[0001] Bei der Polymerisation von verschiedenen Monomeren zu Polymeren entstehen häufig
Rückstände, die an den Vorrichtungen, Maschinen und Werkzeugen, die bei den Arbeitsschritten
zum Einsatz kommen, haften bleiben können. Diese Polymere können mit weiteren Stoffen,
die an den jeweiligen Arbeitsschritten beteiligt sind, noch zusätzlich verunreinigt
sein. Es bilden sich häufig Verschmutzungen beziehungsweise Ablagerungen, die von
den Vorrichtungen und Werkzeugen wieder vollständig entfernt werden müssen, damit
der jeweilige Arbeitszyklus ungestört von neuem beginnen kann oder bestimmungsgemäß
weitergeführt werden kann. Wenn die jeweiligen Arbeitsgerätschaften nicht vollständig
von verbleibenden Verunreinigungen gereinigt werden, kann es zu empfindlichen Störungen
der Arbeitsabläufe kommen, was auch die Qualität der bei diesen Arbeitsabläufen hergestellten
Produkte stark beeinträchtigen kann.
[0002] In verschiedenen Bereichen der Guss-Fertigung werden unterschiedliche polymerisierbare
Monomere eingesetzt, die mit den jeweiligen Gerätschaften in Kontakt kommen können.
Bei den Verunreinigungen handelt es sich in der Regel um Polymere, nicht umgesetzte
Monomere, Reste von Katalysatoren, Zwischenprodukten und/oder Konglomeraten von Polymeren
mit anderen Materialien, mit denen die Polymere beziehungsweise deren Zwischenstufen
in Kontakt gelangt sind.
[0003] Wenn Polymere, die durch Polymerisation von unterschiedlichen Monomeren hergestellt
werden, zum Einsatz gelangen, können die verwendeten Arbeitsgerätschaften oft nur
durch den Einsatz von geeigneten organischen Lösungsmitteln gereinigt werden. Gerade
gut erprobte und wirksame organische Lösungsmittel sind häufig in mehrerlei Hinsicht
problematisch. Einerseits sind diese Lösungsmittel häufig stark schädigend, wenn sie
in Kontakt mit Menschen kommen, weil diese beispielsweise toxisch sind und Schädigungen
am Körper hervorrufen, wie Augenreizungen, Hautverletzungen oder Krebs entstehen lassen.
Andererseits sind die organischen Lösungsmittel häufig schädlich für die Umwelt, was
gerade bei der Beseitigung der als Reinigungsmittel gebrauchten Lösungsmittel zu Entsorgungsproblemen
führt. Diese als Reinigungsmittel gebrauchten organischen Lösungsmittel stellen häufig
nicht genau definierte Mischungen verschiedenster organischer Bestandteile dar, die
nicht unkontrolliert in die Umwelt, beispielsweise Abwasser, entlassen werden können.
Wenn diese Stoffe verbrannt werden, entstehen häufig noch schädlichere Verbrennungsprodukte
wie Gase, die wiederum so schwer zu entsorgen sind, dass ein großtechnischer bzw.
industrieller Einsatz auf erhebliche Schwierigkeiten stößt.
[0004] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel
im Gießereibereich eingesetzt.
[0005] Bei der Herstellung von Gießereiformen oder Gießereikernen werden zur Bindung des
Formgrundstoffs häufig anorganische Komponenten wie Quarzsand oder Spezialsande eingesetzt.
Es ist auch möglich, dass äußerst kleinteiliges Siliziumdioxid (fumed silica) den
anorganischen Bestandteil bildet. Spezialsande können Mineralsande oder Sinterbeziehungsweise
Schmelzprodukte sein, die in körniger Form hergestellt werden beziehungsweise durch
entsprechende mechanische Bearbeitung wie Brechen, Mahlen und Klassieren in körnige
Form überführt werden. Häufig handelt es sich dabei um Aluminiumsilikate in Form natürlicher
Minerale oder Mineralgemische, Aluminiumsilikate in Form technischer Sinterkeramik,
natürliche Schwerminerale wie R-Sand, Chromitsand und Zirkonsand, technische Oxidkeramik
wie M-Sand oder Bauxitsand sowie technische Nichtoxidkeramik wie beispielsweise Siliziumcarbit.
Diese körnigen Bestandteile werden in ein Bindemittelsystem eingebettet, und daraus
wird die gewünschte Form zum Gießen gebildet.
[0006] Bei der Herstellung von Gießereiformen oder Gießereikernen wird häufig ein Bindemittelsystem
eingesetzt, das aus zwei Komponenten besteht. Bei der einen Komponente handelt es
sich um ein normalerweise in einem Lösemittel gelöstes Polyol mit mindestens zwei
OH-Gruppen im Molekül, die sogenannte Polyolkomponente. Die andere Komponente ist
ein ebenfalls in einem Lösemittel gelöstes oder lösemittelfreies Polyisocyanat mit
mindestens zwei Isocyanatgruppen im Molekül (Polyisocyanatkomponente). Häufig ist
die Polyolkomponente ein in einem Lösemittel gelöstes Phenolharz. Diese Komponente
wird häufig als Phenolharz-Komponente bezeichnet. Die Phenolharz- und die Polyisocyanat-Komponente
werden miteinander vermischt und mit den anorganischen Feststoffkomponenten zu einer
Formstoffmischung vermischt. Das Härten des Bindemittelsystems kann beispielsweise
durch die Zugabe von basischen Katalysatoren, bevorzugt tertiäre Amine erfolgen, die
nach der Formung der Formstoffmischung zu dem gewünschten Gießereikern oder der Gießereiform
in die Formstoffmischung eingeführt werden. In diesem Fall wird die Vorgehensweise
als Polyurethan-Cold-Box-Verfahren bezeichnet.
[0007] Die so hergestellten Gießereiformen beziehungsweise Gießereikerne werden dann mit
Stahllegierungen beziehungsweise Eisen ausgegossen. Durch die hohen Temperaturen wird
das Polyurethanbindesystem mehr oder weniger vollständig zerstört. An den Gussstücken,
beziehungsweise an den Gusswerkzeugen verbleiben aber häufig Rückstände, die von dem
Bindemittelsystem herstammen und in chemischer Hinsicht in der Regel inhomogen sind.
[0008] Es ist daher wünschenswert, Reinigungsmittel zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich
der Reinigungsleistung zumindest gut vergleichbar sind mit solchen Reinigungsmitteln,
die bisher verwendet wurden, aber erhebliche Nachteile im Hinblick auf Umweltverträglichkeit
sowie Gesundheitsverträglichkeit aufweisen. Die erfindungsgemäßen Reiniger weisen
eine geringere Toxizität und/oder Umweltschädlichkeit auf als die vorbekannten Reiniger.
[0009] Ein Beispiel für einen vormaligen Reiniger beziehungsweise Reiniger-Bestandteil ist
N-Methylpyrrolidon (NMP). Chemikalien wie N-Methylpyrrolidon (NMP), N-Ethylpyrrolidon
(NEP), Dimethylformamid (DMF), Methylenchlorid, Aceton oder Methylethylketon (MEK)
besitzen bekanntermaßen ein sehr gutes Lösevermögen für Kunststoffe. Diese Stoffe
weisen jedoch ein unterschiedlich hohes Gefährdungspotenzial hinsichtlich Toxizität
und/oder Brennbarkeit und/oder Umweltunverträglichkeit auf.
[0010] Durch die sogenannte REACH-Verordnung wurden einige Verbindungen hinsichtlich der
Verwendung so stark beschränkt, dass ein Einsatz in der Praxis kaum mehr möglich ist.
Daher muss ein alternatives Reinigungsmittel gefunden werden, das hinsichtlich der
Reinigungswirkung NMP mehr oder weniger gleichwertig ist, das aber hinsichtlich der
Umweltverträglichkeit und insbesondere im Hinblick auf die Toxizität besser handhabbar
ist. Dies muss, bei der hier relevanten industriellen Verwendung des alternativen
Reinigungsmittels zu praktikablen Arbeitsschutzmaßnahmen führen.
[0011] Der Reinigungsmechanismus zum Entfernen der Verunreinigungen durch Bindersysteme
beziehungsweise der daraus entstehenden Komponenten funktioniert über das Entfernen
des Kunststoffs durch Lösen von einer meist metallenen Oberfläche durch das erfindungsgemäße
Lösungsmittelsystem. Um zu beurteilen, wie ein solches Reinigungsmittelsystem zusammengesetzt
sein muss, wurden die einzusetzenden Lösungsmittel anhand ihrer dreidimensionalen
Hansen-Löslichkeitsparameter ausgewählt.
[0012] Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel zeichnen sich dadurch aus, dass sie als eine
Hauptkomponente Dimethylsulfoxid (
CAS67-68-5) in einer Menge beinhalten, die bevorzugt zwischen mehr als 40 Gew.-% und weniger
als 60 Gew.-% liegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil
an Dimethylsulfoxid in dem Reinigungsmittel zwischen 40 Gew.-% und 50 Gew.-%. Ganz
besonders bevorzugt ist ein Anteil an Dimethylsulfoxid zwischen 42 und 48 Gew.-%.
[0013] Eine weitere zwingend vorhandene Komponente des Reinigungsmittels ist 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
(
CAS111-90-0), das in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, besonders
bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 22 bis
38 Gew.-% vorhanden ist.
[0014] Eine weitere zwingend vorhandene Komponente des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels
ist Butyrolacton (
CAS96-48-0), das in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% und besonders
bevorzugt 12 bis 20 Gew.-% vorhanden ist. Bevorzugt eingesetzt wird Dihydro-furan-2(3H)-on
in einer Menge von 13 bis 20 Gew.-%.
[0015] Ein weiterer, ebenfalls zwingend vorhandener Bestandteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels
ist 2-Ethylhexyl acetate (
CAS103-09-3) das in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 4,5 Gew.-% und besonders
bevorzugt 2,0 bis 4,3 Gew.-% vorhanden ist.
[0016] Eine weitere Komponente, die bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel vorhanden
ist, sind Additive, die in einer Menge zwischen 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis
3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,3 bis 2,0 Gew.-% vorhanden sind. Bei den Additiven
handelt es sich um Komponenten, die in verhältnismäßig geringen Anteilen zugegeben
werden und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels verbessern. Die
einzelnen Additivkomponenten werden je nach dem gewünschten Verwendungszweck zugegeben.
Bei den Additiven handelt es sich um Netzmittel, Emulgatoren, Lösungsvermittler, Korrosionsinhibitoren,
oder Komplexbildner, Gerüststoffe, Puffer, Abriebmittel, Elektrolyte, Duft- und Farbstoffe,
schaumkontrollierende Mittel, Dispergiermittel oder Silikone, wobei die obige Aufzählung
nicht abschließend ist.
[0017] Die oben genannten Komponenten stellen die wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen
Reinigungsmittels dar. In bestimmten Ausführungsformen ist es möglich noch weitere
Komponenten, je nach den entsprechenden Einsatzgebieten hinzuzufügen. Hierbei handelt
es sich bei bevorzugten Ausführungsformen um folgende Komponenten:
Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel kann zusätzlich noch 0,1 bis 5 Gewichtsprozent
Glykolether, und/oder 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Carbonsäureester und/oder 0,1 bis
5 Gewichtsprozent geeignete Ketone beinhalten.
[0018] Die Gewichts-Prozent-Werte sind mit der üblichen Maßgenauigkeit angegeben. Geringfügige
Abweichungen sind daher möglich.
[0019] In bevorzugten Ausführungen enthält das erfindungsgemäße Reinigungsmittel kein NMP
(N-Methylpyrrolidon) und weiterhin bevorzugt auch keine weitere Komponente, die mit
einem CMR-Gefahrensatz nach CLP-Verordnung eingestuft ist. Weiterhin enthält das erfindungsgemäße
Reinigungsmittel in bevorzugter Ausführungsform kein Wasser, oder höchstens Wasserspuren
(bis 0,2 Gew.-%), maximal 2 Gew.-% Wasser.
[0020] Das Verhältnis der einzelnen Komponenten zueinander ist in Gewichtsprozent (Gew.-%)
angegeben. Es ist selbstverständlich, dass sich die Summe der jeweiligen Komponenten
immer auf 100 Gewichtsprozent aufaddieren muss. Das Verhältnis der einzelnen Komponenten
zueinander muss entsprechend angepasst werden. Daher ist es nicht möglich, dass bei
dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel entweder immer die angegebene Obergrenze oder
die Untergrenze der Menge von allen Komponenten eingesetzt wird.
[0021] Wenn einzelne Komponenten unter bestimmten Bedingungen als Feststoffe vorliegen sollten,
werden Sie in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln gelöst und liegen daher in dem
fertigen Reinigungsmittel als gelöste Stoffe vor.
[0022] Grundsätzlich können die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel noch weitere Komponenten,
insbesondere in kleinen Mengen, enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen
sie jedoch ausschließlich aus den hier beschriebenen Komponenten.
[0023] Es wurde festgestellt, dass durch die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel eine deutlich
verbesserte Reinigungsleistung, das heißt eine verbesserte Entfernung von Verunreinigungen,
entstanden beim Einsatz des Cold-Box-PU-Verfahrens erzielt werden konnte.
[0024] Es zeigte sich bei Laborversuchen als auch im Praxistest, dass durch das erfindungsgemäße
Reinigungsmittel die Entfernung von speziellen Verschmutzungen, die bei der Herstellung
von Formen in der Gießerei entstehen, wie Phenol-Kaltharze, Phenolharze oder Polyisocyanate
sowie daraus hervorgehende Reaktionsprodukte hervorragend gelöst und entfernt werden
konnten.
[0025] Durch die erfindungsgemäßen Reiniger konnten die vormals verwendeten NMP-haltigen
Reiniger ersetzt werden, wodurch das Gefahrenpotenzial so deutlich reduziert werden
konnte, dass die erfindungsgemäßen Reiniger mit der Gefahreinstufung H318 (verursacht
schwere Augenschäden) mit einer Standard Schutzausrüstung (Schutzbrille) eine praktikable
Verarbeitung im Gießereibetrieb ermöglichen.
[0026] Durch die Reduktion des Gefahrenpotenzials kann auf den Einsatz von vormaligen NMP-Reinigern
verzichtet werden, die inzwischen von der ECHA verbindlich so eingestuft sind, dass
die dadurch hervorgerufenen Restriktionen eine Verarbeitung so sehr erschweren, dass
eine Verwendung in der Praxis praktisch nicht mehr möglich ist.
[0027] Der Grund ist, dass vormalige NMP-Reiniger eine harmonisierte Einstufung als fortpflanzungsgefährdend
(Reproduktionstoxizität der Kategorie 1B) aufweist und außerdem ein Reizmittel für
Atemwege, Haut und Augen ist (H-Sätze H315 (Hautreizung, verursacht Hautreizungen),
H319 (schwere Augenreizung, verursacht schwere Augenreizungen), H360D (kann das Kind
im Mutterleib schädigen), H335 (spezifische Zielorgan-Toxizität, einmalige Exposition
kann bereits die Atemwege reizen)). In Europa unterliegt NMP der Beschränkung 71 in
Anhang XVII der REACH-Verordnung.
[0028] Auch wenn die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel toxikologisch und gesundheitlich
betrachtet nicht unbedenklich sind, so ist die Gefahrlage doch gegenüber den vormaligen
NMP-Reinigern wesentlich reduziert, was dazu führt, dass die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel
ohne allzu große Einschränkungen verwendet werden können. Wesentlich ist, dass das
Reinigungsergebnis gleichwertig zu den vormals bekannten NMP-Reinigern ist. Eine reduzierte
Toxizität oder bessere Umweltverträglichkeit wäre dann nicht hilfreich, wenn das Reinigungsergebnis
unbefriedigend ist.
[0029] Eine weitere wichtige Eigenschaft der erfindungsgemäßen Reiniger besteht darin, dass
die Verdunstungsrate der Mischung im Vergleich zu den NMP-haltigen Reinigern gering
ist. Dies erleichtert zusätzlich die Verarbeitung und reduziert die Belastung durch
toxische und möglicherweise entflammbare Dämpfe. Nachteile klassischer organischer
Lösemittel sind die meist leichte Entzündbarkeit, die Bildung explosiver Atmosphäre
und ein niedriger Flammpunkt. Der erfindungsgemäße Reiniger weist alle diese Nachteile
organische Lösemittel nicht auf und ist somit auch hinsichtlich des Brandschutzes
ohne weitere Vorkehrungen einzusetzen und auch zu lagern.
[0030] Die erfindungsgemäße Reinigungsmittelmischung kann in bestimmten Ausführungsformen
auch in anderen industriellen Bereichen wie beispielweise im Bereich Farben & Lacke,
in der Klebstoffindustrie, bei der Fertigung von Booten, Automobilen, in der Elektroindustrie
sowie in der Fertigung von Windkraftanlagen eingesetzt werden. Wie bei Gießereien
handelt es sich hier um Industrien, bei denen Polymerrückstände von Polyurethanen,
Epoxidharzen und anderen Harzen als Verunreinigung auftreten. Wie bei der Reinigung
in der Gießereiindustrie bekannt, spielen auch die unterschiedlichen Additive des
Polyurethan Bindemittelsystems, bestehend aus Phenolharz und Polyisocyanat-Komponente
(MDI), eine Rolle, wenn es um die Entfernbarkeit geht. Somit wird der Einsatz der
erfindungsgemäßen Reinigungsmittel-Mischung für jede spezifische Anwendung genau auf
die dort vorliegenden Bedingungen vor Ort abgestimmt.
[0031] Für die Gießerei besteht eine ganz bevorzugte erfindungsgemäße Reinigungsmittel-Mischung
aus den folgenden Komponenten:
44% Dimethylsulfoxid,
34% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,
17% Butyrolacton,
4% 2-Ethylhexyl acetate.
1% Additive
[0032] Das Verfahren zur Reinigung von Werkzeugen, Vorrichtungen und Gerätschaften in der
Gießerei wird regelmäßig durchgeführt wie folgt: Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel
wird unverdünnt auf die zu reinigende Metalloberfläche gesprüht, gepinselt oder die
Metallteile werden in das Reinigungsmittel getaucht. Nach einer Einwirkzeit von 10
Min. lassen sich die angelösten Harzreste durch Abwischen, Nachspülen und Abblasen
mit Hilfe von Pressluft entfernen. Die Anpassung an die spezifischen Bedingungen wie
Verschmutzungsgrad und Bindemittel-Typ (Unterschiede ergeben sich durch unterschiedliche
Additive) werden durch die Einwirkzeit erzielt, die gegebenenfalls entsprechend erhöht
wird, meist von 10 auf 30 Min. Zu beachten ist dabei, dass keine Kunststoffe mit dem
Reinigungsprodukt gereinigt werden dürfen, da generell Kunststoffe angegriffen werden.
[0033] Die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel weiter erläutert:
Beispiel 1:
[0034] Es wurde eine praxisnahe Testung der Reinigung von Verschmutzungen durchgeführt.
Dazu wurde in einem Metallbehälter, bei dem es sich um einen Metalltopf mit einem
Durchmesser von 30 cm handelte, unter praxisnahen Bedingungen durch Einbringen und
Verteilen einer (grauen) eingefärbten Mischung, die beim sogenannten Cold-Box-Verfahren
in der Gießerei eingesetzt wird, eine Test-Verschmutzung erzeugt. Die Mischung wurde
ausgehärtet über mindestens sieben Tage. Anschließend wurden verschiedene Mischungen
von Reinigern stufenweise pur aufgepinselt.
[0035] Nach einer definierten Einwirkzeit von zehn Minuten wurde mit Papier abgewischt beziehungsweise
mit einem Spatel die Verschmutzung abgekratzt.
[0036] Die Reinigungsleistung wurde in Abhängigkeit von dem Abfärben der Polymermischung
auf das Papier, beziehungsweise wie leicht sich die Schmutzschicht von der Unterlage
ablösen ließ, und wie vollständig diese Ablösung ist, von einer entsprechend trainierten
und erfahrenen Testperson beurteilt. Dabei wurde die Wirkung nach einer Skala von
1 bis 6 (1 = keine Wirkung, 6 = sehr gute Wirkung) beurteilt. Die einzelnen Beurteilungen
werden in der Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1
Stufe |
Definition |
1 |
keine Wirkung; Verschmutzung färbt nicht ab (Papier), keine Ablösung |
2 |
geringe Wirkung, kaum wahrnehmbar, geringe Abfärbung, geringe Ablösung |
3 |
schwache Wirkung, leichte Abfärbung, Ablösung ist aber unzureichend |
4 |
deutliche Wirkung und Abfärbung, Ablösung ist möglich, Entfernbarkeit der Verschmutzung
ist ausreichend |
5 |
gute Wirkung und Abfärbung, Schicht ist weich, lässt sich gut ablösen, Entfernbarkeit
der Verschmutzung ist gut |
6 |
sehr gute Wirkung, Schicht ist weich und ergibt optimale Entfernbarkeit der Verschmutzung |
[0037] Getestet wurden verschiedene Reinigungsmischungen, wobei die einzelnen Mischungen
hinsichtlich der Zusammensetzung und der Lösekraft in Tabelle 2 aufgeführt sind:
Mischung Nr. |
Lösekraft |
Anteil DMSO |
Zusammensetzung |
530-08 |
5 |
40% DMSO |
<20% Dihydro-2(3H)-furanon |
<5% 2-ethylhexyl acetate |
<40% Dimethylsulfoxid |
<40% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol |
530-12 |
2 |
45% DMSO |
45% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol |
45% Dimethylsulfoxid |
5% C11-15-Sek. Alkoholethoxylat (CAS 68131-40-8) |
5% Butyldiglykolacetat |
530-13 |
5,5 |
44% DMSO |
<17% Dihydro-2(3H)-furanon |
<4% 2-ethylhexyl acetate |
<44% Dimethylsulfoxid |
<35% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol |
514 |
3,5 |
100% DMSO |
Dimethylsulfoxid |
530-16 |
5,5 |
48% DMSO |
<16% Dihydro-2(3H)-furanon |
<4% 2-ethylhexyl acetate |
<48% Dimethylsulfoxid |
<32% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol |
530-15 |
5 |
59% DMSO |
<13% Dihydro-2(3H)-furanon |
<3% 2-ethylhexyl acetate |
<59% Dimethylsulfoxid |
<25% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol |
NMP |
6 |
0% DMSO |
100% N-Methylpyrrolidon (NMP) |
GBL |
5,5 |
0% DMSO |
100% gamma-Butyrolacton |
[0038] Die erfindungsgemäßen Mischungen mit den Nummern 530-13, 530-15 und 530-16 enthielten
weniger als 20 Gew.-% Butyrolacton, zwischen 3 und 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,
zwischen 25 und 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol und verschiedene Mengen an Dimethylsulfoxid,
die sich in einem Bereich zwischen 44 und 59 Gew.-% bewegte.
[0039] Es zeigte sich, dass in dem Bereich zwischen 40 Gew.-%, bevorzugt 44 Gew.-% und weniger
als 60 Gew.-%, bevorzugt weniger als 59 Gew.-% DMSO eine sehr gute Lösekraft beobachtet
werden konnte, wobei die optimale Lösekraft in dem Bereich zwischen etwa 44 Gew.-%
bis etwa 48 Gew.-% Dimethylsulfoxid erzielt werden konnte.
[0040] Die Vergleichsverbindung 530-12 zeigt, dass die erfindungsgemäßen Bereiche eingehalten
werden sollten, um die gute Lösewirkung zu erzielen. Insbesondere die Kombination
der Bestandteile an Butyrolacton (GLB) und DMSO in zueinander abgestimmten Mengen
ist für eine wirkungsvolle Lösekraft der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel wesentlich.
Bei 530-12 liegt der Anteil an 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol bei 45 Gew.-% und damit
außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs. Muster 530-12 enthält kein GBL und zeigt
somit, dass nur eine Mischung der erfindungsgemäß wesentlichen vier Komponenten die
geforderten Eigenschaften und insbesondere die hohe Lösekraft erfüllt. Die Lösekraft
bei 530-12 ist deutlich reduziert (nur Stufe 2).
[0041] Es wurde auch die Lösekraft der Reinsubstanzen bestimmt. Dimethylsulfoxid (Musternummer
530-14) hat eine Lösekraft von 3,5. Die Reinsubstanzen NMP und gamma-Butyrolacton
haben zwar eine vergleichbar gute Lösungswirkung wie die erfindungsgemäßen Mischungen,
sind aber aus Handhabbarkeitsgründen nicht einsetzbar.
[0042] Die Lösekraft ist grafisch in Figur 1 dargestellt.
Beispiel 2:
[0043] Ergebnisse aus der Praxis eines Gießereiwerks bestätigen die nahezu Gleichwertigkeit
der erfindungsgemäßen Reiniger (Muster-Mischung 530-13). Als Referenzsubstanz ist
NMP zu betrachten. Hiermit gelingt die Entfernung der typischen Verschmutzungen in
Labortests als auch in der Praxis "sehr gut". Auf der vorliegenden Skala entspricht
dies der besten Note 6. Es zeigte sich, dass von allen im Labor geprüften Reinsubstanzen
Dihydro-2(3H)-furanon (GBL = gamma-Butyrolacton) als einzige gleichwertig abschnitt.
Da dieser Reinstoff aber auch nachteilige Eigenschaften aufweist, wurden entsprechende
Mischungen mit diesem Stoff geprüft, was letztendlich zu Muster 520-13 mit vier wesentlichen
organischen Stoffen führte, insbesondere mit den Grundkomponenten GBL und DMSO.
[0044] An einer Produktionslinie wurde dabei nach 30 Min. ein gleichwertiges Ergebnis erzielt
wie mit NMP. An einer anderen Produktionslinie stellte sich heraus, dass das neue
Muster 530-13 nach 25 Min. Einwirkzeit das gleiche Ergebnis ergab wie NMP nach 15
Min. Zusammenfassend kann aus den Laborversuchen als auch aus den Praxistests festgestellt
werden, dass ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel (beispielsweise Mischung Muster
530-13) zu gleichwertigen Ergebnissen wie der Benchmark Stoff NMP führt, was durch
Variation in der Einwirkzeit gesteuert werden kann.
[0045] Das Praxisbeispiel 2 belegt, dass die erfindungsgemäße Reinigungsmittelzusammensetzung
in der Praxis gut verwendbar ist und gleichwertige Reinigungsergebnisse liefert, wie
das aus toxikologischen Gründen nicht mehr verwendbare NMP.
1. Mittel zum Entfernen von bei Polymerisationen entstehenden Verunreinigungen enthaltend:
a) 0,5 bis 20 Gew.-% Butyrolacton
b) 0,1 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,
c) 1,0 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
d) 40 bis 60 Gew.-% Dimethylsulfoxid und
e) 0,1 bis 5 Gew.-% Additive
2. Mittel nach Anspruch 1 umfassend
a) 10 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,
b) 0,1 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,
c) 1,0 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,
d) 45 bis 60 Gew.-% Dimethylsulfoxid und
e) 1 bis 5 Gew.-% Additive
3. Mittel nach Anspruch 1 umfassend
a) 10 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,
b) 1 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,
c) 10 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,
d) 48 bis 60 Gew.-% Dimethylsulfoxid und
e) 1 bis 5 Gew.-% Additive
4. Mittel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Komponenten umfasst:
a) 15 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,
b) 1,5 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,
c) 20 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,
d) 50 bis 58 Gew.-% Dimethylsulfoxid und
e) 1 bis 5 Gew.-% Additive.
5. Mittel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
a) 15 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,
b) 2,0 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,
c) 22 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,
d) 52 bis 57 Gew.-% Dimethylsulfoxid und
e) 1 bis 5 Gew.-% Additive
6. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin umfasst: f) 0,1 bis 5 Gew.-% Carbonsäureester.
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin umfasst: g) 0,1 bis 5 Gew.-% Glykolether
8. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin umfasst: h) 0,1 bis 5 Gew.-% Ketone
9. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es keine weiteren Bestandteile enthält.
10. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Reinigungsmittel zur Entfernung von Rückständen ist, die beim Polyurethan-Cold-Box-Verfahren
bei der Gießerei anfallen.
11. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Wasser kleiner ist als 2 Volumenprozent.
12. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt kleiner ist als 0,2 Volumenprozent.
13. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Reinigen von Vorrichtungen
und Werkzeugen, die bei der Polymerisation von Polyurethanen Verwendung finden.
14. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Reinigen von Vorrichtungen
und Werkzeugen, die in der Gießerei Verwendung finden.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen und Werkzeuge bei der Polymerisation von Polyurethan nach dem Cold-Box-Verfahren
eingesetzt werden.