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Die Erfindung bezieht sich auf lösungsmittelhaltige Reinigungsmittel, welche rasch brechende Emulsionen bilden, für das kalte Reinigen von Metalloberflächen, Betonteilen, Mauern u. dgl, welche mit schmutzigen Mineralrückständen, öligem und schmierigem Staub, teerigen Substanzen u. dgl. verschmutzt sind.
Der Ausdruck "kaltes Reinigen" wird hier verwendet, um das Reinigen bei Raumtemperaturen bis zu 500C zu bezeichnen und schliesst auch mechanische Sprühreinigung ebenso wie Eintauchreinigung ein.
Reiniger für Kalteintauchen und mechanisches Sprühen zur Entfettung von Gegenständen, insbesondere metallischen Oberflächen, sind bekannt. Sie umfassen normalerweise ein Lösungsmittel, insbesondere ein Kohlenwasserstofflösungsmittel und ein geeignetes emulgierendes Agens.
Derartige lösungsmittelhaltige Reiniger werden vorzugsweise für das Reinigen stark verschmutzter Antriebsmaschinen und beweglicher Teile, z. B. Räder, verwendet. Das Reinigen wird im allgemeinen durch Besprühen der Gegenstände mit demReinigungsmittel bewirkt, wodurch infolge seines Lösungsmittels und seines Emulgiervermögens der fettige und klebrige Schmutz aufgeweicht und von der festen Oberflächen gelockert wird. Nach einer gewissen Zeit wird der gelockert ölige Schmutz, der immer noch auf der Oberfläche verblieben ist, mittels eines kräftigen reichlichen Wasserstrahl abgespült.
Hiedurch wird eine Öl-in-Wasser-Emulsion gebildet, welche einen Ölabscheider passieren sollte, bevor das verbrauchte Wasser als Ablauf in offene Gewässer geleitet werden kann.
Bei der Zusammenstellung eines derartigen Reinigungsmittels ist es wichtig, nicht nur wirksames Reinigen zu erzielen, sondern auch eine Zusammenstellung zu haben, welche mit dem Spülwasser eine Emulsion erzeugt, welche imstande ist, innerhalb ausreichend kurzer Zeit in eine Wasserphase und eine Ölphase zu brechen, weil sonst sehr grosse und kostspielige Ölabscheider benötigt werden, um das Erfordernis der Phasentrennung zu erfüllen.
Abwasserverschmutzung ist heutzutage auf der ganzen Erde zu einem ernsten Problem geworden, und die Behörde vieler Länder verbieten das Ablassen von Mineralölprodukten in die städtischen Abwasserleitungen. In manchen Ländern bestehen gesetzliche Vorschriften, welchen"Emulsionsreiniger"entsprechen müssen.
Viele bekannte lösungsmittelhaltige Reiniger erzeugen nicht eine ausreichend schnell brechende Emulsion und sind daher zur Verwendung ungeeignet.
In der deutschen Auslegeschrift 1935510 ist ein lösungsmittelhaltiges Reinigungsmittel beschrieben, welches ein Kohlenwasserstofflösungsmittel und ein nichtionisches emulgierendes Agens umfasst, welch letzteres aus einer Mischung von Dinonylphenol, kondensiert mit 4 bis 6 Äthylenoxydeinheiten, und Monononylphenol, kondensiert mit 4 bis 6 Äthylenoxydeinheiten, besteht.
Der Nachteil dieser Emulgatormischung besteht darin, dass sie in einer ziemlich grossen Menge (3 bis 150/0) verwendet werden soll, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen. Ausserdem kann die Verwendung dieses besonderen nichtionischen Gemisches in der angegebenen Menge zu viel unerwünschten Schaum erzeugen, was den Zusatz eines Antischaummittels im allgemeinen erforderlich macht.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes lösungsmittelhaltiges Reinigungsmittel für das Reinigen von metallischen Gegenständen, Betonteilen, Mauerwerk u. dgl. zu schaffen, welches die obigen Nachteile nicht aufweist.
Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines wirksamen im wesentlichen nichtschäumenden lösungsmittelhaltigen Sprühreinigungsmittels mit raschem Brechungsvermögen.
Ein anderes besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines wirksamen lösungsmittelhaltigen Reinigungsmittels zur Verwendung für das Reinigen von metallischen Gegenständen durch Eintauchen.
Gemäss der Erfindung werden diese Ziele durch Verwendung eines kationischen Emulgators erreicht.
Es wurde gefunden, dass durch Verwendung eines kationischen Emulgators in lösungsmittelhaltigem Reinigungsmittel eine viel geringere Menge des Emulgators erforderlich ist, um den Emulsionen ein rasches Brechungsvermögen mitzuteilen.
Im allgemeinen ist eine so niedrige Menge an kationischem Emulgator wie etwa 0,2 bis zu einem Maxi-
EMI1.1
nicht notwendig ist, eine solche grössere Menge zu benutzen, weil die erreichte Verbesserung normalerweise nur unbedeutend ist.
Geeignete kationische Emulgatoren für Verwendung gemäss derErfindung sind höhere Alkyl- und Alkenylamine der folgenden allgemeinen Formel
EMI1.2
worin R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 8 bis 25 Kohlenstoffatomen, n eine Zahl von 0 bis 5 und Rl entweder (CH2 -CH2 -0) H, wobei m von 0 bis 5 ist, oder eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 8 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Typische Beispiele kationischer Emulgatoren dieser Gruppe sind :
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EMI2.1
<tb>
<tb> C12H25NH. <SEP> CH2CH2OH <SEP> ; <SEP> C20H41N(CH2CH2OH)2: <SEP> C22H45NH(CH2CH2O)2H;
<tb> C18H37NH <SEP> . <SEP> CH2CH2OH; <SEP> C24H49NH(CH2CH2O)3H <SEP> und <SEP> HN <SEP> (CH, <SEP> CH, <SEP> OH),. <SEP>
<tb>
EMI2.2
amine mit überwiegend 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, abgeleitet aus tierischen und pflanzlichen Fetten, wie z. B. Kokosöl, Talg, Sojaöl, Baumwollsaatöl, Stearin, Olein u. dgl., mit 1 bis 5 Äthylenoxydmolekülen erhalten werden.
Andere geeignete unter die obige Definition fallende kationische Emulgatoren sind sekundäre höhere Al- kyl-und Alkenylamine, PPNH, worin R und R Alkyl- oder Alkenylgruppen mit von 8 bis 25 Kohlenstoffatomen sind 1 2 1 2
Typische sekundäre Alkyl- und Alkenylamine sind :
EMI2.3
Emulsionsbrechungsvermögen zum Reinigen von Metalloberflächen, Betonteilen, Mauerwerk u. dgl., welches im wesentlichen aus einem Kohlenwasserstofflösungsmittel und einem Emulgator besteht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Reinigungsmittel aus mehr als 90 Gel.-% des Kohlenwasserstofflösungsmittels besteht und einen kationischen Emulgator in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% des gesamten Mittels enthält.
Vorzugsweise wird ein Kerosinpetroleumdestillat als Kohlenwasserstofflösungsmittel verwendet. Insbesondere wenn das Reinigungsmittel für Sprühreinigung eingesetzt wird, ist es erwünscht, eine Kerosinfraktion mit ausreichend hohem Flammpunkt, vorzugsweise über 55 C, zu verwenden.
Geringere Mengen eines Nonionics können in das erfindungsgemäss erhältliche Reinigungsmittel einverleibt werden, um die Reinigungswirkung des Mittels zu unterstützen, ohne für das rasche Brechungsvermögen der Emulsion nachteilig zu sein.
Als geeignete nichtionische oberflächenaktive Verbindung können beliebige der üblichen wasserlöslichen Nonionics erwähnt werden. Solche Nonionics haben im allgemeinen eine hydrophobe Gruppe mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, und eine hydrophile Gruppe, bestehend aus Alkylenoxydeinheiten, im allgemeinen eine Polyoxyäthylengruppe aus 1 bis 25 Äthylenoxydeinheiten.
Eine besondere Klasse solcher nichtionischer Verbindungen ist diejenige, welche durch die Kondensation von Fettsäuren, primären oder sekundären Alkoholen, Alkylphenolen, Mercaptanen, Thiophenolen, Aminen und Amiden mit Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd gebildet wird. Solch geeignete Materialien haben im allgemeinen mindestens ein Mol Alkylenoxyd bis zu 25 Molen Alkylenoxyd in Abhängigkeit von der besonderen gewünschten hydrophoben und hydrophilen Gruppe.
Eine andere Art von Nonionics ist diejenige, welche durch die Kondensation von Äthylenoxyd mit Polyoxypropylen erhalten wird. Diese und andere Typen von Nonionics sind beschrieben in dem Buch "Nonionic surfactants" von Martin Schick, Surfactant Science Series Vol. 1 [1967] herausgegeben durch Marcel Dekker Inc., New York.
Im allgemeinen ist eine Menge von nicht mehr als 1, 25% und vorzugsweise zwischen 0, 5 bis 1 Gew. -0/0 des Nonionics angemessen zur Erzielung einer verbesserten Reinigungswirkung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein lösungsmittelhaltiges Reinigungsmittel mit guter Reinigungswirkung und raschem 3mulsionsbrechungsvermögen geschaffen, welches zusätzlich zu dem definierten kationischen Emulgator ein Gemisch niedrig-äthoxylierter und hoch-äthoxylierter Nonionics enthält.
Unter den in Betracht kommenden niedrig-äthoxylierten Nonionics werden solche Nonionics verstanden, welche bis zu 5 Äthylenoxydeinheiten aufweisen. Unter den in Betracht kommenden hoch-äthoxylierten Nonionics werden solche Nonionics verstanden, welche von 8 bis 25 Äthylenoxydeinheiten aufweisen.
Es wurde festgestellt, dass eine ausgezeichnete Reinigungswirkung, kombiniert mit raschem Emulsions- brechungsvermögen, erhalten wird, wenn das niedrig-äthoxylierteNonionic und das hoch-äthoxylierte Nonionic in dem Mittel in einem Gewichtsverhältnis von zwischen 2 : 1 und 15 : 1, vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 10 : 1, zugegen sind.
Das erfindungsgemäss erhältliche Reinigungsmittel kann ferner geringere Anteile an Hilfsmittel enthalten, um dem Produkt ein ansprechendes Aussehen zu geben, vorausgesetzt, dass die wesentlichen Eigenschaften hierdurch nicht ungünstig beeinflusst werden. Solche Hilfsmittel sind z. B. löslichmachende oder klärende an sich bekannte Agentien, z. B. Cyclohexanol, welches dem Produkt ein durchscheinendes Aussehen gibt.
Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung geeignet zur Verwendung für das Reinigen von metallischen Gegenständen, Betonteilen, Mauerwerk u. dgl. Andere besondere Verwendungszwecke sind Sprühreinigung von Fahrzeigen und Fahrzeugteilen, z. B. Radfelgen und das Sprühreinigen/Entwachsen neuer Fahrzeuge.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne dass diese jedoch darauf beschränkt sein soll. Die Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht.
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EMI3.1
<tb>
<tb> s <SEP> pieGew. <SEP> -%
<tb> Zusammensetzung <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP>
<tb> C11-C15 <SEP> Alkohol, <SEP> kondensiert <SEP> mit <SEP> 0,05 <SEP> 0,1
<tb> 12 <SEP> Äthylenoxydeinheiten
<tb> Nonylphenol-3-äthylenoxyd <SEP> 0,45 <SEP> 0, <SEP> 7
<tb> monoäthoxyliertes <SEP> Stearylamin <SEP> 1,5 <SEP> 0,7
<tb> Kerosin <SEP> (Flammpunkt <SEP> 72 C) <SEP> 98,0 <SEP> 98, <SEP> 5
<tb>
Diese Produkte wurden für das Reinigen stark verschmutzter Automotoren unter Verwendung einer Spritzpistole geprüft.
Drei Minuten nach der Unterbrechung des Aufsprühens - um dem lösungsmittelhaltigen Reinigungsmittel Einwirkungszeit zu geben-wurden die Maschinen mit einem reichlichen und starken Wasserstrahl abgespritzt. Die gebildete und in einem üblichen Ölabscheider gesammelte Emulsion trennte sich innerhalb 3 min.
Die Maschinen wurden nach dieser Behandlung geprüft und waren vollkommen gereinigt.
Beispiel 3 :
EMI3.2
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> Gel.-%
<tb> C11-C15 <SEP> Alkohol, <SEP> kondensiert <SEP> mit <SEP> 0,1
<tb> 12 <SEP> Äthylenoxydeinheiten
<tb> Nonylphenol-3-äthylenoxyd <SEP> 0,7
<tb> mono thoxyliertes <SEP> Kokosölamin <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Cyclohexanol <SEP> 3,0
<tb> Kerosin <SEP> (Flammpunkt <SEP> 70 C) <SEP> 95,5
<tb>
Dieses klare flüssige Produkt zeigt das gleiche Verhalten wie die Produkte 1 und 2 der Beispiele 1 und 2.
Beispiel 4 : Eine zufriedenstellende Reinigungswirkung wurde auch erzielt mit dem folgenden Mittel unter Verwendung der Sprühreinigung gemäss den Beispielen 1 und 2.
EMI3.3
<tb>
<tb>
Zusammensetzung <SEP> Gew.-%
<tb> C-C <SEP> Fettaminmonoäthoxylat <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Kerosin <SEP> (Flammpunkt <SEP> 65 C) <SEP> 98, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Die aus Mittel 4 gebildete Emulsion brach in 1 min bei Verwendung der folgenden Testmethode :
18 ml des Reinigungsmittels und 2 ml schmutziges Öl wurden zusammen in einen Messzylinder gebracht.
Der Zylinder wurde mit Wasser bis auf 11 aufgefüllt, gut für einige Zeit geschüttelt und dann wurde die Zeit gemessen, die es dauert, bis 95% der gesamten Ölbestandteile sich aus der Wasserphase abgeschieden haben.
Beispiele 5 und 6 : Die folgenden Mittel wurden hergestellt und geprüft auf ihr Emulsionsbrechungsvermögen unter Verwendung der gleichen Testmethode wie in Beispiel 4.
EMI3.4
<tb>
<tb>
Zusammensetzung <SEP> Gew. <SEP> -%
<tb> 5 <SEP> 6
<tb> Dilaurylamin" <SEP> (C <SEP> H25) <SEP> 2NH" <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Stearylamin, <SEP> kondensiert <SEP> mit
<tb> 5 <SEP> Äthylenoxydeinheiten <SEP> - <SEP> 0,5
<tb> Cil-C <SEP> sekundärer <SEP> Alkohol, <SEP> kondensiert <SEP> mit <SEP> 3 <SEP> Äthylenoxydeinheiten <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Cyclohexanol <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Kerosin <SEP> (Flammpunkt <SEP> 700) <SEP> 95, <SEP> 1 <SEP> 95, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
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Die aus Mittel 5 gebildete Emulsion brach in 1 1/2 min. Die aus Mittel 6 gebildete Emulsion brach in 3 min.
Beispiele 7 und 8 : Um die Überlegenheit der Erfindung über bekannte Emulsionen zu erläutern, wurden die folgenden Vergleichsversuche durchgeführt.
Zwei Mittel 7 und 8 wurden gemäss der Erfindung hergestellt und zwei andere Mittel A und B mit entsprechenden Gehalten an nichtionischen Emulgatoren wurden zwecks Vergleichs verwendet.
Die benutzte Testmethode war ähnlich derjenigen, wie in Beispiel 4 beschrieben, aber dieses Mal wurde die Trennungsgeschwindigkeit beurteilt aus der Menge der Ölschicht, gemessen in verschiedenen Zeitintervallen kombiniert mit der Augenscheinbeurteilung der physikalischen Form der Schicht.
EMI4.1
<tb>
<tb>
Zusammensetzung <SEP> Gew. <SEP> do <SEP>
<tb> 7 <SEP> A <SEP> 8 <SEP> B
<tb> Zusammensetzung <SEP> Gew. <SEP> -%
<tb> 7 <SEP> A <SEP> 8 <SEP> B
<tb> Dinonylphenol-4-äthylenoxyd <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> Dinonylphenol-7-äthylenoxyd <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> Nonylphenol-4,5-äthylenoxyd <SEP> - <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP> 3,0
<tb> Shell <SEP> Kerosin, <SEP> Flammpunkt <SEP> 660C <SEP> 98, <SEP> 0 <SEP> 98, <SEP> 0 <SEP> 94, <SEP> 0 <SEP> 94, <SEP> 0 <SEP>
<tb> C16-CFettaminmonoäthoxylat <SEP> 2, <SEP> 0-5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Pine <SEP> oil <SEP> (Kienöl)--1, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Die Testergebnisse folgen in nachstehender Tabelle.
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Tabelle
EMI5.1
<tb>
<tb> Produkt <SEP> Trennung <SEP> (= <SEP> ml <SEP> Öl) <SEP> nach <SEP> : <SEP> Beurteilung <SEP> der <SEP> Schichten <SEP> nach <SEP> :
<SEP>
<tb> 2 <SEP> min <SEP> 3 <SEP> min <SEP> 4min <SEP> 15 <SEP> min <SEP> 15 <SEP> min <SEP> 1440 <SEP> min <SEP>
<tb> obere <SEP> Schicht <SEP> untere <SEP> Schicht <SEP> obere <SEP> Schicht <SEP> untere <SEP> Schicht
<tb> 7 <SEP> 40 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> mässig <SEP> mässig <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> sehr <SEP> gut
<tb> A <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 30 <SEP> sehr <SEP> schlecht <SEP> sehr <SEP> schlecht <SEP> sehr <SEP> schlecht <SEP> sehr <SEP> schlecht
<tb> 8 <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> schlecht <SEP> schlecht <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> sehr <SEP> gut
<tb> B <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 25 <SEP> 30 <SEP> sehr <SEP> schlecht <SEP> schlecht <SEP> schlecht <SEP> gut
<tb>
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EMI6.1
Mittel A mit einem niedrigen Gehalt an nonionische Emulgatoren zeigte ein sehr schlechtes Verhalten, das ist eine ganz unbefriedigende Trennung, verbunden mit sehr schlechten Schichten sogar nach 1440 min (24 h).
Mit Mittel B mit dem hohen Gehalt an nichtionischen Emulgatoren waren die Ergebnisse nicht viel besser und waren eindeutig immer noch weit unterlegen den Ergebnissen wie sie mit den Mitteln 7 und 8 gemäss der Erfindung erzielt wurden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wasserfreies lösungsmittelhaltigesReinigungsmittel mit raschemEmulsionsbrechungsvermögen zum Reinigen von Metalloberflächen, Betonteilen, Mauerwerk u. dgl., welches im wesentlichen aus einem Kohlenwasserstofflösungsmittel und einem Emulgator besteht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Reinigungsmittel aus mehr als 90 Gew.-% des Kohlenwasserstofflösungsmittels besteht und einen kationischen Emulgator in einer Menge von 0, 2 bis 5 Gew.-% des gesamten Mittels enthält.