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8/10/2019 Wheel Cleaning Com. Acd
1/5
United S t a t e s Patent [ 1 9 1
l l l l l l l l l l l l l l I l l l l l l l I I I I I H L Q Q L Q Q I S Q Q Q I I I I l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l
[ 1 1 ] P a t e n t Number:
5 , 5 5 6 , 8 3 3
Howe [ 4 5 ]
D a t e o f
P a t e n t :
S e p .
1 7 , 1 9 9 6
[54] WHEEL
LEANING COMPOSITION 4 472 205
9/1984
Cortner . . . . . .
.
. . . . . . .
.
.. 134/27
CONTAINING ACE) FLUORIDE SALTS 4 , 5 3 2 , 0 6 5 7 / 1 9 8 5 Cohen e t a 1 . 2 5 2 / 1 3 5
4 614 607 9 1986Loch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
252 142
[75]
Inventor:
Michael
Howe
Mission
i e - i 0 ,
C alif
4,738,876 4/1988
George
e t
a 1 . . .
427/299
5 156 687 10/1992 Ushio et a1. . . . . .
.
. . . . . . .. 134/40
A s s i g n e e z
A r mo r
P r o d u c t s
C o r p o r a t i o n 5 , 1 6 4 , 0 1 8 B a r c e l o n a , J 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
l i s o V i e j o ,
C a l i f .
FOREIGN
ATENT DOCUMENTS
[ 2 1 ] A p p l
No_
4 1 3 9 2 6 1 1 7 9 8 6 0 2 / 1 9 7 0 U n i t e d
K i n g d o m .
. ..
.
_ Primary
ExaminerChristine
Skane
[ 2 2 ] F l l e d '
Man 2 9 1 9 9 5 A s s i s t a n t E x a m i n e r - L o r n a
M.
Douyon
R e l a t e d U _ S _ A p p l i c a t io n
D a t a
A t t o r n e y , A g e n t , o r F i r m F l e h r , H o h b a c h , T e s t , A l b n ' t t o n
H e r b e r t
[ 6 3 ]
d c g r r l l i i n u a t i o n
o f S e r . N o . 1 6 6 , 1 8 5 , D e c . 1 0 , 1 9 9 3 , a b a n - [ 5 7 ]
ABSTRACT
[ 5 1 ]
I n t . C l . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 0 1 1 1 ) 3 / 0 4 ; 0 1 1 1 )
3 / 4 3 ; An
a q u e o u s
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n i s
d i s c l o s e d t h a t i s
u s e f u l
C 1 1 1 )
7 / 0 4 .
CHD
/ 5 0
f o r
c l e a n i n g
w h e e l
s o i l s
f r o m
s u r f a c e s
o f
p a i n t e d
s t e e l ,
[ 5 2 ] p a i n t e d a l u m i n u m ,
C h I O l I l C , s t a i n l e s s
S 1 6 6 1 ,
c l e a r c o a t e d
[ 5 8 ] F i e l d o f
2 5 2 / 1 6 2
7 9
3 a l u m i n u m
a n d
p l a s t i c . T h e c l e a n i n g c o m p o s i t i o n
e f f e c t i v e l y
2 5 2 / 7 9 4 , 2
3
3 8 2 8 r e m o v e s o r g a n i c
a n d
i n o r g a n i c s o i l s f r o m
t h e s e
s u r f a c e s
46 4 1 without p i t t i n g , e t c h i n g o r h a z i n g .
The
c l e a n i n g composition
i s
e f f e c t i v e w i t h o u t s c r u b b i n g . The c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d c o m p r i s e s a t l e a s t o n e
a c i d ? u o r i d e
s a l t a n d
a t l e a s t
one
o r g a n i c
s o i l
r e m o v i n g
a g e n t s e l e c t e d f r o m t h e g r o u p
c o n
U . S . PATENT DOCUMENTS s i s t i n g o f d e t e r g e n t s a n d o r g a n i c s o l v e n t s .
T h e
pH
o f
t h e
3 9 6 9
1 3 5 7 / 1 9 7 6 K i n g e t a l
1 3 4 / 4 1
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n i s from a b o u t 3 . 5 t o a b o u t 6 . 0 .
4 : 1 8 1 : 6 2 3 1 / 1 9 8 0
D i l l a r s t o n e e t
a 1 . . 2 5 2 / 1 4 3
4 , 3 4 6 ,1 2 8 8 / 1 9 8 2 Loch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 7 / 3 2 8 11
Claims,
N0 rawings
8/10/2019 Wheel Cleaning Com. Acd
2/5
5 , 5 5 6 , 8 3 3
1
WHEELCLEANING COMPOSITION
CONTAININ G ACID FLUORIDE SALTS
T h i s i s a c o n t i n u a t i o n o f
a p p l i c a t i o n
S e r .
N o .
0 8 / 1 6 6 , 1 8 5
? l e d 1 0 D e c .
1 9 9 3 now
a b a n d o n e d .
FIELD OFTHE NVENTION
T h i s i n v e n t i o n r e l a t e s t o a c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
s u i t a b l e
f o r u s e on a u t o m o t i v e and t r u ck w h e e l s .
BACKGROUND OF
THE
NVENTION
V a r i o u s c l e a n i n g c o m p o s i t i o n s h a v e b e e n u s e d f o r c l e a n
i n g a u t o m o t i v e
w h e e l s . D e t e r g e n t f o r m u l a t i o n s
h a v e b e e n
c o r r u n e r c i a l i z e d f o r s u c h
u s a g e , b u t t h e y
h a v e
t h e d i s a d v a n
t a g e
o f
r e q u i r i n g much
s c r u b b i n g
a n d h a r d work
o
remove
t h e s o i l s a d h e r e d t o t h e w h e e l s . G e n e ra l l y s u c h f o r m u l a t i o n s
a r e
o n l y
p a r t i a l l y e f f e c t i v e .
A c i d
c l e a n e r s r e p l a c e d
d e t e r g e n t
f o r m u l a t i o n s
a s t h e
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n o f
c h o i c e f o r w h e e l s . T h e s e c l e a n e r s
u s u a l l y c o n s i s t
o f
s t r o n g a c i d s s u c h a s p h o s p h o r i c , h y d r o
c h l o r i c ,
s u l f u r i c ,
o x a l i c ,
a c e t i c , h y d r o x y a c e t i c , h y d r o ? u o r i c ,
and i t r i c a c i d s , a s
w e l l
a s b l e n d s o f t h e
v a r i o u s
a c i d s . These
p r o d u c t s
a r e
n o t v e r y e f f e c t i v e
i n
r e m o v i n g r o a d s o i l s
f r o m
w h e e l s . T h e y h a v e t h e
a d d i t i o n a l
d i s a d v a n t a g e i n
t h a t
t h e y
a r e h i g h l y c o r r o s i v e t o w h e e l s , p a i n t s a n d p l a s t i c s a n d
t e n d
t o
s t r i p
p a i n t
a n d c h r o m e
a n d d i s c o l o r a l u m i n u m
a n d
c h r o m e . T h e s e p r o d u c t s o f t e n
r e q u i r e
n e u t r a l i z a t i o n s t e p s
w i t h
s t r o n g l y
a l k a l i n e
s o l u t i o n s which can
a l s o c a u s e
c o r
r o s i o n a n d p i t t i n g .
A n o t h e r
t y p e o f
w h e e l
c l e a n e r
i s
b a s e d
on
a l k a l i n e
h a r d
s u r f a c e c l e a n e r s . T h e s e
f o r m u l a s c o n s i s t
m a i n l y
o f d e t e r
g e n t s ,
w a t e r
s o l u b l e
o r g a n i c
s o l v e n t s
s u c h
a s g l y c o l e t h e r ,
a n d
a l k a l i n e m a t e r i a l s s u c h a s
sodium
h y d r o x i d e , p o t a s s i u m
h y d r o x i d e , a n d / o r
a n y
o f t h e a l k a l i n e s i l i c a t e s
a n d
p h o s
p h a t e s .
The d i s a d v a n t a g e s
o f
t h e s e p r o d u c t s a r e t h a t t h e y a r e
n o t
v e r y
e l f e c t i v e a t c l e a n i n g w h e e l s o i l s , a n d t h e h ig h l y
a l k a l i n e n a t u r e
c a n
damage p a i n t e d
a n d aluminum s u r f a c e s .
A l s o , i f t h e y
a r e
a l l o w e d
t o
d r y
o n t h e s u r f a c e ,
t h e y t e n d
t o
l e a v e
i n s o l u b l e
r e s i d u e s .
O u t s i d e o f t h e a u t o m o t i v e
c a r e
i n d u s t r y ,
v a r i o u s
o t h e r
t y p e s
o f c l e a n i n g f o r m u l a t i o n s
h a v e been d e v i s e d f o r u s e a n
m e t a l s u r f a c e s
a n d
i n d u s t r i a l m a c h i n e r y .
H o w e v e r , s u c h
c o m p o s i t i o n s g e n e r a l l y h a v e
t o
b e
u s e d
a t
e l e v a t e d t e m p e r a
t u r e s
a n d
t y p i c a l l y
w o r k
b y
e t c h i n g t h e s u r f a c e
t h a t
i s
c l e a n e d .
F o r e x a m p l e ,
U . S .
P a t . N o . 4 , 6 1 4 , 6 0 7
d e s c r i b e s a
g e l l e d d e o x i d i z e r
c o m p r i s i n g a n
a q u e o u s s o l u t i o n
o f
n i t r i c
a c i d ,
s u l f u r i c
a c i d ,
ammonium b i ? u o r i d e , a n d f u m e d
s i l i c a
which
c l e a n s
aluminum
by
way o f a
c o n s t a n t
e t c h i n g r a t e .
U . S . P a t . N o . 3 , 9 6 9 , 1 3 5 d i s c l o s e s t h e u s e o f a m m o n i u m
? u o r i d e
i n c l e a n i n g c o m p o s i t i o n s f o r
r e m o v i n g r e s i d u e s o n
aluminum
s u r f a c e s
w h i c h
r e m a i n a f t e r t h e p r o d u c t i o n
o f
t h e
m e t a l . To b e e f f e c t i v e , t h e
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
i s
u s e d a t
e l e v a t e d t e m p e r a t u r e s ,
a r o u n d
1 2 0 F .
B r i t i s h p a t e n t N o . 1 , 1 7 9 , 8 6 0 d i s c l o s e s a n a q u e o u s a l k a
l i n e
c l e a n i n g
s o l u t i o n f o r
u s e
on g a l v a n i z e d m e t a l s . The
c l e a n i n g
s o l u t i o n
c o m p r i s e s
? u o r i d e
s a l t s a n d s o l u b l e
s o a p s
i n
a n
a l k a l i n e
a q u e o u s
s o l u t i o n .
E f f e c t i v e
c l e a n i n g o c c u r s
a t
e l e v a t e d t e m p e r a t u r e s b e t w e e n l 2 0 l 6 0 F .
U . S . P a t . N o .
4 , 3 4 6 , 1 2 8 d e s c r i b e s a t a n k p r o c e s s
f o r
p l a t i n g aluminum s u b s t r a t e s .
The
p r o c e s s ? r s t i n v o l v e s a
c l e a n i n g s t e p o f i m m e r s i n g t h e s u b s t r a t e i n a l o w p H i l u t e
a c i d b a t h c o n t a i n i n g a n
a c i d i c
? u o r i d e ~ c o n t a i n i n g s a l t s o
a s
t o
remove s u r f a c e
c o n t a m i n a n t s
from
t h e s u b s t r a t e .
How
1 5
2 5
3 5
45
50
5 5
6 0
6 5
2
e v e r , t h i s c l e a n i n g p r o c e s s r e s u l t s i n some
e t c h i n g o f
t h e
s u b s t r a t e .
SUMMARY OF
THE
NVENTION
I n v i e w o f t h e d e ? c i e n c i e s o f
t h e
p r e s e n t l y a v a i l a b l e
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n s f o r
a u t o m o t i v e
a n d t r u c k w h e e l s
a n d
f o r aluminum s u r f a c e s , i t i s a n o b j e c t
o f
t h e p r e s e n t i n v e n
t i o n t o p r o v i d e
a c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n t h a t
s a f e l y c l e a n s
v a r i o u s w h e e l s u r f a c e s ,
s u c h
a s t h o s e
o f
a l u m i n u m , p a i n t e d
a l u m i n u m , p a i n t e d s t e e l , c h r o m e ,
s t a i n l e s s
s t e e l , c l e a r c o a t e d
a l u m i n u m , a n d p l a s t i c
w h e e l
c o v e r s a n d
h u b
c a p s , w i t h o u t
p i t t i n g ,
e t c h i n g , o r h a z i n g t h e
s u r f a c e c l e a n e d .
I t i s a f u r t h e r o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
t o
p r o v i d e
s u c h a
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n t h a t
i s
e i f e c t i v e w i t h o u t
t h e
n e e d
f o r s c r u b b i n g .
I t
a f u r t h e r o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
t h a t
t h e
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n b e e f f e c t i v e w i t h o u t
t h e r e q u i r e m e n t
o f e l e v a t e d
t e m p e r a t u r e s .
A u r t h e r
o b j e c t i v e
i s t o p r o v i d e
a n
e ? e c t i v e
w h e e l
c l e a n e r
which
a v o i d s
t h e u s e
o f
a l k a l i n e m a t e r i a l s w h i c h c a n s t r i p
p a i n t , c a u s e
m e t a l p i t t i n g ,
a n d l e a v e a n
i n s o l u b l e r e s i d u e .
T h e s e a n d
o t h e r
o b j e c t s
a n d
f e a t u r e s
o f
t h e i n v e n t i o n
w i l l
become a p p a r e n t
t o
t h o s e s k i l l e d
i n
t h e a r t
f r o m
t h e f o l l o w
i n g d e t a i l e d d e s c r i p t i o n a n d a p p e n d e d c l a i m s .
The f o r e g o i n g o b j e c t s a r e
a c h i e v e d
by
a n a q u e o u s
c l e a n
i n g c o m p o s i t i o n c o m p r i s i n g a t l e a s t o n e a c i d
? u o r i d e
s a l t
a n d a t
l e a s t
o n e o r g a n i c s o i l
r e m o v i n g
a g e n t s e l e c t e d
f r o m
t h e
g r o u p c o n s i s t i n g o f e t e r g e n t s a n d o r g a n i c s o l v e n t s . T h e
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
h a s a p H o f a b o u t
3
t o a b o u t
6 . 5
a n d
i s u s e f u l f o r c l e a n i n g
w h e e l s o i l s
f r o m s u r f a c e s
o f
p a i n t e d
s t e e l ,
p a i n t e d
a l u m i n u m ,
c h r o m e ,
s t a i n l e s s
s t e e l ,
c l e a r
c o a t e d
a l u m i n u m , a n d
l a s t i c ,
s a i d c l e a n i n g c o m p o s i t i o n . T y p i c a l l y ,
t h e a c i d
? u o r i d e
s a l t
i s u s e d i n a n
amount
o f from a b o u t
1
t o a b o u t 20
w e i g h t
p e r c e n t . Wh en i t i s d e s i r e d t o c l e a n
u n c o a t e d
a l u m i n u m s u r f a c e s , t h e
a q u e o u s
c l e a n i n g
compo
s i t i o n p r e f e r a b l y
f u r t h e r c o m p r i s e s a t
l e a s t o n e s o l u b l e
s a l t
i n
a n amount
s o
t h a t
t h e
a n i o n t o
a c i d r a t i o
o f
t h e c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
i s
g r e a t e r t h a n 3 . 5 .
Methods f o r c l e a n i n g
a u t o m o t i v e a n d
t r u c k w h e e l s a r e
a l s o d i s c l o s e d . T h e
m e t h o d s c o m p r i s e
a p p l y i n g a c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
c o m p r i s i n g a n
a c i d
? u o r i d e
s a l t
t o
t h e
w h e e l
s u r f a c e t o b e c l e a n e d , a l l o w i n g t h e c l e a n i n g c o m p o s i t i o n t o
b e
c o n t a c t e d
w i t h t h e s u r f a c e f o r a b o u t 1 t o 5 m i n u t e s ,
a n d
r i n s i n g
t h e
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n f r o m t h e
s u r f a c e w i t h
w a t e r .
DETAILED
DESCRIPTION OF THE
INVENTION
C l e a n i n g f o r m u l a t i o n s f o r u s e on a u t o m o t i v e and
t r u c k
w h e e l s m u s t b e e f f e c t i v e a t
r e m o v i n g
b r a k e d u s t , r o a d
s o i l s ,
a n d t h e
p a r t i a l l y
o x i d i z e d o r g a n i c l a y e r w h i c h b i n d s t h e s o i l
t o t h e w h e e l . H o w e v e r , f o r a e s t h e t i c r e a s o n s , t h e c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
m u s t
b e
c a p a b l e o f
c l e a n i n g
t h e
w h e e l s
w i t h o u t
e t c h i n g o r p i t t i n g t h e m .
The c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n s
d i s c l o s e d
h e r e i n
a r e
e f f e c t i v e
a t c l e a n i n g
w h e e l
s u r f a c e s
f o n n e d o f
p a i n t e d
s t e e l ,
p a i n t e d
a l u m i n u m , c h r o m e ,
s t a i n l e s s
s t e e l ,
c l e a r
c o a t e d
a l u m i n u m ,
o r
p l a s t i c ,
w i t h o u t e t c h i n g o r p i t t i n g t h e s e s u r f a c e s . The
c 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 a ? u o r i d e s a l t o r c o m b i n a t i o n
o f
? u o r i d e s a l t s . T h e ? u o r i d e s a l t - c o n t a i n i n g c l e a n i n g f o r
m u l a t i o n s
o f t h e p r i o r a r t t y p i c a l l y f u n c t i o n b y e t c h i n g t h e
s u r f a c e
t o be c l e a n e d , and t h u s a r e
u n s u i t a b l e
f o r u s e on
w h e e l s u r f a c e s .
8/10/2019 Wheel Cleaning Com. Acd
3/5
5 , 5 5 6 , 8 3 3
3
The
a c t i v e i n g r e d i e n t s i n t h e
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n a r e
a c i d ? u o r i d e
s a l t s a n d d e t e r g e n t s o r o r g a n i c
s o l v e n t s .
As
u s e d h e r e i n ,
t h e t e r m
a c i d ? u o r i d e s a l t
r e f e r s
t o
a
p a r t i a l l y
n e u t r a l i z e d s a l t
o f
h y d r o g e n ? u o r i d e a n d o t h e r
? u o r i d e
s a l t s
which when d i s s o l v e d i n
w a t e r have
a
pH f l e s s
t h a n 7 . The
a c i d ? u o r i d e
s a l t s
e f f e c t i v e l y
d i s s o l v e i n o r g a n i c
s o i l s
s u c h
a s
b r a k e d u s t ,
w h i l e t h e d e t e r g e n t s
a n d / o r o r g a n i c s o l v e n t s
d i s s o l v e
a n d
e m u l s i f y t h e
o r g a n i c
s o i l s . A c c o r d i n g l y , a s
u s e d
h e r e i n , t h e
t e r m
o r g a n i c s o i l r e m o v i n g a g e n t r e f e r s t o
d e t e r g e n t s
a n d / o r o r g a n i c s o l v e n t s t h a t a r e c a p a b l e o f
d i s
s o l v i n g a n d e m u l s i f y i n g o r g a n i c s o i l s .
S u i t a b l e
a c i d ? u o r i d e
s a l t s i n c l u d e m e t a l ? u o r i d e s , s u c h
a s a l k a l i m e t a l
? u o r i d e s ,
a n d
ammonium
? u o r i d e s . S p e c i ? c
a c i d ? u o r i d e
s a l t s
a r e p o t a s s i u m b i ? u o r i d e , s o d i u m
b i ? u o
r i d e ,
ammonium
? u o r i d e s , c a l c i u m
? u o r o p h o s p h a t e s ,
a m moni u m b i ? u o r i d e , s o d i u m ? u o r o s i l i c a t e s ,
a n d t h e
l i k e .
T h e y a r e e f f e c t i v e i n r e m o v i n g i n o r g a n i c
s o i l s
f r o m w h e e l
s u r f a c e s
w i t h o u t
e t c h i n g t h e s u r f a c e
when u s e d
i n
a m o u n t s
o f a b o u t 1 t o a b o u t 2 0
p e r c e n t
b y w e ig h t . P r e f e r a b l y t h e y a r e
u s e d
i n
a m o u n t s
o f
a b o u t
5
t o
a b o u t
1 5
p e r c e n t
b y
w e i g h t .
F o r m u l a t i o n s
c o n t a i n i n g
g r e a t e r
t h a n 2 0 p e r c e n t b y w e i g h t
c a n
be
p r e p a r e d , however c o s t becomes a
f a c t o r ,
u n l e s s t h e
c l e a n i n g
s o l u t i o n
i s p r e p a r e d
a s a
c o n c e n t r a t e
which
s
t o b e
d i l u t e d
p r i o r t o u s e . C r y s t a l l i z a t i o n
a n d
s o l u b i l i t y o f t h e a c i d
? u o r i d e
s a l t s
a n d
o t h e r i n g r e d i e n t s c a n
a l s o
b e a
p r o b l e m
i n
some f o r m u l a t i o n s
when g r e a t e r
t h a n
2 0
p e r c e n t
b y
w e i g h t
o f t h e s a l t i s u s e d . The
pH
o f t h e f o r m u l a t i o n s i s p r e f e r a b l y
b e t w e e n 3 . 0
t o a b o u t
6 . 5 . A t p H b e l o w 3 . 0
h a z i n g
a n d
e t c h i n g
o f t h e s u r f a c e
w h i c h i s
c l e a n e d
c a n o c c u r ,
t h u s
d a m a g i n g t h e w h e e l .
A b o v e
pH 6 . 5 c l e a n i n g e f f e c t i v e n e s s
d e c l i n e s .
S u i t a b l e d e t e r g e n t s
a r e
a l l y d e t e r g e n t s c a p a b l e o f
d i s s o l v
i n g a n d
e m u l s i f y i n g o r g a n i c s o i l s .
S u c h
d e t e r g e n t s
i n c l u d e ,
b u t
a r e n o t l i m i t e d t o , t h e a n i o n i c s y n t h e t i c d e t e r g e n t s s u c h
a s a l k y l
s u l f a t e s
s u c h a s
s o d i u m
l a u r y l s u l f a t e , a l k y l e t h e r
s u l f a t e s , a n d l i n e a r a l k y l
b e n z e n e
s u l f o n a t e s . A d d i t i o n a l l y ,
v a r i o u s
n o n i o n i c s u r f a c t a n t s c a n b e
u s e d
i n t h e
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n .
F o r
e x a m p l e , s u i t a b l e
n o n i o n i c s u r f a c t a n t s
i n c l u d e
c o c o n u t
d i e t h a n o l a r n i d e , a m i n e o x i d e s ,
n o n y l p h e
n o l e t h o x y l a t e ,
e t h o x y l a t e d
a l c o h o l s , e t h o x y l a t e p r o p o x y
l a t e d b l o c k c o - p o l y m e r s , a n d t h e l i k e .
O t h e r s u i t a b l e
d e t e r
g e n t s
i n c l u d e c a t i o n i c
q u a t e m a r y ammonium
s u r f a c t a n t s
a n d
a r n p h o t e r i c s s u c h
a s
c o c o a m p h o c a r b o x y g l y c e r i n a t e ,
c o c a r n i d o p r o p y l b e t a i n e s , l a u r o a m p h o g l y c e r i n a t e , o r t h e
l i k e .
The
a m o u n t
o f
d e t e r g e n t
u s e d i n
t h e
c o m p o s i t i o n i s n o t
c r i t i c a l
s o l o n g
a s
i t
r e m a i n s
s o l u b l e i n
a n
aqueous
s o l u t i o n
a t p H o f a b o u t 3 . 0
t o
6 . 5
a n d
i s c a p a b l e o f d i s s o l v i n g a n d
e m u l s i f y i n g
o r g a n i c s o i l s .
T h e
a m o u n t
o f d e t e r g e n t u s e d
t y p i c a l l y d e p e n d s
o n
t h e t y p e u s e d F o r e x a m p l e ,
n o n i o n i c
d e t e r g e n t s , s u c h
a s a m i n e
o x i d e s ,
a r e
t y p i c a l l y
u s e d
i n
a m o u n t s
o f
a b o u t
0 . 5
t o a b o u t
3 2 . 5 w e i g h t
p e r c e n t .
A n i o n i c
s y n t h e t i c d e t e r g e n t s a r e t y p i c a l l y u s e d
i n
a m o u n t s
o f
a b o u t
0 . 1 0 - 2 5 w e i g h t p e r c e n t d e p e n d i n g
o n t h e d e s i r e d
l e v e l o f
f o a m i n g .
O r g a n i c
s o l v e n t s w h i c h
c a n b e u s e d
i n t h e c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n s i n c l u d e ,
b u t
a r e
n o t l i m i t e d
t o ,
g l y c o l s s u c h a s
p r o p y l e n e
g l y c o l
a n d g l y c o l
e t h e r s ,
h y d r o c a r b o n s , n - m e t h y l
p y r r o l i d o n e a n d i t s d e r i v a t i v e s ,
k e t o n e s ,
l a c t o n e s ,
a n d t e r
p e n e s
s u c h a s
d - l i m o n e n e . A
a r t i c u l a r l y s u i t a b l e
o r g a n i c
s o l v e n t
i s
e t h y l e n e g l y c o l
m o n o b u t y l
e t h e r ,
s o l d
u n d e r
t h e
t r a d e
name B u t y l
C e l l o s o l v e .
S u c h
o r g a n i c s o l v e n t s
a r e
t y p i c a l l y
u s e d
i n
a m o u n t s o f a b o u t 2 w e i g h t p e r c e n t t o a b o u t
4 0 w e i g h t
p e r c e n t .
They
a r e p r e f e r a b l y u s e d i n a m o u n t s o f
a b o u t 1 5 t o a b o u t 2 5 w e i g h t
p e r c e n t .
P r e f e r a b l e h y d r o c a r
b o n - t y p e o r g a n i c
s o l v e n t s a r e t h e t e r p e n e s w h i c h a r e
h y d r o
c a r b o n s i n
e s s e n t i a l
o i l s , r e s i n s a n d
o t h e r
v e g e t a b l e
a r o m a t i c
1 0
2 5
45
5 0
5 5
60
65
4
p r o d u c t s which c a n a c t
a s
s o l v e n t s a n d
d i s p e r s i n g
a g e n t s .
P r e f e r r e d t e r p e n e s i n c l u d e l i m o n e n e , d i p e n t e n e , t e r p i n e n e ,
a n d o t h e r
m o n o c y c l i c
a n d
b i c y c l i c
t e r p e n e s . T e r p e n e s
a r e
t y p i c a l l y u s e d
i n
a m o u n t s
o f
l e s s
t h a n a b o u t 8 w e i g h t
p e r c e n t .
C 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 t h e a c i d ? u o r i d e
s a l t
a n d d e t e r g e n t
o r
o r g a n i c s o l v e n t
i n
t h e f o r m u l a t i o n s
d e s c r i b e d h e r e i n
c a n
be u s e d
t o e ? e c t i v e l y
c l e a n t h e s u r f a c e s
o f
m o s t
w h e e l s ,
i n c l u d i n g
p a i n t e d
s t e e l ,
p a i n t e d
a l u m i n u m ,
c h r o m e , s t a i n l e s s s t e e l ,
c l e a r
c o a t e d
a l u m i n u m , a n d
p l a s t i c .
H o w e v e r , f o r
c l e a n i n g u n t r e a t e d
a l u m i n u m s u r f a c e s
i t
i s
n e c e s s a r y t o
p r e v e n t
h a z i n g o f t h e a l u m i n u m . H a z i n g
i s
t h e
d e v e l o p m e n t o f a h y d r a t e d
aluminum
o x i d e
l a y e r
o n
t h e
s u r f a c e
o f
t h e w h e e l . C e r ta i n e m b o d i m e n t s
o f
t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n a r e e f f e c t i v e a t c l e a n i n g u n c o a t e d
aluminum
w i t h
o u t
c a u s i n g
h a z i n g . I t
h a s
b e e n f o u n d t h a t
t h e
r a t i o o f a n i o n
t o a c i d
i s a n
i m p o r t a n t v a r i a b l e
t o c o n s i d e r
i n t h e formula
t i o n o f a
c l e a n i n g
s o l u t i o n
t h a t i s
t o
b e u s e d on u n t r e a t e d
aluminum. T h i s
r a t i o
i s a
mole
a t i o
w h e r e i n t h e number
o f
m o l e s
o f
a n i o n s i s d i v i d e d
b y
t h e
number
o f m o l e s o f t h e
a c i d . F o r e x a m p l e ,
HZSO4
h a s a r a t i o o f ( 1 ) S O 4 / 2 H + , o r 0 . 5 .
H _ , , P O 4 h a s a r a t i o o f ( l ) P O 4 / 3 H + - - 0 . 3 3 .
The
p r e s e n t
i n v e n
t i o n p r o v i d e s c l e a n i n g f o r m u l a t i o n s t h a t s a f e l y
c l e a n
u n t r e a t e d
aluminum w i t h r e d u c e d
h a z i n g
t o
no h a z i n g
w h e r e i n t h e m o l a r
r a t i o o f a n i o n t o
a c i d i s
a b o u t
3 . 5
o r m o r e .
P r e f e r a b l y
t h e
m o l a r r a t i o
o f
a n i o n t o a c i d i s a b o u t 4 . 0 o r
m o r e .
The
a n i o n t o
a c i d
r a t i o o f
t h e p r e s e n t
f o r m u l a t i o n s c a n
b e i n c r e a s e d
i n t o
t h e d e s i r e d
r a n g e s u i t a b l e
f o r
c l e a n i n g
u n t r e a t e d
a l u m i n u m b y t h e a d d i t i o n
o f
s o l u b l e
s a l t s .
S u i t a b l e
s a l t s a r e a n y
s a l t t h a t i s s o l u b l e
e n o u g h t o p r o v i d e
t h e d e s i r e d
amount o f
a n i o n s .
A m m o n i u m
? u o r i d e
a n d a m m o n i u m
a c e t a t e a r e e x a m p l e s o f
s a l t s
which h a v e
s u ? i c i e n t
s o l u b i l i t y
t o
p r o v i d e a n i o n
t o
a c i d
r a t i o s
i n t h e
f o r m u l a t i o n s
o f
t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n o f g r e a t e r t h a n 4 . 0 .
The c l e a n i n g c o m p o s i t i o n c a n c o n t a i n
o t h e r
t y p e s o f
c l e a n i n g a g e n t s i n a d d i t i o n t o t h e ? u o r i d e a c i d s a l t s
a n d
d e t e r g e n t s
o r
s o l v e n t s . F o r e x a m p l e a
s c o u r i n g
a g e n t s u c h
a s
sodium m e t a s i l i c a t e c a n
b e
i n c o r p o r a t e d
i n t o
t h e
f o r m u l a t i o n
i f
u s e d
in a m o u n t s t h a t e n h a n c e c l e a n i n g w i t h o u t p i t t i n g
t h e
s u r f a c e s c l e a n e d . T y p i c a l l y , s c o u r i n g a g e n t s a r e u s e d in
a m o u n t s
up t o a b o u t 2 w e i g h t p e r c e n t . At
l e v e l s m u c h
g r e a t e r t h a n
t h i s ,
t h e
s i l i c a t e t e n d s
t o i n t e r f e r e w i t h t h e
e f f e c t i v e n e s s o f t h e
c l e a n e r u n l e s s
t h e ? u o r i d e s o u r c e i s a
? u o r o s i l i c a t e b a s e d m a t e r i a l .
A d d i t i o n a l l y , n o n - a c t i v e a g e n t s c a n
b e
a d d e d t o
e n h a n c e
v a r i o u s p r o p e r t i e s o f h e c l e a n i n g c o m p o s i t i o n . F o r
e x a m p l e ,
t h i c k e n i n g a g e n t s , s u c h a s p o l y a c r y l i c a c i d s , c l a y , x a n t h a n
g u m s ,
a l g i n a t e s ,
o t h e r n a t u r a l g u m s , a n d t h e l i k e , m a y
b e
a d d e d . The p u r p o s e o f t h e s e m a t e r i a l s
i s
t o
e n h a n c e
t h e
v i s c o s i t y
a n d
t h e r e b y p r o v i d e b e t t e r
c l i n g
o f t h e c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n . C l i n g , a n t i - s a g , o r v i s c o s i t y a l l o w s t h e c l e a n
i n g c o m p o s i t i o n t o
s t a y i n b e t t e r c o n t a c t w i t h v e r t i c a l
s u r f a c e s , t h e r e b y e n h a n c i n g
i t s
e f f e c t i v e n e s s .
V a r io u s e m u l s i ? e r s
a n d
d i s p e r s i n g a g e n t s c a n b e u s e d
s u c h
a s
t h e
p o l y p h o s p h a t e
b u i l d e r s s o d i u m t r i p o l y p h o s p h a t e
a n d t e t r a p o t a s s i u m p y r o p h o s p h a t e , a s
w e l l
a s
sodium
i t r a t e
a n d
o t h e r e m u l s i ? e r s commonly u s e d i n t h e a r t . These
a r e
t y p i c a l l y
u s e d
a t l e v e l s o f a b o u t 0 . 1
t o a b o u t
5 w e i g h t
p e r c e n t a n d m a y a l s o i n c l u d e a c i d p h o s p h a t e s s u c h
a s
mono
a n d
d i s o d i u m p h o s p h a t e a n d
s o d i u m
a c i d
p y r o p h o s p h a t e .
P r o p e l l a n t s ma y a l s o
b e
u s e d s o t h a t t h e c l e a n i n g
com
p o s i t i o n
c a n b e a p p l i e d
a s
a n a e r o s o l S u i t a b l e , p r o p e l l a n t s
i n c l u d e c o m p r e s s e d
i r ,
n i t r o g e n ,
a n d
t h e u s u a l
h y d r o c a r b o n
a n d c h l o r i n a t e d ? u o r o c a r b o n p r o p e l l a n t s .
T y p i c a l l y
t h e s e f o r m u l a s
a r e made b y ? r s t d i s s o l v i n g
t h e
a c i d ? u o r i d e
s a l t s
s i n c e
t h e s e t e n d
t o
b e e n d o t h e r m i c
a n d
8/10/2019 Wheel Cleaning Com. Acd
4/5
5 , 5 5 6 , 8 3 3
5
need t i m e t o go i n t o s o l u t i o n .
The s u r f a c t a n t s a r e
t h e n added
f o l l o w e d
b y t h e
s o l v e n t s .
When i n s o l u b l e s o l v e n t s a r e
u s e d
s u c h
a s
d - l i m o n e n e ,
d i p e n t e n e ,
a n d t h e l i k e , t h e s o l v e n t i s
? r s t
b l e n d e d
i n t o
t h e s u r f a c t a n t s t h e n t h e w a t e r
i s
a d d e d
a n d
mixed
u n t i l
u n i f o r m . The a c i d
? u o r i d e
s a l t
i s
t h e n
a d d e d
e i t h e r i n
a
?ake
f o r m u l a t i o n o r
a s
a
s o l u t i o n
w i t h
enough
w a t e r
t o
s o l u b i l i z e
t h e
? u o r i d e s a l t .
I f
o t h e r m a t e r ia l s
s u c h
a s
s i l i c a t e s o r p h o s p h a t e s
a r e
u s e d ,
t h e y a r e t y p i c a l l y d i s s o l v e d i n t h e
w a t e r
f o l l o w e d b y t h e
d e t e r g e n t s
a n d
s u r f a c t a n t s
w i t h
t h e a c i d ? u o r i d e s a l t b e i n g
added l a s t e i t h e r a s t h e
? a ke
o r a s a s o l u t i o n . When a
s o l u t i o n i s u s e d ,
j u s t enough w a t e r
i s a d d e d
t o
t h e
? a k e t o
d i s s o l v e i t .
I t i s
i m p o r t a n t t o p r e p a r e
a n d
s t o r e t h e s e f o r m u l a s
i n
p l a s t i c o f t h e h i g h d e n s i t y p o l y e t h y l e n e , p o l y p r o p y l e n e , o r
p o l y v i n y l c h l o r i d c
t y p e s . The
c o m p o s i t i o n c a n b e m i x e d
i n
s t a i n l e s s s t e e l
b u t
t h e r e s i d e n c e t i m e
s h o u l d b e
k e p t s h o r t
a s
t h e r e
i s
a t e n d e n c y t o a t t a ck t h e g r a i n b o u n d a r i e s .
C o n t a c t
w i t h g l a s s s h o u l d b e
a v o i d e d b e c a u s e
t c a n
b e e t c h e d
b y
t h e
c o m p o s i t i o n .
The
r e a c t i o n
w i t h g l a s s c a n d e p l e t e t h e
com
p o s i t i o n o f a c t i v e ? u o r i d e
i o n s .
I n
u s e ,
t h e c o m p o s i t i o n c a l l b e
d i s p e n s e d
from a n y
o f
t h e
p l a s t i c
b o t t l e s
a n d s p r a y e r s t y p i c a l l y u s e d , b u t
c a r e m u s t
b e
t a k e n t o
a v o i d
u s i n g
m e t a l p a r t s i n
t h e s p r a y e r s
a s
t h e
m e t a l
p a r t s c a n c o r r o d e a n d
c l o g
t h e
s p r a y i n g
a p p a r a t u s , a n d
b e c a u s e
t h e a d d i t i o n
o f s t a n d a r d c o r r o s i o n
i n h i b i t o r s a r e
n o t
e f f e c t i v e i n t h e
c o m p o s i t i o n s
o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n .
T y p i
c a l
a e r o s o l c a n s c a n n o t be
used
b e c a u s e t h e c o m p o s i t i o n c a n
s t r i p 0 1 f t h e p r o t e c t i v e
t i n
p l a t e a n d o r g a n i c
c o a t i n g s
t y p i
c a l l y u s e d w i t h s u c h
c a n s .
The
s u c c e s s f u l
u s e o f a n
a e r o s o l
foam s m o s t e a s i l y a c h i e v e d t h r o u g h t h e
u s e
o f t e ch n o l o g y
commonly known n t h e a r t
a s b a g - i n - a - c a n .
T h i s
e m p l o y s
a l a m i n a t e d
p l a s t i c
b a g w e l d e d
t o
a
v a l v e
a s s e m b l y
a n d
t h e
a s s e m b l y
i n s e r t e d i n t o
a
n o r m a l a e r o s o l c a n . The c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
i s ? l l e d i n t o t h e
l a m i n a t e d
p l a s t i c b a g .
The
c a n
i s
t h e n
p r e s s u r i z e d
u s i n g a n y
o f t h e
n o r m a l g a s e s s u c h
a s
c o m p r e s s e d
a i r , n i t r o g e n , h y d r o c a r b o n , o r
c h l o r i n a t e d ? u o
r o c a r b o n s .
T h e
p r e s s u r i z i n g g a s i s i n j e c t e d b e t w e e n t h e b a g
a n d t h e c a n
r a t h e r
t h a n
i n t o
t h e b a g . T h i s method o f
p a c k a g i n g
a l s o h a s t h e b e n e ? t
o f
b e i n g a b l e t o s p r a y
r e g a r d l e s s o f t h e o r i e n t a t i o n o f t h e c a n .
The
c a n
s p r a y s
j u s t
a s w e l l u p s i d e down a s i t d o e s r i g h t s i d e u p
o r s i d e w a y s .
I n
o r d e r t h a t t h e i n v e n t i o n d e s c r i b e d h e r e i n m a y be more
f u l l y u n d e r s t o o d ,
t h e
f o l l o w i n g e x a m p l e s
a r e
s e t
f o r t h . I t
s h o u l d b e
u n d e r s t o o d t h a t
t h e s e e x a m p l e s
a r e f o r i l l u s t r a t i v e
p u r p o s e s
o n l y and
a r e n o t
t o be
c o n s t r u e d a s l i m i t i n g
t h e
s c o p e o f
t h e i n v e n t i o n i n
any m a n n e r .
EXAMPLE
P r e p a r a t i o n o f W h e e l C 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 in g
A c i d
F l u o r i d e
S a l t s
a n d
O r g a n i c S o i l R e m o v i n g A g e n t s
C l e a n i n g C o m p o s i t i o n s w e r e p r e p a r e d
a s
f o l l o w s .
C o m p o s i t i o n
A
W a t e r
q . s .
Sodium
a c i d
? u o r i d e 5.0
L a u r y l d i m e t h y l a m i n e o x i d e 3 2 . 5 %
Sodium
d o d e c y l
b e n z e n e
s u l f o n a t e
1 . 0 %
E t h y l e n e
g l y c o l m o n o b u t y l e t h e r 2 2 . 0 %
1 0
1 5
2 5
35
4 5
5 5
6 0
6
F i r s t t h e a c i d ? u o r i d e
s a l t was
d i s s o l v e d
i n
w a r m
w a t e r t o
s p e e d
up
t h e
d i s s o l u t i o n o r t h e
s a l t .
When t h e a c i d ? u o r i d e
s a l t w a s c o m p l e t e l y d i s s o l v e d
t h e l a u r y l
d i m e t h y l
a m i n e
o x i d e
was
a d d e d a n d mixed
u n t i l
u n i f o r m . The sodium
d o d e c y l
b e n z e n e s u l f o n a t e was t h e n a d d e d a n d mixed u n t i l
u n i f o r m ,
f o l l o w e d
b y
t h e a d d i t i o n
o f
t h e
e t h y l e n e
g l y c o l
m o n o b u t y l e t h e r
( B u t y l C e l l o s o l v e ) w i t h
m i x i n g u n t i l u n i ~
f o r m . I f a h i g h e r
v i s c o s i t y i s
d e s i r e d , 0 . l ~ l . 0 % o f a
x a n t h a n
gum
c a n b e
p r e - d i s p e r s e d
i n
t h e w a t e r p r i o r
t o
a d d i n g t h e
a c i d ? u o r i d e s a l t .
C o m p o s i t i o n
B
W a t e r
q . s .
X a n t h a n gum 0.25
8
m o l e e t h o x y l a t c d
a l c o h o l
0 . 5 0 %
Sodium a c i d
? u o r i d e 1 0 . 0 %
F i r s t , t h e
x a n t h a n
gum
was i f t e d i n t o t h e w a t e r . With h i g h
s h e a r
m i x i n g ,
t h e
gum
a s
d i s p e r s e d
a n d
f u l l y
h y d r a t e d .
T h e
e t h o x y l a t c d a l c o h o l w a s t h e n a d d e d
a n d
b l e n d e d u n t i l f u l l y
d i s s o l v e d .
The a c i d ? u o r i d e
s a l t was t h e n
d i s s o l v e d i n t o
t h e
s o l u t i o n .
C o m p o s i t i o n
C
W a t e r q . s .
Metso P e n t a b e a d 20 1.8
S o d i u m
t r i p o l y p h o s p h a t e
1 . 8 %
T e t r a p o t a s s i u m p y r o p h o s p h a t e 1 . 2 %
A l k y l n a p h t h a l e n e
s o d i u m
s u l f o n a t e 0 . 2 5 %
L i n e a r
a l k y l b e n z e n e s u l f o n a t e s o d i u m s a l t 0 . 2 5 %
Ammonium b i ? u o r i d e
1 0 . 0 %
F i r s t , t h e w a t e r was
c h a r g e d i n t o
t h e t a n k
a n d
t h e Metso
P e n t a b e a d
20 d i s s o l v e d .
The
sodium
t r i p o l y p h o s p h a t e
was
d i s s o l v e d i n t h e s o l u t i o n f o l l o w e d b y t h e t e t r a p o t a s s i u m
p y r o p h o s p h a t e .
T h e a l k y l n a p h t h a l e n e
s o d i u m
s u l f o n a t e a n d
t h e a l k y l b e n z e n e sodium s u l f o n a t e were t h e n
a d d e d
a n d t h e
s o l u t i o n mixed
u n t i l
c l e a r . The a c i d ? u o r i d e s a l t was t h e n
a d d e d a n d t h e s o l u t i o n
was
mixed u n t i l
t h e s a l t
was f u l l y
d i s s o l v e d .
W a r m
w a t e r
was
u s e d t o
s p e e d
up t h e d i s s o l u t i o n
p r o c e s s .
EXAMPLE
C l e a n i n g
A b i l i t y
o f
V a r i o u s
W h e e l
C 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 A c i d
F l u o r i d e
S a l t s
V a r i o u s
w h e e l c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n s
w e r e
p r e p a r e d
f o l
l o w i n g t h e
g e n e r a l
p r o c e d u r e s d e s c r ib e d
i n
E x a m p l e 1 .
T h e
e i f e c t i v e n e s s o f e a c h
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n w a s e v a l u a t e d b y
s p r a y i n g each one o n t o a d i r t y wheel s o a s
t o
s a t u r a t e t h e
e n t i r e
s u r f a c e .
The
c o m p o s i t i o n s were a l l o w e d t o s o a k
f o r l
t o
5 m i n u t e s
a t room t e m p e r a t u r e w i t h o u t a n y s c r u b b i n g .
The w h e e l s were t h e n r i n s e d w i t h a s t r o n g j e t
o f
w a t e r
from
a g a r d e n h o s e e q u i p p e d w i t h a
n o z z l e .
A f t e r r i n s i n g , t h e
w h e e l s u r f a c e s w e r e v i s u a l l y e v a l u a t e d f o r t h e r e m o v a l
o f
s o i l .
Each c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n was
r a t e d
o n
a
s c a l e
o f
0
( n o
s o i l r e m o v a l ) t o
5
( c o m p l e t e s o i l r e m o v a l ) .
T a b l e
1
l i s t s t h e components o f
some
o f t h e
f o r m u l a t i o n s
t e s t e d a s
s e t
f o r t h i n Example . The
c l e a n i n g
a b i l i t y
o f e a c h
f o r m u l a
was
r a t e d
on
a s c a l e o f
0
t o 5 w i t h 5 i n d i c a t i n g
e x c e l l e n t c l e a n i n g ,
a n d
0 i n d i c a t i n g n o c l e a n i n g .
8/10/2019 Wheel Cleaning Com. Acd
5/5
5 , 5 5 6 , 8 3 3
7
8
TABLE
I n g r e d i e n t s
A B C D E
F C t r l 1 C t r l
2
C t r l 3
W a t e r
6 7 . 0 6 3 . 0 7 0 . 0
4 5 . 0
8 4 . 8 8 4 . 8 8 4 . 0 7 0 . 0 6 8 . 0
Alkyl
ether
sulfate
3.0 3.0 -
- 3.0
Alkyl sulfate 3.0 3.0 -
3.0
3.0
Nonionic
0.0 20.0 5.0 5.0
-
5.0
Gluconic
acid 8.0 8.0
- 8.0
Phosphoric cid -
0.0
Hydrochloric
cid --
.0 -
Butyl Cellosolve 5 5.0
Sodium citrate 6.0 6.0 - .0
Thickener
10.0
1 0 . 0 .2
0.2
l0
Acid
?uoride s a l t
1.0
5.0
10.0 10.0 10.0 10.0
-
CLEANING RATING 2 4
5
5
5
5
0 1 . 5
0
As
i n d i c a t e d
b y t h e c l e a n i n g r a t i n g s , f o r m u l a t i o n s c o n
t a i n i n g
10
a c i d ? u o r i d e s a l t were
t h e
most e f f e c t i v e a t
c l e a n i n g u s i n g t h e
p r o c e d u r e s
s e t f o r t h i n E x a m p l e 2 .
F o r m u l a t i o n B ,
w h i c h
c o n t a i n e d
5 w e i g h t
p e r c e n t a c i d
? u o r i d e
s a l t was a l s o a v e r y e f f e c t i v e c l e a n i n g f o r m u l a t i o n .
The f o r m u l a t i o n o f C o n t r o l 2
i s t y p i c a l
o f
w h e e l
c l e a n i n g
f o r m u l a t i o n s
t h a t
h a v e o n l y d e t e r g e n t s a n d
o r g a n i c
s o l v e n t s
a s t h e
a c t i v e a g e n t s .
Thus t h i s f o r m u l a t i o n was i n e f f e c t i v e a t
r e m o v i n g
i n o r g a n i c s o i l s f r o m t h e w h e e l s u r f a c e
a n d
h e n c e
o n l y
h a d
a
c l e a n i n g r a t i n g
o f
1 . 5 . C o n t r o l s 1 a n d
3
a r e t y p i c a l
o f t h a t o f w h e e l c l e a n i n g
f o r m u l a t i o n s
t h a t u s e s t r o n g a c i d s
and d e t e r g e n t s a s t h e a c t i v e a g e n t s . These
f o r m u l a t i o n
were
i n e f f e c t i v e a t c l e a n i n g t h e w h e e l s o i l s when
u s e d i n
a
c l e a n i n g
p r o c e d u r e t h a t
d o e s n o t
e n t a i l s c r u b b i n g .
EXAMPLE
P r e p a r a t i o n
o f
W h e e l
C l e a n i n g C o m p o s i t i o n ,
W h i c h
i s
S u i t a b l e
F o r
Use o n U n c o a t e d A l u m i n u m ,
C o n t a i n i n g
A c i d
F l u o r i d e S a l t s , O r g a n i c
S o i l R e m o v i n g A g e n t
C l e a n i n g c o m p o s i t i o n s w e r e p r e p a r e d u s i n g t h e g e n e r a l
p r o c e d u r e s s e t f o r t h i n Example 1 e x c e p t t h a t
s o l u b l e s a l t s
w e r e a d d e d
t o t h e c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n s t o
i n c r e a s e t h e
a n i o n t o
a c i d r a t i o .
Each c l e a n i n g c o m p o s i t i o n
was
e v a l u
a t e d a n d
r a t e d f o r
c l e a n i n g a s
d e s c r i b e d
i n Example 2 a b o v e .
The s u r f a c e s t e s t e d w e r e a l u m i n u m
w h e e l s
h a v i n g t y p i c a l
r o a d s o i l s a n d
g r i m e
o n t h e i r s u r f a c e s . A f t e r
c l e a n i n g ,
t h e
s u r f a c e s w e r e e v a l u a t e d
f o r h a z i n g
o f
t h e a l u m i n u m .
A
c a l e
o f O
t o
5 was
u s e d w i t h 0
i n d i c a t i n g
h e a v y h a z i n g
a n d 5
i n d i c a t i o n no h a z i n g . T a b l e 2 o u t l i n e s t h e f o r m u l a t i o n s
e v a l u a t e d a n d t h e r e s u l t s .
TABLE
I n g r e d i e n t s
A B C D
C t r l
l
C t r l 2
Water q s q s q s q s q s q s
Thickener 0 . 1 0 0 . 3 0 0 . 3 0 0 . 5 0 0 . 5 0
P r o p y l e n e g l y c o l 2 0 . 0 1 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0
Ammonium
u o r i d e
1 6 . 3 3 25.92
2 5 . 9 2 3 2 . 8 8
6 . 4 8
A c i d ? u o r i d e s a l t
1 0 . 0
1 0 . 0 1 0 . 0 1 0 . 0 1 0 . 0 1 0 . 0
Boric
Acid 1.00 4.00
-
N on ion i c
0.50
0.50 -~
0.50 0.50
d-limonene 2.00 2.00
2.0 2.0
CLEANING 5 5 5 5 5 5
l - I A Z l N G 5 5 5 5 0 l
A N I O N / I - I r r a t i o 4 . 5 / 1 6 / 1 6 / 1 7 . 1 / 1 2 . 0 / 1 3 . 0 / l
As
c a n b e s e e n from
T a b l e
2 ,
t h e
c l e a n i n g f o r m u l a t io n o f
C o n t r o l # 2 , w h i c h h a d a n a n i o n / H + r a t i o o f
3 . 0 / l ,
e x h i b i t e d
r e d u c e d h a z i n g
when
c o m p a r e d
t o
t h e
C o n t r o l
# 1 , w h i c h h a d
a n
a n i o n / H +
r a t i o
o f
2 . 0 / l . E x a m p l e s
AD, w h i c h a l l h a d
r a t i o s
g r e a t e r t h a n
4 . 0 ,
e x h i b i t e d
n o
h a z i n g
y e t h a d e x c e l l e n t
c l e a n i n g p r o p e r t i e s .
20
2 5
30
35
40
4 5
5 0
5 5
6 0
65
What s c l a i m e d :
1 .
An
a q u e o u s
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
u s e f u l
f o r
c l e a n i n g
w h e e l
s o i l s
f r o m
s u r f a c e s o f p a i n t e d
s t e e l ,
p a i n t e d
a l u m i
n u m ,
c h r o m e ,
s t a i n l e s s
s t e e l ,
c l e a r
c o a t e d
a l u m i n u m ,
u n t r e a t e d a l u m i n u m , a n d p l a s t i c ,
s a i d c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n
c o n s i s t i n g
e s s e n t i a l l y o f
a t l e a s t
o n e a c i d
? u o r i d e s a l t
s e l e c t e d f r o m t h e
g r o u p c o n s i s t i n g
o f
p o t a s s i u m
b i ? u o r i d e ,
s o d i u m b i ? u o r i d e , c a l c i u m ? u o r o p h o s p h a t e s , ammonium
b i ? u o r i d e , a n d sodium ? u o r o s i l i c a t e s
i n
a n amount
o f a b o u t
1 w e i g h t p e r c e n t
t o a b o u t
2 0 w e i g h t
p e r c e n t ,
a t l e a s t o n e
o r g a n i c s o i l r e m o v i n g
a g e n t
s e l e c t e d f r o m t h e
g r o u p
c o n
s i s t i n g
o f d e t e r g e n t s
in
a n amount o f a b o u t 0 . 1
t o
a b o u t 3 2 . 5
w e i g h t
p e r c e n t a n d o r g a n i c
s o l v e n t s
i n a n a m o u n t o f a b o u t
2 t o 40 w e i g h t p e r c e n t , and
a t
l e a s t o n e s o l u b l e s a l t
o t h e r
t h a n a n
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s a l t s e l e c t e d
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t h e
g r o u p
c o n s i s t i n g
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and
a m m o n i u m a c e t a t e i n a n amount
s o
t h a t s a i d
c o m p o s i t i o n
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m o l a r r a t i o o f
s o l u b l e
a n i o n
t o
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o f a b o u t
3 . 5 o r g r e a t e r , s a i d c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n h a v i n g
a
p H
o f a b o u t
3
t o
a b o u t
6 . 5 .
2 . T h e
a q u e o u s
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n o f c l a i m 1
w h e r e i n
s a i d a c i d
? u o r i d e
s a l t
i s u s e d
i n a n amount
o f from
a b o u t
5
t o a b o u t 1 5
w e i g h t
p e r c e n t .
3 . The
a q u e o u s
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n o f c l a i m
1
w h e r e i n
s a i d o r g a n i c s o i l
r e m o v i n g
a g e n t
i s
a g l y c o l s e l e c t e d f r o m
t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f
p r o p y l e n e
g l y c o l
a n d e t h y l e n e
g l y c o l
m o n o b u t y l e t h e r .
4 . T h e a q u e o u s c l e a n i n g c o m p o s i t i o n o f c l a i m 3 w h e r e i n
s a i d g l y c o l
i s
p r e s e n t
i n
a n amount
from
a b o u t 1 5 t o a b o u t
2 5 w e i g h t
p e r c e n t .
5 .
An
a q u e o u s
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n o f
c l a i m 3
w h e r e i n
s a i d
a t
l e a s t o n e
a c i d ? u o r i d e
s a l t
i s
from
a b o u t 5
w e i g h t
p e r c e n t t o a b o u t
2 0
w e i g h t p e r c e n t , a n d
s a i d
g l y c o l i s f r o m
a b o u t
2
w e i g h t p e r c e n t t o a b o u t
4 0
w e i g h t p e r c e n t .
6 .
The
a q u e o u s
c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n o f
c l a i m
5 w h e r e i n
s a i d g l y c o l i s
e t h y l e n e
g l y c o l m o n o b u t y l e t h e r .
7 . T h e a q u e o u s c l e a n i n g c o m p o s i t i o n o f c l a i m
1
w h e r e i n
s a i d o r g a n i c s o i l r e m o v i n g a g e n t i s d - l i m o n e n e .
8 . The c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n o f
c l a i m
1 w h e r e i n
s a i d
d e t e r g e n t
i s s e l e c t e d
f r o m t h e g r o u p
c o n s i s t i n g
o f n o n i o n i c
d e t e r g e n t s
i n
a n
amount
o f from a b o u t 0 . 5 t o a b o u t
3 2 . 5
w e i g h t p e r c e n t a n d a n i o n i c
s y n t h e t i c
d e t e r g e n t s
i n
a n
amount f r o m a b o u t 0 . 1 0 t o a b o u t 2 5 w e i g h t p e r c e n t .
9 .
T h e
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n o f c l a i m 1 w h e r e i n s a i d
o r g a n i c s o l v e n t i s s e l e c t e d f r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f
g l y c o l s , n - m e t h y l p y r r o l i d o n e a n d i t s d e r i v a t i v e s , k e t o n e s
a n d l a c t o n e s .
1 0 .
An
a q u e o u s
c l e a n i n g c o m p o s i t i o n
o f c l a i m 1 w h e r e i n
s a i d
a t
l e a s t
o n e
a c i d
? u o r i d e
s a l t i s from a b o u t 5 w e i g h t
p e r c e n t
t o
a b o u t
2 0
w e i g h t
p e r c e n t
a n d
s a i d
a t
l e a s t
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d e t e r g e n t i s f r o m a b o u t
0 . 1
t o a b o u t 3 2 . 5
w e i g h t
p e r c e n t .
1 1 . The a q u e o u s c l e a n i n g
c o m p o s i t i o n o f
c l a i m 1 w h e r e i n
s a i d
s o l u b l e
s a l t
i s
a m m o n i u m
? u o r i d e i n
an amount
o f a t
l e a s t 1 6 w e i g h t p e r c e n t .