DE2133849C3

DE2133849C3 -

Info

Publication number: DE2133849C3
Application number: DE19712133849
Authority: DE
Inventors: Ian Mcmillan; Jeffrey Prest
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-07-07
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1980-01-24
Also published as: CA946105A; FR2100288A5; DE2133849A1; DE2133849B2; GB1307433A; JPS5210826B1; NL7109310A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Reinigungszusammensetzungen, welche Trichlorotrifluoroäthan enthalten.

Es ist bekannt,daß l,l,2-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan aufgrund seiner selektiven Lösekraft besonders gut als Reinigungsflüssigkeit verwendet werden kann, um Verunreinigungen von den verschiedensten Gegenständen und Materialien zu entfernen, wie z. B. synthetische, organische, polymere und Kunststoffe, welche gegenüber den anderen üblicheren und kräftigeren Lösungsmitteln, wie z. B. Trihloroäthylen und Perchloroäthylen, empfindlich sind. Die alleinige Verwendung von l,l,2-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan ist jedoch oftmals unzureichend, wenn zähere Verunreinigungen entfernt werden sollen, wie z. B. verschiedene aktive LötfluBmit· IeI auf der Basis von Harzen. Eine gewisse Verbesserung der Entfernung solcher zäherer Verunreinigungen kann durch die Verwendung mechanischer Hilfsmittel erzielt werden, wie z. B. durch Sieden des Lösungsmittels oder durch Ultrabeschallung, aber die Verwendung dieser mechanischen Hilfsmittel ist nicht immer ausreichend, um alle Verunreinigungen zu entfernen.

Es wurde nunmehr gefunden, daß eine verbesserte Reinigungsflüssigkeit hergestellt werden kann, wenn man Trichlorotrifluoroäthan mit Äthanol und Acetonitril mischt.

Es wurde auch gefunden, daß die Komponenten dieses Gemischs ein Azeotrop bilden.

So wird also gemäß der Erfindung eine Lösungsmittelzusammensetzung vorgeschlagen, welche aus einem Gemisch von Trichlorotrifluoroäthan und Äthanol und ίο Acetonitril besteht

Vorzugsweise besitzt das Gemisch einen Siedepunkt,

der nicht weiter als 0,5°C vom Siedepunkt des Azeotrops und vorzugsweise nicht weiter als 0/Cvora Siedepunkt des Azeotrops entfernt liegt, obwohl auch Gemische, deren Siedepunkt bis zu 1 ° C und sogar bis zu 2° C vom Siedepunkt des Azeotrops entfernt ist, geeignet sein können, insbesondere wenn größere Veränderungen der Zusammensetzungen r. cht kritisch sind. Im allgemeinen enthält die Zusammensetzung mindestens 75 Gew.-°/o Trichlorotrifluoroäthan.

Es wird besonders bevorzugt, daß die Zusammensetzung ein azeotropes Gemisch ist Das azeotrope Gemisch des bevorzugten Isomers, nämlich 1,1,1-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan enthält ungefähr 3 Gew.-% Äthanol und ungefähr 3 Gew.-% Acetonitril und hat einen Siedepunkt bei 760 mm Hg von 43,45° C.

Die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung entfernt einige Verunreinigungen, die durch 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroäthan alleine nicht entfernt werden. Bei Verfahren, bei denen eine Reinigungsflüssigkeit verwendet wird, ist es gewöhnlich nötig, von Zeit zu Zeit Verunreinigungen von der Flüssigkeit durch Destillation zu entfernen. Während der Lebensdauer der Flüssigkeit werden solche Destillationen normalerweise oft wiedern holt. Wenn die Reinigungsflüssigkeit aus zwei verschiedenen Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Siedepunkten besteht, dann ergeben derartige Destillationen eine Konzentrierung einer der Flüssigkeiten und eine Änderung der Zusammensetzung des Reinigungsbads. ■m Eine solche Änderung der Zusammensetzung wird eine Veränderung der Lösekraft der Reinigungsflüssigkeit zur Folge haben, wodurch zu reinigende Gegenstände beschädigt werden können oder entzündliche Gemische gebildet werden können. Bei der Verwendung von 4i azeotropen Gemischen ist es jedoch möglich, das Risiko von solchen unerwünschten Folgen zu vermeiden, da das azeotrope Gemisch ohne bevorzugte Konzentrierung einer der Komponenten destilliert werden kann.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besit- «ii zen den Vorteil, daß sie eine stärkere Lösekraft als l,1,2-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan aufweisen, wobei sie aber trotzdem weitgehend die Inertheit von 1,1,2-Trichloro-l,2,2-tri;luoroäthan gegenüber synthetischen organischen Polymeren, Kunststoffen, Harzen, Harzlami-Ίϊ naten, harzgebundenen Papierschichten, Bakelit, Faserglas und dgl., besitzen.

Wegen dieser verbesserten Lösekraft kann die Anwendung von zeitraubenden, teueren und manchmal auch unangenehmen mechanischen Maßnahmen ver-M) mieden werden, wie z. B. Scheuern von Hand oder Abwischen, wodurch empfindliche Gegenstände beschädigt werden können.

Das azeotrope Gemisch kann bei den meisten normalen Anwendungen für 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trih^r> fluoroäthan verwendet werden, vorausgesetzt, daß die erhöhte l.ösekraft des Azeotrops für eine solche Anwendung kein Hindernis darstellt. Die erhöhte Lösekrafl macht es möglich, den Reinigungsvorgang

gegenüber der Verwendung von reinem 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroäthan abzukürzen und somit die Kapazität einer vorhandenen Anlage zu erhöhen.

Die erfindungsgemäQen Zusammensetzungen können in herkömmlichen Vorrichtungen und unter Anwendung herkömmlicher Techniken verwendet werden. Das Lösungsmittel kann gegebenenfalls ohne Wärmeanwendung verwendet werden, jedoch wird die Reinigungswirkung des Lösungsmittels durch die Anwendung herkömmlicher Maßnahmen, wie z. B. die Verwendung von siedenden Lösungsmitteln, Rühren oder Hilfsmitteln, unterstützt. Bei einigen Anwendungen ist es vorteilhaft, in Kombination mit diesen Lösungsmitteln Ultrabeschallung anzuwenden. Dies gilt insbesondere wenn gewisse zähe Flußmittel von Lötstallen entfernt werden sollen, wobei die Ultrabeschallung die Entfernung der Feststoffe und der unlöslichen Bestandteile des Flußmittels unterstützt.

Die hohe Stabilität der erfindungsgemäßen Lösungsmittelzusammensetzung und insbesondere des Azeotrops unter den Arbeitsbedingungen macht es gewöhnlich unnötig, in den Lösungsmitteln Stabilisatoren zu verwenden. Dies besitzt den Vorteil, daß bei der Verdampfung der Lösungsmittelzusammensetzung eine saubere Oberfläche zurückbleibt, die nicht mit höhersiedenden Stabilisatoren verunreinigt ist. Es ist jedoch möglich, daß Stabilisatoren unter korrosiven Bedingungen nötig sind, 'vie sie beispielsweise auftreten, wenn die Lösungsmittel mit Oxydationsmitteln in Kontakt kommen, welche die Komponenten der Zusammensetzung angreifen können.

Es können aucii andere Lösungsmittel oder Zusätze der erfindungsgemäßen Lösungmittelzusammensetzung zugegeben werden, fal's es erwünscht ist, ihre Reinigungs- oder Lösekraft zu modifizieren. Geeignete Zusätze sind z. B. kationische, anionische und nicht-ionische Detergenzien. Wasser kann in einigen Fällen ebenfalls zugesetzt werden, insbesondere wenn die Zusammensetzungen ein Detergenz enthalten; dies ist aber nicht wesentlich.

Die erfindungsgemäßen Lösungsmittelzusammensetzungen und insbesondere das erfindungsgemäße Azeotrop eignen sich bei einer großen Reihe von Anwendungen. Beispiele hierfür sind die Entfernung von Lötflußmitteln von elektrischen Teilen, insbesondere von Teilen, bei denen die Zusammensetzung leicht mit Materialien wie Kunststoffe oder Harze in Kontakt kommt, und die Reinigung von fotographischen Filmen oder magnetischen Aufzeichnungsbändern.

Die Erfindung wird nunmehr durch die folgenden Beispiele näher erläutert, in denen alle Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.

Beispiel 1

Reines 1,1,2-Trichluro-l^-trifluoroäthan wurde mit Äthanol gemischt, und das Gemisch wurde durch eine mit einem Vakuummantel versehene Kolonne bei einem hohen Rückflußverhältnis destilliert, um ein konstant siedendes Gemisch herzustellen. Dann wurde eine kleine Menge Acetonitril zugesetzt, worauf beobachtet wurde, daß die Kondensations- und Siedetemperatur ein

id Minimum erreichte. Der Unterschied zwischen diesen Temperaturen erreichte bei diesem Punkt ebenfalls ein Minimum. Die Zusammensetzung der Flüssigkeit im Ebulliometer lag nahe derjenigen eines ternären Azeotrops. Die azeotrope Zusammensetzung wurde genauer durch sorgfältige Fraktionierung einer Flüssigkeit mit einer rohen azeotropen Zusammensetzung und anschließende Analyse des Kondensats durch Gaschromatographie ermittelt. Der Siedepunkt des Azeotrops wurde durch Destillation in einem Differentialebullio meter und Messen der Kondensationstemperatur im

Verhältnis zu reinem l,l,2-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan

ermittelt, wobei ein ebuiliuoskopisches Beckman-Ther mometer verwendet wurde.

Es wurde festgestellt, daß das Azeotrop eine

!■-, Zusammensetzung von ungefähr 94% 1,1,2-Trichloro-

1,2,2-trifluoroäthan, ungefähr 3% Äthanol und ungefähr 3% Acetonitril aufwies und einen Siedepunkt bei 760 mm Hg von 43,45° C besaß.

Mit Hilfe des Pensky-Martens-Tests, der mit einem

jo verschlossenen Behälter durchgeführt wird, wurde festgestellt, daß das Azeotrop nicht entzündlich war.

Beispiel 2 Das azeotrope Gemisch von Beispiel 1 wurde auf

j-, seine Wirksamkeit bei der Entfernung eines Lötflußmittels von einer gedruckten Schaltung, die auf einer harzgebundenen Platte gebracht war, geprüft. Ein T»il der Platte wurde mit einem handelsüblichen Lötflußmittel bestrichen. Die Platte wurde dann 2 min unter Infrarotheizung getrocknet und dann j 3ec in auf 25O⁰C gehaltenem Lot beschichtet. Die Platte wurde dann I min in siedendes Lösungsmittel eingetaucht, worauf sie entnommen wurde. Es wurde festgestellt, daß sie vollständig frei von Flußmittelresten war. Zum Zwecke

4ί des Vergleichs wurde ein Stück der Platte ähnlich behandelt und in ein handelsübliches Lösungsmittel für die Reinigung von gedruckten Schaltungen eingetaucht, bei dem es sich um ein azeotropes Gemisch aus 97% l,l,2-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan und 3% Isopropanol

-,ο handelt. Es blieben noch beträchtliche Flußmittelrückstände zurück, wenn die Platte aus dem Lösungsmittel entnommen wurde.

Claims

Patentansprüche:

1. Lösungsmittelzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gemisch von Trichlorotrifluoroäthan und Äthanol und Acetonitril besteht

2. Lösungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch einen Siedepunkt aufweist, der nicht weiter als 2° C vom Siedepunkt des Azeotrops entfernt ist

3. Lösungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch einen Siedepunkt aufweist, der nicht weiter als 1°C vom Siedepunkt des Azeotrops entfernt ist.

4. Lösungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch einen Siedepunkt aufweist, der nicht weiter als 0,5⁰C vom Siedepunkt des Azeotrops entfernt ist

5. Lösungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch einen Siedepunkt aufweist, der nicht weiter als 0,2° C vom Siedepunkt des Azeotrops entfernt ist

6. Lösungsmittelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 75 Gew.-% Trichlorotrifluoroäthan enthält

7. Lösungsmittelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Jaß das Trichlorotrifluoroäthan 1,1,2-Trichloro-l,2,2-trifluoroäthan ist.

8. Lösungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem azeotropen Gemisch besteht, welches ungefähr 94Gew.-% U^-Trichloro-l^-trifluoroäthan, ungefähr 3Gew.-% Äthanol und ungefähr 3Gew.-% Acetonitril enthält.

9. Verwendung der Lösungsmittelzusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Reinigen von Gegenständen.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Gegenständen um gedruckte Schaltungen handelt, die mit einem Lötflußmitte! verunreinigt sind.