EP2203229A1 - Verfahren zur wiedergewinnung von imprägniermittelzusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zur wiedergewinnung von imprägniermittelzusammensetzungen

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Publication number
EP2203229A1
EP2203229A1 EP08787259A EP08787259A EP2203229A1 EP 2203229 A1 EP2203229 A1 EP 2203229A1 EP 08787259 A EP08787259 A EP 08787259A EP 08787259 A EP08787259 A EP 08787259A EP 2203229 A1 EP2203229 A1 EP 2203229A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impregnating
meth
composition
weight
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08787259A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhold Martin
Volker Kerscher
Franziska DRÄGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Evonik Roehm GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Roehm GmbH filed Critical Evonik Roehm GmbH
Publication of EP2203229A1 publication Critical patent/EP2203229A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/14—Removing waste, e.g. labels, from cleaning liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04—Water-soluble compounds
    • C11D3/06—Phosphates, including polyphosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/24—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36—Regeneration of waste pickling liquors

Definitions

  • the present invention relates to processes for the recovery of polymerizable impregnating compositions. Furthermore, the present invention describes methods for impregnating metal parts.
  • metal parts or components such as engine blocks, cylinder heads, gearboxes, etc.
  • the metal parts thus produced have pores that can lead to leaks.
  • a high value is placed on a low weight of the metal parts.
  • the production of thin-walled metal parts leads to a saving of material. Accordingly, the need to seal the pores created by the casting increases.
  • impregnating compositions comprising mixtures of esters of (meth) acrylic acid have been used for this purpose.
  • only a small portion of the impregnating compositions used are actually used to seal the pores. Much of this is done by the metal surface Wash water is removed before curing the in-pore saturant composition.
  • the impregnating agent composition present in the washing water must subsequently be disposed of in a complicated manner.
  • JP-A-2005076014 and JP-A-2005132971 are known impregnating compositions which can be easily separated from the washing water.
  • the washing compositions may contain a very specific surfactant.
  • the disadvantage is that this teaching leads to a satisfactory separation only with very specific compositions, so that the statements set out above also apply to these documents.
  • a further object of the invention was to provide a method in which the recovery of the impregnating agent can be carried out continuously.
  • this process should be able to be carried out with a variety of different saturant compositions so as to ensure optimum quality of the impregnated metal parts. In this case, this method should consume the smallest possible amounts of impregnating agent.
  • the process for recovering impregnating agent compositions can be carried out easily and inexpensively.
  • the water consumption can be kept low, whereby the use of particularly large amounts of additive can be avoided.
  • the method according to the invention can be carried out as a partial step in a method for impregnating metal parts.
  • a method for impregnating metal parts can be provided, which can be carried out with a plurality of different impregnating agent compositions.
  • this process provides a highly eco-friendly way of impregnating metal parts, which benefits are achieved even with the use of hazardous monomer compositions.
  • the process according to the invention serves for the recovery of impregnating agent compositions.
  • conventional methods of impregnating metal parts only a small portion of the impregnating composition is used to fill the pores. A major portion, generally greater than 90%, is removed from the metal surface by cleaning compositions, such as wash water.
  • the present process now serves to recover the excess impregnant composition.
  • the impregnated metal part is brought into contact with a salt-containing cleaning composition for this purpose.
  • the term "impregnated metal part” here means that the pores of the metal part are mixed with impregnating agent.
  • the metal part is generally brought into contact with the salt-containing cleaning composition prior to curing the impregnating agent composition in order to remove excess impregnating agent composition from the metal surface.
  • the cleaning composition comprises at least one salt.
  • salt is well known in the art and refers to an ionic compound which may be organic and / or inorganic in nature, with inorganic salts being preferred.
  • Organic salts unlike inorganic salts, have hydrocarbon groups.
  • the salt should be environmentally friendly and inexpensive. Useful salts show only a slight, particularly preferably no emulsifying action.
  • the salt should not lead to corrosion of the metal part.
  • the preferred salts include in particular halides, for example chlorides, bromides and fluorides, sulfates, sulfites and salts of phosphorus, for example phosphates, phosphonates, phosphinates.
  • preferred salts may include, in particular, alkali metals, for example, sodium, lithium or potassium, and alkaline earth metals, for example, magnesium or calcium.
  • alkali metals for example, sodium, lithium or potassium
  • alkaline earth metals for example, magnesium or calcium.
  • sodium chloride (NaCl) potassium chloride (KCl), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and / or potassium sulfate (K 2 SO 4 ) can be used.
  • the cleaning compositions of the present invention particularly preferably comprise in particular phosphates of alkali metals, for example sodium phosphate or potassium phosphate, these salts, depending on the pH, also being sodium phosphate dihydrogen phosphate NaH 2 PO 4 , disodium hydrogen phosphate Na 2 HPO 4 , potassium dihydrogen phosphate KH 2 PO 4 and / or dipotassium hydrogen phosphate K 2 HPO 4 may be present. These salts can also be used as a mixture.
  • the salt content of the cleaning composition is preferably in a range of 4 to 20% by weight, more preferably in a range of 8 to 15% by weight, with the salt being dissolved in this amount in the cleaning composition.
  • the cleaning composition preferably comprises water.
  • cleaning compositions which preferably have a density in the range from 1.005 to 1.20 g / l, particularly preferably in the range from 1. 04 to 1.16 g / l.
  • Impregnating compositions for impregnating metal parts have been known for a long time, and any of these impregnating compositions can in principle be recovered by the present method. Especially useful are especially impregnating compositions comprising (meth) acrylates.
  • (meth) acrylates include methacrylates and acrylates as well as mixtures of both.
  • the (meth) acrylates contained in the impregnating compositions have long been known, these monomers being disclosed, inter alia, in US Pat. Nos. 6,761,775 and 6,712,910.
  • Expedient embodiments include in particular 2-hydroxyethyl methacrylate and / or 2-hydroxypropyl methacrylate.
  • a saturant composition may comprise from 5% to 95%, more preferably from 25 to 60% by weight, based on the weight of the saturant composition, of hydroxyalkyl (meth) acrylates.
  • compositions containing crosslinking (meth) acrylates include in particular (meth) acrylates having two double bonds, such as (meth) acrylates, which are derived from unsaturated alcohols, such as. For example, 2-propynyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, and (meth) acrylates derived from diols or higher alcohols, such.
  • Glycol di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetra- and polyethylene glycol di (meth) acrylate, in particular poly-diol-400-di (meth) acrylate 1,1,3-butanediol (meth) acrylate, 1,4-butanediol (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylates, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate and diurethane dimethacrylate; (Meth) acrylates having three or more double bonds, e.g.
  • Glycerol tri (meth) acrylate trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate and dipentaerythritol tetra (meth) acrylate.
  • Preferred modifications include, for example, from 5% to 75%, more preferably from 20% to 50%, by weight of crosslinking (meth) acrylates, based on the weight of the saturant composition.
  • These monomers include in particular (meth) acrylates having 1 to 6 carbon atoms in the alcohol radical, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-so-propyl (meth) acrylate , n-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate and pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylates having 7 to 15 carbon atoms in the alcohol radical, for example 2-ethylhexyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-tert-butylheptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 3 isopropyl propyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, dec
  • the impregnating agent compositions may contain (meth) acrylates of ether alcohols, such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, vinyloxyethoxyethyl (meth) acrylate; Amides and nitriles of (meth) acrylic acid, such as N- (3-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide,
  • Methacryloyloxyheptadecyl) -2-pyrrolidinone glycidyl methacrylate; Phosphorus, boron and / or silicon-containing methacrylates, such as
  • ⁇ -methylstyrene and ⁇ -ethylstyrene substituted styrenes having an alkyl substituent on the ring such as vinyltoluene and p-methylstyrene, halogenated styrenes such as monochlorostyrenes, dichlorostyrenes, tribromostyrenes and tetrabromostyrenes; Heterocyclic vinyl compounds, such as 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylpyridine, 3-ethyl-4-vinylpyridine, 2,3-dimethyl-5-vinylpyridine, vinylpyrimidine, vinylpiperidine, 9-vinylcarbazole, 3-vinylcarbazole, 4-vinylcarbazole, 1-vinylimidazole, 2-methyl-1-vinylimidazole, N-vinylpyrrolidone, 2-vinylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidine,
  • hydroxyalkyl (meth) acrylates, crosslinking (meth) acrylates and comonomers can be used individually or as a mixture.
  • Preferred impregnating agent compositions comprise, for example, from 5% by weight to 95% by weight, preferably from 25 to 60% by weight, hydroxyalkyl (meth) acrylates, in particular 2-hydroxyethyl methacrylate and / or 2-hydroxypropyl methacrylate;
  • crosslinking (meth) acrylates in particular ethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate and / or trimethylolpropane trimethacrylate; and
  • crosslinking (meth) acrylates in particular ethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate
  • the impregnating composition preferably comprises at least one initiator.
  • Suitable initiators are known in the art. These include azo compounds, peroxy compounds, persulfate compounds or azoamidines. Non-limiting examples are dibenzoyl peroxide, di-cumene peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, Dikaliumpersulfat, ammonium peroxydisulfate, 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN), 2,2 'azobis-
  • the initiators are usually added in an amount ranging from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.05 to 5% by weight, and more preferably from 0.1 to 1% by weight, based on the weight of the impregnating composition used.
  • initiator systems which are used for cold curing.
  • these initiators have a redox system of an accelerator and one or more of the previously described peroxidic catalysts or initiators.
  • the amounts used in this case are often such that the impregnating composition cures at temperatures in the range of 5 to 50 0 C within 5 to 120 minutes.
  • the accelerator is usually used in an amount of 0.01 to 5 wt .-%, preferably 0.5 to 1, 5 wt .-%, based on the weight of the impregnating composition.
  • the compounds which are particularly suitable as accelerators are, inter alia, amines and sulfimides, such as, for example, tributylamine and benzoic acid sulfimide (saccharin).
  • the accelerators may be organic metal salts, which are usually used in the range from 0.0001 to 0.5% by weight, based on the sum of the weight of the impregnating agent composition. These include, inter alia. Copper octanoate.
  • the impregnating agent composition may comprise at least one emulsifier.
  • the total amount of emulsifier is preferably from 0.1 to 15% by weight, in particular from 2 to 10% by weight, based on the total weight of the importer. veneznierstoffzusammenippo.
  • Particularly suitable emulsifiers are nonionic emulsifiers or mixtures thereof, in particular alkyl polyglycol ethers, preferably having 8 to 20 carbon atoms in the alkyl radical and 8 to 40 ethylene oxide units; Alkylarylpolyglykolether, preferably having 8 to 20 carbon atoms in the alkyl or alkylaryl radical and 8 to 40 ethylene oxide units; Ethylene oxide / propylene oxide copolymers, preferably block copolymers, for example with 8 to 40 ethylene oxide or propylene oxide units.
  • alkyl polyglycol ethers preferably having 8 to 20 carbon atoms in the alkyl radical and 8 to 40 ethylene oxide units
  • Alkylarylpolyglykolether preferably having 8 to 20 carbon atoms in the alkyl or alkylaryl radical and 8 to 40 ethylene oxide units
  • Ethylene oxide / propylene oxide copolymers preferably block copolymers, for example with 8 to 40 ethylene oxide
  • impregnating compositions whose solubility in the salt-containing cleaning composition is at most 6% by weight, particularly preferably at most 4% by weight.
  • the solubility of hydroxypropyl methacrylate in the salt-containing cleaning composition is preferably at most 5% by weight, more preferably at most 4% by weight.
  • the solubility of the saturant composition in the cleaning composition can be adjusted, inter alia, via the salt content of the cleaning composition.
  • impregnating compositions which preferably have a density in the range from 0.9 g / l to 1.2 g / l, more preferably in the range from 0.95 g / l to 1.1 g / l.
  • the cleaning composition may have a density which differs markedly from the density of the impregnating composition.
  • the density difference between the cleaning composition and the impregnating agent composition is at least 0.01 g / l, more preferably at least 0.05 g / l and most preferably at least 0.1 g / l.
  • the cleaning composition may be circulated, wherein the cleaning composition is first brought into contact with the impregnated metal surface. As a result, excess impregnant composition is taken up by the cleaning composition and removed from the metal part.
  • the resulting cleaning composition may then be separated from the saturant composition.
  • the cleaning composition can be advantageously passed into known devices, such as oil separators, which separate the impregnating agent composition from the surface of the cleaning composition, or internals which collect impregnating agent composition at the bottom of the cleaning composition. This separation is particularly easy with a low solubility of the impregnating composition in the cleaning composition.
  • the detergent composition thus depleted of the saturant composition may then be reused to recover excess saturant composition.
  • the impregnating agent composition recovered by the recovering step can be used directly for impregnating other metal parts, with monomers optionally being used due to solubility in the Cleaning composition remain can be supplemented. In preferred methods, however, only very small amounts are necessary for this because the solubility of these monomers can be kept low due to the salt content.
  • the process according to the invention for the recovery of impregnating agent compositions can be used in particular in processes for impregnating metal parts. Accordingly, methods for impregnating metal parts are the subject of the present invention.
  • the metal parts to be impregnated are first cleaned. This can be done for example by steam or by alkaline solutions, the metal parts are then dried.
  • the metal parts are preferably first exposed to a dry vacuum. This will remove the air from the pores. Subsequently, the metal part is impregnated with the impregnating agent composition.
  • the metal part can be immersed in vacuum in the impregnating composition.
  • the vacuum may for example be 0.1 mbar to 100 mbar, preferably 1 mbar to 20 mbar.
  • the steps outlined above generally take about 1 to 10 minutes without any limitation.
  • the vacuum can be released and the metal part immersed in the impregnating agent composition can be stored at normal pressure, generally for about 2 to 20 minutes, preferably 5 to 10 minutes. At atmospheric pressure, the pores are completely filled with impregnant composition.
  • a majority of the saturant composition can be separated from the metal part by centrifugation or similar methods.
  • the impregnated metal part according to the invention is brought into contact with a salt-containing cleaning composition.
  • a salt-containing cleaning composition for example, the cleaning solution can be sprayed onto the metal part.
  • the metal part can be immersed in the cleaning composition.
  • An additional cleaning effect can be achieved by passing the cleaning composition over the surface of the metal part with pressure.
  • excess cleaning composition can be removed from the metal part by centrifuging or similar methods.
  • remaining residues of the cleaning composition and the impregnating agent composition can be eliminated by washing with washing water.
  • the wash water can also be separated from the metal part by centrifugation.
  • the washing water can be used several times, since only small residues of impregnating agent composition are removed by this step from the metal surface.
  • the wash water can be biologically purified.
  • the impregnating agent composition contained in the metal part is cured. Depending on the initiator system, this can be done at room temperature or by heating.
  • the metal part may be heated to a temperature in the range of 40 to 120 ° C, preferably 60 to 90 ° C, to cure the impregnant composition.
  • the curing can be carried out at a temperature in the range of 5 ° C to 50 0 C.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen, wobeiman das imprägnierte Metallteil mit einer salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt bringt, die mindestens 0,7 Gew.-% mindestenseines Salzes umfasst. Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung Verfahren zum Imprägnieren von Metallteilen, diemindestens einen Schritt zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen aufweisen.

Description

Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Wiedergewinnung von polymeri- sierbaren Imprägniermittelzusammensetzungen. Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung Verfahren zur Imprägnierung von Metallteilen.
Verschiedene Metallteile oder -komponenten, wie beispielsweise Motorblöcke, Zylinderköpfe, Getriebegehäuse usw., werden durch Guss von verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen erzeugt. Im Allgemeinen weisen die so hergestellten Metallteile Poren auf, die zu Undichtigkeiten führen können. In zunehmendem Maße wird ein hoher Wert auf ein geringes Gewicht der Metallteile gelegt. Darüber hinaus führt die Herstellung von dünnwandigen Metallteilen zu einer Materialersparnis. Dementsprechend steigt die Notwendigkeit die durch den Guss entstandenen Poren abzudichten.
Stand der Technik
Seit langem werden hierfür Imprägniermittelzusammensetzungen eingesetzt, die Mischungen von Estern der (Meth)acrylsäure umfassen. Allerdings wird nur ein geringer Teil der eingesetzten Imprägniermittelzusammensetzungen tatsächlich zum Abdichten der Poren verwendet. Ein großer Teil wird von der Metalloberflä- che durch Waschwasser entfernt, bevor die sich in den Poren befindliche Impräg- niermittelzusammensetzung gehärtet wird. Die sich im Waschwasser befindliche Imprägniermittelzusammensetzung muss anschließend aufwändig entsorgt werden.
Um dieses Problem zu lösen, wird im Stand der Technik vorgeschlagen, spezifische Imprägniermittelzusammensetzungen zu verwenden, die eine Dichte von mehr als 1 ,0 aufweisen. Dies wird beispielsweise in den Druckschriften US 6,761 ,775 und US 6,712,910 dargelegt. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist jedoch, dass nur sehr spezifische Imprägniermittelzusammensetzungen eingesetzt werden können. Hierdurch kann die Qualität der Metallteile beeinträchtigt werden, da die Eigenschaften der Porenversiegelung, beispielsweise deren Chemikalienbeständigkeit, in hohem Maß von der Imprägniermittelzusammensetzung abhängig sind.
Darüber hinaus ist aus der Druckschrift US 5,518,632 ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Imprägniermittelzusammensetzung bekannt, bei denen das Waschwasser durch Zugabe eines Additivs behandelt wird, welches die Dichte des Wassers erhöht. Hierdurch werden wasserlösliche Bestandteile der Impräg- niermittelzusammensetzungen aus dem Waschwasser getrennt. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch, dass große Mengen an Waschwasser benötigt werden, die aufwändig aufgereinigt werden müssen. Darüber hinaus werden große Mengen an Additiv, beispielsweise Kochsalz, benötigt. Des Weiteren kann die Rückgewinnung des Imprägniermittels gemäß dem in US 5,518, 632 beschriebe- nen Verfahrens nicht kontinuierlich betrieben werden.
Weiterhin sind aus den Druckschriften DEA-44 10 193 und DE-A-101 13 278 Verfahren bekannt, bei denen das Imprägniermittel über Umkehrosmoseverfahren aus dem Waschwasser abgetrennt wird. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass das Verfahren sehr energieaufwendig ist, wobei die Anlagen einen sehr hohen Wartungsaufwand verursachen.
Darüber hinaus sind aus den Druckschriften JP-A- 2004204201 ,
JP-A-2005076014 und JP-A- 2005132971 Imprägniermittelzusammensetzungen bekannt, die aus dem Waschwasser leicht abgetrennt werden können. Die Waschzusammensetzungen können ein sehr spezifisches Tensid enthalten. Nachteilig ist jedoch, dass diese Lehre nur mit sehr spezifischen Zusammenset- zungen zu einer befriedigenden Abtrennung führt, so dass die zuvor dargelegten Aussagen auch für diese Druckschriften gelten.
Aufgabe und Lösung
In Anbetracht des Standes der Technik war es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die zu einer Rückgewinnung einer Vielzahl von un- terschiedlichen Imprägniermittelzusammensetzungen eingesetzt werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein das Verfahren zu schaffen, bei dem die Rückgewinnung des Imprägniermittels kontinuierlich durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen bereitzustellen, die einfach und kostengünstig durchgeführt werden können. Hierbei sollte das Verfahren bei einem geringen Wasserverbrauch durchgeführt werden können, wobei die Verwendung von besonders großen Mengen an Additiv vermieden werden sollte.
Weiterhin war die Schaffung von Verfahren zur Imprägnierung von Metallteilen Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Insbesondere sollte dieses Verfahren mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Imprägniermittelzusammensetzungen durchgeführt werden können, um so eine optimale Qualität der imprägnierten Metallteile sicherzustellen. Hierbei sollte dieses Verfahren möglichst geringe Mengen an Imprägniermittel verbrauchen.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne Weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch ein Verfahren mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßige Abwandlungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt. Im Hinblick auf das Verfahren zur Imprägnierung von Metallteilen bietet der Anspruch 17 eine Lösung der zugrunde liegenden Aufgabe.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man das imprägnierte Metallteil mit einer salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt bringt, die mindestens 0,7 Gew.-% mindestens eines Salzes umfasst.
Hierdurch gelingt es auf nicht vorhersehbare Weise ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, das zu einer Rückgewinnung einer Vielzahl von unterschiedlichen Imprägniermittelzusammensetzungen eingesetzt werden kann. Des Weiteren ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, dass die Rückgewinnung des Imprägniermittels kontinuierlich durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus kann das Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen einfach und kostengünstig ausgeführt werden. Hierbei kann der Wasserverbrauch gering gehalten werden, wobei auch die Verwendung von besonders großen Mengen an Additiv vermieden werden kann.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren als Teilschritt in einem Verfahren zur Imprägnierung von Metallteilen ausgeführt werden. Überraschend kann somit ein Verfahren zur Imprägnierung von Metallteilen bereitgestellt werden, das mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Imprägniermittelzusammensetzungen durchgeführt werden kann. Durch die einfache und kostengünstige Rückgewin- nung überschüssiger Imprägniermittelzusammensetzung, bietet dieses Verfahren eine sehr umweltfreundliche Variante zur Imprägnierung von Metallteilen, wobei diese Vorteile auch bei Verwendung von gesundheitlich bedenklichen Monomer- zusammensetzungen erzielt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen. Bei den üblichen Verfahren zur Imprägnierung von Metallteilen wird lediglich ein kleiner Teil der Imprägniermittelzusammensetzung zum Füllen der Poren eingesetzt. Ein größerer Teil, im Allgemeinen mehr als 90% wird von der Metalloberfläche durch Reinigungszusammensetzungen, beispielsweise Waschwasser entfernt. Das vorliegende Verfahren dient nun zur Rückgewinnung der überschüssig eingesetzten Imprägniermittelzusammensetzung. Erfindungsgemäß wird hierzu das imprägnierte Metallteil mit einer salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt gebracht. Der Ausdruck "imprägniertes Metallteil" bedeutet hierbei, dass die Poren des Metallteils mit Imprägniermittelzusammen- Setzung gefüllt sind, wobei das Metallteil im Allgemeinen vor der Härtung der Imprägniermittelzusammensetzung mit der salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt gebracht wird, um überschüssige Imprägniermittelzusammensetzung von der Metalloberfläche zu entfernen.
Erfindungsgemäß umfasst die Reinigungszusammensetzung mindestens ein Salz. Der Ausdruck "Salz" ist in der Fachwelt weithin bekannt und bezeichnet eine ionische Verbindung, die organischer und/oder anorganischer Natur sein kann, wobei anorganische Salze bevorzugt sind. Organische Salze weisen im Gegensatz zu anorganischen Salzen Kohlenwasserstoffgruppen auf. Vorzugsweise sollte das Salz umweltverträglich und kostengünstig sein. Zweckmäßige Salze zeigen nur eine geringe, besonders bevorzugt keine emulgierende Wirkung. Darüber hinaus sollte das Salz nach Möglichkeit nicht zu einer Korrosion des Metallteils führen. Zu den bevorzugten Salzen gehören insbesondere Halogenide, beispielsweise Chloride, Bromide und Fluoride, Sulfate, Sulfite sowie Salze des Phosphors, beispielsweise Phosphate, Phosphonate, Phosphinate. Als Kation können bevorzugte Salze insbesondere Alkalimetalle, beispielsweise Natrium, Lithium oder Kalium, und Erdalkalimetalle, beispielsweise Magnesium oder Calcium umfassen. Beispielsweise können Natriumchlorid (NaCI), Kaliumchlorid (KCl), Natriumsulfat (Na2SO4) und/oder Kaliumsulfat (K2SO4) verwendet werden. Besonders bevorzugt umfassen die Reinigungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung insbesondere Phosphate von Alkalimetallen, wie beispielsweise Natriumphosphat oder Kaliumphosphat, wobei diese Salze, je nach pH-Wert, auch als Nathumdihydro- genphosphat NaH2PO4, Dinatriumhydrogenphosphat Na2HPO4, Kaliumdihydro- genphosphat KH2PO4 und/oder Dikaliumhydrogenphosphat K2HPO4 vorliegen können. Diese Salze können auch als Mischung eingesetzt werden. Der Salzgehalt der Reinigungszusammensetzung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 4 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 15 Gew.-%, wobei das Salz in dieser Menge in der Reinigungszusammensetzung gelöst vorliegt. Als Hauptbestandteil umfasst die Reinigungszusammensetzung vor- zugsweise Wasser.
Von besonderem Interesse sind insbesondere Reinigungszusammensetzungen, die vorzugsweise eine Dichte im Bereich von 1 ,005 bis 1 ,20 g/l, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,04 bis 1 ,16 g/l aufweisen.
Imprägniermittelzusammensetzungen zum Imprägnierung von Metallteilen sind seit langem bekannt, wobei jede dieser Imprägniermittelzusammensetzung prinzipiell durch das vorliegende Verfahren wiedergewonnen werden kann. Besonders zweckmäßig sind insbesondere Imprägniermittelzusammensetzungen, die (Meth)acrylate umfassen.
Der Ausdruck (Meth)acrylate umfasst Methacrylate und Acrylate sowie Mischungen aus beiden. Die in den Imprägniermittelzusammensetzungen enthaltenen (Meth)acrylate sind seit langem bekannt, wobei diese Monomere unter anderem in den Druckschriften US 6,761 ,775 und US 6,712,910 dargelegt sind.
Bevorzugte Imprägniermittelzusammensetzungen können unter anderem Hydro- xyalkyl(meth)acrylate umfassen. Hierzu gehören unter anderem 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat (HEMA), 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat (HPMA), 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat, 3,4-Dihydroxybutyl(meth)acrylat.
Zweckmäßige Ausführungsformen umfassen insbesondere 2- Hydroxyethylmethacrylat und/oder 2-Hydroxypropylmethacrylat. Vorzugsweise kann eine Imprägniermittelzusammensetzung 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung, Hydroxyalkyl(meth)acrylate umfassen.
Von besonderem Interesse sind weiterhin Imprägniermittelzusammensetzungen, die vernetzende (Meth)acrylate enthalten. Zu diesen gehören insbesondere (Meth)acrylate mit zwei Doppelbindungen, wie beispielsweise (Meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen ableiten, wie z. B. 2-Propinyl(meth)acrylat, Al- lyl(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat, sowie (Meth)acrylate, die sich von Diolen o- der höherwertigen Alkoholen ableiten, wie z.B. Glycoldi(meth)acrylate, wie Ethy- lenglycoldi(meth)acrylat, Diethylenglycoldi(meth)acrylat, Triethylenglycol- di(meth)acrylat, Tetra- und Polyethylenglycoldi(meth)acrylat, insbesondere PoIy- diol-400-di(meth)acrylat, 1 ,3- Butandiol(meth)acrylat, 1 ,4-Butandiol(meth)acrylat, Neopentylglycoldi(meth)acrylate, 1 ,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Glycerin- di(meth)acrylat und Diurethandimethacrylat; (Meth)acrylate mit drei oder mehr Doppelbindungen, wie z.B. Glycerintri(meth)acrylat, Trimethylolpro- pantri(meth)acrylat, Pentaerythhttetra(meth)acrylat und Dipentaerythritpen- ta(meth)acrylat.
Bevorzugte Abwandlungen umfassen beispielsweise 5 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% vernetzende (Meth)acrylate, bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung.
Des Weiteren können bevorzugte Imprägniermittelzusammensetzung 5 Gew.-% bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Comonomere, bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung umfassen. Comonomere sind Monomere, die sich mit den zuvor genannten (Meth)acrylaten co- polymerisieren lassen. Hierzu gehören beispielsweise (Meth)acrylate, die sich von gesättigten Alkoholen ableiten. Diese Monomere umfassen insbesondere (Meth)acrylate mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, wie zum Beispiel Me- thyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, i- so-Propyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat und Pen- tyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat; (Meth)acrylate mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, wie zum Beispiel 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Hep- tyl(meth)acrylat, 2-tert.-Butylheptyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 3-iso- Propylheptyl(meth)acrylat, Nonyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, Unde- cyl(meth)acrylat, 5-Methylundecyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, 2-Methyldodecyl(meth)acrylat, Tridecyl(meth)acrylat,
5-Methyltridecyl(meth)acrylat, Tetradecyl(meth)acrylat, Pentadecyl(meth)acrylat; (Meth)acrylate mit 16 bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, wie zum Beispiel Hexadecyl(meth)acrylat, 2-Methylhexadecyl(meth)acrylat, Heptade- cyl(meth)acrylat, 5-iso-Propylheptadecyl(meth)acrylat,
4-tert.-Butyloctadecyl(meth)acrylat, 5-Ethyloctadecyl(meth)acrylat, 3-iso-Propyloctadecyl(meth)acrylat, Octadecyl(meth)acrylat, Nonade- cyl(meth)acrylat, Eicosyl(meth)acrylat, Cetyleicosyl(meth)acrylat, Stearyleico- syl(meth)acrylat, Docosyl(meth)acrylat und/oder Eicosyltetratriacon- tyl(meth)acrylat.
Des Weiteren können die Imprägniermittelzusammensetzungen (Meth)acrylate von Etheralkoholen, wie Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Vinyloxyethoxye- thyl(meth)acrylat; Amide und Nitrile der (Meth)acrylsäure, wie N-(3-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid,
N-(Diethylphosphono)(meth)acrylamid, 1 -Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol; Cycloalkyl(meth)acrylate, wie 3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat, Bornyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylate, wie Benzylmethacrylat oder Phenylmethacrylat, wobei die A- rylreste jeweils unsubstituiert oder bis zu vierfach substituiert sein können; carbo- nylhaltige Methacrylate, wie 2-Carboxyethylmethacrylat, Carboxymethylnnethacry- lat, Oxazolidinylethylmethacrylat, N-(Methacryloyloxy)fornnannid; Acetonylmethac- rylat, N-Methacryloylmorpholin, N-Methacryloyl-2-pyrrolidinon, N-(2- Methacryloyloxyethyl)-2-pyrrolidinon, N-(3-Methacryloyloxypropyl)-2-pyrrolidinon, N-(2-Methacryloyloxypentadecyl)-2-pyrrolidinon, N-(3-
Methacryloyloxyheptadecyl)-2-pyrrolidinon; Glycidylmethacrylat; Phosphor-, Bor- und/oder Silicium-haltige Methacrylate, wie 2-
(Dimethylphosphato)propylmethacrylat, 2-(Ethylenphosphito)propylmethacrylat, Dimethylphosphinomethylmethacrylat, Dimethylphosphonoethylmethacrylat, Diethylmethacryloylphosphonat, Dipropylmethacryloylphosphat, 2 (Dibu- tylphosphono)ethylmethacrylat, 2,3-Butylenmethacryloylethylborat, Methyldietho- xymethacryloylethoxysilan, Diethylphosphatoethylmethacrylat; Vinylhalogenide, wie beispielsweise Vinylchlorid, Vinylfluorid, Vinylidenchlorid und Vinylidenfluorid; heterocyclische (Meth)acrylate, wie 2 (1 lmidazolyl)ethyl(meth)acrylat, 2 (4 Morpholinyl)ethyl(meth)acrylat und 1 (2 Methacryloyloxyethyl)-2-pyrrolidon; Vinyl- ester, wie Vinylacetat; Styrol, substituierte Styrole mit einem Alkylsubstituenten in der Seitenkette, wie z. B. α-Methylstyrol und α-Ethylstyrol, substituierte Styrole mit einem Alkylsubstitutenten am Ring, wie Vinyltuluol und p-Methylstyrol, halogenier- te Styrole, wie beispielsweise Monochlorstyrole, Dichlorstyrole, Tribromstyrole und Tetrabromstyrole; Heterocyclische Vinylverbindungen, wie 2-Vinylpyridin, 3- Vinylpyridin, 2-Methyl-5-vinylpyridin, 3-Ethyl-4-vinylpyridin, 2,3-Dimethyl-5- vinylpyridin, Vinylpyrimidin, Vinylpiperidin, 9-Vinylcarbazol, 3-Vinylcarbazol, 4- Vinylcarbazol, 1 -Vinylimidazol, 2-Methyl-1 -vinylimidazol, N-Vinylpyrrolidon, 2-Vinylpyrrolidon, N-Vinylpyrrolidin, 3-Vinylpyrrolidin, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylbutyrolactam, Vinyloxolan, Vinylfuran, Vinylthiophen, Vinylthiolan, Vinylthi- azole und hydrierte Vinylthiazole, Vinyloxazole und hydrierte Vinyloxazole; Vinyl- und Isoprenylether umfassen. Bevorzugte Comonomere sind unter anderem (Meth)acrylate, die sich von gesättigten Alkoholen mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen oder 16 bis 30 Kohlenstoffatomen ableiten.
Die zuvor genannten Hydroxyalkyl(meth)acrylate, vernetzende (Meth)acrylate und Comonomere können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden.
Bevorzugte Imprägniermittelzusammensetzungen umfassen beispielsweise 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 60 Gew.-%, Hydroxyal- kyl(meth)acrylate, insbesondere 2-Hydroxyethylmethacrylat und/oder 2- Hydroxypropylmethacrylat;
5 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugt 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% vernetzende (Meth)acrylate, insbesondere Ethylenglycoldimethacrylat, 1 ,6- Hexandioldimethacrylat Triethylenglycoldimethacrylat, Tetraethylenglycoldi- methacrylat und/oder Trimethylolpropantrimethacrylat; und
5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung, Comonomere, insbesondere (Meth)acrylate mit 7 bis 15 Kohlenstoffatome im Alkoholrest.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Abwandlung können die erfindungsgemäßen Imprägniermittelzusammensetzungen vorzugsweise 40 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 70 Gew.-% vernetzende (Meth)acrylate, insbesondere Ethylenglycoldimethacrylat, 1 ,6- Hexandioldimethacrylat Triethylenglycoldimethacrylat, Tetraethylenglycoldi- methacrylat und/oder Trimethylolpropantrimethacrylat; und
10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% , jeweils bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung, Comonomere, insbesondere (Meth)acrylate mit 7 bis 15 Kohlenstoffatome im Alkoholrest umfassen. Von besonderem Interesse sind weiterhin Imprägniermittelzusammensetzungen, die
30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 85 Gew.-% Hydroxyal- kyl(meth)acrylate, insbesondere 2-Hydroxyethylmethacrylat und/oder 2- Hydroxypropylmethacrylat; und 1 Gew.-% bis 70 Gew.-%, bevorzugt 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammenset- zung, vernetzende (Meth)acrylate, insbesondere Ethylenglycoldimethacrylat, 1 ,6- Hexandioldimethacrylat Triethylenglycoldimethacrylat, Tetraethylenglycoldi- methacrylat und/oder Trimethylolpropantrimethacrylat umfassen.
Zur Härtung weist die Imprägniermittelzusammensetzung vorzugsweise mindestens einen Initiator auf. Geeignete Initiatoren sind in der Fachwelt bekannt. Hierzu gehören unter anderem Azoverbindungen, Peroxyverbindungen, Persulfatverbin- dungen oder Azoamidine. Nicht limitierende Beispiele sind Dibenzoylperoxid, Di- cumolperoxid, Cumolhydroperoxid, Diisopropylperoxidicarbonat, Bis(4-t- butylcyclohexyl)peroxidicarbonat, Dikaliumpersulfat, Ammoniumperoxidisulfat, 2,2'-Azobis(2-methylpropionitril) (AIBN), 2,2'-Azobis-
(isobuttersäureamidin)hydrochlorid, Benzpinakol, Dibenzylderivate, Methylethy- lenketonperoxid, 1 ,1 -Azobiscyclohexancarbonitril, Methylethylketonperoxid, Ace- tylacetonperoxid, Dilaurylperoxid, Didecanoylperoxid, tert.-Butylper-2- ethylhexanoat, Ketonperoxid, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoylperoxid, tert.-Butylperoxybenzoat, tert.-Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis(2-ethylhexanoyl-peroxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2- ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, tert.- Butylperoxyisobutyrat, tert.-Butylperoxyacetat, Dicumylperoxid,
1 ,1 -Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1 ,1 -Bis(tert.-butylperoxy)3,3,5- trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Bis(4-tert.-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, sowie die von der Firma DuPont un- ter dem Namen ®Vazo, beispielsweise ®Vazo V50 und ®Vazo WS erhältlichen Radikalbildner.
Die Initiatoren werden üblicherweise in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 5 Gew. % und ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung, eingesetzt.
Darüber hinaus sind auch Initiatorsysteme bekannt, die zur Kalthärtung eingesetzt werden. Im Allgemeinen weisen diese Initiatoren ein Redoxsystem aus einem Beschleuniger und einem oder mehreren der zuvor beschriebenen peroxidischen Katalysatoren oder Initiatoren auf. Die hierbei eingesetzten Mengen werden vielfach so bemessen, dass die Imprägniermittelzusammensetzung bei Temperaturen im Bereich von 5 bis 500C innerhalb von 5 bis 120 Minuten aushärtet.
Der Beschleuniger wird üblicherweise in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%, bezogen auf bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung, eingesetzt. Zu den als Beschleuniger besonders geeigneten Verbindungen gehören unter anderem Amine und Sulfimide, wie bei- spielsweise Tributylamin und Benzoesäuresulfimid (Saccharin).
Des Weiteren können als Beschleuniger organische Metallsalze dienen, die üblich im Bereich von 0,0001 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus bezogen auf das Gewicht der Imprägniermittelzusammensetzung, eingesetzt werden. Zu diesen gehört u.a. Kupferoctanoat.
Des Weiteren kann Imprägniermittelzusammensetzung mindestens einen Emulga- tor umfassen. Die Gesamtmenge an Emulgator beträgt vorzugsweise 0,1 bis 15 Gew.-%, insbesondere 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Im- prägniermittelzusammensetzung. Besonders geeignete Emulgatoren sind nichtionische Emulgatoren oder deren Mischungen, insbesondere Alkylpolyglykolether, vorzugsweise mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 8 bis 40 Ethylen- oxideinheiten; Alkylarylpolyglykolether, vorzugsweise mit 8 bis 20 Kohlenstoff- atomen im Alkyl- bzw. Alkylarylrest und 8 bis 40 Ethylenoxideinheiten; Ethylen- oxid/Propylenoxid-Copolymere, vorzugsweise Blockcopolymere, beispielsweise mit 8 bis 40 Ethylenoxid- bzw. Propylenoxideinheiten.
Von besonderem Interesse sind insbesondere Imprägniermittelzusammensetzun- gen deren Löslichkeit in der salzhaltigen Reinigungszusammensetzung höchstens 6 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 4 Gew.-% beträgt. Zweckmäßig beträgt die Löslichkeit von Hydroxypropylmethacrylat in der salzhaltigen Reinigungszusammensetzung vorzugsweise höchstens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 4 Gew.-%. Die Löslichkeit der Imprägniermittelzusammensetzung in der Reinigungszusammensetzung kann unter anderem über den Salzgehalt der Reinigungszusammensetzung eingestellt werden.
Von besonderem Interesse sind insbesondere Imprägniermittelzusammensetzungen, die vorzugsweise eine Dichte im Bereich von 0,9 g/l bis 1 ,2 g/l, besonders bevorzugt im Bereich von 0,95 g/l bis 1 ,1 g/l aufweisen.
Gemäß einer zweckmäßigen Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Reinigungszusammensetzung eine Dichte aufweisen, die sich deutlich von der Dichte der Imprägniermittelzusammensetzung unterscheidet. Vorzugs- weise beträgt der Dichteunterschied von Reinigungszusammensetzung und Imprägniermittelzusammensetzung mindestens 0,01 g/l, besonders bevorzugt mindestens 0,05 g/l und ganz besonders bevorzugt mindestens 0,1 g/l. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann das Verfahren vorteilhaft kontinuierlich durchgeführt werden. Der Ausdruck „kontinuierlich" bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass die Reinigungszusammensetzung fortlaufend von überschüssiger Imprägniermittelzusammensetzung getrennt und wieder verwendet werden kann.
Zweckmäßig kann die Reinigungszusammensetzung in einem Kreislauf geführt werden, wobei die Reinigungszusammensetzung zunächst in Kontakt mit der imprägnierten Metalloberfläche gebracht wird. Hierdurch wird überschüssige Im- prägniermittelzusammensetzung von der Reinigungszusammensetzung aufgenommen und vom Metallteil entfernt.
Die so erhaltene Reinigungszusammensetzung kann anschließend von der Imprägniermittelzusammensetzung getrennt werden. Hierzu kann die Reinigungszu- sammensetzung nach dem in Kontakt bringen mit der Metalloberfläche vorteilhaft in bekannte Vorrichtungen geleitet werden, wie beispielsweise Ölabscheider, die die Imprägniermittelzusammensetzung von der Oberfläche der Reinigungszusammensetzung abtrennen, oder Einbauten, die Imprägniermittelzusammensetzung am Boden der Reinigungszusammensetzung sammeln. Diese Trennung ge- lingt besonders einfach bei einer geringen Löslichkeit der Imprägniermittelzusammensetzung in der Reinigungszusammensetzung.
Die so von der Imprägniermittelzusammensetzung abgereicherte Reinigungszusammensetzung kann anschließend erneut zur Wiedergewinnung von überschüs- siger Imprägniermittelzusammensetzung eingesetzt werden.
Die durch den Wiedergewinnungsschritt zurück gewonnene Imprägniermittelzusammensetzung kann unmittelbar zur Imprägnierung von weiteren Metallteilen verwendet werden, wobei ggf. Monomere, die aufgrund einer Löslichkeit in der Reinigungszusammensetzung verblieben sind, ergänzt werden können. Bei bevorzugten Verfahren sind hierfür jedoch nur sehr geringe Mengen notwendig, da die Löslichkeit dieser Monomere aufgrund des Salzgehaltes gering gehalten werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzu- sammensetzungen kann insbesondere in Verfahren zum Imprägnieren von Metallteilen eingesetzt werden. Dementsprechend sind auch Verfahren zum Imprägnieren von Metallteilen Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Verfahren zum Imprägnieren von Metallteilen werden seit Jahrzehnten durchgeführt, wobei diese unter anderem in den Druckschriften US 6,712,910, US 6,761 ,775, US 5,518,632, DE 27 18 770, EP -A-O 014 062 und GB-1 547 801 ausführlich dargestellt sind.
Im Allgemeinen werden die zu imprägnierenden Metallteile zunächst gereinigt. Dies kann beispielsweise durch Dampf oder durch alkalische Lösungen erfolgen, wobei die Metallteile anschließend getrocknet werden.
Nach der Reinigung werden die Metallteile vorzugsweise zunächst einem trockenen Vakuum ausgesetzt. Hierdurch wird die Luft aus den Poren entfernt. Anschließend wird das Metallteil mit der Imprägniermittelzusammensetzung imprägniert. Hierzu kann das Metallteil im Vakuum in die Imprägniermittelzusammensetzung getaucht werden. Das Vakuum kann beispielsweise 0,1 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise 1 mbar bis 20 mbar betragen. Die zuvor dargelegten Schritte benötigen im Allgemeinen etwa 1 bis 10 Minuten, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll. Anschließend kann das Vakuum aufgehoben und das in die Imprägniermittelzu- sammensetzung getauchte Metallteil bei Normaldruck im Allgemeinen etwa 2 bis 20 Minuten, vorzugsweise 5 bis 10 Minuten gelagert werden. Durch den atmosphärischen Druck werden die Poren vollständig mit Imprägniermittelzusammen- setzung gefüllt.
Nach der Imprägnierung des Metallteils kann ein Großteil der Imprägniermittelzusammensetzung durch Zentrifugation oder ähnlichen Verfahren von dem Metallteil getrennt werden.
Anschließend wird das imprägnierte Metallteil erfindungsgemäß mit einer salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt gebracht. Hierzu kann beispielsweise die Reinigungslösung auf das Metallteil gesprüht werden. Darüber hinaus kann das Metallteil in die Reinigungszusammensetzung getaucht werden. Eine zusätzliche Reinigungswirkung kann dadurch erzielt werden, dass die Reinigungszusammensetzung mit Druck über die Oberfläche des Metallteils geleitet wird.
Nachfolgend kann überschüssige Reinigungszusammensetzung durch Zentrifu- gieren oder ähnlichen Methoden von dem Metallteil entfernt werden.
In einem weiteren Schritt können verbliebene Reste der Reinigungszusammensetzung sowie der Imprägniermittelzusammensetzung durch Waschen mit Waschwasser beseitigt werden. Das Waschwasser kann ebenfalls durch Zentri- fugation von dem Metallteil abgetrennt werden. Vorteilhaft kann das Waschwasser mehrfach verwendet werden, da nur geringe Reste an Imprägniermittelzusammensetzung durch diesen Schritt von der Metalloberfläche entfernt werden. Darüber hinaus kann das Waschwasser, aufgrund des geringen Gehalts an Imprägniermittelzusammensetzung, biologisch aufgereinigt werden. Nach dem die überschüssige Imprägniermittelzusammensetzung von dem Metallteil entfernt wurde, wird die im Metallteil enthaltene Imprägniermittelzusammensetzung gehärtet. Je nach Initiatorsystem kann in dies bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen erfolgen. Zweckmäßig kann das Metallteil beispielsweise auf eine Temperatur im Bereich von 40 bis 1200C, bevorzugt 60 bis 900C erhitzt werden, um die Imprägniermittelzusammensetzung zu härten. Des Weiteren kann die Härtung bei einer Temperatur im Bereich von 5°C bis 500C erfolgen.
Anlagen zur Durchführung des zuvor dargelegten Verfahrens entsprechen im Wesentlichen den Anlagen, die im zuvor zitierten Stand der Technik, insbesondere in den Druckschriften US 6,712,910, US 6,761 ,775, US 5,518,632, DE 27 18 770, EP -A-O 014 062 und GB-1 547 801 beschrieben sind. Diese Anlagen umfassen im Allgemeinen mehrere Behälter, um die einzelnen Schritte durchzufüh- ren.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, dass man das imprägnierte Metallteil mit einer salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt bringt, die mindestens
0,7 Gew.-% mindestens eines Salzes umfasst.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Salz ein anorganisches Salz ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz ein Phosphat.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Reinigungszusammensetzung in einem Kreislauf geführt wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungszusammensetzung 4 bis 20 Gew.-% Salz um- fasst.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägniermittelzusammensetzung (Meth)acrylate umfasst.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägniermittelzusammensetzung 5 Gew.-% bis 95 Gew.-% Hydroxyal- kyl(meth)acrylate umfasst.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Im- prägniermittelzusammensetzung 5 Gew.-% bis 75 Gew.-% vernetzende (Meth)acrylate umfasst.
9. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägniermittelzusammensetzung 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% Comonomere umfasst.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Imprägniermittelzusammensetzung mindestens einen Initiator umfasst.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägniermittelzusammensetzung von 0,01 bis 10 Gew.-% Initiator umfasst.
12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägniermittelzusammensetzung mindestens einen Emulgator umfasst.
13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löslichkeit der Imprägniermittelzusammensetzung in der salzhaltigen Reinigungszusammensetzung höchstens 6 Gew.-% beträgt.
14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Löslichkeit von Hydroxypropylmethacrylat in der salzhaltigen Reinigungszusammensetzung höchstens 4 Gew.-% beträgt.
15. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Imprägniermittelzusammensetzung im Bereich von 0,9 g/l bis 1 ,2 g/l liegt.
16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichteunterschied zwischen Imprägniermittelzusammensetzung und Reinigungszusammensetzung mindestens 0,05 g/l beträgt.
17. Verfahren zum Imprägnieren von Metallteilen, umfassend mindestens einen Schritt zur Wiedergewinnung von Imprägniermittelzusammensetzungen gemäß mindestens einem der Verfahren 1 bis 16.
18 Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man das Metallteil zunächst mit einer Imprägniermittelzusammensetzung imprägniert, anschließend das imprägnierte Metallteile mit einer salzhaltigen Reinigungszusammensetzung in Kontakt bringt, danach das Metallteil mit Wasser reinigt und die im Metallteil enthaltene Imprägniermittelzusammensetzung härtet.
19. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Imprägniermittelzusammensetzung mit dem Metallteil bei einem Druck im Bereich von 0,1 mbar bis 100 mbar in Kontakt bringt.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass man das Metallteil vor dem Imprägnieren einem Vakuum aussetzt.
21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass man überschüssige Imprägniermittelzusammensetzung nach dem Imprägnieren des Metallteils durch Zentrifugation entfernt.
22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass man die im Metallteil enthaltene Imprägniermittelzusammensetzung bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 1200C härtet.
23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass man die im Metallteil enthaltene Imprägniermittelzusammensetzung bei einer Temperatur im Bereich von 5 bis 500C härtet.
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