Brevet FR2676067A1 — publié le 19921106

COMPOSITION A BASE DE 1,1,1,3,3-PENTAPLUOROBUTANE ET DE METHANOL, POUR LE NETTOYAGE ET/OU LE SECHAGE DE SURFACES SOLIDES La présente invention concerne le domaine des hydrocar- bures fluorés Elle a plus particulièrement pour objet une nouvelle composition présentant un azéotrope et utilisable dans les applications de séchage, nettoyage, dégraissage et nettoyage à sec 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 F 113) 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 F 113 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 F 113 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 F 113 par une nouvelle composition à base de méthanol et de 1,1,1,3,3- pentafluorobutane Ce dernier composé, connu dans le métier sous la désignation F 365 mfc, est dépourvu d'effet des- tructeur vis-à-vis de l'ozone. La composition à utiliser selon l'invention comprend de 93 à 99 % en poids de F 365 mfc et de 7 à 1 % de méthanol Dans ce domaine, il existe un azéotrope dont la température d'ébullition est de 36,50 C à la pression atmosphérique normale ( 1,013 bar) et la composition selon l'invention a un comporte- ment 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 F 365 mfc est choisie entre 96 et 97 % en poids et celle du méthanol entre 3 et 4 % en poids. L'azéotrope F 365 mfc/méthanol est un azéotrope positif puisque son point d'ébullition ( 36,50 C) est inférieur à ceux des deux constituants (F 365 mfc: 400 C; méthanol: 650 C). Comme dans les compositions connues à base de F 113, la composition selon l'invention peut être avantageusement stabi- lisée contre l'hydrolyse et/ou les attaques radicalaires sus- ceptibles de survenir dans les processus de nettoyage, en y ajoutant un stabilisant usuel tel que, par exemple, un nitro- alcane, la proportion de stabilisant pouvant aller de 0,01 à % par rapport au poids total: F 365 mfc + méthanol. La composition selon l'invention peut être utilisée dans les mêmes applications et selon les mêmes techniques que les compositions antérieures à base de F 113. Les exemples suivants illustrent l'invention sans la li- miter. EXEMPLE 1: MISE EN EVIDENCE DE L'AZEOTROPE Dans le bouilleur d'une colonne à distiller ( 30 plateaux), on introduit 100 g de méthanol et 100 g de F 365 mfc Le mélange est ensuite mis à reflux total pendant une heure pour amener le système à l'équilibre Au palier de température ( 36,50 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 sui- vant, indique la présence d'un azéotrope F 365 mfc /méthanol. COMPOSITION (% poids) F 365 mfc méthanol Mélange initial 50 50 Fraction prélevée 96,2 3,8 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 96,2 % en poids de F 365 mfc et 3,8 % en poids de méthanol Le mélange est ensuite porté à reflux pendant une heure pour ame- ner 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 qu'à celle du pied de distillation Les résultats consignés dans le tableau suivant montrent la pré- sence d'un azéotrope positif puisque son point d'ébullition est inférieur à ceux des deux constituants purs: F 365 mfc et méthanol. COMPOSITION (% poids) F 365 mfc méthanol Mélange initial 96,2 3,8 Fraction recueillie 96,2 3,8 Pied de distillation 96,2 3,8 Température d'ébullition corrigée pour 1,013 bar: 36,50 C Cet azéotrope, employé pour le nettoyage de flux de sou- dure ou en dégraissage de pièces mécaniques, donne de bons résultats. EXEMPLE 3: COMPOSITION STABILISEE AU NITROMETHANE Dans une cuve de nettoyage à ultra-sons, on introduit g d'un mélange contenant en poids 96,1 % de F 365 mfc, 3,8 % de méthanol, et 0,1 % 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 ni- trométhane ce qui indique que le mélange est stabilisé dans la phase vapeur. COMPOSITION (% poids) F 365 mfc méthanol CH 3 NO 2 Mélange initial 96,1 3,8 0,1 Phase vapeur 96,2 3,78 0,02 REVENDICATIONS 1 Composition comprenant en poids de 93 à 99 % de 1,1,1,3,3-pentafluorobutane et de 7 à 1 % de méthanol. 2 Composition selon la revendication 1 contenant en poids de 96 à 97 % de 1,1,1,3,3-pentafluorobutane et de 3 à 4 % de méthanol. 3 Composition selon la revendication 2 sous forme d'azéotrope bouillant à 36,50 C à la pression normale. 4 Composition selon l'une des revendications 1 à 3, com- prenant en outre au moins un stabilisant. Composition selon la revendication 4, dans laquelle le stabilisant est un nitroalcane. 6 Composition selon la revendication 4 ou 5, dans la- quelle la proportion de stabilisant est de 0,01 à 5 % par rap- port au poids total de 1,1,1,3,3-pentafluorobutane et de mé- thanol. 7 Application d'une composition selon l'une des revendi- cations 1 à 6 au nettoyage et/ou au séchage des surfaces so- lides. 8 Application selon la revendication 7 au défluxage des circuits imprimés et au dégraissage des pièces mécaniques.