DE2806344C3

DE2806344C3 - Verfahren zur Herstellung von Scheibenreinigungsmitteln

Info

Publication number: DE2806344C3
Application number: DE2806344A
Authority: DE
Inventors: Horst-Dieter Dipl.-Chem. Dr. 5030 Huerth Wasel-Nielen; Lothar 5000 Koeln Westermann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1980-12-11
Also published as: FR2417546A1; AT377000B; SE7901313L; US4242217A; IT1114539B; DE2806344B2; FR2417546B1; NL7901009A; GB2014602A; DK155747C; DK63979A; DK155747B; BE874076A; ATA109379A; IE47838B1; JPS5748040B2; JPS54114509A; IT7947988A0; CA1116042A; LU80916A1

Description

etwa 30-80 Gew.-°

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Scheibenreinigungsmitteln, wobei letztere aus einem zu Formungen geformten und gehärteten homogenen Gemisch reinigungsaktiver Substanzen

und Bindemittel bestehen.

Es ist bereits bekannt, Phosphate und/oder Tenside oder Lösungsmittel als Bestandteil von flüssigen, pastösen oder festen pulverförmigen Reinigungsmitteln

zu verwenden, die in wässeriger Lösung mehr oder minder in der Lage sind, Schmutzbeläge oder undurchsichtige Schlieren auf der Windschutzscheibe von Kraftfahrzeugen mittels der Scheibenwaschanlage zu beseitigen.

Ferner sind Reinigungsmittel auf Basis von Tensiden und/oder Komplexbildner in Form hochviskoser oder pastöser Shampoos bekannt, die mit Hilfe einer Auftragvorrichtung, z.B. einem Schwammkörper, in Verbindung mit Regenwasser oder dem Wasser der Scheibenwaschanlage mechanisch auf die Windschutzscheibe aufgetragen werden.

Die bekannten Reinigungsmittel besitzen den Nachteil, sofern sie als wässerige Lösung mit fülfe der Scheibenwaschanlage auf die Windschutzscheibe aufge bracht sind, letztere nur während der Betätigung der Scheibenwaschanlage zu benetzen, wobei vielfach eine unzureichende Reinigung der Windschutzscheibe erfolgt, während bei Verwendung von Shampoos zusammen mit einer Auftragvorrichtung das Shampoo in Abhängigkeit von der auf die Auftragvorrichtung auftreffende Regenwassermenge mehr oder weniger schnell aufgelöst wird und die Reinigungsmittelkonzentration im Scheibenwaschwasser dadurch variiert. Dies hat zur Folge, daß bei zu geringer Reinigungsmittelkon zentration im Waschwasser der auf dsr Windschutz scheibe befindliche Schmutz nicht vollkommen beseitigt wird, während bei zu hoher Reinigungsmittelkonzentration das Tensid auf der Scheibe Schlieren bildet, die eine Sichtbehinderung bedeuten.

Vorliegender Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer festen und harten Reinigungsmittelkomposition zu finden, die bei Kontakt mit beispielsweise Regenwasser in ausreichender und möglichst konstanter Konzentration auf die Wind schutzscheibe gelangt und einen guten Reinigungseffekt ergibt Gemäß Erfindung wurde ein vorstehenden Forderungen entsprechendes Reinigungsmittel gefunden. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur

*^r> Herstellung von Scheibenreinigungsmitteln, bestehend aus einem Alkaliphosphat, einem Tensid, einem Alkalisilikat, einem Phosphorsäureester, einem Komplexbildner und einem Lösungsmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man in eine vorgelegte Lösung aus

etwa 14—52 Gew.-% mindestens eines anionaktiven und/oder nichtionogenen Tensids,

etwa 2— 9 Gew.-% eines Alkalisilikates oder eines

Gemisches des Alkalisilikates mit Wasser im Gewichtsverhältnis

von etwa 2 : I bis 1: 2,

etwa 2— 6Gew.-% eines Orthophosphorsäuremono- und/oder -dialkylesters mit 1 —4

C-Atomen in der Alkylgruppe oder des Umsetzungsproduktes aus Phosphor-V-oxid mit einem einwertigen Alkohol sowie

(>5 eitiem Alkanpoiyol mit 2—12

C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen im Molverhältnis von 1:2 : Mn, wobei π die Anzahl der

Hydroxylgruppen im Alkanpoly-

olmolekül bedeutet, oder im molaren Überschuß der Alkohole gegenüber dem Phosphor-V- oxid sowie gegebenenfalls 0 bis etwa I Gew.-% eines Komplexbildners und 0 bis etwa 2 Gew.-% Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 1000 als Lösungsmittel, , _Q

etwa 30—80 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Alkaliphosphates einträgt und das Gemisch mit Hilfe eines Knetwerkes knetet und homogenisiert, und daß man die erhalte- ne Masse zu zylindrischen Formkörpern verarbeitet und letztere durch Lagern bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur härtet.

Geeignete Alkaliphosphate sind beispielsweise das Grahamsche Salz undTetranatriumdiphosphat.

Geeignete Tenside sind beispielsweise Natriumlaurylpolyglykoläthersulfat, die Natriumsalze von sekundären n-Alkansulfonaten, oxäthylierte Talgfettalkohole mit 3—10 MoI Äthylenoxid und Cocosfettsäure-dimethylaminoxid oder Gemische davon.

Die Silikatkomponente des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Reinigungsmittels ist vorzugsweise Natriumdisilikat und die Phosphorsäureester- to komponente das Umsetzungsprodukt aus P₄Oiο mit n-ButanoI und Äth,lenglykol im Molverhältnis von 1:2:2.

Die vorgenannte Phosphorsäureesterkomponente kann nach einem der Verfahren ier deutschen J5 Offenlegungsschriften 26 45 211 und 27 39 916 durch Umsetzung von Phosphor-V-oxid mit einem Gemisch, bestehend aus einem einwertigen Alkohol sowie einem Alkanpolyol mit 2 bis 12 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen, unter Einhaltung eines Molverhältnisses von Phosphor-V-oxid zu einwertigem Alkohol zu Alkanpolyol von 1:2: Λ/η, wobei η die Anzahl der Hydroxylgruppen im Alkanpolyolmolekül bedeutet, oder eines molaren Überschusses der Alkohole gegenüber dem Phosphor-V-oxid hergestellt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform dieser bekannten Verfahren wird als einwertiger Alkohol ein aliphatischen Alkohol mit 1 bis 22 C-Atomen oder das Umsetzungsprodukt eines aliphatischen Alkohols mit 1—22 C-Atomen bzw. eines Phenols mit 6—18 C-Atomen mit 2—20 Mol Äthylenoxid verwendet. Hiervon werden beispielweise

Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, Cyclohexanol,

2-Äthylhexanol, Laurylalkohol,

Isotridecylalkohol.Stearylalkohol,

Oleylalkohol, ein technisches Gemisch aliphatischer Alkohole,

2-Chloräthanol, 2,3-Dibrompropanol-1,

3=MethoxybutanoM oder 2-PhenylpropanoUl
sowie die Äthylenoxid-Addukte von

Methylglykol, Äthylglykol, Butylglykol oder Butyldiglykol

oder die Addukte aus 4 Mol Äthzlenoxid und 1 Mol fts Laurylalkohol, aus 8 Mol Äthylenoxid und I Mol Stearylalkohol, aus 6 Mol Äthylenoxid und I Mol Phenol bzw. aus 8 Mol Äthylenoxid und I Mol

Nonylphenol umfaßt.

Als Alkanpolyol-Komponente werden die folgenden Verbindungen bevorzugt eingesetzt:

Äthylenglykol, Propandiol-1 A Propandiol-1,3, Butandiol-1,3, Butandiol-1,4, Diäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Neopentylglykol, Dibromneopentylglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Mannit oder Pentaerythrit

Die wahlweisen Zusätze bei der Herstellung des Reinigungsmittels gemäß Erfindung in Form von Komplexbiidnern und Lösungsmitteln umfassen Verbindungen, wie das Natriumsalz der Äthylendiaminteiraessigsüure bzw. Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 1000.

Im einzelnen kann die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens derart erfolgen, daß man in eine vorgelegte Lösung aus mindestens einem anionaktiven und/oder nichtionogenen Tensid, einem Alkalisilikat und Orthophosphorsäureester sowie gegebenenfalls einem Komplexbildner und Lösungsmittel ein oder mehrere Alkaliphosphate, vorzugsweise hochmolekulare, wasserlösliche Polyphosphate einträgt und mit Hilfe eines Knetwerkes knetet und homogenisiert, wobei man je nach Knetdauer eine mehr oder weniger verformbare, pastöse Masse erhält, die entweder nach vollständiger Auskühlung bei Zimmertemperatur oder je nach Zusammensetzung nach etwa I Woche Alterungszeit eine harte, feste Konsistenz bildet. Die Formkörper können auch bei etwa 50—80⁰C über einen Zeitraum von etwa 30 Minuten bis 3 Stunden gehärtet werden.

Die Verhärtung der erfindungsgemäßen Reinigungsmitteikomposition konnte von dem Fachmann nicht erwartet werden, da wasserlösliche, hochmolekulare Polyphosphate stark hygroskopisch sind.

Der Vorteil des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Mittels liegt im Vergleich zu den bekannten einschlägigen Produkten difin, daß es als durchgehärtete Masse bei Kontakt mit Wasser, wie Regenwasser, Schnee, Nebel und dergleichen nur sehr langsam aufgelöst wird, so daß die Benetzung der Windschutzscheibe des Fahrzeuges mit dem Reinigungsmittel während der Fahrt, hervorgerufen durch den Fahrtwind, stets in etwa gleichbleibender Konzentration erfolgt. Dadurch wird ein besonders guter Reinigungseffekt gegenüber öl- und Pigmentverschmutzungen sowie e<ne einwandfreie Durchsichtigkeit der Windschutzscheibe im Wischbereich der Scheibenwischer gewährleistet und ein Auftreten von Schlieren undTensidfilmen verhindert

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels kann beispielsweise in einer Vorrichtung erfolgen, wie sie in ADAC-Motorwelt, Januar 1978, Seite 25, beschrieben wird. Die Vorrichtung ist ein Plastikformteil, welches auf dem Scheibenwischerarm befestigt wird und welches aus einem wannenförmigen Aufnahmebehälter für das Reinigungsmittel und einer Art Kamm an der Anströmseite des Aufnahmebehälters besteht Bei Regen wird das Wasser mit Hilfe des Fahrtwindes durch die Zwischenräume des Kammes getrieben und so gleichmäßig auf die Reinigungsmasse verteilt. Nach Lösung einer geringen Menge des Reinigungsmittels im Regenwasser gelangt letzteres auf die Windschutzscheibe und wird durch die Scheibenwischerarme auf das Wischfeld der Scheibenwischer verteilt.

Die im folgenden aufgeführten Beispiele sollen die

Erfindung näher erläutern, ohne den Erfindungsgegenstand auf den Inhalt dieser Beispiele zu beschränken.

Beispiel 1
(Herstellung des Mittels)
Es wurden

1. 9,7 Gew.-Teile eines sekundären n-AlkansuIfona-

tes mit 13—18 C-Atomen im Alkylrest,

2. 2,6 Gew.-Teile eines Adduktes aus Alkyldiglykol-

äthersuIfat-Natrium mit 12 bis 14 C-Atomen in der Alkylkette und 3 MoI Äthylenoxid,

3. 13,7 Gew.-Teile eines Adduktes aus dem Natrium

salz des Lauryldiglykoläthersulfates mit 2 Mol Äthylenoxid,

4. 0,4 Gew.-Teile eines Adduktes aus Talgfettalkohol

mit 5 Mol Äthylenoxid,

5. 0,6 Gew.-Teile Cocosfettsäure-dimethylaminoxid,

6. 0,3 Gew.-Teile des Natriumsalzes der Äthylendi-

amintetraessigsäure,

7. 0,6 Gew.-Teile Polyäthylenglykoi mit einem Mol-

Gewicht von 200,

8. 2,9 Gew.-Teile des Umsetzungsproduktes aus

P₄OiO mit n-8utanol und Äthylenglykol im Molverhältnis von 1:2:2, hergestellt nach Beispiel 1 der deutschen Offenlegungsschrift 26 45 211,

9. 4,5 Gew.-Teile Natriumdisilikat,

10. 2,0 Gew.-Teile Tetranatrium-diphosphat sowie

11. 62,7 Gew.-Teile eines hochmolekularen, wasserlös

lichen Polyphosphates mit etwa 68% P₂O₅

gemischt, wobei zunächst aus den Komponenten 1 bis 9 durch Erwärmen und unter Rühren eine homogene Lösung hergestellt wurde, die anschließend in einem Knetgerät unter Zugabe der grob vorgemischten Pulverkniponenten 10 und 11 in der Weise homogenisiert wurden, daß die Temperatur der im Kneter befindlichen Mischung 49° C nicht überstieg, da sonst eine ausreichende Weiterverarbeitung bzw. Verformbarkeit der Mischung nicht mehr gewährleistet war. Die notwendige Mischzeit richtete sich nach der Art des Knetgerätes. Die nach der Hentellung verformbare, pastenförmige Masse erhärtete bei Raumtempera.ur nach etwa 6—7 Tagen. Den Härtungsprozeßvorgang kann man beschleunigen, wenn man die Masse bei einer Temperatur von etwj 50 bis 80°C über einen Zeitraum von etwa 30 Minuten bis 3 Stunden altert.

Beispiel 2
(Korrosionstest)

Es wurde jeweils das Reinigungsmittel nach Beispiel 1 mit Wasser angefeuchtet bzw. verdünnt als wässerige Lösung in folgenden Mengenverhältnissen

a) 1 Gewichtsteil Reinigungsmittel und 5 Gewichtsteile Wasser,

b) 1 Gewichtsteil Reinigungsmittel und IO Gewichtsteile Wasser,

c) I Gewichtsteil Reinigungsmittel und lOOGewtehtsteile Wasser

auf die Oberfläche verschiedenfarbig lackierter Autobleche aufgetragen. Nach Ablauf von 48 Stunden wurde keine Veränderung der Lackoberfläche festgestellt. In einer weiteren Versuchsreihe wurden vorstehende Proben mit Gummidichtungen und Aluminiumzierleisten von Personenkraftwagen während einer Zeit von 48 Stunden in Kontakt gebracht, wobei ebenfalls keine korrosiven Materialveränderungen beobachtet wurden.

Beispiel 3
(Reinigungstest)

Es wurden wässerige Lösungen des Reinigungsmittels nach Beispiel 1 hergestellt, wobei das Verdünnungsverhältnis von Reinigungsmittel zu Wasser 1 :1000 bis 1 :2000 betrug. Die Reinigungswvrkung der hergestellten Lösungen wurde auf Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen, welche mit einem Gemisch aus Pigmentschmutz, Gummiabrieb und öl- bzw. benzinhaltiger Verschmutzungen verunreinigt waren, geprüft, indem die Lösungen auf die Windschutzscheiben aufgesprüht, mit Hilfe der Scheibenwischer verteilt und die Scheiben gereinigt wurden. Eine visuelle Prüfung ergab, daß die Windschutzscheiben bei einer Reinigungsmittelkonzentration von 0,0S bis 0,1 Gew.-% innerhalb des Wischbereiches der Scheibenwischer vollständig schlierenfrei gereinigt wurden und die Durchsichtigkeit der Scheiben optimal war.

Beispiel 4
(Reinigungstest)

Es wurden 7 g des Reinigungsmittels nach Beispiel 1 in die in ADAC-Motorwelt, Januar 1978, Seite 25, beschriebene Vorrichtung eingefüllt, die Vorrichtung nach vollständiger Aushärtung des Reinigungsmittels an dem bewegten Teil eines Scheibenwischarmes angebracht und das Reinigungsmittel mit Wasser derart berieselt, daß ein normaler Regenfall simuliert wurde.

Nach Ablauf von etwa 7 Stunden war das Produkt restlos aus dem Formteil ausgewaschen. Dabei wurde festgestellt, daß etwa 140 ml Wasser zur Auswaschung benötigt wurden, was einer Reinigungsmittelkonzentration von 5 Gew.-% entspricht, mit welcher das Mittel auf die mit Regenwasser benetzte Windschutzscheibe mittels des Fahrtwindes auftrifft und sich dort je nach der Stärke des Regens und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges weiter verdünnt.

Diese labormäßig ermittelten Daten wurden in einer weiteren Versuchsreihe im Praxistest bei längeren Fahnen von Fahrzeugen bei unterschiedlichen Regenfällen insoweit bestätigt, als 7 g des Reinigungsmittels nach Beispiel 1 für eine Fahrtstrecke von 700 km bei einer durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit von 100 km/hausreichend waren.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Scheibenreinigungsmitteln, bestehend aus einem Alkaliphosphat, einem Tensid, einem Alkalisilikat, einem Phosphorsäureester, einem Komplexbildner und einem Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man in eine vorgelegte Lösung aus

etwa 14—52Gew.-% mindestens eines anionaktiven und/oder nichtionogenen Tensids,

etwa 2— 9 Gew.- % eines Alkalisilikates oder eines Gemisches des Alkalisilikates mit Wasser im Gewichtsverhältnis von etwa 2 :1 bis 1:2,

etwa 2— 6Gew.-% eines Orthophosphorsäuremono- und/oder -dialkylesters mit 1 —4 C-Atomen in der Aiky'gruppc oder des Umsetzungsproduktes aus Phosphor-V-oxid mit einem einwertigen Alkohol sowie einem Alkanpoiyol mit 2—12 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen im Molverhältnis von 1:2:4/n, wobei π die Anzahl der Hydroxylgruppen im Alkanpolyolmolekül bedeutet, oder im molaren Überschuß der Alkohole gegenüber dem Phosphor-V-oxid sowie gegebenenfalls eines Komplexbildners und Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 1000 als Lösungsmittel,

mindestens eines wasserlöslichen Alkaliphosphates einträgt und das Gemisch mit Hilfe eines Knetwerkes knetet und homogenisiert, und daß man die erhaltene Masse zu zylindrischen Formkörpern verarbeitet und letztere durch Lagern bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperaturhärtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorsäureester das Untsetzungsprodukt aus P4O10 mit n-Butanol und Äthylenglykol im Molverhältnis von 1:2:2 verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper bei etwa 50—80°C über einen Zeitraum von etwa 30 Minuten bis 3 Stunden härtet.

bis etwa 1 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-%