DE2015022B2 - Mittel zum Stabilisieren der Wasserhärte, insbesondere in Reinigungslösungen - Google Patents
Mittel zum Stabilisieren der Wasserhärte, insbesondere in ReinigungslösungenInfo
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Description
N-(CH2),- N
H2O3P-CH2 CH2PO3H2
H2O3P-CH2 CH2PO3H2
H2O3P-CH2
N —CH-CH,N
wobei η = 2—3 bedeutet, zur Verhinderung von Kesselsteinbildung eingesetzt.
CH2PO3H2 ίο Auch ist schon bekannt Poly(äthylenamin)-methylen-
/ phosphonsäuren der Formel:
H2O3P-CH2 R
CH2PO3H2
wobei R = CH3 bedeutet.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es noch zusätzlich eine Poly(alkylenamin)-methylphosphonsäure
der Formel:
N-/-R-N
H2O3P-CH2 [ CH2PO3H2
CH2PO3H2
wobei R = Äthyl, Propyl und η = 2—14 bedeutet, jo
enthält.
3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Alkylendiamin-methylenphosphonsäure
mit seitenständiger C-Alkylgruppe zu Poly(alkylenamin)-methylenphos- 3>
phonsäure 1 :1 bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 2 beträgt.
4. Mittel nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß Mengen von 2 —500 mg/1 Wasser,
vorzugsweise 5—30 mg/1 Wasser eingesetzt werden.
CH2PO1H,
H2O3P-CH2
H2O3P-CH2
/7=2—14 zu dem gleichen Zweck zu verwenden
(US-Patentschrift 34 34 969).
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde nun ein Mittel zum Stabilisieren der Wasserhärte, insbesondere
in Reinigungslösungen, gefunden, bestehend aus einer Alkylendiamin-methylenphosphonsäure mit seitenständiger
C-Alkylgruppe der Formel:
H, O3 P-CH, CH1PO3H1
N-CH-CH1N
H2O3P-CH2 R CH2PO3H,
wobei R = CH3bedeutet.
Weiter wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, wenn das Mittel noch zusätzlich eine Poly(alkylenamin)-methylenphosphonsäure
der Formel:
H2O3P-CH2
N-fR — N
H2O3P-CH2 \ CH2PO3H2
-CH2PO3H2
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mittel zum Stabilisieren der Wasserhärte, insbesondere in
Reinigungslösungen.
Zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen in wäßrigen Systemen werden heute besonders
Polyphosphate in ausgedehntem Maße eingesetzt. Polyphosphate werden hauptsächlich deshalb verwendet,
weil sie schon in unterstöchiometrischen Mengen, sogenannten Impfmengen wirken und verhältnismäßig
billig sind. Es ist jedoch bekannt, daß die Polyphosphate unter gewissen Umständen in wäßrigen Lösungen
hydrolysieren können, wodurch der Verbrauch an Polyphosphaten mitunter relativ hoch und die Wirkung
oft nicht mehr befriedigend ist.
Als Komplexbildner, die in wäßriger Lösung unbegrenzt haltbar sind und auch in unterstöchiometrischen
Mengen steinbildende Ablagerungen verhindern, haben in den letzten Jahren die Aminoalkylenphosphonsäuren
eine immer stärkere Bedeutung erlangt. So werden schon in der US-Patentschrift 33 36 221 Alkylendiaminmethylenphosphonsäuren
der Formel:
wobei R = Äthyl, Propyl und η =2—14 bedeutet, enthält.
Die erfindungsgemäßen Mittel besitzen gegenüber den bisher bekannten Polyaminmethylenphosphonsäuren
vor allem den Vorteil, daß sie neben einer ausgezeichneten härtestabilisierenden Wirkung auch
leicht in Wasser löslich sind, sich mit den üblichen Reinigungskomponenten gut vertragen und vor allem
bei der Bereitung von alkalischen Reinigungslösungen eine unerwünschte Entmischung der Reinigungskomponenten
verhindern.
Die Konzentration, in der die erfindungsgemäßen Mittel zur Härtestabilisation eingesetzt werden, kann
bis zu 500 mg/1 Wasser, vorzugsweise 2,5—5 mg/1 Wasser betragen.
Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert:
Anmelderin hat in Vergleichsversuchen festgestellt, daß die bekannten Alkylendiamin-methylenphosphonsäuren
eine um so bessere härtestabilisierende Wirkung besitzen, je weniger CH2-Gruppen zwischen den beiden
Aminogruppen bestehen, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht.
Substanz
Menge Impfwirkung/Tage mg 1 2
Athylendiamin-tetra- (methylenphosphonsäure) |
7,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1,3-Propylendiamin-tetra- (methylenphosphonsäure) |
7,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1,4-Butylendiamin-tetra- (methylenphosphonsäure) |
7,5 | 0 | — | — | — |
0 = Kein Belag an Glasstab und der Wandung des Becherglases.
Die beste Impfwirkung hat die ÄLhylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure).
Diese Phosphonsäure besitzt jedoch den Nachteil, daß sie in Wasser schwer löslich ist.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Einführung einer seitenständigen Methylgruppe in
Äthylendiamin, nämlich bei der 1,2-Propylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure),
die Wasserlöslichkeit wesentlich erhöht wird. So lösen sich von der
Äthylendiamin-tetra-(niethylenphosphonsäure) nur 3 g in 100 ml Wasser von Zimmertemperatur, während von
der l,2-Propylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure) unter den gleichen Bedingungen 12 g in 100 ml Wasser
bei Zimmertemperatur in Lösung gehen. Gleichzeitig bleibt die härtestabilisierende Wirkung erhalten und ist
ebensogut wie die der Äthylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure) und deutlich besser als die Wirkung der
entsprechenden Phosphonsäure aus 1,3-Propylendiamin, einem Amin mit der gleichen C-Atomzahl, aber
keiner seitenständigen Methylgruppe. Die unterschiedliche härtestabilisierende Wirkung wird in der Tabelle 2
gezeigt:
Substanz
Menge Impfwirkung/Tage mg 1 2
Athylendiamin-tetra- (methylenphosphonsäure) |
7,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1,3-Propylendiamin-tetra (methylenphosphonsäure) |
7,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
1,2-Propylendiamin-tetra- (methylenphosphonsäure) |
7,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 = Kein Belag an Glasstab und der Wandung des Becherglases.
Zur Bestimmung der Impfwirkung wurde in einem 1000-ml-Becherglas eine bestimmte Menge der zu
testenden Substanz oder des Substanzgemisches in 1 1 Wasser von 17^dH gelöst und 12 g Ätznatron
zugegeben. Das Becherglas wurde mit einem Uhrglas bedeckt und bei Zimmertemperatur stehengelassen. Es
wurde dann geprüft, ob sich am Glasstab oder der Wandung des Becherglases Kristalle abgesetzt hatten.
Geeignete Poly(alkylenamin)-methylenphosphonsäuren sind vorzugsweise Diäthylentriamin-penta-(methylenphosphonsäure)
oder Dipropylentriamin-penta-(methylenphosphonsäure).
Das Verhältnis dieser Poly(alkylenamin)-methylenphosphonsäuren im Gemisch
mit der Alkylendiamin-methylenphosphonsäure mit seitenständiger C-Alkylgiuppe soll 1:1 bis 4 : 1,
vorzugsweise 2 :1, betragen.
Die genannten Poly(alkylenamin)-methylenphosphonsäuren besitzen zwar sowohl eine gute Impfwirkung
als auch eine gute Löslichkeit in Wasser. Werden sie jedoch zusammen mit den üblichen Reinigern, die
beispielsweise anionische waschaktive Substanzen, wie saure Monophosphorsäureester mit C2 bis Cj und
nichtionogene Netzmittel enthalten, in verdünnte alkalische Lösungen gegeben, so besitzen sie den
Nachteil, daß mitunter klebrige flockige Ausscheidungen auftreten, was für den anschließenden Reinigungsvorgang, z. B. in Flaschenspülmaschinen, störend ist.
Dieser Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Mittel ausgeschaltet. Man erhält so klare, einwandfreie
Reinigungslösungen mit einer guten härtestabilisierenden Wirkung. Ein entsprechendes Gemisch aus der
bekannten Äthylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure) und Poly(alk.ylenamin)-methylenphosphonsäuren
läßt sich wegen der geringen Löslichkeit der Verbindung in Wasser nicht herstellen. Dies ist nur mit der
erfindungsgemäßen, in Wasser leichter löslichen
l,2-Propylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure)
•möglich.
•möglich.
Geeignete Reiniger können beispielsweise die folgen-
bo de Zusammensetzung besitzen:
40% saure Monophosphorsäurealkylester mit C2 bis
C3, 20% eines Gemisches aus 1,2-Propylendiamin-tetrab5
(methylenphosphonsäure): Diäthylentriamin-penta-(methylenphosphonsäure)
=1:3, 8% nichtionogenes Netzmittel, z.B. Pluronic L 61 (Kondensationsprodukt von Äthylenoxyd mit Polypropylenglycol), Rest Wasser.
0,2% dieser Mischung werden in l%ige Natronlauge jegeben, ohne daß ein Aufrahmen eintritt. Die
leinigungslösung kann zur Flaschenspülung verwendet verden.
40% saure Monophosphorsäurealkylester mit C2 bis Z3,20% eines Gemisches aus 1,2-Propylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure):
Dipropylentriamin-pentamethylenphosphonsäure) =1:2, 8% nichtionogenes
Metzmiuel, z. B. Pluronic L 61, Rest Wasser.
0,2% dieser Mischung werden in 1%ige Natronlauge gegeben, ohne daß ein Aufrahmen eintritt. Die
Reinigungslösung kann zur Flaschenspülung verwendet werden.
30% saure Monophosphorsäurealkylester mit C2 bis
C3, 10% l,2-Propylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure), 10% nichtionogenes Netzmittel, z.B. Pluronic
L 61 (Kondensationsprodukt von Äthylenoxyd mit Polypropylenglycol), Rest Wasser.
0,2% dieser Mischung werden in l%ige Natronlauge gegeben, ohne daß ein Aufrahmen eintritt. Die
Reinigungslösung kann zur Flaschenspülung verwendet werden.
Claims (1)
1. Mittel zum Stabilisieren der Wasserhärte, insbesondere in Reinigurigslösungen, bestehend aus
einer Alkylendiaminmethylenphosphonsäure mit seitenständiger C-Alkylgruppe der Formel:
H2O3P-CH2 CH2PO3H2
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ID=5766578
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- 1971-03-25 FR FR7110586A patent/FR2085138A5/fr not_active Expired
- 1971-03-26 NL NL7104123A patent/NL7104123A/xx unknown
- 1971-03-26 BE BE764868A patent/BE764868A/xx unknown
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