層改善することができる。このような界面活性剤としては、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート等のソルビタン脂肪族エステル類;ポリオキシエチレンのソルビットテトラオレエート等のポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンモノラウレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸アミド類等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。相乗的に洗浄力及び界面作用を改善する目的で、本組成物は、これらのノニオン系界面活性剤とともにカチオン系界面活性剤やアニオン系界面活性剤を含んでもよい。
[洗浄剤用途]
本組成物は優れた洗浄力を有するため、洗浄剤として用いることができる。本組成物を洗浄剤として用いる分野は特に限定されないが、従来にCFC-113(クロロトリフルオロメタン)、HCFC-141b(1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン)、HCFC-225(3,3-ジクロロ-1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロパン(HCFC-225ca)及び1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン(HCFC-225cb)の混合物)が洗浄剤として使用された分野が好適である。具体的には、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)、電機部品、精密機械部品、樹脂加工部品、光学レンズ、衣料品等の洗浄が挙げられる。これらの物品を構成する基材の材質は、鉄、ステンレス、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、銀、銅、銅合金、スズ、硫酸アルマイト、チタン等の金属、銅、亜鉛、ニッケル、クロム、金等で表面をメッキした金属、ポリプロピレン、エポキシ樹脂等のプラスチック材料、高分子材料、ガラス材料等が挙げられる。汚れの種類も限定されないが、CFC-113、HCFC-141b、HCFC-225で除去可能な汚れは、本組成物の組成比を最適化することで除去することが可能であり、そのような汚れとしてはパーティクル、油、グリース、ワックス、フラックス、インキ等が挙げられる。
本組成物は水切り剤として用いることができる。自動車、機会、精密機器、電気、電子、光学等の各種工業分野において扱われる物品は、その製造工程において、純水等の水で洗浄されたり、水系洗浄剤、水系洗浄剤に水溶性溶剤を配合した準水系洗浄剤、アルコール系洗浄剤、グリコールエーテル系洗浄剤、炭化水素に界面活性剤を配合した炭化水素系洗浄剤等により洗浄されることがある。水系洗浄剤や準水系洗浄剤を使用した場合、洗浄後の物品には水が付着した状態となり、洗浄工程後に水切り剤で水分を排除する水切り工程が一般的に行われている。本組成物は、そのような水切り工程で用いる水切り剤として好適に用いることができる。
本組成物は共沸様組成を有するため、単一成分と同様に溶媒として用いることができる。
本組成物はシリコーンの溶剤として優れた特性を有する。即ち、本組成物は、オゾン層破壊係数及び地球温暖化係数(GWP)が低く、揮発性に優れ、かつ、種々のシリコーンを任意で溶解させることができる。特に、本組成物は、広い共沸様組成範囲を持つので、当業者は各種のシリコーン化合物に応じた最適の組成を選定することができる。
本組成物は、硬質ポリウレタンフォームまたはポリイソシアヌレートフォームの製造に用いる発泡剤として用いることができる。すなわち、本発明の共沸組成物からなる発泡剤、1種以上のポリオール、触媒、整泡剤などを混合した混合物(プレミックス)をイソシアネートと反応させることによって、硬質ポリウレタンフォームまたはポリイソシアヌレートフォームを製造することができる。
本組成物は、冷凍サイクルシステム、高温ヒートポンプシステム、及び有機ランキンサイクルシステムなどの熱伝達媒体として好適である。また、いくつかの態様において、本組成物は、これらのサイクルシステムを洗浄するための洗浄剤として好適である。
上部に凝縮器を備えた300mL3つ口丸底フラスコに白金温度計を装備し、凝縮器上部は外気水分が混入しないように配慮したうえで、外気圧になる状態とした。このフラスコに試料約200mLを導入し、試料を十分に攪拌しながら加熱し、十分に沸騰して試料温度が安定した時の温度を「読み取り沸点」として計測し、この時の外気圧も測定した。この読み取り沸点と外気圧から標準沸点に換算した。換算方法は日本工業規格:JIS K2254「石油製品の蒸留方法」に記載の温度計の読みの気圧補正方法に記載されているシドニーヤング式を用いて補正値を求め、読みとり沸点に補正値を加えた。98.5重量%の1233zd(Z)と1.5重量%の無水エタノールを混合して調製した標準試料1について、上記の方法により標準沸点を求めたところ、38.95℃であった。この標準試料1に、所定量の水を加え調製した各試料について、上記の方法によりそれぞれ標準沸点を求めた。その結果を表1に示す。
80重量%の1233zd(Z)と20重量%のエタノールを混合して調製した標準試料2について実施例1~5と同様の方法により標準沸点を求めたところ、41.12℃であった。この標準試料2に、所定量の水を加えて調製した各試料について、上記の方法によりそれぞれ標準沸点を求めた。その結果を表2に示す。
65重量%の1233zd(Z)と35重量%のエタノールを混合して調製した標準試料3について実施例1~5と同様の方法により標準沸点を求めたところ、43.94℃であった。この標準試料3に、所定量の水を加えて調製した各試料について、上記の方法によりそれぞれ標準沸点を求めた。その結果を表3に示す。
15mm×30mm×厚さ2mmのSUS316製試験片に水溶性加工油ユニソルブルEM(JX日鉱日石エネルギー製)5質量%水溶液を付着させた。この試験片を共沸様組成物(1233zd(Z):約64重量%、エタノール:約35重量%、水:約1重量%)に浸漬し、25℃で2分間超音波洗浄(超音波発振器:Alex Corporation社製ネオソニック、出力100W、周波数28kHz)した。その後、試験片を取出し、80℃にて5分間乾燥した後、被洗浄物の表面を目視観察した。その結果、汚れも、水ジミも確認されず、良好な洗浄性および水切り性を示した。
別の共沸様組成物(1233zd(Z):約98.4重量%、エタノール:約1.5重量%、水:約0.1重量%)を用いた以外は、実施例16と同様の操作を行った。その結果、汚れも確認されず、水ジミも確認されず、良好な洗浄性および水切り性を示した。
別の水溶性加工油ユニソルブルCS(JX日鉱日石エネルギー製)2.5質量%水溶液を用いた以外は、実施例16と同様の操作を行った。その結果、汚れも確認されず、水ジミも確認されず、良好な洗浄性および水切り性を示した。
Claims (16)
- Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.1~98.48質量%、エタノールを1.2~34.9質量%、水を0.02~21.3質量%含む、共沸様組成物。
- Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.9~98.45質量%、エタノールを1.2~34.8質量%、水を0.05~20.2質量%含む、請求項1に記載の共沸様組成物。
- Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを77.5~98.48質量%、エタノールを1.2~1.50質量%、水を0.02~21.3質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを63.0~79.8質量%、エタノールを15.7~20.0質量%、水を0.2~21.3質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.1~64.8質量%、エタノールを27.6~34.9質量%、水を0.3~21.3質量%含む、請求項1に記載の共沸様組成物。 - Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを78.8~98.45質量%、エタノールを1.2~1.50質量%、水を0.05~20.0質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを63.8~79.6質量%、エタノールを16.0~19.9質量%、水を0.5~20.2質量%含む、あるいは、
Z-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを51.9~64.7質量%、エタノールを28.0~34.8質量%、水を0.5~20.1質量%含む、請求項1に記載の共沸様組成物。 - さらに、潤滑剤、安定剤、難燃剤、界面活性剤、金属不動態化剤、腐食防止剤または有機溶剤を含む、請求項1~4のいずれかに記載の共沸様組成物。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、洗浄剤。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、水切り剤。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、溶媒。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、シリコーン溶剤。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、発泡剤。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を含む、熱伝達媒体。
- 請求項1~5のいずれかに記載の共沸様組成物を被洗浄物と接触させる工程を含む、被洗浄物の洗浄方法。
- 前記被洗浄物が、水分を含む汚れが付着した物品である、請求項12に記載の方法。
- 請求項11に記載の熱伝達媒体を用いた有機ランキンサイクルシステム。
- 請求項11に記載の熱伝達媒体を用いた高温ヒートポンプサイクルシステム。
- 請求項11に記載の熱伝達媒体を用いた冷凍サイクルシステム。
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