DE68906192T2

DE68906192T2 - Wasserdispergierbare zusammensetzungen mit reinigender oder schuetzender wirkung auf stahlbleche und verfahren zu ihrer herstellung.

Info

Publication number: DE68906192T2
Application number: DE8989106585T
Authority: DE
Inventors: Antonio Bruni; Giuseppe Giovane; Francesco Granata; Rocco Luigi Latorrata
Original assignee: LUBRITALIA SpA
Current assignee: LUBRITALIA SpA
Priority date: 1988-05-02
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2009-04-14
Also published as: EP0340498B1; EP0340498A1; IT8820418A0; ATE88765T1; ES2039732T3; IT1217464B; DE68906192D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wasserdispergierbare Zusammensetzungen mit einer reinigenden und/oder schützenden Wirkung auf Stahlbleche und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf wasserdispergierbare Zusammensetzungen, die bei ihrer Verwendung in einem verdünnten Zustand (3 bis 5%) eine (zeitweise) reinigende und schützende Wirkung und bei ihrer Verwendung in höherer Konzentration (≥ 40%) eine länger andauernde schützende Wirkung ähnlich der bisher verwendeten sogenannten Rostschutzöle haben, sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Wie dem Fachmann bestens bekannt ist, sind gesenk-geformte Stahlbleche solche Bleche, die aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffanteil erhalten werden (0,15% extra-kohlenstoffarmer Stahl; 0,15 bis 0,30%, kohlenstoffarmer Stahl); die Stahlsorten, die verwendet werden, können unberuhigt vergossener Stahl, halb-beruhigt vergossener oder beruhigt vergossener Stahl sein.
Solche Stahlbleche werden durch Kaltwalzen erhalten. Nach diesem Prozeß wird das Stahlblech einem Glühprozeß und anschließend einem "Dressierwalz-Prozeß" unterworfen (Walzen in einem Walzwerk, das gewöhnlicherweise eine Vierfach-Reversier-Anordnung aufweist. Der Zweck dieser Behandlung liegt darin, die Stahlblech-Fließgrenze mittels einer leichten Dickenreduzierung zu erhöhen, wodurch dem Stahlblech gute Formungseigenschaften gegebenen wird.
Wie dem Fachmann bekannt ist, muß der Stahlblechstreifen aus dem Glühofen von "Metallfeinteilen", die während des Walzschrittes gebildet werden, und/oder von den Kohlenstoffteilchen gereinigt werden, die vom Kracken der während des Kaltwalzprozesses verwendeten Schmierstoffe herrühren. Diese Reinigungsbehandlung wird gewöhnlicherweise durch Aufsprühen einer wässrigen Lösung durchgeführt, wobei diese Lösung oberflächenaktive Wirkstoffe, Rostschutz-Additive (wie z.B. Boramide, Boron, Nitrite, Benzoate, Karbonate, Sulfonamide, usw.) und kleine Mengen anionischer Bestandteile, wie beispielsweise Seifen, Aminsalze usw. enthält.
Der Aufbringungsort für diese reinigenden Zusammensetzungen liegt an der Grenzlinie zwischen den Stützwalzen und den Arbeitswalzen und/oder an der Grenzlinie zwischen der Arbeitswalze und dem Streifen. Die Reinigungslösung sollte das Stahlblech nicht angreifen (d.h. sie sollte gegenüber diesem inert sein), wobei verhindert wird, daß die Oberfläche des Stahlbleches innerhalb der Zeitspanne oxidiert wird, die zwischen ihrem Aufbringen und dem folgenden Aufbringen des schützenden Wirkstoffes vergeht. (Dies ist der Grund, warum diese reinigenden Zusammensetzungen auch Rostschutz-Additive enthalten, wie oben zusammenfassend ausgeführt wurde.)
Die reinigenden Zusammensetzungen sollten auch eine Schmierwirkung schaffen, um einen Verschleiß der Arbeitswalzen zu verhindern und für eine längere Zeit die Rauhheit der Rollen selbst zu erhalten.
Die reinigende Zusammensetzung muß getrocknet sein, bevor der schützende Wirkstoff aufgebracht wird, da die schützende Zusammensetzung, die eine Zusammensetzung auf Öl- oder Wachsbasis ist, einfach aufzubringen sein muß, genauso wie verhindert werden muß, daß das in der reinigenden Zusammensetzung enthaltene Wasser Anlaß für eine Rostschicht unter der Öl-/Wachsschicht des schützenden Wirkstoffes gibt.
Die bekannten früheren schützenden Zusammensetzungen bestehen gewöhnlicherweise aus Wasserdispersionen von Wachsen oder sie basieren auf paraffinischen und/oder naphtenischen Erdöl-Kohlenwasserstoffen. In diesen schützenden Zusammensetzungen werden dispergierende Amide, anionische oleophyle Additive (wie z.B. Erdölsulfonate, welche Sulfonate der Formel R SO&sub3;X entsprechen, wobei R eine Alkyl-Arylgruppe mit 20 bis 30 Kohlenstoffatomen und X gewöhnlicherweise ein Natriumatom oder eine Amin- oder Alkanolamin-Gruppe ist) gewöhnlicherweise mit Erdöl-Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt.
Die Hauptfunktion dieser schützenden Zusammensetzungen liegt darin, daß verhindert wird, daß der Stahlstreifen innerhalb des Zeitraumes, der sogar mehrere Monate betragen kann, zwischen der Herstellung der Stahlbleche und ihrer Endverwendung z.B. in der Automobilindustrie oder in der elektrischen Haushaltsgeräte-Industrie oxidiert wird.
Kombinationen von emulgierenden Wirkstoffen für Emulsionen des Öl-in- Wasser-Typs sind beispielsweise aus DD-A-159 434 bekannt. Diese Öl-in- Wasser-Emulsionen sollen geeignet sein für Wasserkühlsysteme und als Metallbearbeitungsflüssigkeiten. Sie sind aus 20 bis 80% ethoxylierter (C&sub5;-C&sub2;&sub5;)-Alkylphenole, 5 bis 50 % Ölsäure-Mono-, -Di- oder -Tri-(C&sub1;-C&sub4;)- Alkanolamide und aus 5 bis 50 % eines Aminsalzes eines Mono- oder Di-(C&sub8;-C&sub2;&sub0;)-Alkylphosphoresters hergestellt.
Dieses Patent betrifft Kombinationen von emulgierenden Wirkstoffen, nicht die korrosionsverhindernde Zusammensetzung, die eine Wasser-in-Öl-Emulsion sein soll, wogegen die wasserdispergierbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung überhaupt kein Öl enthält. Darüber hinaus ist auch die Endverwendung dieser Öl-in-Wasser-Emulsion gänzlich unterschiedlich.
Ein Rostschutzmittel auf Wasserbasis, das zum Schützen von Stahlblechprodukten geeignet ist, ist in US-A-4 379 072 offenbart. Die nicht auf Erdöl basierende Zusammensetzung enthält 75 bis 90% Wasser, 2 bis 8% Leinsamenöl-Fettsäure, 1 bis 10% einer (C&sub6;-C&sub1;&sub2;)-dibasischen Säure, 3 bis 8% einer Amin-Mischung (enthaltend eine 1:2- bis 2:1-Mischung eines cyclischen Amins wie z.B. Cyclohexylamin, Morpholin und (C&sub2;-C&sub4;)-Alkanolamin), 0,5 bis 3% einer wasserlöslichen Alkalimetallbase. Es ist klar, daß diese Zusammensetzung sehr unterschiedlich von der gemäß der vorliegenden Erfindung ist, obwohl das in diesem Patent offenbarte Rostschutzmittel auf Wasserbasis gebildet und scheinbar geeignet ist, um Stahlblechprodukte zu schützen.
Korrosionsschutzzusammensetzungen, die zum Beschichten von Oberflächen zum zeitweisen Schutz gegen Korrosion geeignet sind, sind in US-A-4 130 524 beschrieben. Diese Zusammensetzungen enthalten (a) ein Salz einer Carboxylsäure und ein organisches Amin, (b) ein Salz einer Phosphorsäure und ein organisches Amin oder ein Salz eines Alkylsäurephosphats und ein organisches Amin, und (c) ein wasserdispergierbares Polymer. Auch die Zusammensetzung nach diesem Patent unterscheidet sich erheblich von den Zusammensetzungen des vorliegenden Falles.
Schließlich ist ein Reinigungswirkstoff für metallische Oberflächen in FR-A-1 602 731 beschrieben. Die Reinigungsflüssigkeit enthält insbesondere (a) eine Monoethanolamin-Seife und/oder eine Kaliumseife, (b) ein Tri-, und/oder Di-, und/oder Mono-Ethanol-Amin, (c) einen nicht-organischen Befeuchtungs- und Emulgier-Wirkstoff und (d) ein organisches Lösungsmittel und/oder ein Mineralöl.
Es ist sofort erkennbar, daß dieser Reinigungswirkstoff keine Zusammensetzung auf Wasserbasis darstellt. In der Tat, obwohl er mit Wasser verdünnt werden kann, enthält dieser an sich kein Wasser, wogegen er nicht weniger als 12% eines organischen Lösungsmittels und/oder eines Mineralöls enthält.
Da die reinigenden Zusammensetzungen z.B. wässrig sind, sind sie nur wenig, wenn überhaupt, mit den schützenden Zusammensetzungen auf Wachs- oder Öl-Basis vergleichbar. Daher besteht ein ernstes Risiko, daß das Restwasser ein Verrosten des Stahlbleches ungeachtet der Anwesenheit eines schützenden Wirkstoffes hervorruft, wenn die reinigende Zusammensetzung nicht sorgfältig getrocknet wird, bevor die schützende Zusammensetzung aufgebracht wird.
Darüber hinaus weisen die bekannten schützenden Zusammensetzungen verschiedene Nachteile auf:
Sie sind insbesondere im Fall der Zusammensetzungen auf Ölbasis nicht auf einfache Weise insbesondere bei Zimmertemperatur auf der Stahlstreifenoberfläche verteilbar, was die Anwendung von Wärme notwendig macht;
- die konventionellen schützenden Zusammensetzungen neigen dazu, auf den Verteilwalzen Ablagerungen zu bilden und die Düsen der Vorrichtungen, die zu deren Aufbringen verwendet werden, zu verstopfen, was die Konsequenz hat, daß eine weitere Wartungsarbeit notwendig ist;
- der Schutzfilm, der durch die bekannten schützenden Zusammensetzungen gebildet wird, ist manchmal nicht-homogen oder nicht-kontinuierlich;
- die schützenden Wirkstoffe, die kommerziell verfügbar sind, können stabile Aerosole durch einen Sprühauftrag bilden;
- die bekannten Schutzwirkstoffe sind manchmal nicht völlig inert gegenüber der Stahloberfläche, wodurch sich darauf Flecken bilden;
- wenn die Stahlfläche kurz nach dem Aufbringen der Schutzwirkstoffe auf Öl- oder Wasser-Basis gehandhabt wird, wird der Schutzwirkstoff teilweise entfernt;
- wenn mehrere Stahlplatten aufeinandergestapelt werden, sammelt sich Schutzöl entlang der Ränder aufgrund des Druckes oder der Schwerkraft; wenn Plattenstapel auf Querbalken gestapelt werden, werden darüber hinaus intern zentrale Taschen einer fettigen Natur geschaffen, was mehr oder weniger sichtbare Oberflächenhalos erzeugt;
- die ungesättigte oder aromatische Natur des öligen Trägers der bekannten schützenden Zusammensetzungen kann Flecken auf der Oberfläche der Stahlbleche erzeugen;
- die bekannten schützenden Zusammensetzungen sind entflammbar, was eine Feuergefahr verursacht;
- die Anwesenheit eines Öl- oder Wachsfilms der konventionellen Schutzwirkstoffe macht die Stahlbleche schlüpfrig und/oder klebrig, was ihre Bearbeitung durch mechanische Mittel schwieriger macht und weiterhin wird die Handhabung mit Saugnäpfen aufgrund des Anhaftens zwischen den Platten problematisch;
- die Galvanisierung oder Phosphat-Beschichtungsbehandlungen erfordern es, daß der Öl- oder Wachs-Schutzfilm vollständig entfernt wird, wobei eine solche Entfernung schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist, wenn sie mit einem kalten Prozeß durchgeführt wird; das gleiche Problem taucht auf, wenn das Stahlblech lithographisch bearbeitet wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine reinigende Zusammensetzung und eine schützende Zusammensetzung für das Formen von Stahlblechen zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Zusammensetzungen nicht aufweist.
Es wurde eine wasserdispergierbare Zusammensetzung gefunden, die eine Langzeit-Schutzwirkung erzielt, wenn sie mit einer Konzentration von zumindest 40% oder höher angewendet wird, wobei die wasserdispergierbare Zusammensetzung eine reinigende und kurzzeitige Schutzwirkung erzielt, wenn sie mit einer Konzentration von 3 bis 5% angewendet wird.
Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen im wesentlichen aus vier Komponenten: 1) Basis A, 2) Basis B, 3) Dispersionsmittel, 4) Verschnittmittel.
Basis A dient im wesentlichen dazu, der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine reinigende Wirkung zu geben, wenn diese in verdünntem Zustand (Konzentration 3 bis 5%) angewendet wird; die Basis kann aus einer Mischung verschiedener Basen A bestehen.
Basis B dient im Gegensatz dazu hauptsächlich dazu, der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung filmbildende Eigenschaften zu geben, wenn diese in einem konzentrierten Zustand (≥ 40%) angewendet wird; auch Basis B kann aus einer Mischung verschiedener Basen B bestehen.
Das Dispergiermittel ist Wasser.
Das Verschnittmittel besteht aus einem oder einer Vielzahl von Glykolen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Basis A dadurch erhalten, daß ein wasserdispergierbares saures Reaktionsmittel Aa mit einem wasserlöslichen basischen Reaktionsmittel Ab zur Reaktion gebracht wird; das Produkt dieser Reaktion kann ein Salz, eine Seife und/oder ein Kondensationsprodukt sein. Die Reaktionseigenschaften unterstützen normalerweise die Kondensation, die Qualität des Endproduktes wird jedoch nicht sehr unterschiedlich sein, wenn statt einer Kondensation eine salzbildende Reaktion zwischen Aa und Ab stattfindet.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann jede Polycarboxyl- und/oder Monocarboxyl-Säure mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen als saures Reaktionsmittel Aa für die Herstellung der Basis A verwendet werden, vorausgesetzt, daß es wasserdispergierbar ist. Bevorzugt sind die wasserlöslichen Polycarboxylsäuren; andererseits kann das saure Reaktionsmittel Aa auch ein Phosphorsäureester sein, der durch die Reaktion von Phosphorsäureanhydrid (P&sub2;O&sub5;) mit einem Fettalkohol mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen im Molekül oder mit einer monosubstituierten und/oder disubstituierten Phenolverbindung, Oxo-Alkoholverbindung gewonnen werden kann, wobei diese Verbindungen kondensiert oder nicht-kondensiert mit Ethylenoxid und/oder Ethylenoxid/Propylenoxidmischungen sind. Der Ausdruck "Oxo-Alkohol" steht für einen Alkohol, der mittels eines Oxo-Prozesses aus einem Polyolefin mit zumindest 7 Kohlenstoffatomen hergestellt ist. Diese Alkohole werden durch Zusammenbringen eines Mols von Kohlenstoffoxid und zwei Mohlen von Wasserstoff mit Polyolefinen, wie beispielsweise Tri-, Tetra-, Penta-Propylene, Di-, Tri-, Tetra-Isobutylene, Polypropylen-Isobutylene, Tributen usw. mit einem Fischer-Tropsch-Katalysator (z.B. Kobaltcarbonyl, Raney-Kobalt) hergestellt: Siehe z.B. Merck Index, 10. Ausgabe, ONR-65 und die dort angegebenen Literaturstellen.
Illustrative Beispiele für Phosphorsäureester, die für die Herstellung der Basis A entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind im US-Patent 3,004,056 beschrieben, dessen Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme hier einbezogen wird. Unter den verschiedenen Alkoholen, die in dem US-Patent beschrieben sind, sind die mit der folgenden Formel:
R&sub1;-(OCH&sub2;CHR&sub2;)x-OH, (I)
wobei R&sub1; eine Alkylen- oder Aralkyl-Gruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und
R&sub2; ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,
x eine ganze Zahl von 0 bis einschließlich 20 ist,
besonders bevorzugt für die Herstellung der Phosphorsäureester, wie sie für die vorliegende Erfindung nützlich sind.
Die Ester entsprechend dem obengenannten US-Patent können in ihrem Molekül nicht-veresterte Phosphorsäuregruppen beinhalten, die saure Eigenschaften mit sich bringen; in diesem Fall sind sie für eine weitere Reaktion mit jeder wasserlöslichen, organischen und/oder anorganischen Base verfügbar. Unter den verschiedenen Typen des obengenannten sauren Reaktionsmittels Aa, das für die Herstellung der Basis A entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, werden die Ester vom Arylalkyl-Ethoxyphosphat-Typ, kommerziell verfügbar unter dem Warenzeichen GAFEN, (GAF Corporation, New York, N.Y.) oder die organische, wasserlösliche Polycarboxylsäure mit einem Ölsäureäquivalent von 0,83, hergestellt von Ciba-Geigy und verkauft unter dem Warenzeichen REOCOR 190, oder Mischungen davon derzeit bevorzugt.
Als basisches Reaktionsmittel Ab, wie es für die Herstellung der Basis A der vorliegenden Erfindung nützlich ist, kann eine organische basische Verbindung, wie beispielsweise ein Amin, ein Diamin und/oder ein Polyamin mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen in ihrem Molekül und entsprechend der folgenden Formel verwendet werden:
H&sub2;N-(RNH)n-H, (II)
wobei R für eine Alkylen-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und n eine ganze Zahl ≤ 6 ist.
Vorzugsweise besteht das basische Reaktionsmittel Ab aus einem Propylen-Diamin mit einer primären Amingruppe und einer sekundären Amingruppe und entsprechend der Formel (II) mit oder ohne Oxyethylengruppen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann mit Vorteil als basisches Reaktionsmittel Ab eine Verbindung der Formel
verwendet werden.
Ein Produkt entsprechend der oben angegebenen Formel, wobei R für den Alkylrest der Talg-Fettsäuren steht, mit folgenden Proportionen: C&sub1;&sub2;:1%; C&sub1;&sub4;:4%; C&sub1;&sub6;:31%; C&sub1;&sub8;:64%; C&sub2;&sub0;: spurenweise, wird von AKZO CHEMIE Italia S.p.A., Via Vismara 80, 20020 Arese, unter dem Warenzeichen ETHODUOMEEN T 13 verkauft.
Als Ab-Reaktionsmittel wird derzeit die Mischung aus Diethanolamin und einem Diamin der Formel (IIIa), das ist ETHODUOMEEN T 13, bevorzugt.
Darüber hinaus sind auch die Alkanolamine, vorzugsweise die Dialkanolamine der Formel
HN(ROH)&sub2; (IV)
wobei R ein aliphatischer Rest mit 2 bis 6 Alkylengruppen ist, nützliche basische Reaktionsmittel Ab entsprechend der vorliegenden Erfindung. Abhängig von den Reaktionsbedingungen können die Anzahl und die Natur der funktionalen Gruppen, die Alkylamine, die Alkanolamine und die niedrig- und/oder hochmolekularen organischen Säuren Anlaß zu verschiedenen Verbindungen geben. Wenn die Reaktion bei Zimmertemperatur ausgeführt wird, wird eher eine Neutralisation und/oder Verseifung auftreten.
Wenn z.B. ein Monoalkanolamin der Formel HOCHRCH&sub2;NH&sub2; mit Ölsäure bei Raumtemperatur (oder jeder Temperatur deutlich unterhalb von 100ºC) reagiert, wird eine Additionsverbindung der Formel
HOCHRCH&sub2;NH&sub2; HOOCC&sub1;&sub7;H&sub3;&sub5; (V)
erhalten, welche Verbindung gewöhnlicherweise als Seife bezeichnet wird.
Die Verbindung hat eine wachsartige Erscheinung, ist nicht-kristallin und gewöhnlicherweise thixotrop.
Wenn im Gegensatz dazu Fettsäuren oder Carboxylsäuren mit den oben angegebenen Mono-Alkanolaminen und Dialkanolaminen in einem Molverhältnis von 1:1 bei viel höheren Temperaturen (140 bis 160ºC) reagieren, wird hauptsächlich ein nicht in Wasser lösliches N-Alkylolamid erhalten.
Wenn ein Mono-Alkanolamin bei 160ºC mit einer Carboxylsäure reagiert, wird das entsprechende Monoalkanolamid erhalten. Im Laufe dieser Reaktion werden jedoch erkennbare Mengen von Aminoestern und Amidoestern aufgrund der Reaktion der OH-Gruppe des Mono-Alkanolamins mit der Carboxylsäure gebildet. Darüber hinaus werden möglicherweise auch kleine Mengen von Amino-Diestern und Amido-Diestern für den Fall gebildet, daß das Mono-Alkanolamin auch Dialkanolamine enthält.
Wenn im Gegensatz dazu das molare Verhältnis von Alkanolamin zu Carboxylsäure 2:1 ist, führt die Reaktion bei 140 bis 160ºC zu einem Dialkanolamid, das im Gegensatz zu dem Produkt, das mit einem Molverhältnis von 1:1 erhalten wird, wasserlöslich ist. Dieses Produkt ist in der Tat eine komplexe Mischung, die N-Alkylolamid, Aminoester, Aminodiester, Amidoester, Amidodiester, freies Dialkanolamin und eine größere Menge von Dialkanolamid enthält.
Es wird angenommen, daß die Wasserlöslichkeit hauptsächlich auf dem freien Alkanolamin beruht. Für den Fall, daß das molare Verhältnis zwischen Alkanolamin und Carboxylsäure 1,4:1 ist, wird ein Produkt erhalten, das dispergierbar statt löslich ist. Wenn das Wasser jedoch Glykole (Verschnittmittel) oder Dialkanolamine enthält, wird die Dispersion löslich gemacht.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Basis B hauptsächlich ein Produkt oder eine Mischung von Produkten aus einer Kondensation oder einer Salzbildung, die möglicherweise freie Komponenten enthält, die aus einer Reaktion bei einer Temperatur von 150ºC bis 190ºC einer Mono- Carboxylsäure mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen (Reaktionsmittel Ba) in Mischung mit einer Dicarboxylsäure mit einem Maximum von 36 Kohlenstoffatomen (Reaktionsmittel Bb) mit einem Alkanolamin, vorzugsweise einem Dialkanolamin (Reaktionsmittel Bc) in einem molaren Verhältnis von Bc: (Ba+Bb) ≤ 1.5:1 resultieren.
Das Reaktionsmittel Ba entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht vorzugsweise aus einer aliphatischen Monocarboxylsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einer Mischung aus überwiegend ungesättigten Fettsäuren und 2 bis 3% von Terpentinharzsäuren, wobei diese Terpentinharzsäuren aus einer abietischen und neo-abietischen Säure wie z.B. der Tallöl-Fettsäure bestehen.
Das Reaktionsmittel Bb, das zur Herstellung der Basis B entsprechend der vorliegenden Erfindung nützlich ist, ist vorzugsweise eine Dimersäure, die aus der Polymerisation einer ungesättigten Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen erhalten wird, die etwa 80 bis 97% Dimersäure, etwa 20 bis 3% Trimersäure und ein Maximum von etwa 1% monomerer Säure enthält. Das Reaktionsmittel Bb besteht typischerweise aus einer dimeren Säure mit etwa 95% Dioleinsäure, etwa 4% trimerer Säure und etwa 1% monomerer Säure. Diese Säure hat eine Säurezahl von etwa 191, ein Äquivalenzgewicht von etwa 293 und ein Molekulargewicht von etwa 365. Dimere Säuren mit diesen Eigenschaften sind kommerziell beispielsweise unter dem Warenzeichen PRIPOL, UNICHEMA International erhältlich.
Das Reaktionsmittel Bb entsprechend der vorliegenden Erfindung kann auch eine hydrogenierte dimere Säure mit einer Säurezahl von etwa 193, einem Äquivalenzgewicht von etwa 290 und einer Jodzahl von etwa 30 sein.
Das Reaktionsmittel Bc ist vorzugsweise ein Dialkanolamin, das aus einer Mischung von Diethanolamin und Diisopropylamin in einem molaren Verhältnis von 2:1 erhältlich ist.
Das Verschnittmittel, das für die Herstellung der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann ein Monoalkyläther eines Alkylenglykols der Formel
R&sub1;O[CH&sub2;C(R&sub2;)OH]y-OH (VI)
sein, wobei
R&sub1; für 1 bis 4 Alkylgruppen,
R&sub2; für ein H-Atom oder eine Methylgruppe stehen und
y eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Bevorzugte Glykoläther sind z.B. 2-Ethyl-1,3-Hexandiol und Ethylenglykol in einem molaren Verhältnis von 3:1.
Es muß in Betracht gezogen werden, daß die vorliegende Erfindung unter Verwendung kommerziell verfügbarer Materialien ausgeführt wird, die aus einer Mischung von Verbindungen, nicht aus einer einzigen Verbindung bestehen. Daher, selbst wenn im Verlauf der vorliegenden Offenbarung Bezug auf einzelne Verbindungen genommen wird, sind diese in den meisten Fällen tatsächlich Mischungen von Verbindungen, welche Mischungen die Hauptverbindung in einer überwiegenden Menge zusammen mit anderen Verbindungen enthalten. So besteht z.B. die Fettsäure tatsächlich aus einer Mischung von Säuren, wie z.B. die Tallölsäuren. Das Monoalkanolamin kann tatsächlich verschiedene Monoalkanolamine und Dialkanolamine enthalten. Dasselbe kann von den Alkoholen gesagt werden.
Daher werden auch die Reaktionsprodukte, die von dem Reaktionsmittel erhalten werden, offensichtlich aus mehr oder weniger komplexen Mischungen bestehen, wie dies hier im Vorstehenden für die Alkanolamine dargestellt wurde.
Die folgenden Beispiele dienen einer besseren Darstellung der vorliegenden Erfindung. Sie dürfen nicht einschränkend herangezogen werden, da, wie dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, der Weg, wie die vorliegende Erfindung ausgeführt wird, innerhalb ziemlich breiter Grenzen variiert werden kann, und zwar aufgrund der Tatsache, daß viele der nützlichen Startmaterialien normalerweise eher aus Mischungen, als aus einer einzigen, reinen Verbindung bestehen. Der Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet wird jedoch keine Schwierigkeiten haben, aufgrund der vorstehenden Offenbarung die Reaktionsbedingungen an die tatsächlichen Umstände anzupassen, wodurch er immer in der Lage ist, das gewünschte Produkt zu erhalten. Falls nichts Gegenteiliges ausgesagt wird, sind Anteile und Prozentzahlen auf Gewichtsbasis angegeben.

Herstellung der Basis A

Wie bereits oben ausgeführt wurde, hat die Basis A den Hauptzweck, der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine reinigende Wirkung zu geben, wenn diese in einem verdünnten Zustand (Konzentration von 3 bis 5%) verwendet wird.

Beispiel 1 (Basis A1: Kondensationsreaktion)

In einem vierhalsigen, Zwei-Liter-Glasreaktor, der mit einem Spitzenwert-Thermometer, einem Rührer, einem Rücklaufkondensator und einer Verbindung zu der Vakuumpumpe und einer Falle zur Messung des Reaktionswassers versehen ist, werden 5.5 GAFEN LM 400 und 49.4 g REOCOR 190 gegeben. Die Mischung wird unter Rühren auf 65ºC erhitzt. Nach weiterem Rühren für 10 Minuten werden 41.17 g Diethanolamin und 41.7 g ETHODUEMEEN T 13 unter kontinuierlichem Rühren hinzugegeben.
Zu der heterogenen Mischung, die ein molares Verhältnis von 1:2 hat, werden 100 g Xylen hinzugegeben.
Der Rücklaufkondensator mit Falle wird angeschlossen und die Temperatur auf 150ºC - 160ºC angehoben. Das Azeotrop wird unter Rückfluß erhitzt, während die Temperatur für 14 Stunden oder bis sich 14 ml Wasser gesammelt haben, aufrechterhalten wird. Dies bedeutet, daß auch eine kleine Menge von Ester neben dem Diethanolamid gebildet wurde und daher die Basis auch eine filmbildende Eigenschaft zeigt, die jedoch die Reinigungswirkung nicht beeinträchtigt.
Nach dem Abkühlen auf 60ºC werden 10 g Diethanolamin oder Diisopropanolamin zum Zweck der Erhöhung der Wasserlöslichkeit hinzugegeben.
Der Rücklaufkondensator mit Falle wird entfernt und die Vakuumpumpe angeschlossen.
Bei einem Druck von 1 mmHg bei einer Maximaltemperatur von 60ºC wird das Xylen abdestilliert. Dieser Vorgang dauert ziemlich lange und erfordert, daß die Temperatur sorgfältig kontrolliert wird, um die weitere Bildung von Ester zu vermeiden.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann das Diethanolamin durch die gleiche Menge von Diisopropylamin ersetzt werden, was jedoch einen teilweisen Verlust des letzteren durch Destillation mit sich bringt.
Das Endprodukt hat ein Gewicht von etwa 132 g und eine klare Erscheinungsform, eine viskose Konsistenz und bernsteinfarbige Färbung; es ist in jedem Verhältnis vollständig in Wasser von 50º HF (französische Härtegrade) löslich.
Eine 10%ige Lösung in destilliertem Wasser (pH ungefähr 8.8) wird einer Belastung von 2800 Pfund unterworfen und gibt keinen Anlaß für eine Korrosion auf einer kohlenstoffarmen Stahlfolie nach fünf Zyklen in der Klimakammer (8 Stunden in einer gestättigten Umgebung bei 40ºC plus 16 Stunden in einer gesättigten Umgebung bei 25ºC = 1 Zyklus). Draves-Test, Durchschnitt: 23 Sek. (1%ige Lösung in destilliertem Wasser).
Basis A1 hat die folgende anfängliche prozentuale Zusammensetzung:
Aa: 37.2 g (GAFEN LM 400 + REOCOR 190)
Ab: 52.9 g (Diethanolamin + ETHODUOMEEN T 13)
(Ab): (10)/100

Beispiel 2 (Basis A2: Salzbildungsreaktion)

In einen 1-Liter-Glasbehälter, der mit einem elektromagnetischen Rührer versehen ist, werden 11 g GAFEN LE 500 und 100 G REOCOR 190 in dieser Reihenfolge gefolgt von 10 g Wasser hinzugegeben, und die Mischung gerührt, wobei optional auf 40/45 ºC für maximal 30 bis 45 Minuten geheizt wird.
Die Lösung ist nicht klar.
Unter ständigem Rühren und mit abgeschalteter Heizung werden 82 g Diethanolamin und 82 g ETHODUOMEEN T 13 langsam und sehr vorsichtig hinzugegeben.
Das Rühren wird fortgesetzt, bis die Lösung vollständig klar ist, wobei mehr REOCOR 190 hinzugefügt wird, falls die Lösung trübe bleibt. Die klare Erscheinung und eine vollständige Lösbarkeit in Wasser zeigen an, daß die Salzbildung ausreichend ist.
Etwa 280 g in Salz übergeführtes Produkt werden erhalten. Die so gebildete Seife ist eine frei fließende, blaß stroh-farbige Masse und vollständig wasserdispergierbar in jedem Verhältnis; sie ist recht empfindlich bezüglich der Wasserhärte.
Die prozentuale Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien für die Basis A2 ist:
Aa: 39.0 g (GAFEN LE 500 + REOCOR 190)
Ab: 57.5 g (Diethanolamin + ETHODUOMEEN T 13)
Wasser: 3.5 g
Eine 10%ige Lösung in destilliertem Wasser (pH ungefähr 9) hält einer Falex-Belastung von 1700 Pfund stand.
Die schützende Wirkung absolviert 12 Zyklen in der Klimakammer. Eine 1%ige Lösung in destilliertem Wasser schafft im Durchschnitt etwa 18 Sek. im Draves-Test.

Beispiel 3 (Basis A3: Kondensationsreaktion)

Ein 2-Liter-Glasreaktor, der mit zumindest drei Hälsen versehen ist und mit einem Spitzenwert-Thermometer, Rücklaufkondensator und Magnetstabrührer ausgerüstet ist, wird verwendet, wobei der Rücklaufkondensator mit einer Vakuumpumpe verbindbar und mit einer Falle zum Sammeln des Wassers, das sich aus der Reaktion entwickelt, versehen ist.
Ein 187.5 g REOCOR 190 und 350 g Xylen werden in den Reaktor gegeben. Nach einer Verbindung der Vakuumpumpe mit dem Rücklaufkondensator wird die Mischung auf 105ºC erhitzt. Die Temperatur wird unter kontinuierlichem Rühren graduell auf 120ºC erhöht; dieser Zustand wird aufrechterhalten, bis sich Wasser in der Falle sammelt. Das Vakuum wird unterbrochen. Das Rühren wird für etwa eine halbe Stunde fortgesetzt und 168.75 g Diethanolamin werden hinzugefügt. Weitere 25 bis 30 g Xylen werden hinzugefügt und der Rücklaufkondensator mit der Falle wird angeschlossen. Die Temperatur wird unter Rühren auf 160 bis 165 ºC erhöht. Die Temperatur wird auf 165ºC geregelt. Das Rühren wird fortgesetzt und die Temperatur wird für 12 Stunden konstant gehalten, während das Maß des die Falle erreichenden Reaktionswasser beobachtet wird.
Wenn sich 32 ml Wasser gesammelt haben, hat die Reaktionsmasse das gewünschte Dialkanolamid/Ester-Verhältnis.
Nach einem Abkühlen auf 150ºC wird der Rücklaufkondensator entfernt und Xylen bei 1 mmHg abdestilliert. Dieser Vorgang kann auch in einem Rotationsverdampfer durchgeführt werden, der mit einer Vakuumpumpe verbunden ist.
Nach dem Entfernen des Xylens wird das Reaktionsprodukt auf 60ºC heruntergekühlt. 143 g Diethanolamin werden unter Rühren hinzugefügt, um das Produkt zu verflüssigen und zu klären. Ausbeute: 370 g.
Das Erscheinungsbild der Masse ist klar, nicht-thixotrop, viskos, jedoch genügend flüssig und seine Farbe ist merklich heller als die des Produkts nach Beispiel 1.
Es ist völlig wasserdispergierbar, sogar in mittelhartem Wasser (pH ≥ 9).
Die anfängliche prozentuale Zusammensetzung der Basis A3 ist wie folgt:
Aa: 37.57 g (REOCOR 1290)
Ab: 62.43/100.00 g (Diethanolamin)
Molares Verhältnis: Aa : Ab = 1:2.
Eine 10%ige Lösung in destilliertem Wasser hält einer Falex-Belastung von 2500 Pfund stand. Sie verursacht keine Korrosion auf einer kohlenstoffarmen Stahlplatte nach zehn Zyklen in der Klimakammer.
Die Befeuchtungswirkung bezogen auf eine 1%ige wässrige Lösung entsprechend dem Draves-Test zeigt einen durchschnittlichen Wert von 20 Sek.
Um entsprechend der vorliegenden Erfindung eine wasserdispergierbare Zusammensetzung guter Qualität zu erhalten, ist es notwendig, daß die Basis A die folgenden Eigenschaften aufgelistet in abfallender Ordnung der Wichtigkeit in gutem Maße zeigt:
As) Entfettende und feuchtigkeitsaufsaugende Eigenschaften;
Af) Filmbildende, polare und schützende Eigenschaften;
Al) Schmierende Eigenschaften.
In Tabelle I wird die Bewertung jeder der oben genannten Eigenschaften bezüglich der in den Beispielen hergestellten Basen A dargestellt. Tabelle I Basis Durchschnittsbewertung Zeichenerklärung: I = ungenügend S = genügend B = gut O = sehr gut.
Auf der Basis dieser Bewertung ist die Basis A2 die beste. Basis A3 ist eine gute Alternative, insbesondere wenn die wasserdispergierbare Zusammensetzung gute Schmiereigenschaften (im Fall einer großen Ausdehnung in der Dressierwalze) haben soll.

Herstellung der Basis B

Wie oben ausgeführt wurde, wird die Basis B vornehmlich dazu verwendet, der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung filmbildende Eigenschaften zu geben, wenn diese in einem konzentrierten Zustand (Konzentration ≥ 40%) eingesetzt wird.

Beispiel 4 (Basis B1, Kondensationsreaktion)

In einem ähnlichen Glasreaktor, wie er für die Herstellung der Basis A3 verwendet wurde, werden 350 g Tallöl-Fettsäuren und 150 g PRIPOL 1022 zugegeben. Die Mischung wird bei einer Temperatur von 60 bis 70ºC homogenisiert, wobei 300 g Xylen hinzugefügt werden. Der Rücklaufkondensator mit Wasserfalle wird angeschlossen und ein Spitzenwert-Thermometer wird auf 160 ± 5ºC eingestellt, der Magnetrührer eingeführt.
Durch den Hals für den Rücklaufkondensator werden 224 g Diethanolamin und 112 g Diisopropanolamin eingeführt. Der Rücklaufkondensator wird eingesetzt, wonach für 12 Stunden bei einer Temperatur von 160 ± 5ºC geheizt wird.
Wenn sich 52 ml Reaktionswasser in der Falle gesammelt haben, kann die Basis B1 so betrachtet werden, daß sie die gewünschte Zusammensetzung erreicht hat.
Der Rücklaufkondensator wird entfernt und Vakuum wird angeschlossen, wonach auf 120ºC gekühlt wird oder die Reaktionsmischung in einen Rotationsverdampfer geschüttet wird, der mit der Vakuumpumpe zur Entfernung des Azeotropes verbunden ist.
Der Mischung wird erlaubt, auf 60 bis 50ºC abzukühlen. Eine Probe wird dann für die Bestimmung der Säurezahl gezogen, die ≤ 2 mg KOH/g sein muß.
Die so erhaltene viskose Verbindung wird bei Raumtemperatur abgegossen. Das Gewicht der Verbindung, die abgegossen wird, beträgt 780 g.
Die ursprüngliche Zusammensetzung für die Basis B1 ist:
Ba: 41.86 g (Tallöl-Fettsäuren mit einem niedrigen Anteil von Terpentinharz-Säuren),
Bb: 17.9 g (dimere und trimere Fettsäuren: "PRIPOL 1022"),
Bc: 40 g (Diethanolamin/Diisopropanolamin, Verhältnis 2:1; molares Verhältnis: Bc: (Ba+Bb) = 1.4:1.
Die Farbe der Basis B1 ist bernsteinartig; Basis B1 kann in Wasser (50 HF) dispergiert werden, was zu einer Dispersion mit einem pH = 9.2 führt.
Eine 10%ige Dispersion in destilliertem Wasser bringt die folgenden Resultate:
- maximale absolvierte Falexbelastung: 2950 Pfund;
- Draves-Test, Durchschnittswert (1%ige Durchschnittslösung): 28 Sek.
- schützende Wirkung: 14 Zyklen in der Klimakammer.

Beispiel 5 (Basis B2: Kondensation)

In einem ähnlichen Reaktor, wie er in Beispiel 4 verwendet wurde, und entsprechend der gleichen Prozedur werden die folgenden Reaktionsmittel eingegeben:
350 g PRIPOL 1022,
150 g Tallöl-Fettsäuren,
292.5 g Diethanolamin,
146.5 g Diisopropanolamin.
Die Kondensation wird bei 160 ± 5ºC fortgesetzt, bis sich 68 ml Reaktionswasser gesammelt haben.
Die so erhaltene sehr viskose Flüssigkeit wird bei 60ºC abgegossen.
Das Gewicht des abgegossenen Produktes beträgt 868 g.
Das Produkt fließt bei Raumtemperatur nicht, weil es sich zu einer nicht klaren, leicht thixotropen Masse setzt.
Um die Dispergierbarkeit in kaltem Wasser zu erleichtern, muß eine kleine Menge PRIPOL 1022 zugefügt werden. Das Produkt kann viel einfacher in heißem Wasser dispergiert werden, und zwar unabhängig davon, ob es weiches oder hartes Wasser ist. Der pH-Wert der Dispersion liegt etwa bei 9.
Eine 10%ige Dispersion in destilliertem Wasser bei 60ºC ergibt die folgenden Resultate:
- maximale absolvierte Falex-Belastung: 3350 Pfund;
- schützende Wirkung: 22 Zyklen in der Klimakammer.
Draves-Test (1%ige Dispersion in destilliertem Wasser): Nicht bestimmbar.
Die prozentuale Ausgangszusammensetzung der Basis B2 ist die folgende:
Bb: 15.95 (dimere und trimere Fettsäuren: "PRIPOL 1022"),
Ba: 37.23 (Tallöl-Fettsäuren mit 2% Anteil von Terpentinharz-Säuren),
Bc: 46.80 (Diethanolamin/Diisopropanolamin, Verhältnis 2:1);
molares Verhältnis: Bc:(Ba+Bb) = 1.4:1.

Beispiel 6 (Basis B3: Kondensationsreaktion)

Unter Durchführung des gleichen Verfahrens für das nachfolgende Beispiel werden folgende Reaktionsmittel in den Reaktor eingegeben:
250 g PRIPOL 1022,
250 g Tallöl-Fettsäuren,
253.3 g Diethanolamin
126.7 g Diisopropanolamin.
Die Kondensation wird bei 160 ± 5ºC fortgesetzt, bis sich 60 ml Reaktionswasser gesammelt haben.
Ein viskoses Produkt wird erhalten, das bei Raumtemperatur fließfähig ist und eine Säurezahl von ≤ 1 mg KOH/g hat. Das Gewicht des erhaltenen Produktes beträgt 877 g.
Die Basis B3 ist nicht einfach bei Raumtemperatur in Wasser ungeachtet dessen Härte dispergierbar.
Eine 10%ige Wasserdispersion der Basis B3 in destilliertem Wasser von 60ºC ergibt die folgenden Resultate:
- maximale absolvierte Falex-Belastung : 3050 Pfund;
- schützende Wirkung: 22 Zyklen in der Klimakammer.
Der Draves-Test mit einer 1%igen Dispersion in destilliertem Wasser ist nicht bewertbar.
Die ursprüngliche prozentuale Zusammensetzung für die Basis B2 ist die folgende:
Bb: 28.42 (PRIPOL 1022)
Ba: 28.42 (Tallöl-Fettsäuren)
Bc: 43.15 (Diethanolamin/Diisopropanolamin).
Um eine gute Qualität der wasserdispergierbaren Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung zu erhalten, ist es notwendig, daß die Basis B in einem guten Maße die folgenden Eigenschaften (aufgelistet mit absteigendem Wichtigkeitsgrad) erfüllt:
- Bf) filmbildende und schützende Eigenschaft
- Bp) Polarität
- Bs) entfettende Eigenschaft.
In Tabelle II wird die Bewertung jeder der oben angegebenen Eigenschaften bezüglich der in den Beispielen hergestellten Basis B dargestellt. Tabelle II Basis Durchschnittsbewertung Zeichenerklärung: I = ungenügend S = genügend B = gut O = sehr gut N.V. = nicht bewertbar.
Wie bereits in den einführenden Abschnitten ausgeführt wurde, bestehen die wasserdispergierbaren Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung aus vier Komponenten, welche sind: Basis A, Basis B, Dispersionsmittel und Verschnittmittel. Für die Formulierung dieser wasserdispergierbaren Zusammensetzung wird der Fachmann auf diesem Gebiet vor allem im Auge behalten, welche der verschiedenen Eigenschaften im Hinblick auf die spezielle Endverwendung der Zusammensetzung verbessert werden soll. Daher werden die verschiedenen Komponenten entsprechend den Anforderungen ausgewählt, wobei der speziell beabsichtigte Zweck besonders im Auge behalten werden muß.
Die Bewertungen, die in den Tabellen I für die Basen A und in Tabelle II für die Basen B dargestellt wurden, haben nur einen relativen, keinen absoluten Wert, d.h. daß auch eine Basis wie z.B. die Basis A1, deren (durchschnittliche) Gesamtbewertung als ungenügend betrachtet wurde, nichts desto trotz nützlich angewendet werden kann, wo es wichtig ist, der wasserdispergierbaren Zusammensetzung insbesondere gute Schmiereigenschaften zu geben. Wenn z.B. die Basis A1 mit der Basis B2 gemischt wird, wird eine wasserdispergierbare Zusammensetzung erhalten, die auch gute filmbildende und polare Eigenschaften neben guten Schmiereigenschaften aufweist.
Nicht nur das, sondern - wie oben ausgeführt wurde - können die wasserdispergierbaren Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl in einem verdünnten Zustand (Konzentration 3 bis 5%), als auch in einem konzentrierten Zustand (Konzentration ≥ 40%) angewendet werden.
Im ersten Fall (Konzentration 3 bis 5%) weist die Zusammensetzung in erster Linie entfettende und reinigende Eigenschaften auf. Die wasserdispergierbare Zusammensetzung sollte jedoch auch genügende filmbildende Eigenschaften zeigen, weil ein Schutz, obwohl nur für eine kurze Zeit, des Stahlbleches notwendig ist. (In diesem Fall genugt ein kontinuierlicher Film von monomolekularer Dicke.) Im zweiten Fall (Konzentration ≥ 40%) zeigt die wasserdispergierbare Zusammensetzung in erster Linie schützende Eigenschaften (d.h., daß in diesem Fall bevorzugt wird, daß die Zusammensetzung in der Lage ist, einen kontinuierlichen Film mit einer multimolekularen Dicke zu bilden). In einigen Fällen ist es notwendig, daß der schützende Film in der Lage ist, viele Monate (zumindest 4 bis 5 Monate) zu überdauern.
Diese Doppelfunktion erfordert eine Kompromißlösung, da eine hohe Reinigungswirkung nicht kompatibel mit einer hohen filmbildenden Wirkung ist.
Es gibt auch weitere, weniger wichtige Faktoren, die manchmal in Betracht gezogen werden müssen.
Als Richtlinie werden im folgenden einige der gebräuchlichsten Fälle gezeigt und die entsprechenden Formulierungen für die wasserdispergierbaren Zusammensetzungen vorgeschlagen.
1. Die Behandlung von Stahlblech mit einer sehr verschmutzten Oberfläche wird gefordert, wofür eine kurze Schutzzeit notwendig ist, oder
2. ein Stahlblech mit einer nicht sehr verschmutzten Oberfläche muß behandelt werden, für das ein lang andauernder Schutz notwendig ist, oder
3. ein Stahlblech, dessen Oberfläche nicht dressiergewalzt wurde, für das ein lang andauernder Schutz benötigt wird, oder schließlich,
4. ein Stahlblech mit einer sehr verschmutzten Oberfläche, für das eine gute Reinigungswirkung und ein zeitweiser Schutz (verdünnte Zusammensetzung und darauf folgend ein dauerhafter Schutz (konzentrierte Zusammensetzung) benötigt werden. Dies ist die am meisten vorliegende Situation.
Unter Beachtung der in den Tabellen I und II gezeigten Eigenschaften können die folgenden Schlußfolgerungen gezogen werden:
Für den ersten Fall ist eine Zusammensetzung der Formel A mit einer Konzentration von 3 bis 5% geeignet;
für den zweiten Fall ist eine Zusammensetzung der Formel B bei einer Konzentration von 40 bis 50% geeignet;
für den dritten Fall ist andererseits eine Zusammensetzung der Formel C mit einer Konzentration höher als 60% geeigneter;
schließlich ist es für den vierten Fall nützlich, eine Zusammensetzung der Formel D zuerst mit einer Konzentration von 3 bis 5% und dann dieselbe Zusammensetzung mit einer Konzentration höher als 40% zu verwenden; soweit es die Formulierung dieser vier Zusammensetzungen betrifft, kann Bezug auf Tabelle III genommen werden. Tabelle III Form Basis Ethylenglykol Glykoläther Wasser
Es ist in Erinnerung zu rufen, daß bei der Herstellung der verschiedenen wasserdispergierbaren Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung keine Schwierigkeiten dahingehend auftauchen, daß die verschiedenen obengenannten Komponenten einfach gemischt werden müssen, und zwar vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge (z.B. Basis A, Basis B, Dispersionsmittel, Verschnittmittel) bei einer Temperatur von 40 bis 50ºC unter Rühren, bis die Mischung völlig homogen oder klar ist. Wie bereits oben ausgeführt wurde, genügt es, noch eine kleine Menge (0,5 bis 1%) eines Verschnittmittels hinzuzufügen, falls es nicht möglich ist, eine klare Dispersion durch einfaches Mischen der Komponenten zu erhalten.

Claims

1. Wasserdispergierbare Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus den folgenden vier Komponenten besteht:

i) eine Basis A, welche Basis durch die Reaktion bei einer Temperatur von 20ºC bis 160ºC eines sauren, organischen, wasserdispergierbaren Reaktionsmittels Aa, ausgewählt aus einer wasserlöslichen Polycarboxylsäure oder einem Phosphorester, der durch Reaktion eines Phosphorsäureanhydrids mit einem Fettalkohol mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen in dem Molekül, oder mit einer monosubstituierten und/oder disubstituierten Phenolverbindung, Oxo-Alkoholverbindung erhalten wird, welche Verbindungen kondensiert oder nicht-kondensiert mit Ethylenoxid und/oder Ethylenoxid/Polypropylenoxidmischungen sind, und eines basischen, organischen Reaktionsmittel Ab, erhalten wird, das aus einer organischen basischen Verbindung besteht, die aus einem Amin, einem Diamin und/oder einem Polyamin mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen in ihrem Molekül und entsprechend der folgenden Formel ausgewählt ist:

H&sub2;N-(RNH)n-H (II)

wobei R für eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und n eine ganze Zahl ≤ 6 ist vorzugsweise aus einem Propylendiamin mit einer Primäramingruppe und einer Sekundäramingruppe und entsprechend der Formel II, mit oder ohne Oxyethylengruppen oder einer Verbindung der Formel

wobei R für den Rest der Tallfettsäuren steht, in einem molaren Verhältnis von Aa:Ab = 1:2, wobei die Reaktion ausgeführt wird, bis ungefähr 0.65 - 1.95 Mol Wasser sich gesammelt haben, oder bis eine vollständige Wasserlöslichkeit des Produktes der Salzbildungsreaktion erreicht ist;

ii) eine Basis B, welche Basis im wesentlichen ein Produkt oder eine Mischung von Produkten der Kondensation oder Salzbildung ist und möglicherweise freie Komponenten enthält, resultierend aus der Reaktion bei einer Temperatur von 150ºC bis 190ºC einer Monocarboxylsäure mit 8 - 18 Kohlenstoffatomen (Reaktionsmittel Ba) in Mischung mit einer Dicarboxylsäure mit maximal 36 Kohlenstoffatomen (Reaktionsmittel Bb), mit einem Alkanolamin, vorzugsweise einem Dialkanolamin (Reaktionsmittel Bc) in einem molaren Verhältnis von Bc : (Ba+Bb) ≤ 1.5:1,

iii) Wasser (Dispersionsmittel) und

iv) ein Verschnittmittel,

wobei die wasserdispergierbare Zusammensetzung die folgenden Prozentualanteile aufweist:

i) Basis A: 7 - 50%

ii) Basis B: 8 - 56%

iii) Verschnittmittel: 5 - 28%

iv) Wasser: 14 - 27%.

2. Wasserdispergierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Basis A durch die Reaktion eines organischen, wasserdispergierbaren, sauren Reaktionsmittels Aa erhältlich ist, das aus einem Phosphorsäureester besteht, welcher Phosphorsäureester aus der Reaktion von einem Mol von P&sub2;O&sub5; mit 2 bis 4.5 Molen von Alkohol

R&sub1;-(OCH&sub2;CHR&sub2;)-OH (I)

resultiert, wobei

R&sub1; ein (C&sub1;-C&sub2;&sub4;) Alkyl oder Aralkyl,

R&sub2; H oder -CH&sub3; und

x eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist,

und das basische Reaktionsmittel Ab eine Mischung eines Diamins der Formel

H&sub2;N-(RNH)n-H (II),

wobei

R eine (C&sub1;-C&sub4;) Alkylengruppe und

n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist,

mit einer Verbindung der Formel

ist, wobei R ein Alkylrest der Tall-Fettsäuren ist.

3. Wasserdispergierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis B aus einer organischen Carboxylsäure Ba, die aus den Tall-Fettsäuren besteht, einer organischen Carboxylsäure Bb, die aus einer dimeren Säure besteht, welche dimere Säure durch Polymerisieren einer ungesättigten Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen, enthaltend 80 - 97% einer dimeren Säure, etwa 20 - 30% einer trimeren Säure und nicht mehr als etwa 1% einer monomeren Säure, mit einem Alkanolamin Bc, das aus einem Dialkanolamin besteht, das aus einer 2: 1-Diethanolamin/Diisopropylaminmischung besteht, in dem molaren Verhältnis von Bc : (Ba+Bb) kleiner oder gleich 1.5:1 erhältlich ist.

4. Wasserdispergierbare Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis B aus einer organischen Carboxylsäure Bb erhältlich ist, die aus einer dimeren Säure enthaltend etwa 95% Dioleinsäure, etwa 4% einer trimeren Säure und etwa 1% einer monomeren Säure besteht und eine Säurezahl von 185 - 195, ein Äquivalenzgewicht von 290 - 295 und ein Molekulargewicht von 360 - 370 aufweist.

5. Wasserdispergierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschnittmittel aus einem oder mehreren Glykolen besteht.

6. Wasserdispergierbare Zusammensetzung mit reinigender Wirkung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer 3 - 5%igen Wasserdispersion einer wasserdispergierbaren Zusammensetzung entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 5 besteht.

7. Wasserdispergierbare Zusammensetzung mit schützender Wirkung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Dispersion einer wasserdispergierbaren Zusammensetzung entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 5 bei einer Konzentration von zumindest 40% besteht.

8. Verfahren zur Herstellung einer wasserdispergierbaren Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Komponenten bei einer Temperatur von 40ºC - 50ºC unter Rühren gemischt werden, bis die Mischung völlig homogenisiert oder klar ist, wobei möglicherweise eine kleine (0.5 - 1%) Menge von Verschnittmittel hinzugegeben wird.