| 【発明の名称】 |
フッ素系水切り溶剤 |
| 【発明者】 |
【氏名】黒河 勇治
【氏名】村田 潤治
【氏名】飯島 征宏
【氏名】関屋 章
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| 【要約】 |
【課題】オゾン層破壊や温暖化等の地球環境に与える影響を小さくでき、不燃性で、かつ水切り性能が高い、水切り溶剤を提供する。
【解決手段】ヒドロフルオロエーテルにペルフルオロカルボン酸のアミン塩を添加してなる水切り溶剤。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ヒドロフルオロエーテルとペルフルオロカルボン酸のアミン塩とからなる水切り溶剤。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密機器、光学機器、電子機器等の洗浄に使用する水切り溶剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学レンズ、電子部品等の精密機器等の多くは、加工途中で水を使用している為、後処理としてその表面に付着した水分を除去する乾燥工程が必要である。乾燥方法としては、熱風乾燥、真空乾燥、遠心分離等があるが、エネルギー効率や仕上がり（シミや傷）等の面で問題がある。これに対して、被洗浄物を有機溶剤に浸漬し、水との濡れ性又は比重差を利用して、付着した水を物品表面より剥離し、浮上させる方法がある。このような方法で用いる洗浄剤として、これまで１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン（以下、ＣＦＣ−１１３と言う）や、１，１，１−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素に界面活性剤を混合した組成物が使用されてきた。しかし、このようなクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）類や１，１，１−トリクロロエタンは、塩素原子を有する為、成層圏のオゾン層を破壊するという重大な欠点が指摘され、その生産と使用を停止することが国際的に決められ、我が国でも１９９５年末に全廃された。また、代替フロンの一種であるヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）類等も、ＣＦＣ程ではないものの、オゾン層破壊能を有するため規制対象となり、２０２０年に先進国では原則的に生産を中止とする事になった。これに対し、オゾン層を破壊しないペルフルオロカーボン（ＰＦＣ）又はヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）と界面活性剤とからなる水切り剤についての報告（特開平５−１４０７７６号公報、特開平６−７１１０３号公報）がなされたが、ＰＦＣ類及びＨＦＣ類は、１９９７年１２月に京都で行われた第３回気候変動枠組み条約締約国会合（ＣＯＰ３）において、規制対象の温暖化物質に含まれることになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、塩素を含むフロン系炭化水素や塩素系炭化水素が有する洗浄性や低毒性等の優れた性質を損なうことなく、オゾン層破壊の心配がなく、且つ温室効果の小さい水切り溶剤を提供することをその課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、ヒドロフルオロエーテルとペルフルオロカルボン酸のアミン塩とからなる水切り溶剤が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で用いるヒドロフルオロエーテル（以下、ＨＦＥとも略記する）において、その沸点は、好ましくは３０〜１５０℃、より好ましくは４０〜１２０℃である。ＨＦＥの構造は特に制約されないが、好ましくは下記一般式（１）で表されたものが用いられる。
【化１】
Ｒ1ＯＲ2 （１）
前記式中、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜７のアルキル基又はフルオロアルキル基を示すが、その分子中に含まれる総炭素数は４〜８である。また、分子中に含まれるフッ素原子数と水素原子数との総数［Ｆ＋Ｈ］に対するフッ素原子数［Ｆ］の割合［Ｆ］／［Ｆ＋Ｈ］は、３０〜９０％、好ましくは５０〜８０％である。
【０００６】本発明で好ましく用いられるＨＦＥの具体例を示すと、ジフルオロメチル２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルエーテル、１，１，２，２−テトラフルオロエチル２，２，２−トリフルオロエチルエーテル、メチル１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル２，２，２−トリフルオロエチルエーテル、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル、ジフルオロメチル２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチルエーテル、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルエーテル、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル２，２，３，３−テトラフルオロプロピルエーテル等を挙げることができる。
【０００７】本発明で用いるＨＦＥには、分子中にエーテル結合（−Ｏ−）を複数個、好ましくは２〜４個、より好ましくは２個有するポリエーテルも包含される。このポリエーテルにおいても、その分子中に含まれるフッ素原子数の割合［Ｆ］／［Ｈ＋Ｆ］は３０〜９０％、好ましくは５０〜８０％である。
【０００８】本発明で用いるＨＦＥは、単独又は混合物であることができるが、その沸点は、前記したように、水切り操作及びその後のすすぎ・乾燥操作の点から、４０〜１２０℃であるのが好ましい。
【０００９】本発明で用いるペルフルオロカルボン酸アミン塩（以下、ＰＦＣＡとも略記する）において、そのペルフルオロカルボン酸としては、下記一般式（２）で表されるものを好ましく用いることができる。
【化２】
ＲfＣＯＯＨ （２）
前記式中、Ｒfは炭素数１〜１０、好ましくは３〜８のペルフルオロアルキル基を示す。このようなペルフルオロカルボン酸の具体例としては、ペルフルオロヘキサン酸、ペルフルオロオクタン酸等が挙げられる。
【００１０】前記ＰＦＣＡにおけるそのアミンとしては、炭素数２〜１０、好ましくは３〜８のアルキル基を１〜３つ、好ましくは１つ持つアルキルアミンが用いられる。このアルキルアミンには、直鎖状及び分岐鎖状のものが包含されるが、好ましくは直鎖状アルキルアミンが用いられる。このようなアルキルアミンの具体例としては、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−オクチルアミン等が挙げられる。
【００１１】前記ＰＦＣＡの具体例を示すと、例えば、ペルフルオロヘキサン酸ｎ−ヘキシルアミン塩、ペルフルオロオクタン酸ｎ−オクチルアミン塩等が挙げられる。
【００１２】本発明で用いるＰＦＣＡは、界面活性剤として作用する。本発明の溶剤中に含まれるＰＦＣＡの量は、０．０５〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％である。その含有量が少なすぎると、物品表面からの付着水除去率が低下し、一方、多すぎると、物品表面からのそのＰＦＣＡの除去が不十分となる。
【００１３】本発明の水切り溶剤により、一般的な水切り工程、すすぎ・乾燥工程を経て水の付着した物品を完全に乾燥することが出来る。水切り工程では、水切り槽中に水の付着した物品を浸漬し、付着水を物品表面から剥離し浮上させる。浮上した水は水分離槽に導き、水切り溶剤と分離する。この工程では、物品表面に不揮発性の界面活性剤が付着するが、ＨＦＥによるすすぎ・乾燥工程で、すすぎ落とすことが出来る。さらに、水切り工程及び乾燥工程に供せられる物品の材質はとくに限定する必要はないが、例えば、ガラス、セラミックス、鉄、アルミニウム、亜鉛、銅、真鍮その他各種合金が挙げられる。これらの物品に対して腐食を防止したり溶剤の分解を抑止する目的で本発明のフッ素化ケトン含有水切り溶剤に各種の安定剤、例えばニトロメタン等のニトロアルカン類、１，４−ジオキサン等の環状エーテル類、１，２−ブチレンオキシド−エポキシアルカン類、ベンゾトリアゾール類、エチレンジアミン等のアミン類を加えることができる。
【００１４】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細する。勿論、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
【００１５】実施例１〜１５２５ｍｌのメスシリンダーにパテントブルーで着色した水３ｃｃを入れ、その上から直径０．３ｍｍのガラスビーズ１５ｇ（約８ｃｃ）を静かに入れた。５分間静置した後、水切り剤をメスシリンダーの２５ｍｌの標線まで注ぎ込み、注入直後から５分後までに水切り剤の上部に浮遊した着色水の量を測定し、これを初めに加えた着色水の量（３ｃｃ）で割ることにより付着水除去率を算出した。この方法で得られた結果を表−１に示した。
【００１６】比較例１〜２ＨＦＥ単独で実施例１〜１５と同様の方法で試験を行ったところ、着色水は全く上昇しなかった。
【００１７】比較例３〜４特開平１１−２０９７９８号公報の記載内容を参考に、ＨＦＥ（５９．７重量％）と１，２−ジクロロエチレン（３９．８重量％）の混合溶媒に界面活性剤としてジメチルジラウリルアンモニウムブロミド（０．５重量％）添加した組成物を水切り剤として実施例１〜１５と同様の方法で試験を行ったところ、付着水除去率はそれぞれ９３％および８７％であった。
【００１８】比較例５比較例４から１，２−ジクロロエチレンを除いた条件すなわち、ＨＦＥ（９９．５重量％）に界面活性剤としてジメチルジラウリルアンモニウムブロミド（０．５重量％）を添加した組成物を水切り剤として同様の試験を行った結果、付着水除去率は２０％であった。
【００１９】
【表１】
【００２０】なお、表１に示した符号の具体的内容は以下の通りである。
ＨＦＥ−１：ジフルオロメチル ２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルエーテルＨＦＥ−２：１，１，２，２−テトラフルオロエチル ２，２，２−トリフルオロエチル エーテルＨＦＥ−３：ジフルオロメチル ２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル エーテルＨＦＥ−４：メチル ノナフルオロブチル エーテルＳ−１：ペルフルオロヘキサン酸のｎ−ヘキシルアミン塩Ｓ−２：ペルフルオロヘキサン酸のｎ−オクチルアミン塩Ｓ−３：ペルフルオロオクタン酸のｎ−ブチルアミン塩Ｓ−４：ペルフルオロオクタン酸のｎ−ヘキシルアミン塩Ｓ−５：ペルフルオロオクタン酸のｎ−オクチルアミン塩Ｓ−６：ジメチルジラウリルアンモニウムブロミド【００２１】表−１から明らかなように、該ＨＦＥと含フッ素界面活性剤からなる水切り剤は、優れた水切り性能を有していることがわかる。また、既に報告されている特許（特開平１１−２０９７９８号公報）を参考に、ＨＦＥと１，２−ジクロロエチレンの混合溶媒に界面活性剤としてジメチルジラウリルアンモニウムブロミドを添加した組成物を水切り剤として用いた場合、付着水除去率良好であったが、１，２−ジクロロエチレンが無い場合は極端に水切り性能が低下したことから、この界面活性剤には、１，２−ジクロロエチレンが必要であることがわかる。一方、本発明の溶剤では、このような塩素系溶剤を混合することなく溶剤としてはＨＦＥのみで良好な結果を得ることが出来た。
【００２２】
【発明の効果】本発明の水切り溶剤は、不燃性で、被洗浄物からの水分除去能力が優れており、従来使用されてきたＣＦＣ−１１３と同様な使用方法で付着水の除去を効率よく行うことが出来る。また、本発明の水切り溶剤は、塩素原子を含まないため、オゾン層破壊の心配がなく、水素原子を含む為、大気中の水酸ラジカルとの反応性が高く対流圏で分解され易い為、地球温暖化に対する影響が小さいという利点を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３０１０２１５３３
【氏名又は名称】独立行政法人産業技術総合研究所
【識別番号】０００００００３３
【氏名又は名称】旭化成株式会社
【識別番号】０００００００４４
【氏名又は名称】旭硝子株式会社
【識別番号】０００１５７１１９
【氏名又は名称】関東電化工業株式会社
【識別番号】０００００２００４
【氏名又は名称】昭和電工株式会社
【識別番号】０００００２２００
【氏名又は名称】セントラル硝子株式会社
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
【識別番号】０００００３０３４
【氏名又は名称】東亞合成株式会社
【識別番号】０００１７４８５１
【氏名又は名称】三井・デュポンフロロケミカル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１４年１月１５日（２００２．１．１５） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２０５２０１（Ｐ２００３−２０５２０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２２日（２００３．７．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−６１６７（Ｐ２００２−６１６７） |
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