DE69208266T2 - Reinigungsmittel - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft wäßrige Reinigungszusammensetzungen für eine Vielzahl von Anwendungen. Es wird vermutet, daß die Erfindung besonders in Kraftfahrzeuglackierereien, d.h. zur Reinigung der Oberfläche eines Kraftfahrzeuges oder eines anderen Fahrzeuges vor der Ausbesserung und/oder vor dem Umlackieren geeignet ist.
- Kraftfahrzeuglackierereien verwenden seit vielen Jahren spezielle Reinigungsfluide, die formuliert sind zur Entfernung von Wachs-, Teer-, Sandstaubrückständen und von Schmutz aller Art von Kraftfahrzeugoberflächen, auf denen die Arbeit durchgeführt wird. Obwohl solche Reinigungsfluide sich für die meisten Rückstandstypen als wirksam erwiesen haben, besitzen sie den deutlichen Nachteil, daß sie überwiegend aus organischen Lösungsmitteln bestehen. In einer Zeit zunehmend strengerer Richtlinien für die Lösungsmittelemission stellen Reinigungsmittel auf Lösungsmittelbasis ein mögliches Problem dar. Es wird geschätzt, daß in Lackierereien ungefähr 40 % der Abfallösung nicht von der Farbe selbst, sondern statt dessen von dem Reinigungsfluid herrühren. Herkömmliche Reinigungsfluide auf Lösungsmittelbasis besitzen den weiteren Nachteil, daß sie nicht in der Lage sind, wasserlöslichen Schmutz, z.B. Baumsaft oder Vogelschmutz, von den Kraftfahrzeugoberflächen zu entfernen.
- Die Reinigungszusammensetzungen zur Verwendung beim Umlackieren wurden bereits in verschiedenen Patentschriften offenbart. Beispielsweise offenbart die U.S.-Patentschrift Nr. 4 446 044 einen Reiniger, der einen geringen VOC (geringen Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen) aufweist, wobei der Reiniger nichtionische ethoxylierte oberflächenaktive Mittel zur Verwendung bei Umlackieranwendungen umfaßt. Jedoch ist dieser Reiniger eine Wasser-in-Öl-Emulsion. Die U.S.-Patentschrift Nr. 5 011 620 offenbart eine Reinigungszusammensetzung, die ein zweibasiges Esterlösungsmittel und ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel umfaßt.
- Es besteht Bedarf nach einem Reinigungsfluid, das nicht nur die Übereinstimmung sowohl mit den derzeitigen als auch mit den vorgeschlagenen Luftverschmutzungsstandards erleichtert, sondern das auch Schmutz, der sowohl in organischem Lösungsmittel als auch in Wasser löslich ist, von Kraftfahrzeugoder anderen Oberflächen entfernt.
- Die EP-A-0 378 709 beschreibt eine Zusammensetzung, die Paraffine oder naphthenische Kohlenwasserstoffe, ein oberflächenaktives Mittel, einen Emulgator, wie Triethanolaminoleinsäureester, ein Lösungsmittel, ein Antioxidans und ein Hydrotrop umfaßt. Dieses Dokument offenbart keine Zusammensetzung, die ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, von dem wenigstens 50 Gew.-% Cycloparaffin-Verbindungen sind, einen Alkylester oder eine Zusammensetzung in Form einer Öl-in- Wasser-Emulsion enthält, worin die durchschnittliche Tröpfchengröße der dispersen organischen Phase 150 bis 250 nm beträgt.
- Erfindungsgemäß wird eine Reinigungszusammensetzung bereitgestellt, umfassend 80 bis 97 Gew.-% einer wäßrigen kontinuierlichen Phase und 3 bis 20 Gew.-% einer dispersen organischen Phase, die, bezogen auf das Gewicht der dispersen Phase, folgendes umfaßt:
- (a) 75 bis 95 % eines Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, das wenigstens 50 % Cycloparaffin-Verbindungen umfaßt und weniger als 0,5 Gew.-% aromatische Verbindungen aufweist,
- 35 (b) 2 bis 20 % eines ein- oder mehrbasigen Alkylesters mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, in dem die Alkylgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome besitzt, oder Gemische davon, und
- (c) 3 bis 20 % wenigstens eines oberflächenaktiven Mittels,
- worin die Zusammensetzung eine Emulsion ist, in der die durchschnittliche Tröpfengröße der dispersen organischen Phase 150 bis 250 nm beträgt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die organi schen Phase einen oder mehrere Dialkylester wie Dibutylester. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die oben beschriebene Reinigungszusammensetzung zur Reinigung der Oberfläche eines Kraftfahrzeuges oder eines anderen Fahrzeuges vor dem Umlackieren eingesetzt.
- Die Erfindung betrifft eine Reinigungszusammensetzung, die einen relativ niedrigen VOC (Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen) aufweist. Außerdem ist die Zusammensetzung biologisch abbaubar, relativ nichttoxisch und vorzugsweise in Konzentrationen, die größer sind als diejenigen, die im Abwasser erwartet werden, für Bakterien nicht hemmend. Sie wird mit einer Kombination von polaren und nichtpolaren Komponenten formuliert, so daß sie eine gute Leistung bei der Entfernung einer umfangreichen Vielzahl von Schmutzarten abgibt.
- Die Reinigungszusammensetzung kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, einschließlich der Reinigung von Kraftfahrzeugoberflächen, die umzulackieren sind, der Wartungsreinigung von Flugzeugen und Lastkraftwagen, der Reinigung von Fahrzeugchassis bei der Montage und der Reinigung im Haushalt, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Reinigungszusammensetzung ist besonders geeignet, wo das Objekt, das gereinigt wird, Sprünge oder Risse aufweist, in denen ein Wischen schwierig ist, und/oder zur Reinigung von hartnäckigen Verschmutzungen, wo Fett, Staub und/oder Klebstoffe vorhanden sind.
- Die Erfindung ist besonders auf dem Gebiet der Kraftfahrzeug- Umlackierung geeignet. Sie entfernt die ungewöhnlich große Anzahl von Schmutzarten, die in Karosseriebau-Betrieben angetroffen werden. Sie hinterläßt keinen Film, so daß eine gute Haftung des neuen Lackes erhalten wird. Außerdem kann sie mit derselben Wischtechnik angewendet werden, die von dem meisten Anwendern mit bisher nicht umweltkonformen Reinigern eingesetzt worden ist. Sie verhält sich gut über Primern, einschließlich Wasserbasis-Primern, zur Entfernung von Sandschlamm und anderen Schmutzarten. Obschon die zu reinigende Oberfläche im allgemeinen aus einem Polymermaterial besteht, z.B. aus dem Typ von Material, das für Primer, Zwischenschicht oder Deckschichten verwendet wird, reinigt die erfindungsgemäße neue Zusammensetzung auch blanke Metalloberflächen. Die Formulierung ist eine wäßrige Emulsion einer organischen Phase. Diese organische Phase umfaßt:
- 1.) 75 bis 95 Gew.-% eines Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, das hauptsächlich (wenigstens 50 %) cycloparaffinisch (naphthenisch), vorzugsweise 60 bis 70 Gew.-% cycloparaffinisch mit einer geringeren Menge an Isoparaffin- Verbindungen ist. Es ist besonders wichtig, daß dieses Lösungsmittel im wesentlichen nichtaromatisch ist, was bedeutet, daß das Lösungsmittel während der Herstellung bis zu einer Aromatenkonzentration von weniger als 0,5 % wasserstoffgesättigt ist. Der Siedebereich beträgt zweckmäßigerweise 171 bis 227 ºC (340 ºF bis 440 ºF). Typischerweise beträgt der Flammpunkt in einem geschlossenen Tag-Flammpunkttiegel etwa 63 ºC (145 ºF). Schwefelund stickstoffhaltige Verbindungen sind vorzugsweise extrem niedrig.
- 2.) 2 bis 20 Gew.-% eines Alkylesters oder Gemische davon.
- 3.) 3 bis 20 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels.
- Die oberflächenaktiven Mittel werden zur Dispersion der organischen Phase als Tröpfchen in der kontinuierlichen Wasserphase verwendet. Ein bevorzugtes oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise in der Menge von 8 bis 12 Gew.-% der organischen Phase, ist eine Mischung von sekundären Alkoholen, die mit Ethylenoxid ethoxyliert sind.
- Die Zusammensetzung ist eine Emulsion, in der die kontinuier liche Phase und Rauptkomponente Wasser ist. Die Emulsion enthält 80 bis 97 Gew.-% Wasser. Es ergibt sich eine Reihe von Vorteilen, wenn diejenigen organischen Lösungsmittel, die üblicherweise die Masse eines Reinigungsfluids ausmachen, durch Wasser ersetzt werden. Da Wasser nichtentflammbar, geruchlos und nichttoxisch ist, werden große Wassermengen leichter gehandhabt als entsprechende Mengen der meisten organischen Lösungsmittel. Der Ersatz von organischen Lösungsmitteln durch Wasser senkt natürlich das Lösungsmittelemissionsniveau und reduziert dadurch die potentielle Luftverschmutzung. Noch ein anderer Vorteil und eine wichtige kommerzielle Überlegung sind die sehr geringen Kosten und die leichte Verfügbarkeit des Wassers. In den Zusammensetzungen existierten keine deutlichen Unterschiede zwischen hartem (entmineralisiertem) und weichem Wasser.
- Der Packungs-VOC der Zusammensetzung beträgt 0,026 bis 0,168 kg/l (0,25 bis 1,40), vorzugsweise 0,037 bis 0,048 kg/l (0,30 bis 0,40 lbs/gal), was weit unter den derzeitigen und herauskommenden Vorschriften (beispielsweise kalifornisches Gesetz 1151, das eine VOC-Grenze von 1,40 lbs/gal zuläßt) liegt.
- Die organische Phase der Emulsion ist in Form kleiner Kügelchen in Wasser dispergiert. Insbesondere sind 3 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung eine organische Phase. Die organische Phase enthält einen Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel, ein Alkylester-Lösungsmittel und ein oberflächenaktives Mittel, das zur Emulgierung und Stabilisierung der organischen Phase dient.
- Die organische Phase ist im wesentlichen nichtaromatisch. Sie ist hauptsächlich ein organisches Lösungsmittel. Geeignete Lösungsmittel schließen ein Aliphaten, cycloparaffine, Isoparaffine, Paraffine und Diolefine wie Terpene oder Gemische davon. Solche Lösungsmittel können Erdöl sein oder von natürlicher Abstammung sein. Das organische Lösungsmittel ist im Prinzip cycloparaffinisch (naphthenisch), wobei der Rest eine Komponente von isoparaffinischer Natur umfaßt. Während des Herstellungsverfahrens ist dieses Lösungsmittelprodukt bis auf ein Niveau von weniger als 0,5 % Aromaten wasserstoffgesättigt. (Im Vergleich dazu können Lösungs benzine 5-10 % aromatisch sein.) Ein bevorzugtes Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel zeigt typischerweise einen Siedebereich von 171-227 ºC (340 ºF bis 440 aF), einen Flammpunkt in einem geschlossenen Tag-Flammpunkttiegel von etwa 63 ºC (145 ºF). Die Konzentrationen der schwefel- und stickstoffhaltigen Verbindungen sind extrem niedrig. Ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, das diese Anforderungen erfüllt, wird kommerziell hergestellt und von der Firma Du Pont unter dem eingetragenen Warenzeichen CONOSOL C-140 auf den Markt gebracht.
- Die erfindungsgemäße Emulsion enthält wenigstens ein oberflächenaktives Mittel. Obwohl ionische oberflächenaktive Mittel wie Sulfonate, Phosphate oder Aminsulfonate geeignet sind, sind die bevorzugten erfindungsgemäß eingesetzten oberflächenaktiven Mittel nichtionische organische Verbindungen. Obwohl eine Phasentrennung oder sogar eine vollständige Destabilisierung der Emulsion von ausreichenden Temperaturänderungen hervorgerufen werden kann, kann die Homogenität durch Schütteln wiederhergestellt werden.
- Die bevorzugten organischen lösungsmittellöslichen oberflächenaktiven Mittel, die nichtionisch und biologisch abbaubar sind, gehören zu der Klasse von ethoxylierten Alkoholen, sie sind vorzugsweise eine Mischung von solchen Alkoholen. Eine allgemeine Strukturformel lautet C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;-O-[CH&sub2;CH&sub2;O]xH, worin x für eine Variable steht. Ein solches oberflächenaktives Mittel ist TERGITOL 15-S-3, das käuflich erhältlich ist von Union Carbide; TERGITOL ist ein eingetragenes Warenzeichen. Es ist eine Mischung von ethoxylierten sekundären C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;-Alkoholen, einem Alkoxypolyethylenoxyethanol, das mit Ethylenoxid, worin x in der obigen Formel im Durchschnitt etwa 3 beträgt, umgesetzt wird. Der HLB-Wert beträgt 8,3 und das Molekulargewicht 324-345. TERGITOL 15-S-7 ist ein anderes derartiges oberflächenaktives Mittel, das einen HLB-Wert von etwa 12,4, ein Molekulargewicht von 515 besitzt, und x in der obigen Formel ist im Durchschnitt etwa 7. Es wurde gefunden, daß Mischungen der vorgenannten TERGITOL Oberflächenaktivmittel sich gut verhalten.
- Der bevorzugte HLB-Wert für das oberflächenaktive Mittel oder für Gemische davon liegt im Bereich von 10,5 bis 13,5. Die Bezeichnung HLB-Wert ist ein Akronym für Hydrophilie- Lipophilie-Gleichgewicht gemäß dem jedes oberflächenaktive Mittel einen bestimmten Wert aufweist, der sein HLB-Wert ist. Je niedriger der HLB-Wert, desto lipophiler ist das oberflächenaktive Mittel, und je höher der HLB-Wert ist, desto hydrophiler ist es. Siehe Emulsion Theory and Practice von Paul Becher, Reinhold Publishing (1957).
- Weitere geeignete oberflächenaktive Mittel sind Poly(oxypropylen)-poly(oxyethylen), wie offenbart in der U.S.-Patentschrift Nr. 4 446 044.
- Die oberflächenaktiven Mittel werden zweckmäßigerweise in der Zusammensetzung in einer Konzentration von etwa 0,30 bis 2,00 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung eingesetzt.
- Die Zusammensetzung umfaßt außerdem als Teil der organischen Phase einen oder mehrere Alkylester. Obwohl einbasige Ester, wie EXXATE (eingetragenes Warenzeichen) von Exxon geeignet sind, sind die bevorzugten Alkylester zweibasige C&sub3;-C&sub1;&sub0;-Ester oder Gemische davon. Ein bevorzugtes Gemisch umfaßt lineare C&sub4;-, C&sub5;- und C&sub6;-Diisobutylester. Ein solches Produkt ist käuflich von der Firma Du Pont Chemical (Wilmington, DE) erhältlich.
- Die Bezeichnung Alkylester wird in ihrer normalen Definition angewendet und umfaßt einbasige und mehrbasige Alkylester mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, in denen die Alkylgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome besitzt. Typisch sind Alkylester von Dicarbonsäuren (zweibasige Säuren), die in der Lage sind, Reaktionen der Estergruppe zu durchlaufen, wie Hydrolyse und Verseifung. Üblicherweise können sie bei hohem und niedrigem pH-Wert in ihre entsprechenden Alkohole und zweibasigen Säuren oder Säuresalze hydrolysiert werden. Bevorzugte zweibasige Esterlösungsmittel sind Dialkyladipat, Dialkylglutarat, Dialkylsuccinat und Gemische davon. Estergruppen, die sich von Alkoholen ableiten können, schließen ein Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Amyl, Ethylhexyl und Gemische davon. Auch kann der Säureteil dieser Ester von anderen nieder- und hochmolekularen zweibasigen Säuren, wie Oxalsäure, Malonsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure und Azelainsäure und von Gemischen davon, einschließlich der bevorzugten zweibasigen Säuren, abgeleitet werden. Mehrbasige Ester wie Trialkylcitrat können eingesetzt werden.
- Falls eine Kombination der Ester eingesetzt wird, werden die entsprechenden Mengen als unkritisch betrachtet, und käuflich erhältliche Gemische könnendirekt verwendet werden. Die genaue Konzentration oder das Verhältnis von zweibasigem Ester in der organischen Phase wird als unkritisch betrachtet, und der Prozentgehalt davon kann von 2 bis 20 %, vorzugsweise etwa 5 % variieren. Bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, ist der Alkylester vorzugsweise im Bereich von etwa 0,15 bis 1,0 Gew.-% vorhanden, wohingegen das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel vorzugsweise im Bereich von etwa 2 bis 17 Gew.-% vorhanden ist.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann variiert werden in Abhängigkeit von dem bestimmten Zweck, zu dem sie beabsichtigt ist, dem Typ von Verschmutzungen, die zu reinigen sind, und den für einen solchen Zweck erforderlichen Eigenschaften. Beispielsweise kann eine Zusammensetzung, die 5 Gew.-% an organischer Phase aufweist, für einige Anwendungen wie für die Kraftfahrzeug-Umlackierung bevorzugt sein, während eine Zusammensetzung mit 10 bis 15 Gew.-% an organischer Phase zur Reinigung von Montageschmutz von Schwerlastkraftwagen vor dem Farbanstrich wünschenswert sein kann.
- Da die erfindungsgemäße Emulsion besonders als Reiniger für die Zwecke einer Kraftfahrzeug-Umlackierung geeignet ist, darf sie nicht die Zwischenschichthaftung beeinflussen, d.h. die Fähigkeit des anschließend aufgetragenen Überzugs aus Farbe oder Lack, an der frisch gereinigten Oberfläche zu haften. Beim Verdampfen der Lösungsmittel- und Wasserkomponenten der Emulsion bleibt etwas des oberflächenaktiven Mittels typischerweise auf der Fahrzeugoberfläche zurück. Wenn die Oberfläche farbig gestrichen wird, so wird vorausgesetzt, daß sich die oberflächenaktive Mischung leicht in dern Farblösungsmittel löst, um zu verhindern, daß oberflächenaktives Mittel auf der Oberfläche zurückbleibt und die Zwischenschichthaftung stört. Es sollte angemerkt werden, daß, obwohl die Einführung einer zusätzlichen Waschstufe zwischen Reinigungs und Anstreichstufe das Problem der Störung durch das oberflächenaktive Mittel erleichtert, eine solche Stufe kommerziell nicht durchführbar sein kann. Derzeit erfordert die Umlackierpraxis keine Waschstufe, da die derzeitigen Reiniger auf Lösungsmittelbasis schnell verdampfen. Die Notwendigkeit, eine arbeitsintensive Stufe mit zusätzlichen Kosten hinzuzufügen, würde von den Kraftfahrzeuglackierereien ohne Zweifel als nicht vorteilhaft betrachtet werden.
- Die Zusammensetzung kann durch ein herkömmliches Emulgierverfahren hergestellt werden, das einen Hochdruckhomogenisator verwendet, um eine durchschnittliche Tröpfchengröße von 150 bis 250 nm zu erhalten, so daß eine gute Emulsionsstabilität erhalten wird. Eine kleine Emulsionströpfchengröße verbessert auch die Wirksamkeit des Produkts und hält die Konzentration des organischen Lösungsmittels (VOC) gering. Verschiedene herkömmliche Mischverfahren können ebenfalls eingesetzt werden. Der Fachmann schätzt es, daß die Stabilität einer Emulsion von vielen Parametern beeinflußt wird. Abgesehen von der Wahl der oberflächenaktiven Mittel und der Konzentration der verschiedenen Komponenten, der Verfahrensumstände, z.B. die Mischapparatur, können die Reihenfolge, mit der die Bestandteile zugegeben werden, die Geschwindigkeit und Dauer des Verfahrens und die Temperaturänderungen eine Wirkung besitzen.
- Normalerweise werden die organischen Komponenten, einschließlich der oberflächenaktiven Mittel, miteinander im voraus vermischt. Die wäßrige Phase wird in einen Mischer gegeben, gefolgt von der geeigneten Menge der organischen Phase. Die Zusammensetzung bildet unmittelbar beim Gießen der organischen Substanzen in das Wasser eine Emulsion. Die Emulsion erfordert ein leichtes Rühren, damit sie homogen bleibt. Die organische Tröpfchengröße beträgt 1 500 bis 2 000 nm. Diese Großtröpfchenemulsion wird sodann in einen Hochdruckhomogenisator eingespeist. Zwei Verfahren können eingesetzt werden, um eine Emulsionströpfchengröße in dem gewünschten Bereich zu erreichen. Eine Rückführung des bearbeiteten Materials in den Vorratstank für insgesamt 3 Tankumsätze verringert die Tröpfchengröße auf einen Bereich von 150 bis 250 nm. Als Alternative kann ein Zweitankverfahren eingesetzt werden. Das Produkt aus einem Tank wird durch den Homogenisator in den zweiten Tank, anschließend durch den Homogenisator wieder zurück in den ersten Tank verarbeitet. Die Erfahrung hat gezeigt, daß zwei Durchgänge durch den Homogenisator nötig sind, um eine Emulsionströpfchengröße in dem bevorzugten Bereich zu gewährleisten. Nach der Bearbeitung ist die Emulsion normalerweise 4 bis 6 Wochen lang stabil. Die Lagerung bei Temperaturen über 37,8 ºC (100 ºF) kann die Stabilität verringern. Die getrennte Zusammensetzung wird leicht durch mildes Schütteln reemulgiert.
- Nach der Bildung verbleibt die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung stabil und behält ihre Reinigungskraft unter normalen Bedingungen, einschließlich von Temperaturveränderungen für angemessene Zeiträume, obwohl ein Schütteln vor der Verwendung nötig sein kann, falls die zusammensetzung längere Zeit gelagert worden ist.
- Die Zusammensetzung ist zur Entfernung einer großen Anzahl von Verschmutzungen gedacht. Eine Kombination von polaren und nichtpolaren Komponenten, die die zusammensetzung umfaßt, stellt das richtige Gleichgewicht einer selektiver Lösekraft zur Entfernung von Wachs, Fett, Siliconen, Schmutz, oxidierter Farbe, Teer, Grundschicht, Baumsaft, Insektenresten, Salz/Straßenfilmen und verschiedenen Klebstoffen von einer Vielzahl von Oberflächen bereit. Wie vorstehend angedeutet, ist die Zusammensetzung besonders für Kraftfahrzeug-Lackierereien geeignet, um Substrate vor Beginn des Ausbesserungsverfahrens vorzureinigen, zum Wischen, um Sandstäube und Schlamm während des Reperaturverfahrens zu entfernen, und zur Durchführung eines letzten Wischvorgangs vor dem Farban strich. Aufgrund seiner niedrigen Toxizität und guten biologischen Abbaubarkeit kann jedoch die Reinigungszusammensetzung in anderen handelsüblichen Bereichen und im Haushalt verwendet werden.
- Die Anwendung der Zusammensetzung kann per Hand erfolgen und kann erreicht werden, indem ein Tuch darin eingeweicht und die zu reinigende Oberfläche anschließend abgewischt wird, um Erde oder Schmutz zu lockern/abzulösen. Hierauf sollte vorzugsweise unmittelbar ein Wischen mit einem sauberen trockenen Tuch folgen, um die Reinigungszusammensetzung mit dern Schmutz zu entfernen. Falls die Reinigungszusammensetzung auf dem Substrat zurückgelassen wird, so daß sie ohne Abwischen mit einem sauberen Tuch antrocknet, wird die Oberfläche vorzugsweise wieder mit einem in der Reinigungslösung eingeweichten Tuch angefeuchtet und sodann sofort mit einem sauberen Tuch abgewischt.
- Die Zusammensetzung kann auch mit einer Sprühflasche auf die Oberfläche aufgebracht werden. In diesem Fall kann die zu reinigende Oberfläche großzügig mit der Reinigungszusammensetzung eingesprüht werden, mit einem Tuch zur Lockerung/Ablösung der Verschmutzung abgewischt und sodann sofort mit einem sauberen trockenen Tuch trockengewischt werden.
- In dem Falle von hart zu entfernenden Verschmutzungen, wie Teer, Deckschicht, Baumsaft und dergleichen, ist es ratsam, die Oberfläche gut mit der Reinigungszusammensetzung anzufeuchten, es zu ermöglichen, daß die Oberfläche für einige Minuten naß bleibt und sie sodann abzuwischen, um die Verschmutzung zu lösen und abzunehmen, und mit einem trockenen sauberen Tuch nachzuwischen.
- Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel erläutert, in dern sämtliche Teile auf das Gewicht bezogen sind, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
- Ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel (hauptsächlich cycloparaffinisch und isoparaffinisch) (42,5 Teile) und ein C&sub4;-, C&sub5;- und C&sub6;-Diisobutylester-Gemisch (2,5 Teile) werden mit einem Gemisch von sekundären Alkoholethoxylaten (5,0 Teile) zusammengebracht und bis zu einer homogenen Mischung gemischt, etwa 5 min lang. Während des Mischens wird entmineralisiertes (oder weich gemachtes) Wasser (950 Teile) zugegeben. Es bildet sich eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einer durchschnittlichen Tröpfchengröße im Bereich von 1,5 bis 2,5 µm. Die Emulsion ist nur für kurze Zeit (5-10 min) stabil. Die Ausgangsemulsion wird bis zur Weiterverarbeitung einem Hochdruckhomogenisator unter Rühren gehalten. Der Homogenisator, der bei 13,79 x 10&sup6; Pa - 41,37 x 10&sup6; Pa (2 000-6 000 psig) arbeitet, reduziert die durchschnittliche Tröpfchengröße weiter auf 0,15 bis 0,25 µm. Dies erzeugt die Emulsionsstabilität. Die Tröpfchengröße wird mit einem Coulter-Teilchengrößezähler gemessen. Die Stabilität kann auch bestimmt werden, indem der Nebel oder die Trübung in einer verdünnten Probe mit einem Nebel- oder Trübungsmesser gemessen wird. Ein Hinweis auf die Stabilität kann auch erzielt werden, indem die "Weiße" der Probe mit einem Kolorimeter, das eine Flüssigkeitszelle besitzt, gemessen wird.
- Die Emulsion wird auf ein trockenes Tuch aufgegeben und unter Anwendung der Standardverfahren auf die Reinigungskraft getestet. Ein gewachstes Kraftfahrzeugblech wird mit dem emulsionshaltigen Tuch abgerieben und trocknen gelassen. Das Blech wird sodann mit einem Baumwolltupfer, der in Hexylenglycol eingeweicht worden ist, abgetupft. Die Oberflächenspannung eines gewachsten Lackes beträgt etwa 26 x 10&supmin;³ N/m (26 Dynes/cm), wohingegen die Oberflächenspannung eines ungewachsten Lackes etwa 35 x 10&supmin;³ N/m (5 Dynes/cm) beträgt. Hexylenglycol, das eine Oberflächenspannung von etwa 29 x 10&supmin;³ N/m (29 Dynes/cm) besitzt, ist ein geeigneter Indikator für die Wachsentfernung, da es eine wachsfreie Oberfläche benetzt, jedoch eine gewachste Oberfläche nicht benetzt. Dieser Test zeigt, daß durch die Reinigungsemulsion das gesamte Wachs von dem Blech entfernt worden ist, da das Hexylenglycol mit dem Blech in Kontakt bleibt, ohne ein sichtbares Wandern oder Kriechen.
- Als nächstes wird ein Kraftfahrzeugblech mit Streifen aus Straßenteer bedeckt. In die Streifen einer Blendenfolie werden Löcher gestanzt und über die Teerstreifen gelegt. In jedes Loch werden einige Tropfen Emulsion gegeben und mehrere Minuten lang stehen gelassen und mit Papiertüchern abgetupft. In den Löchern bleibt kein Teer zurück. Die Bleche, die verschiedene andere Substanzen aufweisen, die im allgemeinen auf Kraftfahrzeugblechen angetroffen werden, z.B. Schlamm, Sandstaub, Vogel- und Insektenexkremente und Baumsaft, werden mit der Emulsion gereinigt. In jedem Fall wird die Substanz vollständig entfernt.
- Der Frost- und Tau- und Ofen-Stabilitätstest werden durchgeführt, um das Vermögen der Emulsion, beim Durchlaufen großer Temperaturänderungen stabil zu bleiben, zu bestimmen. Proben der Emulsion werden in einen Ofen gegeben und 11 Tage lang bei 48,9 ºC (120 ºF) gehalten. Bei der Entnahme am 12. Tag ist die Emulsion leicht getrennt. Die weiße organische Phase bewegt sich nach oben und das klare Wasser setzt sich am Boden ab. Die Emulsion wird durch sanftes Schütteln leicht reemulgiert. Ihre Reinigungsfähigkeit wird nicht beeinflußt. Als nächstes werden Proben der Emulsion eingefroren, aufgetaut, ein zweites Mal eingefroren und wiederum aufgetaut. Obwohl eine gewisse Trennung auftritt, wird sie durch leichtes Schütteln reemulgiert, und ihre Reinigungskraft ist unbeeinflußt.
- Schließlich werden Zwischenschichthaftungs-Klebebandtests durchgeführt, um zu sicherzustellen, daß die Verwendung der Reinigungsemulsion nicht die Haftfähigkeiten der gereinigten Oberfläche beeinflußt. Ein Kraftfahrzeugblech wird zunächst mit der Emulsion gereinigt und trocknen gelassen. Das Blech wird sodann mit herkbmmlicher Kraftfahrzeugfarbe gespritzt und an der Luft getrocknet. Es erfolgt keine zusätzliche Waschstufe zwischen der Reinigung des Bleches und seinem Farbanstrich. Das getrocknete Blech wird sodann angeritzt, mit "X"-förmigen Schnitten, die sich vollständig über die neu aufgebrachte Deckschicht erstrecken. Streifen von Blendenfolie werden über den Schnitten auf dem Blech angebracht und abgezogen. Die farbig gestrichene Oberfläche bleibt praktisch intakt, was anzeigt, daß die Verwendung der Emulsion die Zwischenschichthaftung nicht beeinflußt.
Claims (7)
1. Reinigungszusammensetzung, umfassend 80 bis 97 Gew.-%
einer wäßrigen kontinuierlichen Phase und 3 bis 20 Gew.-%
einer dispersen organischen Phase, die, bezogen auf das
Gewicht der dispersen Phase, folgendes umfaßt:
(a) 75 bis 95 % eines Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels,
das wenigstens 50 % Cycloparaffin-Verbindungen umfaßt
und weniger als 0,5 Gew.-% aromatische Verbindungen
aufweist,
(b) 2 bis 20 % eines ein- oder mehrbasischen Alkylesters
mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, in dem die
Alkylgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome besitzt, oder
Gemische davon, und
(c) 3 bis 20 % wenigstens eines oberflächenaktiven
Mittels,
worin die Zusammensetzung eine Emulsion ist, in der die
durchschnittliche Tröpfengröße der dispersen organischen
Phase 150 bis 250 nm beträgt.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das
oberflächenaktive Mittel ein ethoxylierter und/oder propylierter
Alkohol ist.
3. zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Alkylester ein
Dusobutyl- oder Dimethylester von Adipinsäure,
Glutarsäure oder Succinsäure oder von Gemischen davon ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die HLB-Zahl des
oberflächenaktiven Mittels 10,5 bis 13,5 beträgt.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Strukturformel
des oberflächenaktiven Mittels C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;-H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;O[CH&sub2;CH&sub2;O)nH
ist, worin n einen Durchschnittswert von 3 bis 7 besitzt.
6. Verfahren zur Reinigung vor der Nachbearbeitung eines zu
lackierenden Gegenstandes eines Lastkraftwagens oder
Personenwagens, umfassend die Stufen:
(a) Aufbringen auf der Oberfläche des zu reinigenden
Substrates einer Reinigungszusammensetzung, die 80 bis
97 Gew.-% einer wäßrigen kontinuierlichen Phase und 3
bis 20 Gew.-% einer dispersen organischen Phase
umfaßt, die, bezogen auf das Gewicht der dispersen
Phase, folgendes umfaßt:
(i) 75 bis 95 % eines
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, das wenigstens 50 % Cycloparaffin-
Verbindungen umfaßt und weniger als 0,5 Gew.-%
aromatische Verbindungen aufweist,
(ii) 2 bis 20 % eines ein- oder mehrbasischen
Alkylesters mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen oder von
Gemischen davon, und
(iii) 3 bis 20 % von wenigstens einem
oberflächenaktiven Mittel,
worin die Zusammensetzung eine Emulsion ist, in der die
durchschnittliche Tröpfchengröße der dispersen
organischen Phase 150 bis 250 nm beträgt,
(b) Entfernen der nun mit den Verunreinigungen
zusammengebrachten Zusammensetzungen von der Oberfläche und
(c) Aufbringen eines Nachbehandlungslackes auf die
Oberfläche.
7. Verfahren nach Anspruch 6, das außerdem das Trocknen der
Oberfläche mit einem trockenen Tuch nach der Stufe (b)
umfaßt.
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