KR101856233B1

KR101856233B1 - 신규한 알킬 퍼플루오로알켄 에테르 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101856233B1
Application number: KR1020117021475A
Authority: KR
Inventors: 조안 엘렌 바텔트; 로버트 디. 루젠버그
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2018-06-25
Also published as: HK1165786A1; CN102317245A; CN102317245B; JP2015110802A; EP2396294B1; US8399713B2; JP2012518010A; EP2396294A2; TWI418534B; ES2547327T3; TW201100367A; US20100209600A1; JP5881875B2; KR20110121635A; MY157701A; WO2010094019A2; SG173696A1; WO2010094019A3; US20110282104A1

Abstract

화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅ 또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 개시되어 있다. 또한, CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 불포화 플루오로에테르가 개시되어 있다. 신규 용매, 캐리어 유체, 탈수제, 탈지 용매 또는 디플럭싱 (defluxing) 용매로서 상술한 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조성물을 사용하는 신규 방법도 본원에 개시되어 있다.

Description

신규한 알킬 퍼플루오로알켄 에테르 및 이의 용도 {NOVEL ALKYL PERFLUOROALKENE ETHERS AND USES THEREOF}

관련 출원(들)의 상호 참조(들)

본 출원은 2009년 2월 16일자로 출원된 미국 가출원 제61/152,803호 및 2009년 12월 17일자로 출원된 미국 가출원 제61/287,275호의 우선권의 이익을 주장한다.

배경 정보

본 발명은 불포화 플루오로카본 에테르를 포함하는 세정 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 불소계 윤활제 (fluorolubricant)의 세정, 탈지, 디플럭싱 (defluxing), 탈수, 및 침착 방법에 있어서의 상기 세정 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 신규한 불포화 플루오로카본 에테르, 및 세정 조성물로서의 이의 용도 및 상기에 열거된 방법에 있어서의 이의 용도에 관한 것이다.

클로로플루오로카본 (CFC) 화합물은 자기 디스크 매체와 같은 표면을 세정하기 위해 반도체 제조 분야에서 널리 사용되어 왔다. 그러나, CFC 화합물과 같은 염소 함유 화합물은 지구 오존층에 유해한 것으로 여겨진다. 게다가, CFC 화합물을 대체하는데 사용되는 대다수의 하이드로플루오로카본은 지구 온난화의 원인이 되는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 세정 용도, 예컨대 잔류 플럭스, 윤활제 또는 오일 오염물질, 및 입자의 제거를 위해 환경적으로 안전한 신규 용매를 특정하는 것이 필요하다. 또한 불소계 윤활제의 침착 및 수용액 중에서 처리된 기재 (substrate)의 건조 또는 탈수를 위한 신규 용매를 특정하는 것이 필요하다.

본 발명은 불포화 플루오로카본 에테르를 포함하는 신규 조성물, 및 이러한 불포화 플루오로카본 에테르의 제조 방법을 제공한다. 이러한 조성물은 CFC 화합물에 의해 이전에 주어진 대다수의 용도에 있어서 유용성이 있다. 본 발명의 조성물은 환경에로의 영향이 거의 없으며, 오일, 그리스 또는 윤활제 (특히 불소 함유 윤활제)를 용해하는 능력, 불연성, 및 건조 또는 탈수 방법에 사용되는 계면활성제 화합물을 용해하는 능력의 원하는 특성 중 일부 또는 전부를 지닌다.

(발명의 요약)

일 실시 형태에서, 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅ 또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다.

다른 실시 형태에서, 화학식 CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다.

다른 실시 형태에서, 화학식 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅ 또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다.

또 다른 실시 형태에서, 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다.

또 다른 실시 형태에서, CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르를 포함하는 조성물을 사용하는 신규 방법이 본 명세서에 개시된다.

또 다른 실시 형태에서, 상술한 것들을 비롯하여, 플루오로카본 에테르를 제조하는 신규 방법이 본 명세서에 개시된다.

상술한 발명의 요약 및 하기의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 첨부된 특허청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명을 제한하지 않는다.

화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다. 또한 화학식 CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다. 또한 화학식 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅ 또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다. 또한 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다.

또한 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅ 또는 이들의 혼합물이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물 및 화학식 CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 화합물, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성물이 본 명세서에 개시된다.

일 실시 형태에서, 조성물의 화합물은 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택된다.

다른 실시 형태에서, CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르를 포함하는 조성물을 사용하는 신규 방법이 본 명세서에 개시된다.

많은 태양 및 실시 형태가 상기에 기술되어 있으며, 이들은 단지 예시적이며 한정적이지 않다. 본 명세서를 읽은 후에, 당업자는 다른 태양 및 실시 형태가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해한다.

실시 형태들 중 임의의 하나 이상의 다른 특징부 및 이득이 하기의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 명백해질 것이다.

이하 기술되는 실시 형태의 상세 사항을 다루기 전에, 일부 용어를 정의하거나 해설하기로 한다.

본 발명에 있어서, 상전이 촉매는 이온 화합물 (예를 들어, 반응물 또는 성분)의 유기상에로의 이동을 촉진시키는 물질이다. 상전이 촉매는 이들 비상용성 이종 성분의 반응을 촉진시킨다. 다양한 상전이 촉매가 다양한 방식으로 기능할 수 있지만, 이들의 작용 메카니즘은 본 발명의 방법에 있어서의 이들의 유용성을 결정하는 것은 아니다.

일 실시 형태에서, 본 명세서에 개시된 화합물은 신규 용매, 캐리어 유체, 탈수제, 탈지 용매 또는 디플럭싱 용매로서의 유용성을 갖는 불포화 플루오로에테르이다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 불포화 플루오로에테르는 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화학식을 갖는 화합물을 나타낸다.

일 실시 형태에서, 본 명세서에 개시된 조성물은 퍼플루오로알켄, 예컨대 퍼플루오로-3-헵텐, 퍼플루오로-2-헵텐, 퍼플루오로-2-헥센, 퍼플루오로-3-헥센, 또는 퍼플루오로-2-펜텐을 강염기의 존재하에 알코올과 접촉시켜 제조될 수 있다. 예를 들어, 퍼플루오로-3-헵텐은 강염기 수용액의 존재하에 알코올, 예컨대 메탄올 또는 에탄올, 또는 이들의 혼합물과 반응시켜 불포화 플루오로에테르를 제조할 수 있다. 이하, 알코올 또는 "특정 알코올"은 알코올, 예컨대 메탄올 또는 에탄올, 및 이들의 혼합물로 명명되는 것으로 간주될 것이다.

일 실시 형태에서, 퍼플루오로-3-헵텐과 메탄올의 반응에 의한 생성물은 5-메톡시퍼플루오로-3-헵텐, 3-메톡시퍼플루오로-3-헵텐, 4-메톡시퍼플루오로-2-헵텐 및 3-메톡시퍼플루오로-2-헵텐을 포함한다.

일 실시 형태에서, 퍼플루오로-2-펜텐과 메탄올의 반응에 의한 생성물은 4-메톡시퍼플루오로-2-펜텐, 2-메톡시퍼플루오로-2-펜텐, 3-메톡시퍼플루오로-2-펜텐, 및 2-메톡시퍼플루오로-3-펜텐을 포함한다.

일 실시 형태에서, 퍼플루오로-2-옥텐과 메탄올의 반응에 의한 생성물은 시스- 및 트랜스-2-메톡시퍼플루오로-2-옥텐 및 2-메톡시퍼플루오로-3-옥텐을 포함한다.

일 실시 형태에서, 강염기는 알코올과의 배합시에 알코올과 반응하여 알콕사이드를 생성하는 염기이다. 이러한 알콕사이드를 생성하는데 사용될 수 있는 염기는 알칼리 금속 수산화물, 예컨대 수산화나트륨 또는 수산화칼륨을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.

일 실시 형태에서, 강염기는 알칼리 금속 수산화물의 농도가 10 중량% 내지 45 중량%인 수용액의 형태로 존재한다. 일 실시 형태에서, 알콕사이드를 생성하는데 알코올 1몰당 알칼리 금속 수산화물 1몰이 사용된다. 다른 실시 형태에서, 알코올 1몰당 알칼리 금속 수산화물 1.1 몰이 사용된다. 또 다른 실시 형태에서, 알코올 1몰당 알칼리 금속 수산화물 약 0.9 몰이 사용된다.

일 실시 형태에서, 퍼플루오로알켄 1몰당 알칼리 금속 수산화물 1몰이 사용된다. 다른 실시 형태에서, 퍼플루오로알켄 1몰당 알칼리 금속 수산화물 약 1.1 몰이 사용된다. 또 다른 실시 형태에서, 퍼플루오로알켄 1몰당 알칼리 금속 수산화물 약 1.05 몰이 사용된다.

일 실시 형태에서, 알칼리 금속 수산화물은 퍼플루오로알켄과 배합된 다음에, 알코올 및 물이 퍼플루오로알켄과 염기의 혼합물에 첨가되어, 즉시 발열 반응을 일으킨다. 다른 실시 형태에서, 알칼리 금속 수산화물은 물에 용해되어, 퍼플루오로알켄과 혼합된다. 알코올 첨가에 의해, 즉시 발열 반응이 일어나서, 불포화 플루오로에테르가 생성된다.

일 실시 형태에서, 알코올은 퍼플루오로알켄, 알칼리 금속 수산화물 및 물에 한 번에 첨가된다. 다른 실시 형태에서, 알코올은 일정 기간에 걸쳐서 서서히 첨가된다. 일 실시 형태에서, 알코올은 1 시간에 걸쳐서 첨가된다. 다른 실시 형태에서, 알코올은 2 시간에 걸쳐서 첨가된다. 또 다른 실시 형태에서, 퍼플루오로알켄, 알칼리 금속 수산화물 및 알코올은 함께 첨가되며, 물은 시간이 지남에 따라 서서히 첨가된다.

일 실시 형태에서, 퍼플루오로알켄, 알칼리 금속 수산화물, 알코올 및 물은 모두 약 실온에서 첨가된다. 다른 실시 형태에서, 퍼플루오로알켄 및 알칼리 금속 수산화물 수용액은 약 50℃로 가열되고, 알코올은 일정 기간에 걸쳐서 서서히 첨가된다.

일 실시 형태에서, 상전이 촉매는 퍼플루오로알켄, 알칼리 금속 수산화물, 알코올 및 물의 혼합물에 첨가된다. 일 실시 형태에서, 상전이 촉매는 사차 암모늄염이다. 일 실시 형태에서, 상전이 촉매는 알리콰트 (Aliquat) 336이다. 일 실시 형태에서, 상전이 촉매의 양은 알칼리 금속 수산화물의 약 1 중량% 내지 약 10 중량%이다.

상전이 촉매는 이온성 또는 중성일 수 있으며, 크라운 에테르, 오늄염, 크립테이트 및 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 유도체, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹 중에서 선택된다. 상전이 촉매의 유효량은 원하는 반응을 행하기 위해 사용되어야 하며; 이러한 양은 일단 반응물, 프로세스 조건 및 상전이 촉매가 선택되면, 제한된 실험에 의해 결정될 수 있다.

크라운 에테르는 에테르기가 다이메틸렌 결합에 의해 연결되어 있는 환상 분자이며; 이 화합물은 수산화물의 알칼리 금속 이온을 "수용" 또는 보유함으로써 반응을 촉진할 수 있는 것으로 여겨지는 분자 구조를 형성한다. 특히 유용한 크라운 에테르로는 특히 수산화칼륨과 결합된 18-크라운-6; 특히 수산화나트륨과 결합된 15-크라운-5 ; 특히 수산화리튬과 결합된 12-크라운-4를 들 수 있다. 상기 크라운 에테르의 유도체, 예를 들어, 다이벤조-18-크라운-6, 다이사이클로헥사노-18-크라운-6, 및 다이벤조-24-크라운-8과 더불어 12-크라운-4도 또한 유용하다. 알칼리 금속 화합물, 특히 리튬에 특히 유용한 다른 폴리에테르는 허용되는 범위에서 참조로 본 명세서에 포함되는 미국 특허 제4,560,759호에 기재되어 있다. 크라운 에테르와 유사하고 동일한 목적에 유용한 다른 화합물은 헥사메틸-[14]-4,11-다이엔N₄와 같이 하나 이상의 산소 원자가 다른 종류의 도너 원자, 특히 N 또는 S로 치환된 점에서 차이가 있는 화합물들이다.

오늄염은 본 발명의 방법에서 상전이 촉매로서 사용될 수 있는 사차 포스포늄염 및 사차 암모늄염을 포함하며; 이러한 화합물은 하기 화학식 I 및 II로 나타낼 수 있다:

[화학식 I]

R¹ R² R³ R⁴ P⁽⁺⁾ X'^(-)

[화학식 II]

R¹ R² R³ R⁴ N⁽⁺⁾ X'^(-)

상기 식에서, 동일하거나 상이할 수 있는 R₁, R₂, R₃ 및 R₄는 각각 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기이고, X'는 할로겐 원자이다. 이들 화합물의 구체적인 예로는 테트라메틸암모늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 브로마이드, 벤질트라이에틸암모늄 클로라이드, 메틸트라이옥틸암모늄 클로라이드 (상표명 "알리콰트336" 및 "아도겐 (Adogen) 464" 하에 시판됨), 테트라-n-부틸암모늄 클로라이드, 테트라-n-부틸암모늄 브로마이드, 테트라-n-부틸암모늄 하이드로겐 설페이트, 테트라-n-부틸포스포늄 클로라이드, 테트라페닐포스포늄 브로마이드, 테트라페닐포스포늄 클로라이드, 트라이페닐메틸포스포늄 브로마이드 및 트라이페닐메틸포스포늄 클로라이드를 들 수 있다. 이들 중에서, 벤질트라이에틸암모늄 클로라이드는 강염기 조건하에 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 부류의 화합물 내의 다른 유용한 화합물은 고온 안정성 (예를 들어, 약 200℃ 이하)를 나타내는 화합물 및 4-다이알킬아미노피리듐 염, 예컨대 테트라페닐아르소늄 클로라이드, 비스[트리스(다이메틸아미노)포스핀]이미늄 클로라이드 및 테트라트리스[트리스(다이메틸아미노)포스핀이미노]포스포늄 클로라이드를 포함하며; 후자의 2개의 화합물은 또한 고온 진한 수산화나트륨의 존재하에 안정한 것으로 보고되어 있으므로, 특히 유용할 수 있다.

상전이 촉매로서 유용한 폴리알킬렌 글리콜 화합물은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

[화학식 III]

R⁶O(R⁵O)_tR⁷

상기 식에서, R⁵는 알킬렌기이고, R⁶ 및 R⁷은 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기이고, t는 2 이상의 정수이다. 이러한 화합물은 예를 들어, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 펜타에틸렌 글리콜, 헥사에틸렌 글리콜, 다이아이소프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜 및 테트라메틸렌 글리콜과 같은 글리콜, 및 이러한 글리콜의 모노메틸, 모노에틸, 모노프로필 및 모노부틸 에테르와 같은 모노알킬 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르 및 펜타에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르와 같은 다이알킬 에테르, 페닐 에테르, 벤질 에테르, 및 폴리에틸렌 글리콜 (평균 분자량 약 300) 다이메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 (평균 분자량 약 300) 다이부틸 에테르, 및 폴리에틸렌 글리콜 (평균 분자량 약 400) 다이메틸 에테르와 같은 폴리알킬렌 글리콜을 포함한다. 이들 중에서, R⁶ 및 R⁷이 모두 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기인 화합물이 바람직하다.

크립테이트는 상전이 촉매로서 본 발명에 유용한 다른 부류의 화합물이다. 이들은 다리목 (bridgehead) 구조를 적절하게 간격을 둔 도너 원자를 포함하는 쇄와 결합함으로써 형성되는 3차원 폴리마크로사이클릭 킬레이트제이다. 예를 들어, 이환식 분자는 2.2.2-크립테이트 (4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-다이아자바이사이클로-(8.8.8)헥사코세인; 상표명 "크립탄드 (cryptand) 222" 및 크립토픽스 (Kryptofix) 222 하에 입수가능함)에서와 같이 질소 다리목과 (--OCH₂CH₂--) 기의 쇄의 결합으로부터 생긴다. 가교 (bridge)의 도너 원자가 모두 O, N 또는 S이거나, 화합물이 가교 가닥 (bridge strand)에 상기 도너 원자의 조합이 포함된 혼합 도너 마크로사이클일 수 있다.

1개 초과의 기, 예를 들어 크라운 에테르 및 오늄, 또는 2개 초과의 기, 예를 들어 사차 포스포늄염 및 사차 암모늄염, 및 크라운 에테르 및 폴리알킬렌 글리콜의 배합물 또는 혼합물과 더불어, 상술한 기 중 하나 이내의 상전이 촉매의 배합물도 유용할 수 있다.

일 실시 형태에서, 수시간 후에 반응 혼합물을 주위 온도로 냉각시켜, 분액 깔때기에 붓는다. 하부 유기층을 무기 염을 포함하는 수층과 분리한다. 그 다음에, 유기층을 건조시킨 후, 증류에 의해 추가로 정제시킬 수 있다. 일 실시 형태에서, 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 다른 실시 형태에서, 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조시킨다. 퍼플루오로헵텐 에테르의 제조에 관한 일 실시 형태에서, 메틸 또는 에틸 에테르가 제조되었는지의 여부에 따라, 알릴 퍼플루오로알켄 알킬 에테르와 비닐 퍼플루오로알켄 알킬 에테르의 혼합물을 포함하는 분획이 주로 108℃ 내지 122℃에서 증류에 의해 수집된다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 추진제를 추가로 포함할 수 있다. 에어로졸 추진제는 본 발명의 조성물을 에어로졸의 형태로 저장 용기로부터 표면으로 운반하는 것을 도울 수 있다. 에어로졸 추진제는 전체 조성물의 약 25 중량% 이하로 본 발명의 조성물에 임의로 포함된다. 대표적인 에어로졸 추진제는 공기, 질소, 이산화탄소, 다이플루오로메탄 (CF₂H₂, HFC-32), 트라이플루오로메탄 (CF₃H, HFC-23), 다이플루오로에탄 (CHF₂CH₃, HFC-152a), 트라이플루오로에탄 (CH₃CF₃, HFC-143a; 또는 CHF₂CH₂F, HFC-143), 테트라플루오로에탄 (CF₃CH₂F, HFC-134a; 또는 CF₂HCF₂H, HFC-134), 펜타플루오로에탄 (CF₃CF₂H, HFC-125), 1,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜 (HFO-1234ze), 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜 (HFO-1234yf), 1,2,3,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225ye), 1,1,3,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225ze) 및 탄화수소, 예컨대 프로판, 부탄, 또는 펜탄, 또는 다이메틸 에테르를 포함한다.

다른 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 적어도 하나의 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 계면활성제는 기재의 탈수 또는 건조 분야에 공지된 모든 계면활성제를 포함한다. 대표적인 계면활성제로는 알킬 포스페이트 아민 염 (예컨대, 2-에틸헥실 아민 및 아이소옥틸 포스페이트의 1:1 염); 에톡실화 알코올, 머캅탄 또는 알킬페놀; 알킬 포스페이트의 사차 암모늄염 (암모늄기 또는 포스페이트기 상의 플루오로알킬기와의 염); 및 플루오르화 아민의 모노- 또는 다이-알킬 포스페이트를 들 수 있다. 추가의 플루오르화 계면활성제 화합물은 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제5,908,822호에 기재되어 있다.

본 발명의 탈수 조성물에 포함된 계면활성제의 양은 상기 조성물이 사용되는 특정 건조 용도에 따라 크게 다를 수 있으나, 당업자는 쉽게 알 수 있다. 일 실시 형태에서, 불포화 플루오르화 에테르 용매에 용해된 계면활성제의 양은 계면활성제/용매 조성물의 전체 중량에 대하여, 약 1 중량% 이하이다. 다른 실시 형태에서, 조성물로 처리된 후에, 건조된 기재가 그 후에 계면활성제를 함유하지 않거나 아주 적은 양을 함유하는 용매로 처리되는 경우에, 다량의 계면활성제가 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 계면활성제의 양은 적어도 100만분의 약 50 (ppm, 중량 기준으로)이다. 다른 실시 형태에서, 계면활성제의 양은 약 100 내지 약 5000 ppm이다. 또 다른 실시 형태에서, 사용된 계면활성제의 양은 탈수 조성물의 전체 중량에 대하여, 약 200 내지 약 2000 ppm이다.

임의로, 다른 첨가제는 탈수에 사용되는 계면활성제 및 용매를 포함하는 본 발명의 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 첨가제는 정전기 방지 특성, 즉, 비전도성 기재, 예컨대 글래스 및 실리카로부터 정전하를 소산시키는 능력을 갖는 화합물을 포함한다. 비전도성 부품, 예컨대 글래스 렌즈 및 미러로부터 물 또는 수용액을 건조할 때에 반점 및 얼룩을 방지하도록, 본 발명의 탈수 조성물에 정전기 방지 첨가제를 사용하는 것이 필요할 수 있다. 대부분의 본 발명의 불포화 플루오로에테르 용매는 또한 유전성 유체로서의 유용성을 지니는데, 즉, 이들은 전류를 전도하지 않으며, 정전하를 용이하게 소산시키지 않는다. 통상적인 건조 및 세정 장치에 있어서의 비등 및 대순환은 특히 대부분의 물이 기재로부터 제거되는 건조 프로세스의 후자 단계에서 정전하를 발생시킬 수 있다. 이러한 정전하는 기재의 비전도성 표면에 수집되며, 표면으로부터의 물의 방출을 방지한다. 잔류수는 소정 위치에서 건조되어, 기재 상에 바람직하지 않은 반점 및 얼룩이 형성된다. 기재 상에 잔존하는 정전하는 불순물을 세정 프로세스로부터 끌어 낼 수 있거나, 공기로부터 불순물, 예컨대 린트 (lint)를 끌어 모을 수 있으므로, 세정 성능 부진 (unacceptable cleaning performance)을 초래한다. 일 실시 형태에서, 바람직한 정전기 방지 첨가제는 극성 화합물이며, 이는 본 발명의 불포화 플루오르화 에테르 용매에 용해되어, 불포화 플루오르화 에테르 용매의 전도성이 증가되므로, 기재로부터 정전하가 소산된다. 다른 실시 형태에서, 정전기 방지 첨가제는 불포화 플루오르화 에테르 용매의 비점에 가까운 표준 비점을 가지며, 물에 대한 용해도가 제로 또는 아주 작다. 또 다른 실시 형태에서, 정전기 방지 첨가제는 수중에서의 용해도가 약 0.5 중량% 미만이다. 일 실시 형태에서, 정전기 방지제의 용해도는 불포화 플루오르화 에테르 용매 중에서 적어도 0.5 중량%이다. 일 실시 형태에서, 정전기 방지 첨가제는 니트로메탄 (CH₃NO₂)이다.

일 실시 형태에서, 정전기 방지 첨가제를 포함하는 본 발명의 탈수 조성물은 후술되는 기재의 탈수 또는 건조 방법의 탈수 및 건조 및 린스 단계에서 효과적이다.

다른 실시 형태는:

a) 기재를, CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화합물을 포함하고, 계면활성제를 함유하는 조성물과 접촉시켜, 기재를 탈수하는 단계 및

b) 탈수된 기재를 조성물로부터 회수하는 단계를 포함하는 기재의 탈수 또는 건조 방법에 관한 것이다.

다양한 산업은 금속, 세라믹, 글래스, 및 플라스틱의 표면 처리용 수성 조성물을 사용한다. 세정, 플레이팅, 및 코팅 침착은 종종 수성 매질에서 행해지며, 통상 잔류수가 제거되는 단계가 이어진다. 열풍 건조, 원심 건조, 및 용매계 물 치환은 이러한 잔류수를 제거하는데 사용되는 방법이다.

하이드로플루오로카본 (HFC)이 건조 또는 탈수 용도에서 이전에 사용된 CFC 용매의 대체품으로서 제안되어 왔지만, 대부분의 HFC는 물에 대한 용해력이 제한되어 있다. 따라서, 기재로부터 물을 제거하는 것을 돕는 계면활성제를 사용하는 것이 많은 건조 또는 탈수 방법에 필요하다. 기재로부터 물을 배출시키기 위해, 소수성 계면활성제가 탈수 또는 건조 용매에 첨가되어 왔다.

탈수 또는 건조 조성물 중의 탈수 또는 건조 용매 (불포화 플루오르화 에테르 용매)의 주요 기능은 건조된 기재 표면 상의 물의 양을 감소시키는 것이다. 계면활성제의 주요 기능은 기재 표면으로부터 잔존수를 배출시키는 것이다. 불포화 플루오르화 에테르 용매 및 계면활성제가 배합되면, 매우 효과적인 배수 건조 조성물이 얻어진다.

일 실시 형태에서, 탈수 및 건조용 계면활성제는 전체 용매/계면활성제 조성물 중량에 대하여, 적어도 1 중량%로 용해한다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 탈수 또는 건조 방법은 텅스텐, 구리, 금, 베릴륨, 스테인레스강, 알루미늄 합금, 황동 등과 같은 금속을 비롯한 다양한 기재; 글래스, 사파이어, 보로실리게이트 글래스, 알루미나, 전자 회로에 사용되는 실리콘 웨이퍼와 같은 실리카, 소성 알루미나 등과 같은 글래스 및 세라믹 표면; 및 폴리올레핀 ("알라톤 (Alathon)", 라이나이트 (Rynite)®, "테나이트 (Tenite)"), 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌 (스티론 (Styron)), 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론 (Teflon)®, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 코폴리머 (테프젤 (Tefzel)®), 폴리비닐리덴플루오라이드 ("키나르 (Kynar)"), 아이오노머 (설린 (Surlyn)®), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 폴리머 (크랄락 (Kralac)®), 페놀-포름알데히드 코폴리머, 셀룰로오스 화합물 (cellulosic ("에토셀 (Ethocel)"), 에폭시 수지, 폴리아세탈 (델린 (Delrin)®), 폴리(p-페닐렌 옥사이드) (노릴 (Noryl)®), 폴리에테르케톤 ("울트라펙 (Ultrapek)"), 폴리에테르에테르케톤 ("빅트렉스 (Victrex)"), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) ("발록스 (Valox)"), 폴리아릴레이트 (아릴론 (Arylon)®), 액정 폴리머, 폴리이미드 (베스펠 (Vespel)®), 폴리에테르이미드 ("울템 (Ultem)"), 폴리아미드이미드 ("톨론 (Torlon)"), 폴리(p-페닐렌 설파이드) ("라이톤 (Rython)"), 폴리설폰 ("우델 (Udel)"), 및 폴리아릴 설폰 ("라이델 (Rydel)")과 같은 플라스틱으로부터 물을 배출시키는데 있어서 매우 효과적이다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 탈수 또는 건조 방법에 사용되는 조성물은 엘라스토머와 상용성을 나타낸다.

일 실시 형태에서, 본 발명은 기재를 상술한 탈수 조성물과 접촉시킨 다음에, 기재를 탈수 조성물과 접촉하지 않도록 제거하는 것을 포함하는, 습윤 기재의 표면으로부터 적어도 일부의 물을 제거, 즉, 탈수하는 방법에 관한 것이다. 일 실시 형태에서, 최초에 기재 표면에 결합된 물은 용매 및/또는 계면활성제로 치환되며, 탈수 조성물에 남는다. "적어도 일부의 물"이란, 기재 표면에서 1회 침지 사이클 당 적어도 약 75 중량%의 물이 제거되는 것을 의미한다. "침지 사이클"이란, 기재가 본 발명의 탈수 조성물에 침지되어 있는 적어도 한 단계를 포함하는 하나의 사이클을 의미한다. 임의로, 기재에 부착된 채로 남아 있는 최소량의 계면활성제는 또한 기재를 계면활성제 비함유 할로카본 용매와 접촉시켜 제거될 수 있다. 물품을 용매 증기 또는 환류 용매 중에 보유하면, 기재 상에 잔존하는 계면활성제의 존재를 더욱더 감소시킬 것이다. 기재 표면에 부착하는 용매의 제거는 증발에 의해 행해진다. 대기압 또는 대기압보다 낮은 기압에서의 용매의 증발이 사용될 수 있으며, 할로카본 용매의 비점 보다 높거나 낮은 온도가 사용될 수 있다.

기재를 탈수 조성물과 접촉시키는 방법은 결정적이지 않으며, 아주 다양할 수 있다. 예를 들어, 기재는 조성물 중에 침지될 수 있거나, 기재는 통상적인 장치를 사용하여 조성물로 스프레이될 수 있다. 기재의 완전 침지는 통상 조성물과 기재의 모든 노출 표면 사이의 접촉을 보장하기 때문에 바람직하다. 그러나, 이러한 완전 접촉을 용이하게 제공할 수 있는 임의의 다른 방법이 사용될 수 있다.

기재 및 탈수 조성물이 접촉하는 시간은 아주 다양할 수 있다. 통상, 접촉 시간은 약 5 분 이하이지만, 필요에 따라 장시간이 사용될 수 있다. 탈수 프로세스의 일 실시 형태에서, 접촉 시간은 약 1 초 내지 약 5 분이다. 다른 실시 형태에서, 탈수 프로세스의 접촉 시간은 약 15 초 내지 약 4 분이다.

접촉 온도는 또한 조성물의 비점에 따라 아주 다양할 수 있다. 일반적으로, 접촉 온도는 조성물의 표준 비점 이하이다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 공용매를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 공용매는 본 발명의 조성물이 기재로부터의 통상적인 프로세스 잔류물의 세정, 예를 들어, 솔더링 플럭스를 제거하고 본 발명의 기재를 포함하는 기계 부품을 탈지하는데 사용되는 경우에 바람직하다. 이러한 공용매로는 알코올 (예컨대, 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올), 에테르 (예컨대, 다이에틸 에테르, 메틸 삼차 부틸 에테르), 케톤 (예컨대, 아세톤), 에스테르 (예컨대, 아세트산에틸, 도데칸산메틸, 미리스트산아이소프로필 및 석신산, 글루타르산 또는 아디프산의 다이메틸 또는 다이아이소부틸 에스테르 또는 이들의 혼합물), 에테르 알코올 (예컨대, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 다이프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 및 트라이프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르), 및 탄화수소 (예컨대, 펜탄, 사이클로펜탄, 헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 옥탄), 및 하이드로클로로카본 (예컨대, 트랜스-1,2-다이클로로에틸렌)을 들 수 있다. 이러한 공용매가 기재 탈수 또는 세정을 위해 본 발명의 조성물과 함께 사용되는 경우, 전체 조성물의 중량에 대하여 약 1 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

증기 탈지 (vapor degreasing) 및 증기 디플럭싱 기기를 포함한 세정 장치에 있어서, 조성물은 샤프트 시일, 호스 커넥션, 납땜 이음부 및 브로컨 라인에서의 누출에 의해 작동 중에 손실될 수 있다. 게다가, 가공 (working) 조성물은 기기의 유지 보수 절차시에 대기로 방출될 수 있다. 조성물이 순수 성분이 아닌 경우, 조성물은 기기로부터 대기로 누출되거나 배출될 때에 변화될 수 있으며, 조성물이 기기에 잔존하게 되어, 조성물이 성능 부진 (unacceptable performance)을 나타낼 수 있다. 따라서, 단일 불포화 플루오르화 에테르를 포함하는 세정 조성물로서 사용하는 것이 바람직하다.

일 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 불포화 플루오로에테르는 산수용체로서 에폭사이드를 추가로 포함한다. 일 실시 형태에서, 이러한 에폭사이드의 농도는 적어도 0.001 중량% 내지 1.0 중량% 이하의 범위일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 농도는 0.02 중량% 내지 0.5 중량% 이하이다. 또 다른 실시 형태에서, 전체 조성물의 0.2 중량% 이하의 농도로 사용된다. 에폭사이드의 양은 상기 열거된 값을 포함한 이들 값의 임의의 조합의 범위일 수 있다.

적절한 에폭사이드의 예로는 에피클로로하이드린, 2-헥센 에폭사이드, 3-헥센 에폭사이드, 글리시돌, 프로필렌 옥사이드, 시스-2,3-펜텐 옥사이드, 2-메틸-2,3-에폭시부탄, 1,2-에폭시사이클로펜텐, 2,3-다이메틸-2,3-에폭시부탄, 1,2-에폭시사이클로헥산, 1,2-부틸렌 옥사이드 및 2,3-부틸렌 옥사이드 중에서 선택되는 것을 비롯한 지방족 및 방향족 에폭사이드를 들 수 있다. 다른 실시 형태에서, 에폭사이드는 탄소 원자수가 3 내지 8인 포화 모노에폭사이드이다.

다른 실시 형태는:

a. 표면을 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르를 포함하는 조성물과 접촉시키는 단계 및

b. 표면을 조성물로부터 회수하는 단계를 포함하는, 표면의 세정 방법에 관한 것이다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 세정 조성물, 세정제, 침착 용매 및 탈수 또는 건조 용매로서 유용하다. 사용 시에 적정 작동을 위해, 마이크로 전자 부품은 제조 완료 후에 표면을 오염시킬 수 있는 플럭스 잔류물, 오일 및 그리스, 및 미립자를 제거해야 한다. 다른 실시 형태에서, 본 발명은 표면 또는 기재를 본 발명의 세정 조성물 또는 세정제와 접촉시키는 단계 및, 임의로, 실질적으로 잔류물을 포함하지 않는 표면 또는 기재를 세정 조성물 또는 세정제로부터 회수하는 단계를 포함하는, 표면 또는 기재로부터 잔류물을 제거하는 방법에 관한 것이다.

또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 표면으로부터 오염물질을 제거하여 표면을 세정하는 방법에 관한 것이다. 표면으로부터 오염물질을 제거하는 방법은 오염물질을 갖는 표면을 본 발명의 세정 조성물과 접촉시켜 오염물질을 가용화하는 단계 및, 임의로, 표면을 세정 조성물로부터 회수하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 표면은 실질적으로 오염물질을 포함하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 제거될 수 있는 오염물질 또는 잔류물은 오일 및 그리스, 플럭스 잔류물, 및 미립자 오염물질을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.

상기 방법의 일 실시 형태에서, 접촉은 기재에 대하여 스프레이, 플러싱, 예를 들어, 그 내부에 또는 그 위에 세정 조성물을 갖는 와이핑 클로스 또는 페이퍼로 닦음으로써 수행될 수 있다. 상기 방법의 다른 실시 형태에서, 접촉은 디스크를 세정 조성물 배스에 디핑하거나 침지함으로써 수행될 수 있다.

상기 방법의 일 실시 형태에서, 회수는 접촉되어 있는 표면을 세정 조성물 배스로부터 제거하는 것이다 (후술하는 바와 같이, 표면 상에 불소계 윤활제를 침착시키는 방법에 기재된 것과 유사한 방법으로). 상기 방법의 다른 실시 형태에서, 회수는 디스크 상에 스프레이되거나 플러싱되거나 와이핑된 세정 조성물을 배출시키는 것이다. 게다가, 전단계 완료 후에 남아 있는 임의의 잔류 세정 조성물은 또한 침착 방법에 대한 것과 유사한 방식으로 증발될 수 있다.

표면의 세정 방법은 후술하는 침착 방법과 동일한 타입의 표면에 적용될 수 있다. 실리카, 글래스, 금속 또는 금속 산화물, 또는 탄소로 된 반도체 표면 또는 자기 매체 디스크는 상기 방법에 의해 제거된 오염물질을 가질수 있다. 상술한 방법에서, 오염물질은 디스크를 세정 조성물과 접촉시키고 디스크를 세정 조성물로부터 회수함으로써, 디스크로부터 제거될 수 있다.

또 다른 실시 형태에서, 본 발명의 방법은 또한 물품을 본 발명의 세정 조성물과 접촉시켜, 오염물질을 제품, 부분, 부품, 기재, 또는 임의의 다른 물품 또는 이의 부분으로부터 제거하는 방법을 제공한다. 편의상, 용어 "물품"은 본 명세서에서 모든 이러한 제품, 부분, 부품, 기재 등을 지칭하는데 사용되며, 또한 임의의 표면 또는 이의 부분을 지칭하는 것이다. 게다가, 용어 "오염물질"은 하기 물질이 고의로 물품 상에 배치되는 경우에도, 물품 상에 존재하는 임의의 원치 않는 재료 또는 물질을 지칭하는 것이다. 예를 들어, 반도체 장치의 제조에 있어서, 포토레지스트 재료를 기재 상에 배치하여, 에칭 작업용 마스크를 형성하고, 이어서 포토레지스트 재료를 기재로부터 제거하는 것이 통상적이다. 본 명세서에 사용되는 용어 "오염물질"은 이러한 포토레지스트 재료를 포함하는 것으로 의도된다. 탄화수소계 오일 및 그리스 및 다이옥틸프탈레이트는 탄소 코팅된 디스크 상에서 발견될 수 있는 오염물질의 예이다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 방법은 증기 탈지 및 용매 세정 방법에서 물품을 본 발명의 세정 조성물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 하나의 이러한 실시 형태에서, 증기 탈지 및 용매 세정 방법은 물품을 바람직하게는 실온에서 비등 세정 조성물의 증기에 노출시키는 것으로 이루어져 있다. 물체 상에서 응축하는 증기는 그리스 또는 다른 오염물질을 닦아 내는 비교적 깨끗한 증류 세정 조성물을 제공하는 이점을 갖는다. 따라서, 이러한 방법은 본 발명의 세정 조성물의 물체로부터의 최종 증발이 물체를 액체 세정 조성물로 간단히 씻는 경우와 비교하여, 비교적으로 거의 잔류물이 남지 않는다는 점에서 추가의 이점을 갖는다.

다른 실시 형태에서, 물품이 제거하기가 어려운 오염물질을 포함하는 적용에 관해서는, 본 발명의 방법은 세정 조성물의 세정 작용을 실질적으로 향상시키도록 세정 조성물의 온도를 이러한 적용에 효과적인 임의의 다른 온도 또는 그 주위 온도 이상으로 상승시키는 것을 포함한다. 하나의 이러한 실시 형태에서, 이러한 방법은 또한 통상 물품, 특히 금속 부품 및 어셈블리의 세정이 신속하게 효율적으로 행해져야 하는 대량의 어셈블리 라인 작업에 사용된다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 세정 방법은 세정할 물품을 고온에서의 액체 세정 조성물에 침지시키는 단계를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 세정 방법은 세정할 물품을 세정 조성물의 약 비점에서의 액체 세정 조성물에 침지시키는 단계를 포함한다. 하나의 이러한 실시 형태에서, 이러한 단계는 상당한 양의 표적 오염물질을 물품으로부터 제거시킨다. 또 다른 실시 형태에서, 이러한 단계는 대부분의 타겟 오염물질을 물품으로부터 제거시킨다. 일 실시 형태에서, 그 다음에 이러한 단계에 이어서, 이전 침지 단계의 액체 세정 조성물의 온도보다 낮은 온도의 새로 증류된 세정 조성물에 물품을 침지시키는 단계가 행해진다. 하나의 이러한 단계에서, 새로 증류된 세정 조성물은 약 주위 온도 또는 실온에 있다. 또 다른 실시 형태에서, 상기 방법은 또한 그 다음에, 물품을 최초 언급한 침지 단계와 관련된 고온/비등 세정 조성물로부터 올라오는 증기에 노출시킴으로써, 물품을 비교적 고온인 세정 조성물 증기와 접촉시키는 단계를 포함한다. 하나의 이러한 단계에서, 이것에 의해 물품 상에 세정 조성물 증기의 응축이 일어난다. 특정한 바람직한 실시 형태에서, 물품은 최종 린스 전에 증류된 세정 조성물로 스프레이될 수 있다.

수많은 종류 및 형태의 증기 탈지 기기가 본 발명의 방법과 관련하여 사용하기에 적합가능한 것으로 여겨진다. 이러한 기기 및 이의 작동에 관한 일례가 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제3,085,918호에 개시되어 있다. 본 명세서에 개시된 기기는 세정 조성물을 포함하는 비등 섬프 (boiling sump), 증류된 세정 조성물을 포함하는 세정 섬프, 수분리기, 및 다른 보조 기기를 포함한다.

본 발명의 세정 방법은 또한 오염된 물품이 주위 온도 또는 실온 조건하에 본 발명의 유체 세정 조성물에 침지되거나 이러한 조건하에 세정 조성물에 침지된 래그 (rag) 또는 유사 물체로 닦아 내는 저온 세정을 포함할 수 있다.

다른 실시 형태는 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃, CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃, CF₃(CF₂)_xCF=C(OR)CF₂(CF₂)_yCF₃, 및 이들의 혼합물 (여기서, R은 CH₃, C₂H₅ 또는 이들의 혼합물일 수 있고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르를 포함하는 용매 및 불소계 윤활제를 배합하여, 윤활제-용매 배합물을 형성하는 단계; 윤활제-용매 배합물을 표면과 접촉시키는 단계; 및 용매를 표면으로부터 증발시켜, 표면 상에 불소계 윤활제 코팅을 형성하는 단계를 포함하는, 불소계 윤활제를 표면 상에 침착시키는 방법에 관한 것이다.

디지털 정보를 최고 기록 밀도 및 최저 가격으로 저장하는 최첨단 방법은 자성 재료로 코팅된 회전 디스크의 쓰기 및 읽기 자속 패턴을 포함한다. 정보가 비트 형태로 저장되는 자기층은 금속 지지 구조체에 스퍼터링된다. 그 다음에, 통상 탄소계 재료인 오버코트는 보호를 위해 자기층의 상부에 배치되며, 최종적으로 윤활제가 오버코트에 적용된다. 읽기-쓰기 헤드가 윤활제 위에 파일링되고, 정보가 헤드와 자기층 사이에 교환된다. 정보 전송 효율을 증가시키기 위한 끈질긴 시도에서, 하드 드라이브 제조업자는 헤드와 자기층 사이의 거리, 또는 부상 높이 (fly-height)를 10 ㎚ (100 옹스트롱) 미만으로 감소시켰다.

언제나, 통상적인 디스크 드라이브 적용 시에, 헤드 및 디스크 표면은 접촉할 것이다. 슬라이딩 및 부상 접촉 (flying contact)으로 인한 디스크 상의 마모를 줄이기 위해, 윤활화해야 한다.

불소계 윤활제는 헤드와 디스크 사이의 미찰을 감소시키기 위해, 즉, 마모를 감소시키기 위해, 자기 디스크 드라이브 업계에서 윤활제로서 널리 사용되므로, 디스크 손상 가능성을 최소화한다.

불소계 윤활제의 개선된 침착 방법이 업계에 필요하다. 특정한 용매, 예컨대, CFC-113 및 PFC-5060의 사용은 환경에 대한 이들의 영향으로 인해 규제되어 왔다. 따라서, 본원에 사용되는 용매는 환경 영향을 고려해야 한다. 또한, 이러한 용매는 불소계 윤활제를 용해시키야 하며, 불소계 윤활제의 실질적으로 균일하거나 균일한 코팅을 형성해야 한다. 게다가, 기존 용매는 소정 두께의 코팅을 형성하는데 보다 높은 불소계 윤활제의 농도를 필요로 하며, 불소계 윤활제 코팅의 균일화에 불규칙성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 불소계 윤활제는 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 화합물, 또는 포스파젠 함유 디스크 윤활제인 X-1P®를 포함하는 윤활제를 포함한다. 이러한 퍼플루오로폴리에테르 화합물은 종종 퍼플루오로알킬에테르 (PFAE) 또는 퍼플루오로폴리알킬에테르 (PFPAE)로 명명된다. 이러한 PFPE 화합물은 단순한 퍼플루오르화 에테르 폴리머에서 작용화 퍼플루오르화 에테르 폴리머에 이르기까지 다양하다. 본 발명의 불소계 윤활제로서 유용할 수 있는 다양한 종류의 PFPE 화합물은 다수의 공급원으로부터 입수가능하다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 방법에 유용한 불소계 윤활제는 크라이톡스 (Krytox)® GLP 100, GLP 105 또는 GLP 160 (이. 아이. 듀폰 드 느무르 앤드 컴퍼니 (E. I. du Pont de Nemours & Co., 플루오로생성물, (Wilmington, DE, 19898, USA)); 폼블린 (Fomblin)® Z-Dol 2000, 2500 또는 4000, Z-테트라올 (Tetraol), 또는 폼블린® AM 2001 또는 AM 3001 (솔베이 솔렉시스 에스.피.에이. (Solvay Solexis S.p.A. (Milan, Italy)에 의해 판매됨); 뎀눔 (Demnum)™ LR-200 또는 S-65 (다이킨 아메리카, 인코포레이티드 (Daikin America, Inc. (Osaka, Japan)에 의해 제공됨); X-1P® (퀵스토르 테크놀러지즈 코퍼레이션 (Quixtor Technologies Corporation), 다우 케미컬 컴퍼니 (Dow Chemical Co (Midland, MI))의 자회사로부터 입수가능한 부분 플루오르화 헥사페녹시 사이클로트라이포스파젠 디스크 윤활제); 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 크라이톡스® 윤활제는 일반 구조 F(CF(CF₃)CF₂O)_n-CF₂CF₃(여기서,n은 10 내지 60의 범위이다)를 갖는 퍼플루오로알킬폴리에테르이다. 폼블린® 윤활제는 분자량의 범위가 500 내지 4000 원자 질량 단위인 작용화 퍼플루오로폴리에테르이며, 일반식 X-CF₂-O(CF₂-CF₂-O)_p-(CF₂O)_q-CF₂-X (여기서, X는 -CH₂OH, CH₂(O-CH₂-CH₂)_nOH, CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH 또는 -CH₂O-CH₂-피페로닐이다)를 갖는다. 뎀눔™ 오일은 분자량의 범위가 2700 내지 8400 원자 질량 단위인 퍼플루오로폴리에테르계 오일이다. 게다가, 본 발명의 방법에 유용할 수 있는 모레스코 (타일랜드) 컴퍼니, 리미티드 (Moresco (Thailand) Co., Ltd.) 제의 윤활제와 같은 신규 윤활제가 개발 중에 있다.

본 발명의 불소계 윤활제는 불소계 윤활제의 특성을 개선시키도록 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 윤활제 자체로서 기능할 수 있는 X-1P®는 종종 PFPE 분해의 원인이 되는 디스크 표면 상의 루이스산 부위를 부동태화함으로써 디스크 드라이브의 내구성을 증가시키기 위해 다른 저가 불소계 윤활제에 첨가된다.

다른 통상적인 윤활제 첨가제는 본 발명의 방법의 불소계 윤활제에 사용될 수 있다.

본 발명의 불소계 윤활제는 Z-DPA (Hitachi Global Storage Technologies (San Jose, CA)), 다이알킬아민 말단기로 말단화된 PFPE를 추가로 포함할 수 있다. 친핵성 말단기는 X1P®와 동일한 용도를 제공하므로, 임의의 첨가제 없이도 동일한 안정성을 제공한다.

불소계 윤활제가 침착될 수 있는 표면은 윤활화에 의해 이익을 얻을 수 있는 임의의 고체 표면이다. 반도체 재료, 예컨대, 실리카 디스크, 금속 또는 금속 산화물 표면, 증착된 탄소 표면 또는 글래스 표면은 본 발명의 방법이 유용한 표면 타입을 대표한다. 본 발명의 방법은 코팅 자기 매체, 예컨대 컴퓨터 드라이브 하드 디스크에 특히 유용하다. 컴퓨터 디스크의 제조에 있어서, 표면은 또한 비결정질 수소화 또는 질소화 탄소의 얇은 (1 내지 5 ㎚ (10 내지 50 옹스트롱)) 층으로 증착에 의해 코팅된 자기 매체 층을 갖는 글래스, 또는 알루미늄 기재일 수 있다. 불소계 윤활제는 불소계 윤활제를 디스크의 탄소층에 간접적으로 적용하여 표면 디스크에 침착될 수 있다.

불소계 윤활제와 용매를 배합하는 제 1 단계는 증착법용 배스로서 사용될 수 있는 비이커 또는 다른 용기와 같은 적절한 용기에서 혼합하는 것과 같은 임의의 적절한 방법으로 달성될 수 있다. 불포화 플루오르화 에테르 용매 중의 불소계 윤활제 농도는 약 0.010 % (wt/wt) 내지 약 0.50 % (wt/wt)일 수 있다.

불소계 윤활제와 용매의 배합물을 표면과 접촉시키는 단계는 상기 표면에 적합한 (표면의 크기 및 형상을 고려하여) 임의의 방법으로 달성될 수 있다. 하드 드라이브 디스크는 디스크의 중심의 구멍을 통해 삽입될 수 있는 맨드릴 또는 어떤 다른 지지체를 이용하는 것과 같이 어떤 식으로든 지지되어야 한다. 그리하여, 디스크는 디스크 면이 용매 배스와 수직이 되도록 수직으로 유지될 것이다. 맨드릴은 원통형 바, 또는 V 자형 바를 포함하나 이에 한정되지 않는 상이한 형상을 가질 수 있다. 맨드릴 형상은 디스크와의 접촉 영역을 결정할 것이다. 맨드릴은 금속, 금속 합금, 플라스틱 또는 글래스를 포함하나 이에 한정되지 않는, 디스크를 유지하기에 충분히 강한 임의의 재료로 구성될 수 있다. 게다가, 디스크는 위빙된 바스킷에 수직으로 세워진 대로 지지될 수 있거나, 외연부에 1개 이상의 클램프를 사용하여 수직 위치로 클래핑될 수 있다. 지지체는 디스크, 예컨대, 금속, 금속 합금, 플라스틱 또는 글래스를 유지하기 위한 강도를 갖는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 그러나, 디스크는 지지되며, 디스크는 불소계 윤활제/용매 배합물의 배스를 보유하는 용기 내로 내려질 것이다. 배스는 실온으로 유지될 수 있거나, 약 0℃ 내지 약 50℃의 범위의 온도로 가열되거나 냉각될 수 있다.

대안적으로, 디스크는 상술한 바와 같이 지지될 수 있으며, 배스는 디스크를 침지시키도록 상승될 수 있다. 어떠한 경우에도, 그 다음에 디스크는 (배스를 하강시키거나 디스크를 상승시켜) 배스로부터 제거될 수 있다 . 과잉량의 불소계 윤활제/용매 배합물은 배스로 배출될 수 있다.

디스크가 침지되도록 디스크가 배스로 하강하거나 배스가 상승되는 디스크 표면과 불소계 윤활제/용매 배합물을 접촉시키는 어느 방법도 통상 딥 코팅으로 명명된다. 디스크를 불소계 윤활제/용매 배합물과 접촉시키는 다른 방법은 스프레이 또는 스핀 코팅을 비롯한 본 발명의 방법에서 사용될 수 있다.

디스크가 배스로부터 제거되는 경우에, 디스크는 이의 표면 상에 불소계 윤활제의 코팅 및 약간의 잔류 용매 (불포화 플루오르화 에테르)의 코팅을 가질 것이다. 잔류 용매는 증발될 수 있다. 증발은 통상 실온에서 행해진다. 그러나, 실온 이상 및 이하의 기타 온도도 증발 단계에 사용될 수 있다. 약 0℃ 내지 약 100℃의 범위의 온도가 증발에 사용될 수 있다.

표면, 또는 표면이 디스크이면 디스크는 코팅 방법 완료 후에, 실질적으로 용매를 포함하지 않는 불소계 윤활제의 실질적으로 균일하거나 균일한 코팅이 남겨질 것이다. 불소계 윤활제는 약 300 ㎚ 미만의 두께와 약 100 내지 약 300 ㎚의 두께로 교대로 적용될 수 있다.

균일한 불소계 윤활제 코팅이 디스크의 적절한 기능을 위해 요구되므로, 불소계 윤활제의 두께가 다양한 영역은 디스크 표면에 바람직하지 않다. 점점 더 많은 정보가 동일한 크기의 디스크에 저장됨에 따라, 읽기/쓰기 헤드는 적절히 기능하기 위해 디스크에 점점 더 가까워져야 한다. 코팅 두께의 변화로 인한 불규칙성이 디스크 표면에 존재하는 경우, 헤드와 디스크 상의 이들 영역의 접촉 가능성은 훨씬 더 크다. 헤드 접촉 또는 다른 수단에 의해 제거될 수 있는 영역으로 유입되도록 디스크 상에 충분한 불소계 윤활제를 갖는 것이 요구되지만, 지나치게 두터운 코팅은 과잉량의 불소계 윤활제를 픽업하는 읽기/쓰기 헤드와 관련된 문제로서, "스미어 (smear)"를 야기할 수 있다.

업계에서 관찰된 하나의 특정한 코팅 두께 불규칙성은 "래빗 이어 (rabbit ear)" 효과로서 알려져 있는 것이다. 이러한 불규칙성은 기존 용매계를 사용한 불소계 윤활제의 침착 후에 디스크 표면에서 육안으로 검출된다. 디스크가 용매 중의 불소계 윤활제의 용액과 접촉된 다음에, 용액으로부터 제거되는 경우에, 용액이 축척되어 배출될 수 없는 임의의 지점은 용이하게 배출되지 않는 용액의 액적을 용이하게 성장시킨다. 이러한 액적 형성 지점은 맨드릴, 또는 디스크를 갖는 다른 지지 장치와의 접촉점 (또는 접촉점들)이다. V자형 맨드릴이 사용되는 경우, 맨드릴이 디스크의 내연부와 접촉하는 2개의 접촉점이 존재한다. 불소계 윤활제 용액이 배스로부터 제거될 때에 배출되지 않는 이들 위치에서 액적을 형성하는 경우에는, 용매가 증발될 때에 불소계 윤활제의 두께가 보다 두터운 영역이 형성된다. 디스크와의 2개의 접촉점은 불소계 윤활제의 두께가 보다 두터운 영역이 디스크 표면 상에서 육안으로 검출가능한 래빗 이어와 유사한 패턴을 형성하기 때문에, "래빗 이어" 효과로서 알려진 것을 산출한다.

딥 코팅이 표면 상에 불소계 윤활제를 침착시키기 위해 사용되는 경우에는, 풀링업 속도 (pulling-up speed (디스크가 배스로부터 제거될 때의 속도)), 및 불소계 윤활제의 밀도 및 표면 장력은 얻어진 불소계 윤활제의 막 두께와 관련이 있다. 원하는 막 두께를 얻기 위해 이들 파라미터를 인식하는 것이 필요하다. 이들 파라미터가 코팅에 어떻게 영향을 미치는가에 대한 세부 사항이 문헌 ["Dip-Coating of Ultra-Thin Liquid Lubricant and its Control for Thin-Film Magnetic Hard Disks" in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 31, no. 6, November 1995]에 나타나 있다.

본 명세서에 사용되는 용어 "구성하다, "구성하는", "포함하다", "포함하는", "갖는다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형체는 비배타적인 포함 사항을 커버하고자 한다. 예를 들어, 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소만으로 한정되지는 않고, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 또한, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참 (또는 존재함)이고 B는 거짓 (또는 존재하지 않음)이며, A는 거짓 (또는 존재하지 않음)이고 B는 참 (또는 존재함)이며, A 및 B 모두가 참 (또는 존재함)이다.

또한, 부정관사 ("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에 기술된 요소 및 성분을 설명하는데 이용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 범주의 전반적인 의미를 제공하기 위해 행해진다. 이러한 표현은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.

원소 주기율표 내의 컬럼 (column)에 상응하는 족 (group) 번호는 문헌 [CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81^st Edition(2000-2001)]에 나타난 바와 같은 "새로운 표기 (New Notation)" 법을 사용한다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기술되는 것과 유사하거나 균등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 형태의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적절한 방법 및 재료는 하기에 기술된다. 본 명세서에 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허, 및 다른 참조 문헌은 특정 구절이 인용되지 않으면 전체적으로 참고로 본 명세서에 포함된다. 상충되는 경우에는, 정의를 비롯한 본 명세서에 의해 좌우될 것이다. 또한, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 한정하고자 하는 것은 아니다.

[실시예]

본 명세서에 기술된 개념은 하기의 실시예에서 추가로 기술될 것이며, 이러한 실시예는 특허청구범위에 기술되는 본 발명의 범주를 한정하지 않는다.

실시예 1

실시예 1은 메탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 반응을 예증한다.

250-㎖ 3구 둥근 바닥 (RB) 플라스크에, 오버헤드 기계적 교반기, 환류 냉각기, 가열 맨틀, 및 서모커플 웰 및 50-㎖ 첨가 깔때기를 갖춘 클라이젠 (Claisen)을 부착시켰다. 퍼플루오로헵트-3-엔 200 g (125㎖, ~0.57 몰) 및 분말상 KOH 37.7 g (0.67-몰)을 플라스크에 첨가하였다. 메탄올 18.3 g (0.57-몰)을 첨가 깔때기를 사용하여 서서히 첨가하였다. 작은 발열 반응이 일어났다. 30 분간 교반한 후에, 소량의 물 (~20-㎖)을 냉각기를 통해 첨가한 바, 온도가 60 내지 70℃의 온도로 증가된 상당한 발열 반응이 일어났다.

2 시간 동안 교반한 후에, 반응 혼합물을 드라이아이스로 냉각된 플라스크로 진공하에 (13.3 ㎪ (100-mmHg)) 플래시 증류시켰다. 조 증류물을 추가로 250-㎖ 분액 깔때기에서 물과 분리하여, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 스피닝 밴드 증류 (Spinning band distillation)에 의해, 주로 54 내지 74℃에서 비등하는 ~60-㎖ 전증류물 (forerun)을 얻었다. 95℃에서 시작하나, 주로 108 내지 114℃에서 비등하는 제 2 생성물 분획 (~40-㎖)을 수집하였다. 제 2 분획을 GC-MS로 분석한 바, 주로 알릴 및 비닐 메틸 퍼플루오로헵텐 에테르의 혼합물을 포함하였다. 약 14%의 포화 메틸 모노하이드로플루오로헵탄 에테르 생성물도 혼합물의 일부이었다. 잔류 퍼플루오로헵트-3-엔은 증류 혼합물의 약 1%를 포함하였다.

실시예 2

실시예 2는 메탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 반응을 예증한다.

메탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 두번째 반응을 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 행하였다. 200-g (125㎖, ~0.57 몰)의 퍼플루오로헵트-3-엔, 35.3-g (0.63-몰)의 분말상 KOH, 20-㎖의 물, 및 약 1-g의 알리콰트® 336를 플라스크에 첨가하였다. 메탄올을 첨가하여 즉시의 실질적인 발열 반응이 일어나서, 온도가 60 내지 70℃로 증가되었다. 첨가 후에, 교반 및 60 내지 70℃의 가열을 2 시간 동안 계속하였다. 주위 온도 가까이로 냉각한 후에, 반응 혼합물을 분액 깔때기에 부었다. 상부 수층에 상당량의 침전 염이 잔존하였다. 하부 층 (~120-㎖)을 분리하여, 황산마그네슘으로 건조시켰다.

실시예 3

메탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 반응

메탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 세번째 반응을 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 행하였다. 200-g (125㎖, ~0.57 몰)의 퍼플루오로헵트-3-엔, 78.3-g (0.63 몰)의 45% KOH 수용액, 및 1-g의 알리콰트® 336를 500-㎖ 플라스크에 첨가하였다. 메탄올을 첨가하여 즉시의 실질적인 발열 반응을 일으켜서, 온도가 60 내지 70℃로 증가되었다. 첨가 후에, 교반 및 60 내지 70℃의 가열을 2 시간 동안 계속하였다. 주위 온도 가까이로 냉각한 후에, 반응 혼합물을 분액 깔때기에 부었다. 수층에 침전 염이 잔존하지 않았다. 하부 층 (~120-㎖)을 분리하여, 황산마그네슘으로 건조시켰다.

실시예 4

메틸 퍼플루오로헵텐 에테르의 증류

실시예 2 및 3의 조제의 메틸 퍼플루오로헵텐 에테르 생성물을 배합하고, 여과하여, 스피닝 밴드에 의해 증류하였다. 18-㎖의 제 1 분획을 54 내지 74℃에서 수집하였다. 4-㎖의 중간 분획을 74℃ 내지 106℃에서 수집하였다. 106℃에서 시작하여, 주로 108℃ 내지 114℃에서 증류되는 180-㎖의 주요 분획을 수집하였다. 35-㎖의 증류기 (still ) 포트 분획이 잔존하는데, 후에 GC-MS에 의해 주로 고도의 메탄올 첨가 생성물로 구성되는 것으로 확인되었다. 0.1% 미만의 퍼플루오로헵텐이 주요 분획에 잔존하였다.

25-㎖ 샘플을 단순 증류에 의해 재증류하였다. 관찰된 증기 온도 범위가 107 내지 112℃이었다. 관찰된 증류기 포트 온도 범위는 110 내지 112℃이었다.

실시예 5

메탄올과 퍼플루오로펜트-2-엔의 반응

1-L 3구 둥근 바닥 플라스크에, 오버헤드 기계적 교반기, 수냉 환류 냉각기, 가열 맨틀, 및 서모커플 웰 및 125-㎖ 첨가 깔때기를 갖춘 클라이젠을 부착시켰다. 382-g (~240㎖, ~1.53 몰)의 퍼플루오로펜트-2-엔 및 219-g (1.76 몰)의 45% KOH 수용액, 및 ~1-g의 알리콰트® 336를 플라스크에 첨가하였다. 53.8-g (1.68-몰)의 메탄올을 첨가 깔때기를 사용하여 서서히 첨가하였다. 발열 반응이 일어나서, 반응 혼합물이 환류되었다. 메탄올 첨가 시에 반응 온도를 약 24℃에서 60℃로 서서히 증가시켰다. 첨가 후에, 교반을 2 시간 동안 계속하였다. 주위 온도 가까이로 냉각시킨 후에, 반응 혼합물을 분액 깔때기에 부어, 2개의 층을 0.5 시간에 걸쳐서 서서히 분리하였다. 하부 층 (~240-㎖)을 분리하여, 황산마그네슘으로 건조시켰다.

실시예 6

에탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 반응

250-㎖ 3구 둥근 바닥 플라스크에, 오버헤드 기계적 교반기, 환류 냉각기, 가열 맨틀, 및 서모커플 웰 및 50-㎖ 첨가 깔때기를 갖춘 클라이젠을 부착시켰다. 40-g (0.32-몰)의 KOH 수용액 및 100-g (0.29 몰)의 퍼플루오로헵트-3-엔을 플라스크에 첨가하였다. 혼합물을 교반하면서 50℃ 이하로 가열시켰다. 그 온도에서, 16.4-g (0.36 몰)의 에탄올을 첨가 깔때기로부터 플라스크에 서서히 첨가하였다. 발열 반응이 일어나서, 반응 혼합물의 온도가 ~70℃로 증가되었다. 에탄올 첨가 후에, 반응 혼합물을 70℃ 또는 70℃에 가까운 온도로 유지하도록 1 시간 동안 추가로 가열하였다. 1 시간 후에 가열을 중지한 다음에, 반응물을 교반하면서 주위 온도 가까이로 냉각시켰다. 반응 혼합물을 분액 깔때기에 부었다. 하부 층 (~120-㎖)을 분리하여, 황산마그네슘으로 건조시켰다.

실시예 7:

에틸 퍼플루오로헵텐 에테르의 증류

실시예 6의 에틸 퍼플루오로헵텐 에테르 조생성물을 여과하여, 스피닝 밴드로 증류하였다. 7.5-g의 제 1 분획을 ~70 내지 72℃에서 수집하였다. 110℃에서 시작하여, 주로 120℃ 내지 122℃에서 증류되는 73.5-g의 주요 분획을 수집하였다. 5.2-g의 증류기 포트 분획이 잔존하였다. 주요 분획의 GC-MS 분석에 의하면, ~62.8%의 알릴 에틸 퍼플루오로헵텐 에테르, ~29.7%의 비닐 에틸 퍼플루오로헵텐 에테르, 7.2%의 에틸 모노하이드로퍼플루오로헵탄 에테르, 및 0.3%의 퍼플루오로헵트-3-엔으로 구성된 것으로 나타났다.

실시예 8

에탄올과 퍼플루오로헵트 -3-엔의 반응

26.3-g (0.57 몰)의 에탄올을 사용하고, 반응물을 에탄올 첨가 전에 가열하지 않는 것을 제외하고는, 에탄올과 퍼플루오로헵트-3-엔의 제 2 반응을 기본적으로 실시예 6에서와 동일한 방법으로 행하였다. 메탄올을 첨가하여 즉시의 실질적인 발열 반응이 일어나서, 온도가 60 내지 70℃로 증가되었다. 첨가 후에, 교반 및 60 내지 70℃의 가열을 2 시간 동안 계속하였다. 주위 온도 가까이로 냉각한 후에, 반응 혼합물을 분액 깔때기에 부었다. 하부 층을 분리하여, 황산마그네슘으로 건조시켰다.

실시예 9

에틸 퍼플루오로헵텐 에테르의 증류

실시예 8의 에틸 퍼플루오로헵텐 에테르 조생성물 및 실시예 7의 증류 생성물을 배합하고, 여과하여, 스피닝 밴드에 의해 증류하였다. 118℃에 시작하여 123℃ 이하에 이르는 주요 분획을 수집하였다. 주요 분획의 GC-MS 분석에 의하면, 60.0%의 알릴 에틸 퍼플루오로헵텐 에테르, 33.1%의 비닐 에틸 퍼플루오로헵텐 에테르, 6.4%의 에틸 모노하이드로퍼플루오로헵탄 에테르, 0.4%의 미지 물질, 및 0.05%의 퍼플루오로헵트-3-엔으로 구성된 것으로 나타났다.

실시예 10

메탄올과 퍼플루오로옥트 -2-엔의 반응

250 ㎖ 3구 둥근 바닥 플라스크에, 오버헤드 기계적 교반기, 환류 냉각기, 가열 맨틀, 서모커플 웰을 갖춘 클라이젠 어댑터, 및 25 cc 글래스 시린지 및 시린지 펌프에 연결된 PFA 플루오로폴리머 가요성 니들을 부착시켰다. 64.6 g (162 mmol)의 퍼플루오로옥트-2-엔, 5.18 g (162 mmol)의 메탄올, 및 0.5 g의 알리콰트® 336를 플라스크에 첨가하였다. 400 rpm 교반하에, 45% KOH 수용액 (20.15 g, 162 mmol)을 시린지 펌프를 사용하여 0.5 ㎖/min으로 서서히 첨가하였다. 반응은 발열이며, 반응 온도는 약 50℃로 상승되었다. KOH 첨가를 완료한 후에, 내용물을 약 85℃로 가열하여 유지하도록 외부 가열을 2 시간 동안 적용하였다. 그 다음에, 반응물을 주위 온도 가까이로 냉각시켜, 조생성물 (하부 층, 64.7 g)을 50 ㎖ 깔때기로 분리하였다. 조생성물의 질량 스펙트럼 검출을 이용한 가스 크로마토그래피 (GC/MS)에 의하면, 6.3%의 퍼플루오로옥트-2-엔, 92.3%의 불포화 및 포화 에테르, 및 1.4%의 고급 메탄올 부가물의 조성을 나타내었다.

실시예 11

메틸 퍼플루오로옥텐 에테르의 증류

실시예 10의 조생성물을 황산마그네슘으로 건조시켜, 폴리프로필렌 필터 클로스를 사용하여, 250-㎖ 증류기 포트로 여과시켰다. 수동 밸브 컨트롤을 이용한 소형 스피닝 밴드 컬럼을 사용하여, 조생성물을 증류하였다. ~5 ㎖의 제 1 분획을 85℃ 내지 115℃로 수집한 다음에, 115℃에서 시작하나 130℃로 빠르게 상승하여, 주로 133℃ 내지 135℃에서 비등하는 주요 분획 (48.7 g)을 수집하였다. GC/MS에 의하면, 주요 분획이 주로 불포화 에테르와 약간의 포화 에테르의 혼합물 98.2%를 나타내었다. 1.8%는 퍼플루오로옥트-2-엔이었다. ¹H NMR에 의하면, 포화 에테르 함유량이 4.0%임을 나타내었다. ¹⁹F NMR에 의하면, 불포화 에테르가 주로 트랜스-2-메톡시-퍼플루오로옥트-2-엔 (44.8%), 2-메톡시-퍼플루오로옥트-3-엔 (34.5%), 및 시스-2-메톡시-퍼플루오로옥트-2-엔 (5.9%)임을 나타내었다.

실시예 12

불소계 윤활제를 침착시키기 위한 용매는 약 45 wt% CF₃CF₂CF=CFCF(OCH₃)CF₂CF₃, 25 wt% CF₃CF₂C(OCH₃)=CFCF₂CF₂CF₃ 및 CF₃CF₂CF=C(OCH₃)CF₂CF₂CF₃, 15 wt% CF₃CF=CFCF(OCH₃)CF₂CF₂CF₃ 및 15 wt% CF₃CF₂CF(OCH₃)CFHCF₂CF₂CF₃를 포함한다. 이러한 혼합물은 용매 #1로 명명된다.

플루오르화 오일을 용해시키는 용매 #1의 능력은 혼합물이 혼탁해지거나 2개의 상으로 분할될 때까지, 오일 량을 용매에 첨가함으로써 결정된다. 표 1의 결과는 용매 #1이 우수한 플루오르화 오일의 용해 능력을 가진 것을 보여준다. 게다가, 0.5 wt %의 오일 용액이 제조된다. 미리 칭량된 금속 쿠폰을 용액에 침지하고, 용매를 증발시켜, 쿠폰을 다시 칭량한다. 표 1은 이러한 딥 코팅 프로세스에 의해 얻어진 평균 코팅을 나타낸다. 기록된 코팅 중량은 3개의 샘플의 평균이다. 따라서, 용매 #1은 플루오르화 오일을 기재 상에 침착시키기 위한 캐리어 유체로서 사용될 수 있다.

실시예 13

세정 용매는 약 40 wt% CF₃CF₂CF=CFCF(OCH₂CH₃)CF₂CF₃, 35 wt% CF₃CF₂C(OCH₂CH₃)=CFCF₂CF₂CF₃ 및 CF₃CF₂CF=C(OCH₂CH₃)CF₂CF₂CF₃, 18 wt% CF₃CF=CFCF(OCH₂CH₃)CF₂CF₂CF₃ 및 7 wt% CF₃CF₂CF(OCH₂CH₃)CFHCF₂CF₂CF₃를 포함한다. 이러한 혼합물은 용매 #2로 명명된다.

플루오르화 오일을 기재로부터 닦아내는 용매 #2의 능력은 크라이톡스 GPL 106 오일 중에서 코팅된 금속 쿠폰을 제조한 다음에, 쿠폰을 세정함으로써 결정된다. 쿠폰을 오일로 코팅한 후에, 쿠폰을 약 120℃의 온도에서 5 분간 용매 #2에 침지시킨다. 세정 전후의 쿠폰의 중량을 측정하여, 제거된 오일 %를 계산한다. 표 2의 결과는 오일을 제거하는 용매의 능력을 나타내므로, 용매는 효과적인 세정제일 것이다.

실시예 14

플루오르화 오일을 용해시키는 메틸 퍼플루오로헵텐 에테르 (MPHE)의 능력은 혼합물이 혼탁해지거나 2개의 상으로 분할될 때까지, 오일의 양을 증가시켜 MPHE에 첨가함으로써 결정되었다. 테스트는 오일이 용매 중에서 모든 비율로 혼화할 수 있음을 나타내었으며, 탁도가 관찰되지 않았다. 이는 표 3에 나타낸다. 게다가, 오일 5 wt %의 용액을 MPHE로 제조하였다. 표면적이 38.7 ㎠인 미리 칭량된 금속 쿠폰을 용액에 디핑하고, 용매를 증발시켜, 쿠폰을 다시 칭량하였다. 표 3는 이러한 딥 코팅 프로세스에 의해 얻어진 3개의 코팅의 평균을 나타낸다. 따라서, MPHE는 플루오르화 오일을 기재 상에 침착시키기 위한 캐리어 유체로서 사용될 수 있다.

실시예 15

플루오르화 오일을 용해시키는 메틸 퍼플루오로펜텐 에테르 (MPPE) 의 능력은 혼합물이 혼탁해지거나 2개의 상으로 분할될 때까지, 오일의 양을 증가시켜 MPPE에 첨가함으로써 결정되었다. 테스트는 오일이 용매 중에서 모든 비율로 혼화할 수 있음을 나타내었으며, 탁도가 관찰되지 않았다. 이는 표 4에 나타낸다. 게다가, 오일 5 wt %의 용액을 MPPE 중에서 제조하였다. 표면적이 38.7 ㎠인 미리 칭량된 금속 쿠폰을 용액에 디핑하고, 용매를 증발시켜, 쿠폰을 다시 칭량하였다. 표 4는 이러한 딥 코팅 프로세스에 의해 얻어진 3개의 코팅의 평균을 나타낸다. 따라서, MPPE는 플루오르화 오일을 기재 상에 침착시키기 위한 캐리어 유체로서 사용될 수 있다.

실시예 16

MPPE를 이용한 금속 세정

알려진 중량의 깨끗한 금속 쿠폰 상의 크라이톡스 GPL 106 오일을 면봉으로 닦았다. 쿠폰의 중량을 기록한 다음에, 쿠폰을 실온에서 MPPE에 침지시켜 세정하였다. 쿠폰을 1 분간 침지한 다음에, 공기 건조시켰다. 그 다음에, 쿠폰을 다시 칭량하여, 제거된 오일 퍼센트를 측정하였다. 이러한 표 5의 결과는 용매가 플루오르화 오일을 세정하는데 있어서 우수한 효율을 나타냄을 보여준다.

실시예 17

MPHE를 이용한 금속 세정

알려진 중량의 깨끗한 금속 쿠폰 상의 크라이톡스 GPL 106 오일을 면봉으로 닦았다. 쿠폰의 중량을 기록한 다음에, 쿠폰을 실온에서 MPHE에 침지시켜 세정하였다. 쿠폰을 1 분간 침지한 다음에, 공기 건조시켰다. 그 다음에, 쿠폰을 다시 칭량하여, 제거된 오일 퍼센트를 측정하였다. 이러한 표 6의 결과는 용매가 플루오르화 오일을 세정하는데 있어서 우수한 효율을 나타냄을 보여준다.

일반적인 기술 또는 실시예에서 상술한 모든 작용이 요구되지는 않으며, 특정 작용의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 기술된 것에 부가하여 하나 이상의 추가의 작용이 수행될 수 있음을 유의한다. 또한, 작용들이 나열된 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다.

상기 명세서에서, 개념들이 특정 실시 형태를 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 아래의 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다 예증적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함시키고자 한다.

이득, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책이 특정 실시 형태에 관해 전술되었다. 그러나, 이득, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 이득, 이점, 또는 해결책을 발생시키거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)는 임의의 또는 모든 특허청구범위의 매우 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징부로서 해석되어서는 안 된다.

소정 특징부가 명확함을 위해 별개의 실시 형태들과 관련하여 본 명세서에서 설명되고, 단일 실시 형태와 조합하여 또한 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 역으로, 간략함을 위해 단일 실시 형태와 관련하여 기술된 다양한 특징부들은 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 또한 제공될 수 있다. 또한, 범위로 언급된 값에 대한 참조는 그 범위 내의 각각의 그리고 모든 값을 포함한다.

Claims

화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ 또는 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0 또는 1이며, x + y = 1이다)을 갖는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르 화합물을 포함하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 불포화 플루오로에테르 화합물이 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0 또는 1이며, x + y = 1이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물.
제 2 항에 있어서, 화학식 CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0 또는 1이며, x + y = 1이다)을 갖는 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 불포화 플루오로에테르 화합물이 화학식 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0 또는 1이며, x + y = 1이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물.
화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ 또는 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1 또는 2이며, x + y = 2이다)을 갖는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르 화합물을 포함하는 조성물.
제 5 항에 있어서, 불포화 플루오로에테르 화합물이 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1 또는 2이며, x + y = 2이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물.
제 6 항에 있어서, 화학식 CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1 또는 2이며, x + y = 2이다)을 갖는 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
제 5 항에 있어서, 불포화 플루오로에테르 화합물이 화학식 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1 또는 2이며, x + y = 2이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물.
화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ 또는 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 3이다)을 갖는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르 화합물을 포함하는 조성물.
제 9 항에 있어서, 불포화 플루오로에테르 화합물이 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물.
제 10 항에 있어서, 화학식 CF₃(CF₂)_xC(OR)=CFCF₂(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 3이다)을 갖는 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
제 9 항에 있어서, 불포화 플루오로에테르 화합물이 화학식 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 3이다)을 갖는 화합물을 포함하는 조성물.
a. 표면을 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ 또는 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르 화합물을 포함하는 조성물과 접촉시키는 단계, 및
b. 표면을 조성물로부터 회수하는 단계
를 포함하는, 표면으로부터 잔류물을 제거하는 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 조성물은 추진제를 추가로 포함하는 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 접촉은 증기 탈지 (vapor degreasing)에 의해 수행되는 방법.
제 15 항에 있어서, 증기 탈지는
a. 조성물을 비등시키고;
b. 물품을 비등 세정 조성물의 증기에 노출시킴으로써 수행되는 방법.
제 13 항에 있어서, 조성물은 실온에 있는 방법.
제 13 항에 있어서, 접촉은 물품을 조성물 중에 침지된 물체로 닦음으로써 수행되는 방법.
a. 불소계 윤활제 (fluorolubricant), 및 화학식 CF₃(CF₂)_xCF=CFCF(OR)(CF₂)_yCF₃ 또는 CF₃CF=CFCF(OR)(CF₂)_x(CF₂)_yCF₃ (여기서, R은 CH₃ 또는 C₂H₅이고, x 및 y는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이며, x + y = 0, 1, 2 또는 3이다)을 갖는 적어도 하나의 불포화 플루오로에테르 화합물을 포함하는 용매를 배합시켜, 윤활제-용매 배합물을 형성하는 단계;
b. 윤활제-용매 배합물을 표면과 접촉시키는 단계; 및
c. 용매를 표면으로부터 증발시켜, 표면 상에 불소계 윤활제 코팅을 형성하는 단계
를 포함하는, 불소계 윤활제를 표면 상에 침착시키는 방법.
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