含有1,2,2-三氟-1-三氟甲基环丁烷（TFMCB）的溶剂组合物

技术领域

本公开涉及包含1，2，2-三氟-1-三氟甲基环丁烷(TFBCB)的溶剂组合物，以及使用这些组合物的方法。

背景技术

氟碳化合物流体具有期望用于多种应用(包括作为溶剂)和其他应用中的特性。遗憾的是，现在据信在工业应用中使用某些氢氟烃“HFC”加剧全球变暖，并且因此已限制了它们的现代用途。然而，包含HFC的新环境安全组合物的鉴定是复杂的，这是由于使得它们可用于这些应用中的许多特性是不易于预测的。

虽然迄今为止描述的氢氯氟烃中的许多相对于某些油和脂肪可具有显著的溶剂能力，但是许多也具有某些缺点。例如，这些化合物中的一些可趋于侵蚀基底，尤其是通用塑料诸如丙烯酸类树脂和ABS树脂。另外，此类化合物可能不具有足够的挥发性以在某些蒸气脱脂操作中充当有效溶剂，并且此类化合物的相对低的蒸气压可能使得难以从被清洁部分中去除溶剂组合物。

可燃性是许多应用的另一个重要特性。即，在许多应用中，尤其包括在溶剂清洁应用中，使用不可燃的组合物被认为是重要或必需的。因此，在此类组合物中使用不可燃的化合物在很多情况下是有益的。遗憾的是，原本可能期望用于溶剂组合物中的许多HFC是不可燃的。例如，氟代烷烃五氟丁烷(HFC-365)是可燃的，并且因此不能用于许多应用中。

因此，期望溶剂组合物不仅具有可接受的环境特性，而且还具有化学稳定性、低毒性或无毒性、低可燃性或无可燃性等等。

因此，工业上一直在寻求新的基于HFC的混合物，所述混合物是现有组合物可接受的并且对环境更安全的替代物，并且在使用时具有优异的性能。

发明内容

公开了作为溶剂的包含1，2，2-三氟-1-三氟甲基环丁烷(TFMCB)的组合物，其中TFMCB可被配制成包含共溶剂诸如乙醇或反式-二氯乙烯(反式-DCE)的溶剂组合物。溶剂组合物可为可喷雾气溶胶组合物的形式，并且可用于包括脱脂或去除涂层(诸如油漆和粘合剂)的应用。

在一种形式中，本公开提供了一种溶剂组合物，所述溶剂组合物包含至少约5重量％的1-三氟甲基-1，2，2-三氟环丁烷(TFMCB)和至少一种共溶剂。

共溶剂可为乙醇，并且溶剂组合物可包含约95重量％至约99重量％的 TFMCB和约1重量％至约5重量％的乙醇。

共溶剂可为反式-二氯乙烯(反式-DCE)，并且溶剂组合物可包含小于约50重量％的TFMCB和大于约50重量％的反式-二氯乙烯(反式-DCE) 的非共沸混合物。

具体实施方式

申请人已发现，可通过包含TFMCB的溶剂组合物的方法、工艺和用途来满足上述需求和其他需求。

化合物1，2，2-三氟-1-三氟甲基环丁烷(“TFMCB”)具有以下化学结构：

1，2，2-三氟-1-三氟甲基环丁烷(“TFMCB”)也可被称为另选的名称，包括1，2，2-三氟-1-三氟甲基环丁烷、1-三氟甲基-1，2，2-三氟环丁烷、1，1，2-三氟-2-三氟甲基-环丁烷或六氟丙烯/乙烯环状二聚体。

TFMCB可通过任何适当的方法制造。合适的方法包括US-A-9856193 和US-A-10005705中列出的那些，这些专利全文以引用方式并入本文。

建立了“全球变暖潜势”(下文为“GWP”)以允许比较不同气体的全球变暖影响。其为相对于排放的一吨二氧化碳，在给定时间段内排放的一吨气体将吸收多少能量的量度。GWP越大，给定气体在该时间段内相比于 CO

LC

如根据ASTM D3828所确定，溶剂的闪点是指去除点火源后液体的蒸气将保持燃烧的最低温度。根据NFPA 30：可燃和易燃液体代码，将不具有低于100°F(37.8℃)闪点的溶剂归类为“不可燃”。

TFMCB可通过任何适当的方法制造。合适的方法包括US-A-9856193 和US-A-10005705中列出的那些，这些专利全文以引用方式并入本文。

本公开涉及包含1-三氟甲基-1，2，2-三氟环丁烷(TFMCB)的溶剂组合物。

溶剂可以至少约5重量％，优选至少约15重量％，更优选至少约30重量％，更优选至少约50重量％，更优选至少约60重量％，更优选至少约70 重量％，更优选至少约90重量％，更优选按所述组合物的重量计至少约 95％，更优选按所述组合物的重量计至少约99％的量包含TFMCB。其它具体的组合物详细描述于下文中。

应当理解，上述量中的任一者可用于为溶剂组合物中TFMCB的量的范围提供终点。例如，TFMCB可以按组合物的重量计约1％至约99％、或按组合物的重量计约10％至约90％、或按组合物的重量计约10％至约 60％、或按组合物的重量计约90％至约99％的量存在。

应当理解，溶剂可基本上由TFMCB组成或者由TFMCB组成。

溶剂组合物可包含一种或多种共溶剂，所述一种或多种共溶剂选自直链、支链或环状的烃、酮、酯、醚、缩醛、反式二氯乙烯(反式DCE)、醇(优选甲醇、乙醇或丙醇)、HFO-1233zd(E)、HFO-1233zd(Z)、 HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、以及它们的组合。优选的共溶剂包括反式-DCE、乙醇和丙醇。应当理解，丙醇可为正丙醇或异丙醇，优选异丙醇。

共溶剂可以组合物的至少约1重量％、至少约10重量％、至少约30重量％、至少约50重量％、至少约70重量％、至少约90重量％或至少约99％的量存在。

应当理解，上述量中的任一者可用于为溶剂组合物中共溶剂的量的范围提供终点。例如，共溶剂可以按组合物的重量计约1％至约99％，或按组合物的重量计约1％至约90％，或按组合物的重量计约1％至约10％，或按组合物的重量计约40％至约90％的量存在。

应当理解，溶剂组合物可基本上由TFMCB和共溶剂组成或者由 TFMCB和共溶剂组成。溶剂组合物可为TFMCB和共溶剂的非共沸混合物。

当共溶剂为反式-DCE时，其优选以按溶剂组合物的重量计约40％至约 90％的量存在。TFMCB以溶剂组合物的约10重量％至约60重量％的量存在。溶剂可基本上由TFMCB和反式DCE组成或者由TFMCB和反式DCE 组成。

此外，当共溶剂为反式-DCE时，反式-DCE可以大于50重量％的量存在，或者可以低至40重量％、50重量％或60重量％，或者高至70重量％、80重量％、或90重量％的量存在，或者在作为端点的前述值中的任两者之间的任何范围内，诸如40重量％至90重量％、50重量％至80重量％、以及例如60％至70％，并且TFMCB可以小于50重量％的量存在，或者可以低至10重量％、20重量％或30重量％，或者高至40重量％、50 重量％或60重量％的量存在，或者在作为端点的前述值中的任两者之间的任何范围内，诸如10重量％至60重量％、20重量％至50重量％、以及例如30重量％至40重量％。

当共溶剂为醇(优选乙醇或丙醇)时，其优选以按溶剂组合物的重量计约1％至约10％的量存在。TFMCB以溶剂组合物的约90重量％至约99 重量％的量存在。溶剂可基本上由TFMCB和醇(优选乙醇或丙醇)组成或者由TFMCB和醇(优选乙醇或丙醇)组成。丙醇可为正丙醇或异丙醇，优选异丙醇。当共溶剂为乙醇时，其优选以按所述溶剂组合物的重量计约1％至约5％的量存在。TFMCB以溶剂组合物的约95重量％至约99重量％的量存在。该溶剂可基本上由TFMCB和乙醇组成或者由TFMCB和乙醇组成。

另外，当共溶剂为乙醇时，乙醇可以大于1重量％的量存在，或者可以低至1重量％、2重量％或2.5重量％，或者高至3.5重量％、4重量％或5 重量％的量存在，或者在作为端点的前述值中的任两者之间的任何范围内，诸如1重量％至5重量％、2重量％至4重量％、以及例如2.5重量％至 3.5重量％，并且TFMCB可以至少95重量％的量存在，或者可以低至95 重量％、96重量％或96.5重量％，或者高至97.5重量％、98重量％或99重量％的量存在，或者在作为端点的前述值中的任两者之间的任何范围内，诸如95重量％至99重量％、96重量％至98重量％、以及例如96.5重量％至97.5重量％。

当所述TFMCB与共溶剂一起用于溶剂中时，所述溶剂组合物包含所述TFMCB和共溶剂，前提条件是所述溶剂组合物不是为约21重量％至27 重量％的TFMCB、64重量％至72重量％的反式-1，2-二氯乙烯和约5重量％至11重量％的甲醇的掺加物的共沸物，并且所述溶剂组合物不是共沸组合物，所述共沸组合物是约82重量％至92重量％的TFMCB和约8重量％至 18重量％的甲醇的掺加物或约82重量％至92重量％的TFMCB和约8重量％至18重量％的乙醇的掺加物。

溶剂组合物优选具有不大于约1000，更优选不大于约500，更优选不大于约150的GWP。

已令人惊讶地发现TFMCB为不可燃的。因此，溶剂组合物优选为不可燃的(例如，优选其不具有闪点或高于约100°F的闪点)。

溶剂组合物可包含抗腐蚀剂、表面活性剂、稳定剂、抑制剂和有助于或增强组合物的功能性的其他助剂。稳定剂的示例包括硝基烷烃、环氧烷烃和亚磷酸酯。

当涉及溶剂应用时，本发明的最重要特征之一是，已发现本组合物对于许多常见污染物和残余物具有高水平的溶剂能力，同时不具有高度的急性毒性。

本发明提供了一种从制品中去除污染物的方法，该方法包括使污染制品与本发明的溶剂组合物接触。优选地，该方法包括通过蒸气脱脂或溶剂清洁方法将本发明的溶剂组合物施加到含有污染物的制品。此类方法对于某些应用是尤其优选的，尤其是那些尤其复杂并且难以去除污垢的应用。本领域中的技术人员理解，本方法对于多种不同的清洁和残留物去除技术具有适用性，并且所有此类技术均在本发明的广泛范围内。

优选的蒸气脱脂和溶剂清洁方法包括优选在室温(例如，约25℃)下将制品暴露于沸腾溶剂组合物的蒸气的步骤。蒸气冷凝在物体上具有提供相对清洁的蒸馏溶剂以洗去油脂或其它污染物的优点。因此，此类方法具有附加的优点，即与仅在液体溶剂中洗涤物体的情况相比，本溶剂组合物从物体的最终蒸发留下相对较少的残余物。

对于其中制品包括难以去除的污染物的应用，优选的是本方法涉及将本发明的溶剂组合物的温度升高至高于环境温度(例如高于约25℃)或升高至在此类应用中有效的任何其他温度以显著改善溶剂的清洁作用。此类方法对于大批量装配线操作一般也是优选的，其中制品尤其是金属部分和组件的清洁必须有效且快速地完成。

优选地，本发明的清洁方法包括在高温下，并且甚至更优选在约溶剂组合物的沸点下，将待清洁的制品浸没在液体溶剂中。在此类操作中，该步骤优选从制品中去除大量并且甚至更优选绝大部分的目标污染物。然后优选在该步骤之后，将制品浸没在溶剂(优选新鲜蒸馏的溶剂)中，所述溶剂的温度低于前述浸没步骤中液体溶剂的温度，优选约环境温度或室温 (例如约25℃)。优选的方法还包括然后使制品与本溶剂组合物的相对较热蒸气接触的步骤，优选通过将制品暴露于从与第一提及的浸没步骤相关联的热/沸腾溶剂上升的溶剂蒸气。这优选导致溶剂蒸气在制品上的冷凝。应当理解，可在最终冲洗之前用蒸馏溶剂喷涂制品。

预期许多种类和类型的蒸气脱脂设备可与本方法结合使用。此类设备及其操作的一个示例由Sherliker等人在美国专利3,085,918中公开，该专利以引用方式并入本文。Sherliker等人所公开的设备包括用于容纳溶剂组合物的沸腾贮槽、用于容纳蒸馏溶剂的清洁贮槽、水分离器以及其它辅助设备。

本清洁方法还可包括冷清洁，其中污染制品在环境温度或室温条件 (例如，约25℃)下浸没在本发明的溶剂组合物中，或者在此类条件下用浸渍在溶剂中的抹布或类似物体擦拭。此外，本方法可包括通过将组合物喷涂到制品上来将溶剂组合物施加到制品的步骤。

本发明的溶剂组合物能够有效地从广泛范围的基底中置换水，所述基底包括但不限于：金属，诸如不锈钢、铝合金和黄铜；玻璃和陶瓷表面，诸如玻璃、硼硅酸盐玻璃和未上釉氧化铝；二氧化硅，诸如硅晶片；焙烧氧化铝；等。此外，本发明的溶剂组合物不与置换的水形成明显的乳液或者仅形成微量的此类乳液。

本发明的溶剂组合物可用于清洁和/或干燥由诸如金属、玻璃、陶瓷等的材料构造的非吸收性基底和制品。因此，本发明提供一种用于干燥基底表面的方法，该方法包括以下步骤：使基底与本发明的溶剂组合物接触，然后从制品中去除溶剂组合物。

本发明的溶剂组合物可用于从制品的表面去除涂层(诸如油漆和粘合剂)，以便清洁和/或准备将表面用于后续改性(诸如例如通过涂层)。

接触的方式不是关键性的，并且可广泛变化。例如，可将制品浸没在组合物的容器中，或者可用组合物喷涂制品。制品的完全浸没是优选的，因为其确保制品的所有暴露表面与组合物之间的接触。可使用可提供此类接触的任何方法。通常，接触时间为至多约10分钟，但该时间不是关键性的，并且如果需要，可使用更长的时间。

接触温度也可根据溶剂组合物的沸点而广泛变化。一般来讲，该温度等于或小于约此类沸点。在接触步骤之后，将制品从与组合物的接触中去除，并且通过任何常规方式诸如蒸发来实现粘附到制品的暴露表面的组合物的去除。

溶剂组合物可用于气溶胶和/或可喷雾组合物中。优选地，气溶胶和/或可喷雾组合物可具有设计用于该用途的一种或多种添加剂，诸如推进剂、雾化剂等。一种此类组合物为用于脱脂和其它清洁应用的气溶胶喷雾组合物，其中所述组合物与合适的推进剂一起被设置在喷雾罐或其它喷雾递送装置中。具体地，可将包含各种重量比例的TFMCB和乙醇的混合物的溶剂组合物装载到气溶胶罐中。可将气溶胶阀在每个罐上卷曲就位，并且可通过所述阀添加HFC-134a推进剂，以在罐中实现约20PSIG的压力。

溶剂可作为可喷雾组合物提供，该可喷雾组合物包含如上所述的溶剂、活性成分和任选的其他组分，诸如惰性成分、其他溶剂等。

所述可喷雾组合物可用于清洁和脱脂应用中，诸如上述那些。

另选地，待喷涂的其它合适的活性材料包括但不限于化妆品材料诸如除臭剂、香料、发胶、清洁溶剂、润滑剂、杀虫剂以及药物材料诸如抗哮喘药物。术语“医学材料”在本文中以其最广泛的含义使用，以包括任何和所有与治疗、诊断、疼痛缓解和类似治疗结合有效的材料或据信与治疗、诊断、疼痛缓解和类似治疗结合有效的材料，并且因此将包括例如药物和生物活性物质。

本文所述的溶剂组合物可用作通过擦拭、蒸气脱脂或其他方式从各种基底清除各种污垢诸如油漆、涂层、粘合剂、矿物油、松香基焊剂、硅油、润滑剂等的溶剂。在某些优选的实施方案中，清洁组合物为气溶胶。

本发明的溶剂组合物可用作载体。例如，溶剂组合物可用作有机物质的载体，所述有机物质为诸如润滑剂、涂层材料、脱模剂、拒水剂/拒油剂、油或油脂。油可为矿物油、切割油或硅油。

还应当理解，本发明的溶剂组合物可用作风味剂制剂或芳香剂制剂的载体。

在电子电路组件的制造中，污染可在制造过程的各个步骤中积聚。制造过程中的最终步骤之一是施加焊接焊剂，随后进行各种焊接操作。电子电路组件诸如印刷电路板的清洁度对于它们适当的功能和可靠性是关键性的。然而，在实践中，已证明这些焊剂难以有效地去除。因此，本发明的溶剂组合物可用于在电子电路组件(例如印刷电路板)的制造期间清洁电子电路组件。在该用途中，溶剂组合物可从电子电路组件中清除焊剂残余物。焊剂可为松香或非松香(或水溶性)焊剂。

本发明的溶剂组合物可用于使油(例如矿物油、切割油或硅油)溶剂化。

本发明的溶剂组合物也可用作提取剂。例如，它们可用于提取有机化合物(例如，它们可用于从植物物质中提取生物质或芳香剂)。

提供以下实施例的目的在于示出本发明，但不限制本发明的范围。

通过将35mL的溶剂(其为TFMCB和任选的5重量％的反式-DCE、乙醇、异丙醇或正丙醇)置于配有冷却盘管的100mL烧杯中来评估本发明的溶剂-溶剂组合物在水置换中的性能。使溶液沸腾，从而卷取的盘管将溶剂蒸气限制在烧杯中。将湿磨损至无水裂开条件的重复316不锈钢试样块浸没在水中，并且然后浸没到沸腾的样品溶液中。使用5秒的最小观察时间记录从试样块置换水所需的时间。溶剂醇共混物可将水从基底中完全去除。

溶剂(其为TFMCB和任选的5重量％的反式-DCE、乙醇、异丙醇或正丙醇)被证明是茉莉酮的可接受的载体和提取剂。将大约0.39g的茉莉酮添加到厚壁玻璃管中，并且将大约1.73g的溶剂(和任选的共溶剂)添加到玻璃管中。然后将管冷冻并密封。在解冻管时，观察组合物是否具有一个液相。该实施例表明，芳香剂诸如植物来源的芳香剂(例如茉莉酮)可溶于本发明的溶剂组合物中，并且因此所述溶剂组合物可用作萃取剂或载体。

将油(具体地矿物油、硅油或切割油)添加到含有溶剂(其为TFMCB 和任选的5重量％的反式-DCE、乙醇、异丙醇或正丙醇)的小瓶中。在按油的重量计大于10％的浓度下形成均匀的单相溶液。

将包含各种重量比例的TFMCB和乙醇的混合物以及TFMCB和反式二氯乙烯(DCE)的混合物的溶剂组合物装载到气溶胶罐中。将气溶胶阀在每个罐上卷曲就位，并且通过所述阀添加HFC-134a，以在罐中实现约20 PSIG的压力。然后将所述混合物喷雾到表面上，表明所述组合物可用作气溶胶。

此外，将气溶胶组合物喷涂到包括油、油脂、污垢或焊剂的表面上，并且有效地溶剂化和去除此类物质。

将含有98重量％的TFMCB和2重量％的乙醇的混合物装载到气溶胶罐中。将气溶胶阀卷曲就位，并且通过所述阀添加HFC-134a，以在罐中实现约20PSIG的压力。然后将混合物喷涂到被焊剂染污的金属试样块上。去除焊剂，并且所述试样块在视觉上是清洁的。

重复上述实施例5，不同的是施用组合物作为清洁剂的方法是蒸气脱脂或擦拭，而不是喷涂。任选地，清洁剂以纯态施用。任选地，待清洁的材料从焊剂变为矿物油、硅油或其他润滑剂。在每种情况下均展示了类似的结果。

制备含有98重量％的TFMCB与约2重量％的乙醇的混合物。若干不锈钢试样块被矿物油染污。然后将这些试样块浸没在这些溶剂共混物中。所述共混物在短时间段内去除油。目视观察试样块并且看起来是清洁的。

将含有40重量％的TFMCB和60重量％的反式二氯乙烯(DCE)的混合物用作蒸气脱脂或擦拭中的清洁剂。任选地，清洁剂以纯态施用。任选地，待清洁的材料从焊剂变为矿物油、硅油或其他润滑剂。在每种情况下均展示了类似的结果。

如实施例4中那样制备含有98重量％的TFMCB和2重量％的乙醇的气溶胶溶剂共混物。将Kester 1544松香焊接焊剂置于不锈钢试样块上并加热至大约300-400°F，这模拟了与通常用于在印刷电路板的制造中焊接电子部件的焊工的接触。然后用溶剂混合物喷涂试样块，并且在15秒后取出而不冲洗。结果显示，通过目视检查，试样块看起来是清洁的。

将含有40重量％的TFMCB和60重量％的反式二氯乙烯(DCE)的混合物用作溶剂化剂以从表面去除油漆、涂层和粘合剂。溶剂化剂可有效地溶剂化油漆、涂层和粘合剂，并且允许将它们从表面去除。

现在将通过参考下列编号实施方案来说明本发明。编号实施方案的主题可附加地与来自说明书或一个或多个权利要求的主题组合。

方面1为一种溶剂组合物，所述溶剂组合物包含至少约5重量％的1- 三氟甲基-1，2，2-三氟环丁烷(TFMCB)和至少一种共溶剂。

方面2为方面1的溶剂组合物，其中所述共溶剂选自乙醇和反式-二氯乙烯(反式-DCE)。

方面3为气溶胶和/或包含方面1或方面2的溶剂组合物的可喷雾组合物。

方面4为一种从制品中去除污染物的方法，该方法包括使污染制品与方面1或方面2的溶剂组合物接触。

方面5为方面4的方法，其中所述制品选自金属、玻璃、二氧化硅和氧化铝。

方面6为一种从制品中去除涂层的方法，该方法包括使污染制品与方面1或方面2的溶剂组合物接触。

方面7为方面6的方法，其中所述涂层选自油漆和粘合剂。

方面8为方面1或方面2的溶剂组合物，其中所述溶剂组合物具有不大于约1000的全球变暖潜势(GWP)。

方面9为方面1或方面2的溶剂组合物，其中所述共溶剂为乙醇，并且所述溶剂包含约95重量％至约99重量％的TFMCB和约1重量％至约5 重量％的乙醇。

方面10为方面9的溶剂组合物，其中所述共溶剂为乙醇，并且所述溶剂包含约96重量％至约98重量％的TFMCB和约2重量％至约4重量％的乙醇。

方面11为气溶胶和/或包含方面9或方面10的溶剂组合物的可喷雾组合物。

方面12为一种从制品中去除污染物的方法，该方法包括使污染制品与方面9或方面10的溶剂组合物接触。

方面13为方面12的方法，其中所述制品选自金属、玻璃、二氧化硅和氧化铝。

方面14为方面2的溶剂组合物，其中所述共溶剂为反式-二氯乙烯(反式-DCE)，并且所述溶剂包含小于约50重量％的TFMCB和大于约50 重量％的反式-二氯乙烯(反式-DCE)的非共沸混合物。

方面15为方面14的溶剂组合物，其中所述共溶剂为反式-二氯乙烯 (反式-DCE)，并且所述溶剂包含约10重量％至约50重量％的TFMCB和约50重量％至约90重量％的反式-二氯乙烯(反式-DCE)的非共沸混合物。

方面16为方面15的溶剂组合物，其中所述共溶剂为反式-二氯乙烯 (反式-DCE)，并且所述溶剂包含约20重量％至约40重量％的TFMCB和约60重量％至约80重量％的反式-二氯乙烯(反式-DCE)的非共沸混合物。

方面17为一种从制品中去除涂层的方法，所述方法包括使所述污染制品与根据方面14-16中任一项所述的溶剂组合物接触。

方面18为方面17的方法，其中所述涂层选自油漆和粘合剂。

方面19为方面14-16中任一项的溶剂组合物，其中所述溶剂组合物具有不大于约1000的全球变暖潜势(GWP)。

如本文所用，短语“在任意两个前述值之间限定的任意范围内”字面上是指任意范围可选自在此类短语之前列出的任意两个值，而无论这些值是在列表的较低部分中还是在列表的较高部分中。例如，一对值可选自两个较低值、两个较高值、或者较低值和较高值。

应当理解，上述说明仅仅是对本公开的例示。在不脱离本公开的情况下，本领域中的技术人员可设计出各种另选方案和修改形式。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书的范围内的所有此类另选方案、修改形式和变型。