ペルフルオロブチルエーテルを含有する組成物

专利摘要:
本発明は、ペルフルオロブチルエーテルを含有する共沸または共沸系の混合物または組成物に関する。本発明は、より詳細には、少なくとも１つのアルキルノナフルオロブチルエーテルおよび生分解性化合物を含む組成物に関し、これは溶媒または冷却剤として使用できる。
公开号:JP2011509329A
申请号:JP2010541811
申请日:2008-01-10
公开日:2011-03-24
发明作者:ラリエ，ジヤン−ピエール
申请人:アルケマ フランス；
IPC主号:C11D7-26

专利说明:

[0001] 本発明は、共沸または共沸系のペルフルオロブチルエーテル混合物または組成物に関する。より詳細には、本発明の主題の１つは、少なくとも１つのノナフルオロブチルアルキルエーテルおよび生分解性化合物を含む組成物である。]
背景技術

[0002] 地球の大気は、地球から生じるＩＲ放出をブロックするが、これが、温室効果の原因となり、また生命体にとっては好ましい気温の緩和につながる。大気中において、こうした天然の温室効果に関与するのは、主に二酸化炭素ＣＯ２である。人間が特定のガス（化石燃料からのＣＯ２を含む。）を放出することでこの効果が増幅され、地球温暖化を生じて、気候：嵐、洪水、叢氷の表面積変動および氷河後退に影響を及ぼす。]
[0003] 京都議定書（１９９７）は、６つの温室効果ガス（ＣＯ２、ＣＨ４、Ｎ２Ｏ、ＨＦＣ、ＰＦＣ、ＳＦ６）の放出を、約束期間２００８から２０１２年の間に１９９０年（参照年）に対して世界的に５％削減することを目標としている。]
[0004] 所与の製品の温室効果は、このＧＷＰ（地球温暖化係数）によって定量化され、これは分子が放射線を吸収する固有の効果だけでなく、大気中での分子の寿命（または所定の期間、通常１世紀の間のこの濃度と同じことを意味するもの）も考慮する。このＧＷＰは、参照ガスとして採用するＣＯ２に対するものとして示されている。]
[0005] フッ素化溶媒は、電子、航空、精密機械または医療部門のような最先端技術産業にて長年使用されてきた。これらの分野において、この目的は常に同じ、即ち非常に高度な清浄面を得ることであり、これは多かれ少なかれ極性の脂状の汚れ、固体粒子、電子流または水を除去するということが問題である。]
[0006] 精密洗浄では、手袋、リブまたは止り穴を備えた非常に複雑な部品が存在することが多く、これらの部品は、溶媒により、これらの様々な場所で有効となるために湿潤されなければならない。フッ素化溶媒は、可能性として最善の表面湿潤を提供する溶媒の族に由来し、これは非常に低い表面張力として表現される（ＨＣＦＣ１４１ｂについて１８．４ｍＮ／ｍ、ＨＦＣ３６５ｍｆｃについて１３．３ｍＮ／ｍであるのに対し、例えばペルクロロエチレンのような別の非フッ素化洗浄溶媒では３２．３ｍＮ／ｍ）。高度な湿潤の別の利点は、基材のより速い乾燥が得られることである。]
[0007] 実際に同一の分子量において、フッ素化溶媒は、低い沸点および高い蒸気圧を有する。故に、ＨＣＦＣ１４１ｂは３２℃で沸騰するが、クロロホルムは６１℃で沸騰する。これらの２つの特性（低沸点および高蒸気圧）は、気相を用いて操作する従来の産業用機械中でこれらの溶媒を使用するのに有利となり、部品のすすぎおよび乾燥と、連続的に蒸留される溶媒の再生とが可能になる。凝集によるコイル上の蒸気の冷却用に頑丈なシステムを備えたこれらの機械の操作プロセスにより、使用される蒸気圧が高いという欠点を最小限にする。製造業者は、既存の備蓄機械で操作できる置換解決策を望んでいる。]
[0008] さらに、ヒドロフルオロカーボンは、冷凍および伝熱プロセスに広く使用されている。]
[0009] 本発明は、低いＧＷＰを有し、生分解性の利点を有する組成物を提供する。]
[0010] 本発明に従う組成物は、メチルテトラヒドロフランおよび式Ｃ４Ｆ９ＯＲの少なくとも１つのノナフルオロブチルアルキルエーテルを含み、式中のＲは、１から４個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖飽和アルキル鎖を表す。有利なことに、組成物は、メチルテトラヒドロフラン５から４０重量％、および式Ｃ４Ｆ９ＯＲのノナフルオロブチルアルキルエーテル６０から９５重量％を含む。]
[0011] 好ましいメチルテトラヒドロフランは、２−メチルテトラヒドロフランである。]
[0012] 式Ｃ４Ｆ９ＯＲのノナフルオロブチルアルキルエーテルのうち、ノナフルオロブチルメチルエーテルおよびノナフルオロブチルエチルエーテルが好ましい。]
[0013] Ｒに拘わらず、好ましいノナフルオロブチルアルキルエーテルは、ノナフルオロ−ｎ−ブチルアルキルエーテルおよびノナフルオロイソブチルアルキルエーテルから主になる。]
[0014] 共沸または共沸系の組成物は特に有利である。]
[0015] Ｒがメチルである場合、共沸または共沸系の組成物は、メチルテトラヒドロフラン５から１５重量％、ノナフルオロブチルメチルエーテル８５から９５重量％を含む。メチルテトラヒドロフラン８重量％およびノナフルオロブチルメチルエーテル９２重量％を含む共沸組成物は、大気圧にて５９．７℃の沸点を有する。]
[0016] Ｒがエチルである場合、共沸または共沸系の組成物は、メチルテトラヒドロフラン１０から４０重量％、ノナフルオロブチルエチルエーテル６０から９０重量％を含む。メチルテトラヒドロフラン２４．６重量％およびノナフルオロブチルエチルエーテル７５．４重量％を含む共沸組成物は、大気圧（１０３．３ｋＰａ）にて７１．６℃の沸点を有する。]
[0017] 共沸組成物は、一定の沸点を有する（即ち、沸騰または蒸発中に分画する傾向はない）２つ以上の化合物の液体混合物であり、この沸点は、それぞれの化合物の沸点より高いか、または低いかのいずれかであってもよい。故に、蒸発中に形成された蒸気の組成物は、初期の液体組成物と同一または実際に同一である。]
[0018] 共沸系の組成物は、実質的に一定の沸点を有する、即ち単一の化合物として振る舞う２つ以上の化合物の液体混合物である。共沸系の化合物の決定は、蒸発または蒸留によって、または所与の温度における泡立ち点または露点での蒸気圧を比較することによって行われてもよい。]
[0019] 共沸物の使用は、産業用途、例えば汚れで飽和したときの組成物の再生の場合に特に有利である。単純な蒸留により、構成要素が分画せず、初期の共沸組成物を回復できるためである。]
[0020] さらに、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）は、セルロース材料から得られるフルフラールのような再生可能原料から誘導されるという利点を有する。このように、ヘミセルロース多糖類は、５個の炭素原子を含有する糖系ポリマーである。ヘミセルロース多糖類は、硫酸の存在下で加熱する場合に、ペントース（５個の炭素原子を含有する糖）、例えばキシロースが得られる。キシロースの熱脱水和を行うと、このキシロースがフルフラールに転位する。]
[0021] 低いＧＷＰおよびこれらの生分解性の他、本発明に従う特定の組成物は、非可燃性（ＡＳＴＭＤ３８３２標準に従う閉カップ型引火点が５５℃を超える。）であり、最も詳細には、洗浄溶媒または加熱および冷却用途の冷凍剤として好適である。これらはまた、発泡剤としても使用できる。]
[0022] 実験項
液体混合物の沸点は、沸点上昇技術を用いて測定した。沸点上昇は、まず初めに、ある量のノナフルオロブチルメチルエーテルを充填し、次いで沸騰させる。平衡状態に到達した後、大気圧での沸点を記録した。次いでメチルテトラヒドロフランのアリコートを沸点上昇に導入し、平衡状態に到達した後に再び温度を記録した。表１は、ノナフルオロブチルメチルエーテルおよびメチルテトラヒドロフランの様々な混合物について１０３．３ｋＰａでの沸点測定を示す。]
[0023] ]
[0024] ノナフルオロブチルメチルエーテル５０重量％およびメチルテトラヒドロフラン５０重量％を含有する液体混合物の分留により、ノナフルオロブチルメチルエーテル９２重量％およびメチルテトラヒドロフラン８重量％の共沸組成物が１０３．３ｋＰａの圧力にて５９．７℃の沸点を有することを示した。]
[0025] 沸点上昇方法は、実施例１に記載されるように行った。]
[0026] 表２は、ノナフルオロブチルエチルエーテルおよびメチルテトラヒドロフランの様々な混合物について１０３．３ｋＰａにおける沸点測定を示す。]
[0027] ]
[0028] ノナフルオロブチルエチルエーテル５０重量％およびメチルテトラヒドロフラン５０重量％を含有する液体混合物の分留により、ノナフルオロブチルエチルエーテル７５．４重量％およびメチルテトラヒドロフラン２４．６重量％の共沸組成物が１０３．３ｋＰａの圧力にて７１．６℃の沸点を有することを示した。]
[0029] 洗浄試験のための一般的手順
２×５ｃｍのステンレススチールシートをまず、ＦＯＲＡＮＥ１４１ｂで脱脂した。これらのシートを試験前にそれぞれ計量し、これを自重とした。次いでこれらを、片面のみオイルＲＥＤＵＣＴＥＬＦ ＳＰ４６０でコーティングした。オイルコーティングされたシートを計量し、コーティングされたオイル量を自重との差から推測した。次に、オイルコーティングされたシートを、組成物１００ｍｌを含有するビーカーに含浸し、撹拌もせず、超音波もかけずに５分間評価した。一旦取り出し、シートを１５分間通風下でドリップ乾燥し、この期間の終わりに、残存オイルの量を計量により決定した。オイルの初期量との比較により、除去されたオイルのパーセンテージを計算した。]
[0030] ノナフルオロブチルメチルエーテルの組成物に関して、０％のオイル除去が得られた。]
[0031] ２−ＭｅＴＨＦ８重量％およびノナフルオロブチルメチルエーテル９２重量％を含む組成物に関して、７５重量％のオイルが除去された。４５℃での単純な加熱、または単純な撹拌、または周囲温度（２０℃）での超音波適用により、堆積したオイルの全除去が可能になる。]
[0032] さらに、オイルの溶解ではなく、オイルの剥離が観測され、これが液体の表面まで上昇した（ローリングアップ機構）。この機構は、溶媒の飽和を早期に導く溶解の場合より有利である。]
[0033] オイル溶解試験のための一般的手順
シリコーンオイル（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，ＵＳＡ）からのＣｒｏｍｐｔｏｎ Ｌ９０００−１０００）を１００ｍｌの評価されるべき組成物に導入し、周囲温度にて一時的に溶解したシリコーンオイルの量を決定した（これを、混合物に対して溶解したオイルの％として表した。）。]
[0034] ノナフルオロブチルエチルエーテル７５．４重量％およびメチルテトラヒドロフラン２４．６重量％の共沸組成物に関して、１７重量％を超えるオイルが溶解した。]
実施例

[0035] ノナフルオロブチルエチルエーテルに関して、最大２重量％のオイルが溶解し、分離が観測された。]

权利要求:

請求項1
メチルテトラヒドロフランおよび式Ｃ４Ｆ９ＯＲの少なくとも１つのノナフルオロブチルアルキルエーテルを含む組成物であって、ここでＲは、１から４個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖飽和アルキル鎖を表す組成物。
請求項2
メチルテトラヒドロフラン５から４０重量％および式Ｃ４Ｆ９ＯＲのノナフルオロブチルアルキルエーテル６０から９５重量％を含むことを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
請求項3
式Ｃ４Ｆ９ＯＲのノナフルオロブチルアルキルエーテルが、ノナフルオロブチルメチルエーテルおよびノナフルオロブチルエチルエーテルであることを特徴とする、請求項１または２に記載の組成物。
請求項4
ノナフルオロブチルアルキルエーテルが、主にノナフルオロｎ−ブチルアルキルエーテルおよびノナフルオロイソブチルアルキルエーテルからなることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
請求項5
共沸または共沸系であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
請求項6
メチルテトラヒドロフラン５から１５重量％およびノナフルオロブチルメチルエーテル８５から９５重量％を含むことを特徴とする、請求項５に記載の組成物。
請求項7
大気圧（１０３．３ｋｐａ）にて５９．７℃の沸点を有する、メチルテトラヒドロフラン８重量％およびノナフルオロブチルメチルエーテル９２重量％を含む共沸組成物。
請求項8
メチルテトラヒドロフラン１０から４０重量％およびノナフルオロブチルエチルエーテル６０から９０重量％を含むことを特徴とする、請求項５に記載の組成物。
請求項9
大気圧（１０３．３ｋｐａ）にて７１．６℃の沸点を有するメチルテトラヒドロフラン２４．６重量％およびノナフルオロブチルエチルエーテル７５．４重量％を含む共沸組成物。
請求項10
請求項１から９のいずれか一項に記載の組成物を含むことを特徴とする冷凍剤。
請求項11
請求項１から９のいずれか一項に記載の組成物を含むことを特徴とする溶媒。