EP4011523B1

EP4011523B1 - Mittel zum reinigen von vorrichtungen und werkzeugen von bei polymerisationen entstehenden rückständen

Info

Publication number: EP4011523B1
Application number: EP20213698.2A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Kuhlgatz; Georg Schmauch
Original assignee: Fala Werk Chemische Fabrik GmbH
Current assignee: Fala Werk Chemische Fabrik GmbH
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2040-12-14
Also published as: EP4011523A1

Description

Bei der Polymerisation von verschiedenen Monomeren zu Polymeren entstehen häufig Rückstände, die an den Vorrichtungen, Maschinen und Werkzeugen, die bei den Arbeitsschritten zum Einsatz kommen, haften bleiben können. Diese Polymere können mit weiteren Stoffen, die an den jeweiligen Arbeitsschritten beteiligt sind, noch zusätzlich verunreinigt sein. Es bilden sich häufig Verschmutzungen beziehungsweise Ablagerungen, die von den Vorrichtungen und Werkzeugen wieder vollständig entfernt werden müssen, damit der jeweilige Arbeitszyklus ungestört von neuem beginnen kann oder bestimmungsgemäß weitergeführt werden kann. Wenn die jeweiligen Arbeitsgerätschaften nicht vollständig von verbleibenden Verunreinigungen gereinigt werden, kann es zu empfindlichen Störungen der Arbeitsabläufe kommen, was auch die Qualität der bei diesen Arbeitsabläufen hergestellten Produkte stark beeinträchtigen kann.
In verschiedenen Bereichen der Guss-Fertigung werden unterschiedliche polymerisierbare Monomere eingesetzt, die mit den jeweiligen Gerätschaften in Kontakt kommen können. Bei den Verunreinigungen handelt es sich in der Regel um Polymere, nicht umgesetzte Monomere, Reste von Katalysatoren, Zwischenprodukten und/oder Konglomeraten von Polymeren mit anderen Materialien, mit denen die Polymere beziehungsweise deren Zwischenstufen in Kontakt gelangt sind.
Wenn Polymere, die durch Polymerisation von unterschiedlichen Monomeren hergestellt werden, zum Einsatz gelangen, können die verwendeten Arbeitsgerätschaften oft nur durch den Einsatz von geeigneten organischen Lösungsmitteln gereinigt werden. Gerade gut erprobte und wirksame organische Lösungsmittel sind häufig in mehrerlei Hinsicht problematisch. Einerseits sind diese Lösungsmittel häufig stark schädigend, wenn sie in Kontakt mit Menschen kommen, weil diese beispielsweise toxisch sind und Schädigungen am Körper hervorrufen, wie Augenreizungen, Hautverletzungen oder Krebs entstehen lassen. Andererseits sind die organischen Lösungsmittel häufig schädlich für die Umwelt, was gerade bei der Beseitigung der als Reinigungsmittel gebrauchten Lösungsmittel zu Entsorgungsproblemen führt. Diese als Reinigungsmittel gebrauchten organischen Lösungsmittel stellen häufig nicht genau definierte Mischungen verschiedenster organischer Bestandteile dar, die nicht unkontrolliert in die Umwelt, beispielsweise Abwasser, entlassen werden können. Wenn diese Stoffe verbrannt werden, entstehen häufig noch schädlichere Verbrennungsprodukte wie Gase, die wiederum so schwer zu entsorgen sind, dass ein großtechnischer bzw. industrieller Einsatz auf erhebliche Schwierigkeiten stößt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel im Gießereibereich eingesetzt.
Bei der Herstellung von Gießereiformen oder Gießereikernen werden zur Bindung des Formgrundstoffs häufig anorganische Komponenten wie Quarzsand oder Spezialsande eingesetzt. Es ist auch möglich, dass äußerst kleinteiliges Siliziumdioxid (fumed silica) den anorganischen Bestandteil bildet. Spezialsande können Mineralsande oder Sinterbeziehungsweise Schmelzprodukte sein, die in körniger Form hergestellt werden beziehungsweise durch entsprechende mechanische Bearbeitung wie Brechen, Mahlen und Klassieren in körnige Form überführt werden. Häufig handelt es sich dabei um Aluminiumsilikate in Form natürlicher Minerale oder Mineralgemische, Aluminiumsilikate in Form technischer Sinterkeramik, natürliche Schwerminerale wie R-Sand, Chromitsand und Zirkonsand, technische Oxidkeramik wie M-Sand oder Bauxitsand sowie technische Nichtoxidkeramik wie beispielsweise Siliziumcarbit. Diese körnigen Bestandteile werden in ein Bindemittelsystem eingebettet, und daraus wird die gewünschte Form zum Gießen gebildet.
Bei der Herstellung von Gießereiformen oder Gießereikernen wird häufig ein Bindemittelsystem eingesetzt, das aus zwei Komponenten besteht. Bei der einen Komponente handelt es sich um ein normalerweise in einem Lösemittel gelöstes Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen im Molekül, die sogenannte Polyolkomponente. Die andere Komponente ist ein ebenfalls in einem Lösemittel gelöstes oder lösemittelfreies Polyisocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen im Molekül (Polyisocyanatkomponente). Häufig ist die Polyolkomponente ein in einem Lösemittel gelöstes Phenolharz. Diese Komponente wird häufig als Phenolharz-Komponente bezeichnet. Die Phenolharz- und die Polyisocyanat-Komponente werden miteinander vermischt und mit den anorganischen Feststoffkomponenten zu einer Formstoffmischung vermischt. Das Härten des Bindemittelsystems kann beispielsweise durch die Zugabe von basischen Katalysatoren, bevorzugt tertiäre Amine erfolgen, die nach der Formung der Formstoffmischung zu dem gewünschten Gießereikern oder der Gießereiform in die Formstoffmischung eingeführt werden. In diesem Fall wird die Vorgehensweise als Polyurethan-Cold-Box-Verfahren bezeichnet.
Die so hergestellten Gießereiformen beziehungsweise Gießereikerne werden dann mit Stahllegierungen beziehungsweise Eisen ausgegossen. Durch die hohen Temperaturen wird das Polyurethanbindesystem mehr oder weniger vollständig zerstört. An den Gussstücken, beziehungsweise an den Gusswerkzeugen verbleiben aber häufig Rückstände, die von dem Bindemittelsystem herstammen und in chemischer Hinsicht in der Regel inhomogen sind.
Es ist daher wünschenswert, Reinigungsmittel zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich der Reinigungsleistung zumindest gut vergleichbar sind mit solchen Reinigungsmitteln, die bisher verwendet wurden, aber erhebliche Nachteile im Hinblick auf Umweltverträglichkeit sowie Gesundheitsverträglichkeit aufweisen. Die erfindungsgemäßen Reiniger weisen eine geringere Toxizität und/oder Umweltschädlichkeit auf als die vorbekannten Reiniger.
Ein Beispiel für einen vormaligen Reiniger beziehungsweise Reiniger-Bestandteil ist N-Methylpyrrolidon (NMP). Chemikalien wie N-Methylpyrrolidon (NMP), N-Ethylpyrrolidon (NEP), Dimethylformamid (DMF), Methylenchlorid, Aceton oder Methylethylketon (MEK) besitzen bekanntermaßen ein sehr gutes Lösevermögen für Kunststoffe. Diese Stoffe weisen jedoch ein unterschiedlich hohes Gefährdungspotenzial hinsichtlich Toxizität und/oder Brennbarkeit und/oder Umweltunverträglichkeit auf.
Durch die sogenannte REACH-Verordnung wurden einige Verbindungen hinsichtlich der Verwendung so stark beschränkt, dass ein Einsatz in der Praxis kaum mehr möglich ist. Daher muss ein alternatives Reinigungsmittel gefunden werden, das hinsichtlich der Reinigungswirkung NMP mehr oder weniger gleichwertig ist, das aber hinsichtlich der Umweltverträglichkeit und insbesondere im Hinblick auf die Toxizität besser handhabbar ist. Dies muss, bei der hier relevanten industriellen Verwendung des alternativen Reinigungsmittels zu praktikablen Arbeitsschutzmaßnahmen führen.
WO 2018/039415 A1 beschreibt eine Zusammensetzung mit geringer Toxizität zum Entfernen einer Beschichtung von einer Oberfläche.
Der Reinigungsmechanismus zum Entfernen der Verunreinigungen durch Bindersysteme beziehungsweise der daraus entstehenden Komponenten funktioniert über das Entfernen des Kunststoffs durch Lösen von einer meist metallenen Oberfläche durch das erfindungsgemäße Lösungsmittelsystem. Um zu beurteilen, wie ein solches Reinigungsmittelsystem zusammengesetzt sein muss, wurden die einzusetzenden Lösungsmittel anhand ihrer dreidimensionalen Hansen-Löslichkeitsparameter ausgewählt.
Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel zeichnen sich dadurch aus, dass sie als eine Hauptkomponente Dimethylsulfoxid (CAS67-68-5) in einer Menge beinhalten, die zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-% liegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil an Dimethylsulfoxid in dem Reinigungsmittel zwischen 40 Gew.-% und 50 Gew.-%. Ganz besonders bevorzugt ist ein Anteil an Dimethylsulfoxid zwischen 42 und 48 Gew.-%.
Eine weitere zwingend vorhandene Komponente des Reinigungsmittels ist 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol (CAS111-90-0), das in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 22 bis 38 Gew.-% vorhanden ist.
Eine weitere zwingend vorhandene Komponente des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels ist Butyrolacton (CAS96-48-0), das in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.- %, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 12 bis 20 Gew.-% vorhanden ist. Bevorzugt eingesetzt wird Dihydro-furan-2(3H)-on in einer Menge von 13 bis 20 Gew.-%. Ein weiterer, ebenfalls zwingend vorhandener Bestandteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels ist 2-Ethylhexyl acetate (CAS103-09-3) das in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 4,5 Gew.-% und besonders bevorzugt 2,0 bis 4,3 Gew.-% vorhanden ist.
Eine weitere Komponente, die bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel vorhanden ist, sind Additive, die in einer Menge zwischen 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,3 bis 2,0 Gew.-% vorhanden sind. Bei den Additiven handelt es sich um Komponenten, die in verhältnismäßig geringen Anteilen zugegeben werden und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels verbessern. Die einzelnen Additivkomponenten werden je nach dem gewünschten Verwendungszweck zugegeben. Bei den Additiven handelt es sich um Netzmittel, Emulgatoren, Lösungsvermittler, Korrosionsinhibitoren, oder Komplexbildner, Gerüststoffe, Puffer, Abriebmittel, Elektrolyte, Duft- und Farbstoffe, schaumkontrollierende Mittel, Dispergiermittel oder Silikone, wobei die obige Aufzählung nicht abschließend ist.
Die oben genannten Komponenten stellen die wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels dar. In bestimmten Ausführungsformen ist es möglich noch weitere Komponenten, je nach den entsprechenden Einsatzgebieten hinzuzufügen. Hierbei handelt es sich bei bevorzugten Ausführungsformen um folgende Komponenten:
Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel kann zusätzlich noch 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Glykolether, und/oder 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Carbonsäureester und/oder 0,1 bis 5 Gewichtsprozent geeignete Ketone beinhalten.
Die Gewichts-Prozent-Werte sind mit der üblichen Maßgenauigkeit angegeben. Geringfügige Abweichungen sind daher möglich.
In bevorzugten Ausführungen enthält das erfindungsgemäße Reinigungsmittel kein NMP (N-Methylpyrrolidon) und weiterhin bevorzugt auch keine weitere Komponente, die mit einem CMR-Gefahrensatz nach CLP-Verordnung eingestuft ist. Weiterhin enthält das erfindungsgemäße Reinigungsmittel in bevorzugter Ausführungsform kein Wasser, oder höchstens Wasserspuren (bis 0,2 Gew.-%), maximal 2 Gew.-% Wasser.
Das Verhältnis der einzelnen Komponenten zueinander ist in Gewichtsprozent (Gew.-%) angegeben. Es ist selbstverständlich, dass sich die Summe der jeweiligen Komponenten immer auf 100 Gewichtsprozent aufaddieren muss. Das Verhältnis der einzelnen Komponenten zueinander muss entsprechend angepasst werden. Daher ist es nicht möglich, dass bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel entweder immer die angegebene Obergrenze oder die Untergrenze der Menge von allen Komponenten eingesetzt wird.
Wenn einzelne Komponenten unter bestimmten Bedingungen als Feststoffe vorliegen sollten, werden Sie in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln gelöst und liegen daher in dem fertigen Reinigungsmittel als gelöste Stoffe vor.
Grundsätzlich können die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel noch weitere Komponenten, insbesondere in kleinen Mengen, enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen sie jedoch ausschließlich aus den hier beschriebenen Komponenten.
Es wurde festgestellt, dass durch die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel eine deutlich verbesserte Reinigungsleistung, das heißt eine verbesserte Entfernung von Verunreinigungen, entstanden beim Einsatz des Cold-Box-PU-Verfahrens erzielt werden konnte.
Es zeigte sich bei Laborversuchen als auch im Praxistest, dass durch das erfindungsgemäße Reinigungsmittel die Entfernung von speziellen Verschmutzungen, die bei der Herstellung von Formen in der Gießerei entstehen, wie Phenol-Kaltharze, Phenolharze oder Polyisocyanate sowie daraus hervorgehende Reaktionsprodukte hervorragend gelöst und entfernt werden konnten.
Durch die erfindungsgemäßen Reiniger konnten die vormals verwendeten NMP-haltigen Reiniger ersetzt werden, wodurch das Gefahrenpotenzial so deutlich reduziert werden konnte, dass die erfindungsgemäßen Reiniger mit der Gefahreinstufung H318 (verursacht schwere Augenschäden) mit einer Standard Schutzausrüstung (Schutzbrille) eine praktikable Verarbeitung im Gießereibetrieb ermöglichen.
Durch die Reduktion des Gefahrenpotenzials kann auf den Einsatz von vormaligen NMP-Reinigern verzichtet werden, die inzwischen von der ECHA verbindlich so eingestuft sind, dass die dadurch hervorgerufenen Restriktionen eine Verarbeitung so sehr erschweren, dass eine Verwendung in der Praxis praktisch nicht mehr möglich ist.
Der Grund ist, dass vormalige NMP-Reiniger eine harmonisierte Einstufung als fortpflanzungsgefährdend (Reproduktionstoxizität der Kategorie 1B) aufweist und außerdem ein Reizmittel für Atemwege, Haut und Augen ist (H-Sätze H315 (Hautreizung, verursacht Hautreizungen), H319 (schwere Augenreizung, verursacht schwere Augenreizungen), H360D (kann das Kind im Mutterleib schädigen), H335 (spezifische Zielorgan-Toxizität, einmalige Exposition kann bereits die Atemwege reizen)). In Europa unterliegt NMP der Beschränkung 71 in Anhang XVII der REACH-Verordnung.
Auch wenn die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel toxikologisch und gesundheitlich betrachtet nicht unbedenklich sind, so ist die Gefahrlage doch gegenüber den vormaligen NMP-Reinigern wesentlich reduziert, was dazu führt, dass die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel ohne allzu große Einschränkungen verwendet werden können.
Wesentlich ist, dass das Reinigungsergebnis gleichwertig zu den vormals bekannten NMP-Reinigern ist. Eine reduzierte Toxizität oder bessere Umweltverträglichkeit wäre dann nicht hilfreich, wenn das Reinigungsergebnis unbefriedigend ist.
Eine weitere wichtige Eigenschaft der erfindungsgemäßen Reiniger besteht darin, dass die Verdunstungsrate der Mischung im Vergleich zu den NMP-haltigen Reinigern gering ist. Dies erleichtert zusätzlich die Verarbeitung und reduziert die Belastung durch toxische und möglicherweise entflammbare Dämpfe. Nachteile klassischer organischer Lösemittel sind die meist leichte Entzündbarkeit, die Bildung explosiver Atmosphäre und ein niedriger Flammpunkt. Der erfindungsgemäße Reiniger weist alle diese Nachteile organische Lösemittel nicht auf und ist somit auch hinsichtlich des Brandschutzes ohne weitere Vorkehrungen einzusetzen und auch zu lagern.
Die erfindungsgemäße Reinigungsmittelmischung kann in bestimmten Ausführungsformen auch in anderen industriellen Bereichen wie beispielweise im Bereich Farben & Lacke, in der Klebstoffindustrie, bei der Fertigung von Booten, Automobilen, in der Elektroindustrie sowie in der Fertigung von Windkraftanlagen eingesetzt werden. Wie bei Gießereien handelt es sich hier um Industrien, bei denen Polymerrückstände von Polyurethanen, Epoxidharzen und anderen Harzen als Verunreinigung auftreten. Wie bei der Reinigung in der Gießereiindustrie bekannt, spielen auch die unterschiedlichen Additive des Polyurethan Bindemittelsystems, bestehend aus Phenolharz und Polyisocyanat-Komponente (MDI), eine Rolle, wenn es um die Entfernbarkeit geht. Somit wird der Einsatz der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel-Mischung für jede spezifische Anwendung genau auf die dort vorliegenden Bedingungen vor Ort abgestimmt.
Für die Gießerei besteht eine ganz bevorzugte erfindungsgemäße Reinigungsmittel-Mischung aus den folgenden Komponenten:

44% Dimethylsulfoxid,
34% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,
17% Butyrolacton,
4% 2-Ethylhexyl acetate.
1% Additive

Das Verfahren zur Reinigung von Werkzeugen, Vorrichtungen und Gerätschaften in der Gießerei wird regelmäßig durchgeführt wie folgt: Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel wird unverdünnt auf die zu reinigende Metalloberfläche gesprüht, gepinselt oder die Metallteile werden in das Reinigungsmittel getaucht. Nach einer Einwirkzeit von 10 Min. lassen sich die angelösten Harzreste durch Abwischen, Nachspülen und Abblasen mit Hilfe von Pressluft entfernen. Die Anpassung an die spezifischen Bedingungen wie Verschmutzungsgrad und Bindemittel-Typ (Unterschiede ergeben sich durch unterschiedliche Additive) werden durch die Einwirkzeit erzielt, die gegebenenfalls entsprechend erhöht wird, meist von 10 auf 30 Min. Zu beachten ist dabei, dass keine Kunststoffe mit dem Reinigungsprodukt gereinigt werden dürfen, da generell Kunststoffe angegriffen werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel weiter erläutert:

Beispiel 1:

Es wurde eine praxisnahe Testung der Reinigung von Verschmutzungen durchgeführt. Dazu wurde in einem Metallbehälter, bei dem es sich um einen Metalltopf mit einem Durchmesser von 30 cm handelte, unter praxisnahen Bedingungen durch Einbringen und Verteilen einer (grauen) eingefärbten Mischung, die beim sogenannten Cold-Box-Verfahren in der Gießerei eingesetzt wird, eine Test-Verschmutzung erzeugt. Die Mischung wurde ausgehärtet über mindestens sieben Tage. Anschließend wurden verschiedene Mischungen von Reinigern stufenweise pur aufgepinselt.
Nach einer definierten Einwirkzeit von zehn Minuten wurde mit Papier abgewischt beziehungsweise mit einem Spatel die Verschmutzung abgekratzt.

Die Reinigungsleistung wurde in Abhängigkeit von dem Abfärben der Polymermischung auf das Papier, beziehungsweise wie leicht sich die Schmutzschicht von der Unterlage ablösen ließ, und wie vollständig diese Ablösung ist, von einer entsprechend trainierten und erfahrenen Testperson beurteilt. Dabei wurde die Wirkung nach einer Skala von 1 bis 6 (1 = keine Wirkung, 6 = sehr gute Wirkung) beurteilt. Die einzelnen Beurteilungen werden in der Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1

Stufe	Definition
1	keine Wirkung; Verschmutzung färbt nicht ab (Papier), keine Ablösung
2	geringe Wirkung, kaum wahrnehmbar, geringe Abfärbung, geringe Ablösung
3	schwache Wirkung, leichte Abfärbung, Ablösung ist aber unzureichend
4	deutliche Wirkung und Abfärbung, Ablösung ist möglich, Entfernbarkeit der Verschmutzung ist ausreichend
5	gute Wirkung und Abfärbung, Schicht ist weich, lässt sich gut ablösen, Entfernbarkeit der Verschmutzung ist gut
6	sehr gute Wirkung, Schicht ist weich und ergibt optimale Entfernbarkeit der Verschmutzung

Getestet wurden verschiedene Reinigungsmischungen, wobei die einzelnen Mischungen hinsichtlich der Zusammensetzung und der Lösekraft in Tabelle 2 aufgeführt sind:

Mischung Nr.	Lösekraft	Anteil DMSO	Zusammensetzung
530-08	5	40% DMSO	<20% Dihydro-2(3H)-furanon
			<5% 2-ethylhexyl acetate
			<40% Dimethylsulfoxid
			<40% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
530-12	2	45% DMSO	45% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
			45% Dimethylsulfoxid
			5% C11-15-Sek. Alkoholethoxylat (CAS 68131-40-8)
			5% Butyldiglykolacetat
530-13	5,5	44% DMSO	<17% Dihydro-2(3H)-furanon
			<4% 2-ethylhexyl acetate
			<44% Dimethylsulfoxid
			<35% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
514	3,5	100% DMSO	Dimethylsulfoxid
530-16	5,5	48% DMSO	<16% Dihydro-2(3H)-furanon
			<4% 2-ethylhexyl acetate
			<48% Dimethylsulfoxid
			<32% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
530-15	5	59% DMSO	<13% Dihydro-2(3H)-furanon
			<3% 2-ethylhexyl acetate
			<59% Dimethylsulfoxid
			<25% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol
NMP	6	0% DMSO	100% N-Methylpyrrolidon (NMP)
GBL	5,5	0% DMSO	100% gamma-Butyrolacton

Die erfindungsgemäßen Mischungen mit den Nummern 530-13, 530-15 und 530-16 enthielten weniger als 20 Gew.-% Butyrolacton, zwischen 3 und 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate, zwischen 25 und 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol und verschiedene Mengen an Dimethylsulfoxid, die sich in einem Bereich zwischen 44 und 59 Gew.-% bewegte.

Es zeigte sich, dass in dem Bereich zwischen 40 Gew.-%, bevorzugt 44 Gew.-% und weniger als 60 Gew.-%, bevorzugt weniger als 59 Gew.-% DMSO eine sehr gute Lösekraft beobachtet werden konnte, wobei die optimale Lösekraft in dem Bereich zwischen etwa 44 Gew.-% bis etwa 48 Gew.-% Dimethylsulfoxid erzielt werden konnte.
Die Vergleichsverbindung 530-12 zeigt, dass die erfindungsgemäßen Bereiche eingehalten werden sollten, um die gute Lösewirkung zu erzielen. Insbesondere die Kombination der Bestandteile an Butyrolacton (GLB) und DMSO in zueinander abgestimmten Mengen ist für eine wirkungsvolle Lösekraft der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel wesentlich. Bei 530-12 liegt der Anteil an 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol bei 45 Gew.-% und damit außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs. Muster 530-12 enthält kein GBL und zeigt somit, dass nur eine Mischung der erfindungsgemäß wesentlichen vier Komponenten die geforderten Eigenschaften und insbesondere die hohe Lösekraft erfüllt. Die Lösekraft bei 530-12 ist deutlich reduziert (nur Stufe 2).
Es wurde auch die Lösekraft der Reinsubstanzen bestimmt. Dimethylsulfoxid (Musternummer 530-14) hat eine Lösekraft von 3,5. Die Reinsubstanzen NMP und gamma-Butyrolacton haben zwar eine vergleichbar gute Lösungswirkung wie die erfindungsgemäßen Mischungen, sind aber aus Handhabbarkeitsgründen nicht einsetzbar.
Die Lösekraft ist grafisch in Figur 1 dargestellt.

Beispiel 2:

Ergebnisse aus der Praxis eines Gießereiwerks bestätigen die nahezu Gleichwertigkeit der erfindungsgemäßen Reiniger (Muster-Mischung 530-13). Als Referenzsubstanz ist NMP zu betrachten. Hiermit gelingt die Entfernung der typischen Verschmutzungen in Labortests als auch in der Praxis "sehr gut". Auf der vorliegenden Skala entspricht dies der besten Note 6. Es zeigte sich, dass von allen im Labor geprüften Reinsubstanzen Dihydro-2(3H)-furanon (GBL = gamma-Butyrolacton) als einzige gleichwertig abschnitt. Da dieser Reinstoff aber auch nachteilige Eigenschaften aufweist, wurden entsprechende Mischungen mit diesem Stoff geprüft, was letztendlich zu Muster 520-13 mit vier wesentlichen organischen Stoffen führte, insbesondere mit den Grundkomponenten GBL und DMSO.
An einer Produktionslinie wurde dabei nach 30 Min. ein gleichwertiges Ergebnis erzielt wie mit NMP. An einer anderen Produktionslinie stellte sich heraus, dass das neue Muster 530-13 nach 25 Min. Einwirkzeit das gleiche Ergebnis ergab wie NMP nach 15 Min. Zusammenfassend kann aus den Laborversuchen als auch aus den Praxistests festgestellt werden, dass ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel (beispielsweise Mischung Muster 530-13) zu gleichwertigen Ergebnissen wie der Benchmark Stoff NMP führt, was durch Variation in der Einwirkzeit gesteuert werden kann.
Das Praxisbeispiel 2 belegt, dass die erfindungsgemäße Reinigungsmittelzusammensetzung in der Praxis gut verwendbar ist und gleichwertige Reinigungsergebnisse liefert, wie das aus toxikologischen Gründen nicht mehr verwendbare NMP.

Claims

Mittel zum Entfernen von bei Polymerisationen entstehenden Verunreinigungen enthaltend:
a) 0,5 bis 20 Gew.-% Butyrolacton

b) 0,1 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,

c) 1,0 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol

d) 40 bis 60 Gew.-% Dimethylsulfoxid und

e) 0,1 bis 5 Gew.-% Additive
Mittel nach Anspruch 1 umfassend
a) 10 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,

b) 0,1 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,

c) 1,0 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,

d) 45 bis 60 Gew.-% Dimethylsulfoxid und

e) 1 bis 5 Gew.-% Additive
Mittel nach Anspruch 1 umfassend
a) 10 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,

b) 1 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,

c) 10 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,

d) 48 bis 60 Gew.-% Dimethylsulfoxid und

e) 1 bis 5 Gew.-% Additive
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Komponenten umfasst:
a) 15 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,

b) 1,5 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,

c) 20 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,

d) 50 bis 58 Gew.-% Dimethylsulfoxid und

e) 1 bis 5 Gew.-% Additive.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
a) 15 bis 20 Gew.-% Butyrolacton,

b) 2,0 bis 5 Gew.-% 2-Ethylhexyl acetate,

c) 22 bis 40 Gew.-% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol,

d) 52 bis 57 Gew.-% Dimethylsulfoxid und

e) 1 bis 5 Gew.-% Additive
Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin umfasst: f) 0,1 bis 5 Gew.-% Carbonsäureester.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin umfasst: g) 0,1 bis 5 Gew.-% Glykolether
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin umfasst: h) 0,1 bis 5 Gew.-% Ketone
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es keine weiteren Bestandteile enthält.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Reinigungsmittel zur Entfernung von Rückständen ist, die beim Polyurethan-Cold-Box-Verfahren bei der Gießerei anfallen.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Wasser kleiner ist als 2 Volumenprozent.
Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt kleiner ist als 0,2 Volumenprozent.
Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Reinigen von Vorrichtungen und Werkzeugen, die bei der Polymerisation von Polyurethanen Verwendung finden.
Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Reinigen von Vorrichtungen und Werkzeugen, die in der Gießerei Verwendung finden.
Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen und Werkzeuge bei der Polymerisation von Polyurethan nach dem Cold-Box-Verfahren eingesetzt werden.