DE1952911C3

DE1952911C3 - Reinigungsmittel für feste Oberflächen

Info

Publication number: DE1952911C3
Application number: DE19691952911
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Kindscher; Werner 6700 Ludwigshafen Neumann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-10-21
Filing date: 1969-10-21
Publication date: 1979-08-30
Also published as: AT306203B; CH550243A; FR2066096A5; SE369728B; DE1952911A1; DE1952911B2

Description

Feste Oberflächen, beispielsweise solche von Gebilden aus Metall, Holz, Keramik, Glas, Kunststoffen u. dgL, werden vielfach mit sogenannten Kaltreinigern von Verschmutzungen befreit Diese Kaltreiniger sind üblicherweise Lösungen von Tensiden in organischen Lösungsmitteln oder deren Emulsionen mit Wasser. Man bringt sie durch Tauchen, Aufstreichen, Aufspritzen oder Aufsprühen mit den zu reinigenden Oberflächen in Kontakt und gibt ihnen Gelegenheit, die Schmutzschicht zu benetzen, zu durchdringen und zu unterkriechen, wobei die Haftkräfte der Schmutzschicht in sich sowie zwischen der festen Oberfläche und ihr vermindert oder aufgehoben werden. Anschließend spült man den Schmutz durch eine Tauch- oder Spritzbehandlung mit Wasser weg. Eine einwandfreie Reinigung ergibt sich nur, wenn die Netz-, Emulgier- und Dispergiermittel auf die verwendeten Lösungsmittel des Kaltreinigers gut abgestimmt sind.

Die bekannten Reinigungsmittel dieser Art haben eine Reihe von Nachteilen: Durch ihren hohen Gehalt an flüchtigen organischen Lösungsmitteln sind sie gesundheitsschädlich und zum Teil auch feuergefährlich; außerdem entfernen sie im wesentlichen nur Verunreinigungen, die öle, Fette und fettartige Stoffe als wesentlichen Bestandteil enthalten; ihr Gehalt an flüchtigen Bestandteilen führt weiterhin dazu, daß sie nur bei niedrigen Temperaturen angewendet werden können, und endlich sind die Reinigeremulsionen relativ empfindlich gegen zunehmende Schmutzbeladung und verlieren bei der Anwendung schnell ihre Stabilität. Die Folge ist, daß die üblichen Kaltreiniger außer in Sonderfällen nicht in der Lage sind, höchste Ansprüche zu erfüllen.

Versucht man andererseits, durch Eliminierung der

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obenerwähnten Nachteile auszuschalten, so muß man bei den bisher üblichen Tonsid-Systemen einen weiteren Verlust an Wirksamkeit in Kauf nehmen.

Es wurde nun ein Reinigungsmittel für feste 5 Oberflächen gefunden, das keine oder höchstens untergeordnete Mengen an organischen Lösungsmitteln und a) nichtionogene oberflächenaktive Stoffe aus der Klasse der Polyglykolderivate, b) alkalisch reagierende Salze und c) gegebenenfalls Lösungsvermittler enthält, und das die oben bezeichneten Nachteile nicht aufweist, sondern sich durch eine außerordentlich intensive Reinigungswirkung gegenüber den verschiedensten Schmutzarten auszeichnet Das erfindungsgemäße Mittel ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an

d) aliphatischen oder cycloaliphatischen Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und ein Gewichtsverhältnis von d: a wie 9:1 bis 1:9, vorzugsweise 6 :4 bis 4 :6, und ein Gewichtsverhältnis von d : b wie 7 :3 bis 1:9, vorzugsweise 6 :4 bis 2 :8, wobei die Komponente c) höchstens 10% der Summe von a, b, c und d ausmacht

Die aliphatischen und cycloaliphatischen Monocarbonsäuren enthalten vorzugsweise 6 bis 8 Kohlenstoffatome; sie können hydrophobe Substituenten, beispielsweise Halogen, besonders Fluor und Chlor, und Alkyläthergruppen, aber keine hydrophilen Substituenten, wie Amino- oder Hydroxylgruppen, enthalten.

Als Beispiele für aliphatische und cycloaliphatische Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen (Komponente a) seien genannt Butter-, n-Valerian-, Capron-, «-Chlorcapron-, n-Heptyl-, Capryl-, Pelargon-, n-Decan-, Trimethylessig-, «-Methylpentan-, a-Äthylpentan-, Cyclohexancarbon-, «-Äthylhexan-, 1,133-Tetramethylpentan- und «-Äthyloctansäure. «-Äthylhexansäure hat sich als besonders wirksam erwiesen und wird daher bevorzugt

Die aliphatischen, gradkettigen oder verzweigten oder cycloaliphatischen Monocarbonsäuren werden den neuen Reinigern in freier Form einverleibt

Außer den aliphatischen, gradkettigen oder verzweigten oder cycloaliphatischen Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten die erfindungsgemäßen Kaltreiniger als Komponente a nichtionogene, oberflächenaktive Stoffe aus der Klasse der Polyglykolderivate. Die nichtionogenen, oberflächenaktiven Stoffe sind Oxalkylierungsprodukte oxalkylierbarer Körper, beispielsweise Umsetzungsprodukte von Äthylenoxid, Propylenoxid oder deren Mischungen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylphenolen, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettsäurealkylolamiden und Fettaminen, sowie Umsetzungsprodukte von Äthylenoxid mit Addukten von Propylenoxid an 4 bis 9 Kohlenstoffatome enthaltende oxalkylierbare Körper der genannten Art Der Oxalkylierungsgrad dieser Produkte wird vorzugsweise so gewählt, daß sie in Wasser löslich oder darin durch die übrigen Gemischbestandteile solubilisierbar sind. Das ist beispielsweise bei den Addukten aus 1 Mol Nonylphenol oder Isooctylphenol und 4 bis 8 Mol Äthylenoxid, aus 1 Mol ölsäure und 6

Mol Äthylenoxid, aus 1 Mol ölsäuremonoäthanolamid und 6 Mol Äthylenoxid, aus 1 Mol Oleylamin und 9 Mol Äthylenoxid, aus 1 Mol Äthylhexanol mit 2 Mol Propylenoxid und 2 Mol Äthylenoxid, aus 1 Mol n-Butanol mit 4 Mol Propylenoxid und 2 Mol

Äthylenoxid der Fall.

Als Komponente b kommen organische, alkalisch reagierende Salze, wie Alkaliacetate, Alkalipropionate oder Alkali- oder Aminsalze von Säuren der oben unter

a) genannten Art, anorganische, alkalisch reagierende Salze, wie Trinatrium- und Trikaliumorthophospbat, Soda, Pottasche und Borax, in Betracht Vielfach ist es besonders vorteilhaft, wenn die Komponente c alkalisch reagierende Salze von komplexbildenden Säuren enthält oder ganz daraus besteht Solche komplexbildenden Säuren sind vor allem Phosphorsäuren, die wasserärmer als die Orthophosphorsäuren sind, wie die Pyrophosphorsäure, die Tri, Tetra-, Penta-, Hexa und Heptapolyphosphorsäure, und die Aminopolycarbonsäuren beispielsweise diejenigen der allgemeinen Formel

CH₂-COOH

Ζ—Ν

-fA—Yfc-A—N

CH₂-COOH

15

in der Z eine Gruppe der Formel

-CH₂-CH₂-OH, -CH₂-COOH oder

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30

X eine Gruppe der Formel -CH₂-CH₂-OH oder -CH₂-COOH, A einen niedermolekularen Alkylenrest, insbesondere einen Äthylen- oder Propylenrest Y ein Sauerstoffatom oder den Rest

—N—

CH₂-COOH

und π O oder eine niedere ganze Zahl, insbesondere 0,1, 2 oder 3 bedeuten, beispielsweise

N-jS-Hydroxyläthylaminodiessigsäure, N,N-Di-(/i-hydroxyäthyl}-glycin,

1,3-PropyIendiamintetraessigsäure, 1,2-Propylendiamintetraessigsäure,

N-ß-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure,

2-Hydroxypropylen-13-diamintetraessigsäure,

Di-(0-aminoäthyl)-äthertetraessigsäure, Glykol-bis-(0-aminoäthyl)-äthertetraessigsäure, Cyclohexylen-l^-diamintetraessigsäureund

besonders
Nitrilotriessigsäure,
Äthylendiamintetraessigsäure und Diäthylentriaminpentaessigsäure.

Eine weitere Gruppe komplexbildender Säuren ist die der a-Amino- und «-Hydroxycarbonsäuren. Beispiele für solche Säuren sind Glycin, Phenylglycin, Alanin, Phenylalanin, Glykolsäure, Milchsäure, Weinsäure, Ap- eo feisäure, Citronensäure, Gluconsäure und Heptonsäure.

Als Lösungsvermittler kommen beispielsweise Kondensationsprodukte aus Naphthalinsulfonsäuren und Aldehyden, wie vor allem Formaldehyd, in Form ihrer Alkalimetallsalze, weiterhin Natrium-benzol-, -toluol- und -xylolsulfonat, niedermolekulare aliphatische Alkohole und Aminoalkohole, wie Isopropanol, Mono-, Di- und Triäthanolamin. in Betracht Es hat sich als

45

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55 vorteilhaft erwiesen, diese Lösungsvermittler in der geringstmöglichen Menge in die erfindungsgemäßen Mittel einzuarbeiten, wenn möglich sogar ganz auf ihre Mitverwendung zu verzichten, da sie in gewissen Fällen die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Mittel verringern können.

Die erfindungsgemäßen Mittel können in untergeordneten Mengen, d.h. in Mengen von insgesamt etwa 10%, weitere in Reinigungsmitteln übliche Zusätze enthalten; solche Zusätze sind beispielsweise Korrosionsschutzmittel, wie Alkalinitrite, Alkalibenzoate und Morpholin, Enzyme und chlorabspaltende Mittel. Außerdem können die erfindungsgemäßen Mittel untergeordnete Mengen, d.h. etwa bis zu 10%, an organischen Lösungsmitteln, wie Ketone, Äther, Ester, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, enthalten; bevorzugt sind aber solche erfindungsgemäßen Mittel, die frei von organischen Lösungsmitteln sind. Schließlich können die erfindungsgemäßen Mittel in kleinen Mengen alkalische Stoffe, die keine Salze sind, beispielsweise Alkalihydroxide, enthalten. Im allgemeinen ist allerdings die Abwesenheit solcher Stoffe vorteilhafter.

Die erfindungsgemäßen Mittel sind feste oder meist pastenförmige bis hochviskose Mischungen. Im Interesse einer leichteren Handhabung ist es oft zweckmäßig, sie in wäßrige Konzentrat-Lösungen zu überführen, wobei der Wirkstoffgehalt solcher Lösungen vorzugsweise 30 bis 50% beträgt

Die erfindungsgemäßen Mittel können auf verschiedene Weise angewandt werden. Man kann sie beispielsweise auf die zu reinigenden festen Oberflächen als solche oder in Form konzentrierter oder verdünnter, beispielsweise 0,5- bis 10%iger wäßriger Lösungen aufstreichen oder aufsprühen, sie einige Zeit, z. B. 2 bis 30 Minuten, vorzugsweise 5 bis 10 Minuten, auf den Schmutz einwirken lassen und sie dann mit kaltem, warmem oder heißem Wasser zusammen mit dem Schmutz von den Oberflächen abspülen. Weiterhin ist es möglich, die ai reinigenden Gegenstände in eine kalte bis warme, erforderlichenfalls auch heiße wäßrige Lösung der erfindungsgemäßen Mittel zu tauchen, sie dort einige Zeit zu belassen, wobei die Wirkung der Lösung durch mechanische Bewegung oder Umpumpen unterstützt werden kann, und die Gegenstände dann mit kaltem bis heißem Wasser oder einem wäßrigen Spülbad zu spülen.

Aus der US-Patentschrift 32 94 693 sind Reinigungsmittel für feste Oberflächen bekannt, die ebenfalls auf Polyglykolderivaten und alkalisch reagierenden Salzen basieren. Kennzeichnend für diese Reinigungsmittel sind aber Phosphorsäureester oxalkylierter Alkohole als wesentliche Ingredienzien. Der Nachteil, der sich aus diesem Zusatz ergibt, besteht darin, daß solche Phosphorverbindungen ohne weiteres zu Phosphaten hydrolysiert werden können und daher im Rahmen der heute in den meisten Ländern bestehenden Umweltschutzbestimmungen nicht ganz unbedenklich sind. Außerdem sind — bedingt durch die kompliziertere Herstellung — diese Produkte weniger wirtschaftlich.

Gemäß der vorliegenden Erfindung genügt in überraschenderweise eine einfache Mischung alkalisch reagierender Salze mit einfachen Oxalkylierungsprodukten, wenn man dieser Mischung eine einfache 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthaltende aliphatische Carbonsäure zusetzt.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten. »WS« bedeutet Wirksubstanz.

Beispiele Ibis6 Ein erfindungsgemlßes Mittel besteht aus

1. 25% a-Äthylhexansäure,

25% Nonylphenyi mit Äthylenoxkl im Molverhältnis 1 :7 kondensiert, 50% Tetranatriumpyrophosphat.

Es löst sich zu 5 bis 10% in Wasser trüb aber stabil und ist in dieser Form als ausgezeichnet netzender und schnell wirkender Kaltreiniger für öl- und Fettschmutz geeignet Erwärmung auf 50⁰C beschleunigt die Wirkung so stark, daß die Wirkstoffkonzentration für die meisten Anwendungszwecke auf 0,5 bis 2% herabgesetzt werden kann.

Mittel mit vergleichbarer Wirksamkeit, die aber in Wasser klar löslich sind, haben folgende Zusammensetzungen:

Beispiele 8bis 17

Ein Reinigungsmittel, das in Wasser klar löslich ist und in seiner Wirksamkeit dem im Beispiel 4 genannten Mittel entspricht, ist wie folgt zusammengesetzt:

8. 22£% a-Äthylhexansäure,

223% Umsetzungsprodukt aus Nonyiphenol und Äthylenoxid im Morvcrhältnis 1 :7, ίο 45% Borax,kristallisiert,

10% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonatund 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

is Weitere erfindungsgemäße Mittel sind wie folgt zusammengesetzt:

2. 24% «-Äthylhexansiure,

24% Umsetzungsprodukt von Nonyiphenol mit Äthylenoxid im Molverhiltnis 1 :7,

47,5% Tetranatriumpyrophosphat, 43% Kondensationsprodukt aus 2 Mol Natrium-Naphthalinsulfonat und 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

3. 23% a-Äthylhexansäure,

23% Nonyiphenol mit Äthylenoxid im MoI-

verhaltnis 1:7 kondensiert, 46% Trinatriumphosphat, 8% Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure (etwa 90% WS).

4. 23% a-Äthylhexansäure,

23% Nonyiphenol mit 7 Mol Äthylenoxid kondensiert,

27% Soda, wasserfrei,

18% Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure

(etwa 90% WS),
9% Kondensationsprodukt aus 2 Mol Natriumnaphthalinsulfonat und Formaldehyd (etwa 90% WS).

5. 16% «-Äthylhexansäure,

16% Nonyiphenol mit 7 Mol Äthylenoxid

kondensiert,
59% Tetranatriumsalz der Äthylendiamino-

tetraessigsäure (etwa 85% WS), 9% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonat und 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

6. 19,5% «-Äthylhexansäure,

19,5% Nonyiphenol mit 7 Mol Äthylenoxid kondensiert,

38,5% technisch reines Natriumglukonat, 15,5% Diäthanolamin technisch, 7,0% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonatund 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

Beispiel 7 Ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel besteht aus

20% «-Äthylhexansäure,
20% Umsetzungsprodukt von Nonyiphenol mit Äthylenoxid im Molverhältnis 1 : 7, 60% calcinierte Soda.

Es ist in Wasser trüb aber stabil löslich und hat ähnliche Eigenschaften wie das im Beispiel 1 genannte Mittel

9. 35% «-Äthylhexansaure,
93% Natriumhydroxid,
35% Umsetzungsprodukt von Nonyiphenol und Äthylenoxkl im Molverhältnis 1 :7, 133% Tetranatriumpyrophosphat, 63% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonat: und 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

10. 21,4% «-Äthylhexansiure,

6% Natriumhydroxid,
21,4% Umsetzungsprodukt aus Nonyiphenol und Äthylenoxkl im Molverhältnis 1 :7, 42,7% Trinatriumphosphat, 83% Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure (etwa 90% WS).

11. 20,7% a-Äthylhexansäure,

9% Monoäthanolamin,
20,7% Umsetzungsprodukt aus Nonyiphenol und Äthylenoxkl im Molverhältnis 1 :7, 243% Soda, wasserfrei,
163% Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure

(etwa 90% WSX
9% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonatund 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

12. 22,4% «Äthylhexansiure,

63% Natriumhydroxid,

22,4% Umsetzungsprodukt aus Nonyiphenol und Äthylenoxkl im Molverhiltnis 1 :7, 44,8% Natriumacetat (berechnet wasserfrei), 4,1% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonatund 1 Mol so Formaldehyd (etwa 90% WS).

13. 23,8% «-Äthylhexansiure,

23,8% Umsetzungsprodukt von Nonyiphenol und Äthylenoxkl im Molvcitiältnis 1 :7,

47,6% Sarkosin-Natrium,
43% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonatund 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

14. 203% n-Buttersiure,

20,8% Umsetzungsprodukt aus Nonyiphenol und Äthylenoxkl im Molverhältnis 1 :4, 8,4% Monoäthanolamin,
41,6% Tetrakaliumpyrophosphat, 8,4% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonat und 1 Mol Formaldehyd (etwa 90% WS).

15. 20,8% Capronsäure,

20,8% Umsetzungsprodukt von Isooctylphenol

mit ÄthvlpnrtviH im Mn>lvf»rhSltnic 1 ■ β

8,4% Monoäthanolamin,
41,6% Tetranatriumpyrophosphat, 8,4% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthaliiisulfonat und 1 Mol Formaldehyd (eiwa 90% WS). 16. 22,8% λ X.thylhexansäure,

22,S% Umsetzungsprodukt von Nonylphenol mit Äthylenoxid im Molverhältnis 1 :8, 45,6% Tetranatriumsalz der Äthylendiaminotetraessigsäure,

8,8% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

NatriumnaphthaUnsulfonat und 1 Mol Formaldehyd.
17. 22,8% Caprylsäure,

22,8% Umsetzungsprodukt von Nonylphenol mit Äthylenoxid im Molverhältnis 1 :7, 45,6% Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure, 8,8% Kondensationsprodukt aus 2 Mol

Natriumnaphthalinsulfonat und 1 Mol ι ο Formaldehyd (etwa 90% WS).

Claims

Patentansprüche:

1. Reinigungsmittel für feste Oberflächen, das höchstens untergeordnete Mengen an organischen Lösungsmitteln und a) nichtionogene oberflächenaktive Stoffe aus der Klasse der Polyglykolderivate, b) alkalisch reagierende Salze und gegebenenfalls c) Lösungsmittelvermittler enthält, gekennzeichnet durch einen Gehalt an d) aliphatischen oder cycloaliphatische!! Monocarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei das Gewichtsverhältnis von d : a - 9 :1 bis 1 :9, und das Gewichtsverhältnis d: b = 7 :3 bis 1:9 ist und die Komponente c höchstens 10% der Summe von a, b, c und d ausmacht

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, das die Komponenten d) und a) im Gewichtsverhältnis 6 :4 bis 4:6 enthält

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, das die Komponenten d) und b) im Gewichtsverhältnis 6:4bis2:8enthält

4. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das als Komponente d) «-Äthylhexansäure enthält

5. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Komponente b) alkalisch reagierende Salze von komplexbildenden Säuren enthält oder ganz daraus besteht