EP0703291A2

EP0703291A2 - Autoglanztrocknungsmittel

Info

Publication number: EP0703291A2
Application number: EP95113096A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Dr. Crass; Erich Dr. Gatter
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Clariant Produkte Deutschland GmbH
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: US5703029A; EP0703291B1; EP0703291A3; ATE210177T1; DE4430721A1; DE59509901D1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Autoglanztrocknungsmittel enthaltend 1 bis 30 Gew.-% an quaternären Ammoniumverbindungen der Formel <IMAGE> worin R<1>: unabhängig voneinander C6-C22-Alkyl oder C6-C22-Alkenyl, m, n: unabhängig voneinander eine Zahl von 1 bis 6, R<2>: C1-C4-Alkyl, R<4>: Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl, R<5>: Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel C(O)R<1>, R<3>: C1-C4-Alkyl oder eine Gruppe der Formel <IMAGE> worin R<4> und R<5> die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und p eine Zahl von 1 bis 6 ist und A<⊖>: ein Anion bedeutet sowie Wasser und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe entsprechend dem Ausgleich zu 100 Gew.-%.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stark hydrophobierend wirkendes, mit Wasser verdünnbares Autoglanztrocknungsmittel, das in sehr verdünnter Form in Wasch- und Spülflüssigkeiten bei Autowaschanlagen verwendet wird. Bei der Autowäsche bildet sich durch die Anwendung von oberflächenaktiven Mitteln im Waschwasser auf der Fahrzeugoberfläche ein geschlossener, festhaftender Wasserfilm aus. Dieser Film muß entfernt werden, um die Bildung von Flecken oder Streifen durch die Salze und sonstigen Verunreinigungen des Wassers zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden im Nachspülgang dem Wasser oberflächenaktive quaternäre Ammoniumverbindungen zugesetzt. Durch die Adsorption des kationischen Tensids an der Lackoberfläche reißt der Wasserfilm auf und das Wasser setzt sich in Form von Tropfen an der Lackoberfläche ab. Die Wassertropfen lassen sich dann leicht durch ein Gebläse entfernen.
Aus EP-A-0 003 775 sind Autoglanztrockungsmittel bekannt, bestehend aus 30 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 70 Gew.-%, einer quaternären Ammoniumverbindung der Formel

worin

R¹ und R²: C₈-C₂₀-Alkyl oder C₈-C₂₀-Alkenyl bedeuten,
R³ und R⁴: Hydroxyalkyl sind und
X: ein Anion darstellt

EP-A-0 264 634 offenbart ein Autoglanztrocknungsmittel, das im wesentlichen besteht aus
5 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 80 Gew.-% einer Verbindung der Formel

worin

R¹ und R²: C₈-C₂₀-Alkyl oder C₈-C₂₀-Alkenyl,
R³: C₁-C₄-Alkyl,
R: Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,
n: eine Zahl von 1 bis 20

A: ein Benzoat- oder Propionat-Anion bedeuten

a: 1 oder 2
x: eine Zahl von 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 5,
y und z: jeweils Zahlen von 2 bis 20, vorzugsweise 2 bedeuten

Quaternierte Ester aus gesättigten bzw. ungesättigten Fettsäuren und Alkanolaminen finden in der Textilavivage als Weichmacher Verwendung (DE-A-40 15 849, EP-A-0 483 195).
Es hat sich gezeigt, daß die aus dem Stand der Technik bekannten quaternären Ammoniumverbindungen, die als Autotrocknungsmittel Verwendung finden, nur begrenzt biologisch abbaubar sind. Im Hinblick auf ein gesteigertes Umweltbewußtsein ist aber gerade auf das Merkmal der biologischen Abbaubarkeit ein besonderes Augenmerk gerichtet.
Es bestand somit die Aufgabe, quaternäre Ammoniumverbindungen zu finden, die sich durch eine gute biologische Abbaubarkeit auszeichnen und darüber hinaus in Autoglanztrocknungsmittel eingesetzt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Autoglanztrocknungsmittel enthaltend 1 bis 30 Gew.-% an quaternären Ammoniumverbindungen der Formel

worin

R¹: unabhängig voneinander C₆-C₂₂-Alkyl oder C₆-C₂₂-Alkenyl,
m, n: unabhängig voneinander eine Zahl von 1 bis 6,
R²: C₁-C₄-Alkyl,
R⁴: Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,
R⁵: Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel C(O)R¹,
R³: C₁-C₄-Alkyl oder eine Gruppe der Formel
worin R⁴ und R⁵ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und p eine Zahl von 1 bis 6 ist

A^⊖: ein Anion bedeutet

Bei den vorstehend aufgeführten Ammoniumverbindungen ist R¹ bevorzugt unabhängig voneinder C₈-C₁₈-Alkyl oder C₈-C₁₈-Alkenyl. Besonders bevorzugt sind hierbei Alkyl- bzw. Alkenylreste, die sich von Cocosfettsäure, Talgfettsäure, Ölsäure, Tallölfettsäure, Spermölfettsäure, Sojaölsäure und Rizinusölsäure ableiten.
Der Rest R² ist bevorzugt Methyl.
Der Rest R⁴ ist bevorzugt Wasserstoff.
m, n und p bedeuten bevorzugt Zahlen von 1 bis 4, besonders bevorzugt die Zahl 1.
Als Anionen kommen vorzugsweise Chlorid, Bromid, Jodid, Phosphat, Methosulfat, Ethosulfat und Methocarbonat in Frage sowie C₁-C₄-aliphatische Carbonsäureanionen, bevorzugt Acetat und Propionat und aromatische Carbonsäureanionen, bevorzugt Benzoat und Naphthoat.
Die erfindungsgemäß verwendeten quaternären Ammoniumverbindungen können analog den in EP-A-0 438 195 bzw. in DE-A-40 15 849 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Die quaternären Ammoniumverbindungen sind bevorzugt in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% sind in dem Autoglanzmittel enthalten.
Bei den eingesetzten Ammoniumverbindungen handelt es sich um Mono-, Di- und/oder Trifettsäureester von quaternären Alkanolaminen. Die erfindungsgemäßen Autoglanztrocknungsmittel enthalten diese Ester entweder in Form der Einzelverbindungen oder in Form ihrer Mischungen.
Eine bevorzugte Mischung besteht aus
25 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 40 Gew.-% des Monoesters 40 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 55 Gew.-% des Diesters und 5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-% des Triesters.
Als geeignete Hilfsstoffe können die erfindungsgemäßen Autoglanztrocknungsmittel nichtionische Emulgatoren enthalten. Hierzu zählen insbesondere C₈-C₂₂-Alkylamino-(C₁-C₄)-oxalkylate und/oder C₈-C₂₂-Alkylalkylendiamine. Der Anteil der nichtionischen Emulgatoren liegt üblicherweise bei 2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Autoglanztrocknungsmittels. Weitere geeignete Hilfsmittel sind zweiwertige Alkohole, bevorzugt Ethylenglykol und Propylenglykol. Ebenfalls geeignet sind C₁-C₆-Alkylether von zweiwertigen Alkoholen, bevorzugt Butylglykol sowie oxalkylierte C₆-C₁₈-Alkohole mit einem mittleren Molekulargewicht $\bar{M}$
_w im Bereich von 200 bis 5000. Diese weiteren Hilfsmittel sind bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht in dem erfindungsgemäßen Autoglanztrocknungsmittel enthalten.
Für die Praxis werden diese Autoglanztrocknungsmittel durch einfaches Mischen der einzelnen Komponenten hergestellt. Mit den oben angegebenen Mengenverhältnissen erhält man ein Konzentrat, das weiter mit Wasser 150 bis 500fach, vorzugsweise 300fach verdünnt und in dieser Form als letztes Spülwasser in Autowaschanlagen auf die Wagenoberfläche aufgesprüht wird. Eine visuelle Beobachtung der gewaschenen Fahrzeuge zeigt, daß nach dem Auftragen des erfindungsgemäßen Autoglanztrocknungsmittels der Wasserfilm nach weniger als 10 Sekunden aufreißt und das restliche Wasser schnell in Form von Tropfen abläuft bzw. durch Einsatz von Gebläsen weggeschleudert wird. Danach ist die Wagenoberfläche trocken glänzend und fleckenfrei. Als besonderer Vorteil der beschriebenen Autoglanztrocknungsmittel ist zu erwähnen, daß diese Mittel neben den günstigen Eigenschaften der bekannten Mittel, wie Aufreißeffekt, Glanzentwicklung und Lagerstabilität, eine deutlich gesteigerte biologische Abbaubarkeit zeigen.

Anwendungsbeispiel

Ein Autoglanztrockungsmittel wird hergestellt durch Zugabe der nachfolgenden Komponenten bei Raumtemperatur in der angegebenen Reihenfolge. Nach Zugabe des Wasser erhält man eine klare Lösung.

Beispiel 1

12 Gew.-% N,N-Di-(β-talloylethyl)-N-methyl-N-hydroxyethyl-ammoniumchlorid
10 Gew.-% Butylglykol
5 Gew.-% Oleylaminoxethylat
73 Gew.-% Wasser
Dieses Konzentrat ist im Temperaturbereich zwischen -5°C und +50°C lagerstabil und neigt auch nach wochenlanger Lagerzeit unter den Bedingungen eines Schaukeltests (-5°C, + 50°C) nicht an Trennerscheinungen.
Von dieser Formulierung werden dann kontinuierlich 1 g/l Spülwasser einer Autoschnellwaschanlage zugesetzt. Das Waschverfahren umfaßt das Waschen der Autokarosserie, die Spülung mit frischem Wasser und eine anschließende zweite Spülung, der die vorstehend angegebene Formulierung zugesetzt wurde. Dann wird zu Prüfungszwecken eine dritte Spülung aus frischem Wasser ohne Zusätze auf die Autokarosserie aufgespritzt, worauf diese trocken geblasen und das Ergebnis visuell beobachtet wird. Dabei wurde festgestellt, daß das Spülwasser schneller abläuft und auf der Oberfläche der Autokarosserie ein Glanz auftritt. Die Aufreißzeit in der Waschanlage beträgt 5 Sekunden.
Gleiche Ergebnisse erhält man mit erfindungsgemäßen Autoglanztrocknungsmitteln der folgenden Zusammensetzung:

Beispiel 2

10 Gew.-% N,N-Di-(β-talloylethyl)-N-methyl-N-hydroxyethyl-ammoniumchlorid
8 Gew.-% Butylglykol
5 Gew.-% Oleylaminoxethylat
2 Gew.-% C₁₂/C₁₄-Alkylpropylendiamin
75 Gew.-% Wasser
Prüfung der biologischen Abbaubarkeit:
Die biologische Abbaubarkeit der quaternären Ammoniumverbindung wird im modifizierten Sturmtest gemäß OECD-Richtlinie 301B ermittelt. Dabei wird die biologische Elimination [% DOC] in Abhängigkeit von der Zeit [d] (day, engl. Tag) angegeben.

Prüfsubstanz: N,N-Di-(β-talloatethyl)-N-methyl-N-hydroxyethyl-ammoniumchlorid
Prüfkonzentration:	20 [mg/l]	20 mg/l
Biologischer Abbau:
nach 6 d	14 %	20 %
nach 14 d	41 %	42 %
nach 21 d	54 %	55 %
nach 28 d	72 %	72 %
Bewertung: gut biologisch abbaubar

Claims

Autoglanztrocknungsmittel enthaltend 1 bis 30 Gew.-% an quaternären Ammoniumverbindungen der Formel
worin
R¹ unabhängig voneinander C₆-C₂₂-Alkyl oder C₆-C₂₂-Alkenyl,

m, n unabhängig voneinander eine Zahl von 1 bis 6,

R² C₁-C₄-Alkyl,

R⁴ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl,

R⁵ Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel C(O)R¹,

R³ C₁-C₄-Alkyl oder eine Gruppe der Formel
worin R⁴ und R⁵ die oben angegebenen Bedeutungen besitzten und p eine Zahl von 1 bis 6 ist
und
A^⊖ ein Anion bedeutet
sowie Wasser und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe entsprechend dem Ausgleich zu 100 Gew.-%.
Autoglanzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
A^⊖ Chlorid, Bromid, Jodid, Phosphat, Methosulfat, Ethosulfat, Methocarbonat, ein C₁-C₄-aliphatisches Carbonsäureanion oder ein aromatisches Carbonsäureanion bedeutet.
Autoglanzmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
R⁴ Wasserstoff und

m,n und p unabhängig voneinander Zahlen von 1 bis 4 bedeuten.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
R¹ unabhängig voneinander C₈-C₁₈-Alkyl oder C₈-C₁₈-Alkenyl,

R², Methyl,

R⁴ Wasserstoff,

m, n und p die Zahl 1,
und
A^⊖ Chlorid, Bromid, Jodid, Phosphat, Methosulfat, Ethosulfat, Methocarbonat, ein C₁-C₄-aliphatisches Carbonsäureanion oder ein aromatisches Carbonsäureanion bedeutet.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als quaternäre Ammoniumverbindung der Difettsäureester einer Ammoniumverbindung gemaß Anspruch 1 eingesetzt wird.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 15 Gew.-% an quaternären Ammoniumverbindungen gemäß Anspruch 1 enthalten sind.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als quaternäre Ammoniumverbindungen eine Mischung bestehend aus
25 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 40 Gew.-% des Monoesters,
40 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 55 Gew.-% des Diesters und
5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-% des Triesters einer quaternären Ammoniumverbindung gemäß Anspruch 1 eingesetzt wird.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsstoffe nichtionische Emulgatoren, zweiwertige Alkohole, C₁-C₆-Alkylether von zweiwertigen Alkoholen, oxalkylierte C₈-C₁₈-Alkohole mit einem mittleren Molekulargewicht $\bar{M}$
_w im Bereich von 200 bis 5000 oder eine Mischung daraus enthalten sind.
Autoglanzmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionischen Emulgatoren in einer Menge von 2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Autoglanzmittels, enthalten sind.
Autoglanzmittel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtionische Emulgatoren C₈-C₂₂-Alkylamino-(C₁-C₄)-oxalkylate und/oder C₈-C₂₂-Alkylalkylendiamine eingesetzt werden.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiwertigen Alkohole, die C₁-C₆-Alkylether von zweiwertigen Alkoholen, die oxalkylierten C₈-C₁₈-Alkohole mit einem mittleren Molekulargewicht $\bar{M}$
_w im Bereich von 200 bis 5000 oder eine Mischung daraus in einer Menge von bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Autoglanzmittels, enthalten sind.
Autoglanzmittel nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylether eines zweiwertigen Alkohols Butylglykol eingesetzt wird.