DE4116580A1

DE4116580A1 - Verwendung von fettsaeure-2-ethylhexylestern als kaltreinigungsmittel

Info

Publication number: DE4116580A1
Application number: DE4116580A
Authority: DE
Inventors: Claus Nieendick; Karl Dr Schmid; Heinz Mueller; Claus-Peter Herold
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1992-11-26
Also published as: EP0587594A1; EP0587594B1; ATE134725T1; DK0587594T3; DE59205510D1; WO1992020835A1; ES2083742T3; US5421907A; JPH06507673A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Fettsäure-2-ethylhexyl estern als Kaltreinigungsmittel für überwiegend ölverschmutzte Metalloberflächen sowie Mittel, die diese Ester enthalten.

Die Kaltreinigung stellt ein vielbenutztes Verfahren zur Vorbe reitung und Pflege von Werkstoffen oder Fertigprodukten dar. Im allgemeinen handelt es sich dabei um das Entfernen von Fetten, Ölen, Teer, Bitumen, Schmiermitteln, Wachsen und ähnlichen hy drophoben Materialien von harten Oberflächen, insbesondere Me talloberflächen. In diesen zu entfernenden Stoffen können jedoch auch andere Materialien, wie beispielsweise Sand, Staub, Korro sionsprodukte oder Reste verschiedenster Lösungsmittel enthalten sein. Die Kaltreinigung wird im allgemeinen im Temperaturbereich von 10 bis 40°C durchgeführt, wobei man die zu reinigenden Werk stücke mit dem Kaltreiniger abwäscht, in das Mittel eintaucht oder mit dem Mittel berieselt, besprüht oder anderweitig in Kontakt bringt.

Als Mittel für die Kaltreinigung eignen sich Halogenkohlenwasser stoffe, wie beispielsweise 1,1,1-Trichlorethan oder Methylenchlo rid. Stoffe dieser Art sind jedoch aus arbeitsmedizinischer Sicht und aus ökologischen Gründen bedenklich und erfordern daher umfangreiche Maßnahmen zur Arbeitssicherheit und Rückgewinnung zum Schutz von Mensch und Umwelt.

Anstelle der Halogenkohlenwasserstoffe finden daher für die Kalt reinigung bevorzugt Benzindestillate Verwendung, die zwar aus ökotoxikologischer Sicht weniger bedenklich sind, jedoch über eine vergleichsweise geringe Reinigungsleistung verfügen. In der Deut schen Patentanmeldung DE 35 37 619 A1 wird daher vorgeschlagen, als Mittel zur Kaltreinigung 0,2 bis 6 gew.-%ige Lösungen von Fettsäurealkylestern mit einer Gesamtzahl von 12 bis 40 Kohlen stoffatomen in Benzindestillaten zu verwenden. Obgleich die Rei nigungsleistung derartiger Mittel durchaus zufriedenstellend ist, bestehen jedoch aus arbeitsmedizinischer und ökologischer Sicht nachwievor ernsthafte Bedenken, da die Mitverwendung von Benzin destillaten in den Mitteln einerseits eine potentielle inhala tionstoxische Gefährdung darstellt und infolge mangelhafter bio logischer Abbaubarkeit andererseits zu einer ernsthaften CSB-Be lastung der Abwässer beiträgt.

Die Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, neue Mittel zur Kaltreinigung von Metalloberflächen zu entwickeln, die frei von den geschilderten Nachteilen sind.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Fettsäure-2- ethylhexylestern, gegebenenfalls in Abmischung mit Emulgatoren, Lösungsvermittlern, Korrosionsinhibitoren und/oder Wasser als Kaltreinigungsmittel für überwiegend ölverschmutzte Metallober flächen.

Obgleich die Eignung von Fettsäurealkylestern für die Kaltreini gung prinzipiell bekannt ist, wurde überraschenderweise gefunden, daß sich mit Fettsäure-2-ethylhexylestern, gegebenenfalls in Kom bination mit Emulgatoren, Lösungsvermittlern und Korrosionsinhi bitoren und/oder Wasser, eine besonders vorteilhafte Reinigungs leistung erzielen läßt. Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß eine Mitverwendung von Benzindestillaten überflüssig wird. Fettsäure-2-ethylhexylester und die sie enthal tenden Mittel sind nicht-inhalationstoxisch, biologisch vollstän dig abbaubar und niedrigviskos. Da Fettsäure-2-ethylhexylester eine besonders hohe Affinität zu Metalloberflächen zeigen, werden diese nicht vollständig entfettet, vielmehr bildet sich ein feiner Esterfilm, der einen zusätzlichen erwünschten Korrosionsschutz bietet.

Fettsäure-2-ethylhexylester stellen bekannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie, beispielsweise durch Veresterung von Fettsäuren mit 2-Ethylhexanol in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure oder Zinnschliff erhalten werden können.

Erfindungsgemäß können 2-Ethylhexylester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung eingesetzt werden. Typische Beispiele sind die 2-Ethylhexylester der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitin säure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure oder Erucasäure. Wie in der Fettchemie üblich, kommen auch Ester von technischen Fettsäu refraktionen in Betracht, wie sie bei der Druckspaltung von na türlichen Fetten und Ölen, beispielsweise von Kokosöl, Palmöl, Palmkernöl, Rüböl, Sonnenblumenöl oder Rindertalg anfallen. Be vorzugt sind 2-Ethylhexylester von Fettsäuren mit 8 bis 14 Koh lenstoffatomen, insbesondere auf Basis von C_12-14-Kokosfettsäure.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft Mittel zur Kalt reinigung von überwiegend ölverschmutzten Metalloberflächen ent haltend

a) Fettsäure-2-ethylhexylester
sowie gegebenenfalls
b1) Emulgatoren,
b2) Lösungsvermittler,
b3) Korrosionsinhibitoren und/oder
b4) Wasser.

Mittel mit besonders hoher Reinigungsleistung zeichnen sich da durch aus, daß sie 2-Ethylhexylester von Fettsäuren mit 6 bis 22, insbesondere 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung enthalten.

Die Fettsäure-2-ethylhexylester (Komponente a) können alleine oder aber in Kombination mit einem oder mehreren der genannten In haltsstoffe (Komponenten b1-b4) eingesetzt werden. Es ist bei spielsweise möglich, den 2-Ethylhexylester in 100 gew.-%iger Form oder in Form eines Konzentrats mit einem Estergehalt von minde stens 15 Gew.-% in den Handel zu bringen und am Ort der Reinigung mit Wasser auf eine Anwendungskonzentration von beispielsweise 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - zu verdünnen. Bevorzugt sind jedoch Mittel, die neben den 2-Ethylhexylestern noch minde stens einen Emulgator, Lösungsvermittler und/oder Korrosionsinhi bitor enthalten.

Unter Emulgatoren sind im folgenden Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 10 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettalkohole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppel bindung zu verstehen.

Hierbei handelt es sich um nichtionische Tenside, die nach dem bekannten und im großtechnischen Maßstab etablierten Verfahren der basenkatalysierten Alkoxylierung von Verbindungen mit aciden Was serstoffatomen erhalten werden. Bevorzugt ist die Verwendung von Anlagerungsprodukten von durchschnittlich 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole mit 8 bis 18, vorzugsweise 8 bis 14 Kohlenstoffatomen sowie von Anlagerungsprodukten von durchschnittlich 2 bis 10 Mol Ethylenoxid und 1 bis 5 Mol Propy lenoxid an Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die Emulgatoren können in den erfindungsgemäßen Mitteln in Mengen von 1 bis 25, vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein.

Als Lösungsvermittler kommen Stoffe in Betracht, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die von Guerbetalkoholen mit 16 bis 20 Koh lenstoffatomen, Butyldiglycol sowie Umsetzungsprodukten von durchschnittlich 1 bis 10 Mol Ethylenoxid mit Fettsäureglycerid ester mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung im Fettsäurerest gebildet wird.

Guerbetalkohole stellen verzweigte primäre Alkohole dar, die bei spielsweise durch Eigenkondensation von linearen primären Alko holen mit beispielsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen in Gegenwart von Alkalikatalysatoren erhalten werden (Soap, Cosm. Chem. Spec., 52 (1987)).

Auch die Umsetzungsprodukte von Ethylenoxid mit Fettsäureglyce ridestern sind bekannt. Bei der Herstellung dieser Stoffe werden Ethylenoxideinheiten in die Esterbindung natürlicher oder synthe tischer Mono-, Di- oder Triglyceride eingeschoben bzw. an vorhan dene freie Hydroxylgruppen angelagert. Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Mol Ethy lenoxid mit Kokosöl, Palmöl, Palmkernöl, Rüböl, Sonnenblumenöl, Rindertalg, Laurinsäuremonoglycerid, C_12-14-Kokosfettsäuremono glycerid, Stearinsäuremonoglycerid oder Ölsäuremonoglycerid. Die Lösungsvermittler können in den erfindungsgemäßen Mitteln in Men gen von 1 bis 25, vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein.

Unter Korrosionsinhibitoren sind Fettsäurealkanolamide mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung im Festsäurerest und 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkanolrest zu verstehen. Typi sche Beispiele sind Laurinsäureethanolamid, Stearinsäuredipropa nolamid, C_12-14-Kokosfettsäuretriethanolamid und insbesondere Ölsäureethanolamid. Die Korrosionsinhibitoren, die daneben noch eine co-emulgierende Wirkung besitzen, können in den erfindungs gemäßen Mitteln in Mengen von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein.

Die Mittel können wasserfrei in den Handel gelangen und erst vor Ort auf eine Anwendungskonzentration von beispielsweise 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - verdünnt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, wasserhaltige Konzentrate oder bereits auf Anwen dungskonzentration verdünnte wäßrige Lösungen herzustellen.

Die erfindungsgemäßen Mittel eignen sich beispielsweise zur Wäsche von Motoren oder Motorteilen. Sie können ferner für die Reinigung von metallischen Oberflächen vor einer Grundierung, Lackierung oder Beschichtung eingesetzt werden. Auch die zuverlässige Ent fernung von Konservierungsstoffen zum Zwecke des Transports, bei spielsweise von Konservierungswachs auf der Oberfläche von fabrikneuen Automobilen, kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kaltreiniger vorgenommen werden. Weitere Einsatzgebiete für die erfindungsgemäßen Mittel ist die Kaltreinigung verschiedener Oberflächen, beispielsweise von Gläsern, keramischen Stoffe, wie Fliesen, diversen lackierten, emaillierten oder beschichteten Oberflächen sowie von Oberflächen von Chemiewerkstoffen.

In Kombination mit üblichen anionischen, nichtionischen oder am photeren Tensiden, wie beispielsweise Alkylsulfaten, Alkylether sulfaten, Alkylbenzolsulfonaten, Olefinsulfonaten, alpha-Sulfo fettsäureestern, Alkansulfonaten, Isethionaten, Tauriden, Sarco siden, Ethercarbonsäuren, Alkylglucosiden, Alkylamidobetainen oder Imidazoliniumbetainen eignen sich die Mittel ferner zur Herstel lung von Handwaschpasten.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele

Die Überprüfung der reinigenden Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Tauchtest an eisernen Prüfplatten durchge führt, die zuvor mit einem Standardschmutz behandelt worden waren.

a) Herstellung des Standardschmutzes gem. Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung TL 6850-017

100 g einer Mischung enthaltend 30 g Eisen-(III)-oxid, 20 g Mo toröl 20 W/50, 20 g Getriebeöl SE90, 10 g Ruß, 10 g Seesand, 9 g Schmierfett (Gleitlagerfett MO) und 1 g Bentonit wurden in 50 ml Tetrachlorkohlenstoff dispergiert.

b) Wirkungstest

Eisenprüfplatten (0,2×2,5×5 cm) wurden in den Standardschmutz getaucht, mindestens 1 h an der Luft bei 20°C getrocknet und da nach gewogen. Die angeschmutzten Eisenplatten wurden sodann bei 20°C 5 min in je 50 ml der Rezepturen A, B, C und D (Zusammenset zung vgl. Tab. 1) getaucht. Anschließend wurden die tropfnassen Prüfplatten mit jeweils 100 ml Leitungswasser abgespritzt, 5 min an der Luft und 20 min im Trockenschrank bei 110°C getrocknet. Nach einem abschließenden Trocknen an der Luft über einen Zeitraum von 30 min wurden die Prüfplatten rückgewogen.

Das Verhältnis des entfernten Schmutzes zum ursprünglich aufge tragenen Schmutz wurde als %-Reinigungswirkung (%-R) angegeben (vgl. Tab. 2).

Tabelle 1

Zusammensetzung der Beispielrezepturen

Angaben in Gew.-%

Reinigungsleistung der Beispielrezepturen
Rezeptur
Reinigungsleistung

%-R
A
95,4
B	93,2
C	95,6
D	96,8

Liste der verwendeten Substanzen

EHK: C_12-14-Kokosfettsäure-2-ethylhexylester;
G20: C₂₀-Guerbetalkohol;
D04: Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 4 Mol Ethylenoxid an Octanol;
LS6: Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 6 Mol Ethylenoxid an einen C_12/14-Kokosfettalkohol;
LS45: Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 4 Mol Propylenoxid und 5 Mol Ethylenoxid an einen C_12/14-Kokosfettalkohol;
LS54: Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 5 Mol Propylenoxid und 4 Mol Ethylenoxid an einen C_12/14-Kokosfettalkohol;
RHE: Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 5 Mol Ethylenoxid an ein C_12/14-Kokosfettsäuretriglycerid;
BDG: Butyldiglycol;
COD: Ölsäurediethanolamid.

Claims

1. Verwendung von Fettsäure-2-ethylhexylestern, gegebenenfalls in Abmischung mit Emulgatoren, Lösungsvermittlern, Korrosionsin hibitoren und/oder Wasser als Kaltreinigungsmittel für über wiegend ölverschmutzte Metalloberflächen.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Ethylhexylester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoff atomen und O oder 1 Doppelbindung einsetzt.

3. Mittel zur Kaltreinigung von überwiegend ölverschmutzten Me talloberflächen enthaltend

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2-Ethylhexylester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung enthalten.

5. Mittel nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Emulgatoren ausgewählt aus der Gruppe der Anla gerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 10 Mol Ethylen und/oder Propylenoxid an Fettalkohole mit 6 bis 22 Kohlen stoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung enthalten.

6. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Lösungsvermittler ausgewählt aus der Gruppe, die von Guerbetalkoholen mit 16 bis 20 Kohlenstoff atomen, Butyldiglycol und Umsetzungsprodukten von durch schnittlich 1 bis 10 Mol Ethylenoxid mit Fettsäureglycerid ester mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbin dung im Fettsäurerest gebildet wird, enthalten.

7. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Korrosionsinhibitoren ausgewählt aus der Gruppe der Fettsäurealkanolamide mit 12 bis 22 Kohlen stoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung im Festsäurerest und 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkanolrest enthalten.

8. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Fettsäure-2-ethylhexylester in Mengen von 15 bis 100 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - ent halten.

9. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Emulgatoren in Mengen von 1 bis 25 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten.

10. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Lösungsvermittler in Mengen von 1 bis 25 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten.

11. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Korrosionsinhibitoren in Mengen von 1 bis 10 Gew.-% enthalten.