JPH0860195A

JPH0860195A - オクタメチルトリシロキサン含有共沸混合物

Info

Publication number: JPH0860195A
Application number: JP7147537A
Authority: JP
Inventors: Ora L Flaningam; レイフラニンガムオーラ; Dwight E Williams; エドワードウィリアムスドゥワイト
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1996-03-05
Also published as: DE69501605D1; DE69501605T2; EP0696637B1; CA2150406A1; EP0696637A3; EP0696637A2; TW275646B; US5454970A

Abstract

(57)【要約】【目的】環境に優しい洗浄剤組成物を提供する。【構成】オクタメチルトリシロキサン（ＭＤＭ）とあ
る種のアルコール又はエステルとの２成分共沸混合物。
そのアルコール又はエステル成分は、２−メチル−１−
ペンタノール、１−ヘキサノール、１−ブトキシ−２−
プロパノール及び乳酸エチルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シロキサン含有２成分
共沸混合物である環境にやさしい洗浄剤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある種
の化合物の使用を制限することをねらった規制のため
に、適当な代替物を探索することは、化学部門及び産業
部門の直面するずっと増大してきたジレンマの１つであ
る。

【０００３】例えば、１９７０年代には、米国環境保護
局（ＥＰＡ）は、「危険な環境汚染物質」として、二酸
化硫黄ＳＯ₂；一酸化炭素ＣＯ；二酸化窒素ＮＯ₂；オ
ゾンＯ₃；直径１０μm 以下の浮遊粒子ＰＭ₁₀；鉛Ｐ
ｂ；及び現在「揮発性有機化合物」（ＶＯＣ）として知
られている非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）を指定した。

【０００４】光化学スモッグの最も豊富な種はオゾンで
ある。オゾン前駆体は、ＶＯＣ、酸化窒素ＮＯ及びＮＯ
₂である。汚染された大気中のオゾンを減らすために、
ＶＯＣ及び酸化窒素ＮＯ_X（ＮＯ及びＮＯ₂）前駆体を
減らすことが要請された。

【０００５】太陽エネルギーは地表に吸収され、放射線
として再放出される。大気中のある種のガスは再放出さ
れた放射線を吸収することができ、それを熱に変えるこ
とができる（温室効果）。その結果は、この温室効果が
ないとすれば得られたであろうよりも高い大気温度がも
たらされることである（地球温暖化）。従って、二酸化
炭素ＣＯ₂、メタンＣＨ₄、亜酸化窒素Ｎ₂Ｏ、オゾン
並びに種々の塩化、フッ化、及び塩化フッ化炭化水素
（ＣＦＣ）、例えばメチルクロロフォルムＣＨ₃ＣＣｌ
₃（ＭＣＦ）、四塩化炭素ＣＣｌ₄、Ｃ₂ＨＦ₅（ＨＣ
ＦＣ−１２５）、Ｃ₂Ｈ₂Ｆ₄（ＨＦＣ−１３４ａ）、
ＣＦＣｌ₃（ＣＦＣ−１１）、ＣＦ₂Ｃｌ ₂（ＣＦＣ−
１２）、Ｃ₂ＣｌＦ₅（ＣＦＣ−１１５）、ＣＨＣｌＦ
₂（ＨＣＦＣ−２２）、Ｃ₂ＨＣｌ₂Ｆ₃（ＨＣＦＣ−
１２３）、Ｃ₂ＨＣｌＦ₄（ＨＣＦＣ−１２４）及びＣ
₂Ｃｌ₃Ｆ₃（ＣＦＣ−１１３）を含む、そのようなガ
スの放出における減少も要求されてきた。

【０００６】成層圏のオゾンは、太陽光線中の紫外線の
侵入に対する天然の遮蔽である。成層圏のオゾンを枯渇
させるどんな方法もＵＶ−Ｂ線（２９３〜３２０nm／２
９３０〜３２００Å）の地表に到達する量を増大すると
いうことに関心が寄せられてきた。ＵＶ−Ｂ線が増す
と、皮膚癌の発生率が増す。ＣＦＣは対流圏（１０マイ
ル／１６キロメートルまで）を通って中成層圏（ｍｉｄ
−ｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｅ）（３０マイル／４８キロ
メートルまで）中に拡散し、ここでそれらは紫外線によ
って光分解しオゾン分子を破壊する。成層圏オゾン枯渇
の故に、１９９０ＣｌｅａｎＡｉｒＡｃｔＡｍｅ
ｎｄｍｅｎｔｓは、ＣＦＣ、ハロン（臭化塩化フッ化炭
素及び臭化フッ化炭素）、四塩化炭素及びメチルクロロ
フォルムの段階的廃止計画を含んでいる。

【０００７】これらは、そのような化学物質の代替物を
発見しようとする化学部門及び産業部門の直面する諸問
題のほんの２、３に過ぎない。しかしながら、特に関心
の寄せられていることは、これらの問題のＶＯＣの面で
あり、適当な代替物質を提供することである。

【０００８】従って、「揮発性有機化合物」（ＶＯＣ）
及び「揮発性有機物質」（ＶＯＭ）が米国において、連
邦法及び４０章第５１．１００規則に定義され、一酸化
炭素、二酸化炭素、カルボン酸、金属の炭化物又は炭酸
塩及び炭酸アンモニウム、を除く、大気の光化学反応に
参加する炭素の全ての化合物であると定義されている。
この定義は、ある種の化合物と一定の種類の化合物類を
ＶＯＣ又はＶＯＭから除外している。

【０００９】科学的には、ＶＯＣは２０℃及び７６０mm
Hg（１０１．３ｋＰａ）の圧力にて、０．１mmHg（１
３．３Ｐａ）より大きい蒸気圧を有する全ての炭素化合
物か、又は蒸気圧が未知ならば、炭素原子数１２未満の
化合物と定義されてきた。「揮発性有機物含量」は、Ｅ
ＰＡＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄ２４又は２４Ａに従っ
て測定される（その方法はＴｉｔｌｅ４０ＣＦＲ
Ｐａｒｔ６０，ＡｐｐｅｎｄｉｘＡに記載されて
いる）揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の量である。

【００１０】ＶＯＣの減少は既にいくつかの州で命令さ
れており、例えばカリフォルニア州の規則は大気中に入
る全ての生成物１リットルあたり揮発性物質１８０ｇ未
満であることを要求している。この量は１０ｇの生成物
を炉中１１０℃で１時間ベーキングすることによって測
定できる。残った個体の量は、試験した合計１０ｇから
引き算する。計算は、蒸発した揮発性物質の重量を基準
とし、その量は１リットルあたりのｇ数で報告される。

【００１１】ＥＰＡは、消費財中に存在する多数の揮発
性有機化合物（ＶＯＣ）を認定しており、それらの内に
は、エタノール、イソプロピルアルコール、ケロセン及
びプロピレングリコールのような溶剤；並びに種々のエ
ーロゾルスプレー中の噴射剤としてしばしば用いられ
る、イソブタン、ブタン、及びプロパンのようなありふ
れた炭化水素溶剤がある。

【００１２】カリフォルニア州空気規制局（ＣＡＲＢ）
は、家庭及び公共団体の消費者の用いる化学的に配合さ
れた製品中に許される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の量
を制限する標準を提案した。これら規則は、合成洗剤；
掃除用コンパウンド；艶出し剤；床製品（ｆｌｏｏｒ
ｐｒｏｄｕｃｔｓ）；化粧品；身体手入れ製品；住宅、
芝生及び庭用製品；消毒剤；殺菌剤；並びに自動車専門
製品のような製品に及ぶ。

【００１３】これらのＣＡＲＢの基準は、ひげそり泡、
ヘアスプレー、シャンプー、オーデコロン、香水、アフ
ターシェーブローション、防臭剤、発汗抑制剤、日焼け
剤、呼気新鮮剤及び室内脱臭剤に有効であろう。

【００１４】「非合法化された」化学物質を溶媒代替物
としてある種の揮発性メチルシロキサン類（ＶＭＳ）で
置き換えることは、実用的なアプローチである。実際、
ＥＰＡは、Ｖｏｌｕｍｅ５９，Ｎｏ．５３，ｏ
ｆｔｈｅＦｅｄｅｒａｌＲｅｇｉｓｔｅｒ，１３
０４４−１３１６１，（Ｍａｒｃｈ１８，１９９
４）において、１３０９１頁に「環状及び線状揮発性メ
チルシロキサン類（ＶＭＳｓ）は、金属、エレクトロニ
クス及び精密機械洗浄用途におけるクラスＩ化合物の代
替品として使用する検討を現在行っている。それらの化
学的性質の故に、これらの化合物は防衛及び航空宇宙産
業における精密誘導設備（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｇｕｉ
ｄａｎｃｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の洗浄のために有望
であることを示している。加えて、揮発性メチルシロキ
サン類は高い純度を持ち、それ故、回収と再利用が容易
である。ＶＭＳ類を用いる洗浄系において、流体は完全
に囲いをしたプロセスを用いて閉じたヘッダー設備（ｃ
ｌｏｓｅｄｈｅａｄｅｒｓｙｓｔｅｍ）中で部品を
洗浄するのに用いられる。この部品は液体を排出し、次
いで真空ベーキングを用いて乾燥する。」と記載してい
る。

【００１５】１３０９３〜１３０９４頁に、ＥＰＡは、
ＥＰＡの重要な新代替政策（Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ＮｅｗＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓＰｏｌｉｃｙ
（ＳＮＡＰ））の下に、金属洗浄部門、エレクトロニク
ス洗浄部門及び精密機械洗浄部門において、閉じた系に
おける洗浄のために「揮発性メチルシロキサン類である
ドデカメチルトリシクロヘキサシロキサン、ヘキサメチ
ルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン及びデカ
メチルテトラシロキサンは、ＣＦＣ−１１３及びＭＣＦ
の代替物として許容できる」と述べている。

【００１６】１３１３７頁に、ＥＰＡは、２つの揮発性
メチルシロキサン類、即ち、オクタメチルシクロテトラ
シロキサン及びデカメチルシクロペンタシロキサンに関
しては、「当局はデータの再調査を完了し、別の立法作
業によって、この会社が設定した暴露制限を守るという
使用条件を以てこれらの化合物を許容できるものである
と提案する積もりである。」ことを記している。

【００１７】加えて、１９９２年後半にＥＰＡに提出さ
れた、これらの揮発性メチルシロキサン類（ＶＭＳ）を
ＶＯＣの規制から免除することを求める請願は今、係属
中である。この請願の基礎は、これら揮発性メチルシロ
キサン類は対流圏のオゾンの形成に寄与せず、場合によ
ってはこれを実際に抑制し、従って、これら揮発性メチ
ルシロキサン類は、「免除された」ＶＯＣのリスト上で
最も反応性の高い化合物であるエタンよりもオゾン形成
性が低いということである。

【００１８】更に、これらの揮発性メチルシロキサン類
（ＶＭＳ）は、大気圧中での寿命が１０〜３０日であ
る。従って、ＶＭＳ化合物類は地球温暖化にさほど寄与
しない。揮発性メチルシロキサン類は、それらの大気中
での寿命が短く、上昇して成層圏中に蓄積することはな
いであろうことから、成層圏のオゾンを枯渇させる可能
性はない。ＶＭＳ化合物類は、塩素又は臭素原子をも含
まない。

【００１９】揮発性メチルシロキサン化合物類（ＶＭ
Ｓ）は、オゾン層を攻撃せず、対流圏のオゾン形成（ス
モッグ）に寄与せず、また地球温暖化の可能性が最小で
ある。従って、揮発性メチルシロキサン化合物類はこれ
らの３つの特性を同時に備えて特異である。

【００２０】従って、揮発性メチルシロキサン類は、こ
れまで洗浄剤として広く使用されてきた「非合法的」化
学物質の適当な代替物を見つける問題への実用的解決を
提供するであろう。

【００２１】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明
は、揮発性メチルシロキサンとある種のアルコール類及
びエステルとの新しい２成分系共沸混合物を提供する。
本発明は、これらの新しいシロキサン含有共沸混合物の
環境にやさしい洗浄剤としての使用も導入する。

【００２２】洗浄剤として、前記新しい共沸混合物は、
どんな表面からの汚染物質の除去にも使用できるが、脱
融剤（ｄｅｆｌｕｘｉｎｇ）及び精密機械洗浄；低圧蒸
気脱脂、並びに蒸気層洗浄に、特に有用である。

【００２３】これらシロキサン含有共沸混合物の洗浄剤
としての予期せざる優位さと利点は、高い溶解力、及び
蒸発後の一定した溶解力の維持を含む。前記蒸発は、蒸
気相洗浄、蒸留再生（ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｖｅｒｅ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）及び拭き取り洗浄を含むアプリ
ケーションの間に生じうる。

【００２４】本発明の洗浄剤は共沸混合物であるから、
比較的容易に回収し再循環できるという利点がある。即
ち、この共沸混合物は、それを洗浄プロセスに使用した
後の汚染された洗浄浴流出液から分離できる。単純な蒸
留によって、その再生は容易にでき、それによってそれ
は前記系中で新しい洗浄剤流入液として再循環できる。

【００２５】加えて、これらの共沸混合物は、シロキサ
ン流体とエタノールのような低分子量アルコールとの共
沸混合物よりもシロキサン流体含量が高く、対応してア
ルコール含量が低いという予期せざる利点を持つ。その
驚くべき結果は、本発明の共沸混合物は対流圏のオゾン
及びスモッグの発生を低くすることである。

【００２６】共沸混合物は、２又はそれ以上の液体の混
合物であって、蒸発してもその組成が変わらないものを
いう。例えば、９５％のエタノールと５％の水は、７
８．３℃で沸騰する純粋なエタノール又は１００℃で沸
騰する純粋な水よりも低い７８．１５℃の温度で沸騰す
る。そのような液体は、液体の分留で生成した蒸気が、
その液体の組成と同じであるという点で単一物質のよう
に挙動する。即ち、これらの混合物は、それらの組成を
変化させずに一定の温度で蒸留され、通常の蒸留方法で
は分離できないのである。

【００２７】共沸混合物は、２成分共沸混合物と呼ばれ
る２つの液体（Ａ及びＢ）を含む系として、３成分共沸
混合物と呼ばれる３つの液体（Ａ、Ｂ及びＣ）を含む系
として、並びに４成分共沸混合物と呼ばれる４つの液体
（Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）を含む系として存在する。本発明
の共沸混合物は２成分共沸混合物である。

【００２８】しかしながら、この技術分野で周知のよう
に、共沸現象は「予言できない現象」であり、各共沸混
合物はこれを発見しなければならない。この現象の「予
言不可能性」は、先行の米国特許に記載されている。そ
の１つの例は米国特許Ｎo.４１５７９７６（第１欄、第
４７〜５１行）である。更にこれを支持するものとし
て、米国特許Ｎo.４１５５８６５を挙げることができ
る。

【００２９】本発明にとって、２又はそれ以上の成分の
混合物は、蒸気の組成が液体から変化しないで蒸発する
ならば、共沸混合物である。特に、共沸混合物は、組成
を変えないで沸騰する混合物、及び組成を変えないで沸
点未満の温度で蒸発する混合物の両方を含む。従って、
共沸混合物は、２成分の各特別の割合がある温度で共沸
するが必ずしも他の温度で共沸しなくてもよい、ある範
囲の割合に亘る２つの成分の混合物を含む。

【００３０】共沸混合物はその組成を変えないで蒸発す
る。もし、印加された圧力がこの共沸混合物の蒸気圧よ
りも高いときは、この共沸混合物は組成を変化させるこ
となく蒸発する。もし、印加された圧力がこの共沸混合
物の蒸気圧よりも低いときは、この共沸混合物は組成を
変化させることなく沸騰し又は蒸留される。低沸点共沸
混合物の蒸気圧は、個々の成分の蒸気圧よりも高く、沸
点は個々の成分の沸点よりも低い。実際、共沸混合物は
その成分の全ての組成の沸点のうち最低の沸点を持って
いる。従って、共沸混合物は、その組成が当初は共沸混
合物の組成から離れている混合物を蒸留することによっ
て得ることができる。

【００３１】諸成分の、ある組み合わせのみが共沸混合
物を形成しうるので、蒸気−液体−平衡（ＶＬＥ）の実
験データ、即ち各成分の種々の混合物についての一定の
全圧又は温度における蒸気と液体の組成がなければ、共
沸混合物の形成について信頼性のある予測はできない。

【００３２】共沸混合物の中には、温度によって組成が
変化しないものもあるが、多くの場合には、共沸混合物
は温度によって組成を変化させる。温度の関数としての
共沸組成は、与えられた温度での高品質のＶＬＥデータ
から決定することができる。そのような決定を行うに役
立つ商業的なソフトウエアは入手可能である。Ａｓｐｅ
ｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，ｏｆＣａ
ｍｂｒｉｄｇｅ，ＭａｓｓａｃｈｕｓｓｅｔｓのＡＳ
ＰＥＮＰＬＵＳ（商標）プログラムは、そのようなプロ
グラムの一例である。実験データが与えられれば、その
ようなプログラムは、それから組成と蒸気圧の完全な表
を作りだすことができるパラメーターを計算することが
できる。このことは、このシステムの使用者が、共沸組
成がどこに位置するかを決定できるようにする。

【００３３】本発明の共沸混合物を形成するために使用
される揮発性メチルシロキサンは、線状の短鎖シロキサ
ン流体オクタメチルトリシロキサンで、式（ＣＨ₃）₃
ＳｉＯ（ＣＨ₃）₂ＳｉＯＳｉ（ＣＨ₃）₃で示され
る。オクタメチルトリシロキサンは、２５℃で測定して
粘度１．０センチストークス（mm²/ｓ）である。オクタ
メチルトリシロキサンは、時々文献で「ＭＤＭ」と略記
されることがある。これはこの分子中に１つの２官能性
「Ｄ」単位（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ_2/2及び２つの１官能性
「Ｍ」単位（ＣＨ₃）₃ＳｉＯ_1/2があり、以下に示す
ものである。

【００３４】

【化１】

【００３５】オクタメチルトリシロキサン（ＭＤＭ）
は、透明な液体で、本質的に無臭で、無害で、さらさら
した、刺激性でなく、皮膚をひりひりさせない。それ
は、直径１８５mmのＮｏ．１円形フィルターペーパーを
周辺で支え、室の、開かれた大気中に置き、この中心に
１ｇの前記液体を置いたとき、室温で３０分後に実質的
に何ら残留物を残さないであろう。

【００３６】本発明者等の先願である米国特許出願Ｎo.
０８／２６０，４２３（１９９４年６月１５日出願）に
おいて、我々はヘキサメチルジシロキサンと３つのアル
コール、即ち、３−メチル−３−ペンタノール、２−ペ
ンタノール及び１−メトキシ−２−プロパノールとの共
沸混合物を記載した。本発明の２成分系共沸混合物も１
つのアルコールを含む。加えて、我々は、意外にも、ヘ
キサメチルジシロキサンの代わりにオクタメチルトリシ
ロキサンと共沸混合物を形成する新しいアルコール類及
びエステルを発見した。

【００３７】本発明におけるアルコールは、式Ｃ₃Ｈ₇
ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＯＨで示される２−メチル−１−
ペンタノール；式ＣＨ₃（ＣＨ₂）₄ＣＨ₂ＯＨで示さ
れる１−ヘキサノール（アミルカルビノール）；及びア
ルコキシ含有脂肪族アルコールであり式Ｃ₄Ｈ₉ＯＣＨ
₂ＣＨ（ＣＨ₃）ＯＨで示される１−ブトキシ−２−プ
ロパノールの内の１つでありうる。前記エステルは、ア
ルファ−ヒドロキシル酸である乳酸のエチルエステルで
ある。前記エステル、即ち乳酸エチル（２−ヒドロキシ
プロパン酸エチルエステル）は、式ＣＨ₃ＣＨ（ＯＨ）
ＣＯＯＣ₂Ｈ₅で示される。

【００３８】標準気圧計で測定した圧力７６０mmHg（１
０１．３ｋＰａ）での摂氏度で表した各液体の沸点は、
オクタメチルトリシロキサンについては１５２．６°；
２−メチル−１−ペンタノールについては１４８°；１
−ヘキサノールについては１５７．２°；１−ブトキシ
−２−プロパノールについては１７０°；そして乳酸エ
チルについては１５４°である。

【００３９】本発明の共沸混合物の使用から得られる特
に重要で、驚くべき、そして意外な結果は、それらがオ
クタメチルトリシロキサン単独使用に較べて高い溶解力
を持っていることである。更に同時に、この共沸混合物
は温和な溶解力を示し、それ故、それらを、洗浄さるべ
きデリケートな表面に害を与えることなくこの表面の洗
浄に有用なものとする。

【００４０】

【実施例】本発明をより詳細に説明するために、以下に
例を挙げる。オクタメチルトリシロキサンの新しい均質
な２成分系共沸混合物が３つの異なるアルコール及びエ
ステルとの間に発見された。これらの共沸混合物は８〜
４０ｗｔ％の２−メチル−１−ペンタノール；５〜２８
ｗｔ％の１−ヘキサノール；２〜１３ｗｔ％の１−ブト
キシ−２−プロパノール；及び３６〜４６ｗｔ％の乳酸
エチルを、それぞれオクタメチルトリシロキサンと共に
含んでいた。

【００４１】これらの共沸混合物は、共沸温度及び室温
の両方で単一の液相を持っていた。均質な共沸混合物
は、不均質な共沸混合物よりも、特に洗浄用途には望ま
しい。理由は、均質な共沸混合物は、不均質な共沸混合
物のような２つの相の代わりに１つの液相として存在す
るからである。不均質な共沸混合物の各相はその洗浄力
において異なる。それ故、不均質な共沸混合物の洗浄性
能は、各相の不変の混合に依存するから、再現するのが
困難であろう。単相（均質）の共沸混合物は、場所と場
所の間でより手軽に移動できるから、多相（不均質）の
共沸混合物よりも、より有用である。

【００４２】各均質な共沸混合物は、特別な温度範囲に
亘って存在することが見いだされた。その範囲で、この
共沸組成は温度により幾分シフトした。この混合物は０
〜１６２℃の範囲で共沸混合物であった。

【００４３】（例１）気−液平衡を測定するために単一
板蒸留装置を用いた。この液体混合物を沸騰させ、蒸気
を小さな受器中に凝縮させた。この受器は、沸騰する液
体を再循環返還するためのオーバーフロー通路を有して
いた。平衡が達成されたら、沸騰する液体のサンプル及
び凝縮した蒸気のサンプルを別々に取り出し、ガスクロ
マトグラフィー（ＧＣ）で定量分析した。測定温度、周
囲圧力及び液体と蒸気の組成を幾つかの異なった初期組
成点で測定した。これらのデータを用いて共沸組成が存
在するかどうかを測定した。種々の温度での共沸混合物
を、ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ（商標）ソフトウエアプログラ
ムの助けを借りて、同じデータを用いて測定し、定量測
定を行った。これらの共沸組成を表１に示す。

【００４４】表１において、「ＭＤＭ」はこの共沸混合
物中におけるオクタメチルトリシロキサンのｗｔ％を示
すために用いている。表１中の蒸気圧ＶＰは、圧力単位
トル（１トル＝０．１３３ｋＰａ／１mmHg）を表す。こ
れら共沸混合物を測定するときの精度は約プラスマイナ
ス２ｗｔ％である。

【００４５】〔表１〕アルコール／エステル温度、℃ ＶＰ（トル）ＭＤＭ、ｗｔ％２−メチル−１− １４８．３１０００６０ペンタノール１３９．４７６０６１１２５４７３．９６５１００１８９．３７０７５６５．１７５５０１８．６８１２５４．１８７００．７９２１−ヘキサノール１５３．２１０００７２１４３．９７６０７５１２５４１５．９７８１００１６７．７８３７５５８．２８９５０１６．８９５１−ブトキシ−２− １６２．３１０００８７プロパノール１５１．８７６０８９１２５３４７．７９４１００１４８．８９８乳酸エチル１４８．７１０００６１１３９．４７６０６３１２５４８６．３６３１００２０５．７６４７５７６．１６４５０２３．８６３２５６．０５９０１．１５４

【００４６】本発明の共沸混合物は、金属、セラミッ
ク、ガラス又はプラスチックでできた精密な物品の洗浄
に、特に有用である。そのような物品の例としては、エ
レクトロニクス及び半導体の部品、電気及び精密機械の
部品、例えばボールベアリング、光学器械の部品（ｐａ
ｒｔｓ）及び構成部分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）、例え
ばレンズ、写真撮影の及びカメラの部品及び器材、並び
に軍の及び宇宙のハードウエア、例えば防衛及び航空宇
宙産業において用いられる精密誘導設備がある。

【００４７】本発明共沸混合物の１つの特別に有用な用
途は、印刷回路基板に電子部品をマウントし、半田付け
するのに用いられる融剤を清浄化し除去することであ
る。例えば、半田は機械的、電子器械的又はエレクトロ
ニクスの接続にしばしば用いられる。こうして、エレク
トロニクスの接続を形成するのに、構成部分（ｃｏｍｐ
ｏｎｅｎｔｓ）を、ウェーブソルダリングによりプリン
ト配線組み立ての導体通路に取り付ける。用いられる半
田は、通常、ロジンをベースとする融剤の助けを借りた
錫鉛合金である。ロジンは、主としてアビエチン酸の酸
異性体の複雑な混合物である。これらのロジン融剤は、
しばしばアミンハロゲン化水素塩及び有機酸のような活
性化剤も含む。この融剤の機能は表面化合物、例えば酸
化物と反応し除去することである。これはまた、溶融し
た半田合金の表面張力を減らし、ベースメタル及び半田
合金に表面覆いを提供することによって、加熱サイクル
の間の酸化を防ぐ。

【００４８】しかしながら、半田作業の後、通常、組み
立て体の最終洗浄を行う必要がある。本発明の共沸混合
物は最終洗浄剤として有用である。それらは残っている
融剤と、半田付けの間に融剤によって保護されなかった
領域上に形成される酸化物を除去する。前記残留物は腐
食性であるか、又はエレクトロニクス組み立て体の誤動
作もしくは短絡の原因となるものである。そのような用
途には、前記共沸混合物は冷たい洗浄剤として、蒸気脱
脂剤として、又は超音波エネルギーを伴う洗浄剤として
使用できる。

【００４９】本発明の共沸混合物は、上記の種類の物品
の表面からだけでなく、他の種々の工業的物品の表面か
らも炭素質物質を除くことができる。炭素質物質の例は
ヘキサン、トルエン又は１，１，１−トリクロロエタン
のような１つ又はそれ以上の普通の溶剤に溶解性の炭素
含有化合物又は炭素含有化合物の混合物のいずれかであ
る。

【００５０】更に本発明を説明するために、洗浄用共沸
混合物の使用を、汚れとしてロジンベースの半田融剤を
用いて試験した。洗浄試験は、共沸混合物の蒸留による
再循環をせずに、開放された浴中、２２℃で行った。全
ての共沸混合物は融剤を除くことが見いだされた。尤
も、共沸混合物の各々は等しく有効であった訳ではな
い。比較のために、オクタメチルトリシロキサンのみか
らなる対照をこれらの洗浄試験に含め、これを表２にＮ
o.６として示す。

【００５１】（例２）ＫｅｓｔｅｒＮo. １５４４ロ
ジン融剤を、０．０５ｗｔ％の非反応性低粘度シリコー
ングリコール流出添加剤と混合した。この混合物を、均
一な薄い層として、２”×３”（５．１×７．６cm）の
面積のアルミニウムＱパネルに、Ｎo.３６Ｉｎｄｕｓｔ
ｒｙＴｅｃｈＩｎｃ．，ドローダウン棒（ｄｒａｗ
−ｄｏｗｎｒｏｄ）で、適用した。電気及び電子組み
立て品に普通に用いられている活性化されたロジンベー
スの半田融剤を用いた。これは、ＫｅｓｔｅｒＳｏｌ
ｄｅｒＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＬｉｔｔｏｎＩｎｄｕ
ｓｔｒｉｅｓ，ＤｅｓＰｌａｉｎｅｓ，Ｉｌｌｉｎ
ｏｉｓ，Ｕ．Ｓ．Ａ．の製造し販売する製品である。
この融剤のおよその組成は、５０ｗｔ％の変性されたロ
ジン、２５ｗｔ％のエタノール、２５ｗｔ％の２−ブタ
ノール及び１ｗｔ％の商品名の付いた活性剤であった。
この皮膜は室温で乾燥され、１００℃で１０分間、炉中
で硬化させた。底に磁気攪拌棒を有し、３分の１を共沸
混合物で満たしたビーカーに、前記アルミニウムＱパネ
ルを入れた。比較的高い温度の共沸混合物で洗浄すると
きも、室温で、急速に攪拌しながら洗浄を行った。この
パネルを時間間隔をおいて分離し、８０℃で１０分乾燥
し、秤量し、更に洗浄するために再浸漬した。当初の皮
膜重量及び重量減少を積算洗浄時間の関数として測定し
た。このデータを表２に示す。

【００５２】表２において、アルコール及びエステル
は、２−メチル−１−ペンタノールについては「２−Ｍ
−１−Ｐ」と；１−ヘキサノールについては「ＨＥＣＡ
ＮＯＬ」と；１−ブトキシ−２−プロパノールについて
は「１−Ｂ−２−Ｐ」と；そして乳酸エチルについては
「ＥＳＴＥＲ」と略記した。表２に示す「ｗｔ％」は共
沸混合物中のアルコール及びエステルのｗｔ％のことを
いう。「温度」は、共沸混合物の℃で表した共沸温度で
ある。「ＷＴ」はｇで表した皮膜の当初の重量である。
表２は、１分、５分、１０分及び３０分の経過の後に測
定した積算時間である。

【００５３】上述のように、表２中の組成物Ｎo.６は、
１００％オクタメチルトリシロキサン（ＭＤＭ）からな
るＣＯＮＴＯＬ（対照）である。表２から明らかなよう
に、共沸混合物１〜５の全ては組成物Ｎo.６よりも有効
な洗浄剤であった。

【００５４】〔表２〕室温（２２℃）での洗浄の程度％除去（時間−分）Ｎo. WT% 液体温度 WT 1 5 10 30 １ 39% 2-M-1-P 139.4 0.3096 85.4 99.8 99.9 - ２ 13% 2-M-1-P 25.0 0.3011 79.7 96.6 98.1 98.8 ３ 25% HEXANOL 143.9 0.2993 77.0 96.6 99.8 - ４ 11% 1-B-2-P 151.8 0.3445 13.9 65.9 73.3 86.3 ５ 37% ESTER 139.4 0.3117 93.0 99.8 100.2 - ６ 0% 100% MDM - 0.3460 0.7 1.5 1.9 3.2

【００５５】本発明の共沸混合物は、洗浄、リンス又は
乾燥について幾つかの利点を有する。また、本発明の共
沸混合物は蒸留により容易に再生できるので、この洗浄
混合物の性能は、使用の期間の後に復元できる。共沸混
合物の組成によって影響されうる性能ファクターは、浴
寿命、洗浄速度、１つの成分が難燃性であるときの易燃
性の欠如、及び傷みやすい部品への損傷の欠如を含む。

【００５６】蒸気相脱脂装置において、本発明の共沸混
合物は大気圧下での又は減圧下での連続的蒸留によって
頻繁に復元することができ、洗浄装置に頻繁に再循環す
ることができる。この種の装置において、洗浄又はすす
ぎは、洗浄又はリンスすべき部品を沸騰する液体中に浸
すか、又は還流する蒸気を冷たい部品の上に凝縮させる
ことによって、沸点で行うことができる。これに代え
て、前記部品は、新しい凝縮物の、頻繁に供給され、汚
れたオーバーフロー液体が沸騰溜めに返還される冷却浴
中に浸漬してもよい。

【００５７】もし、共沸混合物が開放された系において
用いられるならば、この共沸混合物の組成及び性能は、
蒸発損失が起こっても一定に保たれる。そのような系
は、周囲洗浄浴（ａｍｂｉｅｎｔｃｌｅａｎｉｎｇ
ｂａｔｈ）において用いられるとき、又は手で拭き取る
洗浄剤として用いられるときは、室温で操作できる。こ
の洗浄浴は、沸点よりも低いが、高い温度でも操作でき
る。もっとも、しばしば洗浄、リンス又は乾燥は高い温
度で比較的速く起こり、従って、洗浄さるべき部分及び
装置が許すならばそれが望ましい。

【００５８】本発明の共沸混合物は、前述の例に示した
ものを超えて種々の方法で洗浄するに使用することがで
きる。こうして、洗浄は、与えられた共沸混合物を用い
て、その共沸点付近又は他の温度で行うことができる。

【００５９】本発明の共沸混合物の他の使用方法は、大
気圧下で又は減圧下で使用済み共沸混合物を蒸留再循環
することを含む。加えて、洗浄は、洗浄さるべき部分を
静かな又は沸騰する液体中に浸漬することだけでなく、
沸騰液上の蒸気凝縮領域において行うことができる。後
者の場合、前記部分は最大洗浄力を有する連続的に更新
された液体中で洗浄される。

【００６０】本発明による洗浄への適用においては、共
沸混合物のみが使用可能であるが、もし望むならば、こ
の共沸混合物に少量の１又はそれ以上の有機液体添加物
を組み合わせることができる。本発明に従って予想され
る有機液体添加物は、高い酸化安定性、腐食抑制、又は
溶解力向上性を与えうる化合物である。

【００６１】酸化安定剤は、アルコール及びエステルの
ような有機化合物のゆっくりした酸化を抑制する。腐食
抑制剤は、存在しうる、又はアルコール及びエステル中
にゆっくりと形成される痕跡量の酸による金属の腐食を
抑制する。溶解力向上剤は、出発溶剤により強力な溶剤
を添加することによって、溶解力を向上させる。前記ア
ルコール及びエステル成分は、オクタメチルトリシロキ
サンのように酸化劣化に対して抵抗性ではないから、こ
れらの添加剤は本発明の新しい共沸混合物のアルコール
又はエステル成分の望ましくない効果を緩和できる。

【００６２】本発明の共沸混合物との組み合わせに、多
数の添加剤が適当であり、オクタメチルトリシロキサン
は多数のそのような添加剤の少量を溶解する。しかしな
がら、添加剤に関係なく、選択された添加剤及び共沸混
合物の、得られた液体混合物は、均質であり、単相でな
ければならない。

【００６３】０．０５〜５ｗｔ％の量で用いうる酸化安
定剤としては、フェノール類、例えばトリメチルフェノ
ール、シクロヘキシルフェノール、チモール、２，６−
ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ブチルヒドロ
キシアニソール及びイソオイゲノール；アミン類、例え
ばヘキシルアミン、ペンチルアミン、ジプロピルアミ
ン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、トリ
エチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、Ｎ−メチ
ルモルフォリン、シクロヘキシルアミン、２，２，６，
６−テトラメチルピペリジン及びＮ，Ｎ’−ジアリル−
ｐ−フェニレンジアミン；及びトリアゾール類、例えば
ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−
メチルフェニル）ベンゾトリアゾール及びクロロベンゾ
トリアゾールがある。

【００６４】０．１〜５ｗｔ％の量で用いうる腐食抑制
剤としては、脂肪族ニトロ化合物類、例えばニトロメタ
ン、ニトロエタン及びニトロプロパン；アセチレンアル
コール類、例えば３−メチル−１−ブチン−３−オル、
及び３−メチル−１−ペンチン−３−オル；エポキサイ
ド類、例えばグリシドール、メチルグリシジルエーテ
ル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエ
ーテル、１，２−ブチレンオキサイド、シクロヘキセン
オキサイド、及びエピクロロヒドリン；エーテル類、例
えばジメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、
１，４−ジオキサン及び１，３，５−トリオキサン；不
飽和炭化水素類、例えばヘキセン、ヘプテン、オクテ
ン、２，４，４−トリメチル−１−ペンテン、ペンタジ
エン、オクタジエン、シクロヘキセン及びシクロペンテ
ン；オレフィンベースのアルコール、例えばアリルアル
コール及び１−ブテン−３−オル；並びにアクリル酸エ
ステル類、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル
及びアクリル酸ブチルがある。

【００６５】０．１〜１０ｗｔ％の量で用いうる溶解力
向上剤としては、炭化水素類、例えばペンタン、イソペ
ンタン、ヘキサン、イソヘキサン及びヘプタン；ニトロ
アルカン類、例えばニトロメタン、ニトロエタン及びニ
トロプロパン；アミン類、例えばジエチルアミン、トリ
エチルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン及び
イソブチルアミン；アルコール類、例えばメタノール、
エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルア
ルコール、ｎ−ブタノール及びイソブタノール；エーテ
ル類、例えばメチルセロソルブ（「セロソルブ」は商標
である）、テトラヒドロフラン及び１，４−ジオキサ
ン；ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケトン及び
メチルブチルケトン；並びにエステル類、例えば酢酸エ
チル、酢酸プロピル及び酢酸ブチルがある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１１Ｄ 7/50 Ｃ２３Ｇ 5/02 Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｌ // Ｈ０５Ｋ 3/26 7511−4Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オクタメチルトリシロキサンと、２−メ
チル−１−ペンタノール、１−ヘキサノール、１−ブト
キシ−２−プロパノール及び乳酸エチルから選ばれるア
ルコール又はエステルとからなる組成物であって、均質
で０〜１６２℃の範囲の温度で共沸物である前記組成
物。
【請求項２】物品の表面に請求項１に記載された組成
物である洗浄剤を適用することを含むその物品の表面か
ら物質を洗浄除去する方法。
【請求項３】前記表面から洗浄除去される物質が炭素
質物質及び半田融剤から選ばれる請求項２の方法。