KR101802571B1 - Method of classifying solvents for solution-based process and system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용액 공정용 용매 분류 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 기존 방법으로 평가 시 특성이 유사해서 특성 차이를 평가할 수 없었던 N개의 용매들의 미세한 특성 차이를 정량적으로 명확하게 평가해서 그 평가 결과를 기준으로 N개의 용매를 M개의 카테고리로 분류할 수 있는 새로운 방법을 이용하는 용액 공정용 용매 분류 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for classifying a solvent for a solution process and a system using the same. More specifically, the present invention provides a method for classifying a solvent for a solution process, more specifically, The present invention relates to a method of classifying a solvent for a solution process using a new method capable of classifying N solvents into M categories based on evaluation results and a system using the same.
Description
본 발명은 용액 공정용 용매 분류 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 기존 방법으로 평가 시 특성이 유사해서 특성 차이를 평가할 수 없었던 N개의 용매들의 미세한 특성 차이를 정량적으로 명확하게 평가해서 그 평가 결과를 기준으로 N개의 용매를 M개의 카테고리로 분류할 수 있는 새로운 방법을 이용하는 용액 공정용 용매 분류 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for classifying a solvent for a solution process and a system using the same. More specifically, the present invention provides a method for classifying a solvent for a solution process, more specifically, The present invention relates to a method of classifying a solvent for a solution process using a new method capable of classifying N solvents into M categories based on evaluation results and a system using the same.
용매(solvent)는 용질(solute)을 용해시켜서 용액을 제조하거나 물질 합성을 위해 반응물을 분산시키는 역할을 수행하는 것으로, 용매를 사용하는 용액 공정을 이용한 물질 제조 방법은 증착 등과 같은 다른 방법에 비해 비교적 과정이 단순하고, 물성 조절이 용이할 뿐 아니라 제조 비용도 매우 낮아 가격 경쟁력이 있어 가장 많이 사용되는 방법으로, 이 경우 용액 공정의 성능을 좌우하는 가장 중요한 요소 중 하나는 공정에 사용하는 용액을 제조하기 위해 사용되는 용매이다. 예를 들면 용액 공정인 코팅 공정에서는 용매에 코팅하려는 물질(대부분 고분자 형태인 레진)을 녹인 코팅 용액을 사용하는데 용매의 특성에 따라 코팅 성능이 크게 좌우된다. 따라서, 용액 공정의 성능을 향상시킬 수 있는 용액을 제조하기 위한 최적의 용매를 선택하기 위해서는 사용하려는 용매의 특성을 정량적으로 정확하게 평가하는 것이 필수적인 과정이라고 할 수 있다.The solvent is used to dissolve the solute to dissolve the reactants to prepare a solution or to synthesize the material. The method of manufacturing a material using a solution process using a solvent is relatively inferior to other methods such as deposition In this case, one of the most important factors that determine the performance of the solution process is the production of the solution used for the process Lt; / RTI > For example, in a coating process, which is a solution process, a coating solution in which a substance to be coated on a solvent (a resin in a mostly polymer form) is dissolved is used. Therefore, in order to select an optimal solvent for preparing a solution capable of improving the performance of a solution process, it is an essential process to quantitatively and accurately evaluate the characteristics of the solvent to be used.
물질 사이의 용해성(solubility)이나 혼합성(miscibility)을 판단하기 위해서는 물질의 고유 물성을 사용해 서로 유사성 비교를 해야 한다. 용해성이나 혼합성에 영향을 주는 고유 물성은 여러 가지가 있지만, 그 중에서도 물질 내의 결합(interaction) 정도를 정량적인 값으로 나타내는 용해도 인자(Solubility Parameters)가 가장 많이 사용된다. 즉 각 물질은 고유한 용해도 인자 값을 가지고 용해도 인자 값이 유사한 물질끼리는 서로 잘 용해 되거나 섞인다.In order to determine the solubility or miscibility between materials, similarity comparisons should be made using the inherent properties of the materials. Solubility parameters, which quantitatively indicate the degree of interaction within a substance, are most often used, though there are many inherent properties that affect solubility and mixing properties. That is, each substance has a unique solubility factor value and the substances having similar solubility factor values are dissolved or mixed well with each other.
다양한 이론이나 개념에 근거해 용해도 인자가 제안되고 사용되고 있지만 그 중에서도 1967년에 Dr.C.Hansen이 제안한 한센 용해도 인자(Hansen Solubility Parameter: 이하 HSP)가 가장 정확하게 용해도 특성을 나타낼 수 있다고 알려져 있다. HSP에서는 물질 내 결합 정도를 다음과 같은 3가지 인자로 세분화해서 고려한다.Hansen Solubility Parameter (HSP) proposed by Dr. C. Hansen in 1967 is known to have the most accurate solubility characteristics, although solubility factors are proposed and used based on various theories and concepts. In HSP, the degree of bonding in the material is considered by subdividing into the following three factors.
(1) 무극성 분산 결합으로 인해 발생하는 용해도 인자(δD)(1) the solubility factor (&Dgr; D)
(2) 영구 쌍극자로 인한 극성결합으로 인해 발생하는 용해도 인자(δP)(2) the solubility factor (δP) generated by the polar bonding due to the permanent dipole,
(3) 수소결합으로 인해 발생하는 용해도 인자(δH)(3) the solubility factor (< RTI ID = 0.0 > δH)
이와 같이 HSP는 다른 용해도 인자보다 더 자세하게 물질 내의 결합 정보를 제공해 주기 때문에 더 정확하고 체계적으로 물질의 용해성이나 혼합성을 평가할 수 있어 널리 사용된다.Thus, since HSP provides more detailed binding information than other solubility factors, it can be used more precisely and systematically to evaluate the solubility and the mixability of the substance.
HSP=(δD, δP, δH), (J/㎤)½ (1)HSP = (δD, δP, δH ), (J / ㎤) ½ (1)
δTot =(δD2 +δP2 +δH2) ½, (J/㎤)½ (2)隆Tot = (隆 D 2 + 隆 P 2 + 隆 H 2 ) ½ , (J / ㎤) ½ (2 )
HSP는 3가지 요소로 이루어진 공간에서 크기와 방향성을 가지는 벡터(Vector)이고, δTot는 HSP 벡터의 크기(magnitude)를 나타낸다. HSP를 나타내는 기본 단위는 (J/㎤)½이다. 이러한 HSP값은 HSP를 제안한 Dr.Hansen 그룹에서 개발한 HSPiP(Hansen Solubility Parameters in Practice)라는 프로그램을 사용하여 계산한다. HSP is a vector having a size and direction in a space of three elements, and δTot represents the magnitude of the HSP vector. The basic unit for representing HSP is (J / cm 3) ½ . These HSP values are calculated using a program called HSPiP (Hansen Solubility Parameters in Practice) developed by the Dr. Hansen group who proposed HSP.
앞서 언급했듯이 두 물질의 HSP값이 유사하면 서로 잘 용해되는데 HSP는 벡터이기 때문에 서로 유사하다고 판단하기 위해서는 각 물질의 3가지 HSP 성분과 HSP의 크기가 모두 유사해야 한다. 모든 물질은 고유의 HSP를 가지고 두 물질의 HSP가 서로 유사하면 잘 용해된다. 이렇듯 HSP는 다른 용해도 인자와 마찬가지로 ‘A like likes a like’ 라는 개념을 바탕으로 제안되어 사용되고 있다.As mentioned earlier, HSPs of both materials are similar to each other. HSPs are similar to each other because they are similar to each other. All materials have unique HSPs and dissolve well when the HSPs of the two materials are similar. Thus, HSP has been proposed and used based on the concept of 'A like likes a like' like other solubility factors.
한편, 용매 특성을 가장 정확하게 평가한다고 알려진 방법인 상기 한센 용해도 인자로 특성을 평가했을 때 거의 동일한 특성을 나타내는 경우, 이를 더 자세히 세분화해서 분류할 수 있는 방법은 없다. 하지만 한센 용해도 인자를 통한 평가 시 거의 동일해 보이는 용매들이라도 미세한 특성의 차이가 있다. 예를 들어, 동일해 보이는 용매들을 어떤 공정에 적용 시에는 유사한 공정 성능을 나타내지만, 또 다른 공정에 적용할 경우에는 미세한 특성 차이로 인한 성능 차이가 발생할 수 있다. 따라서 용매의 미세한 특성 차이를 구분할 수 있는 새로운 방법이 필요한데, 기존에 알려진 용매 특성 평가 방법을 사용해서는 이러한 미세한 특성 차이를 구분할 수 없는 단점이 있다. 따라서 용매의 미세한 특성을 정량적으로 평가해 그 결과에 따라 용매의 특성을 구분할 수 있는 새로운 분류 방법의 개발이 필요한 실정이다.On the other hand, when the characteristics are evaluated by the Hansen solubility factor, which is a method known to most accurately evaluate the solvent characteristics, there is no way to classify the solvents in more detail if they exhibit substantially the same characteristics. However, there is a slight difference in the characteristics of the solvents even when they are almost the same when evaluated by the Hansen solubility parameter. For example, the same process performance can be obtained when the same solvents are applied to a certain process, but when the process is applied to another process, a difference in performance due to a minute difference in characteristics may occur. Therefore, a new method for distinguishing the difference in the characteristics of the solvent is required. However, there is a disadvantage in that such minute characteristics can not be distinguished by using a conventional solvent property evaluation method. Therefore, it is necessary to develop a new classification method which can quantitatively evaluate the fine characteristics of the solvent and discriminate the characteristics of the solvent according to the result.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용액 공정 성능에 따른 용매 집합을 구성하고, 상기 구성된 특정 용매 집합을 세분화하여 용매 간의 특성 유사성을 평가한 후, 상기 세분화된 특성을 바탕으로 용액 공정용 용매를 분류하는 용액 공정용 용액 제조를 위한 용매 분류의 새로운 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a solvent set according to solution process performance, And to provide a new method of solvent classification for the preparation of solutions for solution processes in which the solvent for the solution process is classified.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,
a) 용액 공정에 사용되는 용매 중에서 Nsub개의 용매들로 이루어진 용매 집합인 SET-sub를 구성하는 단계;a) constructing a SET-sub, a solvent set consisting of N sub -solvents in a solvent used in a solution process;
b) 상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 단계로 하기 ⅰ) 내지 ⅲ)단계를 포함하는 단계; 및b) evaluating solvent characteristics to refine said set of solvents, comprising the steps of i) iii); And
ⅰ) a)단계에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 식 1 및 식 2를 이용하여 계산하는 단계;I) calculating δ (S j ) for the solvent S j in N sub -solvents belonging to SET-sub, which is the solvent set constituted in step a), using the following
ⅱ) 상기 ⅰ) 단계에서 계산된 용매 Sj의 δ(Sj)가 기준값인 α보다 큰 경우는 W(Sj)를 X로 지정하고, 그 이외의 경우에는 W(Sj)를 1.0로 지정하는 단계; 및Ⅱ) the ⅰ) a solvent for S j is S j (δ) is greater than the reference value α are designated the W (S j) as X, and the control of the W (S j) calculated in step 1.0 ; And
ⅲ) 상기 a)단계에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 η(Sj)를 하기 식 3 및 식 4를 이용하여 계산하는 단계;Iii) calculating η (S j ) for the solvent S j in N sub -solvents belonging to SET-sub, which is a solvent set formed in the step a), using the following formulas 3 and 4;
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
상기 식 1 및 식 2에서 Sj 및 Sk는 각각의 용매 집합 {S1, S2, S3,……, Ssub}에 속한 j번째와 k번째 용매를 나타내고, 상수 A는 조절 변수로 -14.0 내지 -0.01 또는 0.01 내지 20.0의 실수이고, 상수 m은 조절 변수로 10-3 내지 102 또는 -102 내지 -10-3의 실수이고, D(Sj)는 용매 Sj에 대한 비극성 한센 용해도 상수, P(Sj)는 용매 Sj에 대한 극성 한센 용해도 상수, H(Sj)는 용매 Sj에 대한 수소결합 한센 용해도 상수를 나타내고, 상수 c1, c2, c3는 0보다 큰 실수이고, 상수 d1, d2, d3는 0이 아닌 실수이다. In
[식 3][Formula 3]
[식 4][Formula 4]
상기 식 3 및 식 4에서 W(Sj)는 상기 ⅱ) 단계에서 결정된 상수이고, B는 결정 상수로 0이 아닌 실수이고, λ(Sj,Sk)는 용매 Sj와 Sk사이의 유사성(Similarity)을 평가한 값이다.(S j , S k ) is a constant between the solvents S j and S k , and W (S j ) is a constant determined in the step (ii) It is a value that evaluates the similarity.
c) 상기 b)단계의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 단계로 하기 ⅳ) 내지 ⅶ)단계를 포함하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용액 공정용 용매 분류 방법을 제공한다:c) subdividing the solvent for the solution process using the solvent characteristics of step b), comprising the steps of iv) to e)
Wherein the solvent is selected from the group consisting of: < RTI ID = 0.0 >
ⅳ) b)단계에서 구한 Nsub개의 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 지정하고, η(Sj)값이 ηs ta rt+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k]로 분류하는 단계(k=1);Ⅳ) b) the N sub of η (S j) in solvent specified, the minimum value as η start and, η (the value S j) having a value of less than η s ta rt + ΔDF obtained in step a category SPC [k] Classification step (k = 1);
ⅴ) 상기 ⅳ)단계에서 분류한 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 개수가 1 이하인 경우 분류를 종료하는 단계; V) terminating the classification if the number of solvents not belonging to the category SPC [k] classified in step iv) is 1 or less;
ⅵ) 상기 ⅴ)단계에서 분류되지 않은 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 재지정하고, 상기 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k+1]로 분류하고, SPC[k+1]로 분류되는 용매의 개수가 1인 경우 분류를 종료하는 단계; 및Ⅵ) values less than reassign the minimum of that η (S j) is not classified in the ⅴ) step by η start, the category SPC [k] is S j (η) value of that is not part of the solvent η the start + ΔDF And if the number of the solvents classified into SPC [k + 1] is 1, terminating the classification; And
ⅶ) 상기 ⅵ) 단계에서 카테고리 SPC[k+1]로 분류된 용매의 개수가 1 초과인 경우 및 분류되지 않은 용매의 개수가 1 또는 0 개인 경우 분류를 종료하고, 그 이외의 경우는 상기 단계 ⅵ)단계 내지 ⅶ)단계를 Nsub-1번 반복하여 수행하는 단계.(Vi) If the number of solvents classified into the category SPC [k + 1] is more than 1 and the number of unclassified solvents is 1 or 0 in the step (vi), the classification is ended; otherwise, (Vi) repeating the step (i) to (N sub -1) times.
또한, 본 발명은,Further, according to the present invention,
용액 공정에 사용되는 용매 중에서 Nsub개의 용매들로 이루어진 용매 집합인 SET-sub를 구성하는 구성 모듈;A constituent module constituting SET-sub which is a solvent set consisting of N sub solvents in a solvent used in a solution process;
상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 평가 모듈로 하기 제 1 데이터 입력 모듈 내지 제 3 데이터 입력 모듈을 포함하는 모듈; 및An evaluation module for evaluating solvent characteristics to refine the set of the solvent, the module comprising: a first data input module to a third data input module; And
구성 모듈에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 식 1 및 식 2를 이용하여 계산하는 제 1 데이터 입력 모듈;A first data input module for calculating δ (S j ) for a solvent S j among N sub -solvents belonging to SET-sub, which is a set of solvents constituted in the constituent module, using
상기 제 1 데이터 입력 모듈에서 계산된 용매 Sj 의 δ(Sj)가 기준값인 α보다 큰 경우는 W(Sj)를 X로 지정하고, 그 이외의 경우에는 W(Sj)를 1.0로 지정하는 제 2 데이터 입력 모듈; 및The first data when the input of solvent calculated in module S j of δ (S j) is greater than the reference value α are designated the W (S j) as X, and the control of the W (S j) to 1.0 A second data input module for specifying the second data input module; And
상기 구성 모듈에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 η(Sj)를 하기 식 3 및 식 4를 이용하여 제 3 데이터 입력 모듈;(S j ) for the solvent S j in the N sub solvents belonging to SET-sub, which is a set of solvents constituted in the above-mentioned constituent module, using the following equations 3 and 4:
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
상기 식 1 및 식 2에서 Sj 및 Sk는 각각의 용매 집합 {S1, S2, S3,……, Ssub}에 속한 j번째와 k번째 용매를 나타내고, 상수 A는 조절 변수로 -14.0 내지 -0.01 또는 0.01 내지 20.0의 실수이고, 상수 m은 조절 변수로 10-3 내지 102 또는 -102 내지 -10-3의 실수이고, D(Sj)는 용매 Sj에 대한 비극성 한센 용해도 상수, P(Sj)는 용매 Sj에 대한 극성 한센 용해도 상수, H(Sj)는 용매 Sj에 대한 수소결합 한센 용해도 상수를 나타내고, 상수 c1, c2, c3는 0보다 큰 실수이고, 상수 d1, d2, d3는 0이 아닌 실수이다. In
[식 3][Formula 3]
[식 4][Formula 4]
상기 식 3 및 식 4에서 W(Sj)는 상기 ⅱ) 단계에서 결정된 상수이고, B는 결정 상수로 0이 아닌 실수이고, λ(Sj,Sk)는 용매 Sj와 Sk사이의 유사성(Similarity)을 평가한 값이다.(S j , S k ) is a constant between the solvents S j and S k , and W (S j ) is a constant determined in the step (ii) It is a value that evaluates the similarity.
상기 평가 모듈의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 분류 모듈로 하기 제 4 데이터 입력 모듈 내지 제 7 데이터 입력 모듈을 포함하는 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용액 공정용 용매 분류 시스템을 제공한다:A module including a fourth data input module to a seventh data input module as a classification module for subdividing the solvent for the solution process by using the solvent characteristics of the evaluation module;
A solvent classification system for a solution process, comprising:
평가 모듈에서 구한 Nsub개의 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 지정하고, η(Sj)값이 ηs ta rt+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k]로 분류하는 제 4 데이터 입력 모듈(k=1);Among the N sub η (S j ) obtained from the evaluation module A fourth data input module (k = 1) that specifies the minimum value as? Start and classifies the solvent having a value of? (S j ) less than? S ta rt +? DF as the category SPC [k];
상기 제 4 데이터 입력 모듈에서 분류한 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 개수가 1 이하인 경우 분류를 종료하는 제 5 데이터 입력 모듈; A fifth data input module for terminating classification when the number of solvents not belonging to the category SPC [k] classified by the fourth data input module is 1 or less;
상기 제 5 데이터 입력 모듈에서 분류되지 않은 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 재지정하고, 상기 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k+1]로 분류하고, SPC[k+1]로 분류되는 용매의 개수가 1인 경우 분류를 종료하는 제 6 데이터 입력 모듈; 및The fifth reassign the data input module, the minimum value of that η (S j) are not classified as η start, the said category (S j) η value of that is not part of the solvent in the SPC [k] η start + value that is less than ΔDF A sixth data input module for classifying the solvent having the SPC [k + 1] as the category SPC [k + 1] and terminating the classification when the number of the solvents classified as the SPC [k + 1] is 1; And
상기 제 6 데이터 입력 모듈에서 카테고리 SPC[k+1]로 분류된 용매의 개수가 1 초과인 경우 및 분류되지 않은 용매의 개수가 1 또는 0 개인 경우 분류를 종료하고, 그 이외의 경우는 상기 제 6 데이터 입력 모듈 내지 제 7 데이터 입력 모듈을 Nsub-1번 반복하여 수행하는 제 7 데이터 입력 모듈.When the number of the solvents classified into the category SPC [k + 1] in the sixth data input module is more than 1 and the number of unclassified solvents is 1 or 0, the classification is ended. Otherwise, 6 th data input module to the seventh data input module N sub -1 times.
본 발명에 따른 용액 공정용 용매 분류 방법은 용액으로 제조해서 공정에 적용했을 경우 성능 차이가 명확하게 구별되지만, 기존의 방법인 한센 용해도 인자의 차이를 이용한 특성 평가로는 구분이 어려운 2개 이상의 용매를 명확하게 분류할 수 있는 새로운 방법에 관한 것으로, 용액 공정 성능의 향상을 위해서는 공정에 사용하는 용매의 특성을 정량적으로 명확하게 평가하여 그 특성을 이용하는 것이 필수적이다. 하지만, 기존의 방법을 사용한 특성 평가법으로 매우 유사한 용매들이 공정 성능에 차이를 유발하는 경우가 많은데, 이러한 공정 성능의 차이는 용매의 미세한 특성 차이로 인해 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서 제안한 용액 공정용 용매 분류 방법에 따르면 용액 공정에 사용되는 용매의 미세한 특성 차이를 명확하게 평가하고 이를 통해 용매를 명확하게 분류할 수 있기 때문에 용액 공정 성능을 개선하고 새로운 공정을 개발하는데 큰 역할을 수행할 것으로 기대할 수 있다.Although the solvent classification method for the solution process according to the present invention is clearly distinguished in terms of the difference in performance when it is prepared into a solution and applied to the process, it is difficult to distinguish between two or more solvents . In order to improve the performance of the solution process, it is essential to evaluate the characteristics of the solvent used in the process quantitatively and to use the characteristics of the solvent in a clear manner. However, very similar solvents cause differences in process performance due to the characterization method using existing methods. This difference in process performance is caused by the difference in the characteristics of the solvent. In order to solve these problems, according to the method for classifying a solvent for a solution process proposed in the present invention, it is possible to clearly evaluate the difference in the characteristics of the solvent used in the solution process and to clearly classify the solvent, And to play a major role in developing new processes.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 용매 집합을 세분화하여 용액 공정용 용매를 SPC[1]와 SPC[2]의 두 가지 카테고리로 분류할 수 있는 경우를 그래프상에 나타내었다.FIG. 1 is a graph showing a case where a solvent set according to an embodiment of the present invention is subdivided and a solvent for a solution process can be classified into two categories, SPC [1] and SPC [2].
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
용액 공정용 용매 분류 방법으로,As a solvent classification method for a solution process,
a) 용액 공정 성능에 따른 용매 집합을 구성하는 단계;a) constituting a solvent set according to solution process performance;
b) 상기 구성된 용매 집합을 세분화하여 용매 간의 특성 유사성을 평가하는 단계; 및 b) subdividing said constructed solvent set to evaluate characteristic similarities between solvents; And
c) 상기 세분화된 특성을 바탕으로 용액 공정용 용매를 분류하는 단계;를 포함할 수 있다.
c) sorting the solvent for the solution process based on the refined properties.
첫번째로, 상기 a)단계는 용액 공정에 사용되는 용매 중에서 Nsub개의 용매들로 이루어진 용매 집합인 SET-sub를 구성하는 단계로 용액 공정에 사용되는 용매 중에서 최소한 2 이상의 정수 값을 갖는 Nsub개의 유사 용매들로 이루어진 특정 용매 집합인 SET-sub를 구성하는 것 일 수 있다.
First, the step a) is a step of constructing a SET-sub, which is a solvent group consisting of N sub solvents, in a solvent used in a solution process. In the solvent used in the solution process, N sub Or a SET-sub, a particular solvent set consisting of similar solvents.
두번째로, b)단계는 상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 단계로 하기 ⅰ) 내지 ⅲ)단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Secondly, step b) may include the steps of i) to iii) of evaluating solvent characteristics to refine the solvent set.
ⅰ) a)단계에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 식 1 및 식 2를 이용하여 계산하는 단계;I) calculating δ (S j ) for the solvent S j in N sub -solvents belonging to SET-sub, which is the solvent set constituted in step a), using the following
ⅱ) 상기 ⅰ) 단계에서 계산된 용매 Sj의 δ(Sj)가 기준값인 α보다 큰 경우는 W(Sj)를 X로 지정하고, 그 이외의 경우에는 W(Sj)를 1.0로 지정하는 단계; 및Ⅱ) the ⅰ) a solvent for S j is S j (δ) is greater than the reference value α are designated the W (S j) as X, and the control of the W (S j) calculated in step 1.0 ; And
ⅲ) 상기 a)단계에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 η(Sj)를 하기 식 3 및 식 4를 이용하여 계산하는 단계;Iii) calculating η (S j ) for the solvent S j in N sub -solvents belonging to SET-sub, which is a solvent set formed in the step a), using the following formulas 3 and 4;
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
상기 ⅰ) 단계에서 δ(Sj)는 본 발명에서 새롭게 정의된 용어로, 용매 Sj가 다른 용매들에 대해서 나타내는 용해도 인자 차이를 의미한다.In the step i), δ (S j ) is a term newly defined in the present invention, which means the solubility factor difference represented by the solvent S j for the other solvents.
상기 식 1 및 식 2에서 Sj 및 Sk는 각각의 용매 집합 {S1, S2, S3,……, Ssub}에 속한 j번째와 k번째 용매를 나타내고, 상수 A는 조절 변수로 -14.0 내지 -0.01 또는 0.01 내지 20.0의 실수이고, 상수 m은 조절 변수로 10-3 내지 102 또는 -102 내지 -10-3의 실수이고, D(Sj)는 용매 Sj에 대한 비극성 한센 용해도 상수, P(Sj)는 용매 Sj에 대한 극성 한센 용해도 상수, H(Sj)는 용매 Sj에 대한 수소결합 한센 용해도 상수를 나타내고, 상수 c1, c2, c3는 0보다 큰 실수이고, 상수 d1, d2, d3는 0이 아닌 실수이다. In
[식 3][Formula 3]
[식 4][Formula 4]
상기 식 3 및 식 4에서 W(Sj)는 상기 ⅱ) 단계에서 결정된 상수이고, B는 결정 상수로 0이 아닌 실수이고, λ(Sj,Sk)는 용매 Sj와 Sk사이의 유사성(Similarity)을 평가한 값이다. 본 발명에서는 상기 식 4에서 λ(Sj, Sk)는 COSMOlogic GmbH & Co. KG사에서 개발한 COSMOtherm 프로그램을 이용해 계산할 수 있다.(S j , S k ) is a constant between the solvents S j and S k , and W (S j ) is a constant determined in the step (ii) It is a value that evaluates the similarity. Λ (S j, S k) in the equation (4) in the present invention COSMOlogic GmbH & Co. It can be calculated using the COSMOtherm program developed by KG.
상기 식 2에서 c1은 0.05 내지 6.0의 실수, c2는 0.01 x c1 내지 2.0 x c1의 실수, c3는 0.1 x c1 내지 2.5 x c1의 실수이고, d1, d2, d3는 0.1 내지 4.0의 실수인 것이 더욱 바람직하다. 또한, X는 0.741 또는 0.905인 실수인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 식 4에서 B는 0.1 또는 1.0인 실수인 것이 더욱 바람직하다.In the formula 2 c 1 is 0.05 to 6.0 mistake, c 2 is 0.01 xc 1 to mistakes of 2.0 xc 1, c 3 0.1 xc 1 to 2.5 and the real number xc 1, d 1, d 2 , d 3 0.1 And even more preferably a real number of 4.0 to 4.0. It is more preferable that X is a real number of 0.741 or 0.905. In the formula (4), B is preferably a real number of 0.1 or 1.0.
상기 ⅱ) 단계에서 기준값 α는 0보다 큰 실수이고, X는 0 내지 2.0의 실수인 것이 바람직하고, X는 0.741 또는 0.905인 실수인 것이 더욱 바람직하다.
In the step (ii), the reference value alpha is a real number larger than 0, and X is an integer of 0 to 2.0 It is more preferable that the number is a real number, and X is a real number of 0.741 or 0.905.
세번째로, c)단계는 상기 b)단계의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 단계로 하기 ⅳ) 내지 ⅶ)단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Thirdly, the step c) may be a step of subdividing the solvent for the solution process using the solvent characteristics of the step b), and may include the following steps iv) to ⅶ).
ⅳ) b)단계에서 구한 Nsub개의 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 지정하고, η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k]로 분류하는 단계(k=1);Iv) The minimum value among N sub η (S j ) obtained in step b) is designated as η start and the solvent having a value of η (S j ) less than η start + ΔDF is classified as a category SPC [k] Step (k = 1);
ⅴ) 상기 ⅳ)단계에서 분류한 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 개수가 1 이하인 경우 분류를 종료하는 단계; V) terminating the classification if the number of solvents not belonging to the category SPC [k] classified in step iv) is 1 or less;
ⅵ) 상기 ⅴ)단계에서 분류되지 않은 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 재지정하고, 상기 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k+1]로 분류하고, SPC[k+1]로 분류되는 용매의 개수가 1인 경우 분류를 종료하는 단계; 및Ⅵ) values less than reassign the minimum of that η (S j) is not classified in the ⅴ) step by η start, the category SPC [k] is S j (η) value of that is not part of the solvent η the start + ΔDF And if the number of the solvents classified into SPC [k + 1] is 1, terminating the classification; And
ⅶ) 상기 ⅵ) 단계에서 카테고리 SPC[k+1]로 분류된 용매의 개수가 1 초과인 경우 및 분류되지 않은 용매의 개수가 1 또는 0 개인 경우 분류를 종료하고, 그 이외의 경우는 상기 단계 ⅵ)단계 내지 ⅶ)단계를 Nsub-1번 반복하여 수행하는 단계;를 포함할 수 있다. (Vi) If the number of solvents classified into the category SPC [k + 1] is more than 1 and the number of unclassified solvents is 1 or 0 in the step (vi), the classification is ended; otherwise, (Vi) repeating the steps (a) and (b) by N sub -1 times.
구체적으로, 상기 ⅳ)단계에서 ΔDF는 0보다 큰 실수인 것이 바람직하고, ΔDF는 10-5 x ηstart 내지 103 x ηstart의 실수인 것이 더욱 바람직하다.
Specifically, in step (iv),? DF is preferably a real number larger than 0, and? DF is more preferably a real number of 10 -5 x? Start to 10 3 x? Start .
또한, 본 발명은 상기에서 살펴본 용액 공정용 용매 분류 방법을 이용한 용액 공정용 용매 분류 시스템을 제공한다.The present invention also provides a solvent sorting system for a solution process using the above-described solvent sorting method for a solution process.
상기 용액 공정용 용매 분류 시스템은,The solvent classification system for the solution process comprises:
용액 공정에 사용되는 용매 중에서 Nsub개의 용매들로 이루어진 용매 집합인 SET-sub를 구성하는 구성 모듈;A constituent module constituting SET-sub which is a solvent set consisting of N sub solvents in a solvent used in a solution process;
상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 평가 모듈; 및 An evaluation module for evaluating solvent characteristics to refine the configured solvent set; And
상기 평가 모듈의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 분류 모듈을 포함한다.
And a classification module for subdividing the solvent for the solution process using the solvent characteristics of the evaluation module.
구체적으로, 첫번째로, 상기 구성 모듈의 용액 공정 성능에 따른 특정 용매 집합을 구성하는 것은, 용액 공정에 사용되는 용매 중에서 최소한 2 이상의 정수 값을 갖는 Nsub개의 유사 용매들로 이루어진 특정 용매 집합인 SET-sub를 구성하는 것 일 수 있다.
Specifically, firstly, constituting a specific solvent set according to the solution process performance of the constituent module is performed by using a SET, which is a specific solvent set consisting of N sub identical solvents having an integer value of at least 2 among the solvents used in the solution process It can be to configure -sub.
두번째로, 상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 평가 모듈로 하기 제 1 데이터 입력 모듈 내지 제 3 데이터 입력 모듈을 포함하는 모듈일 수 있다.Secondly, the evaluation module for evaluating the solvent characteristics in order to refine the solvent set may be a module including the first data input module to the third data input module.
구성 모듈에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 식 1 및 식 2를 이용하여 계산하는 제 1 데이터 입력 모듈;A first data input module for calculating δ (S j ) for a solvent S j among N sub -solvents belonging to SET-sub, which is a set of solvents constituted in the constituent module, using
상기 제 1 데이터 입력 모듈에서 계산된 용매 Sj 의 δ(Sj)가 기준값인 α보다 큰 경우는 W(Sj)를 X로 지정하고, 그 이외의 경우에는 W(Sj)를 1.0로 지정하는 제 2 데이터 입력 모듈; 및The first data when the input of solvent calculated in module S j of δ (S j) is greater than the reference value α are designated the W (S j) as X, and the control of the W (S j) to 1.0 A second data input module for specifying the second data input module; And
상기 구성 모듈에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 η(Sj)를 하기 식 3 및 식 4를 이용하여 제 3 데이터 입력 모듈;(S j ) for the solvent S j in the N sub solvents belonging to SET-sub, which is a set of solvents constituted in the above-mentioned constituent module, using the following equations 3 and 4:
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
상기 식 1 및 식 2에서 Sj 및 Sk는 각각의 용매 집합 {S1, S2, S3,……, Ssub}에 속한 j번째와 k번째 용매를 나타내고, 상수 A는 조절 변수로 -14.0 내지 -0.01 또는 0.01 내지 20.0의 실수이고, 상수 m은 조절 변수로 10-3 내지 102 또는 -102 내지 -10-3의 실수이고, D(Sj)는 용매 Sj에 대한 비극성 한센 용해도 상수, P(Sj)는 용매 Sj에 대한 극성 한센 용해도 상수, H(Sj)는 용매 Sj에 대한 수소결합 한센 용해도 상수를 나타내고, 상수 c1, c2, c3는 0보다 큰 실수이고, 상수 d1, d2, d3는 0이 아닌 실수이다. In
[식 3][Formula 3]
[식 4][Formula 4]
상기 식 3 및 식 4에서 W(Sj)는 상기 제 2 데이터 입력 모듈에서 결정된 상수이고, B는 결정 상수로 0이 아닌 실수이고, λ(Sj,Sk)는 용매 Sj와 Sk사이의 유사성(Similarity)을 평가한 값이다. 본 발명에서는 상기 식 4에서 λ(Sj, Sk)는 COSMOlogic GmbH & Co. KG사에서 개발한 COSMOtherm 프로그램을 이용해 계산할 수 있다.Is a constant determined by the equation 3 and equation W (S j) from 4 wherein the second data input module, B is a real number other than 0 to determine the constant, λ (S j, S k ) is a solvent S j and S k (Similarity) between the two values. Λ (S j, S k) in the equation (4) in the present invention COSMOlogic GmbH & Co. It can be calculated using the COSMOtherm program developed by KG.
상기 식 2에서 c1은 0.05 내지 6.0의 실수, c2는 0.01 x c1 내지 2.0 x c1의 실수, c3는 0.1 x c1 내지 2.5 x c1의 실수이고, d1, d2, d3는 0.1 내지 4.0의 실수인 것이 더욱 바람직하다. 또한, X는 0.741 또는 0.905인 실수인 것이 더욱 바람직하다.In the formula 2 c 1 is 0.05 to 6.0 mistake, c 2 is 0.01 xc 1 to mistakes of 2.0 xc 1, c 3 0.1 xc 1 to 2.5 and the real number xc 1, d 1, d 2 , d 3 0.1 And even more preferably a real number of 4.0 to 4.0. It is more preferable that X is a real number of 0.741 or 0.905.
상기 제 2 데이터 입력 모듈에서 기준값 α는 0보다 큰 실수이고, X는 0 내지 2.0의 실수인 것이 바람직하고, X는 0.741 또는 0.905인 실수인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 식 4에서 B는 0.1 또는 1.0인 실수인 것이 더욱 바람직하다.
In the second data input module, the reference value? Is a real number larger than 0, and X is a value between 0 and 2.0 It is more preferable that the number is a real number, and X is a real number of 0.741 or 0.905. In the formula (4), B is preferably a real number of 0.1 or 1.0.
세번째로, 상기 평가 모듈의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 분류 모듈로 하기 제 4 데이터 입력 모듈 내지 제 7 데이터 입력 모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Third, a fourth data input module to a seventh data input module may be used as the sorting module for subdividing the solvent for the solution process using the solvent characteristics of the evaluation module.
평가 모듈에서 구한 Nsub개의 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 지정하고, η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k]로 분류하는 제 4 데이터 입력 모듈(k=1);Among the N sub η (S j ) obtained from the evaluation module A fourth data input module (k = 1) for specifying a minimum value as? Start and classifying a solvent having a value? (S j ) less than? Start +? DF into a category SPC [k];
상기 제 4 데이터 입력 모듈에서 분류한 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 개수가 1 이하인 경우 분류를 종료하는 제 5 데이터 입력 모듈; A fifth data input module for terminating classification when the number of solvents not belonging to the category SPC [k] classified by the fourth data input module is 1 or less;
상기 제 5 데이터 입력 모듈에서 분류되지 않은 η(Sj) 중 최소값을 ηs ta rt로 재지정하고, 상기 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 η(Sj)값이 ηs ta rt+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k+1]로 분류하고, SPC[k+1]로 분류되는 용매의 개수가 1인 경우 분류를 종료하는 제 6 데이터 입력 모듈; 및The fifth reassign the data input module, the minimum value of that η (S j) are not classified as η s ta rt, wherein the Category (S j) η value of that is not part of the solvent in the SPC [k] η s ta rt + ΔDF A kth data input module for classifying a solvent having a value of less than a predetermined value SPC [k + 1] into a category SPC [k + 1] and terminating classification if the number of solvents classified to SPC [k + 1] is 1; And
상기 제 6 데이터 입력 모듈에서 카테고리 SPC[k+1]로 분류된 용매의 개수가 1 초과인 경우 및 분류되지 않은 용매의 개수가 1 또는 0 개인 경우 분류를 종료하고, 그 이외의 경우는 상기 제 6 데이터 입력 모듈 내지 제 7 데이터 입력 모듈을 Nsub-1번 반복하여 수행하는 제 7 데이터 입력 모듈을 포함할 수 있다.
When the number of the solvents classified into the category SPC [k + 1] in the sixth data input module is more than 1 and the number of unclassified solvents is 1 or 0, the classification is ended. Otherwise, And a seventh data input module for performing the sixth data input module through the seventh data input module by repeating N sub -1 times.
구체적으로, 상기 제 4 데이터 입력 모듈에서 ΔDF는 0보다 큰 실수인 것이 바람직하고, ΔDF는 10-5 x ηstart 내지 103 x ηstart의 실수인 것이 더욱 바람직하다.
Specifically, in the fourth data input module,? DF is preferably a real number larger than 0, and? DF is more preferably a real number of 10 -5 x? Start to 10 3 x? Start .
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
Also, the term module as used herein refers to a unit for processing a specific function or operation, which can be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하고 있다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the embodiments of the present invention described below are illustrative only and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the invention is indicated by the appended claims and includes all changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims.
실시예Example
단계 1. 용액 공정 성능에 따른 특정 용매 집합 구성
용액 공정 중 하나인 프린팅 공정에서 사용되는 유사한 용매는 디메틸포름아마이드(Dimethyl Formamide, CAS-NO: 68-12-2), 에틸렌글라이콜(Ethylene Glycol, CAS-NO: 107-21-1), 2-2-(2-메톡시에톡시)에톡시에탄올(2-2-(2-methoxyethoxy)ethoxyethanol, CAS-NO: 112-35-6)이었다. 따라서 SET-sub는 상기 3종의 용매로 구성되었다. 물질명의 괄호 안에 표시된 CAS-NO는 물질마다 지정된 고유번호인 CAS Registry Number를 나타내는 것이다.Similar solvents used in the printing process, which is one of the solution processes, include Dimethyl Formamide (CAS-NO: 68-12-2), Ethylene Glycol (CAS-NO: 107-21-1) 2-2- (2-methoxyethoxy) ethoxyethanol, CAS-NO: 112-35-6). Therefore, SET-sub was composed of the above three solvents. The CAS-NO indicated in parentheses of the substance name indicates the CAS Registry Number, which is a unique number assigned to each substance.
단계 2. 용매 집합 세분화
2-1. 상기 단계 1.에서 구한 용매 집합 SET-sub에 속한 3종의 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 [식 1] 및 [식 2]를 이용해 계산하였고, 사용된 상수의 값을 하기의 [표 1]에 나타내었다.2-1. (S j ) of the three solvents S j belonging to the solvent group SET-sub obtained in the
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
2-2. 상기 단계 2-1에서 계산된 δ(Sj)와 α와 비교에 따른 W(Sj)값을 하기의 [표 2]에 나타내었다.2-2. The values of? (S j ) calculated in step 2-1 and the values of W (S j ) according to the comparison with? Are shown in Table 2 below.
2-3. 상기 단계 1에서 구한 용매 집합 SET-sub에 속한 용매 Sj에 대해서 η(Sj)를 하기 [식 3] 및 [식 4]를 이용해 계산하였다. 하기 [식 4]에서 B=1.000이고, 최종 계산된 η(Sj)를 하기의 [표 3]에 나타내었다.2-3. For the solvent S j belonging to the solvent group SET-sub obtained in the
[식 3][Formula 3]
[식 4][Formula 4]
단계 3. 세분화된 특성을 바탕으로 한 용액 공정용 용매 분류Step 3. Solvent classification for solution process based on refined properties
상기 단계 2에서 계산된 Nsub개의 η(Sj) 가운데 최소값을 가지는 경우는 디메틸포름아마이드의 0.2602이었다. 본 실시예에서는 ΔDF=0.15로 지정하였다. 따라서, ηstart+ΔDF보다 작은 값을 가지는 용매는 디메틸포름아마이드와 에틸렌글라이콜이었다. 따라서 카테고리 SPC[1]로 분류되는 용매는 디메틸포름아마이드와 에틸렌글라이콜이 되었다.In the case of having the minimum value among the Nsub number of 侶 (S j ) calculated in the
카테고리 SPC[1]으로 분류되지 않는 용매는 2-2-(2-메톡시에톡시)에톡시에탄올 1종 밖에 없기 때문에 분류 과정을 종료하였다. The classification process was terminated because only one type of 2-2- (2-methoxyethoxy) ethoxyethanol was not classified as the category SPC [1].
상기의 방법을 통해 용액 공정용 용매를 2가지 카테고리인 SPC[1]={디메틸포름아마이드, 에틸렌글라이콜}와 SPC[2]={2-2-(2-메톡시에톡시)에톡시 에탄올}로 분류하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 용매 집합을 세분화하여 용액 공정용 용매를 SPC[1]와 SPC[2]의 두 가지 카테고리로 분류할 수 있는 경우를 그래프상에 나타내었다. 상기의 방법은 기존 방법으로 평가 시 특성이 유사해서 특성 차이를 평가할 수 없었던 N개의 용매들의 미세한 특성 차이를 정량적으로 명확하게 평가해서 그 평가 결과를 기준으로 N개의 용매를 M개의 카테고리로 분류할 수 있었다.The solvent for the solution process was divided into two categories: SPC [1] = {dimethylformamide, ethylene glycol} and SPC [2] = {2-2- (2-methoxyethoxy) ethoxy Ethanol}, and the results are shown in FIG. FIG. 1 is a graph showing a case where a solvent set according to an embodiment of the present invention is subdivided and a solvent for a solution process can be classified into two categories, SPC [1] and SPC [2]. The above method quantitatively and clearly evaluates the difference in the fine characteristics of the N solvents which can not be evaluated due to the similar characteristics in evaluation by the conventional method, and classifies N solvents into M categories based on the evaluation result there was.
Claims (18)
b) 상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 단계로 하기 ⅰ) 내지 ⅲ)단계를 포함하는 단계:
ⅰ) a)단계에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 식 1 및 식 2를 이용하여 계산하는 단계;
ⅱ) 상기 ⅰ) 단계에서 계산된 용매 Sj의 δ(Sj)가 기준값인 α보다 큰 경우는 W(Sj)를 X로 지정하고, 그 이외의 경우에는 W(Sj)를 1.0로 지정하는 단계; 및
ⅲ) 상기 a)단계에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 η(Sj)를 하기 식 3 및 식 4를 이용하여 계산하는 단계
[식 1]
[식 2]
(상기 식 1 및 식 2에서 Sj 및 Sk는 각각의 용매 집합 {S1, S2, S3,……, Ssub}에 속한 j번째와 k번째 용매를 나타내고, 상수 A는 조절 변수로 -14.0 내지 -0.01 또는 0.01 내지 20.0의 실수이고, 상수 m은 조절 변수로 10-3 내지 102 또는 -102 내지 -10-3의 실수이고, D(Sj)는 용매 Sj에 대한 비극성 한센 용해도 상수, P(Sj)는 용매 Sj에 대한 극성 한센 용해도 상수, H(Sj)는 용매 Sj에 대한 수소결합 한센 용해도 상수를 나타내고, 상수 c1, c2, c3는 0보다 큰 실수이고, 상수 d1, d2, d3는 0이 아닌 실수이다)
[식 3]
[식 4]
(상기 식 3 및 식 4에서 W(Sj)는 상기 ⅱ) 단계에서 결정된 상수이고, B는 결정 상수로 0이 아닌 실수이고, λ(Sj,Sk)는 용매 Sj와 Sk사이의 유사성(Similarity)을 평가한 값이다); 및
c) 상기 b)단계의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 단계로 하기 ⅳ) 내지 ⅶ)단계를 포함하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용액 공정용 용매 분류 방법:
ⅳ) b)단계에서 구한 Nsub개의 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 지정하고, η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k]로 분류하는 단계(k=1);
ⅴ) 상기 ⅳ)단계에서 분류한 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 개수가 1 이하인 경우 분류를 종료하는 단계;
ⅵ) 상기 ⅴ)단계에서 분류되지 않은 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 재지정하고, 상기 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k+1]로 분류하고, SPC[k+1]로 분류되는 용매의 개수가 1인 경우 분류를 종료하는 단계; 및
ⅶ) 상기 ⅵ) 단계에서 카테고리 SPC[k+1]로 분류된 용매의 개수가 1 초과인 경우 및 분류되지 않은 용매의 개수가 1 또는 0 개인 경우 분류를 종료하고, 그 이외의 경우는 상기 단계 ⅵ)단계 내지 ⅶ)단계를 Nsub-1번 반복하여 수행하는 단계.a) constructing a SET-sub, a solvent set consisting of N sub -solvents in a solvent used in a solution process;
b) evaluating the solvent properties to refine the set of solvent constituents, comprising the following steps i) to iii):
I) calculating δ (S j ) for the solvent S j in N sub -solvents belonging to SET-sub, which is the solvent set constituted in step a), using the following formulas 1 and 2;
Ⅱ) the ⅰ) a solvent for S j is S j (δ) is greater than the reference value α are designated the W (S j) as X, and the control of the W (S j) calculated in step 1.0 ; And
Iii) calculating η (S j ) for the solvent S j in the N sub -solvents belonging to SET-sub, which is the solvent set formed in the step a), using the following Equations 3 and 4
[Formula 1]
[Formula 2]
(Where S j and S k represent the jth and kth solvents belonging to each solvent set {S 1 , S 2 , S 3 , ..., S sub }, and the constant A represents the control variable and -14.0 to mistakes of 10 -3 to 10 2 -10 or 2 -10 -3 to -0.01, or 0.01 to 20.0 and the real number, m is a constant as a control variable, D (S j) is in a solvent S j non-polar Hansen solubility constant, P (S j) is a polar Hansen solubility constant, H (S j) of the solvent S j denotes a hydrogen bonding Hansen solubility constant for the solvent S j, a constant c 1, c 2, c 3 is A real number greater than 0, and constants d 1 , d 2 , d 3 are non-zero real numbers)
[Formula 3]
[Formula 4]
(S j , S k ) is a constant between the solvents S j and S k , where W (S j ) is a constant determined in step ii), B is a non- (Similarity) of the data; And
c) subdividing the solvent for the solution process using the solvent characteristics of step b), comprising the steps of iv) to e)
Wherein the solvent is selected from the group consisting of:
Iv) The minimum value among N sub η (S j ) obtained in step b) is designated as η start and the solvent having a value of η (S j ) less than η start + ΔDF is classified as a category SPC [k] Step (k = 1);
V) terminating the classification if the number of solvents not belonging to the category SPC [k] classified in step iv) is 1 or less;
Ⅵ) values less than reassign the minimum of that η (S j) is not classified in the ⅴ) step by η start, the category SPC [k] is S j (η) value of that is not part of the solvent η the start + ΔDF And if the number of the solvents classified into SPC [k + 1] is 1, terminating the classification; And
(Vi) If the number of solvents classified into the category SPC [k + 1] is more than 1 and the number of unclassified solvents is 1 or 0 in the step (vi), the classification is ended; otherwise, (Vi) repeating the step (i) to (N sub -1) times.
상기 구성된 용매 집합을 세분화하기 위하여 용매 특성을 평가하는 평가 모듈로 하기 제 1 데이터 입력 모듈 내지 제 3 데이터 입력 모듈을 포함하는 모듈:
구성 모듈에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 δ(Sj)를 하기 식 1 및 식 2를 이용하여 계산하는 제 1 데이터 입력 모듈;
상기 제 1 데이터 입력 모듈에서 계산된 용매 Sj의 δ(Sj)가 기준값인 α보다 큰 경우는 W(Sj)를 X로 지정하고, 그 이외의 경우에는 W(Sj)를 1.0로 지정하는 제 2 데이터 입력 모듈; 및
상기 구성 모듈에서 구성된 용매 집합인 SET-sub에 속한 Nsub개의 용매 중 용매 Sj 에 대한 η(Sj)를 하기 식 3 및 식 4를 이용하여 제 3 데이터 입력 모듈
[식 1]
[식 2]
(상기 식 1 및 식 2에서 Sj 및 Sk는 각각의 용매 집합 {S1, S2, S3,……, Ssub}에 속한 j번째와 k번째 용매를 나타내고, 상수 A는 조절 변수로 -14.0 내지 -0.01 또는 0.01 내지 20.0의 실수이고, 상수 m은 조절 변수로 10-3 내지 102 또는 -102 내지 -10-3의 실수이고, D(Sj)는 용매 Sj에 대한 비극성 한센 용해도 상수, P(Sj)는 용매 Sj에 대한 극성 한센 용해도 상수, H(Sj)는 용매 Sj에 대한 수소결합 한센 용해도 상수를 나타내고, 상수 c1, c2, c3는 0보다 큰 실수이고, 상수 d1, d2, d3는 0이 아닌 실수이다)
[식 3]
[식 4]
(상기 식 3 및 식 4에서 W(Sj)는 상기 ⅱ) 단계에서 결정된 상수이고, B는 결정 상수로 0이 아닌 실수이고, λ(Sj,Sk)는 용매 Sj와 Sk사이의 유사성(Similarity)을 평가한 값이다); 및
상기 평가 모듈의 용매 특성을 이용하여 용액 공정용 용매를 세분류하는 분류 모듈로 하기 제 4 데이터 입력 모듈 내지 제 7 데이터 입력 모듈을 포함하는 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용액 공정용 용매 분류 시스템:
평가 모듈에서 구한 Nsub개의 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 지정하고, η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k]로 분류하는 제 4 데이터 입력 모듈(k=1);
상기 제 4 데이터 입력 모듈에서 분류한 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 개수가 1 이하인 경우 분류를 종료하는 제 5 데이터 입력 모듈;
상기 제 5 데이터 입력 모듈에서 분류되지 않은 η(Sj) 중 최소값을 ηstart로 재지정하고, 상기 카테고리 SPC[k]에 속하지 않는 용매의 η(Sj)값이 ηstart+ΔDF 미만의 값을 갖는 용매를 카테고리 SPC[k+1]로 분류하고, SPC[k+1]로 분류되는 용매의 개수가 1인 경우 분류를 종료하는 제 6 데이터 입력 모듈; 및
상기 제 6 데이터 입력 모듈에서 카테고리 SPC[k+1]로 분류된 용매의 개수가 1 초과인 경우 및 분류되지 않은 용매의 개수가 1 또는 0 개인 경우 분류를 종료하고, 그 이외의 경우는 상기 제 6 데이터 입력 모듈 내지 제 7 데이터 입력 모듈을 Nsub-1번 반복하여 수행하는 제 7 데이터 입력 모듈.A constituent module constituting SET-sub which is a solvent set consisting of N sub solvents in a solvent used in a solution process;
A module comprising: a first data input module to a third data input module as evaluation modules for evaluating solvent characteristics for subdividing the configured solvent set;
A first data input module for calculating δ (S j ) for a solvent S j among N sub -solvents belonging to SET-sub, which is a set of solvents constituted in the constituent module, using Equation 1 and Equation 2;
The first data when the input of solvent calculated in module S j of δ (S j) is greater than the reference value α are designated the W (S j) as X, and the control of the W (S j) to 1.0 A second data input module for specifying the second data input module; And
(S j ) for the solvent S j among the N sub solvents belonging to SET-sub, which is a set of solvents constituted in the above-mentioned constituent module, by using the following equations (3) and (4)
[Formula 1]
[Formula 2]
(Where S j and S k represent the jth and kth solvents belonging to each solvent set {S 1 , S 2 , S 3 , ..., S sub }, and the constant A represents the control variable and -14.0 to mistakes of 10 -3 to 10 2 -10 or 2 -10 -3 to -0.01, or 0.01 to 20.0 and the real number, m is a constant as a control variable, D (S j) is in a solvent S j non-polar Hansen solubility constant, P (S j) is a polar Hansen solubility constant, H (S j) of the solvent S j denotes a hydrogen bonding Hansen solubility constant for the solvent S j, a constant c 1, c 2, c 3 is A real number greater than 0, and constants d 1 , d 2 , d 3 are non-zero real numbers)
[Formula 3]
[Formula 4]
(S j , S k ) is a constant between the solvents S j and S k , where W (S j ) is a constant determined in step ii), B is a non- (Similarity) of the data; And
A module including a fourth data input module to a seventh data input module as a classification module for subdividing the solvent for the solution process by using the solvent characteristics of the evaluation module;
Wherein the solvent is selected from the group consisting of:
Fourth data to specify the minimum value of the N sub of η (S j) obtained from the evaluation module to η start, and the classification of the solvent, the value η (S j) having a value of less than η start + ΔDF into categories SPC [k] Input module (k = 1);
A fifth data input module for terminating classification when the number of solvents not belonging to the category SPC [k] classified by the fourth data input module is 1 or less;
The fifth reassign the data input module, the minimum value of that η (S j) are not classified as η start, the said category (S j) η value of that is not part of the solvent in the SPC [k] η start + value that is less than ΔDF A sixth data input module for classifying the solvent having the SPC [k + 1] as the category SPC [k + 1] and terminating the classification when the number of the solvents classified as the SPC [k + 1] is 1; And
When the number of the solvents classified into the category SPC [k + 1] in the sixth data input module is more than 1 and the number of unclassified solvents is 1 or 0, the classification is ended. Otherwise, 6 th data input module to the seventh data input module N sub -1 times.
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