BEVON, Marjorie (7 lieu dit Naudin, Saint-Michel-de-Fronsac, Saint-Michel-de-Fronsac, F-33126, FR)
FANTINI, Sébastien (1bis, rue Georges VallereyVilla Montebell, appt. 216 Catanet-Tolosan, F-61320, FR)
OLIVIER-BOURBIGOU, Hélène (18 Francisque Darcieux, Saint-Génis-Laval, F-69230, FR)
SOLVIONIC (Parc Technologique Delta Sud, Verniolle, F-09340, FR)
MALBOSC, François (Ferme de Bordeneuve, Route de Caussidières, Nailloux, F-31560, FR)
BEVON, Marjorie (7 lieu dit Naudin, Saint-Michel-de-Fronsac, Saint-Michel-de-Fronsac, F-33126, FR)
FANTINI, Sébastien (1bis, rue Georges VallereyVilla Montebell, appt. 216 Catanet-Tolosan, F-61320, FR)
OLIVIER-BOURBIGOU, Hélène (18 Francisque Darcieux, Saint-Génis-Laval, F-69230, FR)
| REVENDICATIONS 1. Procédé de nettoyage et/ou de décapage de surface de type métal, céramique, verre, matière composite plastique ou semi-conducteur, ledit procédé mettant en oeuvre une solution contenant un liquide ionique protique obtenu par réaction de type acide-base, avec au moins un acide contenant au moins une fonction carboxylique et la base étant une diamine de type imidazole répondant à la formule: avec R1 : H ou groupement alkyle contenant de 1 à 4 atomes de carbone, ladite solution étant mise en oeuvre à une température comprise entre 15 et 800C, et ladite solution contenant simultanément le liquide ionique, le ou les acides et la base. 2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l'acide est l'acide acétique ou l'acide propionique, utilisés seuls. 3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel les acides sont l'acide acétique ou l'acide propionique utilisés en association avec l'acide lactique ou l'acide succinique. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la mise en contact entre la surface à traiter et ladite solution est réalisée à une température comprise entre 30 et 65°C. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la diamine de type imidazole comprend un groupement alkyle contenant 1 ou 2 atomes de carbone. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-éthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1 -éthylimidazolium. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-butylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-butylimidazolium. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-méthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-méthylimidazolium. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-éthylimidazole, d'acide propionique et de propionate de 1-éthyl imidazolium. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-butylimidazole, d'acide propionique et de propionate de 1-butyl imidazolium. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-méthylimidazole, d'acide propionique et de propionate de 1- méthylimidazolium. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la solution comprend un mélange de 1-ethylimidazole, d'acide succinique, d'acide propionique, de propionate de 1-ethylimidazolium et de succinate de 1-ethylimidazolium. 13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la solution est obtenue en mettant en contact le ou les acides et la base selon un ratio x/y, où x est le nombre de fonctions imidazole, y le nombre de fonctions carboxyliques, compris entre 0,5 et 2,0. 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la solution est obtenue en mettant en contact le ou les acides et la base selon un ratio x/y, où x est le nombre de fonctions imidazole, y le nombre de fonctions carboxyliques, compris entre 0,9 et 1 ,1. 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le pH de la solution est compris entre 6 et 8,0. 16. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact entre la surface à traiter et la solution est réalisée par aspersion. 17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mise en contact entre la surface à traiter et la solution est réalisée par immersion de ladite surface dans un bain de traitement contenant ladite solution. 18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le bain de traitement contenant la solution est soumis à des ultrasons à une fréquence comprise entre 20 et 160 kHz. 19. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la durée de la mise en contact entre la solution et la surface à traiter est comprise entre 1 et 60 minutes. 20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la durée de la mise en contact entre la solution et la surface à traiter est inférieure à 30 minutes. 21. Solution de nettoyage contenant un liquide ionique protique obtenu par réaction de type acide-base, avec au moins un acide contenant au moins une fonction carboxylique et une base qui est une diamine de type imidazole, répondant à la formule: H R1 ^ /^ N avec , R1 : H ou groupement alkyle contenant de 1 à 4 atomes de carbone, ladite solution étant mise en oeuvre à une température comprise entre 15 et 80cC, et ladite solution contenant simultanément le liquide ionique, le ou les acides et la base. 22. Solution de nettoyage selon la revendication 21 , contenant en outre un co-solvant. |
La présente invention a pour objet un procédé optimisé comportant l'utilisation d'une solution à base de liquide ionique particulier de type PILs (protic ionic liquid selon la terminologie anglo-saxonne ou liquide ionique protique), ladite solution étant employée pour le nettoyage, le décapage, le dégraissage électrolytique, le dérésinage de surfaces telles que les métaux, les céramiques, les verres, les semi-conducteurs et les matières plastiques, lesdites surfaces ayant été oxydées et/ou souillées par des huiles ou des graisses et/ou ayant été recouvertes d'un revêtement de protection, ou bien encore souillées par des particules ou tout autre résidu.
Plus précisément, le procédé selon l'invention met en oeuvre une solution contenant un liquide ionique protique obtenu par réaction de type acide-base avec au moins un acide contenant au moins une fonction carboxylique et une base qui est une diamine de type imidazole.
Dans le domaine du traitement de surfaces solides, les surfaces à traiter doivent être préalablement débarrassées de toute contamination en impuretés organiques et/ou minérales pouvant provenir des étapes d'élaboration des pièces (formage, usinage mettant en oeuvre un lubrifiant ou liquide de coupe ou de protection, stockage,...etc). Les solvants organiques fréquemment utilisés sont, pour bon nombre d'entre eux, inflammables, très volatils et toxiques (notamment cancérigènes et mutagènes). L'établissement d'une limitation réglementaire des émissions des COV (Composés Organiques Volatils) contraint donc le secteur du traitement des surfaces à trouver des solvants de substitution moins toxiques pour l'homme et l'environnement tout en présentant une efficacité suffisante pour l'application. Plus particulièrement, l'évolution de la réglementation internationale conduit les industriels à trouver des produits de substitution à certains solvants de dégraissage chlorés ou chlorofluorés, tels que le trichloroéthylène ou le monochlorotrifluoroéthane. Dans le domaine du traitement des surfaces de type acier inoxydable, il est courant d'opérer à du polissage chimique à l'aide de solutions aqueuses d'acide chlorhydrique, d'acide nitrique ou d'acide phosphorique, les acides étant utilisés seuls ou en mélange avec ajout d'autres composés. Ces traitements sont décrits, par exemple, dans les brevets US 2,662,814, US 3,709,824, EP-B-19,964 ou US 5,599,399. Ce type de traitement, spécifique aux aciers inoxydables, présente l'inconvénient d'attaquer le métal par corrosion.
La demande de brevet WO2006/088737 décrit l'utilisation de liquides ioniques contenant soit un cation imidazolium, soit un cation pyridinium, pyrrolidinium, ammonium ou bien encore phosphonium. Selon cette demande de brevet, les liquides ioniques sont utilisés à l'état "pur", c'est à dire que dans ce cas, le liquide ionique est constitué entièrement d'ions et doit contenir moins de 1 % d'impuretés. Si le liquide ionique est issu de la réaction d'un acide avec une base comme l'imidazole ou dérivé, alors, le degré de transfert du proton de l'acide doit être supérieur à 99%. De plus, leur utilisation se limite au nettoyage de surfaces de semi-conducteurs.
La Demanderesse a découvert qu'une solution multiconstituants à base d'un type de liquides ioniques particulier pouvait être utilisée dans les procédés de nettoyage de surfaces telles que les métaux, les céramiques, les verres, les semi-conducteurs et les matières plastiques, en présentant une bonne efficacité de nettoyage.
Le type particulier de liquides ioniques entrant dans la composition de la solution est facile à obtenir et peut être fabriqué de façon économique. De plus, il présente la particularité d'être facilement régénérable - et donc réutilisable - par exemple par voie thermique
(distillation) ou chimique.
Un autre avantage du procédé de l'invention est qu'il peut être mis en oeuvre en minimisant les risques d'attaque chimique par corrosion.
Ce type particulier de liquide ionique fait partie des liquides ioniques protiques (PILs: (protic ionic liquids selon la terminologie anglo-saxonne ou liquide ionique protique). Ces liquides ioniques sont produits aisément par combinaison d'un acide de type Bronsted et d'une base du même type. La principale caractéristique qui différencie les PILs des autres liquides ioniques est le transfert de proton de l'acide à la base, conduisant à la présence de sites donneurs ou accepteurs de protons. Il en découle pour les PILs des propriétés spécifiques et différentes des autres liquides ioniques. Les liquides ioniques de type PILs ont un proton disponible pour une liaison hydrogène et sont obtenus selon le mécanisme suivant: B + AH o HB + A " où AH est un acide et B une base L'équilibre acide-base implique que la réaction acide-base n'est pas totale et par conséquent, la solution dite "multiconstituants" mise en oeuvre dans le procédé de l'invention comprend l'acide, la base et le liquide ionique en résultant.
Par procédé de nettoyage, on entend tout procédé de nettoyage, décapage, de dégraissage (électrolytique ou non), de dérésinage, appliqué à des surfaces telles que les métaux, les céramiques, les verres, les semi-conducteurs et les matières plastiques, lesdites surfaces ayant été oxydées et/ou souillées par des huiles ou des graisses et/ou ayant été recouvertes d'un revêtement de protection temporaire ou non, ou bien encore souillées par tout type de salissure, sous forme de particules par exemple.
Par revêtement de protection temporaire, on entend généralement tout type de revêtement ayant servi à la protection ou au traitement du matériau lors d'étapes d'élaboration antérieures. A titre illustratif, on citera dans le cas des métaux, les huiles ou les graisses utilisées pour les étapes d'usinage des pièces, les encres de protection temporaire dans le secteur industriel de la sérigraphie et plus généralement, tout autre type de couche superficielle protectrice, artificielle (anodisation, encres, peinture, etc..) ou naturelle (d'oxydation ou de corrosion). Toujours à titre illustratif, dans le cas des semiconducteurs, on citera les résines de protection utilisées dans les étapes de gravure ou de dépôt sur plaque de silicium. Dans le cas des céramiques, des verres ou des plastiques, les souillures recouvrant la surface de ceux-ci peuvent tout simplement être des salissures naturelles.
Ainsi, l'invention concerne un procédé optimisé de nettoyage de surface de type métal, céramique, verre ou matière composite plastique telle des semi-conducteurs, dans lequel on traite ladite surface avec une solution comprenant un mélange d'un liquide ionique de type PILs, d'une diamine de type imidazole et d'au moins un acide contenant au moins une fonction carboxylique, le ou lesdits acides pouvant être soit l'acide acétique ou l'acide propionique utilisés seuls ou en association avec un second acide présentant une fonction carboxylique tel que l'acide maléique, l'acide lactique, l'acide succinique, l'acide oxalique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'acide est soit l'acide acétique, soit l'acide propionique, utilisés seuls. Selon un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, l'acide acétique ou l'acide propionique sont utilisés en association avec l'acide lactique ou l'acide succinique.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé optimisé de dégraissage et/ou de décapage de surface de type métal, céramique, verre, matière composite plastique ou semi-conducteur, dans lequel on asperge et/ou on plonge lesdites surfaces avec/dans une solution comprenant un mélange d'un liquide ionique de type PILs, d'une diamine de type imidazole et d' au moins un acide contenant au moins une fonction carboxylique.
Autrement dit, le procédé selon l'invention met en oeuvre une solution contenant un liquide ionique protique obtenu par réaction de type acide-base avec au moins un acide contenant une fonction carboxylique et une base qui est une diamine, le ou lesdits acides contenant au moins une fonction carboxylique et la base étant une diamine de type imidazole. Le ou lesdits acides peuvent être soit l'acide acétique ou l'acide propionique utilisés seuls, ou en association avec un second acide présentant au moins une fonction carboxylique tel que l'acide maléique, l'acide lactique, l'acide succinique, l'acide oxalique.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'acide est soit l'acide acétique, soit l'acide propionique, utilisés seuls.
Selon un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, l'acide acétique ou l'acide propionique sont utilisés en association avec l'acide lactique ou l'acide succinique.
La diamine de type imidazole répond à la formule suivante:
H
avec
R1 : H ou groupement alkyle contenant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence de 1 à 2 atomes de carbone.
et ladite solution contenant simultanément le liquide ionique, le ou les acides et la base. Selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1-éthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-éthylimidazolium.
Selon un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1-butylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-butylimidazolium.
Selon un troisième mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1-méthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-méthylimidazolium.
Selon un quatrième mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1-éthylimidazole, d'acide propionique et de propionate de 1-éthyl imidazolium.
Selon un cinquième mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1-butylimidazole, d'acide propionique et de propionate de 1-butylimidazolium.
Selon un sixième mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1 -méthylimidazole, d'acide propionique et de propionate de 1-méthylimidazolium.
Selon un septième mode avantageux de réalisation de l'invention, la solution comprend un mélange de 1-ethylimidazole, de propionate de 1-ethylimidazolium, d'acide propionique, d'acide succinique et de succinate de 1-éthylimidazolium.
La solution mise en oeuvre selon l'invention est obtenue en mettant en contact le ou les acides et la base selon des proportions telles que le ratio x/y, où x est le nombre de fonctions imidazole ou le nombre d'atomes d'azote et donc d'équivalent basique, et y le nombre de fonctions carboxyliques, soit compris entre 0,5 et 2,0, et encore de préférence entre 0,9 et 1 ,1. La mise en contact est généralement réalisée sous agitation.
De préférence, la solution est mise en oeuvre sans dilution, mais il n'est pas exclu qu'elle contienne un co-solvant, tel l'eau par exemple. Avec l'eau, des taux de dilution allant jusqu'à 30% peuvent être utilisés. La solution à base de liquide ionique de type PILs mise en oeuvre selon le procédé de l'invention présente avantageusement un pH généralement compris entre 6,0 et 8,0, de préférence entre 6 et 7,5.
Par ailleurs, il est tout à fait possible d'ajouter à la solution des additifs anti-corrosion, des modificateurs de pH afin d'amener ce dernier au plus proche de la neutralité, ou bien encore des additifs visant à optimiser le comportement de la solution.
Ladite solution est mise en contact avec la surface à traiter de préférence par aspersion ou par immersion de ladite surface dans un bain de traitement contenant la solution décrite précédemment. Les modes de mise en contact "aspersion" et "immersion" peuvent également être combinés, et être éventuellement complétés par un brossage mécanique.
La température de la solution ou du bain de traitement est généralement comprise entre 15 et 80 0 C, de préférence entre 30 et 70°C.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le bain de traitement contenant la solution à base de liquide ionique est soumis à des ultrasons. Les générateurs à ultrasons utilisés selon le procédé de l'invention peuvent être à fréquence d'ultrasons unique ou variable et notamment être submersibles pour pouvoir être installés dans des réservoirs existants.
La fréquence des ultrasons est généralement comprise entre 20 et 160 kHz, de préférence entre 30 et 80 kHz. La durée du traitement est généralement comprise entre 1 et 60 minutes, de préférence inférieure à 30 minutes.
Après traitement, la ou les pièces traitée(s) est (sont) rincée(s) à l'eau, par exemple par immersion dans une cuve de dimensions adaptées à celles de la pièce ou bien encore à l'aide de jets d'eau.
L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture des exemples suivants, ces exemples n'ayant nullement de caractère limitatif.
Exemples
Les conditions d'utilisation du bain de dégraissage/décapage communes aux exemples qui vont suivre sont les suivantes. Le bain à ultrasons chauffant est un appareil TRANSSONIC de type T570/H de la marque ELMA ®. Ses caractéristiques sont les suivantes: dimensions internes de la cuve: 240 x 137 x 100 mm, fréquence ultrasonique: 35 kHz, - puissance: 360 W
On procède successivement aux opérations suivantes: trempage des pièces à traiter dans un bain contenant la solution à base de liquide ionique de type PILs, - chauffage du bain et mise en oeuvre des ultrasons pendant la durée requise pour la pièce à traiter, rinçage à l'eau puis séchage à l'aide d'une soufflerie des pièces.
Exemple 1: Dérésinage de wafers de silicium avec une solution contenant un mélange de 1-éthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-éthylimidazolium (selon l'invention)
(Le wafer est une galette de silicium très pure utilisée pour la fabrication de circuits intégrés). Des essais de nettoyage de wafers de silicium sont réalisés avec une solution contenant un mélange de 1-éthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-éthylimidazolium. La solution est préparée en utilisant un ratio x/y (nombre de fonctions imidazole / nombre de fonctions carboxyliques) égal à 1.
Sur ces wafers, des résines positives ont été déposées selon deux épaisseurs (wafer T3: 1 ,8 μm; wafer T5: 13 μm).
Les wafers sont immergés dans un bain contenant la solution à une température comprise entre 5O 0 C et 55°C, à un pH de 6,1 (à 1M dans l'eau), en mettant en oeuvre des ultrasons. Après traitement, les wafers sont rincés avec de l'eau ultra pure.
Le tableau 1 ci-dessous résume les essais réalisés et les résultats obtenus en terme de taux d'élimination de la résine. Celui-ci est quantifié visuellement par observation au microscope optique (grossissement de 50). On constate que le taux d'élimination de la résine est de 100% lorsque la totalité de la surface de l'échantillon est complètement grise et mate sachant qu'avant le traitement, les wafers présentent une surface marron avec des irisations. L'observation au microscope révèle nettement une surface totalement exempte de résine.
Tableau 1 : Dérésinage de wafers de silicium
Par conséquent, que ce soit pour une épaisseur de résine de 1 ,8 μm ou de 13 μm, l'immersion du wafer dans un bain contenant une solution contenant un mélange de 1- éthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-éthylimidazolium, et sur une durée de 5 minutes, conduit à une efficacité d'élimination de la résine totalement satisfaisante.
Exemple 2: Dérésinage de wafers de silicium avec diverses solutions de liquides ioniques "purs" (non conformes à l'invention).
Des wafers de silicium d'épaisseur 1 ,8 et 13 μm sur lesquels a été déposée une résine de type SU-8 2005 (difficilement éliminable par les méthodes de nettoyage classiquement utilisées) ont été traités selon le protocole de l'exemple 1 avec diverses solutions de liquides ioniques "purs" dont la composition est précisée ci-après et correspond aux liquides ioniques décrits dans la demande de brevet WO2006/088737. Les essais réalisés ci-dessous sont récapitulés dans le tableau 2 ci-dessous:
Ll pur 1 : 1-ethylimidazolium trifluoroacetate Ll pur 2: 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogenesulfate
Ll pur 3: 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate
Tableau 2 Ainsi, même avec des durées d'immersion et des températures élevées, le traitement des wafers avec des liquides ioniques purs s'avère inefficace.
Exemple 3: Dérésinage de wafers de silicium avec une solution contenant un mélange d'acide propionique, de 1-ethylimidazolium propionate, d'acide succinique et de succinate de 1-éthylimidazolium (selon l'invention)
Des essais de dérésinage de wafers de silicium ont été réalisés selon le même protocole que l'exemple 1 mais en utilisant un mélange d'acide propionique, de 1-ethylimidazolium propionate, d'acide succinique et de succinate de1-éthylimidazolium. La solution a été préparée en utilisant un ratio x/y (nombre de fonctions imidazole/nombre de fonctions carboxyliques) égal à 1 et le pH de la solution est de 6,4.
La solution présente, entre autres, de bonnes caractéristiques de non inflammabilité puisque son point d'éclair (selon NF EN ISO 2719) est de 120 0 C et son point de feu (NF
EN ISO 2592) est aussi de 120 0 C.
Le tableau 3 ci-dessous récapitule les résultats obtenus pour différentes durées d'immersion et températures.
tableau 3
L'efficacité d'élimination de la résine est totale, même pour des faibles durées d'immersion.
Exemple 4: Nettoyage de flacons en aluminium recouverts d'une encre bitumeuse avec cinq solutions (selon cinq modes de réalisation de l'invention):
Des essais de nettoyage de flacons en aluminium sont réalisés, dans un premier temps avec une solution contenant un mélange de 1-butylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-butylimidazolium. (SOL 1 ). La solution a été préparée en utilisant un ratio x/y (nombre de fonctions imidazole/nombre de fonctions carboxyliques) égal à 1 et le pH de la solution est de 6,0. Ces flacons présentent certaines zones épargnées avec de l'encre bitumeuse qu'il s'agit d'éliminer.
Les flacons sont immergés dans un bain contenant une solution de liquide ionique de type PILs 1 la solution étant diluée ou non avec 30% vol. d'eau, le bain étant porté à différentes températures (30 et 60°C) sur différentes durées (5 et 20 minutes). Des ultrasons sont mis en oeuvre dans le bain.
A l'issue du traitement de nettoyage, les flacons sont rincés par aspersion d'eau ultra pure, puis séchés à l'air libre. L'élimination de l'encre est quantifiée par une mesure de la perte de masse de l'encre sur le flacon et par un contrôle visuel (contrôle de l'aspect quant au décollement de l'encre). Le tableau 4 récapitule les essais réalisés et les résultats obtenus:
Tableau 4
Dans un second temps, des flacons ont été traités selon le procédé décrit précédemment en fixant la durée de traitement à 5 minutes et en utilisant 4 solutions différentes (SOL 2 à SOL 5) dont les compositions respectives sont les suivantes:
SOL 2: mélange de 1 -butylimidazole, acide acétique et acétate de 1 -butylimidazolium (solution préparée selon un ratio x/y égal à 0,95)
SOL 3: mélange de 1-éthylimidazole, acide acétique et acétate de 1-éthylimidazolium
(solution préparée selon un ratio x/y égal à 1 ,0)
SOL4: mélange de 1-méthylimidazole, acide acétique et acétate de 1-méthylimidazolium (solution préparée selon un ratio x/y égal à 1,0)
SOL 5: mélange de 1-éthylimidazole, acide propionique et propionate de
1 -éthylimidazolium (solution préparée selon un ratio x/y égal à 1 ,0)
Le tableau 5 récapitule les résultats obtenus avec les différentes solutions mises en œuvre:
Tableau 5
Le tableau 5 montre que pour cette application et les conditions opératoires de traitement fixées, les solutions SOL 2 et SOL 5 sont les mieux adaptées.
Pour les solutions SOL3 et S0L4, le résultat a pu être amélioré en augmentant la durée de traitement.
Exemple 5: Nettoyage de flacons en aluminium recouverts d'une encre bitumeuse avec deux solutions de liquides ioniques purs (non conformes à l'invention)
Des flacons en aluminium sont nettoyés dans un bac à ultrasons selon le protocole décrit dans l'exemple 4 mais en utilisant des solutions de liquide ionique pur qui sont:
Ll pur 4: 1-butyl-3-methylimidazolium acétate (pH= 6,1 à 1 M dans l'eau) Ll pur 5: 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogenesulfate (pH= 1 ,0 à 1M dans l'eau)
Les résultats obtenus avec ces liquides ioniques ne sont pas satisfaisants même avec des durées d'immersion et des températures élevées, comme récapitulé dans le tableau 6 ci-dessous. tableau 6
Exemple 6 Nettoyage de pièces en cuivre, en acier inoxydable et molybdène par traitement avec une solution contenant un mélange de 1-éthylimidazole, d' acide acétique et d'acétate de 1-éthylimidazolium (SOL 3), selon l'invention
Des essais de nettoyage de pièces métalliques de diverses natures et présentant des surfaces grasses et souillées sont réalisés en mettant en oeuvre une solution contenant un mélange de 1 -éthylimidazole, d'acide acétique et d'acétate de 1-éthylimidazolium. La solution est préparée selon un ratio x/y égal à 1 ,0 dans un bain à pH égal à 6,1 et à une température de 55°C dans lequel des ultrasons sont appliqués. La durée du traitement est de 5 minutes.
Les pièces traitées selon le procédé de l'invention sont soit en cuivre, en acier inoxydable ou en molybdène.
Dans le cas des pièces en cuivre, l'état de surface après traitement est clair et brillant. D'autre part, à l'issue du traitement, un liquide ionique de couleur bleue est obtenu, attestant de la présence de cations Cu 2+ en solution et d'un décapage de la surface par dissolution de la couche superficielle d'oxyde de cuivre.
Dans le cas des pièces en acier inoxydable, celles traitées présentent un aspect brillant, non terne et après rinçage à l'eau, on observe que la mouillabilité des pièces est bonne, contrairement à celles non traitées.
Dans le cas des pièces en molybdène qui présentent des formes complexes (évidements, filetages, qui sont des zones de rétention de salissures), elles présentent également après traitement, un aspect brillant et une bonne mouillabilité lors du rinçage à l'eau.
Exemple 7: Nettoyage d'éprouvettes en acier inoxydable avec différentes solutions selon l'invention Des éprouvettes de tôle (dimensions: 70x10 mm) en acier inoxydable ayant été préalablement graissées par immersion dans de l'huile de coupe pendant 48h et stockage pendant 1 semaine avant la mise en oeuvre du procédé de nettoyage selon l'invention.
Les éprouvettes sont plongées pendant 5 minutes dans un bain de traitement à 55°C (avec mise en oeuvre d'ultrasons) contenant une solution qui est choisie parmi les solutions SOL2 à SOL5 décrites dans l'exemple 2.
L'efficacité du dégraissage est évaluée par un test qualitatif de mouillabilité qui consiste à observer l'homogénéité du film d'eau présent sur la surface de l'éprouvette traitée et rincée à l'eau. Si le film reste homogène sur une durée de 30 secondes, le test s'avère positif quant à la bonne efficacité de dégraissage.
Le tableau 7 ci-dessous résume les résultats obtenus:
Tableau 7
Pour les essais non concluants réalisés avec les solutions SOL3 et SOL4, ceux-ci sont reconduits en augmentant la durée du traitement à 15 minutes. Dans ces conditions, la mouillabilité est bonne et donc l'efficacité de dégraissage satisfaisante.
Exemple 8: Nettoyage d'éprouvettes en acier inoxydable par traitement avec une solution contenant un mélange d'acide propionique, de 1-ethylimidazole, de propionate de 1-ethylimidazolium, d'acide lactique et de lactate de 1- ethylimidazolium (selon l'invention)
Un essai de nettoyage a été conduit selon le même protocole que celui de l'exemple 7 (sauf durée d'immersion égale à 10 min) avec une solution contenant un mélange d'acide propionique, de propionate de 1-ethylimidazolium, d'acide lactique et de lactate de 1- ethylimidazolium. Celle-ci a été préparée en mettant en contact de l'acide propionique et de l'acide lactique avec du 1-ethylimidazole selon un ratio x/y égal à 1. Le pH de la solution est égal 6,5 (1M dans l'eau).
L'essai de nettoyage conduit à une bonne mouillabilité et à une efficacité de dégraissage satisfaisante.
Exemple 9: Nettoyage d'éprouvettes en acier inoxydable par traitement avec une solution contenant un liquide ionique pur (1-butyl-3methylimidazolium hydrogensulfate, non conforme à l'invention).
Le même type de traitement que celui de l'exemple 8 a été mis en oeuvre avec un liquide ionique pur: le 1-butyl-3 methylimidazolium hydrogensulfate. Son pH est acide (1 ,0 à 100 g/i) La mouillabilité de la surface est bonne mais par contre, à l'issue du traitement, la pièce présente une surface avec des zones fortement oxydées du fait de la forte acidité de la solution.