DE3427726A1

DE3427726A1 - Autohydrophobierungsmittel

Info

Publication number: DE3427726A1
Application number: DE19843427726
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Chem. Dr. 4053 Jüchen Meister; Horst Dipl.-Chem. Dr. 4134 Rheinberg Menzel; Manfred 4156 Willich Preßler
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3427726C2; ATE27710T1; EP0173376A1; EP0173376B1; DE3560239D1

Description

ROTGERSWERKE Aktiengesellschaft, 6000 Frankfurt/M.

Pat-914-R

Patentanmeldung

AutohydrophobierungsmitteT

Die Erfindung betrifft neue Autohydrophobierungsmittel Derartige flüssige Mittel werden in Autowaschanlagen in geringen Mengen dem Wasser des letzten Spülvorgangs zugesetzt, und sie bewirken, daß der Wasserfilm auf der Lackoberflache reißt und das Wasser leicht und möglichst vollständig abtropft.

übliche Autohydrophobierungsmittel enthalten kationische Tenside, meist quaternäre Ammoniumverbindungen sowie bis zu 10 % Kohlenwasserstoffe wie z.B. Petroleum. Die Verwendung von Kohlenwasserstoffen aber ist nicht unumstritten. Einerseits wird gerade durch Kohlenwasserstoffe ein besonders günstiger Aufreißeffekt erzielt, andererseits aber soll das Abwasser der Autowaschanlagen möglichst frei von umweltbe-

! lastenden Kohlenwasserstoffen sein. Zudem sind die kohlenwasserstoffhai ti gen Autohydrophobierungsmittel trotz Verwendung von Emulgatoren oft nicht ausreichend lagerstabil.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, Rezepturen für kohlenwasserstofffreie Autohydrophobierungsmittel zu entwickeln.

Die Wirkung der üblicherweise angesetzten quaternären Ammoniumverbindungen allein ist zu schwach. Es wurde daher in DE-OS 28 06 980 vorgeschlagen, eine Kombination aus einer modifizierten quaternären Ammoniumverbindung, die Alkenylreste enthält, die dem natürlichen Talgfett entsprechen und einem Alkanol oder Alkenol mit 8 bis 20 C-Atomen einzusetzen. Eigene Versuche zeigten jedoch, daß entsprechende kohlenwasserstofffreie Autohydrophobierungsmittel in ihrer Aufreiß-Wirkung nicht zufriedenstellend sind.

Dies gilt insbesondere für Waschstraßen, in denen das Kraftfahrzeug mit Bandgeschwindigkeiten von 6-10 m/min durch die Anlage gezogen wird. Je nach Baulichkeit stehen der Sprühbogen, mit dem das Hydrophobierungsmittel auf das Fahrzeug aufgebracht wird, und das Gebläse lediglich 2 bis 2,50 m entfernt, so daß für das Aufbrechen des Wasserfilms nur 15" bis-2"0 s Zeit zur Verfügung stehen.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, kohlenwasserstofffreie, lagerstabile Autohydrophobierungsmittel zu entwickeln, die in ihrer Aufreißwirkung den kohlenwasserstoff·

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haltigen entsprechen und die nicht zu einer Umweltbelastung führen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch Bereitstellung der Autohydrophobierungsmittel gemäß der Ansprüche.

Es wurde gefunden, daß bei Einsatz von Acetalen der Formel

R ΓΗ

N)R₃

in der R, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 3 bis 10 C-Atomen und R„ sowie R₃ gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 3 bis 10 C-Atomen mit der Maßgabe bedeuten, daß die Gesamtsumme der Kohlenstoffatome 18 bis 24 beträgt, anstelle von Kohlenwasserstoffen in Autohydrophobierungsmitteln mit sonst üblicher 2Q Zusammensetzung ein Aufreißeffekt erzielt wird, der dem der kohlenwasserstoffhaitigen Autohydrophobierungs· mittel mindestens gleichkommt.

Die genannten Acetale führen nicht zu einer Umweltbelastung.

Die erfindungsgemäßen Autohydrophobierungsmittel sind lagerstabil. Auch nach mehrmonatiger Lagerung der Mitttel wird keine Phasentrennung beobachtet. Dies ist insofern überraschend, als aus DE-OS 25 40 873 bekannt ist, daß die Acetale als schaumdämpfende Mittel in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden und der

Fachmann daher besonders bei den in Autohydrophobierungs· mitteln angewandten hohen Konzentrationen der Acetale eine demulgierende Wirkung und damit eine geringere Lagerstabilität der mit ihnen hergestellten Autohydrophobierungsmittel erwarten würde.

Des weiteren werden auch in den vorbekannten Anwendungsgebieten die Acetale mit kationischen Tensiden kombiniert und dürfen dabei die Benetzbarkeit des Wassers nicht beeinträchtigen. Umso überraschender ist es, daß die gleichen Verbindungen in den erfindungsgemäßen Mitteln eine starke Hydrophobierung der Lackoberflächen von Kraftfahrzeugen und damit das gute Aufreißen und Abperlen des Wassers bewirken.

Die erfindungsgemäß verwendeten Acetale können in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Aldehyden (mit 4 bis 11 C-Atomen) mit Alkoholen hergestellt werden.

Im einzelnen kommen als Aldehyde z.B. n- und i-Butanal, n- und i-Pentanal, n- und i-Hexanal, Heptanale, Octanale, Nonanale und Decanale sowie die entsprechenden in oc-Stellung ungesättigten Alkenale in Betracht. Besonders bevorzugt sind in cd-Stellung verzweigte, vornehmlich methyl- oder ethyl-verzweigte gesättigte oder ungesättigte Aldehyde. Von diesen seien beispielsweise Isobutanal , 2-Ethylpentanal, 2-Ethylhexanal , 2-Ethylheptanal, 2-Ethyloctanal, 2-Methylpenten-(l)-al und 2-Ethylhexen-1-al genannt.

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Als Reaktionspartner einsetzbare Alkohole sind aliphatische gesättigte Alkohole mit 3 bis 10 C-Atomen, und zwar beispielsweise Butanole, Isobutanole, Hexanole, Heptanole, Octanole, wobei vorzugsweise verzweigte Alkohole in Betracht kommen. Besonders wichtig sind verzweigte, wie Isobutanol, 2-Ethylhexanol, 2-Ethylheptanol, 2-Ethyloctanol und 2-Methylpentanol. Die Komponenten können auch vermischt eingesetzt werden , man erhält dann Acetalgemisehe, die ebensogut wirken.

Alkohol- und Aldehydkomponente werden so ausgewählt, daß sich eine Kohlenstoffsumme von 18 bis 24 im fertigen Acetal ergibt, da dieser Bereich eine optimale Trockenwirkung ergibt und weil außerdem die Acetale in diesem Bereich bereits geruchlos sind, aber noch eine flüssige Konsistenz aufweisen.

Diese Acetale werden in Mengen von 10 bis 40 Gew.-% mit 10 bis 60 Gew.-% kationischem Tens id, 0,5 bis 10 Gew.% Emulgator und 10 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels vermischt. Die so hergestellten Autohydrophobierungsmittel werden bei Gebrauch entweder über eine Vorverdünnung mit Lösungsmittel und Wasser und darauffolgende Endverdünnung oder durch direkte Zugabe von Wasser etwa 150 bis 1500-fach verdünnt.

Das so mit Autohydrophobierungsmittel versehene Wasser wird beim letzten Spülvorgang auf die Fahrzeugoberfläche aufgebracht. Danach reißt sofort der Wasserfilm auf der Lackoberfläche auf und das Wasser perlt ab.

Es ist ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Autohydrophobierungsmittel, daß lagerstabile wasserfreie Konzentrate mit hoher Konzentration der kationischen Tenside hergestellt werden können.

Als kationisches Tensid, Emulgator oder Lösungsmittel eignen sich alle Produkte, die in bislang gebräuchlichen Autohydrophobierungsmitteln eingesetzt werden.

Bevorzugte Beispiele für verwendete kationische Tenside sind Imidazolinderivate und/oder quaternäre AmmoniumverbindungendesTyps

ffr
K₂

wobei R₁ und R₂ C_ß - C₂₀ Alkyl oder Alkenyl, R₃ und R. C, C. bedeutet.

Bevorzugt ist der Alkenylrest (R, und Rp), der dem natürlichen Talgfett entspricht bzw. der Steary.l rest, Als R₃ und R. sind Methyl gruppen bevorzugt. Als Anionen kommen Chlorid, Bromid, Jodid, Phosphat, Acetat oder Methosulfat in Frage.

Emulgatoren für das wasserunlösliche Alkylacetal sind Fettaminalkoxylate oder aromatische Alkoxylate. Des weiteren können diese Mischungen Wasser und/oder niedere Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen enthalten.

Beispiele: Beispiel 1

Es wird ein Autohydrophobierungsmittel folgender Zusammensetzung hergestellt:

36 Gew.-% Ditalgalkyldimethylammoniumchlorid 12 Gew.-% 2-Heptadecyl-4,5-dehydro-l-H-imidazol-lethanamin-acetat

8 Gew.-* Oleylaminethoxylat (2 Mol EO) 28 Gew.-% R,-CH-(O-R₂J₂ wobei R, = Isopropyl

R₂ = CH₂- CH -(CH₂J₃ -CH₃

16 Gew.-% Isopropanol

^C2^H5

Dieses Konzentrat wird bei Raumtemperatur 3 Monate lang gelagert. Es werden keine Entmischungserscheinungen beobachtet.

100 Gewichtsteile des wasserfreien Autohydrophobierungsmittels werden mit 300 ml Wasser vermischt. Die so erhaltene stabile Emulsion wird mit Wasser 500-fach verdünnt und diese Verdünnung als Nachspülwasser in einer Autowaschanlage auf ein zuvor gereinigtes Fahrzeug aufgesprüht. Das Mittel führt zu einem Aufriß des Wasserfilms innerhalb von 15 s. Das Fahrzeug wird in üblicher Weise trockengeblasen. Danach ist der Lack trocken, glänzend und fleckenfrei.

Vergleichsbeispiel 1

Es wird ein Autohydrophobierungsmittel der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

9 Gew.-Teile Ditalgalkyldimethylammoniumchlorid

3 Gew.-Teile 2-Heptadecyl-4 ,5-dehydro-l-H-imidazol-1-

ethanamin-acetat
2 Gew.-Teile 01eylaminethoxylat (2 Mol EO)

4 Gew.-Teile Isopropanol
75 Gew.-Teile Wasser

(Die Mischung entspricht der Emulsion aus Beispiel 1 ohne das Acetal).

Analog Beispiel 1 wird das Mittel mit Wasser 500-fach verdünnt und diese Verdünnung als Nachspül wasser in einer Autowaschanlage auf ein zuvor gereinigtes Fahrzeug aufgesprüht.

Nach 20 s wird kein nennenswerter Aufriß des Wasserfilms beobachtet.

Vergleichsbeispiel 2

9,0 Gew.-Teile Ditalgalkyldimethylammoniumchlorid

3,9 Gew.-Teile Isopropanol

38,6 Gew.-Teile Butylglykol

4,5 Gew.-Teile Oleylalkohol (Jodzahl 70 - 85)

44,0 Gew.-Teile Wasser

Nach 20 s wird kein nennenswerter Aufriß des Wasserfilms beobachtet.

Vergleichsbeispiel 3

9,0 Gew.-Teile Ditalgalkyldimethylammoniumchlorid 3,0 Gew.-Teile 2-Heptadecyl-4,5-dehydro-l-H-imidazol-1

ethanamin-acetat 10,0 Gew.-Teile Oleylaminethoxylat (2 Mol EO)

2,0 Gew.-Teile Essigsäure *
10 Gew.-Teile Isopropanol
10 Gew.-Teile Butylglykol

7 Gew.-Teile Oleylalkohol (Jodzahl 70 - 85) 35 Gew.-Teile Wasser

* Der Zusatz von Essigsäure ist notwendig, da die Mischung ohne Essigsäure keine homogene Lösung ergibt.

Analog Beispiel 1 wird das Mittel mit Wasser 500-fach verdünnt und diese Verdünnung als Nachspülwasser in einer Autowaschanlage auf ein zuvor gereinigtes Fahrzeug aufgesprüht.

Nach 20 s wird kein nennenswerter Aufriß des Wasserfilms beobachtet.

Claims

ROTGERSWERKE Aktiengesellschaft, 6000 Frankfurt/M. 11 Pat-914-R Patentansprüche

1. Kohlenwasserstofffreie Autohydrophobierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß- sie Acetale der Formel

OR₂

- CH

^ IR

enthalten, in der R, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 3 bis 10 C-Atomen und R₂ sowie R₃ gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 3 bis 10 C-Atomen mit der Maßgabe bedeuten, daß die Gesamtsumme der Kohlenstoffatome 18 bis 24 beträgt.

2. Autohydrophobierungsmittel nach Anspruch 1, bestehend aus

10 - 60 Gew.-% kationischem Tensid 0,5 - 10 Gew.-% Emulgator

10 - 40 Gew.-56 Acetal

10 - 40 Gew.-% Lösungsmittel.