專利名稱：三氯三氟乙烷、甲醇和1，2-二氯乙烯的共沸物或類似共沸物的混合物的制作方法
由于現(xiàn)代電子線路板向提高線路和元件密度方向發(fā)展，因此在焊接之后徹底清洗線路板就成為非常重要的了?，F(xiàn)行的將電子元件焊接到線路板上的工業(yè)方法包括將線路板的線路的一側(cè)整個涂敷上助焊劑，然后將已涂敷了的線路板通過予熱器和熔化了的焊料。助焊劑清洗導(dǎo)電的金屬部分，并能改善焊料的粘附性。最常用的助焊劑是松香或者松香再加上一些活性添加劑，如胺的鹽酸鹽或草酸衍生物。
焊接之后，因加熱而降解一部分松香、助焊劑及助焊劑的殘余物通常用有機(jī)溶媒從線路板上除去。
在焊接之后，清洗線路板的現(xiàn)行工業(yè)方法，包括使用蒸汽清除助焊劑的技術(shù)。在通常的蒸汽清除助焊劑操作中，是將線路板通過沸騰的有機(jī)溶劑槽，以除去松香(包括熱降解的松香)塊。然后通過一個接近室溫的裝有新蒸餾溶劑的槽，最后通過沸騰槽的溶劑蒸汽，使清潔溶劑冷凝在線路板上，提供最后一次清洗。另外，在最后一次清洗前，線路板也可以用新蒸餾的溶劑噴洗。
可見，對所用溶劑的要求是很嚴(yán)格的。這種溶劑應(yīng)具有相對低的沸點(diǎn)，不可燃、毒性低，對助焊劑及助焊劑殘?jiān)娜芙舛却蟮刃阅堋?br> 這種溶劑最好是單組分的純?nèi)軇?，但是?shí)際上不可能提供具有上述特點(diǎn)的單組分溶劑。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)際上采用多種溶劑的混合物，以控制沸點(diǎn)，可燃性和溶解力的特性。
盡管可精心設(shè)計溶劑混合物，以便有效地控制沸點(diǎn)、易燃性和溶解力特性，但這種溶劑混合物不一定適用于上述工業(yè)線路板清洗方法(如蒸汽除助焊劑技術(shù))。這種溶劑混合物的主要問題是在使用時產(chǎn)生所不希望的程度的分餾作用。例如在上述蒸汽除助焊劑技術(shù)中，清洗的第一步是將線路板通過沸騰的有機(jī)溶劑槽，在此條件下，溶劑混合物的低沸成分可能已汽化，留下的溶劑混合物的特性已改變了。再如，在此清洗方法中，最終清洗是將已清洗過的線路板通過沸騰槽的溶劑蒸汽，用冷凝在線路板上的清潔的純?nèi)軇┻M(jìn)行最終清洗，然而分餾可以改變其溶解特性。最后，為使清洗方法在經(jīng)濟(jì)上可行，所用的溶劑必須易于回收再用，對于液體溶劑來說通常是用蒸餾的方法回收，但必須保證所回收溶劑的組成和性質(zhì)應(yīng)與原溶劑體系一致。
另一方面，已發(fā)現(xiàn)沸點(diǎn)和組成為恒定的共沸混合物是非常有用的，共沸混合物表現(xiàn)出或最高或最低的沸點(diǎn)，沸騰時不分餾。這些特點(diǎn)對用于從印刷線路板上除掉助焊劑和助焊劑殘?jiān)娜軇┙M合物也是重要的。在不使用共沸物或類共沸物的混合物的情況下，溶劑混合物的揮發(fā)性較強(qiáng)的成分優(yōu)先氣化，結(jié)果導(dǎo)致混合物的組成發(fā)生變化，使其性能變差，如對松香助焊劑的溶解性降低、對電氣元件的惰性下降，可燃性提高等。上述性能在蒸汽除脂操作中也是需要的，其中通常重蒸餾的物料用于最后的沖洗。這樣，蒸汽除助焊劑或除脂系統(tǒng)就象是蒸餾。除非溶劑組合物的沸點(diǎn)是恒定的，即是共沸物或類共沸物，否則分餾就會發(fā)生，不利的溶劑系統(tǒng)可能破壞安全性和清洗操作的效力。
不幸的是，正如現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)認(rèn)識到的那樣，不可能予計共沸物的形成，這樣就使得尋找在這個領(lǐng)域里所應(yīng)用的新的共沸體系復(fù)雜化了。盡管如此，在此領(lǐng)域內(nèi)仍做了不懈的努力，去發(fā)現(xiàn)具有所需要的溶解特性，特別是具有較大的多方面溶解力的新的共沸物或類共沸物的體系。
由于1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷(CCl2FCClF2)(可表示為CHC-113)的不可燃性、低的毒性和對線路板元件的惰性，使之在線路板的清洗技術(shù)中非常有用。為了增加CFC-113溶解助焊劑的能力，有人提出向其中加入對助焊劑溶解力強(qiáng)的溶劑如低級醇類。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些作為共沸組合物主要成分的碳氟化物，有時將它們用作從印刷線路板上脫除助焊劑和助焊劑殘余物的溶劑和用于混合蒸汽脫脂。例如美國專利NO.3，960，746和3，455，835公開了1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和反式1，2-二氯乙烯的類共沸物的混合物;美國專利NO.2，999，816公開了1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和甲醇的二元共沸物。
本發(fā)明的目的是提供一種用于溶劑清洗的不可燃的共沸物或類共沸物的溶劑組合物。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)了一種共沸物或類共沸物的混合物，含有有效量的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷(CCl2FCClF2)、甲醇和1，2-二氯乙烯(CHCl＝CHCl)混合物。
本發(fā)明組合物含有有效量的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、甲醇和1，2-二氯乙烯組成的混合物，它形成共沸物或類共沸物的組合物。1，2-二氯乙烯可以兩種不同的異構(gòu)體形式存在，即反式1，2-二氯乙烯和順式1，2-二氯乙烯。
有效量是指本發(fā)明的混合物的各個成分的量，在混合時應(yīng)確保形成本發(fā)明的共沸物或類共沸物的混合物。
正如本領(lǐng)域已知的那樣，共沸物或類共沸物組合物是兩種或兩種以上不同成分的混合物，在給定的壓力下是液體形式，并在基本恒定的溫度下沸騰，此溫度可能高于或低于其組分的沸騰溫度。沸騰時的蒸汽組成基本上與液體的組成相同。共沸物或類共沸物組合物的基本特點(diǎn)是，在給定的壓力下，液體組合物的沸點(diǎn)是固定的，沸騰組合物上方的蒸汽組成基本上應(yīng)是沸騰的液體的組成，即沒有發(fā)生液體組合物成分的分餾。人們也知道，共沸物或類共沸物的液體組合物在不同的壓力下沸騰時，沸點(diǎn)和各組分的重量百分比都可能改變。這樣，共沸物或類共沸物組合物可根據(jù)各組分間存在著特定關(guān)系，或根據(jù)各組分間的混合范圍，或根據(jù)各組分的嚴(yán)格的重量百分比來定義，其特征在于，在特定的壓力下，具有恒定的沸點(diǎn)。
本發(fā)明組合物包括1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、甲醇和1，2-二氯乙烯的共沸物或類共沸物混合物，具體講，本發(fā)明組合物包括約含64-72%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約5-7%(重量)甲醇和約23-29%(重量)反式1，2-二氯乙烯的混合物;另外，本發(fā)明的組合物包括約93%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約6%(重量)甲醇和約1%(重量)順式1，2-二氯乙烯組成的共沸物或類共沸物混合物。
本發(fā)明的組合物的各組分在此領(lǐng)域內(nèi)均是已知的。
不可能予計沸物的形成，然而出人意料的是，1，2-二氯乙烯的每種異構(gòu)體都能與1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和甲醇形成組成差別很大的共沸物或類共沸物混合物。1，2-二氯乙烯可含有反式1，2-二氯乙烯和順式1，2-二氯乙烯。如反式1，2-二氯乙烯可含有約5%(重量)順式1，2-二氯乙烯。
約64-72%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約5-7%(重量)甲醇和約23-29%(重量)反式1，2-二氯乙烯組成的三元混合物可能具有類共沸物的特點(diǎn)，即該混合物在此范圍內(nèi)表現(xiàn)出基本恒定的沸點(diǎn)，并且蒸汽的組成和初始溶液的組成基本相同。請注意，精細(xì)蒸餾已確定，含有約68%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約6%(重量)甲醇和約26%(重量)反式1，2-二氯乙烯的組合物構(gòu)成了真正的三元共沸物，其在大氣壓下(760毫米汞柱)沸點(diǎn)為38.4℃。這是本發(fā)明較好的組合物。
另外，精細(xì)蒸餾還確定含有約93%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約6%(重量)甲醇和約1%(重量)順式1，2-二氯乙烯，的組合物在大氣壓下(760毫米汞柱)沸點(diǎn)為39.7℃。
因?yàn)樵诖髿鈮合?，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷的沸點(diǎn)是47.6℃、甲醇是65℃、反式1，2-二氯乙烯是48.9℃和順式是60.1℃，本發(fā)明的共沸物和類共沸物組合物為38.4℃和39.7℃，所以構(gòu)成了最低沸點(diǎn)共沸組合物。
本發(fā)明的組合物可用包括混合或合并所需量的各組分在內(nèi)的任何簡便方法制備。較好的方法是稱量所需量的各組分，然后在合適的容器中合并。
本發(fā)明的組合物可作為溶劑在許多領(lǐng)域應(yīng)用，特別是用于清洗焊接之后的電子線路板。例如，本發(fā)明的共沸組合物可用于美國專利NO.3，881，949中所述的清洗方法，這里將其收錄作為參考。
本發(fā)明的較好的溶劑系統(tǒng)具有相對較低的沸點(diǎn)，不可燃、相對低的毒性，而對助焊劑和助焊劑殘余物表現(xiàn)出較高的溶解性。由于其共沸的特性和相對較低的沸點(diǎn)，本發(fā)明的組合物很容易作為溶劑回收再用，而不會失去其所需的特性。
實(shí)例1稱量68.2%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷(CFC-113)、5.9%(重量)甲醇和25.9%(重量)反式1，2-二氯乙烯，在一個適當(dāng)?shù)娜萜髦谢旌现瞥苫旌衔铩７词?，2-二氯乙烯含順式異構(gòu)體少于5%。
上述混合物在具有200平板分餾能力的Perkin-Elmer(251型)自動的環(huán)形(旋帶式)蒸餾器中，以10/1的回餾/蒸出比進(jìn)行蒸餾。分流口及釜中的溫度分別直讀到0.01℃和0.1℃。所有的溫度均在760毫米壓力下進(jìn)行調(diào)節(jié)。以氣相色譜測定其組成。其結(jié)果列入下表表CFC-113/甲醇/反式1，2-二氯乙烯(68.2/5.9/25.9)的蒸餾蒸餾切斷前頭12345尾料蒸餾回收重5275068699598量%分流口溫度38.2738.3038.3338.3438.3938.40…組成(Wt%)CFC-11367.968.0467.9867.9567.9668.0170.7甲醇6.15.996.006.086.046.034.9反式1，2-26.025.9726.0225.9726.0025.9624.4二氯乙烯上述數(shù)據(jù)分析指出，在蒸餾的過程中，沸點(diǎn)和組成只有非常小的變化。這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析也指出，1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、甲醇和反式1，2-二氯乙烯組成的真三元共沸物在大氣壓下具有下述特點(diǎn)(置信界限99.9%)CFC-113(重量%)67.98±0.24甲醇(重量%)6.03±0.18反式1，2-(重量%)25.98±0.12二氯乙烯沸點(diǎn)(℃，760毫米汞柱)38.35±0.29實(shí)例2下面是可應(yīng)用本發(fā)明共沸組合物的清洗操作的范例將線路板的一面涂以活性松香助焊劑，然后將此線路板從予熱器上方通過，使線路板的頂面溫度達(dá)到約200°F，再通過500°F的熔融焊料。將此涂有焊料的線路板在68%(重量)CFC-113、6%(重量)甲醇和26%(重量)反式1，2-二氯乙烯(實(shí)例1)的共沸混合物中除助焊劑，先懸浮在沸騰槽中3分鐘，然后在清洗槽中懸浮1分鐘，再在沸騰槽上方的溶劑蒸汽中放置1分鐘。仔細(xì)檢查這樣清洗過的線路板，在其上無可見的任何殘余物。
權(quán)利要求
1.一種共沸物或類共沸物組合物，含有有效量的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、甲醇和1，2-二氯乙烯。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述的1，2-二氯乙烯是反式1，2-二氯乙烯。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述組合物約含64-72%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約5-7%(重量)甲醇和約23-29%(重量)反式1，2-二氯乙烯。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中所述組合物約含68%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約6%(重量)甲醇和約26%(重量)反式1，2-二氯乙烯，在大氣壓下沸點(diǎn)約為38.4℃。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述的1，2-二氯乙烯是順式1，2-二氯乙烯。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中所述組合物含93%(重量)1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、約6%(重量)甲醇和約1%(重量)順式1，2-二氯乙烯，在大氣壓下沸點(diǎn)約為39.7℃。
7.用權(quán)利要求1的共沸物或類共沸物的組合物處理清洗固體表面的方法。
8.權(quán)利要求7的清洗方法，其中所述的固體表面是被助焊劑和助焊劑殘余物污染了的印刷線路板。
全文摘要
可用于溶劑清洗的1，1，2-三氯1，2，2-三氟乙烷、甲醇和1，2-二氯乙烯的共沸混合物。
文檔編號C07C67/00GK1032189SQ8810480
公開日1989年4月5日 申請日期1988年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月23日
發(fā)明者羅伯特·阿歷山大·戈?duì)査够?申請人:納幕爾杜邦公司