EP0108345B1

EP0108345B1 - Mittel zur Herabsetzung von Flüssigkeitshaftmengen an metallischen Oberflächen

Info

Publication number: EP0108345B1
Application number: EP83110740A
Authority: EP
Inventors: Rolf Scharf; Ferdinand Koch; Hans-Joachim Dr. Schlüssler
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1982-11-04
Filing date: 1983-10-27
Publication date: 1988-04-06
Also published as: CA1210663A; DE3376226D1; EP0108345A3; EP0108345A2; ZA838215B; DE3240687A1; AU557365B2; US4560493A; ATE33405T1; AU2098483A

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlöslichen Salzen in wäßrigen Lösungen für Metalloberflächenbehandlung, um die nach der Anwendung solcher Lösungen an den Metalloberflächen anhaftenden restlichen Flüssigkeitsmengen zu reduzieren.
An der Metalloberfläche verbleibt bei der Behandlung wäßrigen Lösungen oder bei der Nachspülung mit Wasser ein Rest an Flüssigkeitsmengen haften, der unerwünscht ist. So stöten derartige Ftüssigkeitsrestmengen bei bestimmten Verarbeitungsvorgängen, wie zum Beispiel beim Erhitzungsvorgang von Konservendosen, in dem sie entweder zu unschönen Flecken auftrocknen oder graue Wasserschleier hinterlassen. Auch ist nicht auszuschließen, daß bei einer nachfolgenden Berührung mit Lebensmitteln Beeinträchtigungen, beispielsweise geschmacklicher Art, erfolgen können. In derartigen Fällen ist es daher vorteilhaft, wenn die Haftmengen möglichst klein sind und beispielsweise durch Anwendung von Warmluft umgehend entfernt werden können. Die Behandlung mit Warmluft allein ist jedoch aus Gründen der Energieverknappung nicht befriedigend.
Man hat daher bereits versucht, die Flüssigkeitshaftmengen auf Metalloberflächen durch spezielle Zusätze herabzusetzen. Es ist bekannt, für derartige Zwecke quaternäre Ammoniumverbindungen zu verwenden. Diese werden den Nachspülbädern oder aber auch bereits den Behandlungslösungen für Metalloberflächen zugesetzt. Diese können neben anorganischen und/oder organischen Säuren Natronlauge, Kalilauge, Soda sowie oberflächenaktive Substanzen, Komplexierungsmittel und Inhibitoren sowie Lösungsvermittler enthalten. Mit derartigen Lösungen wird bei Einsatz von 1 %-iger Konzentration mit circa 0,05 bis 1 g/I an quaternären Ammoniumverbindungen ein Restwassergehalt in der Größenordnung von etwa 10 g/m² erhalten. Lösungen ohne einen derartigen Zusatz an quaternären Ammoniumverbindungen weisen bei sonst gleicher Einsatzkonzentration eine Haftwassermenge von circa 20 bis 40 g/m² je nach Ablaufzeit auf.
Die Verwendung von quaternären Ammoniumverbidungen ist jedoch in verschiedener Hinsicht nicht befriedigend. So sind derartige Produkte zu schaumstark und dadurch nicht im Spritzverfahren anwendbar. Auch sind für bestimmte Nahrungsmittel schon geringste Spuren für die weitere Verarbeitung störend, da die Gefahr besteht, daß sie von der Grenzfläche in das Nahrungsmittel übergehen. Schließlich sind die quaternären Ammoniumverbindungen in Lösungen, die oberflächenaktive, anionische Stoffe enthalten, nicht verwendbar.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile weitgehend vermeiden kann, wenn man zur Verminderung von Flüssigkeitshaftmengen an Metalloberflächen Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlösliche Salze in derartigen Lösungen verwendet.
Die Octan-1-phosphonsäure und deren Salze sind an sich bekannt. So wird in der US-A-2 397 422 ein Verfahren zur Herstellung von Alkanphosphonsäuredibutylestern mit 1 bis 18 C-Atomen im Alkanrest beschrieben. Ferner wird hier ausgeführt, daß sich diese Ester leicht zu den entsprechenden freien Alkanphosphonsäuren hydrolysieren lassen. Von den freien Alkanphosphonsäuren mit 10 bis 16 C-Atomen bzw. deren Alkalimetallsalzen wird gesagt, daß diese wertvolle Reinigungs- und Netzmittel darstellen.
Ferner sind aus der GB-A-1 395 031 manuell anzuwendende Geschirrspülmittel bekannt, die die Beseitigung von durch Nahrungsmittel verursachten Verschmutzungen an Oberflächen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen erleichtern sollen. Diese Mittel enthalten - neben anionischen Tensiden, Solubilisierungsmitteln und pH-Regulierungsmitteln - Phosphonate, beispielsweise endständige Monoalkylphosphonate mit 10 bis 18 C-Atomen im linearen Alkylrest. Diese Phosphonate dienen als "antiresoiling agents", d. h. sie sollen die völlige Entfernung von Schmutzresten von den behandelten Metalloberflächen bei nur kurzer Behandlungsdauer ermöglichen.
Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlöslichen Salzen in wäßrigen Lösungen wie wäßrigen Reinigungsmittellösungen oder Spüllösungen für Metalloberflächen, zur Verminderung der nach Anwendung dieser Lösungen an den Metalloberflächen anhaftenden Flüssigkeitsrestmengen.
Als wasserlösliche Salze kommen Natrium-, Kalium- oder Alkanolaminsalze in Betracht. Die Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlösliche Salze werden in der Einsatzlösung in Mengen von 0,02 bis 1 g/I, vorzugsweise 0,2 bis 0,3 g/I, verwendet. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Lösungen zur Verbesserung der Löslichkeit der Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlöslichen Salzen, Lösungsvermittler, wie Cumolsulfonat oder Alkohole, beispielsweise Glykol, Ethanol oder Propanol, hinzuzufügen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäß verwendeten Zusätze ist überraschend, da man bei Verwendung von Alkylphosphonsäuren mit kürzeren und längeren Alkylresten als Octan-1-phosphonsäure, die oben beschriebenen Effekte nicht erhält. Die Lösungen können im übrigen alkalisch, neutral oder sauer eingestellt sein.
Der Anmeldungsgegenstand wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1

Lösungen gemäß der nachstehenden Tabelle 1
wurden in 1 %-iger Konzentration in 16°d Wasser angesetzt und damit bei 18°C Chromnickelstahlbleche von 100 cm² Oberflächengröße circa 5 Minuten lang behandelt. Die Bleche wurden anschließend den verschiedenen Reinigungslösungen entnommen und für 1 Minute senkrecht aufgehängt. Danach wurde die Haftmenge bestmmt. Wie der Tabelle zu entnehmen ist, tritt bei Verwendung von Octan-1-phosphonat eine starke Herabsetzung der verbleibenden Haftlösungsmenge auf. Bei der nachfolgenden Spülung mit Wasser gleicher Härte bildete sich überhaupt kein Haftfilm vom Spülwasser mehr aus. Das Blech war praktisch trocken.

Beispiel 2

Aluminiumbleche (99, 5) wurden unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben mit einer 1 ⁰/o-igen Lösung der Konzentrate 1 (ohne Zusatz) und 4 behandelt. Als Haftlösungsmengen wurden für die genannten Mittel 24,1 ml/m² und für das Mittel mit Zusatz an Octan-1-phosphonsäure 10,8 ml/m² ermittelt.

Beispiel 3

Konzentrat, bestehend aus 10 % Cumolsulfonat, 2 % Octan-1-phosphonat, 0,5 % Anlagerungsprodukt von 10 Mol Ethylenoxid an Nonylphenol, Rest destilliertes Wasser, wurde in 0,5 %-iger Konzentration einem Autoklaven zugesetzt, der mit Dosenmaterial, bestehend aus Weißblech, beschickt wurde. Nach dem Erhitzungsvorgang wurde das Dosenmaterial in üblicher Weise mit Wasser kurz abgespritzt. Es bildete sich kein Wasserfilm auf den Dosen aus, was ein fleckenfreies Aussehen der Dosen zur Folge hatte.

Beispiel 4

Konzentrate zur Herabsetzung von haftenden Wassermengen, bestehend aus 5 % Phosphonobutantricarbonsäure, 5 % Octan-1-phosphonsäure, 1 % Anlagerungsprodukt von 8 Mol Ethylenoxid an Nonylphenol, 10 % Natriumhydroxid und/oder Kaliumhydroxid und Rest destilliertes Wasser, wurden auf 2 % Konzentration mit Wasser von 16°d verdünnt und bei 50°C zur Behandlung einer Chromnickelstahloberfläche verwendet. Nach mehrmaligem Einsatz des Konzentrats lief der Spülwasserfilm in kurzer Zeit restlos von der Oberfläche ab.

Beispiel 5

Ein Konzentrat, bestehend aus 5 % Octan-1-phosphonsäure, 3,5 % Triethanolamin, Rest destilliertes Wasser, wurde dem Nachspülwasser eines Durchlaufautoklaven zugesetzt. Die Menge wurde so dosiert, daß sich das Konzentrat auf circa 0,5 % Konzentration verdünnte.
Von dem behandelten Dosenmaterial lief der Wasserfilm, ohne Rückstände zu hinterlassen, ab. Das Material konnte anschließend ohne Störungen etikettiert werden.

Claims

1) Verwendung von Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlöslichen Salzen in wäßrigen Lösungen für Metalloberflächenbehandlung, zur Verminderung der nach Anwendung dieser Lösungen an den Metalloberflächen anhaftenden Flüssigkeitsmengen.

2) Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlöslichen Salzen in den wäßrigen Lösungen 0,02 bis 1 g/I beträgt.

3) Verwendung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Octan-1-phosphonsäure oder deren wasserlöslichen Salzen in den wäßrigen Lösungen 0,2 bis 0,3 g/I beträgt.