WO2017122802A1 - 溶剤組成物、水切り乾燥方法およびフラックスの洗浄方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solvent composition suitably used for removal of adhering water and flux cleaning of electronic parts such as printed boards, ICs, precision machine parts, glass substrates, etc., and a draining drying method and flux using the solvent composition This relates to the cleaning method.
- Wafers used in semiconductor manufacturing, masks used in photolithography processes, plated products, optical parts such as lenses, liquid crystal display device parts, and articles used in various electronic components are water, water-based in the manufacturing process. After cleaning with a cleaning agent, semi-aqueous cleaning agent, etc., it is rinsed with water such as pure water to be cleaned. At this time, if water is not sufficiently removed and remains on the surface of the article, the surface of the article becomes non-uniform after drying, poor appearance due to the occurrence of stains, uneven surface treatment in the subsequent process, or rusting. There is a possibility of performance failure due to the occurrence. Therefore, it is important to completely remove water from the surface of the article and dry it. Examples of the method for drying after removing water include hot air drying, drying under reduced pressure, and drying by contacting with alcohol or a fluorine-based solvent.
- a flux component contained in the solder remains on the printed circuit board after soldering.
- Flux is classified into rosin flux and water-soluble flux, and rosin flux is generally used in fields that require durability and reliability. If the rosin flux is not completely removed from the printed circuit board after soldering, the circuit will corrode and damage the circuit. For this reason, it is common practice to clean the printed circuit board after soldering.
- Solvent compositions of fluorinated solvents and alcohols have been widely used to remove water adhering to the surface of products and wash flux, and have characteristics such as non-flammability, low toxicity, and excellent stability. ing.
- the drying method using a fluorine-based solvent is characterized in that the amount of energy consumed is small compared to other methods, the composition is easily regenerated by distillation, and has no flash point.
- the solvent composition of the fluorinated solvent and alcohol include hydrochlorofluorocarbons (hereinafter referred to as “HCFCs”) and hydrofluorocarbons (hereinafter referred to as “HFCs”) as described in Patent Document 1. ), And hydrofluoroethers (hereinafter referred to as “HFEs”), a solvent composition containing at least one selected from alcohols and essential components is known.
- Patent Document 1 describes that the solvent composition can be used for draining.
- Patent Documents 2 and 3 disclose 1,1-dichloromethane as cleaning agents and coating solvents. -2,3,3,3-tetrafluoropropene and monochlorotrifluoropropene are shown in Patent Documents 4 and 5, and solvent compositions with hydrocarbons, alcohols and the like have been proposed to improve detergency.
- HFCs have an impact on the ozone layer, they will be completely abolished in Japan at the end of 2019.
- HFCs and HFEs do not affect the ozone layer, and are excellent in the performance of removing water from the surface of an article and drying it (hereinafter also referred to as “water draining performance”).
- the warming potential is relatively high.
- HCFCs, HFCs, and HFEs that have been used in the past have various advantages, but they have an impact on the environment due to the impact on the ozone layer and the high global warming potential. Therefore, there are many substances that are subject to restrictions on their use. For this reason, alternative solvents with a smaller environmental impact are demanded.
- An object of the present invention is to provide a solvent composition that has good cleaning properties and does not adversely affect the global environment, and is particularly excellent in drainage drying properties and flux cleaning properties. .
- this invention consists of the following.
- a solvent composition comprising 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene and an alcohol (A) having a boiling point of 100 ° C. or lower and having 2 to 4 carbon atoms.
- the 1-chloro-2,2, based on a total of 100% by mass of the 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene and the alcohol (A) contained in the solvent composition The solvent composition according to [1], wherein 3,3-trifluoro-1-propene is 75 to 99% by mass and the alcohol (A) is 1 to 25% by mass.
- the 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1 is based on 100% by mass in total of the 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene and the alcohol (A).
- the 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene contains 80% by mass or more of the Z isomer of 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene, [1] The solvent composition according to any one of [4]. [6] The solvent composition further contains at least one stabilizer selected from the group consisting of phenols, ethers, epoxides, amines, alcohols other than the alcohol (A), and hydrocarbons. [1] to [5] The solvent composition according to any one of [1] to [5].
- [7] A draining and drying method in which the solvent composition according to any one of [1] to [6] is brought into contact with the surface of an article to which water has adhered to remove water from the surface of the article.
- a flux cleaning method of cleaning the flux on the surface of the article by bringing the solvent composition according to any one of [1] to [6] into contact with the surface of the article on which the flux is adhered.
- the solvent composition of the present invention has excellent detergency and does not adversely affect the global environment, and is particularly excellent in drainage drying and flux detergency.
- the draining and drying method of the present invention does not adversely affect the global environment, can be easily dried, and does not cause blotting or the like during drying, so that draining and drying can be performed simply and effectively. it can.
- the flux cleaning method of the present invention can easily clean the flux after soldering without adversely affecting the global environment.
- draining and drying means removing water from the surface of the article to which water has adhered, and excellent draining and drying means that the surface of the article after removing water has no blotches.
- a solvent composition according to an embodiment of the present invention comprises 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene (hereinafter referred to as “HCFO-1233yd”), a boiling point of 100 ° C. or less, carbon And an alcohol (A) having a number of 2 to 4.
- HCFO-1233yd 1-chloro-2,3,3-trifluoro-1-propene
- A an alcohol having a number of 2 to 4.
- HCFO-1233yd may be any of HCFO-1233yd (Z), HCFO-1233yd (E), and a mixture of HCFO-1233yd (Z) and HCFO-1233yd (E).
- HCFO-1233yd used in the present embodiment is a fluoroolefin having a double bond between carbon atoms, it has a short life in the atmosphere and has a low ozone depletion coefficient and a global warming coefficient.
- HCFO-1233yd has a Z isomer (hereinafter referred to as “HCFO-1233yd (Z)”) and an E isomer (hereinafter referred to as “HCFO-1233yd (E)”).
- HCFO-1233yd (Z) has a boiling point of about 54 ° C. and HCFO-1233yd (E) has a boiling point of 48 ° C., both of which are excellent in drying properties.
- HCFO-1233yd (Z) has a boiling point of about 54 ° C.
- HCFO-1233yd (E) has a boiling point of 48 ° C., both of which are excellent in drying properties.
- HCFO-1233yd (Z) and 48 ° C for HCFO-1233yd (E) so even parts that are easily affected by heat, such as resin parts, are adversely affected. It is hard to give.
- HCFO-1233yd does not have a flash point, has a low surface tension and viscosity, and has excellent performance as a cleaning agent and coating solvent, such as being easily evaporated at room temperature.
- HCFO-1233yd is suitable for the solvent composition of the present embodiment because of its economic superiority that is considered from the viewpoint of practical handling ease as a cleaning agent and coating solvent, boiling point, and ease of production, and HCFO- Of the two types of structural isomers 1233yd, HCFO-1233yd (Z) is preferred.
- HCFO-1233yd can be produced, for example, by subjecting 1-chloro-2,2,3,3-tetrafluoropan (HCFC-244ca), which is industrially available, to a dehydrofluorination reaction. According to this method, HCFO-1233yd is produced by dehydrofluorination of HCFC-244ca in the presence of a base.
- HCFC-244ca 1-chloro-2,2,3,3-tetrafluoropan
- the produced HCFO-1233yd reaction solution contains structural isomers HCFO-1233yd (Z) and HCFO-1233yd (E).
- HCFO-1233yd (Z) is converted to HCFO-1233yd (E).
- HCFO-1233yd (Z) obtained in this production example may contain HCFC-244ca, HCFO-1233yd (E), and 1-chloro-3,3-difluoropropyne, which are materials derived from raw materials.
- the purity of HCFO-1233yd in this embodiment is preferably 99% by mass or more, and more preferably 99.5% by mass or more.
- the alcohol (A) used in the present embodiment is an alcohol having a boiling point of 100 ° C. or lower and having 2 to 4 carbon atoms.
- an alcohol refers to an organic compound (lower alcohol) in which a part of hydrogen atoms of a hydrocarbon having a linear, branched or cyclic structure is substituted with a hydroxyl group.
- the alcohol (A) having a boiling point of 100 ° C. or lower and having 2 to 4 carbon atoms only one kind may be used, or two or more kinds may be used.
- the alcohol (A) a compound having solubility in HCFO-1233yd and a volatile compound is used, and since it volatilizes with HCFO-1233yd and hardly remains on the surface of the article, the alcohol has a carbon number of 2 to 3 The alcohol is preferred.
- alcohol (A) examples include ethanol (boiling point: 78 ° C.), 1-propanol (boiling point: 97 ° C.), isopropanol (boiling point 82 ° C.), 2-butanol (boiling point: 100 ° C.), 2-methyl Examples include -2-propanol (boiling point: 82 ° C.), allyl alcohol (boiling point: 97 ° C.), and the like. Of these, ethanol and isopropanol are more preferred because they are highly available and economical, can form an azeotropic composition with HCFO-1233yd, and are excellent in drainage drying and flux cleaning properties.
- the solvent composition of this embodiment contains alcohol (A)
- alcohol (A) a solvent composition having excellent drainage drying properties and flux cleaning properties can be obtained. Further, by containing alcohol (A), the effect of suppressing the decomposition of HCFO-1223yd (Z) and HCFO-1233yd (E) is also exhibited.
- the content ratio of HCFO-1233yd is 75 to 99 mass% and the content ratio of alcohol (A) is 1 to 25 mass% with respect to the total 100 mass% of HCFO-1233yd and alcohol (A) contained in this solvent composition. %, More preferably 90 to 98% by mass of HCFO-1233yd, and 2 to 10% by mass of alcohol (A).
- the content rate of alcohol (A) is more than the said lower limit, it will be further excellent in drainage drying property and flux cleaning property. Moreover, if it is below the said upper limit, the saturated moisture density
- HCFO-1233yd and the alcohol (A) have an azeotropic composition or an azeotrope-like composition.
- An azeotropic composition or an azeotrope-like composition is preferable in that it is excellent in drainage drying properties and flux cleaning properties and can be used repeatedly.
- an azeotropic composition in general, the composition of the gas phase generated by vaporization of the liquid phase is the same as the composition of the liquid phase, or the composition of the liquid phase generated by liquefaction of the gas phase is the composition of the gas phase. Defined as the same.
- An azeotropic composition can be repeatedly used as a solvent composition because the composition does not change by evaporation or condensation. Note that the composition of the azeotropic composition varies depending on the pressure condition.
- the azeotrope-like composition exhibits behavior similar to that of the azeotropic composition. That is, in the azeotrope-like composition, the composition of the gas phase generated by vaporization of the liquid phase is substantially the same as the composition of the liquid phase, or the composition of the liquid phase generated by liquefaction of the gas phase is the gas phase. The composition is substantially the same. Since an azeotrope-like composition hardly changes in composition due to evaporation and condensation, it can be repeatedly used as a solvent composition like the azeotrope composition.
- azeotropic composition of a solvent composition comprising HCFO-1233yd (E) and ethanol or the azeotropic composition of a solvent composition comprising HCFO-1233yd (Z), HCFO-1233yd (E) and ethanol is also estimated to be close to the above composition.
- the content ratio of HCFO-1233yd is preferably 92 to 98 mass%
- the content ratio of ethanol is more preferably 2 to 8 mass%
- the content ratio of HCFO-1233yd is 94 to 97 mass%
- the ethanol content is particularly preferably 3 to 6% by mass.
- HCFO-1233yd (Z) when the total amount of HCFO-1233yd (Z) and isopropanol is 100% by mass, HCFO-1233yd (Z) is 98% by mass.
- Isopropanol is 2% by mass, and has an azeotropic composition.
- the azeotropic composition of a solvent composition consisting of HCFO-1233yd (E) and isopropanol or the azeotropic composition of a solvent composition consisting of HCFO-1233yd (Z), HCFO-1233yd (E) and isopropanol is also estimated to be close to the above composition.
- the content ratio of HCFO-1233yd is 95 to 99% by mass
- isopropanol is more preferably 1 to 5% by mass
- the content ratio of HCFO-1233yd is 97 to 99% by mass
- isopropanol is 1 to 5% by mass. 3% by mass is particularly preferred.
- the saturated water concentration in the solvent composition is low.
- the saturated moisture concentration is high, there is a possibility that a stain (stain) or the like due to the saturated moisture may occur on the surface of the article during draining and drying.
- the alcohol concentration in the solvent composition is low. Therefore, in order to keep the above-mentioned drainage dryness favorable and to suppress the stain caused by saturated moisture, it is preferable to suppress the alcohol concentration as much as possible near the azeotropic composition.
- the alcohol concentration can be suppressed as close as possible to the vicinity of the azeotropic composition.
- ethanol and isopropanol have a good balance of the above characteristics.
- a stabilizer may be further blended within a range that does not impair the effects of the present embodiment.
- the stabilizer in the present embodiment refers to those having an effect of suppressing the decomposition of HCFO-1233yd (Z) and HCFO-1233yd (E) (except for the alcohol (A)).
- the compound capable of stabilizing HCFO-1233yd at least one selected from the group consisting of phenols, ethers, epoxides, amines, alcohols other than the alcohol (A), and hydrocarbons may be used. it can.
- the stability can be evaluated using, for example, the chlorine ion concentration after storing a test solution in which a stabilizer is dissolved in HCFO-1233yd at a predetermined ratio for a certain period. Chlorine ion concentration is measured with an ion chromatograph.
- the stabilizer in the solvent composition of the present embodiment is preferably a stabilizer in which the chlorine ion concentration in the solvent composition is 100 ppm or less when HCFO-1233yd is stored at 50 ° C. for 3 days.
- a stabilizer having a chlorine ion concentration of 50 ppm or less is more preferable, and a stabilizer having a chlorine ion concentration of 10 ppm or less is more preferable.
- the content of the stabilizer in the solvent composition of the present embodiment is preferably 1 ppm by mass or more, more preferably 5 ppm by mass or more, and more preferably 10 ppm by mass or more in the solvent composition. Particularly preferred. Further, the content of the stabilizer is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less. If the stabilizer is within the above-mentioned preferred range, the stabilizer is particularly excellent in that it not only sufficiently shows stability against HCFO-1233yd, but also does not impair the properties of HCFO-1233yd having low surface tension and viscosity and good permeability. Yes.
- the stabilizers in the present embodiment have different stabilizing actions.
- phenols and hydrocarbons suppress the decomposition of HCFO-1233yd by an antioxidant action
- epoxides capture generated acid and chloride ions
- amines contain acidic substances generated by decomposition.
- the promotion of decomposition of HCFO-1233yd by an acidic substance is suppressed. Therefore, the synergistic effect of each stabilizer is acquired by containing 2 or more types of stabilizers as needed.
- the phenols in the present embodiment refer to aromatic hydroxy compounds having one or more hydroxy groups in the aromatic hydrocarbon nucleus.
- the aromatic hydroxy compound is preferably dissolved in HCFO-1233yd.
- a benzene nucleus is preferred as the aromatic hydrocarbon nucleus.
- one or more substituents may be bonded to the aromatic hydrocarbon nucleus. Examples of the substituent include a hydrocarbon group, an alkoxy group, an acyl group, and a carbonyl group.
- One or more hydrogen atoms bonded to the aromatic hydrocarbon nucleus may be substituted with a halogen atom.
- the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an aromatic hydrocarbon group, and an aralkyl group.
- the alkyl group, alkenyl group, alkoxy group, acyl group, and carbonyl group preferably have 6 or less carbon atoms
- the aromatic hydrocarbon group or aralkyl group preferably has 10 or less carbon atoms.
- the hydrocarbon group an alkyl group or an alkenyl group is preferable, and an alkyl group is particularly preferable.
- it preferably has an alkyl group or an alkoxy group in the ortho position with respect to the hydroxy group of the aromatic hydrocarbon nucleus.
- the alkyl group at the ortho position is preferably a branched alkyl group such as a tertiary butyl group. When two ortho positions are present, an alkyl group may be present in any of them.
- phenols include phenol, 1,2-benzenediol, 1,3-benzenediol, 1,4-benzenediol, 1,3,5-benzenetriol, and 2,6-ditertiarybutyl.
- phenol 1,2-benzenediol, 2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenol, m-cresol, 2-isopropyl-5-methylphenol, ⁇ -tocopherol and 2-methoxyphenol are more preferred.
- the concentration of the phenols added is preferably 1 ppm by mass to 10% by mass, more preferably 5 ppm by mass to 5% by mass, and still more preferably 10 ppm by mass to 1% by mass in the solvent composition of the present embodiment. is there.
- the stabilizer is within the above-mentioned preferable range, in addition to exhibiting sufficient stability with respect to HCFO-1233yd, the surface tension and viscosity of HCFO-1233yd are low, and it is particularly excellent because it does not impair the properties of good permeability. ing.
- the ethers in this embodiment are a chain ether in which two hydrocarbon groups are bonded to an oxygen atom and a cyclic ether having an oxygen atom as an atom constituting the ring (however, an epoxy ring which is a three-membered cyclic ether is excluded) ).
- the number of etheric oxygen atoms in the chain ether and cyclic ether may be 2 or more.
- Ethers preferably have 12 or less carbon atoms.
- the carbon atom of the hydrocarbon group constituting the ether may have a substituent such as a halogen atom or a hydroxy group.
- ethers having an epoxy group are regarded as epoxides.
- ethers include dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, diisopentyl ether, diallyl ether, ethyl methyl ether, ethyl propyl ether, ethyl isopropyl ether, ethyl isobutyl.
- Ether ethyl isopentyl ether, ethyl vinyl ether, allyl ethyl ether, ethyl phenyl ether, ethyl naphthyl ether, ethyl propargyl ether, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, 1,3,5-trioxane, ethylene glycol monomethyl ether , Ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, Examples include lenglycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol diphenyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, anisole, anethole, trimethoxyethane, triethoxyethane, furan, 2-methylfuran and tetrahydrofuran. It
- ethers 4- to 6-membered cyclic ethers are preferable, and 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, 1,3,5-trioxane, 2-methylfuran and tetrahydrofuran are particularly preferable.
- the concentration of the ethers added is preferably 1 mass ppm to 10 mass%, more preferably 10 mass ppm to 7 mass%, and further preferably 0.01 mass% to 5 mass% in the solvent composition of the present embodiment. .
- the stabilizer is within the above-mentioned preferable range, in addition to exhibiting sufficient stability with respect to HCFO-1233yd, the surface tension and viscosity of HCFO-1233yd are low, and it is particularly excellent because it does not impair the properties of good permeability. ing.
- the epoxides in the present embodiment refer to compounds having one or more epoxy groups that are 3-membered cyclic ethers.
- Epoxides may have two or more epoxy groups in one molecule, and may have a substituent such as a halogen atom, an etheric oxygen atom, or a hydroxy group.
- Epoxides preferably have 12 or less carbon atoms.
- epoxides include 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,2-epoxy-3-phenoxypropane, butyl glycidyl ether, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, and butyl glycidyl ether. Vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, epichlorohydrin, d-limonene oxide and 1-limonene oxide. Of these, 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide and butyl glycidyl ether are preferable.
- the addition concentration of the epoxides is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 10 to 7% by mass, and further 0.01 to 5% by mass in the solvent composition of the present embodiment. preferable.
- the stabilizer is within the above-mentioned preferable range, in addition to exhibiting sufficient stability with respect to HCFO-1233yd, the surface tension and viscosity of HCFO-1233yd are low, and it is particularly excellent because it does not impair the properties of good permeability. ing.
- the amines in the present embodiment refer to compounds having at least one substituted or unsubstituted amino group (primary to tertiary amine).
- the amines may be non-cyclic amines or cyclic amines (cyclic compounds in which the nitrogen atom of an amino acid is an atom constituting a ring).
- the group bonded to the nitrogen atom of the secondary amine or tertiary amine is preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group.
- Acyclic amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include benzene nucleus-containing compounds having one or more substituted or unsubstituted amino groups.
- Examples of the cyclic amines include 4- to 6-membered ring compounds having 1 to 3 nitrogen atoms constituting the ring. Moreover, 16 or less is preferable and, as for carbon number of amines, 10 or less is more preferable.
- amines include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, n-propylamine, di-n-propylamine, isopropylamine, diisopropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, Isobutylamine, diisobutylamine, secondary-butylamine, tertiary-butylamine, pentylamine, dipentylamine, tripentylamine, hexylamine, 2-ethylhexylamine, allylamine, diallylamine, triallylamine, aniline, N-methylaniline, N, N -Dimethylaniline, N, N-diethylaniline, pyridine, picoline, morpholine, N-methylmorpholine, benzylamine, dibenzylamino , ⁇ -methylbenzylamine, propylenediamine,
- amines alkylamines and cyclic amines are preferable, and pyrrole, N-methylpyrrole, 2-methylpyridine, n-propylamine, diisopropylamine, N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine are particularly preferable.
- the concentration of the amines added is preferably 1 mass ppm to 10 mass%, more preferably 5 mass ppm to 5 mass%, and still more preferably 10 mass ppm to 1 mass% in the solvent composition of the present embodiment. And 0.001 to 0.1% by mass is most preferable.
- the stabilizer is within the above-mentioned preferable range, in addition to exhibiting sufficient stability with respect to HCFO-1233yd, the surface tension and viscosity of HCFO-1233yd are low, and it is particularly excellent because it does not impair the properties of good permeability. ing.
- the acid generated when HCFO-1233yd is decomposed is captured to prevent an increase in the acid content and suppress further decomposition reaction.
- the influence of external factors can be reduced.
- the alcohols other than the alcohol (A) in the present embodiment are alcohols used as stabilizers other than the alcohol (A) as the essential component described above (hereinafter referred to as “alcohol stabilizer”).
- alcohol stabilizer an organic compound in which a hydroxy group is bonded to a linear, branched or cyclic hydrocarbon having a boiling point exceeding 100 ° C. or having 1 or 6 carbon atoms. I mean.
- the alcohol stabilizer include methanol, n-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, and 3-methyl-1 -Butanol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 2 -Heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, 1-decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol Benzyl alcohol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methyl Le cyclohexanol, 3-methyl
- the concentration of the alcohol stabilizer added is preferably 1 mass ppm to 10 mass%, more preferably 5 mass ppm to 5 mass%, and further preferably 10 mass ppm to 1 mass% in the solvent composition of the present embodiment. 0.001 to 0.1% by mass is most preferable.
- the stabilizer is within the above-mentioned preferable range, in addition to exhibiting sufficient stability with respect to HCFO-1233yd, the surface tension and viscosity of HCFO-1233yd are low, and it is particularly excellent because it does not impair the properties of good permeability. ing.
- the hydrocarbons in the present embodiment are organic compounds having linear, branched or cyclic hydrocarbon molecules.
- the hydrocarbons may be saturated hydrocarbons or unsaturated hydrocarbons in which at least one of the carbon-carbon bonds is an unsaturated bond.
- the hydrocarbons in the present embodiment have solubility in HCFO-1233yd, are volatile, and volatilize together with HCFO-1233yd, and are difficult to remain on the surface of the article. Chain or cyclic hydrocarbons are preferred.
- saturated hydrocarbons include n-pentane, n-hexane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, n-heptane, 2- Methylhexane, 3-methylhexane, 2,4-dimethylpentane, 2-methylheptane, 3-methylheptane, 4-methylheptane, 2,2-dimethylhexane, 2,5-dimethylhexane, 3,3-dimethylhexane 2-methyl-3-ethylpentane, 3-methyl-3-ethylpentane, 2,3,3-trimethylpentane, 2,3,4-trimethylpentane, 2,2,3-trimethylpentane, 2-methylheptane 2,2,4-trimethylpentane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, etc.
- the unsaturated hydrocarbon include pentene isomers such as 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, and 2-methyl-2-butene.
- pentene isomers such as 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, and 2-methyl-2-butene.
- Hexene isomers such as 3-ethyl-2-butene, 2-methyl-2-pentene, 3-methyl-2-pentene, 4-methyl-2-pentene, 2,3-dimethyl-2-butene, Heptene isomers such as heptene, 2-heptene, 3-heptene, 4-heptene, 3-eth
- 2-methyl-2-butene, 2-methyl-1-pentene, 2-methyl-2-pentene, 3-ethyl-2-butene, 2,3-dimethyl-2-butene, 2, 4,4-Trimethyl-1-pentene and 2,4,4-trimethyl-2-pentene are preferred.
- the unsaturated hydrocarbon is more preferable as a stabilizer for HCFO-1233yd because the antioxidant action by oxygen scavenging is higher for unsaturated hydrocarbons than for saturated hydrocarbons.
- the blending amount of the hydrocarbons is preferably 1 mass ppm to 10 mass% in the solvent composition, more preferably 5 mass ppm to 7 mass%, still more preferably 10 mass ppm to 5 mass%, 0.001 to 0.1% by mass is most preferable.
- the stabilizer is within the above-mentioned preferable range, in addition to exhibiting sufficient stability with respect to HCFO-1233yd, the surface tension and viscosity of HCFO-1233yd are low, and it is particularly excellent because it does not impair the properties of good permeability. ing.
- the solvent composition of the present embodiment preferably contains at least one stabilizer having a boiling point of 30 to 120 ° C.
- at least one kind of the above-mentioned stabilizer having a boiling point of 30 to 120 ° C. it becomes excellent in drying property. Thereby, the component derived from the solvent composition of this embodiment does not remain on the article surface after draining and drying or after flux cleaning.
- Preferred stabilizers from this viewpoint include methanol (boiling point: 64.5 ° C.), 2-propyn-1-ol (boiling point: 112 ° C.), 1,2-butylene oxide (boiling point: 63.2 ° C.), tetrahydrofuran ( Boiling point: 66 ° C), 1,4-dioxane (boiling point: 101 ° C), n-propylamine (boiling point: 48 ° C), diisopropylamine (boiling point: 84 ° C), N-methylmorpholine (boiling point: 115 ° C), N -Methylpyrrole (boiling point: 112 ° C), 2-methyl-2-butene (boiling point: 39 ° C), 2-methyl-1-pentene (boiling point: 62 ° C), 2-methyl-2-pentene (boiling point: 67 ° C) ), 3-eth
- methanol, 2-propyn-1-ol, 2-methyl-1-pentene, 2-methyl-2-pentene, 3-ethyl-2-butene, 2,3-dimethyl-2-butene, 2,4,4-trimethyl-1-pentene, 2,4,4-trimethyl-2-pentene and N-methylpyrrole are more preferred, such as 2-methyl-1-pentene, 2-methyl-2-pentene, 3- More preferred are ethyl-2-butene, 2,3-dimethyl-2-butene, 2,4,4-trimethyl-1-pentene, 2,4,4-trimethyl-2-pentene and N-methylpyrrole (the above compounds As a stabilizer, generation of causative substances that cause decomposition of HCFO-1233yd, for example, peroxides such as oxygen radicals, can be suppressed. Even if you produce a reduced form of O-1233yd, the reductant is again oxidized can generate HCFO-1233yd in.).
- the solvent composition of the present embodiment further improves stability while maintaining excellent drying properties by including two or more different types of stabilizers having boiling points of 30 to 120 ° C.
- a combination of stabilizers a combination of two or more kinds of stabilizers among alcohol stabilizers, unsaturated hydrocarbons, and amines is preferable.
- a combination of an alcohol stabilizer and an unsaturated hydrocarbon, an alcohol stabilizer and an amine, or an unsaturated hydrocarbon and an amine can be used.
- a plurality of compounds belonging to the same class may be included.
- the stabilizer it is more preferable to select and combine a stabilizer from at least two or more of the following groups i), ii) and iii). Moreover, the stabilizer chosen from each group may be one, and may be two or more. By using these stabilizers in combination, the long-term stability of the solvent composition is excellent due to the synergistic effect of the stabilizers.
- the solvent composition of the present embodiment When the solvent composition of the present embodiment is used in a cleaning apparatus, distillation regeneration is repeated in the cleaning apparatus or the solvent regeneration apparatus, so that the solvent composition is continuously exposed to severe conditions. Further, when the solvent composition of the present embodiment is used as a non-volatile solute coating solvent, when the volatilized solvent composition is recovered by adsorption / desorption of activated carbon, the solvent component is superheated steam at the time of desorption from the activated carbon. In contact, the solvent composition is exposed to harsh conditions. Furthermore, when using the solvent composition of this embodiment as a heat transfer medium in a heat cycle system, the solvent composition is exposed to severe conditions that repeat compression and expansion.
- the solvent composition of the present embodiment when used for an application involving a phase change, includes a phenol as a stabilizer and a stable boiling point of 30 to 120 ° C. It is preferable that an agent is included.
- the solvent composition of the present embodiment may contain nitro compounds or triazoles in order to avoid corrosion of those metals.
- Nitro compounds are nitromethane, nitroethane, 1-nitropropane, 2-nitropropane, 1-nitroethylene. More preferred is nitromethane or nitroethane.
- Triazoles include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′-tertiary-butyl-5′-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, It is selected from 1,2,3-benzotriazole, 1-[(N, N-bis-2-ethylhexyl) aminomethyl] benzotriazole, and more preferably 1,2,3-benzotriazole.
- the content concentration of the nitro compounds and triazoles is preferably 10 mass ppm to 1 mass% with respect to the whole solvent composition.
- the solvent composition of the present embodiment is a solvent soluble in HCFO-1233yd (hereinafter referred to as “solvent (hereinafter referred to as“ solvent ”), depending on various purposes such as increasing solubility and adjusting the volatilization rate. A) ”) may be included.
- solvent hereinafter referred to as “solvent”
- the solvent soluble in HCFO-1233yd is mixed with HCFO-1233yd so as to have a desired concentration, and stirred at room temperature (25 ° C) to dissolve evenly without causing two-layer separation or turbidity. It means a solvent that can be used.
- 1 type may be sufficient as the solvent (A) contained in the solvent composition of this embodiment, and 2 or more types may be sufficient as it.
- the solvent (A) is at least one solvent selected from the group consisting of hydrocarbons, alcohol stabilizers, ketones, ethers, esters, chlorocarbons, HFCs, HFEs, HCFOs, and CFOs. Is preferred.
- the stabilizers in the present embodiment there are compounds that can be used as the solvent (A) (for example, n-heptane).
- Such a stabilizer may be contained in the solvent composition of the present embodiment in excess of a sufficient amount to exhibit a stabilizing effect. In that case, the amount of the stabilizer exceeding the amount sufficient for exhibiting the stabilizing effect shall be regarded as the solvent (A).
- hydrocarbons having 5 or more carbon atoms are preferable. If it is a hydrocarbon having 5 or more carbon atoms, it may be a chain or a ring, and may be a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon.
- hydrocarbons include n-pentane, 2-methylbutane, n-hexane, 2-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, n-heptane, and 2-methyl.
- alcohols having 1 to 16 carbon atoms are preferable among the above alcohol stabilizers. As long as the alcohol has 1 to 16 carbon atoms, it may be a chain or a ring, and may be a saturated alcohol or an unsaturated alcohol.
- alcohols as the solvent (A) include methanol, 1-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl- 1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl- 1-butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, 1- Decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol, 2-propyn-1-ol, benzyl alcohol, cyclo Xanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methyl
- ketones having 3 to 9 carbon atoms are preferable.
- the ketones having 3 to 9 carbon atoms may be chain-like or cyclic, and may be saturated ketones or unsaturated ketones.
- ketones include acetone, methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, diisobutyl ketone, mesityl oxide
- examples include phorone, 2-octanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, isophorone, 2,4-pentanedione, 2,5-hexanedione, diacetone alcohol, acetophenone, and the like. Of these, acetone and methyl ethyl ketone are more preferable.
- ethers having 2 to 8 carbon atoms are preferable. As long as it is an ether having 2 to 8 carbon atoms, it may be linear or cyclic, and may be a saturated ether or an unsaturated ether.
- ethers include diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, anisole, phenetole, methyl anisole, furan, methyl furan, tetrahydrofuran and the like. Of these, diethyl ether, diisopropyl ether, and tetrahydrofuran are more preferable.
- esters having 2 to 19 carbon atoms are preferable.
- the esters having 2 to 19 carbon atoms may be chain-like or cyclic, and may be saturated esters or unsaturated esters.
- esters include methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, sec-acetate Butyl, pentyl acetate, methoxybutyl acetate, sec-hexyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, benzyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, butyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate , Isobutyl isobutyrate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl benzoate, ethyl
- the chlorocarbons that are the solvent (A) are preferably chlorocarbons having 1 to 3 carbon atoms.
- the chlorocarbons having 1 to 3 carbon atoms may be chain-like or cyclic, and may be saturated chlorocarbons or unsaturated chlorocarbons.
- chlorocarbons include methylene chloride, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1,2-tetrachloroethane, 1,1, Examples include 2,2-tetrachloroethane, pentachloroethane, 1,1-dichloroethylene, cis-1,2-dichloroethylene, trans-1,2-dichloroethylene, trichloroethylene, tetrachloroethylene, 1,2-dichloropropane, and the like. Of these, methylene chloride, trans-1,2-dichloroethylene, and trichloroethylene are more preferable.
- HFCs as the solvent (A), linear or cyclic HFCs having 4 to 8 carbon atoms are preferable, and solvents contained in HFCs in which the number of fluorine atoms in one molecule is equal to or more than the number of hydrogen atoms are more preferable.
- HFCs as the solvent (A) include 1,1,1,3,3-pentafluorobutane, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5- Decafluoropentane, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluorohexane, 1,1,1 , 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorohexane, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6 Examples thereof include 6-tridecafluorooctane.
- 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentane, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluorohexane, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorohexane is more preferred.
- HFE as the solvent (A) examples include (perfluorobutoxy) methane, (perfluorobutoxy) ethane, 1,1,2,2-tetrafluoro-1- (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane. Etc. Of these, (perfluorobutoxy) methane and 1,1,2,2-tetrafluoro-1- (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane are preferable.
- HCFOs as the solvent (A) include E isomer and Z isomer of 1-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene, 1,1-dichloro-3,3,3-trifluoro Examples include the E isomer and the Z isomer of 1-propene, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoro-1-propene. Of these, the Z isomer of 1-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene is preferred.
- Examples of the CFO as the solvent (A) include 1,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene.
- the solvent (A) is a solvent having no flash point.
- 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentane, 1,1,1,2,2,3,3, HFCs such as 4,4-nonafluorohexane, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorohexane, (perfluorobutoxy) methane, HFEs such as 1,1,2,2-tetrafluoro-1- (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, E isomer of 1-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene
- Z isomers 1,1-dichloro-3,3,3-trifluoro-1-propene
- E isomer and Z isomer of 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoro-1-propene HCFOs such as 1,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoro-1-prop
- HCFO-1233yd and the solvent (A) form an azeotropic composition
- it can be used in the azeotropic composition.
- the content of the solvent (A) in the solvent composition of this embodiment is 100 parts by mass of the total amount of HCFO-1233yd and the solvent (A).
- the solvent (A) is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and further preferably 1 to 10 parts by mass.
- the content of the solvent (A) is not less than the above lower limit, the effect of the solvent (A) can be sufficiently obtained. If the content of the solvent (A) is not more than the above upper limit value, the excellent drying property of HCFO-1233yd will not be hindered.
- the solvent composition of the present embodiment described above is an excellent solvent composition that is excellent in drainage drying on the surface of the article and cleaning performance of the flux, has no adverse effect on the global environment, and is stabilized by suppressing the decomposition of HCFO-1233yd. is there.
- the solvent composition of the present embodiment can be used for a wide range of contact materials such as metals, plastics, elastomers, glasses, ceramics and the like.
- the solvent composition of the present embodiment is particularly suitable for draining and drying solvents and flux cleaning agents.
- the solvent composition of the present embodiment can effectively remove moisture adhering to the surface of an article when the article such as a component is washed with water such as pure water. Therefore, it can be suitably used as a draining dry solvent.
- Articles to be drained and dried are not particularly limited as long as water adheres to the surface, but articles that are subjected to a cleaning process with pure water or the like in production, for example, electronic parts, electric parts, precision machine parts, optical A part etc. are mentioned as a preferable thing.
- the surface of the article to which the solvent composition is applied is preferably made of a material such as metal, resin, rubber, fiber, glass, ceramics, and composite materials thereof.
- a material such as metal, resin, rubber, fiber, glass, ceramics, and composite materials thereof.
- the composite material include a laminate of a metal and a resin.
- the solvent composition of this embodiment can effectively remove water adhering to these surfaces.
- the above solvent composition When used as a draining dry solvent, the above solvent composition may be brought into contact with the surface of the article where water has adhered to remove the water from the article surface.
- Examples of the contact method include immersion, spraying, immersion rocking, immersion ultrasonic wave, vapor exposure, and a combination of these methods.
- the surface of the article is dried.
- natural drying may be used, or drying may be promoted by a known drying method such as warm air drying, hot air drying, vacuum drying, substitution drying with isopropanol, and efficient draining drying. You may make it perform.
- the solvent composition of this embodiment can effectively remove the flux component generated in the soldered part when soldering or the like is performed on an electronic component or the like. Therefore, it can be suitably used as a flux cleaning agent.
- the article to be cleaned of flux is not particularly limited as long as the flux adheres to the surface, but there are articles to be soldered in manufacturing, for example, electronic parts, electric parts, precision machine parts, optical parts, etc. It is mentioned as preferable.
- the flux When used as a flux cleaning agent, the flux may be removed from the surface of the article by bringing the solvent composition into contact with the surface of the article on which the flux has adhered.
- the contact method include hand-wiping cleaning, immersion cleaning, spray cleaning, immersion rocking cleaning, immersion ultrasonic cleaning, steam cleaning, and a combination of these.
- a known flux cleaning condition can be appropriately selected as the cleaning device, the cleaning condition, and the like.
- the solvent composition of the present embodiment can also clean processing oil, wax, mold release agent, dust and the like attached to various articles.
- the objects to be cleaned include textile products, medical instruments, electrical equipment, precision machines, optical articles, and parts thereof.
- Specific examples of electrical devices, precision machines, optical articles, and parts thereof include ICs, capacitors, printed boards, micromotors, relays, bearings, optical lenses, glass substrates, and the like.
- a cleaning apparatus and a cleaning method disclosed in International Publication No. 2008/149907 can be given.
- the temperature of the solvent composition of the present embodiment in the first immersion tank is 25 ° C. or higher, the solvent It is preferable to be less than the boiling point of the composition. If it is in the said range, degreasing cleaning of processing oil etc. can be performed easily and the cleaning effect by an ultrasonic wave is high.
- the temperature of the solvent composition of the present embodiment in the second immersion tank is preferably 10 to 45 ° C.
- the temperature of the solvent composition of this embodiment in a 1st immersion tank is higher than the temperature of the solvent composition of a 2nd immersion tank from the point of detergency.
- the solvent composition of the present embodiment remaining on the surface of a part or the like can be removed by drying. Drying can be performed under any drying conditions (temperature, time, etc.) in various drying methods such as heat drying, vacuum drying, and natural drying. In particular, in the case of the solvent composition of the present embodiment, it rapidly evaporates at room temperature, so that it can be removed from the surface by natural drying. Moreover, you may collect
- the solvent composition of the present embodiment is used as, for example, a solvent for applying a nonvolatile solute component to the surface of an article
- the solution is prepared by dissolving the solute component in the solvent composition of the present embodiment. It applies
- the non-volatile component here is a lubricant for imparting lubricity to an article, a rust inhibitor for imparting a rust preventive effect for metal parts, a moisture-proof coating agent for imparting water repellency to an article, Examples include an antifouling agent for imparting antifouling performance to articles.
- a lubricant may be dissolved in the solvent composition of the present embodiment to form a lubricant solution.
- Lubricant means what is used to reduce friction on the contact surface and prevent heat generation and wear damage when the two members move with their surfaces in contact with each other.
- the lubricant may be in any form of liquid (oil), semi-solid (grease), and solid.
- a fluorine-based lubricant or a silicone-based lubricant is preferable from the viewpoint of excellent solubility in HCFO-1233yd.
- a fluorine-type lubricant means the lubricant which has a fluorine atom in a molecule
- the silicone-based lubricant means a lubricant containing silicone.
- the lubricant contained in the lubricant solution may be one kind or two or more kinds.
- Each of 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 polytetrafluoroethylene resin powder.
- fluorine oil perfluoropolyether or a low polymer of chlorotrifluoroethylene is preferable.
- the fluorine grease is preferably a blend of polytetrafluoroethylene powder or other thickener with a fluorine oil such as perfluoropolyether or a low polymer of chlorotrifluoroethylene as a base oil.
- Silicone lubricants and silicone greases are examples of silicone lubricants.
- silicone oil dimethyl silicone, methyl hydrogen silicone, methyl phenyl silicone, cyclic dimethyl silicone, and modified silicone oil in which an organic group is introduced into a side chain or a terminal are preferable.
- the silicone grease is preferably a product in which the various silicone oils listed above are used as a base oil and a thickener such as metal soap and various additives are blended.
- a thickener such as metal soap and various additives are blended.
- fluorine-based lubricants and silicone-based lubricants include fluorosilicone oils that are modified silicone oils whose terminal or side chains are substituted with fluoroalkyl groups.
- fluorosilicone oils that are modified silicone oils whose terminal or side chains are substituted with fluoroalkyl groups.
- lubricant solutions can be used for industrial equipment in which fluorine-based lubricants are used, CD and DVD tray parts in personal computers and audio equipment, home equipment such as printers, copy machines, and fax machines, and office equipment.
- fluorine-based lubricants are used
- CD and DVD tray parts in personal computers and audio equipment
- home equipment such as printers, copy machines, and fax machines
- office equipment such as printers, copy machines, and fax machines
- office equipment such as printers, copy machines, and fax machines
- injection needles and cylinders of syringes in which silicone lubricants are used, medical tube parts, and the like.
- the content of the lubricant in the lubricant solution (100% by mass) is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.05 to 30% by mass, and further preferably 0.1 to 20% by mass.
- the content of the lubricant is within the above range, it is easy to adjust the thickness of the coating film when the lubricant solution is applied and the thickness of the lubricant coating after drying to an appropriate range.
- the content of the rust inhibitor in the rust inhibitor solution is preferably in the same range as described above.
- Lubricant solution application methods include, for example, application by brush, application by spraying, application by immersing an article in the lubricant solution, and bringing the lubricant solution into contact with the inner wall of the tube or needle by sucking up the lubricant solution.
- the application method etc. to make are mentioned.
- the rust preventive agent in the present embodiment refers to a substance that covers the surface of a metal that is easily oxidized by oxygen in the air to cause rust, and prevents the rust of the metal material by blocking the metal surface and oxygen.
- Examples of the rust preventive agent include mineral oils and synthetic oils such as polyol esters, polyalkylene glycols, and polyvinyl ethers.
- the method of applying the rust inhibitor is the same as that of the lubricating oil, and examples thereof include application by brush, application by spray, application by immersing the article in the rust inhibitor solution, and the like.
- a moisture-proof coating agent and a fingerprint adhesion preventing agent for imparting moisture resistance and antifouling property to plastic, rubber, metal, glass, and a mounted circuit board can be applied to the surface of the article by the same method.
- moisture-proof coating agents include TOPAS 5013, TOPAS 6013, TOPAS 8007 (polyplastics product), ZEONOR 1020R, ZEONOR 1060R (product of ZEON CORPORATION), APEL 6011T, APEL 8008T (product of Mitsui Chemicals), SFE- DP02H, SNF-DP20H (product of Seimi Chemical Co.) can be mentioned.
- antifouling coating agents such as fingerprint adhesion preventing agents
- fingerprint adhesion preventing agents include OPTOOL DSX, OPTOOL DAC (product of Daikin Industries), Fluorosurf FG-5000 (product of Fluorotechnology), SR-4000A (product of Seimi Chemical). Can be mentioned.
- coated object As the coated object to which the lubricant, rust preventive agent, moisture proof coating agent, and fingerprint adhesion preventing agent are applied, it is possible to employ coated materials of various materials such as metal, plastic, elastomer, glass and ceramics.
- the solvent composition of the present embodiment described above has a short lifetime in the atmosphere, is excellent in solubility, and can be used in a stable state without decomposing without adversely affecting the global environment.
- the heat transfer medium application in this embodiment uses the solvent composition of this embodiment as a working medium (heat transfer medium) in a heat cycle system. This allows the material to be heated or cooled.
- 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 is a system that cools the load fluid to a lower temperature by removing the thermal energy from the load fluid in the evaporator in the evaporator.
- a compressor that compresses the working medium vapor A into a high-temperature and high-pressure working medium steam B
- a condenser that cools and compresses the compressed working medium vapor B 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 and low-pressure working medium D, and evaporation that heats the working medium D discharged from the expansion valve to form a high-temperature and low-pressure working medium vapor A
- a pump for supplying the load fluid E to the evaporator and a pump for supplying the fluid F to the condenser.
- lubricating oil can be used for the working medium in the present embodiment.
- a known lubricating oil used in a heat cycle system is used.
- the lubricating oil include oxygen-containing synthetic oils (such as ester-based lubricating oils and ether-based lubricating oils), fluorine-based lubricating oils, mineral oils, and hydrocarbon-based synthetic oils.
- the working medium in the present embodiment 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 made of ammonia or a hydrocarbon refrigerant and a secondary refrigerant for a secondary circulation cooling 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. An object to be cooled can be cooled by this secondary circulation cooling system.
- the working medium in this embodiment is suitable for use as a secondary refrigerant.
- HCFO-1233yd (Z) or HCFO-1233yd (E) was repeated to produce the required amount of HCFO-1233yd (Z) or HCFO-1233yd (E) for testing.
- HCFO-1233yd (Z) and HCFO-1233yd (E) obtained by the same reaction were separated as a mixture, and an isomer mixture of HCFO-1233yd (Z) and HCFO-1233yd (E) was also produced.
- the isomer mixture of HCFO-1233yd obtained at this time was 95% by mass of HCFO-1233yd (Z) and 5% by mass of HCFO-1233yd (E).
- the composition of the gas phase and the liquid phase was 96.0% by mass for HCFO-1233yd (Z) and 4.0% by mass for ethanol as shown in Table 1. (Specific volatility is 1.0).
- the gas phase temperature at this time was 52.8 ° C.
- the flask was placed in a vapor-liquid equilibrium distillation apparatus equipped with a fractionation head and a reflux tube, and distillation was performed at a pressure of 9.95 ⁇ 10 4 to 1.02 ⁇ 10 5 Pa.
- Example 14 HCFO-1233yd (Z) and HCFO-1233yd (E) each have a single composition, and HCFO-1233yd obtained in Production Example 1 as Example 15 (comparative example).
- the body mixture was obtained as Example 17 (reference example) asahiclin AK-225AES (Asahi Glass Co., Ltd.), which is a mixture of HCFC-225 (95% by mass), ethanol (4.3 to 4.5% by mass), and nitromethane (remainder).
- Example 18 Manufactured, trade name) as Example 18 (reference example), 1,1,2,2-tetrafluoro-1- (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane (HFE-347pc-f) (94- Asahiklin AE-3100E (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), which is a mixture of 95% by mass) and ethanol (5-6% by mass), was prepared.
- the isomer mixture of HCFO-1233yd was simply indicated as “HCFO-1233yd” in the table.
- a cleaning solder paste (M705-345F-31-) on a comb-type electrode substrate B (conductor width: 0.66 mm, conductor spacing: 1.22 mm, overlap margin: 21.12 mm, overall substrate dimensions: 50 ⁇ 50 mm) 12: Trade name, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd., pre-heated for 30 seconds with Fluorinert FC-40 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M), and then 10% with Fluorinert FC-70 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M). After soldering for 2 seconds, a substrate (B) was prepared by leaving it to stand overnight and soldering.
- a 500 ml glass beaker containing 500 ml of flux cleaning agent was subjected to immersion cleaning at a temperature of 45 ° C. irradiated with ultrasonic waves having an output of 200 W and a frequency of 35 kHz for 3 minutes, and 500 ml of flux cleaning agent was further added. Rinse washing was carried out for 3 minutes by dipping in a 500 ml glass beaker, and finally steam washing was carried out for 3 minutes in a 2000 ml beaker equipped with a cooling coil.
- the solvent compositions of Examples 1 to 13 are composed of components that do not adversely affect the global environment, and are similar in performance to the mixed solvent of HCFCs and alcohol (Example 17). It is clear that it has sufficient performance as a flux cleaning agent. In addition, the mixed solvent of HFEs and alcohol (Example 18) is insufficient in flux detergency.
- a glass test piece of 25 mm ⁇ 30 mm ⁇ thickness 2 mm was immersed in water, and the surface of the test piece was used in water.
- the draining drying test was performed by placing three test pieces on a jig and immersing them in 500 g of a solvent composition placed in a 2 L beaker for 1 minute, and then lifting the glass test pieces. The water remaining on the surface of the glass test piece was observed visually until immediately after passing from the solvent composition for 1 minute in the air, and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are also shown in Table 5 and Table 6. The evaluation was made for each of the three sheets, and Tables 5 and 6 listed the worst evaluations.
- the solvent compositions of Examples 1 to 13 are composed of components that do not adversely affect the global environment and have good drainage drying properties.
- the solvent composition of the present embodiment suppresses the burden on the global environment, is excellent in draining and drying properties, has good flux cleaning properties, and is excellent in stability of the solvent composition. I understood it.
- the solvent composition of the present invention is a solvent composition that is excellent in the solubility of various organic substances, does not adversely affect the global environment, and is excellent in drainage drying properties and flux cleaning performance.
- This solvent composition is useful for a wide range of industrial applications, such as general dirt cleaning and coating applications, in addition to draining and drying and flux cleaning.
- articles of various materials such as metals, plastics, and elastomers, Can be used without adverse effects.
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Abstract
本発明は、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペン(HCFO-1233yd)と、沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコール(A)と、を含む溶剤組成物であり、各種有機物の溶解性に優れ、かつ地球環境に悪影響を及ぼさず、水切り乾燥性、フラックスの洗浄性能に優れた溶剤組成物である。
Description
本発明は、プリント基板、IC等の電子部品、精密機械部品、ガラス基板等の付着水除去やフラックス洗浄等に好適に用いられる溶剤組成物ならびに、該溶剤組成物を用いた水切り乾燥方法およびフラックスの洗浄方法に関する。
半導体の製造に使用されるウエハ、フォトリソグラフィ工程で使用されるマスク、メッキ製品、レンズ等の光学部品、液晶表示装置部品、および各種電子部品に用いられる物品は、その製造工程において、水、水系洗浄剤、準水系洗浄剤等で洗浄された後に純水等の水で濯がれて清浄化される。このとき、水が十分に除去されずに物品の表面に残存すると、乾燥後に物品の表面が不均一になり、しみの発生による外観不良や、後工程での表面処理の不均一、あるいは錆の発生による性能不良等が起こる可能性がある。そのため、物品の表面から完全に水を除去し乾燥することが重要である。水を除去し乾燥する方法としては、熱風乾燥、減圧乾燥、アルコール類やフッ素系溶剤に接触させて乾燥する方法等が挙げられる。
また、プリント基板等の製造において、半田付け後のプリント基板上には、半田に含まれるフラックス成分が残留する。フラックスは、ロジンフラックスと水溶性フラックスとに分類されており、耐久性や信頼性を要求される分野では一般にロジンフラックスが用いられている。ロジンフラックスは、半田付け後にプリント基板から完全に除去されないと回路に腐食を発生させ、回路を破損する。このため、半田付け後にプリント基板を洗浄することが一般的に行われている。
物品表面に付着した水の除去やフラックスの洗浄等には、不燃性、低毒性、安定性に優れる等の特徴を有する、フッ素系溶剤とアルコール類との溶剤組成物が、これまで広く使用されている。
フッ素系溶剤による乾燥方法は、他の方法に比較して、消費するエネルギー量が小さく、組成物の蒸留再生が容易であり、引火点を持たないという特徴がある。上記フッ素系溶剤とアルコール類との溶剤組成物としては、特許文献1に記載のようなハイドロクロロフルオロカーボン類(以下「HCFC類」と記す。)、ハイドロフルオロカーボン類(以下、「HFC類」と記す。)、およびハイドロフルオロエーテル類(以下、「HFE類」と記す。)から選ばれる少なくとも1種とアルコール類とを必須成分とする溶剤組成物が知られている。特許文献1には上記溶剤組成物を水切り用途に使用できることが記載されている。
また、従来のフッ素系溶剤に替わる新しい溶剤として、炭素原子-炭素原子間に二重結合を持つフルオロオレフィンが提案されており、洗浄剤、塗布溶剤として特許文献2、3に1,1-ジクロロ-2,3,3、3-テトラフルオロプロペン、特許文献4、5にモノクロロトリフルオロプロペンが示されており、洗浄力向上のため炭化水素やアルコール等との溶剤組成物が提案されている。
しかしながら、HCFC類はオゾン層に影響があることから日本では2019年末に全廃が決まっている。また、HFC類やHFE類においては、オゾン層に影響を与えることがなく、物品の表面から水を除去し乾燥する性能(以下、「水切り性能」ともいう。)には優れているが、地球温暖化係数が比較的高い。
上記のように、従来使用されてきたHCFC類、HFC類、HFE類は、種々の利点を有するにもかかわらず、オゾン層への影響や地球温暖化係数の高さから環境に影響を及ぼすことから、その使用の規制対象となっている物質が多い。このため、より環境影響の小さな代替溶剤が求められている。
上記したフルオロオレフィンについては、環境への負荷が小さく、洗浄力も従来と同等の性能を有しているため有望ではある。しかしながら、水切り乾燥時における水しみが発生したり、半田付け後の強固なフラックスの洗浄においては洗浄力が不足する場合があり、これらの課題を十分に解消できる溶剤組成物が求められている。
本発明は、新たな組成の溶剤組成物により、洗浄性が良好で、かつ、地球環境に悪影響を及ぼさず、特に、水切り乾燥性やフラックスの洗浄性に優れる溶剤組成物の提供を目的とする。
本発明者らは上記の点を鑑み鋭意検討した結果、所定のフッ素系溶剤とアルコール類の組み合わせが有効であることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は以下よりなる。
[1]1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと、沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコール(A)と、を含む溶剤組成物。
[2]前記溶剤組成物中に含まれる前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと前記アルコール(A)の合計100質量%に対して、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが75~99質量%、前記アルコール(A)が1~25質量%である、[1]に記載の溶剤組成物。
[3]前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと前記アルコール(A)の合計100質量%に対して、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが90~98質量%、前記アルコール(A)が2~10質量%である、[1]に記載の溶剤組成物。
[4]前記アルコール(A)が、エタノールおよびイソプロパノールのうち少なくとも1種である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
[5]前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのZ異性体を80質量%以上含む、[1]~[4]のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
[6]前記溶剤組成物が、さらにフェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、前記アルコール(A)以外のアルコール類、炭化水素類、からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
[2]前記溶剤組成物中に含まれる前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと前記アルコール(A)の合計100質量%に対して、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが75~99質量%、前記アルコール(A)が1~25質量%である、[1]に記載の溶剤組成物。
[3]前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと前記アルコール(A)の合計100質量%に対して、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが90~98質量%、前記アルコール(A)が2~10質量%である、[1]に記載の溶剤組成物。
[4]前記アルコール(A)が、エタノールおよびイソプロパノールのうち少なくとも1種である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
[5]前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのZ異性体を80質量%以上含む、[1]~[4]のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
[6]前記溶剤組成物が、さらにフェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、前記アルコール(A)以外のアルコール類、炭化水素類、からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
[7]水が付着した物品の表面に、[1]~[6]のいずれか一項に記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面から水を除去する、水切り乾燥方法。
[8]前記物品の表面から前記水を除去した後、さらに前記物品の表面を乾燥させる、[7]に記載の水切り乾燥方法。
[9]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、[7]または[8]に記載の水切り乾燥方法。
[10]フラックスが付着した物品の表面に、[1]~[6]のいずれか一項に記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面のフラックスを洗浄する、フラックスの洗浄方法。
[11]前記物品の表面から前記フラックスを洗浄した後、さらに前記物品の表面を乾燥させる、[10]に記載のフラックスの洗浄方法。
[12]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、[10]または[11]に記載のフラックス洗浄方法。
[8]前記物品の表面から前記水を除去した後、さらに前記物品の表面を乾燥させる、[7]に記載の水切り乾燥方法。
[9]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、[7]または[8]に記載の水切り乾燥方法。
[10]フラックスが付着した物品の表面に、[1]~[6]のいずれか一項に記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面のフラックスを洗浄する、フラックスの洗浄方法。
[11]前記物品の表面から前記フラックスを洗浄した後、さらに前記物品の表面を乾燥させる、[10]に記載のフラックスの洗浄方法。
[12]前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、[10]または[11]に記載のフラックス洗浄方法。
本発明の溶剤組成物は、洗浄性に優れ、かつ、地球環境に悪影響を及ぼさず、特に、水切り乾燥性やフラックスの洗浄性に優れる。
本発明の水切り乾燥方法は、地球環境に悪影響を及ぼさず、乾燥が容易にでき、かつ、乾燥時に水しみ等を生じさせることがないため、水切り乾燥を簡便、かつ、効果的に行うことができる。
本発明のフラックスの洗浄方法は、地球環境に悪影響を及ぼさず、半田付け後のフラックスの洗浄を容易に行うことができる。
本発明の溶剤組成物、水切り乾燥方法、フラックスの洗浄方法について、以下、実施形態を参照しながら詳細に説明する。
本明細書において、水切り乾燥とは、水が付着した物品の表面から、水を除去することをいい、水切り乾燥性に優れるとは、水を除去した後の物品の表面に水しみがないことをいう。
本明細書において、水切り乾燥とは、水が付着した物品の表面から、水を除去することをいい、水切り乾燥性に優れるとは、水を除去した後の物品の表面に水しみがないことをいう。
本発明の一実施形態である溶剤組成物は、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペン(以下「HCFO-1233yd」と記す。)と、沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコール(A)と、を含んでなる。
本明細書において、HCFO-1233ydは、HCFO-1233yd(Z)、HCFO-1233yd(E)、およびHCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)の混合体のいずれであってもよい。
<HCFO-1233yd>
本実施形態で用いるHCFO-1233ydは、炭素原子-炭素原子間に二重結合を持つフルオロオレフィンであるため、大気中での寿命が短く、オゾン破壊係数や地球温暖化係数が小さい。
本実施形態で用いるHCFO-1233ydは、炭素原子-炭素原子間に二重結合を持つフルオロオレフィンであるため、大気中での寿命が短く、オゾン破壊係数や地球温暖化係数が小さい。
HCFO-1233ydは、Z異性体(以下「HCFO-1233yd(Z)」と記す)およびE異性体(以下「HCFO-1233yd(E)」と記す)の構造異性体が存在する。
HCFO-1233yd(Z)の沸点は約54℃、HCFO-1233yd(E)の沸点は48℃であり、ともに乾燥性に優れた物質である。また、沸騰させて蒸気となってもHCFO-1233yd(Z)では約54℃、HCFO-1233yd(E)では48℃であるので、樹脂部品等の熱による影響を受けやすい部品であっても悪影響を及ぼし難い。また、HCFO-1233ydは引火点を持たず、表面張力や粘度も低く、室温でも容易に蒸発する等、洗浄剤や塗布溶剤として優れた性能を有している。
洗浄剤や塗布溶剤としての実用上の取扱い容易性、沸点および生産容易性から考慮される経済的優位性から、本実施形態の溶剤組成物には、HCFO-1233ydが適しており、さらにHCFO-1233ydの2種類の構造異性体のうち、HCFO-1233yd(Z)が好ましい。
HCFO-1233ydは、例えば、工業的に安定的に入手可能な1-クロロ-2,2,3,3-テトラフルオロパン(HCFC-244ca)を脱フッ化水素化反応することで製造できる。この方法によると、HCFO-1233ydは、HCFC-244caを塩基の存在下に脱フッ化水素反応を行うことにより生成する。
生成したHCFO-1233yd反応液には、構造異性体であるHCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)が存在し、この製造例においては、HCFO-1233yd(Z)がHCFO-1233yd(E)よりも多く生成する。これらの異性体は、その後の精製工程でHCFO-1233yd(Z)、HCFO-1233yd(E)に分離することができる。この製造例で得られたHCFO-1233yd(Z)には、原料由来の物質であるHCFC-244caやHCFO-1233yd(E)、1-クロロ-3,3-ジフルオロプロピンが含まれる場合がある。本実施形態におけるHCFO-1233ydの純度は99質量%以上が好ましく、99.5質量%以上がより好ましい。
<アルコール(A)>
本実施形態に用いるアルコール(A)は、沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコールである。一般に、アルコールは、直鎖、分岐鎖または環状構造の炭化水素の水素原子の一部が水酸基に置換した有機化合物(低級アルコール)のことをいう。
このアルコール(A)を構成する沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコールは、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。このアルコール(A)としては、HCFO-1233ydへの溶解性があり、揮発性がある化合物が用いられ、HCFO-1233ydとともに揮発して物品の表面に残留しにくいことから、炭素数が2~3のアルコールが好ましい。
本実施形態に用いるアルコール(A)は、沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコールである。一般に、アルコールは、直鎖、分岐鎖または環状構造の炭化水素の水素原子の一部が水酸基に置換した有機化合物(低級アルコール)のことをいう。
このアルコール(A)を構成する沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコールは、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。このアルコール(A)としては、HCFO-1233ydへの溶解性があり、揮発性がある化合物が用いられ、HCFO-1233ydとともに揮発して物品の表面に残留しにくいことから、炭素数が2~3のアルコールが好ましい。
アルコール(A)としては、具体的には、エタノール(沸点:78℃)、1-プロパノール(沸点:97℃)、イソプロパノール(沸点82℃)、2-ブタノール(沸点:100℃)、2-メチル-2-プロパノール(沸点:82℃)、アリルアルコール(沸点:97℃)等が挙げられる。なかでも、入手性、経済性がよく、HCFO-1233ydと共沸組成を形成でき、水切り乾燥性およびフラックスの洗浄性に優れる点で、エタノール、イソプロパノールがより好ましい。
本実施形態の溶剤組成物がアルコール(A)を含むことで、水切り乾燥性およびフラックスの洗浄性に優れた溶剤組成物が得られる。また、アルコール(A)を含むことで、HCFO-1223yd(Z)およびHCFO-1233yd(E)の分解を抑制する効果も奏する。この溶剤組成物に含まれるHCFO-1233ydとアルコール(A)との合計100質量%に対して、HCFO-1233ydの含有割合が75~99質量%、アルコール(A)の含有割合が1~25質量%、が好ましく、HCFO-1233ydの含有割合が90~98質量%、アルコール(A)の含有割合が2~10質量%、がより好ましい。アルコール(A)の含有割合が前記下限値以上であれば、水切り乾燥性およびフラックスの洗浄性にさらに優れる。また、前記上限値以下であれば、溶剤組成物中の飽和水分濃度が低く、洗浄後、水切り乾燥後の物品表面にしみができにくい。
本実施形態の溶剤組成物において、HCFO-1233ydとアルコール(A)が共沸組成または共沸様組成であることが好ましい。共沸組成または共沸様組成とすることで、水切り乾燥性およびフラックスの洗浄性に優れ、繰り返し使用できる点で好ましい。
一般に、共沸組成物は、液相の気化により生成される気相の組成が該液相の組成と同一となり、または、気相の液化により生成される液相の組成が該気相の組成と同一となるものとして定義される。共沸組成物は、蒸発、凝縮により組成が変化しないことから、溶剤組成物として繰り返し使用することができる。なお、共沸組成物の組成は、圧力条件により変化する。
一方、共沸様組成物は、共沸組成物に類似した挙動を示すものである。すなわち、共沸様組成物は、液相の気化により生成される気相の組成が該液相の組成と略同一となり、または、気相の液化により生成される液相の組成が該気相の組成と略同一となる。共沸様組成物は、蒸発、凝縮により組成がほとんど変化しないことから、共沸組成物と同様、溶剤組成物として繰り返し使用することができる。
例えば、HCFO-1233yd(Z)とエタノールからなる溶剤組成物の場合、HCFO-1233yd(Z)とエタノールとの合計量を100質量%としたとき、HCFO-1233yd(Z)が96質量%、エタノールが4質量%で共沸組成となる。HCFO-1233yd(E)とエタノールからなる溶剤組成物の共沸組成またはHCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)とエタノールからなる溶剤組成物の共沸組成も上記組成に近いと推定される。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO-1233ydの含有割合が92~98質量%、エタノールの含有割合が2~8質量%、がさらに好ましく、HCFO-1233ydの含有割合が94~97質量%、エタノールの含有割合が3~6質量%、が特に好ましい。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO-1233ydの含有割合が92~98質量%、エタノールの含有割合が2~8質量%、がさらに好ましく、HCFO-1233ydの含有割合が94~97質量%、エタノールの含有割合が3~6質量%、が特に好ましい。
また、例えば、HCFO-1233yd(Z)とイソプロパノールからなる溶剤組成物の場合、HCFO-1233yd(Z)とイソプロパノールとの合計量を100質量%としたとき、HCFO-1233yd(Z)が98質量%、イソプロパノールが2質量%、が共沸組成となる。HCFO-1233yd(E)とイソプロパノールからなる溶剤組成物の共沸組成またはHCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)とイソプロパノールからなる溶剤組成物の共沸組成も上記組成に近いと推定される。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO-1233ydの含有割合が95~99質量%、イソプロパノールが1~5質量%がさらに好ましく、HCFO-1233ydの含有割合が97~99質量%、イソプロパノールが1~3質量%、が特に好ましい。
そのため、この溶剤組成物においては、HCFO-1233ydの含有割合が95~99質量%、イソプロパノールが1~5質量%がさらに好ましく、HCFO-1233ydの含有割合が97~99質量%、イソプロパノールが1~3質量%、が特に好ましい。
なお、水切り乾燥性を良好にするためには、溶剤組成物中の飽和水分濃度が低い方が好ましい。これは、飽和水分濃度が高いと、水切り乾燥の際に、物品表面にその飽和水分に起因するしみ(水しみ)等が生じるおそれがある。一般に、アルコールと水はなじみが良いため、溶剤組成物中のアルコールの濃度が高くなると、飽和水分濃度も高くなる。そのため、上記溶剤組成物においてはアルコールの濃度は低い方が好ましい。したがって、上記した水切り乾燥性を良好に保ち、飽和水分に起因するしみを抑制するには、共沸組成付近で、できるだけアルコールの濃度を抑えることが好ましい。アルコールの炭素数を2以上とすることで、共沸組成付近でできるだけアルコールの濃度を抑えることができる。なかでもエタノールやイソプロパノールは上記特性のバランスが良好である。
<安定剤>
本実施形態の溶剤組成物には、本実施形態の効果を阻害しない範囲で、さらに、安定剤を配合することもできる。本実施形態における安定剤とは、HCFO-1233yd(Z)およびHCFO-1233yd(E)の分解を抑制する効果を有するものをいう(ただし、上記アルコール(A)は除く)。
本実施形態の溶剤組成物には、本実施形態の効果を阻害しない範囲で、さらに、安定剤を配合することもできる。本実施形態における安定剤とは、HCFO-1233yd(Z)およびHCFO-1233yd(E)の分解を抑制する効果を有するものをいう(ただし、上記アルコール(A)は除く)。
HCFO-1233ydを安定化できる化合物としては、フェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、上記アルコール(A)以外のアルコール類、および炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることができる。
ここで、安定性は、例えば、HCFO-1233ydに所定の割合で安定剤を溶解させた試験溶液を一定期間保存した後の塩素イオン濃度を指標として評価することができる。塩素イオン濃度は、イオンクロマトグラフで測定する。
具体的には、本実施形態の溶剤組成物における安定剤としては、HCFO-1233ydを50℃で3日間保存した際に、溶剤組成物中の塩素イオン濃度が100ppm以下となる安定剤が好ましく、塩素イオン濃度が50ppm以下となる安定剤がより好ましく、塩素イオン濃度10ppm以下となる安定剤がさらに好ましい。
本実施形態の溶剤組成物における安定剤の含有量は、溶剤組成物中に、1質量ppm以上であることが好ましく、5質量ppm以上であることがより好ましく、10質量ppm以上であることが特に好ましい。また、この安定剤の含有量は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が特に好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する安定性を十分に示すだけでなく、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く浸透性が良いという特性を損なわない点から特に優れている。
本実施形態における安定剤は、それぞれ安定化作用が異なると考えられる。たとえば、フェノール類や炭化水素類は酸化防止作用によりHCFO-1233ydの分解を抑制し、エポキシド類は発生した酸や塩素イオンを捕捉することにより、また、アミン類は分解によって生じた酸性物質を中和することにより、それぞれ酸性物質によるHCFO-1233ydの分解促進を抑制すると推測される。したがって必要に応じて2種類以上の安定剤を含有することにより、各安定剤の相乗効果が得られる。
本実施形態におけるフェノール類とは、芳香族炭化水素核に1個以上のヒドロキシ基を有する芳香族ヒドロキシ化合物をいう。芳香族ヒドロキシ化合物としてはHCFO-1233ydに溶解することが好ましい。芳香族炭化水素核としてはベンゼン核が好ましい。芳香族炭化水素核には水素原子以外に1つ以上の置換基が結合していてもよい。置換基としては、炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、カルボニル基などが挙げられる。また、芳香族炭化水素核に結合している1つ以上の水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい。炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基、芳香族炭化水素基、アラルキル基などが挙げられる。
このうち、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アシル基、カルボニル基の炭素数は6以下が好ましく、芳香族炭化水素基や、アラルキル基の炭素数は10以下が好ましい。炭化水素基としてはアルキル基やアルケニル基が好ましく、特にアルキル基が好ましい。さらに、芳香族炭化水素核のヒドロキシ基に対してオルト位にアルキル基やアルコキシ基を有していることが好ましい。オルト位のアルキル基としてはターシャリーブチル基などの分岐アルキル基が好ましい。オルト位が2つ存在する場合はそのいずれにもアルキル基が存在していてもよい。
フェノール類としては、具体的には、フェノール、1,2-ベンゼンジオール、1,3-ベンゼンジオール、1,4-ベンゼンジオール、1,3,5-ベンゼントリオール、2,6-ジターシャリーブチル-4-メチルフェノール、2,4,6-トリターシャリーブチルフェノール、2-ターシャリーブチルフェノール、3-ターシャリーブチルフェノール、4-ターシャリーブチルフェノール、2,4-ジターシャリーブチルフェノール、2,6-ジターシャリーブチルフェノール、4,6-ジターシャリーブチルフェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、2,3-ジメチルフェノール、2,4-ジメチルフェノール、2,5-ジメチルフェノール、2,6-ジメチルフェノール、2,3,6-トリメチルフェノール、2,4,6-トリメチルフェノール、2,5,6-トリメチルフェノール、3-イソプロピルフェノール、2-イソプロピル-5-メチルフェノール、2-メトキシフェノール、3-メトキシフェノール、4-メトキシフェノール、2-エトキシフェノール、3-エトキシフェノール、4-エトキシフェノール、2-プロポキシフェノール、3-プロポキシフェノール、4-プロポキシフェノール、α-トコフェロール、β-トコフェロール、γ-トコフェロールおよび4-ターシャリーブチルカテコールが挙げられる。
なかでも、フェノール、1,2-ベンゼンジオール、2,6-ジターシャリーブチル-4-メチルフェノール、m-クレゾール、2-イソプロピル-5-メチルフェノール、α-トコフェロールおよび2-メトキシフェノールがより好ましい。
上記フェノール類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm~10質量%が好ましく、5質量ppm~5質量%がより好ましく、さらに好ましくは10質量ppm~1質量%である。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また本実施形態におけるエーテル類とは、酸素原子に2つの炭化水素基が結合した鎖状エーテルと環を構成する原子として酸素原子を有する環状エーテル(ただし、3員環状エーテルであるエポキシ環を除く)とをいう。鎖状エーテルと環状エーテルにおけるエーテル性酸素原子の数は2以上であってもよい。エーテル類の炭素数は12以下が好ましい。また、エーテルを構成する炭化水素基の炭素原子にはハロゲン原子、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。ただし、エポキシ基を有するエーテル類はエポキシド類とみなす。
エーテル類としては、具体的には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジアリルエーテル、エチルメチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、エチルイソペンチルエーテル、エチルビニルエーテル、アリルエチルエーテル、エチルフェニルエーテル、エチルナフチルエーテル、エチルプロパルギルエーテル、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、1,3,5-トリオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、アニソール、アネトール、トリメトキシエタン、トリエトキシエタン、フラン、2-メチルフランおよびテトラヒドロフランが挙げられる。
エーテル類としては4~6員環の環状エーテルが好ましく、なかでも、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、1,3,5-トリオキサン、2-メチルフランおよびテトラヒドロフランが好ましい。
上記エーテル類の添加濃度は本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm~10質量%が好ましく、10質量ppm~7質量%がより好ましく、0.01質量%~5質量%がさらに好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また本実施形態におけるエポキシド類とは、3員環状エーテルであるエポキシ基を1個以上有する化合物をいう。エポキシド類は、エポキシ基を1分子中に2個以上有していてもよく、また、ハロゲン原子、エーテル性酸素原子、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。エポキシド類の炭素原子数は12以下が好ましい。
エポキシド類としては、具体的には、1,2-プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、1,2-エポキシ-3-フェノキシプロパン、ブチルグリシジルエーテル、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、d-リモネンオキシドおよび1-リモネンオキシドが挙げられる。なかでも、1,2-プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシドおよびブチルグリシジルエーテルが好ましい。
上記エポキシド類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm~10質量%が好ましく、10質量ppm~7質量%がより好ましく、0.01質量%~5質量%がさらに好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また本実施形態におけるアミン類とは、置換または無置換のアミノ基を1個以上有する化合物(第1級~第3級アミン)をいう。また、アミン類は非環状のアミン類であっても環状アミン類(アミノ酸の窒素原子が環を構成する原子である環状化合物)であってもよい。第2級アミンや第3級アミンの窒素原子に結合している基としては、炭素数6以下のアルキル基やヒドロキシアルキル基が好ましい。非環状のアミン類としては脂肪族アミンや芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては置換または無置換のアミノ基を1個以上有するベンゼン核含有化合物が挙げられる。環状アミン類としては、環を構成する窒素原子の数が1~3個の4~6員環化合物が挙げられる。また、アミン類の炭素原子数は16以下が好ましく、10以下がより好ましい。
アミン類としては、具体的には、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、n-プロピルアミン、ジ-n-プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、セカンダリー-ブチルアミン、ターシャリー-ブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、ヘキシルアミン、2-エチルヘキシルアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、アニリン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、ピリジン、ピコリン、モルホリン、N-メチルモルホリン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、α-メチルベンジルアミン、プロピレンジアミン、ジエチルヒドロキシアミン、ピロール、N-メチルピロール、2-メチルピリジン、3-メチルピリジン、4-メチルピリジン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、ジプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N-エチルモルホリン、ジフェニルアミンおよびエチレンジアミンが挙げられる。
アミン類としては、アルキルアミンと環状アミン類が好ましく、なかでも、ピロール、N-メチルピロール、2-メチルピリジン、n-プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、N-メチルモルホリンおよびN-エチルモルホリンが好ましい。
上記アミン類の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm~10質量%が好ましく、5質量ppm~5質量%がより好ましく、さらに好ましくは10質量ppm~1質量%であり、0.001~0.1質量%が最も好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
さらに、上記アミン類には緩衝作用があるため、HCFO-1233ydが分解する際に生じる酸を捕捉して、酸分上昇を防ぎさらなる分解反応を抑制する効果があり、外部から持ち込まれた酸分を捕捉することで外部要因による影響を小さくすることができる。
また、本実施形態における上記アルコール(A)以外のアルコール類とは、上記説明した必須成分としてのアルコール(A)以外の安定剤として使用されるアルコール類(以下、「アルコール安定剤」と称する)をいう。具体的には、ここでいうアルコール安定剤としては、沸点が100℃超、または、炭素数が1もしくは6以上の、直鎖、分岐鎖または環状構造の炭化水素にヒドロキシ基が結合した有機化合物のことをいう。
このアルコール安定剤としては、具体的には、メタノール、n-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、1-エチル-1-プロパノール、2-メチル-1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、3-メチル-2-ブタノール、ネオペンチルアルコール、1-ヘキサノール、2-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ノナノール、3,5,5-トリメチル-1-ヘキサノール、1-デカノール、1-ウンデカノール、1-ドデカノール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1-メチルシクロヘキサノール、2-メチルシクロヘキサノール、3-メチルシクロヘキサノール、4-メチルシクロヘキサノール、α-テルピネオール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、ノニルアルコール、テトラデシルアルコール、2-プロピン-1-オール等が挙げられる。なかでも、メタノール、2-プロピン-1-オールがより好ましい。
上記アルコール安定剤の添加濃度は、本実施形態の溶剤組成物中に、1質量ppm~10質量%が好ましく、5質量ppm~5質量%がより好ましく、さらに好ましくは10質量ppm~1質量%であり、0.001~0.1質量%が最も好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
また、本実施形態における炭化水素類とは、直鎖、分岐鎖または環状構造の炭化水素分子を有する有機化合物である。本実施形態において、炭化水素類は、飽和炭化水素でもよく、炭素-炭素結合の少なくとも一つが不飽和結合である不飽和炭化水素でもよい。本実施形態における炭化水素類としては、HCFO-1233ydへの溶解性があり、揮発性があって、HCFO-1233ydとともに揮発して物品の表面に残留しにくい点で、炭素数が5~9の鎖状または環状の炭化水素類が好ましい。
飽和炭化水素類としては、具体的には、n-ペンタン、n-ヘキサン、2-メチルペンタン、3-メチルペンタン、2,2-ジメチルブタン、2,3-ジメチルブタン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,4-ジメチルペンタン、2-メチルヘプタン、3-メチルヘプタン、4-メチルヘプタン、2,2-ジメチルヘキサン、2,5-ジメチルヘキサン、3,3-ジメチルヘキサン、2-メチル-3-エチルペンタン、3-メチル-3-エチルペンタン、2,3,3-トリメチルペンタン、2,3,4-トリメチルペンタン、2,2,3-トリメチルペンタン、2-メチルヘプタン、2,2,4-トリメチルペンタン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等が挙げられる。なかでも、n-ペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタンがより好ましい。
不飽和炭化水素としては、具体的には、1-ペンテン、2-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、2-メチル-2-ブテン等のペンテン異性体、1-ヘキセン、2-ヘキセン、3-ヘキセン、2-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、2-エチル-1-ブテン、3-エチル-1-ブテン、3-エチル-2-ブテン、2-メチル-2-ペンテン、3-メチル-2-ペンテン、4-メチル-2-ペンテン、2,3-ジメチル-2-ブテン等のヘキセン異性体、1-ヘプテン、2-ヘプテン、3-ヘプテン、4-ヘプテン、3-エチル-2-ペンテン等のへプテン異性体、1-オクテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、2,4,4-トリメチル-2-ペンテン等のオクテン異性体、1-ノネン等のノネン異性体、また、ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、ヘプタジエン、オクタジエン等のジエン化合物、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘプテン、シクロヘプタジエン、シクロオクテン、シクロオクタジエン等の不飽和環状化合物が挙げられる。本実施形態では、特に2-メチル-2-ブテン、2-メチル-1-ペンテン、2-メチル-2-ペンテン、3-エチル-2-ブテン、2,3-ジメチル-2-ブテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、2,4,4-トリメチル-2-ペンテンが好ましい。
上記炭化水素類のうち、酸素捕捉による酸化防止作用は不飽和炭化水素が飽和炭化水素よりも高いため、不飽和炭化水素がHCFO-1233ydの安定剤としてより好ましい。
上記炭化水素類の配合量としては、溶剤組成物中に、1質量ppm~10質量%が好ましく、より好ましくは5質量ppm~7質量%、さらに好ましくは10質量ppm~5質量%であり、0.001~0.1質量%が最も好ましい。安定剤は上記好ましい範囲内であると、HCFO-1233ydに対する十分な安定性を示すことに加え、HCFO-1233ydのもつ表面張力や粘度が低く、浸透性が良いという特性を阻害しない点から特に優れている。
本実施形態の溶剤組成物は沸点が30~120℃である少なくとも1種類の安定剤を含むことが好ましい。沸点が30~120℃の安定剤のうち少なくとも1種類の上記安定剤を含むことで、乾燥性に優れたものとなる。これにより、水切り乾燥後やフラックス洗浄後の物品表面に、本実施形態の溶剤組成物由来の成分が残留することがない。
この観点から好ましい安定剤としては、メタノール(沸点:64.5℃)、2-プロピン-1-オール(沸点:112℃)、1,2-ブチレンオキシド(沸点:63.2℃)、テトラヒドロフラン(沸点:66℃)、1,4-ジオキサン(沸点:101℃)、n-プロピルアミン(沸点:48℃)、ジイソプロピルアミン(沸点:84℃)、N-メチルモルホリン(沸点:115℃)、N-メチルピロール(沸点:112℃)、2-メチル-2-ブテン(沸点:39℃)、2-メチル-1-ペンテン(沸点;62℃)、2-メチル-2-ペンテン(沸点:67℃)、3-エチル-2-ブテン(沸点:73℃)、2,3-ジメチル-2-ブテン(沸点:73℃)、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン(沸点:112℃)、2,4,4-トリメチル-2-ペンテン(沸点:112℃)、n-ヘプタン(沸点:98℃)が挙げられる。
安定性の点から、メタノール、2-プロピン-1-オール、2-メチル-1-ペンテン、2-メチル-2-ペンテン、3-エチル-2-ブテン、2,3-ジメチル-2-ブテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、2,4,4-トリメチル-2-ペンテン、N-メチルピロールがより好ましく、2-メチル-1-ペンテン、2-メチル-2-ペンテン、3-エチル-2-ブテン、2,3-ジメチル-2-ブテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、2,4,4-トリメチル-2-ペンテン、N-メチルピロールがさらに好ましい(上記化合物を安定剤として用いることにより、HCFO-1233ydの分解を引き起こす原因物質、例えば酸素ラジカル等の過酸化物、の発生を抑えられる。また、酸素ラジカルが発生してHCFO-1233ydの還元体を生成した場合でも、還元体を再度酸化させてHCFO-1233ydを生成することができる。)。
本実施形態の溶剤組成物は、異なる種類の沸点が30~120℃の安定剤を2種以上含むことにより、優れた乾燥性を維持しながら、安定性がさらに向上する。安定剤の組合せとしては、アルコール安定剤、不飽和炭化水素類、アミン類のうち、2種類以上の安定剤の組合せが好ましい。例えば、アルコール安定剤と不飽和炭化水素類、アルコール安定剤とアミン類、不飽和炭化水素類とアミン類の組合せが挙げられる。同じ類に属する化合物を複数含んでもよい。
安定剤としては、下記i)の群、ii)の群、iii)の群のうち少なくとも2以上の群から安定剤を選び、組合せることがより好ましい。また、各群から選ぶ安定剤は、1つでもよく、2つ以上でもよい。これらの安定剤を組合せて用いることで、安定剤の相乗効果により溶剤組成物の長期の安定性に優れる。
i)メタノール、2-プロピン-1-オール
ii)2-メチル-1-ペンテン、2-メチル-2-ペンテン、3-エチル-2-ブテン、2,3-ジメチル-2-ブテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、2,4,4-トリメチル-2-ペンテン、n-ヘプタン
iii)N-メチルピロール、N-メチルモルホリン、n-プロピルアミン、ジイソプロピルアミン
i)メタノール、2-プロピン-1-オール
ii)2-メチル-1-ペンテン、2-メチル-2-ペンテン、3-エチル-2-ブテン、2,3-ジメチル-2-ブテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、2,4,4-トリメチル-2-ペンテン、n-ヘプタン
iii)N-メチルピロール、N-メチルモルホリン、n-プロピルアミン、ジイソプロピルアミン
本実施形態の溶剤組成物を洗浄装置で使用する場合には、洗浄装置内や溶剤再生装置での蒸留再生が繰り返されるため、溶剤組成物は連続的に過酷な条件にさらされる。また、本実施形態の溶剤組成物を不揮発性溶質の塗布溶剤として使用する場合には、揮発した溶剤組成物を活性炭の吸脱着による回収を行う際、活性炭からの脱着時に溶剤成分が過熱水蒸気と接触し、溶剤組成物は過酷な条件にさらされる。さらに、本実施形態の溶剤組成物を熱移動媒体として熱サイクルシステムで使用する場合には、溶剤組成物は圧縮膨張を繰り返す過酷な条件にさらされる。このように、本実施形態の溶剤組成物を、その相変化を伴う用途に使用する場合には、本実施形態の溶剤組成物は、安定剤としてフェノール類と、沸点が30~120℃の安定剤を含むことが好ましい。
本実施形態の溶剤組成物が、銅または銅合金と接触する場合には、それらの金属の腐食を避けるために、ニトロ化合物類やトリアゾール類を含有してもよい。ニトロ化合物類は、ニトロメタン、ニトロエタン、1-ニトロプロパン、2-ニトロプロパン、1-ニトロエチレンである。より好ましくは、ニトロメタンまたはニトロエタンである。トリアゾール類は、2-(2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′-ターシャリー-ブチル-5′-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-[(N,N-ビス-2-エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール等から選ばれるものであり、より好ましくは1,2,3-ベンゾトリアゾールである。上記ニトロ化合物類やトリアゾール類の含有濃度は、溶剤組成物全体に対して10質量ppm~1質量%が好ましい。
本実施形態の溶剤組成物は、HCFO-1233ydに加えて、さらに溶解性を高める、揮発速度を調節する等の各種の目的に応じて、HCFO-1233ydに可溶な溶剤(以下、「溶剤(A)」と記す。)を含んでもよい。なお、HCFO-1233ydに可溶な溶剤とは、所望の濃度となるようにHCFO-1233ydに混合して、常温(25℃)で撹拌することにより二層分離や濁りを起こさずに均一に溶解できる溶剤を意味する。
本実施形態の溶剤組成物に含まれる溶剤(A)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
本実施形態の溶剤組成物に含まれる溶剤(A)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
溶剤(A)としては、炭化水素類、アルコール安定剤、ケトン類、エーテル類、エステル類、クロロカーボン類、HFC類、HFE類、HCFO類、CFO類からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶剤が好ましい。
上記本実施形態における安定剤のうちには溶剤(A)として使用できる化合物がある(たとえばn-ヘプタンなど)。そのような安定剤は、安定化効果を発揮するために充分な量を超えて本実施形態の溶剤組成物中に含有されていてもよい。その場合、安定化効果を発揮するために充分な量を超えた量の安定剤については溶剤(A)とみなすものとする。
溶剤(A)である炭化水素類としては、炭素数が5以上の炭化水素類が好ましい。炭素数が5以上の炭化水素類あれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和炭化水素類であっても、不飽和炭化水素類であってもよい。
この炭化水素類としては、具体的には、n-ペンタン、2-メチルブタン、n-ヘキサン、2-メチルペンタン、2,2-ジメチルブタン、2,3-ジメチルブタン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,4-ジメチルペンタン、n-オクタン、2-メチルヘプタン、3-メチルヘプタン、4-メチルヘプタン、2,2-ジメチルヘキサン、2,5-ジメチルヘキサン、3,3-ジメチルヘキサン、2-メチル-3-エチルペンタン、3-メチル-3-エチルペンタン、2,3,3-トリメチルペンタン、2,3,4-トリメチルペンタン、2,2,3-トリメチルペンタン、2,2,4-トリメチルペンタン、n-ノナン、2,2,5-トリメチルヘキサン、n-デカン、n-ドデカン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ビシクロヘキサン、α-ピネン、ジペンテン、デカリン、テトラリン、アミルナフタレン等が挙げられる。なかでも、n-ペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタンがより好ましい。
溶剤(A)であるアルコール類としては、上記アルコール安定剤のうち、炭素数1~16のアルコール類が好ましい。炭素数1~16のアルコール類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和アルコール類であっても、不飽和アルコール類であってもよい。
この溶剤(A)であるアルコール類としては、具体的には、メタノール、1-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、2-メチル-1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、3-メチル-2-ブタノール、ネオペンチルアルコール、1-ヘキサノール、2-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ノナノール、3,5,5-トリメチル-1-ヘキサノール、1-デカノール、1-ウンデカノール、1-ドデカノール、2-プロピン-1-オール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1-メチルシクロヘキサノール、2-メチルシクロヘキサノール、3-メチルシクロヘキサノール、4-メチルシクロヘキサノール、α-テルピネオール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、ノニルアルコール、テトラデシルアルコール等が挙げられる。なかでも、メタノールがより好ましい。
溶剤(A)であるケトン類としては、炭素数3~9のケトン類が好ましい。炭素数3~9のケトン類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和ケトン類であっても、不飽和ケトン類であってもよい。
このケトン類としては、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、2-ペンタノン、3-ペンタノン、2-ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、ホロン、2-オクタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、2,4-ペンタンジオン、2,5-ヘキサンジオン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン等が挙げられる。なかでも、アセトン、メチルエチルケトンがより好ましい。
溶剤(A)であるエーテル類としては、炭素数2~8のエーテル類が好ましい。炭素数2~8のエーテル類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和エーテル類であっても、不飽和エーテル類であってもよい。
このエーテル類としては、具体的には、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アニソール、フェネトール、メチルアニソール、フラン、メチルフラン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。なかでも、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフランがより好ましい。
溶剤(A)であるエステル類としては、炭素数2~19のエステル類が好ましい。炭素数2~19のエステル類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和エステル類であっても、不飽和エステル類であってもよい。
このエステル類としては、具体的には、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec-ブチル、酢酸ペンチル、酢酸メトキシブチル、酢酸sec-ヘキシル、酢酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ベンジル、γ-ブチロラクトン、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジペンチル、マロン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、酒石酸ジブチル、クエン酸トリブチル、セバシン酸ジブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル等が挙げられる。なかでも、酢酸メチル、酢酸エチルがより好ましい。
溶剤(A)であるクロロカーボン類としては、炭素数1~3のクロロカーボン類が好ましい。炭素数1~3のクロロカーボン類であれば、鎖状であっても環状であってもよく、また飽和クロロカーボン類であっても、不飽和クロロカーボン類であってもよい。
このクロロカーボン類としては、具体的には、塩化メチレン、1,1-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、1,1,1,2-テトラクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、1,1-ジクロロエチレン、cis-1,2-ジクロロエチレン、trans-1,2-ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1,2-ジクロロプロパン等が挙げられる。なかでも、塩化メチレン、trans-1,2-ジクロロエチレン、トリクロロエチレンがより好ましい。
溶剤(A)であるHFC類としては、炭素数4~8の鎖状または環状のHFC類が好ましく、1分子中のフッ素原子数が水素原子数以上であるHFC類に含まれる溶剤がより好ましい。
溶剤(A)であるHFC類としては、具体的には、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-デカフルオロペンタン、1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4-ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロオクタン等が挙げられる。なかでも、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4-ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロヘキサンがさらに好ましい。
溶剤(A)であるHFE類としては、例えば、(ペルフルオロブトキシ)メタン、(ペルフルオロブトキシ)エタン、1,1,2,2-テトラフルオロ-1-(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン等が挙げられる。なかでも、(ペルフルオロブトキシ)メタン、1,1,2,2-テトラフルオロ-1-(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタンが好ましい。
溶剤(A)であるHCFO類としては、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのE異性体およびZ異性体、1,1-ジクロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペン、1,2-ジクロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのE異性体およびZ異性体が挙げられる。なかでも、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのZ異性体が好ましい。
溶剤(A)であるCFO類としては、1,1-ジクロロ-2,3,3,3-テトラフルオロ-1-プロペンが挙げられる。
溶剤(A)は引火点を持たない溶剤であることがさらに好ましい。引火点を持たない溶剤(A)としては、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-デカフルオロペンタン、1,1,1,2,2,3,3,4,4-ノナフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロヘキサン等のHFC類や、(ペルフルオロブトキシ)メタン、1,1,2,2-テトラフルオロ-1-(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン等のHFE類、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのE異性体およびZ異性体、1,1-ジクロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペン、1,2-ジクロロ-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのE異性体およびZ異性体等のHCFO類、1,1-ジクロロ-2,3,3,3-テトラフルオロ-1-プロペン等のCFO類が挙げられる。溶剤(A)として引火点を有する溶剤を用いる場合でも、本実施形態の溶剤組成物として引火点を持たない範囲でHCFO-1233ydと混合して用いることが好ましい。
また、HCFO-1233ydと溶剤(A)が共沸組成を形成する場合は、共沸組成での使用も可能である。
本実施形態の溶剤組成物が溶剤(A)を含有する場合、本実施形態の溶剤組成物中の溶剤(A)の含有量は、HCFO-1233ydと溶剤(A)の合計量100質量部に対して溶剤(A)が0.1~50質量部であることが好ましく、0.5~20質量部であることがより好ましく、1~10質量部であることがさらに好ましい。
溶剤(A)の含有量が上記下限値以上であれば、溶剤(A)による効果が充分に得られる。溶剤(A)の含有量が上記上限値以下であれば、HCFO-1233ydの持つ優れた乾燥性を阻害することがない。
以上説明した本実施形態の溶剤組成物は、物品表面の水切り乾燥性およびフラックスの洗浄性能に優れ、かつ地球環境に悪影響を及ぼさず、HCFO-1233ydの分解を抑制し安定化した溶剤組成物である。
本実施形態の溶剤組成物は、金属、プラスチック、エラストマー、ガラス、セラミックス等の広範囲の材質の接触物に対して使用できる。本実施形態の溶剤組成物は、特に、水切り乾燥用溶剤およびフラックス洗浄剤、に適している。
<水切り乾燥方法>
本実施形態の溶剤組成物は、純水などの水を用いて部品等の物品を洗浄等したときに、その物品の表面に付着した水分を効果的に除去できる。そのため、水切り乾燥溶剤として好適に使用可能である。
本実施形態の溶剤組成物は、純水などの水を用いて部品等の物品を洗浄等したときに、その物品の表面に付着した水分を効果的に除去できる。そのため、水切り乾燥溶剤として好適に使用可能である。
水切り乾燥する物品としては、表面に水が付着したものであれば特に限定されないが、製造にあたって純水等での洗浄工程に付される物品、例えば、電子部品、電機部品、精密機械部品、光学部品などが好ましいものとして挙げられる。
また、この溶剤組成物を適用する物品の表面は、例えば、金属、樹脂、ゴム、繊維、ガラス、セラミックスおよびこれらの複合材料等の材質が好ましいものとして挙げられる。複合材料としては、金属と樹脂の積層体等が挙げられる。本実施形態の溶剤組成物は、これらの表面に付着した水を、効果的に除去できる。
水切り乾燥溶剤として用いる場合は、物品の表面において水が付着した面に、上記溶剤組成物を接触させて、物品の表面から水を除去すればよい。接触の方法としては、例えば、浸漬、スプレー、浸漬揺動、浸漬超音波、蒸気暴露、これらを組み合わせた方法などの方法が挙げられる。水切り剤として使用する場合には、必要に応じて、任意の水切り条件(温度、量、回数など)を採用するのが好ましい。
さらに、上記水切り乾燥操作において、物品の表面から水を除去した後、物品の表面を乾燥させる。この物品の表面を乾燥する方法としては、自然乾燥でもよいし、温風乾燥、熱風乾燥、真空乾燥、イソプロパノールによる置換乾燥等の公知の乾燥方法により、乾燥を促進させ、効率的に水切り乾燥を行うようにしてもよい。
<フラックスの洗浄方法>
本実施形態の溶剤組成物は、電子部品等において半田付け等を行ったときに、その半田付けした部分に生じたフラックス成分を効果的に除去できる。そのため、フラックス洗浄剤として好適に使用可能である。
本実施形態の溶剤組成物は、電子部品等において半田付け等を行ったときに、その半田付けした部分に生じたフラックス成分を効果的に除去できる。そのため、フラックス洗浄剤として好適に使用可能である。
フラックスの洗浄対象となる物品としては、表面にフラックスが付着したものであれば特に限定されないが、製造にあたって半田付けを実施する物品、例えば、電子部品、電機部品、精密機械部品、光学部品などが好ましいものとして挙げられる。
フラックス洗浄剤として用いる場合は、物品の表面においてフラックスが付着した面に、上記溶剤組成物を接触させて、物品の表面からフラックスを除去すればよい。接触の方法としては、例えば、手拭き洗浄、浸漬洗浄、スプレー洗浄、浸漬揺動洗浄、浸漬超音波洗浄、蒸気洗浄、これらを組み合わせた方法等が挙げられる。洗浄装置、洗浄条件等も公知のフラックス洗浄の条件を適宜選択できる。
<洗浄方法>
また、本実施形態の溶剤組成物は、フラックス以外に、各種の物品に付着した加工油、ワックス、離型剤、ほこり等の洗浄を行うこともできる。ここで、被洗浄物のより具体的な例としては、繊維製品、医療器具、電気機器、精密機械、光学物品およびそれらの部品等が挙げられる。電気機器、精密機械、光学物品およびそれらの部品の具体例としては、IC、コンデンサ、プリント基板、マイクロモーター、リレー、ベアリング、光学レンズ、ガラス基板等が挙げられる。また、例えば、国際公開第2008/149907号に示される洗浄装置、および洗浄方法が挙げられる。
また、本実施形態の溶剤組成物は、フラックス以外に、各種の物品に付着した加工油、ワックス、離型剤、ほこり等の洗浄を行うこともできる。ここで、被洗浄物のより具体的な例としては、繊維製品、医療器具、電気機器、精密機械、光学物品およびそれらの部品等が挙げられる。電気機器、精密機械、光学物品およびそれらの部品の具体例としては、IC、コンデンサ、プリント基板、マイクロモーター、リレー、ベアリング、光学レンズ、ガラス基板等が挙げられる。また、例えば、国際公開第2008/149907号に示される洗浄装置、および洗浄方法が挙げられる。
本実施形態の溶剤組成物を用いて国際公開第2008/149907号に示される洗浄装置にて洗浄を行う場合、第1浸漬槽内の本実施形態の溶剤組成物の温度を25℃以上、溶剤組成物の沸点未満とすることが好ましい。上記範囲内であれば、加工油等の脱脂洗浄を容易に行うことができ、超音波による洗浄効果が高い。また、第2浸漬槽内の本実施形態の溶剤組成物の温度を10~45℃とすることが好ましい。上記範囲内であれば、蒸気洗浄工程において、物品の温度と溶剤蒸気の温度差が十分に得られるため、蒸気洗浄のために十分量の溶剤が物品表面で凝縮できるためすすぎ洗浄効果が高い。また洗浄性の点から第2浸漬槽の溶剤組成物の温度より第1浸漬槽内の本実施形態の溶剤組成物の温度が高いことが好ましい。
洗浄剤または水切り乾燥剤等に使用した場合、部品等の表面に残った本実施形態の溶剤組成物は、乾燥によって除去できる。乾燥は、加熱乾燥、減圧乾燥、自然乾燥等の種々の乾燥方法において、任意の乾燥条件(温度、時間など)で行うことができる。特に、本実施形態の溶剤組成物の場合には、常温で迅速に蒸発するので、自然乾燥によって、表面から除去可能である。また、使用した本実施形態の溶剤組成物を、回収し、再生して、同様の用途、または他の用途に用いてもよい。
<塗布溶剤用途>
また本実施形態の溶剤組成物を、例えば、不揮発性溶質成分を物品表面に塗布する溶剤として使用する場合には、溶質成分を本実施形態の溶剤組成物に溶解した溶液とし、その溶液を被塗布物上に塗布し、溶剤組成物を蒸発させ、上記被塗布物上に不揮発性成分塗膜を形成させる。
また本実施形態の溶剤組成物を、例えば、不揮発性溶質成分を物品表面に塗布する溶剤として使用する場合には、溶質成分を本実施形態の溶剤組成物に溶解した溶液とし、その溶液を被塗布物上に塗布し、溶剤組成物を蒸発させ、上記被塗布物上に不揮発性成分塗膜を形成させる。
ここでいう不揮発性成分とは、物品に潤滑性を付与するための潤滑剤、金属部品の防錆効果を付与するための防錆剤、物品にはっ水性を付与するための防湿コート剤、物品への防汚性能を付与するための指紋付着防止剤等が挙げられる。
本実施形態の溶剤組成物に潤滑剤を溶解させて潤滑剤溶液とすることもできる。
潤滑剤とは、2つの部材が互いの面を接触させた状態で運動するときに、接触面における摩擦を軽減し、熱の発生や摩耗損傷を防ぐために用いるものを意味する。潤滑剤は、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体のいずれの形態であってもよい。
潤滑剤とは、2つの部材が互いの面を接触させた状態で運動するときに、接触面における摩擦を軽減し、熱の発生や摩耗損傷を防ぐために用いるものを意味する。潤滑剤は、液体(オイル)、半固体(グリース)、固体のいずれの形態であってもよい。
潤滑剤としては、HCFO-1233ydへの溶解性が優れる点から、フッ素系潤滑剤またはシリコーン系潤滑剤が好ましい。なお、フッ素系潤滑剤とは、分子内にフッ素原子を有する潤滑剤を意味する。また、シリコーン系潤滑剤とは、シリコーンを含む潤滑剤を意味する。
上記潤滑剤溶液に含まれる潤滑剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。フッ素系潤滑剤とシリコーン系潤滑剤は、それぞれを単独で使用してもよく、それらを併用してもよい。
フッ素系潤滑剤としては、フッ素オイル、フッ素グリース、ポリテトラフルオロエチレンの樹脂粉末等のフッ素系固体潤滑剤が挙げられる。フッ素オイルとしては、パーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合物が好ましい。例えば、製品名「クライトックス(登録商標)GPL102」(デュポン株式会社製)、「ダイフロイル#1」、「ダイフロイル#3」、「ダイフロイル#10」、「ダイフロイル#20」、「ダイフロイル#50」、「ダイフロイル#100」、「デムナムS-65」(以上、ダイキン工業株式会社製)等が挙げられる。フッ素グリースとしては、パーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合物等のフッ素オイルを基油として、ポリテトラフルオロエチレンの粉末やその他の増ちょう剤を配合したものが好ましい。例えば、製品名「クライトックス(登録商標)グリース240AC」(デュポン株式会社製)、「ダイフロイルグリースDG-203」、「デムナムL65」、「デムナムL100」、「デムナムL200」(以上、ダイキン株式会社製)、「スミテックF936」(住鉱潤滑剤株式会社製)、「モリコート(登録商標)HP-300」、「モリコート(登録商標)HP-500」、「モリコート(登録商標)HP-870」、「モリコート(登録商標)6169」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。
シリコーン系潤滑剤としては、シリコーンオイルやシリコーングリースが挙げられる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、メチルフェニルシリコーン、環状ジメチルシリコーン、側鎖や末端に有機基を導入した変性シリコーンオイルが好ましい。例えば、製品名「信越シリコーンKF-96」、「信越シリコーンKF-965」、「信越シリコーンKF-968」、「信越シリコーンKF-99」、「信越シリコーンKF-50」、「信越シリコーンKF-54」、「信越シリコーンHIVAC F-4」、「信越シリコーンHIVAC F-5」、「信越シリコーンKF-56A」、「信越シリコーンKF-995」(以上、信越化学工業株式会社製)、「SH200」(東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。シリコーングリースとしては、上記に挙げた種々のシリコーンオイルを基油として、金属石けん等の増ちょう剤、各種添加剤を配合した製品が好ましい。例えば、製品名「信越シリコーンG-30シリーズ」、「信越シリコーンG-40シリーズ」、「信越シリコーンFG-720シリーズ」、「信越シリコーンG-411」、「信越シリコーンG-501」、「信越シリコーンG-6500」、「信越シリコーンG-330」、「信越シリコーンG-340」、「信越シリコーンG-350」、「信越シリコーンG-630」(以上、信越化学工業株式会社製)、「モリコート(登録商標)SH33L」、「モリコート(登録商標)41」、「モリコート(登録商標)44」、「モリコート(登録商標)822M」、「モリコート(登録商標)111」、「モリコート(登録商標)高真空用グリース」、「モリコート(登録商標)熱拡散コンパウンド」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)等が挙げられる。
またフッ素系潤滑剤としても、シリコーン系潤滑剤としても例示できるものとして、末端または側鎖をフルオロアルキル基で置換した変性シリコーンオイルであるフロロシリコーンオイルが挙げられる。例えば、製品名「ユニダイン(登録商標)TG-5601」(ダイキン工業株式会社製)、「モリコート(登録商標)3451」、「モリコート(登録商標)3452」(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)、「信越シリコーンFL-5」、「信越シリコーンX-22-821」、「信越シリコーンX-22-822」、「信越シリコーンFL-100」(以上、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
これら潤滑剤溶液は、フッ素系潤滑剤が用いられる産業機器、パーソナルコンピュータやオーディオ機器におけるCDやDVDのトレー部品、プリンタ、コピー機器、ファックス機器等の家庭用機器やオフィス用機器等に使用できる。また、シリコーン系潤滑剤が用いられる注射器の注射針やシリンダ、医療用チューブ部品等に使用できる。
上記潤滑剤溶液(100質量%)中の潤滑剤の含有量は、0.01~50質量%が好ましく、0.05~30質量%がより好ましく、0.1~20質量%がさらに好ましい。潤滑剤の含有量が上記範囲内であれば、潤滑剤溶液を塗布したときの塗布膜の膜厚、および乾燥後の潤滑剤塗膜の厚さを適正範囲に調製しやすい。同様に、防錆剤溶液における防錆剤の含有量も上記と同じ範囲であることが好ましい。
潤滑剤溶液の塗布方法としては、たとえば、刷毛による塗布、スプレーによる塗布、物品を潤滑剤溶液に浸漬することによる塗布、潤滑剤溶液を吸い上げることによりチューブや注射針の内壁に潤滑剤溶液を接触させる塗布方法等が挙げられる。
本実施形態における防錆剤とは、空気中の酸素によって容易に酸化されて錆を生じる金属の表面を覆い、金属表面と酸素を遮断することで金属材料の錆を防止する物質のことを言う。防錆剤としては、鉱物油、やポリオールエステル類、ポリアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類のような合成油が挙げられる。
防錆剤の塗布方法は潤滑油と同様であり、刷毛による塗布、スプレーによる塗布、物品を防錆剤溶液に浸漬することによる塗布等が挙げられる。
その他、プラスチック、ゴム、金属、ガラス、実装回路板への防湿性や防汚性を付与するための防湿コート剤や指紋付着防止剤についても同様の方法で物品表面に塗布することができる。防湿コート剤の製品例としてはトパス5013、トパス6013、トパス8007(ポリプラスチックス社製品)、ゼオノア1020R、ゼオノア1060R(日本ゼオン社製品)、アペル6011T、アペル8008T(三井化学社製品)、SFE-DP02H、SNF-DP20H(セイミケミカル社製品)が挙げられる。指紋付着防止剤等の防汚コート剤の製品例としては、オプツールDSX、オプツールDAC(ダイキン工業社製品)、フロロサーフFG-5000(フロロテクノロジー社製品)、SR-4000A(セイミケミカル社製品)等が挙げられる。
潤滑剤や防錆剤、防湿コート剤、指紋付着防止剤、が塗布される被塗布物としては、金属、プラスチック、エラストマー、ガラス、セラミックス等、様々な材質の被塗布物を採用できる。
これら潤滑剤や防錆剤、防湿コート剤、指紋付着防止剤等を溶解する前の本実施形態の溶剤組成物の状態でも、上記溶液の状態でも、保管中や使用中に分解することなく使用することができる。以上説明した本実施形態の溶剤組成物は、大気中の寿命が短く、かつ溶解性に優れ、地球環境に悪影響を及ぼさずに、分解することなく安定な状態で使用することができる。
<熱移動媒体用途>
本実施形態における熱移動媒体用途は、熱サイクルシステムに本実施形態の溶剤組成物を作動媒体(熱移動媒体)として用いるものである。これにより物質を加熱したり冷却したりすることができる。
本実施形態における熱移動媒体用途は、熱サイクルシステムに本実施形態の溶剤組成物を作動媒体(熱移動媒体)として用いるものである。これにより物質を加熱したり冷却したりすることができる。
熱サイクルシステムとしては、ランキンサイクルシステム、ヒートポンプサイクルシステム、冷凍サイクルシステム、熱輸送システム、二次冷媒冷却システム等が挙げられる。
以下、熱サイクルシステムの一例として、冷凍サイクルシステムについて説明する。
冷凍サイクルシステムとは、蒸発器において作動媒体が負荷流体より熱エネルギーを除去することにより、負荷流体を冷却し、より低い温度に冷却するシステムである。冷凍サイクルシステムでは、作動媒体蒸気Aを圧縮して高温高圧の作動媒体蒸気Bとする圧縮機と、圧縮された作動媒体蒸気Bを冷却し、液化して低温高圧の作動媒体Cとする凝縮器と、凝縮器から排出された作動媒体Cを膨張させて低温低圧の作動媒体Dとする膨張弁と、膨張弁から排出された作動媒体Dを加熱して高温低圧の作動媒体蒸気Aとする蒸発器と、蒸発器に負荷流体Eを供給するポンプと、凝縮器に流体Fを供給するポンプとから構成されるシステムである。
冷凍サイクルシステムとは、蒸発器において作動媒体が負荷流体より熱エネルギーを除去することにより、負荷流体を冷却し、より低い温度に冷却するシステムである。冷凍サイクルシステムでは、作動媒体蒸気Aを圧縮して高温高圧の作動媒体蒸気Bとする圧縮機と、圧縮された作動媒体蒸気Bを冷却し、液化して低温高圧の作動媒体Cとする凝縮器と、凝縮器から排出された作動媒体Cを膨張させて低温低圧の作動媒体Dとする膨張弁と、膨張弁から排出された作動媒体Dを加熱して高温低圧の作動媒体蒸気Aとする蒸発器と、蒸発器に負荷流体Eを供給するポンプと、凝縮器に流体Fを供給するポンプとから構成されるシステムである。
さらに、本実施形態における作動媒体には潤滑油を使用することができる。潤滑油には、熱サイクルシステムに用いられる公知の潤滑油が用いられる。潤滑油としては、含酸素系合成油(エステル系潤滑油、エーテル系潤滑油等)、フッ素系潤滑油、鉱物油、炭化水素系合成油等が挙げられる。
さらに、本実施形態における作動媒体は二次循環冷却システムにも適用できる。
二次循環冷却システムとは、アンモニアや炭化水素冷媒からなる一次冷媒を冷却する一次冷却手段と、二次循環冷却システム用二次冷媒(以下、「二次冷媒」という。)を循環させて被冷却物を冷却する二次循環冷却手段と、一次冷媒と二次冷媒とを熱交換させ、二次冷媒を冷却する熱交換器と、を有するシステムである。この二次循環冷却システムにより、被冷却物を冷却できる。本実施形態における作動媒体は、二次冷媒としての使用に好適である。
二次循環冷却システムとは、アンモニアや炭化水素冷媒からなる一次冷媒を冷却する一次冷却手段と、二次循環冷却システム用二次冷媒(以下、「二次冷媒」という。)を循環させて被冷却物を冷却する二次循環冷却手段と、一次冷媒と二次冷媒とを熱交換させ、二次冷媒を冷却する熱交換器と、を有するシステムである。この二次循環冷却システムにより、被冷却物を冷却できる。本実施形態における作動媒体は、二次冷媒としての使用に好適である。
以下、本実施形態の溶剤組成物について、実施例、比較例および参考例によりさらに詳細に説明する。
[HCFO-1233ydの製造(製造例1)]
2000gのHCFC-244caを原料にして、テトラ-n-ブチルアンモニウムクロリドの19.9gを入れ、反応温度を50℃に保ち、40質量%水酸化カリウム水溶液の2792gを30分かけて滴下した。その後、52時間反応を続け、有機層を回収した。回収した有機層を精製した結果、純度99.9質量%のHCFO-1233yd(Z)を1520g、純度99.9質量%のHCFO-1233yd(E)を140g得た。この反応を繰返し実施し、試験に必要量のHCFO-1233yd(Z)またはHCFO-1233yd(E)を製造した。
また、同様の反応により得られた、HCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)とを混合物として分離し、HCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)の異性体混合物も製造した。このとき得られたHCFO-1233ydの異性体混合物は、HCFO-1233yd(Z)95質量%、HCFO-1233yd(E)5質量%であった。
2000gのHCFC-244caを原料にして、テトラ-n-ブチルアンモニウムクロリドの19.9gを入れ、反応温度を50℃に保ち、40質量%水酸化カリウム水溶液の2792gを30分かけて滴下した。その後、52時間反応を続け、有機層を回収した。回収した有機層を精製した結果、純度99.9質量%のHCFO-1233yd(Z)を1520g、純度99.9質量%のHCFO-1233yd(E)を140g得た。この反応を繰返し実施し、試験に必要量のHCFO-1233yd(Z)またはHCFO-1233yd(E)を製造した。
また、同様の反応により得られた、HCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)とを混合物として分離し、HCFO-1233yd(Z)とHCFO-1233yd(E)の異性体混合物も製造した。このとき得られたHCFO-1233ydの異性体混合物は、HCFO-1233yd(Z)95質量%、HCFO-1233yd(E)5質量%であった。
[溶剤組成物の調製および比揮発度の測定]
<HCFO-1233yd(Z)とエタノール>
上記で得られたHCFO-1233yd(Z)と、エタノール(試薬1級、関東化学株式会社製)を表1に示したように種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104~1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO-1233yd(Z)とエタノールの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表1に示す。なお、表1において「1233yd(Z)」はHCFO-1233yd(Z)を示し、「Et-OH」はエタノールを示す。
<HCFO-1233yd(Z)とエタノール>
上記で得られたHCFO-1233yd(Z)と、エタノール(試薬1級、関東化学株式会社製)を表1に示したように種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104~1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO-1233yd(Z)とエタノールの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表1に示す。なお、表1において「1233yd(Z)」はHCFO-1233yd(Z)を示し、「Et-OH」はエタノールを示す。
大気圧(1.011×105Pa)において、気相および液相の組成は、表1のようにHCFO-1233yd(Z)が96.0質量%、エタノールが4.0質量%で一致した(比揮発度が1.0)。このときの気相温度は52.8℃であった。
<HCFO-1233yd(Z)とイソプロパノール>
HCFO-1233yd(Z)と、イソプロパノール(試薬1級、関東化学株式会社製)を表2に示した種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104~1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO-1233yd(Z)とイソプロパノールの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表2に示す。なお、表2において「1233yd(Z)」はHCFO-1233yd(Z)を示し、「IPA」はイソプロパノールを示す。
HCFO-1233yd(Z)と、イソプロパノール(試薬1級、関東化学株式会社製)を表2に示した種々の質量比で混合して得られた混合物(溶剤組成物) 200gを、300mlの丸底フラスコに分留頭および還流管を取り付けた気液平衡蒸留装置に入れ、圧力9.95×104~1.02×105Paで蒸留を行った。気相と液相の温度が平衡状態になった時点で、気相および液相から該混合物のサンプルを採取し、ガスクロマトグラフでHCFO-1233yd(Z)とイソプロパノールの組成を分析し比揮発度を求めた。結果を各組成における沸点とともに表2に示す。なお、表2において「1233yd(Z)」はHCFO-1233yd(Z)を示し、「IPA」はイソプロパノールを示す。
大気圧(1.011×105Pa)において、気相および液相の組成は、表2のようにHCFO-1233yd(Z)が98.0質量%、イソプロパノールが2.0質量%で一致した(比揮発度が1.0)。このときの気相温度は53.3℃であった。
なお、上記した表1~2において、いずれの気液平衡試験結果に記載している比揮発度は以下の式から求められる。
(比揮発度を求める式)
比揮発度=(液相部におけるHCFO-1233ydの質量%/液相部におけるアルコールの質量%)/(気相部におけるHCFO-1233ydの質量%/気相部におけるアルコールの質量%)
比揮発度=(液相部におけるHCFO-1233ydの質量%/液相部におけるアルコールの質量%)/(気相部におけるHCFO-1233ydの質量%/気相部におけるアルコールの質量%)
[溶剤組成物の調製]
製造例1で得られたHCFO-1233yd(Z)、HCFO-1233yd(E)、HCFO-1233ydの異性体混合物、上記溶剤組成物の調製時と同一のエタノールおよびイソプロパノールを用い、また、公知の溶剤組成物を用い、表3および表4に示す質量割合(%)となるように例1~例18の溶剤組成物を得た。
製造例1で得られたHCFO-1233yd(Z)、HCFO-1233yd(E)、HCFO-1233ydの異性体混合物、上記溶剤組成物の調製時と同一のエタノールおよびイソプロパノールを用い、また、公知の溶剤組成物を用い、表3および表4に示す質量割合(%)となるように例1~例18の溶剤組成物を得た。
なお、例14および16(比較例)として、HCFO-1233yd(Z)、HCFO-1233yd(E)のそれぞれ単独組成を、例15(比較例)として製造例1で得られたHCFO-1233ydの異性体混合物を、例17(参考例)として、HCFC-225(95質量%)とエタノール(4.3~4.5質量%)、ニトロメタン(残部)の混合物であるアサヒクリンAK-225AES(旭硝子社製、商品名)を、例18(参考例)として、1,1,2,2-テトラフルオロ-1-(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン(HFE-347pc-f)(94~95質量%)とエタノール(5~6質量%)の混合物であるアサヒクリンAE-3100E(旭硝子社製、商品名)を、準備した。なお、HCFO-1233ydの異性体混合物は、表中、単に「HCFO-1233yd」と示した。
[試験例1:フラックス洗浄性能の評価]
得られた例1~18の溶剤組成物を用いて以下のフラックス洗浄試験を行い、フラックス洗浄性能を評価した。
得られた例1~18の溶剤組成物を用いて以下のフラックス洗浄試験を行い、フラックス洗浄性能を評価した。
<フラックス洗浄試験>
(A)くし型基板A(導体幅:0.40mm、導体間隔:0.19mm、重ね代:15.87mm、基板全体寸法:50×50mm)に、洗浄用ポストフラックス(JS-15CAT:商品名、弘輝社製)を塗布し、100℃で10分乾燥後、260℃の噴流式鉛半田槽にて半田付け後、一晩静置して半田付けした基板(A)を作製した。
(A)くし型基板A(導体幅:0.40mm、導体間隔:0.19mm、重ね代:15.87mm、基板全体寸法:50×50mm)に、洗浄用ポストフラックス(JS-15CAT:商品名、弘輝社製)を塗布し、100℃で10分乾燥後、260℃の噴流式鉛半田槽にて半田付け後、一晩静置して半田付けした基板(A)を作製した。
(B)くし型電極基板B(導体幅:0.66mm、導体間隔:1.22mm、重ね代:21.12mm、基板全体寸法:50×50mm)に洗浄用ソルダーペースト(M705-345F-31-12:商品名、千住金属工業社製)を塗布し、フロリナートFC-40(商品名、住友3M社製)で30秒間予熱したのち、フロリナートFC-70(商品名、住友3M社製)で10秒間の半田溶融後、一晩静置して半田付けした基板(B)を作製した。
上記により得られた、2種類の半田付けした基板(A)、基板(B)のそれぞれについて、表3および表4に示す例1~18のフラックス洗浄剤を用いて以下の方法にて洗浄試験を実施した。
洗浄工程は、フラックス洗浄剤を500ml入れた500mlのガラス製ビーカーに出力が200W、周波数が35kHzの超音波を照射した液温が45℃の浸漬洗浄を3分間、さらにフラックス洗浄剤を500ml入れた500mlのガラス製ビーカーに浸漬してすすぎ洗浄を3分間行い、最後に冷却コイルを取り付けた2000mlのビーカーで蒸気洗浄を3分間実施した。
洗浄後の基板(A)および基板(B)の外観を観察し、表面の清浄度を目視で観察して洗浄性能を以下の評価基準により評価した。評価結果を表5および表6に示す。
(評価基準)
A:白色残渣が残らず洗浄できた。
B:わずかに白色残渣がみられたが実用上問題ない。
C:白色残渣がみられた。
D:多くの白色残渣がみられた。
(評価基準)
A:白色残渣が残らず洗浄できた。
B:わずかに白色残渣がみられたが実用上問題ない。
C:白色残渣がみられた。
D:多くの白色残渣がみられた。
表5および表6に示した通り、例1~13の溶剤組成物は、地球環境に悪影響を及ぼさない成分で構成され、性能においてはHCFC類とアルコールの混合溶剤(例17)と同程度であり、フラックス洗浄剤として十分な性能を有することが明らかである。また、HFE類とアルコールの混合溶剤(例18)は、フラックスの洗浄性は不充分である。
[試験例2:水切り乾燥試験]
例1~例18の溶剤組成物を用いて以下の水切り乾燥試験を行い、水切り性能を評価した。
例1~例18の溶剤組成物を用いて以下の水切り乾燥試験を行い、水切り性能を評価した。
25mm×30mm×厚さ2mmのガラス製試験片を水に浸漬し、試験片の表面が水にぬれたものを使用した。水切り乾燥試験は、3枚の試験片を治具に載せ、2Lビーカーに入れた溶剤組成物 500g中に1分間浸漬した後、ガラス製試験片を引き揚げることで行った。溶剤組成物から引き揚げた直後から大気中で1分間経過するまで、ガラス製試験片の表面に残留する水を目視にて観察し、以下の基準により評価した。評価結果を表5および表6に併せて示す。なお、評価は3枚のそれぞれについて行い、表5および表6にはそのうち最も悪い評価を記載した。
(評価基準)
A:引き揚げた直後に試験片に水が残らず完全に乾燥していた。
B:引き揚げた直後には試験片に水が僅かに残ったが、10秒以内に乾燥した。
C:引き揚げた直後には試験片に水が残ったが、1分間放置すると乾燥した。
D:引き揚げた直後に試験片に水が残り、1分後も乾燥しなかった。
A:引き揚げた直後に試験片に水が残らず完全に乾燥していた。
B:引き揚げた直後には試験片に水が僅かに残ったが、10秒以内に乾燥した。
C:引き揚げた直後には試験片に水が残ったが、1分間放置すると乾燥した。
D:引き揚げた直後に試験片に水が残り、1分後も乾燥しなかった。
[試験例3:不揮発性物質の溶解性]
例1~13の溶剤組成物を20mlの蓋付きサンプル瓶に各10gを入れ、不揮発性物質としてシリコーン油「KF-96-50CS」(信越化学工業株式会社製、商品名)を1g加えて振り混ぜたところ、いずれの溶剤組成物においてもシリコーン油を溶解したことを確認できた。
例1~13の溶剤組成物を20mlの蓋付きサンプル瓶に各10gを入れ、不揮発性物質としてシリコーン油「KF-96-50CS」(信越化学工業株式会社製、商品名)を1g加えて振り混ぜたところ、いずれの溶剤組成物においてもシリコーン油を溶解したことを確認できた。
以上より、本実施形態の溶剤組成物は、地球環境への負荷を抑制し、水切り乾燥性に優れ、フラックスの洗浄性も良好で、かつ、溶剤組成物の安定性にも優れたものであることがわかった。
本発明の溶剤組成物は、各種有機物の溶解性に優れ、かつ地球環境に悪影響を及ぼさず、水切り乾燥性やフラックスの洗浄性能に優れた溶剤組成物である。この溶剤組成物は、水切り乾燥およびフラックスの洗浄の他に、一般の汚れの洗浄や塗布用途等の広範囲の工業用途に有用であり、金属、プラスチック、エラストマー等の様々な材質の物品に対し、悪影響を与えることなく使用することができる。
Claims (12)
- 1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと、沸点が100℃以下で、炭素数が2~4のアルコール(A)と、を含む溶剤組成物。
- 前記溶剤組成物中に含まれる前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと前記アルコール(A)の合計100質量%に対して、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが75~99質量%、前記アルコール(A)が1~25質量%である、請求項1に記載の溶剤組成物。
- 前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンと前記アルコール(A)の合計100質量%に対して、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが90~98質量%、前記アルコール(A)が2~10質量%である、請求項1に記載の溶剤組成物。
- 前記アルコール(A)が、エタノールおよびイソプロパノールのうち少なくとも1種である、請求項1~3のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
- 前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンが、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロ-1-プロペンのZ異性体を80質量%以上含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
- 前記溶剤組成物が、さらにフェノール類、エーテル類、エポキシド類、アミン類、前記アルコール(A)以外のアルコール類、炭化水素類、からなる群より選ばれる少なくとも1種の安定剤を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の溶剤組成物。
- 水が付着した物品の表面に、請求項1~6のいずれか一項に記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面から水を除去する、水切り乾燥方法。
- 前記物品の表面から前記水を除去した後、さらに前記物品の表面を乾燥させる、請求項7に記載の水切り乾燥方法。
- 前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、請求項7または8に記載の水切り乾燥方法。
- フラックスが付着した物品の表面に、請求項1~6のいずれか一項に記載の溶剤組成物を接触させて、前記物品の表面のフラックスを洗浄する、フラックスの洗浄方法。
- 前記物品の表面から前記フラックスを洗浄した後、さらに前記物品の表面を乾燥させる、請求項10に記載のフラックスの洗浄方法。
- 前記物品が、電子部品、電機部品、精密機械部品、または光学部品である、請求項10または11に記載のフラックスの洗浄方法。
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