최근에, 세정 용도에서 사용되는 특정 종류의 할로겐화 탄화수소 화합물이 대기 중에 방출될 경우 성층권의 오존 층에 불리한 영향을 미칠 수 있다는 것이 발표되고 있다. 이러한 논의는 완전히 정립된 것은 아니지만, 특정 클로로플루오로카본 (CFC) 및 히드로클로로플루오로카본 (HCFC) 기재 세정 조성물의 사용 및 생산에 대한 국제 조약 하의 규제 움직임이 있다. 따라서, 기존의 CFC 및 HCFC 기재 세정 조성물보다 오존의 고갈에 대한 잠재력이 낮으면서도 여전히 세정 용도에서 허용되는 유용성이 있는 새로운 조성물의 개발이 요구되고 있다.
냉동 및 세정 장치에서, 조성물은 축봉(shaft seal), 호스 연결부, 납땜 접합부 및 파손된 라인에서 누출부를 통해 작동 동안 소실될 수 있다. 또한, 작업 조성물은 장치를 정비하는 동안 대기중으로 방출될 수 있다. 조성물이 순수한 성분, 또는 공비물 또는 공비물 유사 조성물이 아닐 경우, 조성물이 장치로부터 대기중으로 누출 또는 방출되었을 때 조성물은 변화하여 장치에 남아 있는 조성물이 가연성으로 될 수 있거나 또는 허용되지 않는 성능을 나타낼 수 있다. 따라서, 누출 또는 증발 손실(boil off)되었을 때 무시할 수 있을 정도로 분별되는 단일 플루오로화 탄화수소 또는 공비물 또는 공비물 유사 조성물을 냉동 또는 세정 조성물로서 사용하는 것이 바람직하다.
히드로플루오로카본 (HFC)은 전자 산업에서 사용되는 세정 및 건조 조성물에서 CFC 및 HCFC의 대체물로서 제안되고 있다. 그러나, 많은 HFC는 탄화수소 또는 실리콘 오일 및 납땜 융제(soldering flux) 잔여물과 같은 전자 산업 오물에 대한 용해성이 제한적이다. 따라서, 이러한 전자 산업 오물에 대한 허용될 수 있는 용해성을 나타내는 HFC 기재 세정 조성물이 요구되고 있다.
화재 및 화재에 의한 유독 물질 발생 가능성이 있는 곳에서의 적용에서는, 냉동 및 세정 조성물이 작업 동안 그리고 새로운 조성물로 시스템을 충전시킬 때 또는 조성물이 시스템으로부터 누출된 후 액상 및 기상 모두에서 난연성인 것이 바람직하다. 따라서, 통상적인 HCFC 및 CFC 기재 조성물을 대체하여 사용되는 조성물이 난연성인 것이 바람직하다.
또한, 상기 문제점을 해결하기 위해 제공되는 조성물은 지구 온난화 지수(GWP)가 낮은 것이 바람직하다.
전자 산업 및 세정액을 필요로 하는 산업을 지원하는 산업 뿐만 아니라 냉동 산업은 상기 문제점을 해결하는 조성물을 찾으려고 계속 노력 중에 있으며, 하기 문헌은 이러한 노력의 증거이다.
○ 미국 특허 제5,478,492호에서 바텔레미(Barthelemy) 등은 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄, 1,2-디클로로에틸렌 및 임의로는 C1-C3알칸올의 공비물 및 공비물 유사 조성물을 개시하였다.
○ 미국 특허 제5,268,121호에서 미카우드(Michaud)는 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 메탄올의 공비물 조성물을 개시하였다.
○ 미국 특허 제5,445,757호에서 펜네트레우(Pennetreau)는 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 에탄올의 공비물 또는 의사 공비물(pseudo-azeotropic) 조성물을 개시하였다.
○ 미국 특허 제5,268,120호에서 미카우드는 1,1-디클로로-1-플루오로에탄, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 메탄올의 공비물 조성물을 개시하였다.
○ 일본 특허 공개 (평)5-168805호에서 도시오(Toshio)는 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄, 용매 및 지방산 염 계면활성제의 조성물을 개시하였다.
○ 일본 특허 공개 (평)5-302098호에서 도시오는 1종 이상의 R1CH2R2(여기서, R1및 R2는 HFC 라디칼일 수 있음), 계면활성제 및 임의로는 알콜, 케톤 또는히드로할로카본의 조성물을 개시하였다.
○ 일본 특허 공개 (평)5-171185호에서 기요시(Kiyoshi)는 임의로 알콜을 함유하는 1,1-디클로로-1-플루오로에탄 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄의 조성물을 개시하였다.
○ 일본 특허 공개 (평)5-171190호에서 도시오 등은 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄, 용매 및 비이온성 계면활성제의 조성물을 개시하였다.
○ 국제 특허 출원 공개 제WO9630487호에서 바텔레미 등은 C3-C10히드로플루오로카본, 공용매 및 이미다졸린 계면활성제를 함유하는 조성물을 개시하였다.
○ 국제 특허 출원 공개 제WO9636689호에서 플린(Flynn) 등은 각종 유기 용매와의 히드로플루오로카본 에테르의 공비물 및 공비물 유사 조성물을 개시하였다.
○ 미국 특허 제5,196,137호에서 머천트(Merchant)는 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 및 디클로로에틸렌의 공비물 조성물을 개시하였다.
○ 미국 특허 제5,064,560호에서 머천트는 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 알콜의 공비물 조성물을 개시하였다.
○ 국제 특허 출원 공개 제WO9902616호에서 데그루트(DeGroot)는 임의로 공용매를 함유하는 1-브로모프로판 및 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄의 공비물 및 공비물 유사 조성물을 개시하였다.
○ 일본 특허 공개 (평)10-36894호에서 미찌노리(Michinori) 등은 히드로플루오로카본 및(또는) 히드로플루오로에테르, 및 비점이 이들 히드로플루오로카본또는 히드로플루오로에테르의 비점보다 50℃ 이상 높은 유기 화합물의 혼합물인 조성물을 개시하였다.
○ 국제 특허 출원 공개 제WO9850517호에서 헨리(Henry)는 1-브로모프로판, 및 히드로플루오로카본일 수 있는 용해성 조절제의 조성물을 개시하였다.
상기와 같은 이유로, 전자 산업 및 세정액을 필요로 하는 산업을 지원하는 산업 뿐만 아니라 냉동 산업에서 상기한 문제점을 해결하는 조성물이 요구되고 있다.
<발명의 요약>
본 발명의 조성물은 세정 및 냉동 산업에서 직면하고 있는 상기한 여러 문제점을 해결한다. 본 발명의 조성물은 오존을 고갈하지 않고, GWP가 낮으며, 본질적으로 분별되지 않는 공비물 유사 조성물이고, 난연성이며, 냉동 성능이 우수하고, 일반 전자 산업 오물(오일 및 융제)에 대한 세정 성능 및 용해성이 우수하다. 본 발명은 주성분으로 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 또는 노나플루오로메톡시부탄을 포함하는 2성분 공비물 유사 조성물을 포함한다. 본 발명은 또한 주성분으로 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 또는 노나플루오로메톡시부탄을 포함하고, 추가로 트랜스-1,2-디클로로에틸렌(tDCE), n-프로필 브로마이드(nPB), 아세톤, 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올을 포함하는 3성분 또는 4성분 공비물 유사 조성물을 포함한다.
본 발명의 공비물 유사 조성물은 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄을 포함하며,
(i) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 99 중량% 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 99 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 58.6 kPa 내지 100.9 kPa인 조성물,
(ii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 95 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 메탄올 1 내지 15 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 72.9 kPa 내지 112.2 kPa인 조성물,
(iii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 95 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 에탄올 1 내지 15 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 72.2 kPa 내지 105.5 kPa인 조성물,
(iv) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 95 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 이소프로판올 1 내지 15 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 61.8 kPa 내지 103.2 kPa인 조성물,
(v) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 70 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 28 내지 98 중량% 및 아세톤 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 73.8 kPa 내지 100.3 kPa인 조성물,
(vi) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 80 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 66 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 102.8 kPa 내지 118.8 kPa인 조성물,
(vii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 60 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 40 중량% 및 메탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 116.0 kPa 내지 128.2 kPa인 조성물,
(viii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 60 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 40 중량% 및 에탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 107.1 kPa 내지 118.5 kPa인 조성물,
(ix) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 60 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 40 중량% 및 이소프로판올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 104.6 kPa 내지 114.9 kPa인 조성물,
(x) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 30 내지 98 중량% 및 n-프로필 브로마이드 1 내지 49 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 70.9 kPa 내지 106.5 kPa인 조성물,
(xi) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 70 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, n-프로필 브로마이드 1 내지 35 중량% 및 메탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 89.9 kPa 내지 117.0 kPa인 조성물,
(xii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 70 중량%,1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, n-프로필 브로마이드 1 내지 35 중량% 및 에탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 85.8 kPa 내지 108.3 kPa인 조성물,
(xiii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 1 내지 70 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, n-프로필 브로마이드 1 내지 35 중량% 및 이소프로판올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 78.7 kPa 내지 105.1 kPa인 조성물,
(xiv) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1-67 중량% 또는 92-99 중량% 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 33-99 중량% 또는 1-8 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 50.1 kPa 내지 100.9 kPa인 조성물,
(xv) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 90 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 메탄올 1 내지 15 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 77.9 kPa 내지 113.2 kPa인 조성물,
(xvi) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 60 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 39 내지 98 중량% 및 에탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 82.7 kPa 내지 105.3 kPa인 조성물,
(xvii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 60 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 39 내지 98 중량% 및 이소프로판올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 82.1 kPa 내지 103.1 kPa인 조성물,
(xviii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 98 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 아세톤 1 내지 98 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 52.1 kPa 내지 100.3 kPa인 조성물,
(xix) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 75 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 1 내지 98 중량% 및 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 64 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 93.4 kPa 내지 118.7 kPa인 조성물,
(xx) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 60 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 97 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 35 중량% 및 메탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 113.1 kPa 내지 127.8 kPa인 조성물,
(xxi) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 97 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 35 중량% 및 에탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 104.9 kPa 내지 113.8 kPa인 조성물,
(xxii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 97 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 1 내지 35 중량% 및 이소프로판올 1 내지 9 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 103.8 kPa 내지 111.1 kPa인 조성물,
(xxiii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 30 내지 98 중량% 및 n-프로필 브로마이드 1 내지 49 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 90.7 kPa 내지 106.6 kPa인 조성물,
(xxiv) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 1 내지 70 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 97 중량%, n-프로필 브로마이드 1 내지 35 중량% 및 메탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 93.4 kPa 내지 118.0 kPa인 조성물
로 이루어진 군으로부터 선택된, 조성물 50 중량%가 증발되거나 또는 증발 손실된 후의 잔여 조성물의 증기압이 조성물의 증발 또는 증발 손실 전의 증기압으로부터 10% 이내로 변화한다.
바람직하게는, 본 발명의 공비물 유사 조성물은
(i) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 90 중량% 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 90 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 65.9 kPa 내지 98.9 kPa인 조성물,
(ii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 50 내지 89 중량% 및 메탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 100.1 kPa 내지 110.4 kPa인 조성물,
(iii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 50 내지 89 중량% 및 에탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 96.9 kPa 내지 103.8 kPa인 조성물,
(iv) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 50 내지 89 중량% 및 이소프로판올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 92.5 kPa 내지 101.1 kPa인 조성물,
(v) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 50 내지 89 중량% 및 아세톤 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 85.6 kPa 내지 95.1 kPa인 조성물,
(vi) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량% 및 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 10 내지 45 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 114.2 kPa 내지 118.0 kPa인 조성물,
(vii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 50 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 15 내지 45 중량% 및 메탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 116.0 kPa 내지 128.2 kPa인 조성물,
(viii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 50 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 15 내지 45 중량% 및 에탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 114.1 kPa 내지 119.3 kPa인 조성물,
(ix) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 10 내지 50 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 15 내지 45 중량% 및 이소프로판올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 109.1 kPa 내지 116.7 kPa인 조성물,
(x) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%,1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 30 내지 70 중량% 및 n-프로필 브로마이드 10 내지 40 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 91.1 kPa 내지 106.3 kPa인 조성물,
(xi) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, n-프로필 브로마이드 12 내지 35 중량% 및 메탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 98.8 kPa 내지 110.8 kPa인 조성물,
(xii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, n-프로필 브로마이드 12 내지 35 중량% 및 에탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 93.8 kPa 내지 103.3 kPa인 조성물,
(xiii) 주성분으로 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, n-프로필 브로마이드 12 내지 35 중량% 및 이소프로판올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 89.6 kPa 내지 99.1 kPa인 조성물,
(xiv) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 20 내지 60 중량% 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 40 내지 80 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 82.7 kPa 내지 96.9 kPa인 조성물,
(xv) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 50 내지 89 중량% 및 메탄올 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 107.0 kPa 내지 113.2 kPa인 조성물,
(xvi) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 48 내지 89 중량% 및 에탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 92.0 kPa 내지 102.2 kPa인 조성물,
(xvii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 48 내지 89 중량% 및 이소프로판올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 90.7 kPa 내지 100.5 kPa인 조성물,
(xviii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 40 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 40 내지 80 중량% 및 아세톤 1 내지 10 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 88.0 kPa 내지 96.3 kPa인 조성물,
(xix) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 30 내지 70 중량% 및 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 10 내지 40 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 104.9 kPa 내지 116.3 kPa인 조성물,
(xx) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 15 내지 45 중량% 및 메탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 121.1 kPa 내지 127.8 kPa인 조성물,
(xxi) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 12 내지 45 중량% 및 에탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 104.9 kPa 내지 114.8 kPa인 조성물,
(xxii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 12 내지 45 중량% 및 이소프로판올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 103.8 kPa 내지 113.6 kPa인 조성물,
(xxiii) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 50 중량%, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 30 내지 70 중량% 및 n-프로필 브로마이드 10 내지 40 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 90.7 kPa 내지 106.6 kPa인 조성물,
(xxiv) 주성분으로 노나플루오로메톡시부탄 10 내지 50 중량% 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 20 내지 70 중량%, n-프로필 브로마이드 12 내지 35 중량% 및 메탄올 1 내지 6 중량%를 포함하며 증기압이 40℃ 온도에서 101.8 kPa 내지 113.2 kPa인 조성물
로 이루어진 군으로부터 선택된, 조성물 50 중량%가 증발되거나 또는 증발 손실된 후의 잔여 조성물의 증기압이 조성물의 증발 또는 증발 손실 전의 증기압으로부터 10% 이내로 변화한다.
상기한 바와 같이, 냉동 및 세정 장치에서, 조성물은 축봉, 호스 연결부, 납땝 접합부 및 파손된 라인에서 노출부를 통해 작동 동안 소실될 수 있다. 또한, 작업 조성물은 장치를 정비하는 동안 대기중으로 방출될 수 있다. 조성물이 순수한 성분 또는 공비물 또는 공비물 유사 조성물이 아닐 경우, 조성물은 장치로부터 대기중으로 누출 또는 방출되었을 때 조성물은 변화하여 장치에 남아 있는 조성물이 가연성으로 될 수 있거나 또는 허용되지 않는 성능을 나타낼 수 있다. 따라서,누출 또는 증발 손실되었을 때 무시할 수 있을 정도로 분별되는, 본 발명과 같은 단일 플루오로화 탄화수소 또는 공비물 또는 공비물 유사 조성물을 냉동 또는 세정 조성물로서 사용하는 것이 바람직하다.
공비물 유사 조성물이란 단일 물질처럼 거동하는, 일정한 비점 또는 실질적으로 일정한 비점의 2종 이상의 물질의 액상 혼합물을 의미한다. 공비물 유사 조성물의 한 특징은 액체의 부분 증발 또는 증류에 의해 생성된 증기가 그로부터 증발 또는 증류되었던 액체와 실질적으로 동일한 조성이라는 것이다. 즉, 혼합물은 실질적인 조성의 변화없이 증류/환류된다. 공비물 유사 조성물의 또다른 특징은 특정 온도에서 조성물의 기포점 증기압 및 이슬점 증기압이 실질적으로 동일하다는 것이다. 본원에서, 조성물의 50 중량%가 증발 또는 증발 손실되어 원래 조성물과 원래 조성물의 50 중량%가 증발 또는 증발 손실되어 제거된 후 잔류한 조성물 사이의 증기압의 차이가 10% 이하이면 이 조성물은 공비물 유사 조성물이다.
본원에서, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄은 HFC-365mfc로 언급될 수 있고, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄은 HFC-43-10mee로 언급될 수 있으며, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌은 tDCE로 언급될 수 있고, n-프로필 브로마이드는 nPB로 언급될 수 있다.
본 발명의 노나플루오로메톡시부탄(C4F9OCH3) 이성질체는 비점이 60℃인 적절한 이성질체와 함께 1,1,1,1,3,3-헥사플루오로-2-메톡시-2-(트리플루오로메틸)프로판(CH3OC(CF3)3), 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로-4-메톡시부탄(CH3OCF2CF2CF2CF3),1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-2-(트리플루오로메틸)-3-메톡시프로판(CH3OCF2CF(CF3)2), 및 1,1,1,2,3,3,4,4,4-노나플루오로-2-메톡시부탄(CH3OCF(CF3)CF2CF3)을 포함한다. 본 발명의 조성물의 다른 성분은 표준 비점이 54℃인 HFC-43-10mee, 표준 비점이 40℃인 HFC-365mfc, 표준 비점이 65℃인 메탄올, 표준 비점이 78℃인 에탄올, 표준 비점이 82℃인 이소프로판올, 표준 비점이 71℃인 n-프로필 브로마이드, 표준 비점이 48℃인 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 표준 비점이 56℃인 아세톤을 포함한다.
본 발명의 조성물을 형성하는 순수한 성분은 40℃ 온도에서 하기에 나타낸 증기압을 가진다.
성분
|
Psia
|
kPa
|
HFC-365mfc |
14.67 |
101.1 |
HFC-43-10mee |
8.36 |
57.6 |
C4F9OCH3 |
7.07 |
48.7 |
tDCE |
11.27 |
77.7 |
nPB |
4.18 |
28.8 |
메탄올 |
5.11 |
35.2 |
에탄올 |
2.59 |
17.9 |
이소프로판올 |
2.00 |
13.8 |
아세톤 |
8.19 |
56.5 |
실질적으로 비점이 일정한 공비물 유사 조성물이 놀랍게도 본 발명자들에 의해 발견되었고, 40℃ 온도에서 하기 조성물(중량%로 나타냄)을 포함한다 (하기 표에서, HFC-43-10mee는 43-10mee로 좀더 약기하였고, HFC-365mfc는 365mfc로 좀더 약기하였다).
조성물
|
공비물 유사 범위
|
바람직한 범위
|
43-10mee/365mfc |
1-99/1-99 |
10-90/10-90 |
43-10mee/365mfc/메탄올 |
1-95/1-98/1-15 |
10-40/50-89/1-10 |
43-10mee/365mfc/에탄올 |
1-95/1-98/1-15 |
10-40/50-89/1-10 |
43-10mee/365mfc/이소프로판올 |
1-95/1-98/1-15 |
10-40/50-89/1-10 |
43-10mee/365mfc/아세톤 |
1-70/28-98/1-10 |
10-40/50-89/1-10 |
43-10mee/365mfc/tDCE |
1-80/1-98/1-66 |
10-50/20-70/10-45 |
43-10mee/365mfc/tDCE/메탄올 |
1-60/10-97/1-45/1-10 |
10-50/10-50/15-45/1-6 |
43-10mee/365mfc/tDCE/에탄올 |
1-60/10-97/1-45/1-10 |
10-50/10-50/15-45/1-6 |
43-10mee/365mfc/tDCE/이소프로판올 |
1-60/10-97/1-45/1-10 |
10-50/10-50/15-45/1-6 |
43-10mee/365mfc/nPB |
1-50/30-98/1-49 |
10-50/30-70/10-40 |
43-10mee/365mfc/nPB/메탄올 |
1-70/10-97/1-35/1-10 |
10-50/20-70/12-35/1-6 |
43-10mee/365mfc/nPB/에탄올 |
1-70/10-97/1-35/1-10 |
10-50/20-70/12-35/1-6 |
43-10mee/365mfc/nPB/이소프로판올 |
1-70/10-97/1-35/1-10 |
10-50/20-70/12-35/1-6 |
C4F9OCH3/365mfc |
1-67/33-99, 92-99/1-8 |
20-60/40-80 |
C4F9OCH3/365mfc/메탄올 |
1-90/1-98/1-15 |
10-40/50-89/1-10 |
C4F9OCH3/365mfc/에탄올 |
1-60/39-98/1-10 |
10-40/48-89/1-6 |
C4F9OCH3/365mfc/이소프로판올 |
1-60/39-98/1-10 |
10-40/48-89/1-6 |
C4F9OCH3/365mfc/아세톤 |
1-98/1-98/1-98 |
10-40/40-80/1-10 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE |
1-75/1-98/1-64 |
10-50/30-70/10-40 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE/메탄올 |
1-60/20-97/1-50/1-10 |
10-50/20-70/15-45/1-6 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE/에탄올 |
1-50/20-97/1-50/1-10 |
10-50/20-70/12-45/1-6 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE/이소프로판올 |
1-50/20-97/1-50/1-9 |
10-50/20-70/12-45/1-6 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB |
1-50/30-98/1-49 |
10-50/30-70/10-40 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB/메탄올 |
1-70/10-97/1-35/1-10 |
10-50/20-70/12-35/1-6 |
유효량이란 합쳤을 때 공비물 유사 조성물을 형성하는 본 발명의 조성물의 각 성분의 양을 의미한다. 이러한 정의는 공비물 유사 조성물이 상이한 비점과 함께 상이한 압력에 존재하는 경우 조성물에 적용되는 압력에 따라 양이 변할 수 있는 각 성분의 양을 포함한다. 따라서, 유효량은 본원에서 기술되는 것 이외의 온도 또는 압력에서 공비물 유사 조성물을 형성하는 본 발명의 조성물의 각 성분의 양(중량 백분율로 나타낼 수 있음)을 포함한다. 따라서, 유효량은 본원에서 기술되는 것 이외의 온도 또는 압력에서 공비물 유사 조성물을 형성하는 본 발명의 조성물의 각 성분의 양을 포함한다.
본 발명의 공비물 유사 조성물은 목적하는 양을 혼합하거나 또는 합치는 것을 포함하는 임의의 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 방법은 목적하는 성분 양을 칭량한 후 적절한 용기에 이를 합치는 것이다.
본 발명의 조성물은 지구 온난화 지수가 낮다. HFC-43-10mee가 100년 GWP가 1300인 반면, HFC-365mfc는 100년 GWP가 840이다. HFC-365mfc는 가연성인 반면, HFC-43-10mee 및 HFC-365mfc의 혼합물은 난연성일 수 있고 단일 HFC 성분으로서 HFC-43-10mee만을 포함하는 조성물보다 전반적인 지구 온난화 영향이 낮다.
본 발명자들은 본 발명의 조성물 중에서 트랜스-디클로로에틸렌, n-프로필 브로마이드 또는 아세톤의 존재 하에서 HFC-43-10mee 또는 C4F9OCH3을 HFC-365mfc로 대체할 경우 지구 온난화 영향이 낮아지고 예상치 못하게 오일 용해성이 증가된다는 것을 발견하였다.
비점이 약 0 내지 100℃인 지방족 탄화수소, 비점이 약 0 내지 100℃인 히드로플루오로카본 알칸, 비점이 약 0 내지 100℃인 히드로플루오로프로판, 비점이 약 0 내지 100℃인 탄화수소 에스테르, 비점이 약 0 내지 100℃인 히드로클로로플루오로카본, 비점이 약 0 내지 100℃인 히드로플루오로카본, 비점이 약 0 내지 100℃인 히드로클로로카본, 클로로카본 및 퍼플루오로화 화합물과 같은 다른 성분이 조성물의 일정한 비점 거동을 포함한 그의 특성을 실질적으로 변화시킴없이 상기 공비물 또는 공비물 유사 조성물에 소량 첨가될 수 있다.
청구하고 있는 본 발명의 공비물 유사 조성물의 기본 및 신규한 특성을 변화시키거나 또는 그의 의도한 용도를 위한 본 발명의 조성물에 불리한 영향을 주지않는 한, 윤활제, 부식억제제, 계면활성제, 안정화제, 발포억제제, 염료 및 다른 적절한 물질과 같은 세정 및 냉동 분야에서 공지된 첨가제를 여러 목적을 위하여 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있고 본 발명의 조성물의 존재 하에 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,908,022호에서 디스하르트(Dishart)에 의해 개시된 것과 같은 플루오로알킬 포스페이트 계면활성제가 본 발명의 조성물 중에 용해될 수 있다. 생성되는 조성물은 집적 회로의 제작 동안 반도체 산업에서 수행되는 탈수 (배수 건조) 공정에서 유용할 수 있다.
본원에서 세정제 및 압축 냉매로서의 본 발명의 공비물 유사 조성물의 용도를 기술하고 있으나, 본 발명의 조성물은 폴리올레핀 및 폴리우레판용 팽창제(중합체 발포제), 에어로솔 분무제, 열 전달 매체, 기상 유전체, 동력 사이클 작업 유체(power cycle working fluid), 중합 매질, 미립자 제거 유체, 운반 유체 및 완충 연마제로서 또한 유용할 수 있다.
본 발명을 예시하는 특정 실시예를 하기에 나타낸다. 다른 언급이 없는 한, 모든 백분율은 중량에 관한 것이다. 하기 실시예에서, HFC-43-10mee는 43-10mee로 좀더 약기될 수 있고, HFC-365mfc는 365mfc로 좀더 약기될 수 있다.
<실시예 1>
증기압에 대한 증기 누출의 영향
40℃ 온도에서 용기에 초기 조성물을 충전하고, 조성물의 증기압을 측정하였다. 온도를 40℃로 유지시키면서 초기 조성물의 50 중량%가 제거될 때까지 조성물이 용기로부터 누출되게 하고, 50 중량%가 제거되었을 때 용기에 남아 있는 조성물의 증기압을 측정하였다. 결과를 하기 표 1A-1K에 요약하였다.
본 실시예의 결과로부터 이들 조성물이 원래 조성물의 50 중량%가 제거되었을 때 40℃ 온도에서 남아 있는 조성물의 증기압이 원래 조성물의 증기압으로부터 약 10% 이내이기 때문에 공비물 유사 조성물이라는 것을 알 수 있었다. 또한, 일부 경우에서 소정의 조성물의 압력은 조성물 중의 임의의 순수한 성분의 증기압보다 높았다.
<실시예 2>
증류
HFC-43-10mee 30.0 중량% 및 HFC-365mfc 70.0 중량%를 함유하는 용액을 적절한 용기 내에서 제조하고 철저히 혼합하였다. 용액을 10:1의 환류 대 방출(take-off) 비를 사용한 5판 올데르샤우(Oldershaw) 증류 컬럼(직경 7 cm, 높이 40 cm)에서 증류하였다. 헤드 및 포트 온도는 1℃까지 즉시 판독되었다. 증류는 760 mmHg의 압력에서 수행하였다. 증류물 조성은 가스 크로마토그래피로 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 요약하였다.
커트 |
헤드 온도(℃) |
증류 또는 회수된 중량% |
커트에서의 중량 백분율 |
365mfc |
43-10mee |
1 |
40 |
18.2 |
89.1 |
10.9 |
2 |
40 |
27.3 |
88.2 |
11.8 |
3 |
40 |
36.3 |
87.0 |
13.0 |
4 |
40 |
45.5 |
85.0 |
15.0 |
5 |
40 |
54.7 |
81.6 |
18.4 |
힐(Heel) |
- |
91.5 |
18.5 |
81.5 |
상기 데이타의 분석으로부터 증류가 진행됨에 따라, 공비물 유사 거동을 나타내는 헤드 온도 및 증류물 조성에서의 작은 차이가 나타나는 것을 알 수 있었다.
<실시예 3>
증류
HFC-43-10mee 26.7 중량%, HFC-365mfc 44.7 중량% 및 tDCE 28.6 중량%를 함유하는 용액을 적절한 용기에서 제조하고 철저히 혼합하였다. 용액을 10:1의 환류 대 방출 비를 사용한 5판 올데르샤우 증류 컬럼(직경 7 cm, 높이 40 cm)에서 증류하였다. 헤드 및 포트 온도는 1℃까지 즉시 판독되었다. 증류는 757.53 mmHg의 압력에서 수행하였다. 증류물 조성은 가스 크로마토그래피로 측정하였다. 결과를하기 표 3에 요약하였다.
커트 |
헤드 온도(℃) |
증류 또는 회수된 중량% |
커트에서의 중량 백분율 |
43-10mee |
365mfc |
tDCE |
1 |
35 |
16.9 |
14.5 |
51.7 |
33.8 |
2 |
35 |
25.8 |
14.9 |
51.2 |
33.9 |
3 |
35 |
35.0 |
15.6 |
50.3 |
34.1 |
4 |
35 |
44.2 |
16.6 |
49.1 |
34.3 |
5 |
35 |
53.6 |
17.9 |
47.6 |
34.5 |
힐(Heel) |
- |
89.7 |
67.4 |
28.4 |
4.2 |
상기 데이타의 분석으로부터 증류가 진행됨에 따라, 공비물 유사 거동을 나타내는 헤드 온도 및 증류물 조성에서의 작은 차이가 나타나는 것을 알 수 있었다.
<실시예 4>
오일 용해성
본 발명의 조성물을 광유에 대한 실온 용해성에 대해 시험하였다. 용해성은 적절한 용기에 일정량의 오일을 칭량하여 넣은 후 오일이 완전히 용해될 때까지 본 발명의 조성물을 서서히 첨가함으로써 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
조성물
|
중량%
|
용해성%
|
365mfc |
100% |
<0.4 |
43-10mee/365mfc |
50/50 |
<0.4 |
C4F9OCH3/365mfc |
50/50 |
<0.4 |
365mfc/tDCE |
62/38 |
6.0 |
43-10mee/tDCE |
62/38 |
1.9 |
43-10mee/365mfc/tDCE |
31/31/38 |
4.4 |
C4F9OCH3/tDCE |
62/38 |
5.8 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE |
31/31/38 |
7.0 |
365mfc/nPB |
62/38 |
5.1 |
43-10mee/nPB |
62/38 |
1.8 |
43-10mee/365mfc/nPB |
31/31/38 |
4.6 |
C4F9OCH3/nPB |
62/38 |
5.4 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB |
31/31/38 |
8.7 |
HFC-365mfc는 광유에 대한 용해성이 비교적 낮지만, tDCE 또는 n-프로필 브로마이드(nPB)를 함유하는 세정 조성물 중에서 HFC-43-10mee 또는 C4F9OCH3를 대체하였을 때 광유 용해성은 향상되었다. 365mfc와 tDCE 및 365mfc와 nPB 사이에는 오일 용해성을 향상시키는 상승 효과가 있다.
<실시예 5>
오일 용해성
순수한 화합물 및 본 발명의 조성물의 용해성을 실시예 4에 나타낸 방법으로 측정하였다. 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
조성물 (중량%) |
DC-200 실리콘 오일에 대한 용해성 (중량%) |
탭마틱 커팅 플루이드(Tapmatic Cutting Fluid)에 대한 용해성 (중량%) |
43-10mee (100%) |
비혼화성 |
비혼화성 |
C4F9OCH3(100%) |
0.9 |
비혼화성 |
365mfc |
비혼화성 |
비혼화성 |
43-10mee/tDCE (61%/39%) |
3.5 |
9.6 |
43-10mee/365mfc/tDCE (33%/28%/39%) |
17.0 |
18.6 |
43-10mee/nPB (80%/20%) |
0.6 |
1.7 |
43-10mee/365mfc/nPB (20%/60%/20%) |
0.7 |
19.8 |
43-10mee/아세톤 (97%/3%) |
비혼화성 |
비혼화성 |
40-10mee/365mfc/아세톤 (50%/47%/3%) |
0.6 |
0.5 |
C4F9OCH3/tDCE (68%/32%) |
19.6 |
0.7 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE (35%/33%/32%) |
27.1 |
25.1 |
C4F9OCH3/nPB (80%/20%) |
11.6 |
0.6 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB (20%/60%/20%) |
12.0 |
25.7 |
상기 결과로부터 조성물에 HFC-365mfc를 첨가하면 365mfc가 탭마틱 커팅 플루이드 및 실리콘 DC-200 오일과 비혼화성이지만 예상치 못하게 용해성이 개선되었다는 것을 알 수 있다.
<실시예 6>
세정 성능
적절한 용기에 표 4에 나타낸 본 발명의 조성물을 충전하고 비점으로 가열하였다. 각종 잔류물로 피복된 스테인레스 강철 너트 및 볼트를 10 초 동안 용기 중에 매달아 둔 후, 꺼내어 관찰하였다. 표 6에서의 결과로부터 잔류물이 본질적으로 완전히 제거되었다는 것을 알 수 있다.
조성물 1번 - 25% 43-10mee/45% 365mfc/30% tDCE
조성물 2번 - 30% 43-10mee/40% 365mfc/25% tDCE/5% 메탄올
조성물 3번 - 25% 43-10mee/45% 365mfc/30% nPB
조성물 4번 - 30% 43-10mee/40% 365mfc/25% nPB/5% 메탄올
조성물 5번 - 25% C4F9OCH3/45% 365mfc/30% tDCE
조성물 6번 - 30% C4F9OCH3/40% 365mfc/25% tDCE/5% 메탄올
조성물 7번 - 25% C4F9OCH3/45% 365mfc/30% nPB
제거율%
조성물 |
비점 (℃) |
DC-200 실리콘 오일 |
탭마틱 커팅 플루이드 |
MIL-5606G |
조성물 1번 |
35 |
100% |
100% |
98% |
조성물 2번 |
34 |
100% |
100% |
98% |
조성물 3번 |
44 |
100% |
100% |
98% |
조성물 4번 |
40 |
100% |
100% |
98% |
조성물 5번 |
36 |
100% |
100% |
98% |
조성물 6번 |
34 |
100% |
100% |
98% |
조성물 7번 |
43 |
100% |
100% |
98% |
<실시예 7>
세정 성능
적절한 용기에 표 7에 나타낸 본 발명의 조성물을 충전하고 비점으로 가열하였다. 각종 잔류물로 피복된 스테인레스 강철 너트 및 볼트를 10 초 동안 용기 중에 매달아 둔 후, 꺼내어 관찰하였다. 오일 용해성을 또한 측정하였다. 표 7에서의 결과로부터 잔류물이 본질적으로 완전히 제거되었다는 것을 알 수 있다.
조성물 1번 - 33% 43-10mee/28% 365mfc/39% tDCE
조성물 2번 - 10% 43-10mee/40% 365mfc/50% tDCE
조성물 3번 - 45% 43-10mee/1% 365mfc/54% tDCE
조성물 4번 - 20% 43-10mee/60% 365mfc/20% nPB
조성물 5번 - 60% 43-10mee/10% 365mfc/30% nPB
조성물 6번 - 40% 43-10mee/40% 365mfc/20% nPB
조성물 7번 - 35% 43-10mee/61% 365mfc/4% 아세톤
조성물 8번 - 20% 43-10mee/72% 365mfc/8% 아세톤
조성물 9번 - 50% 43-10mee/47% 365mfc/3% 아세톤
조성물 10번 - 35% C4F9OCH3/33% 365mfc/32% tDCE
조성물 11번 - 10% C4F9OCH3/40% 365mfc/50% tDCE
조성물 12번 - 60% C4F9OCH3/10% 365mfc/30% tDCE
조성물 13번 - 20% C4F9OCH3/60% 365mfc/20% nPB
조성물 14번 - 50% C4F9OCH3/30% 365mfc/20% nPB
조성물 15번 - 1% C4F9OCH3/50% 365mfc/49% nPB
조성물 16번 - 20% C4F9OCH3/70% 365mfc/10% 아세톤
조성물 17번 - 10% C4F9OCH3/60% 365mfc/30% 아세톤
조성물 18번 - 30% C4F9OCH3/10% 365mfc/60% 아세톤
조성물 19번 - 30% C4F9OCH3/50% 365mfc/5% 메탄올/15% nPB
제거율%/용해성 (중량%)
조성물 |
DC-200 실리콘 오일 |
탭마틱 커팅 플루이드 |
크리톡스(Krytox 등록상표) |
MIL-5606G |
1 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
16.0% |
22.6% |
4.4% |
0.5% |
2 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
22.2% |
41.5% |
2.9% |
21.2% |
3 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
15.5% |
25.0% |
1.3% |
14.0% |
4 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
1.4% |
12.6% |
5.6% |
0.4% |
5 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
1.0% |
11.0% |
17.7% |
1.7% |
6 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
0.8% |
2.7% |
29.0% |
0.5% |
7 |
제거율% |
90% |
100% |
100% |
80% |
용해성 (중량%) |
1.5% |
1.4% |
14.0% |
비혼화성 |
8 |
제거율% |
60% |
100% |
100% |
90% |
용해성 (중량%) |
1.1% |
2.6% |
1.9% |
0.9% |
9 |
제거율% |
90% |
100% |
100% |
80% |
용해성 (중량%) |
0.2% |
1.0% |
32.3% |
비혼화성 |
10 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
12.9% |
25.2% |
21.8% |
0.2% |
11 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
17.9% |
14.4% |
2.0% |
21.0% |
12 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
15.1% |
1.6% |
22.7% |
0.3% |
13 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
12.7% |
25.8% |
4.6% |
0.3% |
14 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
9.6% |
19.4% |
32.8% |
0.4% |
15 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
100% |
용해성 (중량%) |
20.5% |
21.4% |
비혼화성 |
9.7% |
16 |
제거율% |
90% |
100% |
100% |
80% |
용해성 (중량%) |
1.4% |
1.9% |
19.6% |
비혼화성 |
17 |
제거율% |
90% |
100% |
100% |
80% |
용해성 (중량%) |
0.6% |
43.6% |
비혼화성 |
0.3% |
18 |
제거율% |
95% |
100% |
100% |
85% |
용해성 (중량%) |
23.1% |
39.2% |
비혼화성 |
0.4% |
19 |
제거율% |
100% |
100% |
100% |
95% |
용해성 (중량%) |
8.4% |
26.9% |
6.9% |
0.4% |
크리톡스(Krytox 등록상표)는 듀폰사의 상품명이다. |
<실시예 9>
디플럭싱(Defluxing)
여러개의 단면 회로 기판들을 알파(Alpha) 611F RMA 로진 융제로 피복한 후, 2 분 동안 165℃로 가열하여 활성화시켰다. 기판을 표 8에 나타낸 조성물로 실온에서 린스하여 디플럭싱하였다. 결과로부터 본 발명의 조성물을 사용할 경우 잔류물이 상당히 제거됨을 알 수 있었다.
조성물
|
융제 제거율%
|
30% 43-10mee/40% 365mfc/25% tDCE/5% 메탄올 |
99 |
30% 43-10mee/40% 365mfc/25% nPB/5% 메탄올 |
95 |
30% C4F9OCH3/40% 365mfc/25% tDCE/5% 메탄올 |
100 |
30% C4F9OCH3/40% 365mfc/25% tDCE/5% 이소프로판올 |
100 |
<실시예 9>
가연성 시험
본 발명의 조성물을 ASTM 1310에 따라 태그 오픈 컵 방법(tag open cup method)으로 가연성에 대해 시험하였다. 하기 표 9에 나타낸 조성물에 대해서 표 9에 나타낸 온도 범위에서 태그 오븐 섬광점이 관찰되지 않았다.
조성물 |
중량% |
온도 범위 (℃) |
43-10mee/365mfc/tDCE |
25/45/30 |
0-36 |
43-10mee/365mfc/tDCE/에탄올 |
30/40/25/5 |
0-36 |
43-10mee/365mfc/nPB |
25/45/30 |
0-35 |
43-10mee/365mfc/tDCE/이소프로판올 |
30/40/25/5 |
0-37 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE |
25/45/30 |
0-36 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB |
25/45/30 |
0-44 |
<실시예 10>
가연성 시험
본 발명의 조성물을 ASTM D-56-93에 따라 태그 클로지드 컵 방법(tag closed cup method)으로 가연성에 대해 시험하였다. 표 10에 나타낸 조성물에 대해서 표 10에 나타낸 온도 범위에서 태그 클로지드 섬광점이 관찰되지 않았다.
조성물
|
중량%
|
온도 범위 (℃)
|
43-10mee/365mfc/에탄올 |
60/15/5 |
-10 내지 38 |
43-10mee/365mfc/tDCE |
33/28/39 |
-10 내지 38 |
43-10mee/365mfc/tDCE |
45/1/54 |
-10 내지 38 |
43-10mee/365mfc/nPB |
20/60/20 |
-10 내지 38 |
43-10mee/365mfc/아세톤 |
70/28/2 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/에탄올 |
60/35/5 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/이소프로판올 |
48/50/2 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/tDCE |
35/33/32 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB |
20/60/20 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/아세톤 |
80/10/10 |
-10 내지 38 |
43-10mee/365mfc/tDCE/메탄올 |
40/23/35/2 |
-10 내지 38 |
43-10mee/365mfc/nPB/메탄올 |
60/20/17/3 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB/이소프로판올 |
60/20/17/3 |
-10 내지 38 |
C4F9OCH3/365mfc/nPB/메탄올 |
50/30/15/5 |
-10 내지 38 |
<실시예 11>
지구 온난화
세정 혼합물 중에서 일정량의 HFC-43-10mee를 HFC-365mfc로 대체한 결과 표 11에 나타낸 바와 같이 혼합물의 지구 온난화가 감소하였다. 순수한 성분에 대한 지구 온난화 데이타는 문헌 [Scientific Assessment of Ozone Depletion, 1998 by the World Meterological Organization Global Ozone Research and Monitoring Project (Report No. 44, Geneva, 1999)]에서 취하였다. 혼합물 GWP는 각 성분 GWP의 가중치 합(weighted sum)을 근거로 하였다.
|
100년 GWP
|
HFC-4310mee |
1700 |
HFC-365mfc |
910 |
HFC-4310mee/HFC-365mfc (중량%) |
|
90/10 |
1621 |
80/20 |
1542 |
60/40 |
1384 |
40/60 |
1226 |
20/80 |
1068 |
10/90 |
989 |
<실시예 12>
냉동 성능
하기 표 12는 본 발명의 조성물의 냉매로서의 성능을 나타낸다. 데이타는 하기 조건을 기초로 하였다.
증발기 온도 4.4℃(40℉)
응축기 온도 43.3℃(110.0℉)
과냉각 5.6℃(10.0℉)
회수 가스 온도 23.9℃(75.0℉)
압축기 효율 70%
냉동 용량은 99.1 ℓ/분(3.5 ft3/분)의 고정 치환 및 70%의 부피 효율의 압축기를 기준으로 하였다. 용량은 순환 냉매 파운드 당 증발기에서의 냉매의 엔트피의 변환률, 즉 시간 당 증발기에서 냉매에 의해 제거되는 열을 의미하는 것으로 의도되었다. 성능 계수 (COP)는 압축기 작업에 대한 용량의 비율을 의미하는 것으로 의도되었다. 이는 냉매 에너지 효율의 수치이다.
조성물 (중량%)
|
증발기 (Psia)
|
응축기 (Psia)
|
압축기 배출 온도 (℃(℉))
|
응축기/증발기 글라이드
|
COP
|
용량 (Btu/분)
|
CFC-113 |
2.7 |
12.8 |
69.1(156.3) |
0/0 |
4.18 |
14.8 |
43-10mee/365mfc |
|
|
|
|
|
|
5/95 |
3.6 |
16.1 |
63.3(145.9) |
0.1/0.2 |
4.09 |
21.1 |
30/70 |
3.3 |
15.3 |
61.6(142.9) |
1.1/1.5 |
4.07 |
19.6 |
95/5 |
2.1 |
10.9 |
56.5(133.7) |
1.1/1.3 |
3.96 |
13.0 |
C4F9OCH3/365mfc |
|
|
|
|
|
|
5/95 |
3.5 |
16.0 |
63.2(145.8) |
0.5/0.7 |
4.10 |
20.9 |
30/70 |
3.0 |
14.3 |
61.6(142.9) |
3.2/3.8 |
4.08 |
18.3 |
95/5 |
1.6 |
8.8 |
55.7(132.2) |
1.9/2.1 |
3.97 |
10.3 |
이번 실시예의 결과로부터 43-10mee 또는 C4F9OCH3에 365mfc를 첨가하면 CFC-113과 비교하였을 때 보다 낮은 압축기 배출 온도 및 필적하는 압력을 제공하면서 용량이 상당히 증가하였음을 알 수 있었다. 응축기 및 증발기에서의 분별 또는 글라이드는 또한 공비물 유사 거동을 증명하였다.