專利名稱：穩(wěn)定的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯共沸或類共沸組合物的制作方法
在一個未決的申請中，申請?zhí)枮?00220，申請日為1987年9月23日公開了一種含有1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯類共沸組合物作為一種有效的清潔溶劑組合物，特別是清潔現(xiàn)代電路板。
正如在上述的申請文件指出的，在電器工業(yè)加工中，為把電器元件焊到電路板上，必須用一種焊劑組合物涂敷到整個電路板的一面，之后將涂敷的那一面在預(yù)熱器上面通過，然后，熔化焊料。焊劑組合物清潔導(dǎo)電的金屬部份并能增強(qiáng)焊料的附著力。通常使用的焊劑基本上是松香，它可以單獨使用，或者同活性添加劑如胺氫氯化物或乙醇衍生物一起使用。
在焊接之后，松香的熱降解部份，焊劑和焊劑殘余物通常用一有機(jī)溶劑組合物從電路板上除去。
由于從電路板上除去污染物的要求是非常嚴(yán)格的，因此大部份現(xiàn)代工業(yè)清潔電路板的工藝采用蒸汽去焊劑技術(shù)。在一個普通的蒸汽去焊劑操作中，電路板通過一沸騰有機(jī)溶劑的貯槽，上述的有機(jī)溶劑能除去大部份松香(包括熱降解松香)，之后將電路板通過一盛有新鮮蒸餾溶劑的貯槽，最后通過在一沸騰貯槽上方的溶劑蒸汽，在此，提供一最后的用清潔溶劑的清洗，該清潔溶劑能凝固到電路板上。另外，在最后的清洗之前，直餾溶劑也可以噴至電路板上。
然而，對清潔電路板而言，1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯共沸或類共沸組合物是一種最好的溶劑體系。在實際工業(yè)使用中，這種溶劑體系同其它溶劑體系一樣，在使用和長期貯存中將是穩(wěn)定的，能阻止成分的改變。改變是指成分氧化、聚合、相互使用等。其生成物對電路板的清潔或溶劑成分本身產(chǎn)生不利影響。
本發(fā)明的目的是提供一個在使用和長期貯存期間性能穩(wěn)定的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯共沸或類共沸組合物，并使不希望有的對清洗電路板產(chǎn)生不利影響的反應(yīng)物的形成最少。
本發(fā)明的穩(wěn)定的共沸或類共沸組合物包括有效量的1，1，2-三氯-1，2，2-三氯乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯以及有效穩(wěn)定量的低烷氧基苯酚，1，2-環(huán)氧丁烷，二異丙胺以及硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種。
有效量是指1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯每一種成分的量，當(dāng)它們結(jié)合時，就形成了本發(fā)明的共沸或類共沸組合物。
有效穩(wěn)定量是指低烷氧基苯酚，1，2-環(huán)氧丁烷，二異丙胺及硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷的量之至少一種。當(dāng)它們同1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯的共沸或類共沸組合物結(jié)合在一起時，就能在實際中使用并且在工業(yè)中貯存，即在工業(yè)上受歡迎的，外觀好，腐蝕性不大和整體穩(wěn)定性好。
本發(fā)明的穩(wěn)定的共沸或類共沸組合物包括有效量的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯的混合物，該混合物形成共沸或類共沸組合物。并可含有約0.001～0.004Wt%的低烷氧基苯酚，約0.01～1.0Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷，約0.01～1.0Wt%的二異丙胺以及約0.01～1.0Wt%的硝基甲烷和約001～1.0Wt%的1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種。所說的重量百分比是按照共沸和類共沸組合物的重量為基準(zhǔn)。1，2-二氯乙烷能以二種異構(gòu)體形式存在，即反-1，2-二氯乙烷和約-1，2-二氯乙烷。
從技術(shù)觀點來看，共沸和類共沸組合物是二個或更多組份的混合物，當(dāng)在給定壓力下以液態(tài)存在時，該混合物基本在一恒定的溫度下沸騰，該溫度可比組分的沸騰溫度高或低，所提供的蒸汽組合物同經(jīng)過沸騰的液體組合物實質(zhì)上是一樣的。共沸或類共沸組合物的主要特點是在給定壓力下，液態(tài)組合物的沸點是固定的，在沸騰組合物上方的蒸汽組合物實質(zhì)上是沸騰的液體組合物，即實際上的液態(tài)組合物的組份沒有發(fā)生分餾。從技術(shù)觀點還可認(rèn)識到，當(dāng)共沸或類共沸組合物在不同的壓力下煮沸時，共沸或類共沸組合物的每一組份和重量百分比均有改變。因而，共沸或類共沸組合物將用在各成分間存在的獨特聯(lián)系來定義，或用組合物中各成份的范圍來定義，再或按照在給定壓力下有潭ǚ械愕拿恐殖煞秩非械鬧亓堪俜直壤炊ㄒ濉 本發(fā)明共沸或類共沸組合物包括1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯的混合物。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明組合物包括約64～72Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，5～7Wt%甲醇和23～29Wt%的反-1，2-二氯乙烯的混合物。
另外，本發(fā)明的組合物包括約93Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約6Wt%甲醇，和約1Wt%二氯乙烯的共沸或類共沸混合物。
本發(fā)明共沸或類共沸組合物的每一種成份在現(xiàn)有技術(shù)中均是已知的。
不可能預(yù)測共沸物的結(jié)構(gòu)，因此，就能驚奇地發(fā)現(xiàn)每種異構(gòu)形式的1，2-二氯乙烯同1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷以及甲醇所形成的共沸或類共沸組合物就具有極不同的組份。1，2-二氯乙烯可有不同量的順1，2-二氯乙烯和反-二氯乙烯，如反-1，2-二氯乙烯可含有5Wt%的順-1，2-二氯乙烯。
混合物含有約68Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約6Wt%甲醇和約26Wt%反-1，2-二氯乙烯，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下(760mmHg)沸點為38.4℃，這亦是沸點最低的共沸物。另外由約93Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約6Wt%甲醇和約1Wt%的順-1，2-二氯乙烯形成的共沸物，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下(760mmHg)，沸點是39.7℃。
上述的共沸物，特別是含有反-1，2-二氯乙烯的共沸物是清潔電路板的有效溶劑。這些溶劑組合物的特點是具有極希望有的低沸點性質(zhì)，不易燃，低毒和對焊劑和焊劑殘余物有較高的溶解性能。由于這些共沸物的性質(zhì)及相應(yīng)的低沸點，這些成分能夠很容易地回收并能再次使用而不喪失其優(yōu)良特性。
1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和反-1，2-二氯乙烯共沸或類共沸組合物能很好完成蒸汽去溶劑工藝中對電路板的清潔?？烧J(rèn)識到，為了使本發(fā)明溶劑組合物獨特性質(zhì)對實際有益，某些其它所需的性質(zhì)也被引入組合物中，特別當(dāng)該溶劑體系用于工業(yè)上時。
這種所需性質(zhì)之一是貯存穩(wěn)定性，可以知道工業(yè)用的一些材料常常要貯存一段時間，這種貯存可能是短期的，但也可能長達(dá)數(shù)月，數(shù)年。因此，對于一種供使用的溶劑組合物，它應(yīng)是穩(wěn)定的，能夠抵抗任何有害的變化。如成分的氧化，聚合或相互作用。這種變化可使溶劑改變顏色，形成不希望有的付產(chǎn)品，如酸和/或難溶的聚合材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，加入低烷氧基苯酚的濃度范圍約0.001～0.004Wt%和1，2-環(huán)氧丁烷的濃度范圍是0.01～1.0Wt%能作為有效的穩(wěn)定劑。低烷氧基苯酚有甲氧基苯酚，乙氧基苯酚和丙氧基苯酚，優(yōu)選的烷氧基苯酚是甲氧基苯酚，最好的是4-甲氧基苯酚。能使用較高濃度的烷氧基苯酚和1，2-環(huán)氧丁烷，但在正常條件下，較高濃度并不能提供更多的效益。
另一個工業(yè)所需的性質(zhì)是在使用時，溶劑是穩(wěn)定的，如，如上所述的蒸汽去焊劑工藝中，需清潔的電路板首先必須通過一個有沸騰溶劑的槽，以除去大部份松香，包括熱降解松香。在這個槽中，有機(jī)溶劑同熱源接觸一段時間。在通過第一個槽之后，電路板又通過盛有新鮮的蒸餾溶劑的槽，最后通過在沸騰槽上方的溶劑蒸汽，在此提供一個最后的用清潔溶劑最后的清洗，該清潔溶劑能凝固到電路板上。因此，在使用時，有機(jī)溶劑在保持沸騰的槽中或蒸發(fā)的溶劑中于穩(wěn)定加熱條件下，提供新鮮的蒸餾溶劑用于最后清洗并凝固在電路板上。為此，希望在溶劑體系中不要發(fā)生變化，這種變化對清潔工藝和溶劑的降解是有害的。如上所述，這種變化可由氧化，聚合和溶劑體系中各種成份相互作用引起的，如這種最小的相互作用之一是在1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和甲醇之間的相互作用，上述成份之間反應(yīng)可產(chǎn)生酸性產(chǎn)物和游離的氯離子。正如在我的早期專利us-3，960，746(Gorski)中指出的，1，1，2-三氯-1，2-三氟乙烷和低乙醇，特別是甲醇的化合在清潔電路板中可腐蝕作為結(jié)構(gòu)材料的某種鋁合金，還有鋅和鋁。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的溶劑體系中，加入硝基甲烷，濃度為0.01～1Wt%能有效地阻止這種腐蝕。
本發(fā)明穩(wěn)定的共沸或類共沸組合物另一個不尋常的出人意料的是二異丙胺的作用，在存在有低烷氧基苯酚和1，2-環(huán)氧丁烷，二異丙胺中，它們能與硝基甲烷或與1，2-環(huán)氧丙烷結(jié)合在一起，或者與二者結(jié)合在一起，這為本發(fā)明的溶劑體系提供了極好的穩(wěn)定性。1，2-環(huán)氧丙烷存在的濃度約0.01～1.0Wt%，可使用的二異丙胺的濃度范圍約0.01～1.0Wt%，這二者的重量百分比是以1，1，2- 1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯的共沸或類共沸組合物的重量為基準(zhǔn)。
從實施例中可以看出，在本發(fā)明的溶劑系統(tǒng)中，所使用的穩(wěn)定劑是低烷氧基苯酚，1，2-環(huán)氧丁烷，二異丙胺，硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷，上述的穩(wěn)定劑使溶劑穩(wěn)定是通過用二異丙胺作為關(guān)鍵成分同相關(guān)成分間的相互作用而實現(xiàn)的。可以使用已確定的較高濃度的每一種穩(wěn)定劑，但在正常條件下，較高濃度并不能提供更多的效益。
本發(fā)明的穩(wěn)定的共沸和類共沸組合物可含有約64～72Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約5～7Wt%的甲醇和約23～29Wt%的反-1，2-二氯乙烯，重量是以共沸或類共沸組合物的重量為基準(zhǔn)的，和約0.001～0.004Wt%的低烷氧基苯酚，約0.01～1.0Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷，約0.01～1.0Wt%的二異丙胺以及濃度約為0.01～1.0Wt%硝基甲烷和濃度約為0.01～1.0Wt%的1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種。最好，穩(wěn)定的組合物同時含有硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷，低烷氧基苯酚是4-甲氧基苯酚。
更好的是，本發(fā)明的穩(wěn)定的組合物含有約69Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約6Wt%甲醇和約25Wt%的反-1，2-二氯乙烯，重量是以共沸或類共沸組合物的重量為基準(zhǔn)。還含有約0.0026Wt%的低烷氧基苯酚，約0.026Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷，約0.1Wt%的二異丙胺以及約0.2Wt%的硝基甲烷和0.1Wt%的1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種。最好，該穩(wěn)定的組合物同時含有硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷，低烷氧基苯酚是4-甲氧基苯酚。
因此，本發(fā)明提供的穩(wěn)定的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和反-1，2-二氯乙烯的共沸或類共沸組合物能長期貯存，并在工業(yè)中使用和貯存時沒有變化，而且對鋁的腐蝕很小。
低烷氧基苯酚，1，2-環(huán)氧丁烷，二異丙胺，硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷以及它們的制備方法均是已知的。
本發(fā)明的組合物能用任何常規(guī)方法制備，包括將所需的每種成份按規(guī)定的量稱重，之后在一合適的容器中，將各種成份按所需的量混合。
實施例在一500ml“Pyiex”燒瓶中用90%水飽和溶劑(室溫)中通過回流150ml的溶劑組合物，使用指定的穩(wěn)定劑進(jìn)行含有68Wt%1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，6Wt%甲醇和26Wt%的反-1，2-二氯乙烯溶劑組合物的七天穩(wěn)定性試驗。燒瓶連接到水冷凝器，接著水冷凝器連接到“Drierite”-干燥劑管以保持在一定條件下進(jìn)入燒瓶內(nèi)的空氣濕度。另外，將不銹鋼試樣(SS-304)放置在冷凝器中的溶劑蒸汽/氣體的分界面上和將成對的不銹鋼SS-304鋁合金A1-7075試樣放置在沸騰液體中。
在試驗結(jié)束后，進(jìn)行下列測試1.氯離子(Cl-)濃度的增加。
用等體積的蒸餾水萃取試驗溶劑并分析氯離子濃度。在金屬表面上小刀滑動仔細(xì)除去試樣上的腐蝕品，不要損壞底層金屬。這些刮落物添加入每個相應(yīng)的燒瓶中，燒瓶是用于特定的試驗的，將100ml5%的硫酸添加到每個燒瓶中以清洗瓶壁，并溶解這些腐蝕產(chǎn)品，分析這種溶液的氯離子濃度。結(jié)合氯離子測定用氯離子濃度的增加表示有機(jī)溶劑中失去的氯離子。這種氯離子濃度的增加表示了整個溶劑體系成分的損失，并且常伴隨著酸度的增加。
2.測定腐蝕率是用油墨固態(tài)制劑和橡皮摩擦金屬表面，涂刷表面，在1，1，2-氯-1，2，2-三氟乙烷，蒸餾水和丙酮中連續(xù)清洗，之后在“Drierite”干燥劑上方干燥24小時并稱量金屬試樣，精確到0.0001g。金屬試樣的重量損失用密耳/年來表示，按照本試驗，鋁A1-7075腐蝕率小于4密耳/年是可以接受的。
3.另外，溶劑外觀和鋁合金試樣用下列標(biāo)準(zhǔn)目測
外觀等級驗收液體AL-70750同意清潔，無色亮，有光澤1同意清潔，很輕微變黑非常，非常輕微沉積2邊緣清潔，輕微變黑非常輕微沉積/凹坑3不同意在蒸汽/液體/玻璃交界面凝膠輕微沉積/凹坑4不同意中等沉淀中等沉積/凹坑5不同意沉淀分層沉積剝離表1概述了實施例，下面介紹一些在實施例中經(jīng)常使用的各種抑制劑的縮寫詞1，2-BO-1，2-環(huán)氧丁烷NM-硝基甲烷DIPA-二異丙胺1，2-PO-1，2-環(huán)氧丙烷4-MP-4-甲氧基苯酚表1目測例抑制劑濃度 Cl-腐蝕率液體 AlWt%PPm密耳/年14-MP0.002613001，2-BO0.026NM0.20DIPA0.1024-MP0.00260.81001，2-BO0.026NM0.80DIPA0.4034-MP0.00261≤0.1001，2-BO0.0261，2-PO0.05DIPA0.02544-MP0.002640.6001，2-BO0.0261，2-PO0.20DIPA0.10
表1(續(xù))目測例抑制劑濃度 Cl-腐蝕率液體 AlWt%PPm密耳/年54-MP0.00263≤0.2001，2-BO0.026NM0.051，2-PO0.025DIPA0.02564-MP0.00262＜0.1001，2-BO0.026NM0.201，2-PO0.10DIPA0.1074-MP0.002612001，2-BO0.026NM0.201，2-PO0.10DIPA0.1084-MP0.002640.2001，2-BO0.026NM0.801，2-PO0.40DIPA0.40
上述的實施例清楚地說明了4-甲氧基苯酚，1，2-環(huán)氧丁烷，和二異丙胺同硝基甲烷或1，2-環(huán)氧丙烷或同二者均有的結(jié)合，在穩(wěn)定1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和反-1，2-二氯乙烯共沸混合物的重要性。
例9用活化了的松香焊劑涂敷電路板的一側(cè)和在一個預(yù)熱器上方通過電路板，使電路板上側(cè)面溫度達(dá)約200°F，然后通過500°F熔化焊料，最后在涂覆松香電路板一面完成焊接。焊后的電路板在含有64Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，6Wt%甲醇和25Wt%反-1，2-二氯乙烯，(重量是以共沸混合物的重量為基準(zhǔn)的)，0.0026Wt的4-甲氧基苯酚，0.026Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷，0.20Wt%硝基甲烷，0.1Wt%的1，2-環(huán)氧丙烷和0.1Wt%的二異丙胺的共沸混合物中除去焊劑，將它懸掛起來，開始在沸騰槽中2分鐘，然后在沖洗槽中2分鐘，最后在沸騰槽上方的溶劑蒸汽中1分鐘，清潔后的電路板在它上面沒有可見的殘余物。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定的共沸或類共沸組合物包括有效量的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯和有效穩(wěn)定量的一種低烷氧基苯酚，1，2-環(huán)氧丁烷，二異丙胺和以及一種硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的共沸或類共沸組合物，其中有效穩(wěn)定量是約0.001～0.004Wt%的低烷氧基苯酚，約0.01～1.0Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷和約0.01～1.0Wt%的二異丙胺以及約0.01～1.0Wt%的硝基甲烷和約0.01～1.0Wt%的1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種，所說的重量百分比是按照1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-二氯乙烯的亓課嫉摹
3.如權(quán)利要求2所述的共沸或類共沸組合物，其中有效量是約64～72Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約5～7Wt%的甲醇和約23～29Wt%的反-1，2-二氯乙烯。
4.如權(quán)利要求3所述的共沸或類共沸組合物，其中含有硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷。
5.如權(quán)利要求4所述的穩(wěn)定共沸或類共沸組合物，其中低烷氧基苯酚是4-甲氧基苯酚。
6.如權(quán)利要求3所述的穩(wěn)定共沸或類共沸組合物，其中有效量是約69Wt%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，約6Wt%的甲醇和約25Wt%的反-1，2-二氯乙烯。
7.如權(quán)利要求6的穩(wěn)定共沸或類共沸組合物，其中含有硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷。
8.如權(quán)利要求7所述的穩(wěn)定共沸或類共沸組合物，其中，低烷氧基苯酚是4-甲氧基苯酚。
9.如權(quán)利要求3的組合物，其中有效穩(wěn)定量是約0.0026Wt%的4-甲氧基苯酚，約0.026Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷，約0.1Wt%的二異丙胺以及約0.2Wt%的硝基甲烷約0.1Wt%的1，2環(huán)氧丙烷之至少一種所說的重量百分比是按照1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和反-1，2-二氯乙烯的重量為基準(zhǔn)。
10.如權(quán)利要求9的穩(wěn)定共沸或類共沸組合物，其中含有硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷。
11.如權(quán)利要求6的組合物，其中有效穩(wěn)定量是約0.0026Wt%的4-甲氧基苯酚，約0.026Wt%的1，2-環(huán)氧丁烷，約0.1Wt%二異丙胺以及約0.2Wt%的硝基甲烷和約0.1Wt%的1，2-環(huán)氧丙烷之至少一種，所說的重量百分比是按照1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和反-1，2-二氯乙烯的重量為基準(zhǔn)的。
12.如權(quán)利要求11的穩(wěn)定的共沸或類共沸組合物，其中含有硝基甲烷和1，2-環(huán)氧丙烷。
13.一種清潔固體表面的方法，包括用權(quán)利要求1所述的組合物處理所說的表面。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中固體表面是被焊劑和焊劑殘余物沾污的印刷電路板。
全文摘要
一種公開的穩(wěn)定的共沸或類共沸組合物包括1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，甲醇和1，2-三氟乙烯共沸和類共沸組合物和約0.001—0.004wt％的低烷氧基苯酚，約0.01—1.0wt％的1，2-環(huán)氧丁烷，約0.01—1.0wt％的二異丙胺和至少一種約0.01—1.0wt％硝基甲烷或約0.01—1.0wt％1，2-環(huán)氧丙烷，所說的重量百分比是以共沸或類共沸組合物的重量為基準(zhǔn)的。
文檔編號C23G5/028GK1036791SQ8910183
公開日1989年11月1日 申請日期1989年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月2日
發(fā)明者羅伯特·阿歷山大·戈斯基 申請人:納幕爾杜邦公司