Brevet FR2733248A1 — publié le 19961025

Composition de nettoyage à froid à base d'alcanes ou de cycloalcanes et d'un compose organique comprenant une fonction oxygénée La présente invention concerne une composition de nettoyage à froid de surfaces solides en milieu non aqueux à base d'un mélange d'alcanes ou de cycloalcanes et d'au moins un composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée. Cette composition est utilisable notamment pour des applications de dégraissage de surfaces solides telles que les pièces métalliques, le ciment, les céramiques, 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 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, ainsi que des chlorofluoroalcanes tels que le 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoréthane connu dans le métier sous la désignation F 113. Cependant, ces composés chlorés et fluorochlorés sont suspectés être responsables de la diminution de la couche 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 d'ozone stratosphérique. La demande de brevet Anglaise GB 2175004 propose une composition de nettoyage pour éliminer les graisses des surfaces métalliques ou plastiques comprenant de 85 à 97 parties en poids d'hydrocarbures non-aromatiques contenant des composés aliphatiques et/ou cycloaliphatiques et de 3 à 15 parties en poids de composés aromatiques contenant au moins un groupe alkyle ayant de 8 à 18 atomes de carbone. Cependant, cette composition présente l'inconvénient de contenir des quantités non négligeables de composés aromatiques. A cause notamment de leur caractère plus ou moins irritant l'utilisation de tels composés dans des applications de dégraissage à froid se voit être de plus en plus limitée voir interdite. On a maintenant trouvé une composition de nettoyage à froid, en milieu non aqueux, de surfaces solides, constituée essentiellement par au moins un mélange d'alcanes ou un mélange de cycloalcanes et par au moins un composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée, caractérisée par le fait que le mélange d'alcanes ou le mélange de cycloalcanes et le composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée ont un point d'éclair supérieur ou égal à 40 C et inférieur à 55" C, et que la composition présente un point d'éclair supérieur ou égale à 40 C et inférieur à 55" C, de préférence compris entre 40 C et 50 C, mesuré selon la norme ASTM D 56-70. A titre d'exemple de mélange d'alcanes utilisable 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, I'invention concerne, tout particulièrement celles qui ont un point d'éclair supérieur ou égal à 40 C et de préférence inférieur à 55" C et qui présentent un intervale de distillation allant de 1500 C à 195 C et, de préférence allant de 155 C à 185 C. 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 (point d'éclair de 41 C) et ISANE P 165 (point d'éclair de 48" C), la coupe pétrolière ISOPAR G commercialisée par la Société EXXON Chemical (point d'éclair 42" C). On ne sortirait pas du cadre de l'invention si l'on utilisait une paraffine ou une isoparaffine quasiment pure dans la mesure où son point d'éclair, mesuré selon la norme ASTM D 56-70, est supérieur ou égal à 40 C et inférieur à 55" C. A titre d'exemple de telle paraffine on peut citer la paraffine n-C10 commercialisée par la Société CEPSA. 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)(l) dans laquelle n est un nombre entier allant de 5 à 26 et a représente le nombre de cycles. De préférence, on utilisera selon la présente invention des mélanges de cycloalcanes de formule (I) dans laquelle 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 utilisables selon la présente invention, on peut citer les mélanges d'(alkyl)cycloalcanes obtenus par hydrogénation catalytique de coupes pétrolières constituées de composés aromatiques tels 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 mélanges contenant deux ou plusieurs des composés ci-après les méthyléthylcyclohexanes, les méthylpropylcyclohexanes, les éthylpropylcyclohexanes, les dipropylcyclohexanes, les méthylbutylcyclohexanes, les éthylbutylcyclohexanes. Parmi tous ces mélanges, on préfère utiliser ceux qui ont un point d'éclair supérieur ou égal à 40 C et inférieur à 55" C et qui présentent un intervalle de distillation allant de 1500 C à 185 C. Selon la présente invention, on peut également utiliser comme mélange de cycloalcanes des coupes pétrolières dites coupes naphtèniques ayant un point d'éclair supérieur ou égale à 40 C et inférieur à 55" C et présentant un intervalle de distillation allant de 1500 C à 1900 C. Ces coupes naphténiques sont essentiellement constituées par des composés de formule (I) dans laquelle a = 1 et n est généralement compris entre 5 et 12. A titre d'illustration de tels composés, on peut citer les diethylcyclopentanes, les mono, di, et triethylcyclohexanes, les éthyldimethylcyclohexanes, le cyclo-octane. A titre d'exemple de telles coupes naphtèniques, on peut citer les solvants naphténiques vendus par EXXON CHEMICAL sous la dénomination NAPPAR 10. Selon la présente invention, on utilisera des composés organiques comprenant une ou plusieurs fonctions oxygénées choisies parmi les fonctions alcool (-OH), cétone ( C=O), éther (-0-), ester (-C(O)O-) et acétal ( )C( ). Selon la présente invention, les composés organiques comprenant une ou plusieurs fonctions oxygénées précédemment mentionnées présentent de préférence un point d'éclair supérieur ou égal à 40 C et, inférieur à 55" C. A titre d'illustration de tels composés, on peut citer les cétones telles que l'éthylamylcétone, I'éthylbutylcétone, la di-n-propylcétone, la diisobutylcétone, la cyclohexanone, la 2-méthylcyclohexanone, la 3-méthylcyclohexanone, la 4 méthylcyclohexanone ; les alcools tels que le 1-pentanol, le 3-méthyl-1-butanol, le 4-méthyl-2-pentanol ; les esters acétiques des alcools précédents ; les éthers tels que le diamylether ; les étheralcools et leurs dérives tels que le 1-éthoxy-2propanol, 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 propylèneglycol méthyléther, I'acétate de propyleneglycol éthyléther, I'acétate d'éthylène glycol méthyléther. La composition selon la présente invention comprend des proportions pondérales du mélange d'alcanes ou du mélange de cycloalcanes allant de 70 % à 99 % et, de préférence allant de 85 % à 95 % et des proportions pondérales du composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée allant de 30 % à 1 % et, de préférence, allant de 15 % à 5 %. 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 opérations 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. 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 l'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 triéthylamine, la dipropylamine, la diméthylamine ; des dérivés du phosphore tel que le triisodécylphoshite, le triisooctylphosphite. La composition peut également contenir un ou plusieurs masquants d'odeur. A titre d'exemple de tels produits, on peut citer la vanilline et ses dérives, les essences de pin, le limonène et ses dérivés. Ces composés sont utilisés en très faibles quantités, généralement comprises entre 0,01 et 0,1 partie en poids pour 100 parties en poids de la composition. La composition selon l'invention présente l'avantage d'être facilement éliminée après l'opération de dégraissage. Les exemples qui suivent illustrent l'invention. Dans ces exemples, les points d'éclair sont déterminés selon la norme ASTM D56-70. Les composés ci-après ont été utilisés: Coupe pétrolière (Cg-C11) ISOPAR G (ci-après désignée par ISO G). Cette coupe pétrolière présente un intervalle de distillation allant de 158 C à 176"C et un point d'éclair de 42" C. * Naphtènes "NAPPAR 10" (ci-après désigné par NAP10). Cette coupe de cycloalcanes présente un intervalle de distillation allant de 166 C à 188 C et un point d'éclair de 45" C. * Diethylcyclohexanes (mélange d'isomères, ci-après désigné par DECH). Point d'éclair de 46" C. * L'ethylamylcetone (ci-après désigné par EAK) qui a un point d'éclair de 48"C. * L'acétate de propylène glycol méthyléther (ci-après désigné par AcMeOPr) qui a un point d'éclair de 47" C. * Le 1-tert-butoxy-2-propanol (ci-après désigné par TBuOPr) qui a un point d'éclair de 45" C. Exemple 1 Une grille en inox de 40 x 30 mm est pesée après enduction avec une huile entière ou hydrosoluble fournie par CASTROL, SHELL, MOBIL ou ELF, et est dégraissée à la température ambiante (environ 20 C) par agitation manuelle dans un récipient contenant une composition constituée de 90 % en poids de la coupe pétrolière ISO G et de 10 % en poids de EAK. La composition a un point d'éclair de 42" C selon la norme ASTM D56-70. En 30 secondes, il ne reste plus aucune trace d'huile sur la grille. La grille est ensuite retirée du récipient puis placée à 50 cm d'un pistolet soufflant de l'air à 25 C. La grille est sèche après 69 secondes. ExemDles 2 à 9 On opère comme dans l'exemple 1 avec des compositions différentes. Les constituants et leurs proportions utilisées sont reportés dans le tableau unique ci-après. Dans ce tableau, les pourcentages des constituants des différentes compositions sont exprimés en poids. TABLEAU UNIQUE Constituants Exemples de la Composition 2 3 4 5 6 7 8 9 ISO G 90 % 95 % 90 % 90 % NAP 10 90 % 95 % DECH == 90 = 90 % EAK 5% 5% 10% 5% 10% Ac MeO Pr 10 % TBuOPr 5% 10% 10% Point d'éclair de la 41 42 40,5 40 44 45 47 44 Composition ( C) Vitesse de séchage 75 75 74 72 85 87 83 81 (secondes) Les compositions des exemples 2 à 9 ont des performances de nettoyage quasiment identiques. En 30 secondes, la grille est totalement exempte d'huile. Exemple 10 (non conforme à l'invention) On opère comme dans l'exemple 1 avec une composition constituée de: - 65 % en poids d'lSO G, - 10 % en poids de EAK et, - 25 % en poids de TBuOPr. La composition a un point d'éclair de 39 C. Le nettoyage de la grille est satisfaisant. REVENDICATIONS 1. Composition de nettoyage à froid, en milieu non aqueux, constituée essentiellement par au moins un mélange d'alcanes ou un mélange de cycloalcanes et par au moins un composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée, caractérisée par le fait que le mélange d'alcanes ou le mélange de cycloalcanes et le composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée ont un point d'éclair supérieur ou égal à 40 C et inférieur à 55"C et que la composition présente un point d'éclair supérieur ou égal à 40 C et inférieur à 55"C, mesuré selon la norme ASTM D56-70. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a un point d'éclair compris entre 40 C et 50 C. 3. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange d'alcanes est une coupe pétrolière ayant un nombre de carbone allant de 8 à 12 et, de préférence, allant de 9 à 11. 4. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que la coupe pétrolière présente un intervalle de distillation allant de 1500 C à 195 C. 5. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange de cycloalcanes est un mélange d'hydrocarbures saturés mono ou polycycliques, éventuellement substitués par un ou plusieurs restes alkyle, de formule générale CnH2(n+1-a) (I) dans laquelle n est un nombre entier allant de 5 à 12 et a est égal à 1 ou 2. 6. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que le mélange de cycloalcanes de formule (I) est un mélange d'(alkyl)cycloalcanes qui présente un intervalle de distillation allant de 1500 C à 185 C. 7. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que le mélange de cycloalcanes de formule (I) est une coupe naphtènique qui présente un intervalle de distillation allant de 1500 C à 1900 C. 8. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composé organique comprend au moins une fonction oxygénée choisie parmi les fonctions alcool (-OH), cétone ( > c=0), éther(-0-) et ester (-C(0)0-). 9. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le composé organique est l'éthylamylcétone. 10. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le composé organique est l'acétate de propylène glycol méthyléther. 11. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le composé organique est le 1 -tert-butoxy-2-propanol. 12. Composition selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend des proportions pondérales du mélange d'alcanes ou du mélange de cycloalcanes allant de 70 % à 99 % et, de préférence allant de 85 % à 95 %, et des proportions pondérales du composé organique comprenant au moins une fonction oxygénée allant de 30 % à 1 % et, de préférence allant de 15 % à 5 %. 13. Composition selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisée en ce qu'elle contient un masquant d'odeur. 14. Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 13 au nettoyage à froid, en milieu non aqueux de surfaces solides. 15. Application selon la revendication 14 au dégraissage des pièces métalliques.