DE1696130A1

DE1696130A1 - Fluessiges Reinigungsmittel fuer Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE1696130A1
Application number: DE19681696130
Authority: DE
Inventors: Germscheid Hans Guenther Di Dr; Hermann Drosdziok; Karl-Heinz Ertl; Georg Ziehr
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1968-03-02
Filing date: 1968-03-02
Publication date: 1971-10-21
Also published as: NL6901699A; FR1602731A; AT283079B; SE373599B; BE729104A

Description

Henkel & CIe GmbH ·,- ' Düsseldorf, 5. März 1970

Henkelstr. 67

3*V^Ar/^Se '·'"■' -.' . .1696130

Patentanmeldung P 16 96 130.I-45·

"Flüssiges Reinigungsmittel für Metalloberflächen"

Gegenstand der Erfindung ist ein flüssiges Reinigungsmittel für Metalloberflächen, welches insbesondere bestimmte Seifen · neben Äthanolamin, nichtionogenen Netz- und Emulgiermittel sowie andere Lösungsmittel und/oder Mineralöl .enthält.

Ss sind bereits für die verschiedensten Reinigungszwecke flüssige Mittel bekannt, die praktisch nur organische Bestandteile enthalten und im allgemeinen neutral oder schwach alkalisch eingestellt sind. Diese Reinigungsmittel enthalten häufig nicht- i ionogene Netzmittel und zur Verstärkung des Reinigungseffektes auch noch Lösungsmittel. Sie werden in verdünnter Form zur Spritzreinigung und in konzentrierter Form zur Reinigung im Tauchverfahren eingesetzt. Da die Rostsehutzwirkung vielfach nicht befriedigt, werden weiterhin auch Zusätze an Nitrit ver- · wendet. Der Zusatz anorganischer Salze führt jedoch zu gewissen Schwierigkeiten.-'' ■'·.. , . ."■'. -' . '

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Ferner besitzen die bekannten Mittel vielfach den Nachteil, gegen Wasserhärte empfindlich und nicht bei allen Temperaturen spritzfähig zu sein.· In vielen Fällen besitzen sie auch keine oder nur eine unzureichende Reinigungswirkung in der Kälte.

Es wurde nun gefunden, daß man Reinigungsmittel für Metalloberflächen mit einer ausgezeichneten Reinigungs- und Emulgierwirkung sowie einem guten Rostschutz erhält, wenn diese die nachstehend beschriebene Zusammensetzung haben. Das neue flüssige Reinigungsmittel für Metalloberflächen ist dadurch gekennzeichnet, daß es

a) ein Gemisch aus Fettsäuren mit 7 bis 9 C-Atomen und einer oder mehreren,vorzugsweise ungesättigten Fettsäuren mit Ik bis 22 C-Atomen in einem Gewichtsverhältnis von 1 ; 5 bis 1: 1 jeweils in Form von Monoäthanolamin und/oder Kaliumseifen,

b) Triäthanolamin und/oder Diäthanolamin und/oder Monoäthanolamin c) .ein nichtionogenes Netz- und Emulgiermittel in Form eines Anlagerungsproduktes von 2 bis 8 Mol Äthylenoxid an organische-. Verbindungen, die an einem Sauerstoff- oder Stickstoffatom ein aktives Wasserstoffatom enthalten, sowie

d) ein organisches Lösungsmittel und/oder Mineralöl mit einem Siedepunkt.über 100° C in einer Menge von mindestens 12 Gew.-^. bezogen auf die gesamten Bestandteile, außer Wasser, enthält.

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Als Fettsäuren, die in Form der Kalium- und/oder MonoäUianolaminseifen verwendet werden, kommen somit önanth-, Capryl- und Pelargonsäure und aus der Reihe der höheren Fettsäuren mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen insbesondere Myristin-, Palmitin-, Margarin-, Stearin-, Arachinsäure, Eikosancarbonsäure, Behensäure sowie Öl-, Elaidin-, Linol- und Linolensäure in Betracht. Es können synthetische oder natürliche Fettsäuren, die geradkettig oder verzweigt sein können, insbesondere auch in Form ihrer Gemische verwendet werden,soweit sie Fettsäuren mit 7 bis 9 bzw. 14 bis 22 C-Atomen enthalten. Vorzugsweise werden ungesättigte Fettsäuren, gegebenenfalls im Gemisch mit gesättigten Fettsäuren verwendet. Die Menge an Monoäthanolamin und/oder Kaliumseifen bezogen auf die gesamten Bestandteile des Reinigungsmittels außer Wasser beträgt etwa . r... bis .. ?.. Gew.-Jt». Anstelle der Seifen können auch die entsprechenden Mengen an freien Fettsäuren und Monoäthanolamin bzw. Kalilauge verwendet werden.

Von den nichtionogenen Netz- und Emulgiermitteln in Form, eines Anlagerungsproduktes von 2 bis 8 Mol Äthylenoxid an organische Verbindungen, die an einem Sauerstoff- und/oder Stickstoffatom ein aktives Wasserstoffatom enthalten sind insbesondere zu nennen: Fettalkohole, Fettamine und Fettsäureamide jeweils mit

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8 bis 22 Kohlenstoffatomen sowie Alkylphenole, deren Alkylrest 4 bis 15 Kohlenstoffatome enthält und geradkettig oder verzweigt sein kann.

Die Zahl der angelagerten Äthylenoxidgruppen pro Mol organischer Verbindung ist im wesentlichen von der Kohlenstoffkettenlänge abhängig« Vorzugsweise werden solche nichtionogene Netzmittel verwendet, die eine bessere öl- als Wasserlöslichkeit besitzen und damit bevorzugt in der ölphase wirksam sind. ■

Die nichtionogenen Netzmittel werden vorzugsweise in einer Menge, die das 0,5 - bis 2-fache des Fettsäuregehaltes der vorhandenen Seifen beträgt, verwendet.

Die neuen Reinigungsmittel enthalten weiterhin ein organisches

Lösungsmittel und/oder Mineralöl mit einem Siedepunkt über 100 C in einer Menge von mindestens 12 # bezogen auf die gesamten Bestandteile, außer Wasser. Insbesondere kommen hierfür aliphatisch« aromatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Dieselöl, Kristallöl und Petroleum in Betracht, soweit der Siedebereich über 100 C liegt. Ebenfalls können aliphatische, aromatische und cyr J ~>aliphatische Alkohole mit einem Siedepunkt über 100° C Anwendung finden. Auch können Gemische der vorstehend genannten Lösungsmittel verwendet werden. Vorzugsweise werden Mengen von 10 bis 30 Gew.-$,bezogen auf die Gesamtbestandteile des Reinigungsmittels ,verwendet. Der Anteil an Triäthanolamin und/oder Diäthanolamin und/oder Monoäthanolamin bezogen auf die gesamten Bestandteiledes Reini-

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gungsmittels, außer Wasser, beträgt etwa 20 bis 60 Gew.-%

Die Reinigungsmittel können im Tauch-, Plut- und Spritzverfahren sowie auch in Dampfstrahlgeräten eingesetzt werden, wobei die günstigste Konzentration je nach Verfahrenstemperatur und Verschmutzungsgrad variiert. Erfolgt die Anwendung des Reinigungsmittels im Tauchverfahren, so haben die Mittel einen Wassergehalt von mindestens 10 fo, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-^. Die Arbeitstemperatur beträgt 15 bis 30 C. Die Anwendung im Spritzverfahren erfolgt bei Temperaturen von 20 bis 90° C, vorzugsweise oberhalb 50° C. Die Reinigungsmittel werden in diesem Falle mit Wasser verdünnt und in Konzentrationen von vorzugsweise 0,2 bis 3 $,.bezogen auf die organischen Bestandteile, eingesetzt.

Die neuen Reinigungsmittel für Metalloberflächen stellen klare Mischungen dar, die lager- und temperaturbeständig sind. Sie sind mit Wasser in jedem Verhältnis klar verdünnbar und unempfindlich gegen Wasserhärte,

Sie sind frei von anorganischen Bestandteilen und hinterlassen daher, auch wenn nicht nachgespült wird, keine störenden anorganischen Salzrückstände auf der Metalloberfläche*

Die Mittel besitzen eine ausgezeichnete Reinigungs-und Emulsionswirkung, sowohl bei höheren Temperaturen als auch in der

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Kälte, und sie verleihen einen guten Rostschutz. Sie können außer zur Reinigung auch als Passivierungsmittel in konzentrierter Form in oder mit Wasser verdünnt verwendet werden.

Auch ist das ölaufnahmevermögen sehr groß, so daß die Reinigungsmittel eine lange Standzeit haben und besonders für stark verschmutzte Teile geeignet sind.

Die besonderen Vorzüge der neuen Reinigungsmittel werden nur durch die Zusammenwirkung aller genannten Bestandteile in den angegebenen Grenzen erreicht und übertreffen die Summe der Wirkungen der Einzelbestandteile . Die Mengenangaben in den nachstehenden Beispielen beziehen sich, soweit nichts anderes angegeben, auf Gew.-^.

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Beispiel 1:

Es wurde ein Reiniger der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

6 % Monoäthanolaminsalz der Rübölfetfcsäure 3 % Monoäthanolaminsalz der Caprylsäure 20 % Triethanolamin
12 % Anlagerungsprodukt von 5 Mol Äthylenoxid

an Nonylphenol
14 % Aliphatisch-aromatisches Kohlenwasserstoff-

geraisch mit einem Siedebereich von 16O - 250° C Rest Wasser

Mit dem vorstehenden Reiniger wurden spanabhebend bearbeitete Stahlteile, die mit Schneidöl, Spänen und Metallabrieben verschmutzt waren, im Spirtzverfahren mit einer 1 J&igen Lösung gereinigt. Die Temperatur betrug 30-80 C, der Spritzdruck wurde zwischen 1 und 5 atü variiert. Die Behandlungszeit betrug je nach Temperatur und Spritzdruck 1-5 Minuten. Sie verkürzte sich mit steigender Temperatur und steigendem Spritzdruck. Die einwandfrei gereinigten Teile wurden anschließend ohne Spülung getrocknet und zeigten eine fleckenfreie Oberfläche.

Die Rostschutzwirkung des vorstehend beschriebenen Reinigers wurde wie folgt getestet:

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Stahlbleche wurden gut gereinigt und geschmirgelt. Auf dieso Bleche wurden Filterpapiere aufgelegt und Blech und

Filter mit der Reinigungslösung befeuchtet. Die Bleche mit den feuchten Filtern wurden 24 Stunden bei 9° % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert und nach Trocknung der Filter die entsprechende Rotfärbung beurteilt. Bei einer Konzentration von 0,5 % zeigten die Filter keine Rostflecken mehr. Wurde dagegen anstelle des Gemisches der r-ionoäthanolaminsälze von Rübölfettsäure (6 ^) und Caprylsäure (3 %) ausschließlich das Monoäthanolaminsals der Rübölfettsäure (9 %) verwendet _t so trat eine entsprechende Rostschutzwirkung erst bei einer J5 #igen Konzentration des Reinigers auf.

Mit dem gleichen Erfolg konnte anstelle der Caprylsäure auch önanthsäure und Pelärgonsäure verwendet werden.

. Beispiel 2:

Anstelle des in Beispiel 1 genannten Reinigers konnten die gleichen Ergebnisse auch mit einem Reinigungsmittel der folgenden Zusammensetzung:

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7>5 % ölsäure
1,5 % Caprylsäure
3,0 % Monoäthanolamin
17,0 <fo Triäthanolamin
12,0 $ Anlagerungsprodukt von k Mol Äthylenoxid

an Nony!phenol
12,0 % Kohlenwasserstoff-Fraktion (aromatenhaltig)

mit einem Siedebereich von I50 - 19O⁰ C Rest Wasser

erzielt werden.

Mit Mineralölen (Heißdampfzylinderöl, Spindelöl) befettete Stahlbleche wurden^mit dem vorgenannten Reiniger im Xonzentrat 60 Minuten bei 20° C und ohne Badbewegung behandelt und anschließend mit kaltem Wasser abgespritzt. Die Mineralöle waren einwandfrei entfernt.

Wurde anstelle des im vorgenannten Reinigers verwendeten Gemisches aus j5 io Monoäthanolamin und I7 % Triäthanolamin 20 % Triäthanolamin verwendet, waren nach 60 Minuten die Mineralöle auf den Stahlblechen noch nicht vollständig entfernt.

Beispiel 3:

Die gleichen Reinigungsteste, wie in den Beispielen 1 und 2 wurden mit den nachfolgend aufgeführten Reinigungsmitteln A bis D durchgeführt, wobei gleich gute Reinigungs- und Rostschutzergebnisse erzielt wurden.

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ReinigerAj

4,5 $> Spermölfettsäuren 3*5 ^ Caprylsäure 4,0 # Monoäthanolamin 15,0 % Diäthanolamin

10,0 % Anlagerungsprodukt von 2 Mol Ä'thylenoxid an Kokosfettalkohol Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem Siede

13,0

2,0 Rest

bereich von 180 -

Cyclohexanol

V/asser

Reiniger Bi

7*5 % ölsäure '

1,5% Caprylsäure

3,0 ^ Monoäthanolamin 17,0 % Triäthanolamin 15,0 # Anlagerungsprodukt von 4 Mol Ä'thylenoxid

an Nonylphenol

25,0 % Aliphatisch-aromatisches Kohlenwasserstoffgemisch mit einen» Siedebereich von I60-250 c

5*0 % Cyclohexanol·., Rest Wasser

Reiniger C;

1,5 % Caprylsäure 5,0 % RÜbölfettsäure 2,5 ^ Behensäure 4,0 % Monoäthanolamin 12,0 % Triäthanolamin

10,0 % Anlagerungsprodukt von 5,5 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol Kohlenwasserstoff-Fraktion (aliphatisch) mit

10,0

5,0 Rest

einem Siedebereich von I80 ° - 220° C.

Cyclohexanol

Wasser

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O -11-

Retniger D: 7,0 ^ Kaliumoleat j

3,0 $ Monoäthanolcaprylat j

25,0 i> Triäthanolamin ;

' 10,0 # Anlagerungsprodukt von 5 Mol Ethylenoxid !

an Nonylphenol j

10,0 <jo Vorzugsweise aromatische Kohlenwasserstoff- !

Fraktion mit einem Siedobereich von . j

150 - 25O⁰ G j

Rest Wasser· - j

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Claims

Henkel & Cie GmbH . "^atontabtoll ting D 5585 -12- 1696130 Patentansprüche

1. Flüssiges Reinigungsmittel für Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß es

a) ein Gemisch aus Fettsäuren mit ^ bis 9 C-Atomen und einer oder mehreren vorzugsweise ungesättigten Fettsäuren mit I^ bis 22 C-Atomen in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 5 bis 1 : 1, jeweils in Form von Monoäthanolamin und/oder Kaliumseifen,

b) Triäthanolamin und/oder Diethanolamin und/oder Monoäthanolamin,

c) ein nichtionogenes Netz- und Emulgiermittel in Form eines Anlagerungsproduktes von 2 bis 8 Mol Äthylenoxid

an organischen Verbindungen, die, an einem Sauerstoff - oder Stickstoffatom ein aktives Wasserstoffatom enthalten, " d) ein organisches Lösungsmittel und/oder Mineralöl mit einem Siedepunkt über 100° C in einer Menge von mindestens 12 Gew.-# bezogen auf die gesamten Bestandteile, außer- Wasser;

enthält.

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Henkel & Cie GmbH

Patentabteilung

D 35585 -13-

2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da es nichtionogene Netzmittel in einer 0,5 bis 2fachen Gewichtsmenge, bezogen auf die Gesamtmenge Fettsäuren, enthält.

5. Mittel, gemäß Anspruch 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als nichtionogenes Netzmittel Anlagerungsprodukte von 4-6 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol enthält. (

4. Mittel gemäß Anspruch 1 - J>, dadurch gekennzeichnet, daß es 1O - JO Gewichtsprozent organisches Lösungsmittel und/oder Mineralöl sowie 25 % - 50 Gew.-# Wasser enthält.

Henkel & Cie. GmbH.,

i.V. 'ppa. . j

(Dr. Glasmann) (Dr. Arnoljiy)

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