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Flüssiges, saures Metallreinigungsmittel.
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Die vorliegende Erfindung betrifft flüssiges, saures Metallreinigungsinittel
auf der Basis von Phosphorsäureestern.
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Für die Reinigung von Metalloberflächen sind bereits flüssige, saure
Reinigungsmittel bekannt, die.im wesentlichen aus einem Gemisch von Tensiden und
Sauren, vorwiegend. Phosphorsäure, bestehen.
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Ein Nachteil dieser bekannten Reinigungsmittel besteht darin, daß
sie einen hohen Metallabtrag auf den behandelten Oberflächen hervorrufen. Dieser
Abtrag beträgt- auf Aluminium etwa 10 g/m2h bei 800C. Aus diesem Grunde wird in
der DT-OS 1 621 465 der Zusatz von Aminoalkylpolyphosphonsäuren als Korrosionsinhibitoren
zu schwefel- oder phosphorsäurehaltigen Lösungen empfohlen. Durch diese Inhibitoren
kann zwar der Metallabtrag dieser sauren Reiniger erheblich herabgesetzt werden,
doch ist die Reinigungswirkung dieser Mischungen geringer als die von anderen sauren
Netallreinigungsmitteln, die saure Phosphorsäureester enthalten. Derartige Reinigungsmittel
sind beispielsweise in der US-PS 2,084,361 oder in der DL-PS 4002 beschrieben und
haben den Vorteil, daß sie in der Lage sind, wasserlösliche Calcium- und Eisensalze
zu bilden. Dem steht jedoch entgegen, daß saure Phosphorsäureester im aIgemeinen
auf Aluminiumoberflächen einen
Metallabtrag von über 2,8 g/m2 Tag
bei 200C hervorrufen.
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Ein so großer Metallabtrag ist aber zu hoch, wenn das Reinigungsmittel
zu wiederholten Reinigungen eingesetzt werden soll.
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Insgesamt gesehen besteht das Problem der Reinigung von Oberflächen
aus Aluminium oder dessen Legierungen mit den bislang bekannten sauren Meta llreinigungsmitteln
darin, daß bei den Mitteln, die eine gute Reinigungswirkung zeigen, der Metallabtrag
zu groß ist und bei den Mitteln, bei denen der Metallabtrag ausreichend gering ist,
die Reinigungswirkung unbefriedigend ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein saures Reinigungsmittel
für Aluminium oder dessen Legierungen zu schaffen, das bei einer guten Reinigungswirkung
nur zu einem geringen Metallabtrag führt.
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Uberraschenderweise wurde gefunden, daß mit einem Gemisch zweier bestimmter
Monoalkylphosphorsäureester diese Aufgabe gelöst werden konnte. Im einzelnen besteht
die vorliegende Erfindung darin, daß ein flüssiges, saures Metallreinigungsmittel
auf der Basis von Phosphorsäureestern, zur Reinigung von Oberflächen aus Aluminium
oder dessen Legierungen, ein Gemisch von Monomethylphosphorsäureester und Monobutylphosphorsäureester
im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 4 1, vorzugsweise von etwa 2 : 1 in Mengen von
1 bis 80 Gewichts%, vorzugsweise von etwa 30 Gewichts%, enthält.
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Neben dem genannten Estergemisch kann das erfindungsgemäße Reinigungsmittel
noch zusätzlich mindestens eine waschaktive Substanz in Mengen bis zu 90 Gewichts%
enthalten.
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Als solche waschaktive Substanzen kommen die bekannten anionischen
oder nicht ionischen Tenside in Betracht, wie z.B. Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate,
Oleoylmethyltaurid, Polyglykoläther oder Gemische aus diesen Verbindungen.
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Ferner kann das erfindungsgemäße Reinigungsmittel auch zusätzlich
noch mindestens einen Alkohol wie z.B. Isobutanol, oder Diäthylenglykol in Mengen
bis zu 50-Gewichts% enthalten.
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Zwar sind saure Phosphorsäureester als Metallreinigungsmittel allgemein
bekannt, doch weiß man auch, daß diese Ester einen Metallabtrag von mehr als 2,8
g/m2 Tag bewirken.
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So ruft das erfindungsgemäße, aus einer nahezu unbegrenzten Zahl möglicher
Kombinationen ausgewählte Estergemisch auf anderen Metallen als Aluminium, beispielsweise
auf Stahl 2 einen Metallabtrag von 3,15 g/m2h hervor. Es war daher für den Fachmann
nicht vorhersehbar, daß durch das gleiche Estergemisch, das einen pH-Wert von etwa
1 aufweist, auf Aluminium und dessen Legierungen weniger als 0,04 g Metall pro m
und Stunde abgetragen werden.
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Beispiel 1 Ein Reinigungsmittel der Zusammensetzung: 20 Gew.- Monomethylphosphorsäureester
10 " " Monobutylphosphorsäureester 10 IV " sekundäres Natrium Alkansulfonat (60
gew.-%ig) 8 " " lsotridekanolpolyglykoläther mit 5 Mol Äthylenoxid 5 " " Natriumoleoylmethyltaurid
(40 gew.-%ig) 2 " " Diäthylenglykol Rest Wasser, wurde mit Wasser im Gewichtsverhältnis
1 : 3 bis 1 : 10 verdünnt.
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Mit der erhaltenen Lösung wurde ein Blech aus einer Legierung bestehend
aus 2,6 - 3,4 Gewichts% Magnesium, 0,5 Gewichts% Mangan und 0,3 Gewichts% Chrom,
Rest Aluminium gereinigt.
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Von dem Metall wurden bei Raumtemperatur 0,03 g/m2h abgetragen.
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Der Metallabtrag wurde folgendermaßen gemessen: Das polierte Aluminiumblechplättchen
mit einer Oberfläche von 27 cm2 wurde in ein 100 ml Becherglas, das mit dem verdünnten
Reinigungsmittel gefüllt war, bei Raumtemperatur getaucht. Das Metallplättchen war
vorher mit Isopropanol gereinigt und anschließend ausgewogen worden. Die Tauchzeit
betrug 24 Stunden. Danach wurde das Plättchen mit destilliertem Wasser abgespült
und in einem Exsikkator über P2O5 getrocknet und wiederum ausgewogen. Die Gewichtsdifferenz
ergab den Abtrag in 24 Stunden.
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Beispiel 2 Ein Reinigungsmittel der Zusammensetzung: 20 Gew.-% Monomethylphosphorsäureester
10 " 't Monobutylphosphorsäureester 3 VI " Isobutanol 7 " " Alkylarylsulfonat (37
gew.-%ig) 5 VI Nonylphenolpolyglykoläther mit 6 Mol Äthylenoxid Rest Wasser wurde
im Gewichtsverhältnis 1 : 3 bis 1 : 10 mit.Wasser verdünnt und, wie im Beispiel
1, mit der erhaltenen Lösung ein Al-Blech behandelt, der Metallabtrag lag unter
0,03 g/m2h.
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Beispiel 3 Ferner wurden die Wirkungen auf Al-Blech des erfindungsgemäßen
Estergemisches einerseits und der reinen Komponenten des Gemisches andererseits
miteinander verglichen. Es wurden
jeweils 30 gewichts%ige wäßrige
Lösungen eingesetzt.
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A) Monomethyl- und Monobutylphosphorsäureester im Gewichtsverhältnis
2 : 1 Metallabtrag: 0,03 g/m2h B) Monomethylphosphorsäureester Metallabtrag: 0,6
g/m2h C) Monobutylphosphorsäureester Metallabtrag: 0,06 g/m2h D) H3PO4 Metallabtrag:
1,9 g/m2h.
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Monomethyl- und -butylphosphorsäureester können in bekannter Weise
durch Umsetzung von den entsprechenden Alkoholen und Palyphosphorsäure mit einem
P205-Gehalt von 85 Gewichts% hergestellt werden.
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Charakteristisch für diese Produkte sind beispielsweise folgende Werte:
Monomethylphosphorsäureester: P205-Gehalt ca. 64 Gewichts% Säurezahl: 990 mg KOH/g
Substanz (bis zur 2. Neutralisationsstufe bei pH 9,5) Dichte: 1,56 g/cm3 (200C)
Monobutylphosphorsäureester: P2O5-Gehalt ca. 50 Gewichts% Säurezahl: 690 mg KOH/g
Substanz (bis zur 2. Neutralisationsstufe bei pH 9,5) Dichte: 1,25 g/cm3 (200C).
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Beispiel 4 Die Wirkung verschiedener Reinigungsmittel wurde auf Aluminiumblechen
geprüft, die 1 Woche lang einer IndustrieluSt ausgesetzt und deren Oberflachen mit
öligen Ruß, Staub und Metalloxiden beschichtet waren. Zur Prüfung wurden die Bleche
in die jeweiligen Reinigungsmittellösungen getaucht, die durch verdünnen der Reinigungsmittel
mit Wasser im Verhältnis von etwa 1:7 hergestellt worden waren.
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Nach einer Einwirkzeit von 30 min. wurde die Lösung von den Blechen
abgewaschen und deren Oberfläche beurteilt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle zusammengestellt:
| Reinigungsmittel Oberfläche |
| Handelsübliches Produkt |
| a auf der Basis von Neutralseifen dunkel, leicht mattiert, |
| b Monomethylphosphorsäureester hell, matt, sauber |
| c Produkt gemäß Beispiel 1 glänzend, glatt, sauber |
| d Produkt gemäß Beispiel 2 glanzend, glatt, sauber |