[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur demulgierenden Reinigung von metallischen
Oberflächen, die gegebenenfalls mit unpolaren organischen Verschmutzungen wie z.B.
Öl(en) oder/und anderen vorwiegend oder gänzlich organischen Verschmutzungen wie z.B.
Fett(en), Seife(n) oder/und weiteren Metallbearbeitungshilfsmittel(n) wie z.B. Ziehhilfsmittel
einschließlich anionischen organischen Verbindungen und Partikelschmutz verschmutzt
sind, mit einer wässerigen, alkalischen, Tensid-haltigen Badlösung (= Reinigungsbad,
Bad), wobei das Bad beim Reinigen der metallischen Oberflächen mit Öl(en) oder/und
unpolaren organischen Verschmutzungen verschmutzt wird.
[0002] Das Reinigungsverfahren kann hierbei insbesonders als Vorstufe entweder vor der Vorbehandlung
von metallischen Oberflächen von Substraten vor der Lackierung, vor der Behandlung
oder Passivierung von metallischen Oberflächen wie z.B. Bändern oder Teilen oder vor
der Reinigung mit einer industriellen Waschanlage oder als Zwischenreinigungsstufe
z.B. vor einer Getriebe- oder Motorenfertigung dienen.
[0003] Häufig werden die Reinigungsbäder für die Reinigung von metallischen Gegenständen,
die die Verschmutzungen insbesonders aus der Metallverarbeitung und aus dem Korrosionsschutz
von den metallischen Oberflächen von metallischen Gegenständen entfernen sollen, anfangs
in einem demulgierenden Zustand gefahren. Häufig geht jedoch auch nach einiger Zeit
der demulgierende Zustand des Bades in einen emulgierenden Zustand über, und oft ist
die Reinigungsleistung hierbei stetig abgefallen. Ein solcher Zustand kann sich je
nach Durchsatz und Verschmutzungsgrad sowie bei hohem Eintrag von Öl und weiteren
Verschmutzungen nach einem Zeitraum von etwa einem Tag bis etwa 8 Wochen einstellen.
Dann stellt sich die Frage, auf welche Weise das Reinigungsbad wieder in einen Zustand
hoher Reinigungsleistung gebracht werden kann und welcher Aufwand hierzu bei der Badpflege
zu treiben ist. Badpflege bedeutet hierbei: 1. gegebenenfalls Analyse von Badzusammensetzung,
pH-Wert oder/und Alkalinität, 2. gegebenenfalls Ergänzung des Bades insbesondere mit
Tensid(en) oder/und Builder(n), 3. Entfernung von Öl und anderen Verschmutzungen wie
z.B. Partikelschmutz aus dem Bad und 4. gegebenenfalls Ergänzung von Wasser. Denn
trotz des Zusatzes von größeren Mengen an demulgierenden Tensiden ließ sich dann häufig
der demulgierende Zustand des Bades nicht mehr einstellen.
[0004] In solchen Fällen scheint sich insbesonders ein erhöhter Gehalt an Emulgatoren, Korrosionsinhibitoren
wie z.B. Petrolsulfonaten oder/und Ziehhilfsmitteln als Verschmutzung im Bad störend
auszuwirken. Die hohen Gehalte an anionischen organischen Verbindungen im stark verschmutzten
Reinigungsbad, insbesonders an anionisch wirkenden Tensiden, verhindern durch ihre
gleichnamigen negativen Ladungen, die sich auf den Oberflächen der Öltröpfchen befinden,
die Anziehung der im Bad verteilten Öltröpfen untereinander. Sie verhindern somit
die Koaleszenz der Öltröpfchen zu größeren Öltröpfchen und somit auch die demulgierende
Wirkung zur Bildung größerer Tröpfchen und zur Abscheidung von Öl, das sich dann gegebenenfalls
sogar an der Badoberfläche anreichern könnte, wo es einfach entfernt werden könnte.
[0005] Einfache Alternativen zur Lösung, Verringerung oder Vermeidung dieses Problems sind
Reinigungsverfahren mit einem ständigen Überlauf, bei denen entsprechende Mengen an
Badlösung kontinuierlich verworfen werden, oder Reinigungsverfahren, bei denen relativ
lange bis zu einem erhöhten oder hohen Verschmutzungsgrad gefahren wird und bei denen
dann die gesamte Badlösung im Rahmen der Reinigung und Badpflege durch neue Badlösung
ersetzt wird. Beide Alternativen sind teuer.
[0006] Die stark verschmutzten Reinigungsbäder weisen oft einen Öl-Gehalt im Bereich von
1 bis 6 oder sogar bis 30 g/L (je Liter Badlösung) einschließlich der weiteren Verschmutzungen,
einen Gehalt an Fetten, Seifen und weiteren anionischen organischen Verbindungen im
Bereich von 0,3 bis 3,5 g/L und einen Gehalt an Tensiden oft in der Größenordnung
von etwa 1 g/L auf.
[0007] Solche stark verschmutzten Reinigungsbäder weisen häufig hohe Gehalte an Ölen und
weiteren Verschmutzungen einschließlich verschiedenartigen Tensiden auf: Bei einem
Gesamtgehalt an organischen Stoffen im Bad von z.B. ca. 10 g/L sind unter Umständen
ca. 6 g/L Öle, ca. 3 g/L Fette und Seifen sowie ca. 0,5 bis 2 g/L Tenside, von denen
jedoch oft nur noch Gehalte im Bereich von etwa 30 bis 70 Gew.-% nichtionische Tenside
sind, die zum Reinigen erforderlich sind, und oft sogar etwa 0,3 g/L Emulgatoren aus
der Verschmutzung sind, wobei in den Fetten, Seifen und Emulgatoren ca. 1,5 bis 3
g/L sogenannte anionische organische Verbindungen enthalten sind, die teilweise z.B.
den Korrosionsinhibitoren und Schmiermitteln zugesetzt sind und auch aus Fetten durch
Reaktion im alkalischen Medium hydrolysieren und anionische organische Verbindungen
bilden. Insbesonders anionische organische Verbindungen wie u.a. anionisch wirkende
Tenside treten oft in Verschmutzungen auf. Daneben ist oft ein Reinigergerüst mit
ca. 3 bis 50 g/L an Builder(n) enthalten.
[0008] In der Automobilindustrie werden dabei oft zur Entfernung von Öl und weiteren Verschmutzungen
aus der in einer Vorbehandlungsanlage vor einer Phosphatierungszone befindlichen Reinigungszone
auch häufig kostspielige und aufwendig zu reinigende Membranfiltrationsanlagen eingesetzt,
um eine möglichst kontinuierliche Säuberung des Reinigungsbades zu ermöglichen und
eine möglichst konstant hohe Reinigungsleistung zu gewährleisten.
[0009] Bei der Reinigung von insbesonders metallischen Oberflächen wie z.B. von Karosserien
oder Karosserieelementen vor der Phosphatierung und vor der danach folgenden Lackierung
wird seit vielen Jahren versucht, trotz des Eintrags von Öl und weiteren unpolaren
organischen Verschmutzungen ein auf längere Zeit stabiles Bad einzustellen. Alle oder
viele dieser Verschmutzungen stammen aus Mitteln zum vorübergehenden (temporären)
Korrosionsschutz, aus der Bearbeitung oder/und aus der Behandlung der metallischen
Oberflächen. Aufgrund des oft stetigen Eintrags von Öl und weiteren unpolaren organischen
Verschmutzungen in das Reinigungsbad ist eine Badpflege zur Entfernung der Öle und
der weiteren unpolaren organischen Verschmutzungen und zum Erhalt oder zur Wiedereinstellung
einer hohen Reinigungsleistung von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich erforderlich.
[0010] Als Badpflegeverfahren als Teil von Reinigungsverfahren werden heute industriell
eingesetzt:
- 1. Diskontinuierliche Badpflegeverfahren ohne höhere Investitionen für die Badpflege,
insbesonders bei kleineren Anlagen;
- 2. Kontinuierliche Badpflegeverfahren mit einem Ölabscheider wie z.B. einem Absetzbehälter,
Entöler, Koaleszenzabscheider, Separator, einer Zentrifuge oder ähnlichen Vorrichtungen
zur Ölabscheidung (insbesondere Membran-freie Verfahren mit der Schwerkraft und Dichteunterschieden
als Trennprinzip) zur Abscheidung und Entfernung von Ölen und weiteren unpolaren organischen
Verschmutzungen aus dem Reinigungsbad und seinem Kreislauf, wobei sich die Verschmutzungen
des Reinigungsbades kontinuierlich im Ölabscheider ansammeln und dort bei Bedarf entfernt
werden können;
- 3. Kontinuierliche Badpflegeverfahren mit einem kostspieligen und in der Pflege aufwendigen
Membranfiltrationsverfahren mit einer Membranfiltrationsanlage (z.B. Ultra- oder Mikrofiltrationsanlage).
Die Membranen dieser Anlagen lassen die anorganischen Bestandteile, einen Teil der
Tenside und Wasser passieren und halten die unpolaren organischen Bestandteile weitgehend
zurück.
[0011] Bei einem diskontinuierlichen Verfahren ohne Badpflegemaßnahmen zur Verbesserung
oder/und Erhaltung des Bades wird vielfach eine Anlage jeweils in sauberem Zustand
angefahren und solange genutzt, bis eine erhöhte oder hohe Verschmutzung mit Ölen
und weiteren unpolaren organischen Verschmutzungen aufgetreten ist. Hierbei sinkt
die Reinigungsleistung des Reinigungsbades stetig ab. Schließlich wird das verschmutzte
Bad dann in der Regel verworfen. Es bedarf eines Neuansatzes des Bades, um das Bad
wieder mit hoher Reinigungsleistung nutzen zu können.
[0012] Bei einem kontinuierlichen Badpflegeverfahren wird vielfach ein Bad einmal in sauberem
Zustand angefahren und möglichst auf Dauer weiter benutzt, wobei die Verschmutzung
mit Ölen und weiteren unpolaren organischen Verschmutzungen kontinuierlich oder immer
wieder in kurzen Abständen zu einem gewissen Anteil entfernt wird und wobei die zur
Reinigung erforderlichen Substanzen kontinuierlich oder immer wieder in kurzen Abständen
ergänzt werden, um das Reinigungsbad mit möglichst hoher Reinigungsleistung und unter
möglichst gleichmäßigen Bedingungen zu betreiben. Hierbei können sich jedoch die Oberflächen
von Membranen von Membranfiltrationsverfahren leicht mit Fett, Partikelschmutz und
weiteren Verschmutzungen belegen und die Porenkanäle der Membranen zusetzen, so dass
diese dann z.B. durch Spülen gereinigt werden müssen. Jedes Membranfiltrationsverfahren
ist ausserordentlich personal- und kostenintensiv.
[0013] Das Reinigungsbad wird insbesonders als Vorstufe vor der Vorbehandlung von Oberflächen
von Substraten vor der Lackierung oder vor der Behandlung oder Passivierung der metallischen
Oberflächen oder vor der Nutzung einer industriellen Waschanlage oder zur Zwischenreinigung
eingesetzt. Typischerweise enthält ein Reinigungsbad neben Wasser mindestens ein Tensid
und gegebenenfalls aber auch mindestens eine Substanz (Builder) des Reinigergerüsts
wie z.B. jeweils mindestens ein Borat, Carbonat, Hydroxid, Phosphat, Silicat, gegebenenfalls
mindestens ein organisches Lösemittel oder/und gegebenenfalls mindestens ein Additiv
wie z.B. mindestens einen Entschäumer sowie gegebenenfalls mindestens ein eingeschlepptes
Öl und gegebenenfalls weitere Verschmutzungen.
[0014] Als Tensid(e) wird/werden typischerweise mindestens ein nichtionisches Tensid dem
wässerigen Reinigungsbad zugesetzt. Aufgrund der Verschmutzung der metallischen Oberflächen
werden aber oft anionische organische Verbindungen, Öle oder/und oft weitere unpolare
organische Verschmutzungen, insbesonders Fette oder/und Seifen, eingeschleppt. Dem
Reinigungsbad werden vorzugsweise keine anionischen oder/und amphoteren Tenside zugesetzt,
weil mit diesen Tensiden nicht demulgierend gereinigt werden kann.
[0015] Daneben können im Reinigungsbad neben Wasser insbesonders Builder des Reinigergerüsts,
Beizinhibitoren, Korrosionsinhibitoren und gegebenenfalls weitere Additive auftreten.
Üblicherweise sind in den stärker industrialisierten Ländern weder in der Verschmutzung,
noch im frischen Bad nennenswerte Mengen an organischen Lösemitteln enthalten.
[0016] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem ein Reinigungsbad
für verschmutzte metallische Oberflächen einfacher oder preisgünstiger von Öl(en),
von weiteren unpolaren organischen Verschmutzungen wie z.B. Fett(en), von Partikelschmutz,
von Seife(n) oder/und von weiteren Metallbearbeitungshilfsmittel(n) wie z.B. Ziehhilfsmitteln
gereinigt werden kann. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Reinigungsverfahren
vorzuschlagen, mit dem auch bei starker Verschmutzung des Reinigungsbades mit anionischen
organischen Verbindungen demulgierend gefahren werden kann.
[0017] Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur demulgierenden Reinigung von metallischen
Oberflächen, die gegebenenfalls mit Öl(en), mit mindestens einer weiteren unpolaren
organischen Verbindung, mit Fett(en), mit Seife(n), mit Partikelschmutz oder/und mit
mindestens einer anionischen organischen Verbindung verschmutzt sind, mit einer wässerigen,
alkalischen, Tensid-haltigen Badlösung (= Reinigungsbad, Bad), wobei das Bad beim
Reinigen der metallischen Oberflächen mit Öl(en), mit mindestens einer weiteren unpolaren
organischen Verbindung, mit Fett(en), mit Seife(n), mit Partikelschmutz oder/und mit
mindestens einer anionischen organischen Verbindung verschmutzt wird, das dadurch
gekennzeichnet ist, dass das Bad mindestens ein demulgierendes Tensid enthält oder/und
dieses dem Bad zugesetzt wird, dass das Bad außerdem mindestens eine kationische organische
Verbindung enthält oder/und diese dem Bad zugesetzt wird und dass das Bad auch bei
zunehmender Verschmutzung insbesondere mit mindestens einer anionischen organischen
Verbindung in einem demulgierenden Zustand gehalten wird.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesonders a) vor der Behandlung, vor der Passivierung
oder/und zum Korrosionsschutz der metallischen Oberflächen mit einem wässerigen, Tensid-haltigen
Bad, b) vor der sogenannten Vorbehandlung von metallischen Oberflächen von Substraten
z.B. vor dem Lackieren z.B. mit einer Vorbehandlungszusammensetzung (Konversionsbehandlung)
wie z.B. durch Phosphatieren, vor dem Fügen, vor der Umformung oder/und vor der Lackierung,
c) vor der Nutzung einer industriellen Waschanlage oder/und d) als Zwischenreinigung
z.B. vor einer Getriebe-oder Motorenfertigung eingesetzt.
[0019] Im Folgenden wird zwischen Bad, Badlösung und Reinigungsbad nicht unterschieden und
daher meistens vom "Bad" gesprochen. Hierbei umfasst der Begriff beispielsweise auch
eine Lösung, die z.B. durch Sprühen aufgebracht wird.
[0020] Das zur alkalischen Reinigung eingesetzte wässerige alkalische, Tensidhaltige Bad
hat vorzugsweise einen pH-Wert im Bereich von pH 7 bis 14, insbesonders im Bereich
von pH 8 bis 12, ganz besonders im Bereich von pH 9 bis 11.
[0021] Die in der Praxis eingesetzten Öle sind heute sehr kompliziert zusammengesetzte Gemische,
die eine Vielzahl unterschiedlicher Substanzen neben den Bestandteilen des Grundöls
aufweisen. Ein Öl kann daher in vielen Fällen etwa 50 verschiedene Substanzen enthalten.
Der Begriff "Öl" soll hierbei im Sinne dieser Anmeldung einerseits eine "Öl-haltige
Zusammensetzung" bedeuten, die eine Zusammensetzung auf Basis vieler Verbindungen
mit im wesentlichen Öl-haltigem Charakter ist, die mindestens ein Grundöl und typischerweise
auch mindestens eine anionische organische Verbindung wie z.B. mindestens eine Verbindung
auf Basis von Petrolsulfonat enthält. Andererseits bedeutet der Begriff "Öl" im Sinne
dieser Anmeldung auch mindestens ein Grundöl aus dieser Öl-haltigen Zusammensetzung.
Bei der Verschmutzung des Bades stört insbesonders das mindestens eine Grundöl, aber
auch Fett(e), Seife(n), die mindestens eine (weitere) anionische organische Verbindung
oder/und manche weiteren, dem Grundöl zugesetzten Substanzen sowie deren Reaktionsprodukte
insbesondere mit Wasser, weil dadurch die Reinigungsleistung des Bades verringert
wird oder sogar zum Erliegen gebracht wird. Auf den Zustand des Bades wirkt dabei
insbesondere die mindestens eine anionische organische Verbindung ein.
[0022] Als Öle, die gegebenenfalls zu der Verschmutzung des Bades beitragen, kommen oft
naphthenische oder/und aliphatische Öle in Frage. Diese Öle nennt man am ehesten Bearbeitungsöle.
Sie werden unter Umständen auch z.B. als Abschrecköle, Härteöle, Hohnöle, Korrosionsschutzöle,
Kühlschmiermittelemulsionen, Kühlschmiermittelöle, Schneidöle oder/und Umformöle bezeichnet
oder/und verwendet.
[0023] Obwohl der Gehalt an Ölen im erfindungsgemäß gefahrenen Bad grundsätzlich auch hohe
Werte wie z.B. 1 g/L, 5 g/L oder 10 g/L annehmen kann, wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren der Gehalt entweder an Öl(en) (im engen Sinn) oder an Öl-haltiger Zusammensetzung
(= Öl(en) einschließlich weiterer Verschmutzungen, die gegebenenfalls teilweise aus
den Bestandteilen der Öle, teilweise aber auch aus chemischen Reaktionen der Bestandteile
der Öl-haltigen Zusammensetzung herstammen können) im Bad insbesonders bei kontinuierlichem
Betrieb vorzugsweise bei nicht mehr als 3 g/L gehalten, insbesonders bei nicht mehr
als 2,5, 2, 1,5, 1, 0,8, 0,6, 0,4, 0,2 oder 0,1 g/L bzw. vorzugsweise im Bereich von
0,01 bis 3 g/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 2,2 g/L oder von 0,03
bis 1,5 g/L, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 1 g/L. Hierbei werden
Proben mitten aus dem Bad, bei dem nur geringe oder gar keine Anteile an Öl-haltiger
Phase an der Badoberfläche zu finden sind, insbesondere bei einem demulgierenden Zustand
genommen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders bevorzugt, dass der
Gehalt des Reinigungsbades an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen im Bereich
von 0,03 bis 2 oder von 0,05 bis 1 g/L und der Gehalt an Tensiden im Bereich von 0,05
bis 0,7 g/L gehalten wird. Es muss jedoch nicht immer ein Grundöl als Verschmutzung
auftreten, insbesonders, wenn die Verschmutzungen Reste eines Tiefziehfetts oder/und
einer Seife zum Kaltumformen sind.
[0024] Als unpolare organische Verschmutzungen können insbesonders Öl(e), Fett(e), Seife(n),
Metallbearbeitungshilfsmittel wie z.B. Ziehhilfsmittel oder/und gegebenenfalls auch
Partikelschmutz auftreten, die wie die Öl(e) insbesonders aus der Metallverarbeitung
oder/und aus Mitteln für den Korrosionsschutz stammen. Partikelschmutz kann dabei
als ein Gemisch im wesentlichen auf der Basis von Staub, Abrieb z.B. von metallischen
Werkstoff(en), Gummi, Kunststoff(en) oder/und Schleifmittel(n), metallischen Spänen,
Schweißschmauch oder/und Schweißperlen auftreten.
[0025] Die anionischen organischen Verbindungen gehören vorwiegend zu den polaren organischen
Verschmutzungen und tragen in der Regel jeweils mindestens eine Carboxylgruppe, Hydroxycarboxylgruppe,
Phosphatgruppe, Phosphonatgruppe, Sulfonatgruppe oder/und Sulfatgruppe. Diese Verbindungen
sind im alkalischen Medium in der Regel gut wasserlöslich. Sie sind amphiphile, anionische
organische Verbindungen wie z.B. anionische Tenside, Petrolsulfonat(e), Aminocarbonsäure(n),
Seife(n) oder/und deren Derivate. Sie wirken häufig als Korrosionsinhibitoren oder/und
als Schmiermittel. Sie werden häufig als Additive den Ölen zugesetzt. Die den Ölen
als Additive wie z.B. als Korrosionsinhibitoren, Umformhilfsmittel, Formulierungsadditive,
Biozide usw. zugesetzten Substanzen können jeweils unabhängig voneinander polar oder
unpolar, ungeladen oder anionisch geladen sein. Der Hauptanteil dieser Additive gehört
jedoch meistens auch zu den anionischen organischen Verbindungen. Die übrigen Substanzen
dieser Additive liegen jedoch meistens in vergleichsmäßig geringen Mengen vor. Oft
stören sie nicht oder nicht wesentlich.
[0026] Fette und fette Öle können in wässerigen alkalischen Medien oft hydrolysieren und
bilden dabei Seifen, die auch zu den anionischen organischen Verbindungen zählen können,
wie z.B. auf Basis von Caprylsäure, Laurinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure oder/und Stearinsäure,
insbesondere auf Basis von Alkalicaprylaten, Alkalilauraten, Alkalioleaten, Alkalipalmitaten
oder/und AIkalistearaten wie z.B. Natriumstearat oder/und Kaliumstearat bzw. insbesonders
entsprechende weitere Carboxylate. Aus Fetten und fetten Ölen können sich im Wasser
hydrolysierte Verbindungen (Seifen) bilden, die oft tensidartige Eigenschaften aufweisen,
die (nebeneinander) polar oder/und unpolar sein können.
[0027] Die Verschmutzung enthält üblicherweise mindestens ein Öl, vielfach auch mindestens
eine anionische organische Verbindung. Beim Einsatz von Öl(en) mit sehr vielen Zusätzen
tritt in der Praxis oft eine Begrenzung der demulgierenden Fahrweise des Bades auf,
weil der Gehalt an anionischen organischen Verbindungen, der beim Reinigen im Bad
aufgenommen wird, zu hoch ist. Die anfänglich oder vorher vorhandene demulgierende
Leistung des Bades nimmt mit zunehmender Verschmutzung z.B. durch anionische organische
Verbindung(en) ab und kann sich leicht erschöpfen, wenn die Gehalte an anionischen
organischen Verbindungen zu groß werden, denn die anionischen organischen Verbindungen
können sich im Bad anreichern und die Reinigungsleistung des Bades immer stärker begrenzen.
Ein anfänglich demulgierend wirkendes demulgierendes Tensid kann dann seine demulgierende
Wirkung im Bad verlieren. Ein demulgierendes Tensid hat unter den üblichen Bedingungen
eines Reinigungsbades eine demulgierende Wirkung, kann aber insbesondere durch den
Eintrag an oder/und die Reaktion zu anionischen organischen Verbindungen seine demulgierende
Wirkung verlieren.
[0028] Insbesonders ist das erfindungsgemäße Verfahren für Reinigungsverfahren und Bäder
mit Verschmutzungen vorgesehen, die Gehalte an anionischen organischen Verbindungen
aufweisen, insbesonders Gehalte an anionischen organischen Verbindungen im Bereich
von 0,2 g/L bis zu sehr hohen Gehalten wie z.B. in der Größenordnung von etwa 100
g/L. Vielfach liegen die Gehalte im Bereich von 0,25 bis 60 g/L oder im Bereich von
0,3 bis 40 g/L, besonders häufig im Bereich von 0,35 bis 30 g/L oder im Bereich von
0,4 bis 20 g/L, ganz besonders häufig im Bereich von 0,45 bis 15 g/L, im Bereich von
0,5 bis 10 g/L oder im Bereich von 0,55 bis 5 g/L Sie können dennoch entsprechend
der Erfindung einfach und gut demulgierend gefahren werden, wenn die entsprechenden
Gehalte im Bad enthalten oder/und ihm entsprechende Zusätze zugegeben werden.
[0029] In vielen Fällen ist es vorteilhaft oder sogar notwendig, den Gehalt an anionischen
organischen Verbindungen in einem Bad auf bestimmte Höchstwerte zu begrenzen, weil
sonst das Demulgieren von Öl vermindert oder verhindert wird, so dass der Gehalt an
Öl und weiteren Verschmutzungen im Bad ansteigt und die Reinigungsleistung des Bades
abnimmt. Der Gehalt an anionischen organischen Verbindungen wird bei vielen Ausführungsvarianten
auf Werte von möglichst nicht mehr als z.B. 50 g/L wie z.B. bei Verwendung einer Zentrifugenanlage
zum Abschleudern der Verschmutzung von der Oberfläche des Bades begrenzt. In einer
Industrieanlage z.B. für stark umgeformte Teile vor dem weiteren Behandeln insbesonders
für den Korrosionsschutz der metallischen Oberflächen, vor dem Passivieren, vor dem
Vorbehandeln z.B. mit einer Zusammensetzung zur Konversionsbehandlung wie z.B. Phosphatieren,
vor dem Fügen oder/und vor dem Umformen kann es gegebenenfalls empfohlen sein, möglichst
nicht mehr als z.B. 5 g/L an anionischen organischen Verbindungen in einem wässerigen,
alkalischen, Tensid-haltigen Bad zuzulassen. In einer Karosseriereinigungsanlage in
der Automobilindustrie kann es gegebenenfalls notwendig sein, nicht mehr als z.B.
1 g/L an anionischen organischen Verbindungen im Reinigungsbad zuzulassen, um die
Anlage kontinuierlich und ohne besondere Badpflegemaßnahmen fahren zu können.
[0030] Denn der Gehalt an anionischen organischen Verbindungen in einem Reinigungsbad kann
sich in manchen Anlagen aufgrund ebenfalls enthaltener bestimmter Arten von Öl(en)
in der Verschmutzung schon bei sehr geringen Mengen auf die demulgierende Wirkung
des Bades auswirken: Z.B. reichen oft schon etwa 0,05 oder etwa 0,1 g/L an anionischen
organischen Verbindungen aus, um die demulgierende Wirkung zu verringern oder sogar
ganz zu verhindern, was unter anderem auch von der Art der vorliegenden Substanzen
abhängt.
[0031] Bei der Reinigung der metallischen Oberflächen von Öl-haltigen Zusammensetzungen
ist die Größe der primär abgereinigten Öltröpfchen üblicherweise sehr klein, d. h.
vielfach von einem Durchmesser etwa im Bereich von 0,5 bis 5 oder sogar bis 50 µm.
Eine große Grenzfläche zwischen Öl und Wasser ist jedoch generell energetisch ungünstig,
so dass das chemische System dazu neigt, dass mehrere kleine Öltröpfchen zu mindestens
einem größeren zusammenfließen. Dieser Vorgang wird auch als Koaleszenz bezeichnet.
Er hört jedoch auf, wenn die Öltröpfchen einen hört jedoch auf, wenn die Öltröpfchen
einen Krümmungsradius erreichen, der durch die Geometrie des eingesetzten Tensids
bzw. der Tensidgemische vorgegeben ist. Hierbei empfiehlt es sich in vielen Ausführungsvarianten,
über die Auswahl der Tenside, ihre Gehalte und ihre Mischung einen bestimmten Krümmungsradius
der Öltröpfchen als vorwiegenden möglichen Krümmungsradius in Bädern über die Belegung
der Öltröpfchen einzustellen. Hierbei kann das erfindungsgemäße Verfahren im Feinbereich
optimiert werden. Dieser Krümmungsradius wird in manchen Ausführungsvarianten vorzugsweise
so eingestellt, dass das Öl in einem bewegten Bad gerade noch nicht demulgiert und
dass sich eine Öl-haltige Phase daher gerade noch nicht oder noch nicht stärker an
der Oberfläche des Bades anreichert, sich jedoch in einem ruhenden Bad wie z. B. in
einem Abscheidebehälter (Ölabscheider) spontan abscheidet und sich an der Oberfläche
des Bades als Öl-haltige, oft auch andere Verschmutzungen als Öl enthaltende Phase
ansammelt.
[0032] Es wurde jetzt festgestellt, dass durch den gegebenenfalls erneuten Zusatz von mindestens
einer kationischen organischen Verbindung, die insbesonders auch mindestens ein Tensid
oder/und mindestens ein kationisches Polymer wie z.B. mindestens ein kationischer
Polyelektrolyt sein kann, der demulgierende Zustand aufrechterhalten werden kann.
Als demulgierender Zustand wird hierbei auch ein Zustand des Bades bezeichnet, bei
dem sich die Bestandteile der Öl-haltigen Zusammensetzung, also insbesonders Öl(e)
und anionische organische Verbindung(en), abscheiden und sich insbesonders auch an
der Badoberfläche als Öl-haltige Phase ansammeln und entfernen lassen. Auf diese Weise
kann das Bad auf einfache Weise durch Abschöpfen der Verschmutzungen von der Badoberfläche
gereinigt ("gepflegt") werden.
[0033] Das Demulgieren wird dadurch hervorgerufen, dass kleine Öltröpfchen zusammenlaufen
und größere Öltropfen ergeben. Wenn die Öltropfen groß genug sind, können diese an
die Badoberfläche aufschwimmen und sich dort weiter ansammeln. Dieser Vorgang kann
durch Gehalte an Emulgatoren oder/und an anionischen organischen Verbindungen beeinträchtigt
oder sogar unterdrückt werden.
[0034] Der demulgierende Zustand eines Bades ist daran erkennbar, dass sich bei verminderter
oder fehlender Badbewegung eine Öl-haltige Phase spontan abscheidet und sich gegebenenfalls
an der Oberfläche des Bades oder/und in seltenen Fällen am Boden des Badbehälters
als Öl-haltige Phase anreichert, während sich bei gewisser oder starker Badbewegung
keine Öl-haltige Phase abscheidet. Vorzugsweise wird zu dem Bad kein Emulgator oder
in einzelnen Ausführungsvarianten nur eine geringe Menge an mindestens einem Emulgator
von bis zu 0,5 g/L absichtlich zugegeben, vorzugsweise bis zu 0,2 g/L, besonders bevorzugt
bis zu 0,05 g/L, insbesonders dann, wenn das Bad wenig oder keine Badbewegung aufweist.
Mindestens ein Emulgator kann unter Umständen auch durch die Verschmutzung eingeschleppt
werden. Die demulgierenden Tenside und die kationischen organischen Verbindungen wirken
als Demulgatoren. Die für die Reinigung eingesetzten nichtionischen Tenside wirken
hierbei ebenfalls oft als Demulgatoren. Sie wirken insbesonders dann als Demulgatoren,
wenn die Anordnung der Tensidmoleküle auf dem Öltröpfchen zu keiner zu starken Krümmung
führt. Die Tröpfchengröße der Öltröpfchen verdeutlicht dabei den Badzustand: Je kleiner
die Öltröpfchen sind, desto stärker emulgierend ist das Bad, und je größer die Öltröpfchen
sind, desto stärker demulgierend ist das Bad.
[0035] Der Vorgang der Koaleszenz wird durch die Anwesenheit von anionischen organischen
Verbindungen im Bad vermindert oder sogar unterdrückt, da die auf den Öltröpfchen
absorbierten anionischen organischen Verbindungen die Öltröpfchen gleichnamig aufladen,
was wiederum zu einer Abstoßung der Öltröpfchen untereinander führt. Aufgrund des
Zusatzes z.B. von kationischen organischen Verbindungen kann diese anionische Aufladung
schen organischen Verbindungen kann diese anionische Aufladung teilweise oder sogar
vollständig neutralisiert werden, so dass weiterhin ein demulgierender Zustand vorliegt
und das Koaleszieren der Öltröpfchen fortschreiten kann.
[0036] In der Praxis bedeutet dies für viele Ausführungsvarianten, dass der Gehalt an anionischen
organischen Verbindungen in der Badlösung z.B. durch Titration nach Epton bestimmt
wird und dass entsprechende Mengen an mindestens einer kationischen organischen Verbindung
dem Bad zugesetzt werden. Die insgesamt im Bad enthaltenen Mengen an kationischen
organischen Verbindungen sind daher vorzugsweise so auszuwählen, dass der demulgierende
Zustand wieder erreicht oder/und in dem gewünschten Ausmaß fortgeführt wird. Hierbei
kann es in manchen Ausführungsvarianten vorteilhaft sein, wenn ein gerade demulgierender,
aber noch nicht ein stark demulgierender Zustand eingestellt wird.
[0037] Vorzugsweise ist oder/und wird das mindestens eine demulgierende Tensid, das im Bad
enthalten ist oder/und dem Bad zugesetzt wird, aus nichtionischen Tensiden oder/und
aus kationischen Tensiden ausgewählt, insbesondere aus nichtionischen demulgierend
wirkenden Tensiden oder/und aus kationischen demulgierend wirkenden Tensiden. Üblicherweise
können alle kationischen Tenside durch die Wechselwirkung mit mindestens einer anionischen
organischen Verbindung demulgierend wirken. Darüber hinaus wirken viele nichtionische
Tenside insbesondere aufgrund ihrer Molekülgeometrie, Polarität des Gesamtmoleküls
oder/und der Tensidmischung demulgierend. Das mindestens eine demulgierende Tensid
dient dabei zur Verringerung der Oberflächenspannung, zum Reinigen, zum Demulgieren,
zur Einstellung der emulgierenden bzw. demulgierenden Eigenschaften oder/und zur Verminderung
der Schaumneigung. Das mindestens eine demulgierende, insbesondere kationische oder/und
nichtionische Tensid wirkt solange auch als ein demulgierendes Tensid, solange die
Einsatzbedingungen so eingestellt sind, dass es sich in einem demulgierenden Zustand
befindet, der wesentlich von der chemischen Zusammensetzung, von der Art und Menge
der Verschmutzungen, vom Salzgehalt und von der Temperatur des Bades sowie von der
Art und Leistung der Badumwälzung bzw. der Pumpen abhängt.
[0038] Die Gehalte an demulgierenden Tensiden im Reinigungsbad liegen vorzugsweise im Bereich
von 0,01 bis 30 g/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 20 g/L, ganz besonders
bevorzugt im Bereich von 0,08 bis 15 g/L oder von 0,1 bis 10 g/L. Meistens werden
hierbei Gehalte an demulgierenden Tensiden bei Spritzverfahren im Bereich von 0,1
bis 5 g/L eingesetzt, bei Tauchverfahren im Bereich von 0,2 bis 10 g/L, üblicherweise
unabhängig davon, ob es sich um kontinuierliche oder diskontinuierliche Verfahren
handelt.
[0039] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist/wird mindestens ein demulgierendes Tensid
vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der nichtionischen Tenside und ist insbesonders
mindestens eines auf Basis von ethoxylierten Alkylalkoholen, ethoxyliert-propoxylierten
Alkylalkoholen, ethoxylierten Alkylalkoholen mit Endgruppenverschluß und ethoxyliert-propoxylierten
Alkylalkoholen mit Endgruppenverschluß, wobei die Alkyl-Gruppe der Alkylalkohole -
gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - gegebenenfalls eine durchschnittliche
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 6 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung aufweisen kann, wobei die Alkyl-Gruppe
gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen aufweisen
kann, wobei die Ethylenoxidkette gegebenenfalls jeweils im Durchschnitt 2 bis 30 Ethylenoxideinheiten
aufweisen kann, wobei die Propylenoxidkette gegebenenfalls jeweils im Durchschnitt
1 bis 25 Propylenoxideinheiten aufweisen kann und wobei gegebenenfalls ein Endgruppenverschluß
insbesonders mit einer Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt
- mit durchschnittlich 1 bis 8 Kohlenstoffatomen auftreten kann.
[0040] Hierbei kann mindestens ein demulgierendes Tensid insbesonders ausgewählt sein aus
der Gruppe der nichtionischen Tenside auf Basis von ethoxylierten Alkylphenolen, ethoxyliert-propoxylierten
Alkylphenolen, ethoxylierten Alkylphenolen mit Endgruppenverschluß und ethoxyliert-propoxylierten
AIkylphenolen mit Endgruppenverschluß, wobei die Alkyl-Gruppe der AIkylphenole - gesättigt
oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt -eine durchschnittliche Zahl an Kohlenstoffatomen
im Bereich von 4 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist, wobei die Ethylenoxidkette gegebenenfalls
jeweils im Durchschnitt 2 bis 30 Ethylenoxideinheiten aufweisen kann, wobei die Propylenoxidkette
gegebenenfalls jeweils im Durchschnitt 1 bis 25 Propylenoxideinheiten aufweisen kann
und wobei gegebenenfalls ein Endgruppenverschluß insbesonders mit einer Alkyl-Gruppe
- gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit durchschnittlich 1
bis 8 Kohlenstoffatomen auftreten kann.
[0041] Hierbei kann mindestens ein demulgierendes Tensid insbesonders ausgewählt sein aus
der Gruppe der nichtionischen Tenside auf Basis von ethoxylierten Alkylaminen im Bad
enthalten ist, deren Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - eine durchschnittliche
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 6 bis 22 mit jeweils linearer oder verzweigter
Kettenausbildung aufweist und deren Polyethylenoxidkette eine durchschnittliche Zahl
an Ethylenoxideinheiten im Bereich von 3 bis 30 aufweist oder/und deren durchschnittliche
Zahl an Propylenoxideinheiten im Bereich von 1 bis 25 liegt.
[0042] Hierbei kann mindestens ein demulgierendes Tensid insbesonders ausgewählt sein aus
der Gruppe der nichtionischen Tenside auf Basis von Tensiden ethoxylierter oder ethoxyliert-propoxylierter
Alkansäuren, deren Alkyl-Gruppe - gesättigt, ungesättigt oder ringförmig - eine durchschnittliche
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 6 bis 22 mit jeweils linearer oder verzweigter
Kettenausbildung aufweist und deren Polyethylenoxidkette eine durchschnittliche Zahl
an Ethylenoxideinheiten im Bereich von 2 bis 30 aufweist oder/und deren durchschnittliche
Zahl an Propylenoxideinheiten im Bereich von 1 bis 25 liegt.
[0043] Hierbei kann mindestens ein demulgierendes Tensid insbesonders ausgewählt sein aus
der Gruppe der nichtionischen Tenside auf Basis von Blockcopolymeren im Bad enthalten
ist, die mindestens einen Polyethylenoxidblock und mindestens einen Polypropylenoxidblock
enthalten, deren Polyethylenoxidblock durchschnittlich eine Zahl aus 2 bis 100 Ethylenoxideinheiten
und deren Polypropylenoxidblock durchschnittlich eine Zahl aus 2 bis 100 Propylenoxideinheiten
umfassen, wobei gegebenenfalls unabhängig voneinander jeweils ein oder mehrere Polyethylenoxidblöcke
bzw. Polypropylenoxidblöcke im Molekül enthalten sein können.
[0044] Die Gehalte an demulgierenden Tensiden oder/und an nichtionischen Tensiden werden
anteilig mit den Verschmutzungen aus den Reinigungsbädern entfernt und müssen daher
entsprechend wieder ergänzt werden, um die Reinigungsleistung zu erhalten bzw. wieder
einzustellen. Diese Tenside unterliegen üblicherweise keinen chemischen Reaktionen,
bleiben üblicherweise in Lösung und bleiben somit üblicherweise anteilig oder weitgehend
im Bad erhalten, werden aber anteilig mit den Verschmutzungen aus dem Bad entfernt.
[0045] Bei diskontinuierlichem Betrieb kann es sich lohnen, beim Entfernen der Verschmutzung
den gesamten Badinhalt bei der Reinigung der Anlage auszutauschen (Badwechsel).
[0046] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist mindestens eine kationische organische Verbindung,
die im Reinigungsbad enthalten ist oder/und ihr zugesetzt wird, vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus kationischen Tensiden und kationischen Polymeren. Hierbei
steht der Begriff "kationische Polymere" wie an den anderen Stellen auch, bei denen
nicht die weiteren polymeren Varianten aufgeführt sind, für eine Auswahl aus der Gruppe
bestehend aus kationischen Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren
und kationischen Pfropfcopolymeren. Die kationischen organischen Verbindungen dienen
insbesondere dazu, die gegebenenfalls schwach demulgierende, zu schwach demulgierende
oder sogar fehlende demulgierende Fahrweise und Wirkung des Bades, das mindestens
ein demulgierendes, insbesondere nichtionisches Tensid enthält, aufgrund der demulgierenden
Wirkung der mindestens einen kationischen organischen Verbindung herzustellen oder/und
zu verstärken oder/und die demulgierende Fahrweise und Wirkung des Bades möglichst
lange oder sogar auf Dauer aufrecht zu erhalten. Durch die demulgierende Fahrweise
wird Öl vom Bad abgetrennt und die Standzeit des Bades verlängert.
[0047] Mindestens eine kationische organische Verbindung wird vorzugsweise ausgewählt a)
aus amphiphilen Verbindungen, die mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe oder/und
mindestens eine Ringgruppe mit mindestens einem Stickstoffatom als Kopfgruppe aufweisen,
wobei entweder das mindestens eine Stickstoffatom der Ringgruppe oder die Ringgruppe
mindestens eine positive Ladung hat, und die mindestens eine Alkyl-Gruppe unabhängig
voneinander - gesättigt oder ungesättigt - mit jeweils einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen mit jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung aufweisen, wobei die Alkyl-Gruppe gegebenenfalls
unabhängig voneinander - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt -
jeweils eine oder mehrere aromatische Gruppen enthalten kann oder durch jene ersetzt
sein kann, und wobei gegebenenfalls mindestens eine Alkyl-Gruppe eine andere Zahl
an Kohlenstoffatomen als mindestens eine andere Alkyl-Gruppe aufweisen kann, oder/und
b) aus kationischen Polymeren, die im Falle wasserlöslicher kationischer Polymere
oft auch kationische Polyelektrolyte sind, wobei die kationischen Polymere mindestens
eine quaternäre Ammonium-Gruppe oder/und mindestens eine Stickstoff enthaltende heterozyklische
positiv geladene Gruppe mit 5 oder 6 Ringatomen und mindestens fünf Einheiten eines
Monomergrundbausteins oder mehrerer - insbesondere ein, zwei, drei, vier oder fünf
- verschiedener Monomergrundbausteine in mindestens einer Polymerkette enthalten.
Als Monomergrundbausteine kommen hierbei kationisch geladene Polymere, insbesondere
kationische Polyelektrolyte, in Betracht, insbesonders die, die mindestens ein quaternäres
Stickstoffatom, mindestens eine Guanidinium-Gruppe, mindestens eine quaternisierte
Imidazolin-Gruppe (= Imidazolium-Gruppe), mindestens eine quaternisierte Oxazolium-Gruppe
oder/und mindestens eine quaternisierte PyridylGruppe (= Pyridinium-Gruppe) enthalten,
wie z.B. solche auf Basis von Ethylenimin(en), Hexamethylendiaminguanidium-Verbindungen,
Oxazolium, Vinylimidazolium, Vinylpyridinium-Verbindungen wie z.B. die entsprechenden
Chloride. Es können insbesonders 1 bis 1.000.000 quaternäre Ammonium-Gruppen oder/und
1 bis 1.000.000 Stickstoff enthaltende heterozyklische positiv geladene Gruppen mit
5 oder 6 Ringatomen in einem Molekül auftreten, jeweils unabhängig voneinander vorzugsweise
5 bis 800.000, besonders bevorzugt 15 bis 600.000, ganz besonders bevorzugt 25 bis
400.000. Es können insbesonders 5 bis 1.500.000 Einheiten eines Monomergrundbausteins
oder mehrerer verschiedener Monomergrundbausteine in einem Molekül auftreten, jeweils
unabhängig voneinander vorzugsweise 25 bis 1.100.000, besonders bevorzugt 75 bis 600.000,
ganz besonders bevorzugt 100 bis 200.000. Im Falle von verschiedenartigen Monomergrundbausteinen
in einem Molekül können diese - gegebenenfalls in bestimmten Bereichen - statistisch,
isotaktisch, syndiotaktisch, ataktisch oder/und blockweise angeordnet sein, z.B. als
Blockcopolymere oder Pfropfcopolymere.
[0048] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (I)

wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Verbindung darstellt, wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
1 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
2 Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bei entweder linearer
oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
2 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 10 bei jeweils entweder linearer oder
verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls R
2 oder/und mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten oder/und darstellen kann.
[0049] Besonders bevorzugt ist bei Verbindungen der Allgemeinen Formel (I), bei R
2 Alkyl-Gruppen mit 1 oder mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen auszuwählen; ganz besonders
bevorzugt ist, diese aus 1 oder 10 bis 14 Kohlenstoffatomen auszuwählen. Besonders
bevorzugt ist bei Verbindungen der Allgemeinen Formel (I), bei R
3 Alkyl-Gruppen mit 1 oder 6 Kohlenstoffatomen auszuwählen, letztere insbesonders als
Benzyl-Gruppe.
[0050] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (II)

wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Verbindung darstellt,
wobei R
1 unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer
durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
1 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
2 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bei entweder linearer
oder verzweigter Kettenausbildung ist, wobei die Alkyl-Gruppe R
2 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
oder durch jene ersetzt sein kann, wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 10 bei jeweils entweder linearer oder
verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls R
2 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten oder/und darstellen darstellen kann.
[0051] Besonders bevorzugt ist bei Verbindungen der Allgemeinen Formel (II), bei R
2 Alkyl-Gruppen mit 1 oder 8 bis 16 Kohlenstoffatomen auszuwählen; ganz besonders bevorzugt
ist, diese aus 1 oder 10 bis 14 Kohlenstoffatomen auszuwählen. Besonders bevorzugt
ist bei Verbindungen der Allgemeinen Formel (II), bei R
3 Alkyl-Gruppen mit 1 oder 6 Kohlenstoffatomen auszuwählen, letztere insbesonders als
Benzylgruppe.
[0052] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (III)

wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Verbindung darstellt,
wobei gegebenenfalls CH - CH durch CH - R
4 - CH ersetzt sein kann,
wobei R
4 unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer
durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 14 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
4 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
4 unabhängig voneinander auch mindestens eine Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, OH-Gruppe und Nitro-Gruppe an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen von mindestens einer Alkyl-Gruppe enthalten
kann,
wobei gegebenenfalls N
⊕ - CH durch N
⊕ - R
5 - CH ersetzt sein kann,
wobei R
5 unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer
durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
5 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
5 unabhängig voneinander auch mindestens eine Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, OH-Gruppe und Nitro-Gruppe an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe enthalten kann,
wobei R
1 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt
- mit einer durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
1 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 10 bei jeweils entweder linearer oder
verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten oder/und darstellen kann/können.
[0053] Besonders bevorzugt ist bei den Verbindungen der Allgemeinen Formel (III), bei R
4 Alkyl-Gruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen auszuwählen; ganz besonders bevorzugt
ist, diese aus 2 oder 3 Kohlenstoffatomen auszuwählen. Besonders bevorzugt ist bei
den Verbindungen der Allgemeinen Formel (III), bei R
5 Alkyl-Gruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen auszuwählen; ganz besonders bevorzugt
ist, diese aus 2 bis 5 Kohlenstoffatomen auszuwählen.
[0054] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (IV) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der Allgemeinen Formel (IV) ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs,
sieben, acht oder neun R
3 gebunden sein kann/können,
wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei der Ring eine, zwei oder drei Doppelbindungen aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann, wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom
ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei, drei oder vier zyklische Gruppen, die gesättigt,
ungesättigt oder aromatisch sind, unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an
den ersten Ring ankondensiert sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens
einen weiteren Ring unabhängig voneinander ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls die Alkyl-Gruppe R
1 eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten kann oder durch
jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
[0055] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (V) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der Allgemeinen Formel (V) gegebenenfalls ein, zwei, drei, vier,
fünf, sechs, sieben oder acht R
3 gebunden sein kann/können,
wobei das am Stickstoff gebundene R
3 und das am Ring gebundene R
1 obligatorisch sind und wobei das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei der Ring eine, zwei oder drei Doppelbindungen aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei, drei oder vier zyklische Gruppen, die gesättigt,
ungesättigt oder aromatisch sind, unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an
den ersten Ring ankondensiert sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens
einen weiteren Ring unabhängig voneinander ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
1 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
1 an einem Kohlenstoffatom ohne jede Doppelbindung oder an einem Kohlenstoffatom mit
einer Doppelbindung angebunden ist,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
[0056] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (VI) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring gegebenenfalls ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sieben R
3 gebunden sein kann/können,
wobei der Ring eine oder zwei Doppelbindungen aufweist,
wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei oder drei zyklische Gruppen, die gesättigt, ungesättigt
oder aromatisch sind, unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an den ersten
Ring ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
1 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
[0057] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus amphiphilen Verbindungen der Allgemeinen Formel (VII) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring ein, zwei, drei, vier, fünf oder sechs R
3 gebunden sein kann/können,
wobei der Ring eine oder zwei Doppelbindungen aufweist,
wobei das am Stickstoff gebundene R
3 und das am Ring gebundene R
1 obligatorisch sind und wobei das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei oder drei gesättigte, ungesättigte oder/und aromatische
zyklische Gruppen unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an den ersten Ring
ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls die Alkyl-Gruppe R
1 eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten kann oder durch
jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische
Gruppen enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
[0058] Vorzugsweise weist mindestens eine amphiphile kationische organische Verbindung der
Allgemeinen Formeln (I), (II) und (III) an der oder den Kopfgruppen mit zentralem
Stickstoffatom jeweils mindestens eine Hydroxyl-, Ethyl-, Methyl-, Isopropyl-, Propyl-
oder/und Benzyl-Gruppe unabhängig voneinander als R
2 oder/und R
3 auf, wobei gegebenenfalls auch mindestens eine längere Alkyl-Kette oder/und mehrere
Alkyl-Ketten auftreten können. Bei den kationischen organischen Verbindungen der Allgemeinen
Formeln (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) und (VII) sowie bei deren Tautomeren weist
R
1 - unabhängig voneinander, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt
- gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen auf. Bei
den kationischen organischen Verbindungen der Allgemeinen Formeln (I), (II), (III),
(IV), (V), (VI) und (VII) sowie bei deren Tautomeren weist R
3 - unabhängig voneinander, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt
- gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen auf, wobei
mindestens eine der Alkyl-Gruppen gegenenfalls unabhängig voneinander jeweils mindesten
eine Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, Hydroxyl-Gruppe, Isopropyl-Gruppe, PropylGruppe
oder/und eine Benzyl-Gruppe sein kann. Vorzugsweise tritt in den Fällen bei Verbindungen
der Allgemeinen Formeln (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) und (VII) sowie bei deren
Tautomeren, in denen (PO)
y enthalten ist, auch (EO)
x auf, wobei es aber gegebenenfalls auch bevorzugt ist, dass (EO)
x allein ohne (PO)
y enthalten ist.
[0059] Besonders bevorzugt ist bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln (I), (II), (III),
(IV), (V), (VI) und (VII) sowie bei deren Tautomeren, bei R
1 Alkyl-Gruppen mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen auszuwählen; ganz besonders bevorzugt
ist, diese aus 10 bis 14 Kohlenstoffatomen auszuwählen. Besonders bevorzugt ist bei
den Verbindungen der Allgemeinen Formeln (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) und (VII)
sowie bei deren Tautomeren, x aus 1 bis 7 Einheiten auszuwählen; ganz besonders bevorzugt
ist, x aus 4 oder 5 Einheiten auszuwählen. Besonders bevorzugt ist bei den Verbindungen
der Allgemeinen Formeln (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) und (VII) sowie bei deren
Tautomeren, y aus 1 bis 4 Einheiten auszuwählen; ganz besonders bevorzugt ist, y aus
2 oder 3 Einheiten auszuwählen. Besonders bevorzugt ist bei den Verbindungen der Allgemeinen
Formeln (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) und (VII) sowie bei deren Tautomeren, bei
R
3 Alkyl-Gruppen mit 1 oder 6 Kohlenstoffatomen auszuwählen, letztere insbesonders als
Benzyl-Gruppe.
[0060] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus kationischen Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren
und kationischen Pfropfcopolymeren, die mindestens eine kationische Gruppe der Allgemeinen
Formel (VIII) enthalten:

wobei die Verbindung 1 bis 500.000 kationische Gruppen aufweist, die unabhängig voneinander
die im Folgenden genannten chemischen Strukturen aufweisen,
wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Gruppe darstellt,
wobei mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe mindestens eine Alkyl-Gruppe R
1 aufweist, die unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt
oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen
aufweist oder/und
eine Sauerstoff enthaltende Gruppe wie z.B. eine OH-Gruppe oder Sauerstoff als ein
Brückenatom zu einer nächsten Gruppe wie z.B. einer Alkyl-Gruppe B mit einer Zahl
von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen darstellt,
wobei die vorwiegende Zahl der quaternären Ammonium-Gruppen mindestens zwei Alkyl-Gruppen
R
1 aufweist, die unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt
oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen
aufweist oder/und eine Sauerstoff enthaltende Gruppe wie z.B. eine OH-Gruppe oder
Sauerstoff als ein Brückenatom zu einer nächsten Gruppe wie z.B. einer Alkyl-Gruppe
B mit einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei gegebenenfalls
mindestens eine Alkyl-Gruppe A oder/und mindestens eine Alkyl-Gruppe B unabhängig
voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten kann/können
oder durch jene ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Alkyl-Gruppe A oder/und mindestens eine Alkyl-Gruppe
B unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Wasserstoff, Amino-Gruppe,
Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe, Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutylpropyl-, Butyl-, Isobutyl-
oder Benzyl-Gruppe) und (PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
an mindestens einem der Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen der
Alkyl-Gruppe A oder/und der Alkyl-Gruppe B sein kann/können oder/und durch diese ersetzt
sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an mindestens einer Alkyl-Gruppe R
1 unabhängig voneinander mindestens eine Polymerkette unabhängig voneinander verzweigt
oder unverzweigt mit einer Zahl der Polymereinheiten n aus 5 bis 1.000.000 Monomergrundbausteinen
gebunden sein kann,
wobei die Polymereinheiten von mindestens einer kationischen Gruppe zumindest teilweise
ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen,
Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen
und deren Kombinationen,
wobei gegebenenfalls als Monomergrundbaustein(e) unabhängig voneinander mindestens
ein ungeladenes Monomer oder/und mindestens eine entsprechende ungeladene Gruppe auftreten
kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe unabhängig voneinander
mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom an der
Polymerkette vorkommen kann.
[0061] Bei den Verbindungen ausgewählt aus Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX
und X und deren Tautomeren kann auch in mindestens einer Verbindung eine Kombination
von kationischen Gruppen aus mindestens zwei verschiedenen kationischen Gruppen aus
unterschiedlichen Allgemeinen Formeln VIII, IX und X oder/und deren Tautomeren auftreten.
[0062] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann die kationische Gruppe, die in diesen Allgemeinen Formeln gezeigt wird, oder/und
deren tautomere kationische Gruppe jeweils unabhängig voneinander mindestens einmal
vorhanden sein, in manchen Ausführungsformen jedoch mit mindestens 2, vorzugsweise
mit 3, 4, 5, 6, 7, 8 bis 20, 21 bis 30, 31 bis 40, 41 bis 50, 51 bis 60, 61 bis 100,
101 bis 200, 201 bis 500, 501 bis 1.000, 1.001 bis 2.000, 2.001 bis 5.000, 5.001 bis
10.000, 10.001 bis 50.000, 50.001 bis 100.000, 100.001 bis 200.000, 200.001 bis 500.000
kationischen Gruppen. In manchen Ausführungsvarianten liegt eine Mischung von Verbindungen
ausgewählt aus Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
vor, deren Zahl der kationischen Gruppen im Bereich von 30 bis 300.000 liegt, vorzugsweise
im Bereich von 100 bis 100.000, manchmal im Bereich von 100 bis 50.000, im Bereich
von 800 bis 120.000 oder im Bereich von 2.000 bis 250.000. Häufig tritt eine Mischung
dieser Verbindungen mit einer kleineren oder größeren Bandbreite der Zahl der kationischen
Gruppen oder/und mit einer kleineren oder größeren Bandbreite der Zahl der Polymereinheiten
n auf. Besonders bevorzugt ist hierbei, dass eine solche Verbindung eine Zahl der
Polymereinheiten n aufweist, die um den Faktor 1 bis 1000 größer ist als die Zahl
der kationischen Gruppen einschließlich deren gegebenenfalls enthaltenen tautomeren
kationischen Gruppen, insbesondere um einen Faktor im Bereich von 1,5 bis 100, ganz
besonders bevorzugt um einen Faktor im Bereich von 2 bis 30, vor allem um einen Faktor
im Bereich von 3 bis 12 oder von 3,5 bis 8.
[0063] Bei den Verbindungen ausgewählt aus Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX
und X und deren Tautomeren kommt vorzugsweise mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe
unabhängig voneinander mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem
Stickstoffatom an der Polymerkette vor, manchmal bei mindestens 25 % aller anwesenden
derartigen Gruppen oder bei mindestens 75 % aller anwesenden derartigen Gruppen. Sie
kommen ganz besonders bevorzugt vorwiegend, fast vollständig oder vollständig unabhängig
voneinander mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom
an der Polymerkette vor.
[0064] Bei den Verbindungen ausgewählt aus Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX
und X und deren Tautomeren werden die Polymereinheiten von zumindest einer kationischen
Gruppe besonders bevorzugt vorwiegend, fast vollständig oder vollständig ausgewählt
aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen, Polyiminen, Polyolefinen,
Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen und deren Kombinationen.
In manchen Ausführungsvarianten sind die derartigen Verbindungen insbesonders so ausgewählt,
dass die Polymereinheiten von mindestens 25 % aller kationischen Gruppen, von mehr
als 50 % aller kationischen Gruppen, von mindestens 75 % aller kationischen Gruppen,
von fast allen kationischen Gruppen oder von allen kationischen Gruppen jeweils unabhängig
voneinander zu mindestens 25 %, vorwiegend (≥ 50 %), zu mindestens 75 %, fast vollständig
oder vollständig ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern,
Polyaminen, Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten,
deren Mischungen und deren Kombinationen.
[0065] Bei den Verbindungen ausgewählt aus Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX
und X und deren Tautomeren treten als Monomergrundbaustein(e) besonders bevorzugt
vorwiegend, fast vollständig oder vollständig unabhängig voneinander ungeladene Monomere
oder/und entsprechende ungeladene Gruppen auf.
[0066] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann/können als Derivate der Polymereinheiten der Polyolefine beispielsweise mindestens
eine Verbindung der Polyethylene, Polypropylene, Polystyrole, Polyvinylalkohole, Polyvinylaminen,
Polyvinylester wie z.B. Polyvinylacetate, Polyvinylether, Polyvinylketonen und deren
Derivate, deren Mischungen und deren Kombinationen auftreten.
[0067] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann/können als Derivate der Polymereinheiten der Polyamide beispielsweise mindestens
eine Verbindung der Polyaminosäuren, der Polyaramide und deren Derivate, deren Mischungen
und deren Kombinationen auftreten, insbesondere ausgewählt aus Diaminocarbonsäuren,
Diaminodicarbonsäuren und deren Derivaten, deren Mischungen und deren Kombinationen.
[0068] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann/können als Derivate der Polymereinheiten der Polyester beispielsweise mindestens
eine Verbindung der Hydroxycarbonsäuren, Dihydroxycarbonsäuren, Polycarbonate und
deren Derivate, deren Mischungen und deren Kombinationen auftreten, insbesondere ausgewählt
aus Polyesterpolycarbonaten und deren Derivaten, deren Mischungen und deren Kombinationen.
[0069] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann/können als Derivate der Polymereinheiten der Polyether beispielsweise mindestens
eine Verbindung der Polyether-Blockamide, Polyalkylenglykole, Polyamide, Polyetheretherketone,
Polyetherimide, Polyethersulfone und deren Derivate, deren Mischungen und deren Kombinationen
auftreten.
[0070] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann/können als Derivate der Polymereinheiten der Polyamine, beispielsweise mindestens
eine Verbindung der Alkylendiamine, Polyethylenimine, Vinylaminpolymere und deren
Derivate, deren Mischungen und deren Kombinationen auftreten, insbesondere ausgewählt
aus Diethylendiaminen, Dipropylendiaminen, Ethylendiaminen, Propylendiaminen, Triethylendiaminen,
Tripropylendiaminen, Polyethylendiaminen, Polypropylendiaminen, Vinylaminpolymeren
und deren Derivaten, deren Mischungen und deren Kombinationen.
[0071] Bei den Verbindungen der Allgemeinen Formeln VIII, IX und X und deren Tautomeren
kann/können als Derivate der Polymereinheiten der Polysaccharide beispielsweise mindestens
eine Verbindung entsprechender Biopolymere wie solchen auf Basis von Cellulose, Glycogen,
Stärke und deren Derivate, deren Modifizierungen, deren Mischungen und deren Kombinationen
auftreten, insbesondere ausgewählt aus Polyglucosiden, Kondensationsprodukten von
Fructose oder Glucose und deren Derivaten, deren Mischungen und deren Kombinationen.
[0072] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus kationischen Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren
und kationischen Pfropfcopolymeren, die mindestens eine kationische Gruppe der Allgemeinen
Formel (IX) oder/und deren Tautomer(e) enthalten:

wobei die Verbindung 1 bis 500.000 kationische Gruppen aufweist, die unabhängig voneinander
die im Folgenden genannten chemischen Strukturen aufweisen,
wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander null, ein, zwei,
drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder neun R
1 gebunden sind, wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
1 optional ist,
wobei der Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander eine, zwei oder drei
Doppelbindungen aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander ein oder
mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom
oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei, drei oder vier gesättigte, ungesättigte oder/und
aromatische zyklische Gruppen mit 5 oder 6 Ringatomen unabhängig voneinander an den
ersten Ring der kationischen Gruppe ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
1 gebunden sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls R
1 unabhängig voneinander
eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit
einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische
oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder durch jene
ersetzt sein kann, oder/und
eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen, Ether-Gruppen,
OH-Gruppen, Nitro-Gruppen, Gruppen (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und Gruppen (PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
unabhängig voneinander darstellen kann oder/und
eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, die Sauerstoff als ein Brückenatom zu einer nächsten
Alkyl-Gruppe B - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer
Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen aufweist, die gegebenenfalls eine oder mehrere
aromatische oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder
durch jene ersetzt sein kann, darstellen kann oder/und
gegebenenfalls eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen,
Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen jeweils mindestens einer der Alkyl-Gruppen
A oder/und B enthalten kann oder/und
wobei gegebenenfalls an mindestens einer der Gruppen R
1 unabhängig voneinander mindestens eine Polymerkette unabhängig voneinander verzweigt
oder unverzweigt mit einer Zahl der Polymereinheiten n aus 5 bis 1.000.000 Monomergrundbausteinen
gebunden sein kann,
wobei die Polymereinheiten von mindestens einer kationischen Gruppe zumindest teilweise
ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen,
Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen
und deren Kombinationen,
wobei gegebenenfalls als Monomergrundbaustein(e) unabhängig voneinander mindestens
ein ungeladenes Monomer oder/und mindestens eine entsprechende ungeladene Gruppe auftreten
kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe unabhängig voneinander
mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom an der
Polymerkette vorkommen kann.
[0073] Hierbei ist mindestens eine kationische organische Verbindung vorzugsweise ausgewählt
aus kationischen Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren
und kationischen Pfropfcopolymeren, die mindestens eine kationische Gruppe der Allgemeinen
Formel (X) oder/und deren Tautomer(e) enthalten:

wobei die Verbindung 1 bis 500.000 kationische Gruppen aufweist, die unabhängig voneinander
die im Folgenden genannten chemischen Strukturen aufweisen,
wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander null, ein, zwei,
drei, vier, fünf, sechs oder sieben R
1 gebunden sind,
wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
1 optional ist,
wobei der Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander eine oder zwei Doppelbindungen
aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander ein oder
mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom
oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei oder drei gesättigte, ungesättigte oder/und aromatische
zyklische Gruppen mit 5 oder 6 Ringatomen unabhängig voneinander an den ersten Ring
der kationischen Gruppe ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
1 gebunden sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls R
1 unabhängig voneinander
eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit
einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls eine oder mehrere
aromatische oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder
durch jene ersetzt sein kann, oder/und
eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen, Ether-Gruppen,
OH-Gruppen, Nitro-Gruppen, Gruppen (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und Gruppen (PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
unabhängig voneinander darstellen kann oder/und
eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, die Sauerstoff als ein Brückenatom zu einer nächsten
Alkyl-Gruppe B - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer
Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische
oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder durch jene
ersetzt sein kann, darstellen kann oder/und
gegebenenfalls eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen,
Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen jeweils mindestens einer der Alkyl-Gruppen
A oder/und B enthalten kann oder/und
wobei gegebenenfalls an mindestens einer Alkyl-Gruppe R
1 unabhängig voneinander mindestens eine Polymerkette unabhängig voneinander verzweigt
oder unverzweigt mit einer Zahl der Polymereinheiten n aus 5 bis 1.000.000 Monomergrundbausteinen
gebunden sein kann,
wobei die Polymereinheiten von mindestens einer kationischen Gruppe zumindest teilweise
ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen,
Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen
und deren Kombinationen,
wobei gegebenenfalls als Monomergrundbaustein(e) unabhängig voneinander mindestens
ein ungeladenes Monomer oder/und mindestens eine entsprechende ungeladene Gruppe auftreten
kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe unabhängig voneinander
mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom an der
Polymerkette vorkommen kann.
[0074] Vorzugsweise kann bei den kationischen Polymeren - dieser Begriff steht wie an anderen
Stellen auch, bei denen nicht die weiteren polymeren Varianten aufgeführt sind, für
eine Auswahl aus der Gruppe bestehend aus kationischen Polymeren, kationischen Copolymeren,
kationischen Blockcopolymeren und kationischen Pfropfcopolymeren - die mindestens
eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - jeweils
unabhängig voneinander 3 bis 160 Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt 5 bis 120 Kohlenstoffatome,
ganz besonders bevorzugt 8 bis 90 Kohlenstoffatome aufweisen. Besonders bevorzugt
ist, x aus 1 bis 7 Einheiten auszuwählen; ganz besonders bevorzugt ist, x aus 4 oder
5 Einheiten auszuwählen. Besonders bevorzugt ist, y aus 1 bis 4 Einheiten auszuwählen;
ganz besonders bevorzugt ist, y aus 2 oder 3 Einheiten auszuwählen.
[0075] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Gegenionen zu den amphiphilen Verbindungen
und zu den kationischen Polymeren Anionen vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend
Ionen auf Basis von AIkylsulfat, Carbonat, Carboxylat, Halogenid, Nitrat, Phosphat,
Phosphonat, Sulfat oder/und Sulfonat. Als Gegenionen können insbesonders auch Ionen
auf Basis von Halogenid wie z.B. Bromid oder/und Chlorid oder/und Ionen auf Basis
von Carboxylat insbesonders wie z.B. Acetat, Benzoat, Formiat, Glukonat, Heptonat,
Lactat, Propionat, Fumarat, Maleinat, Malonat, Oxalat, Phthalat, Succinat, Tartrat,
Terephthalat oder/und Citrat auftreten. Bei den kationischen Polymeren treten bevorzugt
nur oder im Wesentlichen nur einwertige Ionen als Gegenionen auf.
[0076] Sowohl die kationischen organischen Verbindungen, als auch die anionischen organischen
Verbindungen sind in der Regel polar und wasserlöslich. Wenn die kationischen organischen
Verbindungen mit den insbesonders aus der Verschmutzung stammenden anionischen organischen
Verbindungen in Kontakt treten, neutralisieren sich die Ionen. Hierbei gehen die Kationen
wie insbesonders die Alkalien oder/und Erdalkalien, vor allem Ammonium-, Natrium-
oder/und Kalium-Ionen sowie die Anionen wie insbesondere Chlorid-Ionen in die wässerige
Lösung und können dort verbleiben. Aufgrund der Entnahme, Verluste wie z.B. durch
Austrag oder/und Zirkulation der Badlösung ist die Wassermenge immer wieder zu ergänzen,
so dass sich in vielen Fällen die Salze nicht zu stark anreichern.
[0077] Dagegen bilden die kationischen organischen Verbindungen und die anionischen organischen
Verbindungen oft unter Salzbildung mit ionischer Wechselwirkung Reaktionsprodukte,
die meistens sehr hydrophobe, wasserunlösliche Addukte sind. Daher sammeln sich diese
Reaktionsprodukte in den Öl-haltigen Verschmutzungen oder/und in der Öl-haltigen Phase
stärker an und können mit ihnen entfernt werden. Diese Reaktionsprodukte stören, weil
sie sehr hydrophob sind und sich wie Öle störend verhalten.
[0078] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in vielen Ausführungsvarianten vorteilhaft,
wenn ein Gehalt an kationischen organischen Verbindungen dem Bad, insbesonders bei
diskontinuierlichem Betrieb, in einer Menge zugegeben wird, bei der das stöchiometrische
Verhältnis von kationischen organischen Verbindungen zu anionischen organischen Verbindungen
im Bereich von 0,1 : 1 bis 10 : 1 gehalten wird. Insbesonders ist dieses Verhältnis
im Bereich von 0,5 : 1 bis 5 : 1, besonders bevorzugt im Bereich von 0,7 : 1 bis 1,2
: 1, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,9 : 1 bis 1 : 1.
[0079] Hierbei ist es, insbesonders bei diskontinuierlichem Betrieb, in vielen Ausführungsvarianten
bevorzugt, nicht mehr als 1 g/L kationische organische Verbindungen zuzusetzen, besonders
bevorzugt nicht mehr als 0,1 g/L, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 0,01 g/L
kationische organische Verbindungen.
[0080] Wenn die mindestens eine kationische organische Verbindung im Bad im Vergleich zu
den anwesenden unreagierten anionischen organischen Verbindungen im Unterschuß enthalten
ist, dann ist das Bad meistens nur schwach oder sehr schwach demulgierend. Wenn die
mindestens eine kationische organische Verbindung im Bad im Vergleich zu den anwesenden
unreagierten anionischen organischen Verbindungen im Überschuß enthalten ist, dann
ist das Bad emulgierend und enthält kaum Öl(e) oder/und hiermit verbundene Verschmutzungen,
aber die Reinigungsleistung hat üblicherweise bereits abgenommen. In einem mittleren
Bereich dieses Verhältnisses aus kationischen organischen Verbindungen zu den anwesenden
unreagierten anionischen organischen Verbindungen im Bad ist üblicherweise sowohl
die demulgierende Wirkung des Bades, als auch seine Reinigungsleistung hoch und zugleich
der Gehalt an Öl(en) oder/und hiermit verbundenen Verschmutzungen gering oder sehr
gering. Daher empfiehlt es sich bei vielen Ausführungsvarianten, etwa im Grenzbereich
des kationischen Verhaltens zum anionischen Verhalten zu arbeiten. Eine höhere Reinigungsleistung
ist auch mit einem besseren Reinigungsergebnis verbunden.
[0081] In vielen Ausführungsvarianten ist es vorteilhaft, wenn das Reinigungsbad zusätzlich
mindestens ein Reinigergerüst, das heißt mindestens einen Builder, enthält oder/und
dieser dem Bad zugesetzt wird. Das Reinigergerüst kann helfen, um ein Anrosten wie
z.B. Flash Rusting auf Stahl oder Weißrostbildung auf Zinkoberflächen zu unterdrücken.
Das Reinigergerüst kann vorzugsweise mindestens einen Builder auf Basis von Borat(en)
wie z.B. Orthoborat(en) oder/und Tetraborat(en), von Silicat(en) wie z.B. Metasilicat(en),
Orthosilicat(en) oder/und Polysilicat(en), Phosphat(en) wie z.B. Orthophosphat(en),
Tripolyphosphat(en) oder/und Pyrophosphat(en), mindestens ein alkalisches Medium z.B.
auf Basis von Kalilauge, Natronlauge, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat
oder/und Kaliumhydrogencarbonat, mindestens ein Amin wie z.B. auf Basis von Monoalkylamin(en),
Trialkylamin(en), Monoalkanolamin(en) oder/und Trialkanolamin(en) wie z.B. Monoethanolamin,
Triethanolamin, Methyldiethanolamin oder/und mindestens einen Komplexbildner wie z.B.
auf Basis von Carboxylat(en) wie z.B. Gluconat oder/und Heptonat, Natriumsalz der
Nitrilotriessigsäure (NTA) oder/und von Phosphonat(en) wie z.B. HEDP enthalten. Der
Gehalt an Buildern liegt insbesonders entweder bei 0 oder im Bereich von 0,1 bis 290
g/L oder von 0,2 bis 120 g/L, vorzugsweise bei 0 oder im Bereich von 0,5 oder von
1 bis 100 g/L oder von 1,5 bis 48 g/L, besonders bevorzugt bei 0 oder im Bereich von
3 bis 25 g/L. Meistens werden hierbei Gehalte an Buildern bei Spritzverfahren im Bereich
von 1 bis 50 g/L eingesetzt, bei Tauchverfahren im Bereich von 2 bis 100 g/L, üblicherweise
unabhängig davon, ob es sich um kontinuierliche oder diskontinuierliche Verfahren
handelt.
[0082] In vielen Ausführungsvarianten ist es vorteilhaft, wenn das Bad mindestens ein Additiv
wie z.B. einen Korrosionsinhibitor enthält oder/und mindestens ein Additiv dem Bad
gegebenenfalls auch erneut zugesetzt wird. Als Korrosionsinhibitor können beispielsweise
solche auf Basis von Alkylamidocarbonsäure(n), Aminocarbonsäure(n), Alkylhexansäure(n)
oder/und Borsäureester(n), insbesonders deren Aminsalz(e), im Bad enthalten sein oder/und
dem Bad zugesetzt werden. Der Gehalt an Korrosionsinhibitor(en) liegt insbesonders
bei 0 oder im Bereich von 0,01 bis 10 g/L, vorzugsweise bei 0 oder im Bereich von
0,1 bis 3 g/L, besonders bevorzugt bei 0 oder im oder im Bereich von 0,1 bis 3 g/L,
besonders bevorzugt bei 0 oder im Bereich von 0,3 bis 1 g/L. Darüber hinaus kann auch
mindestens ein Additiv wie z.B. mindestens ein Biozid oder/und mindestens ein Entschäumer
im Bad enthalten sein oder/und dem Bad zugesetzt werden, insbesonders jeweils im Bereich
von 0,01 bis 0,5 g/L. Ferner kann das Bad auch mindestens einen Beizinhibitor enthalten
oder/und dieser ihm zugesetzt werden. Beizinhibitoren helfen, den alkalischen Angriff
des Reinigungsbades insbesonders bei Oberflächen von Aluminium, Magnesium, Zink oder/und
deren Legierungen zu verringern oder zu verhindern. Sie wirken oft recht selektiv
je nach Art der zu schützenden metallischen Oberflächen, so dass diese teilweise in
bestimmten Gemischen eingesetzt werden. Der Badgehalt der Beizinhibitoren liegt dabei
vorzugsweise bei 0 oder im Bereich von 0,01 bis 10 g/L, besonders bevorzugt im Bereich
von 0,1 bis 8 g/L. Als Beizinhibitor(en) können unter anderem Borat(e), Silicat(e)
oder/und Phosphonat(e) verwendet werden.
[0083] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die gegebenenfalls im Bad enthaltenen
und üblicherweise nur aus Verschmutzungen stammenden anionischen organischen Verbindungen,
insbesondere die anionischen Tenside, vorzugsweise durch eine chemische Reaktion mit
mindestens einer kationischen organischen Verbindung oder/und mit mehrwertigen Kationen
weniger wasserlöslich gemacht. Vorzugsweise sammeln sich die hierbei entstehenden
unlöslichen Verbindungen an der Badoberfläche zumindest teilweise an, insbesonders
in der Öl-haltigen Phase, und können dann bei Bedarf aus dem Bad entfernt werden.
Diese Tenside stammen üblicherweise vor allem aus den Verschmutzungen. Die amphoteren
Tenside und Phosphatester, die üblicherweise ebenfalls nur aus den Verschmutzungen
stammen, reagieren jedoch in der Regel nicht in dieser Weise chemisch und bleiben
in der Regel unverändert in der Badlösung gelöst enthalten. Alle diese Tenside werden
dem Bad vorzugsweise nicht absichtlich zugegeben, da sie insbesonders beim Demulgieren
und durch starke Schaumneigung stören können.
[0084] Meistens liegt der Gesamtgehalt aller Wirkstoffe im Bad im Bereich von 1 bis 300
g/L oder von 1,5 bis 150 g/L, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 50 g/L oder 3 bis
30 g/L, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 20 g/L, von 5 bis 15 g/L oder von
5,5 bis 12 g/L. Er kann insbesonders für die Reinigung von Karosserien, Blechen oder/und
Teilen vor der Phosphatierung bei Spritzverfahren insbesonders im Bereich von 4 bis
7 g/L, bei Tauchverfahren insbesonders im Bereich von 7 bis 30 g/L liegen.
[0085] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es insbesonders bei diskontinuierlichem Betrieb
eines Reinigungsverfahrens in vielen Ausführungsvarianten bevorzugt, dass sich nicht
mehr als 10 g/L anionische organische Verbindungen im Bad bis zur Badpflege ansammeln,
und es ist besonders bevorzugt, nicht mehr als 5 g/L oder nicht mehr als 3,5 g/L,
ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 2 g/L anionische organische Verbindungen im
Bad zu haben.
[0086] Insbesonders bei diskontinuierlichen Reinigungsverfahren kann es vorteilhaft sein,
den Gehalt an Öl(en) oder/und weiteren Verschmutzungen, also insbesonders an Öl(en)
oder/und weiteren unpolaren organischen Verbindungen, im Bad zu bestimmen, bevor eine
geeignete Menge an kationischen organischen Verbindungen und an weiteren Badkomponenten
wie insbesonders an Buildern zur Badpflege zugesetzt wird. In derartigen Anlagen,
die z.B. über 3 Tage bis 8 Wochen gefahren worden sind und in denen die Reinigungsleistung
nur noch gering oder sehr gering ist und in denen das Bad kaum noch oder nicht mehr
demulgiert, sondern möglicherweise schon emulgiert, sind alle diese Verschmutzungen
noch weitgehend in der Badlösung verteilt enthalten. Erst durch den Zusatz an kationischen
organischen Verbindungen bildet sich über wenige Stunden bis über etwa 2 Tage eine
häufig etwa 1 bis 15 cm dicke Schicht aus Öl(en) und unpolaren organischen Verbindungen
an der Badoberfläche als Öl-haltige Phase aus, die dann auf einfache Weise z.B. mechanisch
oder/und durch Anheben des Badspiegels und Abfliessen-lassen entfernt werden kann.
Die Menge der hierbei zuzusetzenden kationischen organischen Verbindungen kann entweder
über eine Epton-Titration, chromatographisch oder einfach, genau und wirkungsvoll
durch mehrfachen anteiligen Zusatz an kationischen organischen Verbindungen ermittelt
werden, um bei letzterer Methode festzustellen, nach welcher Menge keine wesentlichen
Mengen an Öl(en) und unpolaren organischen Verbindungen mehr abgeschieden werden und
an die Badoberfläche aufschwimmen, also das Bad nicht mehr demulgiert.
[0087] Bei kontinuierlich arbeitenden Reinigungsbädern reicht dagegen üblicherweise, einmalig
beim Einfahren der Anlage die regelmäßig bei der Dosierung erforderliche Menge an
kationischen organischen Verbindungen zu bestimmen.
[0088] In manchen Ausführungsvarianten ist es bei kontinuierlichem Betrieb besonders bevorzugt,
das Bad so einzustellen, dass keine oder nahezu keine unreagierten kationischen organischen
Verbindungen im Bad enthalten sind. Denn sowie anionische organische Verbindungen
vom Bad aufgenommen werden, werden die im Bad befindlichen unreagierten kationischen
organischen Verbindungen mit den anionischen organischen Verbindungen reagieren. Die
Begriffe "anionische organische Verbindungen" und "kationische organische Verbindungen"
im Sinne dieser Anmeldung bedeuten die entsprechenden unreagierten Verbindungen und
nicht die daraus entstehenden Addukte.
[0089] In manchen Anlagen kann es genügen, eine Reinigungszone (Bad) oder nur einen Teil
der verschiedenen Reinigungszonen (Reinigungsbäder) erfindungsgemäß zu fahren, insbesondere
dann, wenn auf diese Weise die anderen Reinigungszonen nicht stärker mit Verschmutzungen
belastet werden. Die Badlösung kann hierbei auch in mindestens einer Reinigungszone
beispielsweise durch Sprühen oder/und durch Sprühen und Bürsten aufgebracht werden.
Im Tauchen kann das mindestens eine Substrat auch gegebenenfalls elektrolytisch behandelt
werden, also durch elektrolytisches Reinigen. Insbesondere diese, aber auch weitere
Verfahrensvarianten eignen sich auch für Bänder.
[0090] Der angewandte Druck liegt bei den Reinigungsverfahren vielfach im Wesentlichen bei
Atmosphärendruck, wenn von Drucken bei Umwälzverfahren z.B. durch Injektionsflutverfahren
(u.U. bis etwa 50 bar) abgesehen wird, während bei Spritzverfahren oft mit Spritzdrucken
im Bereich von 0.1 bis 5 bar gearbeitet wird. Die Temperaturen liegen bei den Reinigungsverfahren
- teilweise von der chemischen Zusammensetzung abhängig - vorzugsweise im Bereich
von 5 bis 99 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 95 °C, wobei Spritzverfahren
oft im Bereich von 40 bis 70 °C und Tauchverfahren oft im Bereich von 40 bis 95 °C
angewandt werden.
[0091] Die nichtionischen Tenside weisen typischerweise einen HLB-Wert im Bereich von 5
bis 12, oft im Bereich von 6 bis 12 auf. Tenside wirken vorzugsweise bei HLB-Werten
< 10, insbesondere bei solchen < 9 demulgierend.
[0092] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise Substrate in Form von Blechen,
Coils (Bänder), Drähten, Teilen oder/und Verbundbauteilen gereinigt. Generell weisen
die Substrate, die erfindungsgemäß gereinigt werden, vorzugsweise metallische Oberflächen
aus Eisen, Stahl, Edelstahl, verzinktem Stahl, metallisch beschichtetem Stahl, Aluminium,
Magnesium, Titan oder/und deren Legierungen auf.
[0093] Überraschenderweise gelang es trotz jahrzehntelanger Erfahrung vieler Firmen auf
dem Gebiet des Reinigens, ein neues grundlegendes Reinigungsverfahrensprinzip aufzufinden.
[0094] Überraschenderweise wurden Reinigungsverfahren aufgefunden, bei denen sogar bei einem
sehr hohen Eintrag von Verschmutzungen eine demulgierende Fahrweise ohne Probleme
und auf einfache Weise wieder eingestellt werden konnte.
[0095] Überraschenderweise wurden Reinigungsverfahren aufgefunden, die mit deutlich geringeren
Gehalten an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen als bisher im Stand der
Technik mit derartigen Verschmutzungen üblich oder möglich auf Dauer gefahren werden
können und bei denen die anfängliche hohe Reinigungsleistung auf Dauer erhalten bleiben
kann, während sie bei den Verfahren des Standes der Technik oft kontinuierlich abnimmt,
wenn keine Membranfiltrationsverfahren eingesetzt werden: Denn bisher ist es Stand
der Technik, dass die derzeit zur Reinigung von unter anderem mit Öl(en) verschmutzten
metallischen Oberflächen eingesetzten Reinigungsbäder einen Gehalt an Öl(en) einschließlich
weiteren Verschmutzungen bei Verschmutzung von mindestens 0,7 g/L und häufig im Bereich
von 0,8 bis 1,2 g/L z.B. bei Automobilanlagen mit Badpflege und mindestens 1,5 g/l
und häufig bis zu ca. 6 g/L an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen z.B.
bei Automobilanlagen ohne Badpflege aufweisen, aber sogar Gehalte bis zu etwa 20 g/L
z.B. bei Allgemeinindustrieanlagen ohne Badpflege aufweisen. Dagegen ist es bei den
erfindungsgemäßen Verfahren ohne weiteres möglich, die Reinigungsbäder mit einem Gehalt
an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen bei starker Verschmutzung im Bereich
von mindestens 0,05 bis mindestens 1 g/L je nach Anlagentyp und Nutzung und häufig
in der Größenordnung von etwa 0,5 g/L z.B. bei Automobilanlagen mit Badpflege oder
in der Größenordnung von etwa 8 g/L an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen
z.B. bei Allgemeinindustrieanlagen ohne Badpflege eingesetzt werden. Bei den erfindungsgemäßen
Verfahren ist es häufig möglich, dass sie mit so geringen TensidGehalten wie im Bereich
von 0,1 bis 0,3 g/L oder von 0,1 bis 0,7 g/L verwendet werden. Bei den erfindungsgemäßen
Verfahren kann der Gehalt des Reinigungsbades an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen
oft im Bereich von 0,05 bis 1 g/L oder/und der Gehalt an Tensiden oft im Bereich von
0,05 bis 0,5 g/L gehalten werden, während bei typischen Reinigungsverfahren des Standes
der Technik der Gehalt des Reinigungsbades an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen
oft im Bereich von 0,7 bis 6 g/L oder/und der Gehalt an Tensiden im Bereich von 0,
3 bis 1,5 g/L liegt.
[0096] Daher ist es häufig möglich, das Bad in erfindungsgemäßen Verfahren mit deutlich
geringerem Verbrauch an Tensiden und an anderen Badkomponenten als bisher möglich
zu fahren, wobei sich auch eine Verlängerung der Badstandzeiten oft um ein Vielfaches
oder sogar um mehrere Jahre ergeben kann. Hierbei wird oft auch der chemische Sauerstoffbedarf
des Abwassers (CSB-Wert) aus den Spülzonen deutlich verringert, weshalb die Abwasserreinigung
deutlich vereinfacht und kostengünstiger gestaltet werden kann. Hierbei wird auch
oft der Eintrag an Ölen, Fetten, Seifen und weiteren verschmutzenden Substanzen in
die Vorbehandlungszone wie z.B. in die Phosphatierungszone z.B. einer Automobilanlage
deutlich verringert und dadurch die Qualität des Vorbehandlungsverfahrens und der
Vorbehandlungsschicht deutlich verbessert und vergleichmäßigt.
[0097] Überraschenderweise wurden Reinigungsverfahren aufgefunden, bei denen im kontinuierlichen
Betrieb auf den Einsatz von aufwendigen Membranfiltrationsverfahren zur Badpflege
mit kostspieligen Ultrafiltrationsanlagen oder Mikrofiltrationsanlagen, die u.U. Investitionskosten
von 1 bis 2 M€ erfordern, verzichtet werden kann. Hierbei kann gegebenenfalls auf
den Einsatz von Ölabscheidern umgestiegen werden, wozu üblicherweise nur noch Investitionskosten
in der Größenordnung von etwa 10 bis 80 T€ anfallen. Durch den Ersatz bzw. die Aufgabe
einer Membranfiltrationsanlage kann in erheblichem Ausmaß Personal eingespart werden.
[0098] Überraschenderweise wurden Reinigungsverfahren aufgefunden, die vergleichsweise einfach
anzuwenden sind und deren Verbrauchskosten je nach den Ausgangsbedingungen durch den
bisher nicht erforderlichen Zusatz von kationischen organischen Verbindungen geringfügig
höher sind oder infolge sinkenden Verbrauchs an chemischen Stoffen aufgrund gesteigerter
Reinigungsleistung Verbrauchskosten von etwa gleicher oder sogar geringerer Höhe als
bisher erfordern.
[0099] Bei kontinuierlichen Anlagen mit Ölabscheidern wird bei Verwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens oft auf Dauer ein niedriger Gehalt an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen
ohne besondere Aufwendungen erzielt als bei Verfahren nach dem Stand der Technik,
insbesonders, weil dieser Gehalt oft etwa um den Faktor 2 durch Verwendung des Zusatzes
von kationischen organischen Verbindungen gesenkt werden kann.
[0100] Bei diskontinuierlichen Anlagen wird bei Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens
bei starker Verschmutzung oft nicht das Bad ausgetauscht (kein teurer Badverwurf),
sondern die entsprechende Menge an kationischen organischen Verbindungen zugesetzt,
so dass das Öl demulgiert und als Öl-haltige Phase abgeschöpft wird. Die Qualität
des so gewonnenen Öls ist oft so hoch, dass es vielfach sogar thermisch verwertet
(verbrannt) werden kann, insbesonders, wenn der Wassergehalt etwa unter 20 Gew.-%
statt wie sonst bei ca. 30 bis 50 Gew.-% liegt. Hierdurch sind erhebliche Kosteneinsparungen
und Vereinfachungen im Vergleich zu Reinigungsverfahren nach dem Stand der Technik
möglich.
[0101] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigten Substrate können zum Phosphatieren,
insbesonders zum Alkaliphosphatieren wie z.B. zum Eisenphosphatieren, zum Manganphosphatieren
oder zum Zinkphosphatieren oder/und für das Beschichten mit mindestens einer Behandlungs-
oder Vorbehandlungszusammensetzung auf Basis von Silan/Siloxan/Polysiloxan, Titan-/Zirkonium-Verbindung,
Eisenoxid/Kobaltoxid, Chromat, Oxalat, Phosphonat/Phosphat oder/und organischem Polymer/Copolymer
oder/und für das Beschichten mit mindestens einer Zusammensetzung auf Basis von einer
im wesentlichen organischen polymeren Zusammensetzung, mit einem Schweißprimer, mit
einer galvanischen Beschichtung, mit einer Emaille-Beschichtung, mit einer Anodisierung,
mit einer CVD-Beschichtung, mit einer PVD-Beschichtung oder/und mit einer temporären
Korrosionsschutzbeschichtung verwendet werden.
Erfindungsgemäße Beispiele und Vergleichsbeispiele:
[0102] Im Folgenden wird die Erfindung an ausgewählten Ausführungsbeispielen näher erläutert,
ohne auf diese beschränkt zu sein.
[0103] In einer Phosphatierungsanlage mit anschließender Lackierung für großformatige Komponenten
bestehen die Reinigungszonen vor der Phosphatierung aus zwei Zonen: 1. alkalische
Tauchentfettung und 2. alkalische Spritzentfettung. In beiden Entfettungsbädern wird
im Wesentlichen die gleiche wässerige Zusammensetzung verwendet.
[0104] Vor der Umstellung auf ein erfindungsgemäßes Verfahren stellten sich in diesen Bädern
bei kontinuierlichem Betrieb über drei bis sieben Wochen Gehalte an Öl(en) einschließlich
weiteren Verschmutzungen von mehr als 3 g/L pro Bad ein, insbesondere im Bad der Tauchentfettung,
wobei diese Gehalte bis zu 10 g/L erreichen konnten. Über diese Zeit wurden die Bäder
zwar mit Reinigergerüst und mit Tensiden nachdosiert, aber nicht vollständig erneuert.
Die Nachdosierung war wegen des Austrags an Reinigungskomponenten aus den Bädern erforderlich.
Bei Ölgehalten in der Größenordnung von etwa 5 g/L an Öl(en) einschließlich weiteren
Verschmutzungen an nahm die Reinigerleistung allmählich ab und führte zu unzureichender
Entfettung und ungleichmäßiger Ausbildung der nachfolgend aufgebrachten Phosphatschicht.
Daher konnte die geforderte hohe Lackqualität nicht mehr mit der erforderlichen Sicherheit
erreicht werden. Die Reinigungsbäder enthielten keine Zusätze an demulgierend wirkenden
Tensiden, die bewusst zugegeben worden waren und nicht gegebenenfalls aus der Verschmutzung
der Bäder stammen.
[0105] Durch die Umstellung der Fahrweise der Reinigungszonen auf Badzusammensetzungen,
die nach Auftreten eines Gehalts an Öl(en) einschließlich weiterer Verschmutzungen
wie z.B. Fetten, weiteren unpolaren organischen Verschmutzungen oder/und anionischen
organischen Verbindungen im Bad im Bereich von 2,5 bis 4 g/L Öl(en) einschließlich
der weiteren Verschmutzungen mit einem Zusatz an mindestens einem kationischen, demulgierend
wirkenden Tensid konnte die jeweilige Badstandzeit je nach dem Fahrverhalten verdoppelt,
teilweise sogar mindestens vervierfacht werden, bis das gesamte Bad ausgewechselt
und dadurch erneuert wurde. Durch den Zusatz des mindestens einen demulgierenden Tensids
hatte sich das Öl einschließlich der weiteren Verschmutzungen zum großen Teil auf
der Badoberfläche als Öl-reiche Phase einschließlich Fetten und weiteren unpolaren
organischen Verschmutzungen angereichert. Die Öl-reiche Phase enthielt nur noch 2
bis 30 Gew.-% wässerige Phase einschließlich Builder und Tensiden sowie sogar 70 bis
98 Gew.-% im wesentliche Öl(e) und weitere Bestandteile der Öl-haltigen Phase. Die
Öl-reiche Phase konnte dann z.B. nach einem Tag abgeschöpft werden. Das Bad hatte
nach dem Abschöpfen der Öl-reichen Phase etwa noch 0,5 bis 1 g/L Öl(e) einschließlich
der weiteren Verschmutzungen. Hierbei musste nach Abtrennen der Öl-reichen Phase erneut
das in der Badzusammensetzung grundsätzlich enthaltene mindestens eine anionische
oder/und nichtionische Tensid nachdosiert werden, da diese Tenside mit der Öl-reichen
Phase teilweise entfernt wurden. Hierbei wurde das mindestens eine kationische, demulgierend
wirkende Tensid nicht gleich nachdosiert, sondern erst dann, wenn sich die Gehalte
an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen im Bad wieder nach mehreren Wochen
auf 2,5 bis 4 g/L eingestellt haben. Dieses Tensid war entsprechend der Bedingungen
für die demulgierende Fahrweise speziell ausgewählt worden.
[0106] Bei dieser Anlage mussten weder die Prozessparameter der Reinigungszonen, noch die
Konzentrationen der im Wesentlichen auch bisher schon verwendeten Reinigungszusammensetzungen
stärker geändert werden.
[0107] Hierbei wurde es auch möglich, das zweite Entfettungsbad erst nach einem längeren
Nutzungszeitraum (z.B. nach 6 Monaten) zu erneuern als das erste Entfettungsbad (z.B.
nach 4 Monaten), das die Verschmutzungen deutlich stärker abfängt als das zweite Entfettungsbad.
[0108] Durch die erfindungsgemäße Fahrweise musste die Tensid-Konzentration der Reinigungsbäder
nicht mehr bei sehr hohen Gehalten an Öl(en) oder/und weiteren Verschmutzungen erhöht
werden und der Chemikalienverbrauch sank dadurch ein wenig, aber vor allem durch die
Erneuerung der Bäder in deutlich längeren Abständen. Seit der Umstellung der Fahrweise
der Reinigungsbäder traten keine Beeinträchtigungen bei der Phosphatierung und Lackierung
mehr auf, die auf die Reinigung zurückgeführt werden können. Die Entsorgungskosten
der Reinigungsbäder sind drastisch gesunken, weil die Entsorgungszyklen deutlich verlängert
wurden und weil keine stark belasteten Reinigungsbäder mehr entsorgt werden mussten.
Auch der Anteil der nach mindestens einer Lackierung erforderlichen Nacharbeit, z.B.
durch Schleifen von Hand und vielfach danach auch erneutes Phosphatieren und Lackieren,
ist dadurch wesentlich gesenkt worden, was ebenfalls hohe Prozesskosten einzusparen
hilft.
1. Verfahren zur demulgierenden Reinigung von metallischen Oberflächen, die gegebenenfalls
mit Öl(en), mit mindestens einer weiteren unpolaren organischen Verbindung, mit Fett(en),
mit Seife(n), mit Partikelschmutz oder/und mit mindestens einer anionischen organischen
Verbindung verschmutzt sind, mit einer wässerigen, alkalischen, Tensid-haltigen Badlösung
(= Reinigungsbad, Bad), wobei das Bad beim Reinigen der metallischen Oberflächen mit
Öl(en), mit mindestens einer weiteren unpolaren organischen Verbindung, mit Fett(en),
mit Seife(n), mit Partikelschmutz oder/und mit mindestens einer anionischen organischen
Verbindung verschmutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad mindestens ein demulgierendes Tensid enthält, das ausgewählt wird aus nichtionischen
Tensiden auf Basis von ethoxylierten Alkylalkoholen mit Endgruppenverschluß und ethoxyliert-propoxylierten
Alkylalkoholen mit Endgruppenverschluß, oder/und dieses dem Bad zugesetzt wird, dass
das Bad außerdem mindestens eine kationische organische Verbindung enthält oder/und
diese dem Bad zugesetzt wird und dass das Bad auch bei zunehmender Verschmutzung insbesondere
mit mindestens einer anionischen organischen Verbindung in einem demulgierenden Zustand
gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Öl(en) oder an Öl-haltiger Zusammensetzung (= Öl(e) einschließlich
weiterer Verschmutzungen) im Bad bei kontinuierlichem Betrieb bei nicht mehr als 3
g/L gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt des Reinigungsbades an Öl(en) einschließlich weiteren Verschmutzungen
im Bereich von 0,03 bis 2 g/L und der Gehalt an Tensiden im Bereich von 0,05 bis 0,7
g/L gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine demulgierende Tensid aus nichtionischen Tensiden oder/und aus
kationischen Tensiden ausgewählt ist/wird, insbesonde-
5. re aus nichtionischen demulgierend wirkenden Tensiden oder/und aus kationischen demulgierend
wirkenden Tensiden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein demulgierendes Tensid ausgewählt ist aus der Gruppe der nichtionischen
Tenside auf Basis von ethoxylierten Alkylalkoholen, ethoxyliert-propoxylierten Alkylalkoholen,
ethoxylierten Alkylalkoholen mit Endgruppenverschluß und ethoxyliert-propoxylierten
Alkylalkoholen mit Endgruppenverschluß, wobei die Alkyl-Gruppe der Alkylalkohole -
gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - gegebenenfalls eine durchschnittliche
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 6 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung aufweisen kann, wobei die Alkyl-Gruppe
gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen aufweisen
kann, wobei die Ethylenoxidkette gegebenenfalls jeweils im Durchschnitt 2 bis 30 Ethylenoxideinheiten
aufweisen kann, wobei die Propylenoxidkette gegebenenfalls jeweils im Durchschnitt
1 bis 25 Propylenoxideinheiten aufweisen kann und wobei gegebenenfalls ein Endgruppenverschluß
insbesonders mit einer Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt
- mit durchschnittlich 1 bis 8 Kohlenstoffatomen auftreten kann.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein demulgierendes Tensid ausgewählt ist aus der Gruppe der nichtionischen
Tenside auf Basis von ethoxylierten Alkylphenolen, ethoxyliert-propoxylierten Alkylphenolen,
ethoxylierten Alkylphenolen mit Endgruppenverschluß und ethoxyliert-propoxylierten
Alkylphenolen mit Endgruppenverschluß, wobei die Alkyl-Gruppe der Alkylphenole - gesättigt
oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - eine durchschnittliche Zahl an Kohlenstoffatomen
im Bereich von 4 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist, wobei die Ethylenoxidkette gegebenenfalls
atomen aufweist, wobei die Ethylenoxidkette gegebenenfalls jeweils im Durchschnitt
2 bis 30 Ethylenoxideinheiten aufweisen kann, wobei die Propylenoxidkette gegebenenfalls
jeweils im Durchschnitt 1 bis 25 Propylenoxideinheiten aufweisen kann und wobei gegebenenfalls
ein Endgruppenverschluß insbesonders mit einer Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt,
verzweigt oder unverzweigt - mit durchschnittlich 1 bis 8 Kohlenstoffatomen auftreten
kann.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein demulgierendes Tensid ausgewählt aus der Gruppe der nichtionischen
Tenside auf Basis von ethoxylierten Alkylaminen im Bad enthalten ist, deren Alkyl-Gruppe
- gesättigt oder ungesättigt - eine durchschnittliche Zahl an Kohlenstoffatomen im
Bereich von 6 bis 22 mit jeweils linearer oder verzweigter Kettenausbildung aufweist
und deren Polyethylenoxidkette eine durchschnittliche Zahl an Ethylenoxideinheiten
im Bereich von 3 bis 30 aufweist oder/und deren durchschnittliche Zahl an Propylenoxideinheiten
im Bereich von 1 bis 25 liegt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein demulgierendes Tensid ausgewählt ist aus der Gruppe der nichtionischen
Tenside auf Basis von Tensiden ethoxylierter oder ethoxyliert-propoxylierter Alkansäuren,
deren Alkyl-Gruppe - gesättigt, ungesättigt oder ringförmig, verzweigt oder unverzweigt
- eine durchschnittliche Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 6 bis 22 mit jeweils
linearer oder verzweigter Kettenausbildung aufweist und deren Polyethylenoxidkette
eine durchschnittliche Zahl an Ethylenoxideinheiten im Bereich von 2 bis 30 aufweist
oder/und deren durchschnittliche Zahl an Propylenoxideinheiten im Bereich von 1 bis
25 liegt.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein demulgierendes Tensid ausgewählt aus der Gruppe der nichtionischen
Tenside auf Basis von Blockcopolymeren im Bad enthalten ist, die mindestens einen
Polyethylenoxidblock und mindestens einen Polypropylenoxidblock enthalten, deren Polyethylenoxidblock
durchschnittlich eine Zahl aus 2 bis 100 Ethylenoxideinheiten und deren Polypropylenoxidblock
durchschnittlich eine Zahl aus 2 bis 100 Propylenoxideinheiten umfassen, wobei gegebenenfalls
unabhängig voneinander jeweils ein oder mehrere Polyethylenoxidblöcke bzw. Polypropylenoxidblöcke
im Molekül enthalten sein können.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe von
Verbindungen bestehend aus kationischen Tensiden und kationischen Polymeren.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist
a) aus amphiphilen Verbindungen, die mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe oder/und
mindestens eine Ringgruppe mit mindestens einem Stickstoffatom als Kopfgruppe aufweisen,
wobei entweder das mindestens eine Stickstoffatom der Ringgruppe oder die Ringgruppe
mindestens eine positive Ladung hat, und die mindestens eine Alkyl-Gruppe unabhängig
voneinander - gesättigt oder ungesättigt - mit jeweils einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen mit jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung aufweist, wobei die Alkyl-Gruppe gegebenenfalls
unabhängig voneinander - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt -
jeweils eine oder mehrere aromatische Gruppen enthalten kann oder durch jene ersetzt
sein kann, und wobei gegebenenfalls mindestens eine Alkyl-Gruppe eine andere Zahl
an Kohlenstoffatomen als mindestens eine andere Alkyl-Gruppe aufweisen kann,
b) aus kationischen Polymeren, die mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe und
mindestens vier Einheiten eines Monomergrundbausteins enthalten.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (I)

wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Verbindung darstellt,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
1 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
2 Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bei entweder linearer
oder verzweigter Kettenausbildung ist, wobei die Alkyl-Gruppe R
2 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 10 bei jeweils entweder linearer oder
verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls R
2 oder/und mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten oder/und darstellen kann.
14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (II)

wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Verbindung darstellt, wobei R
1 unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer
durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
1 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
2 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bei entweder linearer
oder verzweigter Kettenausbildung ist, wobei die Alkyl-Gruppe R
2 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
oder durch jene ersetzt sein kann, wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 10 bei jeweils entweder linearer oder
verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls R
2 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten oder/und darstellen darstellen kann.
15. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (III)

wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Verbindung darstellt,
wobei gegebenenfalls CH - CH durch CH - R
4 - CH ersetzt sein kann, wobei R
4 unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer
durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 14 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
4 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
4 unabhängig voneinander auch mindestens eine Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, OH-Gruppe und Nitro-Gruppe an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen von mindestens einer Alkyl-Gruppe enthalten
kann,
wobei gegebenenfalls N
⊕ - CH durch N
⊕ - R
5 - CH ersetzt sein kann, wobei R
5 unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer
durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
5 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
5 unabhängig voneinander auch mindestens eine Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, OH-Gruppe und Nitro-Gruppe an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe enthalten kann,
wobei R
1 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt
- mit einer durchschnittlichen Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen
bei jeweils entweder linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
1 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 10 bei jeweils entweder linearer oder
verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder/und durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten oder/und darstellen kann/können.
15. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (IV) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der Allgemeinen Formel (IV) ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs,
sieben, acht oder neun R
3 gebunden sein kann/können,
wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei der Ring eine, zwei oder drei Doppelbindungen aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann, wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom
ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei, drei oder vier zyklische Gruppen, die gesättigt,
ungesättigt oder aromatisch sind, unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an
den ersten Ring ankondensiert sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens
einen weiteren Ring unabhängig voneinander ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren
Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein
Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff
ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls die Alkyl-Gruppe R
1 eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten kann oder durch
jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
16. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (V) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der Allgemeinen Formel (V) gegebenenfalls ein, zwei, drei, vier,
fünf, sechs, sieben oder acht R
3 gebunden sein kann/können, wobei das am Stickstoff gebundene R
3 und das am Ring gebundene R
1 obligatorisch sind und wobei das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei der Ring eine, zwei oder drei Doppelbindungen aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei, drei oder vier zyklische Gruppen, die gesättigt,
ungesättigt oder aromatisch sind, unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an
den ersten Ring ankondensiert sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens
einen weiteren Ring unabhängig voneinander ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens
ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
1 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
1 an einem Kohlenstoffatom ohne jede Doppelbindung oder an einem Kohlenstoffatom mit
einer Doppelbindung angebunden ist,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
17. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (VI) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring gegebenenfalls ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sieben R
3 gebunden sein kann/können,
wobei der Ring eine oder zwei Doppelbindungen aufweist,
wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei oder drei zyklische Gruppen, die gesättigt, ungesättigt
oder aromatisch sind, unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an den ersten
Ring ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren
Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein
Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff
ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei die Alkyl-Gruppe R
1 gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten
kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
18. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus amphiphilen
Verbindungen der Allgemeinen Formel (VII) und deren Tautomeren

wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring ein, zwei, drei, vier, fünf oder sechs R
3 gebunden sein kann/können,
wobei der Ring eine oder zwei Doppelbindungen aufweist,
wobei das am Stickstoff gebundene R
3 und das am Ring gebundene R
1 obligatorisch sind und wobei das am Ring gebundene R
3 optional ist,
wobei gegebenenfalls im Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome
durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens
ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei oder drei gesättigte, ungesättigte oder/und aromatische
zyklische Gruppen unabhängig voneinander mit 5 oder 6 Ringatomen an den ersten Ring
ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
3 gebunden sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren
Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein
Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und durch mindestens ein Sauerstoff
ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an dieses mindestens eine Stickstoffatom ein R
3 gebunden sein kann,
wobei R
1 eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen Zahl
an Kohlenstoffatomen im Bereich von 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei gegebenenfalls die Alkyl-Gruppe R
1 eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen enthalten kann oder durch
jene ersetzt sein kann,
wobei R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Amino-Gruppe, Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe,
Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe),
(PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und eine Alkyl-Gruppe - gesättigt oder ungesättigt - mit einer durchschnittlichen
Zahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bei jeweils entweder
linearer oder verzweigter Kettenausbildung ist,
wobei mindestens eine der Alkyl-Gruppen R
3 unabhängig voneinander gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische
Gruppen enthalten kann oder durch jene ersetzt sein kann,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Gruppe R
3 unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der
Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen mindestens einer Alkyl-Gruppe
enthalten kann.
19. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus kationischen
Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren und kationischen
Pfropfcopolymeren, die mindestens eine Gruppe der Allgemeinen Formel (VIII) enthalten:

wobei die Verbindung 1 bis 500.000 kationische Gruppen aufweist, die unabhängig voneinander
die im Folgenden genannten chemischen Strukturen aufweisen,
wobei N
⊕ Stickstoff als quaternäre Ammonium-Gruppe darstellt,
wobei mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe mindestens eine Alkyl-Gruppe R
1 aufweist, die unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt
oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen
oder/und
eine Sauerstoff enthaltende Gruppe wie z.B. eine OH-Gruppe oder Sauerstoff als ein
Brückenatom zu einer nächsten Gruppe wie z.B. einer Alkyl-Gruppe B mit einer Zahl
von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen darstellt, wobei die vorwiegende Zahl der quaternären
Ammonium-Gruppen mindestens zwei Alkyl-Gruppen R
1 aufweist, die unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt
oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen
oder/und eine Sauerstoff enthaltende Gruppe wie z.B. eine OH-Gruppe oder Sauerstoff
als ein Brückenatom zu einer nächsten Gruppe wie z.B. einer Alkyl-Gruppe B mit einer
Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen darstellen,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Alkyl-Gruppe A oder/und mindestens eine Alkyl-Gruppe
B unabhängig voneinander eine oder mehrere aromatische oder/und phenolische Gruppen
enthalten kann/können oder durch jene ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine Alkyl-Gruppe A oder/und mindestens eine Alkyl-Gruppe
B unabhängig voneinander eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus Wasserstoff, Amino-Gruppe,
Carbonyl-Gruppe, Ester-Gruppe, Ether-Gruppe, Nitro-Gruppe, OH-Gruppe, (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
und (PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
an mindestens einem der Kohlenstoffatome oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen der
Alkyl-Gruppe A oder/und der Alkyl-Gruppe B sein kann/können oder/und durch diese ersetzt
sein kann/können,
wobei gegebenenfalls an mindestens einer Alkyl-Gruppe R
1 unabhängig voneinander mindestens eine Polymerkette unabhängig voneinander verzweigt
oder unverzweigt mit einer Zahl der Polymereinheiten n aus 5 bis 1.000.000 Monomergrundbausteinen
gebunden sein kann,
wobei die Polymereinheiten von mindestens einer kationischen Gruppe zumindest teilweise
ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen,
Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen
und deren Kombinationen,
wobei gegebenenfalls als Monomergrundbaustein(e) unabhängig voneinander mindestens
ein ungeladenes Monomer oder/und mindestens eine entsprechende ungeladene Gruppe auftreten
kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe unabhängig voneinander
mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom an der
Polymerkette vorkommen kann.
20. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus kationischen
Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren und kationischen
Pfropfcopolymeren, die mindestens eine kationische Gruppe der Allgemeinen Formel (IX)
oder/und deren Tautomer(e) enthalten:

wobei die Verbindung 1 bis 500.000 kationische Gruppen aufweist, die unabhängig voneinander
die im Folgenden genannten chemischen Strukturen aufweisen,
wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander null, ein, zwei,
drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder neun R
1 gebunden sind, wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
1 optional ist,
wobei der Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander eine, zwei oder drei
Doppelbindungen aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander ein oder
mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom
oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei, drei oder vier gesättigte, ungesättigte oder/und
aromatische zyklische Gruppen mit 5 oder 6 Ringatomen unabhängig voneinander an den
ersten Ring der kationischen Gruppe ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
1 gebunden sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren
Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein
Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und mindestens ein Sauerstoff ersetzt
sein kann/können,
wobei gegebenenfalls R
1 unabhängig voneinander
eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit
einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische
oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder durch jene
ersetzt sein kann, oder/und
eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen, Ether-Gruppen,
OH-Gruppen, Nitro-Gruppen, Gruppen (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und Gruppen (PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
unabhängig voneinander darstellen kann oder/und
eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, die Sauerstoff als ein Brückenatom zu einer nächsten
Alkyl-Gruppe B - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer
Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen aufweist, die gegebenenfalls eine oder mehrere
aromatische oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder
durch jene ersetzt sein kann, darstellen kann oder/und
gegebenenfalls eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen,
Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen jeweils mindestens einer der Alkyl-Gruppen
A oder/und B enthalten kann oder/und
wobei gegebenenfalls an mindestens einer der Gruppen R
1 unabhängig voneinander mindestens eine Polymerkette unabhängig voneinander verzweigt
oder unverzweigt mit einer Zahl der Polymereinheiten n aus 5 bis 1.000.000 Monomergrundbausteinen
gebunden sein kann,
wobei die Polymereinheiten von mindestens einer kationischen Gruppe zumindest teilweise
ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen,
Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen
und deren Kombinationen,
wobei gegebenenfalls als Monomergrundbaustein(e) unabhängig voneinander mindestens
ein ungeladenes Monomer oder/und mindestens eine entsprechende ungeladene Gruppe auftreten
kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe unabhängig voneinander
mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom an der
Polymerkette vorkommen kann.
21. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine kationische organische Verbindung ausgewählt ist aus kationischen
Polymeren, kationischen Copolymeren, kationischen Blockcopolymeren und kationischen
Pfropfcopolymeren, die mindestens eine kationische Gruppe der Allgemeinen Formel (X)
oder/und deren Tautomer(e) enthalten:

wobei die Verbindung 1 bis 500.000 kationische Gruppen aufweist, die unabhängig voneinander
die im Folgenden genannten chemischen Strukturen aufweisen,
wobei N
⊕ Stickstoff darstellt,
wobei an dem Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander null, ein, zwei,
drei, vier, fünf, sechs oder sieben R
1 gebunden sind,
wobei das am Stickstoff gebundene R
1 obligatorisch und das am Ring gebundene R
1 optional ist,
wobei der Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander eine oder zwei Doppelbindungen
aufweist,
wobei gegebenenfalls im Ring der kationischen Gruppe unabhängig voneinander ein oder
mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom
oder/und durch mindestens ein Sauerstoff ersetzt sein kann/können,
wobei gegebenenfalls noch eine, zwei oder drei gesättigte, ungesättigte oder/und aromatische
zyklische Gruppen mit 5 oder 6 Ringatomen unabhängig voneinander an den ersten Ring
der kationischen Gruppe ankondensiert sein kann/können,
wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren Ring unabhängig voneinander
ein, zwei, drei oder vier R
1 gebunden sein kann/können, wobei gegebenenfalls in diesem mindestens einen weiteren
Ring unabhängig voneinander ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch mindestens ein
Stickstoffatom, mindestens ein Schwefelatom oder/und mindestens ein Sauerstoff ersetzt
sein kann/können,
wobei gegebenenfalls R
1 unabhängig voneinander
eine Alkyl-Gruppe A - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit
einer Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere aromatische
oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder durch jene
ersetzt sein kann, oder/und eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen,
Ester-Gruppen, Ether-Gruppen, OH-Gruppen, Nitro-Gruppen, Gruppen (EO)
x (= Polyetherkette der Formel "- CH
2 - CH
2 - O -" mit x = 1 bis 50 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
oder/und Gruppen (PO)
y (= Polyetherkette der Formel "- CHCH
3 - CH
2 - O -" mit y = 1 bis 10 Einheiten mit oder ohne Endgruppenverschluß insbesonders
mit einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- oder Benzyl-Gruppe)
unabhängig voneinander darstellen kann oder/und
eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, die Sauerstoff als ein Brückenatom zu einer nächsten
Alkyl-Gruppe B - gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt - mit einer
Zahl von 1 bis 200 Kohlenstoffatomen aufweist, die gegebenenfalls eine oder mehrere
aromatische oder/und phenolische Gruppen unabhängig voneinander enthalten kann oder
durch jene ersetzt sein kann, darstellen kann oder/und
gegebenenfalls eine Gruppe ausgewählt aus Amino-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Ester-Gruppen,
Ether-Gruppen, OH-Gruppen und Nitro-Gruppen an mindestens einem der Kohlenstoffatome
oder/und zwischen den Kohlenstoffatomen jeweils mindestens einer der Alkyl-Gruppen
A oder/und B enthalten kann oder/und
wobei gegebenenfalls an mindestens einer Alkyl-Gruppe R
1 unabhängig voneinander mindestens eine Polymerkette unabhängig voneinander verzweigt
oder unverzweigt mit einer Zahl der Polymereinheiten n aus 5 bis 1.000.000 Monomergrundbausteinen
gebunden sein kann,
wobei die Polymereinheiten von mindestens einer kationischen Gruppe zumindest teilweise
ausgewählt sind aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyethern, Polyaminen,
Polyiminen, Polyolefinen, Polysacchariden, Polyurethanen, deren Derivaten, deren Mischungen
und deren Kombinationen,
wobei gegebenenfalls als Monomergrundbaustein(e) unabhängig voneinander mindestens
ein ungeladenes Monomer oder/und mindestens eine entsprechende ungeladene Gruppe auftreten
kann/können,
wobei gegebenenfalls mindestens eine quaternäre Ammonium-Gruppe unabhängig voneinander
mit dem Stickstoffatom in der Polymerkette oder/und mit dem Stickstoffatom an der
Polymerkette vorkommen kann.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei den amphiphilen Verbindungen oder/und kationischen organischen Verbindungen als
Gegenionen Ionen auf Basis von Alkylsulfat, Carbonat, Carboxylat, Halogenid, Nitrat,
Phosphat, Phosphonat, Sulfat oder/und Sulfonat auftreten.
23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehalt an kationischen organischen Verbindungen dem Bad - insbesonders bei diskontinuierlichem
Betrieb - in einer Menge zugegeben wird, bei der das stöchiometrische Verhältnis von
kationischen organischen Verbindungen zu anionischen organischen Verbindungen im Bad
im Bereich von 0,1 : 1 bis 10 : 1 gehalten wird.
24. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anionischen organischen Verbindungen, insbesondere die anionischen Tenside, durch
eine chemische Reaktion mit mindestens einer kationischen organischen Verbindung weniger
wasserlöslich gemacht werden.
25. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad zusätzlich mindestens ein Reinigergerüst (Builder) enthält oder/und dieses
dem Bad zugesetzt wird.
26. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad zusätzlich mindestens einen Korrosionsinhibitor oder/und mindestens ein weiteres
Additiv enthält oder/und dieser/dieses/diese dem Bad zugesetzt wird/werden.
27. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtgehalt aller Wirkstoffe im Bad im Bereich von 1 bis 300 g/L liegt.
28. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Substrate in Form von Blechen, Coils, Drähten, Teilen oder/und Verbundbauteilen gereinigt
werden.
29. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Substrate gereinigt werden, die vorzugsweise metallische Oberflächen aus Eisen, Stahl,
Edelstahl, verzinktem Stahl, metallisch beschichtetem Stahl, Aluminium, Magnesium,
Titan oder/und deren Legierungen aufweisen.
30. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 29 gereinigten Substrate
zum Phosphatieren oder/und für das Beschichten mit mindestens einer Behandlungs- oder
Vorbehandlungszusammensetzung auf Basis von Silan/Siloxan/Polysiloxan, Titan-/Zirkonium-Verbindung,
Eisenoxid/Kobaltoxid, Chromat, Oxalat, Phosphonat/Phosphat oder/und organischem Polymer/Copolymer
oder/und für das Beschichten mit mindestens einer Zusammensetzung auf Basis von einer
im wesentlichen organischen polymeren Zusammensetzung, mit einem Schweißprimer, mit
einer galvanischen Beschichtung, mit einer Emaille-Beschichtung, mit einer Anodisierung,
mit einer CVD-Beschichtung, mit einer PVD-Beschichtung oder/und mit einer temporären
Korrosionsschutzbeschichtung.