DE3930028A1 - Hydrophobierungsmittel fuer die waesche von nutzfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft neue, flüssige Hydrophobierungsmittel, die in Waschanlagen für Nutzfahrzeuge dem Wasser des letzten Spülgangs in geringen Mengen zudosiert werden. Diese Mittel bewirken ein Aufreißen des Wasserfilms auf der Lackoberfläche und ermöglichen so ein vollständiges Abtropfen oder Abrollen des Wassers.

Übliche Hydrophobierungsmittel enthalten neben kationischen Tensiden und lösungsvermittelnden Substanzen bis zu 10% Kohlenwasserstoffe (KW), z. B. Petroleum. Zwar zeigen diese Hydrophobierungsmittel einen guten Aufreißeffekt, belasten aber wegen ihres Gehalts an chemisch inerten und biologisch schwer abbaubaren Kohlenwasserstoffen die Abwässer in zunehmendem Maße.

Versuche, umweltfreundliche KW-freie Hydrophobierungsmittel bereitzustellen, ergaben Mittel, die noch nicht allen Anforderungen genügen.

In der DE-OS 28 06 980 ist eine Zusammensetzung für ein KW- freies Hydrophobierungsmittel aus einer modifizierten, quaternären Ammoniumverbindung mit Alkenylresten, dem natürlich vorkommenden Talgfett entsprechend, und einem Alkanol oder Alkenol mit 8 bis 20 C-Atomen beschrieben. Allerdings entspricht dieses Mittel nicht den Anforderungen, die an die Aufreißwirkung gestellt werden.

Aufgrund der baulichen Gegebenheiten von Waschstraßen muß das Aufreißen des Wasserfilms in möglichst kurzer Zeit, d. h. innerhalb weniger Sekunden, abgeschlossen sein, um bei der Trocknung, die dem leltzten Spülgang in wenigen Sekunden nachfolgt, ein optimales Ergebnis zu erzielen.

Das in der EP-B-01 73 375 beschriebene Hydrophobierungsmittel verwendet Acetale neben üblichen Zusätzen. Die Aufreißwirkung des Mittels ist besonders bei Verwendung in kurzen Waschstraßen nicht zufriedenstellend, da etwa 15 Sekunden bis zum vollständigen Aufreißen des Wasserfilms benötigt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, KW-freie, lagerstabile Hydrophobierungsmittel bereitzustellen, die in ihrer Aufreißwirkung den KW-haltigen Mitteln entsprechen, sich aber durch besonders kurze Zeiten bis zum vollständigen Aufreißen des Wasserfilms auszeichnen und biologisch leichter abbaubar sind.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Hydrophobierungsmittel der vorliegenden Erfindung, die gemäß den Ansprüchen bestimmte Monocarbonsäureester und/oder Dicarbonsäureester enthalten.

Als Monocarbonsäureester sind solche der allgemeinen Formel I

geeignet, wobei R¹ ein Alkylrest mit 6 bis 20 C-Atomen, z. B. eine Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadexyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl- oder eine Eikosylgruppe sein kann, die linear oder verzweigt sein kann.

R¹ kann ferner ein Alkenylrest mit 6 bis 20 C-Atomen sein, z. B. eine Hexenyl-, Heptenyl-, Octenyl-, Nonenyl-, Decenyl-, Undecenyl-, Dodecenyl-, Tridecenyl-, Tetradecenyl-, Pentadecenyl-, Hexadecenyl-, Heptadecenyl-, Octadecenyl-, Nonadecenyl- oder eine Eikosenylgruppe, die linear oder verzweigt sein kann und gegebenenfalls zusätzlich eine oder zwei Doppelbindungen und/oder Dreifachbindungen enthalten kann, die konjugiert oder isoliert sein können und/oder Dreifachbindungen enthalten kann.

R¹ kann ferner ein Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen, z. B. eine Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl-, Phenanthryl- oder Indenylgruppe sein.

R¹ kann ferner ein Aralkyl- oder ein Alkylarylrest mit 7 bis 20 C-Atomen, z. B. eine Tolyl-, Xylyl- oder Benzylgruppe, sein.

R² kann ein Alkylrest mit 4 bis 20 C-Atomen sein, z. B. eine Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl- oder eine Eikosylgruppe, die linear oder verzweigt sein kann.

R² kann ferner ein Alkenylrest mit 4 bis 20 C-Atomen sein, z. B. eine Butenyl-, Pentenyl-, Hexenyl-, Heptenyl-, Octenyl-, Nonenyl-, Decenyl-, Undecenyl-, Dodecenyl-, Tridecenyl-, Tetradecenyl-, Pentadecenyl-, Hexadecenyl-, Heptadecenyl-, Octadecenyl-, Nonadecenyl- oder Eikosenylgruppe, die linear oder verzweigt sein kann und gegebenenfalls zusätzlich eine oder zwei Doppelbindungen enthalten kann, die konjugiert oder isoliert sein können und/oder Dreifachbindungen enthalten kann.

R² kann ferner ein Arylrest, ein Aralkyl- oder Alkylarylrest, wie für R¹ definiert, sein.

Bevorzugte Monocarbonsäureester in dem erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel sind gesättigte und ungesättigte Fettsäureester mit R¹ von 7 bis 20 C-Atomen und R² von 4 bis 12 C-Atomen. Besonders bevorzugt sind lineare, gesättigte Fettsäureester mit R¹ von 13 bis 19 C-Atomen und mit R² von 7 bis 10 C-Atomen, insbesondere Ester der Myristin-, Palmitin-, Stearin- und Arachinsäure. Besonders bevorzugt sind lineare, ungesättigte Fettsäureester mit R¹ von 13 bis 19 C-Atomen und mit R² von 7 bis 10 C-Atomen, insbesondere Ester der Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Petroselinsäure, Gadoleinsäure, Linolsäure, Linolensäure, 5,9,12-Octadecatriensäure, Eläostearinsäure und Parinarsäure.

Als Dicarbonsäureester in dem erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel sind solche der allgemeinen Formel II

geeignet, wobei R³ und R⁵ jeweils unabhängig wie der vorstehende Rest R² definiert sind und R⁴ einen Alkylenrest mit 4 bis 20 C-Atomen, z. B. eine Butylen-, Pentylen-, Hexylen-, Heptylen-, Octylen-, Nonylen-, Decylen-, Undecylen-, Dodecylen-, Tridecylen-, Tetradecylen-, Pentadecylen-, Hexadecylen-, Heptadecylen-, Octadecylen-, Nonadecylen- oder Eikosylengruppe bedeutet, die linear oder verzweigt sein kann.

R⁴ kann ferner ein Arylenrest mit 6 bis 14 C-Atomen, z. B. eine Phenylen-, Naphthylen-, Anthrylen-, Phenanthrylen- oder Indenylengruppe sein.

R⁴ kann ferner ein Alkarylenrest mit 7 bis 20 C-Atomen, z. B. eine Tolylen- oder Xylylengruppe sein.

Bevorzugte Dicarbonsäureester in dem erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel sind aromatische Dicarbonsäureester mit R³ bzw. R⁵ von 4 bis 12 C-Atomen, insbesondere mit R³ bzw. R⁵ von 7 bis 10 C-Atomen, insbesondere Ester der Phthal-, Isophthal- und Terephthalsäure. Speziell bevorzugt sind die Ester der Phthalsäure. Bevorzugte Dicarbonsäureester sind aliphatische Dicarbonsäureester mit R⁴ von 4 bis 8 C-Atomen und mit R³ bzw. R⁵ von 4 bis 12 C-Atomen, insbesondere mit R³ bzw. R⁵ von 7 bis 10 C-Atomen. Besonders bevorzugte aliphatische Dicarbonsäureester sind Ester der Adipinsäure, Pimelinsäure und Suberinsäure.

Die Hydrophobierungsmittel der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugt Gemische aus mindestens einem gesättigten oder ungesättigten Fettsäureester und mindestens einem aromatischen oder aliphatischen Dicarbonsäureester im Verhältnis 1 : 10 bis 10 : 1, insbesondere 8 : 10 bis 10 : 8, wobei diese Gemische bezüglich der Aufreißwirkung überraschenderweise einen synergistischen Effekt zeigen.

Die Hydrophobierungsmittel der vorliegenden Erfindung enthalten 10 bis 30 Gew.-% mindestens eines Monocarbonsäureesters und/oder mindestens eines Dicarbonsäureesters, 5 bis 10 Gew.-% mindestens eines Emulgators und/oder Lösungsvermittlers, 10 bis 40 Gew.-% mindestens eines kationischen Tensids und 20 bis 75 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Lösungsmittels.

In einer besonderen Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel zusätzlich 0,5 bis 5 Gew.-% mindestens eines cyclischen Poly(dimethylsiloxans) enthalten, wobei flüchtige, cyclische Poly(dimethylsiloxane) des Typs Z 040 (Firma Wacker) und des Typs DOW CORNING 244, 245, 344 und 345 (Dow Corning GmbH) bevorzugt sind.

Als kationische Tenside, Emulgatoren, Lösungsvermittler sowie Lösungsmittel eignen sich übliche Produkte.

Bevorzugte Beispiele für kationische Tenside sind quarternäre Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel III

wobei R⁶ und R⁷ einen C₈-C₂₀-Alkyl- oder Alkenylrest und R⁸ und R⁹ einen C₁-C₄-Alkyl- oder Alkenylrest bedeuten. Bevorzugt sind für R⁶ und R⁷ ein C₁₆-C₂₀-Alkylrest, insbesondere ein C₁₈-Alkylrest und für R⁸ und R⁹ Methylgruppen.

Als Anionen A^- werden Chlorid, Bromid, Jodid, Phosphat, Acetat oder Methosulfat eingesetzt.

Bevorzugte Beispiele für kationische Tenside sind alkylsubstituierte Imidazoline in neutralisierter Form, wobei die Neutralisierung üblicherweise mit Essigsäure erfolgt. Besonders bevorzugte alkylsubstituierte Imidazoline besitzen die allgemeine Formel IV

wobei R¹⁰-C sich ableitet von den Fettsäuren des Tallöls, des Kokosöls und von der Laurinsäure, Ölsäure, Stearinsäure und Caprylsäure, und R¹¹ eine Amino- oder Hydroxygruppe sein kann.

Bevorzugte Beispiele für Emulgatoren und/oder Lösungsvermittler sind Alkylaminalkoxylate in Form ihrer Salze, insbesondere als Acetate, und Fettalkoholalkoxylate. Besonders bevorzugt sind Alkylaminreste mit 12 bis 18 C-Atomen und Fettalkoholreste mit 11 bis 15 C-Atomen, die linear oder verzweigt sein können und 2 bis 5 Äthylenoxideinheiten (EO). Diese Verbindungen sind als solche wasserunlöslich und eignen sich sehr gut als Lösungsvermittler.

Geeignete wasserlösliche Lösungsmittel sind niedermolekulare Alkohole mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei Isopropanol bevorzugt ist, und Glykolmonoäther, wie z. B. Monobutylglykol und Monobutyldiglykol.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Die einzelnen Komponenten verstehen sich in Gewichtsteilen (T). Es werden Hydrophobierungsmittel-Konzentrate folgender Zusammensetzungen hergestellt.

Beispiel 1

 5 T Tetraalkylammoniumchlorid bevorzugt mit 2 Fettalkyl- und 2 Methylresten
 5 T 2-Alkylimidazolinium-Salz, z. B. Acetat
 6 T Ölsäureisooctylester
 7 T iso-Tridecylalkoholäthoxylat (5 EO)
15 T Isopropanol
 3 T Monobutylglykol
59 T entsalztes Wasser.

Beispiel 2

22,5 T Tetraalkylammoniumchlorid bevorzugt mit 2 Fettalkylresten und 2 Methylgruppen
 4 T Alkylimidazolin
 7 T Oleylaminäthoxylat (2 EO)
 2,5 T Alkylarylpolyglykoläther (z. B. Dimethylphenoläthoxylat)
 6 T Essigsäure (60%ig)
17 T Isopropanol
 4 T Monobutylglykol
 4 T Monobutyldiglykol
 9 T Phthalsäurediisooctylester
 5 T Poly(dimethylsiloxan) (2040; Firma Wacker)
19 T entsalztes Wasser.

Beispiel 3

18 T Tetraalkylammoniumchlorid bevorzugt und mit 2 Fettalkylresten und 2 Methylgruppen
 5,5 T Alkylimidazolin-acetat
 9 T Oleylaminäthoxylat-acetat
 5 T iso-Tridecylalkoholäthoxylat (3 EO)
 6 T Isopropanol
 6 T Monobutylglykol
10 T Phthalsäurediisononylester
 8 T Stearinsäureisooctylester
 5 T Poly(dimethylsiloxan) (Z 040; Firma Wacker)
27,5 T entsalztes Wasser.

Diese Konzentrate sind klar und bei Temperaturen von 5°C bis 30°C lagerstabil, ohne daß Entmischung beobachtet werden kann. In Verdünnungen mit Wasser im Verhältnis 1+500 bis 1+1000 können sie im letzten Spülgang dem Spülwasser direkt oder in vorverdünnter Form zudosiert werden.

Das Auftragen auf eine gereinigte Lackfläche im letzten Spülgang kann z. B. mittels Schwallbogen oder Düse erfolgen, wobei etwa 10 bis 12 ml des ursprünglichen Konzentrats pro Fahrzeug verbraucht werden.

Ein vollständiger Aufriß des Wasserfilms erfolgt innerhalb von 5 bis 10 Sekunden. Nach dem Trockenblasen des Fahrzeugs in üblicher Weise ist der Lack trocken, glänzend und zeigt keine Flecken.

Claims (7)

1. Hydrophobierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Monocarbonsäureester der allgemeinen Formel I und/oder einen Dicarbonsäureester der allgemeinen Formel II enthalten, wobei R¹ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 20 C-Atomen, der linear oder verzweigt sein kann, einen Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen oder einen Aralkyl- oder Alkylarylrest mit 7 bis 20 C-Atomen bedeutet, R⁴ einen Alkylenrest mit 6 bis 20 C-Atomen bedeutet, der linear oder verzweigt sein kann, einen Arylenrest mit 6 bis 14 C-Atomen oder einen Alkarylenrest mit 7 bis 20 C- Atomen bedeutet und R², R³ sowie R⁵ jeweils unabhängig einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 4 bis 20 C-Atomen bedeutet, der linear oder verzweigt sein kann, einen Arylrest, einen Aralkyl- oder Alkylarylrest, wie für R¹ definiert, bedeutet.

2. Mittel nach Anspruch 1, enthaltend
10 bis 30 Gew.-% mindestens eines Mono- und/oder Dicarbonsäureesters der allgemeinen Formeln I und II,
5 bis 10 Gew.-% mindestens eines Emulgators und/oder Lösungsvermittlers,
10 bis 40 Gew.-% mindestens eines kationischen Tensids und
20 bis 75 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Lösungsmittels.

3. Mittel nach Anspruch 2, enthaltend 0,5 bis 5 Gew.-% eines cyclischen Poly(dimethylsiloxans).

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Monocarbonsäureester der allgemeinen Formel I gesättigte oder ungesättigte Fettsäureester sind.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dicarbonsäureester der allgemeinen Formel II aliphatische oder aromatische Dicarbonsäureester sind.

6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend mindestens einen ungesättigten oder gesättigten Fettsäureester zusammen mit mindestens einem aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäureester.

7. Verwendung der Hydrophobierungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in wäßrigen Verdünnungen von 1+500 bis 1+1000 in Autowaschanlagen im letzten Spülgang.