TW201700724A - 甲基全氟庚烯醚及反－１，２－二氯乙烯之三元組合物及其用途 - Google Patents

甲基全氟庚烯醚及反－１，２－二氯乙烯之三元組合物及其用途 Download PDF

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Abstract

所揭示者為一種組合物，其包含90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物，其中該組合物是不可燃的。本揭露進一步提供一種自物品表面移除殘餘物之方法，其包含：(a)使該物品與包含MPHE、反-1,2-二氯乙烯及氟碳化物之組合物的組合物接觸，該氟碳化物選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基 酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組；以及(b)自該組合物回收該表面。

Description

甲基全氟庚烯醚及反-1,2-二氯乙烯之三元組合物及其用途
本揭露係屬於甲基全氟庚烯醚組合物之領域。這些組合物為零ODP、低GWP組合物，且可用於精密清潔應用中作為去焊劑並自表面上移除油或殘餘物。
精密清潔係為廣泛範圍的各式現代工業所需。從印刷電路板製造到製錶之各式不同工業皆需要以嚴格的標準清潔，以確保最終產品提供可靠且無問題的性能。許多工業包括航太、運輸、電信和數據處理工業都採用關鍵電子元件及電路板，其故障可能導致災難。這些系統中所採用的印刷電路板(PCB)在使用之前，必須用溶劑清潔以移除在PCB製程中引入的助焊劑及其他污垢。在半導體工業中使用的產品需要精密清潔，以符合嚴格的性能標準。航太工業需要精密清潔起落架，以避免因殘留水造成起落架部件斷裂。珠寶及製錶工業要求美觀、無斑點且沒有任何污垢的最終產品。從手術針到人工心臟瓣膜的各式醫學裝置必須以嚴格的標準清潔，以防止感染和疾病的傳播。汽車工業需要精密清潔關鍵部件，諸如噴油器、ABS剎車、壓縮 機、繼電器、感測器和開關。溶劑亦為光學部件包括光學組件、透鏡、光纖及平板顯示器的無斑點清潔所需。
理想上精密溶劑應為不可燃且具有低毒性，以在使用中提供安全性。亦期望在移除污垢上具有高溶劑有效性。溶劑有效性通常以考立丁醇(Kauri Butanol,KB)值表示，其反映溶劑溶解重烴油脂的能力，即KB值愈高，溶劑有效性愈高。
在1970年代初期，最受歡迎的精密清潔溶劑是三氯乙烯(TCE)。然而，由於涉及到水及土地污染的環境問題，自1970年代後期開始，TCE在許多應用中被基於氟之溶劑CFC-113取代。TCE在國內和國外皆持續面臨不斷增加的法規，且TCE也是潛在的致癌物質。然而，CFC-113是促成平流層臭氧破壞的溶劑，其特徵在於高臭氧消耗潛勢(ODP值)。因此，依據1987年蒙特婁議定書的規定，CFC-113現已因彼之臭氧消耗性質而被禁用。在CFC-113的禁令之後，具有低ODP、但非零ODP之溶劑係經開發，包括如HCFC-141b和HCFC-225之溶劑。由於這些溶劑具有臭氧消耗特性，已預定在不久的將來將其淘汰。近來，已開發出零ODP的溶劑，包括氫氟碳化物(HFC)和氫氟醚(HFE)。雖然這些化合物不促成臭氧消耗，但具有中等全球暖化潛勢(GWP)，且被歸類為溫室氣體(GHG)，即為在一定程度上促成全球暖化/氣候變遷的氣體。在已發現可用於精密溶劑應用的HFC中，包括1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷(HFC-43-10mee)，其商品名稱為Vertrel XF。包含約58至68重量百分比的1,1,1,2,3,4,4,5,5,5- 十氟戊烷(HFC-43-10mee)及約32至42重量百分比的反-1,2-二氯乙烯之共沸組合物係描述於美國專利第5,196,137號中。
包含自0.4至29重量百分比的MPHE及反-1,2-二氯乙烯的共沸組合物係揭示於美國專利第8,410,039號。包含13.5重量百分比的MPHE及86.5重量百分比的反-1,2-二氯乙烯之組合物的不可燃性並不足以使用於一些溶劑清潔應用中。當該等組合物根據ASTM D56-05測試閃點時，其在多次重複的測試過程中展現出一些閃火。這表示在某些條件下有一些可燃性潛勢。
很明顯的是，需要不僅具有低毒性及高溶解力之特徵，且亦具有零ODP及低GWP特徵之精密溶劑。甚至更期望的是亦為不可燃之溶劑。
本揭露提供可用於精密清潔應用如半導體晶片及電路板清潔、去焊及去脂製程之零ODP、低GWP組合物。本組合物亦具有高溶解力、低毒性及不可燃性之特徵。
本揭露提供零ODP、低GWP組合物，其包含(a)自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚(MPHE)、自90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯及自0.6至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物，其中組合物是不可燃的。本揭露進一步提供一種自物 品表面移除殘餘物之方法，其包含：(a)使該物品與包含MPHE、反-1,2-二氯乙烯及氟碳化物之組合物的組合物接觸，該氟碳化物選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組；以及(b)自該組合物回收該表面。
本文描述甲基全氟庚烯醚(MPHE)、反-1,2-二氯乙烯、及至少一種選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物的組合物。MPHE係描述於美國專利第8,399,713號。本文亦描述使用包含MPHE、反-1,2-二氯乙烯及選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物的本發明組合物之新穎方法。這些組合物在溶劑應用中展現優異的清潔作用，且當根據ASTM D56-05(2010)測試時不展現閃點。
包含自0.4至29重量百分比的MPHE及反-1,2-二氯乙烯的共沸組合物係揭示於美國專利第8,410,039號。包含13.5重量百分比的MPHE及86.5重量百分比的反-1,2-二氯乙烯之組合物的不可燃性並不足以使用於一些溶劑清潔應用中。
如本文中所使用，用語「包含(comprises/comprising)」、「包括(includes/including)」、「具有(has/having)」或其任何其他變型係意欲涵蓋非排他性的涵括。例如，包含元件列表的製程、方法、物件、或設備不一定僅限於那些元件，而是可以包括其他未明確列出的元件或為該製程、方法、物件、或設備固有的元件。再者，除非有明確相反陳述，否則「或(or)」係指涵括性的或而非排他性的或。例如，以下任何一種情況均滿足條件A或B：A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)、以及A和B皆為真(或存在)。如本文中所使用，用語「基本上由...組成(consisting essentially of)」意在涵蓋包含列舉材料以及不影響所要求保護之組合物的基本與新穎特性的其他組分之組合物。
連接詞「由......組成(consisting of)」排除任何未指明的元件、步驟或成分。假使在請求項中，該連接詞會使請求項不包括列舉材料以外的材料，但原本與該等材料相關的雜質除外。當該詞「由......組成(consists of)出現在請求項主體的子句而非緊接著前言，其只限制在該子句中提到的元件；其他元件並不會從請求項的整體排除。
又，使用「一(a/an)」來描述本文所述的元件和組分。這樣做僅僅是為了方便，並且對本發明的範圍提供一般性的意義。此描述應被解讀為包括一(one)或至少一(at least one)，且除非另有明顯之不同陳述，否則此單數亦包括複數。
除非另有定義，本文所用之所有技術及科學用語均與本發明所屬技術領域具有通常知識者所通常理解的意義相同。雖然類似或等同於本文所述之方法及材料可用於實施或測試本揭露之實施例，但適合的方法及材料乃描述於下文中。除非引用特定段落，否則本文中所述之所有公開案、專利申請案、專利以及其他參考文獻均以引用方式全文併入本文中。如發生矛盾，則以本說明書(包括定義)為準。此外，該等材料、方法及實例僅係說明性質，而不係意指為限制拘束。
上述各種態樣與實施例僅為例示性且非限制性。在閱讀本說明書後，熟習該技藝者瞭解在不偏離本發明之範疇下，亦可能有其他態樣與實施例。
如本文中所使用，共沸組合物是兩種或更多種物質的恆沸液體混合物，其中該混合物蒸餾時沒有顯著的組成變化並且表現為恆沸組合物。相較於相同物質之非共沸混合物，經表徵為共沸之恆沸組合物展現最高或最低之沸點。共沸組合物包括勻相共沸物，其為表現有如單一物質之二或更多種物質的液體混合物，因為藉由部分蒸發或蒸餾該液體所產生的蒸氣具有與該液體相同的組成。如本文中所使用之共沸組合物也包括不勻相共沸物，其中該液相分成二或更多個液 相。在這些實施例中，在共沸點下，蒸氣相與兩種液相是平衡的，而且所有三相具有不同的組成。如果將不勻相共沸物的兩種平衡液相合併在一起，然後計算總液相的組成，則該組成與蒸氣相的組成是完全相同的。
如本文中所使用，用語「類共沸組合物」有時也被稱為「近共沸組合物」，是指二或更多種物質的恆沸或實質上恆沸之液體混合物，其表現有如單一物質。一種表徵類共沸組合物的方式是藉由部分蒸發或蒸餾液體所產生的蒸氣與被蒸發或蒸餾而產生該蒸氣的該液體具有實質上相同的組成。也就是說，該混合物在蒸餾或回流時並無實質的組成改變。可替代地，類共沸組合物可經表徵為具有小於各純組分之沸點的沸點溫度之組合物。
此外，尚有另一方式可表徵類共沸組合物，即該組合物的泡點壓力及該組合物的露點蒸氣壓在特定溫度下係實質上相同的。近共沸組合物展現之露點壓力及泡點壓力幾乎沒有壓力差。因此，在給定溫度下，露點壓力及泡點壓力間的差異會是一微小值。此亦可描述為露點壓力和泡點壓力之間的壓力差小於或等於3百分比(基於泡點壓力)之組合物可視為近共沸。
MPHE包含不飽和氟醚的異構混合物，其為全氟庚烯諸如全氟-3-庚烯與甲醇在強鹼存在下反應之產物。在一個實施例中，該混合物包含下列化合物之一或多者的混合物：CF3CF2CF=CFCF(OR)CF2CF3、CF3CF2C(OR)=CFCF2CF2CF3、 CF3CF=CFCF(OR)CF2CF2CF3、及CF3CF2CF=C(OR)CF2CF2CF3；其中R=CH3。
含有13.5重量百分比的MPHE之包含MPHE及反式二氯乙烯之組合物可用於清潔應用。然而，當根據ASTM測試方法進行多次閃點測試時間歇性觀察到閃點，使本發明人尋找其他不可燃的組合物。
本發明人已發現加入少量選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物至MPHE及反-二氯乙烯的二元組合物導致展現恆沸特性並具有降低可燃性之組合物。添加低至自0.6重量百分比至1.5重量百分比之量的上述氟碳化物導致在閉杯閃點測試中並未展現出可測閃點的組合物。
在本發明的一個實施例中，組合物包含自約90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的MPHE及自0.6至2重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物。在本發明的另一個實施例中，組合物包含自約93至97重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自3至6重量百分比的MPHE及自0.5至2重量百分比的 選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物。在本發明的又另一個實施例中，組合物包含95重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自4.0至4.4重量百分比的MPHE及自0.6至1.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物。
在本發明的一個實施例中，組合物基本上由自約90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的MPHE及自0.5至2重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物組成。在本發明的另一個實施例中，組合物基本上由自約93至97重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自3至6重量百分比的MPHE及自0.6至2重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物組成。在本發明的又另 一個實施例中，組合物基本上由95重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自4.0至4.4重量百分比的MPHE及自0.6至1.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物組成。
在一實施例中，本組合物可進一步包含推進劑。氣溶膠推進劑可有助於將本組合物以氣溶膠的形式自一儲存容器傳送至一表面。氣溶膠推進劑係可選地以至多約總組合物的25重量百分比被包括在本組合物中。代表性的氣溶膠推進劑包含空氣、氮氣、二氧化碳、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、反-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)、1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、二氟甲烷(CF2H2，HFC-32)、三氟甲烷(CF3H，HFC-23)、二氟乙烷(CHF2CH3，HFC-152a)、三氟乙烷(CH3CF3，HFC-143a；或CHF2CH2F，HFC-143)、四氟乙烷(CF3CH2F，HFC-134a；或CF2HCF2H，HFC-134)、五氟乙烷(CF3CF2H，HFC-125)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFC-227ea)、及烴如丙烷、丁烷、或戊烷、二甲醚、或其組合。
在另一實施例中，本組合物可進一步包括至少一種表面活性劑。本揭露之表面活性劑包括在本領域中用於使基材脫水或乾燥之所有已知的表面活性劑。代表性的表面活性劑包括烷基磷酸酯胺鹽(例如：2-乙基己基胺及磷酸異辛酯之1：1的鹽類)；乙氧基化醇、硫醇或烷基酚；烷基磷酸酯之四級銨鹽(在銨基或磷酸基上具有氟烷 基)；以及氟化胺之單-或二-烷基磷酸鹽。其他的氟化表面活性劑化合物係描述於美國專利第5,908,822號，其係以引用方式併入本文中。
在本發明的脫水組合物中，其所包括之表面活性劑的量可依該組合物所將使用的特定乾燥應用而廣泛改變，但這對本領域具有通常知識者係顯而易知的。在一實施例中，以該表面活性劑/溶劑組合物之總重量計，溶於不飽和氟化醚溶劑中之表面活性劑的量係不高於約1重量百分比。在另一實施例中，若以該組合物處理後，再以不含或含極少量表面活性劑的溶劑處理欲乾燥之基材，則可使用較大量的表面活性劑。在一實施例中，表面活性劑的量為至少約之50百萬分點(ppm，依重量計)。在另一實施例中，表面活性劑的量係自約100至約5000ppm。在又一實施例中，以該脫水組合物之總重量計，所使用之表面活性劑的量係自約200至約2000ppm。
可選地，其他添加劑可包括在本組合物中，包含用於脫水的溶劑及表面活性劑。這類添加劑包括具有抗靜電特性的化合物；其能消除來自非導電基材的靜電荷，例如玻璃及矽土。當自非導電部件例如玻璃透鏡及鏡子乾燥水或水溶液時，在本發明的脫水組合物中使用抗靜電添加劑以避免汙點及汙漬可能是必要的。本發明的大部分不飽和氟醚溶劑也具有作為介電流體的效用，即其為電流的不良導體且不容易消散靜電荷。
在習知乾燥及清潔設備中，脫水組合物的沸騰及總循環可產生靜電荷，特別是在已從基材移除大部分水分的乾燥製程後段。此類靜電荷聚集在基材之非導電表面，並防止水分從表面釋出。殘留 的水分在原處乾燥而導致基材上非所欲的汙點及汙漬。殘留在基材上的靜電荷可從清潔製程中帶出雜質或可吸引雜質，例如來自空氣中的棉絨，進而導致令人無法接受的清潔性能。
在一實施例中，理想的抗靜電添加劑為極性化合物，其可溶解在本不飽和氟化醚溶劑中，並造成不飽和氟化醚溶劑導電率的增加而消散來自基材的靜電荷。在另一實施例中，該抗靜電添加劑具有接近該不飽和氟化醚溶劑沸點的正常沸點且在水中不溶解或幾乎不溶解。在又一實施例中，該抗靜電添加劑在水中的溶解度為小於約0.5重量百分比。在一實施例中，該抗靜電劑在不飽和氟化醚溶劑中之溶解度為至少0.5重量百分比。在一實施例中，該抗靜電添加劑為硝基甲烷(CH3NO2)。
在一實施例中，含有抗靜電添加劑的脫水組合物可有效用於如下述之脫水或乾燥一基材的方法中之脫水乾燥及潤洗步驟。
另一實施例係關於一種用於脫水或乾燥一基材的方法，其包含：a)使該基材與包含90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.1至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的 氟碳化物之組合物接觸，該組合物進一步包含表面活性劑，藉此使基材脫水；及b)自該組合物回收該經脫水之基材。
在一實施例中，以總溶劑/表面活性劑組合物之重量計，用於脫水及乾燥之表面活性劑係可溶解達至少1重量百分比。在另一實施例中，本揭露之脫水或乾燥方法在從各種類型基材上置換水分是非常有效的，包括金屬，例如鎢、銅、金、鈹、不鏽鋼、鋁合金、黃銅及類似物；從玻璃及陶瓷表面上置換水分，例如玻璃、藍寶石、硼矽酸玻璃、氧化鋁、二氧化矽，例如用於電子電路的矽晶圓、經燒製的氧化鋁及類似物；以及從塑膠上置換水分，例如聚烯烴(「Alathon」、Rynite®、「Tenite」)、聚氯乙烯、聚苯乙烯(Styron)、聚四氟乙烯(Teflon®)、四氟乙烯-乙烯共聚物(Tefzel®)、聚偏二氟乙烯(「Kynar」)、離子聚合物(Surlyn®)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(Kralac®)、酚-甲醛共聚物、纖維材料(「Ethocel」)、環氧樹脂、聚縮醛(Delrin®)、聚對苯醚(Noryl®)、聚醚酮(「Ultrapek」)、聚醚醚酮(「Victrex」)、聚(對苯二甲酸丁二酯)(「Valox")、聚芳酯(Arylon®)、液晶聚合物、聚醯亞胺(Vespel®)、聚醚醯亞胺(「Ultem」)、聚醯胺醯亞胺(「Torlon」)、聚對苯硫醚(「Rython」)、聚碸(「Udel」)及聚芳碸(「Rydel」)。在另一實施例中，用於本脫水或乾燥方法之組合物係能與彈性體相容。
在一實施例中，本揭露係關於一種用於從一潮濕基材之表面移除至少一部分水分(脫水)的方法，其包含使該基材與前述之 脫水組合物接觸，然後從與該脫水組合物之接觸中移除該基材。在另一實施例中，原本附著在該基材表面的水分係經溶劑及/或表面活性劑置換並隨著該脫水組合物離去。如本文中所使用，用語「至少一部分水分(at least a portion of water)」意指每個浸泡循環移除基材表面至少約75重量百分比的水。如本文中所使用，用語「浸泡循環(immersion cycle)」意指涉及其中將基材浸泡在本脫水組合物中之至少一步驟的一循環。
可選地，藉由使基材與不含表面活性劑的鹵碳化物溶劑接觸，可進一步移除殘餘附著在基材上的極少量表面活性劑。保持物品在溶劑蒸氣或回流溶劑中，將進一步減少基材上殘餘之表面活性劑的存在。藉由蒸發作用將附著在基材表面上的溶劑移除。可在大氣壓力或真空壓力下將溶劑蒸發，且可使用高於或低於該鹵碳化物溶劑沸點的溫度。
使該基材與脫水組合物接觸之方法並非關鍵且可廣泛變化。舉例而言，可將基材浸泡在組合物中，或可使用習知設備將組合物噴灑在基材上。較佳係將基材完全浸泡，因為這樣通常能確保組合物與基材所有暴露之表面間的接觸。然而，可使用任何可輕易提供該完全接觸的其他方法。
基材與脫水組合物接觸的時間長短可有廣泛變化。通常，接觸時間至多約5分鐘，然而若期望的話可使用較長的時間。在脫水製程的一個實施例中，接觸時間係自約1秒鐘至約5分鐘。在另一實施例中，脫水製程的接觸時間係自約15秒鐘至約4分鐘。
取決於組合物的沸點，接觸溫度也可有廣泛變化。一般來說，接觸溫度係等於或小於組合物的正常沸點。
在一實施例中，本揭露之組合物可進一步包含共溶劑。在使用本組合物從基材清潔習知製程殘餘物時，例如移除助焊劑及去除包含本發明基材之機械組件的油脂，使用此類共溶劑是理想的。此類共溶劑包括醇類(例如甲醇、乙醇、異丙醇)、醚類(例如乙醚、甲基三級丁醚)、酮類(例如丙酮)、酯類(例如乙酸乙酯、十二酸甲酯、肉豆蔻酸異丙酯及琥珀酸、戊二酸或己二酸之二甲酯或二異丁酯或其混合物)、醚醇(例如：丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚及三丙二醇單甲醚)及烴(例如戊烷、環戊烷、己烷、環己烷、庚烷、辛烷)，以及氫氯碳化物(例如反-1,2-二氯乙烯)。當此共溶劑與本組合物一起用於基材脫水或清潔時，以整體組合物之重量計，共溶劑可以自約1重量百分比至約50重量百分比之量存在。
本揭露之另一實施例係關於一種清潔一表面之方法，其包含：a.使該表面與包含90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物之組合物接觸，及 b.自該組合物回收該表面。
在一實施例中，本發明之組合物係可用來作為清潔組合物、清潔劑、沉積溶劑以及作為脫水或乾燥溶劑。在另一實施例中，本發明係關於一種自一表面或基材移除殘餘物之方法，該方法包含使該表面或基材與本揭露之清潔組合物或清潔劑接觸，以及可選地自該清潔組合物或清潔劑回收實質上無殘餘物的該表面或基材。
在又一實施例中，本揭露係關於一種藉由自表面移除汙染物以清潔該表面之方法。該自表面移除汙染物之方法包含使該具有汙染物的表面與本發明之清潔組合物接觸以溶解該汙染物，以及可選地自該清潔組合物回收該表面。之後該表面即實質上無汙染物。如上所述，可用本方法移除的汙染物或殘餘物包括但不限於油和油脂、助焊劑殘餘物及粒狀汙染物。
在本揭露之一實施例中，接觸的方法可藉由噴灑、沖洗、以其中或其上具有該清潔組合物納入之一基材(例如擦拭布或紙)擦拭之方式達成。在本揭露之另一實施例中，接觸的方法可藉由將該物品浸漬或浸泡在該清潔組合物之浴中達成。
在本揭露之一實施例中，回收方法係藉由自該清潔組合物浴中移除已接觸過的表面而達成。在本發明之另一實施例中，回收方法係藉由使已噴灑、沖洗或擦拭在磁碟上的清潔組合物排出而達成。此外，在先前步驟完成之後可能留下的任何殘餘清潔組合物，可用一類似沉積方法的方式蒸發。
清潔表面的方法可應用於與下述沉積方法所應用之相同類型的表面。二氧化矽、玻璃、金屬、金屬氧化物或碳的半導體表面或磁性介質磁碟可能具有以本發明之方法移除的汙染物。在上述方法中，藉由使磁碟與該清潔組合物接觸並自該清潔組合物回收該磁碟，可將汙染物從磁碟上移除。
在又一實施例中，本方法也提供藉由使物品與本揭露之清潔組合物接觸，以從產品、部件、組件、基材或任何其他物品或其一部分移除汙染物的方法。如本文所提及，用語「物品(article)」係指所有此類產品、部件、組件、基材及類似物，且進一步意指其任何表面或一部分。
如本文中所使用，用語「汙染物(contaminant)」意指任何不欲存在於物品上的材料或物質，即使該物質係被有意置於該物品上。舉例而言，在半導體裝置的製造中，將光阻材料沉積至基材上以形成用於蝕刻操作的遮罩，並在之後自基材移除光阻材料是很常見的。如本文中所使用，用語「汙染物(contaminant)」意欲涵蓋及包含此類光阻材料。可在碳塗覆磁碟上發現之汙染物的實例為基於烴之油及油脂以及鄰苯二甲酸二辛酯。
在一實施例中，本發明之方法包含以蒸氣脫脂及溶劑清潔法使物品與本發明之清潔組合物接觸。在一個此類實施例中，蒸氣脫脂及溶劑清潔法係由使物品(較佳地於室溫下)暴露於沸騰的清潔組合物之蒸氣中所組成。凝結在物體上的蒸氣具有提供相對乾淨、經蒸餾的清潔組合物以洗掉油脂或其他汙染的優點。因此此類製程具有 一額外的優點，因為相較於僅在液體清潔組合物中洗滌物體的情況，本清潔組合物自該物體之最終蒸發留下相對少量之殘餘物。
在另一實施例中，關於其中的物品包括難以移除之汙染物的應用中，本發明的方法涉及將該清潔組合物的溫度升至環境溫度以上或至任何其他在此類應用中有效的溫度，以實質上改善該清潔組合物的清潔作用。在一個此類實施例中，此類方法通常也用於大型組裝線作業，其中物品特別是金屬部件及組成的清潔必須有效且快速地進行。
在一實施例中，本揭露之清潔方法包括在升溫下將該待清潔物品浸泡在液體清潔組合物中。在另一實施例中，本揭露之清潔方法包含在約清潔組合物的沸點下將該待清潔物品浸泡在液體清潔組合物中。在一個此類實施例中，此步驟自該物品移除顯著量的目標汙染物。在又一實施例中，此步驟自該物品移除大部分的目標汙染物。在一實施例中，在此步驟之後，接著將該物品浸泡在新鮮蒸餾的清潔組合物中，此清潔組合物之溫度係低於前述的浸泡步驟中的液體清潔組合物之溫度。在一個此類實施例中，該新鮮蒸餾的清潔組合物係處在約環境溫度或室溫下。在又一實施例中，該方法也包括接著使該物品與該清潔組合物之相對熱蒸氣接觸之步驟，此係藉由使該物品暴露於與該最先提及之浸泡步驟有關之自該熱/沸騰清潔組合物上升的蒸氣而達成。在一個此類實施例中，此導致清潔組合物蒸氣凝結在物品上。在某些較佳的實施例中，最後潤洗之前可用蒸餾的清潔組合物噴灑該物品。
設想到有許多種類及型式的蒸氣脫脂設備可經調適以搭配本方法使用。此類設備及其操作的一個實例係揭示於美國專利第3,085,918號，其係以引用方式併入本文中。其中所揭示之設備包括一用於容納清潔組合物之沸騰槽、一用於容納蒸餾清潔組合物的清潔槽、一水分離器以及其他輔助設備。
本清潔方法也可包含冷洗，其中受汙染的物品在環境溫度或室溫條件下被浸泡在本揭露之流體清潔組合物中，或在此類條件下以浸泡在清潔組合物中的抹布或類似物體擦拭。
實例
將在下面的實例中進一步說明本文所述的概念，該等實例並不會限制申請專利範圍中所描述的發明範圍。應注意的是，並非上文一般性描述或實例中所述之動作都是必要的，特定動作之一部分可能並非必要的，並且除了所描述之動作外，可進一步執行一或多個其他動作。此外，所列動作之次序不必然是執行該等步驟之次序。
在上述說明書中，已參考具體的實施例描述了不同概念。然而，該項技術領域中具有通常知識者應理解，可在不偏離下列申請專利範圍所提出之發明範疇下進行各式修改與改變。因此，本發明說明應視為是例示性而非限制性，且所有此類修改都意欲包括在本發明的範圍之內。
前文已針對特定實施例之效益、其他優點及問題解決方案加以闡述。然而，不可將效益、優點、問題解決方案以及任何可導 致這些效益、優點或解決方案發生或更為突顯的特徵解讀為是任何或所有專利申請範圍之關鍵、必需或必要之特徵或元件。
應當理解為了清楚說明起見，本文所述之不同實施例中的某些特徵，亦可以組合之方式於單獨實施例中提供。反之，為簡潔起見，在單個實施例中所描述的多個特點也可能被分別提供，或以任何子組合的方式提供。此外，當提及範圍的數值時，其係包括該範圍內的所有及每一個數值。
實例1：MPHE、T-DCE及HFCP之組合物的可燃性。
下表1所示的MPHE、t-DCE及HFCP之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果如下所示，其中含有超過0.8% wt的HFCP之混合物是不可燃的。
實例2. MPHE、HFCP、t-DCE摻合物的類共沸行為
製造下表中所示之三元混合物，並用沸點計測量沸點。如所顯示的，分別含有95% wt的t-DCE、HFCP 0至1.8% wt及 MPHE 5% wt的混合物展現出類共沸行為，即在此組成範圍內，沸點是恆定的。
實例3：MPHE、T-DCE及1336mzz-Z之組合物的可燃性。
下表3所示的MPHE、t-DCE及Z-1336mzz之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.5% wt的Z-1336mzz之混合物是不可燃的。
實例4：MPHE、t-DCE、Z-1336mzz摻合物的沸點行為
製造下表中所示之三元混合物，並用沸點計測量沸點。如所顯示的，分別含有95% wt的t-DCE、Z-1336mzz 0至2% wt及MPHE 5% wt的混合物展現出類共沸行為，即在此組成範圍內，沸點是恆定的。
實例5：MPHE、T-DCE及HFO 1438ezy之組合物的可燃性
下表5所示的MPHE、t-DCE及HFO 1438ezy之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.7% wt的HFO 1438ezy之混合物是不可燃的。
實例6：MPHE、T-DCE及HFO-1438mzz之組合物的可燃性
下表6所示的MPHE、t-DCE及HFO 1438mzz之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.7% wt的HFO 1438mzz之混合物是不可燃的。
實例7：MPHE、T-DCE及Novec 1230之組合物的可燃性
下表7所示的MPHE、t-DCE及Novec 1230之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.5% wt的Novec 1230之混合物是不可燃的。
實例8：MPHE、T-DCE及HFE-7100之組合物的可燃性
下表8所示的MPHE、t-DCE及HFE-7100之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.6% wt的HFE-7100之混合物是不可燃的。
實例9：MPHE、T-DCE及HFE-7200之組合物的可燃性
下表9所示的MPHE、t-DCE及HFE-7200之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.7% wt的HFE-7200之混合物是不可燃的。
實例10：MPHE、T-DCE及HFE-7000之組合物的可燃性
下表10所示的MPHE、t-DCE及HFE-7000之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.7% wt的HFE-7000之混合物是不可燃的。
實例11：MPHE、T-DCE及HFO E-1233zd之組合物的可燃性
下表11所示的MPHE、t-DCE及HFO E-1233zd之組合物的閃點係用ASTM D56-05(2010)，藉由Tag閉杯測試器的閃點標準測試方法測定。結果列於下表，其中含有超過0.6% wt的HFO E-1233zd之混合物是不可燃的。

Claims (19)

  1. 一種組合物，其包含90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物，其中該組合物是不可燃的。
  2. 如請求項1之組合物，其包含93至97重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自3至6重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物。
  3. 如請求項1之組合物，其包含95重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自4.0至4.4重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.6至1.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物。
  4. 一種組合物，其基本上由90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比 的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物組成，其中該組合物是不可燃的。
  5. 如請求項4之組合物，其基本上由93至97重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自3至6重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物組成。
  6. 如請求項4之組合物，其基本上由95重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自4.0至4.4重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.6至1.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物組成。
  7. 一種用於自一物品之一表面移除殘餘物之方法，其包含：a.使該表面與包含90至99重量百分比的反-1,2-二氯乙烯、自0.1至8重量百分比的甲基全氟庚烯醚及自0.5至2.0重量百分比的選自由Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯、1,3,4,4,4-五氟-3-三氟甲基-1-丁烯、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-2-戊烯、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙 基醚、全氟異丙基甲基醚、全氟乙基異丙基酮、七氟環戊烷、及E-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯組成之群組的氟碳化物之組合物接觸；及b.自該組合物回收該表面。
  8. 如請求項7之方法，其中該組合物進一步包含推進劑。
  9. 如請求項8之方法，其中該推進劑包含空氣、氮氣、二氧化碳、2,3,3,3-四氟丙烯、反-1,3,3,3-四氟丙烯、1,2,3,3,3-五氟丙烯、二氟甲烷、三氟甲烷、二氟乙烷、三氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷、碳氫化合物或二甲醚、或其組合。
  10. 如請求項7之方法，其中該組合物進一步包含至少一種表面活性劑。
  11. 如請求項7之方法，其中該接觸係藉由蒸氣脫脂達成。
  12. 如請求項11之方法，其中該蒸氣脫脂係藉由以下步驟進行：a.使該組合物沸騰；及b.使該物品暴露至該組合物之蒸氣。
  13. 如請求項7之方法，其中該接觸係藉由一將該物品浸泡在該組合物中的第一步驟所達成，其中該組合物係處於高於環境溫度或室溫的溫度下。
  14. 如請求項13之方法，其中該組合物係處於約該組合物之沸點的溫度下。
  15. 如請求項13之方法，其進一步包含一將該物品浸泡在該組合物中的第二步驟，其中該組合物係處於低於該第一浸泡步驟之溫度的溫度下。
  16. 如請求項15之方法，其中在該第二浸泡步驟中的該組合物係處於環境溫度或室溫下。
  17. 如請求項15之方法，其進一步包含使該組合物沸騰以及使該物品暴露至沸騰之該組合物之蒸氣的步驟。
  18. 如請求項7之方法，其中該組合物係處於環境溫度或室溫下。
  19. 如請求項7之方法，其中該接觸係藉由以被該組合物浸透之一物體擦拭該表面所達成。
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