8/12/2019 Boric Edta Glass Cleaner

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United S t a t e s P a t e n t 01

3 , 8 4 0 , 4 8 1CLEANING COMPOSITION AND PREPARATIONAND USE THEREOFR u s s e l l C . M i l l e r , C h i c a g o , I l l . , a s s i g n o r t o J . M. E l t z r o t h& s s o c i a t e s , I n c . , S c h a u m b u r g , I l l .N0 D r a w i n g . F i l e d J u n e 8 , 1 9 7 2 , S e r . N o . 2 6 0 , 7 6 2I n t . C l . Clld 3/30US. C l . 252-546 1 0 ClaimsABSTRACT OF THE DISCLOSURE

L i q u i d c o m p o s i t i o n s u s e f u l f o r c l e a n i n g v a r i o u s t y p e so f s u r f a c e s i n c l u d i n g m e t a l , g l a s s a n d p l a s t i c s u r f a c e s a r ep r e p a r e d b y r e a c t i n g b o r i c a c i d , a n a l i p h a t i c c a r b o x y l i cc h e l a t i n g a g e n t and p o t a s s i u m h y d r o x i d e a t a pH o f a tl e a s t 9 . 6 i n p r o p o r t i o n s t o g i v e a homogeneous s o l u t i o nwhich i s n o n - ? o c c u l a t i n g a t 20 C . Thes e s o l u t i o n s a r eprepared i n a c o n c e n t r a t e d f o r m a n d a r e d i l u t e d withw a t e r f o r c l e a n i n g p u r p o s e s . They a r e e s p e c i a l l y u s e f u li n c l e a n i n g m e t a l s o r m e t a l a l l o y s f o r t h e p u r p o s e o fc o n d i t i o n i n g t h e m e t a l o r m e t a l a l l o y p r i o r t o t h e a p p l i c at i o n o f v a r i o u s t y p e s o f c o a t i n g s .

BACKGROUNDR e c e n t a n t i - p o l l u t i o n p r e c a u t i o n s i n c o n n e c t i o n w i t h

t h e u s e o f c l e a n i n g c o m p o s i t i o n s have l e d t o a s e a r c h f o rc l e a n i n g c o m p o s i t i o n s c o n t a i n i n g n o p h o s p h a t e s o r o t h e rs u b s t a n c e s t h a t might c a u s e h a r m t o t h e e n v i r o n m e n t .Sodium c a r b o n a t e and o t h e r a l k a l i n e s u b s t a n c e s a r e b e i n gu s e d i n l i q u i d a l k a l i n e c l e a n e r s . B o r a x ( N a z B 4 O 7 - 1 0 H 2 O )has been used a s a c l e a n e r but i s not s u i t e d f o r u s e a ss u c h i n c l e a n e r s s o l d i n c o n c e n t r a t e d l i q u i d form b ec a u s e o f i t s low s o l u b i l i t y i n w a t e r a t o r d i n a r y temperat u r e s e . g . , 2 0 C . ) .One o f t h e p r o b l e m s i n p r e p a r i n g a c o n c e n t r a t e d l i q u i da l k a l i n e c l e a n e r i s t o p r o v i d e a c o m p o s i t i o n i n which t h ea c t i v e i n g r e d i e n t s a r e s u ? i c i e n t l y c o n c e n t r a t e d from t h ee c o n o m i c s t a n d p o i n t a n d r e m a i n u n i f o r m l y d i s p e r s e d a n ds t a b i l i z e d u n d e r v a r i o u s t e m p e r a t u r e c o n d i t i o n s d u r i n gs t o r a g e and t r a n s p o r t a t i o n . I f ? o c c u l a t i o n o c c u r s i n t h ec o n c e n t r a t e d l i q u i d a l k a l i n e c l e a n e r o r Whe n s u c h l i q u i di s d i l u t e d with water t o t h e d e s i r e d o p e r a t i n g c o n c e n t r at i o n , t h e c l e a n e r i s n o t c o n s i d e r e d t o b e c o m m e r c i a l l ys a t i s f a c t o r y .

I n o r d e r t o meet commercial r e q u i r e m e n t s an a l k a l i n el i q u i d c l e a n e r o f t h e t y p e d e s c r i b e d s h o u l d n o t o n l y cont a i n t h e a c t i v e i n g r e d i e n t s i n a c o n c e n t r a t e d form and bef r e e from ? o c c u l a t i o n i n t h e c o n c e n t r a t e d form and wh e nd i l u t e d w i t h w a t e r , b u t s h o u l d a l s o b e c o m p a t i b l e w i t ho t h e r a d d i t i v e s s u c h a s s u r f a c t a n t s , a n t i f o a m i n g a g e n t s ,f o a m i n g a g e n t s , d e o x i d i z i n g a g e n t s , s o l v e n t s , s p e c i ? c i nh i b i t o r s , a d d i t i v e s t o p r e v e n t t h e r e - d e p o s i t i o n o f s o i l a n dh y d r o t o p e s . The c l e a n e r must a l s o have a h i g h d e g r e e o fp e r f o r m a n c e i n r e m o v i n g s o i l from v a r i o u s t y p e s o fs u r f a c e s and i n c e r t a i n t y p e s o f o p e r a t i o n s i t must n o tleave a r e s i d u e or i n h i b i t t h e s u r f a c e so a s t o i n t e r f e r ew i t h a s u b s e q u e n t t r e a t m e n t a s , f o r e x a m p l e , t h e a p p l i c at i o n o f a c o a t i n g . OBJECTS

One o f t h e o b j e c t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t o p r o v i d ea n e w and improved c o n c e n t r a t e d l i q u i d a l k a l i n e c l e a n e rwhich c o n t a i n s a s u ? i c i e n t c o n c e n t r a t i o n o f a c t i v e i ng r e d i e n t s t o b e e c o n o m i c a l l y p r a c t i c a l a n d w h i c h w i l lr e m a i n u n i f o r m l y d i s p e r s e d and s t a b i l i z e d u n d e r v a r i o u st e m p e r a t u r e c o n d i t i o n s d u r i n g s t o r a g e a n d t r a n s p o r t a t i o n .Another o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a c l e a n e ro f t h e t y p e d e s c r i b e d i n which o n e o f t h e a c t i v e i n g r e d i e n t si s a boron compound.S t i l l a f u r t h e r o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e ac l e a n e r o f t h e t y p e d e s c r i b e d which c a n b e r e d u c e d o r

10

15

25

30

35

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45

50

55

60

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70

3 , 8 4 0 , 4 8 1P a t e n t e d O c t . 8 , 1974CC2

d i l u t e d w i t h w a t e r t o t h e d e s i r e d o p e r a t i n g c o n c e n t r a t i o nwith a m i n i m u m o f ? o c c u l a t i o n .Another o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a c l e a n e ro f t h e t y p e d e s c r i b e d w h i c h c a n b e employed i n c l e a n i n gs o l i d s u r f a c e s s u c h a s m e t a l , p l a s t i c o r g l a s s s u r f a c e s a n dw h i c h i s e s p e c i a l l y u s e f u l f o r c l e a n i n g m e t a l , o r m e t a l a l l o y s u r f a c e s o f i r o n , a l u m i n u m , z i n c , c o p p e r , m a gn e si u m an d / r m a n g a n e s e f o r t h e purpose o f c o n d i t i o n i n g

s a i d m e t a l o r m e t a l a l l o y s u r f a c e s p r i o r t o c h r o m a t e o rp h o s p h a t e c o n v e r s i o n c o a t i n g , e l e c t r o c o a t i n g , g a l v a n i z i n go r p a i n t i n g e x c e p t i n c e r t a i n i n s t a n c e s , s u c h a s i n z i n cp h o s p h a t i z i n g o f s t e e l o r manganese o r p r i o r t o h o t d i pg a l v a n i z i n g o f s t e e l .

Another o b j e c t i s t o p r o v i d e a c l e a n e r o f t h e t y p e d es c r i b e d which i s c o m p a t i b l e w i t h c e r t a i n t y p e s o f s u rf a c t a n t s a nd a l s o w i t h o t h e r a d d i t i v e s such a s antifoami n g a g e n t s , f o a m i n g a g e n t s , d e o x i d i z i n g a g e n t s , s o l v e n t s ,s p e c i ? c i n h i b i t o r s , p r e v e n t a t i v e s f o r t h e r e - d e p o s i t i o n o fs o i l a n d h y d r o t o p e s .An d d i t i o n a l o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e an e w and improved p r o c e s s f o r p r e p a r i n g an aqueous

a l k a l i n e b o r a t e s o l u t i o n wherein s a i d s o l u t i o n c o n t a i n s ah i g h c o n c e n t r a t i o n o f d i s s o l v e d s o l i d s , u s u a l l y w i t h i nt h e r a n g e o f 40% t o 60% by W e i g h t and r e m a i n s u b s t a nt i a l l y f r e e from ? o c c u l a t i o n d u r i n g s h i p m e n t a n d s t o r a g ea n d w h e n reduced or d i l u t e d with water t o o p e r a t i n g conc e n t r a t i o ns u s u a l l y w i t h i n t h e r a n g e o f a b o u t 1 % t o 5b y w e i g h t d i s s o l v e d s o l i d s .A u r t h e r o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a n e wand i m p r o v e d p r o c e s s f o r c l e a n i n g v a r i o u s t y p e s o f s u r

f a c e s a n d p a r t i c u l a r l y m e t a l a n d m e t a l a l l o y s o f i r o n ,a l u m i n u m , z i n c , c o p p e r , magnesium o r manganese f o r t h ep u r p o s e o f c o n d i t i o n i n g s u c h s u r f a c e s a n d p a r t i c u l a r l yf o r c o n d i t i o n i n g s u c h s u r f a c e s f o r s u b s e q u e n t t r e a t m e n t ss u c h a s chromate o r phosphate c o n v e r s i o n c o a t i n g , e l e ct r o c o a t i n g , g a l v a n i z i n g o r p a i n t i n g b u t n o t f o r z i n c p h o sp h a t i z i n g o f s t e e l . O t h e r o b j e c t s w i l l a p p e a r h e r e i n a f t e r .

BRIEF SUMMARY OF THE INVENTIONA c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n , a l i q u i d c o m p o s i t i o n i sp r o v i d e d w h i c h i s t h e p r o d u c t o f t h e r e a c t i o n i n a q u e o u s

s o l u t i o n o f b o r i c a c i d , a n a l i p h a t i c c a r b o x y l i c c h e l a t i n ga g e n t and p o t a s s i u m h y d r o x i d e r e a c t e d . a t a pH o f a tl e a s t 9 . 6 i n p r o p o r t i o n s t o g i v e a homogeneous s o l u t i o nwhich i s n o n - ? o c c u l a t i n g a t 2 0 C . T he d i s s o l v e d s o l i d sc o n t e n t o f t h i s s o l u t i o n i s u s u a l l y w i t h i n t h e r a n g e o f40% t o 60% b y w e i g h t a n d t h e pH s p r e f e r a b l y w i t h i nt h e range o f 9 . 6 t o 1 0 . 5 . T h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e c o mp o n e n t s i s u s u a l l y s u ? i c i e n t t o g e n e r a t e i n s i t u a t e mp e r a t u r e o f a t l e a s t 6 0 C .DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTIONThe p r o c e s s i s p r e f e r a b l y c a r r i e d o u t by p r e p a r i n g a na q u e o u s a l k a l i n e b o r a t e s o l u t i o n by m i x i n g b o r i c a c i dand an a l i p h a t i c c a r b o x y l i c c h e l a t i n g a g e n t w i t h w a t e rand mixing t h e r e s u l t a n t m i x t u r e w i t h an aqueous s o l u

t i o n o f p o t a s s i u m h y d r o x i d e , t h e amount o f b o r i c a c i db e i n g s u ? i c i e n t t o g i v e a pH o f a t l e a s t a p p r o x i m a t e l y9 . 6 and t h e amount o f c h e l a t i n g a g e n t b e i n g s u ? i c i e n t t oi n h i b i t ? o c c u l a t i o n o f p o t a s s i u m h y d r o x i d e , and c o n t i n ui n g s a i d m i x i n g u n t i l a homogeneous s o l u t i o n i s o b t a i n e d .I n o r d e r t o o b t a i n t h e d e s i r e d homogeneous s o l u t i o n f r e efrom ? o c c u l a t i o n i t i s e s s e n t i a l t o have a pH f a t l e a s tabout 9 . 6 b e c a u s e s e p a r a t i o n o c c u r s a t a pH f around9 . 5 . U s u a l l y t h e pH s w i t h i n t h e r a n g e o f 9 . 6 t o 1 0 . 5 ,but i t can be s o m e w h a t h i g h e r .

The molar r a t i o o f b o r i c a c i d , c a l c u l a t e d a s B 2 0 3 , t op o t a s s i u m h y d r o x i d e , c a l c u l a t e d a s K 2 0 , i s u s u a l l y W i t h i nt h e r a n g e o f 1 : 3 t o 3 : 1 b u t p r e f e r a b l y w i t h i n t h e r a n g eo f 1 : 2 t o 1 : 1 w i t h t h e optimum r a t i o b e i n g a p p r o x im a t e l y 1 : 2 . T h e q u a n t i t y o f c h e l a t i n g a g e n t w i l l d e p e n d

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3 , 8 4 0 , 4 8 1upon t h e p a r t i c u l a r c h e l a t i n g a g e n t e m p l o y e d b u t s h o u l dbe s u f ? c i e n t t o i n h i b i t p r e c i p i t a t i o n or ? o c c u l a t i o n .U s u a l l y t h e m o l a r r a t i o o f c a r b o x y i n t h e c h - e l a t i n g a g e n tt o K20 s w i t h i n t h e range o f 1 : 3 t o 3 : 1 .On a weight b a s i s t h e weight r a t i o o f b o r i c a c i d t op o t a s s i u m h y d r o x i d e i s u s u a l l y w i t h i n t h e r a n g e o f 1 : 9t o 3:2 and t h e w e i g h t r a t i o o f c h e l a t i n g a g e n t t o p o t a ssium hydroxide i s u s u a l l y w i t h i n t h e r a n g e o f 3 : 1 0 t o 1 : 2 .T h e r e a c t i o n ca n be c a r r i e d out a t t h e m o d e r a t e t e mp e r a t u r e s g e n e r a t e d by t h e h e a t o f r e a c t i o n o r by t h eh e a t o f s o l u t i o n u s u a l l y w i t h i n t h e r a n g e o f 6 0 C . t o70 C . b u t h i g h e r or lower t e m p e r a t u r e s can be employed.Examples o f c h e l a t i n g a g e n t which c a n b e employeda r e g l u c o n i c a c i d , t a r t a r i c a c i d , c i t r i c a c i d , o x a l i c a c i d ,l a c t i c a c i d , e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t i c a c i d , N - h y d r o x ye t h y l e t h y l e n e d i a m i n e t r i a c e t i c a c i d , n i t r i l o t r i a c e t i c a c i d ,d i e t h y l e n e t r i a m i n e p e n t a a c e t i c a c i d , and t h e i r w a t e r s o l ub l e s a l t s , e s p e c i a l l y t h e a l k a l i m e t a l s a l t s a n d p a r t i c u l a r l yt h e sodium s a l t s .T h e i n v e n t i o n w i l l be f u r t h e r i l l u s t r a t e d b u t i s n o tl i m i t e d by t h e f o l l o w i ng e x a m p l e s i n w h i c h t h e q u a n t i t i e sa r e g i v e n i n p a r t s b y w e i g h t u n l e s s o t h e r w i s e i n d i c a t e d .

EXAMPLEA o m p o s i t i o n was p r e p a r e d from t h e f o l l o w i n g i n g r e

d i e n t s :

I n g r e d i e n t s : P a r t s b y w e i g h tBoric acid _____________________________ 200T e t r a s o d i u m e t h yl e n e d i a m i n e tetraacetate M. 150P o t a s s i u m h y d r o x i d e ( 4 5 s o l u t i o n i nwater _____________________________ __ 1,000

Sodium carbonate _______________________ 100Water ________________________________ 1,400

T h e b o r i c a c i d and t e t r a s o d i u m e t h y l e n e d i a m i ne t e t r aa c e t a t e w e r e m i x e d t o g e t h e r with water a n d t h e r e s u l t a n tmixture was mixed with t h e aqueous s o l u t i o n o f potassiumhydroxide a f t e r which t h e sodium c a r b o n a t e w a s addeda n d t h e mi xi n g w a s continued u n t i l a h o m o g e n e o u s s o l ut i o n w a s obtained.I n t h i s e x a m p l e , t h e sodium c a r b o n a t e i s an o p t i o n a li n g r e d i e n t which i s employed i n o r d e r t o improve t h ec l e a n i n g p e r f o r m a n c e . I f d e s i r e d , p o t a s s i u m c a r b o n a t ec an be s u b s t i t u t e d f o r t h e s o d i u m carbonate or t h e s e i ng r e d i e n t s can be o m i t t e d .T h e r e s u l t a n t a l k a l i n e l i q u i d c o m p o s i t i o n has a d i ss o l v e d s o l i d s c o n t e n t o f approximately 46.5% a n d as p e c i ? c g r a v i t y o f a p p r o x i m a t e l y 1 . 3 2 .T h i s c o m p o s i t i o n i s u s u a l l y s t o r e d and s h i p p e d a s s u c ha n d i s d i l u t e d t o a c o n c e n t r a t i o n o f 1 t o 5 by weightd i s s o l v e d s o l i d s with water before u s e . The i l u t e d comp o s i t i o n i s used a s a c l e a n e r . I t w i l l e t c h a l u m i n u m butw i l l not e t c h g a l v a n i z e d s t e e l . I t can a l s o be used f o rc l e a n i n g o t h e r t y p e s o f s u r f a c e s and i s p a r t i c u l a r l y u s e f u lf o r c l e a n i n g a metal o r metal a l l o y o f i r o n , aluminum,z i n c , c o p p e r , m a g n e s i u m o r m a n g a n e s e f o r t h e purposeo f c o n d i t i o n i n g such metal o r metal a l l o y p r i o r t o c h r om a te o r p h o s p h a t e c o n v e r s i o n c o a t i n g , e l e c t r o c o a t i n g ,g a l v a n i z i n g o r p a i n t i n g . However, due t o i t s i n h i b i t i n ga c t i o n , i t should not be us ed f o r c l e a n i n g s t e e l or mang a n e s e p r i o r t o z i n c p h o s p h a t i z i n g o r p r i o r t o h o t d i pg a l v a n i z i n g o f s t e e l .In order t o i n c r e a s e r i n s a b i l i t y or t o r e m o v e o i l f r o mt h e s u r f a c e s t o be cleaned or f o r s p e c i a l p u r p o s e s , s u rf a c t a n t s , d e o x i d a n t s , d e s c a l e r s and s o l v e n t s o r h y d r o t o p e sc a n be added.The f o l l o w i n g e x a m p l e s i l l u s t r a t e t h e i n g r e d i e n t s i nt y p i c a l f o r m u l a t i o n s f o r s p e c i a l p u r p o s e s .

EXAMPLE HT h i s example i l l u s t r a t e s a f o r m u l a t i o n f o r s t e e l c l e a n

i n g b y i m m e r s i o n ( w i t h o r w i t h o u t a g i t a t i o n ) o r bys p r a y i n g ,

15

20

25

30

35

40

45

55

60

65

70

75

T h e i n g r e d i e n t s i n t h i s f o r m u l a t i o n a r e a s f o l l o w s :I n g r e d i e n t s : P a r t s b y w e i g h t

H3BO3 (technical) ___;______________ _ 50-100Chelate ___________________________ ._ 3ODe-oxidant or de scaler ________________ 10Water ______________________________ 200Pota s s ium h y d ro xi d e (45 a q u e o u s s o l u -

t i o n ) _____________________________ 200-3100Surfactant ___________________________ 30 60C o u p l i n g a g e n t i f r e q u i r e d ) .

EXAMPLE I IT h i s e x a m p l e i l l u s t r a t e s t h e i n g r e d i e n t s u s e d f o r p r e

p a r i n g a f o r m u l a t i o n ? o r e l e c t r o c l e a n i n g s t e e l .T h e i n g r e d i e n t s i n t h i s formulation a r e a s f o l l o w s :I n g r e d i e n t s : P a r t s b y w e i g h t

H3BO3 (technical) _________________ _ 50-100Chelate ___________________________.. 5 10De-oxidant or d e~ s c a l e r _______________ 20-50P o t a s s i u m h y d r o x i d e (45% a q u e o u s s o l u

t i o n ) ____________________________; 200-500Soda ash ___________________________ . 50-100W a t e r t o c l a r i t y a n d r e q u i r e d S p . G . ) .Surfactant system ___________________ ..

EXAMPLE I VT h i s e x a m p l e i l l u s t r a t e s t h e i n g r e d i e n t s u s e d f o r p r e

p a r i n g a f o r m u l a t i o n f o r c l e a n i n g n o n - f e r r o u s m e t a l s .T h e i n g r e d i e n t s i n t h i s formulation a r e a s f o l l o w s :

5-20

I n g r e d i e n t s : P a r t s b y w e i g h tH3BO3 (technical) ____________________ . 200Chelate _____________________________ _ 150Water ______________________________ _ 1,000P o t a s s i u m h y d r o x i d e ( 4 5 a q u e o u s s o l u

tion) _____________________________ ._ 800Soda ash _____1___________ _' ____________ 50De-oxidant ___________________________ _ 50S u r f a c t a n t system ____________________ _'_ 20

I n t h e f o r e g o i n g e x a m p l e s t h e c h e l a t e i s p r e f e r a b l y t e t r asodium e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t a t e (EDT A) b u t c a n b e ,f o r example, a c e t i c a c i d or i t s s o d i u m s a l t , o x a l i c a c i d ori t s sodium s a l t , t a r t a r i c a c i d o r i t s p o t a s s i u m s a l t , g l u c o n i ca c i d o r i t s sodium s a l t , l a c t i c a c i d o r i t s s o d i u m s a l t , t r is o d i u m ( N -h y d r o x y e t h y l ) e t h y l e n e d i a m i n e t r i a c e t a t e , d isodium s a l t o f e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t i c a c i d , t h e t r isodium s a l t o f e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t i c a c i d , t r i s o d i u mn i t r i l o t r i a c e t a t e , o r p e n t a s o d i u m d i e t h y l e n e t r i a m i n e p e n t aa c e t a t e .T h e s u r f a c t a n t s ca n be any o f t h e n o n i o n i c , a n i o n i c oro r amphoteric s u r f a c t a n t s d i s c l o s e d i n McCutcheons 1970A n n u a l e n t i t l e d Detergents a n d Emulsi?ers.

C o u p l i n g a g e n t s which can b e employed a r e x y l e n e s u lfonate a n d oxyethylated phenols.Examples o f d e - o x i d a n t s and d e - s c a l e r s which can bea d d e d a r e those materials whic h are known o be e f f e c t i v ef o r t h i s p u r p o s e , i n c l u d i n g n i t r a t e s , n i t r i t e s , s u l f a t e s , s u l? t e s , c h l o r i d e s , g l u c o n a t e s , c i t r a t e s , o x a l a t e s , ? u o b o r a t e s ,s i l i c o ? u o r i d e s , a c e t a t e s , l i g n i n s u l f o n a t e s and i n so mec a s e s , phosphates.T h e t y p e s o f s o l v e n t s o r h y d r o t o p i c a g e n t s which can bee m p l o y e d i n c l u d e g l y c e r i n e , w a t e r s o l u b l e a l c o h o l s , a n dg l y c o l s and t h e w a t e r s o l u b l e l o w e r a l k y l e t h e r s o f g l y c o l ss u c h a s , f o r e x a m p l e , t h e m o n o e t h y l e t h e r o f e t h y l e n e g l yc o l , or t h e monoethylether o f d i e t h y l e n e g l y c o l .I n p r e p a r i n g t h e c o m p o s i t i o n s o f E x a m p l e s I I , I I I a n dI V , t h e b o r i c a c i d , c h e l a t e and p o t a s s i u m h y d r o x i d e a r er e a c t e d a s d e s c r i b e d i n Example I and t h e o t h e r i n g r e d ie n t s a r e a d d e d l a t e r .T h e i n v e n t i o n p r o v i d e s a l i q u i d c o m p o s i t i o n i n c o n c e nt r a t e d for m which can be d i l u t e d with water a n d u se d a sa n a l k a l i n e c l e a n e r and which r e s i s t s c r y s t a l s e p a r a t i o n a tt e m p e r a t u r e s a s low a s 4 C . T h e i n v e n t i o n a l s o p r o v i d e san a l k a l i n e c l e a n e r which s a t i s ? e s a n t i - p o l l u t i o n r e q u i r e

8/12/2019 Boric Edta Glass Cleaner

3/3

3 , 8 4 0 , 4 8 15m e n t s a n d w h i c h i s c o m p a t i b l e w i t h v a r i o u s t y p e s o f a d d it i v e s s u c h a s c e r t a i n t y p e s o f s u r f a c t a n t s , m a n y d i f f e r e n tt y p e s o f d e - o x i d a n t s and d e - s c a l e r s , and w e l l known r e a di l y o b t a i n a b l e s o l v e n t s a n d h y d r o t o p e s . T h i s t y p e o fc l e a n e r i s u n u s u a l l y v e r s a t i l e f o r c l e a n i n g a l l t y p e s o f f e rr o u s and n o n - f e r r o u s m e t a l s u r f a c e s and a l s o f o r c l e a n i n gp l a s t i c , g l a s s a n d o t h e r n o n- m e t a l l i c s u r f a c e s .The i n v e n t i o n i s h e r e b y c l a i m e d a s f o l l o w s :1 . A r o d u c t c o n s i s t i n g e s s e n t i a l l y o f t h e p r o d u c t o f r ea c t i o n i n aqueous s o l u t i o n o f b o r i c a c i d , an a l i p h a t i c c a rb o x y l i c c h e l a t i n g a g e n t a n d p o t a s s i u m h y d r o x i d e r e a c t e da t a pH i t h i n t h e r a n g e o f 9 . 6 t o 1 0 . 5 i n p r o p o r t i o n s t og i v e a homogeneous s o l u t i o n which i s n o n - ? o c c u l a t i n g a t2 0 C . , s a i d c h e l a t i n g a g e n t b e i n g from t h e g r o u p c o n s i s ti n g o f g l u c o n i c a c i d a n d W a t e r s o l u b l e g l u c o n a t e s , t a r t a r i ca c i d and w a t e r s o l u b l e t a r t r a t e s , c i t r i c a c i d and w a t e r s o l ub l e c i t r a t e s , o x a l i c a c i d and W a t e r s o l u b l e o x a l a t e s , l a c t i ca c i d and w a t e r s o l u b l e l a c t a t e s , e t h y l e n e d i a m i n e t e t r aa c e t i c a c i d and i t s w a t e r s o l u b l e s a l t s , N - h y d r o x y e t h y le t h y l e n e diamine t r i a c e t i c a c i d and i t s water s o l u b l e s a l t s , dn i t r i l o t r i a c e t i c a c i d and i t s w a t e r s o l u b l e s a l t s , and d i e t h y le n e t r i a m i n e p e n t a a c e t i c a c i d and i t s w a t e r s o l u b l e s a l t s ,t h e molar r a t i o o f b o r i c a c i d , c a l c u l a t e d a s B 2 0 3 , t o p o t a ssium h y d r o x i d e , c a l c u l a t e d a s K20, b e i n g w i t h i n t h e r a n g eo f 1 : 3 t o 3 : 1 a n d t h e q u a n t i t y o f s a i d c h e l a t i n g a g e n tb e i n g s u ? i c i e n t t o i n h i b i t p r e c i p i t a t i o n , t h e r e s u l t a n t s o l ut i o n c o n t a i n i n g 4 0 t o 60% b y w e i g h t d i s s o l v e d s o l i d s .2 . A o m p o s i t i o n a s c l a i m e d i n c l a i m 1 i n which t h emolar r a t i o o f b o r i c a c i d , c a l c u l a t e d a s B 2 0 3 , t o p o t a ssium h y d r o x i d e , c a l c u l a t e d a s K20, i s W i t h i n t h e r a n g eo f a p p r o x i m a t e l y 1 : 2 t o 1 : 1 and t h e q u a n t i t y o f s a i dc h e l a t i n g a g e n t i s s u ? i c i e n t t o i n h i b i t p r e c i p i t a t i o n .3 . A o m p o s i t i o n a s c l a i m e d i n c l a i m 1 i n which t h em o l a r r a t i o o f c a r b o x y i n s a i d c h e l a t i n g a g e n t t o K20 i sw i t h i n t h e r a n g e o f 1 : 3 t o 3 : 1 .4 . A o m p o s i t i o n a s c l a i m e d i n c l a i m 1 i n which s a i dc h e l a t i n g a g e n t i s t e t r a s o d i u m e t h y l e n e d i a m i n e t e t r aa c e t a t e .5 . A r o c e s s o f p r e p a r i n g an a q u e o u s a l k a l i n e b o r a t es o l u t i o n which c o m p r i s e s m i x i n g b o r i c a c i d a n d a n a l ip h a t i c c a r b o x y l i c c h e l a t i n g a g e n t w i t h w a t e r a n d m i x i n gt h e r e s u l t a n t m i x t u r e w i t h a n a q u e o u s s o l u t i o n o f p o t a ss i u m h y d r o x i d e , t h e amount o f b o r i c a c i d b e i n g s u ? i c i e n tt o g i v e a pH i t h i n t h e range o f 9 . 6 t o 1 0 . 5 a nd t h e a m o u n to f c h e l a t i n g a g e n t b e i n g s u f ? c i e n t t o i n h i b i t ? o c c u l a t i o no f p o t a s s i u m h y d r o x i d e , a n d c o n t i n u i n g s a i d m i x i n g u n t i la h o m o g e n e o u s s o l u t i o n i s o b t a i n e d , s a i d c h e l a t i n g a g e n t

10

15

25

35

40

45

6b e i n g f r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o r g l u c o n i c a c i d a n d w a t e rs o l u b l e g l u c o n a t e s , t a r t a r i c a c i d and w a t e r s o l u b l e t a rt r a t e s , c i t r i c a c i d and w a t e r s o l u b l e c i t r a t e s , o x a l i c a c i dand w a t e r s o l u b l e o x a l a t e s , l a c t i c a c i d and w a t e r s o l u b l el a c t a t e s , e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t i c a c i d and i t s w a t e rs o l u b l e s a l t s , N - h y d r o x y e t h y l e t h y l e n e d i a m i n e t r i a c e t i ca c i d and i t s w a t e r s o l u b l e s a l t s , n i t r i l o t r i a c e t i c a c i d and i t sw a t e r s o l u b l e s a l t s , a n d d i e t h y l e n e t r i a m i n e p e n t a a c e t i ca c i d and i t s w a t e r s o l u b l e s a l t s , t h e m o l a r r a t i o o f b o r i ca c i d , c a l c u l a t e d a s B 2 0 3 , t o p o t a s s i u m h y d r o x i d e , c a l c ul a t e d a s K20, b e i n g w i t h i n t h e r a n g e o f 1 : 3 t o 3 : 1 , t h er e s u l t a n t s o l u t i o n c o n t a i n i n g 40% t o 60% b y w e i g h t d i s s o l v e d s o l i d s .6 . A r o c e s s a s claimed i n c l a i m 5 i n which t h e weightr a t i o o f b o r i c a c i d t o p o t a s s i u m h y d r o x i d e i s a p p r o x i m a t e l y1 : 9 t o 3 : 2 a n d t h e w e i g h t r a t i o o f s a i d c h e l a t i n g a g e n tt o p o t a s s i u m h y d r o x i d e i s w i t h i n t h e r a n g e o f 3 : 1 0 t o 1 : 2 .

7 . A r o c e s s a s claimed i n claim 5 i n which t h e concent r a t i o n o f t h e com ponents o f s a i d s o l u t i o n i s s u ? i c i e n t t og e n e r a t e i n s i t u a t e m p e r a t u r e o f a t l e a s t 6 0 C .S . A r o c e s s a s claimed i n c l a i m 5 i n which s a i d c h e l a ti n g a g e n t i s t e t r a s o d i u m e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t a t e .9 . A r o c e s s a s claimed i n claim 5 i n which s a i d c h e l a t ~i n g a g e n t c o n s t i t u t e s 30% t o 50% b y w e i g h t o f s a i d p o t a ss i u m h y d r o x i d e .1 0 . A r o c e s s o f c l e a n i n g s u r f a c e s w h i c h c o m p r i s e s p r eparing a s o l u t i o n a s claimed i n claim 1 a s a concentrateds o l u t i o n c o n t a i n i n g 40% t o 60% b y w e i g h t d i s s o l v e ds o l i d s , d i l u t i n g s a i d c o n c e n t r a t e d s o l u t i o n w i t h w a t e r t o ac o n c e n t r a t i o n o f a b o u t 1 % t o 5 b y w e i g h t d i s s o l v e ds o l i d s a n d applying s a i d d i l u t e s o l u t i o n a s a cleaner t o as u r f a c e t o be c l e a n e d .

R e f e r e n c e s w l i t e dUNITED STATES PATENTS

3,634,338 1 / 1 9 7 2 Laugle e t a 1 . ______ __ 252139FOREIGN PATENTS

2 4 1 , 7 5 4 11/1959 A us tr alia _________ _ 252156LEON . ROSDOL, P r i m a r y E x a m i n e rE . L . ROLLINS, A s s i s t a n t Examiner

US. C l . X.R.2 5 2 1 3 6 , 1 5 6 , 5 2 7