專利名稱：共沸溶劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有二氯五氟丙烷(以下稱作“HCFC-225”)和氟代醇的共沸溶劑組合物。
三氯三氟乙烷(以下稱作“CFC-113”)是一種氯氟乙烷化合物，它不燃、對生物體低毒且選擇性溶解本領(lǐng)優(yōu)異，能溶解脂肪和油類、動物脂和石蠟等，而不會侵蝕塑料和橡膠之類的聚合物物質(zhì)。所以，迄今CFC-113已單獨(dú)或以混合物或與另一有機(jī)溶劑的共沸組合物的形式廣泛用作溶劑、清洗劑等等。
近來，由于氟氯乙烷化合物[其中乙烷的全部氫原子被氯原子和氟原子取代(以下稱作全鹵乙烷)]，如CFC-113破壞地球周圍的臭氧層造成的環(huán)境污染問題已提到全球議事日程。所以，急切要求降低這種全鹵乙烷的用量或根本不用全鹵乙烷。
作為降低全鹵乙烷的用量的方法之一，已提出采用CFC-113與除全鹵乙烷以外的有機(jī)溶劑的混合溶劑。但是，按照該方法，由于混合溶劑的功效下降，CFC-113的用量降低甚微。還有，當(dāng)用CFC作為混合溶劑時，要求易控制溶劑的液體組成和易回收和重復(fù)使用溶劑，而且還要求混合溶劑可應(yīng)用于蒸汽清洗。為了滿足上述要求，混合溶劑必須是共沸混合物，但很難找到這樣的混合物。所以，尚未發(fā)現(xiàn)可使用的替代物。
另一方面，對于根本不含全鹵乙烷的溶劑也已進(jìn)行了各種研究，但同樣未發(fā)現(xiàn)可使用的替代物。
雖然在日本審查專利公告12864/1971中已經(jīng)知道鹵代有機(jī)溶劑和氟代醇的混合溶劑，但尚未發(fā)現(xiàn)HCFC-225和氟醇的共沸組合物。另外，迄今已公知鹵代有機(jī)溶劑、特別是氟代溶劑和烴醇的混合溶劑。但這類混合溶劑有一種缺陷，即在含濕條件下產(chǎn)生酸(如鹽酸)，對金屬造成腐蝕。因此，若使用混合溶劑，要求除濕或限制使用條件或被洗滌材料的種類。
本發(fā)明的一個目的是提供一種不含CFC-113的共沸溶劑組合物，該組合物具有改進(jìn)的對焊藥的清洗力，幾乎不破壞臭氧層且不燃。
從以下說明中可以看到本發(fā)明的上述和其它目的。
本發(fā)明提供了一種含二氯戊氟丙烷和氟代醇的共沸溶劑組合物。使人驚奇的是，本發(fā)明的組合物即使在含濕條件下也不侵蝕金屬，而且穩(wěn)定。
用于本發(fā)明的HCFC具有異構(gòu)體，如1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷[沸點(diǎn)(bp)51℃]，1，2-二氯-1，2，3，3，3-五氟丙烷(bp56℃)，1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷(bp56.1℃)，2，2-二氯-1，1，3，3，3-五氟丙烷(bp54℃)，2，3-二氯-1，1，2，3，3-五氟丙烷(bp56℃)，3，3-二氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷(bp58℃)，1，1-二氯-1，2，3，3，3-五氟丙烷(bp49℃)，1，3-二氯-1，1，2，3，3-五氟丙烷(bp48℃)和1，2-二氯-1，1，3，3，3-五氟丙烷(bp50℃)。
HCFC-225不燃，對生物體無毒且化學(xué)穩(wěn)定性好，具有選擇性溶解本領(lǐng)，能洗掉和除去脂肪和油類污點(diǎn)，對塑料、橡膠、金屬等等幾乎不產(chǎn)生影響。而且，HCFC-225不像CFC-113那樣破壞臭氧層。
在本發(fā)明中，就氟代醇來說，例子有每分子中至少具有兩個氟原子和不少于兩個碳原子的醇。更具體地說，可以提到具有下式結(jié)構(gòu)的氟醇
其中a，c，e，g和i分別是整數(shù)1-5且b，d，f，h和j分別是整數(shù)1-3。
其中，特別優(yōu)選三氟乙醇(bp77℃)，四氟丙醇(bp107℃)和五氟丙醇(以下稱作“5FP”，bp81℃)。更優(yōu)選5FP，因其不燃。可單獨(dú)或以其摻合物的形式使用氟代醇。
本發(fā)明的組合物包括具有上述特性的HCFC-225和氟代醇。此外，由于組合物是共沸的，所以容易控制溶劑的液體組成并回收和重復(fù)使用溶劑，因此該組合物可應(yīng)用于蒸汽清洗。還有，該組合物在電子和電器工業(yè)中可非常有效地用作清洗溶劑，清除焊接印刷電路板用的焊藥。該組合物化學(xué)穩(wěn)定性也很好，即使是在含濕和金屬存在下也特別穩(wěn)定，并且具有選擇性溶解本領(lǐng)，能清洗和僅除掉污點(diǎn)而對塑料、橡膠、金屬等無不良影響。此外，該組合物不像CFC-113那樣破壞臭氧層，而且不燃。
HCFC-225和氟代醇的混合物在HCFC-225和氟代醇的重量比為99.5-88.0/0.5-12.0、最好99.5-91.0/0.5-9.0的范圍內(nèi)構(gòu)成了共沸混合物類似共沸狀組合物。該共沸組合物的共沸溫度為47.5℃-57.5℃。舉例來說，共沸混合物和類似共沸組合物的例子是93.5wt%1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷(bp51℃)和6.5wt%五氟丙醇(5FP)(bp81℃)的共沸混合物(共沸點(diǎn)49.8℃)，92.2wt%1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷(bp56.1℃)和7.8wt%5FP(bp81℃)的共沸混合物(共沸點(diǎn)54.5℃)，93.5-92.2wt%1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷和1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷的混合物和6.5-7.8wt%5FP的類似共沸組合物，1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷與1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷的重量比為0.5-99.5/99.5-0.5、優(yōu)選是5-60/95-40、更優(yōu)選是20-50/80-50，及其它。本發(fā)明主要含HCFC-225的混合物不僅適用作清除焊藥用的清洗溶劑(所述焊藥用于印刷電路板，僅用一種成分很難將其清除掉)，而且適用于通常已使用了CFC-113的各種場合，例如用作清除石蠟，動物和植物油以及加工用油的脫脂溶劑;用作清除在模塑模制和加工用脫模劑的清洗溶劑;用將清除在切割或拋光之類的處理中暫時固定硅晶片(用于半導(dǎo)體，石英和陶瓷)用的石蠟、壓敏膠帶、油漆、油墨等等的清洗溶劑;用作陶瓷或金屬粉的分散介質(zhì);用作干燥脫水用的干燥劑;用作干洗溶劑;等等。
雖然本發(fā)明的組合物與含有脂肪醇的溶劑相比化學(xué)穩(wěn)定性好，但也可包含一種穩(wěn)定劑。
最好，穩(wěn)定劑與本發(fā)明的共沸組合物或共沸組合物的混合物一起蒸餾，穩(wěn)定劑除了對穩(wěn)定組合物具有很大的作用之外，還可形成共沸組合物。
舉例來說，上述穩(wěn)定劑的例子有脂族硝基化合物，如硝基乙烷、硝基甲烷和硝基丙烷，炔醇，如3-甲基-1-丁炔-3-醇和3-甲基-1-戊炔-3-醇;環(huán)氧化物，如縮水甘油、甲基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、1，2-環(huán)氧丁烷、環(huán)氧己烷和表氯醇;醚，如二甲氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙烷、1，4-二惡烷和1，3，5-三惡烷;不飽和烴，如己烯、庚烯、辛烯、2，4，4-三甲基-1-戊烯、戊二烯、辛二烯、環(huán)己烯和環(huán)戊烯;烯醇，如烯丙醇、1-丁烯-3-醇和3-甲基-1-丁烯-3-醇;丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯;等等。穩(wěn)定劑可以單獨(dú)使用，也可以其混合物的形式使用。其中，優(yōu)選硝基甲烷。另外，也可使用其它化合物。在穩(wěn)定劑與其它化合物一起使用的情況下，可得到協(xié)同穩(wěn)定效果。舉例來說，其它化合物的例子是酚，如苯酚、三甲基苯酚、環(huán)己基苯酚、百里酚、2，6-叔丁基-4-甲基苯酚、丁羥基苯甲醚和異丁子香酚;胺，如己胺、戊胺、二丙胺、二異丙胺、二異丁胺、三乙胺、三丁胺、吡啶、N-甲基嗎啉、環(huán)己胺、2，2，6，6-四甲基哌啶和N，N′-二烯丙基-對苯二胺，三唑，如苯并三唑、2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)苯并三唑和氯苯并三唑，等等。
穩(wěn)定劑的用量取決于穩(wěn)定劑的種類，所以根據(jù)所用穩(wěn)定劑的種類可方便地確定其用量。一般來說，以共沸組合物計，用量為0.1-10wt%，最好0.5-5wt%。在使用硝基甲烷的情況下，其用量約為共沸組合物重量的0.1-1.0%。
穩(wěn)定劑的用量應(yīng)以不損失共沸組合物為準(zhǔn)。一般來說，由于穩(wěn)定劑的用量很低，如不高于1wt%，所以加入穩(wěn)定劑對共沸組合物不會有多大影響。
在焊藥清洗力、不燃性、化學(xué)穩(wěn)定性等方面，本發(fā)明的組合物等同于或優(yōu)于CFC-113，并具有選擇性的溶解本領(lǐng)，同時對塑料、橡膠、特別是金屬幾乎無影響。還有，本發(fā)明的共沸溶劑組合物含有HCFC-225作為主要成分，它對臭氧層的破壞性要比CFC-113小，而且焊藥清洗力優(yōu)異，即它能除掉僅用單一組分不可能充分除去的焊藥，同時保持HCFC-225各種優(yōu)良特性。此外，在共沸溶劑組合物所要求的特性方面，該組合物很優(yōu)異，也就是說，沸點(diǎn)低、溶解度高、易控制的液體組成并易回收或重復(fù)使用該溶劑。
特別是當(dāng)使用本發(fā)明的組合物時，即使存在水也不腐蝕金屬，當(dāng)然混用常見的醇不可能避免存在水時的金屬腐蝕。因此，本發(fā)明的組合物可用于各種使用條件和各種待清洗的物料。
以下通過實施例的方式更詳細(xì)地說明和解釋本發(fā)明，其中，除另有說明而外，所有%和份數(shù)均以重量計。不用說，本發(fā)明并不限于這些實施例，在不背離其精神實質(zhì)和范圍的情況下，還可對其進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
實施例1蒸餾瓶中裝入200克1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷(225Ca)(bp51℃)和五氟丙醇(5FP，bp81℃)的混合物，225Ca與5FP的重量比為50/50。在一個理論塔板數(shù)為30的精餾塔中常壓下蒸餾混合物，得到共沸點(diǎn)為49.8℃的餾出液，共沸點(diǎn)低于各溶劑的沸點(diǎn)。
氣相色譜分析結(jié)果證實，該餾出液由93.5%1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷和6.5%五氟丙醇組成。
用所得共沸混合物作溶劑，按照以下試驗，分別評估焊藥清除力，對塑料的影響以及穩(wěn)定性。
焊藥清除力將焊藥(由Kabushiki Kaisha Tamura Seisakusho出售，牌號“MH-320V)施用到印刷線路板上(10cm×10cm)，并于110℃預(yù)熱。之后，將印刷線路板于250℃施焊(63Sn)5秒。然后，用1升表1所示的一種溶劑，浸漬清理1分鐘和蒸汽清理1分鐘。
肉眼觀察印刷線路板的表面狀態(tài)。再用Omegameter 500(KENCO工業(yè)有限公司出售)測定印刷線路板上的殘余離子。
表1示出了焊藥清除力試驗的結(jié)果。
對塑料的影響在100克表1所示的溶劑中浸漬表1所示的一種塑料試片(5mm×50mm×2mm)，并將其在50℃恒溫箱中放置5分鐘。然后，從溶劑中取出試片，立即稱重和測定試片體積。計算塑料試片的重量和體積的變化，按照以下標(biāo)準(zhǔn)評估對塑料的影響◎重量或體積增加的百分率從0-＜2%○重量或體積增加的百分率從≥2%-＜5%△重量或體積增加的百分率≥5%×塑料試件在溶劑中被溶解。
表1示出了對塑料影響的結(jié)果。
化學(xué)穩(wěn)定性在100ml帶有密封塞的玻璃瓶中裝入100克表1所示的溶劑、0.1%水溶劑[在下述對比例1或4中為0.01%水溶劑(僅用225Ca或225Cb)]和金屬鋁或鋅，并將玻璃瓶密封。然后將瓶子在50℃恒溫箱中放置30天。
在瓶子放在恒溫箱期間和30天后，用肉眼觀察金屬的方法評估金屬是否被腐蝕。
表1示出了化學(xué)穩(wěn)定性的試驗結(jié)果。
對比例1，2和3按實施例1的同樣方式測定焊藥清除力、對塑料的影響和化學(xué)穩(wěn)定性，不同的是不用225Ca/5FP的共沸混合物，而是單獨(dú)用225Ca作溶劑(對比例1)、單獨(dú)用5FP作溶劑(對比例2)作溶劑，或用225Ca和乙醇的混合物(225Ca/乙醇＝97%/3%)(對比例3)作溶劑。
結(jié)果示于表1。
實施例2按實施例1同樣蒸餾1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷(225Cb，bp56.1℃)和5FP(bp81℃)的混合物(重量比為50/50)，得到共沸點(diǎn)為54.7℃的餾出液，該溫度低于各溶劑的沸點(diǎn)。
氣相色譜分析結(jié)果證實，餾出液由92.2%的1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷和7.8%5FP組成。
按實施例1的同樣方式測定所得共沸混合物的焊藥清除力、對塑料的影響和穩(wěn)定性。
結(jié)果示于表1。
實施例3按實施例1同樣方式蒸餾55%的1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷(bp51℃)和45%1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷(bp56.1℃)的混合物和5FP的組合物(混合物與5FP的重量比為50/50)，得到餾出液。該餾出液顯示出在50℃-54.9℃很窄的溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定的沸點(diǎn)。
氣相色譜分析結(jié)果證實，餾出液由93.4-92.4%的1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷/1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷的混合物(60-4%/40-96%)和6.6-7.6%的5FP組成。
實施例1同樣的方式測定所得類似共沸混合物的焊藥清洗力、對塑料的影響和穩(wěn)定性。
結(jié)果示于表1。
對比例4按實施例1同樣方式測定焊藥清除力、對塑料的影響和化學(xué)穩(wěn)定性，不同的是不用225Ca/5FP的共沸混合物，而僅用225Cb作溶劑。
結(jié)果示于表1。
權(quán)利要求
1.一種含有二氯五氟丙烷和氟代醇的共沸溶劑組合物。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述二氯五氟丙烷與所述氟代醇的重量比為99.5-88.0/0.5-12.0。
3.一種含有二氯五氟丙烷和氟代醇的共沸混合物的共沸溶劑組合物。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中混合物中所述二氯五氟丙烷與所述氟代醇的重量比為99.5-88.0/0.5-12.0。
5.權(quán)利要求3的組合物，其中所述混合物是1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷和五氟丙醇的混合物。
6.權(quán)利要求3的組合物，其中所述混合物是93.5wt%1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷和6.5wt%五氟丙醇的混合物。
7.權(quán)利要求3的組合物，其中所述混合物是1，3-二氯-2，2，3，3-五氟丙烷和五氟丙醇的混合物。
8.權(quán)利要求3的組合物，其中所述混合物是9.22wt%1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷和7.8wt%五氟丙醇的混合物。
9.一種含有(A)93.5-92.2wt%的由0.5-99.5wt%1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷和99.5-0.5wt%1，3-二氯-1，2，2，3，3-五氟丙烷構(gòu)成的混合物和(B)6.5-7.8wt%五氟丙醇的類似共沸組合物。
全文摘要
一種含有二氯五氟丙烷和氟代醇的共沸溶劑組合物。在清洗力、特別是清除焊藥、不燃性、化學(xué)穩(wěn)定性和選擇性溶解本領(lǐng)方面，該組合物非常好，而且具有低沸點(diǎn)、高溶解度和易控制溶劑的液體組成以及易回收和重復(fù)使用該溶劑。本發(fā)明的組合物即使在含濕條件下也不造成金屬腐蝕，因此，可應(yīng)用于不同的使用條件和各種待清洗的物料。
文檔編號C11D7/50GK1054441SQ9110121
公開日1991年9月11日 申請日期1991年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月28日
發(fā)明者大牟禮幸雄, 花谷尚美 申請人:代金工業(yè)株式會社