(19)
(11) EP 0 605 495 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
20.12.1995  Patentblatt  1995/51

(21) Anmeldenummer: 92919454.6

(22) Anmeldetag:  16.09.1992
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6C11D 1/72, C11D 1/825, C23G 1/19, C23G 1/20
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP9202/128
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9306/200 (01.04.1993 Gazette  1993/09)

(54)

FETTALKOHOLPOLYALKYLENGLYKOLE MIT EINGEENGTER HOMOLOGENVERTEILUNG IN SCHAUMARMEN TAUCHREINIGERN

FATTY-ALCOHOL POLYALKYLENE GLYCOLS WITH A NARROW HOMOLOGOUS-SERIES DISTRIBUTION IN LOW-FOAM DIP-CLEANING AGENTS

POLYALKYLENEGLYCOLS D'ALCOOLS GRAS AVEC DISTRIBUTION RESTREINTE DES HOMOLOGUES DANS DES NETTOYEURS PAR IMMERSION FAIBLEMENT MOUSSANTS


(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE

(30) Priorität: 25.09.1991 DE 4131877

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
13.07.1994  Patentblatt  1994/28

(73) Patentinhaber: Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien
40191 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • RATHS, Hans-Christian
    D-40789 Monheim (DE)
  • RICHLING, Achim
    D-4000 Düsseldorf (DE)
  • GUINOMET, Yves
    D-4052 Korschenbroich (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 3 018 173
US-A- 3 888 783
GB-A- 1 445 716
US-A- 4 048 121
   
  • DATABASE WPI, Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 73-68366U; & SU-A-372 250
  • DATABASE WPI, Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 7604523X; & JP-A-50 081 984
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft den Einsatz von Fettalkoholpolyalkylenglykolen mit eingeengter Homologenverteilung in schaumarmen Tauchreinigern, insbesondere alkalischen Reinigern für die industrielle Reinigung von metallischen Oberflächen, auf Basis konzentrierter wäßriger Lösungen von alkalischen Builderstoffen und -gemischen.

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

[0003] Die wäßrigen, mild alkalischen Lösungen der Tauchreiniger besitzen üblicherweise einen pH-Wert von etwa 10 bis 11,5. Sie werden insbesondere für schwierige Reinigungsaufgaben, beispielsweise zur Entfernung von dicken Öl- und Pigmentverschmutzungen in Reparaturbetrieben und zur Behälter- und Anlagenreinigung, eingesetzt. Auch können diese alkalischen Tauchreiniger zur Feinreinigung von metallischen Oberflächen eingesetzt werden, sofern metallisch reine Oberflächen gefordert sind. Dies gilt beispielsweise bei der Reinigung vor und nach Härteprozessen, bei der Reinigung von Bandstahl vor der Glühe und vor dem Beschichten sowie bei der Vorbehandlung von Werkstücken in Galvaniken, Phosphatierungen, Lackierereien und Emaillierbetrieben. Mit den wäßrigen Lösungen der alkalischen Tauchreiniger wird eine sehr hohe Reinheit der Werkstückoberflächen bei einem gleichzeitig guten Schmutzaustragevermögen des Bades erwartet. Neben der manuellen Reinigung haben auch Verfahren wie Tauchen, Bürsten, Spritzen, Ultraschall und Elektrolyse allein oder in Kombination miteinander eine mehr oder weniger große Bedeutung. Typische alkalische Tauchreiniger werden als Pulver durch Mischen von 80 bis 100 % alkalischer Buildersubstanz und 0 bis 20 % verschiedener anionischer und/oder nichtionischer Tenside hergestellt. Die gebräuchlichsten anorganischen Builder sind alkalisch reagierende Hydroxide, Silikate, Phosphate und Carbonate von Natrium und/oder Kalium. Je nach Bedarf kommen als Komplexbildner noch Gluconate, Polyalkanolamine, Polycarbonsäuren, Polyoxycarbonsäuren und Phosphonate zum Einsatz. Üblicherweise bestehen die Tensidmischungen aus niedrig und hoch ethoxylierten oder propoxylierten Alkylphenolen und/oder Fettalkoholen mit verschiedener Kettenlänge. Nonylphenolalkoxylate zeichnen sich durch hervorragende anwendungstechnische Eigenschaften aus und sind universell einsetzbare Tenside für eine Vielzahl von Wasch- und Reinigungsmitteln, darüber hinaus auch als Emulgatoren für eine Vielzahl von technischen Anwendungen. Die entfettenden Eigenschaften der Nonylphenolalkoxylate sind sowohl an metallischen Oberflächen als auch an textilen Geweben besonders ausgeprägt. Nachteilig für diese Produktgruppe ist jedoch die ökologische Bewertung. So gilt als erwiesen, daß Alkylphenolethoxylate während des biologischen Abbaus toxische Metabolite bilden.

[0004] Die GB-A-1 445 716 betrifft Reiniger-Formulierungen, insbesondere zur Reinigung metallischer Oberflächen, enthaltend ein Gemisch bestimmter nichtionischer Tenside vom Typ der linearen Alkoholethoxylate, gegebenenfalls zusammen mit weiteren üblichen Reinigerbestandteilen wie anorganischen Builderstoffen. Dieses Gemisch zeichnet sich dadurch aus, daß es mindestens zwei derartige Tenside enthält, die eine Kettenlänge im Fettalkoholrest von 8 bis 13 C-Atomen und einen Ethoxylierungsgrad (EO %) von 55 bis 85 % aufweisen, wobei sie sich jedoch im Ethoxylierungsgrad unterscheiden. Bei diesen Tensiden sind die Kettenlänge des Fettalkohols und der Ethoxylierungsgrad so aufeinander abgestimmt, daß das erste Tensid einen EO-Gehalt von unter 70 % und das zweite Tensid einen EO-Gehalt von mehr als 65 % aufweisen, wobei die Differenz zwischen diesen EO-Gehalten mindestens 10 beträgt. Der Gewichtsanteil des Tensids mit dem niederen EO-Gehalt liegt im Bereich von 10 bis 100 % bezogen auf den des Tensids mit dem höheren EO-Gehalt. Derartige Formulierungen entfalten eine verbesserte Reinigungswirkung.

[0005] US-A-4 048 121 beschreibt Metallreiniger-Formulierungen, enthaltend alkalische Builderstoffe, Natriumgluconat, Natrium-ethylendiamintetraacetat, Kerosin sowie ein biologisch-abbaubares Netzmittel-Gemisch bestehend aus drei Komponenten. Zwei dieser Komponenten sind lineare, primäre Alkohol-polyether, wobei die erste Komponente einen Trübungspunkt von ca. 40 °C und die zweite Komponente einen Trübungspunkt von ca. 26 °C aufweist. Die dritte Komponente besteht aus einem linearen Alkoholalkoxylat mit einem Trübungspunkt von ca. 20 °C.

[0006] In der US-A-3 888 783 werden Reiniger-Formulierungen für verzinnte Metalloberflächen beschrieben. Die wäßrigen Reiniger enthalten Metasilikate, kondensierte Phosphate, Natriumborat sowie gegebenenfalls Tenside. Als Tenside kommen beispielsweise ethoxylierte geradkettige Alkohole oder Octyl- bzw. Nonyl-phenoxy-polyethoxyethanole in Frage.

[0007] Das Referat der SU-A-372 250 in Database WPI/DERWENT 73-68366 U betrifft Reiniger für Metalloberflächen zur Entfernung harzartiger Ablagerungen. Die Reiniger enthalten oxethylierte Fettalkohole, Alkylbenzylpyridinium-chloride, Pineoil-extrakt, Natrium-metasilikat, Natriumtriphosphat und calcinierte Soda.

[0008] Die Anlagerungsprodukte von Ethylen- und/oder Propylenoxid an primäre Alkohole, sogenannte Fettalkoholpolyalkylenglykolether, besitzen als nichtionische Tenside infolge ihrer ausgezeichneten Detergenzeigenschaft und ihrer hohen Kaltwasserlöslichkeit große Bedeutung für die Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln. Im Verlauf der Alkoxylierung, die in der Regel in Gegenwart von leicht löslichen Alkalihydroxiden oder -alkoholaten durchgeführt wird, kommt es jedoch nicht zu einer selektiven Anlagerung einer diskreten Anzahl von Ethylen- und/oder Propylenoxideinheiten an jeweils ein Molekül des Alkohols; die Reaktion folgt mehr oder weniger statistischen Gesetzen und führt zu einem Gemisch homologer Additionsprodukte, deren Alkoxylierungsgrade ein breites Spektrum umfassen.

[0009] Aus J. Am. Oil Chem. Soc. 63, 691 (1986) und HAPPI (Household & Personal Products Industry), 23, (1986), 32, ist bekannt, daß die Verteilung der Alkoxylierungsgrade im Gemisch der Alkohol-Alkoxylate, die sogenannte "Homologenverteilung", die Eigenschaften der erhaltenen Additionsprodukte maßgeblich beeinflußt.

[0010] Geeignete Verfahren zur Herstellung von Fettalkoholpolyalkylenglykolethern mit eingeengter Homologenverteilung sind beispielsweise aus der DE-A-38 43 713 und der US-A-4 962 237 bekannt. In beiden Fälle wird die Alkoxylierung von Fettalkoholen in Gegenwart von anorganischen Schichtverbindungen, beispielsweise calciniertem Hydrotalcit, durchgeführt.

[0011] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, Substitutionsprodukte für Alkylphenolalkoxylate aufzufinden, die wenigstens vergleichbare anwendungstechnische Eigenschaften haben und darüber hinaus nach heutigem Wissensstand ökologisch unbedenklich sind.

[0012] Die Lösung der vorgenannten Aufgabe besteht daher in alkalischen Tauchreinigern auf der Basis alkalischer Builderstoffe und Tenside, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthalten:

(a) 85 bis 98 Gew.-% eines Builderstoffes oder eines Buildergemisches und

(b) 2 bis 15 Gew.-% Fettalkoholpolyalkylenglykolether mit eingeengter Homologenverteilung, enthaltend einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 24 C-Atomen und 0, 1, 2 oder 3 olefinischen Doppelbindungen mit durchschnittlich 1 bis 30 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol, gewonnen durch Alkoxylierung der entsprechenden Fettalkohole in Gegenwart von anorganischen Schichtverbindungen vom Typ calcinierter natürlicher oder synthetischer Hydrotalcite.



[0013] Überraschenderweise wurde gefunden, daß erfindungsgemäße alkalische Tauchreiniger gegenüber vergleichbaren Reinigern auf der Basis von Alkylphenolalkoxylaten stark verbesserte anwendungstechnische Eigenschaften aufweisen. Auch gegenüber bisher im Stand der Technik üblichen nichtionischen Fettalkoholpolyalkylenglykolethern mit standardmäßiger (sprich: breiter) Homologenverteilung konnten entsprechende anwendungstechnische Vorteile erzielt werden.

[0014] Die erfindungsgemäßen Tauchreiniger enthalten als Builder vorzugsweise mindestens ein Alkalimetallsilikat und/oder ein Alkalimetallphosphat.

[0015] Die gebräuchlichen technischen Industriereiniger werden üblicherweise in Silikat- und Phosphatreiniger eingeteilt. Hierbei charakterisiert man die pulverförmigen Silikatreiniger auf der Basis von Natriummetasilikat und Ätznatron in der Regel durch das SiO₂/Na₂O-Gewichts- bzw. -Molverhältnis, das sich beim Auflösen der Produkte in Wasser einstellt und in der Regel im Bereich von SiO₂/Na₂O = (0,1 bis 2,2) : 1 liegt. Derartige Reiniger können bei Raumtemperatur bis zu einer maximalen Konzentration von ca. 100 g/l aufgelöst werden, sofern die entsprechenden Natriumsalze und Ätznatron eingesetzt werden. Finden hingegen die entsprechenden Kaliumsalze und Kaliumhydroxid Verwendung, so resultieren Lösungen mit einer maximalen Konzentration von 500 g/l.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungform der vorliegenden Erfindung sind die alkalischen Tauchreiniger dadurch gekennzeichnet, daß die Buildergemische neben einem Alkalimetallsilikat und/oder einem Alkalimetallphosphat ferner Alkalimetallhydroxide und/oder Alkalimetallcarbonate und/oder Alkalimetallgluconate und/oder Alkanolamine enthalten.

[0017] Somit können die erfindungsgemäßen alkalischen Tauchreiniger die folgenden Builderstoffe enthalten: Entweder Alkalimetallsilikat und Alkalimetallphosphat, jeweils allein oder aber im Gemisch. Außerdem besteht die im Sinne der Erfindung bevorzugte Möglicheit, diese Builderstoffe mit Alkalimetallhydroxiden, Alkalimetallcarbonaten, Alkalimetallgluconaten und Alkanolaminen zu kombinieren, wobei solche Kombinationen einen oder mehrere der zusätzlichen Builderstoffe enthalten können.

[0018] Als Alkalimetalle finden im Sinne der Erfindung vorzugsweise Natrium und/oder Kalium Verwendung. Hierbei werden bevorzugt Mischungen entsprechender Natrium- und Kaliumverbindungen eingesetzt, wobei der Anteil der Kaliumionen denjenigen der Natriumionen übertrifft.

[0019] Wenn hier von Alkalimetallsilikaten die Rede ist, so werden erfindungsgemäß hierunter Alkalimetallsilikate mit einem Molverhältnis SiO₂/Me₂O im Bereich von (1 bis 3,5) : 1 (Me = Na und/oder K) verstanden. Vorzugsweise werden im Sinne der Erfindung pulverförmige Natriumsilikate mit dem vorstehend genannten SiO₂/Na₂O-Molverhältnis eingesetzt, insbesondere Natriummetasilikat, Molverhältnis SiO₂/Na₂O = 1 : 1, entweder wasserfrei oder in Form des Pentahydrats oder Nonahydrats, oder leichtlösliches, pulverförmiges Natronwasserglas mit einem Molverhältnis SiO₂/Na₂O = (2,0 bis 2,1) : 1 (Handelsprodukt PORTIL(R)AW, Fa. Henkel KGaA).

[0020] Unter dem Begriff Alkalimetallphosphate sind im Sinne der Erfindung Alkalimetallorthophosphate, -pyrophosphate und -triphosphate (auch Tripolyphosphate genannt) zu verstehen. Von diesen werden jedoch erfindungsgemäß die Triphosphate bevorzugt, insbesondere das Kaliumtriphosphat.

[0021] Werden derartige Phosphate in Kombination mit den vorstehend erörterten Silikaten eingesetzt, so soll in der Regel der Silikatanteil in den wäßrigen Builderlösungen überwiegen; d.h. der Phosphatanteil liegt im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Builderlösung.

[0022] Bei den genannten Alkanolaminen handelt es sich vorzugsweise um 1-bis 3-fach durch Hydroxylalkylgruppen - mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest - substituierte Amine. Vorzugsweise werden im Sinne der Erfindung Di- und/oder Triethanolamine eingesetzt.

[0023] Als Ausgangsstoffe für die Fettalkoholpolyalkylenglykolether kommen Fettalkohole mit 6 bis 24 C-Atomen im Fettalkoholrest und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen in Betracht. Typische Beispiele hierfür sind Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmitoleylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol oder Erucylalkohol. Bevorzugt werden gesättigte Fettalkohole mit 8 bis 18 C-Atomen im Fettalkoholrest, insbesondere Laurylalkohol, eingesetzt.

[0024] Wie in der Fettchemie üblich, können diese Alkohole auch in Form technischer Gemische vorliegen, wie sie z.B. durch Hochdruckhydrierung von Fettsäuremethylesterschnitten pflanzlicher oder tierischer Herkunft oder durch Hydrierung von technischen Aldehydfraktionen aus der Roelen'schen Oxosynthese zugänglich sind. Bevorzugt wird technischer Kokosalkohol, ein Gemisch von Fettalkoholen mit 12 bis 18 C-Atomen im Fettalkoholrest, eingesetzt.

[0025] Die Fettalkoholpolyalkylenglykolether werden in Gegenwart von Schichtverbindungen mit Ethylen und/oder Propylenoxid hergestellt.

[0026] Unter Schichtverbindungen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung natürliche oder synthetische, gegebenenfalls chemisch modifizierte Hydrotalcite zu verstehen. Im Verlauf der Reaktion werden die im Reaktionsgemisch unlöslichen Schichtverbindungen kolloiddispergiert, was in der Regel dazu führt, daß die im Anschluß an die Alkoxylierung erforderliche Abtrennung des Katalysators mit erheblichen Schwierigkeiten, beispielsweise Verstopfen der Filterporen, häufiges Filterwechseln etc., verbunden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine Abtrennung dieser Katalysatoren in der Regel nicht erforderlich, da die Anwesenheit der Schichtverbindungen in den erfindungsgemäßen Tauchreinigern keine nachteilige Beeinträchtigung darstellt. Dies stellt einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tauchreiniger dar.

[0027] Die im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Fettalkoholpolyalkylenglykolether enthalten einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest (Fettalkoholrest) mit 6 bis 24 C-Atomen und 0, 1, 2 oder 3 olefinischen Doppelbindungen mit durchschnittlich 1 bis 30 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol. Insbesondere sind erfindungsgemäß solche Fettalkoholpolyalkylenglykolether bevorzugt, die einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest (Fettalkoholrest) mit 8 bis 18 C-Atomen und mit durchschnittlich 6 bis 20 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol enthalten.

[0028] Wenn vorstehend von Fettalkoholpolyalkylenglykolethern mit einer definierten durchschnittlichen Stoffmenge an Ethylen- und/oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol die Rede ist, so bedeutet dies eine enge Homologenverteilung, die sich dadurch auszeichnet, daß die Anteile an niedrig alkoxyliertem Fettalkohol mit beispielsweise 1, 2 oder 3 Mol Alkylenoxid pro Mol ebenso in verminderter Form anwesend sind wie hochalkoxylierte Produkte mit 14 bis 20 Mol Alkylenoxid pro Mol Fettalkohol, wenn beispielsweise von einem Fettalkohol mit 7 Mol Ethylenoxid pro Mol die Rede ist. Bei Fettalkoholpolyalkylenglykolethern mit Standard-Homologenverteilung ist in den technischen Produkten in der Regel ein mehr oder weniger großer Anteil an niedrigalkoxyliertem Produkt ebenso enthalten wie Produkte mit einem sehr hohen Alkoxylierungsgrad. Darüber hinaus sind hierbei noch beträchtliche Anteile an alkylenoxidfreiem Fettalkohol enthalten, die als solche praktisch keine oberflächenentspannende Wirkung zeigen.

[0029] Dementsprechend ist es auch möglich, gemäß der vorliegenden Erfindung Gemische aus zwei oder mehreren Fettalkoholpolyalkylenglykolethern einzusetzen, die sich gegenüber Fettalkoholpolyalkylenglykolethern mit Standarad-Homologenverteilung dadurch unterscheiden, daß auch hier Alkoxylierungsgrade im Bereich von 0 bis 3 und oberhalb von 20 Mol Alkylenglykol pro Mol Fettalkohol praktisch nicht auftreten, wenn man von einem Fettalkoholpolyalkylenglykol mit eingeengter Homologenverteilung und einem Alkoxylierungsgrad von 10 und 12 Mol Alkylenglykol pro Mol Fettalkohol ausgeht.

[0030] Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Tauchreiniger bei der Reinigung von Metalloberflächen, insbesondere von Stahl, Buntmetallen, Kupfer und Zink vor Veredelungsprozessen wie Phosphatieren, Galvanisieren, Emaillieren und Lackieren sowie bei der Zwischenreinigung vor Verarbeitungsprozessen, insbesondere vor der Glühe.

[0031] Obwohl die erfindungsgemäßen Tauchreiniger selbstverständlich auch in unverdünnter Form angewendet werden können, ist es jedoch im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt, die Tauchreiniger derart zu verwenden, daß man eine 1 bis 20 Gew.-% Tauchreiniger enthaltende wäßrige Lösung für den oben genannten Reinigungsprozeß einsetzt. Dementsprechend enthalten bevorzugt verwendete Lösungen der Tauchreiniger 10 bis 200 g/l der erfindungsgemäßen Reinigerkonzentrate.

[0032] Der Vorteil der erfindungsgemäßen flüssigen, alkalischen Tauchreiniger besteht zum einen darin, daß diese einen hohen Wirkstoffgehalt an Buildern aufweisen und gleichzeitig Tenside in hoher Konzentration enthalten.

[0033] Durch die erfindungsgemäße Kombination von Builderstoffen und Fettalkoholpolyalkylenglykolethern innerhalb der Tauchreiniger können für alle Anwendungsfälle in der industriellen technischen Reinigung geeignete Produkte angeboten werden. Es können Reiniger für das Spritz-, Bürst-, Tauch- und Ultraschallverfahren sowie für die elektrolytische Reinigung formuliert werden. Durch geeignete Kombinationen können vorgegebene Trübungspunkte eingestellt und so Hochtemperatur- oder Niedertemperatur-Tauchreiniger zubereitet werden.

[0034] Neben den oben genannten Wirkstoffkomponenten können erfindungsgemäße Tauchreiniger selbstverständlich auch weitere, in alkalischen Reinigungsmitteln üblicherweise verwendete Bestandteile, wie beispielsweise Entschäumer, Korrosionsinhibitoren, Komplexbildner und/oder dergleichen enthalten. Beispielhaft für im Sinne der Erfindung besonders geeignete Verbindungen seien genannt:

Entschäumer:



[0035] C12/18-Fettalkohol(Kokosalkohol)-Polyethylenglykol-Butylether, Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an Fettalkohole, wie sie beispielsweise von der Firma BASF AG, Ludwigshafen, unter der Bezeichnung PLURAFAC(R) vertrieben werden, jeweils in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den alkalischen Tauchreiniger.

Korrosionsinhibitoren:



[0036] (für Buntmetalle) Benztriazol, Tolyltriazol; jeweils in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Tauchreiniger.

Komplexbildner:



[0037] Polycarbonsäuren, z.B. Polyacrylate; Phosphonsäuren, wie Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP), bzw. deren wasserlösliche Salze; Aminopolycarbonsäuren, z.B. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Nitrilotriessigsäure (NTA) bzw. deren wasserlösliche Salze; Polyoxycarbonsäuren, z.B. Citronensäure bzw. deren Salze; jeweils in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Tauchreiniger.

[0038] Ein Zusatz derartiger Verbindungen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung keinesfalls generell erforderlich; solche Additive können vielmehr - je nach Anwendungsfall - von Vorteil sein, wobei die jeweils erforderlichen Mengen auf den Bedarfsfall abzustimmen sind.

[0039] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tauchreiniger geht man in der Regel in der folgenden Weise vor: Die wäßrigen Builderlösungen werden zunächst unter Rühren und bei Raumtemperatur miteinander vermischt, beispielsweise eine Wasserglaslösung mit Kalilauge und gegebenenfalls Kaliumtriphosphatlösung. Anschließend werden die übrigen Bestandteile, d.h. die Tenside und gegebenenfalls Additive, gleichfalls unter Rühren in die konzentrierte wäßrige Builderlösung eingetragen. Zur Bereitung von verdünnten Anwendungslösungen, d.h. Reinigungslösungen, werden die Tauchreiniger in der Regel unter Rühren direkt in das Reinigungsbad eindosiert.

[0040] Die nachfolgend genannten Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne diese jedoch auf die hierbei speziell genannten Builder und Tenside zu beschränken.

Beispiele


Allgemeine Arbeitsvorschrift



[0041] Alkalische Tauchreiniger, enthaltend eine wäßrige Lösung aus jeweils 36,8 g/l Builder und jeweils 3,2 g/l Tensid, wurden durch Einrühren des Tensids in die wäßrige Builderlösung hergestellt. In den nachfolgenden Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 bestand der Builder jeweils aus 3,7 g/l Natrium-pyrophosphat, 5,9 g/l Natrium-metasilikat und 9,9 g/l Natrium-carbonat. Die Tensidbasis ist den Beispielen und Vergleichsbeispielen jeweils im einzelnen zu entnehmen.

Beispiel 1



[0042] Neben dem oben genanten Builder enthielt der Tauchreiniger ein 1 : 1 Gemisch eines Fettalkoholethoxylats mit 12 bis 18 C-Atomen im Fettalkoholrest und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 8 Mol Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung und eines weiteren Fettalkoholethoxylats mit 12 bis 18 C-Atomen im Fettalkoholrest und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 16 Mol pro Mol Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung. In den Tabellen 1 und 2 sind die Eigenschaften eines derartigen Tauchreinigers dargestellt.

Beispiel 2



[0043] Anstelle der in Beispiel 1 genannten Kombination von Tensiden wurde ein 1 : 1 Gemisch eines Fettalkoholethoxylats mit 12 bis 18 C-Atomen im Fettalkoholrest und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 6 Mol pro Mol Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung und eines weiteren Fettalkoholethoxylats mit 12 bis 18 C-Atomen im Fettalkoholrest und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 20 Mol pro Mol Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung eingesetzt. In den Tabellen 1 und 2 sind auch die Eigenschaften dieses Tauchreinigers wiedergegeben.

Beispiel 3



[0044] Anstelle der Tensidkombination des Beispiels 1 wurde ein Fettalkoholethoxylat mit 12 bis 18 C-Atomen und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 12 Mol pro Mol Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung eingesetzt.

[0045] Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 geben die erhaltenen Daten dieses Tauchreinigers wieder.

Vergleichsbeispiel 1



[0046] Anstelle der Tensidkombination des Beispiels 1 wurde ein 1 : 1 Gemisch eines Fettalkoholethoxylats mit 12 bis 18 C-Atomen und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 9,5 pro Mol Fettalkohol mit Standardhomologenverteilung und eines Alkylbenzolsulfonats mit 10 bis 13 C-Atomen im Alkylrest eingesetzt. Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 geben auch hier die erhaltenen Daten wieder.

Vergleichsbeispiel 2



[0047] Anstelle der Tensidkombination des Beispiels 1 wurde ein Fettalkoholpolyalkylenglykolether eines Fettalkoholethoxylats mit 10 bis 18 C-Atomen und einem mittleren Ethoxylierungsgrad von 10 Mol pro Mol Fettalkohol mit Standard-Homologenverteilung eingesetzt. In den Tabellen 1 und 2 sind auch hier die Daten wiedergegeben.
Tabelle 1
Beispiel Primärschaum (ml) Halbwertszeit (min) Trübungspunkt (°C)
1 450 1,75 69
2 400 2,00 63
3 400 1,50 75
Vgl. 1 710 4,50 mehr als 100
Vgl. 2 550 2,0 mehr als 100
Tabelle 2
Beispiel Wasserbenetzbarkeit Kohlenstoffwerte Ölbelastbarkeit (g/l)
    a) b) c) d) e)  
1 + 9 10 - 3 5 20 - 23
2 + 9 8 5 3 7 14 - 17
3 + - 9 4 - 5 17 - 20
Vgl. 1 + 10 11 - 6 17 8 - 11


[0048] Der Schaumtest zur Bestimmung des Primärschaums wurde bei 60 °C nach DIN 53902, Teil 1, durchgeführt. Der Primärschaum und der Schaumzerfall über 10 min wurden beobachtet. Zur Bestimmung des Trübungspunktes wurden die Lösungen langsam unter Beobachtung der Temperatur aufgeheizt. Der Trübungspunkt der Tensidgemische sollte über 60 °C liegen.

[0049] Zur Bestimmung der Reinigungswirkung wurden in Lösungen der Tauchreiniger jeweils bei 60 °C Testbleche mit einem Korrosionsschutzöl "WD 40" befettet und 24 h bei 75 °C getempert.

[0050] Bei 60 °C wurden Testbleche aus ST 1203 5 min getaucht und anschließend die Wasserbenetzbarkeit optisch beurteilt und eine Verbrennungsanalyse bei 400/600 °C durchgeführt. In der Spalte a) der Tabelle 2 sind die erhaltenen Daten wiedergegeben. In der Spalte b) werden die entsprechenden Daten wiedergegeben, die beim Ersatz des Korrosionsschutzöls "WD 40" durch ein Schneidöl "KS 212" der Shell Makron GmbH erhalten wurden.

[0051] In der Spalte c) der Tabelle 2 sind die Daten wiedergegeben, die bei Ersatz der Bleche von ST 1203 durch CuZn 37-Bleche erhalten wurden. Während in Spalte d) die Daten bei Befettung mit dem Korrosionsschutzöl "WD 40" wiedergegeben sind, enthält die Spalte e) die Daten bei Befettung mit dem Schneidöl "KS 212". In der Spalte e) sind die Daten wiedergegeben, die beim Eintauchen der CuZn 37-Bleche in Tauchreinigerlösungen erhalten werden, nachdem diese vorher mit einem Buntmetallinhibitor-haltigen Kühlschmierstoff (P3-MultanR 86-7) befettet wurden.

[0052] Zur Prüfung der maximalen Ölbelastbarkeit wurden die Tauchreiniger mit dem Korrosionsschutzöl "WD 40" belastet. Anschließend wurden Testbleche 5 min getaucht und die Wasserbenetzbarkeit nach der Spüle optisch beurteilt.


Ansprüche

1. Alkalische Tauchreiniger auf der Basis alkalischer Builderstoffe und Tenside, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthalten:

(a) 85 bis 98 Gew.-% eines Builderstoffes oder eines Buildergemisches und

(b) 2 bis 15 Gew.-% Fettalkoholpolyalkylenglykolether mit eingeengter Homologenverteilung, enthaltend einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 24 C-Atomen und 0, 1, 2 oder 3 olefinischen Doppelbindungen mit durchschnittlich 1 bis 30 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol, gewonnen durch Alkoxylierung der entsprechenden Fettalkohole in Gegenwart von anorganischen Schichtverbindungen vom Typ calcinierter natürlicher oder synthetischer Hydrotalcite.


 
2. Tauchreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Builder mindestens ein Alkalimetallsilikat und/oder ein Alkalimetallphosphat enthalten.
 
3. Tauchreiniger nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben Alkalimetallsilikat und/oder Alkalimetallphosphat ferner Alkalimetallhydroxide und/oder Alkalimetallcarbonate und/oder Alkalimetallgluconate und/oder Alkanolamine enthalten sind.
 
4. Tauchreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Natrium und/oder Kalium ist.
 
5. Tauchreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettalkoholpolyalkylenglykolether einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 18 C-Atomen mit durchschnittlich 6 bis 20 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid pro Mol Fettalkohol enthalten.
 
6. Tauchreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend Gemische aus zwei oder mehreren Fettalkoholpolyalkylenglykolethern mit eingeengter Homologenverteilung.
 
7. Verwendung der Tauchreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Reinigung von Metalloberflächen, insbesondere von Stahl, Buntmetallen, Kupfer und Zink, vor Veredelungsprozessen wie Phosphatieren, Galvanisieren, Emaillieren und Lackieren sowie bei der Zwischenreinigung vor Verarbeitungsprozessen, insbesondere vor der Glühe.
 


Claims

1. Alkaline dip cleaners based on alkaline builders and surfactants, characterized in that they contain:

(a) 85 to 98% by weight of a builder or builder mixture and

(b) 2 to 15% by weight of narrow-range fatty alcohol polyalkylene glycol ethers which contain an aliphatic hydrocarbon radical with 6 to 24 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 olefinic double bonds and an average of 1 to 30 moles of ethylene and/or propylene oxide per mole of fatty alcohol and which are obtained by alkoxylation of the corresponding fatty alcohols in the presence of inorganic layer compounds of the calcined natural or synthetic hydrotalcite type.


 
2. Dip cleaners as claimed in claim 1, characterized in that they contain at least one alkali metal silicate and/or alkali metal phosphate as builder(s).
 
3. Dip cleaners as claimed in claim 1 and/or 2, characterized in that, in addition to alkali metal silicate and/or alkali metal phosphate, they also contain alkali metal hydroxides and/or alkali metal carbonates and/or alkali metal gluconates and/or alkanolamines.
 
4. Dip cleaners as claimed in one or more of claims 1 to 3, characterized in that the alkali metal is sodium and/or potassium.
 
5. Dip cleaners as claimed in one or more of claims 1 to 4, characterized in that the fatty alcohol polyalkylene glycol ethers contain an aliphatic hydrocarbon radical with 8 to 18 carbon atoms and an average of 6 to 20 moles of ethylene and/or propylene oxide per mole of fatty alcohol.
 
6. Dip cleaners as claimed in one or more of claims 1 to 5 containing mixtures of two or more narrow-range fatty alcohol polyalkylene glycol ethers.
 
7. The use of the dip cleaners claimed in one or more of claims 1 to 6 for cleaning metal surfaces, particularly steel, nonferrous metals, copper and zinc, before finishing processes, such as phosphating, electroplating, enamelling and painting, and for intermediate cleaning before processing, more particularly before annealing.
 


Revendications

1. Nettoyants alcalins par immersion, à base d'adjuvants alcalins et de tensioactifs, caractérisés en ce qu'ils renferment:

(a) 85 à 98 % en poids d'un adjuvant ou d'un mélange d'adjuvants et

(b) 2 à 15 % en poids de polyalkylèneglycoléther d'alcool gras avec une répartition resserrée des homologues, comportant un radical hydrocarbure aliphatique présentant 6 à 24 atomes de C, et 0, 1, 2 ou 3 doubles liaisons oléfiniques avec en moyenne 1 à 30 moles d'oxyde d'éthylène et/ou d'oxyde de propylène par mole d'alcool gras, obtenu par alcoxylation d'alcools gras correspondants, en présence de composés stratifiés inorganiques du type des hydrotalcites naturelles ou synthétiques calcinées.


 
2. Nettoyants par immersion selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils renferment comme adjuvant, au moins un silicate de métal alcalin et/ou un phosphate de métal alcalin.
 
3. Nettoyants par immersion selon la revendication 1 et/ou 2, caractérisés en ce qu'ils contiennent en plus du silicate de métal alcalin et/ou du phosphate de métal alcalin, également des hydroxydes de métaux alcalins et/ou des carbonates de métaux alcalins et/ou des gluconates de métaux alcalins et/ou des alcanolamines.
 
4. Nettoyants par immersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que le métal alcalin est le sodium et/ou le potassium.
 
5. Nettoyants par immersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que les polyalkylèneglycoléthers d'alcools gras comportent un radical hydrocarbure aliphatique possédant 8 à 18 atomes de C avec en moyenne 6 à 20 moles d'oxyde d'éthylène et/ou de propylène par mole d'alcool gras.
 
6. Nettoyants par immersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5, renfermant des mélanges de deux ou de plusieurs polyalkylèneglycoléthers d'alcools gras avec une répartition resserrée des homologues.
 
7. Utilisation des nettoyants par immersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6, pour le nettoyage de surfaces métalliques, en particulier en acier, métaux lourds non ferreux, cuivre et zinc, avant les procédés de traitement, tels que phosphatation, galvanoplastie, émaillage et laquage, ainsi que pour le nettoyage intermédiaire avant les procédés de transformation, en particulier avant le recuit.