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Die Erfindung betrifft Fahrzeug-Reiniger,
die eine oder mehrere ausgewählte
Komponenten mit komplexbildenden Eigenschaften, enthalten, deren
Verwendung zur Entfernung von fest anhaftenden Metallstaub- und/oder
Metallabrieb-haltigen Rückständen sowie
zur Reinigung von Felgen, die Herstellung entsprechender Fahrzeug-Reinigungslösungen,
sowie ein Verfahren zur besonders oberflächenschonenden Fahrzeug-Reinigung.
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Bei der Reinigung von Fahrzeugoberflächen sind
verschiedene Dinge zu beachten. Zum einen können die Oberflächen aus
den verschiedensten Materialien bestehen. Solche Oberflächen können beispielsweise hergestellt
sein aus Glas, Kautschuk, lackierten Oberflächen, Stahl- und Aluminium,
Kunststoff, Verbundwerkstoffen, thermoplastischen Kunststoffen/Geweben
oder aus thermoplastischen Kunststoffen/Fasern, Kunststofflinsen
und einer Vielzahl von Glas- oder Metallverbundwerkstoffen.
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Es können aber auch die verschiedenartigsten
Verschmutzungsarten auftreten. Solche Verschmutzungen können beispielsweise
aus Treibstoffen, Schmiermitteln, hydraulischen und anderen Funktionsflüssigkeiten,
Schmutz, Bestandteilen der Fahrzeugabgase, Rückständen von früher eingesetzten Reinigungsmitteln,
Wachsen und dergleichen stammen. Besonders schwierig zu entfernen
sind fest anhaftende Metallstaubund/oder Metallabrieb-haltige Rückstände.
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Verschmutzte Fahrzeugoberflächen wurden
jahrelang unter Einsatz einer Vielzahl von Zusammensetzungen und
Verfahren gereinigt. Diese Zusammensetzungen können einfache Lösungen von
organischen Geschirrspülmitteln
oder üblichen
Vielzweck-Reinigungsmitteln sein. Beim Reinigen von Fahrzeugen im
Bereich des Gewerbes oder der Industrie, wie z. B. beim halbautomatischen
und vollautomatischen Waschen von Autos, wurden für Reinigungssysteme
eine Vielzahl von Reinigungsmitteln eingesetzt, wobei die Reinigungssysteme
oft einen Vorwaschgang oder Vorreinigungsgang, einen Reinigungsgang
und im Anschluss daran eine Kombination aus einem oder mehreren
Arbeitsgängen
vorsehen, bei denen Wachs, Spülmittel,
Rostschutzmittel, mechanisches Trocknen und dergleichen eingesetzt
werden. Diese Art der Fahrzeugreinigung kann eine gewerbliche Fahrzeugreinigung
sein, bei der die Fahrzeuge durch den Eigner selbst oder durch angestelltes Personal
gewaschen werden. Solche Reinigungsstationen können z. B. Stationen sein,
die von Autovermietern, Autohändlern,
den Betreibern von Automobilflotten, in Omnibus- und Eisenbahndepots,
in Gebäuden
zur Wartung von Flugzeugen und dergleichen betrieben werden.
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Eine Klasse von allgemein verfügbaren Reinigungsmitteln
enthalten eine Reihe von anionischen Tensiden, die zusammen mit
verträglichen
nichtionischen Tensiden, Komplexierungsmitteln, Wachsen und anderen
Bestandteilen eingesetzt werden.
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Die Fahrzeugreinigungsmittel des
Standes der Technik sind zwar zur Entfernung von den meisten Rückständen geeignet.
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Es gibt jedoch im Bereich Fahrzeuge
Schmutz-Kombinationen, die beispielsweise Fette, Ruß und Metallabrieb
enthalten, die nach der gründlichen
Reinigung mit stark tensidhaltigen, gut Fett lösenden Reinigungsmitteln, einen
dünnen,
fest haftenden Staubfilm bestehend aus Abrieb von Metallen, besonders
von Bremsbelägen
von Autos, Schienenfahrzeugen oder dergleichen hinterlassen.
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Diese Stäube lassen sich bisher nur
mit hoch alkalischen bzw. stark sauren Reinigungsmitteln unter Anwendung
von z.B. Hochdruck- oder Bürstenanwendung
reinigen.
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Die Anwendung solcher Reinigungsmittel
hat allerdings gravierende Nachteile auf die zu reinigenden Oberflächen. Starke
Laugen, bzw. Säuren,
können
die Lackierungen von Oberflächen,
wie beispielsweise Automobilfelgen und -Karosserien sowie Lackierung
von Eisenbahnwaggons stark angreifen. Die so mehrmals gereinigten
lackierten Oberflächen
von Automobilfelgen oder Eisenbahnwaggons oder anderen Fahrzeugen sehen
nach kurzer Zeit matt aus und verlieren damit den optischen Eindruck
eines neuwertigen Fahrzeugs.
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Dementsprechend ist es wünschenswert,
weitere geeignete Alternativen zu Fahrzeugreinigung, insbesondere
im Hinblick auf verbesserte Materialverträglichkeit und Eignung zur Entfernung
von schwer entfernbaren Rückständen wie
Metallstaub und Metallabrieb zu besitzen.
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Dementsprechend stellte sich die
vorliegende Erfindung die Aufgabe, Fahrzeugreiniger zur Verfügung zu
stellen, die gute Materialverträglichkeit
aufweisen und geeignet sind, schwer entfernbare Rückstände wie Metallstaub
und Metallabrieb zu entfernen.
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Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch
einen Fahrzeug-Reiniger, der eine oder mehrere Komponenten mit komplexbildenden
Eigenschaften ausgewählt
aus den Gruppen der Polyamino- und Polycarbonsäuren sowie deren Salzen enthält.
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Als Polycarbonsäuren kommen beispielsweise
Polyacrylsäuren
und Copolymere aus Maleinsäureanhydrid
und Acrylsäure
sowie die Natriumsalze dieser Polymersäuren in Betracht. Handelsübliche Produkte sind
z. B. Sokalan© CP
5 und PA 30 von BASF, Alcosperse
® 175
und 177 von Alco, LMW© 45
N und SPO2 ND von Norsohaas. Zu den geeigneten nativen Polymeren
gehören
beispielsweise oxidierte Stärke
(z. B.
DE 42 28 786 )
und Polyaminosäuren
wie Polyglutaminsäure
oder Polyasparaginsäure,
z. B. der Firmen Cygnus, Bayer, Rohm & Haas, Rhône-Poulenc oder SRCHEM.
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Besonders bevorzugt sind die genannten
Komponenten mit komplexbildenden Eigenschaften ausgewählt aus
Polyasparaginsäure
und/oder Copolymerisaten auf der Basis von Asparaginsäure.
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Dabei ist es ebenfalls bevorzugt,
wenn der erfindungsgemäße Fahrzeug-Reiniger
als zusätzliche Komponente
mit komplexbildenden Eigenschaften Gluconsäure enthält.
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Die erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reiniger können außerdem eine
Vielzahl anderer Materialien enthalten, die bei der Herstellung
von Mitteln zur Reinigung von Fahrzeugen und zur Wasserbeseitigung
nützlich sind,
wie z. B. nichtionische Tenside, Aminoxidtenside, weitere Komplexierungsmittel,
sauere Materialien, basische Materialien, Lösungsmittel und eine Vielzahl
anderer brauchbarer Materialien wie Farbstoffe, Duftstoffe, Verdickungsmittel,
schäumende
Tenside und andere.
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Ebenfalls können herkömmliche Härtungs- oder Verfestigungsmittel
können
eingesetzt werden, wie z. B. Harnstoff, PEG-Materialien, nichtionische
Stoffe und dergleichen. Dabei ist es bevorzugt, wenn in dem erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reiniger
zusätzlich
ein nichtionisches Tensid enthalten ist, das besonders bevorzugt
ausgewählt
ist aus der Gruppe alkoxylierter Fettalkohole, die gegebenenfalls
endgruppenverschlossen sind und/oder Alkylpolyglycoside und/oder
alkoxylierter Fettamine.
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Als alkoxylierte Fettalkohole kommen
beispielsweise C8-C18-Alkylpolyethylen-glykolpolypropylenglykolether
mit jeweils bis zu 8 Mol Ethylenoxid(=EO)- und Propylenoxid(=PO)-Einheiten
im Molekül,
in Frage. Außerdem
hat der Zusatz von mit 30 EO-Gruppen
ethoxyliertem Talgalkohol sowie der Zusatz von mit 5 EO-Gruppen
ethoxyliertem Oleyl-Cetylalkohol positiven Einfluß auf das
Reinigungsergebnis gezeigt. Man kann aber auch andere bekannte nichtionische
Tenside verwenden, wie z.B. C12-C18-Alkylpolyethylenglykolpolybutylenglykolether
mit jeweils bis zu 8 Mol Ethylenoxid- und Butylenoxideinheiten im
Molekül
sowie endgruppenverschlossene Alkylpolyalkylenglykolmischether.
Als alkoxylierte Fettamine kommen beispielsweise mit 8–16 EO-Gruppen
ethoxylierte C8-C18-Alkylamine
in Betracht.
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Ein weiteres wichtiges nichtionisches
Tensid kann ein Aminoxid umfassen. Repräsentative Beispiele solcher
Aminoxide sind Lauryldimethylaminoxid, Dodecyldimethylaminoxid,
Tetradecyldimethylaminoxid, Cetyldimethylaminoxid, Stearyldimethylarninoxid,
Dodecyldiethylaminoxid, Bis(2-Hydroxypropyl) tetradecylaminoxid
und dergleichen.
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Der pH-Wert des erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reinigers
reicht vorzugsweise von 4 bis 10, besonders bevorzugt von 5 bis
9 und ganz besonders bevorzugt von 6 bis 8.
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Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reinigers
enthalten 0,1 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 50 Gew.-%
der erfindungsgemäß enthaltenen
genannten Komplexbildner, bezogen auf das Gesamtgewicht des Fahrzeug-Reinigers.
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Besonders bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reinigers
enthalten 0,1 bis 30 Gew.-% Polyasparaginsäure, ganz besonders bevorzugt
in Kombination mit 0,1 bis 50 Gew.-% Gluconsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Fahrzeug-Reinigers.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist die Verwendung von erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reinigern zur
Reinigung von Fahrzeugoberflächen,
insbesondere zur Entfernung von auf Fahrzeugoberflächen fest
anhaftenden Metallstaub- und/oder
Metallabrieb-haltigen Rückständen. Besonders
bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung
dann, wenn die Rückstände aus
Eisenoxid bestehen, oder zumindest Eisenoxid-Anteile enthalten sind.
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Unter Oberflächen sind insbesondere Fahrzeugfelgen
und alle weiteren in der Beschreibung dieser Anmeldung genannten
Oberflächen,
wie lackierte Oberflächen
und dergleichen zu verstehen.
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Für
die Zwecke dieser Beschreibung soll sich der Begriff "Fahrzeug"
auf jedwedes Transportmittel beziehen, und zwar unter Einschluss
von Automobilen, Lastwagen, Sport/Nutzfahrzeuge, Bussen, Golfkarren, Motorrädern, Einschienenfahrzeugen,
Diesellokomotiven, Reisebussen, kleinen einmotorigen Privatflugzeugen,
Jet-Flugzeugen von Fluggesellschaften, die handelsübliche Ausrüstung von
Fluggesellschaften und dergleichen.
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Vorzugsweise erfolgt bei der erfindungsgemäßen Verwendung
die Entfernung von auf Fahrzeugobertlächen fest anhaftenden Metallstaub-
und/oder Metallabrieb-haltigen Rückständen in
einem von der üblichen Fahrzeugreinigung
losgelösten
separaten Reinigungsschritt vor oder nach der üblicherweise durchgeführten Reinigung
der zu reinigenden Fahrzeuge.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist auch die Herstellung von Fahrzeug-Reinigungslösungen durch
Verdünnen
eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reinigers
mit Wasser, so dass in der anwendungsfertigen Reinigungslösung 0,025
bis 100 g/L, vorzugsweise bis 50 g/L mindestens eine der genannten
Komponenten mit komplexbildenden Eigenschaften enthalten ist und
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform zusätzlich 0,05
bis 50 g/L, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 5 g/L des genannten
nichtionischen Tensids enthalten sind.
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Es ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden
Erfindung erfindungsgemäße Fahrzeug-Reinigungslösungen durch
Mischen einer Lösung,
die mindestens eine der genannten Komponenten mit komplexbildenden Eigenschaften
enthält
mit einer Lösung,
die das genannte nichtionische Tensid enthält, herzustellen, wobei gegebenenfalls
nach weiterem Verdünnen
eine anwendungsfertige Reinigungslösung vorliegt, in der 0,025
bis 100 g/L, vorzugsweise bis 50 g/L mindestens eine der genannten
Komponenten mit komplexbildenden Eigenschaften und zusätzlich 0,05
bis 50 g/L, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 5 g/L des genannten
nichtionischen Tensids enthalten sind.
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Schließlich ist ein weiterer Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur besonders oberflächenschonenden
Fahrzeug-Reinigung, bei dem eine erfindungsgemäß erhältliche Fahrzeug-Reinigungslösung auf
die Fahrzeug-Oberfläche
aufgebracht und nach dem Reinigungsvorgang mit Wasser abgespült wird.
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Die erfindungsgemässen Fahrzeug-Reiniger werden
bevorzugt in Systemen eingesetzt, die mit Bürsten oder mit dem Kontakt
von Gewebe arbeiten oder berührungslos
sind. Die berührungslosen
Systeme funktionieren meist durch einfaches Aufsprühen der
wässrigen
Systeme, gefolgt von einem Spülvorgang
mit Wasser, der eine saubere Fahrzeugoberfläche zurücklässt, die geringe Mengen oder
keine Rückstände der
Reinigungszusammensetzung oder des Spülmittels aufweist.
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Die erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reiniger werden
typischerweise auf eine Fahrzeugoberfläche aufgebracht, um eine Vielzahl
von Verschmutzungen zu entfernen, die üblicherweise beim Transport,
bei der Bahnbeförderung,
auf Flugplätzen
und Autobahnen und dergleichen vorkommen.
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Der Begriff "berührungsloses Reinigungssystem"
bedeutet Verfahren, bei denen die Reinigungsmittel direkt mit einer
Fahrzeugobertläche
in Kontakt gebracht werden, umfassend lackierte Oberflächen, Oberflächen aus
thermoplastischen Schichtmaterial, Glasoberflächen, Kunststoffoberflächen oder
Obertlächen,
die übliche
Zierleisten für
Automobile aufweisen, um durch Sprühen oder Waschen Verschmutzungen
zu entfernen, ohne dass bei der Entfernung von Schmutz eine mechanische
Wirkung eingesetzt wird. Beim Einsatz muss eine wässrige Reinigungszusammensetzung
mit diesen Oberflächen über einen
relativ kurzen Zeitraum (weniger als 5 Minuten) im Kontakt bleiben,
um die Schmutzentfernung zu unterstützen. Die wässrigen Systeme werden von
der Fahrzeugoberfläche
typischerweise durch Spülung
mit Wasser und anschließend
einem Wasserbeseitigungsmittel entfernt.
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Allgemein können die erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reiniger
flüssig,
fest, pastös
oder in anderen Applikationsformen vorliegen.
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Die erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reiniger können als
weitere Inhaltsstoffe sauere oder basische Stoffe enthalten, mit
denen sich ein basischer bzw. sauerer pH- Wertneutralisieren lässt. Solche
basischen Stoffe sind zum Beispiel Amine, Natriumhydroxid, Natriumsilicate
und dergleichen. Diese Materialien können als alkalische Builder,
Schmutzträger
und als Puffer wirken. Die bevorzugten Silicate können auch
als Schutz für
Aluminium wirken, der die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Chemikalien
auf freiliegende Aluminiumoberflächen
herabsetzt. Die alkalischen Builder sollten in Mengen vorhanden
sein, die zum Erreichen eines ungefähr neutralen pH-Werts (zum
Beispiel etwa 6 bis 10, bevorzugt 6 bis 9) ausreichend sind. Zum
Neutralisieren und Solubilisieren der basischen Zusammensetzungen
auf unterschiedliche pH-Werte kann eine Vielzahl typischer schwacher
oder milder Säuren
eingesetzt werden. Solche Säuren
sind zum Beispiel Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure und
andere typische Säuren,
die für
die Herstellung von Reinigungszusammensetzungen verwendet werden.
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Die erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reiniger können ein
Lösungsmittel
enthalten. Die bevorzugte Chemie bedarf keines Lösungsmittels. Bevorzugte Lösungsmittel
umfassen Alkohole, Glycole und Glycolether. Solche Stoffe haben
im allgemeinen einen aliphatischen Anteil, der 2 bis 6 Kohlenstoffatome
enthält.
Beispiele solcher Stoffe sind Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol,
2-Butanol, 2-Methyl-2-propanol, Butoxydiglycol, Ethoxydiglycol,
Polypropylenglycol, Ethylenglycolmethylether, Ethylenglycoldimethylether,
Propylenglycolmethylether, Dipropylenglycol-n-Butylether, Butoxyethanol,
Phenoxyethanol, Methoxypropanol, Propylenglycol, n-butylether, Tripropylenglycol,
n-Butylether, Propylenglycol,
Hexylenglycol und andere ähnliche
sauerstoffhaltige Lösungsmittel.
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Beispiele
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Um die unterschiedliche Wirksamkeit
von Reinigungsmittel Formulierungen gegenüber Verschmutzungen, die für die genannten
Anwendungen typisch sind, herauszuarbeiten, wurde folgender Test
durchgeführt:
Edelstahlbleche
(5 × 10
cm) wurden für
den Test vorbereitet, indem auf einer Seite des Prüfbleches
0,4 bis 0,5 g von Standardschmutz aufgetragen wurde und man anschließend den
Belag für
24 Stunden bei 25 °c
trocknen ließ.
Als Standardschmutz kamen zum einen ein Automobil Bremsstaub in
Kombination mit Mineralöl Schmutz
(1) und zum anderen Eisenbahn Bremsstaub in Kombination
mit Eisenoxid Schmutz (2 ) zum Einsatz.
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Der Reinigungsversuch erfolgte durch
Tauchen der so vorbereiteten Prüfobjekte
in einer vollautomatischen Tauchapparatur in die verschiedenen Reinigungslösungen bei
Temperaturen von 20 °C
für 20
Minuten. Die Ermittlung der Belagablösung wurde gravimetrisch durchgeführt.
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Die in der folgende Tabelle dargestellten
Formulierungen wurden durch Verdünnen
mit Wasser auf Anwendungskonzentration in eine Reinigungslösung überführt, deren
Reinigungsleistung im Versuch ermittelt wurde. Tabelle
1:
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Mit den in Tabelle 1 aufgeführten Formulierungen
wurden außerdem
Materialverträglichkeitsuntersuchungen
durchgeführt.
Dabei wurde die Materialverträglichkeit
zum einen durchgeführt
an mit im Fahrzeugbereich üblichen
Polyacrylatharzlacken lackierten Prüfblechen aus Edelstahl (5 × 10 cm).
Zum anderen wurden die Versuche an Aluminiumblechen (5 × 10 cm)
durchgeführt.
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In allen Fällen wurde der DLG-Rundläufertest
(DLG: Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft) herangezogen.
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Zur Durchführung der Versuche wurden durch
Verdünnen
der in Tabelle 1 aufgeführten
Formulierung mit 16°d
Wasser Reinigerlösungen
hergestellt, die 2 Gew.% der jeweiligen Formulierung enthielten.
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Die vorbereiteten Aluminiumbleche
und lackierten Edelstahl-Prüfbleche
wurden anschließend
bei 25°C über eine
Kontaktzeit von 10 Minuten gemäß dem DLG-Rundläufertest
gereinigt. Danach wurde 2 Minuten mit Wasser gespült und anschließend 2 Minuten
getrocknet.
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Auf diese Weise erfolgten 10 Reinigungszyklen.
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Anschließend wurden der Angriff auf
die Prüfbleche
visuell bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 2
zusammengefasst. Dabei haben die Bewertungszahlen folgende Bedeutung:
- 1 kein Angriff im Vergleich zum Nullwert (16°d Wasser)
- 2 geringfügige
akzeptable Oberflächenmattierung
- 3 nicht akzeptable Mattierung der Oberfläche
- 4 deutlich sichtbarer Angriff auf die Oberfläche
- 5 starker Angriff der Oberfläche
- 6 völlige
Zerstörung
der Oberfläche
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Tabelle 2:
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Materialverträglichkeit wässriger Reinigungslösungen,
enthaltend 2 Gew.% unterschiedlich zusammengesetzte Formulierungen
(gemäß Tabelle
1), im DLG-Rundläufertest
gegenüber
Aluminiumblechen und lackierten Edelstahlblechen
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Wie deutlich aus den Versuchen zur
Materialverträglichkeit
abzuleiten ist, werden Aluminiumoberflächen und lackierte Edelstahloberflächen durch
die erfindungsgemäßen Formulierungen
wesentlich weniger angegriffen als durch Formulierungen aus dem
Stand der Technik.