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Ldsungsmittelzusammensetzung Diese Erfindung betrifft eine Zusammensetzung
von chlorhaltigen Lösungsmitteln, die einen Zusatzstoff gegen die Bildung eines
Rückstandes bei der Verdampfmag der Lösungsmittelzusammensetzung zur Trockne enthält.
Außerdem richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren ur Herstellung einer solchen
Lösungsmittelzusammensetzung und auf deren Verwendung, insbesondere für das Wiederauflösen
von Ober-.
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flächen von thermoplastischen organischen Materialien.
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Es gibt zahlreiche Anwendungsgebiete, bei denen chlorhaltige Lösungsmittel
bis zur Trockne eingedampft werden.
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Besonders häufig werden Lösungsmittelzusammensetzungen verdampft,
die Methylenchlorid oder Perchloräthylen oder/ und Trichloräthylen enthalten, um
die Dämpfe von derartigen Mischungen zum Wiederanlösen von Oberflächen von thermoplastischen
organischen Materialien, z.B. thermoplastischen Kunststoffen oder Lacken zu verwenden.
Beim Wiederanlösen solcher Oberflächen wird das Lösungsmittel vollständig verdampft
und die Dämpfe werden in Berührung mit einer organischen Oberfläche gebracht, die
Fehler, wie Kratzer und dergl., enthält. Die organische Oberfläche wird dadurch
sehr rasch angelöst und trocknet unter Bildung einer glatten Oberfläche, die frei
von Fehlstellen ist.
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Die für das Wiederanlösen von organischen Oberflächen verwendeten
Lösungsmittelzubereitungen können außer Methylenchlorid und Perchloräthylen oder
Trichloräthylen auch eine geringe Menge von anderen organischen Lösungsmitteln enthalten,
wie z.B. Glykolmono- und -diäther, Glykolmono- und -diester,-GlyRolätherester, Alkohole,
Ketone, Toluol, Benzol, Ester und Äther.
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Derartige Komponenten sind in der Zusammensetzung in der Regel in
Mengen von weniger als etwa 25 Vol.% der Zusammensetzung enthalten.
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Solche Zubereitungen von chlorhaltigen Losungsmitteln hinterlassen
beim Verdampfen einen Rückstand. Die Bildung eines derartigen Rückstands ist aber
auf zahlreichen Anwendungsgebieten sehr unerwünscht, wobei in der Hauptsache zwei
Probleme bei der Verdampfung solcher Lösungsmittel auftreten. Das erste und wichtigste
Problem besteht bei der Anwendung der Dämpfe zum Wiederanlösen darin, daß die in
kleinen Gefäßen zur Trockne verdampften Lösungsmittel einen Rückstand zurücklassen,
der das Gefäß allmählich ausfüllt und den Fluß des Lösungsmittels durch die Verdampfungskammer
behindert oder überhaupt unmöglich macht.
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Die zweite Hauptschwierigkeit, die durch die Rückstandsbildung bei
der Verdampfung des Lösungsmittels auftritt stellt die Herabsetzung der Wärmeübergangskapazität
der Oberfläche des Verdampfungsgefäßes bzw. der Verdampfungskammer dar. Der Rückstand
scheidet sich nämlich an der für den Wärmeübergang maßgeblichen Oberfläche ab und
sammelt sich dort an, so daß dadurch die Effizienz der Verdampfung wesentlich reduziert
wird. Es werden infolge dessen zunehmende Mengen an Energie für die Verdampfung
erforderlich, bis die Verdampfung schließlich in einem derartigen Ausmaß verhindert
wird, daß sie in der vorhandenen Anlage nicht länger wirtschaftlich durchführbar
ist.
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Die bisher vorhandenen Lösungen zur Behebung dieser Schwierigkeiten
sind wirtschaftlich nicht befriedigend. Man hat entweder die Verdampfungsapparate
nach einer gewissen Zeit verworfen oder man hat die Verdampfungskammern mit der
Hand von den an ihren Wänden abgelagerten Rückständen befreit.
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Die erste dieser Arbeitsweisen ist mit erheblichen Investitionskosten
verbunden und kann deshalb nur mit billigen Apparaten oder bei Projekten durchgeführt
werden, die mit einem hohen Gewinn verbunden sind. Die zweite Arbeitsweise
kommt
nur bei derartigen Verdampfungskammern in Betracht, die leicht zugänglich sind und
die Oberflächen besitzen, die sich leicht reinigen lassen. Zusammenfassend müssen
beide bekannten Verfahren zur Beseitung des Verdampfungsrückstandes als unbefriedigend
beurteilt werden.
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Es wurde nun gefunden, daß der Rückstand, der sich bei der Verdampfung
zur Trockne einer Lö-sungsmittelzusammensetzung aus einem größeren Volumanteil Methylenchlorid,
einem kleineren Volumanteil Perchloräthylen, Trichloräthylen oder. einer Mischung
davon und gegebenenfalls einem kleineren Volumanteil eines anderen organischen Lösungsmittels
oder einer Mischung davon bildet, dadurch wesentlich herabgesetzt werden kann, daß
man der Lösungsmittelzusammensetzung eine kleine aber wirksame Menge von Dimethoxymethan
zusetzt. Durch Zugabe des Dimethoxymethans zu der Lösungsmittelzusammensetzung werden
die Schwierigkeiten, die mit der Verdampfung von solchen Lösungsmittelzusammensetzungen
verbunden sind, in einem derartigen Ausmaß herabgesetzt oder eliminiert, dass sowohl
die Erneuerung des Verdampfungsapparates nach kurzer Gebrauchszeit als auch die
Reinigung der Wände der Verdampfungskammer mit der Hand nicht mehr erforderlich
ist.
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Die Menge des zugegebenen Dimethoxymethans kann mit der Zusammensetzung
der Lösungsmittelmischung schwanken.
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Es läßt sich jedoch in sehr einfacher Weise die wirksame Menge an
Dimethoxymethan ermitteln, die die Bildung eines Rückstandes im wesentlichen verhindert.
Im allgemeinen ist bei den meisten Lösungsmitteln eine Menge von weniger als etwa
0,5 Vol.%, bezogen auf das in der Lösungsmittelzusammens etzung vorhandene Methylenchlorid,
ausreichend. Es wurde ferner gefunden, daß durch die Zugabe von Dimethoxymethan
zu der Lösungsmittelzusammensetzung der bei der Verdampfung gebildete Rückstand
auf ein Minimum herabgesetzt werden kann, wenn eine kleine
aber
wirksame Menge an Dimethoxymethan zugegeben wird, die in der Regel bei weniger als
0,5 Vol.% Dimethoxymethan, bezogen auf Methylenchlorid, liegt, und daß durch Zugabe
von größeren Mengen an Dimethoxymethan eine Lösungsmittelzusammensetzung erhalten
wird, deren Lösungsmittelrückstand wiederum höher liegt. Aus diesem Grund ist darauf
zu achten, daß der Lösungsmittelzusammensetzung nicht zu viel Dimethoxymethan zugesetzt
wird.
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Die Zugabe des Dimethoxymethans zu der Lösungsmittelzusammensetzung
und die Verwendung der erhaltenen Lösungsmittelzusammensetzung, z.B. zum Wiederanlösen
von organischen thermoplastischen Oberflächen, erfolgt nach in der Technik gut bekannten
Verfahren. Das erfindungswesentliche Merkmal besteht deshalb in der Zugabe einer
wirksamen Menge an Dimethoxymethan zu der genannten Lösungsmittelzusammensetzung,
um die Bildung eines Rückstandes bei der Verdampfung der Zusammensetzung zur Trockne
zu verhindern oder wesentlich herabzusetzen.
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Die Lösungsmittelzusammensetzung nach der Erfindung kann auch gegen
unerwünschte Veränderungen durch Umsetzung mit anderen Stoffen stabilisiert werden,
so kann man z.B.
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ein Alkylenoxid, Dioxan oder andere bekannte Stabilisatoren zufügen,
um die Lösungsmittelzusammensetzung gegen die Zersetzung bzw. den Abbau der chlorierten
Kohlenwasserstoffe zu schützen. Von besonderem Interesse ist bei der Erfindung,
daß der Lösungsmittelzusammensetzung neben Dimethoxymethan noch eine kleine aber
wirksame Menge an Diisopropylamin zugefügt werden kann, um die Bildung eines Rückstandes
bei der Verdampfung zur Trockne in besonders wirksamer Weise zu verhindern.
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In den folgenden Beispielen wird die Erfindung noch näher erläutert.
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Beispiele 1 - 5 Es werden l-Liter-Proben einer Lösungsmittelzusammensetzung
von chlorierten Lösungsmitteln hergestellt, die in Vol./o folgende Komponenten enthalten:
700/a'Methylenchlorid mit einem Gehalt an Propylenoxid von 0,5%'; 20%' nichtstabilisiertes
Perchloräthylen und 10% Athylenglykoläthyläther-acetat, mit und ohne Zusatzstoffe.
Die Proben werden in einem 1500 ml Becherglas unter Verwendung einer Heizplatte
von einer Temperatur von 500 bis 6000C auf ein Volumen von 150 ml eingedampft. D
150 ml Flüssigkeit, die aus dieser Verdampfung zurückgeblieben sind, werden auf
eine Kristallisierschale aus Pyrexglas überführt und die Probe wird dann auf der
Heizplatte zur Trockne eingedampft. Das Aussehen und die Menge des Rückstandes wird
durch visuelle Beobachtung festgestellt. In der folgenden Tabelle I sind die verschiedenen
Formulierungen und die beobachteten Ergebnisse zusammengestellt.
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Tabelle I Vergleich der Rückstände von der Verdampfung von verschiedenen
Zusammensetzungen von chlorhaltigen Lösungen Beisp. Zusatzstoffe' Vol.?/o Charakterisierung
des Rückstandes 1 Keine Schwarzer kohlenstoffhaltiger Rückstand mit einem Durchmesser
von etwa 3,8 cm 2 0,3 Dimethoxymethan Grauer Rückstand mit einem Durchmesser von
etwa 0,5 cm 3 0,5 Dimethoxymethan Dunkler kohlenstoffhaltiger Ring von einer Weite
von etwa 1 cm und einem Durchmesser von etwa 3,5 cm, der eine wesentlich kleinere
Fläche bedeckt als derjenige von Beispiel 1 4 2,5 Dimethoxymethan Grauer Rückstand
mit einem 0,5 Propylenoxid Durchmesser von etwa 1,27 cm 5 0,3 Dimethoxymethan Keine
meßbaren grauen Bereiche, 0,5 Diisopropylamin etwas besser als Beispiel 2
Ähnliche
Ergebnisse erhält man, wenn man Perchloräthylen ganz oder teilweise durch Trichloräthylen
ersetzt und die Lösungsmittelzusammensetzung zur Trockne eindampft; auch bei diesen
Fällen erhält man einen Rückstand, der wesentlich kleiner ist als bei Lösungsmittelzusammensetzungen
ohne Dimethoxymethan. Ebenso kann man in der Lösungsmittelzusammensetzung den Glykolätherester
ganz oder teilweise durch andere organische Lösungsmittel, wie Glykolmono- und -diäther,
Glykol-mono- und -diester, Benzol, Toluol, Alkohole, Ketone oder Mischungen ersetzen,
wobei man bei Zugabe von Dimethoxymethan in kleinen aber wirksamen Mengen den gleichen
Effekt beobachtet. Wenn man anstelle des mit Propylenoxid stabilisierten Methylenchlorids
ein Methylenchlorid verwendet, das kein Propylenoxid enthält, beobachtet man ebenfalls
beim Verdampfen die Erniedrigung des entstehenden Rückstands.