КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОЧИСТКИ НА ОСНОВЕ АЛКАНОВ ИЛИ ЦИКЛОАЛКАНОВ И ОРГАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ, СОДЕРЖАЩЕГО КЕТОННУЮ ФУНКЦИЮ Российский патент 1999 года по МПК C11D7/50 C23G5/24 

Изобретение относится к композиции для холодной очистки твердых поверхностей, в неводной среде, на основе смеси алканов или циклоалканов и по крайней мере одного органического соединения, содержащего по крайней мере одну кетонную функцию.

Эта композиция может быть использована, в частности, для обезжиривания твердых поверхностей, таких как металлические детали, цемент, керамические изделия, стекло, синтетические материалы, загрязненных маслами или жирами в процессе обработки и/или в целях их временной защиты.

Эта композиция также пригодна для удаления флюса с печатных плат. Эта операция удаления флюса состоит в удалении затвердевшего флюса.

Вплоть до настоящего времени для этих различных операций используют углеводородные растворители и в основном хлорированные растовирители, такие так 1,1,1-трихлорэтан, известный у специалистов под названием Т 111, хлорфторалканы, такие как 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтан, известный у специалистов под названием F 113.

Однако эти хлорированные и фторированные соединения считают ответственными за уменьшение слоя озона в стратосфере, который обеспечивает защиту от некоторых излучений.

Согласно Монреальскому Протоколу, который является результатом недавних международных дискуссий по проблемам окружающей среды, эти хлор- или фторхлорсодержащие соединения в ближайшем будущем должны быть замещены такими заменителями, которые в незначительной степени или вообще не обладают разрушающим воздействием в отношении озона стратосферы.

В заявке на патент Великобритании 2175004 предлагается очищающая композиция для удаления жиров с металлических или пластмассовых поверхностей, содержащая 85 - 98 мас. ч. неароматических углеводородов, включающих алифатические и/или циклоалифатические соединения, и 3 - 15 мас. ч. ароматических соединений, включающих по крайней мере одну алкильную группу с 8 - 18 атомами углерода.

Однако эта композиция обладает тем недостатком, что она содержит не ничтожные количества ароматических соединений.

Благодаря их более или менее раздражающему действию использование таких соединений для холодного обезжиривания должно быть все более и более ограниченным, даже запрещенным.

В настоящее время разработана композиция для холодной очистки, в неводной среде, твердых поверхностей, состоящая по существу по крайней мере из смеси алканов или смеси циклоалканов и по крайней мере одного органического соединения, содержащего по крайней мере одну кетонную функцию, отличающаяся тем, что смесь алканов или смесь циклоалканов и органическое соединение, содержащее по крайней мере одну кетонную функцию, имеют температуру вспышки выше или равную 40^oС и ниже 55^oС, и композиция обладает температурой вспышки выше или равной 40^oС и ниже 55^oС, предпочтительно в диапазоне значений от 40^oС до 50^oС, измеряемой согласно норме ASTM D 56 - 70.

В качестве примера смеси алканов, используемой согласно настоящему изобретению, можно назвать нефтяные фракции с количеством атомов углерода 8 - 12 и предпочтительно 9 - 11.

Из этих нефтяных фракций согласно изобретению в особенности используют такие, которые имеют температуру вспышки выше или равную 40^oС и предпочтительно ниже 55^oС и которые имеют интервал дистилляции от 150^oС до 195^oС и предпочтительно от 155^oС до 185^oС.

Из этих нефтяных фракций предпочтительно используют такие, которые почти не содержат ароматических соединений.

В качестве иллюстрации таких нефтяных фракций можно назвать изопарафиновые растворители, выпускаемые в продажу фирмой TOTAL под названиями ISANE IP 155 (температура вспышки 41^oС) и ISANE IP 165 (температура вспышки 48^oС); нефтяную фракцию ISOPAR G, выпускаемую в продажу фирмой EXXON CHEMICAL (температура вспышки 42^oС).

Не выходят из рамки изобретения, если используют почти что чистый парафин или изопарафин в соответствии с тем, при условии, что его температура вспышки, измеренная согласно норме ASTM D 56 - 70, выше или равна 40^oС и ниже 55^oС.

В качестве примера такого парафина можно назвать парафин н-С₁₀, выпускаемый в продажу фирмой CEPSA.

Смесью циклоалканов в настоящее время называют смесь насыщенных моно- или полициклических углеводородов, возможно, замещенных одним или несколькими алкильными остатками общей формулы C_nH_(n+1-a) (I), в которой "n" означает целое число от 5 до 26, и "а" означает число циклов.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно используют смеси циклоалканов формулы (I), в которой "n" составляет 5 - 12 и предпочтительно 7 - 10, и "а" = 1 или 2 и предпочтительно "а" = 1 (моноциклические соединения).

В качестве иллюстрации таких смесей циклоалканов, используемых согласно настоящему изобретению, можно назвать смеси (алкил)циклоалканов, получаемые путем каталитического гидрирования нефтяных фракций, образованных ароматическими соединениями, таких как, в частности, алкилбензолы и дивинилбензолы и циклические олефины.

Таким образом, получаемые смеси (алкил)циклоалканов по существу состоят из насыщенных циклических углеводородов, которые могут содержать один или несколько алкильных остатков с 1 - 4 атомами углерода.

В качестве иллюстрации таких смесей можно назвать диэтилциклогексаны (смеси 1,2-, 1,3- и 1,4-, цис- и трансизомеров); смеси, содержащие два или несколько нижеуказанных соединений, как: метилэтилциклогексаны, метилпропилциклогексаны, этилпропилциклогексаны, дипропилциклогексаны, метилбутилциклогексаны, этилбутилциклогексаны.

Из всех этих смесей предпочтительно используют смеси, имеющие температуру вспышки выше или равную 40^oС и ниже 55^oС, и которые имеют интервал дистилляции в диапазоне значений от 150^oС до 185^oС.

Согласно настоящему изобретению также можно использовать в качестве смеси циклоалканов нефтяные фракции, так называемые нафтеновые фракции, имеющие температуру вспышки выше или равную 40^oС и ниже 55^oС, а также имеющие интервал дистилляции в диапазоне значений от 150^oС до 190^oС.

Эти нафтеновые фракции по существу состоят из соединений формулы (I), в которой "а" = 1 и "n" обычно составляет 5 - 12. В качестве иллюстрации таких соединений можно назвать диэтилциклопентаны, моно-, ди- и триэтилциклогексаны, этилдиметилциклогексаны, циклооктан.

В качестве примера таких нафтеновых фракций можно назвать нафтеновые растворители, выпускаемые в продажу фирмой EXXON CHEMICAL под названием NAPPAR 10.

Согласно настоящему изобретению органические соединения, содержащие одну или несколько кетонных функций, предпочтительно имеют температуру вспышки выше или равную 40^oС и ниже 55^oС.

В качестве иллюстрации таких соединений можно назвать этиламилкетон, этилбутилкетон, ди-н-пропилкетон, диизобутилкетон, циклогексанон, 2-метилциклогексанон, 3-метилциклогексанон, 4-метилциклогексанон.

Композиция согласно настоящему изобретению включает смесь алканов или смесь циклоалканов в количестве от 70 мас.% до 99 мас.% и предпочтительно 85 - 95 мас.%, и органическое соединение, содержащее по крайней мере одну кетонную функцию, в количестве от 30 мас.% до 1 мас.% и предпочтительно 15 - 5 мас.%
Композиция согласно настоящему изобретению пригодна в области применения для холодного обезжиривания, в неводной среде, твердых поверхностей, таких как металлические детали, цемент, стекло, сентетические материалы, загрязненных маслами или жирами, которые используют во время операций обработки и/или для их временной защиты.

В особенности, композиция пригодна в области так называемых "не закрытых" ("non closes") применений, таких как очистка кистью, тряпкой или путем пульверизации.

Композиция может быть стабилизирвоана.

В качестве стабилизаторов можно использовать нитропроизводные, такие как нитрометан, нитроэтан, нитропропан, нитротолуол; простые эфиры или ацетали, такие как диметоксиметан, 1,3-диоксолан, диметоксиэтан; амины, такие как триэтиламин, дипропиламин, диметиламин; производные фосфора, такие как триизодецилфосфит, триизооктилфосфит.

Композиция также может содержать один или несколько ароматизаторов.

В качестве примера таких продуктов можно назвать ванилин и его производные, эфирные масла сосны, лимонен и его производные.

Эти соединения используют в очень незначительных количествах, обычно 0,01 - 0,1 мас. ч. на 100 мас. ч. композиции.

Композиция согласно изобретению облает тем преимуществом, что ее легко удалять после операции обезжиривания.

Нижеследующие примеры иллюстрируют изобретение.

В этих примерах температуры вспышки определяют согласно норме ASTM D 56 - 70.

Используют нижеуказанные соединения:
* Нефтяная фракция (C₉-C₁₁) ISOPAR G (ниже называется ISO G). Эта нефтяная фракция имеет интервал дистилляции от 158^oС до 176^oС и температуру вспышки 42^oС.

* Нафтены "NAPPAR 10" (ниже называется NAP 10). Эта фракция циклоалканов имеет интервал дистилляции от 166^oС до 188^oС и температуру вспышки 45^oС.

* Диэтилциклогексаны (смесь изомеров, ниже называется DECH). Температура вспышки составляет 46^oС.

* Этилмилкетон (ниже называемой ЕАК), который имеет температуру вспышки 48^oС.

Пример 1
Сетку из нержавеющей стали размером 40 х 30 мм взвешивают после покрытия цельным или водорастворимым маслом, выпускаемым фирмами CASTROL, SHELL, MOBIL или ELF, и обезжиривают при комнатной температуре (около 20^oС) путем перемешивания вручную в сосуде, содержащем композицию, состоящую из 90 мас.% нефтяной фракции ISO G и 10 мас.% ЕАК.

Композиция имеет температуру вспышки 42^oС согласно норме ASTM D 56 - 70.

За 30 секунд не остается более никаких следов масла на сетке.

Сетку затем вынимают из сосуда, после чего помещают в длиной 50 см пистолет, продуваемый воздухом с температурой 25^oС.

Сетка высыхает спустя 69 секунд.

Примеры 2 - 5
Следуют методике примера 1, используя различные композиции.

Компоненты и их количества, которые используют, представлены в нижеприводимой сводной таблице. В этой таблице процентные содержания компонентов различных композиций выражены в виде мас.%.

Композиция примеров 2 - 5 обладают почти что идентичными эффективностями очистки. За 30 секунд сетка полность освобождается от масла.

Композиция для холодной очистки, в неводной среде, состоящая по крайней мере из одной смеси алканов или смеси циклоалканов и по крайней мере одного органического соединения, содержащего по крайней мере одну кетонную функцию, отличающаяся тем, что смесь алканов или смесь циклоалканов и органическое соединение, содержащее по крайней мере одну кетонную функцию, имеют температуру вспышки выше или равную 40^oС и ниже 55^oC, и композиция имеет температуру вспышки выше или равную 40^oC и ниже 55^oC, измеряемую согласно норме ASTMD 56-70. Koмпoзицию можно применить для обезжиривания металлических деталей. Преимущество предложенной композиции заключается в ее легком удалении после операции обезжиривания. 11 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Композиция для холодной очистки в неводной среде, состоящая по крайней мере из одной смеси алканов или смеси циклоалканов и по крайней мере одного органического соединения, содержащего по крайней мере одну кетонную функцию, отличающаяся тем, что смесь алканов или смесь циклоалканов и органическое соединение, содержащее по крайней мере одну кетонную функцию, имеют температуру вспышки выше или равную 40^oC и ниже 55^oC и композиция имеет температуру вспышки выше или равную 40^oC и ниже 55^oC, измеряемую согласно норме ASTMD 56-70. 2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет температуру вспышки в диапазоне значений от 40 до 50^oC. 3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что смесь алканов представляет собой нефтяную фракцию с числом атомов углерода, составляющим 8-12, и предпочтительно 9-11. 4. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что нефтяная фракция имеет интервал дистилляции от 150 до 195^oC. 5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что смесь циклоалканов представляет собой смесь насыщенных моно- или полициклических углеводородов, возможно, замещенных одним или несколькими алкильными остатками, общей формулы I
C_nH_2(n+1-a),
в которой n - целое число от 5 до 12;
а = 1 или 2. 6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что смесь циклоалканов формулы I представляет собой смесь (алкил)циклоалканов, которая имеет интервал дистилляции 150-185^oC. 7. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что смесь циклоалканов формулы I представляет собой нафтеновую фракцию, которая имеет интервал дистилляции 150-190^oC. 8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что органическим соединением, содержащим по крайней мере одну кетонную функцию, является этиламилкетон. 9. Композиция по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что она содержит смесь алканов или смесь циклоалканов в количестве 70-99 мас.%, предпочтительно 85-95 мас. %, и органическое соединение, содержащее по крайней мере одну кетонную функцию в количестве 30-1 мас.%, предпочтительно 15-5 мас.%. 10. Композиция по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ароматизатор. 11. Композиция по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что ее используют для холодной очистки в неводной среде твердых поверхностей. 12. Композиция по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что ее используют для обезжиривания металлических деталей.