DE1276981B - Emulsion vom Wasser-in-OEl-Typ zum Reinigen und/oder Trocknen von Metall-, Gummi-, Kunststoff- und/oder Lackoberflaechen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C23g

Deutsche KL: 48 d2-5/02

Nummer: 1276 981

Aktenzeichen: P 12 76 981.2-45 (P 35652)

Anmeldetag: 10. Dezember 1964

Auslegetag: 5. September 1968

Es ist bekannt, zur Chemisch-Reinigung von Textilfasern und anderen Bekleidungsmaterialien ein oder mehrere halogeniert^, mindestens ein Fluoratom enthaltende Kohlenwasserstoffe einzusetzen, die gegebenenfalls bis zu etwa 2 Gewichtsprozent eines Aminsalzes der Dodecylbenzolsulfonsäure enthalten können.

Ferner ist es bekannt, Metall- und Glasgegenstände mit einem organischen Lösungsmittelgemisch zu entfetten, das aus Trichloräthylen, Perchloräthylen und einem fluorierten Kohlenwasserstoff besteht und in seiner Zusammensetzung einem l,l₅2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan entspricht.

Derartige Reinigungsmittel eignen sich jedoch nicht im gewünschten Ausmaß zum Reinigen und/oder Trocknen von Metall-, Gummi-, Kunststoff- und/oder Lackoberflächen.

Erfindungsgemäß wird daher eine Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ zum Reinigen und/oder Trocknen von Metall-, Gummi-, Kunststoff- und/oder Lack-Oberflächen zur Verfügung gestellt, die den gewünschten Anforderungen entspricht und die sich dadurch kennzeichnet, daß sie aus 0,25 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, 0,1 bis 45 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat und wenigstens 30 Ge-Wichtsprozent l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan besteht. Gegebenenfalls kann sie als vierten Bestandteil Ammoniak oder zur Behandlung von Zink oder Zinklegierungen Nitromethan und Propargylalkohol enthalten.

Wie vorstehend erwähnt, enthält die erfindungsgemäße Wasser-in-öl-Emulsion drei wesentliche Bestandteile, nämlich l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan, Wasser und Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat. Trichlortrifluoräthan und Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat sind in allen Mengenverhältnissen mischbar, so daß Emulsionen aus Trichlortrifluoräthan, Wasser und Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat in praktisch allen Mengenverhältnissen hergestellt werden können. Mit zunehmender Wassermenge in der Emulsion geht diese jedoch vom Wasserin-Öl-Typ zum Öl-in-Wasser-Typ über. Diese Umkehr tritt ein, wenn die Emulsion etwa 55 Gewichtsprozent Wasser enthält, so daß die obere Grenze der Wassermenge im Rahmen der Erfindung bei etwa 50 Gewichtsprozent liegt. Emulsionen, die aus 1 Teil (16,7 %) Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, 2 Teilen (33,3%) Trichlortrifluoräthan und 3 Teilen (50%) Wasser bestehen, sind noch Wasser-in Öl-Emulsionen. Bedingt durch die bei 50% liegende obere Grenze für die Wassermenge, wird nichts gewonnen, wenn mehr als etwa 45% Isopropyl-Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ zum Reinigen
und/oder Trocknen von Metall-, Gummi-,
Kunststoff- und/oder Lackoberflächen

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours & Company,

Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. ν. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,
Patentanwälte, 5000 Köln 1, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:

Albert Webb Bauer,

Paul Amsdon Sanders,

Bernhardt Joseph, Wilmington, Del. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 12. Dezember 1963

(329 998),

vom 3. November 1964

(408 683)

ammoniumdodecylbenzolsulfonat verwendet wird, so daß für diese Komponente eine obere Grenze von etwa 45 Gewichtsprozent gilt. Zwar können Emulsionen hergestellt werden, die sehr geringe Mengen Trichlortrifluoräthan enthalten, jedoch sind gewöhnlich weniggstens etwa 30 Gewichtsprozent erforderlich, um Wasser-in-Öl-Emulsionen zu erhalten. Für diese Komponente gilt daher eine untere Grenze von etwa Gewichtsprozent.

Bei jedem System hängt die Wassermenge, die von der Emulsion aufgenommen wird, von der Menge des Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonats in der Emulsion ab. Ein Maximum von 3 bis 5 Teilen Wasser pro Teil Dodecylbenzolsulfonatsalz in der Emulsion kann erreicht werden. Die Werte in Tabelle I sind typisch für die Beziehung zwischen den Konzentrationen von Salz und Wasser.

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Tabelle I

Teile Isopropylammonium-	Teile Wasser
dodecylbenzolsulfonat	pro 100 Teile 1,1,2-Tri-
pro 100 Teile 1,1,2-Trichlor-	chlor-l,2,2-trifluoräthan-
1,2,2-trifluoräthan	lösung
0,25	1,4
0,50	1,7
1,0	3,6
2,0	6,7
4,0	13,2

In Gegenwart von Ammoniak wird die Wassermenge, die von der Emulsion aufgenommen wird, um etwa ein Fünftel gesenkt. Aus diesem Grund liegt die obere Grenze für die Wassermenge in Emulsionen, die Ammoniak enthalten, bei etwa 40 Gewichtsprozent.

Den unteren Grenzen von etwa 0,25 Gewichtsprozent Wasser und etwa 0,1 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat liegen praktische Erwägungen zugrunde. Emulsionen, die weniger als etwa 0,25% Wasser enthalten, haben nicht die gewünschte Wirkung. Wenigstens 0,1 % des Salzes ist erforderlich, um 0,25% Wasser in den Emulsionen zu halten. Für praktische Zwecke verbessern mehr als etwa 10 Gewichtsprozent des Dodecylbenzolsulfonatsalzes und 10 Gewichtsprozent Wasser nicht die Wirksamkeit für den vorgesehenen Verwendungszweck, obwohl solche Emulsionen aus den später genannten Gründen hergestellt werden können. Ebenso wird die Wirksamkeit von ammoniakhaltigen Emulsionen nicht verbessert, wenn ihnen mehr als etwa 4 Gewichtsprozent Ammoniak zugesetzt wird.

Die Art des Emulgators ist von größter Wichtigkeit. Wie bereits erwähnt, kann Isopropylammoniumdodecylbenzolsulf onat Wasser in einer Menge bis zum 3- bis 5fachens eines Eigengewichts festhalten, wenn es in !,l^-Trichlor-l^^-trifluoräthanemulgiertist. Diese Fähigkeit fehlt der Dodecylbenzolsulfonsäure oder ihren Alkali- oder Ammoniumsalzen, die nur ein Fünftel dieser Wassermenge oder eine noch geringere Menge festhalten können. Andere Aminsalze der Dodecylbenzolsulfonsäure fallen unter die gleiche Kategorie, wie in Tabelle II veranschaulicht.

Tabelle II

werden kann als in Emulsionen, die unter Verwendung anderer üblicher chlorierter Kohlenwasserstofflöser an Stelle von l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifiuoräthan hergestellt werden. Einige Beispiele für diese Erscheinung sind nachstehend in Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III

1 °/oige Lösung von Iso-

propylammoniumdodecyl-

benzolsulfonat in

CF₂ClCFCl₂ .
CCl₂= CCl₂ .
CHCl = CCL

Wassermenge, Teile pro 100 Teile Lösung

3,6 0,2 0,04

Aminsalz von Dodecylbenzolsulfonsäure*

Triäthylamin ,

n-Propylamin ,

Isopropylamin

n-Butylamin

Isobutylamin

t-Butylamin ,

Diethylamin

Diisopropylamin

Cyclohexylamin

1,1,3,3-Tetramethylbutylamin

Wassermenge,

Teile pro 100 Teile

1 %iges Aminsalz

in 1,1,2-Trichlor-

1,2,2-trifluoräthan

0,05

0,59

3,6

0,24

0,21

0,33

0,27

0,52

0,24

0,14

* Alle vorstehend genannten Salze wurden aus Dodecylbenzolsulfonsäure hergestellt, die der gleichen Probe entnommen wurde.

Es ist überraschend, daß in die erfindungsgemäßen Emulsionen erheblich mehr Wasser eingearbeitet Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat ist ein handelsübliches Produkt, dessen Fähigkeit, Wasser in Trichlortrifluoräthan zu emulgieren, etwas schwankt. Einer der Gründe für diese Schwankung ist die Anwesenheit von nachteiligen Sulfatsalzen im Produkt. Diese Sulfate sind vorhanden, wenn die Dodecybenzolsulf onsäure während der Herstellung nicht vollständig von Schwefeltrioxyd befreit wird. Eine weitere Ursache für die Schwankung scheint in der Dodecylgruppe zu liegen. Dodecylbenzol, aus dem die Sulfonsäure hergestellt wird, wird von einer Anzahl von Quellen bezogen, und die Herkunft der Verbindung scheint einen Einfluß zu haben. Zur Zeit ist noch nicht geklärt, warum dies so ist. Die Anwesenheit von Didodecylbenzolsulfonsäuren oder von Disulfonsäuren kann sich ebenfalls auswirken, aber diese Auswirkungen sind ebenfalls noch nicht bestimmt worden.

Das für die Herstellung der Emulsionen gemäß der Erfindung verwendete Wasser muß verhältnismäßig frei sein von Chlor und gelösten Salzen, insbesondere von Natriumchlorid. Mehr als winzige Spurenmengen an Natriumchlorid verursachen die Abscheidung von Wasser aus der Emulsion. Wie vorstehend erwähnt, verringert Ammoniak ebenfalls die Wassermenge, die emulgiert werden kann.

Wie bereits erwähnt, reagiert die Grundemulsion gemäß der Erfindung ziemlich schnell mit Zinkmetall. Da Zink insbesondere als Überzug auf Eisenmetallen technisch sehr wichtig ist, verringert diese Reaktionsfähigkeit sehr stark die Brauchbarkeit der Grundemulsion, die aus Trichlortrifluoräthan, Wasser und Isopropylammoniumdodecylbenzolsulf onat besteht. Es wurde jedoch gefunden, daß die Reaktion der Grundemulsion mit Zinkflächen verhindert werden kann, wenn die Grundemulsion durch Zusatz einer geringen Menge Nitromethan und Propargylalkohol modifiziert wird. Nach diesem Aspekt umfaßt die Erfindung somit ein modifiziertes Emulsionssystem, das im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilen besteht:

A. 0,25 bis 50 Gewichtsprozent Wasser,

B. 0,1 bis 45% Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat,

C. wenigstens 30 Gewichtsprozent Trichlortrifluoräthan,

D. 0,10 bis 1,2 Gewichtsprozent Nitromethan,

E. 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent Propargylalkohol,

wobei die Gesamtmenge an Nitromethan plus Propargylalkohol weniger als 1,25 Gewichtsprozent beträgt.

Halogenierte Kohlenwasserstoffe reagieren bekanntlich mit Zink. Die Reaktion von Trichlortrifluoräthan mit Zink wird technisch für die Herstellung von Chlor-

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trifluoräthylen ausgenutzt. Die Verwendung von Nitro- Verhinderung der drei Erscheinungen nicht mit

methan für die Stabilisierung halogenierter Kohlen- gleicher Leichtigkeit erreicht wird. Wenn nur Nitro-

wasserstoffe ist aus einer Reihe von Veröffentlichungen methan dem Emulsionssystem zugesetzt wird, wird

bekannt. Die USA.-Patentschrift 3 085 116 beschreibt die Reaktion mit Zink für lange Zeit, aber nicht die

die Verwendung von Nitromethan zur Stabilisierung 5 Schichtentrennung oder die Ausflockung des weißen

von Trichlortrifluoräthan gegen die Reaktion mit Feststoffs verhindert. Nur der Zusatz von Propargyl-

Alkoholen und Polyolen. Die USA.-Patentschrift alkohol verhindert wirksam die Bildung der weißen

2 567 621 und die kanadische Patentschrift 481 203 Ausflockung, jedoch hat dieser Zusatz wenig oder

beschreiben die Verwendung von nitroaliphatischen keinen Einfluß auf die Bildung mehrerer Schichten oder

Verbindungen zur Stabilisierung von Trichloräthylen io die Korrosion des Zinkmetalls. Zur Verhinderung aller

und ähnlichen Verbindungen gegen die Reaktion drei Erscheinungen ist der Zusatz von Nitromethan

mit Metallen. Die britische Patentschrift 773187 und Propargylalkohol in den genannten Mengen

beschreibt die Stabilisierung von Halogenmethanen erforderlich.

mit Alkyl- und Arylnitroverbindungen gegen die Bei der Ermittlung der optimalen Konzentrationen Reaktion mit Metallen. Die Verwendung von Ge- 15 der beiden Zusätze ist in erster Linie die Gebrauchsmischen von Nitroalkanen und dialkoxysubstituierten dauer der erhaltenen Emulsion zu berücksichtigen. Es Phenolen für die Stabilisierung von halogenierten hat sich gezeigt, daß durch geeignete Konzentrationen aliphatischen Verbindungen gegen die Reaktion mit an Nitromethan allein die Korrosion und die Schichten-Metallen ist Gegenstand des britischen Patents 765 522. trennung 60 Tage oder länger verhindert werden, die Die USA.-Patentschrift 2 775 624 beschreibt die 20 Ausflockung aber nur etwa 5 Tage verhindert wird. Stabilisierung von Tetrachloräthylen mit Propargyl- Beliebige Konzentrationen an Propargylalkohol veralkohol. Ebenso wird in der USA.-Patentschrift hindern andererseits die Schichtentrennung oder die 2 803 676 die Stabilisierung von Trichloräthylen mit Zinkkorrosion länger als etwa 10 Tage. Für die Gemischen von Propargylalkohol und Pyrrol be- meisten technischen Anwendungen sind 10 Tage eine schrieben. 25 zu kurze Zeit. Wenigstens 20 Tage, vorzugsweise

Mit dem erfindungsgemäßen Emulsionssystem 50 Tage oder länger sind für den Gebrauch der erfin-

werden gegenüber diesem Stand der Technik über- dungsgemäßen Reinigungsemulsionen in der Industrie

raschende Ergebnisse insofern erzielt, als neben der erforderlich. Wenn die Gemische Nitromethan und/

Stabilisierung gegen die Reaktion mit Zink gleichzeitig oder Propargylalkohol in Konzentrationen unterhalb

die Schichtentrennung und die Bildung einer weißen 30 der genannten Grenzen enthalten, wurden Stabilitäten

Ausflockung verhindert werden. Zwar ist es bekannt, von 10 Tagen oder weniger erzielt. Diese Zeit ist zu

daß sowohl Propargylalkohol als auch Nitromethan kurz. Wenn beide Zusätze in Mengen innerhalb der

die Reaktion mit Metallen verhindern, jedoch ist aus genannten Grenzen vorhanden sind, wird vollständige

keiner Literaturstelle zu entnehmen, daß durch eine Stabilität für eine Dauer von 50 Tagen oder mehr

Kombination von Nitromethan mit Propargylalkohol 35 erzielt, und die Zinkkorrosion wird wirksam für

sämtliche drei vorstehend genannten Erscheinungen 160 Tage verhindert.

ausgeschaltet werden, wie dies bei dem erfindungs- Die modifizierten Emulsionen eignen sich für die

gemäßen Emulsionssystem der Fall ist. gleichen Zwecke wie die Grundemulsionen, jedoch mit

Die Reaktion der Grundemulsion mit Zink ver- einer wichtigen Ausnahme: Die Emulsionen, die ursacht nicht nur den Angriff auf die Zinkflächen, 40 Propargylalkohol enthalten, neigen dazu, in einer sondern auch die Bildung des genannten weißen Fest- noch nicht geklärten Weise langsam mit Kupferflächen Stoffes in der Emulsion und die Trennung in Schichten zu reagieren. Wenn daher Oberflächen gereinigt durch Emulsionsbrechung. Die drei Erscheinungen werden sollen, die Kupfer enthalten, und kein Zinktreten auf, wenn man die Grundemulsion in Berührung metall vorhanden ist, ist es zweckmäßiger, die Grundmit Zinkflächen stehenläßt. Die Auflösung großer 45 emulsion an Stelle der modifizierten Emulsion zu ver-Mengen anorganischer Salze in der Emulsion ver- wenden. Wenn kein Kupfer vorhanden und/oder Zink ursacht Schichtentrennung. Bei der Reaktion mit vorhanden ist, sind die modifizierten Emulsionen den Zink werden zweifellos anorganische Salze gebildet, Grundemulsionen vorzuziehen. Das Reinigen mit den die wahrscheinlich sowohl für die weißen Feststoffe modifizierten Emulsionen erfolgt ebenso wie bei Verals auch für die Schichtentrennung verantwortlich 50 wendung der Grundemulsionen vorzugsweise unter sind. Da Zink in der Technik weitgehend als Korro- Verwendung von Ultraschallreinigungsapparaten. Der sionsschutzüberzug verwendet wird, ist ein Reinigungs- Hauptverwendungszweck für die erfindungsgemäßen mittel, das das zu reinigende Metall angreift, natürlich Emulsionen ist die Reinigung von Maschinen, insunbrauchbar, so daß es modifiziert werden muß, um besondere von Büromaschinen, wie Schreibmaschinen, diese Reaktion mit Zink zu verhindern. Dies geschieht 55 Additionsmaschinen, Rechenmaschinen u. dgl. Die gemäß der Erfindung, wie vorstehend erwähnt, durch Emulsionen entfernen sowohl öl- und wasserlöslichen Zusatz von Nitromethan und Propargylalkohol in den Schmutz als auch Flecken. Die Emulsionen eignen genannten Mengen. Wenn die Gesamtmenge dieser sich ferner zum Reinigen von Münzfernsprechern, beiden Materialien größer ist als 1,25 °/o der Gesamt- insbesondere des durch die Münzen betätigten mischung, pflegt eine Trennung des Emulsionssystems 60 Mechanismus. Die Emulsionen entfernen Öle, Fette einzutreten. Wenn weniger als 0,10 % Nitromethan und andere ölige Materialien, eingetrocknete Tinte oder weniger als 0,01 % Propargylalkohol verwendet u. dgl. sowie die Korrosionsprodukte von Metallen werden, werden die gewünschten Wirkungen nicht und andere wasserlösliche Materialien. Sie greifen erzielt. Kunststoff- und Gummiteile in den Elektromotoren,

Die vorstehend beschriebenen drei Erscheinungen, 65 an Drähten, Platten u. dgl. nicht an. Ferner sind sie die durch den Zusatz von Nitromethan und Propargyl- unschädlich für Farben, Lacke und andere Oberflächenalkohol verhindert werden, treten nicht unbedingt Überzüge. Die Reinigung wird gewöhnlich vorgleichzeitig auf. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die genommen, indem man die Maschine in die Emulsion

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taucht. Eine schnellere Reinigung wird durch zu- Die erfindungsgemäßen Emulsionen werden durch

sätzliche Bewegung erzielt. Eine besonders gute und Auflösen des Isopropylammoniumdodecylbenzol-

schnelle Reinigung wird bei Anwendung von Ultra- sulfonats in Trichlortrifluoräthan hergestellt. An-

schallvibration erzielt. Ultraschallreinigungsvorrich- schließend wird Wasser zugegeben und das Gemisch

tungen sind allgemein bekannt. Der Reinigung folgt 5 bis zur vollständigen Emulgierung bewegt. Wenn

gewöhnlich eine kurze Spülung mit Trichlortrifluor- ammoniakhaltige Emulsionen gewünscht werden, kann

äthan. Nach dem Spülen trocknet die gereinigte das Ammoniak entweder in Gasform oder vorzugs-

Maschine gewöhnlich in wenigen Sekunden. weise als Lösung in dem zuzusetzenden Wasser

Die Emulsionen gemäß der Erfindung eignen sich zugegeben werden. Innerhalb der oben angegebenen ferner zum Trocknen von Maschinenteilen aus Metall, io allgemeinen Grenzen kann entweder Wasser oder Tri-Kunststoff und anderen Werkstoffen, ohne daß eine chlortrifluoräthan der so hergestellten Emulsion zuphysikalische Trocknung, z. B. durch Erhitzen u. dgl., gegeben werden. Die Emulsionen sind vollständig erforderlich ist. Besonders vorteilhaft für diesen Zweck lagerbeständig.

sind Emulsionen, die weit unter ihrem Sättigungs- Während des Reinigens lösen sich wasserlösliche punkt liegen. Wenn nur getrocknet werden soll, 15 Salze in der wäßrigen Phase der Emulsion, wodurch können die aus Metall oder anderen Werkstoffen eine gewisse Wassermenge aus der Emulsion ausbestehenden Teile mit einer Lösung behandelt werden, geschieden wird. Das sich ausscheidende Wasser entdie aus Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat in hält den größeren Teil der gelösten Salze und sehr l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan besteht. Das Wasser wenig oberflächenaktives Mittel. Die abgetrennte an der Oberfläche des Metalls verbindet sich mit der 20 Wasserphase kann entfernt und frisches Wasser oder Lösung unter Bildung einer Emulsion. Nach Spülung wäßriges Ammoniak zugesetzt werden, um die mit Trichlortrifluoräthan ist die Oberfläche dann Emulsion wieder auf die Konzentration zu bringen, praktisch trocken. Auf diese Weise wird die Gebrauchsdauer der Emul-

Beim Trocknen oder Spülen ist die Zeit unwesentlich. sion für Reinigungszwecke verlängert, ohne daß eine

Das einzige Erfordernis ist, daß die Maschine oder der 25 Entfernung der gelösten Stoffe erforderlich ist. Das

Maschinenteil mit dem Chlorfluorkohlenwasserstoff zugesetzte Wasser muß ebenso wie das ursprünglich

oder der Lösung oder Emulsion, die ihn enthält, voll- zur Herstellung der Emulsion verwendete Wasser frei

ständig in Berührung gebracht werden muß. von gelösten Salzen und Chlor sein.

Beschrieben wurde nur die Verwendung von _v .

!,l^-Trichlor-l^^-trifluoräthan, da das isomere 30 Versucnsbencnt

l,l,l-Trichlor-2,2,2-trifluoräthan sich nicht als be- Die nachfolgenden Versuche zeigen, daß sich von

sonders brauchbar erwies. glatten Oberflächen Fingerabdrücke mit den erfin-

Nachstehend werden einige bevorzugte Ausführungs- dungsgemäßen Reinigungsmitteln wesentlich leichter

formen von erfindungsgemäßen Emulsionen genannt: entfernen lassen als mit !,l^-Trichlor-l^^-trifluor-

35 äthan oder mit einem Gemisch aus 1,1,2-Trichlor-

1. 2% Isopropylammoniumdodecylbenzol- 1,2,2-trifluoräthan und Isopropylammoniumdodecyl-

sulfonat, benzolsulfonat.

6°/ Wasser und Die Versuche wurden wie folgt durchgeführt: Vier-

92 % !,l^-Trichlor-l^^-trifluoräthan. undzwanzig saubere Objektträger, wie man sie in der

„ , . . , , , 40 Mikroskopie verwendet, wurden gekennzeichnet und

2. 1% Isopropylammimumdodecylbenzol- _{mit Fingera}bdrücken versehen, und zwar auf jeder

sulronat, _{Seitej mc}j_{em man} d_en Objektträger fest zwischen

\ ^Ser' · -n ■ * · t j Daumen und Zeigerfinger drückte. Es wird bemerkt,

noo, iTo^Zei^tn^^eS7o^aS^rigei ^{Ainmoniak und} daß solche Verunreinigungen durch Fingerabdrücke

98 % !,l^-Trichlor-lA^tnfluorathan. _{45 analog den} verunreinigungen sind, die oft bei der

3. 16,7 °/o Isopropylammoniumdodecylbenzol- Herstellung von Präzisionsgeräten auftreten.

sulfonat, Die vierundzwanzig mit Fingerabdrücken ver-

33,3 % l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan und sehenen Objektträger wurden in sechs Gruppen von je

50 °/o Wasser. vier Objektträgern aufgeteilt. Jeweils eine Gruppe von

4. 2,5 »/0 Isopropylammoniumdodecylbenzol- ⁵° ff Objektträgern spült man 1 Minute in den nach-

sulfonat folgend angegebenen Losungsmitteln A, B und C, und

6°/ Wasser ' ^{zwar S}P^Ü^ ^{man dre}* Gruppen ^m den nicht bewegten

0 05 ⁰I Ammoniak Flüssigkeiten und drei Gruppen in den mit Ultraschall

ω ' * 1 1 Tr · -ui' 1 ο ο * -α -Λ. bewegten Flüssigkeiten. Im Anschluß daran werden

Rest U^-Trichlor-l^^-tnfluorathan. _{fi5 alle sechg Gruppen mT} Entfernung der verschiedenen

Flüssigkeiten 1 Minute in Ultraschall bewegtem

Sämtliche vorstehenden Prozentsätze beziehen sich reinem l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan gespült und

auf das Gewicht. Die Emulsionen 1, 2 und 4 sind dann an der Luft getrocknet.

besonders vorteilhaft für Reinigungszwecke. Die Die zum Vergleich gelangenden Flüssigkeiten sind:

Emulsion 3 wird für Versandzwecke gebraucht. Sie 60 ., ., „ r,, . ,, ., „ „ -_a ...,

wird im allgemeinen vor dem Gebrauch zum Reinigen ^A· !,U-Tnchlor-l^^-trifluorathan,

mit l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan verdünnt, kann B. l,l,2-Trichlor-l₅2,2-trifluoräthan mit einem Gehalt

jedoch gegebenenfalls auch unverdünnt zum Reinigen ^{an 2}=⁵ Gewichtsprozent Isopropylammonium-

verwendet werden. Weitere bevorzugte Ausführungs- dodecylbenzolsulfonat,

formen der Erfindung sind in den Beispielen genannt. 65 C. l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthanmit einem Gehalt

Emulsionen, die Ammoniak enthalten, sind besonders an 2,5 Gewichtsprozent Isopropylammonium-

vorteilhaft zur Entfernung gewisser Oberflächenflecken dodecylbenzolsulfonat und 6 Gewichtsprozent

von Metallen. Wasser.

Die auf diese Weise behandelten sechs Gruppen von je vier Objektträgern werden auf je eine geeignete Glasplatte gelegt und mit Hilfe einer speziellen Fototechnik so fotografiert, daß auf den Fotografien auch die geringsten Verunreinigungen, d. h. auch die letzten Überbleibsel von Fingerabdrücken, klar zu sehen sind. Hierbei ist es übrigens erforderlich, die Objektträger mit einem Kamelhaarpinsel vor dem Fotografieren zu sau-

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bern, um jeglichen Staub zu entfernen, der sich während der Trocknung an der Luft darauf absetzte.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Die Werte wurden durch optische Auswertung der erhaltenen Fotografien bestimmt. Die in der Tabelle stehenden Werte geben an, wie groß die prozentuale Entfernung der Fingerabdrücke ist.

Keine Bewegung

Bewegung durch Ultraschall

Reines l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan

!.,l^-Trichlor-l^^-trifluoräthan plus 2,5 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat

l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan plus 2,5 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat plus 6 Gewichtsprozent Wasser .

0
50
95

25

75

100

Aus den Werten der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels erzielte Reinigungswirkung wesentlich besser ist als die der Vergleichssubstanzen.

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Mengenangaben auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1

2 Teile (16,7%) Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat wurden in 4 Teilen (33,3 %) 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifiuoräthan unter leichtem Rühren gelöst. Dann wurden 6 Teile (50 %) Wasser dem Gemisch zugesetzt, das gerührt wurde, bis sich eine klare, bernsteinfarbene, homogene, stabile Emulsion gebildet hatte. Die Anwesenheit von Wasser in der dispersen Phase wurde nachgewiesen, indem zwei Elektroden eines Stromkreises, der einen Strommesser enthielt, in die Emulsion getaucht wurden. Kein Stromfluß wurde verzeichnet. Wenn Wasser die geschlossene Phase gewesen wäre, wäre ein Stromfluß festgestellt worden.

Beispiel 2

42 Teile (42%) Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat wurden in 37 Teile (37%) 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan eingerührt. Dann wurden 21 Teile konzentriertes Ammoniumhydroxyd der Lösung zugesetzt. Das Gemisch wurde gerührt, wobei eine klare, homogene, stabile Emulsion erhalten wurde, die etwa 6 Gewichtsprozent Ammoniak enthielt.

Beispiel 3

Um die Schnelligkeit der Reinigungswirkung bei Verwendung der Emulsionen gemäß der Erfindung sichtbar zu veranschaulichen, wurden Objektträger aus Glas mit Fingerabdrücken u. dgl. beschmutzt. Eine Gruppe von Objektträgern wurde dann in eine durch Ultraschall bewegte Lösung getaucht, die aus 1 % Isopropylammoniumdodecylbenzolsulf onat, 1 % Wasser und 98% l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan bestand. Die andere Gruppe wurde etwa 90 Sekunden in eine durch Ultraschall bewegte Emulsion getaucht, die aus 1 % Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, 0,75 % Wasser und 0,25 % konzentriertem Ammoniumhydroxyd in l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan bestand. Beide Gruppen von Objektträgern wurden dann in l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan getaucht und dann der Einwirkung von Dämpfen von 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan ausgesetzt. Die Objektträger trockneten innerhalb einer Minute. Beide Gruppen von Objektträgern waren vollständig sauber.

Beispiel 4

Gebrauchte Schreibmaschinen, die überholt werden sollten, waren mit Korrosionsprodukten, getrocknetem öl, getrockneter Tinte, Fett u. dgl. durch den langen Gebrauch verschmutzt. Eine Gruppe solcher Schreibmaschinen wurde in ein durch Ultraschall bewegtes Bad getaucht, das eine Emulsion enthielt, die aus 2% Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, 6% Wasser und 92% l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan bestand. Eine weitere Gruppe solcher Schreibmaschinen wurde in ein ähnliches Bad getaucht, das eine Emulsion enthielt, die aus 0,05 % Ammoniak. 6 % Wasser, 2,5 % Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, Rest l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan, bestand. Beide Gruppen von Schreibmaschinen wurden etwa 5 Minuten bewegt. Anschließend wurde jede Gruppe mit l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan gespült und der Trocknung überlassen. Beide Gruppen von Schreibmaschinen waren frei von den meisten Korrosionsprodukten, getrocknetem Öl, Tinte, Fett und anderem Schmutz. Die mit der ammoniakhaltigen Emulsion behandelte Gruppe war frei von Oberflächenflecken und somit praktisch sauber. Die mit der ammoniakfreien Emulsion behandelte Gruppe zeigte noch wenige Flecken auf dem Metall, war aber im übrigen sauber. Beide Gruppen zeigten kein Anzeichen eines Angriffs durch die Reinigungslösung auf Gummi-, Kunststoff- oder andere Teile sowie keinerlei Anzeichen eines Angriffs auf die Oberflächenüberzüge

u. dgl.

Beispiel 5

Das folgende Beispiel veranschaulicht den Einfluß des Zusatzes von Nitromethan und Propargylalkohol auf die Korrosion von Zink, die Trennung in Schichten und die Ausflockung. Als Grundemulsion wurde in diesem Fall eine Emulsion verwendet, die 2% Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, 6% Wasser

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und 92% 1,1,2-Trichlortrifluoräthan enthielt. Dieser Emulsion wurden unterschiedliche Mengen an Nitromethan und/oder Propargylalkohol zugesetzt. Die Emulsionen wurden dann in Berührung mit Zink bei 38° C aufbewahrt, wobei der Einfluß auf die Korrosion des Zinks, die Abtrennung von Schichten und die Ausflockung eines weißen Feststoffs beobachtet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden. Tabelle zusammengestellt. In dieser Tabelle ist die Zeit angegeben, die bei 38⁰C zum Eintritt der Ausflockung, der Schichtentrennung oder zum Sichtbarwerden der Zinkkorrosion erforderlich war.

Tabelle IV

	Konzentration der Inhibitoren	Summe	Ausflockung	Tage bei 38° C	Zinkkorrosion
	Gewichtsprozent	1,3	80		200
Mtromethan		0,45	50	Schichtentrennung	200
1,0		0,22	80	1	160
0,3		0,110	7	60	16
0,15		0	7	130	1
0,075		1,0	1	60	200
0		0,3	1	1	200
1,0		0,15	5	60	100
0,3		0,1	Nicht sichtbar	60	4
0,15		0,3	Nicht sichtbar	50	10
0			4
0			8
Propargylalkohol
0,3
0,15
0,07
0,035
0
0
0
0
0,1
0,3

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Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß alle drei Erscheinungen sehr schnell eintreten, wenn weder Nitromethan noch Propargylalkohol vorhanden ist. Es ist ebenfalls ersichtlich, daß Nitromethan allein die Zinkkorrosion verhindert, aber wenig oder keinen Einfluß auf die Ausflockung hat. Propargylalkohol dagegen verhindert wirksam die Ausflockung, hat jedoch wenig oder keinen Einfluß auf die Schichtentrennung oder die Zinkkorrosion. Die Kombination der beiden Verbindungen verhindert wirksam alle drei Erscheinungen. Die Tabelle veranschaulicht ferner, daß über 1,25% hinausgehende Gesamtmengen der Zusätze nachteilig sind und Schichtentrennung verursachen.

Beispiel 6

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Um die Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen stabilisierten Emulsionssystem und einem nicht stabilisierten System zu veranschaulichen, wurden zwei Ultraschallreinigungsvorrichtungen erstellt. Die erste Vorrichtung enthielt eine Emulsion aus 6 Gewichtsprozent Wasser und 2,5 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulf onat in 91,5 % Trichlortrifluoräthan. Die zweite Emulsion enthielt zusätzlich dazu 0,15% Nitromethan und 0,07 Gewichtsprozent Propargylalkohol. Identische verschmutzte Zinkproben wurden in jede Vorrichtung gelegt und dann der Ultraschallreinigung für eine Dauer von 5 Minuten unterworfen, worauf 30 Minuten ohne Bewegung folgten. Diese Behandlung wurde wiederholt, wobei in der nicht stabilisierten Emulsion nach den neunten Wiederholung zwei Schichten erschienen. Nach fünfzehn Wiederholungen war das stabilisierte System noch unverändert, und die Zinkproben blieben sauber und blank.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ zum Reinigen und/oder Trocknen von Metall-, Gummi-, Kunststoff- und/oder Lackoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,25 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, 0,1 bis 45 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat und wenigstens 30 Gewichtsprozent 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan besteht.

2. Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 6 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, 2 bis 16,7 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat und 33,3 bis 92 Gewichtsprozent !,l^-Trichlor-l^^-trifluoräthan besteht.

3. Emulsion nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als vierten Bestandteil 0,01 bis 8 Gewichtsprozent Ammoniak und nicht mehr als etwa 40 Gewichtsprozent Wasser enthält.

4. Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,75 bis 6 Gewichtsprozent Wasser, 1 bis 2,5 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, 91,5 bis 98 Gewichtsprozentljl^-Trichlor-l^^-trifluoräthanund 0,05 bis 0,25 Gewichtsprozent Ammoniak besteht.

5. Emulsion nach Anspruch 1 und 2 zur Behandlung von Oberflächen aus Zink oder Zinklegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,1 bis 1,2 Gewichtsprozent Nitromethan und 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent Propargylalkohol enthält, wobei die Summe von Nitromethan und Propargylalkohol kleiner als 1,25 Gewichtsprozent ist.

6. Emulsion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 6 Gewichtsprozent Wasser, 2,5 Gewichtsprozent Isopropylammoniumdodecylbenzolsulfonat, 91,5 Gewichtsprozent 1,1,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan sowie 0,15 Gewichtsprozent Nitromethan und 0,07 Gewichtsprozent Propargylalkohol besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1057 099,1038 035, 306;

französische Patentschrift Nr. 1119 809; USA.-Patentschriften Nr. 3 042 479, 3 105 779, 159 582;

»Auszüge der kanadischen Patentschriften«, Bd. 87 (1959), Nr. 582 455.

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