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KR20020082876A - 옥타플루오로프로판의 정제방법, 그 제조방법, 및 그것의 용도 - Google Patents

옥타플루오로프로판의 정제방법, 그 제조방법, 및 그것의 용도 Download PDF

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KR20020082876A
KR20020082876A KR1020027012077A KR20027012077A KR20020082876A KR 20020082876 A KR20020082876 A KR 20020082876A KR 1020027012077 A KR1020027012077 A KR 1020027012077A KR 20027012077 A KR20027012077 A KR 20027012077A KR 20020082876 A KR20020082876 A KR 20020082876A
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octafluoropropane
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impurities
purifying
mass
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호리바미나코
스즈키야스히로
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 옥타플루오로프로판의 정제방법은, 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 승온하에서 불순물 분해제와 접촉시킨 후, 흡착제와 접촉시켜 조 옥타플루오로프로판으로부터 불순물을 실질적으로 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 옥타플루오로프로판의 정제방법 또는 제조방법에 의하면, 염소 화합물 등의 불순물을 실질적으로 제거할 수 있고, 고순도 옥타플루오로프로판을 용이하게 얻을 수 있다. 본 발명의 정제방법에 의해 얻어진 옥타플루오로프로판은 실질적으로 불순물이 없으므로, 반도체소자 등의 제조공정에서 사용하는 에칭가스 또는 클리닝가스에 사용할 수 있다.

Description

옥타플루오로프로판의 정제방법, 그 제조방법, 및 그것의 용도{PROCESS FOR PURIFYING OCTAFLUROPROPANE, PROCESS FOR PREPARING THE SAME, AND USE THEREOF}
종래에, 반도체소자의 생산공정에 있어서, 반도체회로를 구성하는 여러가지의 박막물질상에 회로패턴을 형성하기 위해 박막물질을 부분적으로 제거하는 가스에칭이 행해지는 동시에, 박막형성시 반응기에 석출되는 박막시작물질을 제거하기 위해 클리닝가스를 사용한 석출물의 제거가 수행된다. 반도체소자의 생산공정에 유용한 에칭가스 또는 클리닝가스의 하나가 옥타플루오로프로판이다(이후 "FC-218"이라함).
한편, 최근에는 전기장치 또는 전자장치의 고성능, 소형, 고밀도 배선으로의 경향에 따라, 회로패턴이 미세화되고, 에칭에 의해 정밀하게 회로패턴을 형성하기 위해, 가능한 한 많이 불순물이 제거된 고순도 에칭가스의 사용이 요구된다. 에칭가스가 매우 소량의 불순물을 포함하더라도, 미세패턴 형성시 폭이 넓은 선의 발생 및 고밀도 집적회로를 갖는 제품에 있어서 결함의 증가를 야기시킬 수 있다.
또한 클리닝가스를 사용한 석출물의 제거공정에 있어서, 고순도 및 고품질소자를 제공하기 위해 클리닝후 반도체소자의 생산공정에서의 잔여 불순물을 가능한 한 줄여야만 한다. 이러한 목적을 위해, 실질적으로 불순물을 함유하지 않는 고순도 클리닝가스가 요구된다.
FC-218의 생산공정에 대해서, 예컨대, 1-클로로프로판의 전해 플루오르화 방법(미국특허 제3,709,800호 참조), 망간 트리플로리드와 트리플루오로펜타클로로프로판을 반응시키는 방법(미국특허 제2,578,721호 참조), 프로판 및 프로필렌 등과 불화수소 및 염화수소를 반응시키는 방법(미국특허 제520,083호 참조)이 공지이다. 그러나, 이들 방법에 있어서, 염소를 함유하는 화합물이 시작물질로서 사용되므로, 부산물로서 염소함유 화합물이 생성되어 불순물로서 FC-218에 혼합된다.
한편, 무염소 시작물질을 사용한 FC-218의 생성방법에 대해서, 예컨대, 프로판을 전해 플루오르화하는 방법(미국특허 제3,840,445호 참조)이 공지이다. 그러나, 장치가 매우 복잡하고 수율이 낮기 때문에 이들 방법은 산업적으로 불리하다.
또한, FC-218을 생성하기 위해 헥사플루오로프로펜을 플루오르화하는 방법(이하 "FC-1216"이라 함)이 공지이다. 예컨대, 비활성가스와 반응생성물가스의 희석하에 불소가스와 FC-1216을 반응시키는 방법(JP-B-62-61682 참조)("JP-B"란 "일본특허공고"를 말함), 불화수소내에서 FC-1216을 전해 플루오르화하는 방법(JP-B-62-6115 참조), 및 코발트 트리플로리드, 망간 트리플로리드 및 은 디플로리드에서 선택되는 적어도 하나의 고원자가 불화금속과 FC-1216을 반응시키는 방법(JP-B-62-54777)이 공지이다.
이 경우, FC-1216을 생산하기 위해, 예컨대, 클로로디플루오로메탄(이하"HCFC-22"이라 함)의 열분해를 포함하는 공정 및 3개의 탄소원자를 갖는 퍼할로겐화된 클로로플루오로카본을 플루오르화하는 단계와 그후 FC-1216을 생성하기 위해 플루오르화물을 탈할로겐화하는 단계를 포함하는 방법(미국특허 제5,057,634호 참조)이 공지이다.
그러나, 이들 방법에서도, 일반적으로 염소함유 화합물이 시작물질로서 사용되므로, 얻어진 FC-1216은 일반적으로 불순물로서 염소함유 화합물을 함유한다. 결과적으로, 이 FC-1216에서 시작하여 생성된 FC-218은 미반응 FC-1216과 함께 염소함유 화합물을 함유한다.
따라서, 이들 염소함유 화합물 및 FC-1216 등의 플루오로카본 불순물을 FC-218로부터 제거해야 한다.
예컨대, 증류 등에 의해 FC-218로부터 이들 불순물을 분리한다. 더욱 구체적으로, FC-218에 함유된 불순물의 끓는점과 FC-218의 끓는점이 다르면, 증류에 의해 이론상으로 이들 불순물을 제거할 수 있다. 그러나, 이하 표 1에 나타내는 바와 같이, 대부분의 경우에 불순물이 혼합되어 있는 클로로펜타플루오로에탄(이하 "CFC-115"이라 함), FC-1216, 디클로로디플루오로메탄(이하 "CFC-12"이라 함) 및 HCFC-22는, FC-218의 끓는점에 가까운 끓는점을 가진다. 따라서, 증류에 의해 이들 불순물을 분리하여 고순도 FC-218을 얻는 것은 어렵다.
화합물 명칭 구조식 끓는점(℃)
옥타플루오로프로판(FC-218) CF3CF2CF3 -36.7
클로로펜타플루오로에탄(CFC-115) CClF2CF3 -38.7
헥사플루오로프로펜(FC-1216) CF3CF=CF2 -31
디클로로디플루오로메탄(CFC-12) CCl2F2 -29.8
클로로디플루오로메탄(HCFC-22) CHClF2 -41
따라서, 추출증류, 막분리 및 흡착분리 등의, 증류에 의한 분리 이외의 정제방법을 수행한다.
그러나, 추출증류방법은 장치비용이 많이 들고 공정이 번잡하다는 문제가 있다. 막분리방법은 불순물로부터 FC-218을 분리하는데 필요한 특성을 갖는 적합한 막이 공지가 아니라는 문제가 있고, FC-218내의 불순물 함유량이 1질량ppm 이하의 고순도 정제가 어렵다.
또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, FC-218과 CFC-115 또는 FC-1216 사이의 분자사이즈(안정한 상태 구조에서의 계산값)는 거의 차이가 없고, FC-218과 불순물들의 끓는점은 차이가 없고, FC-218과 불순물들은 구조 및 물리적인 특성에 있어서 유사하다. 따라서, 활성탄소, 실리카겔, 제올라이트(분자체) 및 분자체 탄소(이후 "MSC"라 함) 등의 공지의 흡착제를 사용한 흡착분리방법에 의해서는 불순물을 제거하여 고순도 정제를 할 수 없다.
화합물 명칭 분자사이즈(계산값)
옥타플루오로프로판(FC-218) 4.9∼6.1Å
클로로펜타플루오로에탄(CFC-115) 4.3∼5.6Å
헥사플루오로프로펜(FC-1216) 4.9∼5.9Å
이들 중에서, 불순물 중의 하나인 FC-1216은 활성탄소 또는 MSC를 사용하여 흡착에 의해 제거할 수 있지만, CFC-115 등의 염소함유 화합물은 제거할 수 없다.
따라서, 종래의 정제방법에 있어서, CFC-115 등의 염소 화합물을 포함하는 플루오로카본 불순물의 농도를 1질량ppm 미만으로 줄임으로써 고순도 FC-218을 얻는 것은 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위해 광범위하게 조사한 결과, 본 발명자들은, 염소화합물 등의 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판이, 산화철 및 알칼리토금속 화합물을 함유하는 불순물 분해제와 접촉한 후 흡착제와 접촉할 때, 이들 불순물을 용이하게 실질적으로 제거할 수 있다는 것을 발견하였다.
더욱 구체적으로, 본 발명자들은, 10∼10,000질량ppm 농도의 CFC-115, FC-1216, CFC-12, CFC-13(클로로트리플루오로메탄) 및 HCFC-22 등의 플루오로카본 불순물을 함유하는 FC-218이, 불순물 분해제와 접촉하고 또한 흡착제와 접촉함으로써, 이들 불순물을 1질량ppm 미만으로 줄일 수 있는, FC-218의 정제방법을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견에 기초하여 수행되었다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 있어서의 상기 문제를 해결하고, 옥타플루오로프로판의 정제방법을 제공하는 것이고, 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판으로부터 불순물을 실질적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 정제단계를 포함하는 옥타플루오로프로판의 제조방법을 제공하는 것이고, 또한 고순도 옥타플루오로프로판 및 그것의 용도를 제공하는 것이다.
본 발명은 옥타플루오로프로판의 정제방법, 고순도의 옥타플루오로프로판의 제조방법 및 그것의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 옥타플루오로프로판의 정제방법은, 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 승온(가열)하에서 불순물 분해제와 접촉시킨 후, 흡착제와 접촉시켜 조 옥타플루오로프로판으로부터 불순물을 실질적으로 제거하는 것을 특징으로 한다.
불순물 분해제로서는 산화철 및 알칼리토금속 화합물이 바람직하다.
산화철로서는 산화제2철이 바람직하고 산화제2철로서는 γ-옥시수산화철 및/또는 γ-산화제2철이 바람직하다.
알칼리토금속 화합물로서는 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 또는 바륨의 알칼리토금속의 산화물, 수산화물 및 탄산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이 바람직하다.
불순물 분해제로서는, 그 전체 질량에 대하여, 5∼40질량%의 산화철과 60∼95질량%의 알칼리토금속 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
불순물 분해제로서는, 100㎛이하의 평균입자사이즈를 갖는 산화철의 분말과 100㎛이하의 평균입자사이즈를 갖는 알칼리토금속의 분말을 포함하는 과립이 바람직하다.
불순물 분해제로서는, 0.5∼10㎜의 평균입자사이즈를 갖는 과립이 바람직하다.
조 옥타플루오로프로판은 250∼380℃ 온도에서 불순물 분해제와 접촉하는 것이 바람직하다.
흡착제는, 활성탄소, 분자체 및 분자체 탄소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소인 것이 바람직하다.
조 옥타플루오로프로판은 10∼10,000질량ppm의 양의 불순물을 함유할 수 있다.
불순물로서는, 클로로펜타플루오로에탄, 헥사플루오로프로펜, 클로로트리플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄 및 클로로디플루오로메탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것이 바람직하다.
불순물들이 실질적으로 제거된 후, 옥타플루오로프로판내에 남아있는 불순물의 농도는 1질량ppm 미만일 수 있다.
본 발명에 따른 옥타플루오로프로판의 제조방법은, 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 생성하는 단계, 및 조 옥타플루오로프로판을 가열하에 불순물 분해제와 접촉시킨 후, 흡착제와 접촉시켜 불순물이 실질적으로 제거된 옥타플루오로프로판을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판의 생성단계는 헥사플루오로프로펜의 플루오르화반응이어도 좋다. 또한, 불순물로서는, 클로로펜타플루오로에탄, 헥사플루오로프로펜, 클로로트리플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄 및 클로로디플루오로메탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이어도 좋다.
본 발명에 따른 옥타플루오로프로판은, 0.0001질량% 미만의 염소 화합물을 함유하며 99.9999질량%의 순도를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가스는 상기 옥타플루오로프로판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에칭가스는 상기 가스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 클리닝가스는 상기 가스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[정제방법]
본 발명에 따른 옥타플루오로프로판의 정제방법은, 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 가열(승온)하에서 불순물 분해제와 접촉시킨 후, 흡착제와 접촉시켜 조 옥타플루오로프로판으로부터 불순물을 실질적으로 제거하는 단계를 포함한다. 이 정제방법을 이하에 상세하게 설명한다. 본 발명에 사용되는 "조 옥타플루오로프로판"이란 불순물을 함유하는 옥타플루오로프로판을 말하며, 이것은 본 발명에서의 정제단계를 지나지 않은 것이다. 또한, 여기서 사용되는 "실질적으로 제거"란 불순물이 완전히 함유하지 않거나 거의 함유되지 않는 것을 말한다.
불순물 분해제
본 발명에 있어서, 산화철 및 알칼리토금속 화합물을 포함하는 불순물 분해제를 사용하는 것이 바람직하다.
산화철의 예로서는 산화제1철 및 산화제2철이 예시된다. 이들 중에서, 산화제2철이 바람직하다. 산화제2철 중에서, γ-FeOOH(γ-옥시수산화철) 및 γ-Fe2O3(γ-산화제2철)이 바람직하고, γ-FeOOH가 더욱 바람직하다.
이들 산화철은 단독으로 또는 복수의 산화철을 조합시켜서 사용할 수 있다.
α-Fe2O3와 비교해서 γ-FeOOH와 γ-Fe2O3가 바람직한 이유는, 산화철의 활성과 관계한다고 여겨진다. γ-FeOOH와 γ-Fe2O3는 반응성이 높고, 염소 화합물과의 활성은 γ-FeOOH > γ-Fe2O3> α-FeOOH > Fe2O3>> α-Fe2O3의 순서이다. 염소 화합물과의 활성에 있어서의 이러한 차이는, γ-FeOOH 또는 γ-Fe2O3에서의 철원자와 산소원자의 결합에너지가 α-FeOOH에서의 철원자와 산소원자의 결합에너지 보다 낮기 때문이라고 추정된다.
본 발명에 사용하는 알칼리토금속 화합물로서는 알칼리토금속의 수산화물, 산화물 또는 탄산염이 바람직하다. 알칼리토금속의 예로서는 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨이 예시된다.
이들 알칼리토금속 화합물 중에서, 칼슘의 수산화물 또는 산화물을 사용하는 것이 바람직하고, 칼슘 수산화물이 더욱 바람직하다. 이들 알칼리토금속 화합물은 단독으로 또는 복수의 알칼리토금속 화합물을 조합시켜서 사용할 수 있다.
본 발명에 사용하는 불순물 분해제는, 그 전체 질량에 대하여, 각각, 산화철의 양이 5∼40질량%, 바람직하게는 20∼30질량%이며, 알칼리토금속 화합물의 양이 60∼95질량%, 바람직하게는 70∼80질량%로, 산화철과 알칼리토금속 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
불순물 분해제에 함유되는 산화철과 알칼리토금속 화합물의 양이 상기 범위에 들어갈 때, 이하 설명하는 바와 같이 불순물의 분해 및 분해 생성물의 제거를 효과적으로 수행할 수 있고, 그것에 의해 산화철과 알칼리토금속 화합물의 독특한 특징을 사용하여 효과적인 정제를 수행할 수 있다.
불순물 분해제의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 미립자 형상이 바람직하다. 산화철과 알칼리토금속 화합물이 미립자 형상인 경우에 있어서, 그것의혼합하기 전, 즉, 불순물 분해제의 형성 전의 평균입자사이즈는, 100㎛이하가 바람직하고, 10㎛이하가 더욱 바람직하고, 1㎛이하가 더욱더 바람직하다. 평균입자사이즈는 0.01∼100㎛가 바람직하고, 0.01∼10㎛가 더욱 바람직하고, 0.01∼1㎛가 더욱더 바람직하다.
산화철과 알칼리토금속 화합물의 각 입자의 평균입자사이즈가 100㎛이하일 때, 고순도를 갖는 옥타플루오로프로판을 얻을 수 있는 동시에 효과적으로 정제를 수행할 수 있다. 산화철과 알칼리토금속 화합물 각각은 미립자이기 때문에, 그것의 비표면적이 커서 산화철과 알칼리토금속 화합물이 즉시 서로 분산하며, 결과적으로, 산화철과 알칼리토금속 화합물은 그 면적에서 조 옥타플루오로프로판과 불순물 분해제의 접촉기회가 증대한다.
산화철과 알칼리토금속 화합물에서의 불순물의 종류 및 농도는, 조 옥타플루오로프로판에서의 불순물 분해능력에 영향을 미치지 않는 한 특별히 제한하지 않는다.
불순물 분해제의 형상은 특별히 제한하지 않고, 어떤 형상의 불순물 분해제도 정제에 사용할 수 있지만, 불순물 분해제가 과립의 입자형상인 것이 바람직하다. 이러한 과립의 구체예로서는 펠렛형상(pellet form) 및 구형상이 예시된다. 과립의 평균입자사이즈는 0.5∼10mm가 바람직하고, 1∼5mm가 더욱 바람직하다.
과립의 평균입자사이즈가 상기 범위에 들어갈 때, 불순물과 불순물 분해제의 접촉기회가 증대하여 불순물의 분해 및 제거가 효과적으로 수행된다. 불순물 분해제의 평균입자사이즈가 10mm를 초과하면, 가스의 흡착 및 확산에 관여하는 표면적이 상대적으로 줄어들고 확산율이 낮아진다. 한편, 불순물 분해제의 평균입자사이즈가 0.5mm미만이면, 가스의 흡착 및 확산에 관여하는 표면적이 상대적으로 증대하고 확산율이 높아지지만, 취급가스의 양이 증대할 때 큰 차압이 발생할 수 있다.
산화철과 알칼리토금속 화합물을 포함하는 불순물 분해제를 제조하기 위해, 산화철의 분말과 알칼리토금속의 분말을 혼합하며, 불순물 분해제의 생성방법은 한정되지 않는다. 과립의 생성(과립형성)에 있어서, 혼합비율이 상기 범위내에 있는 한, 혼합물에 물을 첨가함으로써 만족스러운 과립을 형성할 수 있다. 산화철 또는 알칼리토금속 화합물의 입자사이즈가 약간 큰 경우에 있어서, 물과 함께 결합제를 첨가함으로써 과립을 형성할 수 있다. 결합제의 종류와 양은 한정하지 않고, 얻어진 불순물 분해제의 성능에 영향을 미치지 않는 한, 공지의 결합제를 사용하여도 있다. 무기결합제의 예로서는 점토 및 석고가 예시되고, 유기결합제의 예로서는 메틸셀룰로오스, 폴리비닐알콜 및 녹말이 예시된다.
산화철과 알칼리토금속 화합물을 혼합하고, 적당량의 물을 첨가하고, 혼합물을 반죽하고, 반죽된 프리폼(preform)을 과립형성함으로써, 이러한 과립의 불순물 분해제를 제조할 수 있다.
이런 과립의 제조에 필요한 반죽기는, 혼합과 과립형성을 동시에 수행할 수 있는 구조 또는 혼합과 과립형성을 분리하여 수행하는 구조를 가져도 좋다. 혼합과 과립형성을 동시에 수행하는 반죽기의 예로서는, 헨첼믹서와 수직형 믹서가 예시된다. 헨첼믹서 또는 브이형 믹서에서 혼합을 수행하는 것과 팬형 펠리타이저 (pan-type pelletizer) 또는 드럼 펠리타이저(drum pelletizer)에서 과립형성을 수행하는 것도 가능하다.
따라서, 경도를 향상시키고 수분을 증발시키기 위해, 공기 및 질소 등의 비활성가스 흐름에서 100∼150℃에서 3∼5시간동안 얻어진 과립을 건조하는 것이 바람직하다. 공기건조기에서 110℃에서 2∼3시간동안 건조한 후의 질량손실이 1질량%이하이면, 건조후 불순물 분해제의 수분은 충분하다.
이 불순물 분해제를 사용함으로써, 플루오로카본 등의 조 옥타플루오로프로판내의 불순물은, 불순물 분해제내의 알칼리토금속 화합물과 반응하여 분해한다고 여겨진다. 더욱 구체적으로, 불순물 분해제내의 알칼리토금속의 수산화물, 산화물 또는 탄산염과 반응하여, 알칼리토금속의 불소와 염소를 생성하는 동시에, 일산화탄소, 물 등을 생성한다. 이 반응과정에서 생성된 일산화탄소와 물은, 촉매로서 철을 사용하여 반응하여, 수소 또는 메탄을 더 생성한다. 이들 반응은 계속해서 진행하여, CFC-115내의 염소는 생성된 수소와 치환하여 펜타플루오로에탄(이하, "HFC-125"라 함)을 생성한다. 동일한 반응메카니즘에 의해, CFC-115로부터 FC-1114를 생성한다. 더욱 구체적으로, CFC-115로부터 HFC-125를 생성하고 HFC-125로부터 HF를 제거하여 FC-1114를 생성된다. 이들 얻어진 플루오로카본의 분자사이즈는 CFC-115의 분자사이즈(분자사이즈:4.3∼5.6Å) 보다 더 작다. 예컨대, HFC-125의 분자사이즈는 3.4∼4.9Å이고 FC-1114의 분자사이즈는 3.5∼4.9Å이다. 그것으로써, 옥타플루오로프로판(4.9∼6.1Å)과 HFC-125의 분자사이즈는, 옥타플루오로프로판과 CFC-115의 분자사이즈와 비교하여 현저하게 차이나며, 그러므로, 불순물 분해제와 접촉후, 흡착제와의 접촉에 의해 이들 불순물을 용이하게 제거할 수 있다. 그런데, 옥타플루오로프로판은 비교적 안정한 화합물이기 때문에, 250∼380℃의 온도에서 가열하면서 불순물 분해제와 접촉에 의해 분해되지 않는다.
흡착제
본 발명의 정제방법에 있어서, 조 옥타플루오로프로판은, 승온하에서 불순물 분해제와 접촉후 흡착제와 더 접촉한다.
여기서 사용되는 흡착제는 공지의 흡착제이어도 좋다. 바람직하게 사용되는 흡착제의 예로서는, 활성탄소, 제올라이트(분자체) 및 분자체 탄소가 예시된다. 활성탄소 또는 분자체 탄소는 사용하기 전에 산처리, 열처리 및 증기처리 등의 전처리를 실시하여도 좋다.
이들 중에서, 4∼7Å의 공극사이즈를 갖는 분자체와 분자체 탄소가 바람직하고, 분자체 탄소 5A가 더욱 바람직하다.
흡착제로서는 시판되는 제품이어도 좋다.
이들 흡착제는 단독으로 또는 복수의 흡착제를 조합시켜서 사용하여도 좋다.
조 옥타플루오로프로판의 정제방법
본 발명에 따른 옥타플루오로프로판의 정제방법은, 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 승온(가열)하에서 불순물 분해제와 접촉시키는 단계(정제단계1)와, 또한 그것을 흡착제와 접촉시키는 단계(정제단계2)를 포함한다. 본 발명을 실시할 수 있는 조 옥타플루오로프로판은, 공지의 방법에 의한 생성물 또는 시판되는 생성물 중 어느 것이어도 좋다(정제단계1).
조 옥타플루오로프로판내에 플루오로카본 등의 불순물의 분해반응의 동작에대하여, 예컨대, 분해 반응기에 불순물 분해제를 넣고, 조 옥타플루오로프로판을 이 분해 반응기로 보내어서 이 조 옥타플루오로프로판을 불순물 분해제와 접촉시킨다. 접촉단계는 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대, 고정층을 사용한 흐름법에 의해 계속적으로 동작시키는 것이 바람직하다.
반응압력으로서, 압력을 가해도 좋고, 가하지 않아도 좋으며, 취급 용이한 압력하에서 처리를 통상 수행하여도 좋지만, 게이지압력으로 0∼2MPa에서 반응을 수행하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0∼1MPa의 압력이다.
조 옥타플루오로프로판과 불순물 분해제가 얼마동안 접촉할 수 있는 한, 분해 반응기의 사이즈(부피) 및 공간속도는 특별히 제한되지 않지만, 분해 반응기내에 조 옥타플루오로프로판의 잔류시간이 1∼30초, 더욱 바람직하게는 4∼30초이도록 설정하는 것이 바람직하다.
분해 반응기내의 분해 반응온도은 250∼380℃가 바람직하고, 280∼360℃가 더욱 바람직하다. 분해 반응온도가 이 범위내에 있을 때, 불순물 분해제는 그 활성을 유지할 수 있다. 분해 반응온도가 250℃미만이면, 불순물 분해제의 활성이 촉진되지 않고 분해속도가 느리고, 한편 분해 반응온도가 380℃를 초과하면, 열 때문에 불순물 분해제 자체가 분해하여 조 옥타플루오로프로판내에 불순물의 분해를 수행할 수 없게 된다.
(정제단계2)
정제단계1 이후의 불순물은 흡착제와 더 접촉함으로써 실질적으로 제거되며, 그리하여 고순도 옥타플루오로프로판을 얻을 수 있다.
예컨대, 흡착탑에 흡착제를 넣고 거기에 분해반응후의 조 옥타플루오로프로판을 넣음으로써, 흡착동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 흡착동작 방법은 제한되지 않고 공지의 방법을 사용할 수 있으며, 예컨대, 고정층을 사용한 흐름법에 의해 계속적으로 동작시키는 것이 바람직하다.
정제단계1을 지난 조 옥타플루오로프로판과 흡착제의 접촉에 있어서, 기상 또는 액상 중 어느 것이어도 좋다. 기상접촉방법에 있어서, 선속도는 1∼10m/min인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1∼5m/min이며, 액상접촉방법에 있어서, 선속도는 0.2∼5m/Hr인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5∼2m/Hr이다.
취급 용이한 압력에서 처리를 통상 수행할 수 있고 압력을 가하는 등의 특별한 동작은 필요하지 않다. 일반적으로, 게이지압력으로 압력이 0∼2MPa이 바람직하다.
흡착동작의 온도는 일반적으로 실온 정도이며, 가열 또는 냉각은 필요하지 않다.
흡착제의 흡착능력이 포화된 경우, 흡착제를 재생하여 사용할 수 있다. 이 경우, 승온하에서 가열된 질소가스 등의 여러가지 비활성가스를 흡착제에 통과시키고 플루오로카본 등의 불순물 및 옥타플루오로프로판을 탈착함으로써, 흡착제의 재생을 수행한다.
재생시, 제올라이트-염기 흡착제의 경우에 있어서, 비활성가스의 온도는 20∼600℃가 바람직하고, 활성탄소 또는 분자체 탄소-염기 흡착제의 경우에 있어서, 100∼400℃가 바람직하다.
[옥타플루오로프로판의 제조방법]
옥타플루오로프로판의 제조방법에 있어서, 조 옥타플루오로프로판을 생성한 후, 상기 정제과정을 실시한다. 더욱 구체적으로, 조 옥타플루오로프로판의 생성 후, 상기 정제단계1와 정제단계2를 수행한다.
조 옥타플루오로프로판의 제조방법은 제한되지 않고 공지의 방법을 사용하여도 좋다. 상술한 바와 같이, 예컨대, 1-클로로프로판의 전해 플루오르화 방법(미국특허 제3,709,800호 참조), 트리플루오로펜타클로로프로판과 망간 트리플로리드을 반응시키는 방법(미국특허 제2,578,721호 참조), 또는 프로판 및 프로필렌 등과 함께 불화수소와 염화수소을 반응시키는 방법(미국특허 제520,083호 참조) 등의 공지의 방법에 의해 조 옥타플루오로프로판을 생성할 수 있다.
불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 제조하기 위해, 헥사플루오로프로펜을 플루오르화 방법을 사용할 수 있다. 예컨대, 비활성가스와 반응생성물가스를 희석하여 FC-1216과 불소가스를 반응시키는 방법(JP-B-62-61682 참조), 불화수소내에 FC-1216을 전기적으로 플루오르화하는 방법(JP-B-62-61115호 참조) 및 코발트 트리플로리드, 망간 트리플로리드 및 은 디플로리드에서 선택되는 고원자가 불화금속 중 적어도 하나와 FC-1216을 반응시키는 방법(JP-B-62-54777 참조) 등의 공지의 방법에 의해 조 옥타플루오로프로판을 생성할 수 있다.
따라서 생성된 조 옥타플루오로프로판에 상기 정제단계1과 정제단계2를 실시하여, 불순물이 실질적으로 제거된 옥타플루오로프로판을 얻을 수 있다.
[고순도 옥타플루오로프로판]
본 발명의 정제방법을 사용하여, 플루오로카본, 특히 클로로펜타플루오로에탄(CFC-115), 헥사플루오로프로펜(FC-1216), 디클로로디플루오로메탄(CFC-12), 클로로트리플루오로메탄(CFC-13) 및 클로로디플루오로메탄(HCFC-22) 등의 조 옥타플루오로프로판내의 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다. CFC-115, CFC-12, CFC-13 및 HCFC-22 등의, 종래의 정제방법에 의해 제거하기 어려운 불순물인 염소 화합물을 실질적으로 제거할 수 있고, 고순도 옥타플루오로프로판을 얻을 수 있다.
조 옥타플루오로프로판내에는 10∼10,000질량ppm의 양의 상기 불순물을 일반적으로 함유하며, 본 발명의 정제공정을 사용할 때, 옥타플루오로프로판내에 함유되는 이들 불순물을 1질량ppm(0.0001질량%)미만으로 제거할 수 있고, 정제후에 얻어지는 옥타플루오로프로판의 순도를 99.9999질량%이상으로 할 수 있다.
여기서, 옥타플루오로프로판의 순도란, 옥타플루오로프로판 이외의 플루오로카본 성분을 100질량%에서 뺌으로써 얻어지는 값으로 정의한다. TCD법, FID법(각각 프리컷방식을 포함함) 또는 ECD법을 사용하여 (1) 가스크로마토그래피(GC) 및 (2) 가스크로마토그래피-질량분석기(GC-MS)에 의해, 99.9999질량%이상의 순도를 갖는 옥타플루오로프로판 생성물의 분석을 할 수 있다.
[용도]
불순물을 실질적으로 제거한 후, 본 발명의 방법에 의해 얻어진 옥타플루오로프로판을 반도체소자의 에칭단계에서 에칭가스로서 사용할 수 있다.
더욱 구체적으로, LSI와 TFT 등의 반도체소자의 제조에 있어서, CVD법, 스퍼터링법 또는 기상증착법에 의해 형성된 박막 또는 후막으로부터 회로패턴을 형성하는 에칭가스로서 옥타플루오로프로판을 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 옥타플루오로프로판은 반도체소자의 클리닝단계에서의 클리닝가스로서도 사용될 수 있다.
더욱 구체적으로, 박막 또는 후막을 형성하는 장치에 있어서, 장치 및 지그의 내벽상에 축적된 불필요한 석출물을 제거하기 위해 클리닝을 수행하는데, 이것을 불필요한 석출물은 입자의 발생을 야기시키며 고품질 필름을 얻기 위해 제거되어야 하기 때문이다. 이러한 목적을 위해 클리닝가스로서 본 발명에 따른 옥타플루오로프로판을 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 가스는 고순도 옥타플루오로프로판을 포함한다. 이 가스는 순수한 옥타플루오로프로판이거나 또는 다른 가스를 적합하게 함유하여도 좋다. 이들 다른 가스의 예로서는, 헬륨, 네온, 아르론 또는 산소가 예시된다. 혼합된 이들 다른 가스의 양은 특별히 제한하지 않고, 본 발명에 따른 고순도 옥타플루오로프로판을 에칭가스 또는 클리닝가스로서 사용하는 경우에 있어서, 혼합양은 화합물의 종류와 에칭된 두께에 따라 다르고, 클린한 석출물의 양과 두께에 따라 선택할 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 옥타플루오로프로판의 정제방법 또는 제조방법에 의하면, 지금까지 제거하기 어려웠던 염소 화합물 등의 불순물을 실질적으로 제거할 수 있고, 고순도 옥타플루오로프로판을 용이하게 얻을 수 있다. 게다가, 본 발명의 정제방법에 의해 얻어진 옥타플루오로프로판은 실질적으로 불순물이 없으므로, 반도체소자 등의 제조공정에 사용하는 에칭가스 또는 클리닝가스로서 효과적으로 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예1∼3]
[조 옥타플루오로프로판의 제조]
FC-1216을 고원자가 불화금속과 반응시키는 방법에 의해 옥타플루오로프로판을 제조한다.
염화코발트를 태블릿(tablet)(5mmφ×5mm)으로 만들고, CoF3을 제조하기 위해, HF가스로 플루오르화한 후 F2가스로 플루오르화한다. 얻어진 CoF3480g을 니켈로 만든 반응기(100mmφ×1,000mm)에 넣고, 대기압하 270℃의 반응온도에서 흐름법에 의해 FC-1216을 반응기에 넣었다. 반응에 의해 생성된 조 옥타플루오로프로판을 수집하고, 가스크로마토그래피에 의해 불순물의 양을 측정한다. 가스크로마토그래피에 있어서의 분석조건을 이하에 나타낸다.
기구체 : GC-14B(시마즈 세이사쿠쇼 가부시키가이샤의 제품)
캐리어 : 헬륨
검출기 : 수소불꽃이온화검출기(FID)
샘플의 양 : 0.2ml
측정방법 : 절대 보정곡선법
분석결과로서, 얻어진 조 옥타플루오로프로판내의 불순물을 이하에 나타낸다 : CFC-115는 770질량ppm, FC-1216은 200질량ppm, CFC-13은 20질량ppm, 그리고 CFC-12와 HCFC-22는 각각 10질량ppm이었다.
[불순물 분해튜브의 제조]
산화철과 알칼리토금속 화합물을 포함하는 불순물 분해제를 다음과 같이 제조하였다. γ-FeOOH(이시하라 산교사 제품)/Ca(OH)2(요시자와 섹카이 고교사 제품)=30/70질량%(실시예1), γ-Fe2O3(토다 고교사 제품)/Ca(OH)2=20/80질량% (실시예2), 또는 γ-FeOOH/CaCO3(오쿠타마 고교사 제품)=20/80질량%(실시예3)가 되도록 성분을 혼합하였다. 물을 첨가한 후, 각 혼합물을 과립화하고, 105℃에서 2시간동안 건조하고, 0.85∼2.8mm의 입자사이즈를 갖는 과립을 제조하기 위해 체로 쳤다. 그후, 각 불순물 분해제 1.9g을 층높이 8cm(부피:15ml)에 내경16mm를 갖는 스테인리스강 튜브(반응튜브)에 넣고, 300℃에서 3시간 이상 질소기류하에서 처리하여 불순물 분해제를 함유하는 불순물 분해튜브를 제조하였다.
[흡착탑의 제조]
흡착제로서 MSC-5A(아지노모토 파인 테크노)를 사용하였다. 1/2인치(흡착탑:11mm(내경) ×150cm(탑길이), 부피:130ml)의 외경을 갖는 스테인리스강 튜브에 흡착제로서 MSC-5A 71g을 넣고, 질소기류하에 60℃에서 1시간 및 160℃에서 7시간, 총 8시간동안 처리하였다. 흡착제를 갖는 흡착탑은 불순물 분해제로채워진 불순물 분해튜브의 단부와 연결되어 있다.
[조 옥타플루오로프로판의 정제]
앞서 제조된 기상의 조 옥타플루오로프로판은 공간속도 650Hr-1로 압력 0.7MPa하에 불순물 분해튜브를 통과하고, 선속도 1m/min로 흡착탑을 통과한다. 불순물 분해튜브의 분해반응온도는 350℃이었다. 불순물 분해튜브를 통과한 옥타플루오로프로판과 흡착탑을 통과한 옥타플루오로프로판을 수집하여, 각각, 상기 조건하에 가스크로마토그래피로 측정하였다.
실시예1에 있어서, 불순물 분해튜브의 출구의 옥타플루오로프로판 및 흡착탑의 츨구의 옥타플루오로프로판에 함유된 플루오로카본 등의 불순물 성분을, 옥타플루오로프로판의 흐름이 시작되고 나서 2시간, 5시간 및 10시간 후에 분석하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
이 분석의 결과로서, 불순물 분해튜브의 출구에서 비활성가스, CFC-115, FC-1216, CFC-12, CFC-13 및 HCFC-22에 함유된 플루오로카본 등의 불순물은 거의 검출되지 않고, HFC-125와 FC-1114가 검출되었다. 불순물 분해튜브의 출구에서 플루오로카본 등의 불순물(분해물)을 흡착에 의해 제거할 수 있다. 따라서, 옥타플루오로프로판내의 CFC-115, FC-1216, CFC-12, CFC-13 및 HCFC-22는 제거될 수 있음이 확인되었다.
옥타플루오로프로판의 흐름이 시작되고 나서 2시간 및 5시간 후 흡착탑의 출구의 옥타플루오로프로판내에 함유된 CFC-13의 농도변화, 및 파과점(breakthrough)까지의 CFC-115의 제거량을 표 6에 나타낸다. 여기서, 파과점이란, 흡착탑 출구에서 플루오로카본 등의 불순물 1질량ppm이 검출되는 시점을 설명하며, 파과점까지 흐른 CFC-115의 양을 CFC-115의 제거량으로 사용하였다.
또한, 산화제2철로서 γ-Fe2O3를 사용하며(실시예2), 알칼리토금속 화합물로서 CaCO3을 사용(실시예3)하는 경우에 있어서, CFC-115를 제거하는 우수한 효과를 발휘하고, 이것은 옥타플루오로프로판이 고순도로 정제된 것임을 나타낸다.
불순물 분해튜브 출구 및 흡착탑 출구에서 시간 경과에 따른 각 불순물의 농도변화(실시예1)
시간(Hr) 각 불순물의 농도변화(질량ppm)
CFC-115 FC-1216 CFC-12 CFC-13 HCFC-22 HFC-125 FC-1114
공급샘플 770 200 10 20 10 0 0
불순물 분해튜브 출구 2510 000 000 000 000 000 310813 0016
흡착탑 출구 2510 000 000 000 000 000 000 000
[비교예1]
옥타플루오로프로판내의 플루오로카본 등의 불순물의 흡착제거시험은, 플루오로카본 등의 불순물의 분해단계가 실시예1에서는 생략되어 있는 것을 제외하고 실시예1과 동일방식으로 수행된다. 흡착제로서 MSC-5A를 통과 전후에 불순물의 농도를 실시예1에서와 동일방식으로 가스크로마토그래피에 의해 측정하였다.
옥타플루오로프로판의 흐름이 시작되고 나서 1시간, 5시간 및 10시간 후의흡착탑의 출구에서 옥타플루오로프로판에 함유된 플루오로카본 등의 불순물의 농도변화를 표 4에 나타낸다. CFC-115에 대해, 파과점은 옥타플루오로프로판의 흐름의 시작과 거의 동시에 일어나고, CFC-115는 흡착제로 흡착에 의해서만 제거되는 것은 아니라는 것을 나타낸다. 또한, CFC-12, CFC-13 및 HCFC-22는 모두 5∼10시간내의 파과점을 가지며, 이것은 흡착제거능력이 낮다는 것을 나타낸다.
본 발명의 정제방법(실시예1)에 의한 FC-1216의 제거량과, 단지 흡착정제(비교예1)에 의한 FC-1216의 제거량을 표 5에 나타낸다. 흡착탑의 출구에서 옥타플루오로프로판내의 FC-1216이 1질량ppm의 농도로 검출될 때의 시점을 파과점으로 설정함으로써, 파과점까지 흐른 FC-1216의 양을 제거량으로 사용하였다. 실시예1 및 비교예1에서, 흡착에 의해 FC-1216을 제거할 수 있다는 것을 알았지만, 실시예1에서처럼 흡착단계 전에 분해단계를 둘 때 FC-1216 자체가 분해될지 어떨지는 알려지지 않았다. 그러나, FC-1216은 이미 제거되었으므로, 종래의 흡착정제와 비교하여 그 제거량이 많으며, 본 발명의 정제방법이 더욱 효과적이다는 것을 나타낸다.
흡착탑 출구에서 각 불순물의 농도변화(비교예1)
경과시간(Hr) 각 불순물의 농도변화(질량ppm)
CFC-115 FC-1216 CFC-12 CFC-13 HCFC-22
공급샘플 700 200 10 20 10
1510 39487700 000 0510 0415 005
FC-1216의 제거량
FC-1216의 제거량(mg)
실시예1 400
비교예1 210
[비교예2∼4]
실시예1∼3에서와 다른 불순물 분해제를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1∼3과 동일조건하에 시험을 수행하였다.
사용된 불순물 분해제는, γ-FeOOH=100질량%(비교예2), γ-Fe2O3=100질량%(비교예3) 및 Ca(OH)2=100질량%(비교예4)이고, 실시예1∼3에서와 동일한 옥타플루오로프로판이 각 불순물 분해제를 통과한다. 흡착탑의 출구에서 옥타플루오로프로판내의 플루오로카본 불순물이 1질량ppm의 농도로 검출될 때의 시점을 파과점으로 설정하였다.
옥타플루오로프로판의 흐름이 시작되고 나서 2시간 및 5시간 후의 흡착탑의 출구에서 옥타플루오로프로판내에 함유된 CFC-115의 농도변화, 및 CFC-115의 제거량을 표 6에 나타낸다.
산화제2철(비교예2, 3)만을 포함하는 불순물 분해제는, 그 형상을 유지할 수 없고, 이것은 아마도 흡착탑 출구에서 CFC-115의 파과점이 일찍 발생하기 때문이다. 알칼리토금속 화합물(비교예4)만으로는 FC-115의 분해반응이 거의 진행되지 않으며 FC-115의 제거량은 매우 작다. 이들로부터, 적절한 비율로 혼합된 산화제2철과 알칼리토금속 화합물을 함유하는 불순물 분해제를 사용하지 않으면, CFC-115는 거의 분해되지 않으며 CFC-115의 제거에서의 양호한 결과를 얻을 수 없다는 것을 알 수 있다.
흡착탑 출구에서의 농도변화 및 각 시험에서의 CFC-115의 제거량
불순물 분해제의 조성(질량%) 경과시간(Hr) FC-115의 농도변화(질량ppm) FC-115의 제거량(mg)
공급샘플 770
실시예1 γ-FeOOHCa(OH)2 3070 2 0 705
5 0
실시예2 γ-Fe2O3Ca(OH)2 2080 2 0 600
5 0
실시예3 γ-FeOOHCaCO3 2080 2 0 585
5 0
비교예1 흡착제만(MSC-5A) 2 130 10
5 355
비교예2 γ-FeOOH 100 2 60 85
5 235
비교예3 γ-Fe2O3 100 2 100 40
5 295
비교예4 Ca(OH)2 100 2 110 15
5 350
[참조예1, 2]
분해온도를 제외하고 실시예1에서와 동일조건하에 시험을 수행하였다. 분해온도는 240℃(참조예1), 400℃(참조예2)이었다.
옥타플루오로프로판의 흐름이 시작되고 나서 2시간, 5시간 및 10시간 후의 흡착탑 출구에서 CFC-115의 농도변화를 표 7에 나타낸다. 시험결과로부터, 240℃의 굉장히 낮은 온도 때문에 불순물 분해제의 활성이 촉진되지 않고, 이것은 아마도 CFC-115의 분해가 진행되지 않기 때문이다. 400℃의 굉장히 높은 온도에서는, 가열에 의해 불순물 분해제 자체가 분해되어, 흡착탑 출구에서 CFC-115의 파과점이 일찍 발생하였다. CFC-115의 제거량은 참조예1, 2에서 모두 약 10mg이었고, 제거량이작다는 것을 나타낸다.
분해온도에 따른 흡착탑 출구에서의 CFC-115의 농도변화
경과시간(Hr) CFC-115의 농도변화(질량ppm)
실시예1(350℃) 참조예1(240℃) 참조예2(400℃)
공급샘플 770 770 770
2 0 350 260
5 0 530 500
10 0 700 700

Claims (20)

  1. 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 승온하에서 불순물 분해제와 접촉시킨 후, 흡착제와 접촉시켜 상기 조 옥타플루오로프로판으로부터 불순물을 실질적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불순물 분해제는, 산화철 및 알칼리토금속 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 산화철이 산화제2철인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산화제2철이 γ-옥시수산화철 및/또는 γ-산화제2철인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼리토금속 화합물은, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨의 알칼리토금속의 산화물, 수산화물 및 탄산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불순물 분해제는, 그 전체 질량에 대하여, 5∼40질량%의 산화철과 60∼95질량%의 알칼리토금속 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불순물 분해제는, 100㎛이하의 평균입자사이즈를 갖는 상기 산화철의 분말과, 100㎛이하의 평균입자사이즈를 갖는 상기 알칼리토금속 화합물의 분말을 포함하는 과립인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불순물 분해제는, 0.5∼10㎜의 평균입자사이즈를 갖는 과립인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조 옥타플루오로프로판을 250∼380℃의 온도에서 상기 불순물 분해제와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡착제는, 활성탄소, 분자체 및 분자체 탄소로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 원소인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조 옥타플루오로프로판은, 10∼10,000질량ppm의 양의 상기 불순물을 함유하는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 불순물은, 클로로펜타플루오로에탄, 헥사플루오로프로펜, 클로로트리플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄 및 클로로디플루오로메탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  13. 제12항에 있어서, 불순물이 실질적으로 제거된 후, 옥타플루오로프로판내에 남아있는 불순물 농도는 1질량ppm 미만인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 정제방법.
  14. 불순물을 함유하는 조 옥타플루오로프로판을 생성하는 단계와, 상기 조 옥타플루오로프로판을 승온하에서 불순물 분해제와 접촉시킨 후, 흡착제와 접촉시켜 불순물이 실질적으로 제거된 옥타플루오로프로판을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 불순물을 함유하는 옥타플루오로프로판을 생성하는 단계는, 헥사플루오로프로펜의 플르오르화반응인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 제조방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 불순물은, 클로로펜타플루오로에탄, 헥사플루오로프로펜, 클로로트리플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄 및 클로로디플루오로메탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판의 제조방법.
  17. 0.0001질량% 미만의 염소 화합물을 함유하며 99.9999질량% 이상의 순도를 가지는 것을 특징으로 하는 옥타플루오로프로판.
  18. 제17항에 기재된 옥타플루오로프로판을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스.
  19. 제18항에 기재된 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭가스.
  20. 제18항에 기재된 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝가스.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1799727A2 (en) 2004-06-21 2007-06-27 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Low fouling and high activity polymerization process
GB0611742D0 (en) * 2006-06-14 2006-07-26 Ineos Fluor Holdings Ltd Desiccants for fluids
CN101269293B (zh) * 2007-03-20 2012-02-01 财团法人工业技术研究院 用于处理腐蚀性气体的净化剂及其净化方法
FR2933402B1 (fr) * 2008-07-03 2010-07-30 Arkema France Procede de purification de 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (hfo1234yf)
CN102766016B (zh) * 2012-08-09 2014-11-05 山东东岳高分子材料有限公司 从六氟丙烯生产工艺中回收八氟丙烷的方法
CN103664502B (zh) * 2012-09-07 2015-09-23 佛山市华特气体有限公司 一种八氟丙烷纯化方法
CN103497086A (zh) * 2013-09-22 2014-01-08 佛山市华特气体有限公司 八氟丙烷的制备方法
GB201410174D0 (en) 2014-06-09 2014-07-23 Mexichem Amanco Holding Sa Process
CN104529691B (zh) * 2014-12-30 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种全氟烷烃中杂质的催化转化方法
CN105254470A (zh) * 2015-11-18 2016-01-20 陕西神光化学工业有限公司 除去杂质1,1,2,2,3,3,4,5-八氟环戊烷的方法
CN107200675B (zh) * 2016-03-16 2019-10-25 中昊晨光化工研究院有限公司 一种全氟丙烯生产过程中全氟丙烷的分离方法
CN106345264B (zh) * 2016-07-19 2018-10-30 浙江博瑞电子科技有限公司 一种使用杂质分解剂的有机氟气体的提纯方法
CN106215852B (zh) * 2016-07-19 2019-10-22 浙江博瑞电子科技有限公司 一种含氟有机气体纯化的方法
CN106380372B (zh) * 2016-08-31 2019-05-21 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种八氟丙烷的纯化方法及纯化装置
CN108250232B (zh) * 2018-02-09 2021-03-16 浙江博瑞电子科技有限公司 一种双（二乙基）氨基硅烷的精制方法
CN114471468B (zh) * 2021-12-14 2024-01-23 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 应用金属-有机框架材料吸附分离六氟化硫中八氟丙烷的方法
CN114436763B (zh) * 2022-02-15 2023-05-02 中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司 用于去除八氟丙烷中六氟环丙烷杂质的装置及其去除方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2712732C2 (de) 1977-03-23 1986-03-13 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Oktafluorpropan
JPS5841829A (ja) 1981-09-08 1983-03-11 Asahi Glass Co Ltd オクタフルオロプロパンの製造方法
JPS6077983A (ja) 1983-10-03 1985-05-02 Daikin Ind Ltd オクタフルオロプロパンの製造方法
JPS6078924A (ja) 1983-10-03 1985-05-04 Daikin Ind Ltd オクタフルオロプロパンの製法
JPS6081134A (ja) 1983-10-12 1985-05-09 Showa Denko Kk オクタフルオロプロパンの製造方法
CA2003039A1 (en) * 1988-11-22 1990-05-22 Richard E. Fernandez Purification of saturated halocarbons
US5300714A (en) 1990-05-18 1994-04-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of purifying saturated fluoroperhalocarbon liquids
IT1251951B (it) 1991-10-18 1995-05-27 Ausimont Spa Procedimento per purificare 1,1,1-trifluoro-,2,2 dicloroetano dall`isomero 1,1,2-trifluoro-1,2-dicloroetano.
RU2041194C1 (ru) 1992-08-07 1995-08-09 Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии" Способ получения октафторпропана и реактор для его осуществления
DE19510159A1 (de) 1995-03-21 1996-09-26 Hoechst Ag Verfahren zur Entfernung von olefinischen Verunreinigungen aus 2H-Heptafluorpropan (R 227)
RU2100339C1 (ru) 1995-11-29 1997-12-27 Акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им.Б.П.Константинова" Способ получения перфторалкана этанового или пропанового ряда
US5675046A (en) * 1996-04-10 1997-10-07 Showa Denko K.K. Process for producing perfluorocarbon
US6187077B1 (en) * 1998-04-17 2001-02-13 American Air Liquide Inc. Separation of CF4 and C2F6 from a perfluorocompound mixture
CN1314639C (zh) * 2000-08-30 2007-05-09 昭和电工株式会社 八氟丙烷的制备和用途

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