(19)
(11) EP 0 282 863 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
21.09.1988  Patentblatt  1988/38

(21) Anmeldenummer: 88103507.5

(22) Anmeldetag:  07.03.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4C11D 3/22, C11D 1/83, C11D 1/66, C11D 3/02, C11D 3/06, C11D 3/08, C23G 1/14
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE DE FR

(30) Priorität: 14.03.1987 DE 3708330

(71) Anmelder: Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien
40191 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • Kresse, Josef, Dr.
    D-4049 Rommerskirchen 1 (DE)
  • Friesendorf, Armin
    D-4010 Hilden (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Flüssige, alkalische Reinigerkonzentrate


    (57) Die Erfindung betrifft flüssige alkalische Reiniger­konzentrate, die die folgenden Komponenten aufweisen:

    a) 80 bis 99,7 Gew.-% einer wäßrigen Lösung eines Builders oder Buildergemisches, enthaltend 50 bis 60 Gew.-% Wasser sowie mindestens ein Alkalimetall­silikat und/oder Alkalimetallphosphat,

    b) 0,3 bis 22 Gew.-% einer Tensidkombination beste­hend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Ten­siden und Alkylglucosiden.


    Derartige Reinigerkonzentrate werden bei der Reinigung von Metalloberflächen, insbesondere von Stahl, Bunt­metallen, Kupfer und Zink vor Veredelungsprozessen und bei der Zwischenreinigung vor Verarbeitungsprozessen verwendet.


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft flüssige, alkalische Reiniger­konzentrate für die industrielle Reinigung von metal­lischen Oberflächen auf Basis konzentrierter wäßriger Lösungen von alkalischen Builderstoffen und Tensiden.

    [0002] Für die industrielle Reinigung von harten Oberflächen mit wäßrigen Lösungen wird eine Vielzahl von Mitteln eingesetzt. Die wichtigsten Komponenten dieser Stoffe sind Builder- und Tensidsysteme alleine und in Kombi­nationen miteinander. Die Eigenschaften dieser Basis­mischungen aus Buildern und Tensiden müssen für den praktischen Einsatz häufig noch durch den Zusatz von weiteren Inhaltsstoffen wie Komplexbildnern und Korro­sionsinhibitoren dem jeweils vorliegenden Anwendungs­fall angepaßt werden.

    [0003] Die wäßrigen Lösungen der alkalischen Reinigungsmittel besitzen einen pH-Wert von ca. 11-14. Sie sind beson­ders für schwierige Reinigungsaufgaben, z.B. zur Ent­fernung von dicken Öl- und Pigmentverschmutzungen in Reparaturbetrieben und zur Behälter- und Anlagenreini­ gung, geeignet. Weiterhin wird dieser Produkttyp ins­besondere zur Feinreinigung von metallischen Oberflä­chen eingesetzt, wobei metallisch reine Oberflächen gefordert sind. Dies gilt beispielsweise bei der Rei­nigung vor und nach Härteprozessen, bei der Reinigung von Bandstahl vor der Glühe und vor dem Beschichten sowie bei der Vorbehandlung von Werkstücken in Gal­vaniken, Phosphatierungen, Lackierereien und Emaillier­betrieben. Mit diesen Reinigungslösungen wird eine sehr hohe Reinheit der Werkstückoberfläche bei einem gleichzeitig guten Schmutztragevermögen des Bades er­reicht. Neben der manuellen Reinigung werden als Ver­fahren Tauchen, Bürsten, Spritzen, Ultraschall und Elektrolyse alleine oder in Kombination miteinander angewendet.

    [0004] Typische alkalische Reinigungsmittel werden als Pulver durch Mischen von 80 - 100 % alkalischer Buildersub­stanz und 0 - 20 % verschiedener anionischer und nichtionischer Tenside hergestellt. Die gebräuchlich­sten anorganischen Builder sind alkalisch reagierende Hydroxide, Silikate, Phosphate und Carbonate von Na­trium und/oder Kalium. Je nach Bedarf kommen noch als Komplexbildner Gluconate, Alkanolamine, Polycarbon­säuren, Polyoxicarbonsäuren und Phosphonate zum Ein­satz. Die Tensidmischungen bestehen aus niedrig und hoch ethoxylierten und propoxylierten Alkylphenolen und/oder Fettalkoholen mit verschiedener Kettenlänge und/oder Fettaminen mit verschiedenen Kettenlängen und/oder Fettsäuren bzw. Sulfonsäuren. Diese Inhalts­stoffe sind in den alkalischen Reinigungsmitteln in verschiedenen Kombinationen und Relativkonzentrationen vertreten. Die Zusammensetzung eines optimalen Produk­tes kann in der Regel nur empirisch durch eine spe­zielle Musterbearbeitung gefunden werden.

    [0005] Pulverförmige Reinigungsmittel neigen stark zum Stau­ben und können daher beim Dosieren eine Belästigung oder sogar Gefährdung des Anwenders verursachen. An­dere Mittel können bei der Lagerung - besonders unter Druck auf Stapelpaletten - verklumpen. Beim Nachschär­fen eines Reinigungsbades müssen die Lösungen auf ca. 40-50°C vorgewärmt, bewegt und das Pulver unter lang­samen Zurieseln in das Bad gegeben werden. Anderen­falls sinkt es an der Zugabestelle auf den Boden und versteint, wodurch die Auflösegeschwindigkeit dra­stisch abfällt. Beim Eintrag des festen Mittels in das heiße Bad können Spritzer den Anwender gefährden. Der­artige Mittel können nur unter großem, oft wirtschaft­lich nicht vertretbarem Aufwand automatisch dosiert werden, da sie in der Regel hygroskopisch sind. Die Auswahl von Tensiden für derartige Reinigungsmittel ist stark eingeschränkt. So werden beispielsweise nichtionische Tenside, die endständige OH-Gruppen auf­weisen, in Gegenwart von festem Ätznatron durch Luft­sauerstoff oxidiert. Hierdurch wird die Lagerbestän­digkeit solcher Reinigungsmittel stark beeinträchtigt, was sich insbesondere in den folgenden negativen Aus­wirkungen zeigt: Der Trübungspunkt der nichtionischen Tenside steigt an, die optimale Reinigungstemperatur der Reinigungslösungen wird erhöht und das Schaumver­halten beeinträchtigt, d.h. die Lösungen schäumen we­sentlich stärker. Weiterhin ist das Aufnahmevermögen des Pulvers für die flüssigen Tenside eng begrenzt. Um ein rieselfähiges Pulver zu erhalten, dürfen obere Grenzwerte in der Konzentration nicht überschritten werden, die von der Korngrößenverteilung des Pulvers abhängen.

    [0006] Derartige Schwierigkeiten können mit flüssigen Reini­gungsprodukten weitgehend vermieden werden. Bei der Formulierung derartiger Reinigungsmittel tauchen je­doch zwei Probleme auf: Natriumverbindungen der Buil­dersubstanzen können in der Mehrzahl der Fälle nur bis zu einer maximalen Konzentration von ca. 100-150 g/l als thermodynamisch stabile Lösungen bei Umgebungstem­peratur (Raumtemperatur) konfektioniert werden. Beim Einsatz der entsprechenden Kaliumverbindungen können dagegen Mengen von ca. 500 g/l gelöst werden. Die Roh­stoffkosten steigen dann allerdings beträchtlich auf etwa den doppelten Wert an. Weiterhin ist die Löslich­keit der bewährten Tenside in derartig hoch salzhalti­gen, stark alkalischen Lösungen völlig ungenügend. Übliche nichtionische Tenside sind überhaupt nicht aufzulösen, und bei anionischen Tensiden besteht nur die Möglichkeit, Verbindungen aufzulösen, die eine sehr kurze, wenig hydrophobe C-Kette in der Größenord­nung von sechs oder weniger C-Atomen aufweisen. Nonyl­phenolethoxylate, Fettalkoholethoxylate, Fettsäuren und Alkylbenzolsulfonate sind für derartige Reini­gungsmittel ungeeignet. In den Builderlösungen können bekanntlich Carbonsäuren mit einer maximalen Ketten­länge von ca. 6 C-Atomen und Zuckertenside allein (EP-OS 148 087) und in Kombination bis zu hohen Kon­zentrationen aufgelöst werden. Längerkettige Fettsäu­ren und nichtionische Tenside können dagegen alleine nicht homogen eingearbeitet werden. In einer Zweier­kombination Fettsäure/ Zuckertensid bzw. nichtioni­sches Tensid/Zuckertensid werden die Tenside in ca. 40 - 50 %igen Builderlösungen ebenfalls nicht gelöst. Die Kombinationen führen dagegen beim Verdünnen mit Wasser bis zur Konzentration von ca. 30 % zu brauch­baren Lösungen.

    [0007] Es wurden daher schon Zweikomponentenreinigungsmittel vorgeschlagen, die als solche kein Natriumhydroxid enthalten. So werden in der DE-OS 32 46 080 pulverför­mige Silikatreiniger beschrieben, die gefällte Kiesel­säure und Phosphorsäure enthalten. Ferner werden in der DE-OS 32 46 124 Boratreiniger beschrieben, die Borsäure bzw. Borate und Phosphorsäure enthalten. Einen Überblick über solche Zweikomponentenreiniger gibt Ch. Roßmann in "Rationelle Vorbehandlung durch kontinuierlichen Betrieb von Entfettungsbädern", Me­talloberfläche, Vol. 39 (1985), Seiten 41 bis 44. Diese Reiniger werden mit Hilfe von Dispergatoren in Wasser suspendiert und gegebenenfalls mit Komplexbild­nern versetzt. Da in dem gebildeten Slurry die Konzen­tration an gelösten Salzen minimal und der pH-Wert durch die Phosphorsäure leicht sauer eingestellt ist, können nur nichtionische Tenside, jedoch keine anioni­schen Tenside in hohen Konzentrationen aufgelöst wer­den. Dieser Slurry wird in das Reinigungsbad gepumpt und dort getrennt mit Natronlauge versetzt, wobei das gewünschte SiO₂/Na₂O-Verhältnis bzw. der gewünschte pH-Wert eingestellt wird. Beide Einzelkomponenten, d.h. Reiniger-Slurry einerseits und Natronlauge ande­rerseits, müssen in einem streng vorgegebenen Volu­menverhältnis zueinander dosiert werden. Die Fällungs­kieselsäure löst sich im alkalischen Medium des Reini­gungsbades innerhalb von wenigen Minuten zum Silikat auf.

    [0008] Bei einem anderen Ansatz zur Problemlösung werden Builder und Tenside voneinander getrennt in Wasser gelöst, versandt und später zum Ansetzen der Reini­gungsbäder in einem streng vorgegebenen Volumenver­hältnis zueinander dosiert, vergleiche H. D. Heidenbluth: "Rationaliserung und Automatisierung bei der Vorbehandlung vor dem Emaillieren"; Mitteilungen des Vereins Deutscher Emailfachleute e.V., Vol. 31 (1983), Seiten 109 bis 116. Zur Herstellung der Buil­derlösungen werden die Kaliumverbindungen eingesetzt, die Wirkstoffkonzentrationen von ca. 50 % erlauben. Wegen der sehr hohen Rohstoffkosten ist diese Arbeits­weise wenig wirtschaftlich.

    [0009] Bei beiden Konzeptionen muß mit einem Zweikomponen­ten-Produkt gearbeitet werden, was Nachteile für die Lagerhaltung und Dosierung einschließt. Weiterhin be­stehen keine einfachen, schnellen Analysenverfahren zur Bestimmung der Konzentration von beiden Komponen­ten in den Reinigungsbädern.

    [0010] In Chemical Abstracts Vol. 100 (1984), Seite 114, ab­stract 100:70·377k, wird ein Geschirrspülmittel auf der Basis eines alkalischen Slurrys beschrieben, wobei Alkalihydroxide, Phosphate und Silikate mit Wasser angeteigt werden. Zur Dispergierung sind Polyacryl­säure und spezielle polymere Tenside erforderlich. Besondere Probleme sind neben den hohen Rohstoffkosten die Dispersionsstabilität und die Beschränkung auf ein spezielles copolymeres Tensid.

    [0011] Die obengenannten Schwierigkeiten, Probleme und Nach­teile beim Arbeiten mit den alkalischen Pulverproduk­ten, mit den alkalischen Zweikomponentenprodukten oder mit dem Slurry können mit homogenen, flüssigen alka­lischen Produkten, die als Einkomponenten-Produkte alle erforderlichen Inhaltsstoffe enthalten, vermieden werden. Es ist daher vorgeschlagen worden, große Men­gen an hydrotropen Substanzen, wie Cumolsulfonat, Lig­ninsulfonat, Ethylhexylsulfat, Phosphorsäureester etc., einzusetzen. Diese hydrotropen Substanzen dienen ausschließlich dazu, die reinigungstechnisch aktiven anionischen und nichtionischen Tenside in die hoch salzhaltigen, stark alkalischen Builderlösungen einzu­bringen. Sie liefern dagegen praktisch keinen Beitrag zum Reinigungsprozeß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sie die Rohstoffkosten sehr stark anheben. Obwohl die hydrotropen Substanzen die Löslichkeit der Tenside in der Builderlösung verbessern, ist es den­noch nicht möglich, Reinigungsmittel, die Builderlö­sungen mit Wassergehalten von weniger als 60 % auf­weisen, einzusetzen. Durch die Zugabe von Wasser wer­den sie auf 60 - 70 % Wassergehalt verdünnt, was negative Auswirkungen auf die Verpackungs- und Trans­portkosten mit sich bringt.

    [0012] Nach Chemical Abstracts, Vol. 89 (1978), Seite 79, abstract 89:91·432 u, können bei sodaalkalischen Pro­duktkonzentraten nichtionische Tenside in den Lösungen ohne hydrotrope Substanzen mit Konzentrationen von 2 - 6 % aufgelöst werden. Nachteilig ist hier neben der geringen Alkalität die niedrige Wirkstoffkonzen­tration um ca. 30 %.

    [0013] Die gebräuchlichen technischen Industriereiniger wer­den üblicherweise in Silikat- und Phosphatreiniger eingeteilt. Hierbei charakterisiert man die pulverför­migen Silikatreiniger auf Basis von Natriummetasilikat und Ätznatron in der Regel durch das SiO₂/Na₂O-Ge­wichts- bzw. Molverhältnis, das sich beim Auflösen der Produkte in Wasser einstellt. Derartige Reiniger kön­nen bei Umgebungstemperatur bis zu einer maximalen Konzentration von ca. 100 g/l in Wasser aufgelöst wer­den, sofern die ensprechenden Natriumsalze und Ätz­natron eingesetzt werden. Finden hingegen die entspre­chenden Kaliumsalze und Kaliumhydroxid Verwendung, so resultieren Lösungen mit einer maximalen Konzentration von ca. 500 g/l.

    [0014] Die DE-OS 35 18 672 beschreibt ein flüssiges Reini­gungskonzentrat mit einem nichtionischen Tensid und einer Kombination von drei Lösungsvermittlern für stark alkalische Reinigungsformulierungen. Das Reini­gungskonzentrat für stark alkalische Reinigungsformu­lierungen besteht aus einem ethoxylierten und zusätz­lich propoxylierten oder butoxylierten Fettalkohol, einem Zuckertensid, einem Maleinsäureanhydridaddukt an eine ungesättigte Fettsäure und einer verzweigten Carbonsäure. Derartige Reinigerformulierungen finden insbesondere Verwendung im gewerblichen Bereich, wie Molkereien und Brauereien.

    [0015] Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfin­dung darin, Tenside in möglichst hoher Konzentration in wäßrige, gleichfalls hochkonzentrierte Builderlö­sungen einzubringen bzw. aufzulösen.

    [0016] Weiterhin besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfin­dung darin, ein Reinigerkonzentrat zum Reinigen von Metalloberflachen, insbesondere von Stahl, Buntmetall, Kupfer und Zink, die anschließend Veredelungsprozessen wie Phosphatieren, Galvanisieren, Emaillieren, Lackie­ren etc. unterworfen werden sollen, zur Verfügung zu stellen. Auch sollen die erfindungsgemäßen Reiniger­konzentrate Anwendung bei der Zwischenreinigung vor Verarbeitungsprozessen, beispielsweise vor der Glühe, finden.

    [0017] Die vorstehend genannten Aufgaben werden gelöst durch flüssige, alkalische Reinigerkonzentrate, die aus einer konzentrierten wäßrigen Lösung eines Builders oder Buildergemisches sowie einer speziellen Tensid­kombination bestehen.

    [0018] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementspre­chend flüssige alkalische Reinigerkonzentrate auf Ba­sis von wäßrigen Lösungen alkalischer Builderstoffe und Tensiden, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie die folgenden Komponenten aufweisen:

    a) 80 bis 99,7 Gew.-% einer wäßrigen Lösung eines Builders oder Buildergemisches, enthaltend 50 bis 60 Gew.-% Wasser sowie mindestens ein Alkalime­tallsilikat und/oder Alkalimetallphosphat,

    b) 0,3 bis 20 Gew.-% einer Tensidkombination beste­hend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Ten­siden und Alkylglucosiden.



    [0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­den Erfindung sind die Reinigerkonzentrate dadurch ge­kennzeichnet, daß die Buildergemische neben einem Al­kalimetallsilikat und/oder einem Alkalimetallphosphat ferner Alkalimetallhydroxide und/oder Alkalimetall­gluconate und/oder Alkanolamine enthalten.

    [0020] Somit können die erfindungsgemäßen Reinigerkonzentrate die folgenden Builderstoffe enthalten: Entweder Al­kalimetallsilikat und Alkalimetallphosphat jeweils alleine oder aber im Gemisch. Außerdem besteht die im Sinne der Erfindung bevorzugte Möglichkeit, diese Builderstoffe mit Alkalimetallhydroxiden, Alkalime­tallgluconaten und Alkanolaminen zu kombinieren, wobei solche Kombinationen einen oder mehrere der zusätzli­chen Builderstoffe enthalten können. Hierzu sei auf die nachstehend angeführten, beispielhaften Builderge­ mische verwiesen (siehe die Beispiele: "Buildergemi­sche in wäßriger Lösung", Nr. 1 bis 10).

    [0021] Als Alkalimetalle finden im Sinne der Erfindung vor­zugsweise Natrium und/oder Kalium Verwendung. Hierbei werden bevorzugt Mischungen entsprechender Natrium- und Kaliumverbindungen eingesetzt, wobei der Anteil der Kalium-Ionen denjenigen der Natrium-Ionen über­trifft. So soll das Verhältnis von Kalium-Ionen zu Natrium-Ionen vorzugsweise mindestens 4 : 1 betragen und kann sich zugunsten der Kalium-Ionen beliebig ver­schieben.

    [0022] Wenn hier von Alkalimetallsilikaten die Rede ist, so werden erfindungsgemäß hierunter wäßrige Lösungen von Alkalimetallsilikaten mit einem Molverhältnis SiO₂/­Me₂O im Bereich von 2 bis 4 : 1 (Me = Na und/oder K) und Feststoffgehalten im Bereich von 55 bis 28 Gew.-% verstanden. Vorzugsweise finden wäßrige Natriumsili­katlösungen, d.h. Wasserglaslösungen, Verwendung, ins­besondere solche mit einem Molverhältnis SiO₂/Na₂O im Bereich von ca. 3,4 : 1 und einem Gesamtfeststoffge­halt von ca. 38 Gew.-%.

    [0023] Unter dem Begriff Alkalimetallphosphate sind im Sinne der Erfindung Alkalimetall-Orthophosphate, -Pyrophos­phate und -Triphosphate (auch Tripolyphosphate ge­nannt) zu verstehen. Von diesen werden jedoch erfin­dungsgemäß die Triphosphate bevorzugt, insbesondere das Kaliumtriphosphat.

    [0024] Werden derartige Phosphate in Kombination mit den vor­stehend erörterten Silikaten eingesetzt, so soll in der Regel der Silikatanteil in den wäßrigen Builder­ lösungen überwiegen; d.h. der Phosphatanteil liegt im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Builderlösung.

    [0025] Als Alkalimetallhydroxide werden erfindungsgemäß be­vorzugt Natrium- und/oder Kaliumhydroxid - in der Re­gel in Form ihrer 50- bzw. 45-gewichtsprozentigen wäß­rigen Lösungen - eingesetzt.

    [0026] Werden nun die vorstehend erörterten Alkalimetallsili­katlösungen in Kombination mit Alkalimetallhydroxiden verwendet, so verschiebt sich das jeweilige Molver­hältnis SiO₂/Me₂O einer solchen Kombination zu gerin­geren Werten. Anders ausgedrückt besagt dies, daß bei gleichzeitiger Verwendung von Alkalimetallsilikaten und Alkalimetallhydroxiden in der wäßrigen Builderlö­sung die Summe der Alkalimetalle in das Molverhältnis SiO₂/Me₂O eingeht. Dementsprechend finden sich in den bereits vorstehend angesprochenen Beispielen "Builder­gemische in wäßriger Lösung" stets die Werte SiO₂/Me₂O für die jeweils angegebene Kombination aus Alkalime­tallsilikat und Alkalimetallhydroxid. Die Molverhält­nisse derartiger Kombinationen können generell in breiten Bereichen schwanken; erfindungsgemäß bevorzugt sind hierbei jedoch Molverhältnisse SiO₂/Me₂O im Be­reich von 0,1 bis 1,5 : 1. Insbesondere finden Kombi­nationen von wäßrigen Natriumsilikatlösungen mit Ka­liumhydroxidlösungen Verwendung, wobei hinsichtlich des Verhältnisses Kalium zu Natrium das oben Gesagte gilt. Auch sind hierbei durchaus Gemische von Kalium­hydroxid- und Natriumhydroxidlösungen möglich, wobei gleichfalls das angesprochene Verhältnis zu beachten ist.

    [0027] Generell besteht auch die Möglichkeit, Alkalimetall­phosphate mit Alkalimetallhydroxiden zu kombinieren, beispielsweise Kaliumtriphosphat und Kaliumhydroxid. Hierbei kann der Gehalt der wäßrigen Builderlösungen an Alkalimetallhydroxid im Bereich von 30 bis 50 Gew.-% liegen.

    [0028] Werden Kombinationen von Alkalimetallsilikaten und Alkalimetallhydroxiden mit Alkalimetallphosphaten ver­wendet, so ist ein Gehalt an Alkalimetallphosphat im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Builderlösung, erfindungsgemäß bevorzugt.

    [0029] Im Sinne der Erfindung können ferner Alkalimetallglu­conate, d.h. insbesondere das Natrium- oder Kaliumglu­conat, als zusätzliche Builderstoffe Verwendung fin­den; vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Builderlösung.

    [0030] Überraschenderweise können auch Alkanolamine als zu­sätzliche Builderstoffe in den erfindungsgemäßen Reinigerkonzentraten Verwendung finden und homogen gelöst werden. Generell werden hierbei unter dem Be­griff Alkanolamine 1- bis 3-fach durch Hydroxyalkyl­gruppen - mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest - sub­stituierte Amine verstanden. Vorzugsweise werden im Sinne der Erfindung Di- und/oder Triethanolamin ein­gesetzt; insbesondere in Mengen von 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Builderlösung.

    [0031] Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt ferner in der vorstehend angegebenen Tensidkombination, beste­hend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden und Alkylglucosiden. Diese Tensidkombination ermög­ licht erst ein homogenes Lösen derartiger Tenside in den hoch salzhaltigen, hoch alkalischen wäßrigen Buil­derlösungen.

    [0032] Die überraschend gefundene Tensidkombination zur Her­stellung der flüssigen, alkalischen Reinigerkonzen­trate enthält:

    1. Alkylglucoside:



    [0033] Alkylmonoglucoside und/oder Alkylpolyglucoside mit 2 bis 6 Glucoseeinheiten, jeweils mit acetalischer Bindung des hydrophoben Alkyl-Restes an das Glu­cosemolekül, wobei der Alkylrest gesättigt und unverzweigt ist und 8 bis 14 C-Atome aufweist. Beispielhaft seien hier genannt: C12/14-Alkylmono­glucoside bzw. -polyglucoside sowie Octyl-/Decyl-­1,8-glucosid. Das letztgenannte Glucosid ist im Sinne der Erfindung bevorzugt. Die Glucoside wer­den je nach Anwendungsfall in einer Konzentration von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Reiniger­konzentrat, eingesetzt.

    2. Anionische Tenside:



    [0034] Geradkettige und verzweigte, gesättigte und unge­sättigte Carbonsäuren mit Kettenlängen von 6 - 18 C-Atomen und/oder deren Natrium- bzw. Kaliumsalze. Die Konzentrationen liegen bei 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Reinigerkonzentrat.

    [0035] Als Beispiele für die im Sinne der Erfindung einzu­setzenden anionischen Tenside seien genannt: Linol­säure, n-Hexancarbonsäure, Isononansäure, Caprylsäure, Kaliumschmierseife (= Kaliumsalz der Sojaölfettsäure).

    3. Nichtionische Tenside:



    [0036] Ethoxylierte bzw. propoxylierte Alkohole, Phenole und Amine. Insbesondere verwendet werden Fettalko­hole mit einer Kettenlänge von 12 - 18 C-Atomen, Oxoalkohole mit einer Kettenlänge von 9 - 15 C-­Atomen, Nonylphenol sowie Fettamine mit einer Ket­tenlänge von 12 - 18 C-Atomen, jeweils mit 1 - 14 Mol Ethylenoxid (EO) bzw. Propylenoxid (PO).

    [0037] Derartige nichtionische Tenside werden in Konzentra­tionen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Reiniger­konzentrat, eingesetzt.

    [0038] Beispielhaft seien hier genannt:
    C₁₂₋₁₈-Fettalkohole, ethoxyliert mit 4, 9 oder 14 Mol EO; Oleylalkohol, ethoxyliert mit 2 oder 10 Mol EO; C₉₋₁₂-Oxoalkohol, ethoxyliert mit 6 EO; C₁₁₋₁₅-Oxoal­kohole, ethoxyliert mir 7 oder 9 Mol EO; Nonylphenol, ethoxyliert mit 6 oder 12 Mol EO; C₁₂₋₁₈-Fettamine (Kokosamin), ethoxyliert mit 12 Mol EO; C₁₄₋₁₈-Fett­amine (Talgamin), ethoxyliert mit 12 Mol EO. Auch die entsprechenden propoxylierten Verbindungen können Ver­wendung finden.

    [0039] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Reinigerkonzentrat dadurch gekenn­zeichnet, daß die Tensidkombination, jeweils bezogen auf das Reinigerkonzentrat, die folgenden Komponenten enthält:

    (c) 0,1 bis 5 Gew.-% anionisches Tensid, das ausge­wählt ist aus der aus geradkettigen und verzweig­ten, gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren mit 6 bis 18 C-Atomen und deren Alkalimetallsalzen bestehenden Gruppe sowie deren Gemische,

    (d) 0,1 bis 5 Gew.-% nichtionisches Tensid, das ausge­wählt ist aus der aus Fettalkoholen mit 12 bis 18 C-Atomen, Oxoalkoholen mit 9 bis 15 C-Atomen, No­nylphenol und Fettaminen mit 12 bis 18 C-Atomen, jeweils mit 1 bis 14 Mol Ethylenoxid oder Pro­pylenoxid, bestehenden Gruppe sowie deren Gemische und

    (e) 0,1 bis 10 Gew.-% Alkylmonoglucoside und/oder Al­kylpolyglucoside mit 2 bis 6 Glucoseeinheiten, jeweils mit acetalischer Bindung des geradkettigen und gesättigten, 8 bis 14 C-Atome aufweisenden Alkylrestes an Glucose, sowie deren Gemische.



    [0040] Obwohl die genannte Tensidkombination durch die Varia­tion innerhalb der obengenannten Bereiche frei einge­stellt werden kann, ist es bevorzugt, das Verhältnis von anionischen Tensiden zu nichtionischen Tensiden zu Zuckertensiden im Bereich von 0,5 zu 0,5 zu 1,0 bis 2 zu 3 zu 5 einzustellen.

    [0041] Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigerkonzen­trate bei der Reinigung von Metalloberflächen, inbes­sondere von Stahl, Buntmetallen, Kupfer und Zink vor Veredelungsprozessen wie Phosphatieren, Galvanisieren, Emaillieren und Lackieren sowie bei der Zwischenreini­gung vor Verarbeitungsprozessen, insbesondere vor der Glühe.

    [0042] Obwohl die erfindungsgemäßen Reinigerkonzentrate selbstverständlich auch in unverdünnter Form angewen­det werden können, ist jedoch im Sinne der vorliegen­den Erfindung bevorzugt, die Reinigerkonzentrate der­art zu verwenden, daß man eine 1 bis 20 Gew.-% Reini­ gerkonzentrat enthaltende wäßrige Lösung für die oben genannten Reinigungsprozesse einsetzt. Dementsprechend enthalten bevorzugt verwendete Reinigungslösungen 10 bis 200 g/l der erfindungsgemäßen Reinigerkonzentrate.

    [0043] Der Vorteil der erfindungsgemäßen flüssigen, alkali­schen Reinigerkonzentrate besteht zum einen darin, daß diese einen hohen Wirkstoffgehalt an Buildern aufwei­sen und gleichzeitig Tenside in hoher Konzentration enthalten. Zum anderen ermöglicht es die vorliegende Erfindung erstmals, derartige flüssige, alkalische Reinigerkonzentrate zur Verfügung zu stellen, die ge­genüber Produkten des Standes der Technik eine wesent­lich verbesserte Reinigungswirkung, insbesondere bei der Reinigung von Metalloberflächen, aufweisen.

    [0044] Da die handelsüblichen wäßrigen Ausgangslösungen der einzelnen Builderstoffe, die im Sinne der Erfindung mit Vorteil zur Herstellung der Reinigerkonzentrate Verwendung finden, erheblich preisgünstiger sind als die entsprechenden pulverförmigen Produkte - wobei natürlich der gleich Wirkstoffgehalt zugrundegelegt wird -, wird der höhere Preis der erfindungsgemäß be­vorzugten Kaliumverbindungen der Builderstoffe - im Vergleich zu dem der entsprechenden Natriumverbindun­gen - kompensiert. Die Rohstoffkosten für die erfin­dungsgemäß bevorzugt verwendeten wäßrigen Builderlö­sungen liegen daher, berechnet auf den Wirkstoffge­halt, in der gleichen Größenordnung wie die der Pul­verprodukte.

    [0045] In Abhängigkeit vom Alkoxylierungsgrad können die nichtionischen Tenside je nach Bedarf zum Reinigen, Emulgieren und Entschäumen herangezogen werden.

    [0046] Bei verschiedenen Anforderungen an die Reinigungslö­sungen können auch Mischungen der nichtionischen Ten­side eingesetzt werden.

    [0047] Durch die erfindungsgemäße Kombination der verschiede­nen Tenside innerhalb der Reinigerkonzentrate können für alle Anwendungsfälle in der industriellen techni­schen Reinigung geeignete Produkte angeboten werden. Es können Reinigungsmittel für das Spritz-, Bürst-, Tauch- und Ultraschallverfahren sowie für die elektro­lytische Reinigung formuliert werden. Durch geeignete Kombinationen können vorgegebene Trübungspunkte einge­stellt und so Hochtemperatur- oder Niedrigtemperatur-­Reiniger zubereitet werden.

    [0048] Zusätzlich zu den beschriebenen Vorteilen der erfin­dungsgemäßen flüssigen Reinigerkonzentrate wurde über­raschend gefunden, daß die Temperatur in der Reiniger­lösung und/oder in einer nachfolgenden Spüle in Ver­gleich zu den entsprechenden Pulverprodukten bedeutend herabgesetzt werden kann, wie durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel belegt wird. Hierdurch kann bei der Reinigung Energie in größerem Ausmaß eingespart werden.

    [0049] Neben den oben genannten Wirkstoffkomponenten können erfindungsgemäße Reinigerkonzentrate selbstverständ­lich auch weitere in alkalischen Reinigungsmitteln üb­licherweise verwendete Bestandteile, wie beispiels­weise Entschäumer, Korrosionsinhibitoren, Komplexbild­ner und/oder dergleichen, enthalten. Beispielhaft für im Sinne der Erfindung besonders geeignete Verbindun­gen seien genannt:
    Entschäumer: C12/18-Fettalkohol(Kokosalkohol)-poly­ethylenglykol-butylether, Ethylendiamin + 30EO + 60PO; jeweils in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Reinigerkonzentrat.
    Korrosionsinhibitoren: (für Buntmetalle) Benztriazol, Tolyltriazol; jeweils in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Reinigerkonzentrat.
    Komplexbildner: Polycarbonsäuren, z.B. Polyacrylate; Phosphonsäuren, wie Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP), bzw. deren wasserlösliche Salze; Aminopolycarbonsäuren, z.B. Ethylendiamintetraessigsäuren (EDTA), Nitrilotri­essigsäure (NTA) bzw. deren wasserlösliche Salze; Polyoxycarbonsäuren, z.B. Citronensäure bzw. deren Salze; jeweils in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezo­gen auf das Reinigerkonzentrat.

    [0050] Ein Zusatz derartiger Verbindungen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung keineswegs generell erforder­lich; solche Additive können vielmehr je nach Anwen­dungsfall von Vorteil sein, wobei die jeweils erfor­derlichen Mengen auf den Bedarfsfall abzustimmen sind.

    [0051] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Reinigerkonzen­trate geht man in der Regel in der folgenden Weise vor: Die wäßrigen Builderlösungen werden zunächst - unter Rühren und bei Raumtemperatur - miteinander ver­mischt, beispielsweise eine Wasserglaslösung mit Kali­lauge und gegebenenfalls Kaliumtriphosphatlösung. An­schließend werden die übrigen Bestandteile, d.h. die Tenside und gegebenenfalls Additive, gleichfalls unter Rühren in die konzentrierte wäßrige Builderlösung ein­getragen. Zur Bereitung von verdünnten Anwendungslö­sungen, d.h. Reinigungslösungen, werden die Reiniger­konzentrate in der Regel unter Rühren direkt in das Reinigungsbad eindosiert. Hierin liegt ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konzentrate: Ein vor­heriges Auflösen, wie bei Pulverprodukten üblich, ent­fällt. Natürlich können verdünnte Lösungen der Reini­gerkonzentrate auch durch Vermischen derselben mit der gewünschten Mengen an Wasser gewonnen werden.

    [0052] Die nachfolgend genannten Beispiele dienen der Erläu­terung der Erfindung, ohne diese jedoch auf die hier­bei speziell genannten Buildergemische oder Tensidkom­binationen zu beschränken.

    Beispiele



    [0053] 




    Anmerkung:



    [0054] Natriumwasserglas 40/42 (Fa. Henkel KGaA, Düsseldorf):
    Molverhältnis SiO₂/Na₂O = 3,42 : 1; 29,2 Gew.-% SiO₂, 8,8 Gew.-% Na₂O; Gesamtfeststoff 38 Gew.-%.

    [0055] Das angegebene Molverhältnis SiO₂/Me₂O bezieht sich jeweils auf Natriumwasserglas plus das gegebenenfalls über Kalilauge bzw. Natronlauge eingebrachte Alkali. Silikatfreie Formulierungen weisen hierfür den Wert Null auf.










    Anmerkung:



    [0056] Kaliumschmiersiefe: Kaliumsalz der Sojaölfettsäure (C16/18-Fettsäure);
    Kokosamin: C12/18-Fettamin, unverzweigt;
    Talgamin: C14/18-Fettamin, unverzweigt, ge­sättigt.

    Ausführungsbeispiel



    [0057] Feinstband, das mit einer Palmfettemulsion kalt gewalzt wurde, wurde in einer Lösung von 55 g/l eines gemäß Beispiel 3 hergestellten Reinigerkonzentrates unter kathodischer Polarisation mit einer Stromdichte von 1 A/dm² gereinigt und gespült, wobei die Reini­gungszeit und die Temperatur des Reinigungsbades und der Spüle variiert wurden. Auf dem Blech wurde nach der Spüle die Wasserbenetzbarkeit geprüft und nach dem Trocknen die zurückgebliebene Belegung an Öl und Graphit mittels der Verbrennungsmethode nach J. Kresse, "Metalloberfläche" 37, (1983), S. 500-503, bestimmt.

    [0058] Die hierbei erhaltenen Werte sind in Tabelle I wieder­gegeben:


    Vergleichsbeispiel



    [0059] Analog den Angaben im vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde eine Reinigungslösung gemäß DE-OS 35 18 672 ein­gesetzt und die hiermit erhaltenen Resultate getestet.

    [0060] Die Reinigungslösung enthielt:
    5 Teile des nachstehend angegebenen Konzentrats,
    30 Teile Natriumhydroxid (berechnet als 100 %),
    65 Teile Wasser.

    [0061] Die Zusammensetzung des Konzentrats war:
    45 Teile n-Decylglukosid,
    20 Teile C13/15-Oxoalkohol + 4PO + 2EO (in Block­form),
    1,5 Teile Maleinsäureanhydridaddukt an Ölsäure (Mol­verhältnis 1 : 1),
    13,5 Teile 2-Ethylhexansäure,
    20 Teile Wasser.

    [0062] Mit dieser Reinigungslösung wurden die in Tabelle II wiedergegebenen Ergebnisse erzielt:



    [0063] Der Vergleich zeigt, daß mit dem Mittel gemäß dem Stand der Technik wesentlich schlechtere Reinigungs­wirkungen erzielt werden als mit der Reinigungslösung, die auf dem erfindungsgemäßen Reinigerkonzentrat ba­siert.


    Ansprüche

    1. Flüssige alkalische Reinigerkonzentrate auf Basis von wäßrigen Lösungen alkalischer Builderstoffe und Tenside, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Komponenten aufweisen:

    a) 80 bis 99,7 Gew.-% einer wäßrigen Lösung eines Builders oder Buildergemisches, enthaltend 50 bis 60 Gew.-% Wasser sowie mindestens ein Alkalime­tallsilikat und/oder Alkalimetallphosphat,

    b) 0,3 bis 20 Gew.-% einer Tensidkombination beste­hend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Ten­siden und Alkylglucosiden.


     
    2. Flüssige alkalische Reinigerkonzentrate nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Builder­gemische neben einem Alkalimetallsilikat und/oder einem Alkalimetallphosphat ferner Alkalimetall­hydroxide und/oder Alkalimetallgluconate und/oder Alkanolamine enthalten.
     
    3. Flüssige alkalische Reinigerkonzentrate nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Natrium und/oder vorzugszweise Kalium ist.
     
    4. Flüssige alkalische Reinigerkonzentrate nach An­sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetall ein Gemisch von Natrium und Kalium verwendet wird, wobei das Verhältnis von Kalium zu Natrium mindestens 4 : 1 beträgt.
     
    5. Flüssige alkalische Reinigerkonzentrate nach An­sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensidkombination, jeweils bezogen auf das Reini­gerkonzentrat, die folgenden Komponenten enthält:

    (c) 0,1 bis 5 Gew.-% anionisches Tensid, das aus­gewählt ist aus der aus geradkettigen, ver­zweigten, gesättigten und/oder ungesättigten Carbonsäuren mit 6 bis 18 C-Atomen, und deren Alkalimetallsalzen, bestehenden Gruppe sowie deren Gemische,

    (d) 0,1 bis 5 Gew.-% nichtionisches Tensid, das ausgewählt ist aus der aus Fettalkoholen mit 12 bis 18 C-Atomen, Oxoalkoholen mit 9 bis 15 C-Atomen, Nonylphenol und Fettaminen mit 12 bis 18 C-Atomen, jeweils mit 1 bis 14 Mol Ethylenoxid oder Propylenoxid, bestehenden Gruppe sowie deren Gemische und
    (e) 0,1 bis 10 Gew.-% Alkylmonoglucoside und/oder Alkylpolyglucoside mit 2 bis 6 Glucoseeinheiten, jeweils mit acetalischer Bindung des geradkettigen und gesättigten, 8 bis 14 C-Atome aufweisenden Alkylrestes an Glucose oder deren Gemische.


     
    6. Flüssige alkalische Reinigerkonzentrate nach An­sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von anionischem Tensid zu nichtioni­schem Tensid zu Zuckertensid im Bereich von 0,5 zu 0,5 zu 1,0 bis 2 zu 3 zu 5 eingestellt wird.
     
    7. Verwendung eines Reinigerkonzentrates nach An­sprüchen 1 bis 6 bei der Reinigung von Metallober­flächen, insbesondere von Stahl, Buntmetallen, Kupfer und Zink vor Veredelungsprozessen wie Phos­phatieren, Galvanisieren, Emaillieren und Lackie­ren sowie bei der Zwischenreinigung vor Verarbei­tungsprozessen, insbesondere vor der Glühe.
     
    8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­net, daß man eine 1 bis 20 Gew.-%ige, das Reini­gerkonzentrat enthaltende wäßrige Lösung einsetzt.