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EP0666897B1 - Procede et composition de degraissage de la surface d'un objet - Google Patents

Procede et composition de degraissage de la surface d'un objet Download PDF

Info

Publication number
EP0666897B1
EP0666897B1 EP93924110A EP93924110A EP0666897B1 EP 0666897 B1 EP0666897 B1 EP 0666897B1 EP 93924110 A EP93924110 A EP 93924110A EP 93924110 A EP93924110 A EP 93924110A EP 0666897 B1 EP0666897 B1 EP 0666897B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
formula
carbon atoms
compound
radical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93924110A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0666897A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Lallier
Daniel Bignon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Elf Atochem SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf Atochem SA filed Critical Elf Atochem SA
Publication of EP0666897A1 publication Critical patent/EP0666897A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0666897B1 publication Critical patent/EP0666897B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/24—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/74—Carboxylates or sulfonates esters of polyoxyalkylene glycols

Definitions

  • the present invention relates to the degreasing of the surface of a metal, ceramic, glass, or made of plastic.
  • chlorinated solvents in particular 1,1,1 trichloroethane. These are harmful products to the environment, especially the ozone layer stratospheric. It is planned to prohibit its use in the years to come. We also know processes aqueous less effective despite their complex formulations to water base, saponification agents (soda, potash, silicate, phosphate, borate or carbonate), chelation and surfactants.
  • EP-A-0 564 402 published after the priority date which benefits part of this application, describes in synthesis examples 2 and 3 of detergents added, after purification, to water (15% by weight of the final composition).
  • the subject of the invention is therefore a method of degreasing the surface of a metallic object, ceramic, glass or plastic, which consists of apply to it a composition comprising a compound amphiphilic formula A-B, A being a lipophilic radical and hydrophobic and B a hydrophilic radical.
  • the process is characterized in that it consists in using a composition comprising at least 25% and preferably at least 60% by weight of the amphiphilic compound of formula A-B then serving as solvent, so as to form an oil or fat amalgam - compound A-B thanks to the radical A, then rinse the surface to water so as to remove the amalgam from the surface, this elimination being made possible thanks to the hydrophilicity of the amalgamation due to the presence of the radical B.
  • the amphiphilic solvent of structure A-B is chosen so that Part A has the best affinity for the oil considered. A priori, this amphiphilic solvent will be used pure. If this is not possible, it will be added of one or of co-solvents, taking care to put the least possible. Indeed, if the amphiphilic solvent is too diluted, it will no longer be able to play its role of amalgam formation and will play the classic (non-performing) role of surfactant. In conventional detergency, the surfactant comes adsorb on oil to minimize tension interfacial between the oil and the aqueous solution. Task oil comes off giving a drop so as to minimize interfacial tension. The surfactant thus makes it possible to obtain an oil dispersion in the aqueous solution. The rates of surfactants used are generally weak (some for hundred).
  • amphiphilic solvent on the layer fat aims to increase the hydrophilicity of this layer.
  • the amphiphilic solvent dissolves the fatty layer well or is very miscible with it, due to its segment A having a very good affinity for oils and fats. This very good dissolution or miscibility leads to the formation of an amalgam of oil-amphiphilic solvent. As a result of its hydrophilicity, this amalgam is easily eliminated by a simple rinse with water.
  • Part B of the amphiphilic solvent is for example an ionic head or an ethoxylated chain.
  • alkylene glycol etheroxides because of their long hydrocarbon chain, in particular having 11 to 18 carbon atoms, and the presence of an ethoxylated segment, are very effective in degreasing a surface.
  • alkylene glycol etheroxides in which R 1 has at least 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group which constitutes R 1 or R 2 may in particular be alkyl, alkenyl, cycloalkyl, alkylaryl and aralkyl, and in particular substituted by a hydroxyl group or by a hydroxyalkoxyl group.
  • R 1 can come from an acetate, a propionate, a butyrate, a valerate, a cyclopentacarboxylate, a caproate, a cyclohexacarboxylate, an enanthoate, a benzoate, d 'a caprylate, a perlagonate, a caprate, a laurate, a myristate, a palmitate, a stearate, an oleate.
  • R 2 can be methyl, ethyl, propyl, amyl, octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, vinyl, octyl, pentadecyl, oleyl.
  • R 1 is a ricinyl radical, it is a product derived from castor oil of natural origin.
  • the most common and therefore preferred alkylene glycol etheroxides are those in which R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen atoms.
  • the invention also relates to a composition of degreasing as defined in claim 4.
  • the composition makes it more fluid, and therefore, to facilitate its subsequent elimination by water.
  • the composition is heterogeneous. A simple shaking makes it homogeneous for many hours. This homogenization can be facilitated by heating at a temperature between 30 and 60 ° C and preferably between 30 and 40 ° C.
  • the step of rinsing with water often gives a gel viscous, which can be removed by mechanical action (friction or jet under high pressure).
  • an agent promoting the miscibility of compound A-B, especially alkylene glycol etheroxide in water.
  • This agent can be a lower alcohol, in particular an alkanol or a glycol.
  • Diacetone alcohol a alkylene glycol such as an alkyl glycol, hexylene glycol, a branched alkanol such as secondary butanol, or even etheroxides such as monobutyl oxide diethylene glycol or other glycol etheroxides particularly interesting due to their low toxicity.
  • the amount of miscibility promoting agents is advantageously between 10 and 20% by weight.
  • a composition according to the invention may comprise by weight from 60 to 75% of the etheroxide alkylene glycol or a mixture thereof, from 15 to 20% of water and 10 to 20% of an agent promoting the miscibility of alkylene glycol etheroxide in water.
  • the invention also relates to a method of degreasing the surface of an object, which consists of apply per square centimeter of the surface, from 0.2 to 1 mg of a compound A-B, in particular of an alkylene glycol etheroxide as mentioned above, or of a composition such as mentioned above.
  • the duration of application of the product amphiphilic A-B on the fatty layer can be between at least about a second and 10 minutes or more following the extent of the surface to be cleaned.
  • this application can be carried out by immersion, by sprinkling or rubbing the surface using a damp cloth. You can also use a water jet.
  • Alkylene glycol etheroxides called "ethoxylated metiloils" were used which can be obtained from the company Seppic, 75 quai d'Orsay, Paris France. These compounds have 2 to 5 moles of ethylene oxide.
  • R 2 is methyl there and R 1 is a mixture of C 11, C 13 and C 18 monocarbonylated hydrocarbons. They are essentially methyl esters. On average, either 2 moles of ethylene oxide or 5 moles of ethylene oxide were added to the metiloil.
  • Ethoxylated metiloils are therefore mixtures complex by the composition of the metiloil and by the degree of ethoxylation. This complexity leads to heterogeneity of the product for metiloil 5 OE. So we have initially sought to make this product homogeneous (existence of a single phase at room temperature either 20 ° C).
  • Métiloil 5 OE remains heterogeneous at temperature ambient. Above 20% water, it leads to a gel. We therefore prefer to use the minimum possible rate of 15% of water by weight.
  • the second step of the process consists in rinsing with water the coated surface of the amalgam oil - amphiphilic solvent. This amounts, among other things, to adding water to the Metiloil 5 OE formula, therefore to obtaining a percentage of water greater than 20% and relapsing into the formation of the lamellar phases. This is indeed what happens during rinsing with water: we observe the formation of a viscous gel on the surface.
  • a co-solvent of the alcohol or glycol type can be added. Diacetone alcohol, hexylene glycol, secondary butanol or even diethylene glycol monobutyl ether can be used, for example.
  • This latter solvent which is part of the family of glycol ethers, turns out to be particularly advantageous because of its very low toxicity and its superior performance compared to other alcohols or glycols.
  • the minimum amount of diethylene glycol monobutyl ether (DGB) is 15% by weight.
  • the following mixtures were made: 77% Metiloil 5 OE + 15% water + 8% BDG. 75% Metiloil 5 OE + 15% water + 10% BDG. 70% Metiloil 5 OE + 15% water + 15% BDG.
  • the dilution in water of the first two formulas leads to the formation of a milky emulsion.
  • the dilution in the water of the 3rd formulation leads to obtaining a translucent phase characteristic of microemulsions. It is the desired result.
  • NM 22 S steel plate On a NM 22 S steel plate, dimensions 10 x 10 cm, degreased by the hot trichloroethane cycle, cold, vapor phase, deposit a thin layer of petroleum jelly. Using a cloth soaked in the above mixture, the plate coated with vaseline oil is rubbed. After 2 or 3 successive passages, the plate is placed under a jet of water (15 seconds). We then obtain a very good spreading of the film of water which is significant of a clean surface. The angle of contact with a drop of water deposited on such a surface is between 50 and 60 °.
  • Example 1 The formula of Example 1 is diluted for half with water. We therefore prepared and used in this example, the following formulation: Métiloil 5 OE 35% diethylene glycol monobutyl oxide 7.5% water 57.5%
  • Example 1 As described in example 1, the test is carried out degreasing. We obtain an efficiency similar to Example 1.
  • Example 2 The formula of Example 2 is diluted for half with water. We therefore use, in this example, the following formulation: Metiloil 5 OE 17.5% diethylene glycol monobutyl oxide 3.5% water 79%
  • the amount of Metiloil 5 OE is greatly reduced and we arrive in the area of use of a surfactant (maximum rate) in detergency.
  • sodium dodecylbenzenesulfonate is used as the amphiphilic solvent.
  • This compound AB has a lipophilic part (dodecylbenzene) and a hydrophilic part (ionic head sulfonate of Na). This compound is a solid at room temperature. It must therefore be dissolved in a liquid before it can be used.
  • the following formulation was prepared and used: Na dodecylbenzenesulfonate 42.5% diethylene glycol monobutyl oxide 15% water 42.5%.
  • the mixture obtained is much more fluid than the 50% mixture of Na dodecylbenzenesulfate + 50% water. This is due to the 15% monobutyl oxide in the diethylene glycol. This fluidity allows good spreading cloth as in example 1.
  • Example 1 As described in example 1, the test is carried out degreasing. We obtain an efficiency similar to Example 1.
  • MeT 1 to MeT 8 mixtures called MeT 1 to MeT 8 are carried out, in accordance with the weight formulations indicated below. These mixtures are homogeneous products, which are stable at low temperature (around 5 °) and which are not destabilized by infinite dilution with water (with the exception of Met 1).
  • Example 5 We operate as in Example 1 and using the MeT 2 or MeT 7 mixtures, but applying the product by spray or soak (and no longer with a cloth), results are absolutely identical to those obtained at Example 5.

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Description

La présente invention se rapporte au dégraissage de la surface d'un objet métallique, en céramique, en verre ou en matière plastique.
Les procédés de dégraissage les plus efficaces s'effectuent à l'aide de solvants chlorés, notamment du trichloroéthane-1,1,1. Il s'agit de produits néfastes à l'environnement, notamment à la couche d'ozone stratosphérique. Il est prévu d'en interdire l'utilisation dans les années à venir. On connaít également des procédés aqueux moins efficaces malgré leurs formulations complexes à base d'eau, d'agents de saponification (soude, potasse, silicate, phosphate, borate ou carbonate), d'agents de chélation et d'agents tensio-actifs.
EP-A-0 564 402, publiée postérieurement à la date de priorité dont bénéficie une partie de la présente demande, décrit dans les exemples de synthèse 2 et 3 des détergents ajoutés, après purification, à de l'eau (15% en poids de la composition finale).
Or on a maintenant trouvé un procédé et une composition qui peuvent être utilisés pour dégraisser la surface d'un objet d'une manière plus efficace que le trichloroéthane-1,1,1, sans en avoir les inconvénients et sans nécessiter d'être associé suivant des formulations complexes.
L'invention a donc pour objet un procédé de dégraissage de la surface d'un objet métallique, en céramique, en verre ou en matière plastique, qui consiste à lui appliquer une composition comprenant un composé amphiphile de formule A-B, A étant un radical lipophile et hydrophobe et B un radical hydrophile. Le procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une composition comprenant au moins 25 % et, de préférence, au moins 60 % en poids du composé amphiphile de formule A-B servant alors de solvant, de manière à former un amalgame huile ou graisses - composé A-B grâce au radical A, puis à rincer la surface à l'eau de manière à éliminer l'amalgame de la surface, cette élimination étant rendue possible grâce à l'hydrophilie de l'amalgame due à la présence du radical B.
Le solvant amphiphile de structure A-B est choisi de façon que la partie A ait la meilleure affinité pour l'huile considérée. A priori, ce solvant amphiphile sera utilisé pur. Si cela n'est pas possible, il sera- additionné d'un ou de cosolvants en prenant garde d'en mettre le moins possible. En effet, si le solvant amphiphile est trop dilué, il ne pourra plus jouer son rôle de formation d'amalgame et jouera le rôle classique (de façon non performante) de surfactant. En détergence classique, le surfactant vient s'adsorber sur l'huile de façon à minimiser la tension interfaciale entre l'huile et la solution aqueuse. La tâche d'huile se détache en donnant une goutte de façon à minimiser la tension interfaciale. Le surfactant permet ainsi d'obtenir une dispersion d'huile dans la solution aqueuse. Les taux de surfactants utilisés sont en général faibles (quelques pour cent).
L'addition de solvant amphiphile sur la couche grasse a pour but d'accroítre l'hydrophilie de cette couche. Le solvant amphiphile dissout bien la couche grasse ou est très miscible à celle-ci, en raison de son segment A ayant une très bonne affinité pour les huiles et les graisses. Cette très bonne dissolution ou miscibilité conduit à la formation d'un amalgame d'huile-solvant amphiphile. Par suite de son hydrophilie, cet amalgame est facilement éliminé par un simple rinçage à l'eau. La partie B du solvant amphiphile est par exemple une tête ionique ou une chaíne éthoxylée.
Comme solvants amphiphiles, on peut utiliser notamment des alcoylsulfates, des alcoyléthersulfates, des nonylphényléthersulfates, des sulfosuccinates, des hémisulfosuccinates, des alcoylbenzènesulfonates, des dérivés d'acides aminés ou de protéines, des alcools gras éthoxylés, des acides gras éthoxylés, des esters gras éthoxylés, des esters de sorbitan, des esters de sorbitan éthoxylés, des alcoylphénols éthoxylés, des amides gras, des esters gras, des monoamines primaires oxyéthylées, des diamines oxyéthylées des acétates de monoamines primaires, des diacétates de diamines, des dioléates de diamines, des sels d'ammonium quaternaire, des oxydes d'amines, des étheramines, des étherdiamines. On préfère tout particulièrement utiliser des étheroxydes d'alcoylèneglycol de formule
Figure 00030001
dans laquelle
  • R1 est un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 20 atomes de carbone ou un groupe hydrocarbylcarbonyle (R7-COO-, R7 étant H, alcoyle ou alcényle de 1 à 20 atomes de carbone; cette définition s'applique aussi aux autres groupes hydrocarbonés) ayant de 1 à 21 atomes de carbone, R2 est un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 20 atomes de carbone, l'un au moins de R1 et R2 ayant au moins 10 atomes de carbone,
  • R3, R4, R5 et R6, qui peuvent être identiques ou différents, sont l'hydrogène ou un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, et n est un nombre entier de 1 à 12.
    • On a constaté, en effet, que ces étheroxydes d'alcoylèneglycol, en raison de leur longue chaíne hydrocarbonée, notamment ayant de 11 à 18 atomes de carbone, et de la présence d'un segment éthoxylé, sont très efficaces pour dégraisser une surface. On préfère en particulier les étheroxydes d'alcoylèneglycol, dans lesquels R1 a au moins 10 atomes de carbone. Le groupe hydrocarboné qui constitue R1 ou R2 peut être notamment alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, alcoylaryle et aralcoyle, et notamment substitué par un groupe hydroxyle ou par un groupe hydroxyalcoxyle. R1 peut provenir d'un acétate, d'un propionate, d'un butyrate, d'un valérate, d'un cyclopentacarboxylate, d'un caproate, d'un cyclohexacarboxylate, d'un énanthoate, d'un benzoate, d'un caprylate, d'un perlagonate, d'un caprate, d'un laurate, d'un myristate, d'un palmitate, d'un stéarate, d'un oléate. R2 peut être méthyle, éthyle, propyle, amyle, octyle, décyle, dodécyle, tétradécyle, hexadécyle, octadécyle, vinyle, octyle, pentadécyle, oléyle. Quand R1 est un radical ricinyle, il s'agit d'un produit dérivé de l'huile de ricin d'origine naturelle. Les étheroxydes d'alcoylèneglycol les plus usuels et donc préférés sont ceux dans lesquels R3, R4, R5 et R6 sont des atomes d'hydrogène.
    L'invention vise également une composition de dégraissage telle que définie à la revendication 4. Lorsque l'huile à éliminer de la surface est très visqueuse, la composition permet de la rendre plus fluide, et donc, de faciliter son élimination ultérieure par l'eau. Lorsqu'on utilise des mélanges d'étheroxyde d'alcoylèneglycol dans la composition, la composition est hétérogène. Une simple agitation permet de la rendre homogène pendant plusieurs heures. Cette homogénéisation peut être facilitée par un chauffage à une température comprise entre 30 et 60°C et, de préférence, comprise entre 30 et 40°C. Pour homogénéiser la composition de façon permanente, on lui ajoute de 15 à 20 % d'eau et, de préférence, de 15 à 18 % d'eau en poids. Il convient de ne pas ajouter plus de 20 % d'eau sous peine d'observer une formation de gel et d'obtenir des mélanges visqueux et hétérogènes, au lieu d'un produit huileux.
    Une fois la composition déposée sur la surface à dégraisser, l'étape du rinçage à l'eau donne souvent un gel visqueux, qui peut être éliminé par une action mécanique (frottement ou jet sous forte pression). Pour pallier cet inconvénient, on peut ajouter à la composition de 10 à 20 % en poids d'un agent favorisant la miscibilité du composé A-B, notamment de l'étheroxyde d'alcoylèneglycol, dans l'eau. Cet agent peut être un alcool inférieur, notamment un alcanol ou un glycol. On peut utiliser notamment le diacétone alcool, un alcoylèneglycol comme un alcoylglycol, l'hexylèneglycol, un alcanol ramifié comme le butanol secondaire, ou même, des étheroxydes tels que l'oxyde monobutylique du diéthylèneglycol ou d'autres étheroxydes de glycol particulièrement intéressants en raison de leur faible toxicité. La quantité d'agents favorisant la miscibilité est avantageusement comprise entre 10 et 20 % en poids. Sous sa forme la plus achevée, une composition suivant l'invention peut comprendre en poids de 60 à 75 % de l'étheroxyde d'alcoylèneglycol ou d'un mélange de ceux-ci, de 15 à 20 % d'eau et de 10 à 20 % d'un agent favorisant la miscibilité de l'étheroxyde d'alcoylèneglycol dans l'eau.
    L'invention vise également un procédé de dégraissage de la surface d'un objet, qui consiste à y appliquer par centimètre carré de la surface, de 0,2 à 1 mg d'un composé A-B, notamment d'un étheroxyde d'alcoylèneglycol tel que mentionné ci-dessus, ou d'une composition telle que mentionnée ci-dessus. La durée d'application du produit amphiphile A-B sur la couche grasse peut être comprise entre au moins environ une seconde et 10 minutes ou plus suivant l'étendue de la surface à nettoyer. Après cela, on élimine l'étheroxyde d'alcoylèneglycol de la surface en y appliquant de l'eau, cette application pouvant s'effectuer par immersion, par aspersion ou en frottant la surface à l'aide d'un chiffon humide. On peut également utiliser un jet d'eau.
    On trouvera un procédé de préparation des étheroxydes d'alcoylèneglycol mis en oeuvre suivant l'invention au brevet des États-Unis d'Amérique US-A-4 022 808, et à la demande de brevet européen EP-A-0 335 295.
    Les exemples suivants illustrent l'invention.
    On a utilisé des étheroxydes d'alcoylèneglycol dénommés "métiloils éthoxylés" que l'on peut se procurer auprès de la Société Seppic, 75 quai d'Orsay, Paris France. Ces composés ont 2 à 5 moles d'oxyde d'éthylène. R2 y est méthyle et R1 y est un mélange d'hydrocarbures monocarbonylés en C11, C13 et C18. Il s'agit essentiellement d'esters méthyliques. En moyenne, ou bien 2 moles d'oxyde d'éthylène ou bien 5 moles d'oxyde d'éthylène ont été additionnés au métiloil.
    Les métiloils éthoxylés sont donc des mélanges complexes de par la composition du métiloil et de par le degré d'éthoxylation. Cette complexité entraíne une hétérogénéité du produit pour le métiloil 5 OE. On a donc cherché dans un premier temps à rendre ce produit homogène (existence d'une seule phase à température ambiante soit 20°C).
    Ce mélange devient homogène par addition de 15 à 18 % d'eau. Mais si on ajoute 20 % d'eau ou plus, on observe la formation de phases lamellaires (gel) et on obtient des mélanges visqueux et hétérogènes. Ces gels semblent d'autant plus persistants que le nombre d'OE est plus élevé (8 OE, 10 OE et 12 OE). Le métiloil 2 OE donne des émulsions laiteuse avec l'eau en toutes proportions qui deviennent très rapidement visqueuses.
    Le métiloil 5 OE reste hétérogène à température ambiante. Au-dessus de 20 % d'eau, il conduit à un gel. On préfère donc utiliser le taux minimum possible soit 15 % d'eau en poids.
    La seconde étape du procédé consiste à rincer à l'eau la surface enduite de l'amalgame huile - solvant amphiphile. Cela revient entre autre à rajouter de l'eau à la formule Metiloil 5 OE, donc à obtenir un pourcentage d'eau supérieur à 20 % et à retomber dans la formation des phases lamellaires. C'est effectivement ce qui se passe lors du rinçage à l'eau : on observe la formation d'un gel visqueux sur la surface. Pour remédier, si on le souhaite, à cet inconvénient, on peut ajouter un cosolvant de type alcool ou glycol. On peut utiliser par exemple le diacétone alcool, l'hexylèneglycol, le butanol secondaire ou encore le diéthylèneglycolmonobutyléther. Ce dernier solvant faisant partie de la famille des éthers de glycol s'avère particulièrement intéressant en raison de sa très faible toxicité et de ses performances supérieures par rapport aux autres alcools ou glycols. La quantité minimale de diéthylèneglycolmonobutyléther (DGB) est de 15 % en poids. Les mélanges suivants ont été effectués : 77 % Metiloil 5 OE + 15 % eau + 8 % BDG. 75 % Metiloil 5 OE + 15 % eau + 10 % BDG. 70 % Metiloil 5 OE + 15 % eau + 15 % BDG.
    La dilution dans l'eau des deux premières formules conduit à la formation d'une émulsion laiteuse. La dilution dans l'eau de la 3e formulation conduit à l'obtention d'une phase translucide caractéristique des microémulsions. C'est le résultat recherché.
    Ainsi, typiquement, on utilise en poids 70 % du solvant amphiphile (Metiloil 5 OE) additivé de 15 % d'eau et de 15 % de BDG.
    Pour tout autre solvant amphiphile, cette étude de formulation est à faire en tenant compte des deux propriétés recherchées : homogénéité du produit initial et miscibilité en toutes proportions à l'eau.
    Exemples Exemple 1
    La formulation suivante a été utilisée :
    Metiloil 5 OE 70 %
    oxyde de monobutylique du diéthylèneglycol 15 %
    eau 15 %
    Sur une plaque d'acier NM 22 S, de dimensions 10 x 10 cm, dégraissée par le cycle trichloréthane chaud, froid, phase vapeur, on dépose une mince couche d'huile de vaseline. A l'aide d'un chiffon imbibé du mélange ci-dessus, on frotte la plaque enduite d'huile de vaseline. Après 2 ou 3 passages successifs, on place la plaque sous un jet d'eau (15 secondes). On obtient alors un très bon étalement du film d'eau ce qui est significatif d'une surface propre. L'angle de contact d'une goutte d'eau déposée sur une telle surface est compris entre 50 et 60°.
    Avec le trichloréthane (T111) et seulement 2 passages successifs au chiffon, il subsiste un film gras sur lequel l'eau se trouve sous forme de gouttelettes, ce qui est significatif d'une surface grasse (l'angle de contact d'une goutte d'eau déposée sur une telle surface est bien supérieur à 60°).
    Deux passages successifs avec le T111 ne sont pas suffisants. Ce n'est qu'en utilisant beaucoup plus de T111 (car il s'évapore) et en multipliant les frottements, que l'on arrive à un résultat comparable à celui obtenu avec la formule ci-dessus.
    Exemple 2
    On dilue la formule de l'exemple 1 pour moitié par de l'eau. On a donc préparé et utilisé dans cet exemple, la formulation suivante :
    Métiloil 5 OE 35 %
    oxyde monobutylique du diéthylèneglycol 7,5 %
    eau 57,5 %
    Dans ces conditions, la quantité d'eau par rapport au Métiloil 5 OE est bien supérieure à 15 %. Il en est de même pour la quantité d'oxyde monobutylique du diéthylèneglycol (21 % par rapport au Métiloil 5 OE).
    On est donc dans les conditions définies pour avoir la miscibilité de tous les constituants à dilution infinie.
    Comme décrit dans l'exemple 1, on effectue le test de dégraissage. On obtient une efficacité similaire à l'exemple 1.
    Exemple 3 (à titre de comparaison)
    On dilue la formule de l'exemple 2 pour moitié par de l'eau. On utilise donc, dans cet exemple, la formulation suivante :
    Metiloil 5 OE 17,5 %
    oxyde monobutylique du diéthylèneglycol 3,5 %
    eau 79 %
    Les quantités d'oxyde monobutylique du diéthylèneglycol et d'eau par rapport au Métiloil 5 OE sont bien supérieures à 15 %. On reste dans les conditions définies pour avoir la miscibilité de tous les constituants à dilution infinie.
    Dans cet exemple, la quantité de Metiloil 5 OE est fortement diminuée et on arrive dans la zone d'utilisation d'un tensio-actif (taux maximum) en détergence.
    De façon analogue à l'exemple 1, mais en utilisant cette nouvelle formulation, les performances sont mauvaises et comparables à celles du T111 avec seulement 2 passages successifs au chiffon. Par conséquent, lorsqu'on utilise le Métiloil 5 OE à un taux correspondant au maximum de ce que l'on utilise en détergence classique (15 à 20 % du tensio-actif), l'efficacité est nulle.
    Exemple 4
    Dans ce nouvel exemple, on utilise comme solvant amphiphile, le dodécylbenzènesulfonate de sodium. Ce composé AB a une partie lipophile (dodécylbenzène) et une partie hydrophile (tête ionique sulfonate de Na). Ce composé est un solide à température ambiante. Il doit donc être dissout dans un liquide pour pouvoir être utilisé. On a préparé et utilisé la formulation suivante :
    Dodécylbenzènesulfonate de Na 42,5 %
    oxyde monobutylique du diéthylèneglycol 15 %
    eau 42,5 %.
    Le mélange obtenu est beaucoup plus fluide que le mélange 50 % de dodécylbenzènesulfate de Na + 50 % d'eau. Cela est dû aux 15 % d'oxyde monobutylique du diéthylèneglycol. Cette fluidité permet un bon étalement au chiffon comme dans l'exemple 1.
    Comme décrit dans l'exemple 1, on effectue le test de dégraissage. On obtient une efficacité similaire à l'exemple 1.
    On effectue 8 mélanges dénommés MeT 1 à MeT 8, conformément aux formulations pondérales indiquées ci-dessous. Ces mélanges sont des produits homogènes, qui sont stables à basse température (5° environ) et qui ne sont pas déstabilisés par dilution infinie par de l'eau (à l'exception de Met 1).
    MeT 1 Métiloil 5 OE 100 %
    MeT 2 Métiloil 5 OE 70 %
    oxyde monobutylique du diéthylèneglycol 15 %
    Eau 15 %
    MeT 3 Métiloil 5 OE 70 %
    Hexylène glycol 15 %
    Eau 15 %
    MeT 4 Métiloil 5 OE 70 %
    oxyde monobutylique du diéthylèneglycol 8 %
    Diacétone alcool 8 %
    Eau 14 %
    MeT 5 Métiloil 5 OE 70 %
    Hexylène glycol 8 %
    Diacétone alcool 8 %
    Eau 14 %
    MeT 6 Métiloil 5 OE 70 %
    Butanol secondaire 10 %
    Eau 20 %
    MeT 7 Métiloil 5 OE 50 %
    Métiloil 2 OE 20 %
    oxyde monobutylique du diéthylèneglycol 15 %
    Eau 15 %
    MeT 8 Métiloil 5 OE 70 %
    alcool éthylique 15 %
    eau 15 %
    Exemple 5
    On reprend l'exemple 1, mais en utilisant le mélange MeT 7 à la place du mélange MeT 2. Les performances obtenues sont excellentes et comparables à celles trouvées pour MeT 2.
    Exemple 6
    On reprend l'exemple 1, mais en utilisant les mélanges MeT 3, MeT 4, MeT 5 ou MeT 6. Les performances obtenues sont très bonnes et comparables à un bon dégraissage au T 111 (chiffon, en frottant vigoureusement et plusieurs passages successifs).
    Exemple 7
    On opère comme à l'exemple 1, mais en rinçant successivement la plaque au méthanol et à l'eau; MeT 1 donne de bonnes performances de dégraissage.
    Exemple 8
    On opère comme à l'exemple 1 et en utilisant les mélanges MeT 2 ou MeT 7, mais en appliquant le produit par aspersion ou par trempage (et non plus au chiffon), les résultats sont absolument identiques à ceux obtenus à l'exemple 5.
    Exemple 9
    On reprend l'exemple 1, mais en utilisant un mélange de 3 huiles :
  • 50 % huile de vaseline,
  • 25 % huile ALEDA (huile minérale phosphochlorée),
  • 25 % huile ETIRELF (huile entièrement sans chlore).
    • Les résultats sont toujours aussi bons avec MeT 2 et MeT 7.
    Exemple 10
    On procède comme à l'exemple 1, mais en utilisant de l'huile de frappe KFP 5/8, les performances obtenues sont toujours aussi bonnes avec MeT 2 et MeT 7.
    Exemple 11
    On reprend l'exemple 1, mais en utilisant le mélange MeT 8 :
    On obtient des résultats analogues à ceux de l'exemple 5.

    Claims (4)

    1. Procédé de dégraissage de la surface d'un objet métallique, en céramique, en verre ou en matière plastique, qui consiste à lui appliquer une composition comprenant un composé amphiphile de formule A-B, A étant un radical lipophile et hydrophobe et B un radical hydrophile, caractérisé en ce qu'il consiste
      à utiliser une composition huileuse comprenant au moins 25 % et, de préférence, au moins 60 % en poids du composé amphiphile de formule A-B servant de solvant, de manière à former un amalgame huile ou graisses - composé A-B grâce au radical A,
      puis à rincer la surface à l'eau de manière à éliminer l'amalgame de la surface, cette élimination étant rendue possible grâce à l'hydrophilie de l'amalgame due à la présence du radical B.
    2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le composé est un alcoylsulfate, un alcoyléthersulfate, un nonylphényléthersulfate, un sulfosuccinate, un hémisulfosuccinate, un alcoylbenzènesulfonate, un dérivé d'acides aminés ou de protéines, un alcool gras éthoxylé, un acide gras éthoxylé, un ester gras éthoxylé, un ester de sorbitane, un ester de sorbinate éthoxylé, un alcoylphénol éthoxylé, un amide gras, un ester gras, une monoamines primaire oxyéthylénées et une diamine oxyéthylénée, un acétate de monoamine primaire, un diacétate de diamine, un dioléate de diamine, un sel d'ammonium quaternaire, un oxyde d'amine, une étheramine ou une étherdiamine.
    3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le composé amphiphile est un étheroxyde d'alcoylèneglycol de formule
      Figure 00140001
      dans laquelle
      R1 est un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 20 atomes de carbone ou un groupe hydrocarbylcarbonyle ayant de 1 à 21 atomes de carbone, R2 est un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 20 atomes de carbone, l'un au moins de R1 et R2 ayant au moins 10 atomes de carbone,
      R3, R4, R5 et R6, qui peuvent être identiques ou différents, sont l'hydrogène ou un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, et
      n est un nombre entier de 1 à 12.
    4. Composition huileuse comprenant un composé amphiphile de formule A-B, A étant un radical lipophile et hydrophobe et B un radical hydrophile, et de préférence, un étheroxyde d'alcoylèneglycol tel que défini à la revendication 3, caractérisée en ce que la composition comprend en poids de 60 à 75 % du composé amphiphile de formule A-B, de 15 à 20 % d'eau et de 10 à 20 % d'un agent favorisant la miscibilité du composé amphiphile de formule A-B dans l'eau, l'agent favorisant la miscibilité du composé de formule A-B dans l'eau étant un alcool inférieur, le diacétone alcool, un glycol et/ou un étheroxyde de glycol.
    EP93924110A 1992-10-28 1993-10-26 Procede et composition de degraissage de la surface d'un objet Expired - Lifetime EP0666897B1 (fr)

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