JP3263065B1 - 洗浄用溶剤組成物 - Google Patents
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Abstract
を主成分とする洗浄能力に優れた洗浄用溶剤組成物の提
供。 【解決手段】 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブ
タンに対し、ノルマルプロピルブロマイド、イソプロピ
ルブロマイド、ニトロメタン、ニトロエタン、d−リモ
ネンまたは3−メトキシ・ブチルアセテートを混合す
る。またさらに、これらに炭素数5個以上のアルカン
類、炭素数5個以上のシクロアルカン類またはアルコー
ル類から選ばれる少なくとも1種の溶剤を混合する。
Description
3−ペンタフルオロブタンを主成分とする洗浄用溶剤組
成物に係り、特にその洗浄能力をアップする技術に関す
る。
ックス洗浄剤、ドライクリーニング用溶剤、脱脂洗浄
剤、バフ研磨洗浄剤、レジスト剥離剤または付着水除去
用溶剤などとして広く使用されてきた。しかしながら、
塩素系溶剤は地下水汚染の原因物質として、またフッ素
系溶剤はオゾン層の破壊の原因物質として、いずれも環
境上の問題からその使用は抑制されつつある。そこで、
かかる溶剤にかわる新規の溶剤が各方面で要望されてい
る。
ルオロブタン(365mfc、化学式:C4H5F5)
がある(特開平5−171189号、特開平5−171
190号、特開平6−322394号、特開平7−18
8700号等参照)。1,1,1,3,3−ペンタフル
オロブタンは、その分子構造中に塩素を含まずオゾン破
壊係数(ODP)は0であり、毒性も少なく、また温暖
化係数(GWP)も小さく、環境に優しくクリーンであ
るという優れた特徴を有している。
1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(365mf
c)は、KB値(カウリブタノール値)が約14ときわ
めて低く、ほとんど脱脂能力がないという問題があっ
た。KB値が低いと、各種洗浄剤としては、十分な洗浄
能力を発揮することはできない。
オロブタンに対し、これよりもKB値の高い脱脂洗浄力
のある塩化メチレン、又は1,1−ジクロロ−1−フル
オロエタン(HCFC141b)を混合して、洗浄能力
のアップを図ることが提案されている(特開平5−17
1185号および特開平11−152236号公報参
照)。
いことから、作業時の人体への悪影響が懸念されること
から、使用上好ましくはないとともに、今後使用が難し
くなりつつある。また、1,1−ジクロロ−1−フルオ
ロエタン(141b)は、オゾン破壊係数が高く、今
後、規制の対象となりかねない。
たものであって、その目的は、1,1,1,3,3−ペ
ンタフルオロブタンを主成分とする洗浄能力、特に脱脂
洗浄能力に優れた洗浄用溶剤組成物を提供することにあ
る。
るために本発明に係る洗浄用溶剤組成物にあっては、
(a)1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを3
0〜70重量%、(b)ニトロメタン、ニトロエタン、
d−リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテートの中
から選ばれる1種の溶剤または2種以上の混合溶剤を3
0〜70重量%、含有することを特徴とする。
ンおよび3−メトキシ・ブチルアセテートは、本発明者
が、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンの洗浄
能力をアップさせるのに相応しい溶剤として見出したも
のである。これらは、脱脂洗浄能力として十分な性能が
得られる。
ンを30〜70重量%、ニトロメタン、ニトロエタン、
d−リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテートの中
から選ばれる1種の溶剤または2種以上の混合溶剤を3
0〜70重量%と設定したのは、含有量が少なすぎると
あまり洗浄能力のアップが不十分で、十分な洗浄効果を
得ることができないとともに、含有量が多すぎる場合に
は、ニトロメタン、ニトロエタン、d−リモネン及び3
−メトキシ・ブチルアセテートの特性が大きく現れ、
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンの優れた特
性が生かし切れなくなるからである。
成物の実施の形態について説明する。本発明に係る洗浄
用溶剤組成物は、(a)1,1,1,3,3−ペンタフ
ルオロブタンを30〜70重量%、(b)ニトロメタ
ン、ニトロエタン、d−リモネン及び3−メトキシ・ブ
チルアセテートの中から選ばれる1種の溶剤または2種
以上の混合溶剤を30〜70重量%、含有する。この
他、次の2つのタイプの洗浄用溶剤組成物についても本
願発明と同様に、洗浄能力に優れた組成物を得ることが
できる。
フルオロブタンを30〜80重量%、(b)ノルマルプ
ロピルブロマイド及び/又はイソプロピルブロマイドを
20〜70重量%、含有する。
フルオロブタンを27〜80重量%、(b)ノルマルプ
ロピルブロマイド及び/又はイソプロピルブロマイドを
20〜70重量%、(c)炭素数5個以上のアルカン
類、炭素数5個以上のシクロアルカン類、アルコール類
から選ばれる1種の溶剤または2種以上の混合溶剤を3
〜15重量%、含有する。
臭化プロピル、1−ブロモプロパン。以下単にNPBと
もいう)およびイソプロピルブロマイド(別名:臭化イ
ソプロピル又は2−ブロモプロパン、以下IPBとい
う)は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンの
洗浄能力をアップさせるのに相応しい溶剤として見出し
たものである。これらNPBおよびIPBは、KB値が
125と比較的高く、脱脂洗浄に優れている。その上、
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと同様、引
火性がなく不燃または難燃な性質を有しているため、危
険物に該当せず、安全で取り扱い易いとともに、その分
子構造中に塩素やフッ素を含まず、オゾン破壊係数(O
DP)も温暖化係数(GWP)も小さく、環境に優しい
クリーンであるという優れた特性を有している。これら
KB値の高いNPB及び/又はIPBを1,1,1,
3,3−ペンタフルオロブタンに混合することで、洗浄
能力、特に脱脂洗浄能力の大幅なアップが図れ、各種洗
浄剤としては、十分な性能を発揮させることができる。
また、従来と同じく引火性がないから危険物に該当せ
ず、安全で取り扱い易い。また、オゾン破壊係数(OD
P)及び温暖化係数(GWP)も小さく、環境に優しく
クリーンである。1,1,1,3,3−ペンタフルオロ
ブタンを30〜80重量%、NPB及び/又はIPBを
20〜70重量%に設定したのは、NPB及び/又はI
PBの含有量が少なすぎると、あまり洗浄能力が向上せ
ず、十分な洗浄効果を得ることができないからである。
また、NPB及び/又はIPBの含有量があまりにも多
すぎると、NPB及び/又はIPBの特性が大きく現
れ、溶解力も向上し過ぎてしまい、1,1,1,3,3
−ペンタフルオロブタンの優れた特性が生かし切れなく
なるからである。1,1,1,3,3−ペンタフルオロ
ブタンの含有量を少なくとも30重量%確保すること
で、その特性を発揮させることが可能である。 また、炭
素数5個以上のアルカン類、炭素数5個以上のシクロア
ルカン類、アルコール類から選ばれる少なくとも1種の
溶剤を混合するのは、1,1,1,3,3−ペンタフ
ルオロブタンの含有量を少なくするとともに、ノルマ
ルプロピルブロマイド及び/又はイソプロピルブロマイ
ドでは十分に溶解し切れないフ ラックス等に含まれる水
可溶性のある無機物等の溶解を行うためである。1,
1,1,3,3−ペンタフルオロブタンは、価格も非常
に高く、大量に使用すると大幅な価格引上げを招きかね
ないことから、これよりもずっと安価な前述した溶剤を
代わりに混合して、大幅な価格アップを回避することが
できる。これらの溶剤の含有量を3重量%以上としたの
は、フラックス等に含まれる水可溶性のある無機物等を
十分に溶解するためである。また、これらの溶剤の含有
量を15重量%以下としたのは、これらの溶剤が引火性
を有し危険物に該当するために、あまり大量に混合する
と可燃物となるためである。ここで、ノルマルプロピル
ブロマイド(NPB)及びイソプロピルブロマイド(I
PB)についてはどちらか一方が単独で配合されてもよ
く、また双方配合されてもよい。また、NPB及びIP
Bについては、アルミニウムまたはその合金等と金属反
応し易いことから、この反応を防止するためにニトロア
ルカン類、エーテル類、エポキシド類およびアミン類の
群から選ばれる少なくとも1種の物質が安定剤として微
量または少量添加されると良い。また、本洗浄用溶剤に
おいては、NPBの臭気を抑制するために、d−リモネ
ン等をはじめとする香料が微量または少量添加されると
良い。
ンについても同様、加熱状態や蒸気での洗浄に使用され
る際に、被洗浄物が鉄、亜鉛、アルミ、銅、真鍮等であ
ると金属の影響で不安定になる場合があることから、安
定剤として、ニトロ化合物類、フェノール類、アミン
類、エーテル類、アミレン類、エポキサイド類、または
トリアゾール類から選ばれる1種以上の化合物を添加す
るのが好ましい。安定剤として具体的に次のようなもの
がある。プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシ
ド、グリシドールなどのエポキシド類;ジメチルホスフ
ァイト、ジイソプロピルホスファイト、ジフェニルホス
ファイトなどのホスファイト類;トリラウリルトリチオ
フォスファイトなどのチオホスファイト類;トリフェノ
キシホスフィンサルファイド、トリメチルホスフィンサ
ルファイドなどのホスフィンサルファイド類;ホウ酸、
トリエチルボレート、トリフェニルボレート、フェニル
ボロン酸、ジフェニルボロン酸などのホウ素化合物;
2,6−ジ−tert・ブチルパラクレゾールなどのフ
ェノール類;ニトロメタン、ニトロエタンなどのニトロ
アルカン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチルなど
のアクリル酸エステル類;その他ジオキサン、tert
−ブタノール、ペンタエリスリトール、パライソプロペ
ニルトルエン。これらの安定剤の添加量については特に
限定されるものではないが、洗浄用溶剤組成物全体量の
0.01〜5重量%程度に設定するのが好ましい。
数5以上のシクロアルカン類としては、ペンタン、2−
メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、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、ヘプタン、2
−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,3−ジメ
チルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、オクタン、
2,2,3−トリメチルペンタン、2,2,4−トリメ
チルペンタン、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
クロヘキサン等を挙げうるがこれに限定されない。ま
た、アルコール類としては、メタノール、エタノール、
i−プロパノール、n−プロパノール、n−ブタノー
ル、i−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール
等がある。これら炭素数5個以上のアルカン類、炭素数
5個以上のシクロアルカン類、アルコール類は、1種類
溶剤で混合されてもよく、また2種以上の混合溶剤で混
合されてもかまわない。
リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテートについて
も、これらの中の少なくとも1種の溶剤が混合されてい
ればよく、もちろんこれらの中から2種以上混合されて
もよい。
としては、レジスト剥離剤、フラックス洗浄剤・油脂類
等の脱脂洗浄剤、バフ研磨洗浄剤、ドライクリーニング
用溶剤、グリース・油・ワックス・インキ等の除去剤、
塗料用溶剤、抽出剤、ガラス・セラミックス・ゴム・金
属製各種物品、特にIC部品、電気機器、精密機器、光
学レンズ等の洗浄剤や水切り剤等を挙げることができ
る。
用可能な洗浄方法としては、手拭き、浸漬、スプレー、
揺動、超音波洗浄、蒸気洗浄等がある。
を確認するために行った各種試験について説明する。
304のテストピース(縦25mm×横30mm×厚さ
2mm)を用意し、このテストピースを機械油(CQ−
30:日本石油株式会社製)中に浸漬した後、各洗浄液
中に約3分間浸漬し、その後テストピースを乾燥処理し
てからテストピースの洗浄具合を調べた。洗浄液として
は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(36
5mfc)に対し、ノルマルプロピルブロマイド(NP
B)、イソプロピルブロマイド(IPB)、ニトロメタ
ン、ニトロエタン、d−リモネンおよび3−メトキシ・
ブチルアセテート(3−MBA)を混合したものを使用
した。次の表1〜表3は洗浄液の組成と洗浄結果をまと
めたものである。なお、ノルマルプロピルブロマイド
(NPB)またはイソプロピルブロマイド(IPB)が
混合される洗浄液には、安定剤としてニトロエタンが若
干量混合されている。
は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(36
5mfc)に対し、ノルマルプロピルブロマイドおよび
イソプロピルブロマイドについては20重量%以上、ま
たニトロメタン、ニトロエタン、d−リモネンおよび3
−メトキシ・ブチルアセテートについては30重量%以
上含有する必要があることがわかった。
スト用のプリント基板全面にフラックス(タムラF−A
L−4、株式会社タムラ製作所製)を塗布し、約200
℃の電気炉で約2分間焼成処理した後、洗浄液中に約3
分間浸漬した。その後、プリント基板を乾燥処理してか
ら、洗浄状態を調べた。洗浄液としては、1,1,1,
3,3−ペンタフルオロブタン(365mfc)に対
し、ノルマルプロピルブロマイド(NPB)、イソプロ
ピルブロマイド(IPB)、ニトロメタン、ニトロエタ
ン、d−リモネンおよび3−メトキシ・ブチルアセテー
ト(3−MBA)を混合したものを使用した。次の表4
〜表6は洗浄液の組成と洗浄結果をまとめたものであ
る。なお、ノルマルプロピルブロマイド(NPB)また
はイソプロピルブロマイド(IPB)が混合される洗浄
液には、安定剤としてニトロエタンが若干量混合されて
いる。
いては、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン
(365mfc)に対し、ノルマルプロピルブロマイド
(NPB)およびイソプロピルブロマイド(IPB)に
ついては35重量%以上、またニトロメタン、ニトロエ
タン、d−リモネンおよび3−メトキシ・ブチルアセテ
ート(3−MBA)については40重量%以上含有する
必要があることがわかった。
プラスチック又はゴム等への影響を調べる試験を行っ
た。この試験では、プラスチックとして、軟質塩化ビニ
ール、硬質塩化ビニール、ポリカーボネート(PC)、
アクリル樹脂、ナイロン66(登録商標)、ポリアセタ
ール、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンを用意し、またゴムとして、フッ素ゴム、クロ
ロプレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、SBR、
天然ゴム、プチルゴムを用意し、それぞれ常温にて約6
時間洗浄液に浸漬するテストを行った。その後、乾燥処
理を行って影響の有無を調べた。
ール並びにポリカーボネートについては、悪影響を及ぼ
す場合があることが確認できた。軟質塩化ビニールや硬
質塩化ビニール、ポリカーボネートに悪影響を及ぼした
くないときには、1,1,1,3,3−ペンタフルオロ
ブタン(365mfc)に対し、ノルマルプロピルブロ
マイドおよびイソプロピルブロマイドについてはその含
有量を45重量%以下に、またニトロメタン、ニトロエ
タン、d−リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテー
ト(3−MBA)についてはその含有量を50重量%以
下に設定する必要があることがわかった。
以上のアルカン類、炭素数5個以上のシクロアルカン類
またはアルコール類が引火性を有し可燃物であることか
ら、これらの溶剤を1,1,1,3,3−ペンタフルオ
ロブタン(365mfc)を含有したときの含有量と引
火性との関係について調べた。混合溶剤としては、エチ
ルアルコール(エタノール)、メチルアルコール(メタ
ノール)、ヘプタンを使用した。試験結果を次の表10
にまとめた。なお、引火性はタグ密閉方式により調べ
た。
アルコール及びヘプタンの各溶剤ともに18重量%以上
含有すると引火性を持つようになっていることから、本
発明に係る洗浄用溶剤組成物(タイプ2)において引火
性を持たないようにするためには、これらの溶剤の含有
量を15重量%以下に設定する必要があることがわかっ
た。
リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテート(3−M
BA)についても同様に引火性があることから、これら
の溶剤についても含有量と引火性との関係について調べ
た。試験結果を次の表11にまとめた。なお、引火性は
タグ密閉方式により測定した。
タンについては80重量%以上、またd−リモネン及び
3−メトキシ・ブチルアセテート(3−MBA)につい
ては95重量%以上でそれぞれ引火性を持つようになっ
ているから、本発明に係る洗浄用溶剤組成物(タイプ
3)において引火性を持たないようにするためにはニト
ロメタン及びニトロエタンの含有量を70重量%以下
に、またd−リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテ
ート(3−MBA)の含有量を90重量%以下に設定す
る必要があることがわかった。
K1600に従って、洗浄後の洗浄液の液相部および気
相部の各々にアルミニウム片(JIS−H−4000、
A1100P)を配置し、約48時間後の金属の腐食状
況を調べた。
成物はどれも金属を腐食させるような悪影響は与えない
ことが確認された。
次のようなことが認められる。 (1)機械油洗浄で使用するためには、ノルマルプロピ
ルブロマイドまたはイソプロピルブロマイドについては
少なくとも20重量%以上、ニトロメタン、ニトロエタ
ン、d−リモネンまたは3−メトキシ・ブチルアセテー
ト(3−MBA)については少なくとも30重量%以
上、含有している必要がある。 (2)フラックス洗浄で使用するためには、ノルマルプ
ロピルブロマイドまたはイソプロピルブロマイドについ
ては少なくとも35重量%以上、ニトロメタン、ニトロ
エタン、d−リモネンまたは3−メトキシ・ブチルアセ
テート(3−MBA)については少なくとも40重量%
以上、含有している必要がある。
ル、ポリカーボネートに悪影響を与えるのを回避する場
合には、ノルマルプロピルブロマイドまたはイソプロピ
ルブロマイドの含有量を45重量%以下に、またニトロ
メタン、ニトロエタン、d−リモネンまたは3−メトキ
シ・ブチルアセテート(3−MBA)の含有量を50重
量%以下に抑える。 (4)炭素数5個以上のアルカン類、炭素数5個以上の
シクロアルカン類またはアルコール類を混合しても引火
性が生じないようにするためには、その含有量を15重
量%以下に設定する。 (5)ニトロメタン及びニトロエタンについては80重
量%以上、またd−リモネン及び3−メトキシ・ブチル
アセテート(3−MBA)については、本発明で規定し
ている含有量の範囲で混合しても引火性は生じない。 (6)本発明に係る洗浄用溶剤組成物では、金属に腐食
等の影響を及ぼす心配がない。
ましい各成分の含有量の範囲は次のようになる。 [1’](a)1,1,1,3,3−ペンタフルオロブ
タンを55〜65重量%、(b)ノルマルプロピルブロ
マイド及び/又はイソプロピルブロマイドを35〜45
重量%、含有することを特徴とする洗浄用溶剤組成物。 [2’](a)1,1,1,3,3−ペンタフルオロブ
タンを40〜62重量%、(b)ノルマルプロピルブロ
マイド及び/又はイソプロピルブロマイドを35〜45
重量%、(c)炭素数5個以上のアルカン類、炭素数5
個以上のシクロアルカン類、アルコール類から選ばれる
1種の溶剤または2種以上の混合溶剤を3〜15重量
%、含有することを特徴とする洗浄用溶剤組成物。 [3’](a)1,1,1,3,3−ペンタフルオロブ
タンを50〜60重量%、(b)ニトロメタン、ニトロ
エタン、d−リモネン及び3−メトキシ・ブチルアセテ
ートの中から選ばれる1種の溶剤または2種以上の混合
溶剤を40〜50重量%、含有することを特徴とする洗
浄用溶剤組成物。
ば、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンに対し
て、ニトロメタンやニトロエタン、d−リモネン、3−
メトキシ・ブチルアセテートを含有することで、洗浄能
力、特に脱脂洗浄能力を大幅にアップさせることがで
き、各種洗浄においては十分な性能を発揮させることが
できる。しかも、引火性がないから危険物に該当しない
から、安全で取り扱い易いとともに、オゾン破壊係数
(ODP)及び温暖化係数(GWP)も小さく、環境に
優しくクリーンである。
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)1,1,1,3,3−ペンタフル
オロブタンを30〜70重量%、(b)ニトロメタン、
ニトロエタン、d−リモネン及び3−メトキシ・ブチル
アセテートの中から選ばれる1種の溶剤または2種以上
の混合溶剤を30〜70重量%、含有することを特徴と
する洗浄用溶剤組成物。
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| WO2000056833A1 (en) | 1999-03-22 | 2000-09-28 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Azeotrope-like compositions of 1,1,1,3,3-pentafluorobutane |
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