EP1097986A1 - Verfahren zur Reinigung von Oberflächen - Google Patents

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EP1097986A1
EP1097986A1 EP00123777A EP00123777A EP1097986A1 EP 1097986 A1 EP1097986 A1 EP 1097986A1 EP 00123777 A EP00123777 A EP 00123777A EP 00123777 A EP00123777 A EP 00123777A EP 1097986 A1 EP1097986 A1 EP 1097986A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
polymers
antisoiling
cleaning device
dirt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00123777A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Dr. Stolz
Herbert Dr. Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sasol Germany GmbH
Original Assignee
RWE Dea AG fuer Mineraloel und Chemie
Sasol Germany GmbH
RWE Dea AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RWE Dea AG fuer Mineraloel und Chemie, Sasol Germany GmbH, RWE Dea AG filed Critical RWE Dea AG fuer Mineraloel und Chemie
Publication of EP1097986A1 publication Critical patent/EP1097986A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0036—Soil deposition preventing compositions; Antiredeposition agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/37—Polymers
    • C11D3/3703—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C11D3/3715—Polyesters or polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/14—Hard surfaces

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning surfaces using mechanical cleaning devices which at least temporarily touch the surface and an aqueous detergent composition containing antisoiling polymers (Polymer surfactants or soil release polymers).
  • the invention relates essentially a process for cleaning glass and in particular painted, waxed or otherwise coated metal or plastic surfaces, preferably a method for cleaning vehicles in car washes.
  • the adhering dirt can be organic, e.g. containing tar, resin or oil (usually hydrophobic), or essentially inorganic in origin. Possibly. should the Vehicle surface also from corrosive or aggressive types of dirt, e.g. De-icing salt.
  • a suitable detergent composition must also develop their cleaning effect when combined with cold water.
  • the cleaning agent should have a controllable foam behavior and over have demulsifying properties in process water treatment.
  • Cleaning devices are often used to clean painted surfaces used with rotating brushes, moving textile fibers or the like.
  • the object of the method according to the invention is to scratch-sensitive surfaces, in particular vehicle surfaces, and mechanical ones in contact with them Cleaning devices such as brushes, textile fibers or the like from to remove adhering dirt particles and at the same time scratch the surface to avoid.
  • the antisoiling polymer is preferably an amphiphilic polyester compound, which is composed in particular of terephthalic acid groups and based on the Sum of the monomer units used, preferably at least 5% terephthalic acid groups has as monomer units.
  • the detergent composition used according to the invention the adherence of the dirt particles, in particular prevented on textile fibers and brushes and thus effective for removal
  • the dirt particle contributes through the rinse water and prevents particulate Grinding dirt due to the mechanical action of the cleaning device is guided over the surface.
  • the vehicle is first pre-washed with coarse dirt exempted.
  • the prewash is often in the form of a high pressure wash carried out.
  • the vehicle is e.g. in a brush wash subjected to another cleaning cycle in which stubborn dirt components detached from the vehicle surface.
  • Pre-wash and brush wash come with surfactant-containing cleaning solutions used to wet the vehicle surface and dirt facilitate.
  • the surfactant solutions reduce the interfacial tension to the paint and to the dirt particle, which facilitates the detachment of the dirt particles.
  • To enhance the cleaning performance of the surfactant solution is mechanically rotating washing brushes / rags acted on the dirt and the vehicle surface.
  • the surfactant contains Cleaning solution and the detached dirt from the vehicle surface be rinsed off.
  • the Vehicle in a drying cycle. This is usually done with a blower the water was blown off the vehicle. To facilitate the drying process become drying aids in the form of aqueous solutions or dispersions used, the tear of the water film and the drain of the Accelerate water.
  • the mechanics used can also damage the vehicle surface to lead. Because the dirt is hard as well as sticky, oil-like components Contains particles, these particles can be removed when the dirt is removed by the mechanics the cleaning device are rubbed over the paint and scratches lead on the vehicle surface.
  • the mechanical support of the cleaning process according to the invention cleaning device used preferably has a textile fabric, bristles, Sponges and / or fibers, which are particularly preferably made of polyalkylenes, polyamide and / or polyester exist or contain this and is further preferred Part of an automatic or semi-automatic device.
  • the cleaning device is usually rotating around an axis Device trained.
  • the cleaning device e.g. brushes, Textiles, plastics etc.
  • the cleaning device a temporary dirt-repellent / dirt-repellent Equipment.
  • the additive also prevents accumulation of dirt on the cleaning device.
  • a suitable antisoiling polymer i.a. determined by the material of the cleaning device (e.g. brush or Textile material). It is for the corresponding substantivity of additive to the material surface care of the cleaning device, the prerequisite for a dirt-repellent temporary finish.
  • the brush or textile material of mechanical cleaning devices, as in Car washes are usually made of synthetic polymers such as polyethylene or polyamide.
  • synthetic polymers such as polyethylene or polyamide.
  • polymers can also all other polymerization fibers such as Polyacrylic, polystyrene, vinal, etc .; Polycondensation fibers such as. Polyester, polyamide, polyester ether or polyaddition fibers such as. Polyurethane, elastane can be used.
  • Synthetic fibers made of synthetic polymers can also be made from natural fibers Polymers are used, e.g. Rubber, viscose, cellulon, or Casein.
  • the brush or textile material used can also consist of mixtures consist of different synthetic or natural polymers.
  • the single ones Fibers can be used directly as brush material or the fibers are previously woven into a textile, knitted or pressed into a felt.
  • Additives based on polyester have proven to be suitable additives. there it is preferably amphiphilic polyester compounds, which are preferred Contain terephthalic acid units.
  • Suitable compounds are e.g. Copolymers of polyoxyalkylenes and alkyl glycols with aromatic dicarboxylic acids or mixtures of aromatic and aliphatic dicarboxylic acids.
  • the additives can be both non-ionic and also be anionic or cationic in nature.
  • anionic polymers are preferably aromatic dicarboxylic acids with anionic substituents used as monomer units, e.g. the salts of sulfoisophthalic acid.
  • the polymers used can also be equipped with end groups. Through this so-called end group closure, for example, the molecular weight distribution of the polymer can be concentrated, which among other things beneficial to the Formulation of the polymers, in particular in liquid cleaning formulations affects.
  • Nonionic, anionic and cationic monomer units can be used are used.
  • EP-B1-0 066 944 are anionically modified polyesters described, in addition to ethylene terephthalate and polyoxyethylene terephthalate units sulfonated aromatic dicarboxylic acid salts as a further polymerization component e.g. the sodium salt of sulfoisophthalic acid.
  • the polymerized Polyethylene glycols (PEG) have molecular weights from 200 to 1000 and result after their polymerization with ethylene glycol (EG) and terephthalic acid Polyester with molecular weights from 2000 to 10,000 g / mol.
  • US Pat. No. 3,959,230 contains further suitable ethylene terephthalate (ET) / polyoxyethylene terephthalate (POET) polyester with ET: POET ratios of 25:75 to 35: 65, wherein low molecular weight polyethylene glycols with molecular weights of 300 to 700 are used and the polyester molecular weights obtained from Have 25000-55000 g / mol.
  • ET ethylene terephthalate
  • POET polyoxyethylene terephthalate
  • polyesters Another possibility to modify the polyester involves the installation of cationic components based on quaternary nitrogen compounds, which in Compared to nonionic polyesters can be even more effective (US-A-4 956 447).
  • end groups are also closed Polyester (capped polyesters) described, on the one hand, by non-ionic groups such as C1 to C4 alkyl, C1 to C4 hydroxylalkyl, C1 to C4-acyl and also closed by ionic succinate groups.
  • Polyester based prefers to use such polymers at room temperature are flowable and have good solubility in predominantly aqueous compositions (at room temperature).
  • Additives of this type are e.g. described in WO 99/09125.
  • the amphiphilic polymers of WO 99/09125 are hereby expressly made the content of this application.
  • polyester-based antisoiling polymers have a good substantivity to the surface of the cleaning device if these are made of polyester, polyamide or corresponding mixtures are.
  • textiles to clean the paint surface is also given a good substantivity, e.g. when using cotton / polyester or cotton / polyamide blend.
  • Another example of a group of additives in the invention Process used as part of the detergent composition amino functional polymers such as e.g. Polyimines / polyamines, the polyamine compounds used as antisoiling polymers - related on the monomer linkages - preferably at least 10% carbon Nitrogen linkages exist or are produced.
  • amino functional polymers such as e.g. Polyimines / polyamines
  • Preferred polyamines are those derived from ethyleneimine i.e.
  • Polyethyleneimines represent that continue to be modified via the nitrogen groups can.
  • a typical modification is, for example, ethoxylation and / or Propoxylation of the nitrogen atoms in the polyethyleneimine chain.
  • Particularly preferred are polyethyleneimines with molecular weights of 500-10,000 on average 0.5 to 10 ethylene oxide and / or propylene oxide units per N atom are modified.
  • Another possibility for modifying the polyalkyleneimine chain is next to alkoxylation also means the benzylation of free nitrogen atoms.
  • the polyalkylene skeleton can also be partially reacted with nitrogen be quaternized with alkyl halides or alkyl sulfates or by Oxidation so-called amine oxides are generated.
  • modified polyethyleneimines in liquid detergent formulations e.g. described in WO 97/42293.
  • the polyamine framework can be used of these polymers by ethoxylation, N-oxidation or quaternization can be varied in many ways.
  • WO 97/42285 describes water-soluble or dispersible polymers, that by reacting polyamines with epichlorohydrin and subsequent Derivatization can be made.
  • textile or sponge-like cleaning devices used because of their pore structures have a high suction effect for the aqueous cleaning solution.
  • this is done in the cleaning process used washing water is subjected to a wastewater treatment and in the cycle hazards.
  • the oil-containing dirt components are in an oil separator severed.
  • the particulate dirt particles are in a sedimentation basin or removed from the wash water circuit by filters.
  • the detergent compositions can be formulated in a variety of ways.
  • cleaning agents are used as concentrates with an active content of larger 15% formulated, which before using in the cleaning solution with the usual available service water can be diluted to the use concentration.
  • Cleaning agents that are used in vehicle washing systems are e.g. Precleaner, Insect remover, shampoos, rinse aid, window cleaner, rim cleaner, Pressure washer, bitumen and tar remover.
  • the process is either an antisoiling polymer in one of the cleaners used contain or the antisoiling polymer is separately in its own formulation introduced into the cleaning process, e.g. sprayed.
  • Typical cleaning agents for vehicle washing contain 3-30% by weight of surfactants, 0-40% by weight complexing agent, 0-70% by weight solvent, 0-5% by weight antisoiling polymers and bases or acids to adjust the pH.
  • the formulations can be liquid, solid or pasty.
  • the mechanical cleaning device for mechanical support of the cleaning process describes, in the sense of the invention, an aid for application the cleaning solution and / or to mechanically support the cleaning process is used and at least with the surface to be cleaned is temporarily in contact.
  • the mechanical cleaning device includes brushes, Rag, fiber cloth, felt, brush and / or sponge and can be made of plastics and / or natural fiber materials.
  • the term antisoiling polymers describes compounds optionally as part of the detergent composition, which the process of Removal of dirt from the surface of the mechanical cleaning device (Brushes, textiles, felts etc.) accelerate and the amount of remaining Residual contamination on the surface to be cleaned and the mechanical cleaning device minimize.
  • the antisoiling polymers used according to the invention preferably have a weight average molecular weight of larger 1000 g / mol, in particular greater than 4000 g / mol.
  • the applied antisoiling polymer modifies the surface and reduces adherence, in particular hydrophobic, dirt on the surface.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächen unter Einsatz mechanischer, die Oberfläche zumindest zeitweilig berührender Reinigungsvorrichtungen und einer wäßrigen Reinigungsmittelzusammensetzung enthaltend Antisoiling-Polymere. Die Erfindung betrifft im wesentlichen ein Verfahren zur Reinigung von Glas-, und insbesondere lackierten, gewachsten oder sonstwie beschichteten Metall- oder Kunststoffoberflächen, bevorzugt ein Verfahren zur Reinigung von Fahrzeugen in Waschanlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächen unter Einsatz mechanischer, die Oberfläche zumindest zeitweilig berührender Reinigungsvorrichtungen und einer wäßrigen Reinigungsmittelzusammensetzung enthaltend Antisoiling-Polymere (Polymer-Tenside bzw. Schmutzlöse-Polymere). Die Erfindung betrifft im wesentlichen ein Verfahren zur Reinigung von Glas- und insbesondere lackierten, gewachsten oder sonstwie beschichteten Metall- oder Kunststoffoberflächen, bevorzugt ein Verfahren zur Reinigung von Fahrzeugen in Waschanlagen.
Die Reinigung von Fahrzeugen wird in zunehmendem Maße in automatisch oder halbautomatisch arbeitenden Waschanlagen durchgeführt, in der Regel in Waschstraßen oder Portal-Waschanlagen, bei dem das Fahrzeug eine Reihe unterschiedlicher Reinigungsschritte durchläuft.
Die typischen Anforderungen an Reinigungsmittel für lackierte und/oder gewachste Oberflächen, insbesondere Fahrzeugoberflächen, sind Schäumen, Entfernen von partikulärem Schmutz und vorteilhafte Spül -, Ablauf - und Trockeneigenschaften. Der anhaftende Schmutz kann organischen, z.B. teer-, harz- oder ölhaltigen (i.d.R. hydrophob), oder im wesentlichen anorganischen Ursprungs sein. Ggf. soll die Fahrzeugoberfläche auch von korrosiven bzw. aggressiven Schmutzarten, wie z.B. Streusalz, befreit werden. Eine geeignete Reinigungsmittelzusammensetzung muß auch im Zusammenwirken mit kaltem Wasser ihre Reinigungswirkung entfalten. Das Reinigungsmittel sollte ein kontrollierbares Schaumverhalten besitzen und über demulgierende Eigenschaften in der Brauchwasseraufbereitung verfügen. Dieses Anforderungsprofil macht deutlich, daß herkömmliche Tensid - Zusammensetzungen, wie sie als Haushalts- oder Wäschereinigungsmittel bekannt sind, zur Reinigung und Pflege lackierter Metalloberflächen nicht ohne weiteres geeignet sind. Vielfach werden je nach Reinigungsschritt unterschiedlich zusammengesetzte - auf die spezielle Anforderung hin optimierte - Reinigungsmittelzusammensetzungen eingesetzt.
Bei der Fahrzeugwäsche sollen aufgabengemäß anhaftende Schmutzpartikel schonend entfernt werden. Die Schmutzpartikel gehen jedoch in der Regel bzw. zu einem überwiegenden Anteil nicht in Lösung sondern werden als partikulärer Schmutz durch die mechanische Reinigungsvorrichtung über die Lackoberfläche geführt, indem Sie z.B. erst von den mechanischen Reinigungsmitteln aufgenommen und von diesen solange über die Metalloberfläche geführt werden bis sie vom Spülwasser von der Lackoberfläche weggerissen werden. Dies kann zu einer Beschädigung, insbesondere zum Verkratzen der Oberfläche führen. Insbesondere moderne Wasserlacke auf Basis wasserbasierter Lacksysteme weisen gegenüber konventionellen Acrylatlacken eine erhöhte Kratzempfindlichkeit auf.
Ein guter Überblick über die einzelnen Faktoren, die zum Verkratzen von Fahrzeugoberflächen bei der Reinigung führen, wird in dem Aufsatz von H. Haagen (Fachtagung der deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung, Düsseldorf, 4. -5.11.1981, (1982), 115-120) gegeben.
Aus diesem Grunde wurden in letzter Zeit eine Reihe von Verfahren entwickelt, die eine schonendere Reinigung des Lackes und somit eine geringere Verkratzung des Lackes gewährleisten. So wurden "berührungsfreie" Waschanlagen entwickelt, die vollständig ohne Bürstenwäsche arbeiten und bei denen lediglich ein intensiver Wasserhochdruckstrahl die Reinigung übernimmt. Gut netzende, schwachschäumende Tenside werden in diesen Anlagen als Bestandteil der eingesetzten Reingungsmittel eingesetzt.
Daneben gibt es auch Ansätze, durch Verwendung von weicherem Bürstenmaterial die Schädigung des Fahrzeuglackes zu vermeiden. So werden neben rotierenden Bürsten, welche in der Regel aus Polyethylen - Kunststoff bestehen, auch Textilien, Filze oder geschäumte Kunststoffe eingesetzt.
Neben Versuchen zur Verringerung der mechanischen Einwirkung der Bürsten, hat es aber auch nicht an Versuchen gefehlt, durch Modifizieren der eingesetzten Reinigungsmittel das Verkratzen des Fahrzeuglackes zu verringern. In der DE 44 30 818-A1 (Hoffmann et al.) ist zum Beispiel ein Verfahren beschrieben, bei dem man vor dem Naßwaschvorgang eine Pflegeemulsion auf die Fahrzeugoberfläche aufbringt und verteilt und danach das Fahrzeug der üblichen Naßwäsche unterwirft und trocknet.
Die beschriebenen Ansätze zur Verringerung des Verkratzens des Lackes bei der Fahrzeugwäsche haben die Nachteile, daß durch das verminderte mechanische Einwirken eine vollständige Reinigung des Fahrzeuges nicht mehr bewirkt werden kann, daß diese mit den derzeitig existierenden Waschanlagen nur unter zusätzlichem technischen Aufwand zu realisieren sind, oder daß eine nicht unerhebliche Menge zusätzlicher Chemikalien benötigt wird.
Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zur Reinigung von Fahrzeugen, das ohne die zuvor beschriebenen Nachteile, eine hohe Schmutzablösung vom Fahrzeug gewährleistet und dabei ein Verkratzen der Fahrzeugoberfläche vermeidet oder zumindest möglichst gering hält.
Zur Reinigung von lackierten Oberflächen werden vielfach Reinigungsvorrichtungen mit rotierenden Bürsten, bewegten textilen Fasern oder dergleichen eingesetzt. Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, kratzempfindliche Oberflächen, insbesondere Fahrzeugoberflächen, und mit diesen in Kontakt stehende mechanische Reinigungsvorrichtungen wie Bürsten, textile Fasern oder dergleichen von anhaftenden Schmutzpartikeln zu befreien und gleichzeitig das Verkratzen der Oberfläche zu vermeiden.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächen unter Einsatz einer mechanischen, die Oberfläche zumindest zeitweilig berührenden Reinigungsvorrichtung und einer Reinigungsmittelzusammensetzung, wobei
  • die Oberfläche eine Glas-, Metall- oder Kunststoffoberfläche ist, die ggf. beschichtet sein kann, insbesondere eine, ggf. lackierte oder gewachste Metalloberfläche wie die eines Fahrzeuges ist,
  • die Reinigungsvorrichtung Textil- oder Ledergewebe, Borsten, Schwämme und/oder Fasern aufweist und
  • die Reinigungsvorrichtung oder Teile der Reinigungsvorrichtung vor oder während des Reinigungsvorganges mit einem oder mehreren Antisoiling-Polymeren in Kontakt gebracht wird, wobei
  • als Antisoiling-Polymere amphiphile Polyester-Verbindungen eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das Antisoiling-Polymer eine amphiphile Polyester-Verbindung, die insbesondere aus Terephthalsäuregruppen aufgebaut ist und bezogen auf die Summe der eingesetzten Monomerbausteine vorzugsweise zu mindestens 5 % Terephthalsäuregruppen als Monomerbausteine aufweist.
Es wurde überraschend herausgefunden, daß die erfindungsgemäß eingesetzte Reinigungsmittelzusammensetzung die Anhaftung der Schmutzpartikel, insbesondere an textilen Fasern und Bürsten verhindert und somit wirkungsvoll zum Abtransport der Schmutzpartikel durch das Spülwasser beiträgt und verhindert, daß partikulärer Schmutz durch die mechanische Einwirkung der Reinigungsvorrichtung schleifend über die Oberfläche geführt wird.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Oberflächen unter Einsatz von mechanischen Reinigungsvorrichtungen aufweisend Bürsten und / oder textile Fasern am Beispiel der Autowäsche erläutert werden.
In der Regel wird das Fahrzeug zunächst in einer Vorwäsche von groben Schmutzteilen befreit. Die Vorwäsche wird häufig in der Form einer Hochdruckwäsche durchgeführt. Anschließend wird das Fahrzeug z.B. in einer Bürstenwäsche einem weiteren Reinigungsgang unterzogen, bei dem hartnäckige Schmutzbestandteile von der Fahrzeugoberfläche abgelöst werden.
Bei der Vorwäsche und der Bürstenwäsche kommen tensidhaltige Reinigungslösungen zum Einsatz, die ein Benetzen der Fahrzeugoberfläche und des Schmutzes erleichtern. Die Tensidlösungen senken die Grenzflächenspannung zum Lack und zum Schmutzpartikel, wodurch die Ablösung der Schmutzpartikel erleichtert wird. Um die Reinigungsleistung der Tensidlösung zu verstärken, wird mechanisch durch rotierende Waschbürsten/lappen auf den Schmutz und die Fahrzeugoberfläche eingewirkt.
Nach der Bürstenwäsche erfolgt in der Regel ein Klarspülgang, bei dem die tensidhaltige Reinigungslösung und die abgelösten Schmutzanteile von der Fahrzeugoberfläche abgespült werden. Nach dem Klarspülgang erfolgt die Trocknung des Fahrzeuges in einem Trocknungsgang. Hierbei wird in der Regel mit einem Gebläse das Wasser von dem Fahrzeug heruntergeblasen. Zur Erleichterung des Trocknungsvorganges werden Trocknungshilfsmittel in Form von wäßrigen Lösungen oder Dispersionen eingesetzt, die den Aufriß des Wasserfilmes und den Ablauf des Wassers beschleunigen.
Für eine vollständige Reinigung der Oberfläche reicht in der Regel nicht das alleinige Einwirken einer Reinigungslösung aus, sondern es wird unterstützend eine mechanische Einwirkung auf den Schmutz benötigt. Zu diesem Zweck werden z.B. rotierende Bürsten oder textile Fasern, z.B. Textillappen, eingesetzt, die sich zusammen mit dem Wasserfilm, der eingesetzen Reinigunglösung über die Fahrzeugoberfläche bewegen. In der Nähe der Oberfläche entsteht durch die Bewegung der Reinigungsvorrichtungen in Bezug zur Oberfläche ein starkes Scherfeld, wodurch die Ablösung des Schmutzes von der Oberfläche erleichtert wird.
Die eingesetzte Mechanik kann jedoch auch zu einer Schädigung der Fahrzeugoberfläche führen. Da der Schmutz neben klebrigen, ölartigen Bestandteilen auch harte Partikel enthält, können diese Partikel bei Ablösen des Schmutzes durch die Mechanik der Reinigungsvorrichtung über den Lack gescheuert werden und zu Kratzern auf der Fahrzeugoberfläche führen.
Die zur mechanischen Unterstützung des Reinigungsvorganges erfindungsgemäß eingesetzte Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise ein Textilgewebe, Borsten, Schwämme und/oder Fasern auf, die besonders bevorzugt aus Polyalkylenen, Polyamid und/oder Polyester bestehen bzw. dieses enthalten und ist weiterhin bevorzugt Teil einer automatischen oder halbautomatischen Vorrichtung. In dieser Vorrichtung ist die Reinigungsvorrichtung in der Regel als eine um eine Achse rotierende Vorrichtung ausgebildet.
Es wurde überraschend festgestellt, daß sich Fahrzeuge gründlich und mit geringer Verkratzungsneigung erfindungsgemäß reinigen lassen, wenn man das Fahrzeug einer Reinigungsprozedur unterwirft, bei der in Reinigungsschritten unter Einwirkung von mechanischen Reinigungsvorrichtungen auf die Oberfläche Reinigungsmittelzusammensetzungen enthaltend Antisoiling-Polymere zugegeben sind.
Durch das Antisoiling-Additiv erhält die Reinigungsvorrichtung (z.B. Bürsten, Textilien, Kunststoffe etc.) eine temporäre schmutzabstoßende/schmutzabweisende Ausrüstung. Dadurch wird nicht nur der Fettschmutz, sondern auch die am Fettschmutz haftenden Feststoffpartikel, die in erster Linie ursächlich für das Verkratzen der Lackoberfläche sind, schneller und deutlich effektiver von der Reinigungsvorrichtung entfernt. Gleichzeitig unterbindet das Additiv auch die Akkumulation von Schmutz an der Reinigungsvorrichtung.
Wichtig ist die Auswahl eines geeigneten Antisoiling-Polymers. Die Auswahl wird u.a. bestimmt durch das Material der Reinigungsvorrichtung (z.B. Bürsten- bzw. Textilmaterial). Es ist für die entsprechende Substantivität von Additiv zur Materialoberfläche der Reinigungsvorrichtung Sorge zu tragen, die Voraussetzung ist für eine schmutzabweisende temporäre Ausrüstung.
Das Bürsten- bzw. Textilmaterial mechanischer Reinigungvorrichtungen, wie sie in Autowaschanlagen eingesetzt werden, besteht in der Regel aus synthetischen Polymeren wie Polyethylen oder Polyamid. Neben diesen Polymeren können aber auch alle weiteren Polymerisationsfasern wie z.B. Polyacryl, Polystyrol, Vinal, etc.; Polykondensationsfasern wie z.B. Polyester, Polyamid, Polyester-Ether oder Polyadditionsfasern wie z.B. Polyurethan, Elasthan eingesetzt werden. Neben diesen Chemiefasern aus synthetischen Polymeren können auch Chemiefasern aus natürlichen Polymeren zum Einsatz kommen, wie z.B. Gummi, Viskose, Cellulon, oder Kasein. Das eingesetzte Bürsten- bzw. Textilmaterial kann ferner aus Mischungen von unterschiedlichen synthetischen oder natürlichen Polymeren bestehen. Die einzelnen Fasern können direkt als Bürstenmaterial eingesetzt werden oder die Fasern werden zuvor zu einem Textil verwoben, gewirkt bzw. zu einem Filz verpresst.
Als geeignete Additive haben sich Additive auf Polyesterbasis erwiesen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um amphiphile Polyester-Verbindungen, die bevorzugt Terephthalsäureeinheiten enthalten.
Geeignete Verbindungen sind z.B. Copolymere von Polyoxyalkylenen und Alkylglykolen mit aromatischen Dicarbonsäuren oder Mischungen aromatischer und aliphatischer Dicarbonsäuren. Dabei können die Additive sowohl nichtionischer als auch anionischer bzw. kationischer Natur sein. Bei der Herstellung anionischer Polymeren werden vorzugsweise aromatische Dicarbonsäuren mit anionischen Substituenten als Monomerbausteine eingesetzt, wie z.B. die Salze der Sulfoisophthalsäure.
Generell können die verwendeten Polymere auch mit Endgruppen ausgerüstet sein. Durch diesen sog. Endgruppenverschluß kann beispielsweise die Molekulargewichtsverteilung des Polymers eingeengt werden, was sich u.a. vorteilhaft auf die Formulierbarkeit der Polymere insbesondere in flüssigen Reinigungsformulierungen auswirkt. Dabei können nichtionische, anionische sowie kationische Monomerbausteine zum Einsatz gelangen.
Als geeignet haben sich auch die folgenden Verbindungen erwiesen:
In der US 4,427,557 und der EP-B1-0 066 944 werden anionisch modifizierte Polyester beschrieben, die neben Ethylenterephthalat- und Polyoxyethylenterephthalat-Einheiten als weitere Polymerisatitionskomponente sulfonierte aromatische Dicarbonsäuresalze z.B. das Natriumsalz der Sulfoisophthalsäure, beinhalten. Die polymerisierten Polyethylenglykole (PEG) besitzen Molmassen von 200 bis 1000 und ergeben nach ihrer Polymerisation mit Ethylenglykol (EG) und Terephthalsäure Polyester mit Molgewichten von 2000 bis 10 000 g/mol.
In der US-3,959,230 sind weitere geeignete Ethylenterepthtalat (ET)/ Polyoxyethylenterephthalat (POET)-Polyester mit ET : POET-Verhältnissen von 25 : 75 bis 35 : 65 offenbart, wobei niedermolekulare Polyethylenglykole mit Molgewichten von 300 bis 700 eingesetzt werden und die gewonnenen Polyester Molgewichte von 25000- 55000 g/mol aufweisen.
Eine weitere Modifizierungsmöglichkeit der Polyester beinhaltet den Einbau von kationischen Komponenten auf Basis quartärer Stickstoffverbindungen, die im Vergleich zu nichtionischen Polyestern noch wirkungsvoller sein können (US-A-4 956 447).
In EP-A-0 253 567 und EP-A-0 357 280 werden im besonderen auch endgruppenverschlossene Polyester (capped polyesters) beschrieben, die zum einen durch nichtionische Gruppen wie z.B. C1- bis C4-Alkyl, C1- bis C4-Hydroxylalkyl, C1-bis C4-Acyl als auch durch ionische Succinatgruppen verschlossen sind.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Einsatz von Antisoiling-Polymeren auf Polyesterbasis bevorzugt auf solche Polymere zurückgegriffen, die bei Raumtemperatur fließfähig sind und über eine gute Löslichkeit in überwiegend wäßrigen Zusammensetzungen (bei Raumtemperatur) verfügen. Additive dieser Art werden z.B. in der WO 99/09125 beschrieben. Die amphiphilen Polymere der WO 99/09125 werden hiermit ausdrücklich zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht.
Überraschend wurde festgestellt, daß Antisoiling-Polymeren auf Polyesterbasis eine gute Substantivität zur Oberfläche der Reinigungsvorrichtung aufweisen, wenn diese aus Polyester, Polyamid bzw. aus entsprechenden Mischungen aufgebaut sind. Bei Verwendung von Textilien zur Reinigung der Lackoberfläche ist ebenfalls eine gute Substantivität gegeben, z.B. bei Verwendung von Baumwoll/Polyester- oder Baumwoll/Polyamid ― Mischgewebe.
Ein weiteres Beispiel für eine Gruppe von Additiven, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Bestandteil der Reinigungsmittelzusammensetzung zum Einsatz gelangen können, sind Amino-funktionelle Polymere wie z.B. Polyimine / Polyamine, wobei die als Antisoiling-Polymere eingesetzten Polyamin-Verbindungen - bezogen auf die Monomerverknüpfungen - vorzugsweise zu mindestens 10% aus Kohlenstoff- Stickstoff - Verknüpfungen bestehen bzw. hergestellt sind.
Bevorzugte Polyamine sind solche, die sich vom Ethylenimin ableiten d.h. Polyethylenimine darstellen, die über die Stickstoffgruppen weiterhin modifiziert sein können. Eine typische Modifizierung ist beispielsweise die Ethoxylierung und/oder Propoxylierung der Stickstoffatome in der Polyethyleniminkette. Besonders bevorzugt sind Polyethylenimine mit Molekulargewichten von 500 - 10.000 die mit durchschnittlich 0,5 bis 10 Ethylenoxid und/oder Propylenoxideinheiten pro N-Atom modifiziert sind.
Eine weitere Möglichkeit zur Modifizierung der Polyalkyleniminkette stellt neben der Alkoxylierung auch die Benzylierung freier Stickstoffatome dar.
Grundsätzlich kann das Polyalkylengerüst auch partiell am Stickstoff durch Umsetzung mit Alkylhalogeniden bzw. Alkylsulfaten quaternisiert werden bzw. durch Oxidation sog. Aminoxide erzeugt werden.
Als geeignet haben sich auch die folgenden Verbindungen erwiesen:
Der Einsatz von modifizierten Polyethyleniminen in Flüssigwaschmittelformulierungen wird z.B. in der WO 97/42293 beschrieben. Dabei kann das Polyamingrundgerüst dieser Polymere durch Ethoxylierung, N-Oxidation oder Quaternisierung mannigfaltig variiert werden.
In der WO 97/42285 werden wasserlösliche oder dispergierbare Polymere beschrieben, die durch Umsetzung von Polyaminen mit Epichlorhydrin und nachfolgender Derivatisierung hergestellt werden.
In der WO 97/42287 ist u.a. der Einsatz von ethoxylierten Polyethyleniminen geschrieben, die insbesondere auch als Farb- und Faserschonungsmittel wirksam sind.
In einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahren werden textile oder schwammartige Reinigungsvorrichtungen eingesetzt, die aufgrund ihrer Porenstrukturen eine hohe Saugwirkung für die wäßrige Reinigungslösung besitzen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das im Reinigungsverfahren verwendete Waschwasser einer Abwasseraufbereitung unterworfen und im Kreislauf gefahren. Die ölhaltigen Schmutzbestandteile werden in einem Ölabscheider abgetrennt. Die partikelförmigen Schmutzbestandteile werden in einem Absetzbecken oder durch Filter aus dem Waschwasserkreislauf entfernt.
Die Reinigungsmittelzusammensetzungen können mannigfaltig formuliert sein. In der Regel werden Reinigungsmittel als Konzentrate mit Aktivgehalten von größer 15% formuliert, welches vor dem Einsatz in der Reinigungslösung mit dem üblicherweise verfügbaren Brauchwasser auf Gebrauchskonzentration verdünnt werden.
Reingungsmittel die in Fahrzeugwaschanlagen eingesetzt werden sind z.B. Vorreiniger, Insektenentferner, Shampoos, Nachspülmittel, Scheibenreiniger, Felgenreiniger, Hochdruckreiniger, Bitumen- und Teerentferner. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist entweder in einem der eingesetzten Reiniger ein Antisoiling-Polymer enthalten oder das Antisoiling-Polymer wird separat in einer eigenen Formulierung in das Reinigungsverfahren eingebracht, z.B. eingesprüht.
Typische Reinigungsmittel für die Fahrzeugwäsche enthalten 3-30 gew.-% Tenside, 0-40 gew.-% Komplexierungsmittel, 0-70 gew.-% Lösungsmittel, 0-5 gew.-% Antisoiling-Polymere und Basen oder Säuren zur Einstellung des pH-Wertes. Allgemein können die Formulierungen flüssig, fest oder pastös sein.
Die mechanische Reinigungsvorrichtung zur mechanischen Unterstützung des Reinigungsvorganges beschreibt im Sinne der Erfindung ein Hilfsmittel, das zum Aufbringen der Reinigungslösung und/oder zur mechanischen Unterstützung des Reinigungsvorgangs eingesetzt wird und mit der zu reinigenden Oberfläche zumindest zeitweilig in Kontakt steht. Die mechanische Reinigungsvorrichtung umfaßt Bürsten, Lappen, Fasertücher, Filze, Pinsel und/oder Schwämme und kann aus Kunststoffen und/oder natürlichen Faserstoffen hergestellt sein.
Der Begriff Antisoiling-Polymere beschreibt im Sinne der Erfindung Verbindungen, ggf. als Bestandteil der Reinigungmittelzusammensetzung, die den Prozeß der Schmutzablösung von der Oberfläche der mechanischen Reinigungsvorrichtung (Bürsten, Textilien, Filze etc.) beschleunigen und die Menge der zurückbleibenden Restanschmutzung auf der zu reinigenden Oberfläche und der mechanischen Reinigungsvorrichtung minimieren. Die erfindungsgemäß eingesetzten Antisoiling-Polymere weisen vorzugsweise ein gewichtsmittlere Molekulargewichte von größerer 1000 g/mol, insbesondere größer 4000 g/mol auf. Das aufgebrachte Antisoiling-Polymer modifiziert die Oberfläche und vermindert das anhaften, insbesondere hydrophoben, Schmutzes auf der Oberfläche.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Reinigung von Oberflächen unter Einsatz einer mechanischen, die Oberfläche zumindest zeitweilig berührenden Reinigungsvorrichtung und einer Reinigungsmittelzusammensetzung, wobei
    die Oberfläche eine Glas-, Metall- oder Kunststoffoberfläche ist, die ggf. beschichtet sein kann, und
    die Reinigungsvorrichtung Textil- oder Ledergewebe, Borsten, Schwämme und/oder Fasern aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Reinigungsvorrichtung oder Teile der Reinigungsvorrichtung vor oder während des Reinigungsvorganges mit einem oder mehreren Antisoiling-Polymeren in Kontakt gebracht wird, wobei
    als Antisoiling-Polymere amphiphile Polyester-Verbindungen eingesetzt werden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eine ggf. lackierte oder gewachste Metalloberfläche ist, insbesondere eines Fahrzeuges.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß als Antisoiling-Polymere amphiphile Polyester-Verbindungen eingesetzt werden, die als Monomerbausteine Terephthalsäuregruppen enthalten.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antisoiling-Polymere amphiphile Polyester-Verbindungen eingesetzt werden, die anionisch modifiziert sind.
  5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Antisoiling-Polymere amphiphile Polyester-Verbindungen eingesetzt werden, deren Monomerverknüpfungen zu mindestens 5 % aus Esterbindungen bestehen.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Antisoiling-Polymere amphiphile Polyester-Verbindungen eingesetzt werden, die bezogen auf die Summe der eingesetzten Monomerbausteine zu mindestens 5 % aus Terephthalsäuregruppen als Monomerbaustein bestehen.
  7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, daß die als Reinigungsvorrichtung zur mechanischen Unterstützung des Reinigungsvorganges eingesetzte Reinigungsvorrichtung ein Textilgewebe, Borsten, Schwämme und/oder Fasern im wesentlichen enthaltend oder bestehend aus Polyalkylenen, Polyamid und/oder Polyester aufweist.
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