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CA 02239818 1998-06-19
COMPOSITION DE NETTOYAGE ET DE DEGRAISSAGE
SANS POINT D'ECLAIR
* * * * * * * *
La présente invention concerne une composition de nettoyage et de
5 dégraissage à froid de surfaces solides en milieu non aqueux, ladite
composition comprenant au moins un mélange d'alcanes ou de cycloalcanes,
au moins un composé organique halogérié, notamment fluoré ou perfluoré et
au moins un composé organique comprenant une ou plusieurs fonction
oxygénées.
Cette composition est utilisable notamment pour des applications de
dégraissage de surfaces solides telles que les pièces métalliques, le ciment, les
céramique, le verre, les matières synthétiques ayant été souillées par des
huiles ou des graisses d'usinage et/ou de leur protection temporaire.
Cette composition est également utilisable pour le défluxage des
15 circuits imprimés. Cette opération de défluxage consiste à éliminer le flux de
soudure.
Jusqu'à présent, on utilisait pour ces diverses opérations des solvants
hydrocarbonés et principalement des solvants chlorés tels que- notamment le
1,1,1-trichloroéthane connu dans le métier sous la désignation T 111, des
20 chlorofluoroalcanes tels que le 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoréthane connu dans
le métier sous la désignation F1 13 et des hydrochlorofluoroalcanes (HCFC) tels
que le 1,1-dichloro-1-fluoroéthane (141-b).
Cependant, ces composés chlorés, fluorochlorés et hydrochlorofluoro-
carbonés sont suspectés être responsables de la diminution de la couche
25 d'ozone stratosphérique qui assure une protection contre certaines radiations.
Suite au Protocole de Montréal qui résulte de récentes discussions
internationales sur l'environnement, ces composés chlorés ou fluorochlorés
devront à brève échéance être remplacés par des substituts ayant peu ou pas
d'effet destructeur vis-à-vis de l'ozone stratosphérique.
On a maintenant trouvé une composition de nettoyage et de
dégraissage à froid de surface solide en milieu non-aqueux, caractérisée en ce
qu'elle est constituée par au moins un composé organique (A) choisi dans le
groupe constitué par les perfluoro-(N-alkylmorpholines), le n-
tridécafluorohexane (C6F1 3H), le 2,3-dihydrodécafluoropentane (C5H2F1 o,
35 4310 mee), le 3,3,4-trihydroheptafluorobutane (C4F7H13, 347 mcf), le
2,2,4,4,4-pentahydropentafluorobutane (C4FsHs, 365 mcf), les
perfluoroalcanes, les hydrofluoroalcènes, les chlorométhanes, les éthers
fluorés, au moins un mélange d'alcanes ou de cycloalcanes (B), et au moins un
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composé organique (C) choisi dans le groupe constitué par les cétones, les
étheralcools et dérivés et en ce que ladite composition ne présente pas de
point d'éclair selon la norme ASTM D3828.
A titre d'illustration de perfluoro-(N-alkyl morpholines) utilisables selon
5 la présente invention, on peut citer les composés de formule:
r~ .
O F N-Rf (I)
(R1 flrl \~/
10 dans laquelle Rf et R1f, identiques ou différents représentent un radical
aliphatique perfluoré, linéaire ou ramifié, ayant un nombre de carbone allant de1 à 4, n est un nombre allant de O à 8, et le symbole F à l'intérieur du cycle
signifie que le cycle saturé est totalement fluoré, c'est-à-dire que tous les
atomes de carbone sont liés à des atomes de fluor (ou à R1f).
Parmi les composés de formule (I), on préfère utiliser les perfluoro-N-
méthyl, -N-éthyl et -N-isopropyl morpholines et tout particulièrement la
perfluoro-(N-méthyl morpholine):
r~ .
0~ ~ N-CF3
A titre d'illustration de perfluoroalcanes utilisables selon l'invention, on
peut citer le n-perfluorohexane (C6F1 4)-
A titre d'illustration d'hydrofluoroalcènes, on peut citer le n-
perfluorobutyléthylène (n-C4FgCH = CH2), le n-perfluorohexyléthylène
25 (n-C6F1 3CH = CH2)
A titre d'illustration d'éthers fluorés utilisables selon la présente
invention, on peut citer le n-nonafluorobutylméthyl éther (C4HgOCH3).
A titre d'illustration de chlorométhanes utilisables selon la présente
invention, on peut citer le chlorure de méthylèen CH2CI2.
A titre d'exemple de mélange d'alcanes utilisables selon la présente
invention, on peut citer les coupes pétrolières ayant un nombre de carbone
allant de 8 à 12 et de préférence allant de 9 à 11.
Parmi ces coupes pétrolières, on préfère utiliser celles qui ne
contiennent quasiment pas de composés aromatiques.
A titre d'illustration de telles coupes pétrolières, on peut citer les
solvants isoparaffiniques vendus par la Société TOTAL sous les dénominations
ISANE IP 155 et ISANE IP 165, les coupes pétrolières ISOPAR G et ISOPAR E
commercialisée par la Société EXXON Chemical.
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Par mélange de cycloalcanes, on désigne présentement un mélange
d'hydrocarbures saturés mono-ou polycycliques, éventuellement substitués par
un ou plusieurs restes alkyle de formule générale CnH2(n + 1 -a) (II) dans
laquelle n est un nombre entier allant de 5 à 26 et a représente le nombre de
5 cycles.
De préférence, on utilisera selon la présente invention des mélanges de
cycloalcanes de formule (II) dans laquellè n est compris entre 5 et 12 et, de
préférence, compris entre 7 et 10 et a = 1 ou 2 et de préférence a = 1
(composés monocycliques).
A titre d'illustration de tels mélanges de cycloalcanes uitlisables selon
la présente inveniton, on peut citer les mélanges d'(alkyl)cycloalcanes obtenus
par hydrogénation catalytique de coupes pétrolières constituées de composés
aromatiques tel que notamment, les alkylbenzènes et les divinylbenzènes et
d'oléfines cycliques.
Les mélanges d'(alkyl)cycloalcanes ainsi obtenus sont essentiellement
constitués d'hydrocarbures saturés cycliques pouvant avoir un ou plusieurs
restes alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
A titre d'illustration de tels mélanges, on peut citer les
diethylcyclohexanes (mélange des isomères 1,2; 1,3 et 1,4, cis et trans) les
20 mélanges contenant deux ou plusieurs des composés ci-après: les
métyléthylcyclohexanes, les méthylpropylcyclohexanes, les éthylpropylcyclo-
hexanes, les dipropylcyclohexanes, les méthylbutylcyclohexanes, les éthyl-
butylcyclohexanes .
Selon la présente invention, on peut également utiliser comme mélange
25 de cycloalcanes des coupes pétrolières dites coupes naphtèniques.
Ces coupes naphténiques sont essentiellement constituées par des
composées de formule (II) dans laquelle a=1 et n est généralement compis
entre 5 et 12. A titre d'illustration de tels composés, on peut citer les
diéthylcyclopentanes, les mono, di, et triethylcyclohexanes, les
30 éthyldimethylcyclohexanes, le cyclooctane.
A titre d'exemple de telles coupes naphtèniques, on peut citer les
solvants naphténiques vendus par EXXON CHEMICAL sous la dénomination
NAPPAR 10.
A titre d'illustration de cétones utilisables selon la présente invention,
35 on peut citer l'éthylamylcétone, I'éthylbutylcétone, la di-n-propylcétone, le diisobutylcétone, la cyclohexanone, la 2-méthylcyclohexanone, le
3-méthylcyclohexanone, le 4-méthylcyclohexanone. A titre d'illustration
d'étheralcools et dérivés utilisables selon la présente invention, on peut citer le
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méthoxypropanol, le 1-éthoxy-2-propanol, le 1-propoxy-2-propanol, le 1-n-
butoxy-2-propanol, le 1-tert-butoxy-2-propanol, le 2-méthoxyéthanol, le 2-
éthoxyéthanol, I'acétate de propylèneglyxol méthyléther, I'acétate de
propyléneglycol éthyléter, I'acétate d'éthylène glycol méthyléther, le
5 di(propylèneglycol)monométhyléter, le di(propyléneglycol)butyléther.
Selon la présente invention, la composition peut comprendre de 1 % à
40 % en poids, et de préférence de 1 % à 25 % en poids de composé (A), de
60 % à 98 % en poids et, de préférence, de 75 % à 98 % en poids d'un
mélange d'alcanes ou de cycloalcanes (B) et de 1 % à 15 % en poids et, de
10 préférence de 1 % à 10 % en poids de composé (C).
La composition selon la présente invention est utilisable dans des
applications de dégraissage à froid en milieu non aqueux, de surfaces solides
telles que les pièces métalliques, le ciment, le verre, les matières synthétiques
ayant été souillées par des huiles ou des graisses utilisées lors des opérations15 d'usinage et/ou de leur protection temporaire.
Tout particulièrement, la composition est utilisable dans des
applications dites "non-closes" telles que nettoyage au pinceau, au chiffon ou
en pulvérisation.
Dans le cas de nettoyage par pulvérisation, la composition selon
20 I'invention peut être conditionnée en aérosol non inflammable. A cet effet, on
peut introduire dans un boitier en aluminium un mélange comprenant de 25 %
à 35 % en poids de la composition selon l'invention et de 75 % à 65 % en
poids d'un agent propulseur, après certissage du boîtier.
A titre d'agents propulseurs utilisables dans une telle application, on
25 citera l'azote, le gaz carbonique, I'heptafluoropropane (227 ea), le
tetrafluoroéthane (134 a) contenant environ 4 % en volume de diméthyéther.
La composition peut être stabilisée. La présence d'une fonction alcool
peut en présence de métaux légers, conduire à des réactions d'évolution
d'hydrogène indésirables qui seraient susceptibles de mettre en péril
30 I'installation par explosion.
Parmi les inhibiteurs de telles réactions, on peut utiliser des dérivés
nitrés tel que le nitrométhane, le nitroéthane, le nitropropane, le nitrotoluène;
des éthers ou des acétals tels que le diméthoxyméthane, le 1,3-dioxolane, le
diméthoxyéthane; des amines telles que la triëthylamine, la dipropylamine, la
35 diméthylamine; des dérivés du phosphore tel que le triisodécylphoshite, le
triisooctylphosphite .
La composition peut également contenir un ou plusieurs masquants
d 'odeur.
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A titre d'exemple de tels produits, on peut citer la vanilline et ses
dérivés, les essences de pin, le limonène et ses dérivés.
Ces composés son utilisés en très faibles quantités, généralement
comprises entre O,O1 et O,1 parties en poids pour 100 parties en poids de la
5 composition.
La composition selon l'invention présente l'avantage de ne pas avoir de
point d'éclair selon la norme ASTM D3828 et peut être facilement éliminée
après l'opération de dégraissage.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention.
I0 EXEMPLES
Les compositions sont réalisées avec les constituants ci-après:
Coupe pétrolière (C9-C1 1 ) ISOPAR G, ci-après désignée par ISO G.
Coupe pétrolière (C8-C9) ISOPAR E, ci-après désignée par ISO E.
La perfluoro-(N-méthylmorpholine)
I5 r\
O~ ~N-CF3
ci-après C 5 F 11 NO,
le n-tridecafluorohexane (n-C6F1 3H),
le n-perfluorohexane (n-C6F1 4),
le n-perfluorobutyléthylène (n-C4FgCH = CH2),
le chlorure de méthylène (CH2CI2),
le n-perfluorohexyléthylène (n-C6F13CH=CH2)
I'éthylamylcétone, ci-après EAK,
le méthoxypropanol, ci-après MP,
le di(propylène glycol)monométhyléther, ci-après DPM,
le 2,3-dihydrodécafluoropentane (CsH2F10),
le n-nonafluorobutylméthyléther (C4HgOCH3).
Dans le tableau ci-après, les pourcentages des constituants sont
30 exprimés en poids.
Les points d'éclair des compositions sont déterminés selon la norme
ASTM D 56.
Toutes ces compositions sont efficaces pour le nettoyage des
salissures grasses sur des surfaces nettoyables;
Dans ce tableau: N signifie qu'il n'y a pas de point d'éclair selon la
norme ASTM D3828.
CONSTITUANTS DE E X E M P L E S
LA COMPOSITION 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13
ISO G 100 90 85 80 80 90 80 88 88
ISO E 100 90 62 60
n C6F13H 10 O
n C6F14 2
C5F1 1 NO 1 5 5 2 5 ~ '
n C4F9CH = CH~ 1 5 5
CH~CI~ 15 2 5
EAK 5 5 5 5 5 5 5
MP 5
DPM 8 8 5
C5H~F1 O 30
C4HgOCH3
Point d'éclair 1~C) 42 N N N N N N N N 11 N N N
T,~RI F~U 1
