DE2260971A1

DE2260971A1 - Reinigungsmittel zum autowaschen

Info

Publication number: DE2260971A1
Application number: DE19722260971
Authority: DE
Inventors: Thomas Motomi Kaneko
Original assignee: BASF Wyandotte Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1973-06-28
Also published as: GB1403919A; DE2261030A1; FR2163577A1; FR2163577B1; GB1404860A; SE376929B; IT974496B; SE376928B

Description

Das Patent ..... betrifft ein Reinigungsmittel zum Autowaschen in Form eines biologisch zersetzbaren, phosphatfreien, flüssigen Autowaschkonzentrates, bestehend aus:

a) 2 bis 5, vorzugsweise 3 bis 4 Gew.-i» eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels der allgemeinen

lOrmel

R-O(A)_nH

worin R der organische Rest eines linearen aliphatischen Alkohols mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder von Gemischen solcher Alkohole ist, A entweder für die Oxyäthylengruppe oder für Oxyäthylen- und Oxypropylengruppen im Gewichtsverhältnis von 1 ; 2 bis 7 : 1 steht und η eine Zahl vertritt, die groß genug ist, um sicherzustellen, daß A 55 bis 80 Ce«.-^ des oberflächenaktiven Mittels ausmacht;

309826/1061

ORIGINAL INSPECTED

COPY

b) 0,2 bis 1,0, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Carboxymethylcellulose, Carboxyäthylcellulose oder Hydroxymethylcellulosej

c) 2 bis 6, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-Teilen eines Hydrotrops in. Form eines einwertigen oder mehrwertigen Alkohols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und 1 bis 3 Hydroxylgruppen oder eines Gemische aus solchen Alkoholen;

d) 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4 Gew«-Teilen eines Alkalisalzes als Suspendiermittel für Erde bzw· Schmutz;

e) 0,2 bis 1,0, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 Gew.-Teilen eines die Bildung von Schimmel verhütenden Mittels und

f) 82 bis 951 vorzugsweise 84 bis 91 Gew.-Teilen Viasser,

Die durch das Hauptpatent geschützten Reinigungsmittel sind in erster Linie bestimmt zur Verwendung in der Garage oder in Autowaschsyatemen mit Münzautomat. Es bestand jedoch Bedarf an Autowaschmitteln, die für das sogenannte Tunnelsystem geeignet sind· Derartige Tunnelsysteme zum Waschen von Automobilen bestehen im allgemeinen aus einem Laufband, an dem entlang geeignete Einrichtungen zur Durchführung von verschiedenen V/aschstufen angeordnet sind, in denen das betreffende Fahrzeug äußerlich gereinigt und getrocknet wird· Auch für solche VJaschsysteme gilt der Grundsatz, daß verhindert werden muß, daß Phosphate und nicht zersetzt» oberflächenaktive Mittel in das Abwasser kommen, da dies nicht mit den Grundsätzen des Umweltschutzes vereinbar 1st*

.- 3 309826/1061

■ — 3 —

Die Weiterentwicklung der in obigem Patent geschützten Reinigungsmittel zum Autowäschen führte zu Waschmittela₉ die sich für die Tunnelwäsehe eignen.

Die erfindungsgemäßen biologisch zersetzbaren_s phospliatfrelen, flüssigen Autowaschmittel bzw. Konzentrate sum .Gebrauch Ia Tunnelwaschsystemen weisen folgende Bestandteile aufs

a) ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel

b) ein anionisches oberflächenaktives Mittel in Form eines linearen AlkylbeasolsulfonateSj,

c) ein Hydrotrop,

d) ein Mittel zur Eorrosionsvertiinderungj das mit einem Mittel zur Einstellung des pH-Wertes zusammen arbeitet und

e) Wasser«

Die erfindungsgemäßen Mittel können beliebig mit Wasser dünnt werden und sind lagerstaMl bei Temperaturen bis etwa 75⁰C; sie verhindern das Absetzen von Schmutz und wirken auf die Borsten der zur Autowäsche verwendeten Bürsten als ©leitmittel.

Gegebenenfalls können Mittel zur Yerhinderung der Sehiramel-bildung, Mittel zur Herabsetzung des Gießpunktes (pour point) und ähnliche Zusätze eingearbeitet werden©

Mengenmäßig setzen sich die erfindungsgemäßen Mittel ia Gew.-Teilen wie folgt zusammen?

a) 5 bis 20, vorzugsweise 8 bis 15 Teile nichtionisches netzmittel,

b) 3 bis 15, vorzugsweise 6 bis 10 Teile anioQisches Netzmittel in Form von linearem Alkylbensolsulfonat,

c) Z bis 10, vorzugsweise, 4 bis 8 Teile Hydrotrop«,

d) 0,05 bis 1,0, vorzugsweise 0,2 bis 0,7 Teile eines Mittels zur Verhinderung von Korrosion,

309826/ 1061 .

e) 54 bis 89, vorzugsweise 66 bis 81 Teile Wasser.

Die erfindungsgemäßen Mittel v/erden bei Raumtemperatur und Normaldruck angesetzt, indem man zuerst, das Hydrotrop im Wasser löst und dann das nicbtionische und das anionische Netzmittel zusetzt. Zum Schluß wird das die Korrosion verhindernde Mittel zugegeben, wovon man soviel verwendet, daß der pH-Wert des Systems zwischen 9,5 und 10,0 eingestellt wird.

Das nichtionische oberflächenaktive oder Netzmittel ist ein alkoxylierter linearer Alkohol oder ein Alkylenoxiäaddukt eines linearen aliphatischen Alkohols, das heißt, daß Alkylenoxidaddukt eines linearen primären aliphatischen Alkohols mit 8 bis 20 C-Atomen bzw. einer Mischung aus solchen Alkoholen. Diese oberflächenaktive Mittel v/erden im allgemeinen so hergestellt, daß man das Alkylenoxid mit dem linearen aliphatischen Alkohol unter den für eine Oxyalkylierung üblichen Bedingungen, d.h. bei einem Druck von etwa 2,4 bis 6,3 atü, einer Temperatur von etwa 100 bis 175 C und in Anwesenheit eines Oxyalkylierungskatalysators, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid vermischt.

Die mit dem Alkohol umzusetzenden Alkylenoxide haben zwei bis drei Kohlenstoffatome und können außerdem inerte Substituenten, wie Halogen enthalten. Beispiele für derartige Alkylenoxide sind u.a. Äthylenoxid, Propylenoxid und Halogenhydrine, v.ie Epichlorhydrin und dergleichen. Gemische aus Alkylenoxidcn können ebenfalls verwendet v/erden. Bevorzugt sind Äthylenoxid, Propylenoxid und Gemische daraus.

Falls Gemische aus den bevorzugten Oxiden verwendet werden, werden sie im allgemeinen zugegeben in einem Gewichtsverhcältnis von Äthylenoxid zu Propylenoxid zwischen etwa 0,5 : 1 und 7.: 1 je nach den gewünschten hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften des Netzmittels. In jedem Fall beträgt der Gesantgehalt an Alkylenoxid des Netzmittels etwa 55 bis bO ^c/> ded

309826/1061

BAD ORIGINAL

Gesamtgewichtes.

Unter den Alkoholen sind diejenigen bevorzugt, die 10 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen und im wesentlichen lineare primäre aliphatische Alkohole sind, worin mindestens Gew. -io 12 bis 16 Kohlenstoff atome aufweisen. Als Beispiele seien genannt Decylalkohol, TJndecylalkohol, Dodecylalkohol, Tridecylalkohol, Tridecylalkohol, Tetradecylalkohol, Pentadecylalkohol, Cetylalkohol, Heptadecylalkohol,Stearylalkohol und dergleichen, hydrierter Talkalkohol und Gemisch aus den oben genannten. Die Alkohole können natürlicher Herkunft, z.B. aus Kokusöl gewonnen sein oder sie können z.B. aus linearen Alkanen oder linearen Alkenen synthetisiert sein. Neben den linearen Alkoholen können kleine Anteile von Alkoholen mit verzweigter Kette vorhanden sein, solange die linearen Alkohole soweit vorwiegen, daß die biologische Zersetzbarkeit des Hetzmittels nicht beeinträchtig wird. Bevorzugt sind jedoch Gemische aus linearen primären aliphatischen Alkoholen, da in diesem Pail die Fetzmitteleigenschaften am besten ausgeglichen sind. Gemische derartiger Alkohole sind im Handel erhältlich und setzen sich beispielsweise wie folgt zusammen: 0 bis 10 io Cg-Alkohol

0 bis 10 io Cg-Alkohol

0 bis 95 io C₁₀-AIkOhOl

O bis 95 i> C₁₁-AIkOhOl

O bis 95 i» C₁₂-Alkohol

O bis 95 ⁶Jo C₁₃-AIkOhOl

O bis95 % C₁₄-AIkOhOl

O bis 95 i> C^-Alkohol O bis 95 io C₁₆-AIkOhOl

O bis 50 % C₁₇-AIkOhOl

O bis 50 io C_1Q-Alkohol

Io

O bis 10 % C₁Q-AIkOhOl O bis 10 % C₂₀-Alkohol

30982Ö/106V

Als nichtionische netz- oder oberflächenaktive Mittel sind diejenigen bevorzugt, welche der allgemeinen Formel R-O(A)_n-H entsprechen, worin R ein Alkoholrest mit 8 bis 20, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch aus solchen Resten vertritt und A entweder für Oxyäthylengruppen oder ein Gemisch aus Oxyäthylen- und Oxypropylengruppen im Gewichtsverhältnis von etwa 0,5 ; 1 "bis 7 : 1 steht und η eine ganze Zahl vertritt, die so groß ist, daß A etwa 55 bis 80 fo des Gesamtgewichts des Netzmittels darstellt. Wie dem Fachmann bekannt ist, ergibt sich eine Reihe von nahverwandten Homologen mit verschieden langer Oxyalkylenkette, wenn man ein Gemisch von Verbindungen des hier beschriebenen Typs verwendet. Die obigen Werte sind daher Mittelwerte. Näheres über die infragekommenden Netzmittel finden sich in US-PS 3 340 und 3 504 041 und in CA-PS 770 664.

Anionische oberflächenaktive Mittel in Form von Sulfonaten von linearen Alkylbenzolen (LAS) sind bekannte Verbindungen. Sie werden im allgemeinen hergestellt durch Friedel-Crafts-Reaktion eines Olefinea oder Alkens und Benzol oder einem Benzolderivat und nachfolgender Sulfonierung des als Zwischenprodukt erhaltenen 2-Benzylalkylates. Das zur Herstellung der LAS-Netzmittel verwendete Olefin hat im allgemeinen 10 bis 18 Kohlenstoffatome und ist gewöhnlich ein fl-Olefin. Oberflächenaktive Mittel vom LAS-Typ sind gewöhnlich erhältlich in Form der Alkalisalze, z.B. des Natrium™ oder Kaliumsalzes, die ebenso wie die Nicht-Salzformen in den erfindungsgemäßen Mitteln verwendet werden können. Beispiele für derartige oberflächenaktive Mittel siehe McCutcheons,''Detergents and Emulsifiers" (1970).

- 7 - ■

309826/1061

Das lineare Alkylbenzolsulfonat ist ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Mittel, da es nicht nur ihre Anwendung in Autowaschsystemen des Tunneltyps ermöglicht sondern auchjden Mitteln eine Lagerstabilität bis zu Temperaturen von etwa 75⁰G verleiht. Außerdem wirkt das lineare Alkylbenzolsulfonat zusammen mit dem nichtionischen Netzmittel, so daß manReinlgungsmittelkonzentrate erhält, die auch noch.in extremer wässriger Verdünnung wirksam sind. Die erfindungsgemäßen Mittel sind noch wirksam bei Verdünnungen von 1 Gew.-Teil auf 400 Gew.-Teile Wasser. Dies ist insofern überraschend, als das nichtionische Netzmittel im allgemeinen in wässrigen Lösungen mit einer Konzentration von 1 : 50, bzw. von 1 : 35 bis 1 : 50 wirksam- ist, während die linearen Alkylbenzolsulfonate maximal in Verdünnungen von 1 : 20Θ verwendet werden. Ein weiterer Vorteil- der erfindungsgemäßen Mittel, die auf den Gehalt an Alkylbenzolsulfonaten zurückzuführen ist, besteht darin, daß die Kunststoffborsten der bei dem Tunnelsystem verwendeten Bürsten gleitend gemacht werden, da das lineare Alkylbenzolsulfonat ein Gleitmittel hierfür ist.

Das Hydrotrop oder Abfangmittel, das in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln enthalten ist, um die .Löslichkeit von Calcium- und Magnesiumionen, die gewohnlich im Wasser vorhanden sind, in der wässrigen Lösung aufrechtzuerhalten, ist ein xilkalisalz einer organischen Säure; bevorzugt sind die Natrium- oder Kaliumsalze, wie die Gluconate, Glucoheptonate, Citrate, Lactrate, Tartrate, Nitrilotriacetate, Äthylendiamintetraacetate und der-?- gleichen. Ein anderes geeignetes Hydrotrop ist Natriumdioxyaeetat.

Ein mit den übrigen Bestandteilen zusammenwirkender Korrosion.-inhibitor verhindert jede Schädigung der Fahrzeugkarosserie durch Korrosion und ebenso ein Verkratzender Glasteile des

- 8 309826/1061

Fahrzeugs. Außerdem dient der Korrosionsinhibitor auch zur Einstellung und Aufrechterhaltung des pH-Wertes des Reinigungsmittels zwischen 9,5 und 10,0. Brauchbare Mittel zur Verhinderung der Korrosion sind vorzugsweise aminohaltige organische Verbindungen, wie Alkanolamine, aliphatische und alicyclische Amine, z.B. Athanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Harnstoff, 2-Methylpiperazin, Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin und dergleichen. Auch Ammoniak kann verwendet werden.

Zur Herstellung eines typischen wässrigen Reinigungslösung zum Gebrauch in Autowaschsystemen von Tunneltyp wird das erfindungsgemäße Konzentrat mit Wasser in einem Gewichts verhältnis von 1 : 200 bis 1 : 400, vorzugsweise von 1 : 350 bis 1 : 4-00 vermischt.

In kleineren Anteilen können selbstverständlich verschiedene andere Bestandteile zugesetzt werden, wie keimtötende oder die Schimmelbildung verhinderde Mittel und dergleichen, z.B. Natriurabenzoat, quaternäre Alkylannnoniutnchloride, Natriumpentachlorphenat und dergleichen. Auch Zusätze, die den Gefrierpunkt oder den Gießpunkt herabsetzen, wie Propylenglykol, Isopropanol und dergleichen können in kleinerer Menge zugesetzt werden, ohne daß der Verdampfungspunkt herabgesetzt oder ein Verschmieren des Glases bewirkt werden würde. Ferner können Schaumstabilisatoren, wie Fett, Alkanolamide usw. eingearbeitet werden.

Erwähnt sei noch, daß die erfindungsgemäßen Mittel außer den bereits erwähnten Eigenschaften den Vorzug haben, daß sie weder Wasserflecken noch andere Rückstände hinterlassen und selbst bei Verwendung von aufbereitetem Abwasser den Schmutz völlig entfernen, ohne allzuviel Schaum zu bilden. Die Beispiele, in denen die Teile Gewichtsteile bedeuten, dienen zur nähuren Erläuterung der Erfindung.

309826/1061

Beispiel 1

Es wurde ein Autowaschmittel-Konzentrat zur Yerwendung in Tunnelsystemen hergestellt aus folgendem Ansatz? Bestandteil Menge

nichtionisches Netzmittel 1 ¹) 10,5 Teile lineares Alkyrbenzolsulfonat A) 7,6 Teile Hydrotrop Z ⁵) 5,0 Teile

Korrosionsinhibitor X.*) 0,4 Teile Matriumbenzoat (Moldicid) ' 0,6 Teile Wasser 75_s9 Teile

Das Reinigungsmittel wird so hergestellt, daß man zunächst das Hydrotr:op und das Moldicid unter Rühren in Wasser auflöst und der Lösung unter weiterem Rühren das nichtionische oberflächenaktive Mittel und das Alkylbenzolsulfonat zusetzt. Man rührt dann noch etwa 15 "bis 20 min weiter, bis das nichtionische und das anionische oberflächenaktive Mittel vollkommen in Lösung gegangen sind. Dann fügt man vorsichtig tropfenweise den Korrosionsinhibitor zu "bis der pH-Wert auf 9,7 angestiegen ist.

1v hergestellt aus einem Gemisch von C.^"" ^un& C,,--Alkoholen mit einem Gemisch aus Äthylenoxid und Propylenoxidj wobei das G-ewichtsverhältnis von Äthylenoxid zur Propylenoxid » etwa 1,5 : 1 ist und das resultierende Produkt etwa 50"Gew.-# Äthylenoxid, etwa 30 Gew,-?& ±ropylenoxid und etwa 20 Gew.-^ alkoholische Reste enthält.

)liatriuT£isalz eines linearen Alkylbenzolsulfonates₉ worin ein Gemisch aus Eettolefinen von verschiedener Kettenlänge verwendet wird (Hersteller Arco Chemical, gesotnitete Handelsbezeichnung ULTRiIWET 60K).
⁵)ifetriumgluconat ^) Äthaaolamin . - 10 -

309826/1061

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wird ein Waschmittelkonzentrat für AutowaschsysteiDe vom Tunneltyp aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteil Menge

nichtionisches Netzmittel 1 lineares Alkylbenzolsulfonat B ) Hydrotrop Z Korrosionsinhibitor X Natriumbenzoat (Moldioid)

2 Scnaumstabilisator ) Wasser

13,0	Teile
9,5	Il
5,0	It
0,1	ti
0,4	Il
1,0	ti
71,0	ti

¹) Calsoft L60, Hersteller Pilot Chemical, im wesentlichen äquivalent dem Mittel aus Beispiel 1, Anmerkung ).

) Schauinstabilisator in Form eines Pettalkanolamides, Hersteller Clintwood Chemical, Handelsbezeichnung

CliDdral 100-CG

309826/ 1 06 t

2 ^ ί? ßCI¹? 1

Beispiel 3

Analog Beispiel 1 wird ei» Waschraittelkonsentrat zur in Autowaschsystemen vom Tunneltyp aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteil Menge

nichtionisches Netzmittel 2 ) S₉ 5 Teile

lineares Alkylbenzolsulfonat A 7«,9 "

Hydrotrop Y ²) 6,1 ^H

Korrosionsinhibitor W) 0,1 ""

iia^triutnbenzoat O₉ 3 « ■

Wasser . " 77 §3 ^8t

') hergestellt aus einem G-eraisch aus Äthyleno5cid und Bropylenoxid im Gewichtsver-hältnis 3 : 1 und einem Gemisch, won C₁₂" ^i^ß C^-Alkoholen; das resultierende Produkt enthielt etwa 60 Gew.-<fo Äthylenöxid, etwa 20 Gew„~$ Propylenosid etwa 20 Gew.-^ alkoholische Eeste.

) Hatriumcitrat
^) 2-Methylpiperazin

- 12. -

309826/ 1081

- 12 Beispiel 4

Das Beispiel zeigt die Verwendung eines erfindungsgetnaßeti Reinigungsrosttelkonzentrates.

In einer Standard-Autowaschanlage vom Tunneltyp wurden 11,4-1 des Konzentrates nach Beispiel 2 verdünnt mit 4560 1 Wasser aus einer Abwasser-Regenerierungsanlage. Das Gemisch wurde bei 49°C solange gerührt, bis eine einheitliche Lösung erhalten war, die zum Gebrauch fertig ist.

Die Lösung wurde dann Sprühdüsen zugeleitet, welche sie mit einem Druck von etwa 42 atü bei etwa 49⁰C versprühten*

Die angesetzte Menge Reinigungslösung genügte zur Reinigung von etwa 300 Atuomobilen.

Patentansprüche

309826/ 1061

Claims

1A-42 387

■ ' - 13 -

Patentansprüche

Reinigungsmittel zum Autowaschen in Form eines biologisch zersetzbaren, phosphatfreien flüssigen Autowaschkonzen^rates, bestehend aus:

a) einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel der allgemeinen Formel

R-O(A)_n-H

worin.R der organische Rest eines linearen aliphatischen Alkohols mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder von Gemischen solcher Alkohole ist, A entweder für die Oxyäthylengruppe oder für Oxyäthylen- und Oxypropylengruppen im G-ewiehtsverhältnis von' 1 : 2 bis 7 : 1 steht und η eine Zahl vertritt, die groß genug ist, um sicherzustellen, daß A 55 bis 80 Gew.-Ja des oberflächenaktiven Mittels ausmacht;

b) einer Gelluloseverbindung;

c) einem Hydrotrop;

d) einem Suspendiermittel für Erde bzw. Schmutz;

e) einem die Bildung von Schimmel verhütendem Mittel und

f) V/asser

nach Patent .......

dadurch gekennzeichnet , daß die Celluloseverbindung ersetzt ist durch ein anionisches oberflächenaktives Mittel in Form eines linearen Alkylbenzolsulfonates; daß als Hydrotrop (Solubilisierungsmittel) ein Alkalisalz einer organischen Säure anwesend ist und daß das Mittel zusätzlich einen Korrosionsinhibitor enthält, der entweder eine Aminogruppe enthaltende organische Verbindung oder - 14 -

309826/1061

Ammoniak ist und den pH-Wert des Konzentrates vorzugsweise auf 9*5 bis 10,0 stabilisiert

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es enthält:

a) 5 bis 20 Gew.-Teile nichtionisches oberflächenaktives Mittel;

b) 3 bis 15 Gew.-Teile lineares Alkylbenzolsulfonat als anionisches oberflächenkatives Mittel;

c) 2 bis 10 Gew.-Teile Hydrotrop;

d) 0,05 bis 1,0 Gew.-Teile Korrosionsinhibitor und

e) 54 bis 89 Gew.-Teile Wasser.

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß es als Hydrotrop Natriumgluconat enthält.

4. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Korrosionsinhibitor Äthanolamin enthält.

5. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel (a) enthält, in dessen allgemeiner Formel _D

R eine Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen ist

309826/1061