JP4499029B2 - １，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンの共沸様組成物 - Google Patents

１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンの共沸様組成物 Download PDF

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Description

本発明は、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンまたはノナフルオロメトキシブタンとから本質的になる２成分共沸様組成物に関する。さらに、本発明は、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンまたはノナフルオロメトキシブタンと、さらにトランス−１，２−ジクロロエチレン、ｎ−臭化プロピル、アセトン、メタノール、エタノールまたはイソプロパノールの中の少なくとも１種とから本質的になる３成分または４成分共沸様組成物に関する。
近年になって、洗浄用途に用いるある種のハロゲン化炭化水素化合物が、大気中に放出されたときに、成層圏オゾン層に悪影響を及ぼすであろうと指摘されるようになった。この主張は未だ完全に立証されたわけではないが、国際的協定下で、ある種のクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）およびヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）をベースとした洗浄組成物の使用および製造を規制する動きがある。したがって、従来のＣＦＣおよびＨＣＦＣベースの洗浄組成物と比較してオゾン層破壊能が低く、その一方では洗浄用途で許容できる効用を発揮する新規組成物の開発に対する要求がある。
冷凍および洗浄装置で、操作中にシャフトシール、ホース接続部、はんだ接合部および破損ラインからの漏れにより組成物が失われることがある。加えて、装置のメンテナンス操作の間、作用している組成物が大気中に放出されることがある。この組成物が純粋成分または共沸あるいは共沸様組成物でない場合、この組成物が装置から大気中に漏れるかまたは放出されたときに、この組成物が変化することがあり、そのことが装置に残る組成物を可燃性にするかまたは許容できない性能を示すようになることの原因となり得る。したがって、単一のフッ素化炭化水素あるいは共沸組成物、または漏れまたは蒸発したときの分留が無視できる程度の共沸様組成物を冷媒または洗浄組成物として用いることが望ましい。
エレクトロニクス産業界で用いる洗浄および乾燥組成物であるＣＦＣおよびＨＣＦＣの代替組成物としてヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）が提案されている。しかし、多くのＨＦＣは、炭化水素またはシリコン油およびはんだフラックス残渣などのエレクトロニクス産業界の汚れを溶解する力に限界がある。したがって、このようなエレクトロニクス産業界の汚れに対し許容できる溶解作用を示すＨＦＣベースの洗浄組成物に対するニーズがある。
火災および火災に伴う有毒副生物の潜在能力が気掛かりになる用途では、冷媒および洗浄組成物が、操作の間および新たに組成物を系に充填する時または組成物が系から漏れた後、液相および気相のいずれにおいても不燃性であることが望ましい。したがって、従来のＨＣＦＣおよびＣＦＣベースの組成物に置き換えるために使用する組成物は、不燃性であることが好ましい。
また、上記の問題点を解決するために提案された組成物は、低い地球温暖化ポテンシャル（ＧＷＰ）を有することが望ましい。
エレクトロニクス産業界、およびこの産業界を支え洗浄溶液を必要とする産業界、ならびに冷凍産業界は、上述の問題を解決する組成物の調査を継続している。下記の開示は、このような努力の証明である。
・Ｂａｒｔｈｅｌｅｍｙらは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、１，２−ジクロロエチレンおよび必要に応じてＣ1〜Ｃ3アルカノールからなる共沸および共沸様組成物を開示している（特許文献１参照）。
・Ｍｉｃｈａｕｄは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンおよびメタノールからなる共沸組成物を開示している（特許文献２参照）。
・Ｐｅｎｎｅｔｒｅａｕは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンおよびエタノールからなる共沸または擬似共沸組成物を開示している（特許文献３参照）。
・Ｍｉｃｈａｕｄは、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンおよびメタノールからなる共沸組成物を開示している（特許文献４参照）。
・Ｔｏｓｈｉｏは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、溶媒および脂肪酸塩界面活性剤からなる組成物を開示している（特許文献５参照）。
・Ｔｏｓｈｉｏは、少なくとも１種のＲ1ＣＨ2Ｒ2（式中、Ｒ1およびＲ2はＨＦＣ基であってよい）、界面活性剤、および必要に応じてアルコール、ケトンまたはヒドロハロカーボンからなる組成物を開示している（特許文献６参照）。
・Ｋｉｙｏｓｈｉは、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタンおよび１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンからなり、必要に応じてアルコールを含む組成物を開示している（特許文献７参照）。
・Ｔｏｓｈｉｏらは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、溶媒および非イオン系界面活性剤からなる組成物を開示している（特許文献８参照）。
・Ｂａｒｔｈｅｌｅｍｙらは、Ｃ3〜Ｃ10のヒドロフルオロカーボン、補助溶媒およびイミダゾリン界面活性剤を含む組成物を開示している（特許文献９参照）。
・Ｆｌｙｎｎらは、ヒドロフルオロカーボンエーテルと種々の有機溶媒とからなる共沸および共沸様組成物を開示している（特許文献１０参照）。
・Ｍｅｒｃｈａｎｔは、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンおよびジクロロエチレンからなる共沸組成物を開示している（特許文献１１参照）。
・Ｍｅｒｃｈａｎｔは、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン、トランス−１，２−ジクロロエチレンおよびアルコールからなる共沸組成物を開示している（特許文献１２参照）。
・ＤｅＧｒｏｏｔは、１−ブロモプロパンおよび１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンからなり、必要に応じて補助溶媒を含む共沸および共沸様組成物を開示している（特許文献１３参照）。
・Ｍｉｃｈｉｎｏｒｉらは、ヒドロフルオロカーボンおよび／またはヒドロフルオロエーテル、およびこのヒドロフルオロカーボンまたはヒドロフルオロエーテルの沸点より少なくとも５０℃高い沸点を有する有機化合物の混合物である組成物を開示している（特許文献１４参照）。
・Ｈｅｎｒｙは、１−ブロモプロパンおよびヒドロフルオロカーボンであってもよい溶解調節剤からなる組成物を開示している（特許文献１５参照）。
米国特許第５，４７８，４９２号明細書 米国特許第５，２６８，１２１号明細書 米国特許第５，４４５，７５７号明細書 米国特許第５，２６８，１２０号明細書 特開平５−１６８８０５号公報 特開平５−３０２０９８号公報 特開平５−１７１１８５号公報 特開平５−１７１１９０号公報 国際公開第９６／３０４８７号パンフレット 国際公開第９６／３６６８９号パンフレット 米国特許第５，１９６，１３７号明細書 米国特許第５，０６４，５６０号明細書 国際公開第９９／０２６１６号パンフレット 特開平１０−３６８９４号公報 国際公開第９８／５０５１７号パンフレット 米国特許第５，９０８，０２２号明細書
前述の理由から、エレクトロニクス産業界、およびこの産業界を支え洗浄溶液を必要とする産業界、ならびに冷凍産業界には、前述の問題点を解決する組成物に対するニーズがある。
本発明の組成物は、洗浄および冷凍産業界が直面する前述の多くの問題を解決する。本発明の組成物は、オゾン層を破壊せず、ＧＷＰが低く、本質的に非分留性共沸様組成物であり、不燃性であり、冷凍性能に優れ、および洗浄性能に優れ、ならびに従来のエレクトロニクス産業界の汚れ（油およびフラックス）の溶解に優れている。本発明は、本質的に１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンおよび１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンまたはノナフルオロメトキシブタンからなる２成分共沸様組成物を含む。さらに、本発明は１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンまたはノナフルオロメトキシブタンと、さらにトランス−１，２−ジクロロエチレン（ｔＤＣＥ）、ｎ−臭化プロピル（ｎＰＢ）、アセトン、メタノール、エタノールまたはイソプロパノールとから本質的になる３成分または４成分共沸様組成物を含む。
本発明の共沸様組成物は、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンを含み、かつ以下からなる群：
（ｉ）１〜９９重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｉ）１〜９５重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１５重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で７２．９ｋＰａから１１２．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｉｉ）１〜９５重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１５重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で７２．２ｋＰａから１０５．５ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｖ）１〜９５重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１５重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で６１．８ｋＰａから１０３．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖ）１〜７０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、２８〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のアセトンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で７３．８ｋＰａから１００．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖｉ）１〜８０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜６６重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０２．８ｋＰａから１１８．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖｉｉ）１〜６０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜１０重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１１６．０ｋＰａから１２８．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖｉｉｉ）１〜６０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜１０重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０７．１ｋＰａから１１８．５ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｘ）１〜６０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜１０重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０４．６ｋＰａから１１４．９ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘ）１〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、３０〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜４９重量％のｎ−臭化プロピルとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で７０．９ｋＰａから１０６．５ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉ）１〜７０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜１０重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８９．９ｋＰａから１１７．０ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｉ）１〜７０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜１０重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８５．８ｋＰａから１０８．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｉｉ）１〜７０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜１０重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で７８．７ｋＰａから１０５．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｖ）１〜６７および９２〜９９重量％のノナフルオロメトキシブタンと、３３〜９９および１〜８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で５０．１ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖ）１〜９０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１５重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で７７．９ｋＰａから１１３．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖｉ）１〜６０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、３９〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８２．７ｋＰａから１０５．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖｉｉ）１〜６０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、３９〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８２．１ｋＰａから１０３．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖｉｉｉ）１〜９８重量％のノナフルオロメトキシブタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜９８重量％のアセトンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で５２．１ｋＰａから１００．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｘ）１〜７５重量％のノナフルオロメトキシブタンと、１〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜６４重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９３．４ｋＰａから１１８．７ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘ）１〜６０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜５０重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜１０重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１１３．１ｋＰａから１２７．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘｉ）１〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜５０重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜１０重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０４．９ｋＰａから１１３．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘｉｉ）１〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜５０重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜９重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０３．８ｋＰａから１１１．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘｉｉｉ）１〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、３０〜９８重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜４９重量％のｎ−臭化プロピルとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９０．７ｋＰａから１０６．６ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、および
（ｘｘｉｖ）１〜７０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、１０〜９７重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜１０重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９３．４ｋＰａから１１８．０ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
からなる群から選択される組成物であって、この組成物の５０重量％が気化または蒸発した後、残留している組成物の蒸気圧が、気化または蒸発前の組成物の蒸気圧から１０％以下だけ変化することを特徴とする組成物である。
好ましくは、本発明の共沸様組成物は、以下からなる群：
（ｉ）１０〜９０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜９０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で６５．９ｋＰａから９８．９ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｉ）１０〜４０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、５０〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１００．１ｋＰａから１１０．４ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｉｉ）１０〜４０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、５０〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９６．９ｋＰａから１０３．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｖ）１０〜４０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、５０〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９２．５ｋＰａから１０１．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖ）１０〜４０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、５０〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のアセトンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８５．６ｋＰａから９５．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖｉ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１０〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１１４．２ｋＰａから１１８．０ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖｉｉ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜５０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１５〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜６重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１１６．０ｋＰａから１２８．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｖｉｉｉ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜５０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１５〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜６重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１１４．１ｋＰａから１１８．５ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｉｘ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１０〜５０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１５〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜６重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０９．１ｋＰａから１１４．９ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、３０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１０〜４０重量％のｎ−臭化プロピルとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９１．１ｋＰａから１０６．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１２〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜６重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９８．８ｋＰａから１１０．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｉ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１２〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜６重量％のエタノールとからなる組成物であって、４０℃の温度で９３．８ｋＰａから１０３．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｉｉ）１０〜５０重量％の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１２〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜６重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８９．６ｋＰａから９９．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｖ）２０〜６０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、４０〜８０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８２．７ｋＰａから９６．９ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖ）１０〜４０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、５０〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０７．０ｋＰａから１１３．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖｉ）１０〜４０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、４８〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜６重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９２．０ｋＰａから１０２．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖｉｉ）１０〜４０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、４８〜８９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜６重量％のイソプロパノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９０．７ｋＰａから１００．５ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｖｉｉｉ）１０〜４０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、４０〜８０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１〜１０重量％のアセトンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で８８．０ｋＰａから９６．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｉｘ）１０〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、３０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１０〜４０重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０４．９ｋＰａから１１６．３ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘ）１０〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１５〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜６重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１２１．１ｋＰａから１２７．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘｉ）１０〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１２〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜６重量％のエタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０４．９ｋＰａから１１３．８ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘｉｉ）１０〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１２〜４５重量％のトランス−１，２−ジクロロエチレンと、１〜６重量％のイソプロパノールとからなる組成物であって、４０℃の温度で１０３．８ｋＰａから１１１．１ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
（ｘｘｉｉｉ）１０〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、３０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１０〜４０重量％のｎ−臭化プロピルとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で９０．７ｋＰａから１０６．６ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、および
（ｘｘｉｖ）１０〜５０重量％のノナフルオロメトキシブタンと、２０〜７０重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと、１２〜３５重量％のｎ−臭化プロピルと、１〜６重量％のメタノールとから本質的になる組成物であって、４０℃の温度で１０１．８ｋＰａから１１３．２ｋＰａの蒸気圧を有する組成物、
から選択される組成物であって、この組成物の５０重量％が気化または蒸発した後、残留している組成物の蒸気圧が、気化または蒸発前の組成物の蒸気圧から１０％以下だけ変化することを特徴とする組成物である。
先に述べたように、冷凍および洗浄装置で、操作中にシャフトシール、ホース接続部、はんだ接合部および破損ラインからの漏れにより組成物が失われることがある。加えて、装置のメンテナンス操作中に、作用している組成物が大気中に放出されることがある。この組成物が純粋成分または共沸あるいは共沸様組成物でない場合、この組成物が装置から大気中に漏れるかまたは放出されたときに、この組成物が変化することがあり、そのことが装置に残る組成物を可燃性にするかまたは許容できない性能を示すようになることの原因となり得る。したがって、単一のフッ素化炭化水素あるいは共沸組成物、または本発明のように、漏れまたは蒸発したときの分留が無視できる程度の共沸様組成物を冷媒または洗浄組成物として用いることが望ましい。
共沸様（azeotrope-like）組成物という用語は、単一物質として挙動する一定の沸点のまたは実質的に一定の沸点の２つまたは複数の物質の液体混合物を意味する。共沸様組成物の特徴を描写する１つの方法は、液体の部分的な蒸発または蒸留により生成した蒸気が、蒸発または蒸留する前の液体と実質的に同一組成であること、すなわち実質的な組成変化のない蒸留物／還流物の混合物であることである。共沸様組成物の特徴を描写する別の方法は、特定温度におけるこの組成物のバブルポイント蒸気圧と露点蒸気圧とが実質的に同一であることである。本明細書では、気化または蒸発などにより組成物の５０重量％が除去された後に、最初の組成物と、気化または蒸発により最初の組成物の５０重量％が除去された後に残留する組成物との間で、蒸気圧の差異が１０％以下であるならば、この組成物は共沸様であるとする。
本明細書では、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンをＨＦＣ−３６５ｍｆｃと称し、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンをＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと称し、トランス−１，２−ジクロロエチレンをｔＤＣＥと称し、ｎ−臭化プロピルをｎＰＢと称することがある。
本発明のノナフルオロメトキシブタン（Ｃ4Ｆ9ＯＣＨ3）の異性体には、１，１，１，１，３，３−ヘキサフルオロ−２−メトキシ−２−（トリフルオロメチル）プロパン（ＣＨ3ＯＣ（ＣＦ3）3）、１，１，１，２，２，３，３，４，４−ノナフルオロ−４−メトキシブタン（ＣＨ3ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−３−メトキシプロパン（ＣＨ3ＯＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）2）、および１，１，１，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロ−２−メトキシブタン（ＣＨ3ＯＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2ＣＦ3）があり、約６０℃の異性体沸点を有する。本発明の組成物のその他の成分には、以下の成分が含まれる。すなわち、標準沸点５４℃のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、標準沸点４０℃のＨＦＣ−３６５ｍｆｃ、標準沸点６５℃のメタノール、標準沸点７８℃のエタノール、標準沸点８２℃のイソプロパノール、標準沸点７１℃のｎ−臭化プロピル、標準沸点４８℃のトランス−１，２−ジクロロエチレン、および標準沸点５６℃のアセトンがある。
本発明の組成物を形成する純粋な成分は、４０℃で以下に示すような蒸気圧を有する。
Figure 0004499029
驚くべきことに、本発明者は、実質的に一定の沸点を有する共沸様組成物を発見し、この組成物は、４０℃の温度で下記の組成（重量％）を有する（下表でＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅはさらに４３−１０ｍｅｅと略称し、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃはさらに３６５ｍｆｃと略称する）。
Figure 0004499029
有効量とは、組み合わせたときに共沸様組成物を生成する本発明の組成物の各成分の量を意味する。この定義には各成分の量を含み、この成分の量は、異なる沸点を有する有能性があるが、異なる圧力下で共沸様組成物が存在する限り、組成物に加えられる圧力に依存して変化する可能性がある。したがって、有効量には、本明細書に記載するものとは異なる温度または圧力で、共沸様組成物を形成する本発明の組成物の各成分の量が含まれる。この量は重量％で表現してもよい。したがって、有効量には、本明細書の記載とは異なる温度または圧力で共沸様組成物を形成する本発明の組成物の各成分量が含まれる。
本発明の共沸様組成物は、所望量を混合または組み合わせることを含む従来の方法により製造できる。好ましい方法は、所望の成分量を秤量し、続いてこれらを適切な容器内で混合することである。
本発明の組成物は、低い地球温暖化ポテンシャルを有する。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは１３００の１００年ＧＷＰ、一方、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃは８４０の１００年ＧＷＰを有する。ＨＦＣ−３６５ｍｆｃは可燃性であるが、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦＣ−３６５ｍｆｃの混合物は、不燃性であり、かつ唯一のＨＦＣ成分としてＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む組成物よりも低い全地球温暖化影響力を有する。
本発明者は、トランス−ジクロロエチレン、ｎ−臭化プロピルまたはアセトンの存在下で、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅまたはＣ4Ｆ9ＯＣＨ3を、本発明の組成物中のＨＦＣ−３６５ｍｆｃで置き換えることが、地球温暖化影響力を低下させ、予想外に油の溶解性を改善することを発見した。
約０〜１００℃の沸点を有する脂肪族炭化水素、約０〜１００℃の沸点を有するヒドロフルオロカーボンアルカン、約０〜１００℃の沸点を有するヒドロフルオロプロパン、約０〜１００℃の沸点を有する炭化水素エステル、約０〜１００℃の沸点を有するヒドロクロロフルオロカーボン、約０〜１００℃の沸点を有するヒドロフルオロカーボン、約０〜１００℃の沸点を有するヒドロクロロカーボンなどのその他の成分、クロロカーボン、およびペルフルオロ化合物を、上述の共沸または共沸様組成物に、一定した沸騰特性を含むかかる組成物の特性を実質的に変えることなく少量加えることが可能である。
添加剤が、意図する用途に対して本発明の組成物に悪影響を与えず、要求する本発明の共沸様組成物の基本的かつ新規な特性を変更しない場合には、潤滑剤、腐食防止剤、界面活性剤、安定剤、消泡剤、染料およびその他の適切な材料などの、洗浄分野および冷凍分野で既知の添加剤を種々の目的で本発明の組成物に添加することができ、またこの既知の添加剤の存在下で本発明の組成物を使用することができる。例えば、Ｄｉｓｈａｒｔが開示したフルオロアルキルホスファート界面活性剤を本発明の組成物に溶解して使用することができる（特許文献１６参照）。得られた組成物は、半導体産業界で集積基板の製造時に行なう脱水法（代替乾燥）に有効であることが判明した。
本明細書は、本発明の共沸様組成物を洗浄剤および圧縮冷媒として使用することに関するものであるが、本発明の組成物はまた、ポリオレフィンおよびポリウレタン用の膨張剤（ポリマーフォーム発泡剤）、エアゾル噴射剤、熱伝達媒体、気体誘電体、動力循環作動流体、重合媒体、粒子除去流体、キャリヤー流体およびバフ研磨剤としても有用であることが判るであろう。
本発明を例示する特定の実施例を以下に示す。ここで特に断りのない限り、全てのパーセントは重量％である。下記の実施例で、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅはさらに４３−１０ｍｅｅと略称し、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃはさらに３６５ｍｆｃと略称する。
（実施例１：蒸気漏れが蒸気圧に及ぼす影響）
４０℃の温度で最初の組成物を容器に充填させて組成物の蒸気圧を測定した。最初の組成物の５０重量％が除去されるまで、温度を４０℃に一定に保ち、容器から組成物が漏れるようにして、容器に残留する組成物の蒸気圧を測定した。結果を以下の表１に要約した。
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Figure 0004499029
この実施例の結果は、これらの組成物が共沸様であることを示している。なぜなら、４０℃の温度で、最初の組成物の５０重量％を除去したとき、残留組成物の蒸気圧の変化が、最初の組成物がもつ蒸気圧の１０％またはそれ以内である。また、ある場合には、与えられた組成物の蒸気圧は、組成物中の如何なる純粋な成分の蒸気圧よりも高い。
（実施例２：蒸留）
適切な容器内で３０．０重量％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと、７０．０重量％のＨＦＣ−３６５ｍｆｃとを含む溶液を調製し、十分に混合した。この溶液を５枚板のＯｌｄｅｒｓｈａｗ蒸留カラム（直径７ｃｍ、高さ４０ｃｍ）において、１０：１の還流の除去に対する比率で蒸留した。ヘッドおよびポット温度は１℃まで直接読んだ。蒸留は７６０ｍｍＨｇの圧力で行なった。蒸留物の組成はガスクロマトグラフィで分析した。その結果を表２に要約する。
Figure 0004499029
上記データの分析は、蒸留が進行するに従い、ヘッド温度および蒸留物組成において小さな差異が生じることを示し、これは共沸様特性を示している。
（実施例３：蒸留）
適切な容器内で２６．７重量％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと、４４．７重量％のＨＦＣ−３６５ｍｆｃと、２８．６重量％のｔＤＣＥとを含有する溶液を調製し、十分に混合した。この溶液を５枚板のＯｌｄｅｒｓｈａｗ蒸留カラム（直径７ｃｍ、高さ４０ｃｍ）において、１０：１の還流の除去に対する比率で蒸留した。ヘッドおよびポット温度は１℃まで直接読んだ。蒸留は７５７．５３ｍｍＨｇの圧力で行なった。蒸留物の組成はガスクロマトグラフィで分析した。その結果を表３に要約する。
Figure 0004499029
上記データの分析は、蒸留が進行するに従い、ヘッド温度と蒸留物組成に小さな差異が生じることを示し、これは共沸様特性を示している。
（実施例４：油溶解度）
本発明の組成物について、室温における鉱油への溶解度試験を行なった。適切な容器に一定量の油を秤量して入れ、続いて油が完全に溶解するまで本発明の組成物を徐々に添加することにより溶解度を測定した。結果を以下の表４に示した。
Figure 0004499029
ＨＦＣ−３６５ｍｆｃは、比較的低い鉱油溶解度を有するが、ｔＤＣＥまたはｎ−臭化プロピル（ｎＰＢ）を含有する洗浄組成物中で、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅまたはＣ4Ｆ9ＯＣＨ3を置き換えたときには、鉱油溶解度は改善する。３６５ｍｆｃとｔＤＣＥとの間、および３６５ｍｆｃとｎＰＢとの間に相乗効果があり、油溶解度を改善する。
（実施例５：油溶解度）
純粋な化合物および本発明の組成物について、実施例４に示した方法で溶解度を測定した。結果を下の表５に示す。
Figure 0004499029
この結果は、上記組成物へＨＦＣ−３６５ｍｆｃを添加すると、３６５ｍｆｃはｔａｐｍａｔｉｃ切削液およびシリコーンＤＣ−２００油と不混和性であるにも拘わらず、溶解度に予期せぬ改善があることを証明している。
（実施例６：洗浄性能）
表４に示した本発明の組成物を適切な容器に満たし、沸点まで加熱した。種々の残渣を塗布したステンレススチール製のナットおよびボルトを容器中に１０秒間吊るし、次に取り出して観察した。表６の結果は残渣が本質的に完全に除かれたことを示す。
組成物#1-25%の43-10mee/45%の365mfc/30%のtDCE
組成物#2-30%の43-10mee/40%の365mfc/25%のtDCE/5%のメタノール
組成物#3-25%の43-10mee/45%の365mfc/30%のnPB
組成物#4-30%の43-10mee/40%の365mfc/25%のnPB/5%のメタノール
組成物#5-25%のC4F9OCH3/45%の365mfc/30%のtDCE
組成物#6-30%のC4F9OCH3/40%の365mfc/25%のtDCE/5%のメタノール
組成物#7-25%のC4F9OCH3/45%の365mfc/30%のnPB
Figure 0004499029
（実施例７：洗浄性能）
表７に示した本発明の組成物を適切な容器に満たし、沸点まで加熱した。種々の残渣を塗布したステンレススチール製のナットおよびボルトを容器中に１０秒間吊るし、次に取り出して観察した。油溶解度も測定した。表７の結果は残渣が本質的に完全に除かれたことを示す。
組成物#1-33%の43-10mee/28%の365mfc/39%のtDCE
組成物#2-10%の43-10mee/40%の365mfc/50%のtDCE
組成物#3-45%の43-10mee/1%の365mfc/54%のtDCE
組成物#4-20%の43-10mee/60%の365mfc/20%のnPB
組成物#5-60%の43-10mee/10%の365mfc/30%のnPB
組成物#6-40%の43-10mee/40%の365mfc/20%のnPB
組成物#7-35%の43-10mee/61%の365mfc/4%のアセトン
組成物#8-20%の43-10mee/72%の365mfc/8%のアセトン
組成物#9-50%の43-10mee/47%の365mfc/3%のアセトン
組成物#10-35%のC4F9OCH3/33%の365mfc/32%のtDCE
組成物#11-10%のC4F9OCH3/40%の365mfc/50%のtDCE
組成物#12-60%のC4F9OCH3/10%の365mfc/30%のtDCE
組成物#13-20%のC4F9OCH3/60%の365mfc/20%のnPB
組成物#14-50%のC4F9OCH3/30%の365mfc/20%のnPB
組成物#15-1%のC4F9OCH3/50%の365mfc/49%のnPB
組成物#16-20%のC4F9OCH3/70%の365mfc/10%のアセトン
組成物#17-10%のC4F9OCH3/60%の365mfc/30%のアセトン
組成物#18-30%のC4F9OCH3/10%の365mfc/60%のアセトン
組成物#19-30%のC4F9OCH3/50%の365mfc/5%のメタノール/15%のnPB
Figure 0004499029
Figure 0004499029
Krytox（登録商標）は、 DuPont Companyの商標である。
（実施例８：脱フラックス）
数枚の片面回路基板にＡｌｐｈａ ６１１Ｆ ＲＭＡ ロジンフラックスを塗布し、続いて２分間にわたって１６５℃に加熱して活性化した。この基板を表８に示した組成物を用いて室温で洗浄して脱フラックスした。結果は、本発明の組成物を用いて顕著な残渣除去を示している。
Figure 0004499029
（実施例９：燃焼性試験）
ＡＳＴＭ １３１０のタグ解放式カップ法（tag open cup method）により、本発明の組成物の燃焼性を試験した。以下の表９に示す組成物では、示した温度範囲でタグ解放式カップ引火点は観察されなかった。
Figure 0004499029
（実施例１０：燃焼性試験）
ＡＳＴＭ Ｄ−５６−９３のタグ密閉式カップ法により、本発明の組成物の燃焼性を試験した。以下の表１０の組成物では、示した温度範囲でカップ内にタグ密閉式カップ引火点は観察されなかった。
Figure 0004499029
（実施例１１：地球温暖化）
洗浄混合液中のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの一定量をＨＦＣ−３６５ｍｆｃで置き換えて表１１に示すような混合物の地球温暖化を抑える。純粋成分の地球温暖化データは、Ｗｏｒｌｄ Ｍｅｔｅｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｇｌｏｂａｌ Ｏｚｏｎｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔによる１９９８年のＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｚｏｎｅ Ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ（Ｒｅｐｏｒｔ Ｎｏ．４４、Ｇｅｎｅｖａ、１９９９）から採用した。混合物のＧＷＰは個々の成分のＧＷＰの重量の合計を基準とした。
Figure 0004499029
（実施例１２：冷凍性能）
下記の表１２は、冷媒としての本発明の組成物の性能を示す。データは、下記条件を基準にした。
蒸発器温度 華氏４０．０度（４．４℃）
凝縮器温度 華氏１１０．０度（４３．３℃）
サブクール温度 華氏１０．０度（５．６℃）
リターンガス温度 華氏７５．０度（２３．９℃）
圧縮機効率 ７０％
冷凍能力は、３．５立方フィート／分の固定した排気量および７０％の体積効率を有する圧縮機を基準にしている。能力は、蒸発器中で循環する冷媒１ポンド当りの冷媒のエンタルピー変化、すなわち蒸発器中で時間当りに冷媒により除去された熱量を意味するものである。成績係数（ＣＯＰ）は、能力と圧縮仕事の比率を意味するものである。これは、冷媒エネルギー効率の測定である。
Figure 0004499029
この実施例は、４３−１０ｍｅｅまたはＣ4Ｆ9ＯＣＨ3に対して３６５ｍｆｃを添加することにより能力を顕著に改善し、その一方で圧縮器吐出温度を低下させかつＣＦＣ−１１３に匹敵する圧力を与えることを示している。また、凝縮器および蒸発器中の分別またはすべりは、共沸様特性を証明している。

Claims (6)

  1. １〜９９重量％（ただし、５質量％より大きい場合を除く）の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとからなる共沸様組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する共沸様組成物の、重合媒体としての使用。
  2. １〜９９重量％（ただし、５質量％より大きい場合を除く）の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとからなる共沸様組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する共沸様組成物の、キャリヤー流体としての使用。
  3. １〜９９重量％（ただし、５質量％より大きい場合を除く）の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとからなる共沸様組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する共沸様組成物の、バフ研磨剤としての使用。
  4. （ａ）表面を共沸様組成物と接触させる工程と、
    （ｂ）前記共沸様組成物から洗浄された表面を回収する工程
    とを有する表面の洗浄方法であって：
    前記共沸様組成物が１〜９９重量％（ただし、５質量％より大きい場合を除く）の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとからなる共沸様組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する共沸様組成物であることを特徴とする表面の洗浄方法。
  5. 共沸様組成物を凝縮する工程と、その後に冷凍すべき物体の周辺で前記共沸様組成物を蒸発させる工程とを有する冷凍を生じさせる方法であって：
    前記共沸様組成物が１〜９９重量％（ただし、５質量％より大きい場合を除く）の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとからなる共沸様組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する共沸様組成物であることを特徴とする冷凍を生じさせる方法。
  6. 加熱すべき物体の周辺で共沸様組成物を凝縮させる工程と、その後に前記共沸様組成物を蒸発させる工程とを有する熱を生み出すための方法であって：
    前記共沸様組成物が１〜９９重量％（ただし、５質量％より大きい場合を除く）の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンと、１〜９９重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンとからなる共沸様組成物であって、４０℃の温度で５８．６ｋＰａから１００．９ｋＰａの蒸気圧を有する共沸様組成物であることを特徴とする熱を生み出すための方法。
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