DE1810245A1

DE1810245A1 - Mittel zur Entfernung von waessrigen Fluessigkeitsschichten auf Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE1810245A1
Application number: DE19681810245
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Heidenbluth; Georg Ziehr
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1968-11-22
Filing date: 1968-11-22
Publication date: 1970-06-18
Also published as: BR6914387D0; GB1251909A; AT288109B; JPS5238989B1; US3653983A; CH542291A; BE742039A; ES373762A1; FR2023901A1; NL6916088A

Description

Patentabteilung Düsseldorf, 21. Kovember 1968

Dr. Kr/Gu_{: t:} ,. ... Henkelstr. 6?/.

Patentanmeldung • D 3788..

"Mittel zur Entfernung von' wäßrigen Flüssigkeitsschichten auf Metalloberflächen"

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Entfernung von wäßrigen Flüssigkeitsschiehten auf Metalloberflächen auf Basis von organischen Lösungsmitteln unter Zusatz von bestimmten Carbonsäuren und Älky!aminen zur Trocknung und Hydrophobierung der Oberfläche,

Bei der Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen mit wäßrigen Lösungen ist es normalerweise erforderlieh, die Metalloberflächen von den anhaftenden Flüssigkeitsschichten zu befreien. Im allgemeinen werden die Teile nach dem Spülen mit Wasser mit Warmluft getrocknet. Beim Verdampfen des Wassers bilden sich . Tröpfchen, die zu Flecken führen können. Auch sind aus Sack- und Bohrlöchern in den Metallgegenstanden selbst unter- Verwendung -von Druckluft häufig die letzten Reste Flüssigkeit nur schlecht, zu entfernen. Man hat auch ,schon versucht, zur Trocknung feuchter Gegenstände Aufsaugmittel zu verwenden. Diese Methode ist zwar wirksam, jedoch zeitraubend und beispielsweise für die Behandlung von Gegenständen mit Bohrlöchern im allgemeinen .unzweckmäßig.

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Henket & Cie GmbH

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Eine spezielle -Methode ist -die ^rdckn1!Mg^;Imter^:-¥e^~ <■"' wendung von organischen. -Losüngsmittelp* ■ Hierbei -kann,- -· . das Wasser 'durch "LösungsroitteldäiKpf©^azeotrop exit—·- ·-"--■ fernt werden.. Es⁵ ist auch¹· bekannt,- im>tauchverfahren "■:. das Wasser durch organische Lösungsmittel zu verdrän-» gen, wenn diesen Lösungsmitteln bestimmte tenside' ·;·■' wie beispielsweise quärtäre Ammoniumverbindungen, · ' Fettsäurepolyglykolester' oder ähnliche ^erbindungen'■'■" zugesetzt sindvEö "hat sich ^:jedoch geneigt, da:ß bei ---■-■ dieser bekannten Arbeitsweise -das abjgelöste■■: Wasser v:v leicht emuigiert wird und dann Rückstände auf-dei*' -"^r-Oberfläche zurückbleiben.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß diese Machteile nicht auftreten, wenn die Metalloberflächen zur Entfernung von wäßrigen Flüssigkeitsschichten mit Mitteln auf Basis organischer mit Wasser nicht mischbarer Lösungsmittel der nachstehend beschriebenen Art behandelt werden. Diese Mittel sind gekennzeichnet ■ durch ein organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mit einer Dichte von weniger als 0,9 g/ml und "einem Gehalt an 0,1 - 10 Gew.-^ Monocarbonsäure- oder, Carbonsäuregemisch mit 1-12 C-Atomen sowie 0/1 r-8 Gew. -fo Alkylamin Mt 6 - 10 "C-Atomen oder deren Gemische, wobei die Gesamtzahl der C-Atome von Carbonsäure und Alkylamin 15'"- 17 beträgt.

Als organische mit Wasser nicht mischbare Lösungsmit- ' te !gemische kommen im allgemeinen Kohlerw'asserstöfffraktionen mit einer Dichte von weniger als 0,9 g/ml in Betracht. Gegebenenfalls können geringe Mengen^! '""" ' chlorierter .Kohlenwaiserstöf £e"' hi^ugefiigfe we^äeri. """* '

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Es ist im allgemeinen vorteilhaft, die Dichte des Lösungsmittels möglichst gering zu halten, um ein schnelles Absetzen des verdrängten Wasser zu bewirken. Im allgemeinen werden Kohlenwasserstoffe mit Siedegrenzen zwischen 15O und 250° C verwendet bzw. Fraktionen aus diesem Siedebereich. Organische Lösungsmittel der genannten Art besitzen im übrigen eine relativ geringe Feuergefährlichkeit und gewährleisten ein schnelles Verdunsten des Lösungsmittels nach der Herausnahme der Metallgegenstände aus dem Behandlungsbad.

Als Garbonsäuren können gradkettige oder verzweigte, natürliche oder synthetische Monocarbonsäuren oder deren Gemische mit 7-12 Kohlenstoffatomen im Molekül eingesetzt werden. Es können beispielsweise önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure oder die diesen Garbonsäuren entsprechenden verzweigten Säuren verwendet werden. Neben diesen aliphatischen Carbonsäuren kommen auch aromatische Carbonsäuren wie insbesondere Benzoesäure in Frage. Vorzugsweise wird als Carbonsäure ein leicht zugängliches, technisches Fettsäuregemisch, welches vorwiegend Capryl-, Caprin- und Laurinsäure enthält, verwendet. Derartige Gemische fallen beispielsweise bei der Aufarbeitung natürlicher Fette als Vorlaufdestillat an und bestehen meistens aus ca. 50 % Caprylsäure, 40 # Caprinsäure und 5 % Laurinsäure sowie geringen Mengen niederer Caronsäuren.

Als Alkylamine kommen vorzugsweise primäre Amine wie Hexylamin, Octylamin und Decylamin oder auch Gemische hiervon in Betracht. Vorzugsweise werden die Monocarbonsäuren bzw. die Monocarbonsäure-

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gemische und die Alkylamine bzw. deren Gemische in etwa äqüimolären Mehge'n verwendet.' Geringe Überschüsse an Carbonsäure oder Alkylämih beeinträchtigen nicht die Wirksamkeit'. ........ ,,

Vorzugsweise werden Mittel verwendet, die 0,3 bis 3 Gew.->ö Carbonsäure und Alkylämih enthalten. Grundsätzlich"können auch Mittel'mit einem geringeren Gehalt an Carbonsäure und'Äikylämiri" äis'Ö,3 % hergestellt werden, deren Standfestigkeit aber für ein technisches Produkt zu' gering ist. Bei höheren Konzentrationen an Carbonsäure und Älkylamin hinterbleibt ein geringer Film auf den Metalloberflächen, der aber einen positiven Einfluß' auf die Lagerfähigkeit ausübt.

Besonders wesentlich ist, daß die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von Carbonsäure und Älkylamin 15 bis 17 beträgt. Als Kohlenstoffzahl der Carbonsäure bzw. des Alkylamins ist bei Gemischen die rechnerische Durchschnittszahl der C-Atome maßgebend. Bei zu geringer Kohlenstoffzahl bilden sich nämlich in dem Behandlungsbad bei der Einschleppung von V/asser mehrschichtige Flüssigkeitssysteme aus. Die Wirksamkeit der Wasserverdrängung ist zu gering. Ist hingegen die Kohlenstoffzahl zu hoch, so entstehen mit dem abgelösten Wasser Emulsionen.

Zur Entfernung der wäßrigen Flüssigkeitsschichten werden die feuchten Metalloberflächen für kurze Zeit in ein Bad, welches die oben angegebenen Bestandteile enthält, eingebracht. Im allgemeinen ist bereits eine Behandlungsdauer von wenigen Sekunden ausreichend, um die Metall-

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Oberflächen von dem anhaftenden Wasserfilm zu befreien. Das verdrängte Wasser scheidet sich gut ab. Es tritt keinerlei Emulsionsbildung auf, so daß das Wasser leicht abgezogen werden kann. Die Metallteile werden dann aus dem Bad herausgenommen.. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels hinterbleiben hydrophobe Oberflächen, die einen vorübergehenden Korrosionsschutz ergeben. Wenn eine Langzeitlagerung der Metallgegenstände erwünscht wird, kann in die erfindungsgemäßen Mittel ein übliches Korrosionschutzfett wie beispielsweise Wollfett oder Vaseline eingearbeitet werden.

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3ei den Prozentangaben in den -nachstehenden Beispielen handelt es sich um Gewichtsprozente, soweit nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1 ·

Verschmutzte Metallgegenstände, die zuvor mit einer alkalischen Reinigungslösung -behandelt und danach gründlich mit Masser abgespült wurden, wurden in feuchtem Zustande in ein Bad der nachstehenden Zusammensetzung getaucht

1,2 % Vorlauffettsauregemisch (errechnete C-Zahl

von 9)und

1,0 % Octylamin, gelöst in einem Gemisch aus 93,8 % einer Kohlenwasserstofffraktion mit der

Siedegrenze Kp„g_Q 18O - 210° C und 4,0 fo Perchloräthylen

Das an der Oberfläche haftende Wasser wurde sofort verdrängt, ohne daß eine Emulsionsbildung oder eine Mehrphasenbildung in dem Bad auftrat. Beim Herausziehen der Teile aus der Lösung verdampfte die geringe Lösungsmittelmenge*und es wurden trockene hydrophobe Metall- . Oberflächen erhalten.

Zum Vergleich wurden die Metallgegenstände bei sonst gleicher Arbeitsweise mit einer Lösung im Eintauchverfahren behandelt, die

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2 , fc Caprylsäure
1,5 $ Hexylamin

96*5 % eines Kohlenwasserstoffes, mit der Siedegrenze Kp₇₆₀ 180 - 210° C

enthielt. Die C-esamtkohlenstoffzahl des Mittels betrug somit 14.

Es trat zwar ebenfalls eine Verdrängung von Wasser von Metalloberflächen auf, aber bereits nach Einarbeitung einer geringen Menge Wasser trennte sich das Mittel in > Schichten.

In einem weiteren Vergleichsversuch wurden schließlich die Metallgegenstände bei sonst gleicher Arbeitsweise in eine Lösung eingetaucht, die

2 % Laurinsäure
1 % Hexylamin

97 $ eines Kohlenwasserstoffes mit den Siedegrenzen ΚΡγ5₀ ¹^⁰ "" ²¹⁰° ^c

enthielt. D3,e Gesamtkohlenstoff zahl des Mittels betrug somit 18.

Es trat ebenfalls eine Verdrängung des Wasserfilms von Metalloberflächen auf, aber das abgelöste Wasser bildete an der Grenzfläche mit der organischen Phase, vornehmlich bei Bewegung des Bades beim Aus- und Einfahren der Teile, eine Emulsion.

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Beispiel 2

Verschmutzte mit einem Bearbeitungsöl gefettete Bleche wurden mit einem sauren Reiniger behandelt und anschließend mit Wasser gespült. Danach wurden die Bleche in ein Bad folgender Zusammensetzung getaucht

2,2 ■% eines Gemisches aus Caprylsaure und Laurinsäure (Verhältnis 2 ι 1)

1,5 % Hexylamin, . .

96,3 % eines aliphatischen Kohlenwasserstoffgemisches mit den Siedegrenzen Kp₇^_n 155 _T I95⁰ C

Nach dem Herausziehen der Bleche aus dem Bad und Ab-: dunsten des Lösungsmittels wurden reine, trockene Oberflächen erhalten.

Beispiel 5

Leicht verunreinigte Metallteile wurden mit einem Neutralreiniger behandelt und anschließend mit Wasser gespült. Anschließend wurden die Metallteile in ein Bad der folgenden Zusammensetzung eingetaucht

5*6 $>- Caprylsaure und
5,0 % Octylamin, gelöst in

89,4 % eines aliphatischen Kohlenwasserstoffgemisches mit den Siedegrenzen Kp„g_Q 155 - 210⁰C

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Nach wenigen Sekunden war das an der Oberfläche haftende Wasser verdrängt, und man erhielt nach der Herausnahme der Metallteile aus dem Bad und Abdunsten des Lösungsmittels eine trockene, hydrophobe Metalloberfläche.

Praktisch die gleichen Ergebnisse wurden erhalten, wenn man anstelle des oben beschriebenen Bades ein Bad der nachstehenden Zusammensetzung verwendet:

1,2 % Benzoesäure und
1,6 % Decylamin, gelöst in 92,2 $> eines Kohlenwasserstoffes mit den

Siedegrenzen Kp₇^₀ 180 - 210° C 5,0 % Perehloräthylen

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Claims

Patentansprüche

1. · Mittel zur Entfernung von wäßrigen Flüssigkeitsschichten auf Metalloberflächen auf Basis von organischen mit Wasser nicht mischbaren . Lösungsmitteln, gekennzeichnet durch ein organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mit einer Dichte von weniger als 0,9 g/ml und einem Gehalt an 0,1 - 10 % Monocärbonsäure oder Carbonsäuregemisch mit 7-12 C-Atomen sowie 0,1 - 8 $ Alkylamin mit 6-10 C-Atomen oder deren Gemische, wobei die Gesamtzahl der C-Atome von Carbonsäure und Alkylamin 15 - 17 beträgt,

2.· Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Monocarbonsäuren und Alkylamine in etwa äquimolaren Mengen enthält.

"5. Mittel gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Monocarbonsäuren ein technisches Fettsäuregemisch aus vorwiegend Capryl», Caprin- und Laurinsäure enthält.^ _:

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(Dr. Haas) (Dr. AraqLdjy}

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