DE2533726C3

DE2533726C3 - Reinigungsflüssigkeit

Info

Publication number: DE2533726C3
Application number: DE2533726A
Authority: DE
Inventors: David Richard William Northwich Cheshire Walker
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Bentley Motors Ltd
Priority date: 1974-08-06
Filing date: 1975-07-28
Publication date: 1982-03-18
Also published as: FR2281424B1; DE2533726B2; IT1038373B; US4086178A; JPS5119008A; JPS5843439B2; FR2281424A1; DE2533726A1

Description

Die Erfindimg betrifft eine Reinigungsflüssigkeit Gemäß der Erfindung ist ein Reinigungsflüssigkeitskonzentrat vorgesehen, das ein Gemisch eines anionischen oberflächenaktiven Stoffs, einer organischen Carboxylsäure oder einer Phosphorsäure und eines oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffs in einer alkoholischen Base enthält

Vorzugsweise kann als anionischer oberflächenaktiver Stoff einer aus der Gruppe

(a) Di-Natriumsalze der Halbester von Sulfosuccinsäure oder

(b) vorzugsweise die Natriumsalze von anionisch klassifizierten sulfatisierten Alkylphenoxypolyäthoxyäthanolen.

gewählt werden.

Vorzugsweise ist der oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoff anionisch oder nichtionisch und sein Fluorkohlenwasserstoffteil kann entweder eine geradkettige Konfiguration oder eine Konfiguration mit verzweigter Kette aufweisen und endständige Fluorkohlenstoffgruppen entweder an einem oder an beiden Enden der Kette besitzen. Vorzugsweise sind die Fluorkohlenstoffgruppen aliphatisch und vorzugsweise handelt es sich um Perfluorkohlenstoffgruppen.

Auch Fluorkohlenwasserstoffe mit kationischen Eigenschaften ähnlicher Konfiguration wie die zuvor erwähnten Fluorkohlenwasserstoffe können verwendet werden; hierbei hat sich jedoch ergeben, daß zur Erzielung einer stabilen Lösung nur Essigsäure, Weinsteinsäure oder Orthophosphorsäure verwendet werden sollen.

Vorzugsweise dient als organische Säure eine Carboxylsäure, und zwar besonders bevorzugt Citronensäure oder eines ihrer Salze, insbesondere Natriurncitrat Im Zuge der der Erfindung z-jgrunde liegenden Entwicklungsarbeiten und Untersuchungen der Reinigungswirkung zur Erzielung wirksamer Zusammensetzungen wurden die Oberflächenspannungsänderungen von Lösungen oberflächenaktiver Wirkstoffe in Gegenwart von Citrationen untersucht; hierbei wurde für bestimmte Abnahme oberflächenaktive Stoffe eine allmähliche abnähme der Oberflächenspannung mit zunehmender Citratkonzentration beobachtet

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient als oberflächenaktiver Wirkstoff ein äniönischer sülfätisierter Alkylphenöxypolyäthöxyäthanol, wobei das Mischungsverhältnis im Bereich von 3,5 :1 bis 13,7 :1 Gewichtsteilen des oberflächenaktiven Stoffs zu Gewichtsteilen des oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffs liegt und das bevorzugte Gewichtsverhältnis 8,125 : 1 beträgt

Das Verhältnis (in Gewichtsteilen) von Citronensäure (Monohydratkristalle) zu dem Gemisch beträgt vor-

zugsweise 1,0:3,365.

Eine geeignete Verdünnung der Konzentratflüssigkeit ist, für Winterverhältnisse, 1 Volumenteil des Flüssigkeitskonzentrats auf 37,8 Volumenteile Wasser, und für Sommerverhtltnisse 1 Volitmenteil der Konzen- ^r> tratflüssigkeit auf 64,5 Volumenteile Wasser. Bevorzugte Bereiche der Oberflächenspannung und des pH-Wertes der Flüssigkeit sind 20 bis 25 Dyn/cm bzw. 3,0 bis 4,0.

Soweit eine Verwendung der Flüssigkeit unter Gefrierbedingungen vorgesehen ist, kann das zur Verdünnung der Konzentratflünsigkeit verwendete Wasser zum Gefrierschutz teilweise durch Isopropylalkohol ersetzt werden.

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben; sämtliche Beispiele betreffen Mittel zur Reinigung von Fahrzeugwindschutzscheiben oder Fahrzeugscheinwerfergläsern.

Beispiele I,2,3und4

Standardmengen von bestimmten vorgegebenen oberflächenaktive« Stoffen bzw. von Citronensäure wurden jeweils mit vier verschiedenen oberflächenaktiven Fluoi kohlenwasserstoffen vermengt; die so erhaltenen acht Konzentrate wurden anschließend hinsichtlich ihrer Reinigungseigenschaften untersucht

In diesen vier bevorzugten Ausführungsbeispielen wurden 219 Gewichtsteile eines anionischen sulfatisierten Alkylphenoxypolyäthoxyäthanols jeweils im Gewichtsverhältnis 8,125 :1,0 mit einem der folgenden oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffe gemengt.

1. Oberflächenaktiver anionischer Fluorkohlenwasserstoff, dessen Fluorkohlenwasserstoffteil eine verzweigte Kettenstruktur aufweist und am einen Ende des Moleküls aüpfia tische Perfluorkohlenstoffgruppen besitzt

2. Oberflächenaktiver nichtionischer Fluorkohlenwasserstoff, dessen Fluorkohlenwasserstoffteil eine verzweigte Kettenstruktur aufweist und an beiden Enden der Kette aliphatische Perfluorkohlenstoffgruppen besitzt, wie beispielsweise

RKOCH₂CHj)_nORf,

35

40

worin Rf CeFis, C10F19, CijFa bedeuten kann und η einen Wert im Bereich von 10 bis 30 besitzen kann. 3. Oberflächenaktiver nichtionischer Fluorkohlen-Wasserstoff, dessen Fluorkohlenwasserstoffteil eine verzweigte Kettenstruktur aufweist und am einen Ende der Kette aliphatische Perfluorkohlenstoffgruppen besitzt, wie beispielsweise

50

wobei R - ein niederes Alkyl, vorzugsweise CH₃, und m einen Wert von 2 bis 20 besitzt. 4. Oberflächenaktiver anionischer Fluorkohlenwasserstoff, dessen Fluorkohlenwasserstoffteil eine gerade Kettenstruktur aufweist und am Ende der Kette aliphatische Perfluorkohlenstoffgruppen besitzt.

Jeder dieser Lösungen wurden jeweils 237,5 Gewichtsteile Citrönensäurelösung zusammen mit 593,6 Gewichtsteilen von bis zu 11% Athylhexanol enthaltendem Isopropylalkohol zugesetzt. Die so erhaltenen vier Konzentrate wurden jeweils in Verdünnungen von 1 Teil Konzentrat plus 37,8 Teile Wasser und I Teil Konzentrat plus 64,5 Volumenteile Wasser untersucht; bei Tests an Kraftfahrzeugen ergab sich, daß sie sämtlich (a) gute Reinigung.swirkung zeigen, (b) bei Nachtfahrten keinerlei Dunst- bzw, Schleierbildung bewirken und (c) keine schädliche Auswirkung auf umgebende Gummiteile oder Lacke und Anstriche zeitigten.

Beispiele 5,6,7und8

In diesen vier bevorzugten Ausführungsbeispielen wurden 219 Gewichtsteile eines anionischen Di-Natriumsalzes des Halbesters der Sulfosuccinsäure mit jeweils einem der vorstehend erwähnten oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffe im Gewichtsverhältnis von 8,125 :1 gemischt Jeder dieser Lösungen wurden

237.5 Gewichtsteile Citronensäurelösung zusammen mit

593.6 Gewichtsteilen von bis zu 11% Athylhexanol enthaltendem Isopropylalkohol zugesetzt; die so erhaltenen vier Konzentrate wurden sodann wie in den Beispielen 1 bis 4 verdünnt und hinsichtlich ihrer Reinigungswirkung untersucht Tests an Kraftfahrzeugen ergaben wiederum, daß sämtliche Lösungen (a) gute Reinigungswirkung zeigten, (b) bei Nachtfahrten keinerlei Dunst- bzw. Schleierbildung hervorriefen und (c) keinerlei schädliche Wirkung auf umgebende Gummiteile oder Lack- bzw. Anstrichflächen zeitigten.

In jedem der Beispiele 1 bis 8 besaß das Konzentrat jeweils eine Oberflächenspannung von 23,7 Dyn/cm und einen pH-Wert von 3,2 (pH in der üblichen Bedeutung verstanden). Bei Verdünnung stieg der pH-Wert auf einen Wert im Bereich von 3,6 bis 3,8, während die Oberflächenspannung auf einen Wert im Bereich zwischen 21,0 bis 2^5 Dyn/cm abfiel, je nach der Verdünnung.

Beispiele 9bis 16

Jeweils 1 Volumenteil der in den Beispielen 1 bis 8 hergestellten Konzentrate wurde zu 29,24 Volumenteilen Wasser und 8,56 Volumenteilen Isopropylalkohol zugesetzt; auf diese Weise wurden acht zur Verwendung unter Gefrierbedingungen vorgesehene Arbeitslösungen erhalten. Die Lösungen wurden sämtlich während der Wintermonate untersucht, wobei sich in Kraftfahrzeugtests ergab, daß sie (a) gute Reinigungswirkung besaßen, (b) bei Nachtfahrt keinerlei Dunstbzw. Verschleierungsbildung an der Windschutzscheibe zeitigten und (c) keinerlei schädliche Wirkung auf umgebende Gummiteile oder Lack- bzw. Anstrichflächen hervorriefen.

Sämtliche Arbeitslösungen besaßen jeweils die folgenden Eigenschaften:

Aussehen

Oberflächenspannung

pH-Wert

opalisierend 24,2 Dyn/cm
3,6 bis 3,8

Angesichts des erheblichen Erfolgs bei der Verwendung derartiger Gemische aus anionischem oberflächenaktivem Kohlenwasserstoff, Citrat und oberflächenaktivem Fluorkohlenwasserstoff für die Zwecke der Glasreinigung wurden weitere Säuren in der Carboxylgruppe untersucht sowie auch die Zugabe von Orthophosphorsäure. Die hierbei erzielten Ergebnisse waren nicht so gut wie mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.

In den vorstehend in den Beispielen 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsformen wurde jeweils die Citronensäure direkt abwechselnd durch eine der folgenden Säuren ersetzt, und zwar sowohl in der Menge wie auch in der Normalität. Die für die Säureauswechslungsexperimente verwendeten Säuren waren:

Zusammensetzungen Nr. 17 bis 24 Weinsteinsäure

Zusammensetzungen Nr. 25 bis 32 Essigsäure

Zusammensetzungen Nr. 33 bis 40 Orthophosphorsäure.

In allen Fällen wurden mit diesen Zusammensetzungen bestimmte unerwünschte Eigenschaften festgestellt. Insbesondere to Fall der Weinsteinsäure ergaben sich Probleme hinsichtlich der Lösungsstabilität. Dies wurde auch, wenngleich in geringerem Ausmaß, bei Verwendung von Essigsäure festgestellt. Keine Stabilitätsprobleme ergaben sich zwar bei Verwendung von Orthophosphorsäure, jedoch ergab sich hierbei in Kombination mit bestimmten Fluorkoblemvasserstoffen eine Fleckenbildung auf Anstrichen.

Als unmittelbares Ergebnis der Untersuchungen der Zusammensetzungen gemäß den Beispielen 1 bis 40 ergab sich somit, daß die citronensäurehaltigen Zusammensetzungen die zufriedenstellendsten Ergebnisse hinsichtlich der Parameter (a) wirksame Glasreinigung, (b) gute Lösungsstabilität ohne Neigung, Gummidichtungen und umgebende Anstriche anzugreifen, sowie (c) kein Verschmieren und keine Schleiereffekte unter Nachtfahrbedingungen erbrachten.

Claims

Patentansprüche:

1. Reinigungsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gemisch eines anionischen oberflächenaktiven Stoffes, einer organischen Carboxylsäure oder einer Phosphorsäure und eines oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffs in einer alkoholischen Base enthält.

2. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch ι ο gekennzeichnet, daß als anionischer oberflächenaktiver Stoff die Di-Natriumsalze von Halbestern der Sulfosuccinsäure verwendet sind.

3. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als anionischer oberflächenaktiver Stoff die anionisch klassifizierten Natriumsalze sulfatisierter Alkylphenoxypolyäthoxyäthanole verwendet sind.

4. Reinigungsflüssigkeit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß der oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoff anionisch ist

5. Reinigungsflüssigkeit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoff nichtionisch ist

6. Reinigungsflüssigkeit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluorkohlenwasserstoffteil des oberflächenaktiven Stoffes eine geradkettige !Configuration besitzt

7. Reinigungsflüssigkeit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluorkohlenwasserstoffteil des oberflächenaktiven Stoffs eine Konfiguration mit verzweigter Kette besitzt

8. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenaktive Stoff am einen Ende oder an beiden Enden der Kette eine Fluorkohlenstoffgruppe aufweist

9. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorkohlenstoffgruppe eine Perfluorkohlenstoffgruppe ist

10. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß die Fluorkohlenstoffgruppe aliphatisch ist

11. Reinigungsflüssigkeit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die organische Säure Citronensäure ist so

12. Reinigungsflüssigkeit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Säure ein Salz der Citronensäure ist

13. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das als organische Säure verwendete Citronensäuresalz Nailriumcitrat ist.

14. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 3 oder einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 13 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsgewichtsverhältnis von anionischem oberflächenaktivem Stoff zu oberflächenaktivem Fluorkohlenwasserstoff einen Wert im Bereich von 3,5 :1 bis 13,7 :1 besitzt

15. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 14 in Verbindung mit den Ansprüchen 11 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhlltnis von

Citronensäure zu dem Gemisch 1,0 bis 3,365 beträgt

16. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoff kationisch ist

17. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Carboxylsäure Essigsäure verwendet ist

18. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß als organische Carboxylsäure Weinsteinsäure verwendet ist