[0001] La présente invention concerne le domaine des hydrocarbures chlorofluorés et a plus
particulièrement pour objet une nouvelle composition présentant un azéotrope et utilisable
comme agent de nettoyage et de dégraissage de surfaces solides, en particulier dans
le défluxage et le nettoyage à froid de circuits imprimés.
[0002] 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 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.
[0003] Cependant, le F113 fait partie des chlorofluorocarbures complètement halogénés qui
sont actuellement suspectés d'attaquer ou de dégrader l'ozone stratosphérique.
[0004] Pour contribuer à résoudre ce problème, la présente invention propose de remplacer
les compositions à base de F113 par une nouvelle composition à base de formiate de
méthyle 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.
[0005] La composition à utiliser selon l'invention comprend de 55 à 80 % en poids de F141b
et de 20 à 45 % de formiate de méthyle. Dans ce domaine, il existe un azéotrope dont
la température d'ébullition est de 28,4°C à la pression atmosphérique normale (1,013
bar) et la composition selon l'invention a un comportement 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 F141b est choisie entre 61 et 65 % en poids et celle de formiate de méthyle entre
35 et 39 % en poids.
[0006] L'azéotrope F141b/formiate de méthyle est un azéotrope positif puisque son point
d'ébullition (28,4°C) est inférieur à ceux des deux constituants (F141b : 32°C ; formiate
de méthyle : 31,7°C).
[0007] Comme 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 stabilisant
usuel tel que, par exemple, le nitrométhane, l'oxyde de propylène ou un mélange de
ces composés, la proportion de stabilisant pouvant aller de 0,01 à 5 % par rapport
au poids total : F141b - formiate de méthyle.
[0008] La composition selon l'invention peut être utilisée dans les mêmes applications et
selon les mêmes techniques que les compositions antérieures à base de F113.
[0009] Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
EXEMPLE 1 : MISE EN EVIDENCE DE L'AZEOTROPE
[0010] Dans le bouilleur d'une colonne à distiller (30 plateaux), on introduit 100 g de
formiate de méthyle et 100 g de F141b. Le mélange est ensuite mis à reflux total pendant
une heure pour amener le système à l'équilibre. Au palier de température (28,4°C),
on prélève une fraction (environ 50 g) et on l'analyse par chromatographie en phase
gazeuse.
[0011] L'examen des résultats, consignés dans le tableau suivant, indique la présence d'un
azéotrope F141b/formiate de méthyle.

EXEMPLE 2 : VERIFICATION DE LA COMPOSITION AZEOTROPIQUE
[0012] Dans le bouilleur d'une colonne à distiller adiabatique (30 plateaux), on introduit
200 g d'un mélange comprenant 64 % en poids de F141b et 36 % en poids de formiate
de méthyle. Le mélange est ensuite porté à reflux pendant une heure pour amener 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 que celle du pied de distillation.
Les résultats consignés dans le tableau suivant montrent la présence d'un azéotrope
positif puisque son point d'ébullition est inférieur à ceux des deux constituants
purs : F141b et formiate de méthyle.

[0013] Cet azéotrope, employé pour le nettoyage de flux de soudure ou en dégraissage de
pièces mécaniques, donne d'aussi bons résultats que les compositions à base de F113
et de méthanol.
EXEMPLE 3 : COMPOSITION STABILISEE AU NITROMETHANE
[0014] Dans une cuve de nettoyage à ultra-sons, on introduit 150 g d'un mélange contenant
en poids 64 % de F141b, 35,92 % de formiate de méthyle, et 0,08 % 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 nitrométhane ce qui indique que le mélange est stabilisé dans la phase
vapeur.

EXEMPLE 4 : COMPOSITION STABILISEE A L'OXYDE DE PROPYLENE
[0015] Si on répète l'exemple 3 en remplaçant le nitrométhane par l'oxyde de propylène,
on obtient les résultats suivants :

EXEMPLE 5 : COMPOSITION BISTABILISEE
[0016] On répète l'exemple 3 en utilisant 0,1 % de nitrométhane et 0,1 % d'oxyde de propylène.
On obtient les résultats suivants :

EXEMPLE 6 : NETTOYAGE DE FLUX DE SOUDURE
[0017] Dans une cuve à ultra-sons Annemasse, on introduit 200 g de la composition azéotropique
F141b/formiate de méthyle, puis on porte le mélange à la température d'ébullition.
[0018] Des plaques de verre, enduites de flux de soudure et recuites 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.
[0019] Après séchage à l'air, une visualisation en lumière rasante revèle l'absence totale
de résidu de flux de soudure. On a ainsi obtenu le même résultat qu'avec une composition
F113-méthanol (93,7 %-6,3 %).
1. Composition nettoyante comprenant en poids de 55 à 80 % de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane
et de 45 à 20 % de formiate de méthyle.
2. Composition selon la revendication 1 contenant en poids de 61 à 65 % de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane
et de 39 à 35 % de formiate de méthyle.
3. Composition selon la revendication 2 sous forme d'azéotrope bouillant à 28,4°C à la
pression normale.
4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre au moins un
stabilisant.
5. Composition selon la revendication 4, dans laquelle le stabilisant est le nitrométhane,
l'oxyde de propylène ou un mélange de ces composés.
6. Composition selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle la proportion de stabilisant
est de 0,01 à 5 % par rapport au poids total de 1,1-dichloro-1-fluoroéthane et de
formiate de méthyle.
7. Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 6 au nettoyage des
surfaces solides.
8. Application selon la revendication 7 au défluxage des circuits imprimés et au dégraissage
des pièces mécaniques.