説明

有機化学物質を希釈するための溶剤、潤滑剤溶液、および潤滑剤の塗布方法

【課題】オゾン破壊係数がゼロであり、潤滑剤等の有機化学物質に対する溶解性に優れ、合成樹脂に対する影響が少ない不燃性の溶剤を提供する。
【解決手段】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(以下、HFE347という。)と1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(以下、HFC365という。)を有効成分として含有する溶剤であって、HFE347とHFC365の合計量に対するHFE347の含有割合が33質量%以上であることを特徴とする有機化学物質を希釈するための溶剤。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体や固体の潤滑剤、塗料、離型剤等の各種有機化学物質の希釈用溶剤として有用な溶剤に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、各種有機化学物質の希釈用溶剤としては、不燃性、化学的および熱的安定性に優れるジクロロペンタフルオロプロパン(以下、HCFC225と記す。)等のハイドロクロロフルオロカーボン類(以下、HCFC類と記す。)、パーフルオロヘキサン等のパーフルオロカーボン類(以下、PFC類と記す。)、トリデカフルオロヘキサンやデカフルオロペンタン等のハイドロフルオロカーボン類(以下、HFC類と記す。)、および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)エタンや(パーフルオロブトキシ)メタン等のハイドロフルオロエーテル類(以下、HFE類と記す。)を有効成分として含有するフッ素系溶剤が広く使用されている。
【0003】
しかし、HCFC225はオゾン破壊係数を有し、先進国においては2020年に全廃されることになっている。また、HCFC225は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の合成樹脂に対する溶解性が大きいため、これらの合成樹脂製と接触した場合に白化する、クラックが生じるなどの問題がある。
PFC類については、フッ素化された有機化学物質以外に対する溶解性が小さいという問題がある他、非常に高い温暖化係数を有する。
【0004】
HFC類やHFE類については、トリデカフルオロヘキサンを用いて潤滑剤を希釈すること(特許文献1参照。)、ノナフルオロヘキサンを用いて潤滑剤を希釈すること(特許文献2参照。)、デカフルオロペンタンを含む混合溶剤を用いて固体潤滑剤を分散希釈すること(特許文献3参照。)、(パーフルオロブトキシ)メタンを用いて防汚剤を希釈すること(特許文献4参照。)、HFE347を用いて潤滑剤を希釈すること(特許文献5参照。)が知られている。しかし、これらのHFC類やHFE類は、溶解する対象の有機化学物質によっては溶解性が小さい、沸点が50℃超であるため塗布後の溶剤の除去に時間がかかる等の問題がある。
【0005】
一方、HFC類として、沸点が40℃で、有機化学物質の溶解性が上記HFC類やHFE類よりも大きい1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(以下、HFC365と記す。)が知られている。しかし、ガス状のHFC365と空気との混合気体は、HFC365の濃度によっては着火源の存在により引火し得るため、取扱いが煩雑である。
【0006】
【特許文献1】特開2001−262171号公報(特許請求の範囲)
【特許文献2】国際公開第2004/000977号パンフレット(特許請求の範囲)
【特許文献3】特開2000−256693号公報(段落0014)
【特許文献4】特開2000−234071号公報(実施例)
【特許文献5】特願2003−300006号公報(特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
発明の目的は、これらHCFC225、PFC類、HFC類、HFE類と同等もしくはそれらよりも優れた性能を有し、オゾン破壊係数がゼロであり、有機化学物質に対する溶解性に優れ、合成樹脂に対する影響が少なく、爆発の危険性のない溶剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、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(以下、HFE347という。)と1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(以下、HFC365という。)を有効成分として含有する溶剤であって、HFE347とHFC365の合計量に対するHFE347の含有割合が33質量%以上であることを特徴とする有機化学物質を希釈するための溶剤を提供する。
【0009】
また、本発明は、潤滑剤および上記溶剤を含有する潤滑剤溶液を提供する。
また、本発明は、上記潤滑剤溶液を基材に塗布し、溶剤を蒸発除去することを特徴とする潤滑剤の塗布方法を提供する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の溶剤は、一般的な潤滑剤に対し、従来使用されていたHCFC225、PFC類、HFC類、HFE類と同様もしくはそれより優れた適度な溶解力を有し、乾燥性に優れるため、潤滑剤溶液に用いた場合に塗膜にムラが発生しない。また、本発明の溶剤は、金属、プラスチック、エラストマー等からなる複合部品に悪影響を与えず、HFC365単独の場合には存在するガス爆発範囲を有しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の溶剤は、HFE347とHFC365を有効成分として含有し、HFE347とHFC365との合計量に対するHFE347の含有割合が33質量%以上である。HFE347の含有割合が33質量%未満である場合は、本発明の潤滑剤溶液等を基材に塗布し、溶剤を蒸発除去させる場合に、蒸発により発生する混合ガスにおけるHFE347の濃度が20容積%未満となり、該混合ガスが爆発範囲を有するおそれが生じる。
【0012】
本発明の溶剤は、基本的にはHFE347およびHFE365のみからなることが好ましいが、各種の目的に応じてその他の各種成分を含有することができる。例えば、溶解力を高めるために、または揮発速度を調節するために、上記以外の有機溶剤(以下、他の有機溶剤という。)をさらに含有させることができる。
他の有機溶剤の好ましい例としては、炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エーテル類およびエステル類からなる群(ただし、HFE347およびHFC365を除く化合物であって、それぞれハロゲン置換されていてもよい。)より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
【0013】
他の有機溶剤を含む場合、溶剤全量に対する他の有機溶剤の含有割合は、30質量%以下、好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下とする。他の有機溶剤の含有量の下限は、該他の有機溶剤を添加する目的を達成し得る最低限の量である。
【0014】
また、本発明の溶剤に共沸組成が存在する場合は、当該共沸組成を採用するのが好ましい。一方、溶剤が非共沸組成物であっても、該組成物が不燃性である場合は、取扱いが容易であるという点で実用上大変好ましい。
【0015】
炭化水素類としては、炭素数5〜15の鎖状または環状の飽和または不飽和炭化水素類が好ましく、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−メチルヘプタン、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、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、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、シクロヘキセン、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。より好ましくは、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−ヘプタンが挙げられる。
【0016】
ハロゲン置換された炭化水素類としては、炭素数1〜6の飽和または不飽和の塩素化または塩素化フッ素化炭化水素類が好ましく、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、1,1,1,2−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、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、ジクロロペンタフルオロプロパン、ジクロロフルオロエタン、デカフルオロペンタンが挙げられる。
【0017】
アルコール類としては、炭素数1〜16の鎖状または環状の飽和または不飽和アルコール類が好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−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、アリルアルコール、プロパルギルアルコール、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が挙げられる。なかでもメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールが好ましい。なお、アルコール類としては、ハロゲン置換されたアルコール類を用いてもよい。
【0018】
ケトン類としては、炭素数3〜9の鎖状または環状の飽和または不飽和ケトン類が好ましく、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好ましい。なお、ケトン類としては、ハロゲン置換されたケトン類を用いてもよい。
【0019】
エーテル類としては、炭素数2〜8の鎖状または環状の飽和または不飽和エーテル類が好ましく、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、ジオキサン、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。より好ましくは、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランが挙げられる。なお、エーテル類としては、ハロゲン置換されたエーテル類を用いてもよい。
【0020】
エステル類としては、炭素数2〜19の鎖状または環状の飽和または不飽和エステル類が好ましく、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、酢酸エチルが好ましい。なお、エステル類としては、ハロゲン置換されたエステル類を用いてもよい。
【0021】
本発明の溶剤は、液体や固体の潤滑剤、塗料、離型剤、防湿コート剤、防水剤、艶出し剤、帯電防止剤、モータ潤滑油等の有機化学物質を希釈するのに好ましい。なかでも、液体や固体の潤滑剤を希釈するのに特に好ましい。希釈の際には溶解するものだけでなく、非溶解性の粒子を分散する場合も含む。
【0022】
上記液体や固体の潤滑剤としては、フッ素系オイル、フッ素系グリース、ポリテトラフルオロエチレン粉末等の樹脂粉末、その他のフッ素系潤滑剤、およびシリコンオイル、シリコングリース、その他のシリコン系潤滑剤等が好ましく挙げられる。本発明の溶剤組成物はこれらの潤滑剤を溶解または分散し、基材上に均一な塗膜を形成させることができる。
【0023】
また、モータ潤滑油としては、シリコン系潤滑油、エステル系鉱物油(ステアリン酸n−ブチル)が挙げられる。これらの潤滑油は、ハードディスクドライブなどに用いられるスピンドルモータ、携帯電話の振動モータのようにトルクおよび寿命等の特性が厳しく要求される用途のモータの潤滑油として用いられているものである。上記潤滑油を本発明の溶剤で希釈する際、潤滑油が溶解しにくい場合は、潤滑油を少量のアルコール類で溶解させた後、本発明の溶剤で希釈すると溶解させやすくなり好ましい。
【0024】
本発明の溶剤を、潤滑剤等の有機化学物質の希釈に用いる場合、有機化学物質の含有割合は、得られる希釈溶液において0.01〜20質量%となるように調整するのが好ましい。
【0025】
本発明の溶剤と有機化学物質とを含有する希釈溶液を塗布できる基材としては、金属製基材、合成樹脂製基材、ガラス製基材、セラミックス製基材等種々の材料が挙げられるが、特には、金属製基材、合成樹脂製基材に塗布するのに好適である。
本発明の溶剤により希釈した、潤滑剤等の有機化学物質は、各種機器の製造において、該機器の所定の部位に塗布できる。塗布後、該溶剤は蒸発除去される。
【実施例】
【0026】
以下、本発明を、実施例を参照して説明する。例1、例2、例7および例8は実施例、例3〜6は比較例である。
【0027】
[例1〜6]
表1に示すHFE347および/またはHFC365を有効成分として含有する溶剤を用いて、パーフルオロアルキル基を有するフッ素系オイル(潤滑剤)をフッ素系溶剤に対して0.5質量%となるようにして希釈し、得られた組成物をステンレス製の板に塗布し、溶剤を風乾することにより、ステンレス板表面に潤滑剤塗膜を形成した。このときの溶剤の乾燥性および得られた塗膜の状態を肉眼で観察した。結果を表1に示す。
【0028】
塗膜の状態の評価は、◎:良好な塗膜であった、○:ほぼ良好な塗膜であった、△:部分的にムラが見られた、×:全体的にムラが見られた、で表した。また、乾燥性の評価は、◎:1分間以内に乾燥した、○:10分間以内に乾燥した、△:1時間以内に乾燥した、×:1時間で乾燥しなかった、で表した。
【0029】
次に、表1に示す溶剤を用いて気液平衡関係を調べ、その気相組成となるように、溶剤蒸気を、60℃の真空引きした12Lの丸底フラスコ内に導入した。このフラスコ内の全溶剤濃度を4〜10容積%の範囲で変化させ、残りは空気を大気圧になるまで導入した。ASTM E681に準拠した方法で、放電着火によって火炎が90度以上の角度で上方に広がるかどうかを観察し、燃焼性の有無を調べた。
【0030】
燃焼性の評価は、×:火炎が90度以上に拡がった、△:火炎が一瞬上がるが燃え広がらなかった、○:火炎は見られなかった、で表した。結果を表1に示す。なお、表1における溶剤濃度とは、燃焼する溶剤の濃度範囲(単位:容積%)である。
なお、溶剤および平衡気相組成の項目の括弧内の数値は混合質量比を示す。
【0031】
【表1】

【0032】
[例7〜8]
粒径が0.1〜100μmの、ポリフルオロアルキル基を含有する単量体が重合されてなる重合体からなるフッ素系撥水撥油剤を表2に示す溶剤で希釈し、当該フッ素系撥水撥油剤の含有量が15質量%である撥水撥油剤溶液を調整した。得られた撥水撥油剤溶液を平滑なガラス板表面に塗布し、溶剤を風乾することにより、ガラス板表面に撥水撥油剤塗膜を形成した。このときの塗膜の乾燥性を肉眼で確認した。
【0033】
次いで、このガラス板を水平位置から30度傾けて上から純水を数滴垂らし、水の液膜の形成状態を肉眼で観察した。水の液膜の状態の評価は、◎:水滴はそのまま流れ落ち水の液膜を形成しなかった、○:大部分の水滴は流れ落ちたがわずかに水滴が残った、△:部分的に水の膜を形成した、×:全体的に水の液膜を形成した、で表した。
以上の結果を表2に示す。
【0034】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明の溶剤は、液体や固体の潤滑剤、塗料、離型剤、防湿コート剤、撥水撥油剤、艶出し剤、帯電防止剤、モータ潤滑油等の有機化学物質を希釈するのに好ましい。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
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(以下、HFE347という。)と1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(以下、HFC365という。)を有効成分として含有する溶剤であって、HFE347とHFC365の合計量に対するHFE347の含有割合が33質量%以上であることを特徴とする有機化学物質を希釈するための溶剤。
【請求項2】
さらに、炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エーテル類およびエステル類からなる群(ただし、HFE347およびHFC365を除く化合物であって、それぞれハロゲン置換されていてもよい。)より選ばれる少なくとも1種の有機溶剤を含有する請求項1に記載の溶剤。
【請求項3】
潤滑剤、および請求項1または2に記載の溶剤を含有する潤滑剤溶液。
【請求項4】
請求項3に記載の潤滑剤溶液を基材に塗布し、溶剤を蒸発除去することを特徴とする潤滑剤の塗布方法。

【公開番号】特開2006−199865(P2006−199865A)
【公開日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−14243(P2005−14243)
【出願日】平成17年1月21日(2005.1.21)
【出願人】(000000044)旭硝子株式会社 (2,665)
【Fターム(参考)】