DE19807195B4 - Zusammensetzung und Verfahren zum Reinigen und zum Trocknen von Fahrzeugen - Google Patents

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Abstract

Wässrige Konzentratzusammensetzung, die zu einer verdünnten Reinigungszusammensetzung verdünnt werden kann, gekennzeichnet durch
(a) ein Alkyletheramin der Formel R-O-R2-NH-A wobei A die Bedeutung R3NH2 hat, R2 und R3 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R eine fettsäurealiphatische Gruppe mit 6 bis 28 Kohlenstoffatomen ist;
(b) ein Komplexierungsmittel;
(c) eine wirksame Menge eines Stabilisierungsmittels zum Solubilisieren des Etheramins, umfassend eine neutralisierende Säure oder ein nichtionisches Tensid oder Gemische davon;
(d) ein C6-24 Alkyldimethylaminoxid; und
(e) Wasser;
wobei die Zusammensetzung frei von Kohlenwasserstoff-Wachsen und von Polydimethylsiloxanen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft wässrige Zusammensetzungen, die beim Waschen, Spülen oder der Wasserbeseitigung von bzw. auf Fahrzeugoberflächen eingesetzt werden können. Solche Oberflächen können hergestellt sein aus Glas, Kautschuk, lackierten Oberflächen, Stahl- und Aluminiumrädern, Armaturenbrettern aus Kunststoff, Verbundwerkstoffen, thermoplastischen Kunststoffen/Geweben oder aus thermoplastischen Kunststoffen/Fasern, Kunststofflinsen und einer Vielzahl von Glas- oder Metallverbundwerkstoffen und Zierleisten aus Kunststoff. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden typischerweise auf eine Fahrzeugoberfläche aufgesprüht oder durch Wischen aufgetragen, um eine Vielzahl von Verschmutzungen zu entfernen, die üblicherweise beim Transport, bei der Bahnbeförderung, auf Flugplätzen und Autobahnen und dergleichen vorkommen. Solche Verschmutzungen stammen von Treibstoffen, Schmiermitteln, hydraulischen und anderen Funktionsflüssigkeiten, Schmutz, Bestandteilen der Fahrzeugabgase, Rückständen von früher eingesetzten Reinigungsmitteln, Wachsen und dergleichen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden bevorzugt bei Systemen eingesetzt, die mit Bürsten oder mit dem Kontakt von Gewebe arbeiten oder berührungslos sind. Die berührungslosen Systeme verwenden ein einfaches Aufsprühen der wässrigen Systeme, gefolgt von einem Spülvorgang mit Wasser, der eine saubere Fahrzeugoberfläche zurückläßt, die geringe Mengen oder keine Rückstände der Reinigungszusammensetzung oder des Spülmittels aufweist.
  • Verschmutzte Fahrzeugoberflächen wurden jahrelang unter Einsatz einer Vielzahl von Zusammensetzungen und Verfahren gereinigt. Diese Zusammensetzungen können einfache Lösungen von organischen Geschirrspülmitteln oder üblichen Vielzweck-Reinigungsmitteln sein. Beim Reinigen von Fahrzeugen im Bereich des Gewerbes oder der Industrie, wie z. B. beim halbautomatischen und vollautomatischen Waschen von Autos, wurden für Reinigungssysteme eine Vielzahl von Reinigungsmitteln eingesetzt, wobei die Reinigungssysteme oft einen Vorwaschgang oder Vorreinigungsgang, einen Reinigungsgang und im Anschluß daran eine Kombination aus einem oder mehreren Arbeitsgängen vorsehen, bei denen Wachs, Spülmittel, Rostschutzmittel, mechanisches Trocknen und dergleichen eingesetzt werden. Diese Art der Fahrzeugreinigung kann eine gewerbliche Fahrzeugreinigung sein, bei der die Fahrzeuge durch den Eigner selbst oder durch angestelltes Personal gewaschen werden. Solche Reinigungsstationen können z. B. Stationen sein, die von Autovermietern, Autohändlern, den Betreibern von Automobilflotten, in Omnibus- und Eisenbahndepots, in Gebäuden zur Wartung von Flugzeugen und dergleichen betrieben werden.
  • Eine Klasse von allgemein verfügbaren selbstbeweglichen Reinigungsmitteln enthalten eine Reihe von anionischen Tensiden, die zusammen mit verträglichen nichtionischen Tensiden, Komplexierungsmitteln, Wachsen und anderen Bestandteilen eingesetzt werden.
  • Wachszusammensetzungen auf Kohlenwasserstoffbasis, die nach dem erwähnten Reinigungsgang aufgetragen werden, ergeben ein glänzendes Finish und werden so zusammengemischt, daß sie die Entfernung von Wasser von der Fahrzeugoberfläche unterstützen. Diese Wachse enthalten auch oft ein Wachs zusammen mit anionischen oder nichtionischen Tensiden, Rostschutzmitteln und anderen Komponenten, die ein vollständiges funktionelles System bilden, mit dem man das Wasser auf Automobilen so beseitigen kann, daß ein trockenes glänzendes Finish zurückbleibt.
  • Eine zweite Klasse von Wachszusammensetzungen ist allgemein verfügbar und hat eine typische Formulierung, die Tenside, Lösungsmittel und ein siliconwachsähnliches Material umfaßt, welches eine glänzende Oberfläche bildet. Silicone sind gut beschriebene und sehr hydrophobe Stoffe, die bei Einsatz in Wachszusammensetzungen für Fahrzeuge mit anderen Komponenten wie z. B. nichtionischen Tensi den, Rostschutzmitteln und dergleichen eine glänzende und trockene Fahrzeugoberfläche bilden.
  • Ein allgemeines Thema bei Reinigungszusammensetzungen des Standes der Technik ist ein anionisches Material (typischerweise ein Sulfonat- oder Sulfat-Tensid), wobei die Wachszusammensetzungen des Standes der Technik Kohlenwasserstoff- oder Silicon-Wachse erfordern.
  • Für Kohlenwasserstoffe und Silicone enthaltende Wachszusammensetzungen und für Zusammensetzungen, die sowohl Kohlenwasserstoffe als auch Silicone enthalten, wurden allgemein auch Aminverbindungen formuliert. Zum Beispiel lehren Chestochowski et al ( US-Patent 3 440 063 ) Salze von aminorganischen Fettsäuren in Formulierungen für das Waschen von Autos. Baker et al ( US-Patent 3 592 669 ) offenbaren eine Kohlenwasserstoffwachs-Zusammensetzung, die ein Fettsäurealkylamin einer transparenten und schichtbildenden Zusammensetzung enthält. Cifuentes et al ( US-Patent 5 258 063 ) offenbart einen Schaum zur Glanzverbesserung zur Anwendung auf Fahrzeugoberflächen. Die Schicht kombiniert Wachse mit einem Alkylcyclohexylamin. Herring ( GB 1 349 447 A ) offenbart eine Autopoliturzusammensetzung, die ein Paraffinwachs zusammen mit einem Alkyldiamin enthält. Schließlich offenbart ABE ( WO 92-22 632 A1 ) eine wasserabstoßende Waschzusammensetzung für Autofenster unter Einsatz eines Fettsäureaminacetatsalzes in Kombination mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel und Siliconwachs in einer komplexen Formulierung, die ein aktives Fluorkohlenwasserstoff-Material enthält. Fettsäurealkylamine haben typischerweise die Formel R-NH2, wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, die 1 bis 3 ungesättigte Bindungen haben, jedoch 6 bis 24 Kohlenstoffatome in einer geraden Kette enthalten kann.
  • Eriksson ( WO 92-08 823 A1 ) offenbart Reinigungs- und Entfettungssmittel, die ein ethoxyliertes Alkylamin enthalten. Eriksson ( EP 43 360 A1 ) lehrt ein Schutzmittel gegen Metallkorrosion, welches eine ethoxylierte Aminzusammensetzung enthält. Lemin et al ( GB 2 036 783 A ) offenbart einen wasserabstoßenden Schaum unter Verwendung eines kationischen Wasserbeseitigungsmittels, welches ein ethoxyliertes Amin enthält und auch wahlweise ein antistatisches Mittel einsetzen kann. Fettsäureethanolaminamid-Verbindungen wurden beispielsweise von Bayless ( US-Patent 5 330 673 ) zum Einsatz in Klebstoffen und Reinigungsmittel offenbart. Weiterhin lehrt die JP 06-145 603 eine Wasserbeseitigungsschicht, die unter Einsatz von Triethanolamin und einem Kohlenwasserstoffwachs oder Siliconwachs hergestellt wird. Die JP 03-156 289 lehrt einen Fahrzeugreiniger, der kurzkettige, wasserlösliche Amine enthält. Schließlich lehrt die JP 03-024 200 ein Detergenz zur Entfernung von Schmutz von Fahrzeugen unter Verwendung eines kurzkettigen wässrigen oder nichtwässrigen Amins.
  • Fox ( US-Patent 4 284 435 ) lehrt eine Autowaschzusammensetzung unter Einsatz einer Zusammensetzung eines ethoxylierten quaternären Amins. Karalis et al ( US-Patent 4 864 060 ) lehren eine Autowaschzusammensetzung, bei der eine quaternäre Ammoniumverbindung und ein Aminoxid kombiniert werden. Betty, Jr. et al ( US-Patent 3 756 835 ) lehren eine Autopolitur, bei der eine quaternäre Ammoniumverbindung und ein ethoxyliertes Amin und ein Mineralöl auf Erdölbasis kombiniert werden. Tarr ( US-Patent 5 221 329 ) lehrt ein wasserabstoßendes Material, welches als Beschichtung für Flugzeuge verwendet wird und eine quaternäre Ammoniumverbindung und eine Salzverbindung enthält. Die JP 03-262 763 und JP 58-076 477 offenbaren Autowaschzusammensetzungen und Beschichtungszusammensetzungen zur Fleckenbeseitung, die quaternäre Amine in Kombination mit Additiven enthalten können, wie z. B. Wachsen, kationischen Tensiden und dergleichen.
  • Diese Fahrzeugreinigungsmittel des Standes der Technik hatten einen gewissen Markterfolg. Jedoch ist der Markt ständig auf der Suche nach Materialien mit verbesserten Eigenschaften. Zu den Eigenschaften, die immer einer Verbesserung bedürfen, gehören der Glanz der gereinigten Fahrzeugoberfläche, die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Wasserbeseitigung, Wasserflecken auf Glasoberflächen oder lackierten Oberflächen, die Stabilität der Konzentrate, die Klarheit der Lösungen und die Leichtigkeit, mit der insgesamt wässrige Verdünnungen aus den wässrigen Konzentraten hergestellt werden können. Der Markt sucht ständig nach Verbesserungen bei organische Reinigungsmittel enthaltenden, wässrigen Systemen, die die Schmutzbeseitung, den Glanz der erhaltenen Fahrzeugoberfläche, die Fleckenbildung und die Wasserbeseitigung verbessern. Schließlich wurde in den letzten Jahren auch die Umweltverträglichkeit der wachsartigen Materialien auf Kohlenwasserstoff- und Siliconbasis in Frage gestellt. Es besteht ein nachhaltiger Bedarf an der Entwicklung von Fahrzeugreinigern und Fahrzeugspülmitteln, mit denen in berührungslosen Systemen oder Systemen unter Verwendung von Tüchern oder Bürsten die Reinigung und das Erzeugen von Glanz bei minimalen wässrigen Rückständen erfolgen kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Gegenstände der vorliegenden Ansprüche, insbesondere Ansprüche 1, 9, 15, 21 und 27 gelöst.
  • Es wurde gefunden, daß wachsartige Materialien auf Silicon- und Kohlenwasserstoffbasis in Zusammensetzungen zur Reinigung und Pflege und zum Trocknen oder der Wasserbeseitigung von Fahrzeugen weitgehend vermieden werden können, wenn ein Fettsäurealkyletheramin verwendet wird. Es wurde gefunden, daß bei herkömmlichen Reinigungszusammensetzungen für Fahrzeuge die herkömmlichen wachsartigen Materialien in wässrigen Reinigungsmitteln, Wasserbeseitiguns- oder Trocknungsmitteln ersetzt werden können durch ein Alkyletheramin oder ein Alkyletherdiamin der Formel R-O-(R2)n-NH-A A = R3NH2 oder H
    R2, R3 = lineares oder verzweigtes Alkyl
  • Die erfindungsgemäßem Etheramin- und Etherdiamin-Zusammensetzungen werden typischerweise als flüssige oder feste wässrige Konzentratmaterialien formuliert, bei denen das Etheramin oder Etherdiamin mit anderen kompatiblen Reinigungsmitteln zu einem kompatiblen wässrigen Konzentrat kombiniert wird, das mit Brauchwasser zur Bildung eines Materials verdünnt werden kann, welches in einfacher Weise aufgebracht werden, d. h. auf eine Fahrzeugoberfläche aufgesprüht werden kann, um die Fahrzeugoberfläche so zu reinigen, daß das Fahrzeug ein leuchtendes und glänzendes Finish erhält und mit möglichst wenig Wasserflecken oder Wasserstreifen zurückbleibt. Die Kompatibilität des Amins wird bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen durch Einsatz eines Stabilisierungsmittels erreicht, welches ein Neutralisierungsmittel und ein nichtionisches Tensid enthält. Das Stabilisierungsmittel erzeugt einphasige Etheramin-Zusammensetzungen, die klare Lösungen sein können. Eine Liste der typischen Aminverbindungen des Standes der Technik finden sich in Tabelle 11. Im Gegensatz zum Stand der Technik werden keine anionischen Tenside (wie z. B. Sulfate oder Sulfonate) bevorzugt, und die erfingunsgemäßen Zusammensetzungen sind im wesentlichen frei von anionischen Materialien, die mit Aminen reagieren. Es ist davon auszugehen, daß sauere anionische Materialien wie Alkylbenzolsulfonate, alpha-Olefinsulfonate und Alkoholsulfate mit dem Fettsäureaminen der Erfindung reagieren, diese neutralisieren und ihre Aktivität herabsetzen.
  • Für die Zwecke dieser Beschreibung soll sich der Begriff ”Fahrzeug” auf jedweden Transportvorgang beziehen, und zwar unter Einschluß von Automobilen, Lastwagen, Sport/Nutzfahrzeuge, Bussen, Golfkarren, Motorrädern, Einschienenfahrzeugen, Diesellokomotiven, Reisebussen, kleinen einmotorigen Privatflugzeugen, Jetflugzeugen von Fluggesellschaften, die handelsübliche Ausrüstung von Fluggesellschaften und dergleichen. Der Begriff ”berührungsloses Reinigungssystem” bedeutet Verfahren, bei denen die Reinigungsmittel direkt mit einer Fahrzeugoberfläche in Kontakt gebracht werden, umfassend lackierte Oberflächen, Oberflächen aus thermoplastischen Schichtmaterial, Glasoberflächen, Kunststoffoberflächen oder Oberflächen, die übliche Zierleisten für Automobile aufweisen, um durch Sprühen oder Waschen Verschmutzungen zu entfernen, ohne daß bei der Entfernung von Schmutz eine mechanische Wirkung eingesetzt wird. Ein ”Wasserbeseitigungsmittel” unterstützt die schnelle und im wesentlichen vollständige Abfuhr wässrigen Rückständen auf einer Fahrzeugoberfläche. Beim Einsatz muß eine wässrige Reinigunszusammensetzung mit diesen Oberflächen über einen relativ kurzen Zeitraum (weniger als 5 Minuten) im Kontakt bleiben, um die Schmutzentfernung zu unterstützen. Die wässrigen Systeme werden von der Fahrzeugoberfläche typischerweise durch Spülung mit Wasser und anschließend einem Wasserbeseitigungsmittel entfernt. Der Begriff ”kohlenwasserstofffreies Wachs” soll das Konzept umfassen, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keinen wesentlichen Anteil an Kohlenwasserstoffen enthalten, die entweder bei der Schmutzentfernung, der Wasserbeseitigung oder der Erzeugung einer glänzenden Beschichtung auf der lackierten Oberfläche eines Fahrzeugs beteiligt sind. Der Begriff ”siliconfrei” soll das Konzept umfassen, das die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im wesentlichen frei von Siliconmaterialien bei den Konzentrationen sind, die zum Erzeugen einer glänzenden Oberfläche, zur Wasserbeseitigung, zur Wasserentfernung oder zum Verhindern von Flecken oder Streifen eingesetzt werden. Unerhebliche Mengen von Wachs oder Silicon können zugesetzt werden, ohne die Erfindung zu verlassen. Der Begriff ”schmutzverhindernd” soll das Konzept umfassen, daß die erfindungsgemäßen Materialien bei der Beseitigung oder Abstoßung von Wasserflecken mit harter Oberfläche helfen, die durch lösliche Feststoffe im Spülwasser verursacht werden.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zum Reinigen von Fahrzeugen können vielgestaltig formuliert werden. Das Trocknungsmittel unterstützt in einfacher Weise die Wasserbeseitigung auf der Oberfläche eines Fahrzeugs. Die Zusammensetzung kann auch die Form einer Reinigungszusammensetzung zum Autowaschen haben, die als einfaches Schmutzentfernungsmittel formuliert ist, welches nach dem Entfernen des Reinigers eine glänzende Oberfläche zurückläßt, die so getrocknet werden kann, daß ein ansehnliches Finish zurückbleibt. Die Materialien können auch als Autowaschformulierung hergestellt sein, mit denen gewaschen und getrocknet werden kann und die eine glänzende, trockene Oberfläche zurücklassen. Grundformulierungen, die in flüssiger oder fester Form eingesetzt werden können, finden sich in den nachfolgend genannten wachs- und siliconfreien Formulierungen. Autowäsche
    Gew.-% Gew.-% bevorzugt
    Alkyletheramin 1–55 2–8
    Nichtionisches Tensid 1–55 5–15
    Aminoxid 0–25 5–15
    Komplexierungsmittel 1–10 5–10
    Base oder Säure Eingestellt auf gewünschten pH-Wert
    Wasser Rest
    Trocknungsmittel Neutrales Mittel (Lösungsphase)
    Gew.-% Gew.-% bevorzugt
    Alkyletheramin 1–55 5–15
    Nichtionisches Tensid Es können 0–20 eingesetzt werden 0,1–20 sind brauchbar 1–17
    Säure Auf gewünschten pH-Wert oder bis zur klaren Lösung
    Wasser und/oder Lösungsmittel Rest
    Nicht neutralisiertes Mittel (emulgierte1 Phase)
    Gew.-% Gew.-% bevorzugt
    Alkyletheramin 1–50 5–15
    Nichtionisches (oder gemischtes nichtionisches) Tensid 1–20 3–10
    Wasser und/oder Lösungsmittel Rest
    • 1Amin in Wasser, dispergiertes Amin in kontinuierlicher wässriger Phase
    Formulierung zum Waschen und Trocknen von Autos
    Gew.-% Gew.-% bevorzugt
    Alkyletheramin 0,1–50 2–10
    Nichtionisches Tensid 1–20 5–15
    Fettsäureaminethoxylat 0–20 1–10
    Alkyldimethylaminoxid 0,1–20 5–15
    Komplexierungsmittel 0,5–20 5–10
    Lösungsmittel (Glycolether) 1–15 2–10
    Base (pH-Einstellung) 0,1–5 1–3
    Silicat (Schutz von Aluminium) 0,1–5 0,5–3
    Verfestigungsmittel wahlweise 0,1–302
    Wasser Rest Rest
    • 2Ein Verfestigungsmittel wird nur dann eingesetzt, wenn eine feste Formulierung benötigt wird.
  • Allgemein können die Formulierungen flüssig oder fest sein und die erfindungsgemäßen Fettsäureetheramin-Zusammensetzungen in Kombination mit einer Vielzahl anderer Materialien enthalten, die bei der Herstellung von Mitteln zur Reinigung von Fahrzeugen und zur Wasserbeseitigung nützlich sind, wie z. B. nichtionische Tenside, Aminoxidtenside, Komplexierungsmittel, sauere Materialien, basische Materialien, Lösungsmittel und eine Vielzahl anderer brauchbarer Materialien wie Farbstoffe, Duftstoffe, Verdickungsmittel, schäumende Tenside und andere. Herkömmliche Härtungs- oder Verfestigungsmittel können eingesetzt werden, wie z. B. Harnstoff, PEG-Materialien, nichtionische Stoffe und dergleichen.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Fahrzeugpflege können eine Fettsäureetheramin-Verbindung der Formel R-O-(R2)n-NH-A A = R3NH2 oder H
    R2, R3 = lineares oder verzweigtes Alkyl
    enthalten. Bevorzugte Amine sind Tetradecyloxypropyl-1,3-diaminopropan, ein FNZ C12-14-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan, ein C12-15-Alkyloxypropylamin und andere ähnliche Materialien, die auf dem Markt unter den Handelnamen TOMAH® DA19, DA18, DA17, DA1618, DA14, PA19, PA17, PA16, PA14, PA1214 und dergleichen erhältlich sind.
  • Für Reinigungszusammensetzungen geeignete nichtionische Tenside sind solche, die als Teil des Tensidmoleküls ein Polyalkylenoxid-Polymer aufweisen. Solche nichtionischen Tenside sind z. B. Chlor-, Benzyl-, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und andere, wie z. B. alkylgedeckte Polyethylenglycolether von Fettalkoholen, Polyalkylenoxid-freie nichtionische Tenside wie z. B. Alkylpolyglycoside, Sorbit- und Sucroseester und ihre Ethoxylate, alkoxyliertes Ethylendiamin, Alkoholalkoxylate wie Alkoholethoxylatpropoxylate, Alkoholpropoxylate, Alkoholpropoxylatethoxylatpropoxylate, Alkoholethoxylatbutoxylate und dergleichen, Dodecyl-, Octyl- oder Nonylphenolethoxylate, Polyoxyethylenglycolether und dergleichen, Carbonsäureester wie z. B. Glycerinester, Polyoxyethylenester, ethoxylierte und Glycolester von Fettsäuren und dergleichen, Carbonsäureamide wie z. B. Diethanolaminkondensate, Monoalkanolaminkondensate, Polyoxyethylenfettsäureamide und dergleichen, und Polyalkylenoxid-Blockcopolymere, die ein Ethylenoxid/Propyleneoxid-Blockcopolymer enthalten, wie z. B. solche, die unter den Handelsnamen PLURONICTM (BASF-Wyandotte) erhältlich sind und dergleichen, sowie andere ähnliche nichtionische Verbindungen. Silicon-enthaltende nichtionische Tenside wie z. B. ABIL B8852 oder Silwet 7602 können ebenfalls eingesetzt werden. Die nachfolgenden Materialien sind besonders bevorzugt: Fettsäureamine (Kokos-, Tallamine), die mit 2 bis 18 Mol Ethylenoxid (EO) ethoxyliert sind, substituierte Amine der Formel R1-O-R2-NH-R2-NH2 oder ethoxylierte Vertreter davon, wobei R1 eine Fettsäuregruppe und R2 jeweils unabhängig voneinander eine C1-6-Alkylengruppe ist; ein Poloxamin, ein (EO)x(PO)v-NH-R2-NH2, wobei R2 eine C1-6-Alkylengruppe ist; C9-14-Alkohole, die mit 3 bis 10 Mol Ethylenoxid (EO) ethoxyliert sind, Kokosalkohol, der mit 3 bis 10 Mol EO ethoxyliert ist, Stearylalkohol, der mit 5 bis 10 Mol EO ethoxyliert ist, ein gemischter C12-15-Alkohol, der mit 3 bis 10 Mol EO ethoxyliert ist, ein gemischter sekundärer C11-15-Alkohol, der mit 3 bis 10 Mol EO ethoxyliert ist, ein gemischter linearer C9-11-Alkohol, der mit 3 bis 10 MOL EO ethoxyliert ist und dergleichen. Es ist bevorzugt, daß die nichtionische Verbindung 8 bis 12 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe aufweist. Wenn diese bevorzugte Alkylgruppe eingesetzt wird, ist die am meisten bevorzugte nichtionische Verbindung der mit 3 bis 7 Mol EO ethoxylierte gemischte C9-11-Alkohol.
  • Eine wichtiges nichtionisches Tensid kann ein Aminoxid umfassen. Solche Materialien werden hergestellt, indem man ein t-Alkylamin zu einem Aminoxid oxidiert. Bevorzugte und typische Aminoxide sind C6-28-Alkyldimethylaminoxide. Representa- Live Beispiele solcher Aminoxide sind Lauryldimethylaminoxid, Dodecyldimethylaminoxid, Tetradecyldimethylaminoxid, Cetyldimethylaminoxid, Stearyldimethylaminoxid, Dodecyldiethylaminoxid, Bis(2-Hydroxypropyl)tetradecylaminoxid und dergleichen.
  • Die Komplexierungsmittel zum Herabsetzten der unerwünschten Wirkungen von typischen di- und trivalenten Metallkationen können in typischen wässrigen Zusammensetzungen enthalten sein, die mit Brauchwasser kombiniert sind. Solche Kationen können die Wirkung einer Vielzahl der organischen Komponenten der erfindungsgemäßen Formulierungen herabsetzen und können die Bildung von Wasserflecken unterstützen. Geeignete Komplexierungsmittel sind sowohl anorganische als auch organische Komplexierungsmittel. Beispiele sind anorganische Silicate, Carbonate, Phosphate und Borste. Organische Komplexierungsmittel sind zum Beispiel Trinatriumnitrilotriacetate, Trinatriumhydroxyethylethylendiamintriacetat, Tetranatriumethylendiamintetraacetat, Natriumsaize von Polyacrylsäuren und andere komplexierende oder chelatierende Mittel, die in der Industrie wohlbekannt sind.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können sauere oder basische Stoffe enthalten, mit denen sich ein basischer bzw. sauerer pH-Wert neutralisieren läßt. Solche basischen Stoffe sind zum Beispiel Amine, Natriumhydroxid, Natriumsilicate und dergleichen. Diese Materialien können als alkalische Builder, Schmutzträger und als Puffer wirken. Die bevorzugten Silicate können auch als Schutz für Aluminium wirken, der die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Chemikalien auf freiliegende Aluminiumoberflächen herabsetzt. Die alkalischen Builder sollten in Mengen vorhanden sein, die zum Erreichen eines ungefähr neutralen pH-Werts (zum Beispiel etwa 6 bis 10, bevorzugt 6 bis 9) ausreichend sind. Zum Neutralisieren und Solubilisieren der basischen Zusammensetzungen auf unterschiedliche pH-Werte kann eine Vielzahl typischer schwacher oder milder Säuren eingesetzt werden. Solche Säuren sind zum Beispiel Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure und andere typische Säuren, die für die Herstellung von Reinigungszusammensetzungen verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Formulierungen können ein Lösungsmittel enthalten. Die bevorzugte Chemie bedarf keines Lösungsmittels. Bevorzugte Lösungsmittel umfassen Alkohole, Glycole und Glycolether. Solche Stoffe haben im allgemeinen einen aliphatischen Anteil, der 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele solcher Stoffe sind Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-2-pro panol, Butoxydiglycol, Ethoxydiglycol, Polypropylenglycol, Ethylenglycolmethylether, Ethylenglycoldimethylether, Propylenglycolmethylether, Dipropylenglycol-n-Butylether, Butoxyethanol, Phenoxyethanol, Methoxypropanol, Propylenglycol, n-butylether, Tripropylenglycol, n-Butylether, Propylenglycol, Hexylenglycol und andere ähnliche sauerstoffhaltige Lösungsmittel.
  • Beispiel 1
  • Test 1 für berührungsloses Waschen von Fahrzeugen
  • Zum Testen der Reinigungskraft und der Wasserbeseitigungseigenschaften wurde mit und ohne Alkyletherdiamin eine Reihe von ”berührungslosen” Waschversuchen an Autos durchgeführt. Der Versuch wurde unter Verwendung einer 1-prozentigen wässrigen Verdünnung der in den Fußnoten angegebenen Formulierungen durchgeführt. Das Material wurde aufgebracht durch (i) Niederdruck-Aufsprühen von 100 ml der verdünnten Testlösung auf eine Seitenfläche mit 1,5 m2 (16 ft2) eines weißen Dodge Caravan Baujahr 1994, (ii) Einschalten einer Wartezeit von 30 Sekunden und (iii) schließlich einer Hochdruckspülung mit Wasser von 4,1 MPa (600 psi) unter Einsatz von etwa 1,9 l (0,5 Gallonen) Brauchwasser.
  • Tabelle 1 zeigt die verbesserten Wasserbeseitigungseigenschaften auf einer lackierten Oberfläche bei Einsatz des Fettsäureetheramins, das auch eine gute Reinigungskraft ergab. Die Beurteilung des Glanzes der Seitenflächen erfolgte mit einem Glanzmeßgerät, die Beurteilung der Wasserbeseitigungseigenschaften durch optische Kontrolle. Die Prozentangabe für den Glanz erfolgt auf einer relativen Bezugsskala, auf der schwarz 0% und weiß 100% entspricht, wobei verbesserte Reinigung durch einen größeren Wert angegeben wird; d. h. üblich verschmutzte Oberflächen liegen im Bereich von etwa 50 bis 70% Glanz, wogegen gereinigte Oberflächen etwa 90 bis 110% Glanz aufweisen. Spiegelnde Oberflächen können oberhalb von 100% liegen. Tabelle 1 Tests für berührungslose Fahrzeugwaschformulierungen unter Einsatz eines Alkyletherdiamins
    Versuch Nr. Detergenzformulierung3 Messung des erreichten Oberflächenglanzes des Fahrzeugs4 Geschwindigkeit zum Erreichen einer lackierten Oberfläche mit 50% Wasserbeseitigung (min:s)5
    1 Alkyletherdiamin Formulierung D6 98% 0:09
    2 Alkyletherdiamin Formulierung C7 101% 0:05
    3 Alkyletherdiamin Formulierung B8 91%9 0:15
    4 Herkömmliche Formulierung (kein Amin)10 96% 2:2611
    • 3Die Detergenzkonzentrate laut Fußnote waren wie angegeben hergestellt, wurden jedoch als Verdünnungen mit 1,0 Gew.-% eingesetzt.
    • 4Die Glanzzunahme wurde mit einem Hand-Glanzmeßgerät gemessen; Messung des Oberflächenglanzes nach dem Reinigen von 5 Bereichen der Fahrerseite des Fahrzeugs (Mittel aus 6 Glanzmessungen pro Bereich). Die Messung des erreichten Glanzes erfolgte nach 5 Minuten Trocknen.
    • 5Wasserbeseitigungsgeschwindigkeit = optische Beurteilung der Zeit, in der 50% des Wassers von der Oberfläche abgeleitet werden
    • 6Formulierung D = 2,7% Kokosamin, 15 Mol Ethoxylat (Varonic K-215), 14% Na-HEDTA (Versonol 120), 3,0% Linear-C12-14-alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan (Tornah DA-1618), 3,2% C12-Alkyldimethylaminoxid, 10,0% nichtionische Tenside, 0,25% NaOH, Rest Wasser
    • 7Formulierung C = 3,0% Varonic K-215, 14% Versonol 120,5,0% Tomah DA-1618, 4,0% Aminoxid, 10,0% Dowanol-Glycole, 0,25% NaOH, Rest Wasser
    • 8Formulierung B = 3,5% Varonic K-215, 14% Versonol 120,5,0% Tomah DA-1618, 3,2% Aminoxid, 11‚0% nichtionische Tenside, 2,5% Dowanol-Glycole, 0,25% NaOH, Rest Wasser
    • 9Bei dieser Formulierung wurde unvollständige Reinigung beobachtet.
    • 10Herkömmliche Formulierung = 4,5% Kaliumpyrophosphat TKPP, 9,25% LAS Sulfonatsäure mit linearem Alkan, 2,24% alpha-Olefinsulfonat (AOS), 8% Dowanol-Glycole, 1,13% NaOH, Rest Duftstoffe/Wasser
    • 11Das Abtrocknen des Wassers begann tatsächlich bereits vor der Wasserbeseitigung, so daß die angegebene Zeit auf 50% Beseitigung für (beide Wege zu beziehen ist.
  • Beispiel 2
  • Test 2 für berührungsloses Waschen von Fahrzeugen
  • Zum Testen der Reinigungskraft und der Wasserbeseitigungseigenschaften gegenüber Beispiel 1 wurden mit und ohne Fettsäurealkylethermonoamin ”berührungslose” Waschversuche an Kraftfahrzeugen durchgeführt. Der Test wurde unter Verwendung einer 1-prozentigen wässrigen Verdünnung der in den Fußnoten angegebenen Formulierungen durchgeführt: (i) Niederdruck-Aufsprühen von 100 ml der verdünnten Testlösung auf eine Seitenfläche mit 1,5 m2 (16 ft2) eines weißen Dodge Caravan Baujahr 1994, (ii) Einschalten einer Wartezeit von 30 Sekunden und (iii) schließlich einer Hochdruckspülung mit Wasser von 4,1 MPa (600 psi) unter Einsatz von etwa 1,9 l (0,5 Gallonen) Brauchwasser.
  • Tabelle 2 zeigt die überlegenen Wasserbeseitigungseigenschaften bei Einsatz des Amins gegenüber einem herkömmlichen Detergenz. Es sind auch die besseren Ergebnisse für das primäre gegenüber dem Etherdiamin angegeben. Die Beurteilung des Glanzes der Seitenflächen erfolgte mit einem Glanzmeßgerät, die Beurteilung der Wasserbeseitigungseigenschaften durch optische Kontrolle. Die relative Prozentangabe für den Glanz zeigt, daß beide Aminformulierungen (Versuch 1 uns 2) höhere Glanzwerte ergeben als die herkömmliche Formulierung (Versuch 3) und daß das Amin der Oberfläche einen Spiegelglanz verleihen kann, der den Glanz auf > 100% erhöht. Tabelle 2 Tests für berührungslose Fahrzeugwaschformulierungen unter Einsatz von Alkyletherdiaminen und Monoaminen
    Versuch Nr. Detergenzformulierung3 Alkyletheramin Messung des erreichten Oberflächenglanzes des Fahrzeugs2 Geschwindigkeit zum Erreichen von 50% Wasserbeseitigung (min:s)3
    1 Fettsäure-Alkyleterdiamin Formulierung D4 Tomah DA-1618 111% 0:11
    2 Fettsäurealkylmonoamin Formulierung D5 Tomah PA-19 110% 0:03
    3 Herkömmliche Formulierung (kein Amine)6 keines 96% > 3,00
    • 1Die Detergenzkonzentrate laut Fußnote waren wie angegeben hergestellt, wurden jedoch als Verdünnungen mit 1,0 Gew.-% eingesetzt.
    • 2Die Glanzzunahme wurde mit einem Hand-Glanzmeßgerät gemessen; Messung des Oberflächenglanzes nach dem Reinigen von 3 Bereichen der Fahrerseite des Fahrzeugs (Mittel aus 6 Glanzmessungen pro Bereich). Die Messung des Glanzes erfolgte nach 5 Minuten Trocknen.
    • 3Wasserbeseitigungsgeschwindigkeit = optische Beurteilung der Zeit, in der 50% des Wassers von der Oberfläche abgeleitet werden
    • 4Formulierung D (Diamin) = 2,7% Varonic K-215, 14% Versonol 120, 3,0% Tomah DA-1618, 3,2% Aminoxid, 10,0% nichtionische Tenside, 0,25% NaOH, Rest Wasser
    • 5Formulierung D (Monoamin) = 2,7% Varonic K-215, 14% Versonol 120, 3,0% C12-14-Oxypropylamin (Tomah PA-19), 3,2% Aminoxid, 10,0% nichtionisches Tensid, 0,25% NaOH, Rest Wasser
    • 6Herkömmliche Formulierung = 4,5% TKPP, 9,25% LAS-Säure, 2,24% AOS, 8% Dowanol-Glycole, 1,13% NaOH, Rest Duftstoffe/Wasser
    • 7Das Abtrocknen des Wassers begann tatsächlich bereits vor der Wasserbeseitigung, so daß die angegebene Zeit auf 50% Beseitigung für beide Wege zu beziehen ist.
  • Beispiel 3
  • Test für mechanisches Waschen von Fahrzeugen
  • Fahrzeuge wurden mit und ohne Fettsäureetheramin mit mechanischen Bürsten gewaschen, um die Glanzverbesserung, die Wasserbeseitigung und die Fleckenbildung zu testen. Tabelle 3 zeigt die verbesserten Wirkungen bei Einsatz des Fettsäureetheramins. Die Beurteilung des Glanzes der Fahrzeugoberflächen erfolgte mit einem Glanzmeßgerät, die Beurteilung der Wasserbeseitigungseigenschaften und der Fleckenbildung durch optische Kontrolle. Es wurde eine Verbesserung der Wasserbeseitigung der Aminformulierungen gegenüber den herkömmlichen Formulierungen ermittelt, wobei das nach einer Ablaufzeit von 30 Sekunden auf der Seitenoberfläche des Fahrzeugs verbleibende Wasser gravimetrisch bestimmt wurde. Dann wurde berechnet:
    100% × (1 – Gewicht auf der mit Amin behandelten Oberfläche/Gewicht auf der herkömmlichen Oberfläche) = Verbesserung der Wasserbeseitigung.
  • Figure 00160001
  • Figure 00170001
  • Beispiel 4
  • Wasserbeseitigung auf Glas unter Verwendung von Fettsäureetheraminen
  • Zur Bestimmung der Wasserabstoßung der Fettsäureetheramine auf Oberflächen von Glasfliesen wurden wässrige aktive Lösungen mit 0,03 Gew.-% (mit unterschiedlichen pH-Werten) hergestellt, die Lösungen auf die Oberfläche der Glasfliesen aufgebracht und mit Brauchwasser gespült, bis das Wasser schnell ablief (etwa 5 Sekunden pro Spülung). Die Fliese wurde dann über Nacht getrocknet und erneut mit 100 ml weichem Wasser gespült, und nach 10 Sekunden Ablaufzeit wurde das restliche Oberflächenwasser gravimetrisch bestimmt. Die Daten in Tabelle 4 zeigen die wasserbeseitigende Wirkung der unterschiedlichen Amine. Bei allen getesteten Formulierungen, die ein Amin enthielten (Versuche 1 bis 11), wurde eine Wasserbeseitigung von > 90% relativ zu den Kontrollversuchen ohne Amin festgestellt (Versuche 1 bis 2). Die Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigen auch die wesentliche Verbesserung der handelsüblichen Formulierungen des Standes der Technik (Versuche 12 bis 20).
  • Figure 00190001
  • Figure 00200001
  • Figure 00210001
  • Figure 00220001
  • Beispiel 5
  • Bestimmung der Schmierwirkung von Autowaschbürsten
  • Die erfindungsgemäßen wasserbeseitigenden Fettsäurealkyletheramine können auf die Kunststoff-Bürstenköpfe, die in Waschanlagen mit mechanischem Transport eingesetzt werden, auch eine Schmierkomponente übertragen. Diese Reibungsverminderung wird als wichtig erachtet, um bei mechanischen Autowaschsystemen, die zur Verbesserung der Schmutzbeseitigung von einem PKW Börstenbürsten aus Kunststoff einsetzen, das Verkratzen und den Abrieb zu vermindern. Unter Berücksichtigung eines nahezu logarithmischen Maßstabs für den relativen Reibungskoeffizienten (COF) zeigen die Ergebnisse die beachtliche Schmierungsverbesserung bei diesem Patent (Zeilen 1 bis 5) gegenüber dem Stand der Technik (Zeilen 6 bis 7). Die COF-Werte unterhalb von 1,00 zeigen minimalen Widerstand, wogegen die des Standes der Technik oberhalb von 1,00 auf harten Oberflächen beträchtlichen Abrieb ergeben und solche oberhalb von etwa 1,3 extremen Abrieb bedeuten. Tabelle 5 Schmierwirkung auf den Oberflächen von Waschbürsten aus Kunststoff1
    Versuch Nr. Waschformulierung mit Reibung Getestetes Amin Relativer Reibungskoeffizient2
    1 Autowaschformulierung 13 DA-1618 0,90
    2 Autowaschformulierung 24 DA-1618 0,99
    3 Autowaschformulierung 35 DA-1618 0,97
    4 Autowaschformulierung 46 DA-18 0,95
    • 1Die Proben zur Bestimmung Schmierwirkung wurden (soweit nichts anderes angegeben ist) mit destilierten Wasser auf 0,1% verdünnt, welches 200 ppm NaHCO3 enthielt, und entlang der Begrenzung einer polierten Platte aus rostfreiem Stahl verströmt, die einen Durchmesser von 20,5 cm hatte. Die Platte war mit einem Elektromotor verbunden und drehte sich nach dessen Anschalten mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Eine Polyesterscheibe mit einem Gewicht von 238 g wurde eine Belastungszelle eingebracht und in dem Bereich, der durch die Schmiermittellösung befeuchtet war, auf die Platte gesetzt. Beim Anschalten des Elektromotors konnte die Scheibe frei auf der Platte gleiten. Die Reibung zwischen der Polyesteroberfläche und der Platte aus rostfreiem Stahl wurde durch die Belastungszelle gemessen und auf einen Schreiber übertragen. Um mit dem Testverfahren übereinstimmende Messungen zu erhalten, wurde nach jedem Versuch die Reibung einer Waschlösung mit anionischen Detergenzien als Standard gemessen und der dabei erhaltene Wert willkürlich als Reibungskoeffizient 1,00 bezeichnet. Jeder Versuch wurde auf die Versuche mit den Fettsäure-Schmiermitteln bezogen, so daß die Ergebnisse als relative Reibungskoeffizienten gegenüber diesem Standard mitgeteilt werden.
    • 2Kontroll-Autowaschkonzentrat als Referenz für den Reibungskoeffizienten des Schmiermittels: 2,0% Hydrotrop, 4,0% SXS, 10,0% EDTA, 8,0% nichtionisches Tensid, 13,5% TEA, 10,0% anionische Tenside, der Rest weiches Wasser
    • 37,0% Glycole, 9,0% Amin, 4,0% neutralisierende Säure, 2% lineares nichtionisches Tensid, Rest weiches Wasser
    • 47,0% Glycole, 9,0% Amin, 4,0% neutralisierende Säure, 2% sekundäres nichtionisches Tensid, Rest weiches Wasser
    • 57,0% Glycole, 9,0% Amin, 4,0% neutralisierende Säure, 1% sekundäres nichtionisches Tensid, Rest weiches Wasser
    • 67,0% Glycole, 6,0% Amin, 4,0% neutralisierende Säure, 10% sekundäres nichtionisches Tensid, Rest weiches Wasser
  • Beispiel 6
  • Bestimmung der Fleckenbildung beim Autowaschen durch hartes Wasser
  • Es wurde ein Test durchgeführt, mit dem bestimmt wurde, ob die Beschichtungen aus den erfindungsgemäßen Fettsäureaminen in der Lage sind, vorhandene und unansehliche Wasserflecken in Detergenzprodukten (wie z. B. Wasserbeseitungsmittel für Windschutzscheiben) zu verhindern oder zu minimieren. Weil diese Verschmutzung auf einer Windschutzscheibe für den Verbraucher besonders sichtbar ist, wäre eine Kontrolle darüber besonders von Nutzen. Die Tabellen 6 und 7 zeigen die Auswertung für unterschiedliche Amine, 2 Kontrollproben und 4 Beispiele von Wettbewerbsprodukten für die Belagbildung durch hartes Wasser. Der Test wurde durchgeführt, indem die Aminbeschichtung auf die Oberfläche einer Fliese aus Glaskeramik aufgebracht wurde – mit Ausnahme der Kontrollproben – und dann 15 mal mit Brauchwasser gespült wurde, wobei zwischen den Spülungen 30 Minuten lang getrocknet wurde. Nachden 15 Zyklen wurden die Fliesen optisch auf einer Skala von 1 bis 4 beurteilt (siehe Fußnote 2 in Tabelle 6).
  • Die augenblicklichen Ergebnisse zeigen, daß die längerkettigen Alkyletheramine (> C12) äußerst gut als Inhibitoren für Oberflächenflecken aus hartem Wasser wirken, wogegen der Stand der Technik weniger wirksam ist und manchmal einer Nicht-Behandlung gleich kommt. Tabelle 6 Verhinderung der Belagbildung von Aminbeschichtungen bei Einsatz von Brauchwasser
    Versuch Nr. Amin zur Belagverhinderung pH-Wert der Testlösung1 Flecken durch Brauchwasser, Endbewertung2
    Erfindungs gemäße Zusammensetzungen
    1 lineares C12-15-Etherdiamin3 2,6 1
    2 lineares C12-15-Etherdiamin3 6,0 1
    3 lineares C12-15-Etherdiamin3 10,5 1
    4 lineares C12-14-Etherdiamin 4 2,2 1
    5 lineares C12-14-Etherdiamin 4 8,8 1
    6 verzweigtes Isotridecyletherdiamin5 3,0 2
    7 verzweigtes Isotridecyletherdiamin5 8,0 2
    8 lineares C8-10-Ethermonoamin6 8,4 3
    9 lineares C8-10-Ethermonoamin 6 3,2 4
    Stand der Technik
    10 Stand der Technik 7; ethoxyliertes Alkylamin 8 8,0 2
    11 Stand der Technik 9; Benzyl (quat)10 2,7 4
    12 Stand der Technik 9; Benzyl (quat)10 7,4 4
    13 keines (Kontrollversuch A) 11 3,1 4
    14 keines (Kontrollversuch B) 11 8,6 4
    • 1pH-Wert mit Glycolsäure eingestellt
    • 21 = keine bis wenige Wasserflecken, kleiner Durchmesser, durch Wischen leicht zu beseitigen 2 = wenige Wasserflecken, mittlere Größe, durch Wischen leicht zu beseitigen 3 = wenige bis viele große Wasserflecken, durch Wischen schwierig zu beseitigen 4 = viele große Wasserflecken, schwierig zu beseitigen, schmutziges Aussehen
    • 3Tomah DA-19
    • 4Tomah DA-1618
    • 5Tomah DA-17
    • 6Tomah PA-1214
    • 9augenblicklicher Stand der Technik unter Einsatz von Quats, JP 58 076 477
    • 10Ecolab Q372 Quat
    • 11Kontrollversuch = Eine Fliese wurde mit Chlorox-Reiniger gereinigt, fünfmal gespült und getrocknet
  • Beispiel 7
  • Verminderung von Wasserflecken in Detergenzreinigern
  • Beispiel 6 wurde wiederholt, wobei jedoch formulierte Detergenzreiniger anstelle von Wasserbeseitigungsmitteln eingesetzt wurden. Die Bildung von Wasserflecken konnte in ähnlicher Weise gesteuert werden. Tabelle 7 Fleckenverhinderung durch Aminbeschichtungen in formulierten Reinigern
    Versuch Nr. Reinigungspropdukt pH-Wert der Testlösung Flecken durch Brauchwasser, Endbewertung1
    1 Sauerer Reiniger2 (kein Amin) 2,6 4
    2 Sauerer Reiniger 2 (mit Etheramin)3 3,0 1
    3 Neutraler Reiniger4 (kein Amin) 7,1 4
    4 Neutraler Reiniger4 (mit Etheramin)3 6,7 1
    5 Alkalischer Reiniger5 (kein Amin) 10,3 4
    6 Alkalischer Reiniger5 (mit Etheramin)3 10,3 2
    • 1Es wurden konzentrierte Reiniger mit der empfohlenen Verdünnung von 1:62 (2 Unzen pro Gallone) eingesetzt.
    • 2Sauerer Reiniger = 7% Sulfaminsäure, 7,5% Zitronensäure, 12% Aminoxid, 9% Glycollösungsmittel, 10% Phosphorsäure, Rest Duftstoff/Farbstoff/Wasser
    • 3Amin = Tomah DA-19
    • 4Neutrlaer Reiniger: 6,8% Essigsäure, 9,6% KOH, 10,0% lineares Alkoholethoxylat, 10,0% Hexylenglycol, Rest Wasser. Wenn kein Amin anwesend war, wurde zur Neutralisation zusätzlich KOH verwendet.
    • 5Alkalischer Reiniger = 6% MEA, 5% EDTA, 8% Betain-Tensid, 20% Glycol-Lösungsmittel, 6% LAS, Rest Duftstoff/Wasser
  • Beispiel 8
  • Testverfahren für die Stabilität des Konzentrats
  • Es wurden Detergenzproben der erfindungsgemäßen Fettsäurealkyletheramine und nach dem Stand der Technik gemäß Chestochowski2 und Fasterding2 hergestellt, wobei alkoholartige oder glycolartige Lösungsmittel in unterschiedliche Mengen zugesetzt waren, um die Anforderungen des Standes der Technik für ein stabilisierendes Hydrotrog zu erfüllen. Die Proben wurden auf 49°C erwärmt und 30 Minuten kontinuierlich gerührt, wonach die Stabilität der Formulierung optisch beurteilt wurde. Die Ergebnisse, die in Tabelle 8 gezeigt sind, demonstrieren den Vorteil des Einbaus der äußerst löslichen linearen Alkyletheramine oder -diamine, weil ein Hydrotrog für die Stabilität des Konzentrats nicht erforderlich ist. Dies steht im Unterschied zum durch die vorstehenden Zitate beschriebenen Stand der Technik, d. h. der Einsatz von Alkyletheraminen und -diaminen ermöglicht das Minimieren oder Eleminieren von Co-Lösungsmitteln und Hydrotropen, wogegen die Formulierungen des Standes der Technik eine wesentliche Kupplung durch ein Hydrotrog erfordern. Tabelle 8 Konzentratstabilität mit Hydrotropen bei unterschiedlichen Mengen
    Basisformulierung Hydrotrop % Konzentratstabilität
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin - 0,0 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyldiamin - 0,0 ungelöste Festanteile
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin Propylenglycol 2,5 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyldiamin Propylenglycol 2,5 ungelöste Festanteile
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin Propylenglycol 5,0 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyldiamin Propylenglycol 5,0 ungelöste Festanteile
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin Hexylenglycol 2,5 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyldiamin Hexylenglycol 2,5 ungelöste Festanteile
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin Hexylenglycol 5,0 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyidiamin Hexylenglycol 5,0 in Ordnung
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin Isopropanol 2,5 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyldiamin Isopropanol 2,5 ungelöste Festanteile
    Diese Erfindung1 Alkyletherdiamin Isopropanol 5,0 in Ordnung
    Stand der Technik2 Alkyldiamin Isopropanol 5,0 in Ordnung
    • 1Vorschlag des Standes der Technik, bei dem lineare Alkyletherdiamine eingebaut werden, die wie folgt formuliert sind: Bestimmte Hydrotrope mit 2,5% Essigsäure, 10,0% C12-14-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan, 10,0% nichtionisches Tensid, Rest weiches Wasser
    • 2Stand der Technik gemäß DD 91 104 , US 3 440 063 und DE 34 39 440 , die formuliert sind mit bestimmten Hydrotropen und 2,5% Essigsäure, 6,6% N-Oleyl-1,3-diaminopropan, 3,4% N-Kokos-1,3-diaminopropan, 10% nichtionisches Tensid, Rest weiches Wasser
    • 3Ungelöste Festanteile in den flüssigen Materialien sind unerwünscht, einfache flüssige Phasen sind bevorzugt.
  • Beispiel 9
  • Testverfahren für die Klarheit von Gebrauchslösungen bei unterschiedlichen pH-Werten
  • Es wurden gemäß den Zusammensetzungen in der nachstehenden Tabelle 9 Proben formuliert, die die vorgeschlagene Erfindung und den in den Fußnoten von Tabelle 9 dargestellten Stand der Technik repräsentieren. Es wurden 1-prozentige Lösungen unter Verwendung von Trübungstestwasser als Verdünnungsmittel (siehe unten) hergestellt und der pH-Wert der Lösung mit verdünnter Essigsäure oder verdünntem KOH auf 5 bis 10 eingestellt. Das Verhalten in Bezug auf Wolkenbildung wurde nach 15 Minuten bestimmt. Es ist überraschend, daß die überlegene Löslichkeit der erfindungsgemäßen linearen Alkylether(di)amine, wie sie durch die vorstehend erwähnte Konzentratstabilität bewiesen wird, gestützt wird von einer Toleranz für Anionen, die von der bekannten Fettsäureamin-Technik nicht erreicht wird. Die Alkylether(di)amine erlauben einen größeren pH-Bereich der Formulierungen, und die Selektion des geeigneten Alkyletheramin-Ausgangsmaterials gestattet für eine Formulierung pH-Werte, die mit den Aminen des Standes der Technik nicht zugänglich sind.
  • Herstellung von Trübungstestwasser (Challenge Water)
  • Das Verhalten der Detergenzlösungen in Bezug auf Wolkenbildung wurde nach Weber6 untersucht. Es wurde eine Zubereitung aus weichem Wasser hergestellt, die 500 ppm Na2SO4 und 500 ppm NaCl enthielt. Dieses mit Anionen beladene Wasser wurde als Verdünnungsmittel für das Detergenz eingesetzt.
  • Figure 00320001
  • Figure 00330001
  • Beispiel 10
  • Testverfahren für die Entflammbarkeit des Konzentrats
  • Es wurden Proben zur Entwässerung von Windschutzscheiben, die die vorgeschlagene Entfindung und den Stand der Technik repräsentieren, auf ihre Verbrauchersicherheit getestet, indem 1 Gramm des Formulierungskonzentrats auf ein Uhrglass getropft und mit einer Propanflamme erhitzt wurden. Die Ergebnisse von Tabelle 10 zeigen eine subjektive Bewertung der Produkte und demonstrieren, daß die wässrigen Fettsäurealkyletheramine für den allgemeinen Gebrauch wesentlich sicherer sind als die des Standes der Technik. Die Proben dieser Erfindung (Test 1 bis 3) wurden trocken, wogegen alle Beispiele des Standes der Technik (4 bis 7) eine schnelle bis plötzliche Verbrennung zeigten. Tabelle 10 Entflammbarkeit von Mitteln zur Wasserbeseitigung von Scheiben
    Test Nr. Waschformulierung Entflammbarkeit
    Diese Erfindung
    1 Formulierung zur Wasserbeseitugung von Fahrzeugen 32 Entflammpunkt > 82°C (180°F)
    2 Formulierung zur Wasserbeseitigung von Fahrzeugen 42 Entflammpunkt > 82°C (180°F)
    3 Formulierung zur Wasserbeseitigung von Fahrzeugen 52 Entflammpunkt > 82°C (180°F)
    Stand der Technik
    6 Stand der Technik I5 sehr entflammbar
    7 Stand der Technik II6 entflammbar
    • 1Proben gemäß der vorgeschlagenen Erfindung und gemäß dem Stand der Technik wurden auf ihre Anwenderfreundlichkeit getestet, indem 1 Gramm des Konzentrats der Formulierung auf ein Uhrglass getropft und mit einer Propanflamme erhitzt wurde. Die Ergebnisse zeigen eine subjektive Bewertung der Produkte.
    • 2Gleicher Probentest wie in Tabelle 5
    • 5Stand der Technik gemäß der Lehre von DD 91 104
    • 6Stand der Technik gemäß der Lehre von DE 34 39 440
    Tabelle 11 Käuflich erhältliche und in den Beispielen genannte Diamine und Etherdiamine
    Lieferant Handelsname Chemische Bezeichnung Gruppe R
    Tomah DA-19 C12-15-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan linear, C12H25/C15H31
    Tomah DA-18 Tetradecyloxypropyl-1,3-diaminopropan linear, C14H29
    Tomah DA-17 Isotridecyloxypropyl-1,3-diaminopropan verzweigt, C12H25
    Tomah DA-1618 C12-14-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan linear, C12H25/C14H27
    Tomah DA-14 Isodecyloxypropyl-1,3-diaminopropan verzweigt, C10H21
    Akzo Duomeen OL N-Oleyl-1,3-diaminopropan linear, C18:1H35
    Akzo Duomeen CD N-Kokos-1,3-diaminopropan linear, C12-14H25-29
    Tomah PA-19 C12-15-Alkyloxypropylamin linear, C12H25/C15H31
    Tomah PA-17 Isotridecyloxypropylamin verzweigt, C13H27
    Tomah PA-16 Isododecyloxypropylamin verzweigt, C12H25
    Tomah PA-14 Isodecyloxypropylamin verzweigt, C10H21
    Tomah PA-1214 Octyl/Decyloxypropylamin verzweigt, C8H17/C10H21
    Akzo Armeen OL Oleylamin linear, C18:1H35
  • Fest und trockene Autowaschformulierungen
  • Die folgende Formulierung wurde als feste Autowaschformulierung in Gestalt eines Blocks hergestellt, dessen Abgabe bzw. Verteilung dadurch erfolgen konnte, daß die feste Zusammensetzung in einer Abgabevorrichtung mit Wasser besprüht wurde, wodurch eine Konzentratlösung entstand, die dann zum Einsatzort in Fahrzeugwaschanlage gebracht werden konnte. Die Formulierung wird hergestellt durch Einbringen der Bestandteile 1 bis 4 in einen geheizten, gerührten Tank von geeigneter Größe. Beim Erwärmen der Materialien und Mischen auf eine Temperatur von etwa 75°C werden die Bestandteile 5 und 6 zugesetzt, und es wird bis zum Vorliegen eines einheitlichen Gemisches gemischt. Dem einheitlichen Gemisch wird Bestandteil 7 zugesetzt und bis zur Einheitlichkeit gemischt. Nach Erreichen eines Gleichgewichts werden die pulverförmigen Bestandteile 8 und 9 vorsichtig zugesetzt, um die Bildung von Klumpen oder Knoten zu vermeiden. Die Zusammensetzung wird dann bis zur Einheitlichkeit gerührt und in Portionen von 3,6 kg (8 Pound) in Flaschen aus Polyethylen überführt, wo es abkühlt und sich verfestigt. Die Flaschen sind ideal zum Verschließen, zum Verteilen und für den Einsatz in einer Fahrzeugwaschanlage. Die feste Formulierung ergibt ähnliche Ergebnisse wie die vorstehend vorgestellt flüssige Formulierung.
    Formulierung %
    1 Nichtionischer PEG Ether eines C12-15-Alkohols, Neodol 25-7 12,0
    2 Nichtionischer PEG Ether eines C6-11-Alkohols, Neodol 91-6 17,0
    3 EDTA (flüssig 40%) 12,0
    4 Harnstoff 22,0
    5 Etheramin Zomah DA-1618 6,0
    6 Varonic K-215 9,0
    7 Admox 14815 8,0
    8 EDTA (pulverförmig) 11,0
    9 G.D. Silikat 3,0
  • Die vorliegende Beschreibung, die Beispiele und die Daten stellen eine vollständige Beschreibung der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung dar. Die Beispiele und Daten können auf vielfältige Art und Weise variiert und abgewandelt werden.

Claims (35)

  1. Wässrige Konzentratzusammensetzung, die zu einer verdünnten Reinigungszusammensetzung verdünnt werden kann, gekennzeichnet durch (a) ein Alkyletheramin der Formel R-O-R2-NH-A wobei A die Bedeutung R3NH2 hat, R2 und R3 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R eine fettsäurealiphatische Gruppe mit 6 bis 28 Kohlenstoffatomen ist; (b) ein Komplexierungsmittel; (c) eine wirksame Menge eines Stabilisierungsmittels zum Solubilisieren des Etheramins, umfassend eine neutralisierende Säure oder ein nichtionisches Tensid oder Gemische davon; (d) ein C6-24 Alkyldimethylaminoxid; und (e) Wasser; wobei die Zusammensetzung frei von Kohlenwasserstoff-Wachsen und von Polydimethylsiloxanen ist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20 Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan ist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Komplexierungsmittel ein organisches Chelatierungsmittel ist.
  4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Komplexierungsmittel ein kondensiertes Phosphat ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Komplexierungsmittel Ethylendiamintetraessigsäure, Trinatri umhydroxyethylendiamintriessigsäure oder Salze davon umfasst.
  6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid ein EO/PO-Blockcopolymer, ein Alkylphenolethoxylat, ein lineares Alkoholethoxylat, ein Fettsäureaminethoxylat oder Fettsäureetheraminethoxylat oder Gemische davon umfasst.
  7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung außerdem ein Ethoxylatamin der Formel R-N(A)(B) enthält, wobei A die Bedeutung (EO) und B die Bedeutung (EO),, oder Wasserstoff hat und wobei EO Ethylendioxyd bedeutet, x eine Zahl von 1 bis 50 und R die Fettsäurealkylgruppe, eine Fettsäurealkylethergruppe oder Fettsäurealkylethergruppe mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen ist.
  8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Konzentratzusammensetzung einen pH-Wert von 6 bis 13 aufweist.
  9. Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeugoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) eine verschmutzte Fahrzeugoberfläche mit einer wässrigen Zusammensetzung in Kontakt bringt, die ein nichtionisches Tensid und eine Alkyletheramin-Zusammensetzung der Formel R-O-R2-NH-A enthält, wobei A die Bedeutung R3NH2 oder H hat, R2 und R3 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R eine fettsäurealiphatische Gruppe mit 6 bis 28 Kohlenstoffatomen ist; (b) die wässrige Zusammensetzung auf die Fahrzeugoberfläche einwirken lässt, um die Entfernung von Schmutz zu bewirken; und (c) den Schmutz und das Amin von der Fahrzeugoberfläche durch Spülen der Oberfläche mit Wasser entfernt; wobei die wässrige Zusammensetzung und die Spülung frei von Kohlenwasserstoff-Wachsen und von Polydimethylsiloxanen ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülung bei hohem Druck angewandt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der hohe Druck mehr als 0,7 MPa (100 psi) beträgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20-Alkyloxypropylamin ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid ein lineares Alkoholethoxylat, ein Alkylphenolethoxylat, ein EO/PO Blockcopolymer, ein Fettsäureaminethoxylat, ein Fettsäureetheraminethoxylat oder Gemische davon umfasst.
  15. Verfahren zum reinigenden Entfernen von Schmutz von einer Fahrzeugoberfläche unter Verwendung eines wässrigen Reinigungsmittels und Oberflächenabrieb, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) auf die Fahrzeugoberfläche eine wässrige Zusammensetzung aufbringt, die ein nichtionisches Tensid und eine Alkyletheramin der Formel R-O-R2-NH-A enthält, wobei A die Bedeutung R3NH2 oder H hat, R2 und R3 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R eine fettsäurealiphatische Gruppe mit 6 bis 28 Kohlenstoffatomen ist; (b) die Fahrzeugoberfläche und das Reinigungsmittel einer mechanischen Einwirkung aussetzt, die den Zweck hat, die Entfernung von Schmutz zu unterstützen; (c) auf die wässrige Reinigungszusammensetzung eine wässrige Spülung einwirken lässt; wobei die wässrige Reinigungszusammensetzung frei von Kohlenwasserstoff-Wachsen und von Polydimethylsiloxanen ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülung bei hohem Druck angewandt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der hohe Druck mehr als 0,7 MPa (100 psi) beträgt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20-Alkyloxypropylamin ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid ein lineares Alkoholethoxylat, ein Alkylphenolethoxylat, ein EO/PO Blockcopolymer, ein Fettsäureaminethoxylat, ein Fettsäureetheraminethoxylat oder Gemische davon umfasst.
  21. Verfahren zur Wasserbeseitigung auf einer Fahrzeugoberfläche zur Erzeugung einer sauberen und glänzenden Fahrzeugoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) auf eine im wesentlichen saubere Fahrzeugoberfläche eine wässrige Zu sammensetzung aufbringt, die ein nichtionisches Tensid und eine Alkyletheramin der Formel R-O-R2-NH-A enthält, wobei A die Bedeutung R3NH2 oder H hat, R2 und R3 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R eine fettsäurealiphatische Gruppe mit 6 bis 28 Kohlenstoffatomen ist; und (b) die wässrige Zusammensetzung von der Fahrzeugoberfläche ablaufen lässt, bevor das Fahrzeug wieder in Benutzung genommen wird; wobei die wässrige Zusammensetzung frei von Kohlenwasserstoff-Wachsen und von Polydimethylsiloxanen ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülung bei hohem Druck angewandt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der hohe Druck mehr als 0,7 MPa (100 psi) beträgt.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20-Alkyloxypropyl-1,3-diaminopropan ist.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyletheramin ein C10-20 Alkyloxypropylamin ist.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid ein lineares Alkoholethoxylat, ein Alkylphenolethoxylat, ein EO/PO Blockcopolymer, ein Fettsäureaminethoxylat, ein Fettsäureetheraminethoxylat oder Gemische davon umfasst.
  27. Feste blockartige Konzentratzusammensetzung, die mit Wasser zur Bildung einer wässrigen Gebrauchslösung verdünnt werden kann, gekennzeichnet durch (a) 0,1 bis 50 Gew.-% einer Fettsäurealkyletheramin-Zusammensetzung der Formel R-O-R2-NH-A wobei A die Bedeutung R3NH2 oder H hat, R2 und R3 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R eine fettsäurealiphatische Gruppe mit 6 bis 28 Kohlenstoffatomen ist; (b) eine wirksame Menge eines Stabilisierungsmittels zum Solubilisieren des Etheramins, umfassend eine neutralisierende Säure oder ein nichtionisches Tensid oder Gemische davon; (c) eine wirksame Menge von Harnstoff als Verfestigungsmittel; und (d) einen Hauptanteil Wasser; wobei die wässrige Konzentratzusammensetzung frei von Kohlenwasserstoff-Wachsen und von Polydimethylsiloxanen ist.
  28. Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid ein C6-24-Alkoholethoxylat, ein Fettsäureaminethoxylat, ein Fettsäureetheraminethoxylat, ein Alkylphenolethoxylat oder Gemische davon umfasst.
  29. Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettsäurealkyletheramin ein C10-20-Alkyloxyalkyl-1,3-diaminopropan ist.
  30. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettsäurealkyletheramin ein C10-20 Alkyloxyalkylamin ist.
  31. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, gekennzeichnet durch 0,1 bis 20 Gew.-% der Fettsäurealkyletheramin-Zusammensetzung, 0,1 bis 20 Gew.-% des nichtionischen Tensids, 0,01 bis 10 Gew.-% einer Säure oder Base zum Erzeugen eines im wesentlichen neutralen pH-Wertes und Wasser.
  32. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, gekennzeichnet durch 0,1 bis 20 Gew.-% der Fettsäurealkyletheramin-Zusammensetzung, 0,1 bis 10 Gew.-% einer Zusammensetzung eines nichtionischen Tensids oder Gemischen davon und Wasser.
  33. Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein Komplexierungsmittel enthält.
  34. Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein Silicat enthält.
  35. Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein Aminoxid enthält.
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