DE1061470B - Schaeumende Reinigungsmittel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft schäumende Reinigungsmittel vom Hochleistungstypus.

Die Mehrzahl dieser Reinigungsmittel enthält als wesentlichen Bestandteil ein organisches Reaktionsprodukt von Schwefelsäure oder Phosphorsäure mit einer höhermolekularen organischen Verbindung, wie z. B. Alkylarylsulfonate, höhere Acyltaurine, höhere aliphatische Sulfate und Sulfonate, sulfonierte Polycarbonsäureester, Sulfat- und Phosphatester von polyoxyäthy-Herten organischen Verbindungen. Allgemein läßt sich sagen, daß diese Stoffe, obschon sie anerkannterweise reinigende Eigenschaften besitzen, oft nicht so gut schäumen, wie es manchmal erwünscht ist. Zwar sind die Schaumbildungseigenschaften in keiner Weise unbedingt nötig für die Reinigungswirkung, noch haben sie irgendeine direkte Beziehung zu derselben, doch wird das Vorhandensein von Blasen oder Schaum vom Verbraucher oft als Merlanal oder als Maß für die Reinigungskraft der Zusammensetzung angesehen. Dies trifft insbesondere zu auf einige Anwendungsgebiete in der Industrie und auf viele Anwendungsgebiete im Haushalt, beispielsweise in Waschmaschinen vom Vertikalrührertypus. Dementsprechend wurden in den letzten paar Jahren beträchtliche Forschungen durchgeführt, welche eine Verbesserung der reinigenden und schäumenden Eigenschaften von Intensiv-Reinigungsmitteln, welche zusätzlich zu einem oder mehreren der obengenannten Reinigungsstoffe verschiedene Reinigungszusätze (builders), Suspensionsmittel usw. enthalten, zum Ziel hatten. Diese Schaumbildungszusätze, welche dergestalt in weitem Maße vom Handel mehr oder weniger angenommen wurden, besitzen indessen Eigenschaften und Merkmale, welche sehr stark verbessert werden konnten hinsichtlich allgemeinerer Verträglichkeit und Anwendbarkeit unter verschiedenen Bedingungen, Gestehungskosten usw.

Es wurde nun gefunden, daß die Schaumbildungsund/oder Schaumbeständigkeitseigenschaften gewisser synthetischer Hocldeistungsreinigungsmittel durch Zugabe eines nichtionischen, oberflächenaktiven N-polyoxyäthylierten alkylierten Benzolsulfonamides mit mindestens 8 kernsubstituierten Alkylkohlenstoffatomen und etwa 20 bis 55 Gewichtsprozent kombiniertem Äthylenoxyd in unerwarteter Weise verbessert werden können.

Gegenstand der Erfindung sind demnach Reinigungsmittel, bestehend aus 5 bis 45 Teilen eines Gemisches aus einem wasserlöslichen, anionischen, synthetischen Reinigungsmittel aus der Gruppe der Alkylarylsulfonate mit mindestens 8 Alkyl-C-Atomen und der Sulfatester von Polyoxyäthylenderivaten von organischen Verbindungen mit mindestens 10 C-Atomen und einem nichtionischen, oberflächenaktiven N - polyoxyäthylierten alkylierten Benzolsulfonamid mit mindestens 8 kernsubstituierten Alkyl-C-Atomen und etwa 20 bis 55°/₀ kombiniertem Äthylenoxyd, welches Gemisch etwa 0,1 bis 1 Teil der

Schäumende Reinigungsmittel

Anmelder: General Aniline & Film Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth₁ Patentanwälte, Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1955

Charles Frank Jelinek, DeImar₁ N. Y., und Raymond Lemuel Mayhew,

Phmipsburg₁ N.J. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

genannten nichtionischen Verbindung auf 1 Teil des genannten anionischen Reinigungsmittels enthält, 10 bis 90 Teilen WaschalkaHzusatzes (builder) aus der Gruppe der Phosphate und Borate, höchstens 5 Teilen eines wasserlöslichen Derivates einer Polyose und höchstens 50 Teilen mindestens eines weiteren wasserlöslichen anorganischen Alkalisalzes.

Als Beispiele für polyoxyäthylierte Benzolsulfonamide für die vorhegende Erfindung seien erwähnt: polyoxyäthylierter Diisobutylbenzolsulfonamid, Diamylbenzolsulfonamid, Dihexylbenzolsulfonamid, Isooctylbenzolsulfonamid, Nonylbenzolsulfonamid, Dodecylbenzolsulfonamid, Hexadecylbenzolsulfonamid, Dinonylbenzolsulfonamid und die entsprechenden N-substituierten Methyl-, Äthyl- und Isopropyldeiivate usw.

Die gemäß vorliegender Erfindung verwendeten anionischen Alkylarylsulfonate werden im allgemeinen hergestellt durch Sulfonieren von Alkylarylverbindungen.

In diesen Verbindungen kann das ArylradikaI einkernig sein, wie Benzol, oder mehrkernig, wie Naphthalin, und es wird substituiert mit mindestens einer Alkylgruppe, welche gerade oder verzweigt sein kann, mit mindestens 4 und vorzugsweise zwischen 8 und 20 C-Atomen. Die Alkylarylverbindung kann monosulfoniert werden oder polysulfoniert sein, doch erreicht man für die Reinigungswirkung am besten abgestimmte Eigenschaften gewöhnlich mit einer Schwefelsäuregruppe. Sie werden gelegentlich als freie Säuren verwendet, jedoch üblicherweise in

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Form ihrer wasserlöslichen Alkalisalze, ζ. Β. als Natriumoder Kaliumsalz, doch können auch andere Salze verwendet werden, z. B. diejenigen von Erdalkalien, wie Kalzium, von Magnesium, Ammonium oder auch Aminen, wie Äthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Isopropanolamin, Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Äthylamin, Triäthylamin, Butylamin, Propylamin, Isopropylamin, Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Cyclohexylamin, Morphohn oder Pyridin. Als Beispiele für in dieser Erfindung verwendete, allgemein bekannte Alkylarylsulfonate seien erwähnt: Natrium-dodecylbenzolsulfonat, Cyclohexyl-ammonium-dodecylbenzolsulfonat, Ammonium-dodecylbenzolsulfonat, Natrium-diisobutylbenzolsulfonat, Natrium - octadecylbenzolsulfonat, Natrium-diisobutylnaphthalinsulfonat, Natrium-kerylbenzolsulfonat, Natrium-octylbenzolsulfonat, Natriumdodecylnaphthalinsulfonat usw.

. Für die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Natrium-dodecylbenzolsulfonat.

Die gemäß vorliegender Erfindung als Reimgungsmittel verwendeten Ester von polyoxyäthylierten organischen Verbindungen sind ebenfalls bekannt und werden im allgemeinen hergestellt durch Reaktion einer Mehrzahl von Molen von Äthylenoxyd mit einer organischen Verbindung, welche mindestens 10 C-Atome und ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthält, gefolgt von der Veresterung des entstehenden polyoxyäthylenierten Derivates mit einer starken Säure, wie Chlorsulfonsäure, Sulfaminsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, oder mit einem organischen Säureanhydrid, wie Schwefeltrioxyd oder Phosphorpentoxyd, oder mit Säurehalogeniden, wie Sulfurylchlorid, Phosphoroxychlorid oder Phosphorpentachlorid usw. Besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt man mit den Sulfatestern.

Vorzügliche Ergebnisse werden auch erhalten bei Verwendung von Komplexen von einigen der obengenannten Säuren und Anhydride. Beispielsweise kann eine Kombination von Schwefeltrioxyd oder Chlorsulfonsäure mit einem Äther, wie Dioxan, Thioxan oder /?,/?'-Dichlordiäthyläther, oder mit einer tertiären Stickstoffbase, wie Pyridin oder Triäthylamin, verwendet werden. Die entstehenden Ester können neutralisiert werden mit einer basischen Substanz, z. B. Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Natriumkarbonat, Natriumacetat, Ammoniumhydroxyd, Ammoniak, Kalziumoxyd, Kalziumhydroxyd, Magnesiumoxyd, Magnesiumhydroxyd, Strontiumhydroxyd, Äthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Äthylamin, Triäthylamin, Diäthylamin, Butylamin, Propylamin, Cyclohexylamin, Morpholin, Pyridin, Octanolamin, Octylamin usw.

Als Verbindungen mit einem reaktionsfähigen Wasserstoffatom seien erwähnt Alkohole, Phenole, Thiole, primäre und sekundäre Amine, Carbonsäuren und Sulfonsäuren und deren Amide.

Als aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindungen, von denen die vorliegenden Sulfat- oder Phosphatester abgeleitet werden, dienen vorzugsweise Alkylphenolverbindungen, und zwar die Natriumsalze der Sulfatester von polyoxyäthyleniertem NonylphenoL insbesondere das Natrium-nonylphenoxy-tetraäthenoxysulfat.

Als in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendete WaschalkaUen kommen die AlkaUsalze von Phosphorsäuren, wie Ortho-, Meta-, Poly- und Pyrophosphorsäure, beispielsweise Natriumhexametaphosphat, Natriumpyrophosphat, Trinatriumphosphat, Natriumtripolyphosphat, Dinatriumorthophosphat sowie die analogen Kaliumsalze usw. sowie deren Gemische in Frage. Weiterhin können Alkalisalze von Borsäure und Perborsäure, wie Natriumtetraborat, Natriumperborat, sowie

die entsprechenden Kaliumsalze wasserlöslicher Derivate von hohen Polyosen, wie Natrium-carboxymethyl-cellulose, Stärke, Lichenin, Xylan, Oxyäthyl-methyl-cellulose, Oxyäthylstärke, Cellulose-glykolsäure, Stärkeglykolsäure, Celluloseäthan-sulfonsäure usw., in Form ihrer wasserlöslichen Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und Aminsalze zugesetzt werden. Zur Einstellung des p_H-Wertes, zur Pufferung usw. dienen Natriumcarbonat, Natriumsesquicarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumchlorid, Natriumsulfat und Natriumsihkate und die entsprechenden Kaliumsalze.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind vorzugsweise trocken, üblicherweise in zerteilter Form. Sie können indessen auch in flüssiger Form vorhegen, beispielsweise als Lösung in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln verschiedener Arten, wie Alkoholen usw., wobei Äthanol oder Isopropanol oder deren Mischungen mit Wasser für diese Zwecke bevorzugt werden.

Es wurde oben darauf hingewiesen, daß die vorhegende Erfindung darin besteht, daß ein Teil des aktiven anionischen Reinigungsmittels oder der Reinigungsmittel, wie sie in den bekannten Intensiv-Reinigungsmittelzusammensetzungen verwendet werden, durch ein nichtionisches N-polyoxyäthyleniertes alkyliertes Benzolsulfonamid ersetzt wird, wie oben ausführlich beschrieben wurde. Im allgemeinen arbeitet man gemäß vorhegender Erfindung mit einem Verhältnis von etwa 0,1 bis 1 Teil des genannten nichtionischen Zusatzes auf je 1 Teil des anionischen Reinigungsmittels oder Reinigungsmittelgemisches. Die weiteren Bestandteile der Zusammensetzung werden in den üblichen Verhältnissen angewendet. Im allgemeinen umfassen diese Verhältnisse etwa 5 bis 45 Teile des Gemisches aus anionischem Reinigungsmittel und nichtionischem Zusatz, 10 bis 90 Teile des alkalischen Reinigungszusatzes (builder), O bis 5 Teile des wasserlöslichen Polyosederivates und O bis 50 Teile eines der obenerwähnten Salze oder Salzgemische. Vorzugsweise angewendete Verhältnisse sind etwa 10 bis 20°/₀ des anionischen Reinigungsmittels, 3 bis 10% des nichtionischen Zusatzes, 40 bis 60% des alkalischen Reinigungszusatzes (builder), 0,5 bis 2% der wasserlöslichen Polyose und 25 bis 40 % eines anorganischen Salzes oder Salzgemisches. Hierbei sind die Angaben von Teilen und Verhältnissen, wo nichts anderes steht, als Gewichtsangaben zu verstehen, was auch für den Patentanspruch gilt-

Die folgenden Beispiele zeigen die Ergebnisse von Wasch- und Schaumbildungsversuchen, welche durchgeführt wurden in einer herkömmlichen vertikalen Rührwaschmaschine unter Verwendung von 2,72 kg Baumwolltüchern von 0,836 m² Größe, 30 g natürlichem Schmutz, wie beschrieben bei Sanders und Lambert (J. Amer. Oil Chem. Soc., 27, 153-9 [1950]), und 68,1891 Leitungswasser aus Easton (Pennsylvania) mit einer Härte von etwa 50 bis 70 ppm bei 49° C Die Intensiv-Reinigungsmittelzusammensetzung wurde in einer Konzentration von 0,15% verwendet. Die Höhe der Schaumschicht auf der Oberfläche des Waschwassers wurde nach 10 Minuten und wiederum nach 20 Minuten gemessen zur Bestimmung der Schaumentwicklung und der Schaumbeständigkeit oder des Beharrungsvermögens der verwendeten Intensiv-Reinigungsmittel.

Die TabeUen zeigen die verbesserten Schaumbildungsergebnisse und Schaumstabilisierungsergebnisse, welche durch die angegebenen Zusammensetzungen mit verschiedenen nichtionischen Zusätzen des beschriebenen Typus erzielt wurden. Die Bezeichnung »Έ. 0.« und die davorstehende Zahl beziehen sich auf die Anzahl Mol Äthylenoxyd, mit welcher das entsprechende alkyüerte Benzolsulfonamid zur Reaktion gebracht wurde.

Claims (6)

Zusammensetzung I Teile Natrium-dodecylbenzolsulfonat, 4 Teile Zusatz, 45 Teile Natriumpyrophosphat und Natriumtri- polyphosphat in ungefähr gleicher Menge, 6 Teile Natriurnmetasilikat, 3 Teile Natriumcarbonat, 0,5 Teile Natrium-carboxymethyl-cellulose, 23,5 Teile Natriumsulfat. IO Tabelle I zeigt die unter Verwendung der angegebenen Iiichtionischen Zusätze in der oben angegebenen Zusammensetzung erzielten verbesserten Ergebnisse. TabeUe I Bei-Schaumhöhe (mm)Zusätze1020Nr.IVTi mi "f PTi-LT J. Ill IX I*^J-IMinuten1ο19 7 IZ,/19 72Diamylbenzolsulfonamidmit 4 E. O 63,538,13Diamylbenzolsulfonamidmit 5 E.O 50,825,44Diamylbenzolsulfonamidmit 6,5 E. O 63,550,85Diamylbenzolsulfonamidmit 9 E.O 50,838,16Nonylbenzolsulfonamidmit 2 E.O 50,825,47Nonylbenzolsulfonamidmit 4E.O 25,425,48Dodecylbenzolsulfonamidmit 2 E.O 25,412,79Dodecylbenzolsulfonamidmit 4E.O 63,538,110Dodecylbenzolsulfonamidmit 6 E. O 25,412,711Dodecylbenzolsulfonamidmit 8 E.O 63,550,812N-Methyl-dodecylbenzol-sulfonamid mit 4 E. 0. ...63,550,813N-Methyl-dodecylbenzol-sulfonamid mit 6 E. 0. ...76,250,8 25 Zusammensetzung II Teile Natrium-nonylphenoxy-tetraäthenoxysulfat, Teile Zusatz, Teile Natriumpyrophosphat und Natriumtripolyphosphat in ungefähr gleicher Menge, 6 Teile Natriummetasilikat, 3 Teile Natriumcarbonat, 0,5 Teile Natrium-carboxymethyl-cellulose, 23,5 Teile Natriumsulfat. Tabelle II zeigt die unter Verwendung der angegebenen nichtionischen Zusätze in der oben angegebenen Zusammensetzung erzielten verbesserten Ergebnisse. TabeUe II BeiSchaumhölle (mm)spielZusätze1020Nr.MinutenMinuten14038,138,115Dodecylbenzolsulfonamidmit 4E.O 101,650,816N-Methyl-dodecylbenzol-sulfonamid mit 4 E. 0. ...63,550,8 Patentansprüche:

1. Schäumende Reinigungsmittel, bestehend aus erstens 5 bis 45 Teilen eines Gemisches aus einem wasserlöslichen, anionischen, synthetischen Reinigungsmittel aus der Gruppe der Sulfatester oder Phosphatester von Polyoxyäthylenderivaten von organischen Verbindungen mit mindestens 10 C-Atomen und einem nichtionischen, oberflächenaktiven N-polyoxyäthylenierten alkylierten Benzolsulfonamid mit mindestens 8 kernsubstituierten AUcyl-C-Atomen und etwa 20 bis 55% kombiniertem Äthylenoxyd, welches Gemisch etwa 0,1 bis 1 TeE der genannten nichtionischen Verbindung auf 1 Teil des genannten anionischen Reinigungsmittels enthält, zweitens 10 bis 90 Teilen Alkahsalzen der Phosphor- und Borsäure, drittens 0 bis 5 Teilen eines wasserlöslichen Derivates einer Polyose und viertens 0 bis 50 Teüen mindestens eines weiteren wasserlöslichen anorganischen Salzes.

2. Als Waschmittelzusatz übliches Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionische, oberflächenaktive Verbindung sich von Diamylbenzolsulfonamid ableitet.

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionische, oberflächenaktive Verbindung sich von Nonylbenzolsulfonamid ableitet.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionische, oberflächenaktive Verbindung sich von Dodecylbenzolsulfonamid ableitet.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionische, oberflächenaktive Verbindung sich von N-Methyl-dodecylbenzolsulfonamid ableitet.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische Reinigungsmittel der Sulfatester eines polyoxyäthylenierten Alkylphenols ist.

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