DE2029384A1

DE2029384A1 - Schaumarme Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel

Info

Publication number: DE2029384A1
Application number: DE19702029384
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 6233 Kelkheim; Schneider Gerhard Dr. 6000 Frankfurt; Hess Peter Dr.; Bucking Hans-Walter Dr.; 6233 Kelkheim Diery
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1970-06-15
Filing date: 1970-06-15
Publication date: 1971-12-23
Also published as: FR2096335A5; BE768435A; NL7107963A; GB1337190A

Description

FARBWERKE HOECHST AG vormals Meister Lucius & Brüning Aktenzeichen: HOE JO/f 102,

Datum: -~'

Dr. GR/dm ■

Schaumarrae Netz-, Wasch- und Reinigungsiaittel "

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung neuer, nichtionogener Polyglykoläther als schaumarme Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel.

Es ist bekannt, daß polyoxäthylierte Alkylphenole und'polyoxäthylierte Fettalkohole oberflächenaktive Eigenschaften besitzen, die sie besonders zur Verwendung als Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel oder Emulgatoren geeignet machen. Bei vielen Anwendungsgebieten dieser Verbindungen wie z.B. der Verwendung als ReinigungE- und Waschmittel in Geschirrspül- und Waschmaschinen sowie bei der Reinigung von Metalloberflächen nach dein Spritzverfahren wirkt sich ihr starkes Schaumvermögen ungünstig aus.

Man hat bereits versucht, durch Zumischen geeigneter Komponenten, so z.B. von natürlichen oder synthetischen höheren Alkoholen oder Blockpolymerisaten aus Polypropylenglykol und Äthylenoxid oder von anderen bekannten Schaumdämpfungssystemen diesem Nachteil zu begegnen und so die Schaumneigung der genannten nichtionogenen grenzflächenaktiven Verbindungen zu reduzieren. Bei der Verwendung der bekannten nichtionogenen, grenzflachen« aktiven Verbindungen ist es ferner von Nachteil, daß diese Produkte in Anwesenheit alkalischer Stoffe wie Alkalihydroxide, Alkalisilikate oder Alkaliphosphate nicht stabil sind. An den nichtionogenen Produkten treten durch Einwirkung der Alkalien Zersetzungen und/oder Verfärbungen auf.

Gegenstand dieser· Erfindung sind·schaumorme, nichtionogene Netz-r, Wasch- und Reinigungsmittel der allgemeinen Formel (I)

R-(X-O)_n-Y (I) 109852/1815

In der Formel dieser Aryloxypolyglykoläther bedeutet

(X-O)-Y R einen der Reste R'-O-, R¹-CO₂-, R' , R¹-!^

(X-O)-Y
oder R'-CO-N_n^ , wobei R' für eine lipcphiie Gruppe,

vorzugsweise einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 6-22, vorzugsweise 8-18 Kohlenstoffatomen und wobei η für Zahlen von 2 bis 50, vorzugsweise 4 bis 30 undXfür einen Alkylenrest mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen steht, wobei die Ätherkette (X-O)_n vollständig aus Oxäthyleinheiten (-CH₉-

CH₂-O-) besteht oder aber höchstens n/5 Oxypropyleinheiten .(-CH-CH₉-O-) enthält und wobei Y einen Rest -CH₉-CH-CH₉-OR¹¹ oder

-CH-CH₂-OR" und R" den Phenylrest, einen Mono- oder Dialkyl-CH₂-OH

phenylrest,' dessen Alkylgruppe oder Alkylgruppen dabei insgesamt bis zu 6 Kohlenstoffatome aufweisen können oder einen Kalojjenphenylrest, bei dem das Halogen Fluor, Chlor oder Brom sein kann, bedeutet.

Die erfindungsgemäßen Aryloxypolyglykoläther (I) können hergestellt werden durch Umsetzung von lipophile Reste aufweisenden Polyglykoläthern mit endst äidiger Hydroxylgruppe der Formel II

R-(X-O)_n-H (II) mit Arylglycic.yläthern der Formel III

CH₂-CH-CH₂-O-R" (III)

N /

D;Le Reste R und R" in diesen Formeln besitzen die oben angegebenen Bedeutungen.

Geeignete Verbindungen der Formel II sind z.B. die Reaktionsprodukte von aliphatischen Alkoholen, Alkylphenolen₉ primären

109852/1815

BAD ORIGINAL

aliphatischen Aminen, aliphatischen Carbonsäuren und Carbonsäureamiden mit Äthylenoxid oder Äthylenoxid und Propylenoxid. Der Anteil der gegebenenfalls in den Polyglykoläthem vorhandenen Oxypropyleinheiten soll höchstens 20 % der insgesamt vorhandenen Oxalkyleinheiten betragen. Vorzugsweise werden die reinen Oxäthylate eingesetzt.

Als Arylglycidyläther der Formel III kommen z.B. in Frage:

3-Phenoxy-1,2-propylenoxid, 3-(p-Kresöxy)-1,2-propylenoxid, 3-(o~sek.-Butylphenoxy)-1,2-propylenoxid, 3-(p-tert.-Butylphenoxy)-1,2-propylenoxid, 3-(ο,p-Diisopropy!phenoxy)-1,2-propylenoxid,

3-(p-Chlorphenoxy)-i,2-propylenoxid .

Z— (o-Bromphenoxy)-i>2-propylenoxid, ■

3-(m-Fluorphonoxy)-1,2-propylenoxid, 3-(ο,p-Dichlorphenoxy)-1,2-propylenoxid

Die erfindungsgemäßen Aryloxypolyglykoläther zeigen in wäßriger Lösung nur eine schwache Schaumneigung und sind gegen Ätzalkalien oder andere alkalische Stoffe auch in der Hitze unter den Üblichen Anwendungsbedigungen der Tenside beständig. Sie besitzen ausgezeichnete grenzflächenaktive Eigenschaften, und eignen sich daher besonders für Verwendungszwecke, bei denen gut· Reinigungs- und Netzeigenschaften, jedoch keine oder nur geringe Schaumbildung gefordert werden. Wegen der Verträglichkeit mit Alkalien wie Alkalihydroxiden, Alkalisilikaten und -phosphaten eignen sich die neuen Arylbxypolyglykoläther zur Bereitung von Spül- und Reinigungsmitteln, z.B. zur Reinigung von Metallen, Glas, Geschirr, Flaschen und dergleichen.

In den festen oder auch flüssigen Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen kann der Gehalt an den Aryloxypolyglykoläthern gemäß der Erfindung in dem üblichen Kazentrationsbereich liegen*. Je nach Einsatzzweck und -bedingung der Wasch- und Reinigungsmittel kann deren Gehalt an Aryloxypolyglykoläthern etwa 1' bis 20 Gewichtsprozent betragen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen

109852/181S

BAD ORIGINAL

können wahlweise allein oder in Kombination mit anderen nichtionogenen, kationaktiven oder anionaktiven Verbindungen, Gerüstsubstanzen und anderen Zusatz- oder Hilfsstoffen, in den Va,schund Reinigungsmittelformulierungen zur Anwendung kommen.

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BAD OHiGINAL

Beispiel 1 - 5 -

Herstellung von Aryloxypolyglykoläthern

0,5 Mol eines der nachfolgend unter a) bis h) aufgeführten Oxalkylate werden mit 0,015 Mol Natriummethylat unter Stickstoff auf 150⁰C erhitzt und danach tropfenweise mit 0,5 MqI 3-Phenoxy-1,2-propylenoxid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde lang bei 150°C nachgerührt.

a) Anlagerungsverbindung von 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Nonylphenol

b) Anlagerungsverbindung von 15 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol

c) Anlagerungsverbindung von 10 Mol Äthylenoxid an 1 Mol I so-tridecylalkohol

d) Anlagerungsverbindung von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol

e) Anlagerungsverbindung von 6 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines technischen Gemisches primärer η-Alkohole mit 10-14 Kohlenstoffatomen (85 % C₁₀, 8,5 % C₁₂ u*¹*³· 6j5 % C₁^, hergestellt nach dem ZIEGLER-Verfahren)

f) Anlagerungsverbindung von 9 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines

Gemisches technischer Synthesealkohole mit 12-15 Kohlenstoffatomen (80 % n-Alkanole und. 20 % oO -Methyl-alkanole, hergestellt durch Hydroformylierung von oC-01efinen mit 11-14 Kohlenstoffatomen)

g) Anlagerungsverbindung von 9 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines technischen Gemisches von sekundären Synthesealkoholen mit 12-15 Kohlenstoffatomen.

h) Anlagerungsverbindung von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Tributylphenol.

Es werden bei Zimmertemperatur flüssige Produkte erhalten, die, sofern sie dunkel gefärbt entstehen, bei 80⁰C mit bis zu etwa 1 % einer 35 %igen wäßrigen Wasserstoffsuperoxidlösung gebleicht werden können.

Zur Charakterisierung der Aryloxypolyglykoläther wurde der Trübungspunkt und die Hydroxylzahl bestimmt. Zur Ermittlung des Trübungspunktes wurden jeweils 5 g des Produktes mit 25 cm einer 25 gewichtsprozentigen Butyldiglykollösung gelöst. Lediglich

109852/1815

bei dem Produkt a) erfolgte die Bestimmung mit einer 1 %Lgen Lösung des Produktes in Wasser. Folgende Werte wurden ermittelts

Beispiel	Trübungspunkt	Hydroxylzahl	ber.
		gef ·	33 ■
a)	66,6°	41,5	56
b)	56,0°	56	71
c)	46,3°	75	84
d)	33,0°	85	96
e)	-	107	74
f)	38_?8°	77	73
g)	40,0°	77	63
h)		66

Herstellung eines AryloxjrpolyglykolMthers

0,5 Mol einer Anlagerungsverbindung von 10 Hol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol werden mit O₅.15 Mol NatriuDsmthylat vorsetzt und unter Stickstoff auf 150⁰C erhitzt. Das Gemisch wird da nach tropfenweise mit 0,5 Mol 3-(p-Chlorpheno3cy)-1,2-propylenoxid versetzt und danach noch 1 Stunde lang bei 150⁰C nachgorührt. Die Hydroxylzahl des Produktes beträgt 70,5 (bor. 72,0), der Trübungs punkt beträgt 41_s0°, mit einer Lösung von 5 g des Produktes in 25 cm einer 25 Joigen wäßrigen Butyldiglykollösung.

Ein Waschmittel für Synthesefasern wird erhalten durch Mischen von:

20 % eines tlmsetzungsproduktes von 1 Mol Kokosfettalkohol mit

8 Molen Äthylenoxid
10 % des gemäß Beispiel 1b) erhaltenen Aryloxypolyglykoläthers

5 % Carboxymethylcellulose

10 % Kaliumpyrophosphat 35 % Natriumtripolyphosphat 5 % Na-Silikat
10 % Natriumcarbonat 5 % Natriumsulfat

Zur Herstellung der Waschmittel wird der erfindungsgemäß verwendete flüssige Polyglykoläther in einer Mischtrommel auf die übrigen Komponenten des Waschmittels aufgesprüht.

109852/1815 · . . bad original

Beispiel 4 '

Ein alkalischer Kaltreiniger wird durch Verrühren folgender ·

Bestandteile in einem Kessel erhalteni 23 % eines Dodecylben2;olsulionat--Natrium ■

7-% des gemäß Beispiel 1 h) erhaltenen Aryloxypolyglykoläthers 30 % Petroleum vom Siedebereich 190-2A¹O⁰C ■

5 % Butanol
. 2 % Olein

1 ^ vräßrlre Natronlauge (3S⁰Be)

1 % Hatrinv'itripolyphosphat .

2 % Trina-triumphosphat 29 % Wasser

Ein Feinwaschmittel wird durch Mischen folgender Komponenten · erhalten:

23 % eines ^Oleiinsulfonat-Natriuras mit 14-20 Kohlenstoffs.to*, inen im Alkylenrest

7 % des .gemäß Beispiel 1h) erhaltenen Aryloxypolyglykoläthers 40 % Kaliurapyrophosphat ·

25 % Natriumsulfat ■

5 % eines optischen Aufhellungsiaittels und Wasser

Beispiel 6

Ein flüssiges Feinwaschmittel wird hergestellt durch Mischen

23 % sekundären Alkansulfonatnatrium. mit 13 bis 18 Kohlenstoffatomen im Alkylrest

6 % des gemäß Beispiel 1 c erhaltenen Aryloxypolyglykoläthers

8 % Kaliumpyrophosphat · 5 % Toluolsulfonat-Natrium

ad 100 % Wasser und Orthophosphorsäure zur Einstellung des pH-Wertes auf 7,8-8,0.

Beispiel 7

Ein alkalisches Reinigungsmittel für Geschirrspülmaschinen be- ,

sitzt folgende Zusammensetzung:

109852/1815 ·

BAD ORIGINAL

2 % des gemäß Beispiel 1c) erhaltenen Arylcxypolyglykoläthers 41,5 % Natriummeta silikat (wasserfrei) . "T"

35»0 % Natriumtripolyphosphat

1,5% eines chlorabspaltenden Mittels 20 % Natriumcarbonat

Der flüssige Aryloxypolyglykoläther wird während des Mischens auf die Übrigen pulverförmigen Substanzen aufgesprüht.

Beispiel 8 -

Ein pulverförmiges Scheuermittel wird durch Mischen folgender Komponenten hergestellt:

8 % eines sekundären Alkansulfonatnatriums mit 13 bis 18. Kohlenstoffatomen im Alkylrest

1 % des gemäß Beispiel 1 h) erhaltenen Aryloxypolyglykoläthers 10 % Trinatriumphosphat
20 % Natriumpyrophosphat
'30 % Natriumcarbonat
31 % Natriumsulfat

Beispiel 9

Ein flüssiger Desinfesktionsreiniger wird durch Mischen folgender Komponenten hergestellt:

10 % Kokosfettalkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid 5 % eines gemäß Beispiel 1c) erhaltenen Aryloxypolyglykoläthers 85 % Wasser

Beispiel 10

Ein pulverförmiger Desinfektionsreiniger wird hergestellt durch Vermischen von:

20 % Kokosfettalkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid 35 % Natriumcarbonat

40 % Natriumtripolyphosphat .

5 % des gemäß Beispiel 1c) erhaltenen Arylpolyglykoläthers

109852/1815·

BAD ORIGINAL

202938Λ

■ — 9 — -

Beispiel 11 -^-

Zur Herstellung eines alkalischen Spritzreinigers für Metalloberflächen werden in einer Mischtrommel
10 % NairLumhydroxid ' -

65 % Natriumsilikat '

10 % Trinatriumorthophosphat .

10 % natriumcarbonat

vermischt und anschließend

5 % des gemäß Beispiel 1c) erhaltenen Arylox^olyglykoläthers

aufgesprüht.

Beispiel 12

Ein flüssiger, neutraler Spritzreiniger für Metalloberflächen wird hergestellt durch Vermischen νοηϊ 30 % Kokosfettsäureäthanolamin
1,5 % des gemäß Beispiel 1. f) erhaltenen Aryloxypolygiyköl-

äthers

2,5 % des Anlagerungsproduktes von 30 Mol Äthylenoxid und 70 Mol Propylenoxid an 1 Mol Äthylendiamin

66 % Wasser

Zur Beurteilung von Netzwirkung und Schaumvermögen der erfindungsgemäßen Aryloxypolyglykoläther dienen die folgenden Untersuchungen:

Der Aryloxypolyglykoläther gemäß Beispiel 1 b) auf Basis von Isotridecylalkoholoxäthylat (Produkt A) wurde im Vergleich zu dem Anlagerungsprodukt von 15 Molen Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol (Produkt B) auf seine Metzwirkung untersucht. Es wurde mit Lösungen von jeweils 1 g waschaktiver Substanz pro Liter Wasser das Tauchnetzvermögen nach DIN 53901 in destilliertem Wasser und in Trinkwasser von 15° deutscher Härte bei verschiedenen Temperaturen ermittelt. Die Schaumhöhe wurde ohne und mit Beladung der Flotte durch Zugabe von 1 g angeschmutzter

,Baumwolle je 200 ecm Flotte geprüft. ,

Der erfindungsgemäße Aryloxypolyglykoläther (Produkt A) zeigt gegenüber dem Produkt B bei etwa gleichwertig guter Netzwirkung

109852/1815- · .·".

ein stark vermindertes Schaumvermögen.

Die gute Beständigkeit der erfindungsgemäßen Polyglykoläthor zeigt sich darin, daß auch nach 30 Minuten langem Kochen der alkalisch auf pH 11 eingestellten Lösungen des AryD.oxypolyglykoläthers A in Wasser von 0° deutscher Härte kaum veränderte Werte für die Netzwirkimg und das Schaumvermögen erhalten wurden. Die Ex'gebnisse der Untersuchungen sind in Tabelle I und II zusammengestellt.

In weiteren vergleichenden Untersuchungen wurde die schaum» dämpfende Wirkung der erfindungsgemäßen Aryloxypolyglykoläther auf andere in Wasch- und Reinigungsmitteln anwesende nichtiono« gene Netzmittel geprüft. Hierbei wurde dia Schaumhohe von zwei Netzmittellösungen C und D (DIN 53 902) in Wasser von 15° deut-.

scher Härte ermittelt.

Die Lösung C enthielt im Liter 0,3 g eines Anlagerungsproduktes von 15 Molen Äthylenoxid an 1 Mol .Isotridecylalkohol und 0_f2 g des nach Beispiel 1 b erhältlichen AryloxypolyglykGlä-fchers ■> Die Lösung D enthielt im Liter 0,5 g des Anlagerungsproduktes

von 15 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol«

Die in Tabelle III zusammengefaßten Ergebnisse dieser Prüfungen zeigen die gute schaumdämpfende Wirkung der erfindungsgeraäßen

Verbindung auf das anwesende nichtionogene Netzmittel«

1Q985 2/181S

BAD

Tabelle

I

II

¹ 50°C
I

1g/l
Wass
20⁰C

(Sek.)
er ' 15°«dH

Wasser 0

? dH

Schaumhöhi

•ι 30
J 180
I

ϊ in cm

bei 40⁰C,
Wasser

I 20
; 130

15 dH

ι 20
\ 130
ι

Produkt

; 22
t 21
I

39
63

! 50°C
I

ohne Beiast.
so£rt mach 5*

mit Beiast.
sofort'nach 5'
i.

ohne Beiast. '
sofort nach 5*
I

A
B

Netzwerte
Wasser ' O^odH

ι 22
t

70 ι 40
310 ] 160
I

70
300

30
300

Tabelle

20⁰C

mit Beiast,
sofort nach5'

34
65

40
290

CD CJO

Netz- und Schaumwerte der auf pH 11 eingestellten Lösung des Aryloxypolyglykolathers A in Wasser von 0° * dH nach 30 Minuten Kochdauer .

Produkt

Netzwerte 1g/l bei 50⁰C" (Sek.)

26

Schaumhöhe in cm bei 40°C, 1g/l

ohne Belastung

sofort

nach 5¹

60

mit Belastung

sofort

90

nach 5^f

40

Tabelle III

Lösung

C D

Schaumhöhe in cm

bei 40°C

bei 70°C

sofort

140 210

nach 5'

70 120

sofort

90 230

nach 5*

30 110

γο-ο ro

CD Cu 00

Claims

Patentansprüche:

1) Schaumarme, nichtionogene Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend oder bestehend aus Verbindungen der allgemeinen Formel I

/X-O)_n-Y

R-(X-O)_n-Y (I)

in der R einen der Reste R'-O-, R'-CO^-, R^f , R'-N

(X-O)_n-Y

oder R'-CO-N_ , η Zahlen von 2 bis 50, vorzugsweise

4 bis 30, X einen Alkylenrest mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen und Y einen Rest -CH₀-CH-CH₀-OR" oder -CH-CH₀-OR" bedeutet, wobei die

Δ _t Δ % Δ

OH CH₀-OH

^N Δ

Ätherkette, (X-O) vollständig aus Oxäthyleinheiten besteht oder aber höchstens n/5 Oxypropyleinheiten enthält und wobei R' für eine lipophile Gruppe, vorzugsweise einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 6-22, vorzugsweise 8-18 Kohlenstoffatomen und R" für den Phenylrest, einen Mono- oder Dialkylphenylrest, dessen Alkylgruppe oder Alky!gruppen insgesamt bis zu 6 Kohlenstoffatomen aufweisen können oder einen Halogenphenylrest, bei dem das Halogen Fluor, Chlor oder Brom sein kann, steht.

2) Flüssige oder pulverförmige Waschmittel-Formulierungen, gekenn* zeichnet durch einen Gehalt von etwa 1-20 Gewichtsprozent an Aryloxypolyglykoläthern der Formel I gemäß Patentanspruch 1).

3) Verwendung von Aryloxypolyglykoläthern der allgemeinen Formel I

R-(X-O)_n-Y (I)

(X-O)_n-Y in der R einen der Reste R'-O-, R'-CO₂-, R*

1098S2/181B

(X-O)_n-Y

oder R*-CO-N' , η Zahlen von 2 bis 50, vorzugsweise

4 bis 3O_r X einen Alkylenrest mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen und Y einen Rest -CH₀-CH-CH₀-OR" oder -CH-CH₀-OR" bedeutet, wobei

OH CH₂-OH

die Ätherkette, (X-O) vollständig aus Oxäthyleinheiten besteht oder aber höchstens n/5 Oxypropyleinheiten enthält und wobei R¹ für eine lipophile Gruppe, vorzugsweise einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 - 22, vorzugsweise 8 - 18 Kohlenstoffatomen und R" für den Phenylrest, einen Monoodef Dialkylphenylrest, dessen Alkylgruppe oder Alkylgruppen insgesamt bis zu 6 Kohlenstoffatomen aufweisen können oder einen Halogenphenylrest, bei dem das Halogen Fluor, Chlor oder Brom sein kann, steht, als schauraarrae, nichtionogene Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel.

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