JP2009528433A

JP2009528433A - クリーニング用途向けのフッ素化化合物を含む共沸組成物

Info

Publication number: JP2009528433A
Application number: JP2008557365A
Authority: JP
Inventors: エー．シュヴァイツァーメロディー; キャプロンシーベルトアレン; エレンバルテルトジョーン; ハビランドマイナーバーバラ
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2009-08-06
Also published as: MY160612A; US20110160113A1; CN101395258B; US7927502B2; US7786061B2; US20070203045A1; US8222195B2; EP1989285A2; ES2642570T3; MY160664A; MY160614A; WO2007100887A3; US20100029532A1; ES2652604T3; CN101395258A; JP2009528432A; KR20080114758A; EP2530140A1; US20070203046A1; HK1132293A1

Abstract

本発明は、フッ素化オレフィンと、少なくとも１つのアルコール、ハロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、またはフルオロエーテルとを含む組成物に関する。一実施形態では、これらの組成物は共沸または共沸様である。別の実施形態では、これらの組成物は、オイルおよび／または他の残渣を表面から除去するための脱脂剤またはフラックス除去剤としてクリーニング用途に有用である。

Description

本発明は、フッ素化オレフィン、またはフッ素化ケトンと、少なくとも１つのアルコール、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、またはハイドロフルオロカーボンおよびそれらの組み合わせとを含む組成物に関する。これらの組成物は共沸または共沸様であり、フラックス除去剤としてのおよびオイルまたは残渣を表面から除去するためのクリーニング用途に有用である。

（関連出願の相互参照）
本出願は２００６年２月２８日出願の米国仮特許出願第６０／７７７，３５０号明細書の優先権を主張するものである。

フラックス残渣は、ロジンフラックスを使用して組み立てられたマイクロエレクトロニクス構成部品上に常に存在する。近代電子回路基板は回路および構成部品密度の増大に向かって進化しているので、はんだ付け後の完全な基板クリーニングが決定的に重要な処理工程になっている。はんだ付け後に、フラックス残渣はしばしば有機溶剤で除去される。フラックス除去溶剤は、フラックスおよびフラックス残渣を、清浄化されつつある基材を損傷することなく除去することができるように、不燃性であり、低毒性を有し、そして高い溶解力を有するべきである。さらに、オイルおよびグリースなどの、他のタイプの残渣も使用中の最適性能のためにこれらのデバイスから効果的に除去されなければならない。

モントリオール議定書（ＭｏｎｔｒｅａｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）の結果としてほとんど全ての以前のＣＦＣおよびＨＣＦＣの排除以降、代替非オゾン層破壊溶剤が入手可能になってきた。沸点、引火性および溶解力特性はしばしば溶剤混合物を調製することによって調節することができるが、それらは使用中に望ましくない程度に分別蒸留するので、これらの混合物は多くの場合満足できない。かかる溶剤混合物はまた、溶剤蒸留中に分別蒸留し、それは元の組成の溶剤混合物を回収することを実質的に不可能にする。

共沸溶剤混合物は、これらのフラックス除去、脱脂用途および他のクリーニング剤ニーズに必要とされる特性を有することができる。共沸混合物は、最高沸点か最低沸点かのどちらかを示し、沸騰時に分別蒸留しない。沸騰条件下での組成の固有の不変性は、混合物の個々の成分の比が使用中に変化しないであろうこと、および溶解性が同様にうまく一定のままであろうことを確実にする。

本発明は、半導体チップおよび回路基板クリーニング、フラックス除去、および脱脂プロセスに有用な共沸および共沸様組成物を提供する。本発明の組成物は不燃性であり、そしてそれらは分別蒸留しないので、使用中に引火性組成物を生み出さないであろう。さらに、使用された共沸溶剤混合物は、組成変化なしに再蒸留され、再使用されてもよい。

ジーンネアウ（Ｊｅａｎｎｅａｕｘ）ら著、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｌｕｏｒｉｎｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ４（１９７４）、２６１−２７０ページ

本発明は、フッ素化オレフィンと、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、およびハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも１つの化合物とを含む組成物であって、該少なくとも１つの化合物がトランス−１，２−ジクロロエチレン単独、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃単独、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ単独、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ単独、およびトランス−１，２−ジクロロエチレンとＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅との混合物ではない組成物に関する。一実施形態では、該少なくとも１つの化合物は、
臭化ｎ−プロピル、
トリクロロエチレン、
テトラクロロエチレン、
トランス−１，２−ジクロロエチレン、
メタノール、
エタノール、
ｎ−プロパノール、
イソプロパノール、
Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃、
Ｃ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅、
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、
ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ
およびそれらの組み合わせ
からなる群から選択される。

一実施形態では、本組成物は共沸または共沸様である。さらに、本発明は、表面のクリーニング方法および集積回路デバイスなどの表面からの残渣の除去方法に関する。

出願者らは、本開示での全引用文献の全体内容を参照により明確に援用する。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメーターが範囲、好ましい範囲、または好ましい上方値と好ましい下方値のリストとして与えられるとき、これは、範囲が別々に開示されるかどうかにかかわらず、任意の範囲上限または好ましい値と任意の範囲下限または好ましい値との任意のペアから形成される全ての範囲を具体的に開示していると理解されるべきである。数値の範囲が本明細書に列挙されるとき、特に明記しない限り、範囲はそれの終点、ならびに範囲内の全ての整数および分数を含むことを意図される。本発明の範囲が、ある範囲を画定するときに列挙される具体的な値に限定されることは意図されない。

一実施形態では、本発明は、式Ｅ−またはＺ−Ｒ¹ＣＨ＝ＣＨＲ²（式Ｉ）、（式中、Ｒ¹およびＲ²は、独立して、Ｃ１〜Ｃ５パーフルオロアルキル基である）を有する化合物と、少なくとも１つのアルコール、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、またはハイドロフルオロカーボンおよびそれらの組み合わせとを含む組成物に関する。Ｒ¹およびＲ²基の例には、ＣＦ₃、Ｃ₂Ｆ₅、ｎ−Ｃ₃Ｆ₇、ｉ−Ｃ₃Ｆ₇、ｎ−Ｃ₄Ｆ₉、ｎ−Ｃ₅Ｆ₁₁、およびｉ−Ｃ₄Ｆ₉が挙げられるが、それらに限定されない。模範的な、非限定的な式Ｉ化合物は表１に提示される。

式Ｉの化合物は、式Ｒ¹ＣＨ₂ＣＨＩＲ²のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを形成するために式Ｒ¹Ｉのヨウ化パーフルオロアルキルを式Ｒ²ＣＨ＝ＣＨ₂のパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンと接触させることによって製造されてもよい。このトリヒドロヨードパーフルオロアルカンは次に、脱ヨウ化水素してＲ¹ＣＨ＝ＣＨＲ²を形成することができる。あるいはまた、オレフィンＲ¹ＣＨ＝ＣＨＲ²は、順繰りに式Ｒ²Ｉのヨウ化パーフルオロアルキルを式Ｒ¹ＣＨ＝ＣＨ₂のパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンと反応させることによって形成された式Ｒ¹ＣＨＩＣＨ₂Ｒ²のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンの脱ヨウ化水素によって製造されてもよい。

ヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの前記接触は、反応温度での反応体および生成物の自生圧力下に運転することができる好適な反応容器中で反応体を組み合わせることによってバッチ様式で行われてもよい。好適な反応容器には、特にオーステナイト系の、ステンレススチール、およびモネル（Ｍｏｎｅｌ）（登録商標）ニッケル−銅合金、ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）（登録商標）ニッケルベース合金およびインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）（登録商標）ニッケル−クロム合金などの周知の高ニッケル合金から製造されたものが含まれる。あるいはまた、反応は、パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィン反応体が反応温度でポンプなどの好適な添加装置を用いてヨウ化パーフルオロアルキル反応体に加えられるセミ−バッチ様式で行われると取ってもよい。

ヨウ化パーフルオロアルキル対パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの比は、約１：１〜約４：１、好ましくは約１．５：１〜２．５：１であるべきである。１．５：１未満の比は、（非特許文献１）に報告されているように大量の２：１付加体をもたらす傾向がある。

前記ヨウ化パーフルオロアルキルと前記パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの接触のための温度は、好ましくは約１５０℃〜３００℃、より好ましくは約１７０℃〜約２５０℃、最も好ましくは約１８０℃〜約２３０℃の範囲内である。前記ヨウ化パーフルオロアルキルと前記パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの接触のための圧力は好ましくは、反応温度での反応体の自生圧力である。

ヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの反応のための好適な接触時間は約０．５時間〜１８時間、好ましくは約４〜約１２時間である。

ヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの反応によって製造されたトリヒドロヨードパーフルオロアルカンは、脱ヨウ化水素工程に直接使用されてもよいし、または好ましくは脱ヨウ化水素工程の前に回収され、そして蒸留によって精製されてもよい。

さらに別の実施形態では、ヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの接触は、触媒の存在下に行われる。一実施形態では、好適な触媒は族ＶＩＩＩ遷移金属錯体である。代表的な族ＶＩＩＩ遷移金属錯体には、限定なしに、ゼロ価ＮｉＬ₄錯体（式中、配位子Ｌはホスフィン配位子、ホスファイト配位子、カルボニル配位子、イソニトリル配位子、アルケン配位子、またはそれらの組み合わせであることができる）が含まれる。かかる一実施形態では、Ｎｉ（０）Ｌ₄錯体はＮｉＬ₂（ＣＯ）₂錯体である。独特の一実施形態では、族ＶＩＩＩ遷移金属錯体はビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（０）ジカルボニルである。一実施形態では、ヨウ化パーフルオロアルキル対パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの比は約３：１〜約８：１である。一実施形態では、触媒の存在下での前記ヨウ化パーフルオロアルキルと前記パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの接触のための温度は、約８０℃〜約１３０℃の範囲内である。別の実施形態では、温度は約９０℃〜約１２０℃である。

一実施形態では、触媒の存在下でのヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの反応のための接触時間は約０．５時間〜１８時間である。別の実施形態では、接触時間は約４〜約１２時間である。

脱ヨウ化水素工程は、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンを塩基性物質と接触させることによって実施される。好適な塩基性物質には、アルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム）、アルカリ金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム）、アルカリ土類金属水酸化物（例えば、水酸化カルシウム）、アルカリ土類金属酸化物（例えば、酸化カルシウム）、アルカリ金属アルコキシド（例えば、ナトリウムメトキシドまたはナトリウムエトキシド）、アンモニア水、ナトリウムアミド、またはソーダ石灰などの塩基性物質の混合物が含まれる。好ましい塩基性物質は水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムである。

トリヒドロヨードパーフルオロアルカンと塩基性物質との前記接触は、好ましくは両反応体の少なくとも一部を溶解させることができる溶媒の存在下に液相で行われてもよい。脱ヨウ化水素工程に好適な溶媒には、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、および第三ブタノール）、ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリル、またはアジポニトリル）、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、またはスルホランなどの１つまたは複数の極性有機溶媒が含まれる。溶媒の選択は、生成物の沸点、および精製中の生成物からの微量の溶媒の分離の容易さだけでなく、塩基性物質の溶解性、ヨウ化パーフルオロアルキルの溶解性、およびパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの溶解性に依存する。典型的には、エタノールまたはイソプロパノールがこの反応にとって良好な溶媒である。生成物からの溶媒の分離は、蒸留、抽出、相分離、または該３つの組み合わせによって達成されてもよい。

典型的には、脱ヨウ化水素反応は、好適な反応容器中の他の反応体への反応体の１つ（塩基性物質かトリヒドロヨードパーフルオロアルカンかのどちらか）の添加によって実施されてもよい。前記反応容器は、ガラス、セラミック、または金属から製造されていてもよく、羽根車または他の撹拌メカニズムで好ましくはかき混ぜられる。

脱ヨウ化水素反応に好適な温度は約１０℃〜約１００℃、好ましくは約２０℃〜約７０℃である。脱ヨウ化水素反応は、周囲圧力でまたは減圧もしくは高圧で実施されてもよい。式Ｉの化合物が形成されるにつれて反応容器から留去される脱ヨウ化水素反応が注目すべきである。

あるいはまた、脱ヨウ化水素反応は、相間移動触媒の存在下にアルカン（例えば、ヘキサン、ヘプタン、もしくはオクタン）、芳香族炭化水素（例えば、トルエン）、ハロゲン化炭化水素（例えば、塩化メチレン、二塩化エチレン、クロロホルム、四塩化炭素、もしくはパークロロエチレン）、またはエーテル（例えば、ジエチルエーテル、メチル第三ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジグリム、またはテトラグリム）などのより低い極性の１つまたは複数の有機溶媒中のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンの溶液と前記塩基性物質の水溶液を接触させることによって行われてもよい。好適な相間移動触媒には、第四級アンモニウムハロゲン化物（例えば、臭化テトラブチルアンモニウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、および塩化トリカプリリルメチルアンモニウム）、第四級ホスホニウムハロゲン化物（例えば、臭化トリフェニルメチルホスホニウムおよび塩化テトラフェニルホスホニウム）、当該技術でクラウンエーテルとして知られる環状エーテル化合物（例えば、１８−クラウン−６および１５−クラウン−５）が含まれる。

あるいはまた、脱ヨウ化水素反応は、１つまたは複数の固体または液体塩基性物質にトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを加えることによって溶媒の不存在下に行われてもよい。

脱ヨウ化水素反応に好適な反応時間は、約１５分〜約６時間または反応体の溶解性に依存してより多い時間である。典型的には脱ヨウ化水素反応は速く、完了のために約３０分〜約３時間を要する。

式Ｉの化合物は、場合により水の添加後に、相分離によって、蒸留によって、またはそれらの組み合わせによって脱ヨウ化水素反応混合物から回収されてもよい。

別の実施形態では、本発明は、パーフルオロエチルイソプロピルケトン（１，１，１，２，２，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−３−ペンタノン（ＰＥＩＫ）と、アルコール、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、およびハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも２つの化合物とを含む組成物に関する。ＰＥＩＫはＣＡＳ登録番号７５６−１３−８を有し、３Ｍ^TM（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））から入手可能である。

さらに別の実施形態では、本発明は、ノナフルオロ−１−ヘキセン（３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン）（ＰＦＢＥ）と、アルコール、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、およびハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも１つの化合物とを含む組成物に関する。ＨＦＣ−１５４９ｆｚとしても知られる、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンはＣＡＳ登録番号１９４３０−９３−４を有し、本願特許出願人（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））から入手可能である。

さらに別の実施形態では、本発明は、フッ素化オレフィン、またはフッ素化ケトンと、アルコール、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、およびハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも１つの化合物とを含む共沸または共沸様組成物を使用する表面のクリーニング方法に関する。

表１のフルオロオレフィン、ＰＥＩＫ、およびＰＦＢＥは、本発明の組成物を形成するために表２にリストされる化合物と組み合わせられてもよい。ＰＦＢＥと組み合わせられるべきである、アルコール、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、またはハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも１つの化合物は、アルコール、トランス−１，２−ジクロロエチレン単独、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃単独、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ単独、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ単独、またはトランス−１，２−ジクロロエチレンとＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅との混合物であるべきではない。

表２にリストされた化合物は、化学薬品卸売業者から商業的に入手可能である。Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃、およびＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅は３Ｍ^TM（ミネソタ州セントポール）から入手可能である。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは本願特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）から入手可能である。ＨＦＣ−３６５ｍｆｃはソルベー−ソレキシス（Ｓｏｌｖａｙ−Ｓｏｌｅｘｉｓ）から入手可能である。

本発明の組成物は、所望量の個々の成分を組み合わせることによる任意の便利な方法によって調製されてもよい。好ましい方法は、所望の成分量を秤量し、その後適切な容器中で成分を組み合わせることである。必要ならば、かき混ぜが用いられてもよい。

本発明の組成物は、表１にリストされたフルオロオレフィンの１つと、ＰＥＩＫ、またはＰＦＢＥと、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、臭化ｎ−プロピル、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの化合物とを含有する共沸または共沸様組成物を含む。これの例外は、本発明の組成物によれば、ＰＦＢＥがアルコール、トランス−１，２−ジクロロエチレン単独、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃単独、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ単独、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ単独、またはトランス−１，２−ジクロロエチレンもしくはＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅の混合物と組み合わせられないことである。

本明細書で用いるところでは、共沸組成物は、混合剤が実質的な組成変化なしに蒸留し、そして定沸点組成物として挙動する２つ以上の物質の定沸点液体混合剤である。共沸として特徴づけられる定沸点組成物は、同じ物質の非共沸混合物のそれと比べて、最高沸点か最低沸点かのどちらかを示す。本明細書で使用されるような共沸組成物には、液体の部分蒸発または蒸留によって生み出された蒸気が、該液体と同じ組成を有するという点において、単一物質として挙動する２つ以上の物質の液体混合剤である均一共沸混合物が含まれる。本明細書で使用されるような共沸組成物にはまた、液相が２つ以上の液相に分かれる不均一共沸混合物も含まれる。これらの実施形態では、共沸点で、気相は２つの液相と平衡にあり、全ての３相は異なる組成を有する。不均一共沸混合物の２つの平衡液相が組み合わせられ、そして全体液相の組成が計算される場合、これは気相の組成に等しいであろう。

本明細書で用いるところでは、時々「擬共沸組成物」とも言われる用語「共沸混合物様組成物」は、単一物質として挙動する２つ以上の物質の定沸点の、または実質的に定沸点の液体混合剤を意味する。共沸組成物様組成物を特徴づける一方法は、液体の部分蒸発または蒸留によって生み出された蒸気が、それがそれから蒸発したまたは蒸留された液体と実質的に同じ組成を有することである。すなわち、混合剤は実質的な組成変化なしに蒸留し／還流する。共沸混合物様組成物を特徴づける別の方法は、ある特定の温度での組成物のバブルポイント蒸気圧および組成物の露点蒸気圧が実質的に同じものであることである。本明細書では、組成物の５０重量パーセントが蒸発またはボイリングオフによってなど除去された後に、元の組成物と元の組成物の５０重量パーセントが常圧またはボイルオフによって除去された後に残る組成物との間の蒸気圧の差が１０パーセント未満である場合に組成物は共沸混合物様である。

蒸気脱脂器またはフラックス除去器などのクリーニング装置では、シャフトシール、ホース連結部、はんだ付け接合部および損傷ラインでの漏れによって運転中にクリーニング組成物の幾らかの損失が起こる可能性がある。加えて、作業組成物は、装置に関する保守手順中に大気へ放出される可能性がある。組成物が純化合物または共沸もしくは共沸混合物様組成物でない場合、組成物は、装置から大気へ漏れるまたは排出されるときに変化する可能性があり、それは、装置に残っている組成物が引火性になるかまたは許容されない性能を示す原因となり得る。従って、単一フッ素化炭化水素または漏れもしくはボイルオフ時に無視できる程度に分別蒸留する共沸もしくは共沸混合物様組成物をクリーニング組成物として使用することが望ましい。

本発明の一実施形態の共沸組成物は表３にリストされる。

さらに別の実施形態では、本発明の共沸組成物には、表２からの化合物を含む三元および四元共沸組成物が含まれてもよい。これらのより高次の共沸組成物の限定なしの例は、組成物についての大気圧沸点と共に表４に例示される。

本発明の二元共沸混合物様組成物は表５にリストされる。

先行する表中の二元共沸混合物様組成物に加えて、より高次の（三元または四元）共沸混合物様組成物も本発明に包含される。三元またはより高次の共沸混合物様組成物の限定なしの例は表６に与えられる。

本発明のさらに別の実施形態では、本発明の組成物はエアゾール噴射剤をさらに含んでもよい。エアゾール噴射剤は、本発明の組成物をエアゾールの形態で貯蔵容器から表面へ配送するのを助けることができる。エアゾール噴射剤は場合により全組成物の２５重量パーセント以下で本発明の組成物中に含まれる。代表的なエアゾール噴射剤は、空気、窒素、二酸化炭素、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２、ＣＨ₂Ｆ₂）、トリフルオロメタン（ＨＦＣ−２３、ＣＨＦ₃）、ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ、ＣＨＦ₂ＣＨ₃）、トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ、ＣＨ₃ＣＦ₃；またはＨＦＣ−１４３、ＣＨＦ₂ＣＨ₂Ｆ）、テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｆ；ＨＦＣ−１３４、ＣＨＦ₂ＣＨＦ₂）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５、ＣＦ₃ＣＨＦ₂）、ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ、ＣＦ₃ＣＨＦＣＦ₃）、ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨＦ₂）、ジメチルエーテル（ＣＨ₃ＯＣＨ₃）、またはそれらの混合物を含む。

本発明の実施形態では、本発明の共沸組成物は有効なクリーニング剤、フラックス除去剤および脱脂剤である。特に、本発明の共沸組成物は、フリップ（Ｆｌｉｐ）チップ、μＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、およびチップ（Ｃｈｉｐ）スケールまたは他の進歩した高密度パッケージング構成部品などの構成部品付き回路基板をフラックス除去するときに有用である。フリップチップ、μＢＧＡ、およびチップスケールは、半導体産業で使用される高密度パッケージング構成部品を記載する、そして当業者によってよく理解される用語である。

別の実施形態では本発明は、表面または基材を本発明の組成物と接触させる工程と、表面または基材を組成物から回収する工程とを含む、表面または基材からの残渣の除去方法に関する。

本発明のプロセス実施形態では、表面または基材は集積回路デバイスであってもよく、そのケースでは残渣はロジンフラックスまたはオイルを含む。集積回路デバイスは、フリップチップ、μＢＧＡ、またはチップスケール・パッケージング構成部品などの、様々なタイプの構成部品付き回路基板であってもよい。表面または基材はさらに、ステンレススチールなどの金属表面であってもよい。ロジンフラックスは、ＲＭＡ（ロジン微活性化）、ＲＡ（ロジン活性化）、ＷＳ（水溶性）、およびＯＡ（有機酸）を含むがそれらに限定されない、集積回路デバイスのはんだ付けに普通に使用される任意のタイプであってもよい。オイル残渣には、鉱物油、モーターオイル、およびシリコーンオイルが含まれるが、それらに限定されない。

本発明の方法で、表面または基材を接触させるための手段は決定的に重要であるわけではなく、本組成物を含有する浴へのデバイスの浸漬、本組成物をデバイスに吹き付けること、または本組成物で湿らせた基材でデバイスを拭くことによって成し遂げられてもよい。あるいはまた、本組成物はまた、かかる残渣除去のためにデザインされた蒸気脱脂またはフラックス除去装置で使用されてもよい。かかる蒸気脱脂またはフラックス除去装置は、とりわけフォワード・テクノロジー（ＦｏｒｗａｒｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（クレスト・グループ、ニュージャージー州トレントン（ＣｒｅｓｔＧｒｏｕｐ，Ｔｒｅｎｔｏｎ，ＮＪ）の子会社）、トレック・インダストリーズ（カリフォルニア州、アズーサ）（ＴｒｅｋＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ａｚｕｓａ，ＣＡ））、およびウルトロニックス社（ペンシルバニア州ハットフィールド）（Ｕｌｔｒｏｎｉｘ，Ｉｎｃ．（Ｈａｔｆｉｅｌｄ，ＰＡ））などの様々な供給業者から入手可能である。

残渣を表面から除去するために有効な組成物は、少なくとも約１０、好ましくは約４０、さらにより好ましくは約１００のカウリ−ブタノール（Ｋａｕｒｉ−Ｂｕｔａｎｏｌ）値（Ｋｂ）を有するものであろう。所与の組成物についてのカウリ−ブタノール値（Ｋｂ）は、様々な有機残渣（例えば、機械および従来の冷機潤滑油）を可溶化する前記組成物の能力を反映する。Ｋｂ値はＡＳＴＭ（米国材料試験協会）Ｄ−１１３３−９４によって測定されてもよい。

以下の具体的な実施例は、本発明を単に例示することを意図され、何であれ決して限定的であることを意図されない。

（実施例１）
（１，１，１，４，４，５，５，６，６，７，７，７−ドデカフルオロ−２−ヘプテン（Ｆ１４Ｅ）の合成）
（Ｃ₄Ｆ₉ＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃の合成）
ヨウ化パーフルオロ−ｎ−ブチル（１８０．１ｇ、０．５２モル）および３，３，３−トリフルオロプロペン（２５．０ｇ、０．２０モル）を４００ｍＬハステロイ^TM振盪機チューブに加え、最高４２８ｐｓｉに増加した自生圧力下に２００℃に８時間加熱した。反応容器を室温に冷却した後、生成物を集めた。この反応の生成物と反応の１つが２倍量の反応体を有したことを除いて、実質的に同じ方法で実施した２つの他のものとを組み合わせ、蒸留して３２２．４ｇのＣ₄Ｆ₉ＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃（５２．２℃／３５ｍｍ、７０％収率）を与えた。

（Ｆ１４ＥへのＣ₄Ｆ₉ＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃の変換）
撹拌棒ならびに充填蒸留塔およびスティルヘッドを備えた２リットル丸底フラスコに、イソプロピルアルコール（９５ｍＬ）、ＫＯＨ（３０３．７ｇ、０．５４モル）および水（３０３ｍＬ）を装入した。Ｃ₄Ｆ₉ＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃（３２２．４ｇ、０．７３モル）を室温で添加漏斗によって水性ＫＯＨ／ＩＰＡ混合物に滴加した。反応物を次に６５〜７０℃に加熱して蒸留によって生成物を回収した。蒸留物を集め、メタ重亜硫酸ナトリウムおよび水で洗浄し、ＭｇＳＯ₄上で乾燥させ、次にガラスらせん状物を充填した６インチ（１５．２ｃｍ）塔によって蒸留した。生成物、Ｆ１４Ｅ（１７３．４ｇ、７６％収率）は７８．２℃で沸騰する。それを、ＮＭＲ分光法（¹⁹Ｆ：δ −６６．７（ＣＦ₃，ｍ，３Ｆ），−８１．７（ＣＦ₃，ｍ，３Ｆ），−１２４．８（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ），−１２６．４（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ），−１１４．９ｐｐｍ（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ）；¹Ｈ：６．５８ｄ）によってキャラクタリゼーションした。

（実施例２）
（１，１，１，２，２，５，５，６，６，７，７，８，８，８−テトラデカフルオロ−３−オクテン（Ｆ２４Ｅ）の合成）
（Ｃ₄Ｆ₉ＣＨＩＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅の合成）
ヨウ化パーフルオロエチル（２２０ｇ、０．８９５モル）および３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（１２３ｇ、０．５０モル）を４００ｍＬハステロイ^TM振盪機チューブに加え、自生圧力下に２００℃に１０時間加熱した。これおよび実質的に同様な条件下に実施した２つの他のものからの生成物を組み合わせ、１０重量％の水性重亜硫酸ナトリウムの２つの２００ｍＬ部分で洗浄した。有機相を塩化カルシウム上で乾燥させ、次に蒸留して３７％収率で２７７．４ｇのＣ₄Ｆ₉ＣＨＩＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅（７９〜８１℃／６７〜６８ｍｍＨｇ）を与えた。

（Ｆ２４ＥへのＣ₄Ｆ₉ＣＨＩＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅の変換）
機械撹拌機、添加漏斗、冷却器、および熱電対を備えた１Ｌ丸底フラスコに、Ｃ₄Ｆ₉ＣＨＩＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅（２７７．４ｇ、０．５６モル）およびイソプロパノール（２１７．８ｇ）を装入した。添加漏斗に８３．８ｇの水に溶解させた水酸化カリウム（７４．５ｇ、１．１３モル）の溶液を装入した。ＫＯＨ溶液を、温度が２１℃から４２℃にゆっくり上昇しながら約１時間にわたって速く撹拌しながらフラスコに滴加した。反応マスを水で希釈し、生成物を相分離によって回収した。生成物を１０重量％の水性重亜硫酸ナトリウムの５０ｍＬ部分および水で洗浄し、塩化カルシウム上で乾燥させ、次に大気圧で蒸留した。生成物、Ｆ２４Ｅ（１２８．７ｇ、６３％）は９５．５℃で沸騰し、ＮＭＲ（¹⁹Ｆ：δ −８１．６（ＣＦ₃，ｍ，３Ｆ），−８５．４（ＣＦ₃，ｍ，３Ｆ），−１１４．７（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ），−１１８．１（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ），−１２４．８ｐｐｍ（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ），−１２６．３ｐｐｍ（ＣＦ₂，ｍ，２Ｆ）；¹Ｈ：δ ６．４８；クロロホルム−ｄ溶液）によって特徴づけた。

（実施例３）
（１，１，１，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（Ｆ１３ｉＥ）の合成）
（ＣＦ₃ＣＨＩＣＨ₂ＣＦ（ＣＦ₃）₂の合成）
（ＣＦ₃）₂ＣＦＩ（２６５ｇ、０．９モル）および３，３，３−トリフルオロプロペン（４４．０ｇ、０．４５モル）を４００ｍＬハステロイ^TM振盪機チューブに加え、最高５８５ｐｓｉに増加した自生圧力下に２００℃に８時間加熱した。生成物を室温で集めて６２％収率で１１０ｇの（ＣＦ₃）₂ＣＦＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃（７６〜７７℃／２００ｍｍ）を与えた。

（Ｆ１３ｉＥへの（ＣＦ₃）₂ＣＦＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃の変換）
撹拌棒を備えた、そしてショートパス蒸留塔およびドライアイストラップに連結した５００ｍＬ丸底フラスコに、イソプロピルアルコール（５０ｍＬ）、ＫＯＨ（１０９ｇ、１．９６モル）および水（１０９ｍＬ）を装入した。混合物を４２℃に加熱し、（ＣＦ₃）₂ＣＦＣＨ₂ＣＨＩＣＦ₃（１０９ｇ、０．２８モル）を添加漏斗によって滴加した。添加中に、温度は４２℃から５５℃に上昇した。３０分間還流した後、フラスコ中の温度は６２℃に上昇し、生成物を蒸留によって集めた。生成物を集め、水で洗浄し、ＭｇＳＯ₄で乾燥させ、蒸留した。生成物、Ｆ１３ｉＥ（４１ｇ、５５％収率）は４８〜５０℃で沸騰し、ＮＭＲ（¹⁹Ｆ：δ −１８７．６（ＣＦ，ｍ，１Ｆ），−７７．１（ＣＦ₃，ｍ，６Ｆ），−６６．３（ＣＦ₃，ｍ，３Ｆ）；クロロホルム−ｄ溶液）によって特徴づけた。

（実施例４）
（Ｃ₄Ｆ₉ＣＨＩＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅の合成）
３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（２０．５ｇ，０．０８３３モル）、ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（０）ジカルボニル（０．５３ｇ、０．０００８モル）、およびヨウ化パーフルオロエチル（１５３．６ｇ、０．６２５モル）を２１０ｍＬハステロイ^TM振盪機チューブに加え、自生圧力下に１００℃で８時間加熱した。ＧＣ−ＭＳによる生成物の分析は、Ｃ₄Ｆ₉ＣＨＩＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅（６４．３ＧＣ面積％）およびジアダクト（３．３ＧＣ面積％）の存在を示し、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンの転化率は８０．１％であった。

（実施例５）
（フラックス除去）
本発明の組成物は、イオン性汚染物質（フラックス残渣）を表面から清浄化するために有効である。表面清浄度を測定するために用いられる試験は以下の工程を含んだ：
１．ロジンフラックスを、ＦＲ−４テストボード（スズめっきした銅でできたトレーシング付きエポキシプリント配線盤）上へ大量に塗装した。
２．そのように処理したボードを次に、オーブン中約１７５℃で約１〜２分間加熱してロジンフラックスを活性化させた。
３．ボードを次に、はんだ（Ｓｎ６３、６３／３７Ｓｎ／鉛はんだ）中に約２００℃で約１０秒間浸漬した。
４．ボードを次に、沸騰するクリーニング組成物への約３分間の浸漬およびボードの穏やかな動きを提供することによって清浄化した。ボードを次に、クリーニング組成物のフレッシュな、室温浴中に浸漬して約２分間リンスした。
５．ボードを次に、オメガ・メーター（ＯｍｅｇａＭｅｔｅｒ）６００ＳＭＤイオン分析計で残留イオン性物について試験した。

クリーニング性能は、フラックスの沈積前、フラックスの沈積後、そして次にクリーニング手順後にボードを秤量することによって測定した。結果を表７に示す。

（実施例６）
（金属クリーニング）
磨かれていない表面を提供するためにグリットブラストされたステンレススチール（タイプ３１６）２インチ×３インチ・クーポンを、いかなる残留汚れも除去するためにプレ清浄化し、オーブン乾燥させる。各クーポンの風袋重量を０．１ｍｇまで測定する。少量の鉱油をスワブで塗布し、クーポンを次に再秤量して「増量した」重量を得る。クーポンを次に、沸騰するクリーニング組成物への１分間の浸漬によって清浄化し、蒸気中に３０秒間保持し、次に１分間風乾させる。クーポンを次に再秤量する。除去された汚れのパーセントを、３つの記録重量を用いて計算した。結果を表８に示す。

結果は、本発明の組成物によるステンレススチール表面からの鉱油残渣の効率的な除去を示す。

（実施例７）
（金属クリーニング）
磨かれていない表面を提供するためにグリットブラストされたステンレススチール（タイプ３１６）２インチ×３インチ・クーポンを、いかなる残留汚れも除去するためにプレ清浄化し、オーブン乾燥させる。各クーポンの風袋重量を０．１ｍｇまで測定する。少量のＤＣ２００シリコーン（ＤＣ２００Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）をスワブで塗布し、クーポンを次に再秤量して「増量した」重量を得る。クーポンを次に、沸騰するクリーニング組成物への１分間の浸漬によって清浄化し、蒸気中に３０秒間保持し、次に１分間風燥させる。クーポンを次に秤量し、除去された汚れのパーセントを、３つの記録重量を用いて計算する。結果を表９に示す。

結果は、本発明の組成物によるステンレススチール表面からのシリコーン残渣の効率的な除去を示す。

（実施例８）
（金属クリーニング有効性）
磨かれていない表面を提供するためにグリットブラストされたステンレススチール（タイプ３１６）２インチ×３インチ・クーポンを、いかなる残留汚れも除去するためにプレ清浄化し、オーブン乾燥させる。各クーポンを小数点以下４位まで秤量して風袋重量を得る。少量の鉱油をスワブで塗布する。クーポンを次に秤量して「増量した」重量を得る。クーポンを次に、沸騰するクリーニング組成物への１分間の浸漬によって清浄化し、蒸気中に３０秒間保持し、次に１分間風燥させる。クーポンを次に秤量し、除去された汚れのパーセントを、３つの記録重量を用いて計算する。結果を表１０に示す。

Claims

パーフルオロブチルエチレン（３、３、４、４、５、５、６、６、６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＰＦＢＥ））と、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、およびハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも１つの化合物とを含む組成物であって、該少なくとも１つの化合物がトランス−１，２−ジクロロエチレン単独、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃単独、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ単独、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ単独、およびトランス−１，２−ジクロロエチレンとＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅との混合物ではないことを特徴とする組成物。
パーフルオロブチルエチレン（３、３、４、４、５、５、６、６、６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＰＦＢＥ））と、ハロカーボン、フルオロアルキルエーテル、およびハイドロフルオロカーボンからなる群から選択された少なくとも１つの化合物とを含む共沸または共沸様組成物である請求項１に記載の組成物であって、該少なくとも１つの化合物がトランス−１，２−ジクロロエチレン単独、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃単独、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ単独、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ単独、およびトランス−１，２−ジクロロエチレンとＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅との混合物ではないことを特徴とする組成物。
ハロカーボンおよびフルオロアルキルエーテルからなる群から選択された少なくとも１つの化合物が、トランス−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、臭化ｎ−プロピル、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃、Ｃ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅、ＨＦＣ４３−１０ｍｅｅ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃまたはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の共沸または共沸様組成物。
約４４〜約９９重量パーセントのＰＦＢＥおよび約５５〜約１重量パーセントの臭化ｎ−プロピル、
約１〜約９９重量パーセントのＰＦＢＥおよび約９９〜約１重量パーセントのＣ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅、
約１〜約７０重量パーセントのＰＦＢＥ、約２０〜約６０重量パーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレン、および約１〜約７９重量パーセントのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、
約１〜約７５重量パーセントのＰＦＢＥ、約２４〜約７５重量パーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレン、および約１〜約７０重量パーセントのＣ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃、ならびに
約１〜約７０重量パーセントのＨＦＣ−ＰＦＢＥ、約１５〜約６０重量パーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレン、および約１〜約８０重量パーセントのＨＦＣ−３６５ｍｆｃ
からなる群から選択されることを特徴とする請求項２に記載の共沸または共沸様組成物。
約５７．１℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する８２．３重量パーセントのＰＦＢＥおよび１７．７重量パーセントの臭化ｎ−プロピル、ならびに
約４１．３℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する４０．１重量パーセントのＰＦＢＥ、４７．５重量パーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレンおよび１２．４重量パーセントのＣ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃
からなる群から選択された共沸組成物であることを特徴とする請求項２に記載の共沸または共沸様組成物。
ａ．残渣を含む表面を請求項１に記載の組成物と接触させる工程と、
ｂ．該表面を該組成物から回収する工程と
を含むことを特徴とするクリーニング方法。
前記残渣がオイルを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記残渣がロジンフラックスを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記表面が集積回路デバイスを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
エアゾール噴射剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。