(57)【要約】  下記一般式（Ｉ）：Ｒｆ−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｒｆ  （Ｉ）で表されるハイドロフルオロオレフィンを含む組成物。Ｒｆは炭素数６のペルフルオロアルキル基であり、ハイドロフルオロオレフィンは室温で液体である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）：
Ｒｆ−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｒｆ  （Ｉ）
（式中、Ｒｆは炭素数６のペルフルオロアルキル基である）で表され、
室温で液体であるハイドロフルオロオレフィンを含む、組成物。
【請求項２】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、下記式：
ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３
で表される、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、シス異性体を含む、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、トランス異性体を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物を含む作動流体であって、前記ハイドロフルオロオレフィンが、前記作動流体の総重量に基づいて少なくとも５０重量％の量で前記作動流体中に存在する、作動流体。
【請求項６】
デバイスと、
前記デバイスへ、又は前記デバイスから熱を伝達する機構と、を備え、
前記機構が、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物又は作動流体を含む熱伝達流体を備える、熱伝達用装置。
【請求項７】
前記デバイスが、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するのに用いられる半導体ウェーハ、電力制御用半導体、電気化学セル、配電スイッチギア、電力変圧器、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージされた又はパッケージされていない半導体デバイス、燃料電池、及びレーザーから選択される、請求項６に記載の熱伝達用装置。
【請求項８】
熱を伝達する前記機構が、電子デバイスの温度又は温度範囲を保持するシステム中の構成要素である、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記デバイスが、はんだ付けされる電子部品を備える、請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記機構が、気相はんだ付けを含む、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
デバイスを提供することと、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物又は作動流体を含む熱伝達流体を用いて、前記デバイスへ、又は前記デバイスから熱を伝達することと、を含む、熱を伝達する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハイドロフルオロオレフィンを含む組成物、装置、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なハイドロフルオロオレフィンが、例えば、米国特許出願公開第２０１４／００３１４４２号、米国特許出願公開第２０１３／００９６２１８号、及び米国特許出願公開第２００７／００９６０５１号に記載されている。
【発明の概要】
【０００３】
いくつかの実施形態において、ハイドロフルオロオレフィンを含む組成物が提供される。このハイドロフルオロオレフィンは、下記一般式（Ｉ）：
Ｒｆ−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｒｆ  （Ｉ）
で表され、Ｒｆは炭素数６のペルフルオロアルキル基であり、このハイドロフルオロオレフィンは室温で液体である。
【０００４】
いくつかの実施形態において、上述のハイドロフルオロオレフィンを含む作動流体が提供される。ハイドロフルオロオレフィンは、作動流体の総重量に基づいて少なくとも５０重量％の量で作動流体中に存在する。いくつかの実施形態において、熱伝達用の装置を提供する。この装置は、デバイスと、デバイスへ又はデバイスから熱を伝達する機構と、を備える。この機構は、上述のハイドロフルオロオレフィンを含む熱伝達流体を備える。
【０００５】
いくつかの実施形態において、熱を伝達する方法を提供する。この方法は、デバイスを提供することと、上述の組成物又は作動流体を含む熱伝達流体を用いて、デバイスへ又はデバイスから熱を伝達することと、を含む。本開示の上記発明の概要は、本開示の各実施形態を記載することを意図するものではない。本開示の１つ以上の実施形態の詳細はまた、以下の明細書に記載する。本開示の他の特徴、目的、及び利点は、明細書及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
現在、様々な流体が熱伝達のために使用されている。熱伝達流体の適合性は、用途プロセスに依存する。例えば、いくつかの電子用途では、不活性であり、高い誘電強度、低い毒性、良好な環境特性、及び広い温度範囲にわたる良好な熱伝達特性を有する熱伝達流体が望ましい。
【０００７】
気相はんだ付けは、特に高温暴露に適した熱伝達流体を必要とするプロセス用途である。このような用途では、１７０℃〜２５０℃の温度が典型的には使用され、２００℃は、鉛系のはんだを使用するはんだ付け用途に特に有用であり、２３０℃は、より高い融点の鉛フリーはんだに有用である。現在、この用途で使用される熱伝達流体は、ペルフルオロポリエーテル（perfluoropolyether、PFPE）類のものである。多くのＰＦＰＥは、使用される温度で適切な熱安定性を有するが、それらは非常に長い大気寿命を有し環境的に持続性があるという顕著な欠点も有しており、これが高い地球温暖化係数（global warming potential、GWP）を生じさせる。このように、ＰＦＰＥを、気相はんだ付け及び他の高温熱伝達用途（例えば、高誘電強度、低電気伝導度、化学的不活性、熱安定性及び有効な熱伝達、広い温度範囲にわたって液体、広い温度範囲にわたって良好な熱伝達特性等）において役立つようにする、ＰＦＰＥの特性を有する新しい材料が必要であるが、新しい材料は大気寿命がより短く、ＧＷＰがより低い。
【０００８】
本開示において、
「デバイス」とは、加熱される、冷却される、又は所定の温度に維持される物体又は仕組みを意味する。
「不活性」とは、通常の使用状況下では一般に化学的に反応しない化学組成物を意味する。
「機構」とは、部品又は機械設備のシステムを意味する。
「ペルフルオロ−」（例えば、基又は部分に関して、例えば「ペルフルオロアルキレン」又は「ペルフルオロアルキルカルボニル」又は「ペルフルオロ化」の場合において等）は、完全にフッ素化され、別段の指示がない限り、フッ素で置き換えることが可能な炭素結合水素原子がないことを意味する。
「第三級窒素」は、水素以外の３個の置換基を有する窒素原子を指す。
「末端」は、分子の末端にある、又はそれに結合した１つの基のみを有する部分又は化学基を指す。
【０００９】
本明細書において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、特に内容上明示されない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用される「又は」という用語は、特に内容上明示されない限り、「及び／又は」を含む意味で一般に用いる。
【００１０】
本明細書において使用される端点による数値範囲の記載は、その範囲内に含まれるすべての数を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４及び５を含む）。
【００１１】
特に指示がない限り、本明細書及び実施形態において使用される量又は成分、特性の測定値等を表すすべての数は、すべての例において「約」という用語により修飾されると理解されるべきである。したがって、特に指示がない限り、前述の明細書及び添付の実施形態の列挙において示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に依存して変化し得る。最低でも、そして請求項記載の実施形態の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてでもなく、各数値パラメータは少なくとも、報告された有効桁の数に照らし、且つ通常の端数処理技術により、解釈されるべきである。
【００１２】
いくつかの実施形態において、本開示は、下記一般式（Ｉ）：
Ｒｆ−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｒｆ  （Ｉ）
（式中、Ｒｆは炭素数６のペルフルオロアルキル基である）で表されるハイドロフルオロオレフィンに関する。いくつかの実施形態において、ハイドロフルオロオレフィンは、下記式（ＩＩ）：
ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３  （ＩＩ）
で表すことができる。
【００１３】
本開示のハイドロフルオロオレフィンは、シス異性体、トランス異性体、又はシス及びトランス異性体の混合物を含み得ることが理解されるべきである。
【００１４】
いくつかの実施形態において、本開示のハイドロフルオロオレフィンは、それらを電子産業用の熱伝達流体として特に有用にする特性を示し得る。例えば、ハイドロフルオロオレフィンは化学的に不活性であり得（即ち、それらは塩基、酸、水等と容易に反応しない）、そして高沸点（最高３００℃）、低凝固点（−４０℃以下で液体であり得る）、低粘度、高い熱安定性、良好な熱伝導率、潜在的に有用な溶媒の範囲内での適切な溶解力、及び低い毒性を有し得る。ハイドロフルオロオレフィンはまた、驚くべきことに、室温で固体である同様の既知のハイドロフルオロオレフィンとは反対に、室温（例えば、２０〜２５℃）で液体であり得る。
【００１５】
炭化水素アルケンは、短い大気寿命をもたらすのに十分な速度で、下層大気中のヒドロキシルラジカル及びオゾンと反応することが知られている（Ａｔｋｉｎｓｏｎ，Ｒ．；Ａｒｅｙ，Ｊ．，Ｃｈｅｍ  Ｒｅｖ．２００３，１０３  ４６０５〜４６３８参照）。例えば、エテンは、ヒドロキシルラジカル及びオゾンとの反応により、それぞれ１．４日及び１０日の大気寿命を有する。プロペンは、ヒドロキシルラジカル及びオゾンとの反応により、それぞれ５．３時間及び１．６日の大気寿命を有する。本開示のハイドロフルオロオレフィンのシス及びトランス異性体の両方は、気相においてオゾンと非常に速い速度で反応することが見出された。結果として、これらの化合物は比較的短い大気寿命を有すると考えられている。
【００１６】
更に、いくつかの実施形態において、本開示のハイドロフルオロオレフィンは、低い環境負荷を有し得る。これに関して、ハイドロフルオロオレフィンは、３００、２００、１００、又は更に１０未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有し得る。本明細書で使用する場合、ＧＷＰは、化合物の構造に基づく化合物の温暖化係数の相対的尺度である。１９９０年に気候変動に関する政府間パネル（Intergovernmental Panel on Climate Change、IPCC）によって規定され、２００７年に改訂された化合物のＧＷＰは、特定の積分時間範囲（integration time horizon、ITH）にわたる、ＣＯ２、１キログラムの放出に起因する温暖化に対する、ある化合物１キログラムの放出に起因する温暖化として計算される。
【００１７】
【数１】
2018506634.tif 000002
【００１８】
この式において、ａｉは、大気中のある化合物の単位質量増加当たりの放射強制力（その化合物のＩＲ吸光度による大気中の放射線束の変化）であり、Ｃは化合物の大気濃度であり、τは化合物の大気寿命であり、ｔは時間であり、ｉは対象の化合物である。一般に受け入れられているＩＴＨは、短期効果（２０年）と長期効果（５００年以上）との間の折衷案を表す１００年である。大気中の有機化合物ｉの濃度は、擬一次速度論（即ち、指数関数的減衰）に従うと仮定される。同じ時間間隔のＣＯ２の濃度は、大気からのＣＯ２の交換及び除去に関するより複雑なモデルを組み込む（Ｂｅｒｎ炭素循環モデル）。
【００１９】
いくつかの実施形態において、上記のハイドロフルオロオレフィンは、アルキル化剤としてハロゲン化ブテン、例えば、１，４−ジブロモブテン、１−クロロ−４−ブロモブテン、１，４−ジクロロブテン、１，４−ジヨードブテン、又はこれらのブテンの混合物等、を用いることにより調製され得る。ペルフルオロオレフィンへのフッ化物イオン（Ｆ−）の添加により、アルキル化して所望の生成物を形成することができるフルオロカルバニオンを形成することができる。いくつかの実施形態において、フッ化物イオン源は、フッ化物の金属塩、例えばＫＦ、ＣｓＦ、ＡｇＦ、若しくはＣｕＦ等のそれぞれ、又はそれらの混合物でもよい。他のハロゲン塩、例えば、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＡｇＢｒ、ＣｕＢｒ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ等を用いて、フルオロカルバニオンの形成を促進する、又はアルキル化反応を助長することができる。ペルフルオロオレフィンは、（ｔｒａｎｓ）−１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ペンタ−２−エン、（ｃｉｓ）−１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ペンタ−２−エン、又は１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−（トリフルオロメチル）ペンタ−２−エンのうちの１つ又は混合物であり得る。フッ化物イオンの量は、少なくとも化学量論量であってもよく、即ち、１モルのペルフルオロオレフィンは、１モル以上のフッ化物イオンを必要とする。極性有機溶媒を使用して、反応を起こさせるのに十分な量のフルオロカルバニオン及びアルキル化剤を溶解することができる。多くの極性溶媒、例えば、アセトニトリル、ベンゾニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ビス（２−メトキシエチル）エーテル（ジグリム）、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（テトラグリム）、テトラヒドロチオフェン−１，１−ジオキシド（スルホラン）、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭ２Ｐ）、ジメチルスルホン等、を単独で又は混合物として使用することができる。いくつかの実施形態において、１種以上の触媒を使用することができる。適切な触媒としては、第四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、及びクラウンエーテル、例えば１８−クラウン−６、ジベンゾ−１８−クラウン−６、ジアザ−１８−クラウン−６、１２−クラウン−４、１５−クラウン−５、又はそれらの組み合わせ等を挙げることができる。
【００２０】
いくつかの実施形態において、本開示は、更に、上記のハイドロフルオロオレフィンを主要構成成分として含む作動流体に関する。例えば、作動流体は、作動流体の総重量に基づいて少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、又は少なくとも９９重量％の上述のハイドロフルオロオレフィンを含み得る。ハイドロフルオロオレフィンに加えて、作動流体は、作動流体の全重量に基づいて、総計で、最大７５重量％、最大５０重量％、最大３０重量％、最大２０重量％、最大１０重量％、最大５重量％、又は最大１重量％の、１つ以上の次の構成成分、アルコール、エーテル、アルカン、アルケン、ペルフルオロカーボン、ペルフルオロ化第三級アミン、ペルフルオロエーテル、シクロアルカン、エステル、ケトン、オキシラン、芳香族化合物、シロキサン、ヒドロクロロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロオレフィン、ヒドロクロロフルオロオレフィン、ヒドロフルオロエーテル、又はそれらの混合物、を含み得る。このような追加の構成成分は、特定の用途用に組成物の特性を改変又は増強するように選択することができる。特定の用途用に特定の所望の特性を付与するために、少量の任意の構成成分を作動流体に添加することもできる。有用な構成成分としては、従来の添加剤、例えば、界面活性剤、着色剤、安定剤、酸化防止剤、難燃剤等、及びそれらの混合物等を挙げることができる。
【００２１】
本開示のハイドロフルオロオレフィン（又は、それを含む、それからなる、又は本質的にそれからなる、通常は液体の作動流体）は、様々な用途に使用することができる。例えば、ハイドロフルオロオレフィンは、必要な安定性及び必須の短い大気寿命、並びにそれゆえ低い地球温暖化係数を有すると考えられ、高温の熱伝達用途用の実行可能な環境に優しい候補とされる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、本開示は、更に、デバイスと、デバイスへ又はデバイスから熱を伝達する機構と、を含む熱伝達用装置に関する。熱を伝達する機構は、本開示のハイドロフルオロオレフィンを含む熱伝達作動流体を含み得る。
【００２３】
提供される熱伝達用装置は、デバイスを含み得る。このデバイスは、所定の温度又は温度範囲で冷却、加熱又は維持される部品、ワークピース、アセンブリ等であってもよい。このようなデバイスは、電気部品、機械部品及び光学部品を含む。本開示のデバイスの例としては、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するのに用いられるウェーハ、電力制御用半導体、配電スイッチギア、電力変圧器、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージされた及びパッケージされていない半導体デバイス、レーザー、化学反応器、燃料電池、並びに電気化学セル等が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、デバイスは、冷却器、ヒーター、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【００２４】
更に他の実施形態において、デバイスは、電子デバイス、例えば、マイクロプロセッサを含むプロセッサ等を含むことができる。これらの電子デバイスがより強力になるにつれて、単位時間当たりに生成する熱量が増加する。したがって、熱伝達の機構はプロセッサの性能において重要な役割を果たす。熱伝達流体は、典型的には、良好な熱伝達性能、良好な電気的適合性（冷却板を用いるもの等の「間接接触」用途で使用される場合であっても）、並びに低い毒性、低い（又は非）可燃性及び低い環境負荷を有する。良好な電気的適合性は、熱伝達流体の候補が、高い誘電強度、高い体積抵抗率、及び極性物質に対する小さな溶解力を示すことを示唆している。加えて、熱伝達流体は、良好な機械的適合性を示すべきであり、すなわち、構造体の典型的材料に悪影響を与えてはならない。
【００２５】
提供される装置は、熱を伝達する機構を含み得る。この機構は、熱伝達流体を含み得る。熱伝達流体は、本開示の１種以上のハイドロフルオロオレフィンを含み得る。熱伝達機構をデバイスに熱接触して配置することにより、熱を伝達することができる。熱伝達機構は、デバイスに熱接触して配置される場合、デバイスから熱を除去する、若しくはデバイスに熱を提供する、又は選択された温度若しくは温度範囲にデバイスを保持する。
【００２６】
熱流の方向（デバイスから又はデバイスへ）は、デバイスと熱伝達機構との間の相対的温度差によって決まる。
【００２７】
熱伝達機構は、限定されるものではないが、ポンプ、弁、流体収納システム、圧力制御システム、コンデンサ、熱交換器、熱源、ヒートシンク、冷却システム、能動型温度制御システム、及び受動型温度制御システムを含む、熱伝達流体を管理するための設備を含み得る。
【００２８】
好適な熱伝達機構の例としては、プラズマ強化化学蒸着（plasma enhanced chemical vapor deposition、PECVD）ツールの温度制御ウェーハチャック、ダイ性能試験のための温度制御試験ヘッド、半導体加工装置内の温度制御作業領域、熱衝撃試験槽液体貯蔵室、及び恒温槽等が挙げられるが、これらに限定されない。エッチャー、アッシャー、ＰＥＣＶＤチャンバ、気相はんだ付けデバイス、及び熱衝撃試験器等の一部の系では、所望の動作温度の上限は、最高１７０℃、最高２００℃、又は更に最高２４０℃であり得る。
【００２９】
熱伝達機構をデバイスに熱接触して配置することにより、熱を伝達することができる。熱伝達機構は、デバイスに熱接触して配置される場合、デバイスから熱を除去する、若しくはデバイスに熱を提供する、又は選択された温度若しくは温度範囲にデバイスを保持することができる。熱流の方向（デバイスから又はデバイスへ）は、デバイスと熱伝達機構との間の相対的温度差によって決まる。提供される装置はまた、冷凍システム、冷却システム、試験装置及び機械加工装置を含むことができる。いくつかの実施形態において、提供される装置は、恒温槽又は熱衝撃試験槽であってもよい。エッチャー、アッシャー、ＰＥＣＶＤチャンバ、気相はんだ付けデバイス、及び熱衝撃試験器などの一部の系では、所望の動作温度の上限は、最高１７０℃、最高２００℃、又は更にそれを超える温度であり得る。
【００３０】
いくつかの実施形態において、本開示のハイドロフルオロエーテルオレフィンは、気相はんだ付けにおいて使用される熱伝達剤として使用され得る。気相はんだ付けにおいて本開示の化合物を使用する際には、例えば米国特許第５，１０４，０３４号（Ｈａｎｓｅｎ）に記載のプロセスを使用することができ、その記載内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。簡潔に述べると、そのようなプロセスは、本開示の少なくとも１種のハイドロフルオロオレフィンを含む蒸気体中に、はんだ付けされるべき部品をさらして、はんだを溶融させることを含む。このようなプロセスを実施するにあたり、ハイドロフルオロオレフィン（又はハイドロフルオロオレフィンを含む作動流体）の液体プールをタンク内で沸騰するまで加熱して、沸騰液体と凝縮手段との間の空間に飽和蒸気を形成する。
【００３１】
はんだ付けされるべきワークピースは、（１７０℃を超える、２００℃を超える、２３０℃を超える、又は更にそれを超える温度で）蒸気中にさらされ、蒸気はワークピースの表面上に凝縮して、はんだを溶融しリフローさせる。そして最後に、はんだ付けされたワークピースを蒸気を含む空間から取り出す。
【００３２】
本開示の目的及び利点は以下の実施例によって更に例証されるが、これらの実施例に引用される具体的な物質及びそれらの量、並びにその他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないと解釈されるべきである。
【実施例】
【００３３】
本開示の組成物は、以下の表１に概要を示す材料を用いて調製した。
【００３４】
【表１】
2018506634.tif 000003
【００３５】
例１（Ｅｘ１）
ｔｒａｎｓ−ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｃ（ＣＦ３）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３の合成
６００ｍＬのステンレス鋼反応器にミキサーを取り付け、１８５ｇのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、３４ｇのメチルトリアルキル（Ｃ８〜Ｃ１０）アンモニウムクロリド、４３ｇのフッ化カリウム、１８５ｇの１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−トリフルオロメチル−ペンタ−２−エン、及び６０ｇのｔｒａｎｓ−１，４−ジブロモ−２−ブテンを入れた。反応器を撹拌（５００ｒｐｍ）しながら４０℃に加熱し、この温度で７２時間反応させた。反応の終わりに、反応器内容物を２０ｔｏｒｒ及び１５０℃で減圧蒸留した。蒸留物をドライアイスで凝縮し、フラスコに集めた。蒸留物中の１８０ｇのＦＣ相を回収した。次に、ＦＣ相を１８０ｇの水で洗浄し、相分離させた。１６１ｇの底部相を回収した。ガスクロマトグラフィによる底部相の分析は、８９％純度のｔｒａｎｓ−ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｃ（ＣＦ３）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３を示した。次に、この物質を減圧分留により更に精製して、９９％の純粋な流体を得た。
【００３６】
例２（Ｅｘ２）
ｃｉｓ−ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｃ（ＣＦ３）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３の合成
６００ｍＬのステンレス鋼反応器にミキサーを取り付け、２００ｇのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、４９ｇのメチルトリアルキル（Ｃ８〜Ｃ１０）アンモニウムクロリド、６０ｇのフッ化カリウム、４ｇのヨウ化カリウム、２６０ｇの１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−トリフルオロメチル−ペンタ−２−エン、及び４７ｇのｔｒａｎｓ−１，４−ジクロロ−２−ブテンを入れた。反応器を撹拌（５００ｒｐｍ）しながら４０℃に加熱し、この温度で４８時間反応させた。反応の終わりに、反応器内容物を２０ｔｏｒｒ及び１５０℃で減圧蒸留した。蒸留物をドライアイスで凝縮し、フラスコに集めた。蒸留物中の２７０ｇのＦＣ相を回収した。次に、ＦＣ相を２５０ｇの水で洗浄し、相分離させた。２４５ｇの底部相を回収した。ガスクロマトグラフィによる底部相の分析は、９１％純度のｃｉｓ−ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−Ｃ（ＣＦ３）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３を示した。次に、この物質を減圧分留により更に精製して、９９％の純粋な流体を得た。
【００３７】
材料の特性評価
本開示の組成物と比較例（ＣＥ１：Ｓｏｌｖａｙ，Ｃｒａｎｂｕｒｙ，ＮＪのＧＡＬＤＥＮ  ＰＦＰＥ  ＨＳ−２４０、ＣＥ２：Ｓｏｌｖａｙ，Ｃｒａｎｂｕｒｙ，ＮＪのＧＡＬＤＥＮ  ＰＦＰＥ  ＨＴ−２７０、ＣＥ３：３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮのＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ  ＦＣ−４３）の、いくつかの熱物性値を特性評価した。（ＧＡＬＤＥＮ  ＰＦＰＥ  ＨＳ−２４０の特性のいくつかは、Ｓｏｌｖａｙ，Ｃｒａｎｂｕｒｙ，ＮＪが公開したデータから得た）
【００３８】
実施例１及び２の絶縁破壊強度は、Ｐｈｅｎｉｘ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ａｃｃｉｄｅｎｔ，ＭＤから入手可能なモデルＬＤ６０液体誘電性試験セットを用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７に従って測定した。実施例１及び２の破壊強度は、いずれも５０ｋＶ／ｍであった。
【００３９】
動粘度は、Ｓｃｈｏｔｔ  ＡＶＳ  ３５０  Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ  Ｔｉｍｅｒ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｎｏ．３４１を用いて測定した。０℃以下の温度では、Ｌａｗｌｅｒ温度制御浴、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｎｏ．３２０を使用した。すべての温度で使用される粘度計は、５４５−１０及び２３である。また、Ｈａｇｅｎｂａｃｈ補正を用いて粘度計を補正した。
【００４０】
蒸気圧は、ＡＳＴＭ  Ｅ−１７１９−９７「エブリオメトリによる蒸気圧測定」に記載されている撹拌フラスコエブリオメータ法を用いて測定した。この方法は、「動的還流（Dynamic Reflux）」とも呼ばれる。沸点は、ＡＳＴＭ  Ｄ１１２０−９４「エンジンクーラントの沸点の標準試験方法」を用いて測定した。
【００４１】
流動点は、３ｍＬの流体を含む封止ガラスバイアルを冷蔵浴に入れ、徐々に温度を調整し、流出を調べることによって測定した。流出は、５秒カウント中の材料の可視的な動きとして定義される。この基準はＡＳＴＭ  Ｄ９７に規定されている。
【００４２】
密度は、Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ  ＤＭＡ５０００Ｍ密度計、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｎｏ．１２２３を用いて測定した。
【００４３】
比熱容量は、従来の変調示差走査熱量測定（modulated differential scanning calorimetry、MDSC）を用いて測定した。
【００４４】
気化熱はＣｌａｕｓｉｕｓ−Ｃｌａｐｅｙｒｏｎの式を用いて蒸気圧対温度の曲線から計算した。
【００４５】
表２は、例示的なハイドロフルオロオレフィン及び比較材料（ＣＥ１）のいくつかの熱物性値を示す。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
熱安定性は、試験温度（例えば、１５０℃又は２２３℃）で７日間、制御されたオーブン中に、１０ｇの流体を含む封止されたモネルボンベを置くことにより測定された。７日間の試験期間の終わりに、ボンベを室温に冷却し、開放し、流体をフッ化物イオン分析のために注ぎ出した。流体試料は、フッ化物計（ＯＲＩＯＮ  ＥＡ  ９４０  ｍｅｔｅｒ／Ｆ−ＩＳＥ）を用いて分析した。フルオロケミカル試料を、超純水ＤＩを用いて抽出した。１ミリリットルの抽出試料を、ＴＩＳＡＢ  ＩＩ緩衝液を用いて１：１で処理した。一連の１，２，１０及び１００ｐｐｍの、フッ化ナトリウム物溶液（ＯＲＩＯＮ）としてのＦを用いてフッ化物計を較正した。熱安定性試験の結果を表３に示す。Ｅｘ１（ｔｒａｎｓ−Ｃ６Ｆ１３Ｃ４Ｈ６Ｃ６Ｆ１３）は、試験前に数分間真空を用いて脱気したことに留意されたい。
【００４８】
【表３】
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【００４９】
材料Ｅｘ１はまた、鉛フリーはんだフラックスを用いて、通常の沸騰温度及び大気条件下でのその安定性についても試験した。１４ｇの試験流体を、０．４４ｇのＡｌｐｈａ  ＯＭ−３４０はんだペースト（Ａｌｐｈａ，Ａｌｔｏｏｎａ  ＰＡから入手可能）と共に、オーバーヘッド水凝縮器及びドライアイストラップを備えた２５ｍＬのガラスフラスコに加えた。次いでフラスコを２３３℃で加熱して、５日間沸騰還流させた。ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により得られた流体の分析は、流体純度の変化が０．０１％未満であることを示した。この結果は、ｔｒａｎｓ−Ｃ６Ｆ１３Ｃ４Ｈ６Ｃ６Ｆ１３（Ｅｘ１）と、気相はんだ付けに典型的に使用されるはんだフラックスとの間に反応がなかったことを示している。
【００５０】
当業者には、本開示の範囲及び趣旨を逸脱することのない、本開示に対する様々な修正及び変更が明らかであろう。本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって不当に制限されるものではないこと、そしてかかる実施例及び実施形態は、以下のような本明細書に記載の請求項によってのみ制限されるように意図された本開示の範囲内の単なる例示として示されることを理解されたい。本開示に引用される参照文献はすべて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【国際調査報告】
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