TW591104B - Non-flammable ternary cleaning solvent - Google Patents

Description

591104 畫號 92105058 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種清潔劑。更具體地說，本發 關於一種不可燃之三元清潔溶劑用於精確 ^ y 【先前技術】 i糸之應用。 -:二：劑或是清潔劑係使用於電子、通訊或是其他電氣 以及重製(rework)過程中，用以在最終組裝前 1偌以ΐ 這些清潔劑亦在進行保養操作時使用於電性 ς ’用以在兩個被結合在一起有電性接觸的導電（ 金屬）表面提供適當的導電性。 二如’這些清潔劑係用於印刷電路板、連接器、繼電器 線圈ay/及接觸器、螺線管（solenoid)、馬達以及馬達 板、斷路器(circuit breaker)、電路斷路器面 電性以及資料通訊連接器以及開關裝置、電 子：制器、計時器、電魔組合(assembly)、接二裝丄電) ^寫終^/(tenninatic)n)、液壓以及氣動U置、磁性 Ϊ過程巾 學裝4及其類之製造、料、維修以及組 一般而言，這些清潔劑係用於在最終組 備以及構件保養時或是之後除去污染4勿，^別：又 潤滑油、㈣、腐蝕性污染物、氧化產物以及：: 許多此種清潔劑係為氣霧劑（aer〇s〇1)B 〃、言此\ 劑清潔劑包含一溶劑以及一揮發劑（ρΓ〇ρΗ&ηΐ^。二^ 方包含的成分係使該配方成為相對地可辦。即：： 以及其本身(不包含揮發劑)係為相對；燃。在製 在使用裝置以及構件維中，這在製 第5頁 591104 案號 92105058 年 月 曰 修正 五、發明說明（2) k衣置中會有問通。此外’許多這種侵名虫性（a g g r e s s丨v e ) 溶劑因其侵蝕性性質不能與某種塑膠一起使用。然而，因 這些配方的強力或是侵蝕性的清潔性質，它們仍被繼續使 用於許多應用中。 其他具有較低可燃性傾向的配方係為已知。然而，這些 配方通常不具有足夠的侵蝕性清潔性質，並且該配方係不 重要或是不好用。此外，許多前述之清潔劑（溶劑）不能使 用於兩相（dua 1)應用。即是，許多這些配方不是液態就是 氣霧態使用，但是不必然兩者皆可使用。 據此，需要一種清潔溶劑具有良好的清潔性質並且具有 低可燃性。較佳地，此種溶劑具有低或是沒有臭氧消耗可 能性，以及高塑膠可容性。更佳地，此種清潔劑係配製成 可為液態使用或是配合適當之揮發劑以氣霧態使用。 【發明内容】 一種不可燃三元液態清潔劑係由一第一溶劑、一第—、、々 劑以及一第三溶劑配製而成。該第一溶劑係為_ —产了令 ^ IL 氟 (hydrof 1 uoro carbon)化合物，該第二溶劑係為一 _尽 浠（d i c h 1 〇 r 〇 e t h y 1 e n e )化合物以及該第三溶劑你 ^ 氯氟（hydrochlorofluoro carbon)化合物 〇 兮… 邊弟三溶劑使 該清潔劑具有低可燃性。 ~ i 該第一溶劑（碳氫氟化合物）之濃度係為該、、主、知 q必π潔劑舌 的約10%至約80%，該第二溶劑（二氯乙埽化合物董置 為該清潔劑之重量的約10%至約60%以及該第〇: *之濃度係 氯氟化合物）之濃度係為該清潔劑之會旦’各劑（碳氫 …心更里的約1 〇 40%。該清潔劑呈現低至無剩餘之可燃性。 /G至約 591104 案號 92105058 五、發明說明（3) 在所示之配方中，該第一溶劑係為1， 1，1，3，五_

弗L 丁烷（1， 1，1，3，3-pentafluorobutane)，該第二溶劑 係為反式-1， 2 -二氣乙稀（trans-1，2- dichloroethylene)以及該第三溶劑係為3，3 -二氯-1， 1 1， 2， 2-五氟丙烧（3， 3-dichloro-1， 1， 1， 2， 2- pentafluoropropane)及/ 或1，3-二氯—1，1，2，2，3 五氟丙烧（1，3-dichloro-1， 1，2，2，3- pentafluoropropane)。在此配方中，該第三溶劑之濃户 係為約12%至約15%。 彳又 該清潔劑可為液態使用。另外，該清潔劑可被配製 氣霧態使用並且包含一揮發劑。一較佳的揮發劑之濃U 於該清潔劑以及該揮發劑之總重量之約5%至約3〇%。—糸 發劑係為碳氫氣_化合物之液化氣體，例二 tetrafluoroethane)。 本發明之其他特徵優點 申請專利範圍而更明顯”’。、 坪、、、田說明並配合所附 【實施方式】 ^ 雖然本發明容許 較佳實施例將描述於下加以實施，本發明之 明的一例示，而非音 、’、、疋，所揭示者應為本發 例。另外應瞭解的是：f::制本發明於所示的特定實施 的詳細說明」）兄明書於此部分的標題（即「發明 + R 非也-糸有關於美國專利與商椤片的赴+、 止圖、非暗不亦不庫 f刿，、冏釭局的要求，而非 III--IF 揭不於此的標的以 第7頁 591104

_ 銮號 92105058 五、發明說明（4) 及本發明之範圍。 在本說明書中，使用「一」係包含單一或是複數個。相 反地，提及複數個項目時應該在適當之處包含單一個。 一種不可燃三元液態清潔劑係由一第一溶劑、一第二溶 劑以及一第三溶劑合併配製而成。該第一溶劑係為_碳氮 氟化合物，較佳為1， 1，1，3，3 -五氟丁烷。該第二溶劑 係為一二氯乙婦化合物，較佳為反式-1, 2 -二氯乙締。兮 第三溶劑係為一碳氫氯氟化合物，較佳為3，3 —二氯—J 1， 1，2，2-五氟丙烧及/ 或1，3-二氯-1， 1，2，2 3 -

五氟丙烷。該第三溶劑具有低可燃性，並且使該清潔 體具有低可燃性。 ” M 在所示之配方中，該第一溶劑之濃度係為該清潔劑之重 ，的約10%至約80%，該第二溶劑之濃度係為該清潔&之重 量的約1 0%至約60%以及該第三溶劑之濃度係為該清& 重量的約1 0 %至約4 0 %。 Ί 該清潔劑可被配製為液態使用，例如直接塗佈，或是可 配置成氣霧態使用。在一氣霧態配方中，該揮發: 氫氟（HFC)化合物之液化氣體。一較佳的揮發劑。_’佳”、、厌 地，該揮發劑係為1， 1， 1，2-四氟乙烷（1，丨，丨，又2一 tetrafluoroethane)，且濃度係少於該 及 發劑之總重量之約5%至約50%β在所示之配方中，=

劑之濃度係少於該清潔劑以及該揮發劑之 X 約30%，並且f^ 里<、〇b/0至 ^ 更佳地約為該清潔劑以及該揮發劑之總重量 「妹。」、、丨而，為了減少可能因氣霧態清潔劑出現之 I麵 、'/」效應’ i揮發劑可降低到少於約5〇/〇 〇在這種情形

Hi 591104 _ 案號 92105058__年月日_ί±^___ _ ____ 五、發明說明（5) 中，二氧化碳可用以協助該碳氫化合物之揮發劑。 根據本發明之三元清潔劑係可被使用於廣泛且多樣之應 用上。例如，該清潔劑可用以清潔電氣元件包含印刷電路 板、連接器、繼電器（re 1 ay )以及接觸器、螺線管 (solenoid)、馬達以及馬達線圈、電路斷路器（circuit breaker)、電路斷路器面板、變壓器、電性以及資料通訊 連接器以及開關裝置、電子控制器、計時器、電纜組合 (assembly)、接合（splice)以及終端器（termination)、 液壓以及氣動式裝置、磁性讀/寫裝置、光學裝置及其類 似物。 據觀察，該清潔劑其提供一濃度範圍之多樣溶劑，能被 配製成具有多種程度之侵姓性（aggressiveness)，在同時 保持其不可燃性。熟悉該技藝者可知，該第一溶劑，即是 。亥％i氫氟化合物具有相當好的溶劑特性，但是一般而言缺 乏侵蝕性（aggressiveness)。這提供應用於印刷電路板以 及疋件的製造中，因為其能阻止或是限制塑膠或是其他聚 合物（例如作為基板）之降解（degradati〇n)。 在另一方 強侵餘性溶 乙稀化合物 併使用時， 響，然而該 可用於基本 用〇 面，該第二 劑特性。就 在足夠高的 會對某些塑 溶劑的侵蝕 上所有前述 溶劑，即是 其本身而論 濃度下與所 膠以及聚合 傾向係被調 的電氣、電 該二氣乙烯 ，已發現雖 選擇之碳氫 物的完整性 和並且該溶 子機械性以 化合物具有 然當該二氯 氟化合物合 造成負面影 劑係配製成 及機械性應

第9頁 591104 案號 92105058 曰 修正 五、發明說明（6) 3, 3-五氟丁烷）以及該二氯乙烯化合物（例如反式—1，2- 二氣乙烯）係為可燃。就其本身而論，此二元組合物 (binary combination)的缺點在於這些成份的組合製造了 一個可燃之混合物，而並不適合建議用於通著電流的電氣 裝置。 然而，可發現使用第三溶劑即是該碳氩氯氟化合物（例 如3，3-二氯-1， 1， 1，2，2-五氟丙烷及/或1，3〜二氯〜 1， 1，2，2，3 -五氟丙烧）提供另一種溶劑性質，同時將 第該清潔劑整體之可燃性使該清潔劑係為不可燃。就其本 身而論，可發現這種獨一的溶劑組合物提供一清潔劑配 方、，該清潔劑配方可具有多種侵蝕性用以配合一所需之應 用並且具?？低之可燃性容許用於通著電流的電氣裝置。 U第一 ’合劑事實上具有溶劑特性，然而其侵蝕性俜 小於該第一以及第二溶劑。 丨王係 之可燃性之好處。在這方，而，其具有降低該溶劑整體 的濃度藉此提供整體燃焯，需要評估以決定該第三溶劑 suppression)。 卩制[生（total flame 發現只使用第一溶劑（ — 少1 5%的碳氫氯氟化合物。及鼠氣化合物）時，需要濃度至 化合物以及15%的碳氯氣&即是’一配方具有85%的碳氟氫 整體具有燃燒抑制性。、卷氣化合物而使得該配方完全或是 物）時，需要濃度至少丨使用第二溶劑（即二氯乙烯化合 方具有88%的二氯乙婦化入的兔氫氯氟化合物。即是，一配 使得該配方完全或是整體"物以及1 2%的碳氫氯氟化合物而 有4 3 %的第一溶劑（瑞: 有燃燒抑制性。發現一配方具

匪及m第二溶劑(二氯 U〇4 曰 1_號 92105058 五、發明說明（7) 乙烯化合物）時，需要15%的第三溶 — 使得該配方完全或是整體具有燃繞^厌氧氣氟化合物）而 係係為線性，並且該第一以及第_六】〖生。可預期此一關 於另一溶劑在〇 %以及1 〇 0 %之間）時該d一之J辰度改變（相對 介於12%與14%之間。 Μ弟二溶劑之濃度至少 在此三元清潔劑中，使用之第一 物)係為1，1，I 3, 3-五氟丁燒在氟氫化合 品名稱為S〇lkaneR 365mfc，廠商為密蘇里=得’其商 So lvay FlU0rides， Inc•。使用 ，〜彳聖路易的 烯化合物）係為反式-1，2一二氯乙稀在一商合齊=即該二氯乙 商為賓州匹茲堡的PPG Industries吏業上可料，廠 3 -二氣-1 1 1 〇 9— T — 便用之第二溶劑即3, 2 /、q， 、，2，2_五氟丙烷及/或1，3-二氣_；! i 2，2, 3-五鼠丙烷在商業上 / ， AK-225，„^^Asahl Gi；；； c〇^：t^^Asahl =前所述’肖清潔劑可在液態下使用，亦可 霧態提料’較佳使用於該；；： :::_刪化合物之液化氣體。最佳地 y丨 ί 一四、氣乙烧（HFC-134a)。當作為一揮發劑時，HFC -〇&現之濃度係少於該清潔劑以及該揮發劑之總重量之 二^至約50%。在一現有的配方中，該揮發劑出現之濃产 糸夕於4巧溧劑以及該揮發劑之總重量之約5 %至約3 〇 %， f且較佳係為該清潔劑以及該揮發劑之總重量之約25%。 ，该揮發劑可產生一結凍效果，對某些應用而言希望处 =置使该揮發劑保持在合理可達成的低濃度，少於，在 延種情況下，二^匕石炭可用以協助該碳氫化合物揮發劑。 乃11〇4 修正 曰 , ^1^,,^92105058_年 月 〜、發明說明^ -- 其:=不可燃三元清潔劑之樣品係製成氣霧態’並且針對 ^ '糸特性被評估。在一配方中（第9 9 A號），該第一溶劑 三^ ί係為19· 7%，該第二溶劑之濃度係為42· 2%以及該第 之濃度係為1〇·2%。在&配方中，該揮發劑之濃度 包二，°曰並且包含濃度係為2· 〇%之二氧化碳。該清潔劑亦 的甲醇〇·9%。該第一、第二以及第三溶劑的濃度 匕各揮發劑）分別係為27%、57· 8%以及14%。 28 1。/一第二配方中（第98Α號），該第一溶劑之濃度係為 • ，該第二溶劑之濃度係為35· 2%以及該第三溶劑之濃 為10.5% ^在此配方中，該揮發劑之濃度係為2&。該 =涿劑亦包含微量的甲醇0 · 9%。該第一、第二以及第三溶 劑的濃度（不包含揮發劑）分別係為37· 9%、46 9%以及 14%。 · 在 第二配方中（第1 〇 〇 A號），該第一溶劑之濃度係為 ^ ^ °亥第一浴劑之濃度係為4 7 · 2 %以及該第三溶齊,j :濃 度係為11. 6%。在此配方中，該揮發劑之濃度係為丨5%並且 包含濃度係為2· 0%之二氧化碳。該第一、第二以及第三溶 劑的濃度（不包含揮發劑）分別係為29· 2%、56 8%以及 14°/〇 〇 · 〇 在 第四配方中（第9 7 A 5虎）’該第一溶劑之濃度係為 4 2 · 9 %，该第二溶劑之濃度係為1 2 · 3 %以及該第三溶齊，丨之濃 度係為34· 8%。在此配方中’該揮發劑之濃度係^為5%並且 包含ί辰度係為2 · 0 %之一乳化奴。該配方另包含濃度為2 g % 之異己烷（isohexane)以及濃度為〇1 %之硝基乙院 (ni troethane)。發現異己烧提高該清潔劑之清潔性質並

第12頁 591104 -- -SS_92105058___年月日_修正 五、發明說明（9) "" 一一·一 ^ 4硝，乙烷會抑制該清潔劑之多種成分元件之反應。該 第:、第二以及第三溶劑的濃度（不包含揮發劑（包含二氧 化，））分別係為46· 1%、13· 2%以及37. 4%。 沒些配方都具有溶劑之功能，同時避免完全侵蝕性傾向 (否則會對聚合物基材以及其類造成破壞），並且仍提供整 體燃燒抑制性。 石厌氯化合物的溶解度之測量係參考貝殼杉脂丁醇值 Ckaumutanol value)。一個高貝殼杉脂丁醇值意味著 高碳氣化合物溶解值。美國材料試驗協會（Americari Society for Testing and Materials標 準k供一方法用以測定一碳氫化合物之貝殼杉脂丁醇值。 在此方法中，一碳氫化合物係添加於一 丁基醇（丁醇）中 之^殼杉脂樹脂標準溶液中直到足夠的貝殼杉脂樹脂沉澱 使得通過一燒瓶看一1〇點字（1〇 —p〇int type)之影像變得 板糊。當用於清漆（varnish)、亮漆（lacquer)、瓷釉 (enamel)配方時，一具有高貝殼杉脂丁醇值之碳氫化合物 稀釋液溶解相當大量的固體。 在製備前述之多樣不可燃三元配方時，首先注意的是該 第一以及第二溶劑（碳氫氟化合物以及二氯乙烯化合物）之 貝殼杉脂丁醇值係分別為1 4以及11 7。被混合的部分可預 期地會產生廣泛範圍之溶解度以及塑膠相容性。然而，因 所有之材料係為可燃，所有的二元混合物可能具有些許可 燃性。 可預期該可燃性可被例如具有貝殼杉脂丁醇值丨0之甲氧 基九氟丁烷（methoxy-nonaf luorobutane，HFE-7100)以及

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二有貝殼：脂丁醇值9之十氟 — ，

Vertrel)等材料減少,a P 經择从攸/ 十成 但疋所需的量相當大。這會造成溶 解度的降低。

乂著發現該第一以及第二溶劑之混合物，即1，！，I ，五氟丁烷以及反式_丨，2_二氯乙烯，可因添加相當 少Ϊ之第三溶劑，卽Q ^ h n ㈤ Pd， 3—二氯-1， 1， 1， 2， 2-五氟丙 烧及/或1，3-二教-1 1 〇 ” ’1， 2， 2， 3-五氟丙烧而具有不可 燃性，因此呈右ρ 八有更廣泛以及更有用之溶解度範圍。發現3， 3 - ——. 一 1 1 1 〇 c\ ，，/，L、五氟丙烷及/或1，3-二氯_1， 1， ’、2’ 五氣丙烧之濃度低至約12%至約15%時可使得與 其此^之其他溶劑具有不可燃性。而且該第三溶劑，即3， 3-一氯-1， 1，2， 2-五氟丙烷及/或込3—二氯-i， l 2，f， 3 —五說丙烧之貝殼杉脂丁醇值係為約3 1。因此不 只是該清潔劑之不可燃性，而且亦提供一相當高之貝殼杉 月曰丁醇值（因此有良好的溶解度）於多種的配方中以配合一 所需之應用。 多種如别所述之配方係被配製姐且其貝殼杉脂丁醇值係 根據ASTM Dl 1 33測定。該最小之貝殼杉脂丁醇值係對應一 混合物，其包含86%之第一溶劑以及1 4%之第三溶劑，其貝 殼杉脂丁醇值係為11 · 5。該最大之貝殼杉脂丁醇值係對應 一混合物，其包含8 6 %之第二溶劍以及1 4 %之第三溶劑，其 貝殼杉脂丁醇值係為8 6 · 9。此兩禮混合物皆係為不可燃。 許多中間之三元混合物（如前所述）係被配製以及預估。 一種混合物（第98A號）包含39%之第，溶劑、47%之第二溶 劑以及1 4%之第三溶劑。該混合物戒配方係之貝殼杉脂丁

第14頁 591104 案號 92105058 五、發明說明（11) ' 醇值係為4 0並且可作為良好的一般目的之清潔劑/去污 劑。 另一中間之三元混合物或配方（第99A號）包含27%之第一 溶劑、59%之第二溶劑以及14%之第三溶劑。該混合物之貝 殼杉脂丁醇值係為56並且可作為相當具侵蝕性之助去 除劑。 4云 本發明之不可燃三元清潔劑尚有其他優點。 氧消耗可能性係與該第一或是第二溶劑不相、^ 很低的臭氧消耗可能性與該第三溶劑㈣ 耗、有 在需要it ί彳揪@ i / 弟二溶劑的濃度可被限制 f而要達到燃燒抑制性的量，因此該整體的 t 消耗可能性有效地被最小化。 、、成物之大氧 另外，該第一以及該第三溶劑前 化合物規定免⑨，並且目前對;1二:7邦揮發性有機 中因此，更限制本發明之溶劑所有對：” 可能。 兄有負面打擊的 從如述可知，多種的修改和變化可 明新賴概念之真正精神和新賴原理的範圍脫離本發 文於此所揭示描述的特定實施例以及方法和^ γ解有關本 應被推論為沒有限制，應被視為用以說明本：f係意圖或 ，制本發明。本發明的範圍應由月2月:而非用 ::並該揭示係意圖為後附之申請 所界 申1月專利範圍中之修改所涵蓋其所有落在c落在 之修改。 曱α月專利範圍中 591104 _案號 92105058_年月日_修正 圖式簡單說明 第16頁

Claims (1)

1. 591104 _案號 92105058_年月日__ 六、申請專利範圍 五氟丙烧（1， 3-dichloro-l， 1， 2， 2， 3- pentafluoropropane) ° 5、 如申請專利範圍第4項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該第三溶劑之濃度係為12%至40%。 6、 如申請專利範圍第5項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該第三溶劑之濃度係為1 2%至1 5°/〇。 7、 如申請專利範圍第5項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該第三溶劑之濃度係為30%至40%。 8、 如申請專利範圍第1項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該清潔劑係配製成氣霧態且包含一揮發劑。 9、 如申請專利範圍第8項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該揮發劑出現之濃度係少於該清潔劑以及該揮發劑之 總重量之5%至30%。 1 0、如申請專利範圍第9項所述之不可燃三元液態清潔 劑，其中該揮發劑係為碳氫氟（HFC)化合物之液化氣體。 11、如申請專利範圍第1 0項所述之不可燃三元液態清潔 劑，其中該碳氫氟化合物液化氣體係為四氟乙烷

   第18頁 591104 _案號92105058_年月日__ 六、申請專利範圍 (tetrafluoroethane)化合物 ° 1 2、如申請專利範圍第11項所述之不可燃三元液態清潔 劑，其中該四氟乙烷化合物係為1， 1， 1， 2-四氟乙烷(1， 1， 1， 2-tetrafluoroethane) 〇

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   (以1¾由本局填註) 中文 發明專利說明書 不可燃三元g溶齊 『 發明名稱 英文

   姓名 (英文） 1. James M. FITZGERALD 發明人 (共1人） 1.美國US 住居所 (中文） 120 Alden Avenue, Unit C-5，Atlanta, Georgia 30309，U.S. A. 住居所 (英文) 1. 美國喬治亞州亞特蘭大奥爾登大道丨2〇號c-5單位 名稱或 姓名 (中文） 1.伊利諾工具製造公司 名稱或 姓名 (英文） 1. Illinois Tool Works, Inc. 三 申請人 (共1人） 住居所 業所) (中文) 住居所 代表人 (中文）

   1.美國US •养國伊利諾州庫克鎮格蘭景西湖大道3600號 (本地址與前向貴局申請者相同） 1.3600 West Lake Avenue, Glenview, Cook County, Illinois 60025, U. S. A. l·馬克•克羅 l.Mark W. Croll 凝 591104 公告未 92105058 年 月 曰 補充 物 物 •種不可燃三元液態清潔劑，其包含 弟一 /谷劑係為一破氫Khydrofluoro carbon)化合 第一〉谷劑係為一二氯乙烯（dichl〇roethylene)化合 一第三溶劑係為一具有低可燃性之碳氫氯氟 (hydrochlorofluoro carbon)化合物， 其中該第一溶劑之濃度係為該清潔劑之重量的丨〇%至 8 0%，該第二溶劑之濃度係為該清潔劑之重量的10%至60% 以及該第三溶劑之濃度係為該清潔劑之重量的1 〇 %至4 〇 %， 並且其中該清潔劑係為不可燃。 2、 如申請專利範圍第1項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該第一溶劑係為1， 1， L 3， 3_五氟丁烷（1， 1， 1， 3， 3-pentafluorobutane)。 3、 如申請專利範圍第1項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該第二溶劑係為反式一 1， 2_二氣乙浠（trans-1， 2- dichloroethylene) 〇 4、 如申請專利範圍第1項所述之不可燃三元液態清潔劑， 其中該第三溶劑係為3， 3-二氯-1， 1， 1， 2， 2-五氟丙 烧（3， 3-dichloro-1， 1， 1， 2， 2- 3 - pentafluoropropane)及/ 或1，3-二氯-1，1，2，2，

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