Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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- COMPOSITION NETTOY~NTE A BASF DE
1,1-DICHLORO-l-FLUOROET~ANE, DE FORMIATE
DE METHYLE ET DE METHANOL
La présente invention concerne le domaine des hydrocar-
bures chlorofluorés et a plus particulièrement pour objet une
nouvelle composition présentant un azeotrope et utilisable
comme agent de nettoyage et de dégraissage de surfaces so-
lides, 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
.o plus souvent associé à d'autres solvants organiques (par
exemple le méthanol), de préférence sous forme de mélanges
azéotropiques ou pseudo-azéotropiques qui ne démixen~ pas et
qui, employés au reflux, ont sensiblement la même composition
dans la phase vapeur que dans la phase liquide.
.5 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 in-
vention propose de remplacer les compositions à base de F113
par une nouvelle composition à base de formiate de methyle, de
méthanol 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 79,5 % en poids de F141b, de 20 à 40 % de formiate de mé-
thyle, et de 0,5 à 5 % de méthanol. Dans ce domaine, il existe
y~ ~
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un azéotrope dont la tenlpérature d'ébullition est de
28,3~C à la pression atn~osphérique nornlale (1,013 bar)
et la composition selon l'invention a un conlportenlent
pseudo-azéotropique, c'est-à-dire que la conlposition des
05 phases vapeur et liquide est sensiblenlent la nlênle, ce
qui est particulièrenlent avantageux pour les
applications visées. De préférence, la teneur en F141b
est choisie entre 65 et 75% en poids, celle de formiate
de nléthyle entre 24 et 31,5% en poids, et celle de
nléthanol entre 1 et 3,5% en poids.
L~aZéotrope ~141b/fornliate de nléthyle/nlé-thanol est
un azéotrope positif puisque son point d'ébullition
(28,3~C) est inférieur à ceux des constituants (F141b:
32~C ; fornliate de nléthyle : 31,7~C ; nléthanol : 65 C).
Conmle 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 s-tabilisant
usuel tel que, par exenlple, le nitronléthane, l'oxyde de
propylène ou un nlélange de ces conlposés, la proportion
de stabilisant pouvant aller de 0,01 à 5% par rapport au
poids total: F141b + formiate de nléthyle+nléthanol.
La conlposition selon l'invention peu-t être
utilisée dans les mênles applications e-t selon les nlênles
techniques que les conlpositions antérieures à base de
F113.
Avantageusenlent, l'inventi'on concerne également
un usage d'une conlposition telle que définie
précédenmlent, pour le nettoyage de surface solide et en
particulier pour le défluxage des circuits inlprimés et
pour le dégraissage des pièces nlécaniques.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans
f, ~
-2a-
la limiter.
EXEMPLE 1 : MISE EN EVIDENCE DE L'AZEOTROPE
Dans le bouilleur d'une colonne à distiller ~30
05 plateaux), on introduit 90 g de fornliate de nléthyle,
60 g de nléthanol et 150 g de F141b. Le nlélange est
ensuite mis à reflux total pendant une heure pour amener
le systènle à l'équilibre. Au palier de tenlpérature
(28,3~C), on prélève une fraction (environ 50 g) qu'on
analyse par chronlatographie en phase gazeuse.
~ L'examen des résultats, consignés dans le tableau 5Ui-
vant, indique la présence d'un azéotrope F14lb/formiate de
méthyle/méthanol.
- . . _ _
COMP )8ITION (~ E ~id9)
F14lb HCOOCH3 Méthanol
Melange initial 50 30 20
Fraction prelevée 69,8 28,1 2,1
EXEMPLE 2 : VERI~ICATION DE LA COMPOSITION AZEOTROPIQ~F
Dans le bouilleur d'une colonne à distiller adiabatique
l~ (30 plateaux), on introduit 200 g d'un mélange contenant en
poids 70 % de F141b, 27,5 % de formiate de methyle, et 2,5 %
de methanol. Le melange est ensuite porte à reflux pendant une
heure pour amener le système à l'equilibre, puis on soutire
une fraction d'environ 50 g et on procède à son analyse par
chromatographie en phase gazeuse. Les resultats consignés dans
le tableau suivant montrent la presence d'un azéotrope positif
puisque son point d'ebullition est inferieur à ceux des
constituants purs : F141b, formiate de méthyle, méthanol.
, ,._ . _ . .. _ ._
COMPOSITION ~% poids~ ¦
~0 F14lb ¦ HCOOCH3 Méthanol l¦
Mélange initial 70 27,5 2,5
Fraction recueillie 69,8 28,1 2,1
Température d'ébullition corrigée pour 1,013 bc Ir : 28,3~C
Cet azeotrope, employé pour le nettoyage de flux de sou-
dure ou en degraissage de pièces mecaniques, donne d'aussibons resultats que les compositions à base de F113 et de
methanol.
~ ?
f ~ ~ J ~
- EXEMPLE : CONPOSITION 8TABILISEE AU NITRONET~ANE
Dans une cuve de nettoyage à ultra-sons, on introduit
150 g d'un mélange contenant en poids 69,7 % de F141b, 28,1 %
de formiate de méthy]e, 2,1 ~ de méthanol et 0,1 % de nitromé-
thane comme stabilisant. Après avoir mis le systè~e à refluxpendant 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.
. _ ~
CONPOSITION (~ poids)
F14lb HCOOCH3 Méthanol ¦ C~3~0z
Mélange initial 69,7 28,1 2,1 ; 0,1
Phase vapeur 69,79 28,1 2,1 ¦ 0,01
-EXEMP~E 4 : COM20SITION STABILISEE A L'OXYDE DE PROPYLENE
_
I; Si on répète l'exemple 3 en remplaçant le nitrométhane
par l'oxyde de propylène, on obtient les résultats suivants :
I _ . . _ ._ ,
CONPOSITION (% poids) ll
F141b~ HCOOCH3 Méthanol ¦ C3H50 ¦¦
Mélange initial 69,7 28,1 2,1 0,1 i
e v~p~r 69,73 28,1 2,1 0,07
E~ENPLE S: 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 :
_ . ._ . _
COMPOSITION ~% poids) ~
F141b¦ HCOOC~13 Méthanol C~NOz C3H6~ ¦
Mélange initial 69,7 28 2,1 0,1 0,1
Phase vapeur 69,,3 28,1 2,1 0,0l 0,06
EXE~PLE 6: 'NETTOYAGE DB ~LI~X DE 801JDIJRE
Dans une cuve à ultra-sons Annemasse, on introduit 200 g
de la composition azéotropique F141b/formiate de
méthyle/méthanol, puis on porte le mélange à la température
- d'ébullition.
Des plaques de verre, enduites de flux de soudure et re-
cuites 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 :'air, une visualisation en lumière ra-
]~ sante revèle l'absence totale de résidu de flux de soudure. On
a ainsi obtenu le meme résultat qu'avec une composition F113-
méthanol (93,7 %-6,3 %).
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