EP0441663A1 - Composition nettoyante à base de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de formiate de méthyle - Google Patents

Composition nettoyante à base de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de formiate de méthyle Download PDF

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EP0441663A1
EP0441663A1 EP19910400008 EP91400008A EP0441663A1 EP 0441663 A1 EP0441663 A1 EP 0441663A1 EP 19910400008 EP19910400008 EP 19910400008 EP 91400008 A EP91400008 A EP 91400008A EP 0441663 A1 EP0441663 A1 EP 0441663A1
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fluoroethane
dichloro
composition
composition according
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Daniel Desbiendras
Jean-Jacques Martin
Pascal Michaud
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Arkema France SA
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Elf Atochem SA
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Definitions

  • the present invention relates to the field of chlorofluorinated hydrocarbons and more particularly relates to a new composition having an azeotrope and usable as an agent for cleaning and degreasing solid surfaces, in particular in defluxing and cold cleaning of printed circuits.
  • 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroethane (known in the art under the designation F113) is widely used in the industry for cleaning and degreasing solid surfaces.
  • F113 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroethane
  • F113 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroethane
  • F113 is most often combined with other organic solvents (for example methanol), preferably in the form of azeotropic or pseudo-azeotropic mixtures which do not demix and which, when used at reflux, have substantially the same composition in the vapor phase as in the liquid phase.
  • organic solvents for example methanol
  • F113 is one of the fully halogenated chlorofluorocarbons that are currently suspected of attacking or degrading stratospheric ozone.
  • the present invention proposes to replace the compositions based on F113 with a new composition based on methyl formate and 1,1-dichloro-1-fluoroethane.
  • the latter compound known in the art under the designation F141b, is practically devoid of destructive effect with respect to ozone.
  • the composition to be used according to the invention comprises from 55 to 80% by weight of F141b and from 20 to 45% of methyl formate.
  • F141b azeotrope whose boiling point is 28.4 ° C at normal atmospheric pressure (1.013 bar) and the composition according to the invention has a pseudo-azeotropic behavior, that is to say that the composition of the vapor and liquid phases is substantially the same, which is particularly advantageous for the intended applications.
  • the content of F141b is chosen between 61 and 65% by weight and that of methyl formate between 35 and 39% by weight.
  • the azeotrope F141b / methyl formate is a positive azeotrope since its boiling point (28.4 ° C) is lower than that of the two constituents (F141b: 32 ° C; methyl formate: 31.7 ° C).
  • the composition according to the invention can be advantageously stabilized against hydrolysis and / or free radical attacks likely to occur in the cleaning processes, by adding to it a usual stabilizer such as, for example , nitromethane, propylene oxide or a mixture of these compounds, the proportion of stabilizer possibly ranging from 0.01 to 5% relative to the total weight: F141b - methyl formate.
  • a usual stabilizer such as, for example , nitromethane, propylene oxide or a mixture of these compounds, the proportion of stabilizer possibly ranging from 0.01 to 5% relative to the total weight: F141b - methyl formate.
  • composition according to the invention can be used in the same applications and according to the same techniques as the previous compositions based on F113.
  • This azeotrope used for cleaning solder flux or degreasing mechanical parts, gives as good results as compositions based on F113 and methanol.
  • Example 3 is repeated using 0.1% nitromethane and 0.1% propylene oxide. The following results are obtained:

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Abstract

Pour remplacer les compositions de nettoyage à base de 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroéthane (F113), l'invention propose une composition comprenant en poids 55 à 80 % de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane (F141b) et 45 à 20 % de formiate de méthyle. Ces deux composés forment un azéotrope positif (Eb. = 28,4°C à la pression normale). La composition, éventuellement stabilisée, peut être utilisée pour le nettoyage de surfaces solides, en particulier pour le défluxage des circuits imprimés et pour le dégraissage de pièces mécaniques.

Description

  • La présente invention concerne le domaine des hydrocarbures chlorofluorés et a plus particulièrement pour objet une nouvelle composition présentant un azéotrope et utilisable comme agent de nettoyage et de dégraissage de surfaces solides, en particulier dans le défluxage et le nettoyage à froid de circuits imprimés.
  • Le 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroéthane (connu dans le métier sous la désignation F113) est largement utilisé dans l'industrie pour le nettoyage et le dégraissage des surfaces solides. Outre son application en électronique au nettoyage des flux de soudure pour éliminer le flux décapant qui adhère aux circuits imprimés, on peut mentionner ses applications au dégraissage de pièces métalliques lourdes et au nettoyage de pièces mécaniques de haute qualité et de grande précision comme, par exemple, les gyroscopes et le matériel militaire ou aérospatial. Dans ses diverses applications, le F113 est le plus souvent associé à d'autres solvants organiques (par exemple le méthanol), de préférence sous forme de mélanges azéotropiques ou pseudo-azéotropiques qui ne démixent pas et qui, employés au reflux, ont sensiblement la même composition dans la phase vapeur que dans la phase liquide.
  • Cependant, le F113 fait partie des chlorofluorocarbures complètement halogénés qui sont actuellement suspectés d'attaquer ou de dégrader l'ozone stratosphérique.
  • Pour contribuer à résoudre ce problème, la présente invention propose de remplacer les compositions à base de F113 par une nouvelle composition à base de formiate de méthyle et de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane. Ce dernier composé, connu dans le métier sous la désignation F141b, est pratiquement dépourvu d'effet destructeur vis-à-vis de l'ozone.
  • La composition à utiliser selon l'invention comprend de 55 à 80 % en poids de F141b et de 20 à 45 % de formiate de méthyle. Dans ce domaine, il existe un azéotrope dont la température d'ébullition est de 28,4°C à la pression atmosphérique normale (1,013 bar) et la composition selon l'invention a un comportement pseudo-azéotropique, c'est-à-dire que la composition des phases vapeur et liquide est sensiblement la même, ce qui est particulièrement avantageux pour les applications visées. De préférence, la teneur en F141b est choisie entre 61 et 65 % en poids et celle de formiate de méthyle entre 35 et 39 % en poids.
  • L'azéotrope F141b/formiate de méthyle est un azéotrope positif puisque son point d'ébullition (28,4°C) est inférieur à ceux des deux constituants (F141b : 32°C ; formiate de méthyle : 31,7°C).
  • Comme dans les compositions connues à base de F113, la composition selon l'invention peut être avantageusement stabilisée contre l'hydrolyse et/ou les attaques radicalaires susceptibles de survenir dans les processus de nettoyage, en y ajoutant un stabilisant usuel tel que, par exemple, le nitrométhane, l'oxyde de propylène ou un mélange de ces composés, la proportion de stabilisant pouvant aller de 0,01 à 5 % par rapport au poids total : F141b - formiate de méthyle.
  • La composition selon l'invention peut être utilisée dans les mêmes applications et selon les mêmes techniques que les compositions antérieures à base de F113.
  • Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
    • EXEMPLE 1 : MISE EN EVIDENCE DE L'AZEOTROPE
  • Dans le bouilleur d'une colonne à distiller (30 plateaux), on introduit 100 g de formiate de méthyle et 100 g de F141b. Le mélange est ensuite mis à reflux total pendant une heure pour amener le système à l'équilibre. Au palier de température (28,4°C), on prélève une fraction (environ 50 g) et on l'analyse par chromatographie en phase gazeuse.
  • L'examen des résultats, consignés dans le tableau suivant, indique la présence d'un azéotrope F141b/formiate de méthyle.
    Figure imgb0001
    • EXEMPLE 2 : VERIFICATION DE LA COMPOSITION AZEOTROPIQUE
  • Dans le bouilleur d'une colonne à distiller adiabatique (30 plateaux), on introduit 200 g d'un mélange comprenant 64 % en poids de F141b et 36 % en poids de formiate de méthyle. Le mélange est ensuite porté à reflux pendant une heure pour amener le système à l'équilibre, puis on soutire une fraction d'environ 50 g et on procède à son analyse par chromatographie en phase gazeuse ainsi que celle du pied de distillation. Les résultats consignés dans le tableau suivant montrent la présence d'un azéotrope positif puisque son point d'ébullition est inférieur à ceux des deux constituants purs : F141b et formiate de méthyle.
    Figure imgb0002
  • Cet azéotrope, employé pour le nettoyage de flux de soudure ou en dégraissage de pièces mécaniques, donne d'aussi bons résultats que les compositions à base de F113 et de méthanol.
    • EXEMPLE 3 : COMPOSITION STABILISEE AU NITROMETHANE
  • Dans une cuve de nettoyage à ultra-sons, on introduit 150 g d'un mélange contenant en poids 64 % de F141b, 35,92 % de formiate de méthyle, et 0,08 % de nitrométhane comme stabilisant. Après avoir mis le système à reflux pendant une heure, on prélève un aliquat de la phase vapeur. Son analyse par chromatographie en phase gazeuse montre la présence de nitrométhane ce qui indique que le mélange est stabilisé dans la phase vapeur.
    Figure imgb0003
    • EXEMPLE 4 : COMPOSITION STABILISEE A L'OXYDE DE PROPYLENE
  • Si on répète l'exemple 3 en remplaçant le nitrométhane par l'oxyde de propylène, on obtient les résultats suivants :
    Figure imgb0004
    • EXEMPLE 5 : COMPOSITION BISTABILISEE
  • On répète l'exemple 3 en utilisant 0,1 % de nitrométhane et 0,1 % d'oxyde de propylène. On obtient les résultats suivants :
    Figure imgb0005
    • EXEMPLE 6 : NETTOYAGE DE FLUX DE SOUDURE
  • Dans une cuve à ultra-sons Annemasse, on introduit 200 g de la composition azéotropique F141b/formiate de méthyle, puis on porte le mélange à la température d'ébullition.
  • Des plaques de verre, enduites de flux de soudure et recuites à l'étuve pendant 30 secondes à 220°C, sont plongées durant 3 minutes dans le liquide à l'ébullition sous ultra-sons, puis rincées dans la phase vapeur pendant 3 minutes.
  • Après séchage à l'air, une visualisation en lumière rasante revèle l'absence totale de résidu de flux de soudure. On a ainsi obtenu le même résultat qu'avec une composition F113-méthanol (93,7 %-6,3 %).

Claims (8)

  1. Composition nettoyante comprenant en poids de 55 à 80 % de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de 45 à 20 % de formiate de méthyle.
  2. Composition selon la revendication 1 contenant en poids de 61 à 65 % de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de 39 à 35 % de formiate de méthyle.
  3. Composition selon la revendication 2 sous forme d'azéotrope bouillant à 28,4°C à la pression normale.
  4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre au moins un stabilisant.
  5. Composition selon la revendication 4, dans laquelle le stabilisant est le nitrométhane, l'oxyde de propylène ou un mélange de ces composés.
  6. Composition selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle la proportion de stabilisant est de 0,01 à 5 % par rapport au poids total de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de formiate de méthyle.
  7. Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 6 au nettoyage des surfaces solides.
  8. Application selon la revendication 7 au défluxage des circuits imprimés et au dégraissage des pièces mécaniques.
EP19910400008 1990-02-07 1991-01-03 Composition nettoyante à base de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de formiate de méthyle Withdrawn EP0441663A1 (fr)

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