DE2161591A1

DE2161591A1 - Hydrophilierung fester oberflaechen

Info

Publication number: DE2161591A1
Application number: DE19712161591
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Chem Klein; Reinmar Dipl Chem Peppmoeller
Original assignee: Chemische Fabrik Stockhausen GmbH
Current assignee: Stockhausen GmbH and Co KG
Priority date: 1971-12-11
Filing date: 1971-12-11
Publication date: 1973-06-14

Description

"Hydrophilierung fester Oberflächen" Eine unangenehme Erscheinung ist die Schlierenbildung auf Windschutzscheiben von Verkehrsmitteln aller Art bei Henetzung mit Wasser, z.B. Regen. Diese Schlierenbildung hat ihre Ursache in der Ablagerung hydrophober Verschmutzungen, so daß Wasser die Windschutzscheiben nicht benetzt. Die durch die Nichtbenetzung erzeugte Lichtstreuung reduziert die Sicht drastisch, wodurch ein Sicherheitsrisiko gegeben ist.
Man kann die hydrophoben Verschmutzungen mit pulverförmigen Mitteln beseitigen, die eine große Oberflache bestizen. Solche Mittel sind z.B. Kieselsäure, Kaolin, Kreide und ähnliche.
Der anfängliche Erfolg wird aber nach kurzer, Zeit durch neuerliche Ablagerungen hydrophober Stoffe zunichte gemacht.
Auch der Zusatz von grenzflächenaktiven Reinigungsmitteln wurde versucht, hatte aber lediglich die Wirkung, daß gröberer Schmutz leichter entférnt wurde.
Die Hydrophobierung der Scheiben in einer Autowaschstraße durch den zum Stand der Technik gehörenden Einsatz wasserlösicher,kationaktiver Mittel als "Wasserverdränger" zur Verkürzung der Trocknung nach der Wäsche vurursacht bei nach-@olgander Fahrt über regennasse Straßen Schllerenbildung auf den Scheiben mit erheblicher Sichtbehinderung.
Seit dem @ebrauch von Geschirrspülmasc hinen ist es bekannt, daß das fleckenlose Trocknen des Geschirres nach dem Relnigungsvorgang nicht erreicht wird. Trotz Einsatzes grenzflächenaktiver Verbindungen als sogenannte Klarspülmittel bleiben weisse,fleckenartige Ablagerungen zurück. Sie entstehen dadurch, daß sich zum Schluß auf der Geschirroberfläche das Wasser tropfenförmig verteilt und die Härtebildner des Wassers sich an diesen Stollen ablagern.
Es ist bekannt, daß in Laboratorien zur Entfettung von Büretten u.ä. aggressive Reinigungemittel, wie Chromschwefelsäure, éingesetzt werden müssen, um einen einwandfreien Ablauf wäßriger Lösungen an den Wandungen zu gewährleisten.
Es wurde nun gefunden, daß alle vorbeschriebenen durch hydropbobe Verschmutzungen und/oder kationaktive Verbindungen bedingten Nachteile an festen Oberflächen bei Benetzung durch Wasser oder wäßrige Lösungen vermieden werden, wenii man erfindungsgemäß die festen Oberflächen mit einer wäßrigen Lösung eines kationaktiven Polyelektrolyten behandelt. Als kationaktive Polyelektrolyte kommen polymere Äthylenimine, polymeres Dimethylaminoäthylmethacrylat oder-acrylat oder Mischpolymerisate der genannten Stoffe mit nichtionogenen Monomeren, wie Acrylamid, Acrylnitril usw., bzw. Derivate dieser Verbindungen, infrage. Die beispielhaft angeführten Stoffe begrenzen den Erfindungsgegenstand nicht. Die Polyelektrolyte gelangen zweckmässig in einer Konzentration von 0,001 bis 40% in Form wäßriger Lösungen zum Einsatz. Die @rfindungsgemässen wasserlöslichen Polyelektrolyte können für sich allein, aber auch in K@mbination mit nichtionogenen Tensiden und/oder Hydroxylverbindungen zum Einsatz gelangen.
Die Erfindung sel au Hand der folgenden Beispiele weiter belegt: Beispiel 1 Eiper 1 1 fassenden Scheibenwaschanlage werden 25 ml einer 0,5%igen wäßrigen Lösung von Polytrimethylammoniumchloräthylmethacrylat mit einem Molgewicht voii ca. 1 ()()(, OQO zugesetzt.
Mit dieser Lösung liefert der Scheibenwäscher einen auch bei starkem Gegenwind nicht zerplatzenden Wasserstrahl, der vom Scheibenwischer zu einem klar durchsichtigen, zusammenhängenden Sichtausschnitt über die Windschutzscheiben gezogen wird.
Beispiel 2 Eine 1 1 fassende Scheibenwaschanlage wurde mit einer 1%igen Lösung eines Reinigungs-und Hydrophilierungsmittels folgender Zusammensetzung versehen: 50 Teile e Polytrime thyl ammoni'imä thylme thacrylat (40% in Wasser), MG ca. 50 000 10 Teile Monononylphenolpolyglykoläther (mit 9 Atllylenoxid) 6 Teile Äthanol 34 Teile Wasser Effekt wie in Beispiel 1 mit der Maßgabe, daß die Scheibe nach Abstellen des Wischers klar auftrocknet.
Beispiel 3 Eine 1 1 fassende Scheibenwaschanlage wurde mit einer 1%igen Lösung eines Reinigungs-und Hydrophilierungsmittels folgender Zusammensetzung verschen: 50 Teile Polytrimethylammoniumäthylmethacrylat ( 40% in Wasser), MG ca. 50 000 10 Teile Monononylphenolpolyglykoläther (mit 14 Äthylenoxid) 7,5Teile Polyalkylenoxid mit ca. 60% Äthylenoxid und 40% Propylenoxid 32,5Teile Wasser Man erzielte eine vollkommen schlierenfreie, klar durchsichtige Wischfläche, die nach Abstellen des Wischers klar auftrocknete.
Beispiel 4 Es wurden 9 ReagengLäser mit einem in Autowaschstraßen iiblichen kationaktiven Hydrophobierungsmittel Uehandelt und mit Leitungswasser kräftig ausgespült. Das Wasser vermochte nicht mehr die Glaswand zu benetzen.
a) Anschliessend wurden die.Reagenzgläser 1-3 mit einer 1%igen Lösung von 9-Äto-Nonylphenol 5 Minuten lang geschüttelt und wieder mit Leitungswasser kräftig gespült.
Auch danach riss der Wasserfilm sofort wieder unter Tropfenbildung auf.
b) Die Heagenzlgäser 4-6 wurden mit einer 1%igen Polytrimethylammoniumchloridäthylmethacrylat-Lösung geschüttelt. Danach war eine Hydrophilierung des Glases deutlich zu erkennen; der Wasserfilm riss jedoch noch stelleuweise auf.
c) Die Reagenzgläser 7-9 wurden mit einer 1%igen Lösung nach Beispiel 2 kürz geschüttelt. Anschliessend wurden sie sofort wieder von Wasser benetzt und konnten auch nicht mehr hydrophoblert werden. Auch nach 10maligem Ausspülen mit Leitungswasser @lieb dei Benebzbarkeit erhalten.
Beispiel 5 Eine Bürette, an deren Innenwand das Wasser perlartig ablief, wurde mit einer 1%igen Lösung nach Beispiel 3 benandelt. Anschliessend wurde mehrmals mit reinem Wasser nachgewaschen.
Danach lier das Wasser gleichmäßig ohne tropfenbildung ab.
Beispiel 6 Eine Geschirrspülmaschine wurde mit einem handelsüblichen Reinigungsmittel beschickt. Dem Spender für das Klarspülmittel wurde ein Verrat an 0,5%iger waßriger Lösung eines Polytrimethylammeniumchloridäthylmethacrylates (MG ca. 1 000 000) zugesetzt.
Die gespulten Glaser und Teller wiesen nach dem Trocknen einen absoldt fieckenireien Hochglanz auf.
Beispiel 7 Es wurden 6 Reagenzgläser nach Beispiel 4 Hydrophobiert und anschliessend 3 Gläser nach Absatz 4c weiterbehandelt mit dem Unterschied, daß eine 1%ige Lösung des folgenden Reinigungs-und Hydrophobierungsgemisches angewendet wurde: 67 Teile Polyäthyleniminlösung (30%,MG ca. 50 000) 10 Teile Nonylphenolpolyglykoläther ( 9 Athylenoxid) 6 Teile Äthanol l Teil Essigsäure 34 Teile Wasser Es trat sofort wieder Benetzung ein, die auch nach 10maligem Ausspülen mit Leitungswasser erhalten blieb.
In Betracht gezogene Druckschriften: FEY: "Chemisch-technische Vorschriftensammlung" Stuttgart 1952 S.102 UT-PS 1 255 837 DT-AS 1 139 229

Claims

P a t e n t a n s p r ii c h e i) Hydrophilierung fester Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer wäßrigen Lösung eines kationaktiven, höhermolekularen Polyelektrolyten behandelt werden.
2) Hydro-philierung fester Oberflächen nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß der kationaktive Polyelektrolyt in wäßriger Lösung mit einer Konzentration von 0,001 bis 40% zur Anwendung kommt.
3) Reinigung und Hydrophilierung fester Oberflachen, dadurch gekennzeichnet, daß den kationaktiven Polyelektrolyten nichtionische Tenside und/oder Hydroxyverbindungen und/oder Polyalkylenglykole zugesetzt werden.