DE3806674A1

DE3806674A1 - Schichtsilikate enthaltende reinigungsmittel und ihre verwendung zur reinigung harter oberflaechen

Info

Publication number: DE3806674A1
Application number: DE19883806674
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Geke; Walter Rudolph; Dieter Meyer
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-09-14

Description

Die Erfindung betrifft Reinigungsmittel, die als we sentlichen Bestandteil Schichtsilikate mit enthalten, sowie die Verwendung derartiger Reinigungsmittel zur Reinigung harter Oberflächen.

Schichtsilikate werden bereits seit langer Zeit als Zusätze zu Reinigungsmitteln diskutiert. So wurden in Notzeiten Seifen mit mehr oder weniger großen Mengen an Schichtsilikaten versetzt. Letztere dienten insbe sondere als Wasserenthärter und halfen hierdurch, die aus natürlichen Fetten hergestellte und daher knappe Seife zu sparen.

Die Verwendung von sogenannten Walkerden oder Fuller erden, die im wesentlichen auch Schichtsilikate dar stellen, zum Waschen und Reinigen von Textilien ist ebenfalls schon seit langem bekannt. Schon im Altertum wurden derartige Erden zum Waschen von Wolle oder Tüchern verwendet.

Die günstigen Eigenschaften der Schichtsilikate werden heute technisch auch in Waschmitteln mit Waschbad- Avivage genutzt. Derartige Waschmittel enthalten sehr feinteilige Bentonite neben quartären Ammoniumverbin dungen, die sich auf Textilien ablagern und diesen einen weichen Griff verleihen. Dies wird darauf zu rückgeführt, daß die Alkylammoniumionen der zugesetz ten quartären Ammoniumverbindungen gegen die Alkali metall- oder Erdalkalimetallionen in den Zwischen räumen des Silikatgitters ausgetauscht werden. Das Schichtgitter weitet sich hierbei auf, wobei die iono genen Enden der Anmoniumionen an der Silikatoberfläche gebunden werden und die Alkylketten in die Zwischen räume hineinragen. Die Aufweitung des Schichtengitters unter dem Einfluß bestimmter polarer Verbindungen ist allgemein ein kennzeichnendes Merkmal der Schichtsili kate. Über deren Verwendung in Wasch- und Reinigungs mitteln und den Einfluß auf das Waschergebnis wird detailliert in "Tenside" (Detergents) 22, 57 ff und 62 ff (1985) berichtet.

Zur Reinigungswirkung von Schichtsilikaten auf harten Oberflächen ist aus dem Stand der Technik nichts be kannt. Vielmehr entspricht es der Erfahrung und wurde auch durch experimentelle Ergebnisse bestätigt, daß die abrasive Wirkung von Tonerden beim Reinigungsvor gang, insbesondere beim Auftrag eines Reinigungsmit tels im Spritzverfahren, zu unerwünschten Wechselwir kungen mit den harten Oberflächen führen und bei korrosionsanfälligen Flächen, beispielsweise Metall oberflächen, unmittelbar Korrosion nach sich ziehen würde. Der Grund dafür, daß Schichtsilikate zur Reini gung harter Oberflächen bisher nicht verwendet wurden, ist offenbar in den Folgerungen aus den oben genannten Ergebnissen zu sehen.

Überraschend wurde nun gefunden, daß Schichtsilikate enthaltende Reinigungsmittel einfach und preiswert zugänglich sind und bei ihrer Verwendung in der Reini gung harter Oberflächen ausgezeichnete Reinigungser gebnisse erzielt werden. Dies war umso überraschender, als bei richtiger Auswahl der entsprechenden Schicht silikate die befürchtete Korrosion nach abrasiver Ein wirkung der Tonerden auf die harten Oberflächen nicht beobachtet wurde.

Die Erfindung betrifft Reinigungsmittel für harte Oberflächen, die ein oder mehrere Silikate mit Schichtstruktur und Wasser enthalten.

Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung derar tiger, Schichtsilikate enthaltender Reinigungsmittel zur Reinigung harter Oberflächen, bevorzugt metalli scher Oberflächen, in Anwendungskonzentrationen von 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das anwendungsfertige Mit tel, in Wasser.

Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel enthalten als essentielle Komponente ein oder mehrere Silikate mit Schichtstruktur. Darunter, wie auch unter dem im fol genden verwendeten Begriff "Schichtsilikate", können im weitesten Sinne all diejenigen Mineralien silikati scher Grundstruktur verstanden werden, in denen mit einander über Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasser stoffbrückenbindungen verknüpfte Silikatschichten mit teilweise eingelagerten Aluminium^{3 +}-Ionen vorliegen, zwischen denen austauschfähige Metall-Kationen, gege benenfalls in hydratisierter Form, eingelagert sind. Struktur und Zusammensetzung derartiger Schichtsili kate sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und können der einschlägigen Literatur entnommen wer den.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Reinigungsmittel einen oder mehrere Ben tonite, Kaoline und/oder Hectorite. Derartige, zur Gruppe der dreischichtigen Tonminerale gehörende Ben tonite, Kaoline oder Hectorite werden in natürlichen Lagerstätten in großen Mengen gefunden und können - wie abgebaut - zum Zwecke der Verwendung in den erfin dungsgemäßen Reinigungsmitteln zugerichtet werden. Sie sollen jedoch, um die Reinigungsmittel entsprechend dem Zweck der Erfindung verwenden zu können, so struk turiert sein, daß sie in der wäßrigen Anwendungslösung nur geringfügig aufquellen. Dies bedeutet, daß bei der - weiter unten beschriebenen - Herstellung der erfin dungsgemäßen Reinigungsmittel ein Zusammenrühren der Komponenten noch möglich sein muß und dabei Suspen sionen erhalten werden, die sich auch im Spritzver fahren noch auf harte Oberflächen zum Zwecke von deren Reinigung aufbringen lassen.

Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß solche Schichtsilikate, die ein hohes Adsorptionsvermögen aufweisen und in Suspensionen in Wasser in Konzentra tionen von 2 bis 20 Gew.-% pH-Werte im Bereich von 7,5 bis 8,0 ergeben. Die erfindungsgemäß besonders bevor zugten Schichtsilikate besitzen Schüttgewichte im Be reich von 550 bis 650 g/l und quellen bei Wasserauf nahme nicht zu stark auf. Mit besonderem Vorteil wer den solche Schichtsilikate verwendet, die innerhalb von 24 Stunden bei Raumtemperatur in Wasser nicht quellen. Derartige Schichtsilikate lassen sich zur Herstellung stabiler Emulsionen in Wasser heranziehen und führen zu Suspensionen, die sehr gute Ergebnisse in der Reinigung harter Oberflächen erbringen, die mit Fetten, Ölen, Pigmenten, Ruß, Staub, Schmierstoffen und ähnlichen Verunreinigungen kontaminiert sind.

Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel enthalten als weitere essentielle Komponente Wasser. Dieses ist üb licherweise in deutlichem Überschuß gegenüber der bzw. den Schichtsilikat-Komponenten vorhanden und enthält diese suspendiert bzw. - soweit möglich - gelöst. Be vorzugte Ausführungsformen derartiger, in Konzentrat form konfektionierter Reinigungsmittel, enthalten einen oder mehrere Bentonite, Kaoline und/oder Hectorite in Gesamtmengen von 2 bis 20 Gew.-%, vor zugsweise 5 bis 10 Gew.-%, und Wasser ad 100 Gew.-%.

Als weitere Komponente können die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel einen oder mehrere Korrosionsinhibi toren enthalten. Diese dienen - insbesondere bei der Reinigung von metallischen Oberflächen - dazu, einer Korrosion der Metalloberflächen während des Reini gungsvorganges oder danach, beispielsweise auch bei der Lagerung der gereinigten Oberflächen, in effizien ter Weise vorzubeugen. Sie inhibieren jedoch auch wir kungsvoll die Korrosion von Anlagenteilen, die mit den Reinigungsmitteln in Kontakt kommen.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden die Korrosionsinhibitoren aus der Gruppe Ammoniak, Ammoniumsalze anorganischer oder organischer, nicht korrosiver Säuren, Alkanolamine und Buntmetallinhibi toren ausgewählt.

Aus der Gruppe der Ammoniumsalze nichtkorrosiver Säu ren sind für die erfindungsgemäßen, Schichtsilikate enthaltenden Reinigungsmittel als Korrosionsinhibito ren eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe Am moniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammonium phosphat, Ammoniumhydrogenphosphat, Ammoniumdihydro genphosphat, Ammoniumphosphonate, Ammoniumformiat, Ammoniumacetat, Ammoniumpropionat, Ammoniumbutyrat, Ammoniumtartrat, Ammoniumcitrat und Ammoniumbenzoat bevorzugt. Reinigungsmittel mit sehr guter Reinigungs wirkung und korrosionsinhibierender Wirkung lassen sich dann erhalten, wenn als Ammoniumsalze nichtkorro siver Säuren Ammoniumcarbonat und/oder Ammoniumhydro gencarbonat verwendet werden.

Aus der Gruppe der Alkanolamine, die ebenfalls als Korrosionsinhibitoren in Reinigungsmitteln gemäß der Erfindung brauchbar sind, haben sich Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monoisopropanolamin, Diisopropanolamin und Triisopropanolamin in der Praxis bewährt. Aus der Gruppe der genannten Alkanolamine werden mit besonderem Vorteil Triethanolamin und/oder Diisopropanolamin verwendet.

Unter besonderen Bedingungen, beispielsweise bei der Reinigung von Buntmetalle enthaltenden harten Oberflä chen, kann die Verwendung von Buntmetallinhibitoren eine bevorzugte Ausführungsform darstellen. Aus der Gruppe derartiger Buntmetallinhibitoren werden in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln bevorzugt Tolyl triazol, Benzotriazol und/oder Benzthiazol verwendet.

Es ist möglich, den Schichtsilikate enthaltenden Rei nigungsmitteln neben den genannten Komponenten gegebe nenfalls weitere, in derartigen Reinigungsmitteln üb liche Wirkstoffe und Hilfsstoffe zuzusetzen. Es ist festzustellen, daß der Zusatz derartiger Stoffe keines falls erforderlich ist, um eine gute Reinigungswirkung bzw. einen brauchbaren Korrosionsschutz auf den zu reinigenden harten Oberflächen zu erzielen. Sie können jedoch dazu beitragen, bei besonderen Reinigungspro blemen bzw. auf bestimmten harten Oberflächen zusätz liche positive Reinigungseffekte zu erbringen und kön nen daher in Einzelfällen besonders vorteilhaft sein.

Aus der Gruppe der Verbindungen, die zusätzlich als Wirkstoffe und Hilfsstoffe verwendet werden können, sind Tenside, von denen die Kationtenside besonders bevorzugt sind, Entschäumer, Lösungsmittel und Lö sungsvermittler zu nennen. Als Tenside werden in den Reinigungsmitteln all solche Tenside, bevorzugt Kat iontenside, verwendet, die mit den Schichtsilikaten zusammen eine besonders gute Reinigungswirkung erbrin gen. Darunter fallen erfindungsgemäß nichtionogene Tenside oder deren Mischungen, kationische Tenside oder deren Mischungen oder Mischungen nichtionogener Tenside und kationischer Tenside. Als nichtionogene Tenside kommen beispielsweise Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Fettalkohole na türlicher Herkunft mit Kettenlängen im Bereich von 12 bis 18 C-Atomen in Frage. Ein Beispiel für ein der artiges nichtionogenes Tensid ist ein Addukt von 5 Mol Ethylenoxid und 4 Mol Propylenoxid an ein Gemisch von Fettalkoholen von 12 bis 14 C-Atomen, das den beson deren Vorzug aufweist, biologisch abbaubar zu sein. Ein weiteres nicht ionogenes Tensid ist das Addukt von 4,5 Mol Ethylenoxid und 29,8 Mol Propylenoxid an Pro pylenglykol.

Beispiele kationischer Tenside sind Lauryldimethyl benzylammoniumchlorid und N-Benzyldimethyl-2-hydroxy dodecylammoniumbenzoat. Andere quartäre Ammoniumver bindungen sind als kationische Tenside ebenfalls ge eignet.

Außerdem kann es für spezielle Reinigungsprobleme vor teilhaft sein, den Reinigungsmitteln Lösungsmittel wie beispielsweise Glykolether, Entschäumer aus der Gruppe der Addukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/ oder deren Blockpolymere und/oder Lösungsvermittler wie beispielsweise Alkylarylsulfonate zuzusetzen. Diese Verbindungen sind dem Fachmann für die genannten Zwecke bekannt und bedürfen daher hier keiner weiteren Erläuterung.

Die bisher genannten Komponenten der erfindungsge mäßen, Schichtsilikate enthaltenden Reinigungsmittel enthalten aus den bisher genannten drei Gruppen von Einzelkomponenten jeweils eine Verbindung aus den ge nannten Gruppen oder auch mehrere Verbindungen aus den genannten Gruppen nebeneinander. Das Mengenverhältnis der Verbindungen der einzelnen Gruppen untereinander ist dabei nicht kritisch. Vielmehr können beispiels weise Bentonite, Kaoline und/oder Hectorite unter schiedlicher Struktur und Zusammensetzung nebeneinan der als Schichtsilikat-Komponenten verwendet werden, wie es auch möglich ist, Korrosionsinhibitoren aus unterschiedlichen Gruppen allein oder in Abmischungen miteinander zu verwenden.

In den oben hinsichtlich ihrer Komponenten näher be schriebenen Reinigungsmitteln, die als Konzentrate konfektioniert sind, die am Anwendungsort gewünschten falls in Wasser eingerührt werden, oder aber unver dünnt Verwendung finden, liegen die einzelnen Kompo nenten in bestimmten Mengenverhältnissen vor. So ent halten die Reinigungsmittel das bzw. die Silikate mit Schichtstruktur in Mengen von 2 bis 20 Gew.-%, bevor zugt in Mengen von 5 bis 10 Gew.-%, den bzw. die Kor rosionsinhibitoren in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%, be vorzugt in Mengen von 5 bis 15 Gew.-%, den bzw. die zusätzlichen weiteren Wirkstoffe bzw. Hilfsstoffe ge gebenenfalls in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bevor zugt in Mengen von 2 bis 5 Gew.-%, wobei alle Prozent angaben auf das Gesamtgewicht der Reinigungsmittel bezogen sind, und Wasser in einer Menge, die die Men gen der anderen Komponenten zu 100 Gew.-% aufsummiert.

Ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel, das mit beson ders guten Reinigungsergebnissen an harten Oberflächen eingesetzt werden kann, enthält z.B.

(a) einen oder mehrere in Wasser innerhalb von 24 h bei Raumtemperatur nicht quellbare Bentonit(e) Kaolin(e) und/oder Hectorit(e) in Mengen von 2 bis 20 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 5 bis 10 Gew.-%,
(b) einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren aus der Gruppe Ammoniak, Anmoniumcarbonat, Ammoniumhydro gencarbonat, Triethanolamin, Diisopropanolamin, Tolyltriazol, Benzotriazol und Benzthiazol in Men gen von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 5 bis 15 Gew.-%,
(c) gegebenenfalls weitere, in derartigen Reinigungs mitteln übliche Wirkstoffe und Hilfsstoffe in Men gen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 2 bis 5 Gew.-%, wobei alle Prozentangaben auf das Gesamtgewicht der Reinigungsmittel bezogen sind, und
(d) Wasser in einer Menge, die die Mengen der anderen Komponenten zu 100 Gew.-% aufsummiert.

Die erfindungsgemäßen, Schichtsilikate enthaltenden Reinigungsmittel werden nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen hergestellt. Diese bestehen vorzugsweise darin, die einzelnen Komponenten in den angegebenen Mengen in herkömmlichen Mischern oder Rührwerken, wie sie für diesen Zweck üblicherweise verwendet werden, miteinander zu mischen und dabei die festen, nicht vollständig in Wasser löslichen Kompo nenten gleichmäßig im gesamten wäßrigen Medium zu ver teilen. Dazu kann - soweit erforderlich - die Tempera tur geringfügig angehoben werden; es ist jedoch bevor zugt, den Vorgang des Mischens der Einzelkomponenten bei Raumtemperatur oder geringfügig darunter durchzu führen.

Die oben näher beschriebenen Reinigungsmittel sind hervorragend zur Reinigung harter Oberflächen geeig net. Unter "harten Oberflächen" werden dabei Oberflä chen aus Glas, Keramik, Kunststoffen und Metallen ver standen, wobei sich in der Praxis gezeigt hat, daß die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel dann besonders gut für die Reinigung metallischer Oberflächen verwendet werden können, wenn sie - wie es bevorzugt ist - zu sätzlich einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren ent halten. Unter den Begriff "metallische Oberflächen" fallen Oberflächen aus Stahl, Eisen, Kupfer, Zink, Aluminium oder auch metallische Oberflächen, die die genannten Metalle bzw. Metallegierungen in mehr oder weniger großen Mengen enthalten. Gerade bestimmte Fet te führen immer wieder zu Reinigungsproblemen auf den genannten metallischen Oberflächen, wenn man die aus dem Stand der Technik bekannten Reinigungsmittel ver wendet; eine vollständige Entfettung und gleichzeitig befriedigende Inhibierung der Korrosion ließ sich mit den meisten aus dem Stand der Technik bekannten Mit teln nicht erzeugen. Zusätzlich bestanden die Nach teile darin, daß lange Einwirkzeiten und erhöhte Tem peraturen erforderlich waren, um überhaupt ein meß bares Entfettungsergebnis zu erzielen. Dafür waren häufig Lösungen einzusetzen, die große Mengen an Al kali enthielten, deren Entsorgung zunehmend schwieri ger wurde. Bei Verwendung der Schichtsilikate enthal tenden Reinigungsmittel gemäß der Erfindung werden alle diese Nachteile überwunden. In kurzer Zeit läßt sich schon bei niedrigen Anwendungstemperaturen, die im Bereich von 40 bis 70°C liegen, in Abwesenheit stark alkalischer Reinigerbestandteile eine - vergli chen mit üblichen Reinigern - deutlich bessere Reini gungswirkung erzielen. Selbst Reste schwierig zu ent fernender Fette, beispielsweise Palmfett, ließen sich mit den Reinigungsmitteln gemäß der Erfindung voll ständig von den metallischen Oberflächen entfernen. Dies wird u.a. darauf zurückgeführt, daß aufgrund des Gehaltes an Schichtsilikaten die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel ein deutlich besseres Fett-Tragever mögen aufweisen und sich solche - unter Bedingungen des Standes der Technik schwierig zu entfernende - Fettreste an die Oberfläche der Schichtsilikate adsor bieren. Überraschend für den Fachmann ist außerdem, daß sich die erfindungsgemäß als mögliche Komponente enthaltenen Korrosionsinhibitoren nicht in die Schich ten der Silikatmineralien einlagern und dadurch gege benenfalls unwirksam würden. Wie experimentell heraus gefunden wurde, bleibt die Konzentration an Korrosions inhibitoren in der wäßrigen Phase auch nach längerem Stehen in Gegenwart der Schichtsilikate mehr oder weni ger konstant. Die gesamte Menge an Korrosionsinhibitor steht damit für den erwünschten Zweck zur Verfügung.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungs mittel werden diese üblicherweise in Anwendungskonzen trationen von 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das an wendungsfertige Mittel, in Wasser eingesetzt. Mit an deren Worten heißt dies, daß die erfindungsgemäßen Mittel sowohl unverdünnt als auch mit Wasser verdünnt Verwendung finden können. Üblicherweise setzt man die Mittel unverdünnt (d.h. Anwendungskonzentration 100%) ein; je nach Anwendungszweck können die Reinigungsmit tel gewünschtenfalls jedoch auch mit Wasser verdünnt werden.

Die erhaltenen Suspensionen können dann in ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren auf die harten Oberflächen aufgebracht werden. Dies kann bei spielsweise dadurch geschehen, daß man die entspre chenden Werkstücke in die anwendungsfertige wäßrige Phase eintaucht oder diese im Spritzen, Streichen oder ähnlichen Verfahren auf die Werkstücke aufbringt. Be vorzugt wird ein Auftrag im Spritzverfahren gewählt, da hierbei ein relativ schneller Durchsatz von Werk stücken erzielt werden kann. Selbst bei diesem Auf bringungsverfahren der Schichtsilikate enthaltenden Reinigungsmittel wird eine hervorragende Entfettungs und Reinigungswirkung erzielt; selbst Problemver schmutzungen lassen sich auf diesem Wege gut beseiti gen, ohne daß es nachfolgend zu nennenswerter Korro sion auf behandelten Flächen kommt.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.

Für die nachfolgend beschriebenen Beispiele wurden folgende Schichtsilikat-Typen ausgewählt:

A: Bentonit A; Lieferant: Firma Erbslöh, Düsseldorf;
A₁: Bentonit B, weiß UK; Lieferant: Firma Erbslöh, Düsseldorf;
B: Edasil-Agrar-Bentonit; Lieferant: Firma Süd-Chemie;
C: Kaolin; Typ M; Lieferant: Firma Stephan, Haiger;
D: Hectorit, Lieferant: Firma Langer, Bremen.

Die Bentonite A und B wurden in einer Konzentration von 5 Gew.-% in Wasser von ca. 18° dH, die Schicht silikate A ₁, C und D in einer nicht mehr quellfähigen Konzentration von 2 Gew.-% in Wasser von gleicher Här te suspendiert.

Die Suspensionen wurden mit einem Magnetrührer bei Temperaturen von 20 bzw. 70°C bewegt und dabei gege benenfalls Korrosionsinhibitoren und/oder Tenside in die Suspensionen eingebracht.

Beispiel 1

RST-1405-Stahlbleche (50 mm × 50 mm) wurden in die wie in Tabelle 1 beschrieben zusammengesetzten Schicht silikatsuspensionen getaucht. In Abständen von 5 min wurde die entfettende Wirkung der jeweiligen Anwen dungs-Suspension durch Prüfung der Wasserbenetzbarkeit des Prüfblechs ermittelt.

Die einzelnen Bleche waren wie folgt kontaminiert.

(I) mit Korrosionsschutzöl Anticorit 5080 (Lieferant: Fa. Fuchs, Mannheim) befettet;
(II) mit Polierpaste gelb (Lieferant: Firma Wahl, Obertshausen) beschichtet und
(III) mit Palmfett gelb (Lieferant: Fa. Noblee & Thörl, Hamburg) beschichtet.

Einige der verwendeten Bentonitsuspensionen enthielten zusätzlich zu dem Bentonit und dem Korrosionsinhibitor noch ein Tensid. Folgende Tenside fanden Verwendung:

N: Addukt von 5 Mol Ethylenoxid und 4 Mol Proylenoxid an einem C_12-14-Fettalkohol;
K: N-Benzyldimethyl-2-hydroxydodecylammoniumbenzoat.

(Die Ziffern der Beschichtungsarten wie auch die Buch staben der verwendeten Schichtsilikate und Tenside wurden in die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 übernom men).

Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 1

Zusammensetzung der Behandlungssuspension (Beispiel 1)

Tabelle 2

Entfettende Reinigungswirkung der Reinigungsmittel; Behandlung der Bleche gemäß Beispiel 1

Ergebnis

Wie die in Tabelle 1 aufgelisteten Untersuchungsergeb nisse zeigen, wurde mit Behandlungssuspensionen, die nur Schichtsilikate enthielten, vereinzelt nach langer Behandlungszeit eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt. Die so behandelten Bleche korrodierten jedoch kurze Zeit nach Abschluß der Reinigungsoperation. Im Gegensatz dazu konnte eine befriedigende Reinigungs- und Entfettungswirkung, verbunden mit einer guten korrosionsinhibierenden Wirkung, bei mit schwierigen Fettverschmutzungen kontaminierten Stahlblechen dann erreicht werden, wenn Schichtsilikate zusammen mit einem Korrosionsinhibitor in den Behandlungssuspen sionen enthalten waren.

Beispiel 2

Unter Verwendung des oben aufgeführten Bentonits B in einer Konzentration von 5% in Wasser von ca. 18°dH sowie der Schichtsilikat-Typen A₁, C und D (Beispiele g, h, i) in einer Konzentration von 2 Gew.-% in Wasser der gleichen Härte wurden in einer 10-l-Umlaufspritz anlage bei einem Spritzdruck von ca. 2 bar RST-1405- Stahlbleche (Maße: 100 mm × 100 mm) für einen Zeitraum von 1 bis 3 min behandelt.

Die Bleche waren entweder mit der in Beispiel 1 ge nannten Substanz I oder mit der Substanz III oder mit Mischungen von I und II oder I und III stark kontami niert.

Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 4 zu entnehmen.

Tabelle 3

Zusammensetzung der Behandlungssuspensionen (Beispiel 2)

Tabelle 4

Reinigungswirkung; Behandlung der Bleche gemäß Beispiel 2

Ergebnis

Zwar konnte (an den Blechen der Beispiele a, c, g, h und i) durch Behandlung mit einer Schichtsilikat-Sus pension eine gewisse Entfettungswirkung erzielt wer den, so daß die Bleche wasserbenetzbar waren, jedoch wurde in derartigen Fällen eine deutliche Korrosion der Stahlbleche beobachtet. Diese ließ sich nur da durch verhindern, daß erfindungsgemäß als weitere Kom ponente ein Korrosionsinhibitor zugesetzt wurde. Mit Inhibitor enthaltenden Schichtsilikat-Suspensionen wurde eine vollständige Entfettung, verbunden mit einem guten Korrosionsschutz, erreicht.

Beispiel 3

In gleicher Weise wie in Beispiel 2 wurden unter Ver wendung des Bentonits B (vgl. obige Auflistung) in einer Konzentration von 5% in Wasser von ca. 18°dH in einer 10-l-Umlaufspritzanlage RST-1405-Stahlbleche mit den Maßen 100 mm × 100 mm im Spritzverfahren be handelt. Die Versuche wurden jedoch hier mit Suspen sionen durchgeführt, die außer Schichtsilikat und Korrosionsinhibitor zusätzlich P3-Multan 94-l-Öl in einer Konzentration von ca. 10 g/l enthielten.

Die Zusammensetzung der Suspensionen ist Tabelle 5, die Ergebnisse sind Tabelle 6 zu entnehmen.

Tabelle 5

Zusammensetzung der Behandlungssuspensionen (Beispiel 3; zusätzlich mit 10 g/l P3-Multan-Öl belastet):

Tabelle 6

Reinigungswirkung; Behandlung der Bleche gemäß Beispiel 3

Ergebnis

Zwar konnte an Blech a) durch Behandlung mit einer Bentonitsuspension ohne Inhibitor eine gewisse Ent fettungswirkung erzielt werden, so daß das Blech wasserbenetzbar war. Es wurde jedoch in diesem Fall eine deutliche Korrosion auf der Stahloberfläche beob achtet, die dadurch verhindert wurde, daß erfindungs gemäß als weitere Komponente ein Korrosionsinhibitor (NH₃) zugesetzt wurde. Suspensionen mit Inhibitor ver hinderten eine Korrosion der Bleche und führten zu guter Entfettungswirkung. Dies war auch der Fall bei Kontamination der Bleche mit Palmfett. Besonders be achtenswert ist, daß selbst eine Belastung der Suspen sionen mit einem P3-Multan-Öl keine Verschlechterung der Reinigungswirkung mit sich brachte.

Beispiel 4

Die Reinigungswirkung erfindungsgemäßer Suspensionen wurde auch an Prüfkörpern der Größe 100 mm × 100 mm getestet, die aus verzinktem Stahl bzw. aus Kupfer bestanden. Dazu wurden entsprechende Prüfkörper mit Bentonitlösungen (Bentonit B, Konzentration: 5% in Wasser von 18d) mit einem Spritzdruck von ca. 2 bar und einer Temperatur von 70°C über eine Einwirk zeit von 30 min. behandelt. Die Prüfkörper waren mit Palmfett (gelb) (Beschichtung III) kontaminiert. Die Versuche wurden in einer 10-l-Umlaufspritzanlage durchgeführt. Die Behandlungssuspensionen enthielten als Korrosionsinhibitor Triethanolamin.

Alle Prüfbleche wurden im Anschluß an die Spritzbe handlung mit Leitungswasser von ca. 18°dH gesprüht.

Zum Vergleich wurden entsprechende Prüfkörper mit einem herkömmlichen Reiniger der P3-Palette (wäßrige, alkalische Lösung, enthaltend Phosphat und Soda) be handelt. Die Bleche waren ebenfalls mit Palmfett kon taminiert. Auch diese Bleche wurden im Anschluß an die Spritzbehandlung mit Leitungswasser von 18°dH ge spült.

Die Ergebnisse der Behandlung sind der nachfolgenden Tabelle 7 zu entnehmen.

Die Metallabtragswerte wurden dadurch bestimmt, daß die entsprechenden Prüfbleche vor der Kontamination mit Palmfett gewogen und nach dem jeweiligen Reini gungsvorgang in trockenem Zustand wiederum gewogen wurden. Die Differenz der Wägungen ergab den Metall abtrag. Dieser wurde dann auf die angegebene Dimension umgerechnet.

Tabelle 7

Reinigungswirkung: Behandlung der Bleche gemäß Beispiel 4

Ergebnis:

Die visuelle Abmusterung der Prüfbleche im Anschluß an die alkalische Reinigung mit dem herkömmlichen P3-Rei niger ergab zwar brauchbare entfettete und wasserbe netzbare Metalloberflächen. Jedoch wurden starke Ober flächenverfärbungen sowohl der galvanisch verzinkten, als auch der Kupfer-Prüfkörper beobachtet. Außerdem ergaben sich relativ hohe Werte des Metallabtrags bei Reinigung mit dem herkömmlichen alkalischen Reiniger. Im Gegensatz dazu zeigten mit Bentonitsuspensionen gemäß der Erfindung gereinigte Prüfkörper keine Ober flächenverfärbungen. Auch lag der Metallabtrag bei Reinigung mit derartigen Suspensionen gemäß der Erfin dung bei extrem niedrigen Werten. Folglich zeigen Sus pensionen gemäß der Erfindung, die Schichtsilikate in Kombination mit Korrosionsinhibitoren enthalten, eine Wirkung, die der tensidhaltiger, alkalischer Formulie rungen gemäß dem Stand der Technik vergleichbar ist. Die erfindungsgemäßen Suspensionen verleihen den mit ihnen gereinigten Prüfkörpern gleichzeitig mit der Reinigung einen temporären Korrosionsschutz.

Claims

1. Reinigungsmittel für harte Oberflächen, enthaltend ein oder mehrere Schichtsilikate und Wasser.

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, enthaltend einen oder mehrere Bentonite, Kaoline und/oder Hectorite.

3. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 und 2, enthal tend einen oder mehrere, in Wasser innerhalb von 24 h bei Raumtemperatur nicht quellbare(n) Bentonit(e), Kaolin(e) und/oder Hectorit(e).

4. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 3, enthal tend

(a) einen oder mehrere Bentonite, Kaoline und/oder Hectorite in Gesamtmengen von 2 bis 20 Gew.-% und
(b) Wasser ad 100 Gew.-%.

5. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 4, enthal tend zusätzlich einen oder mehrere Korrosionsinhibi toren.

6. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 5, enthal tend zusätzlich einen oder mehrere Korrosionsinhibi toren aus der Gruppe Ammoniak, Ammoniumsalze anorgani scher und organischer, nichtkorrosiver Säuren, Alkanol amine und Buntmetallinhibitoren.

7. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 6, enthal tend einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren aus der Gruppe Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumphosphat, Ammoniumhydrogenphosphat, Ammonium dihydrogenphosphat, Ammoniumphosphonate, Ammoniumfor miat, Ammoniumacetat, Ammoniumpropionat, Anmoniumbu tyrat, Ammoniumtartrat, Ammoniumcitrat und Ammonium benzoat, bevorzugt Ammoniumcarbonat und/oder Ammonium hydrogencarbonat.

8. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 6, enthal tend einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren aus der Gruppe Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monoisopropanolamin, Diisopropanolamin und Triiso propanolamin, bevorzugt Triethanolamin und/oder Diiso propanolamin.

9. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 6, enthal tend einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren für Buntmetalle aus der Gruppe Tolyltriazol, Benzotriazol und Benzthiazol.

10. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 9, enthal tend als zusätzliche Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe Tenside, bevorzugt nichtionogene Tenside und/oder Kat iontenside und/oder Lösungsmittel und/oder Lösungsver mittler und/oder Entschäumer.

11. Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 10, ent haltend

(a) einen oder mehrere, in Wasser innerhalb von 24 h bei Raumtemperatur nicht quellbare Bentonit(e), Kaolin(e) und/oder Hectorit(e) in Mengen von 2 bis 20 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 5 bis 10 Gew.-%
(b) einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren aus der Gruppe Ammoniak, Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydro gencarbonat, Triethanolamin, Diisopropanolamin, Tolyltriazol, Benzotriazol und Benzthiazol in Men gen von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 5 bis 15 Gew.-%,
(c) gegebenenfalls weitere, in derartigen Reinigungs mitteln übliche Wirkstoffe und Hilfsstoffe in Men gen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 2 bis 5 Gew.-%, wobei alle Prozentangaben auf das Gesamtgewicht der Reinigungsmittel bezogen sind und
(d) Wasser in einer Menge, die die Mengen der anderen Komponenten zu 100 Gew.-% aufsummiert.

12. Verwendung der Reinigungsmittel nach Ansprüchen 1 bis 11 zur Reinigung harter Oberflächen, bevorzugt me tallischer Oberflächen, in Anwendungskonzentrationen von 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das anwendungsfer tige Mittel, in Wasser.