AT151676B

AT151676B - Kapillaraktive Mittel.

Info

Publication number: AT151676B
Authority: AT
Original assignee: Henkel & Cie Gmbh
Priority date: 1933-11-15
Filing date: 1934-10-31
Publication date: 1937-11-25
Also published as: NL46048C; CH179075A; FR781142A; DK55107C; GB431682A

Description

Kapillaraktive Mittel.

Es wurde gefunden, dass man die Eigenschaften solcher kalkbeständigen organisehen kapillaraktiven Verbindungen, die mindestens einen höheren aliphatischen, d. h. mindestens 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Rest und mindestens eine endständige oder nahezu endständige wasserlöslichmachende Gruppe im Molekül besitzen, dadurch in ausgezeichneter Weise verbessern kann, dass man ihnen wasserlösliche Meta-oder Polyphosphate zusetzt.

Solche Zusätze sind beispielsweise die Alkalimetaphosphate, wie Natrium-und Kaliummetaphosphate, wobei auch die polymeren Formen dieser Salze verwendet werden können. Auch Polyphosphate, z. B. von der Zusammensetzung Na5P301O oder NagPOis können als Zusatzstoffe verwendet werden. Auch andere wasserlösliche Salze der genannten Meta-oder Polyphosphorsäuren, wie die Ammoniumsalze u. dgl. mehr, können angewandt werden. Die Salze können für sich oder im Gemisch miteinander Verwendung finden.

Unter höheren aliphatischen Resten sind die Reste höherer, d. h. mindestens 8 Kohlenstoffatome enthaltender Fettalkohole, also höherer Alkyle, oder höherer, d. h. mindestens 8 Kohlenstoffatome
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auch die äquivalenten cycloaliphatischen Reste, beispielsweise die Reste von Naphthensäuren oder Harzsäuren, oder der entsprechenden Alkohole. Als wasserlöslichmachende Gruppen werden beispielsweise genannt: die Sulfonsäuregruppe, die Sulfinsäuregruppe, die Schwefelsäureestergruppe, die N-Sulfonsäuregruppe, die Phpsphorsäureestergruppe, die Thioschwefelsäureestergruppe, die quaternäre Ammoniumgruppe bzw. Salze der genannten Gruppen ; ferner solche Gruppen, in denen Polyoxyund/oder Polyäthergruppen enthalten sind u. dgl. mehr.

Als Salze der genannten wasserlöslichmaehenden Gruppen kommen vorzugsweise die Alkalisalze, wie Natrium-und Kaliumsalze sowie die Ammoniumsalze oder die Salze mit organischen Aminen zur Anwendung. Bei den quaternären Ammoniumverbindungen werden deren Salze mit Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure u. dgl., zur Anwendung gebracht. Die wasserlöslichmachende Gruppe kann direkt oder indirekt durch Vermittlung von Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff mit dem höheren aliphatisehen bzw. cycloaliphatischen Rest verbunden sein.

Geeignete Verbindungen, deren Eigenschaften durch den genannten Zusatz an Meta-oder Polyphosphaten verbessert werden, sind beispielsweise die Salze folgender Verbindungsgruppen :
Die Alkalisalze der Schwefelsäureester höherer, d. h. mindestens 8 Kohlenstoffatome enthaltender Fettalkohole, wie die Natriumsalze der Schwefelsäureester des Octylakohols, des Decylalkohols, des Dodecylalkohols, des Tetradeeylalkohols, des Hexadecylalkohols, des Octadeeylalkohols, des Oleinalkohols und ihrer Gemische. Weitere Verbindungen sind die wasserlöslichen Salze von Phosphor- säureestern und Thioschwefelsäureestern der aufgeführten höheren Fettalkohole.

Als weitere Ver-
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Fettsäuren, wie das Dinatriumsalz der Palmitinsäure-a-sulfonsäure. Andere Verbindungen sind solche Oxyalkylsulfonsäuren, wie die ss-Oxyäthansulfonsäure, die an der Hydroxylgruppe durch höhere, d. h. mindestens 8 Kohlenstoffatome enthaltende Alkyle veräthert oder durch höhere, d. h. mindestens B Kohlenstoffatome enthaltende Acyle verestert sind.

Solche Verbindungen sind beispielsweise die
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oder Polyphosphaten verbessert werden, sind die Salze der Schwefelsäureester, Phosphorsäureester und Thioschwefelsäureester solcher Mono-oder Polyglykole und Glycerine, die teilweise durch höhere Alkylreste veräthert oder durch höhere Fettsäure oder Harz- und Naphthensäuren verestert sind.
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hexadecyläther und Glycerinmonooctadecyläther und ihrer Gemische. An Stelle der genannten Verbindungen können auch die Salze der Schwefelsäureester der entsprechenden Glykoläther, Polyglykolither und Polyglycerinäther Verwendung finden.

Auch die Salze der Schwefelsäureester der ent- sprechenden Glycerinmonofettsäureester, wie Laurinsäuremonoglycerid, Myristinsäuremonoglycerid, Palmitinsäuremonoglycerid und Stearinsäuremonoglycerid können mit Vorteil verwendet werden.

Andere geeignete Verbindungen sind die Salze der höheren Alkylester von Sulfocarbonsäuren, wie Sulfoessigsäure und deren Homologen. Solche Salze sind beispielsweise die Natriumsalze der Sulfoessigsäureoctyl, -dexyl-, -dodecyl, -tetradecyl-, hexadexyl- und -octadecylester.

Weitere geeignete Verbindungen, deren Eigenschaften durch den genannten Zusatz an Meta- oder Polyphosphaten verbessert werden, sind die Salze der Schwefelsäureester, Phosphorsäureester und Thioschwefelsäureester solcher Sulfone, die einerseits durch ein höheres Alkyl, wie Octyl, Decyl,
Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl und Octadecyl und anderseits durch einen mindestens eine Hydroxylgruppe enthaltenden niederen aliphatischen Rest, wie den Oxäthylrest, den ss, rDioxypropylrest, gebildet werden. Auch die Schwefelsäure-, Phosphorsäure- und Thioschwefelsäureester von niederen aliphatischen Oxycarbonsäuren, die durch höhere aliphatische bzw. cycloaliphatische Alkohole verestert sind, können angewendet werden.

Als Beispiel werden die Alkalisalze des Sulfonierungsproduktes der Oxyäthoxyessigsäureoctyl-,-decyl-,-dodecyl-,-tetradecyl-,-hexadecyl-und-octadecylester genannt.

Aus den vorstehend aufgeführten Beispielen ergibt sich für den Fachmann die Natur der verwendeten kapillaraktiven Mittel eindeutig. An Stelle der esterartigen Verknüpfung zwischen dem höheren aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Rest und dem die wasserlöslichmachende Gruppe tragenden Alkylrest kann auch die Amidbindung in Form der Carbonamidbindung oder Sulfonamidbindung treten. An Stelle der Ätherbindung zwischen dem höheren aliphatischen bzw. eycloaliphatisehen Rest und dem die wasserlöslichmaehende Gruppe tragenden Alkylrest kann die Sulfidbindung und die Aminbindung treten.

Andere geeignete Verbindungen sind die Kohlensäureester und Urethane, die einerseits durch einen höheren aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Rest und anderseits durch einen Rest, der eine der genannten wasserlöslichmachenden Gruppen enthält, substituiert sind.

An Stelle der den bisher angeführten Verbindungen anhaftenden wasserlöslichmachenden Säuregruppen und deren Salzen kann auch die quaternäre Ammoniumgruppe bzw. eine durch Säuren neutralisierte Amingruppe treten, wobei man den Zusatz alkalischer Salze vermeidet. Auch Salze solcher Carbonsäuren, die kalkbeständig sind und einen höheren aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Rest im Molekül enthalten, können mit Vorteil gemäss der vorliegenden Erfindung durch den Zusatz der Meta-oder Polyphosphate in ihren Eigenschaften verbessert werden. Salze solcher Carbonsäuren
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Dodecylmercapto-, Tetradeeylmereapto-, Hexadecylmercapto-und Octadecylmercaptoreste substituierten Essigsäure ; ferner wird beispielsweise das Natriumsalz des halbseitigen Thiodiglykolsäuren-octylesters genannt.

Als weitere wasserlöslichmachende Gruppen werden solche Gruppen genannt, die zahlreiche Oxy-und/oder Äthergruppen enthalten. Solche Verbindungen sind beispielsweise die Einwirkungs-
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und ihre Gemische sowie auf Fettsäuren, wie Laurinsäure und Stearinsäure. Weitere Verbindungen sind die durch höhere Alkyle teilweise verätherten oder durch höhere Fettsäuren, teilweise veresterten
Zucker, Zuckeralkohole und Einwirkungsprodukte von Alkylenoxyden, wie Äthylenoxyd, Glycid und
Epichlorhydrin auf diese Verbindungen.

Der Zusatz der Meta-oder Polyphosphate wirkt sich in mannigfache Weise vorteilhaft aus.

So wird durch den Zusatz solcher Salze der Verlauf der Lösung der Stoffe in Wasser gleichmässig gestaltet. Die Lösungsgeschwindigkeit und die Löslichkeit werden erhöht. Ebenso wirken sich die Zusätze der genannten Phosphate vorteilhaft auf die Schaumfähigkeit der wässrigen Lösungen der genannten Stoffe aus. Ferner ergibt sich eine Erhöhung der Beständigkeit der genannten Verbindungen gegen Erdalkalisalze und Schwermetallsalze.

Der Zusatz der Meta-oder Polyphosphate wirkt sich auch in Gegenwart anderer Stoffe vorteilhaft aus. Es können den genannten Verbindungen ausser den Meta-oder Polyphosphaten auch weitere Netz-, Wasch-, Reinigung-, Emulgier-und Dispergiermittel oder ihre Gemische zugesetzt werden. Ferner können die Mittel alkalische Verbindungen, wie Soda, Wasserglas, Borax, daneben auch Perverbindungen, wie Perborate, Persulfate, Percarbonate u. dgl., enthalten, auch neutrale Mittel, wie Natriumsulfat oder saure Mittel, wie z. B. saures Natriumsulfat, können den Mischungen zugesetzt werden.

Diese Mittel können in fester Form, z. B. in Pulver-, Flocken-, Nudelform u. dgl. vorliegen ; sie können aber auch bereits in Flüssigkeiten gelöst sein
Wenn die Mittel in fester Form vorliegen, so ergibt sich der weitere technische Vorzug, dass der Zusatz der Meta-oder Polyphosphate sich günstig auf das Schüttgewicht auswirkt.

Die mit den genannten Mitteln hergestellten Flüssigkeiten können in warmem oder kaltem Zustand Verwendung finden.

Die Vorteile der neuen Mittel gehen beispielsweise aus folgenden Vergleichsversuchen hervor :
Als Vergleichssubstanz wurde ein Gemisch der Natriumsalze der Schwefelsäureester höherer Fettalkohole, enthaltend die Natriumsalze der Schwefelsäureester des Deeyl-, Dodeeyl-, Tetradeeyl-, Hexadecyl-und Octadecylalkohols, verwendet. Von diesem Produkt wurden Lösungen in Wasser von 120 deutscher Härte hergestellt, wobei bis zur vollständigen Lösung der Substanz erwärmt wurde.

Es wurde der Aschegehalt verschiedener Stoffproben, die mit dem Fettalkoholsulfonat mit und ohne Zusatz der Vergleichsstoffe behandelt worden waren, bestimmt. Zur Durchführung dieses Vergleichsversuches wurden vom gleichen Stück geschnittene Baumwollappen 10mal unter gleichen Bedingungen in Wasser von 120 deutscher Härte gekocht. Die Resultate gehen aus nachfolgender Tabelle hervor.
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10malige <SEP> Behandlung <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Lösung, <SEP> enthaltend <SEP> : <SEP> Aschegehalt <SEP> :
<tb> 1. <SEP> 5 <SEP> g <SEP> handelsübliches <SEP> Fettalkoholsulfonat <SEP> pro <SEP> Liter <SEP> .................... <SEP> 0#91%
<tb> 2. <SEP> 5 <SEP> g <SEP> handelsübliches <SEP> Fettalkoholsulfonat <SEP> + <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Borax <SEP> .................. <SEP> 1#08%
<tb> 3. <SEP> 5 <SEP> g <SEP> handelsübliches <SEP> Fettalkoholsulfonat <SEP> + <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Dinatriumphosphat....... <SEP> 2. <SEP> 53%
<tb> 4.5 <SEP> g <SEP> handelsübliches <SEP> Fettalkoholsulfonat <SEP> + <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Trinatriumphosphat....... <SEP> 2-39%
<tb> 5.5 <SEP> g <SEP> handelsübliches <SEP> Fettalkoholsulfonat <SEP> + <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Natriummetaphosphat.....

Aus diesem Vergleichsversuch ist ersichtlich, dass der Aschegehalt der behandelten Gewebe nur bei Behandlung mit erfindungsgemäss verwendeten Mitteln sehr niedrig geblieben ist. Dieses bedeutet aber für die verschiedensten technischen Zwecke einen ganz erheblichen technischen Vorteil.

Weiterhin wurde die Reinigungswirkung des genannten Fettalkoholsulfonats mit und ohne Zusätze untersucht. Als Testobjekt diente dabei ein Gewebe, das mit Russ angeschmutzt worden war.

Es ergab sich dabei, dass die nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusatzstoffe einen wesentlichen technischen Effekt gegenüber der Verwendung der genannten Substanz ohne diese Zusätze bewirkten. Dieser technische Effekt zeigte sich insbesondere in einem bedeutend erhöhten Reinheitsgrad der behandelten Stoffproben.

Ähnliche günstige Eigenschaften wurden auch bei den andern aufgeführten kapillaraktiven Mitteln, die geprüft wurden, erhalten.

Beispiele :
1. 80 Gewichtsteile eines technischen trockenen Fettalkoholsulfonats mit einem Gehalt von 85 bis 90% Sulfonat werden mit 20 Gewichtsteilen aufs feinste gepulvertem Natriumetaphosphat mittels eines Walzwerkes innig gemischt und anschliessend auf gleichmässige Korngrösse zerkleinert. Das erhaltene Waschmittel zeichnet sich in allen üblichen Konzentrationen in Gebrauchswässern durch erheblich verbesserte Reinigungskraft und Löslichkeit aus. Ersetzt man einen Teil, z. B. 10 Teile, des Metaphosphates durch kalziniertes Tetranatriumpyrophosphat, so wird ein ebenfalls sehr hochwertiges Waschmittel erhalten.

2.80 Gewichtsteile eines Gemisches der technisch reinen Natriumsalze höherer aliphatischer Sulfonsäuren, enthaltend vorwiegend das Natriumsalz der Dodekansulfonsäure, werden mit 10 Gewichtsteilen Natriummetaphosphat in einer Kugelmühle bis zur homogenen Vermischung vermahlen. Die erhaltene Mischung zeigt gegenüber den von Zusätzen freien Natriumsalzen der höherer aliphatischen Sulfonsäuren eine erheblich verbesserte Löslichkeit in harten Gebrauchswässem und eine verstärkte Waschkraft.

3. 125 Gewichtsteile eines technischen trockenen Fettalkoholsulfonates mit 75-85% reinem Sulfonatgehalt werden mit 25 Gewichtsteilen eines feinst gepulverten Natriumpolyphosphates, beispielsweise der Zusammensetzung NaOis mittels geeigneter Vorrichtungen innig gemischt und anschliessend auf geeignete Korngrösse zerkleinert. Man erhält so ein Waschmittel, das sich durch erheblich verbesserte Reinigungskraft und Löslichkeit auszeichnet.

An Stelle des Fettalkoholsulfonates kann man auch mit gutem Erfolg andere kalkbeständige Seifenersatzstoffe, z. B. durch höhere Fettsäurereste substituierte aliphatische Aminosulfonsäure bzw.

Oxysulfonsäure verwenden.

Claims

PATENT-ANSPRUCH : Kapillaraktive Mittel, bestehend aus einem Gemisch von kalkbeständigen organischen Verbindungen, die mindestens einen höheren aliphatisehen bzw. cycloaliphatischen, substituierten oder unsubstituierten Rest und mindestens eine endständige oder nahezu endständige wasserlöslichmachende Gruppe im Molekül besitzen, und wasserlöslichen Metaphosphaten oder Polyphosphaten, gegebenenfalls im weiteren Gemisch mit andern Zusätzen.