KR19980070808A - 데카메틸테트라실록산의 공비혼합물 - Google Patents

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KR19980070808A
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Abstract

2성분 공비혼합물 및 공비혼합물형(azeotrope-like) 조성물은 1-부톡시-2-프로판올, 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 및 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트를 데카메틸테트라실록산(MDDM)과 함께 함유하고 세정, 수세 또는 건조에 유용하다.

Description

데카메틸테트라실록산의 공비혼합물
본 발명은 휘발성 메틸 실록산(VMS)을 함유하는 2성분 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물인, 세정, 수세 및 건조용 용매에 관한 것이다.
유기 규소 화합물을 하나의 성분으로서 함유하는 공비혼합물은 선행 기술의 문헌에 기술되어 있다[참조: 미국 특허 제5,454,970호, 제5,454,972호, 제5,516,450호, 제5,456,856호, 제5,478,493호, 제5,492,647호, 제5,501,811호 및 제5,507,878호].
이들 특허 중에는 유기 규소 성분이 데카메틸테트라실록산인 공비혼합물에 관한 것은 없다.
본 발명은 휘발성 메틸 실록산과 글리콜 에테르 또는 글리콜 에테르 아세테이트를 함유하는 신규한 2성분 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물에 관한 것이다. 이들 조성물은 환경적으로 친화적인 세정제, 수세제 및 건조제로서 사용된다.
세정제로서, 본 발명의 조성물은 표면으로부터 오물을 제거하기 위해 사용될 수 있고, 특히 탈융(defluxing) 및 정밀 세정, 저압 증기 탈지 및 증기상 세정시에 사용될 수 있다. 이들은, 증기상 세정, 증류, 재생 및 와이프 세정(wipe cleaning)을 포함하는 적용 동안 용해력이 향상되고 일정한 용해력이 유지된 후 증발될 수 있다는 예기치 않은 잇점을 나타낸다.
세정제가 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물이기 때문에 쉽게 회수되고 재순환된다는 또 다른 잇점이 있다. 따라서, 조성물을 세정 공정에 사용한 후 오염된 세정 욕으로부터 단독 물질로서 분리할 수 있다. 단순 증류에 의해 이의 재생이 용이하므로 새롭게 재순환될 수 있다.
또한, 이들 조성물은 휘발성 메틸 실록산 자체와 비교하여 향상된 용해력을 갖는다. 그러나, 조성물은 온화한 용해력도 나타내므로 섬세한 표면을 손상없이 세정하는데도 유용하다.
공비혼합물은 증류시 조성이 변하지 않는 둘 이상의 액체의 혼합물이다. 따라서, 95% 에탄올과 5% 물과의 혼합물은 순수한 에탄올(78.3℃) 또는 순수한 물(100℃)보다 낮은 온도(78.15℃)에서 비등한다. 이러한 액체 혼합물은 단일 물질과 같이 거동하는데, 액체의 부분 증발에 의해 발생된 증기의 조성은 액체의 조성과 동일하다. 따라서, 혼합물은 조성의 변화없이 일정 온도에서 증류하며 정상 증류로는 분리할 수 없다.
공비혼합물은 2성분 공비혼합물로서 2개의 액체를 함유하고, 3성분 공비혼합물로서 3개의 액체를 함유하며 4성분 공비혼합물로서 4개의 액체를 함유하는 시스템으로 존재할 수 있다. 그러나, 공비현상은 예측 불가능한 현상이며, 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물은 각각 발견되어야 한다. 공비혼합물 형성의 예측불가능성은 문헌에 공지되어 있다[참조: 미국 특허 제3,085,065호, 제4,155,865호, 제4,157,976호, 제4,994,202호 또는 제5,064,560호]. 당해 분야의 숙련인들은 구조 이성체(즉 부틸, 이소부틸, 2급-부틸 및 3급-부틸) 중에서도 공비혼합물 형성을 예측하거나 예상할 수 없다.
본 발명에 있어서, 둘 이상의 성분의 혼합물은, 액체로부터 조성의 변화 없이 중기로 기화하는 경우, 공비하는 것이다. 구체적으로, 공비혼합물에는 조성의 변화없이 비등하는 혼합물과 조성의 변화없이 비점 미만의 온도에서 증발하는 혼합물이 있다. 공비 조성물은 각각의 특정 비율의 2성분이 특정 온도에서는 비등하지만 다른 온도에서는 반드시 비등하지는 않는 비율로 2성분의 혼합물들을 포함할 수 있다.
공비혼합물은 조성의 변화없이 기화한다. 인가된 압력이 공비혼합물의 증기압을 초과하는 경우, 이는 변화없이 증발된다. 인가된 압력이 공비혼합물의 증기압 미만인 경우, 변화없이 비등하거나 증류한다. 저비점 공비혼합물의 증기압은 개별 성분의 증기압보다 높고, 비점은 개별 성분의 비점보다 낮다. 공비 조성물은 이의 성분의 모든 조성의 가장 낮은 비점을 갖는다. 따라서, 공비혼합물은 초기에 조성이 공비혼합물의 조성과 상이한 혼합물을 증류함으로써 수득할 수 있다.
성분의 몇몇 조합만이 공비혼합물을 형성하기 때문에 공비혼합물의 형성은 성분의 각종 혼합물에 대해서 일정한 전체 압력 또는 온도에서 증기 및 액체 조성인 실험적 증기-액체 평형 데이터없이 발견될 수 없다. 몇몇 공비혼합물의 조성은 온도에 따라 변하지 않지만, 다수의 경우에 공비혼합물의 조성은 온도에 따라 변한다. 온도의 함수로서 공비혼합물의 조성은 주어진 온도에서 고 특질의 증기-액체 평형 데이터로부터 측정할 수 있다. 아스펜플러스(ASPENPLUSR; 아스펜 테크놀러지 인코포레이티드의 프로그램)와 같이 시판되고 있는 소프트웨어를 이러한 측정에 필수적인 통계학적 분석을 보조하기 위해서 사용 가능하다. 실험적 데이터를 제공하면 아스펜플러스와 같은 프로그램은 파라미터를 계산하여 조성과 증기압의 표를 완성시킬 수 있다. 이는 실제 공비혼합물의 조성이 위치하는 곳을 결정하도록 한다.
당해 분야에서는 또한 공비혼합물형 조성물이 존재함이 인지되고 있다. 본 발명에 있어서, 공비혼합물형 조성물은 공비혼합물처럼 거동하는 조성물을 의미한다. 따라서, 공비혼합물형 조성물은 일정한 비등 특성을 갖고 비등시 또는 증발시 분별화되기가 쉽지 않다. 공비형 혼합물에 있어서, 비등 또는 증발 동안 형성된 증기의 조성은 초기 액체의 조성과 동일하거나 거의 동일하다. 비등 또는 증발 동안, 액체는 모두 변하는 경우, 최소한도로 또는 무시할 정도로만 변한다. 이를 환류시에 사용하는 경우, 액상에서의 조성과 기상에서의 조성은 거의 동일하다. 대조적으로, 비공비형 혼합물의 액체 조성은 비등 또는 증발 동안 상당히 변한다. 정의상 공비혼합물형 조성물은 760Torr에서 최소 비점의 1℃ 내에서 비등하는 모든 비율의 공비 성분을 포함한다.
본 발명의 공비혼합물 및 공비혼합물형 조성물의 VMS 성분은 데카메틸테트라실록산 (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]2Si(CH3)3이다. 이는 점도가 25℃에서 1.5mm2s(센티스토크)이고 흔히 문헌에서는 이것이 2개의 이작용성 D단위 (CH3)2SiO2/2와 2개의 일작용성 M 단위 (CH3)3SiO1/2를 함유하기 때문에 MDDM이라고 한다. MDDM의 구조는 화학식
이다.
본 발명의 공비혼합물 및 공비혼합물형 조성물의 다른 성분은 1-부톡시-2-프로판올 CH3CH2CH2CH2OCH2C(OH)CH3(i)[더 다우 케미칼 캄파니에 의해 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르로서 상품명 DOWANOLRPnB로 시판되는 프로필렌 글리콜 에테르], 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 CH3OCH2CH(CH3)OCH2CH(OH)CH3(ii)[더 다우 케미칼 캄파니에 의해 디(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르로서 상품명 DOWANOLRDPM으로 시판되는 디(프로필렌) 글리콜 에테르], 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 CH3CH2OCH2CH(CH3)OCH2CH(OH)CH3(iii)[비피 케미칼 리미티드(BP Chemical Limited, London, England)에 의해 에톡시 프로폭시 프로판올로서 시판되는 디(프로필렌 글리콜 에테르], 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 CH3CH2CH2OCH2CH(CH3)OCH2CH(OH)CH3(iv)[더 다우 케미칼 캄파니에 의해 디(프로필렌 글리콜)-n-프로필 에테르로서 상품명 DOWANOLRDPnP로 시판되는 디(프로필렌) 글리콜 에테르] 및 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 CH3OCH2CH(CH3)OCH2CH(CH3)OC(O)CH3(v)[디(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아세테이트로서 상품명 DOWANOLRDPMA로 시판되는 디(프로필렌) 글리콜 에테르 아세테이트]이다.
위에서 언급한 시판되는 디(프로필렌 글리콜) 에테르와 디(프로필렌 글리콜) 에테르 아세테이트는 소량의 테일-투-헤드(tail-to-head) 이성체를 함유할 수도 있다. 그러나, 각각의 경우, 소수 이성체의 공비혼합물은 시판되는 재료 속의 다수 이성체의 공비혼합물로부터 구별할 수는 없다.
따라서, 프로필렌 글리콜 단위 -OCHCH3CH2O-는 프로필렌 글리콜 메틸 그룹이 에테르 잔기로부터 원거리에 있는 헤드-투-테일(다수의 이성체와 같은 방식)으로 또는 프로필렌 글리콜 메틸 그룹이 에테르 잔기에 보다 근접하는 테일-투-헤드(소수 이성체와 같은 방식)으로 배향될 수 있다.
표준 기압(760Torr)에서 측정한 이들 액체의 비점(℃)은 MDDM에 대해서는 194.2℃, 1-부톡시-2-프로판올에 대해서는 170.8℃, 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올에 대해서는 188℃, 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올에 대해서는 196.7℃, 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올에 대해서는 212.5℃ 및 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트에 대해서는 209.1℃이다.
(i) MDDM 2 내지 15중량%와 1-부톡시-2-프로판올 85 내지 98중량%, (ii) MDDM 56 내지 64중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 36 내지 44중량%, (iii) MDDM 65 내지 88중량%와 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 12 내지 35중량%, (iv) MDDM 90 내지 98중량%와 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 2 내지 10중량% 및 (v) MDDM 88 내지 99중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 1 내지 12중량%를 각각 함유하는 신규한 2성분 공비혼합물들이 발견되었다.
이들 조성물은 균질하고 공비 온도 및 실온에서 단일 액상을 갖는다. 균질한 공비혼합물은 특히 세정용으로 비균질 공비혼합물보다 바람직한데, 이는 균질한 공비혼합물이 2개의 액상 대신에 1개의 액상으로서 존재하기 때문이다. 대조적으로, 비균질 공비혼합물의 각각의 상은 세정력에 있어서 상이하다. 따라서, 비균질 공비혼합물의 세정능은 재생시키기가 곤란한데, 이는 세정능이 상의 일관된 혼합에 좌우되기 때문이다. 단일상(균질한) 공비혼합물은 또한, 쉽게 위치 사이를 이동하기 때문에 다중상(비균질한) 공비혼합물보다 유용하다.
본 발명의 각각의 균질한 공비혼합물은 특정 온도 범위에 존재한다. 이 범위 내에서, 공비혼합물의 조성은 온도에 따라 변한다. 다음 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예 1
단판 증류 장치를 사용하여 증기-액체 평형을 측정한다. 액체 혼합물을 비등시키고 증기를 소형 수용기 속에서 압축시킨다. 수용기에는 비등 액체로의 재순환용 유출 욕(overflow bath)이 있다. 평형을 이루면, 비등 액체와 압축된 증기 샘플을 개별적으로 제거하고 기체 크로마토그래피로 정량 분석한다. 온도, 주위 압력 및 액체-증기 조성을 몇 개의 상이한 초기 조성 지점에서 측정한다. 이 데이터를 사용하여 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물이 존재하는지를 결정한다. 상이한 온도에서의 조성을, 데이터를 통계학적으로 분석하는 아스펜플러스 소프트웨어 프로그램에서 당해 데이터를 사용하여 측정한다. 본 발명의 신규한 공비혼합물을 표 1 내지 5에 나타낸다. 표에서, MDDM(중량%)은 공비혼합물 속의 데카메틸테트라실록산의 중량%이다. VP는 증기압(Torr)(1Torr0.133kPa1mm Hg)이다. 이들 조성의 측정 정확도는 ±2중량%이다.
글리콜 에테르 온도(℃) VP(Torr) (kPa) MDDM(중량%)
1-부톡시-2-프로판올 180.7 1000 133 15
170.4 760 101 15
150 420 55.9 13
125 185 24.6 11
100 71.2 9.5 9
75 23.1 3.07 7
50 6.0 0.00 5
25 1.2 0.16 2
글리콜 에테르 온도(℃) VP(Torr) (kPa) MDDM(중량%)
1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 190.4 1000 133 60
180.2 760 101 61
150 310 41.2 63
125 131 17.4 64
100 48.4 6.4 64
75 15 2.0 64
50 3.7 0.49 62
25 0.71 0.09 60
0 0.09 0.01 56
글리콜 에테르 온도(℃) VP(Torr) (kPa) MDDM(중량%)
1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 197.2 1000 133 65
186.7 760 101 66
175 550 73.1 67
150 257 34.2 70
125 107 14.2 72
100 38.3 5.09 75
75 11.4 1.52 78
50 2.7 0.36 80
25 0.47 0.063 84
0 0.06 0.008 88
글리콜 에테르 온도(℃) VP(Torr) (kPa) MDDM(중량%)
1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 205 1000 133 90
193.8 760 101 91
175 464 61.7 94
150 221 29.4 98
글리콜 에테르 아세테이트 온도(℃) VP(Torr) (kPa) MDDM(중량%)
1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 204.5 1000 133 88
193.4 760 101 89
175 467 62.1 91
150 222 29.5 94
125 94 12.5 97
100 34.3 4.56 99
표로부터 상이한 온도에서 주어진 공비혼합물의 조성이 변함을 알 수 있다. 따라서, 공비혼합물은 온도에 따라서 다양한 조성을 나타낸다.
MDDM과, 1-부톡시-2-프로판올, 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 및 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트를 함유하는 공비혼합물형 조성물을 또한 발견하였다.
예를 들면, MDDM과 1-부톡시-2-프로판올의 공비혼합물형 조성물은 성분의 모든 비율에 대해서 760Torr의 증기압에서 발견되며, 여기서 1-부톡시-2-프로판올의 중량%는 57 내지 99중량%로 변하고 MDDM의 중량%는 1 내지 43중량%로 변한다. 이들 공비혼합물형 조성물은 공비혼합물 자체의 정상 비점인 170.4℃의 1℃ 내에 있는 정상 비점(760Torr에서의 비점)을 갖는다.
MDDM과 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 및 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 아세테이트의 공비혼합물형 조성물은 760Torr의 증기압에서 모든 비율의 성분에 대해서 발견되는데, 여기서, 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 및 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트의 중량%는 표 6에 나타낸 바와 같이 변한다. 이들 공비혼합물형 조성물도 공비혼합물 자체의 정상 비점의 1℃ 내에서 정상 비점(760Torr에서의 비점)을 갖는다.
공비혼합물형 조성물
글리콜 에테르/글리콜 에테르 아세테이트 온도(℃) VP(Torr) (kPa) MDDM(중량%) 글리콜(중량%)
1-부톡시-2-프로판올 170.4-171.4 760 101 1-43 57-99
1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 180.2-181.2 760 101 37-79 21-63
1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 186.7-187.7 760 101 43-83 17-57
1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 193.8-194.8 760 101 75-99 1-25
1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 193.4-194.4 760 101 71-99 1-29
이들 공비혼합물형 조성물의 측정방법은 실시예 1의 방법과 동일하다. 공비혼합물형 조성물은 균질하고 이의 공비혼합물과 동일한 유용성을 갖는다.
본 발명의 공비혼합물 및 공비혼합물형 조성물의 특히 유용한 용도는 인쇄 회로판에 전자 부품을 적층하거나 납땜하는 경우에 사용되는 융제를 세정하고 제거하는 것이다. 납땜은 흔히 기계적 연결, 전자기계적 연결 또는 전기적 연결에 사용된다. 전자적 연결시, 부품을 파, 리플로우(reflow) 또는 수동식 납땜에 의해 인쇄 배선 어셈블리의 전도체 경로에 결합시킨다. 땜납은 통상적으로 로진계 융제와 함께 사용되는 주석-납 합금이다. 로진을 함유하는 융제, 즉 주로 아비에트산인 이성체성 산의 복합체 혼합물은 아민 하이드로할라이드와 유기 산과 같은 활성화제를 함유한다. 융제는 (i) 산화물과 같은 표면 화합물과 반응하여 표면 화합물을 제거하고, (ii) 용융된 땜납 합금의 표면 장력을 저하시키고 (iii) 기재 금속과 땜납 합금에 표면 블랭킷을 제공함으로써 가열 주기 동안 산화를 방지한다.
납땜 작업 후, 통상적으로 어셈블리를 세정할 필요가 있다. 본 발명의 조성물은 세제로서 유용하다. 이들은 납땜 동안 융제에 의해 보호되지 않은 영역에 형성된 부식성 융제 잔류물 또는 전자 어셈블리의 기능 부전을 일으키고 순환을 단축시킬 수 있는 잔류물을 제거한다. 이러한 용도로, 본 발명의 조성물은 저온 세제로서, 증기 탈지제로서 또는 초음파적으로 사용될 수 있다. 조성물은 또한 어셈블리와 기타 산업 제품의 표면으로부터 탄소질 물질을 제거하는데 사용할 수 있다. 탄소질 물질은 탄소 함유 화합물, 또는 헥산, 톨루엔 또는 트리클로로에탄과 같은 통상적인 유기 용매에 가용성인 탄소 함유 화합물의 혼합물을 의미한다.
본 발명에서는 오수로서 로진계 땜납 융제를 세정하기 위한 7개의 공비 조성물을 선택했다. 세정 시험은 조성물을 증류 재순환시키지 않고 22℃의 개방 욕에서 수행한다. 조성물은 85% 1-부톡시-2-프로판올, 39% 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 40% 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 16% 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 34% 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올, 9% 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 및 11% 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트를 함유한다. 이들은 모두 동일하게 효과적이지는 않지만 모두 융제를 제거한다. 다음 실시예는 본 발명을 추가로 설명한다.
실시예 2
전기 어셈블리 및 전자 어셈블리에 통상적으로 사용되는 활성화 로진계 땜납 융제를 사용한다. 이는 케스터 땜납 디비젼-리톤 인더스트리즈[Kester Solder Division-Litton Industries, Des Plaines, Illinois]의 제품인 KESTER 1544이다. 이의 대략적인 조성은 개질된 로진 50중량%, 에탄올 25중량%, 2-부탄올 25중량% 및 전매 활성화제 1중량%이다. 로진 융제를, 비반응성이고 점도가 낮은 실리콘 글리콜 유동 첨가제 0.05중량%와 혼합한다. 혼합물의 균일한 박층을 알루미늄 패널에 2 x 3(5.1 x 7.6cm) 면적으로 도포하고 스패튤라 가장자리로 균일하게 분산시킨다. 피막을 실온(20 내지 25℃/68 내지 77℉)에서 건조시키고 공기 오븐 속에서 10분 동안 100℃에서 경화시킨다. 패널을 1/3이 공비혼합물로 충전된 대형 자기 교반 비이커에 위치시킨다. 고온 공비혼합물로 세정하는 경우에도 실온에서 신속하게 교반하면서 세정한다. 일정한 시간 간격으로 패널을 제거하고 실온에서 건조시키고, 무게를 측정하고, 추가로 세정하기 위해 재침지시킨다. 초기 피막 중량과 중량 손실율을 표 7에 나타낸 바와 같은 누적 세정 시간의 함수로서 측정한다.
표 7에서, 1-부톡시-2-프로판올은 1-BUTPRO이고, 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올은 2-MMEPRO이고, 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올은 2-EMEPRO이고, 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올은 2-PMEPRO이고, 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트는 2-MMEP-A이다. WT%는 글리콜 에테르 또는 글리콜 에테르 아세테이트의 중량%이다. TEMP는 공비 온도(℃)이다. WT는 피막의 초기 중량(g)이다. 시간은 1분, 5분, 10분 및 30분 후의 누적 시간이다. 조성물 8은 비교용으로 사용되는 100중량%의 데카메틸테트라실록산인 대조 조성물이다. 표 7은 본 발명의 공비 조성물 1 내지 7이 대조 조성물 8보다 효과적인 세제임을 보여준다. 사실, 100% MDDM은 음의 중량 손실율이 나타내는 바와 같이 융제를 제거하지 못하고 융제를 팽윤시킨다.
실온(22℃)에서의 세정 정도
번호 WT% 액체 TEMP WT(g) 제거율 %(시간/분)
1 5 10 30
1 85 1-BUTPRO 170.4 0.3442 97.3 100 - -
2 39 2-MMEPRO 180.2 0.3433 96.1 99.9 100 -
3 40 2-MMEPRO 25.0 0.3468 97.3 100 - -
4 16 2-EMEPRO 25.0 0.3471 29.2 89.3 98.2 98.4
5 34 2-EMEPRO 186.7 0.3465 66 100 - -
6 9 2-PMEPRO 193.8 0.3440 0.3 15 40.9 59.1
7 11 2-MMEP-A 193.4 0.3421 0.3 15.1 41.2 59.5
8 0 MDDM - 0.3452 -1.8 -1.9 -1.6 -1.3
본 발명의 공비혼합물 및 공비혼합물형 조성물은 세정, 수세 또는 건조에 있어서 몇가지 잇점을 갖는다. 이들은 증류에 의해 재생될 수 있어서 세정 혼합물의 성능은 사용 후에 회복된다. 조성에 의해 영향을 받는 기타 성능 인자는 욕 수명, 세정 속도, 하나의 성분이 비가연성인 경우 가연성의 부족 및 민감한 부분에 대한 손상 부족이다. 증기 상 탈지에 있어서, 조성물은 상압 또는 감압하에 연속 증류에 의해 회수되어 연속적으로 재순환된다. 이러한 용도에 있어서, 세정 또는 수세는 부품을 비등 액체에서 플런지하거나 환류 증기가 차가운 부분에서 축합되도록 함으로써 수행된다. 또한, 부품을 신선한 축합물이 연속 공급되는 냉각욕에 침지시킬 수 있는데, 이 동안 오염된 유출 액체는 배수조로 반환된다. 후자의 경우, 부품은 최대 세정력을 갖는 연속적으로 재생 액체 속에서 세정된다.
개방 시스템에서 사용되는 경우, 조성과 성능은 증발로 인한 손실이 발생하더라도 일정하다. 이러한 시스템은 대기 세정 욕 또는 와이프-온-바이-핸드(wipe-on-by-hand) 세제처럼 실온에서 작동시킬 수 있다. 세정 욕은 또한 이의 비점 미만의 승온에서 작동될 수 있는데, 이는 세정, 수세 또는 건조가 흔히 승온에서 더 신속하게 수행되고 부품이 세정되는 경우와 장치가 허용하는 경우 바람직하기 때문이다.
수동식 세정 작업에서, 본 발명의 공비혼합물 및 공비혼합물형 조성물은 에어로졸 스프레이를 사용함으로써 직접 세정될 제품에 적용되거나 섬유질 또는 다공성 스크럽 브러쉬 또는 패드에 적용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 (i) 기어 박스 또는 전기 모터와 같은 기계 부품과 전기 부품 및 (ii) 전자 부품과 반도체 부품, 정밀 부품(예: 볼 베어링), 광학 부품(예: 렌즈, 사진 또는 카메라 부품) 및 군용 또는 항공 하드웨어(예: 방어 및 항공우주 산업에 사용되는 정밀 유도 장치)와 같이 금속, 세라믹, 유리 및 플라스틱으로 제조된 기타 제품으로부터 물 대체 유체를 수세하는데 사용되는 경우 유리하다. 본 발명의 조성물은 대부분의 물 대체 유체가 하나 이상의 계면활성제를 소량 함유하더라도 유체를 세정하는 데 효과적이며, 본 발명의 조성물은 (i) 부품에 잔류하는 계면활성제를 보다 완전히 제거하고 (ii) 수세 유체의 이동 손실율(carry-over loss)을 감소시키고 (iii) 물 대체 정도를 증가시킨다.
세정은 주어진 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물을 사용함으로써 이의 공비 온도 근처에서 또는 몇 개의 다른 온도에서 수행될 수 있다. 이는 단독으로 또는 산화 안정성, 부식 억제 또는 용해력을 증진시킬 수 있는 하나 이상의 유기 액체 첨가제 소량과 함께 사용될 수 있다. 0.05 내지 5중량%의 양의 산화 안정화제는 알콜과 같은 유기 화합물의 느린 산화를 억제한다. 0.1 내지 5중량%의 양의 부식 억제제는 알콜 속에 존재할 수 있거나 서서히 형성될 수 있는 미량의 산에 의한 금속의 부식을 방지한다. 약 1 내지 10중량%의 용해력 증강제는 보다 강력한 용매를 첨가함으로써 용해력을 향상시킨다.
이들 첨가제는 본 발명의 공비혼합물 및 공비혼합물형 조성물의 글리콜 에테르 또는 글리콜 에테르 아세테이트 성분이 휘발성 메틸 실록산만큼 산화 분해에 대한 내성이 없기 때문에 이들의 바람직하지 않은 효과를 경감시킬 수 있다. VMS는 소량의 다수 첨가제와 혼화성이기 때문에 다수의 첨가제가 적합하다. 그러나, 첨가제는 생성된 액체 혼합물이 균질이고 단일 상인 것이어야 하며 조성물의 공비 또는 공비혼합물형 특성에 중대한 영향을 미치지 않는 것이어야 한다.
유용한 산화 안정화제는 트리메틸페놀, 사이클로헥실페놀, 티몰, 2,6-디-3급-부틸-4-메틸페놀, 부틸하이드록시아니솔 및 이소에우게놀과 같은 페놀; 헥실아민, 펜틸아민, 디프로필아민, 디이소프로필아민, 디이소부틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 피리딘, N-메틸모르폴린, 사이클로헥실아민, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 및 N,N'-디알릴-p-페닐렌디아민과 같은 아민; 및 벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸 및 클로로벤조트리아졸과 같은 트리아졸이다.
유용한 부식 억제제는 3-메틸-1-부틴-3-올과 3-메틸-1-펜틴-3-올과 같은 아세틸렌성 알콜; 글리시돌, 메틸 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, 1,2-부틸렌 옥사이드, 사이클로헥센 옥사이드 및 에피클로로히드린과 같은 에폭사이드; 디메톡시메탄, 1,2-디메톡시에탄, 1,4-디옥산 및 1,3,5-트리옥산과 같은 에테르; 헥센, 헵텐, 옥텐, 2,4,4-트리메틸-1-펜텐, 펜타디엔, 옥타디엔, 사이클로헥센 및 사이클로펜텐과 같은 불포화 탄화수소; 알릴 알콜과 1-부텐-3-올과 같은 올레핀계 알콜; 및 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트와 같은 아크릴산 에스테르이다.
유용한 용해력 증강제는 펜탄, 이소펜탄, 헥산, 이소헥산 및 헵탄과 같은 탄화수소; 니트로메탄, 니트로에탄 및 니트로프로판과 같은 니트로알칸; 디에틸아민, 트리에틸아민, 이소프로필아민, 부틸아민 및 이소부틸아민과 같은 아민; 메탄올, 에탄올, n-프로필 알콜, 이소프로필 알콜, n-부탄올 및 이소부탄올과 같은 알콜; 메틸 CELLOSOLVER, 테트라하이드로푸란 및 1,4-디옥산과 같은 에테르; 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 부틸 케톤과 같은 케톤; 및 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트 및 부틸 아세테이트와 같은 에스테르이다.
본 명세서에 기재된 화합물, 조성물 및 방법은 본 발명의 필수 특성을 벗어나지 않으면서 변형될 수 있다.
본 발명의 휘발성 메틸 실록산(VMS)을 함유하는 2성분 공비혼합물 또는 공비혼합물형 조성물은 세정, 수세 및 건조용으로 사용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 조성이 균질하고 25 내지 180.7℃의 온도 범위에서 공비(共沸)하는 데카메틸테트라실록산 2 내지 15중량%와 1-부톡시-2-프로판올 85 내지 98중량%와의 공비혼합물(a)[여기서, 당해 공비혼합물이 필수적으로 데카메틸테트라실록산 2중량%와 1-부톡시-2-프로판올 98중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 25℃에서 약 1.2Torr이고, 필수적으로 데카메틸테트라실록산 15중량%와 1-부톡시-2-프로판올 85중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 180.7℃에서 1,000Torr(133kPa)이다],
    조성이 균질하고 0 내지 190.4℃의 온도 범위에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 56 내지 64중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 36 내지 44중량%와의 공비혼합물(b)[여기서, 당해 공비혼합물이 필수적으로 데카메틸테트라실록산 56중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 44중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 0℃에서 0.09Torr(0.01kPa)이고, 필수적으로 데카메틸테트라실록산 60중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 40중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 190.4℃에서 1,000Torr(133kPa)이다],
    조성이 균질하고 0 내지 197.2℃의 온도 범위에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 65 내지 88중량%와 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 12 내지 35중량%와의 공비혼합물(c)[여기서, 당해 공비혼합물이 필수적으로 데카메틸테트라실록산 88중량%와 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 12중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 0℃에서 0.06Torr(0.008kPa)이고, 필수적으로 데카메틸테트라실록산 65중량%와 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 35중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 197.2℃에서 1,000Torr(133kPa)이다],
    조성이 균질하고 150 내지 205℃의 온도 범위에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 90 내지 98중량%와 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 2 내지 10중량%와의 공비혼합물(d)[여기서, 당해 공비혼합물이 필수적으로 데카메틸테트라실록산 98중량%와 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 2중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 150℃에서 221Torr(29.4kPa)이고, 필수적으로 데카메틸테트라실록산 90중량%와 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 10중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 205℃에서 1,000Torr(133kPa)이다] 및
    조성이 균질하고 100 내지 204.5℃의 온도 범위에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 88 내지 99중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 1 내지 12중량%와의 공비혼합물(e)[여기서, 당해 공비혼합물이 필수적으로 데카메틸테트라실록산 99중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 1중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 100℃에서 34.3Torr(4.56kPa)이고, 필수적으로 데카메틸테트라실록산 88중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 12중량%로 이루어지는 경우, 이의 증기압은 204.5℃에서 1,000Torr(133kPa)이다]로부터 선택된 하나의 공비혼합물로 필수적으로 이루어지는 조성물.
  2. 제1항에 따르는 공비 조성물을 표면에 적용시킴을 포함하여, 제품의 표면을 세정, 수세 또는 건조시키는 방법.
  3. 균질하고 760Torr(101kPa)에서 170.4℃의 1℃ 이내의 온도에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 1 내지 43중량%와 1-부톡시-2-프로판올 57 내지 99중량%와의 공비혼합물형 조성물(a),
    균질하고 760Torr(101kPa)에서 180.2℃의 1℃ 이내의 온도에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 37 내지 79중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 21 내지 63중량%와의 공비혼합물형 조성물(b),
    균질하고 760Torr(101kPa)에서 186.7℃의 1℃ 이내의 온도에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 43 내지 83중량%와 1-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 17 내지 57중량%와의 공비혼합물형 조성물(c),
    균질하고 760Torr(101kPa)에서 193.8℃의 1℃ 이내의 온도에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 75 내지 99중량%와 1-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-2-프로판올 1 내지 25중량%와의 공비혼합물형 조성물(d) 및
    균질하고 760Torr(101kPa)에서 193.4℃의 1℃ 이내의 온도에서 공비하는 데카메틸테트라실록산 71 내지 99중량%와 1-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-2-프로판올-아세테이트 1 내지 29중량%와의 공비혼합물형 조성물(e)로부터 선택된 하나의 공비혼합물형 조성물로 필수적으로 이루어지는 조성물.
  4. 제3항에 따르는 공비혼합물형 조성물을 표면에 적용시킴을 포함하여, 제품의 표면을 세정, 수세 또는 건조시키는 방법.
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