DE2355908A1

DE2355908A1 - Homogenes fluessiges mittel zum behandeln von oberflaechen

Info

Publication number: DE2355908A1
Application number: DE2355908A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Remond; Jean-Robert Thebault; Jean-Claude Vitat
Original assignee: RHONE-PROGIL COURBEVOIE (FRANKREICH); Rhone Progil SA
Current assignee: Chloe Chimie SA
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1973-11-08
Publication date: 1974-05-22
Also published as: IT1056048B; CH417174A4; FR2229308A6; CH580191B5; DE2355908C3; DE2355908B2; FR2205562A1; JPS5222838B2; FR2205562B1; CH567568A5; BE807080A; NL7315243A; JPS4999981A; US3953381A; ES420373A1; GB1428530A; NL171817B

Description

betreffend

Homo,°;enes flüssiges Mittel zum Behandeln von Oberflächen

Die Erfindung betrifft Mittel zum Behandeln von Oberflächen, ein Verfahren zum Entfernen'jeglicher Menge V/asser, sogar von Wasserspuren von- diesen Oberflächen sowie eine. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Verlauf der Behandlung zahlreicher Oberflächen werden diese in Berührung mit Wasser gebracht, welches dazu neigt, die Oberfläche zu benetzen·

Bei der„Bearbeitung und Reinigung von metallischen Werkstücken beispielsweise halten deren Flächen Wasser zurück. In der elektrischen und elektronischen Industrie werden häufig als Träger für die Bauteile oder Elemente, die gereinigt werden sollen, verschiedene Kunststoffe verwendet; in bestimmten Fällen werden die Werkstücke, deren Oberfläche gesäubert werden soll, zunächst mit Wasser gewaschen, um beispielsweise wasserlösliche Salze oder die re s tlichen wässrigen Flußmittel für das Schweißen zu entfernen. In anderen Fällen hindert ganz einfach die Luftfeuchtigkeit das gute Funktionieren der Werkstücke oder Bauteile_s wenn diese * nicht vor der Verwendung und < dem Einbau in luftdicht abgeschlossene Gehäuse getrocknet worden sind ο Außerdem bewirkt die Anwesenheit von Wasser oder ^ι Feuchtigkeit auf Metalloberflächen Korrosionserscheinungen₈ die eiüe Veränderung der mechanischen und/oder elektrische»

4QS821/H38

1A-43 804 - 2 -

Eigenschaften hervorrufen, v/as tunlichst vermieden werden soll.

Bekanntlich kann Wasser von bestimmten Oberflächen mit Hilfe von Alkohol oder Aceton entfernt v/erden. Diese Flüssigkeiten sind aber brennbar und relativ toxisch·

Das auf Oberflächen befindliche V/asser kann einfach durch Erhitzen entfernt werden. Hierfür sind aber platzraubende Trockenvorrichtungen und lange Trockenzeiten erforderlich. Außerden müssen bei diesem.Verfahren relativ hohe Temperaturen angewandt v/erden, die ungeeignet sind für wärmeempfindlich^ Oberflächen.

Fach einem anderen Verfahren.\iird das Wasser mittels eines Druckluftstrahls oder mit komprimiertem Stickstoff entfernt, aber die Trockenergebnisse sind meist schlecht.

In jüngerer Zeit wurde in der PS-PS 1 515 393 ein Mittel zum Entfernen von Wasser von festen Oberflächen beschrieben; dieses Mittel ist anwendbar auf metallische Oberflächen beispielsweise aus Stahl oder Messing und'besteht ans 1,1,2-3?richlor-1,2,2-trifluoräthan, das einen Stoff gelöst enthält, der von einen Mono- und/oder Dialkylphosphat und einem gesättigten aliphatischen Amin enthaltend 6 bis 20 Kohlenstoffatome»beispielsweise 2-Äthylhexylamin abgeleitet ist. Mit diesem Mittel werden aber in manchen Fällen bei nicht-metallischen oder nicht ganz metallischen Oberflächen, vor allem bei gedruckten elektrc -nischen Schaltungen nur unzureichende Ergebnisse erzielt.

Aus der FH-PS 2 040 733 ist ein Mittel bekannt, welches aus 90 bis 99,95 Gew.-^a eines Lösungsmittels, "bestellend aus mehr als 50 Gew.-$ 1,1,2-Trichlor-i,2_t2-frifluorätiian und aus 10 bis 0,05 Gew.-$ eines Salzes aus mindestens einem Diamin und einer oder mehreren aliphatischen G-jq bis C30 Carbonsäuren enthaltend mindestens eine Doppelbindung "besteht! das Diamin entspricht der allgemeiöen Formel E-IiH (CH2)_a - ΈΕ21 in der R ein gesättigter oder ungesättigter aliphatisciier Ct bis C₂c Kohlenv;asser3toffrest und η eine ganze Zahl von 1 bis 9- ist.

409821/1138

- 1A-43 804

Mit diesem Mittel werden beim Trocknen von Werkstücken zufrieden-' stellende Ergebnisse erreicht. In bestimmten Fällen jedoch, in denen von der Oberfläche ziemlich viel Wasser entfernt werden muß, können Verluste an diesem Trockenmittel auftreten. Diese Verluste beruhen darauf, daß ein nicht vernachlässigbarer Teil des Wassers und des Trockenmittels eine Emulsion miteinander bilden. Es entstehen dann drei Schichten? Eine x«iässrige Schicht, eine Zwischenschicht eines heterogenen Gemisches aus Wasser und Trockenmittel sowie eine organische Schicht enthaltend das ursprünglich eingesetzte Trockenmittel. Die Zwischenschicht ist milchig weiß und zeigt dem "bloßen Auge im besten Fall eine Trübung, die von der in der. Emulsion vorhandenen Menge Wasser abhängt. Diese Neigung zur Bildung von verhältnismäßig beständigen wässrigen Emulsionen führt dazu, daß leicht ein Teil des Trockenmittels beim Absitzenlassen der wässrigen Schicht verloren geht, weil die Zwischenschicht bestehend aus dem Gemisch Wasser-Trockenmittel, in die obere wässrige Schicht übergeht.

Ziel der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden, vor allem die Bildung wässriger Emulsionen und damit jeglichen Verlust an ursprünglich eingesetztem Trockenmittel bei der Dekantation oder dem Absitzenlassen zu verhindern; gleichzeitig soll der Trockenvorgang leicht und schnell ablaufen und eine hohe Wirksamkeit beim Trocknen der Werkstücke im Verlauf der aufeinanderfolgenden Behandlungszyklen bewahrt bleiben. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung eines Verfahrens,, mit welchem sich sowohl Wasser als auch unerwünschte Teilchen von den Oberflächen von Werkstücken aus Metall, Kunststoffs, feuerfesten Materialien, Glas und/oder Textilmaterialien entfernen lassen, welches vor allem Anwendung finden kann in der elektronischen und elektrischen Industrie, in der mechanischen und optischen Industrie, Textilindustrie, chemischen und mit der Chemie verwandten Industrie, in der Uhren- und Schmuckwarenindustrie, sowie im technischen Meßwesen und bei dem die Verwendung von brennbaren Lösungsmitteln oder von Druckluft oder komprimiertem Stickstoff oder auch erhöhten Temperaturen vermieden wird.

- 4 409821/1138

1A-43 804 - 4 -

Die erfindungsgemäß vorgesehenen homogenen flüssigen Reinigungsmittel bestehen im wesentlichen aus 90 bis 99,95 Gew.-% Lösungsmittel, welches mehr als 50 Gew.-$ 1,1,2-Trichlor-i,2,2-Trifluor äthan enthält, sowie aus 10 bis 0,05 Gew.-% mindestens eines substituierten Diamids der allgemeinen Formel

R* - CO - V(CH₉)- - NH - COR¹

t
R
in der R für einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C₁ bis C₂C Kohlenwasserstoffrest steht, R¹ ein aliphatischer C₁₀ bis C^₀ Kohlenwasserstoffrest mit mindestens einer äthylenischen Doppelbindung ist und η eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steht der Substituent R des Diamids für einen C₁₁ bis Cp₀ Kohlenwasserstoffrest und der ungesättigte aliphatische C._Q bis Cp₀ Kohlenwasserstoffrest enthält vorzugsweise 1 oder 2 äthylenische Doppelbindungen sowie 11 bis 18 Kohlenstoffatome.

Als Beispiele für den Substituenten R geeignet für ein Diamid mit η = 3 werden die Gruppen Caprylyl, Capryl, Lauryl, Myristyl, Palmityl, Stearyl, Oleyl einzeln oder im Gemisch miteinander genannt .

Ebenfalls als Beispiel wird folgende nichteinschränkende Aufzählung für ungesättigte aliphatische C₁₀ bis C₃₀ Kohlenwasserstoffreste gegeben, die für erfindungsgemäß zu verwendende Diamide geeignet sind: Undecylenyl, Dodecylenyl, Tetradecylenyl, Hexadecylenyl, Octadecylenyl (Linolenyl), Hydroxyoctadecylenyl (Ricinoleyl). und/oder Acetyloctadecylenyl (Acetylricinoleyl).

Erfindungsgemäß bevorzugte Diamide sind: Dioleyloleylamidopropylenamid, Diundecylenyl-oleylamidopropylenamid, Dioleyl-stearylamidopropylenamid, Dioleyl-palmitylamidopropylenamid, Dilinoleyloleylamidopropylenamid sowie selbstverständlich ein Gemisch aus mindestens 2 dieser Diamide.

409821/1138

— 5 —

1A-43 804

Zur Herstellung der Diamide können 0,5 bis 3 Mol, vorzugsweise etwa 2 Mol ungesättigte aliphatische Carbonsäure der allgemeinen Formel R¹ - COOH mit einem Mol Diamin der allgemeinen Formel R-NH- (CHp) - NHp in einem geeigneten organischen Lösungsmittel unter Erwärmen umgesetzt werden, wobei das bei der Umsetzung gebildete Wasser entfernt wird. Vorteilhafterweise wird als Lösungsmittel Toluol eingesetzt und das gebildete Wasser laufend durch azeotrope Destillation abgezogen. Die auf diese Weise erhaltenen Diamide werden dann, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel dem 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan zugesetzt.

Erfindungsgemäß können die Diamide weiterhin als Begleitstoff eine kleine Menge, beispielsweise unterhalb 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew.-?o, bezogen auf die Diamide, Salze von Diaminen enthalten, welche bei der Umsetzung von Diaminen mit Säuren im stöchiometrischen Verhältnis erhalten werden, wenn die zur Umwandlung zu Diamiden notwendige Entwässerung nicht stattgefunden hat. In manchen Fällen kann es auch von Vorteil sein, daß der Anteil an Diaminsalz bis zu etwa 10 Gew.-% ausmacht, bezogen auf die Diamide. ■ .

Das erfindungsgemäß vorgesehene Lösungsmittel, welches zu mehr als 50 Gew.-% aus 1 ,1,2-Trichlor-i , 2,2-Ttrifluoräthan besteht, kann 1 oder mehrere aliphatische gesättigte C. und/oder Cp Chlor- oder Chlorfluorkohlenwasserstoffe enthalten aus der Gruppe Chloroform, Methylenchlorid, Dichloräthan, Trictiloräthan, 1,1,2,2-Tetrachloräthan, 1,1,2,2-Tetrachlor-i,2~difluoräthan und Trichlorfluormethan.

Das von den behandelten Oberflächen entfernte Wasser resorbiert sich in Tröpfchen, die schnell zu einer Schicht zusammenlaufen, die sich leicht absetzt. Durch Waschen der gereinigten Oberflächen mit einem geeigneten Lösungsmittel, vorzugsweise mit 1,1,2-Trichlor-1,2 j2-t rifluoräthan können auch die Spuren von Diamiden entfernt werden, die evtl. auf den behandelten Oberflächen verblieben sind. . - 6 -

4098 21/1138

1A-43 804 - 6 -

Dieser Arbeitsgang ist nicht notwendig, wenn diese Spuren bei der weiteren Verwendung nicht störend wirken. Schließlich läßt man das Lösungsmittel von der Oberfläche verdampfen oder verdunsten; es hinterbleibt eine trockene und vollständig gereinigte Oberfläche ·

Die Werkstück-Oberflächen werden durch die soeben beschriebene Behandlung mit erfindungsgemäßem Reinigungsmittel nicht verändert. Als Werkstoffe kommen in Frage Metalle wie Eisenmetalle, rostfreie Stähle, Nickel und seine Legierungen, Chrom und seine Legierungen, Kupfer, Messinge,Bronzen, Cadmium, Metalle auf der Basis von Silber, Gold, Platin und Titan; Silicium, Germanium; Kunststoffe, die durch die erfindungsgemäßen Mittel nicht angegriffen werden, beispielsweise Polyamide, Polytetrafluorethylen, Copolymere aus Hexafluorpropylen und Vinylidenfluorid, Polyolefine und chlorsulfonierte Polyolefine, Vinylpolymere und -copolymere, chlorierte und/oder fluorierte Vinylpolymere und-copolymere, Polyester, Polycarbonate, Polymethacrylate, Acrylnitril-Butadien-Styrol Copolymere, Butadien-Acrylnitril Copolymere und Butadien-Styrol Copolymere, Polystyrol, Polychlorbutadien sowie Harnstoff-Formaldehydharze; weiterhin Glas, feuerfeste Stoffe wie Tonerde, Siliciumdioxid und/oder Magnesiumoxid sowie Edelsteine.

Auf Grund ihrer ausgezeichneten Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäßen Mittel ganz besonders zum Trocknen von Vorführfilmen, gedruckten Schaltungen, Präzisionsinstrumenten wie Mikroskopen, analytischen Waagen und Stauervorrichtungen sowie von elektrischen Motoren.

Beim Trocknen von metallischen Oberflächen wird durch die Behandlung mit erfindungsgemäßem Mittel die Korrosion dieser Oberflächen verhindert ohne sie zu verändern; dies ist besonders wichtig, weil die Werkstücke mit sehr engen Toleranzen, beispielsweise im Kugellager bearbeitet und fertiggestellt werden. Das Verfahren zum Entfernen von Wasser und unerwünschten Teilchen von den für die Behandlung vorgesehenen Oberflächen wird

409821/1138

1A-43 804

allgemein in der Weise durchgeführt, daß man die Oberflächen mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Mitteln in Berührung bringt, beispielsweise durch Zerstäuben, durch Aufträgen mit dem Pinsel, durch Aufspritzen oder durch Eintauchen der Flächen in die flüssigen Mittel. .

Im letzteren Falle wird zweckmäßigerweise das flüssige Bad bewegt, auf beliebig bekannte Weise, vorteilhafterweise mittels Ultraschall und/oder durch einfaches Erhitzen bis zum Sieden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Durchführungsform.des Verfahrens nach der Erfindung werden die für die Behandlung vorgesehenen Oberflächen nacheinander zunächst in ein Bad A und dann in ein Bad B eingetaucht? das Bad A, welches zur Entfernung des Wassers dient, wird am Sieden gehalten und besteht aus erfindungsgemäßem Mittel; das Bad B dient zum Spülen, wird ebenfalls am Sieden gehalten und bestellt aus dem Lösungsmittel, welches den Hauptanteil des erfindungsgemäßen Mittels ausmacht; das Werkstück wird durch die Dämpfe geführt _s welche aus den Bädern A und B aufsteigen und im wesentlichen aus Lösungsmittel bestehen; dabei werden kontinuierlich diese Dämpfe kondensiert; das gegebenenfalls im Kondensat enthaltene Wasser wird abgetrennt und das kondensierte Lösungsmittel in das Bad B zurückgeführt; der Überschuß an Lösungsmittel aus Bad B wird in Bad A geführt und die überschüssige Flüssigkeit aus Bad A nach dem Abtrennen des Wassers in das Bad A zurückgeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer einfach konstruierten Vorrichtung durchgeführt werden, weil sich zwischen Wasser und erfindungsgemäßem Mittel keinerlei Emulsion bildet.

Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt im wesentlichen einen Behälter zum. Entfernen des Wassers, welcher das Bad A enthält; einen Behälter zum Spülen, welcher das Bad B enthält; einen Wasserabscheider sowie Mittel zum Rückleiten des flüssigen Mittels aus dem Wasserabscheider in den Behälter zum ' ' Ent-

- 8 409821/1138

1A- 43 804 - 8 -

fernen von Wasser.

Die Behälter (Tröge oder Wannen) zum Entfernen des Wassers von den Werkstück-Oberflächen und zum Spülen sind mit Heizvorrichtungen versehen und nahe beieinander angeordnet. Der Raum oberhalb der Behälter zum Entfernen des Wassers und zum Spülen ist von Wänden umgeben, die in ihrem oberen Teil von einem Kondensator umgeben sind. Vorgesehen sind weiterhin Mittel, um die Flüssigkeit aus dem Spülbehälter in den ersten Behandlungsbehälter sowie aus diesem in den Wasserabscheider oder das Absetzgefäß zu leiten.

Vorgesehen sind weiterhin Mittel zum Kondensieren der Dämpfe, die in den Raum oberhalb der Tröge zum Spülen und zum Entfernen des Wassers abgegeben werden, Vorrichtungen zum Abtrennen des gegebenenfalls im Kondensat enthaltenen Wassers, sowie Mittel zum Zurückleiten des kondensierten Lösungsmittels in den Spülbehälter.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Absetzgefäß (Wasserabscheider) einen einzigen Raum umfaßt.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung umfassen die Mittel zum Zurückleiten des flüssigen Mittels aus dem Wasserabscheider in den ersten Behälter 2um Entfernen von Wasser einen Thermosiphon bzw. eine Wasserumlaufheizung oder -kühlung.

In der beigefügten Zeichnung ist die erfindungsgemäß zu verwendende Vorrichtung schematisch anhand einer besonders geeigneten Ausführungsform dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1: Eine Seitenansicht der Vorrichtung; Fig.2: Eine Draufsicht auf die Vorrichtung.

- 9 409821/1138

1A-43 804

-■ 9 -

Nachstehend werden der Ablauf des Verfahrens sowie die Vorrichtung und ihre Arbeitsweise mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Die Werkstücke, mit den Oberflächen, die behandelt werden sollen, werden in das Bad A eingetaucht, welches aus dem erfindungsgemäßen Mittel besteht und im Behälter oder Trog 1 zum Entfernen des Wassers enthalten'ist. Das Bad A wird mittels der Heizvorrichtung Γ5> beispielsweise einer elektrischen Heizvorrichtung zum Sieden erhitzt. Durch das Sieden wird das Bad wirksam in Bewegung gehalten und dadurch die mechanische Entfernung des Wassers von den Oberflächen, die behandelt v/erden sollen, begünstigt. Diese Bewegung kann in gewissen Fällen durch beliebigbekannte Mittel, vorzugsweise mittels Ultraschallbehandlung verstärkt werden.

Ein anderer Vorteil des Siedevorganges liegt darin, daß kontinuierlich das Bad B regeneriert werden kann; dieses befindet sich im Behälter oder Trog 2 zum Spülen und die aus dem Behälter 1 abgegebenen Lösungsmitteldämpfe werden in den Behälter 2 kondensiert.

Die aus dem Behälter 1 stammenden Dämpfe steigen in den Raum 4 auf, der über den Behältern oder Trögen 1 und 2 angeordnet und durch die Wände 7 begrenzt ist; sie werden an Serpentinen oder Schlangenrohren 8 kondensiert, durch die eine kalte Flüssigkeit, beispielsweise.Wasser strömt. Die Schlangenrohre 8 sind im oberen Teil der Wände 7 fixiert oder in diese Wände eingeschlossen.

Das Kondensat wird im Ablaufkanal 9 aufgefangen und fließt über die Leitung 10 in einen Wasserabscheider, bestehend aus einem ■ Trog 5_S der durch zwei Scheidewände 11 und 12 in drei Abschnitte 13s 14 und 15 unterteilt ist, die nur im unteren Teil miteinander in Verbindung stehen.

16

Der Wasserabscheider umfaßt weiterhin ein Zulaufrohr für das

409821/1138 -10-

1A-43 804 - 10 -

Gemisch aus Wasser und Lösungsmittel, ein Abflußrohr 17 für Wasser, ein Abflußrohr 18 für Lösungsmittel und einen Kühlmantel 36 mit umlaufenden Kühlmittel, beispielsweise Wasser, sowie ein Entleerungsventil 19.

In dem Wasserabscheider^wird das Wasser abgetrennt, das gegebenenfalls im Kondensat vorhanden ist und das entweder aus der Luftfeuchtigkeit stammt oder aus dem mit den Werkstücken in den Behälter oder Trog 1 eingebrachten Wasser und das mit dem Lösungsmittel im Verlauf des Siedevorganges in den Raum 4 mit- . gerissen worden ist. .

Das über die Leitung 10 zugeführte Gemisch aus V/asser und Lösungsmittel gelangt über das Eintrittsrohr 16 in den Wasserabscheider, trennt sich hier durch Absetzen in seine Bestandteile und zwar im ersten Abschnitt 13 des Wasserabscheiders.

Der größte Teil des überstehenden Wassers sammelt sich im Raum 14 und wird über den Austragsstutzen 17 abgezogen.

In den Raum 15 tritt infolge Schwerkraft nur clas Lösungsmittel ein, das über den Auslaufstutzen 18 und die Leitung 20 in den Behälter oder Trog 2 zurückgeführt wird.

Da das Diamid des Mittels, welches im Behälter oder Trog 1 enthalten ist, weder flüchtig ist noch von den Lösungsmitteldämpfen mitgerissen wird, wird der Behälter oder Trog 2 ausschließlich mit reinem Lösungsmittel gespeist und zwar über den Eintrittsstutzen 21. Das Diamid kann in den Behälter 2 nur gelangen, wenn nach der Behandlung im Behälter 1 geringe Mengen Diamid am Werkstück verbleiben und dieses dann zum Spülen in den Behälter oder Trog 2 verbracht wird. Das im Behälter oder Trog 2 enthaltene Bad B wird mittels der Heizung 6, beispielsweise einer elektrischen Heizung zum Sieden erhitzt. Durch das Sieden wird «ine wirksame Durchmischung des Bades erreicht, wodurch die Entfernung des gegebenenfalls auf den Werkstücken noch vorhandene Diamids

409821/1138

804

sowie letzter Verunreinigungen begünstigt wird.

Der Lösungsmittelüberschuß aus dem Behälter oder Trog 2 läuft über den Überlauf, eine, einfachen Ablaufrinne 22, in den Behälter 1 und kompensiert dort den durch Verdampfung eingetretenen Lösungsmittelverlust.

Der Behälter oder Trog 1 wird kontinuierlich mit erfindungsgemäßem Mittel gespeist; dieses wird mittels der Pumpe 23 über den Thermosiphon 24 zugeführt und zwar mittels Austrittsstutzen 25 im Behälter 29, Leitung 26 und Eintrittsstutzen 27, der so angeordnet ist, daß das Mittel mitten in das im Behälter 1 enthaltene Bad eingeführt wird.

Der Thermosiphon besteht aus einem Behälter, der auf beliebig bekannte Weise mit steuerbarer Intensität beheizbar ist, wodurch unterschiedliche · Rücklaufmengen erhalten werden können. In Fig.T sind Thermosiphon 24 und Behälter 1 räumlich voneinander getrennt. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind Behälter 1 und Thermosiphon 24 unmittelbar benachbart und der Thermosiphon bildet einen Mantel auf der Wand des Behälters 1, die der Wand mit dem Aus- oder Ablauf für die Flüssigkeit gegenüberliegt.

Der Vorteil des Thermosiphons 24 liegt darin, daß das Mittel in den Behälter 1 ohne Mitwirkung einer Pumpe zurückgeführt bzw. im Kreislauf gehalten werden kann; der Thermosiphon trägt weiterhin zum Sieden des Mittels im Behälter 1 bei. In manchen Fällen, vor allem bei großräumigen Vorrichtungen mit großem Volumen kann es von Vorteil sein, den Thermosiphon 24 durch die Pumpe 23 zu ersetzen oder beide gleichzeitig zu verwenden.

Die überschüssige Flüssigkeit aus dem Behälter T lauft kontinuierlich über die Überlaufvorrichtung 28, bestehend aus einer einfachen Ablaufrinne, in den Behälter zum Absitzenlassen 29 ab.

^Wasserabscheider oder

- 12 -

409821/1138

1A-43 804 λ. ' ο ^ c ς q fj o"

Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Behälter 1 und 29' aneinander angebaut und nur durch eine einfache vertikale Scheidewand voneinander getrennt. Die Dämpfe, die in den Raum 4 aufsteigen, werden von der Ablenkplatte 30 zurückgehalten.

Das im Behälter 1 abgetrennte Wasser resorbiert sich in Tröpfchen, die dank der Bewegung des Flüssigkeitsbades schnell zu einer wässrigen Schicht zusammenlaufen, die sich leicht in dem einzigen Raum des Absetzbehälters 29 abscheidet.

Das durch Absitzenlassen abgetrennte Wasser im Absetzbehälter 29 wird über den Austragsstutzen 31 abgezogen.

Die Vorrichtung wird vervollständigt durch Entleerungsventile 32, 33, 34 und 35.

Gemäß einer anderen Ausbildungsform der Vorrichtung, die in Fig.1 und 2 nicht gezeigt ist, werden die Behälter zum Entfernen des Wassers, Spülen und Absitzenlassen so angeordnet, daß der Ablaufweg der Flüssigkeit aus dem Behälter zum Entfernen

-xdes Wassers zum Absetzbehälter praktisch senkrecht verläuft zum. Ablaufweg des Lösungsmittels aus dem Spültrog zum Behälter für das Entfernen des Wassers. Diese Anordnung ermöglicht es, die Behälter für die erste Behandlung und für das Spülen aneinander anzubauen und diese dann nur noch durch eine einfache vertikale Scheidewand zu trennen.

*oder ersten Wasserabscheider

Erfindungsgemäß arbeitet die beschriebene Vorrichtung folgendermaßen:

Der Behälter 2 wird mit reinem Lösungsmittel soweit gefüllt, daß dieses Spülbad den oberen Teil der Überlaufvorrichtung 22 berührt, wenn das Bad zum Sieden gebracht wird.

2.
Die Unterteilungen 13, 14 und 15 des'Wasserabscheiders werden in gleicher Weise mit reinem Lösungsmittel gefüllt, bis dieses

- 13 -

409821/1138

ORIGINAL INSPECTED

1A-43 804

den Austragsstutzen 18 berührt.

Der Behandlungsbehälter 1 wird mit dem erfindungsgemäßen
Trockenmittel soweit gefüllt, daß dieses Bad den oberen Teil
der Überlaufvorrichtung 28 berührt, wenn das Bad zum Sieden
gebracht wird.

In gleicher Weise wird der Absetzbehälter 29 mit Trockenmittel gefüllt, bis der Flüssigkeitsspiegel etwas oberhalb der unteren Ebene des Ablenkbleches 30 steht. Damit nicht Lösungsmittel
durch Verdampfen oder Verdunsten verloren geht, wird das im
Absetzbehälter 29 enthaltene Mittel mit einer Wasserschicht
bedeckt, deren oberer Spiegel bis zum Rand des AuslaufStutzens 31 reicht.

Die Heizvorrichtungen 3 und 6 werden in Betrieb gesetzt, gegebenenfalls auch die Heizvorrichtungen für den Thermosiphon 24, die Kühlleitungen 8 und 36 sowie gegebenenfalls die Pumpe 23·

Sobald die Betriebsbedingungen erreicht sind, wird das .Gleichgewicht der Flüssigkeitsspiegel durch Zugabe oder Abziehen vom reinen Lösungsmittel eingestellt.

Die aufzuwendende Heizenergie hängt ab von den Abmessungen der Behälter, d.h. vom Volumen der Bäder sowie von der Menge negativer Wärme, die mit den Werkstücken und die in die Behälter 1 und 2 zurücklaufende abgekühlte Flüssigkeit eingebracht wird.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele noch näher erläutert. Die verwendeten erfindungsgemäßen Mittel wurden wie folgt hergestellt?

Zunächst wurden die Diamide hergestellt durch Zugabe vosi 2MoI aliphatischer Carbonsäure auf 1 Mol Diamin. Dabei bildete sich als Zwischenprodukt das der eingesetzten aliphatischen Säure
entsprechende Diaminsalz. Dieses wurde auf 120 bis 140° C erhitzt in Gegenwart von etwa 2 1 Toluol und das Reaktionswasser

- 14 -

40982 1/1138

IJL- 43 804

durch azeotrope Destillation mit dem Toluol abgezogen. Das verbleibende Toluol wurde nach beendeter Reaktion ±n Teilvakuura abdestilliert. Die erhaltenen Diamide wurden in 1,1,2-Trichlor-1,2,2-t'rifluoräthan gelöst.

Für die Herstellung der Diamide wurden als Diamin Oleylaminopropylenamin und Stearylaminopropylenamin verwendet.

Das handelsübliche Oleylaminopropylenamin besitzt etwa folgende Zusammensetzung:

85 % Oleylaminopropylenamin,

5 % Stearylaminopropylenamin, 10 % Palmitylaminopropylenamin.

Das handelsübliche Stearylaminopropylenamin besitzt etwa folgende Zusammensetzung:

30 % Stearylaminopropylenamin, 40 % Oleylaminopropylenamin, 30 % Palmitylaminopropylenamin.

Als ungesättigte aliphatische Carbonsäuren wurden zur Herstellung der Diamide verwendet:

Ölsäure,
Undecylensäure,
Linolsäure.

Beispiel 1 - Trocknen von Stahlkugeln

100 g Kugeln aus rostfreiem Stahl mit Durchmesser 2 bis 3 mm wurden mit 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und dann mit wasserfreiem Methanol gewaschen und im Ofen bei 100° C getrocknet, anschließend abgekühlt und gewogen. Nach Eintauchen in Wasser wurden die Kugeln grob abgeschleudert, so daß nur noch das infolge seiner Oberflächenspannung und/oder seiner Adhäsions-

- 15 -

409821/113 8

spannung zurückgehaltene Wasser nicht abgetrennt, war. Die Kugeln wurden darauf gewogen, um die Menge zurückgehaltenes Wasser zu bestimmen und dann 1,5 min lang in ein erfindungsgemäßes Reinigungsbad, bestehend aus 99*6 Gew„-?6 1,1,2-Tri_chlor-1,2,2-trifluoräthan und 0,4 Gew.-% Dioleyl-oleylamidopropylenamid eingetaucht. Das Bad wurde mittels Ultraschall bewegt. Es wurde festgestellt, daß in 10 Versuchen im Mittel 99»95 % des Wassers, das noch von den Kugeln zurückgehalten worden war, entfernt wurde.

Ein Kontrollversuch zeigte, daß überhaupt kein Wasser von den Stahlkugeln entfernt wurde, wenn das 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan kein Diamid enthielt.

Beispiel 2 - Trocknen von elektronischen gedruckten Schaltungen

Gedruckte Schaltungen auf einem Träger aus Harnstoff-Formaldehydharz, die zuvor mit 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluaräthan entfettet worden waren, wurden zunächst in Leitungswasser und dann sofort 3 min lang in das zum Sieden gebrachte Bad gemäß Beispiel 1 getaucht. In 10 Versuchen wurden die Druckschaltungen 100 %ig getrocknet.

Beispiel 3- - Trocknen von elektromechanischen Relais

5 elektromechanische Miniatur-Relais wurden wie oben entfettet, darauf in Leitungswasser getaucht und dann j min lang in das Bad gemäß Beispiel 1 gegeben, das mittels Ultraschall in Bewegung gehalten wurde. Die Werkstücke wurden dann mit wasserfreiem Methanol gespült und das Wasser im Methanol gemäß der Methode ' von Karl Fischer bestimmt. In 5 Versuchsreihen wurden die Relais 100 ?oig getrocknet.

Beispiel 4 ·

•χ τι

In einen ersten 500 cm^ Kolben A wurden 300 cnr Reinigungsmittel, ■

- 16 40982 1/1138

1A-43 804

bestehend aus 99,6 Gew.-% 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und 0,4 Gew.-% Dioleyl-oleylamidopropylenamid, sowie 100 cm Leitungswasser gegeben. Das Wasser bildete die über dem Reinigungs- oder Trockenmittel stehende Schicht. Darauf wurde der Kolben fest verkorkt und 1 min lang stark geschüttelt, damit sich eine Emulsion bildete. Nach diesem Schütteln wurde der Kolben ruhen gelassen. Die gebildete Emulsion sammelte sich innerhalb 1 min über dem Trockenmittel, das leicht trüb war. In diesem Moment beobachtete man die Zeit, die die durch Schütteln erhaltene Emulsion benötigte, um sich in ihre beiden Bestandteile zu trennen.

Zum.Vergleich wurden in einen anderen gleichen 500 cnr Kolben B 300 cnr Trockenmittel, bestehend aus 99,6 Gew.-% 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan sowie 0,4 Gew.-% Oleylaminopropylenamindioleat sowie 100 cm Wasser gegeben. Das Wasser stand über dem Trockenmittel. Der Kolben wurde dann gut verschlossen und 1 min lang stark geschüttelt, damit sich eine Emulsion aus Trockenmittel und Wasser bildete. Wach dem Schütteln wurde der Kolben ruhen gelassen. Die gebildete Emulsion sammelte sich innerhalb 1 min oberhalb dem Trockenmittel, an, das dann leicht trüb war. Es wurde wiederum die Zeit gemessen, die die durch Schütteln erhaltene Emulsion von diesem Zeitpunkt an brauchte, um sich in ihre beiden Bestandteile zu trennen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle;

- 17 -

409S21/1138

1A-43 804 - 17 -

Tabelle 1

Kolben B Kolben A

Zeit nach beendetem Schütteln

Zusammenlaufende Emulsion an der

Oberfläche des Trockenmittels ^{1 min 1 min}

Auftreten der ersten Wassertröpfrechen an der Oberfläche der Emulsion ^{3 h 1 min}

Auftreten einer Wasserschicht an

der Oberfläche der Emulsion ent- 25 h 5 min sprechend einer Trennung der Hälfte dieser Emulsion

Vollständige Trennung der Emulsion:

100 CMr vollständig klares Wasser # _o ·, ^c . -z - Io n. \z> mm

über 300 cm-^ vollständig klarem
Trockenmittel

Die Gegenüberstellung zeigt, daß man eine vollständige Trennung in Wasser und erfindungsgemäßes Trockenmittel bereits nach 15 min erhält, während bei dem Trockenmittel, das das Diaminsalz enthält, 48 h vergehen. .

Beispiel 5

Zum Nachweis, daß beim erfindungsgemäßen Trockenmittel keine Verluste auftreten, wurde folgender Versuch durchgeführt:

In 95 1 Trockenmittel, bestehend aus 99,6 Ge\f.-% 1,1,2-Trichlor-

- 18 -

4 0 9 8 2 1/113 8.

1A-43 804

- 18 -

1,2,2-trifluoräthan und 0,4 Gew.-% Dioleyl-oleylamidopropylenamid wurde kontinuierlich immer mehr Leitungswasser eingebracht, bis ein Verlust an Trockenmittel infolge Bildung einer Emulsion mit dem Wasser auftrat. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefaßt.

Tabelle 2	HpO> kontinuierlich zu	Verlust an Trocken
	gesetzt	mittel
cm /min	g/h
200	0
300	0
500	O
750	0
1000	200

Zum Vergleich wurde Beispiel 5 wiederholt, jedoch mit einer gleichen Menge dem obigen Amid entsprechendem Aminsalz, Oleylaminopropylenamin-dioleat. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefaßt.

	Tabelle	ZU-	3	Verlust an mittel g/h	Trocken-
				0 560 1500
HpO, kontinuierlich gesetzt cm /min	40982 1 /			- 19 -
150 200 300
	1 138

1A-43 804

- 19

Es zeigt sich, dalj mit dem erfindungsgemäßen Trockenmittel überhaupt keine Verluste auftreten bis zu einer kontinuierlich eingeführten Wassermenge von 750 cnr/min, während mit dem Trockenmittel, welches das Diaminsalz enthält, die Verluste bereits bei einer eingeführten Menge Wasser von 200 cm /min auftreten.

Beispiel 6 - Trocknen von elektronischen gedruckten Schaltungen

Auf einem Träger aus Harnstoff-Formaldehydharz gedruckte Schaltungen wurden in Wasser eingetaucht und unmittelbar darauf 2 min lang in das im Behälter 1 enthaltene Reinigungs- oder Trockenbad, bestehend aus 99,5 Gew„-% 1. 1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan sowie 0,5 Gew.-5ό Dioleyl-oleylamidopropylenamid; anschließend wurden die. gedruckten Schaltungen 2 min in das Spülbad in Behälter 2, enthaltend 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, getaucht und dann 10 s lang durch die Dampfphase des Raumes 4 geführt und schließlich aus der Vorrichtung genommen.

Bei diesem Versuch wurden die Rücklaufmengen in den Behälter 1 verändert und der So-Satz entferntes Wasser bezogen auf die von den gedruckten Schaltungen zurückgehaltene Menge Wasser bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 4 zusammengefaßt, in Abhängigkeit von der Zirkulationszeit des Bades des Behälters 1, d.h., der Zeit,' die benötigt wird, um ein diesem Bad' gleiches Volumen Trockenmittel zurückzuführen.

Tabelle 4

Umlaufzeit des Bades H_?Ö entfernt/HpO zurückge-

aus Behälter 1 halten

min % .

5 .."-. 97

10 . 100

15 - 99,8

4Ό982Ί/ 1138 - 20 -

Die Ergebnisse zeigen, daß der #-Satz entferntes Wasser abhängt von der Umlauf zeit des Bades; eine zu hohe Umlaufgeschwindigkeit stört' das Sieden des Bades in Behälter 1 und zu geringe Umlaufgeschwindigkeit stört die Entfernung des Wassers.

Beispiel ?:- Trocknen von eletrischen Kontaktgebern

Es wurde das gleiche Mittel wie in Beispiel 6 verwendet und eine Umlaufzeit des Bades aus Behälter 1 von 15 min eingestellt. Unter diesen Bedingungen wurden in einer ersten Versuchsreihe 100 elektrische Kontaktgeber aus Kunststoff unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 behandelt. Es wurde festgestellt, daß das Wasser zu 100 % entfernt wurde.

Darauf wurden in den Behälter 1 kontinuierlich 400 1 Viasser mit einer Geschwindigkeit von 12 l/h eingebracht; dies entsprach, da die von einem Kontaktgeber zurückgehaltene Menge Wasser bekannt war, dem Einbringen von 400 000 gleichartigen Kontaktgebern in die Vorrichtung und Äbtrennen des von ihnen zurückgehaltenen V/assers. Es wurde eine Umlaufzeit des Bades aus dem Behälter 1 von 15 min eingehalten und unter gleichen Bedingungen wie oben eine zweite Reihe von 100 gleichartigen Kontaktgebern behandelt. Festgestellt wurde eine 100 %±ge Entfernung des Wassers.

Diese Ergebnisse zeigen, daß der %-Sat.z entferntes Wasser praktisch unabhängig ist von der Anzahl der behandelten und getrockneten Werkstücke.

Beispiel 8 - Trocknen von Textilmaterial

Es wurde das gleiche Bad wie in Beispiel 1 verwendet und eine Umlauf zeit des Bades aus dem Behälter 1 sron 15 min eingehalten. Behandelt wurde ein Velourstoff aus Polyamidfaser 1QO cm χ 2,5cm. Festgestellt wurde, daß 98 % Wasser entfernt worden waren.

Dieses Ergebnis zeigt die Entfernung von Wasser von stark absorbierenden Stoffen,

403821/1138

- 1A-43 804

wie sie die Textilmaterialien aus natürlichen oder synthetischen Fasern darstellen.

Patentansprüche:

409821/1138

Claims

Patentansprüche

(J). Homogene flüssige Mittel zum Behandeln von Oberflächen bestehend im wesentlichen aus 90 bis 99,95 Gew.-% Lösungsmittel, das mehr als 50 Gew.-# 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan enthält sowie aus 10 bis 0,05 Gew.-^ einer Stickstoffverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Stickstoffverbindung ein Diamid der allgemeinen Formel

R»

-CO-N (CH₂)_n - NH R

-CO-R¹

in der R einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C₁ bis C₂₅ Kohlenwasserstoffrest bedeutet, R¹ für einen aliphatischen C_1n bis Cz₀ Kohlenv/asserstoffrest mit mindestens einer äthylenischen Doppelbindung steht und η eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist, enthalten.
2. Mittel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in der angegebenen Formel R ein aliphatischer gesättigter oder ungesättigter C₁₁ bis C₂Q Kohlenv/asserstoffrest und R¹ ein ungesättigter C-nbis C-|s Kohlenwasserstoffrest mit 1 oder 2 äthylenischen Doppelbindungen ist.
3· Mittel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet , daß es als Diamid Dioleyl-oleylamidopropylenaniid, Diundecylenyl-oleylairiidopropylen-aiaid, Dioleylstearylamidopropylen-amid, Dioleyl-palmitylamidopropylen-amid, Dilinoleyl-oleylaniidopropylen-ainia oder ein Gemisch aus zumindest 2 dieser Diamide enthält.
4· Mittel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich net, daß das Lösungsmittel zusätzlich, ein oder mehrere gesättigte aliphatische C₁ und/oder C₂ Chlor- oder Chlorfluorkohlenwasserstoffe ' "

hixä flär3 Gruppe Chloroform, Methylen-409821/1138 ~ ² ~

Chlorid, Dichloräthan, Trichloräthan, 1 ,1 ,^^-Tetraehloräthan, 1,1,2,2-Tetrach.lor-ri, 2-difluoräthaii und Trichlorfluormethan und daß dieses .Zusatzlösungsmittel weniger als 50 Gew.-$ des Hauptlösungsmittels ausmacht» .
5. Mittel nach einem der Ansjsrücke 1 ■ bis 4 dadurch g e Ic e η η ζ e i c h η e t , daß es zusätzlich ein durch Addition von 2 MoT' !Säure B.*- ^- Gööij mit T "Hol "Diamis der allgemeinen Formel E-KH-f CHg^₁; -HH;? erhalt ernes' Biaminsalz in einer Menge von nicTif melir "als 10 Gew.-^, fee zogen auf die Diämide _r vorzugsweise als Begleltstoff in'einer Menge unterhalti etwa 5 ioy insbesondere unterhalb 2 Grew^-^v "bezogen- auf die Diaiaide, enthält. · ^: ' · * ^f " ' - ^; ' ' '

9821/1138