DE69034057T2

DE69034057T2 - Reinigungsmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69034057T2
Application number: DE69034057T
Authority: DE
Inventors: Minoru Inada; Kimiaki Kabuki; Yasutaka Imajo; Takayuki Oguni; Noriaki Yagi; Nobuhiro Saitoh; Akitsugu Kurita; Yoshiaki Takezawa
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2010-10-26
Also published as: EP0673996B1; US6136766A; KR930007226B1; EP0458969B1; DE69031030D1; RU2104331C1; HK1001094A1; EP0673995A3; MY114292A; DE69034057D1; CA2034488A1; US5443747A; EP0673995A2; MY118065A; EP0458969A4; EP0673996A2; CN1042353C; EP0458969A1; DE69031030T2; MY107434A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Reinigungszusammensetzungen, die Reinigungsmittel ersetzen, welche ein organisches Lösemittel enthalten, einschließend Freon u. dgl., sowie die Verwendung solcher Reinigungs-zusammensetzungen.
Bei der Fertigung zahlreicher Teile, wie beispielsweise Metallteile, plattierte und beschichtete Teile sowie elektronische und Halbleiterbauelemente, finden Freon enthaltende Lösemittel, wie beispielsweise Freon 113, sowie organische Lösemittel, wie beispielsweise Trichlorethan, Trichlorethen, Tetrachlorethen und Tetrachlorkohlenstoff als Reinigungsmittel zur Entfernung von öligen Schmutzstellen u. dgl. breite Anwendung.
Reinigungsmittel, die die vorgenannten organischen Lösemittel enthalten, werden auch als wasserentfernende Reinigungsmittel nach dem Waschen der verschiedenen Teile mit Wasser verwendet, um die folgenden Probleme zu vermeiden, die im Zusammenhang mit dem direkten Troknen von Wasser stehen, das auf einem zu reinigenden Gegenstand vorhanden ist:

(1) Erhitzen (100°C oder mehr), was Energieverlust mit sich bringt;
(2) Herabsetzung der Produktivität infolge der zum Trocknen erforderlichen Zeit;
(3) mögliche Verformung des zu reinigenden Gegenstandes infolge des Erhitzens (Wärmeausdehnung, die die Toleranzen überschreitet) sowie
(4) Vergrößerung des Raumes zum Einbau des Reinigungssystems, das ein Kühl- und Hitzeschild-Aggregat einschließt.

Der Begriff "wasserentfernendes Reinigungsmittel" wird hierin zur Kennzeichnung eines Reinigungsmittels verwendet, in das ein zu reinigender Gegenstand eingetaucht wird, der mit Wasser gewaschen worden ist, oder mit dem der Gegenstand durch Berieseln gespült wird, so dass das auf dem Gegenstand vorhandene Wasser durch das Reinigungsmittel ersetzt wird und danach bei Raumtemperatur an der Luft abgedampft wird, oder auf 60°C oder weniger erhitzt wird, so dass der Gegenstand getrocknet werden kann.
Seitdem ist jedoch festgestellt worden, dass die Zerstörung der Ozonschicht durch Ausströmen von Freonen den menschlichen Körper und das ökologische System schwerwiegend beeinträchtigen kann, befindet sich die Verwendung von Freonen, wie beispielsweise die Freone 12 und Freon 113, deren Ozonabbaukoeffizienten hoch sind, weltweit in einer allmählichen Abnahme in Richtung auf ein mögliches totales Verbot.
Strengere Bestimmungen werden auch bei Chlor enthaltenden organischen Lösemitteln, wie beispielsweise Trichlorethen und Tetrachlorethen, erlassen, von denen angenommen wird, dass sie zu Bodenverschmutzung und Unterwasserkontaminationen u. dgl. führen.
Es befinden sich Freone in Entwicklung, deren Ozonabbaukoeffizienten kleiner sind als die der gegenwärtig verwendeten Freon enthaltenden Lösemittel, von denen einige auf kommerzieller Basis produziert werden. Da es sich bei ihnen immer noch um zerstörende Mittel der Ozonschicht handelt, werden diese neuen Mittel jedoch nicht sehr begrüßt.
Als ein Ersatz für die vorgenannten organische Lösemittel lenken Reinigungsmittel auf Tensidbasis im wässrigen System, die frei sind von umweltzerstörenden Einflüssen und Kontamination, allmählich Aufmerksamkeit auf sich. Allerdings sind Reinigungsmittel, die ausschließlich Tenside enthalten, hinsichtlich ihres Penetriervermögens nicht zufriedenstellend, die dadurch nicht reinigen, wie beispielsweise Flecke, die in schwer zugängliche Bereiche eingedrungen sind, aber auch mittel- bis hochviskose, dauerhafte klebrige Schmutzstellen.
Die JP-A-50463/1988 offenbart ein Verfahren zum Reinigen von gewebten Materialien durch Verwendung von Silicon enthaltenden Verbindungen. Nach dieser Offenbarung wird eine flüssige Reinigungszusammensetzung, die eine wirksame Menge von cyclischem Siloxan mit 4 bis 6 Siliciumatomen enthält, verwendet. Dieses Verfahren unterscheidet sich jedoch von dem technischer Reinigungsprozess.
Die DE-A-3739911 beschreibt die Verwendung von Polydialkyldisoloxan als eine Zusammensetzung zum Reinigen von Textilien. Ähnlich beschreibt die EP-A-0182583 die Verwendung von Cyclosiloxan zur Reinigung von Textilien. Nichtwässrige Zusammensetzungen, die Polyorganosiloxane enthalten, sind für Zwecke des Oberflächenbeschichtens vorgeschlagen worden, beispielsweise in der US-A-4501682. Der Prozess des Beschichtens ist darauf gerichtet, einige Substanzen auf der Oberfläche von Gegenständen zu halten.
Die Verwendung niederer Alkohole, wie beispielsweise Isopropanol, ist ebenfalls im Rahmen einer neuen Entwicklung untersucht worden, mit der die vorgenannten organischen Lösemittel zum Wasserentfernen ersetzt werden können. Isopropanol hat jedoch einen Flammpunkt von 11,7°C, der unterhalb der Raumtemperatur liegt und unter den üblichen Anwendungsbedingungen eine gewisse Brandgefahr in sich bogt. Darüber hinaus ist Isopropanol mit Wasser hochkompatibel, so dass eine anfängliches Wasserentfernungsvermögen gewährleistet ist, wobei das Wasserentfernungsvermögen von Isopropanol, der viel aus dem wiederholten Gebrauch resultierendes Wasser enthält, jedoch nachläßt, da Isopropanol sich eher wie Wasser verhält denn als Alkohole. Im Ergebnis bleibt das Wasser auf der Oberfläche des Gegenstandes. Als Ergebnis ist sein mögliches Wasserentfernungsvermögen beeinträchtigt. Um Isopropanol zur Wiederverwendung durch Entfernung von Wasser aus dem gebrauchten Isopropanol zu reinigen, ist eine aufwändige Investition in die Ausrüstung erforderlich. Außerdem ist Isopropanol für den menschlichen Körper toxisch, was ein weiterer Faktor ist, der sich gegen seine Verwendung richtet.
Die Verwendung von Kohlenwasserstoff und höheren Alkoholen, die über Flammpunkte verfügen, die oberhalb der Raumtemperatur liegen, ermöglicht eine vergleichsweise leichte Entfernung von Wasser, jedoch verhindert ihre geringe Flüchtigkeit, dass sie bei geringen Temperaturen, z. B. 60°C oder darunter, getrocknet werden, wodurch sie für die Anwendung als wasserentfernende Reinigungsmittel ungeeignet werden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von Zusammensetzungen zum Wasserentfernen mit verdrängenden und trocknenden Eigenschaften, gleichwertig denen von wasserentfernenden Reinigungsmitteln, die organisches Lösemittel enthalten, die weniger feuergefährlich und für die Umwelt nicht so schädlich sind. Die Zusammensetzungen zum Wasserentfernen der vorlliegenden Erfindung sind selbstverständlich nichtwässrige Zusammensetzungen.
Unsere Europäische Patentanmeldung Nr. 90915830.5, von der die vorliegende Anmeldung eine Teilanmeldung ist, beschreibt und beansprucht nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzungen die mindestens niedermolekulares Polyorganosiloxan der Formel (I) aufweisen:

(worin R¹ eine organische Gruppe mit einer einzigen Valenz ist, substituiert durch die gleiche oder davon verschiedene Gruppen, oder unsubstituiert, und worin 1 eine ganze Zahl von Null bis 5 ist.)
Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf die Verwendung einer nichtwässrigen Zusammensetzung zum Wasserentfernen mindestens für Metallteile, beschichtete Teile, elektronische Bauelemente, Halbleiterelemente, Kunststoffteile und Keramikteile, aufweisend mindestens ein niedermolekulares Polyorganosiloxan der Formel (II):

(worin R¹ eine organische Gruppe ist, mit einer einzigen Valenz substituiert durch die gleiche oder eine davon verschiedene Gruppe, oder unsubstituiert ist, und worin m eine ganze Zahl von 3 bis 7 ist).
Jedes dieser niedermolekularen Polyorganosiloxane zeigt ein starkes Penetriervermögen für Flecke und eine zufriedenstellend verdrängende Eigenschaft mit Wasser allein. R¹ in Formel (II) bezeichnet eine substituierte oder nichtsubstituierte Gruppe mit einer einzigen Valenz, einschließend: eine einwertige, unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe, wie beispielsweise eine Alkyl-Gruppe, z. B. eine Methyl-Gruppe, eine Ethyl-Gruppe, eine Propyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe; oder eine einwertige, unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe, wie beispielsweise eine Trifluormethyl-Gruppe. Geeignete endständige R¹-Gruppen schließen eine Amino-Gruppe ein, eine Amid-Gruppe, eine Acrylsäureester-Gruppe und eine Mercaptan-Gruppe. Vom Standpunkt der Stabilität und Flüchtigkeit usw, ist eine Methyl-Gruppe jedoch besonders bevorzugt.
Der Begriff "wasserentfernendes Mittel" wurde bereits definiert. Er wird verwendet, weil "Wasser" eine typische Flüssigkeit ist, die von niedermolekularen Polyorganosiloxanen verdrängt werden kann. Zur Vermeidung von Unsicherheiten ist jedoch davon auszugehen, dass die erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzungen auch als Mittel zum "Flüssigkeitentfernen", zum Verdrängen und Reinigen von anderen Flüssigkeiten als Wasser verwendet werden können. Relevante Flüssigkeiten, die auf diese Weise entfernt werden können, umfassen solche, die in niedermolekularen Polyorganosiloxanen unlöslich oder schwer löslich sind und deren Oberflächenspannung, größer ist als die der niedermolekularen Polyorganosiloxane. Das "Wasser", das entfernt werden soll, schließt solche Flüssigkeiten ein, die Wasser als Dispersionsmittel aufweisen, wie beispielsweise Mischungen von Wasser und Alkoholen und Flüssigkeiten, in denen verschiedene Substanzen aufgelöst sind.
Das durch die Formel (I) dargestellte niedermolekulare Polyorganosiloxan kann, wie bereits ausgeführt, ein Austauschstoff für Wasser allein sein, wodurch es sich leicht Verdampfen und durch Heißluft unterhalb von 60°C trocknen lässt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zum Wasserentfernen können ausschließlich oder weitgehend aus dem niedermolekularen Polyorganosiloxan bestehen, und es kann mit ihnen eine zufriedenstellende Wirkung erzielt werden. Ihre Eigenschaften zum Reinigen und Wasserentfernen werden jedoch durch Zubereitung zu einer Zusammensetzung weiter verbessert, bei der das niedermolekulare Polyorganosiloxan mit einem Tensid und/oder hydrophilen Lösemittel gemischt wird.
Tenside tragen zur Verbesserung speziell der Eigenschaften des Reinigens und Wasserentfernens der Zusammensetzung bei. Geeignete Tenside für diese Aufgabe schließen ein: Aniontenside, wie beispielsweise Polyoxyalkylenalkylethersulfonate und Phosphorsäureester; nichtionische Tenside, wie beispielsweise Polyalkoholfettsäureester, Polyoxyalkylen-fettsäureester und Polyoxyalkylenalkylether; Amphotenside, wie beispielsweise Imidazolin-Derivate; und Kationtenside, wie beispielsweise Alkylamin-Salze und Alkyl-quaternäre Ammonium-Salze. Zusätzlich dazu können ebenfalls verwendet werden Terpen-enthaltende Verbindungen, die selten in Form einer einfachen Substanz vorliegen und aus Naturstoffen extrahiert werden, sowie höhere Fettsäureester. Ebenfalls ist die Verwendung synthetischer Verbindungen möglich, bei denen ein Teil der chemischen Struktur der jeweiligen Verbindung durch ein Fluor- oder Siliciumatom substituiert ist. Mehr bevorzugt wird jedoch die Verwendung nichtionischer Tenside, um die Leistung des Mittels zum Wasserentfernen/Reinigen zu verstärken.
Obgleich das Mengenverhältnis von Tensid (sofern vorhanden) nicht speziell beschränkt ist, werden 20 Gewichtsteile oder weniger oder mehr bevorzugt 3 Gewichtsteile oder weniger Tensid bezogen auf 100 Gewichtsteilen niedermolekulares Polyorganosiloxan angestrebt.
Sofern vorhanden, kann ein geeignetes hydrophiles Lösemittel zur Einbeziehung in die erfindungsgemäße Zusammensetzungen ein solches sein, das mit den niedermolekularen Polyorganosiloxanen kompatibel ist, und spezieller vom praktischen Standpunkt ein solches, dessen Flammpunkt 40°C oder mehr beträgt. Das hydrophile Lösemittel trägt dazu bei, die substituierenden Eigenschaft durch Wasser zu verbessern.
Geeignete hydrophile Lösemittel für diese Aufgabe schließen ein: Polyalkohole und ihre Derivate, z. B. Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonopropylether, Ethylenglykolmonobutylether, Ethylenglykolmonobutyletheracetate und Diethylenglykolmonobutylether. Besonders bevorzugt sind wegen ihrer Kompatibilität mit den niedermolekularen Polyorganosilanen und aufgrund der Sicherheit des Menschen Diethylenglykolmonobutylether. Da diese Verbindungen verbesserte Eigenschaften zeigen, wenn sie mit den niedermolekularen Polyorganosiloxanen nebeneinander bestehen, ist eine Zusammensetzung, bei der ausschließlich diese Kombination verwendet wird, sowohl zum Verdrängen von Wasser als auch zum Trocknen von Vorteil.
Obgleich der Anteil der hydrophilen Lösemittel nicht speziell beschränkt ist, werden 100 Gewichtsteile oder weniger oder mehr bevorzugt 50 Gewichtsteile oder weniger hydrophiles Lösemittel in bezug auf 100 Gewichtsteile des niedermolekularen Polyorganosiloxans bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen wasserentfernenden Reinigungsmittel können angewendet werden bei Metallen, keramischen Werkstoffen und Kunststoffen. Spezieller können sie bei metallischen Teilen, oberflächenbehandelten Teilen, elektronischen und Halbleiterbauelementen, elektrischen und Präzisionsmaschinenteilen, optischen Teilen, Glasteilen und keramischen Teilen angewendet werden. Ein beispielhafter Mehrzweck-Reinigungsprozess umfasst in der Regel das Eintauchen jedes der vorgenannten Teile in das oder das Besprühen mir dem erfindungsgemäßen wasserentfernenden Reinigungsmittel, um jegliches auf dem Teil vorhandenes Wasser zu verdrängen und es durch Anblasen mit Heißluft zu trocken. Die Prozesse des Eintauchens und des Besprühens können von einem Bewegen durch Ultraschall und mechanischem Rühren begleitet werden.
Die erfindungsgemäßen, wasserentfernenden Reinigungsmittel zeigen ein starkes Wasserentfernungsvermögen und ermöglichen nicht nur das Reinigen und wasserverdrängende Wirkungen, die denen konventioneller Reinigungsmittel gleichwertig sind, die Freon u. dgl. enthalten, sondern erlauben zahlreiche Materialien maßhaltig und mir geringer Erosion zu reinigen. Da die bevorzugten Mittel der Formel (I) kein elementares Halogen enthalten, wie beispielsweise Chlor und Brom, besteht darüber hinaus bei ihnen ein geringes Risiko der Zerstörung oder Verschmutzung der Umwelt. In der vorliegenden Patentanmeldung stellen die erfindungsgemäßen wasserentfernenden Reinigungsmittel daher einen realisierbaren Ersatz für konventionelle organische Lösemittel enthaltende Mittel, wie beispielsweise Freon, dar, bei denen es zu Umweltproblemen gekommen ist.
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erklärt, worin sind:
1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus eines Reinigungssystems unter Verwendung eines erfindungsgemäßen wasserentfernenden Reinigungsmittels.
BEISPIELE 1 BIS 7
Es wurden Octamethyltrisiloxan (E1), Octamethyltetrasiloxan (E2) und Decamethylpentasiloxan (E3) als niedermolekulare Polyorganosiloxane dargestellt und Polyoxyethylenoleylether (F1) (P.O.E. = 6 Mole) und Polyoxyethylenoctylether (F2) (P.O.E. = 10 Mole) als Tenside hergestellt. E2 und E3 sind Verbindungen der Formel (II).
Diethylenglykolmonobutylether (CI) wurde als hydrophiles Lösemittel hergestellt. Diese Komponenten wurden so ausgewählt und vermischt, dass bei jeder nichtwässrigen Zusammensetzung zum Wasserentfernen der vorliegenden Erfindung, die in Tabelle 1 gezeigt werden, die Komponenten den Angaben für die Beispiele 1 bis 7 entsprachen.
VERGLEICHSBEISPIELE A BIS E
Es wurden Freon 113, Dichlormethan, Isopropanol und Ethanol als konventionelle, wasserentfernende Reinigungsmittel dargestellt, um 5 Arten der wasserentfernenden Reinigungsmittel zu erhalten, deren Zusammensetzungsverhältnisse ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt sind.
Die Eigenschaften von Beispiele 1 bis 7 und Vergleichsbeispiele A bis E wurden nach den folgenden Methoden bewertet. Das Ergebnis ist ebenfalls in Tabelle l dargestellt.
(1) EIGENSCHAFT DES WASSERENTFERNENS
Es wurden verschiedene Laboratoriumsproben (ein Streifen aus rostfreiem Stahl, ein keramisches Werkstück, ein Stück aus Polycarbonat, ein Streifen aus Ni-plattiertem Stahl) in jedes der wasserentfernenden Reinigungsmittel nach dem Waschen mit Wasser eingetaucht. In den Beispielen 1 bis 7 wurde dann die Laboratoriumsproben mit den zur Zubereitung des wasserentfernenden Reinigungsmittels abgemischten niedermolekularen Polyorganosiloxan gespült. Danach wurde die Laboratoriumsprobe in einem Ofen bei 50°C getrocknet. Die Wassermarken (durch in Wasser aufgelöste Verunreinigungen erzeugte Flecken) wurden nach dem Trocknen der Laboratoriumsprobe visuell und mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) eingeschätzt und nach den folgenden Kriterien bewertet:
XX: infolge von Erosion der Laboratoriumsprobe während des Wasserentfernens nicht bewertbar;
X: es waren Wassermarken sichtbar;
o: es waren keine Wassermarken sichtbar;
o: mit SEM keine Wassermarken einer Größe von 50 Milkrometer oder mehr feststellbar;
(2) EIGENSCHAFT DES KONTINUIEERLICHEN WASSERENTFERNENS
Unter Verwendung eines Streifens aus rostfreiem Stahl wurde ein Versuch zum kontinuierlichen Wasserentfernen mit einer Frequenz von 50x ausgeführt und das Aussehen des Streifens in analoger Weise zu dem vorstehend ausgeführten Versuch (1) bewertet.
(3) EIGENSCHAFT DES TROCKNENS
Es wurde ein Streifen aus rostfreiem Stahl in jedes der wasserentfernenden Reinigungsmittel eingetaucht und in dem Ofen bei 50°C getrocknet. Während des Trocknungsprozesses wurde der Streifen alle 5 Minuten mit einem Finger berührt, um den Trocknungszustand zu testen, wobei die zum Trocknen benötigte Zeit auf einer 5 Minuten-Basis aufgezeichnet wurde.
Aus dem in Tabelle 1 gezeigten Ergebnis wird offensichtlich, daß die im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendeten, wasserentfernenden Reinigungsmitel ein zufriedenstellendes Vermögen zum Wasserentfernen und sind realisierbare Ersatzstoffe für Reinigungsmittel, die organische Lösemittel u. dgl. auf Freon-Basis enthalten Wasserentfernende Reinigungsmittel, die Dichlormethan oder Isopropanol (Vergleichsbeispiele A und B) enthalten, korrodieren und erodieren Metallfolien und Kunststoffe. Die erfindungsgemäßen wasserentfernenden Reinigungszusammensetzungen sind jedoch mit Metallfolien und Kunststoffen kompatibel und zeigen zufriedenstellende Eigenschaften des Wasserentfernens selbst bei keramischen Werkstoffen, die über eine ausgeprägte Oberflächenrauheit verfügen. Diese Zusammensetzungen sind somit in der Anwendung bei Teilen, einschließend Metallteile, plattierte Teile, elektronische und Halbleiterbauelemente, Kunststoffteile und Keramikteile zuverlässig. Das Isopropanol enthaltende, wasserentfernende Reinigungsmittel bewirkt, daß Wasser darin aufgelöst und dadurch auf dem Teil am Ende des Prozesses präsentiert wird.
Darüber hinaus verbesserte die Einbeziehung der Tenside und hydrophilen Lösemittel in die wasserentfernenden Reinigungsmittel entsprechend der Verwendung in Beispiel 1 bis 3 das Vermögen zum Wasserentfernen.
Unter Bezugnahme auf 1 wird nun ein beispielhaftes Reinigungssystem unter Verwendung einer erfindungsgemäßen, nichtwäßrigen Reinigungszusammensetzung zum Wasserentfernen beschrieben.
Das in 1 dargestellte Reinigungssystem umfaßt einen Reinigungs-/Wasserverdrängungsprozeß A und einen Spül-/Wasserentfernungsprozeß B.
Der Reinigungs-/Wasserverdrängungsprozeß A, der der erste Prozeß ist, umfaßt einen ersten Reinigungsbehälter 1 und einen zweiten Reinigungsbehälter 2, die jeder sowohl als ein Abscheider durch Sedimentation als auch als ein Abscheider durch Überlauf fungieren, und umfaßt einen Ablassbehälter 3. Der erste und der zweite Reinigungsbehälter 1 und 2 stehen miteinander über eine Ablassleitung 2a und eine Überlaufleitung 2b in Verbindung. Der erste und der zweite Reinigungsbehälter 1 und 2 werden mit Ultraschallröhren, Schwingröhren, mechanischem Rühren, Erhitzen und Bürstenprozessen u. dgl. betrieben.
Der erste und der zweite Reinigungsbehälter 1 bzw. 2 enthalten ein Reinigungsmittel D1, das aus einem niedermolekularen Polyorganosiloxan und einem Tensid als eine erfindungsgemäße Zusammensetzung besteht. Das Tensid-enthaltende Reinigungsmittel D1 kann derart zubereitet werden, daß sein spezifisches Gewicht kleiner ist als das von Wasser und größer als das einer öligen Schmutzstelle. Das durch einen zu reinigenden Gegenstand X eingetragene Wasser Y wird daher durch Absetzen am Boden des Tensid enthaltenden Reinigungsmittels D1 abgeschieden, das in den ersten und den zweiten Reinigungsbehälter 1 und 2 gegeben wurde. Wenn auf einem Gegenstand X eine ölige Schmutzstelle Z vorhanden ist, so wird die ölige Schmutzstelle Z durch Aufwärtsflotation in dem Tensid enthaltenden Reinigungsmittel D1 in dem ersten und zweiten Reinigungsbehälter 1 und 2 abgetrennt.
Das durch Absetzen in dem zweiten Reinigungsbehälter 2 abgeschiedene Wasser Y wird in den ersten Reinigungsbehälter 1 durch eine Ablaßleitung 2a intermittierend abgelassen, während das durch Absetzen in dem ersten Reinigungsbehälter 1 abgeschiedene Wasser Y intermittierend in einem Reinigungsmittel-Recyclingmechanismus C (nachfolgend beschrieben) durch eine Ablaßleitung 4 abgelassen wird. Eine mit dem Ablassbehälter 3 verbundene Ablassleitung 3a ist ebenfalls mit dem Reinigungsmittel-Recyclingmechanismus C verbunden.
Die durch Flotation in dem ersten und zweiten Behälter 1 und 2 abgeschiedene ölige Verschmutzung Z wird unter kontinuierlichem Überlauf durch eine Überlaufleitung 5 nach außen geführt, die mit dem ersten Reinigungsbehälter 1 verbunden ist.
Das in dem ersten und zweiten Reinigungsbehälter 1 und 2 gegebene, Tensid-enthaltende Reinigungsmittel D1 wird kontinuierlich durch einen Filtrierapparat 6 im Umlauf gehalten, der zur Entfernung der Feststoffpartikel, der H₂O-Tröpfchen, der ungelösten Substanzen u. dgl. dient, die in dem Reinigungsmittel D1 enthalten sind.
Der Spül-/Wasserentfernungsprozeß B, der der zweite Prozeß ist, umfaßt einen dritten Reinigungsbehälter 7 und einen Spritzwasserspülbehälter 8. Unterhalb des Spitzwasserspülbehälters 8 befindet sich ein Zwischenbehälter 9, der mit dem dritten Reinigungsbehälter 7 über eine Ablaßleitung 9a und eine Überlaufleitung 9b in Verbindung steht. Der dritte Reinigungsbehälter 7 wird erforderlichenfalls auch gemeinsam mit den Prozessen des Ultraschallrührens, Schwingrührens, mechanischen Rührens, Reinigungsmittel-Erhitzens und Bürstens u. dgl. betrieben.
Der dritte Reinigungsbehälter 7 enthält ein Reinigungsmittel D2, bestehend lediglich aus einer Silicon-Zusammensetzung, die mit dem im ersten Prozeß A verwendeten niedermolekularen Polyorganosiloxan identisch ist. Das Reinigungsmittel D2 kann so zubereitet werden, daß sein spezifisches Gewicht kleiner ist als das von Wasser und größer ist als das einer öligen Verschmutzung. Wie in dem ersten Prozeß A wird daher Wasser Y durch Absetzen am Boden des Reinigungsmittels D2 abgeschieden und die ölige Verschmutzung Z durch Aufwärtsflotation in dem Reinigungsmittel D2 abgetrennt.
Das durch Absetzen in dem dritten Reinigungsbehälter 7 abgeschiedene Wasser Y wird intermittierend in den Reinigungsmittel-/Recyclingmechanismus C durch ein Ablaßrohr 10 abgelassen, während die durch Flotation in dem dritten Reinigungsbehälter 7 abgetrennte ölige Verschmutzung Z über eine Überlaufleitung 11 nach außen gebracht wird.
Das in den dritten Reinigungsbehälter 7 gegebene Reinigungsmittel D2 wird durch einen Filtrierapparat 12 kontinuierlich im Umlauf gehalten, der zur Entfernung der Feststoffpartikel, der H₂O-Tröpfchen, der ungelösten Substanzen u. dgl., die in dem Reinigungsmittel D2 enthalten sind, dient.
Der zu reinigende Gegenstand X durchläuft den ersten Prozeß A und danach den zweiten Prozeß B, um gereinigt zu werden und vom Wasser getrennt zu werden, und wird danach durch einen Umlufttrockner (nicht dargestellt) zur Beendigung des Reinigungsprozesses getrocknet.
Das in dem Reinigungssystem verwendete Reinigungsmittel wird dem folgenden Recyclingprozeß unterzogen.
Wie bereits beschrieben sind die Ablaßleitungen 4, 3a, 10 des ersten, zweiten und dritten Reinigungsbehälters 1, 2 und 7 sowie des Ablaßbehälters 3 mit dem Reinigungsmittel-Recyclingmechanismus C verbunden. Das Reinigungsmittel D1 oder D2, das in jedem Reinigungsbehälter enthalten ist, wird ständig durch die Filtrierapparate 6 und 12 gereinigt. Bei starker Verschmutzung wird das Reinigungsmittel jedoch durch die Ablaßleitungen 4 und 10 mit Hilfe einer Förderpumpe 13 zur fraktionierten Destillation in den Reinigungsmittel-Recyclingmechanismus C gegeben. Das in dem Wasserablaßbehälter 3 abgeschiedene Reinigungsmittel D1 wird ebenfalls intermittierend dem Reinigungsmittel-Recyclingmechanismus C zugeführt.
in dem Reinigungsmittel-Recyclingmechanismus C wird das eingeführte Reinigungsmittel mit Hilfe eines Filtrierapparates 14 in flüssige Komponenten und feste Komponenten getrennt, wobei lediglich die flüssigen Komponenten in einen Destillationsapparat 15 weitergeführt und die festen Komponenten zerstört werden. Der Destillationsapparat 15 trennt verschiedene Komponenten, Wasser, ölige Verschmutzungen in dem Reinigungsmittel unter Ausnutzung der Differenz ihrer Siedepunkte. Wasser u. dgl., die in dem Destillationsapparat 15 verbleiben, werden weiter mit Hilfe eines Dekantierapparates 16 getrennt.
Da das Reinigungsmittel D1 eine Zusammensetzung ist, bei der ein Tensid zur Zusammensetzung D2 zugesetzt wurde (die lediglich das niedermolekulare Polyorganosiloxan enthält), kann das niedermolekulare Polyorganosiloxan, d. h. das Reinigungsmittel D2, sowohl vom Reinigungs-mittel D1 als auch D2 extrahiert werden, wodurch ein Recycling des Reinigungsmittels D2 möglich wird. Die anderen Komponenten, außer das rückgeführte Reinigungsmittel D2, d. h. das Tensid, das Wasser u. dgl., werden zerstört.
Das rückgeführte Reinigungsmittel D2 wird zu einem Mischer 18 weitergeführt, von dem das Reinigungsmittel D1 dem Spritzwasserspülbehälter 8, dem dritten Reinigungsbehälter 7 oder dem zweiten Reinigungsbehälter 2 durch eine Leitung 17 zugeführt wird.
In dem Spritzwasserspülbehälter 8 wird ein Spritzwasser-Spülprozeß ausgeführt, indem lediglich das rückgeführte Reinigungsmittel D2 oder ein frisch über eine Reinigungsmittel-Zuführleitung 19 zugeführtes Reinigungs-mittel D2 verwendet werden, die beide frei sind von Verunreinigungen.
Der Mischer 18 mischt das rückgeführte oder frische Reinigungsmittel D2 mit dem von einer Tensid-Zuführleitung 20 frisch zugeführten Tensid, um ein frisches Reinigungsmittel D1 zuzubereiten. Das frische Reinigungsmittel D1 wird nach Erfordernis dem zweiten Reinigungsbehälter 2 zugeführt.
Mit dem Reinigungssystem eines solchen Aufbaus, wie er vorstehend beschrieben wurde, lassen sich die erfindungsgemäßen, wasserentfernenden Reinigungsmitel effizient und Wirkungsvoll unter Ausnutzung des Vorteils der hervorragenden Reinigungseigenschaften verwenden.
Wie vorstehend beschrieben, bieten die erfindungsgemäßen, nichtwäßrigen, wasserentfernenden Reinigungszusammensetzungen ein starkes Wasserentfernungsvermögen ohne Gefahr einer Umweltzerstörung oder -verschmutzung. Damit stellen sie eine praktizierbaren Ersatz für konventionelle wasserentfernende Reinigungsmittel auf der Basis organischer Lösemittel dar, die Freon u. dgl. enthalten und die vorgenannten ökologischen Nachteile haben.

Claims

Verwendung einer nichtwässrigen, wasserentfernenden Reinigungszusammensetzung als ein wasserentfernendes Reinigungsmittel mindestens für Metallteile, beschichtete Teile, elektronische Bauelemente, Halbleiterelemente, Kunststoffteile und Keramikteile, aufweisend mindestens ein niedermolekulares Polyorganosiloxan der Formel (II)
(worin R¹ eine organische Gruppe ist, mit einer einzigen Valenz substituiert durch die gleiche oder eine davon verschiedene Gruppe, oder unsubstituiert ist, und worin m eine ganze Zahl von 3 bis 7 ist).
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1, die im wesentlichen aus dem niedermolekularen Polyorganosiloxan der Formel (II) besteht.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 2, das ferner ein Tensid und/oder ein hydrophiles Lösemittel aufweist.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 3, mindestens aufweisend ein Tensid, wobei das Tensid ausgewählt ist aus Aniontensiden, nichtionischen Tensiden, Amphotensiden und Kationtensiden.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 4, worin das Tensid ein Aniontensid ist, ausgewählt ist aus Polyoxyalkylenalkylethersulfonaten und Phosphorsäureestern.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 4, worin das Tensid ein nichtionisches Tensid ist, ausgewählt aus Polyalkoholfettsäureestern, Polyoxyalkylenfettsäureestern und Polyoxyalkylenalkylethern.
Verwendung einer nichtwässrigen Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin das Tensid ein Amphotensid eines Imidazolin-Derivat ist.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 4, worin das Tensid ein Kationtensid ist, ausgewählt aus Alkylamin-Salzen und Alkyl-quaternären Ammonium-Salzen.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 4, worin das Tensid ferner eine von Terpen-enthaltenden Verbindungen einschließt und einen höheren Fettsäureester.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach einem der vorgenannten Ansprüche 4 bis 9, worin die Menge des Tensids bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxans der Formel (II) 20 Gewichtsteile oder weniger beträgt.
Verwendung einer nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung nach einem der vorgenannten Ansprüche 4 bis 9, worin die Menge des Tensids bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxans der Formel (II) 3 Gewichtsteile oder weniger beträgt
Nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzung, aufweisend mindestens ein niedermolekulares Polyorganosiloxan der Formel (II) (worin R¹ eine organische Gruppe ist, mit einer einzigen Valenz substituiert durch die gleiche oder
eine davon verschiedene Gruppe, oder unsubstituiert ist und m eine ganze Zahl von 3 bis 7 ist), aufweisend ein hydrophiles Lösemittel, ausgewählt ist aus Polyalkoholen und deren Derivaten.
Nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 12, worin das hydrophile Lösemittel einen Flammpunkt von 40°C oder mehr hat.
Nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 12 oder 13, worin das hydrophile Lösemittel ausgewählt ist aus Polyalkoholen und deren Derivaten, ausgewählt aus Ethylenglykolmonomethylethern, Ethylenglykolmonoethylethern, Ethylenglykolmonopropylethern, Ethylenglykolmonobutylethern, Ethylenglykohnonobutyletheracetaten und Diethylenglykolmonobutylethern.
Nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 12, 13 oder 14, worin die Menge des hydrophilen Lösemittels bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxans der Formel (II) 100 Gewichtsteile oder weniger beträgt.
Nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 12 bis 15, worin die Menge des hydrophilen Lösemittels bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxans der Formel (II) 50 Gewichtsteile oder weniger beträgt.
Verfahren zum Reinigen eines Gegenstandes, welches Verfahren das Behandeln des Gegenstandes unter Verwendung einer nichtwässrigen wasserentfernenden Reinigungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der zu reinigende Gegenstand mindestens ein Material aufweist, das ausgewählt ist aus einem metallischen Material, einem Keramikmaterial und einem Kunststoffmaterial.
Verfahren zum Reinigen eines Gegenstandes, welches Verfahren die Verwendung einer nichtwässrigen wasserentfernenden Reinigungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 umfasst, wobei der zu reinigende Gegenstand mindestens ein Material aufweist, das ausgewählt ist aus einem metallischen Material, einem Keramikmaterial und einem Kunststoffmaterial und das Material in Form von mindestens eines Teils vorliegt, ausgewählt ist aus einem metallischen Teil, einem oberflächenbehandelten Teil, einem elektronischen Bauelement, einem elektrischen Teil, einem Halbleiterelement, einem Präzisionsmaschinenteil, einem optischen Teil, einem Glasteil, einem Keramikteil und einem Kunststoffteil.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei welchem der Schritt der Behandlung mit der nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung das Eintauchen des Gegenstandes in oder das Besprühen des Gegenstandes mit der nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem der Prozess des Eintauchens oder des Besprühens des Behandlungsschrittes begleitet ist von einer Bewegung mit Ultraschall und einem mechanischen Rühren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, ferner umfassend den Schritt des Trocknens des Gegenstandes nachdem Schritt der Behandlung mit der nichtwässrigen Reinigungszusammensetzung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, ferner umfassend die Schritte: Reinigungsschritt zum Reinigen und Wasserentfernen des zu reinigenden Gegenstandes in einem Reinigungsbehälter, der die nichtwässrige wasserentfernende Reinigungszusammensetzung enthält, aufweisend das Polyorganosiloxan der Formel (II); und einen Schritt des Spülens und Reinigens des zu reinigenden Gegenstandes nach dem Wasserentfernen und Reinigen in einer Mehrzahl von Behältern (7,8) hintereinander, wobei jeder der Behälter ein Spülreinigungsmittel enthält, welches das Polyorganosiloxan der Formel (II) aufweist und welches kein Tensid aufweist, wobei der Behälter derart angeschlossen ist, dass das Spülreinigungsmittel nacheinander in entgegengesetzter Richtung zu der des Transports des zu reinigenden Gegenstandes transportiert wird; wobei der Spülschritt ausgeführt wird, während die verbrauchte Spülreinigungsflüssigkeit von dem untersten Behälter (7) der Mehrzahl von Behältern zurückgewonnen wird; die zurückgewonnene verbrauchte Spülreinigungsflüssigkeit destilliert wird, so dass sie in den Kreislauf zurückgeführt werden kann und das in den Kreislauf zurückgeführte Spülreinigungsmittel in den obersten Behälter (8) des Spülschrittes zurückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem die verbrauchte Spülreinigungsflüssigkeit filtriert wird als Vorbehandlung vor der Distillation.
Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit des Spül- und Reinigungsschrittes aus dem untersten Behälter zurückgewonnen wird und die zurückgewonnene verbrauchte Reinigungsflüssigkeit destilliert wird, um das niedermolekulare Polysiloxan der Formel (II) in den Kreislauf zurückzuführen.