DE1617044C3

DE1617044C3 - Kaltreiniger für die Reinigung fester Oberflächen

Info

Publication number: DE1617044C3
Application number: DE19661617044
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 6700 Ludwigshafen Kindscher
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-09-10
Filing date: 1966-09-10
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE1617044B2; AT274183B; DE1617044A1; CH489598A

Description

kannt. Diese Kaltreiniger sind indes erst nach einem

Reifevorgang verwendungsfähig, d. h., sie sind nach

35 dem Vermischen ihrer Einzelbestandteile noch nicht

Die Reinigung von mit ölen oder technischen Fetten gebrauchsfertig. Weitere Nachteile sind die noch zu

verschmutzten Maschinen, Maschinenteilen, Fahr- langsame Ölabscheidung und die ebenfalls noch zu

aeugen, Transportbehältern, Fußböden und sonstigen geringe Reinigungskraft.

Gegenständen kann mit sogenannten Kaltreinigern Es wurden nun Kaltreiniger für die Reinigung fester vorgenommen werden. Hierunter versteht man Lö- 40 Oberflächen gefunden, die Lösungen von nichtiono-Stingen von Emulgatoren bzw. Netzmitteln in wasser- genen, oberflächenaktiven Stoffen und Monocarbonnnlöslichen organischen Lösungsmitteln, die man auf säuren und/oder deren Alkali- oder Aminsalzen in die öligen oder fettigen Verschmutzungen nach Auf- wasserunlöslichen organischen Lösungsmitteln dar-•prühen, Aufstreichen oder Tauchen einwirken läßt. stellen, wobei die Monocarbonsäuren und die nicht-Nach einer auf den Grad der Verschmutzung ange- 45 ionogenen oberflächenaktiven Stoffe im Gewichtspaßten Einwirkzeit, während der das organische verhältnis 99 :1 bis 5 : 95, vorzugsweise 60 : 40 bis Lösungsmittel in die Schmutzschicht eindringt und 40 : 60, vorliegen. Diese Kaltreiniger sind dann besondie Emulgatoren bzw. Netzmittel mitnimmt, wird mit ders wirksam, ohne die obengenannten Nachteile einem Wasserstrahl abgespült. Hierbei wird das Ge- aufzuweisen, wenn sie als Monocarbonsäuren ali-Itiisch aus Schmutz und Lösungsmittel unter dem 50 phatische, geradkettige oder verzweigte oder cyclo-Einfluß der Emulgatoren bzw. Netzmittel von der aliphatische Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlen-Oberfläche abgelöst und in emulgierter Form weg- stoffatomen enthalten,
lespült. Die aliphatischen und cycloaliphatischen Mono-

AIs wasserunlösliche organische Lösungsmittel ver- carbonsäuren können hydrophobe Substituenten, beiwendet man gewöhnlich billige Kohlenwasserstoffe, 55 spielsweise Halogen, besonders Fluor und Chlor, und wie Petroleum, Dieselöl oder Testbenzin, aber auch Alkyläthcrgruppen, enthalten.

höhere Aromaten, wie Xylol oder dessen Homologe. Als Beispiele für aliphatische, geradkettige und Als Emulgatoren b/w. Netzmittel kommen nichtiono- verzweigte und cycloaliphatische Monocarbonsäuren gene Äthoxylierungsprodukte von Alkylphenolen, mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen seien genannt Butter-, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettsäurealkylolamiden und 60 n-Valerian-, Capron-, x-Chlorcapron, n-Heptyl-, Ca-Fettaminen in Betracht, die in ihrem Äthoxylierungs- pryl-, Pelargon-, n-Decan-, Trimethylessig-, «-Methylgrad so abgestimmt sind, daß sie in den genannten pentan-, <\-Äthylpentan-, Cyclohexancarbon-, Λ-Äthyl-Lösungsmitteln genügend löslich sind. Neben den hexan-, 1,1,3,3-Tetramelhylpentan- und a-Äthyloctannichtionogenen Emulgatoren bzw. Nelzmitteln können säure. a-Äthylhexansäure hat sich als besonders wirkr.uch lösungsmittellösliche oder lösungsmittelverträg- ßs sam erwiesen und wird daher bevorzugt,
liehe anionenaktive Emulgatoren bzw. Netzmittel an- Die aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten gewandt werden, bei denen es sich gewöhnlich um odc.· cycloaliphatischen Monocarbonsäuren können Olein-Amin-Seifen, öllösliche Sulfonate oder Sulfate in den neuen Kaltreinigern in freier Form oder ganz

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0(jer teilweise als Alkali- oder Aminsalze vorliegen. Besonders gute Ergebnisse erzielt man, wenn sie ganz oder bevorzugt teilweise mit niedermolekularen, gauerstoffhaHigen Aminen, wie Mono-, Di- oder TriSthanolamin, Dimethyläthanolamin, Diäthyläthanolamin, Propanolamin, 3-Methoxypropylamin und Morpholin, neutralisiert sind.

Vom Neutralisationsgrad ist der Reinigungseffekt erkennbar abhängig. Bei .%-Äthylhexansäure und

auch nur stöchiometrische Überschüsse an den obengenannten organischen Aminen, die zur Neutralisation der genannten'Carbonsäuren dienen, enthalten. Diese Zusätze können in den in Kaltreinigern üblichen Mengen vorhanden sein. Die Lösungsvermittler werden normalerweise in Mengen von 5 bis 20% und die korrosionsschützenden Mittel von 0,1 bis 1 %, bezogen auf die Gesamtformulierung, angewendet. Als Lösungsmittel kommen alle für Kaltreiniger

Per Neutralisationsgrad hat auch Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit der Kaltreiniger. So wurde bei Verwendung von zu 70% mit Monoäthanolamin

Monoäthanolamin wurde ein Wirkungsoptimum bei io gebräuchlichen wasserunlöslichen organischen Lö_finem Neutralismionsgrad von70 ^festgestellt. sungsmittel, insbesondere Kohlenwasserstmflösungs-

mittel, beispielsweise die obenerwähnten Lösungsmittel, in Betracht. Weiterhin ist es aber auch möglich,

j , ,, als Lösungsmittel anteilig oder in speziellen Fällen

neutralisierter »-Atnylnexansaure ein extrem wirksa- 15 alleine Chlorkohlenwasserstoffe, wie Trichloräthylen, _mer Kaltreiniger mit nur 1 /_o Anteil an nichtionogenen 'Lösungsmittelester, wie Butylacetat und Butylglykol-Oberflächenaktiven Stoffen gefunden. Derartige hoch- acetal. Alkohole, wie Äthylhexanol und Decanol, wirksame Kaltreiniger haben außerdem eine besonders Äther, wie Di-n-butyläther, und Ketone, wie Äthylieringe Emulgierwirkung. Dies zeigt sich beim Spül- n-amylketon, zu verwenden.

Vorgang mit Wasser darin, daß sich die vom Reiniger 20 [_n den nun folgenden Beispielen soiien ausgewählte durchdrungene Schmutzschicht mühelos abhebt und
in nichtemulgierler Form davonschwimnu. Dadurch
ist die Möglichkeit gegeben, den Schmutz in Ülahscheidern sauber abzu'rennen und damit aus dem
Abwasser zu entfernen.

Außer den aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten oder cycloaliphatischen Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und bzw. oder deren Alkali- oder Aminsalzen enthalten die erf'indungs-

Kaltreiniger vorgestellt werden.

In Vergleichsversuchen werden Kaltreiniger gemäß der deutschen Patentschrift 1077 819. die aus Fettsäuren bzw. deren Salzen, wasserunlöslichen organischen Lösungsmitteln und nichtionogenen oberflächenaktiven Stoffen in ähnlichen Gevvichtsverhältnissen aufgebaut sind, mit den erfindungsgemäßen Kaltreinigern verglichen.

Die Ergebnisse erhellen den überraschenden Vorteil

gemäßen Kaltreiniger nichtionogene, oberflächen- 30 der hier dargestellten Reiniger, was auf Grund der

nicht vorher-

aktive Stoffe, wie sie in Kaltreinigern üblicherweise verwendet werden. Als nichtionogene, oberflächenaktive Stoffe kommen vorzugsweise Oxalkylierungsprodukte längerkettiger oxalkylierbarer Körper in Betracht, beispielsweise Umsetzt..gsprodukte von Äthylenoxyd, Propylenoxyd oder deren Mischungen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkylphenolen, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettsäurealkylolamiden und Fettaminen, sowie Umsetzungsprodukte von Äthylenoxyd mit Addukten von Propylenoxyd an 4 bis 9 KohlenstofTatome enthaltende oxalkylierbare Körper der genannten Art. Der Oxalkylierungsgrad dieser Produkte wird in üblicher Weise so gewählt, daß sie in den Kaltreinigern löslich sind. Das ist

beispielsweise bei den Addukten aus 1 Mol Nonyl- 45 85,00 Teile Petroleum, phenyol und 7 Mol Äthylenoxyd, aus 1 Mol Ölsäure 8,95 Teile Isopropanol. und 6 Mol Äthylenoxyd, aus 1 Mol Ölsäuremonoäthanolamid und 6 Mol Äthylenoxyd, aus 1 Mol
Oleylamin und 9 Mol Äthylenoxyd, aus 1 Mol Äthylhexanol mit 2 Mol Propylenoxyd und 2 Mol Äthylen- 50
oxyd, aus l_Mol n-Butanol mit 4 Mol Propylenoxyd
und 2 Mol Äthylenoxyd der Fall.

Die Gesamtmenge an oberflächenaktiven Stoffen, also an nichtionogenen, oberflächenaktiven Stoffen und aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten oder cycloaliphatischen Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und bzw. oder deren Salzen, kann sich in den neuen Kallreinigern im üblichen Bereich von 5 bis 20Gewichtsprozent bewegen; er

kann aber in vielen Fällen auch weniger als 5 Gewichts- 60 85,00 Teile Petroleum, prozent bis herunter zu 0,5 Gewichtsprozent betragen. 9,25 Teile Isopropanol.

Außer den genannten Bestandteilen können die Herstellung wie bei Beispiel 1. Außerordentlich

neuen Kaltreiniger auch noch übliche Lösungsvermitt- stark wirkender Kaltreiniger, der seine Wirksamkeit ler, z. B. niedermolekulare Alkohole oder Äther- praktisch unverändert beibehält, wenn man ihn mit alkohole, wie Propanol, Butanol, Glykolmonoäthyi- 65 einem Gemisch aus Petroleum und Isopropanol vom äther, Glykolmonobulyläther und Butyldiglykol, und Gcwichlsverhältnis90 : 10 im Gewichtsverhältnis 20 zu korrosionsschiitzende Mittel, wie ölsäuremono- und 80 verdünnt. Die Verdünnung zeigt bei ausgezeichneter -diäthanolamid.Triäthanolaminmonoölsäureesteroder Kaltreinigerwirkung äußerst geringe Emulgierneigung.

relativ ähnlichen Zusammensetzung gesehen werden konnte.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten.

Beispiel I

Ein erlindungsgemäßer Kaltreiniger hat folgende Zusammensetzung:
4,00 Teile x-Äthylenhexansäure, 1,70 Teile Monoäthanolamin (Neutralisationsgrad

der Säure 100°,,),

0,35 Teile Kondensationsprodukt aus 1 Mol Nonylphenol und 7 Mol Äthylenoxyd,

Die Herstellung erfolgt durch einfaches Vermischen. Der Kaltreiniger hat intensive Reinigungswirkung und schwache F.mulgierneigung.

Beispiel 2

Ein erfindungsgemäßer Kaltreiniger hat folgende Zusammensetzung:
2,50 Teile \-Äthylhexansäure,
0.75 Teile Monoäthanolamin (Neutralisationsgrad

der Säure 70^l„'_n).

2,50 Teile Kondensationsprodukt aus I Mol Nonyiphenol und 7 Mol Älhylcnoxyd,

Beispiel 3

Ein durch einfaches Vermischen hergestellter Kaltreiniger aus

2.5 Teilen ^-Äthylhexansäure,

2.6 Teilen Triethanolamin (Neutralisationsgrad der

Säure 100%),
2,5 Teilen Kondensationsprodukt; aus 1 Mol Nonyl-

phenol mit 7 Mol Äthylenoxyd,

83,4 Teilen Petroleum, 9,0 Teilen Isopropanol

hat ähnliche Eigenschaften wie der im Beispiel 2 beschriebene.

B e i s ρ i e 1 4

Ein durch Vermischen erhaltener Kaltreiniger hat folgende Zusammensetzung:
2,5 Teile Λ-Äthylhexansäure,
2,5 Teile Kondensationsprodukt aus 1 Mol Ölsäure-

monoäthanolamid mit 6 MoI Äthylenoxyd. 90.0 Teile Petroleum,

5,0 Teile Butylglykol.
Diese Mischung zeigt eine gute Reinigungswirkung.

²5 Beispiel 5

Ein Kaltreiniger, der ebenfalls durch Vermischen der Komponenten hergestellt wird, hut folgende Zusammensetzung:

2,5 Teile x-Chlorcapronsäure,

1.0 Teil Monoäthanolamin (Neuiralisalionsgrad

der Säure 100",,).
2,5 Teile Kondensationsprodukt aus I Mol Ölsäure

mit 6 Mol Äthylcnovyd,
89.0 Teile Petroleum,

5.0 Teile Isopropanol.

Der Reiniger hat einen guten Reinigungseffekt bei nur gering..r Emulgierwirkung.

Beispiel 6

Ebenfalls durch Vermischen ist der Kaltreiniger folgender Zusammensetzung erhältlich:

3,0 Teile λ-Äthylhexansäurc,

2,0 Teile Kondensationsprodukt aus 1 Mol 2-Äthylhexanol mii 2 Mol Propylenoxyd und 2 MoI Äthylenoxyd.
40.0 Teile Trichlorethylen,

50,0 Teile Testbenzin.

Kaltrcmigcr mit sehr guter Reinigungswirkung.

Verglcichsvcrsuchc

Es wurden folgende Kaltrciniger miteinander \erglichen:

a) Mittel, hergestellt nach der Vorschrift im Absatz 1 des Beispiels der deutschen Patentschrift I 077 819.

b) Mittel gemäß vorliegender Anmeldung, hergestellt durch Vermischen der im Absatz. 1 des Beispiels der deutschen Patentschrift 1 077 819 angegebenen Komponenten unter Ersatz, der 10 Teile Olein durch 7,8 Teile •v-Äthylhcxansäurc.

c) Mittel, hergestellt wie das Mittel a), unter IOrI-lasscn des Sulfodicarbonsäurcalkalidialkylcslcrs.

d) Mittel gemäß der vorliegenden Anmeldung, hergestellt durch einfaches Vermischen der TPr das Mittel c) verwendeten Komponenten unter Ersat? der 10 Teile Olein durch 7;8 Teile vÄthylhexan säure.

e) Mittel, hergestellt nach der Vorschrift des Absatzes 2 im Beispiel der deutschen Patentschrift 1077 819.

f) Mittel gemäß vorliegender Anmeldung, hergesiellt durch einfaches Vermischen der im zweiten Absatz des Beispiels der deutschen Patentschrift I 077 819 angegebenen Komponenten, unter Ersatz des Oleins durch 5,3 Teile -\-AthyIhexansaure.

g) Mittel, hergestellt nach Absatz 2 des Beispiels der deutschen Patentschrift 1077 819, unter Forllassung des Natriumdialkylesters der Monosulfobernsteinsäure.

h) Mittel gemäß vorliegender Anmeldung, hergestellt durch einfaches Vermischen der für das Mitiel g) verwendeten Komponenten, unter Ersatz des Oleins durch 5,3 Teile \-A\hylhexansäure.

Die Mittel a) bis h) wurden nach folgender Methode auf ihr Eimulgicrverhalien geprüft:

Glasröhren \on 70cm Länge und 1,5 cm lichter Weile wurden mit 110 ml destilliertem Wasser gefüllt, welches vorsichtig mit 5 ml Kaltreinigerlösung überschichtet wurde. Nach Verschließen wurden die Röhren ruckartig um !80 gedreht und sofort senkrecht aufgestellt. Es bildeten sich mehrere Schichten aus, deren Art und Dicke als Maß für die Ernulgicrwirkiing des geprüften Mittels festgestellt wurde, in der folgenden Tabelle sind für jedes Mitlei die nach 10 Minuten Standzeit ermittelten Schichtdicken in Millimeier von oben nach unten angegeben; hinter jeder Dickenangabe ist in Klammern die Art der Schicht nach folgendem Zahlenschlüssel charakterisiert :

(I) blankes Öl.

(2) dichte EmuKior (Rahm),

(3) milchige Emulsion (normale Emulsion).

(4) transparente Emulsion (sehr verdünnte feinteilige Emulsion),

(5) blankes Wasser.

Als Kaltreinigcrlösungcn wurden Lösungen der oben definierten Mittel a) bis h) in Testbenzin im Gewichlsvcrhältnis 1 : 9 verwende!.

Die Reinigtiwgswirkung der Mittel a) bis h) wurde wie folgl geprüft:

Sorgfällig gereinigte und getrocknete Stahlbleche in der Größe 60 χ 250 mm wurden mit je 0,25 g einer Testpaste aus 1 Gewichtsteil Maschinenöl, 1 Gcwichtstcil lleißdampf/ylinderöl I 601 082 und I Gewichtsteil Ruß CK 3 (Degussa) gleichmäßig eingerieben. Auf die so vcrsc¹"mutzten Bleche wurde 1 ml der obenerwähnten Kaltrcinigcrlösung mit dem Zerstäuber gleichmäßig aufgesprüht. Nach 5 Minuten Einwirkungszeit wurden die besprühten Bleche mit einem Wasserstrahl intensiv abgespritzt und der Reinigimgserfolg mit folgender Notierung beurteilt:

-- sehr schlechter Rcinigungseffckl (0"„),
--: schwacher Reinigungseffekl (30",,).
mittelmäßiger Reinigungseffckt (60",,).
guter Reinigungseffckt (90",,),
sehr guter Rcinigungseffckl (K)O",,).

Die folgende Tahclle gibt die cr/ielten Ergebnisse wieder.

KaIl-	E-Jruilgici'wirkung	Ίΐ.ιΐιΐ; von oben ach linien)	Reini-
rciiiiger	η	13 mm (2) -	gungs- wirkung
a	1 mm (1-2)	Rest (3)	4 <;
		27 mm (2) —
b ^::	4 mni(l)	Rest (3-4)	4—5
		— 10 mm (2) —
C	2 mm(l)	Rest (3-4)	·) 4
		- 22 mm (2) —
•J*	5 mm(l)	Rest (3-4)	5
		— 4 mm (2) -—
e		Rest (3)	4—5
		— 10 mm (2-3) —
f*	13 mm (1)	Rest (3-4)	4—5
		— 25 mm (2) —
g	2mm(l)	Rest (3)	4—5
		— 18 mm (2) —
h*	3 mm(l)	Rest (3-4)	5

Die Ergebnisse zeigen, daß von den vergleichbaren und durch eine Klammer zusammengefaßten Reinigungspaaren jeweils der erfindungsgemäße Reiniger

(durch Sternchen gekennzeichnet) jeweils das günsti gere Emulgierverhalten bei gleicher oder bessere Reinigungswirkung hat.

409 635/Z

Claims

handelt. Häufig findet man auch Kombinationen Patentansprüche: mehrerer nichtionogener Emulgatoren bzw. Netzmittel in Kaltreinigerformulierungen.

1. Kaltreiniger für die Reinigung fester Ober- Als LösungsvermUtler, die Loslichkeitsschwiengflächen, die Lösungen von nichtionogenen, ober- 5 keiten mit manchen dieser Emulgatoren bzw. Netzflächenaktiven Stoffen und Monocarbonsäuren mittel in den Kohlenwasserstofflosungsmitteln auf- und/oder Alkali- oder Aminsalzen in wasserun- heben sollen, werden niedere Alkohole oder Ather-Iöslichen organischen Lösungsmitteln darstellen, alkohole, z. B. Propanol, Butanol, Glykolmonoathyl-, wobei die Monocarbonsäuren und die nichtiono- -monobutyläther, Butyldiglykol usw., in untergeordgenen, oberflächenaktiven Stoffe im Gewichu-j_D netem Maße eingesetzt. Außerdem kommt der Zusatz verhältnis 99:1 bis 5:95 vorliegen, dadurch von korrosionsschützenden Mitteln in rrage,

g e k e η η ζ e i c h η e t, daß sie als Monocarbon- Die geschilderten Kaltreiniger können auch als säuren aliphatische, geradketüge oder verzweigte wäßrige Emulsionen in der beschriebenen Weise anoder cycloaliphatische Monocarbonsäuren mit 4 gewandt werden. Allerdings muß man dann hinsichtbis 10 Kohlenstoffatomen enthalten. 15 Hch der Menge und der Zusammensetzung des Emul-

2. Kaltreiniger nach Anspruch 1, in dem die gator- bzw. Netzmittelanteils Zugestandnisse an eine aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten oder verlangsamte Wirkung und eine erhöhte Emulsionscycloaliphatischen Monocarbonsäuren mit 4 bis Stabilität machen. Insbesondere letztere iV aus ab-10 Kohlenstoffatomen und/oder deren Alkali- oder wassertechnischen Gründen häufig unerwünscht, da Aminsalze zu den nichtionogenen, oberflächen- 20 die öligen bzw. fettigen Verschmutzungen und die aktiven Stoffen im Gewichtsverhältnis 60:40 bis Lösungsmittel nicht schnell genug zu einer Abschei-40 : 60 vorliegen. dung gebracht werden können.

3. Kaltreiniger nach Anspruch 1 oder 2, gekenn- Der Gehalt an oberflächenaktiven Stoffen bewegt zeichnet durch einen Gehalt an Äthylhexansäure sich bei üblichen gebrauchsfertigen Kaltreinigern zwials aliphatischen verzweigter Monocarbonsäure. 25 sehen 5 und 20 Gewichtsprozent. Unterhalb davon ist

4. Kalireiniger nach Anspruch 1 bis 3, in denen die Reinigungswirkung auf hartnäckige OJ- und Fettdie aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten Verschmutzungen nicht ausreichend. Die für eine gute oder cycloaliphatischen Monocarbonsäuren ganz Reinigungswirkung üblichen Konzentrationen bringen oder teilweise mit niedermolekularen, sauerstoff- dagegen auch schon beträchtliche Abwasserschwierighalt'gen Aminen neutralisiert sind. 30 keiten im oben geschilderten Sinne mit sich.

Aus der deutschen Patentschrift 1 077 819 ist ein Verfahren zur Herstellung flüssiger Kaltreiniger be-