MX2013010119A - Composiciones azeotropicas y similares a azeotropo de eteres de metil perfluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno y usos de estas. - Google Patents

Abstract

La presente descripción proporciona composiciones azeotrópicas y similares a un azeátropo que comprenden éteres de metilperfluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno. La presente descripción proporciona, además, métodos para usar las composiciones azeotrópicas y similares a un azeátropo.

Description

COMPOSICIONES AZEOTROPICAS Y SIMILARES A AZEOTROPO DE ETERES DE ETIL PERFLUOROHEPTENO Y TRANS-l,2-DICLOROETILENO Y USOS DE ESTAS CAMPO DE LA INVENCION La presente descripción se refiere al campo de composiciones éter de metil perfluorohepteno . Estas composiciones son azeotrópicas o similares a un azeótropo y son útiles para limpiar composiciones como un agente de eliminación de fundente y para eliminar aceites y residuos de una superficie.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los residuos de fundente siempre están presentes en componentes microelectrónicos ensamblados con el uso de resina fundente. A medida que los tableros de circuitos electrónicos modernos se desarrollan con densidades de componentes y circuitos incrementadas, la limpieza minuciosa del tablero después de la soldadura se vuelve una etapa de procesamiento crítica. Después de la soldadura, los residuos de fundente se eliminan, generalmente, con un solvente orgánico. Los solventes de eliminación de fundente no deben ser inflamables, deben tener una baja toxicidad y deben tener un alto poder de solvencia, de tal manera que el fundente y sus residuos puedan eliminarse sin dañar el sustrato que se va a limpiar. Para un funcionamiento adecuado en el uso, los REF. : 242663 componentes microelectrónicos deben limpiarse de residuos de fundente, aceites y grasas, y particulados que puedan contaminar las superficies al finalizar la fabricación.

En aparatos de limpieza que incluyen equipos de desengrasado por vapor y eliminación de fundente por vapor, las composiciones pueden perderse durante el funcionamiento a través de fugas en los sellos de vástago, conexiones de manguera, juntas soldadas y cables rotos. Además, la composición de trabajo puede liberarse en la atmósfera durante los procedimientos de mantenimiento del equipo. Si la composición no es un componente puro, la composición puede cambiar cuando se escapa o descarga hacia la atmósfera desde el equipo, lo que puede provocar que la composición que restante en el equipo muestre un desempeño inaceptable. En consecuencia, es preferible usar una composición que comprende un solo éter fluorinado insaturado como una composición de limpieza.

Los solventes que no reducen el ozono alternativos se han vuelto disponibles desde la eliminación de casi todos los clorofluorocarbonos (CFC, por sus siglas en inglés) e hidroclorofluorocarbonos (HCFC) previos y como resultado del Protocolo de Montreal . Si bien las características del punto de ebullición, inflamabilidad y poder solvente pueden ajustarse, generalmente, al preparar mezclas de solventes, estas mezclas son generalmente insatisfactorias debido a que se fraccionan a un grado indeseable durante el uso. Las mezclas de solventes se fraccionan, además, durante la destilación de solventes, lo que hace virtualmente imposible recuperar una mezcla de solventes de la composición original.

Muchas industrias usan composiciones acuosas para el tratamiento de superficies de metales, cerámicos, vidrios y plásticos. La limpieza, revestimiento y depósito de recubrimientos se llevan a cabo, f ecuentemente, en un medio acuoso y les sigue, generalmente, una etapa en la cual se elimina el agua residual. El secado con aire caliente, secado centrífugo y desplazamiento de agua a base de solventes son métodos usados para eliminar la agua residual.

Si bien los hidrofluorocarbonos (HFC) han sido propuestos como reemplazos para los solventes CFC usados previamente en aplicaciones de secado o desaguado, muchos HFC tienen una solvencia limitada para el agua. Por lo tanto, es necesario el uso tensioactivos que ayudan a la eliminación de agua de los sustratos en muchos métodos de secado y desaguado. Los tensioactivos hidrófobos han sido añadidos a solventes de desaguado o secado para desplazar agua de los sustratos.

La función principal de un solvente de secado o desaguado (solvente de éter fluorinado insaturado) en una composición de secado o desaguado es reducir la cantidad de agua en la superficie de un sustrato que se va a secar. La función principal del tensioactivo es desplazar cualquier cantidad de agua restante de la superficie del sustrato. Cuando el solvente de éter fluorinado insaturado y el tensioactivo se combinan, se obtiene una composición de secado de desplazamiento altamente eficaz.

Las mezclas de solventes azeotrópicos pueden poseer las propiedades necesarias para la eliminación de fundente, aplicaciones de desengrasado y otras necesidades de agentes de limpieza. Las mezclas azeotrópicas exhiben un máximo o un mínimo punto de ebullición y no se fraccionan en la ebullición. La invariación inherente de la composición en condiciones de ebullición asegura que las relaciones de los componentes individuales de la mezcla no cambiarán durante el uso y que, además, las propiedades de solvencia permanecerán constantes.

La presente descripción proporciona composiciones azeotrópicas y similares a un azeótropo útiles en procesos de limpieza, eliminación de fundentes y desengrasado de chips semiconductores y placas de circuitos . Las composiciones de la presente invención no son inflamables y debido a que no se fraccionan, no producirán composiciones inflamables durante el uso. Además, las mezclas de solventes azeotrópicos usadas pueden volverse a destilar y usarse sin el cambio de composición .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente descripción proporciona una composición similar a un azeótropo que comprende éteres de metilperfluorohepteno ("MPHE") y trans-1, 2-dicloroetileno. La presente descripción proporciona, además, un método para eliminar los residuos de una superficie en un artículo; el método comprende: (a) poner en contacto el artículo con una composición que comprende una composición similar a un azeótropo de MPHE y trans-1, 2-dicloroetileno; y (b) recuperar la superficie de la composición.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION Como se usan en la presente descripción, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene" o cualquier otra variante de éstos, pretenden abarcar una inclusión no excluyente. Por ejemplo, un proceso, método, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no está necesariamente limitado a esos elementos únicamente, sino que puede incluir otros elementos que no se enumeren expresamente o sean inherentes a ese proceso, método, artículo o aparato. Además, a menos que se especifique expresamente en contrario, la disyunción se relaciona con un "o" incluyente y no con un "o" excluyente. Por ejemplo, una condición A o B se satisface mediante cualquiera de los siguientes criterios: A es verdadero (o actual) y B es falso (o no actual) , A es falso (o no actual) y B es verdadero (o actual), y tanto A como B son verdaderos (o actuales) .

Además, "un" o "uno/una" se usan para describir elementos y componentes descritos en la presente descripción.

Esto se hace solamente por conveniencia y para dar una sensación general del alcance de la invención. Debe interpretarse que esta descripción incluye uno o por lo menos uno, y que el singular también incluye el plural, a menos que sea obvio que se quiere significar lo contrario.

A menos que se definan de cualquier otra forma, todos los términos científicos y técnicos usados en la presente descripción tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por una persona de experiencia ordinaria en la técnica a la que esta invención pertenece. Si bien los métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos en la presente descripción se pueden usar en la práctica o prueba de modalidades de la presente invención, a continuación se describen métodos y materiales adecuados. Todas las publicaciones, solicitudes de patentes, patentes y otras referencias mencionadas en la presente están incorporadas completamente como referencia, a menos que se cite un pasaje específico. En caso de conflicto, la presente descripción, que incluyen las definiciones, deberá regir. Además, los materiales, métodos y ejemplos son solamente ilustrativos y no tienen por objetivo resultar limitantes.

Anteriormente se ha descrito muchos aspectos y modalidades y son únicamente ilustrativos y no limitantes. Después de leer esta descripción, los técnicos con experiencia comprenden que otros aspectos y modalidades son posibles sin apartarse del objetivo de la invención.

Se describen en la presente descripción composiciones azeotrópicas y similares a un azeótropo de MPHE y trans-1,2-dicloroetileno . Los MPHE se describen en la solicitud de patente pendiente de los EE. UU. núm. 12/701,802, cuya descripción se incorpora en la presente descripción como referencia. Se describen, además, en la presente descripción métodos novedosos para usar una composición azeotrópica o similar a un azeótropo que comprende MPHE y trans-1,2-dicloroetileno .

Como se usa en la presente descripción, una composición azeotrópica es una mezcla líquida de ebullición constante de dos o más sustancias, en donde la mezcla se destila sin producir un cambio considerable en la composición y se comporta como una composición de ebullición constante. Las composiciones de punto de ebullición constante, caracterizadas como azeotrópicas, exhiben un punto de ebullición máximo o mínimo, en comparación con el punto de ebullición de las mezclas no azeotrópicas de las mismas sustancias. Las composiciones azeotrópicas incluyen azeótropos homogéneos que son mezclas líquidas de dos o más sustancias que se comportan como una sola sustancia, en la cual el vapor producido por la evaporación parcial o destilación del líquido tiene la misma composición que el líquido. Las composiciones azeotrópicas, como se usan en la presente descripción, incluyen, además, azeótropos heterogéneos, en donde la fase líquida se divide en dos o más fases líquidas. En estas modalidades, en el punto azeotrópico, la fase vapor está en equilibrio con dos fases líquidas y las tres fases tienen composiciones diferentes. Si se combinan las dos fases líquidas en equilibrio de un azeótropo heterogéneo y se calcula la composición de la fase líquida total, esta composición sería idéntica a la composición de la fase vapor.

Como se usa en la presente descripción, el término "composición similar a un azeótropo" comúnmente denominada, además, "composición casi azeotrópica" , se refiere a una mezcla líquida de punto de ebullición constante o sustancialmente constante de dos o más sustancias que se comporta como una sola sustancia. Una forma de, caracterizar una composición similar a un azeótropo es que el vapor producido por la evaporación o destilación parcial del líquido tiene prácticamente la misma composición que el líquido del cual se evapora o destila. Es decir, la mezcla se destila o refluye sin que se genere un cambio sustancial en la composición. Alternativamente, una composición similar a un azeótropo puede caracterizarse como una composición que tiene una temperatura de punto de ebullición menor que el punto de ebullición de cada componente puro.

Además, otra manera de caracterizar una composición similar a un azeótropo consiste en que la presión en el punto de burbuja de la composición y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura específica son sustancialmente iguales. Las composiciones casi azeotrópicas prácticamente no exhiben una presión diferencial entre la presión en el punto de rocío y la presión en el punto de burbuja. Por lo tanto, la diferencia entre la presión en el punto de rocío y la presión en el punto de burbuja a una temperatura dada será un valor pequeño. Puede decirse que las composiciones que exhiben una diferencia entre la presión en el punto de rocío y la presión en el punto de burbuja menor o igual que 3 por ciento (en base a la presión en el punto de burbuja) se consideran como composiciones casi azeotrópicas.

Una composición de una modalidad de la invención comprende MPHE y una cantidad eficaz de trans-1,2-dicloroetileno para formar una composición azeotrópica. Una "cantidad eficaz" se refiere a una cantidad que, cuando se combina con MPHE forma una mezcla azeotrópica o casi azeotrópica. Los MPHE comprenden mezclas isoméricas de fluoréteres insaturados que son productos de reacción de perfluoroheptenos tales como perfluoro- 3 -hepteno con metanol en la presencia de una base fuerte. En una modalidad, la mezcla comprende una mezcla de uno o más de los siguientes compuestos: CF3CF2CF=CFCF (OR) CF2CF3 , CF3CF2C (OR) =CFCF2CF2CF3, CF3CF=CFCF(OR) CF2CF2CF3, y CF3CF2CF=C (OR) CF2CF2CF3 ; en donde R = CH3.

Las composiciones pueden formarse para comprender composiciones similares a un azeótropo que comprenden de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de MPHE, y trans-1, 2 -dicloroetileno . En otra modalidad de la invención, las composiciones similares a un azeótropo comprenden de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de MPHE, y trans-1 , 2 -dicloroetileno y la presión de vapor se encuentra en el intervalo de aproximadamente 14.5 kPa a aproximadamente 1432.7 kPa (de aproximadamente 2.11 psia a aproximadamente 207.8 psia) , y la temperatura se encuentra en el intervalo de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 160 °C. Aún, en otra modalidad las composiciones similares a un azeótropo comprenden de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de MPHE, y trans-1, 2-dicloroetileno . El trans-1, 2-dicloroetileno puede comprender de aproximadamente 90.3 % molar a aproximadamente 99.9 % molar. La presión de vapor se encuentra en el intervalo de aproximadamente 14.5 kPa a aproximadamente 1432.7 kPa (aproximadamente 2.11 psia a aproximadamente 207.8 psia). La temperatura se encuentra en el intervalo de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 160 °C.

En una modalidad de la invención, las composiciones similares a un azeótropo consisten esencialmente en aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de MPHE, y trans-1, 2 -dicloroetileno. En otra modalidad de la invención, las composiciones similares a un azeótropo consisten esencialmente en aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de MPHE, y trans-1, 2-dicloroetileno y la presión de vapor se encuentra en el intervalo de aproximadamente 14.5 kPa a aproximadamente 1432.7 kPa (de aproximadamente 2.11 psia a aproximadamente 207.8 psia), y la temperatura se encuentra en el intervalo de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 160 °C. Aún, en otra modalidad de la invención las composiciones similares a un azeótropo comprenden de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 4.7 % molar de MPHE, y trans-1, 2-dicloroetileno con una presión de vapor de 0.1 MPa (1 atm) , y a una temperatura de aproximadamente 47.6 a 47.9 °C.

Aún en otra modalidad, las composiciones azeotrópicas comprenden aproximadamente 1.0 % molar de éteres metil perfluorohepteno y trans-1, 2 -dicloroetileno que tienen una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm), a una temperatura de aproximadamente 46 °C. Aún en otra modalidad, las composiciones azeotrópicas consisten esencialmente en aproximadamente 1.0 % molar de éteres metil perfluorohepteno y trans-1, 2 -dicloroetileno que tienen una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm), a una temperatura de aproximadamente 46 °C.

Aún en otra modalidad, las composiciones similares a un azeótropo comprenden de aproximadamente 0.6 % molar a aproximadamente 8.7 % molar de éter de metil prefluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno con una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm) , a una temperatura de aproximadamente 48.3 °C a 48.5 °C. Aún, en otra modalidad, las composiciones similares a un azeótropo consisten esencialmente en, aproximadamente 0.6 % molar a aproximadamente 8.7 % molar de éter de metil prefluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno con una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm), a una temperatura de aproximadamente 48.3 °C a 48.5 °C.

En una modalidad, las composiciones de la presente invención pueden comprender, además, un propelente. El propelente en aerosol puede ayudar a suministrar la composición de la presente invención desde un contenedor de almacenamiento a una superficie en forma de un aerosol. Un propelente en aerosol está incluido, opcionalmente , en la composición de la presente invención en hasta aproximadamente 25 % en peso de la composición total. Los propelentes en aerosol representativos comprenden aire, nitrógeno, dióxido de carbono, 2 , 3 , 3 , 3 -tetrafluoropropeno (HFO-1234yf) , trans-1, 3 , 3 , 3-tetrafluoropropeno (HFO-1234ze) , 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno (HFO-1225ye) , difluorometano (CF2H2, HFC-32), trifluometano (CF3H, HFC-23), difluoroetano (CHF2CH3, HFC-152a) , trifluoroetano (CH3CF3, HFC-143a; o CHF2CH2F, HFC-143), tetrafluoroetano (CF3CH2F, HFC-134a; o CF2HCF2H, HFC-134) , pentafluoroetano (CF3CF2H, HFC-125) e hidrocarbonos tales como propanos, butanos, o pentanos, éter dimetílico, o combinaciones de estos.

En otra modalidad, las composiciones de la presente invención pueden comprender, además, al menos un tensioáctivo. Los tensioactivos de la presente invención incluyen todos los tensioactivos conocidos en la materia para el desaguado o secado de sustratos. Los tensioactivos representativos incluyen sales de fosfato de alquilo (tales como una sal de 2-etilhexilamina y fosfato de isooctilo en una relación 1:1); alcoholes etoxilados, mercaptanos o alquilfenoles ; sales de amonio cuaternario de fosfatos de alquilo (con grupos fluoroalquilo en grupos amonio o fosfato); y mono- o di-alquil fosfatos de aminas fluorinadas. Los compuestos de tensioactivos fluorinados adicionales se describen en la patente de los EE . UU. núm. 5,908,822, incorporada en la presente descripción como referencia.

La cantidad de tensioáctivo incluida en las composiciones de desaguado de la presente invención puede variar ampliamente según la aplicación de secado particular en la cual se usará la composición, pero es fácilmente aparente para aquellos con experiencia en la materia. En una modalidad, la cantidad de tensioáctivo disuelta en el solvente de éter fluorinado insaturado no es mayor que aproximadamente 1 % en peso con base en el peso total de la composición tensioactivo/solvente . En otra modalidad, se puede usar cantidades mayores de tensioactivo si después del tratamiento con la composición, el sustrato que se va a secar se trata con un solvente que no contiene o que contiene una cantidad mínima de tensioactivo. En una modalidad, la cantidad de tensioactivo es al menos aproximadamente 50 partes por millón (ppm, en peso) . En otra modalidad, la cantidad de tensioactivo es de aproximadamente 100 a aproximadamente 5000 ppm. Aún en otra modalidad, la cantidad de tensioactivo usado es de aproximadamente 200 a aproximadamente 2000 ppm con base en el peso total de la composición de desaguado.

Opcionalmente , se puede incluir otros aditivos en las composiciones de la presente invención, que comprenden solventes y tensioactivos para usar en el desaguado. Los aditivos incluyen compuestos que tienen propiedades antiestáticas; la habilidad para disipar la carga estática a partir de sustratos no conductores tales como vidrio y sílice. El uso de un aditivo antiestático en las composiciones de desaguado de la presente invención puede ser necesario para prevenir las manchas y suciedad cuando se seca el agua o las soluciones acuosas de las partes no conductoras eléctricamente tales como lentes de vidrio y espejos. Los solventes de flúor-éter más insaturados de la presente invención tienen, además, utilidad como fluidos dieléctricos, es decir, son conductores deficientes de corriente eléctrica no disipan fácilmente la carga estática.

La ebullición y la circulación general de las composiciones de desaguado en el equipo de secado y limpieza convencional pueden crear una carga estática, particularmente en las últimas etapas del proceso de secado, en donde la mayoría de agua ha sido eliminada de un sustrato. La carga estática se recolecta en superficies no conductoras del sustrato y previene la liberación de agua de la superficie. El agua residual se seca en el lugar, lo que resulta en manchas y suciedad indeseables en el sustrato. La carga estática que permanece que los sustratos puede resaltar las impurezas del proceso de limpieza o puede atraer impurezas tales como pelusas del aire que resultan en un desempeño de limpieza inaceptable.

En una modalidad, los aditivos antiestáticos deseables son compuestos polares que son solubles en el solvente de éter flúorinado insaturado de la presente invención y resultan en un incremento de la conductividad del solvente de éter fluorinado insaturado que resulta en la disipación de la carga estática de un sustrato. En otra modalidad, los aditivos antiestáticos tiene un punto de ebullición normal cercano al del solvente de éter fluorinado insaturado y no son solubles o tienen una solubilidad mínima en agua. Aún en otra modalidad, los aditivos antiestáticos tienen una solubilidad en agua menor que aproximadamente 0.5 % en peso. En una modalidad, la solubilidad del agente antiestático es al menos 0.5 por ciento en peso en un solvente de éter fluorinado insaturado. En una modalidad, el aditivo antiestático es nitrometano (CH3N02) .

En una modalidad, la composición de desaguado que contiene un aditivo antiestático es eficaz en las etapas de desaguado, enjuague y secado de un método para desaguar o secar un sustrato como se describe más abajo.

Otra modalidad se refiere a un método para desaguar o secar un sustrato; el método comprende: a) poner en contacto el sustrato con una composición que comprende un solvente, en donde el solvente comprende una composición azeotrópica o similar a un azeótropo de MPHE y trans-1 , 2 -dicloroetileno que contiene un tensioactivo y, de ese modo, se desagua el sustrato; y b) recuperar el sustrato desaguado de la composición.

En una modalidad, el tensioactivo para desaguar y secar es soluble a al menos 1 % en peso con base en el peso total del solvente/tensioactivo . En otra modalidad, el método de desaguado o secado de la presente invención es muy eficaz para desplazar agua de un amplio intervalo de sustratos que incluyen metales tales como tungsteno, cobre, oro, berilio, acero inoxidable, aleaciones de aluminio, latón y lo similar; de superficies de vidrio y cerámico tales como vidrio, zafiro, vidrio de borosilicato, alúmina, sílice tales como wafers de silicio usados en circuitos electrónicos, alúmina cocida y lo similar; y de plásticos tales como poliolefina ("Alathon", Rynite®, "Tenite" ) , cloruro de polivinilo, poliestireno (Styron) , politetrafluoetileno (Teflon®) , copolímeros de tetrafluoetileno-etileno (Tefzel®) , fluoruro de polivideno ("Kynar"), ionómeros (Surlyn®) , polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (Kralac®) , copolímeros de fenol-formaldehído, compuestos celulósicos ( "Ethocel" ) , resinas epoxi, poliacetal (Delrin®) , poli (óxido de p-fenileno) (Noryl®) , poliétercetona ( "Ultrapek" ) , poliéterétercetona ("Victrex"), poli (tereftalato de butileno) ("Valox"), poliarilato (Arylon®) , polímero, de cristal líquido, poliimida (Vespel®) , poliéterimidas ( "Ultem" ) , poliamideimidas ( "Torlon" ) , poli (p-sulfuro de fenileno) ("Rython"), polisulfona ("Udel") y sulfona de poliarilo ("Rydel"). En otra modalidad, las composiciones para usar en el método de secado y desaguado de la presente invención son compatibles con elastómeros.

En una modalidad, la descripción se refiere a un proceso para eliminar al menos una porción de agua de la superficie de un sustrato húmedo (desaguado) ; el proceso comprende poner en contacto el sustrato con la composición de desaguado mencionada anteriormente y, después, retirar el sustrato del contacto con la composición de desaguado. En otra modalidad, el agua unida originalmente a la superficie del sustrato se desplaza mediante un solvente y/o tensioactivo y se va con la composición de desaguado. Como se usa en la presente descripción, el término "al menos una porción de agua" significa que al menos aproximadamente 75 % en peso de agua en la superficie de un sustrato se elimina por ciclo de inmersión. Como se usa en la presente descripción, el término "ciclo de inmersión" significa un ciclo que involucra al menos una etapa, en donde el sustrato se sumerge en la composición de desaguado de la presente invención.

Opcionalmente , las cantidades mínimas de tensioactivo que permanecen adheridas al sustrato pueden ser eliminadas, además, al poner en contacto el sustrato con el solvente halocarbón libre de tensioactivo. Mantener el artículo en el vapor de solvente o el solvente de eliminación de fundente disminuirá, además, la presencia de tensioactivo que permanece en el sustrato. La eliminación de solvente que se adhiere a la superficie del sustrato se efectúa mediante evaporación. La evaporación del solvente a presiones atmosféricas o subatmosféricas puede emplearse y se pueden usar temperaturas mayores y menores que el punto de ebullición del solvente halocarbón.

Los métodos para poner en contacto el sustrato con la composición de desaguado no son críticos y pueden variar ampliamente. Por ejemplo, el sustrato puede sumergirse en la composición, o el sustrato puede rociarse con la composición mediante el uso de un equipo convencional. Se prefiere la inmersión completa del sustrato debido a que esto asegura, generalmente, el contacto entre la composición y todas las superficies expuestas del sustrato. Sin embargo, se puede usar cualquier otro método que pueda proporcionar fácilmente el contacto completo.

El periodo de tiempo en el cual se ponen en contacto el sustrato y la composición de desaguado puede variar ampliamente. Generalmente, el tiempo de contacto es hasta aproximadamente 5 minutos; sin embargo, se pueden usar tiempo más largos si se desea. En una modalidad del proceso de desaguado, el tiempo de contacto es de aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 5 minutos. En otra modalidad, el tiempo de contacto del proceso de desaguado es de aproximadamente 15 segundos a aproximadamente 4 minutos.

Las temperaturas de contacto pueden variar, además, ampliamente según el punto de ebullición de la composición. Generalmente, la temperatura de contacto es igual o menor que el punto de ebullición normal de la composición.

En una modalidad, la composiciones de la presente descripción pueden contener, además, un cosolvente . Los cosolventes son deseables cuando las composiciones de la presente invención se emplean en limpiar residuos de sustratos de procesos de limpieza convencionales, por ejemplo, eliminar los fundentes de soldadura y desengrasar los componentes mecánicos que comprenden sustratos de la presente invención. Los cosolventes incluyen alcoholes (tales como metanol, etanol, isopropanol) , éteres (tales como éter dietílico, éter butílico terciario de metilo) , cetonas (tales como acetona) , ésteres (tales como acetato de etilo, dodecanoato de metilo, miristato de isopropilo y los ésteres de dimetilo o diisobutilo de ácidos succínico, glutárico o adípico o mezclas de estos) , alcoholes de éter (tales como propilenglicol monopropil éter, dipropilenglicol monobutil éter, y tripropilenglicol monometil éter) , e hidrocarbonos (tales como pentano, ciclopentano, hexano, ciciclohexano, heptano, octano) e hidroclorocarbonos (tales como trans-1,2-dicloroetileno) . Cuando se emplea el cosolvente con la composición de la presente invención para la limpieza o desaguado del sustrato, puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 50 % en peso con base en peso de toda la composición.

Otra modalidad de la descripción se refiere a un método para limpiar una superficie; el método comprende: poner en contacto la superficie con una composición que comprende un solvente, en donde el solvente comprende una composición azeotrópica o similar a un azeótropo de MPHE y trans-1 , 2 -dicloroetileno, y recuperar la superficie de la composición.

En una modalidad, las composiciones de la invención son útiles como composiciones de limpieza, agentes de limpieza, solventes de depósito y solventes de secado o desaguado. En otra modalidad, la invención se refiere a un proceso para eliminar residuos de una superficie o sustrato; el proceso comprende poner en contacto la superficie o sustrato con una composición de limpieza o agente de limpieza de la presente descripción y, opcionalmente, recuperar la superficie o sustrato sustancialmente libre de residuos de la composición de limpieza o agente de limpieza.

Aún en otra modalidad, la presente descripción se refiere a un método para limpiar superficies al eliminar los contaminantes de la superficie. El método para eliminar los contaminantes de una superficie comprende poner en contacto la superficie que tiene contaminantes con una composición de limpieza de la presente invención para solubilizar los contaminantes y, opcionalmente, recuperar la superficie de la composición de limpieza. Después, la superficie está sustancialmente libre de contaminantes. Como se indicó previamente, los contaminantes o residuos que pueden eliminarse mediante el método de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aceites y grasas, residuos de fundente y contaminantes particulados.

En una modalidad de la presente invención, el método de contacto puede lograrse al rociar, descargar, limpiar con un sustrato, por ejemplo, tela o papel de limpieza, que tenga la composición de limpieza incorporada en él. En otra modalidad de la presente invención, el método de contacto puede lograrse al hundir o sumergir el artículo en un baño de la composición de limpieza.

En una modalidad de la presente invención, el proceso para recuperar se logra al retirar la superficie que ha sido contactada del baño de la composición de limpieza. En otra modalidad de la invención, el proceso para recuperar se logra al dejar la composición de limpieza que ha sido rociada, descargada, o limpiada en el disco para que se escurra. Además, cualquier composición de limpieza residual que pueda dejarse atrás después de la finalización de las etapas previas puede evaporarse de una forma similar a aquella para el método de depósito.

El método para limpiar una superficie puede aplicarse a los mismos tipos de superficie como el método de depósito descrito más abajo. Las superficies semiconductoras o discos de medios magnéticos de sílice, vidrio, metal u óxido metálico, o carbono pueden tener contaminantes que se eliminan mediante el proceso de la invención. En el método descrito anteriormente, el contaminante puede eliminarse de un disco al poner en contacto el disco con la composición de limpieza y recuperar el disco de la composición de limpieza.

Aún en otra modalidad, el método de la presente invención proporciona, además, métodos para eliminar contaminantes de un producto, parte, componente, sustrato, o cualquier otro artículo o porción de estos al poner en contacto el artículo con una composición de limpieza de la presente descripción. Como se usa en la presente descripción, el término "artículo" se refiere a todos los · productos, partes, componentes, sustratos, y lo similar y pretende referirse a cualquier superficie o porción de esta.

Como se en la presente descripción, el término "contaminante" pretende referirse a cualquier material o sustancia no deseada presente en el artículo, incluso si la sustancia se coloca en el artículo intencionalmente . Por ejemplo, en la fabricación de dispositivos semiconductores es común depositar un material fotoresistor sobre un sustrato para formar una máscara para la operación de grabado y para retirar, posteriormente, el material fotoresistor del sustrato. El término "contaminante", como se usa en la presente descripción, pretende cubrir o abarcar el material fotoresistente . Los aceites y grasas a base hidrocarbonos y el dioctilftalato son ejemplos de los contaminantes que pueden encontrarse en los discos recubiertos de carbono.

En una modalidad, el método de la invención comprende poner en contacto el artículo con una composición de limpieza de la invención en un método de limpieza por solvente y desengrasado por vapor. En esa modalidad, los métodos de limpieza por solvente y desengrasado por vapor consisten en exponer un artículo, preferentemente a temperatura ambiente, a los vapores de una composición de limpieza en ebullición. La condensación de los vapores en el objeto tiene la ventaja de proporcionar una composición de limpieza destilada, relativamente limpia para eliminar cualquier grasa u otra contaminación. Por lo tanto, los procesos tienen una ventaja adicional en que la evaporación final de la composición de limpieza de la presente invención del objeto deja atrás relativamente muy pocos residuos en comparación con el caso en que el objeto se lave simplemente en una composición de limpieza líquida.

En otra modalidad, para aplicaciones en las cuales el artículo incluye contaminates que son difíciles de eliminar, el método de la invención involucra elevar la temperatura de la composición de limpieza sobre la temperatura ambiente o a cualquier otra temperatura que sea eficaz en la aplicación para mejorar, sustancialmente , la acción de limpieza de la composición de limpieza. En esa modalidad, los procesos se usan generalmente, además, para operaciones en línea de ensamble grandes volúmenes, én donde la limpieza del artículo, particularmente partes y unidades metálicas, debe ser realizada eficaz y rápidamente.

En una modalidad, los métodos de limpieza de la presente descripción comprenden sumergir el artículo que se va a limpiar en la composición de limpieza líquida a una temperatura elevada. En otra modalidad, los métodos de limpieza de la presente descripción comprenden sumergir el artículo que se va a limpiar en una composición de limpieza líquida a aproximadamente el punto de ebullición de la composición de limpieza. En esa modalidad, esta etapa elimina una cantidad sustancial del contaminante determinado del artículo. Aún en otra modalidad, esta etapa elimina una porción principal del contamínate determinado del artículo. En una modalidad, después de esta etapa sigue la inmersión del artículo en una composición de limpieza destilada recientemente, que está a una temperatura menor que la temperatura de la composición de limpieza líquida en la etapa de inmersión precedente. En tal modalidad, la composición de limpieza destilada recientemente está aproximadamente a una temperatura ambiente. Aún en otra modalidad, el método incluye, además, la etapa de poner en contacto, después, el artículo con vapor relativamente caliente de la composición de limpieza al exponer el artículo a vapores que surgen de la composición de limpieza caliente/en ebullición asociado con la etapa de inmersión inicialmente mencionada. En esa modalidad, esto resulta en la condensación del vapor de la composición de limpieza en el artículo. En determinada modalidades preferidas, el artículo puede rociarse con una composición de limpieza destilada antes del enjuague final.

Se contempla que diversas variedades y tipos de equipos de desengrasado por vapor son adaptables para usar en conexión con los métodos de la presente invención. Un ejemplo de los equipos y su funcionamiento se describe en la patente de los EE . UU. núm. 3,085,918, incorporada en la presente descripción como referencia. El equipo descrito en la presente descripción incluye un sumidero de ebullición para contener una composición de limpieza, un sumidero limpio para contener la composición de limpieza destilada, un separador de agua y otro equipo auxiliar.

Los métodos de limpieza de la presente invención pueden comprender, además, limpieza en frío en la cual el artículo contaminado se sumerge en la composición de limpieza líquida de la presente invención en condiciones de temperatura ambiente o se limpia en las condiciones con trapos u objetos similares remojados en la composición de limpieza.

EJEMPLOS Los conceptos descritos en la presente se describirán con más detalle en los siguientes ejemplos que no limitan el alcance de la invención descrita en las reivindicaciones. Nótese que no son necesarias todas las actividades descritas anteriormente en la descripción general o en los ejemplos, que posiblemente no se necesite una parte de una actividad específica y que se puede realizar otra u otras actividades además de las descritas. Además, el orden en que se enuncian las actividades no es necesariamente el orden en el cual se realizan.

En la descripción anterior, los conceptos se han descrito con referencia a modalidades específicas. Sin embargo, una persona de habilidad ordinaria en la técnica entiende que se pueden realizar varias modificaciones y cambios sin apartarse del alcance de la invención tal como se establece en las siguientes reivindicaciones. En consecuencia, la descripción se considerará en un sentido ilustrativo, y no limitante, y se prevé que toda modificación está incluida dentro del alcance de la invención.

Los beneficios, otras ventajas y soluciones a los problemas se han descrito anteriormente con respecto a modalidades específicas. Sin embargo, los beneficios, las ventajas, las soluciones a los problemas y cualquier característica que pueda producir o incrementar un beneficio, ventaja o solución no se interpretarán como una característica crítica, necesaria o esencial de cualquiera de las reivindicaciones.

Se entiende que, para facilitar la comprensión, ciertas características descritas en la presente en el contexto de modalidades individuales se pueden proporcionar, además, combinadas en una sola modalidad. Por el contrario, varias características que, para resumir, se describen en el contexto de una sola modalidad se pueden proporcionar, además, separadamente o en cualquier combinación alternativa. Además, las referencias a valores expresados en intervalos incluyen cada uno y todo valor dentro de ese intervalo.

Ejemplo 1. Presiones del punto de rocío y del punto de burbuja para mezclas de MPHE y t-DCE Las presiones del punto de rocío y del punto de burbuja para las composiciones descritas en la presente descripción se calcularon a partir de propiedades termodinámicas medidas y calculadas. El intervalo casi azeotrópico está indicado por las concentraciones mínima y máxima de MPHE (porcentaje molar, % molar) para el cual la diferencia en las presiones del punto de rocío y del punto, de burbuja es menor o igual que 3 % en base a la presión en el punto de burbuja. Los resultados se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1 * - a 0.1 MPa (1 atm) . Presión.

Ejemplo 2 - Mezclas similares a un azeótropo de MPHE y trans-1 , 2-dicloroetileno Se usó un aparato medidor de ebullición para determinar el intervalo similar a un azeótropo de las mezclas de MPHE y trans- 1 , 2 -dicloroetileno . El aparato consiste en un matraz con termopar, manto calefactor y condensador. Se fijó un cuello lateral en el matraz con una membrana de goma para permitir la adición de un componente en el matraz. Inicialmente , el matraz contuvo 100 % de trans-1, 2-dicloroetileno, y se calentó gradualmente el líquido hasta alcanzar el reflujo y se registró la temperatura de ebullición con una aproximación de 0.1 "C. Se realizaron adiciones de MPHE en el matraz a través del cuello lateral a aproximadamente 1 o 2 % en peso de incrementos . Cada momento que se realizó una adición de MPHE, se dejó estabilizar la temperatura de ebullición del matraz y, después, se registró. Se añadió el MPHE a la mezcla de trans-1 , 2 -dicloroetileno en el matraz hasta conseguir una composición de aproximadamente 50 % en peso de MPHE y 50 % en peso de trans-1, 2-dicloroetileno. Un experimento similar se inició con 100 % de MPHE en el matraz y se añadió gradualmente trans-1, 2-dicloroetileno al matraz para obtener nuevamente 50 % de MPHE y 50 % de trans-1, 2-dicloroetileno. De esta forma, se obtuvieron las temperaturas de ebullición de las mezclas de MPHE y trans- 1 , 2 -dicloroetileno de 0 a 100 %. Los resultados se presentan en la Tabla 2. Tabla 2 Las composiciones que tienen una temperatura de ebullición menor que el punto de ebullición de cada componente puro se consideraron como una evidencia del comportamiento similar a un azeótropo. Para las mezclas de MPHE y trans- 1 , 2 -dicloroetileno, se descubrió que este intervalo similar a un azeótropo es aproximadamente 0.6 % molar de MPHE a aproximadamente 8.7 % molar de MPHE.

Ejemplo 3. MPHE y& azeótropo 1 , 2 -trans-dicloroetileno Se preparó una mezcla que contenía 2.4 % molar de MPHE y 97.6 % molar de 1, 2-trans-dicloroetileno (t-DCE) . Se destiló la mezcla en una columna de destilación de 5 placas Oldershaw a una presión de 0.1 MPa (1 atmósfera) con el uso de una relación de 10:1 para inicio de reflujo. Se leyeron directamente las temperaturas del cabezal y matraz 1 °C. Se tomaron las muestras destiladas en intervalos de 30 minutos durante toda la destilación para la determinación de la composición mediante cromatografía de gases. Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 Temperatura (°C) Composición destilada Corte de destilación MPHE t-DCE (% en volumen) Cabezal Matraz (% molar) (% molar) 0 46 47 2 .4 % 97 .6 % 10 46 47 1 .0 % 99 .0 % 20 46 47 0 .8 % 99 .2 % 30 46 47 0 .9 % 99 .1 % 40 46 47 1 .0 % 99 .0 % 50 46 47 1 .0 % 99 .0 % 60 46 48 1 .1 % 98 .9 % 80 46 48 1 .7 % 98 .3 % Resto líquido 7 .7 % 92 .3 % Durante toda la destilación, especialmente entre los cortes a 10 % y 60 %, las temperaturas de destilación y las composiciones permanecen notablemente constantes, lo que indica la presencia de una azeótropo. Se observó en promedio la composición de 1.0 + 0.1 % molar de MPHE y 99.0 + 0.1 % molar de 1, 2-trans-dicloroetileno.

Ejemplo 4. Uso como un agente de limpieza Las composiciones azeotrópicas de fluido fluorinados e hidroclorocarbonos tales como 1 , 2-trans-dicloroetileno son generalmente útiles como agentes de limpieza. El hidroclorocarbono tiene la habilidad de disolver aceites, pero puede ser inflamable y por ello no es deseable en algunas situaciones. El 1 , 2 -trans-dicloroetileno es inflamable. El fluido fluorinado es, frecuentemente, no inflamable, pero no disolverá aceites de hidrocarbono . Si se determina que las mezclas de los dos no es inflamable, son especialmente útiles.

Se preparó una composición azeotrópica de aproximadamente 96.5 % en peso de 1,2-trans-dicloroetileno y 3.5 % de MPHE y se realizó la prueba de punto de inflamación en copa cerrada. Se descubrió que la mezcla no es inflamable.

Se usó la mezcla azeotrópica para eliminar el aceite de las partes como se describe en el ejemplo más abajo. Se calentó la mezcla a ebullición en un matraz. Se recubrieron probetas de aluminio prepesadas (tamaño aproximadamente 5.08 cm x 7.62 cm (2" x 3")) con aceite mineral con el uso de un hisopo. Se repesaron las probetas y se sumergieron en agua en ebullición durante 5 minutos. Se retiraron las probetas del solvente, se dejaron secar al aire durante 1 minuto y se pesaron una última vez. Se repitió el experimento con el uso de un fluido de silicona Dow Corning 200 (10,000 cSt) como la suciedad. Se calculó el % de suciedad eliminada para demostrar la eficacia de la limpieza. La Tabla 4 muestra los resultados del experimento.

Tabla 4. % de suciedad eliminada con una mezcla azeotrópica de MPHE y t-DCE Probeta Contaminada Peso de probeta % de limpia Probeta después de la suciedad Probeta peso. (g) peso. (g) limpieza (g) eliminada 1 aceite mineral 29.7392 29.7695 29.7392 100 2 aceite mineral 30.9008 30.9408 30.9010 99.5 3 aceite mineral 33.3787 33.4021 33.3788 99.6 Media 99.7 fluido de silicona 33.3794 33.4960 33.3795 100 fluido de silicona 30.9052 31.0526 30.9045 100 fluido de silicona 29.7416 29.8525 ¦29.7416 100 Media 100 Como se mostró anteriormente, la mezcla azeotrópica es muy eficaz en eliminar el aceite mineral y el fluido de silicona .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (23)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una composición azeotrópica o similar a un azeótropo; caracterizada porque comprende éteres de metilperfluorohepteno y una cantidad eficaz de trans-1, 2-dicloroetileno .

2. La composición similar a un azeótropo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de éteres de metilperfluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno.

3. La composición similar a un azeótropo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de éteres de metilfluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno; la composición tiene una presión de vapor de aproximadamente 14.5 kPa a aproximadamente 1432.7 kPa (de aproximadamente 2.11 psia a aproximadamente 207.8 psia) a una temperatura de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 160 °C.

4. La composición similar a un azeótropo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque consiste, esencialmente, en aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 9.7 % molar de éteres de metilfluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno; la composición tiene una presión de vapor de aproximadamente 14.5 kPa a aproximadamente 1432.7 kPa (de aproximadamente 2.11 psia a aproximadamente 207.8 psia) a una temperatura de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 160 °C.

5. La composición similar a un azeotropo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de aproximadamente 0.1 % molar a aproximadamente 4.7 % molar de éteres de metilfluorohepteno y trans- 1 , 2 -dicloroetileno ; la composición tiene una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm) a una temperatura de aproximadamente 47.6 °C a aproximadamente 47.9 °C.

6. La composición azeotrópica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende aproximadamente 1.0 % molar de éteres metilperfluorohepteno y trans-1 , 2 -dicloroetileno con una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm) a una temperatura de 46 °C.

7. La composición azeotrópica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque consiste, esencialmente, en aproximadamente 1.0 % molar de éteres metilperfluorohepteno y trans- 1 , 2 -dicloroetileno ; la composición tiene una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm) a una temperatura de 46 °C.

8. La composición similar a un azeotropo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de aproximadamente 0.6 % molar a aproximadamente 8.7 % molar de éteres de metilfluorohepteno y trans-1, 2-dicloroetileno; la composición tiene una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm) a una temperatura de aproximadamente 48.3 °C a aproximadamente 48.5 °C.

9. Las composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque consisten, esencialmente, en aproximadamente 0.6 % molar a aproximadamente 8.7 % molar de éteres de metilfluorohepteno y trans-1 , 2 -dicloroetileno la composición tiene una presión de vapor de aproximadamente 0.1 MPa (1 atm) a una temperatura de aproximadamente 48.3 °C a aproximadamente 48.5 °C.

10. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una diferencia de presión del punto de rocío y una presión del punto de burbuja menor o igual que 3 %, con base en la presión del punto de burbuja.

11. Un método para eliminar los residuos de una superficie en un artículo, caracterizado porque comprende: a. poner en contacto una superficie con una composición que comprende una composición azeotrópica o similar a un azeótropo de éteres de metilperfluorohepteno y trans-1 , 2-dicloroetileno; y . b. recuperar la superficie de la composición.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende un propelente.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el propelente comprende aire, nitrógeno, dióxido de carbono, 2 , 3 , 3 , 3-tetrafluoropropeno, trans-1,3,3, 3 -tetrafluoropropeno, 1,2,3,3,3 -pentafluoropropeno, difluorometano, trifluometano, difluoroetano, trifluoroetano, tetrafluoroetano, pentafluoroetano, hidrocarbonos , o éter dimetílico, o combinaciones de estos.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque al menos un tensioactivo.

15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el - contacto se logra mediante desengrasado por vapor.

16. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el desengrasado de vapor se realiza mediante : a. someter la composición a ebullición; y b. exponer el artículo a vapores de la composición.

17. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el contacto se logra mediante una primera etapa de sumergir el artículo en la composición, caracterizado además porque la composición se encuentra a una temperatura mayor que la temperatura ambiente.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la composición se encuentra a una temperatura de aproximadamente el punto de ebullición de la composición.

19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque comprende, una segunda etapa de sumergir el artículo en la composición, caracterizado además porque la composición se encuentra a una temperatura menor que la temperatura de la primera etapa de inmersión.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la composición en la segunda etapa de inmersión se encuentra a temperatura ambiente.

21. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque comprende, las etapas de someter a ebullición la composición y exponer el artículo a vapores de la composición en ebullición.

22. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la composición se encuentra a temperatura ambiente.

23. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el contacto se logra al limpiar la superficie con un objeto saturado con la composición.