Brevet FR2873689A1 — publié le 20060203

La présente invention concerne le domaine des solvants. Elle a plus particulièrement pour objet une composition à base de 1,1,1,3,3pentafluorobutane (HFC-365 mfc). La présente invention a également pour objet un procédé de dissolution d'huile. Le pouvoir d'un solvant est en général caractérisé par l'Indice KauriButanol qui est le volume en ml à 25 C d'un solvant nécessaire pour produire un degré défini de turbidité lorsqu'on ajoute 20 g d'une solution standard de résine Kauri dans du n-butanol. Cet indice est égal à 57 pour lel,l-dichloro-1-fluoroéthane ( connu sous la dénomination HCFC- 141b). Outre son bon pouvoir solvant, le HCFC - 141b est également caractérisé par une faible tension superficielle (égale à 19,3 mN/m) ce qui lui procure une très bonne aptitude au mouillage des surfaces. Le point d'ébullition du HCFC - 141b étant égal à 32 C, ceci lui permet de s'évaporer rapidement et de faciliter ainsi les dépôts de produits dissouts sur des substrats. Enfin, le HCFC - 141b n'a pas de point d'éclair en coupe fermée et est donc un solvant non inflammable. Le HCFC- 141b possède donc des propriétés qui lui confère une bonne aptitude à solubiliser de nombreux composés organiques, notamment les huiles de silicone. Toutefois, en raison de son action sur la couche d'ozone qui n'est pas nulle (Potentiel de dégradation de l'ozone ODP = 0,11), le HCFC - 141b est soumis à une réglementation importante qui vise de plus en plus à le supprimer. Ainsi, la réglementation européenne sur les substances nuisibles à la couche d'ozone (n 2037/2000) interdit l'utilisation des HCFC (hydrochlorofluorocarbures) tels que le HCFC - 141b dans les applications solvants depuis le ler janvier 2002, sauf pour les domaines de l'aéronautique et de l'aérospatiale où l'interdiction prend effet à partir de 2009 sur le territoire européen. Le document EP 974642 propose une composition azéotropique de 1,1,1,3,3 pentafluorobutane ( connu sous la dénomination HFC- 365mfc) et de 1,1,1,2, 3,4,4,5,5,5-décafluoropentane ( connu sous la dénomination HFC - 4310mee) comme substituts au HCFC-141b en raison de leur absence d'effet sur la couche d'ozone. Cependant l'indice Kauri-Butanol d'une telle composition est beaucoup plus faible que le HCFC- 141b. L'indice Kauri-Butanol pour le HFC- 365mfc est de 12 et il est égal à 9 pour le HFC- 4310mee. On connaît par ailleurs une composition comprenant de 30 à 70 % en poids de 1,1,1,3,3 pentafluorobutane et de 70 à 30 % en poids de chlorure de méthylène ( FR 2694942). Par ailleurs, dans le cadre de la protection de l'environnement, la tendance actuelle est vers la diminution des émissions de solvant par évaporation. C'est ainsi que dans de nombreuses applications dites émissives, c'est-à-dire pour lesquelles le solvant est susceptible de s'évaporer dans l'air, des solvants efficaces à température plus basse que l'ambiante sont recherchés. La présente invention fournit donc une composition comprenant du 1,1,1,3, 3 pentafluorobutane, du chlorure de méthylène et d'au moins un alcool contenant de 2 à 4 atomes de carbone. L'éthanol, le propanol, l'isopropanol, le butanol, le second butanol ( sec-butanol) ou le tertiobutanol peuvent convenir. De préférence, on utilise l'isopropanol ou le second butanol. La quantité totale d'alcool présente dans la composition selon l'invention est de préférence comprise entre 1 et 10 % en poids. La présente invention fournit tout particulièrement 1) une composition comprenant de 27 à 69 % en poids de HFC- 365 mfc, de 69 à 27 % en poids de chlorure de méthylène et de 1 à 10 % en poids d'alcool, de préférence de 1 et 5 % en poids d'alcool. 2) une composition comprenant de 47,5 à 60 % en poids de HFC- 365 mfc, de 35 à 47,5 % en poids de chlorure de méthylène et de 1 à 5 % en poids d'alcool. Les compositions selon la présente invention peuvent être préparées par mélange des différents constituants. Elles sont avantageusement préparées par ajout d'au moins un alcool contenant de 2 à 4 atomes de carbone à une composition azéotropique ou quasi azéotropique de HFC- 365 mfc et de chlorure de méthylène. Les compositions selon la présente invention ont un bon pouvoir solvant, une bonne aptitude au mouillage des surfaces et sont de plus non inflammables. Les compositions selon la présente invention peuvent être utilisées dans l'industrie pour le nettoyage, le dégraissage et le séchage de surfaces solides très diverses ( pièces métalliques, verres, plastiques, composites). Elles peuvent également être utilisées dans la fabrication des circuits imprimés pour éliminer les résidus des substances utilisées pour améliorer la qualité des soudures. Cette opération d'élimination est désignée dans le métier par le terme de défluxage . Les compositions selon la présente invention peuvent avantageusement être utilisées pour le dépôt des huiles de silicone de grade médical sur des instruments, par exemple sur des aiguilles de seringues ou pour cathéters. En outre, elles peuvent être utilisées pour le dépôt des huiles de silicone sur des ustensiles de cuisine. 10 Ces compositions peuvent aussi être utilisées comme agent de dépôt des graisses ou polymères à base de silicone ou dans les formules de nettoyage de pièces revêtues d'huiles ou de graisses de silicone. Les compositions selon la présente invention peuvent également être utilisées pour solubiliser des huiles de silicone entrant dans la formulation d'agents anti-adhésifs (souvent sous forme d'aérosols) pour moules dans les procédés de fabrication de pièces en plastiques (extrusion). Les compositions peuvent en outre être utilisées comme agent d'expansion des mousses polyuréthanne, comme agent propulseur d'aérosols, comme fluide caloporteur, comme agent de nettoyage à sec des textiles ou de nettoyage d'installations frigorifiques. La présente invention a également pour objet un procédé de dissolution d'huile. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on utilise une composition comprenant du 1,1,1,3,3 pentafluorobutane, du chlorure de méthylène et d'au moins un alcool contenant de 2 à 4 atomes de carbone. Le procédé, selon la présente invention, est de préférence mis en oeuvre à une température inférieure à 10 C. Une température comprise entre 0 et 8 C est également préférée. Une température comprise entre 3 et 6 C est avantageusement choisie. Ce procédé convient tout particulièrement à la dissolution d'huile de silicone. La composition selon le point 1) convient tout particulièrement à la mise en oeuvre du procédé. La composition selon le point 2) est préférée. Ce procédé présente un très grand intérêt, notamment dans le domaine médical, lorsque l'isopropanol ou le sec-butanol est présent dans la composition utilisée. PARTIE EXPERIMENTALE Les compositions suivantes ont été préparées Composition A: Azéotrope 57 % en poids de HFC 365mfc et 43 % en poids de 30 chlorure de méthylène Composition B: 95 % en poids de la Composition A et 5 % en poids de secbutanol Composition C: 95 % en poids de la Composition A et 5 % en poids d'isopropanol EXEMPLE 1 Description des essais de solubilisation d'une huile de silicone On utilise une huile de silicone Crompton L9000-1000 de la société Crompton Corporation (Greenwich, USA). Il s'agit d'un hydroxy-polydimethylsiloxane, liquide transparent ayant une densité de 0,97 à température ambiante (22 C), un point d'ébullition supérieur à 200 C et un point éclair de 132 C (méthode Pensky-Martens, en coupe fermée). On prépare des mélanges à température ambiante, c'est-à-dire à 22 C. Ainsi, dans un flacon de 50 ml, on introduit 18 ml de la composition à tester et 1,94 g d'huile de silicone, c'est-à-dire qu'on réalise une solution à 10% volumique. On agite ensuite le mélange manuellement pendant 5 minutes. Une partie du mélange ainsi préparé est maintenue au repos à température ambiante (22 C) pendant 24 heures. Une autre partie est maintenue au repos à basse température (6 C) pendant 7 jours. Après la durée de stockage à différentes températures, on observe précisément l'aspect du mélange. On considère qu'il y a solubilité à température ambiante ou à 6 C lorsque le mélange est transparent, clair, homogène, monophasique et stable. Résultats Composition Solubilité à 22 C Solubilité à 6 C HCFC- 141b OUI OUI Composition A OUI NON Composition B OUI OUI Composition C OUI OUI EXEMPLE 2 Description du test d'inflammabilité Pour l'évaluation de l'inflammabilité des compositions, nous avons déterminé leur point éclair selon la méthode normalisée ASTM D3828, coupe fermée SETAFLASH. Le point éclair est la température minimale à laquelle un liquide dégage des vapeurs en quantité suffisante pour former à sa surface un mélange inflammable dans l'air sous l'action d'une source d'ignition, mais sans persistance de flammes au retrait de l'énergie d'activation. Pour chacune des compositions, nous avons répété 5 fois la mesure. Résultats Composition POINT ECLAIR HCFC 141b NON Composition A NON Composition B NON Composition C NON REVENDICATIONS 1) Composition comprenant du 1,1,1,3,3 pentafluorobutane, du chlorure de méthylène et d'au moins un alcool contenant de 2 à 4 atomes de carbone. 2) Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que la quantité totale d'alcool est comprise entre 1 à 10 % en poids, de préférence entre 1 à 5 % en poids. 3) Composition selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'elle comprend de 27 à 69 % en poids de HFC- 365 mfc, de 69 à 27 % en poids de chlorure de méthylène et de 1 à 10 % en poids d'alcool, de préférence de 1 et 5 % en poids d'alcool. 4) Composition selon la revendication 1 à 3 caractérisée en ce qu'elle comprend de 47,5 à 60 % en poids de HFC- 365 mfc, de 35 à 47,5 % en poids de chlorure de méthylène et de 1 à 5 % en poids d'alcool. 5) Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'alcool est choisi parmi l'isopropanol ou le secbutanol. 6) Procédé de dissolution d'huile caractérisé en ce que l'on utilise une composition selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7) Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre à une température inférieure à 10 C, de préférence entre 0 et 8 C. 8) Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que la température est comprise entre 3 et 6 C. 9) Utilisation de la composition selon l'une des revendications 1 à 5 comme agent d'expansion des mousses polyuréthanne, comme agent propulseur d'aérosols, comme fluide caloporteur, comme agent de nettoyage à sec des textiles ou de nettoyage d'installations frigorifiques