Trocknungsmittel für Lackoberflächen

Abstract

 Biologisch leicht abbaubares, mit Wasser verdünnbares kohlenwasserstofffreies Trocknungsmittel für Lackober­flächen enthaltend kationisches Tensid, Emulgator, Lösungsmittel und eine spezielle gleichfalls biologisch abbaubare ölige Komponente.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein neues, leicht biologisch abbaubares Trocknungsmittel für Autowaschanlagen. Solche Mittel werden dem Wasser des letzten Spül­gangs in Autowaschanlagen in geringen Mengen zuge­geben. Die Wirkbestandteile wandern dabei aus dem Wasser auf die Lackoberfläche und bilden dadurch eine hydrophobierende Schicht, die den Wasserfilm aufreißen läßt, so daß ein Großteil des Wassers von allein abtropft.

[0002] Solche Trocknungsmittel, bzw. Hydrophobierungsmittel enthalten kationische Tenside und eine ölige Kom­ponente als Wirksubstanzen, sowie als Hilfsbestand­teile Emulgatoren und Lösungsvermittler. Emulgatoren und Lösungsvermittler werden benötigt, um aus den Wirksubstanzen ein einheitliches, wasserverdünnbares und dadurch in der Praxis verwendbares Produkt her­stellen zu können. Als Konservierungsmittel enthal­ten solche Produkte zusätzlich noch Wachse oder Si­licone, um eine längere Haltbarkeit dieser Hydro­phobierungsschicht zu bewirken.

[0003] Marktübliche Trocknungsmittel enthalten Kohlenwasser­stoffe, wie Alkylbenzole, Mineralöle oder Petroleum, als ölige Komponente und eventuell als Lösungsmittel. Diese zeigen zwar eine sehr gute Hydrophobierungswir­kung, sind aber im Wasser nur schwer abbaubar.

[0004] Es wurde versucht, kohlenwasserstofffreie Trocknungs­mittel herzustellen. Ohne die ölige Komponente ist die Trocknungswirkung jedoch zu schlecht.

[0005] In der DE-OS 34 27 726 wird die Verwendung eines spe­ziellen Acetals als ölige Komponente beschrieben. Diese Acetale lassen sich aber nicht mit den neueren, besonders leicht biologisch abbaubaren, kationischen Tensiden der Struktur (XIV) kombinieren, da sie nur im sauren Bereich (unter PH 6) ausreichend lagestabil sind und die Acetate nur im alkalischen Bereich sta­bil (Hans Bayer, Lehrbuch der org. Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart (1973) S. 178) sind.

[0006] In der DE-OS 28 06 980 werden C₈-C₂₀-Alkohole als ölige Komponente vorgeschlagen. Diese Art von koh­lenwasserstofffreiem Trockner zeigte in eigenen Ver­suchen kein zufriedenstellendes Ergebnis.

[0007] Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, daß Substanzen der allgemeinen Formel R₁ - X - R₂ als ölige Komponente für Trocknungsmittel von Lack­oberflächen geeignet sind.

[0008] In der allgemeinen Formel sind R₁ und R₂ Alkyl- oder Alkenylreste mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und X eine der Gruppierungen:



wobei R₃ ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 6 Koh­lenstoffatomen oder ein H-Rest ist und mit einem der Reste R₁ oder R₂ einen gemeinsamen Ring bilden kann, R₄ ein Alkylen- oder Alkenylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoff­atomen in der Kette ist oder auch ganz entfallen kann und R₅ ein Alkylen- oder Alkenylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Kette oder ein Dialkylen­glykolrest ist.

[0009] Beispiele für Ester als ölige Komponente der allgemeinen Formel (I) in der X die Bedeutung der Formel (II) hat, sind z.B. Fettalkohol(C₁₀-C₁₂)-isooktansäure­ester, Oktyl-fettsäure(C₈-C₁₂)ester, Fettsäure(C₁₂-C₆)­hexylester, Fettsäure(C₁₂-C₆)-cyclohexylester, Fett­säure(C₈-C₁₀)-decylester, Alkyl(C₁₂-C₁₈)-capronsäure­ester.
Beispiele einer öligen Komponente der allgemeinen Formel (I), in der X den Rest (III) bedeutet, d.h. von tertiären Aminen, sind beispielsweise Trioktylamin, Trihexylamin, Didecyl-methyl-amin, Alkyl(C₁₂-C₁₄)­morpholin, Alkyl(C₁₂-C₁₆)-piperidin.
Amide als ölige Komponente der allgemeinen Formel (I), in der X die Bedeutung der Formel (IV) hat, sind beispielsweise Ethylcapronsäure-dioktylamid, Fett­säure(C₁₀-C₁₈)- piperidinamid, Ethylcaprosäure-alkyl­(C₈-C₁₂)amid.

[0010] Beispiele geeigneter Ether nach den allgemeinen Formeln (I) und (V) sind der Di(C₈-C₁₂)-alkylether, Dioktylether, Didecylether.
Ester von Dicarbonsäuren als ölige Komponente nach den allgemeinen Formeln (I) und (VI) sind beispielsweise Dioktylmaleinat, Dioktylfumarat, Di(C₈-C₁₂)alkyl­trimethyladipate, Bernsteinsäure-diisooktylester, Oxalsäure-didecylester, Oxalsäure-diisooktylester.

[0011] Verbindungen nach der allgemeinen Formel (I), in der X die Bedeutung der Formel (VII) hat, sind bei­spielsweise Dialkyl(C₈-C₁₂)mono- oder -dialkylen­glykole, Ethylenglykol-diisooktylether, Diethylen­glykol-diisooktylether.

[0012] Beispiele von Verbindungen der Formeln (I) und (VIII) sind Tetrabutyl-ethylendiamin und Tetraisooktyl-ethylen­diamin.

[0013] Als Beispiel einer Verbindung der allgemeinen Formel (I), in der X die Bedeutung der Formel (IX) hat, wäre Isooktylmaleinsäure-alkyl(C₈-C₁₀)amid zu nennen.

[0014] Ölige Komponenten nach den allgemeinen Formeln (I) und (X) sind Di-N,N′-dicyl-maleinsäurediamid und Di-N,N′-­(methyl-decyl)-maleinsäurediamid.

[0015] Als weitere Inhaltsstoffgruppen enthalten die Trock­nungsmittel:

1) Ein kationisches Tensid bzw. Tensidgemisch

2) Einen Emulgator bzw. Emulgatorgemisch

3) Ein Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch

4) Konservierungsmittel, wie Wachse und Silicone

[0016] Für Formulierungen in Trocknungsmitteln für Lack­oberflächen geeignete kationische Tenside sind ausführlich beschrieben in den DE-OS 28 06 980 und 30 32 220 sowie in Polishing and waxing compo­sitions, M. G. Halpern, Noyes Data Corporation, USA (1982), S.78-89).

[0017] Bei den quaternären Ammoniumverbindungen als katio­nisches Tensid handelt es sich in der Regel um Substanzen der Strukturformeln (XVIII bis XXI) mit ein bis drei langen Alkylresten. Die langen Alkyl­reste sind in der Regel Oleyl- oder Stearyl-Reste bzw. Reste der natürlichen Mischungen des Talg­fetts, Kokosöls oder des Sojaöls.

[0018] In den allgemeinen Formeln (XVIII bis XXI) hat Y die Bedeutung Cl, Br, J, Phosphat, Methosulfat, Acetat, Propionat, Benzoat.

[0019] Geeignete Emulgatoren sind gleichfalls in den oben genannten Druckschriften beschrieben. Es handelt sich beispielsweise um Alkyl-(Alkylen)amine, Alkyl-(Alkylen-)diamine, Alkyl-(Alkylen-)amin-poly­ethylenglykoladdukte, Alkyl-(Alkylen-)amin-polypro­pylenglykoladdukte, Alkyl-(Alkylen-)alkohol-poly­ethylenglykole.

[0020] Für die Zwecke der Erfindung werden bevorzugt Kokosfettamin, N-Oleyl-1,3-diaminopropan, N-Talg­fett-1,3-diaminopropan, Sojaölamin, Stearylamin, Oleylamin, Alkylalkohol(C₁₀-C₁₈)-polyethylenglykol­addukte.

[0021] Geeignete Lösungsvermittler sind gleichfalls in den genannten Literaturstellen beschrieben.

[0022] Für die Zwecke der Erfindung sind vorzugsweise niedere Alkohole wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Propa­nol, sec. Butanol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Ethylglykol, Butylglykol, Butyldiglykol sowie cyc­lische Polydimethylsiloxane geeignet.

[0023] Besonders bevorzugt werden Diethylenglykoldimethylether und N-(2-hydroxyalkyl)-acetamide.

[0024] Für die Zwecke der Erfindung geeignete Konservierungs­mittel wie Wachsemulsionen und aminofunktionelle Si­licone sind in der oben erwähnten Literaturstelle Polishing and waxing compositions ... sowie auf Seite 117 im Jahrbuch für den Praktiker 1988 von B. ZIOLKOWSKY, Verlag für Chemische Industrie H. Ziolkowsky KG, Augsburg, beschrieben.

[0025] In dem erfindungsgemäßen Trocknungsmittel liegen die einzelnen Komponenten vorzugsweise in folgenden Men­gen vor:

Kationisches Tensid	10,0 - 60,0 Gew.%
Emulgator	0,5 - 25,0 Gew.%
ölige Komponente	10,0 - 40,0 Gew.%
Lösungsvermittler	10,0 - 50,0 Gew.%
Konservierungsmittel	0 - 30,0 Gew.%

[0026] In der Handelsform liegen die Trocknungsmittel in der Regel schon mit Wasser verdünnt vor.

Beispiel 1

[0027] 32 Gew.% Mischung aus: Di(talg)dimethylammoniumchlorid (Strukturformel XVIII) Alkylimidazolinium-methosulfat (Strukturformel XIX)
12 Gew.% Mischung aus: Dimethylkokosfettamin Dimethylsojaölamin
22 Gew.% Mischung aus: Alkyl(C₈-C₁₄)carbonsäure-alkyl­(C₈-C₁₄)ester
30 Gew.% Mischung aus: Dekamethylpentasiloxan Diethylenglykoldimethylether
4 Gew.% Essigsäure

[0028] Die Essigsäure wandelt die als Emulgatoren eingesetzten Amine in die entsprechenden Ammoniumacetate um und be­wirkt, daß das Trocknungsmittel in der mit Wasser ver­dünnten Form leicht sauer eingestellt wird.

Beispiel 2

[0029] 28,5 Gew.% Mischung aus: Di-fettsäure-isoproyplester­dimethylammonium-methosulfat Fettsäure-ethylester-di-­(methoxyethyl)-methylammonium-­methosulfat (Struktur XXI)
10,0 Gew.% Mischung aus: N-Alkyl(C₁₆-C₁₈)1,3-diaminopropan und/oder N-Alkylen (C₁₆-C₁₈)-­1,3-Diaminopropan
22,0 Gew.% Mischung aus: Alkyl (C₈-C₁₄)-carbonsäure­alkyl (C₈-C₁₄)-ester
33,5 Gew.% Mischung aus: Dekamethylpentasiloxan Diethylenglykoldimethylether N-(2-hydroxyalkyl)-acetamide
6,0 Gew.% Propionsäure

[0030] Entsprechend Beispiel 1 werden durch die Propionsäure aus den als Emulgatoren eingesetzten Aminen die ent­sprechenden Ammoniumpropionate gebildet und das mit Wasser vorverdünnte Trocknungsmittel schwach sauer eingestellt.

Ansprüche

1. Biologisch leicht abbaubares, mit Wasser verdünn­bares kohlenwasserstofffreies Trocknungsmittel für Lackoberflächen enthaltend kationisches Ten­sid, Emulgator, eine ölige Komponente und Lösungs­mittel, dadurch gekennzeichnet, daß die ölige Komponente die allgemeine Formel
R₁ - X - R₂      (I)
hat, in der R₁ und R₂ Alkyl- oder Alkenylreste mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Kette und X eine der Gruppierungen



bedeuten, wobei R₃ ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder ein H-Rest ist und mit einem der Reste R₁ oder R₂ einen gemeinsamen Ring bilden kann und R₄ ein Alkylen- oder Alke­nylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Kette ist oder auch ganz entfallen kann und R₅ ein Alkylen- oder Alkenylenrest mit 2 bis 4 Kohlen­stoffatomen in der Kette oder ein Dialkylenglykol­rest ist.

2. Trocknungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß Trioktylamin als ölige Komponente eingesetzt wird.

3. Trocknungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dioktylmaleinat als ölige Komponente eingesetzt wird.

4. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 3, daß Dioktylfumarat als ölige Komponente eingesetzt wird.

5. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 4, daß ein Fettalkohol(C₁₀-C₁₂)-­isooktansäureester als ölige Komponente eingesetzt wird.

6. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 5, daß ein Oktyl-fettsäure(C₈-C₁₂)-­ester als ölige Komponente eingesetzt wird.

7. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 6, daß Di(C₈-C₁₂)-alkyltrimethyl­adipate als ölige Komponente eingesetzt wird.

8. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 7, daß ein Di(C₈-C₁₂)-alkylether als ölige Komponente eingesetzt wird.

9. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 8, daß Dialkyl(C₈-C₁₂)-mono- oder -dialkylenglykole als ölige Komponente eingesetzt werden.

10. Trocknungsmittel nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Diethylenglykoldimethylether als Lösungsmittel verwendet wird.

11. Trocknungsmittel nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß N-(2-hydroxyalkyl)-acetamid in Kombination mit Diethylenglykoldimethylether als Lösungsmittel verwendet wird.