DE2136360A1 - Verwendung von halbestersalzen der sulfobernsteinsaeure in wasch- und reinigungsmitteln - Google Patents

Description

Verwendung von Halbestersälzen der SuIfobernsteinsäure in Wasch- und Reinigungsmitteln

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von vorwiegend Halbestersalze der Sulfobernsteinsäure enthaltenden Mischungen in Wasch- und Reinigungsmitteln." -

Es ist bekannt, daß der Zusatz bestimmter Substanzen, die für sich allein praktisch keine Reinigungskraft besitzen, diejenige von Seifen und synthetischen Detergentien und deren Mischungen steigern kann. Man nennt solche Substanzen Gerüstsubstanzen, Aufbaustoffe oder Builder.

Die theoretischen Hintergründe der Wirkungen solcher Gerüstsubstanzen sind noch nicht bekannt, und daher ist eine Vorhersage darüber nicht möglich, welche Verbindungstypen geeignet sein könnten.

Die Schwierigkeiten bei der Aufklärung dieser theoretischen Hintergründe ergeben sich vor allem aus der Vielzahl der Einzelwirkungen, die insgesamt zur Verstärkung der Reinigungskraft der Detergentien beitragen:

Neutralisieren von saurem Schmutz,

Inaktivieren von in der Waschlösung anwesenden Mineralbestandteilen,

Löslichmachen bzw. Emulgieren wasserunlöslicher Schmutzteilchen,

Stabilisieren von Schmutsfeststoffsuspensionen,

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Peptisieren der Schmutzagglomerate,

Regulieren des Schaumvennögens der Waschflotte,

Sequestriervermögen,

Stabilisierung des alctiven Sauerstoffs von Bleichmitteln.

Besonders begannt als Gerüstsubstanzen sind bisläng die an- * organischen, alkalisch wirkenden Substanzens Alkalibicarbonate, Alkalicarbonate, Alkaliborate, Alkaliphosphate, Alkalipolyphosphate und Alkalisilikate.

Eine ausgezeichnete Stellung haben die Alkalipolyphosphate, die augenblicklich nahezu ausschließlich angewendet werden.

Der Einsatz der Alkalipolyphosphate als Gerüstsubstanzen in Waschmitteln bringt jedoch zwei Nachteile mit sich. Zum einen hydrolysieren sie leicht zu niederen Phosphaten, die minderwertige Gerüstsubstanzen sind, und zum anderen fördern sie den Algenwuchs in Flüssen und Seen in einem solchen Ausmaß," daß der Säuerstoffhaushalt der Gewässer erheblich gestört wird (Chemical and Engineering News 44/1969 S. 5'ff, 53/1969 S. 7).

Diese Nachteile des Standes der Technik werden mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung überwunden.

Der Erfindungsgegenstand besteht im Einsatz -von Mischungen, die man erhält durch Einwirkung eines Mols von Fettalkoholoxäthylaten der Formel

R-O- (CH₀ - CH₀ - 0) - H, in der
2 2 η

R einen geradkettigen oder verzweigten Älkylrest mit 8 bis 22,

vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und
η eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 bedeutet,

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auf ein Mol Maleinsäureanhydrid, Neutralisation mit Alkali und anschließender Umsetzung mit einem Mol Natriumhydrogensulfit oder 0,5 Mol Natriumdisulfit bzw. ohne Neutralisation mit Alkali und Umsetzung mit einem Mol Natriumsulfit, als Basis oder Bestandteil pulverförmiger phosphatfreier Wasch- und Reinigungsmittel.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Mischungen sollen in einer Menge von 10 bis 60, bevorzugt von 15 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des pulverförmigen Waschmittels an- · wesend sein. Das Gewichtsverhältnis der erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen zu den übrigen im V?aschmittel anwesenden Detergentien sollte i.a. 5 zu 1 bis 1 zu 4 betragen.

Bei Anwesenheit der erfindungsgemäß einzusetzenden Mischungen in den angegebenen Mengen "kann auf einen Zusatz üblicher anorganischer Gerüstsubstanzen völlig verzichtet werden.

D5.e als Ausgangsstoff zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Mischungen dienenden Fettalkoholoxäthylate vierden in bekannter Weise durch Umsetzung von Fettalkoholen mit Äthylenoxid in Gegenwart katalytischer Mengen von Alkalien hergestellt und sind somit Gemische homologer Alkyl-Oxäthylate.

Die weitere Reaktion erfolgt durch Einwirkung von 1 Mol Maleinsäureanhydrid auf 1 Mol Alkyl-Oxäthylat bei Temperaturen von 5O bis 100 ⁰C. Anschließend kann der gebildete Halbester entweder mit Alkali neutralisiert und gegebenenfalls nach Zusatz von 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozent KNO^ mit einem Mol Natriumhydrogensulf it oder 0,5 Mol Natriumdisulfit bei Temperaturen von 60 bis 110 °C, vorzugsweise 80 bis lOO ⁰C, umgesetzt werden oder der Halbester wird ohne vorhergehender Neutralisation mit einem Mol Natriumsulfit innerhalb des genannten TemperaturIntervalls zur Reaktion gebracht.

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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen können gemeinsam mit üblichen anionaktiven und nichtionischen üblichen Detergentien eingesetzt werden.

Als anionaTctive Detergentien kommen beispielsweise infrage: Alkylary!sulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylsulfonate, Alkyläthersulfate, Alkylphosphate, Alkylätherphosphate, Alkandisulfonate, 06 -Sulfofettsäuren, Seifen, carboxyalkylierte Alkoholoxäthylate und Amine.

Als nichtionische Tenside sind z.B. zu nennen: Alkylpolyglykoläther mit gerader oder verzweigter Alkylkette, Alkylphenolpolyglykoläther, Fettsäurepolyglykolester, Fettsäurealkylolamide, Fettsäureamidpolyglykoläther, Propylenoxid-Äthylenoxid-Additionsprodukte. Als weitere Bestandteile können gegebenenfalls übliche anorganische Zusätze herangezogen werden wie Silikate, Natriumsulfat, Soda, Natriumbicarbonat, Perborate.

Die folgende einschlägige Rezeptur eines Vollwaschmittels soll zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen:

Natrium-n-dodecylbenzolsulfonat 19 Gewichtsprozent

Katriuipsalz der erfindungsgeraäß 25 " einzusetzenden Mischung

Natriumsilikat 16 "

Natriumbicarbonat 10 "

Natriumsulfat 1 "

Natriumperborat-Tetrahydrat 14 "

Natrium-Carboxymethylcellulose 1 "

Parfüm 0,2 "

opt. Aufheller O,l ^w

Wasser 13,7 "

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Es war zwar aus der Auslegeschrift 1 278 670 bekannt, Salze von Sulfobernsteinsäurehalbestern oxäthylierter Fettalkohole in Wasch- und Reinigungsmitteln einzusetzen, es handelt sich jedoch bei den beschriebenen Rezepturen um hochkonzentrierte flüssige Reinigungsmittel, welche gemäß Beschreibung und Beispielen, außer den betreffenden Halbestersalzen nur ein weiteres anionaktives Detergens enthalten und mithin nur für sehr enge Anwendungsbereiche infrage kommen können. Es findet sich in der Auslegeschrift 1 278 670 kein Anhaltspunkt dafür, >daß Natriumsalze von Sulfobernsteinsäure-Halbestern, bzw. Umsetzungsgemische, die diese Verbindungen im wesentlichen enthalten, als Basis oder Bestandteil pulverförmiger vollkonfektionierter, jedoch phosphatfreier bzw. gerüstsubstanzenfreier Wasch- und Reinigungsmittel mit der ganzen Anwendungsbreite Üblicher Grob- oder Peinwaschmittel verwendet werden können. Aus der französischen Patentschrift 1 368 880 ist die Anweisung zu entnehmen, saure Halbester der Sulfobernsteinsäure als oberflächenaktive Mittel zu verwenden. Auch aus dieser Literaturstelle läßt sich der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht ableiten.

Wasch- und Reinigungsmittel, welche die erfindungsgemäß einzusetzenden Mischungen enthalten, sind nicht empfindlich gegenüber den Härtebildnern des natürlichen Wassers, so daß eine Ausscheidung von Kalksalzen auf dem gewaschenen Gewebe, die zur Inkrustierung desselben führt, nicht möglich ist. Auch bezüglich des Schmutztragevermögens, ermittelt anhand des Suspendiervermögens von Graphit oder Eisenoxid, eignen sich die erfindungsgemäßen Produkte hervorragend als phosphat- und generell als gerüststofffieie Waschmittel.

Zur weit or en Erläuterung ilen Erfindungsgegenstandes und des damit orzielbareh technischen Fortschritts sollen die folgenden Bnifjpiele und Versuchsergebnisse dienen:

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Herstellungsbeispiel für erfindungsgemäß einzusetzende Mi.-schungen

37O g (1,0 Mol) eines Oxäthylates eines synthetischen Fettalkoholgemisches aus 50 Gewichtsprozent C,₂~ ^un|3 50 Gewichtsprozent C.--Alkohol,der mit 4,5 Mol Äthylenoxid in bekannter Weise oxäthyliert wurde, wurde mit 98 g (1,0 Mol) Maleinsäureanhydrid bei 95 ° 4 Stunden umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde dann unter starkem Rühren und Kühlung mit 40 g (1,0 Mol) pulverförmiges Ätznatron versetzt und nach Zusatz von 0,4 g Kaliumnitrat unter Luftzutritt mit 95 g (0,5 Mol) Natriumdisulf it verrührt. Nach Zugabe von 200 ml Isopropanol wurde 3 Stunden bei 85 ° gerührt. Lösungsmittel und Wasser wurden im Vakuum abgezogen und man erhielt nach Trocknen im Vakuumtrockenschrank 610 g einer zäh~pastösen Masse.

1. Bestimmung der Waschkraft; Es wird ein WFK-Testbaumwollgewebe in einem Launder-0-Meter bei 90 ° jeweils 3O Minuten gewaschen. Für die Waschversuche wird Trinkwasser 12 deutscher Härte verwendet. Die Aufhellung des getrockneten und gebügelten Gewebes wird durch Messung der Remission mit dem EIrepho-Photometer von Zeiss bestimmt. Durch Vergleich mit dem verschmutzten, ungewaschenen sowie dem nicht verschmutzten Gewebe errechnet sich der prozentuale Waschwert nach folgender Gleichung:

% Waschwert = a - b

c - b

a = Remission des gewaschenen Gewebes b — Remission des testverschmutzten Gewebes c = Remission des unverschmutzten Gewebes

1 Ü>i

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1. Wasch- 2. Wasch- 3. Waschgang gang gang

2 g/l erfindungsgemäß ein-.. 47 ·. 65 77 zusetzende Mischung *

1 g/l Na n-Dodecylbenzolsulfonat

+2 g/l Pentanatriumtriphosphat 34 44 50 (zum Vergleich)

-£ hergestellt gemäß o.a. Beispiel

2. Das Komplexierungsvermogen v/ird nach dem sog. Hampshire-Test durchgeführt. Dazu werJen 2,0 g des Produktes in 150 ml dest. Wasser gelöst, mit 10 ml einer 2 Gewichtsprozent Natriumbicarbonatlösung versetzt und mit einer CaIciumacetatlösung, die 44,1g Calciumacetat-monohydrat pro Liter enthält, bis zur dauernden Trübung titriert. Das CaIciuracarbonat-Bindevermögen errechnet sich nach der Formel

25 n Oaleiumaeetatlösung^ _ mgr gebundenes CaCO-g Einwaage * g Produkt

Für die erfindungsgemäß einzusetzende Mischung betrug dieser Wert 98 mg/g, für Pentanatriumtriphosphat 230 mg/g, + von Nitrilotriacetat 305 mg/g.

3. Das Suspendierungsvermögen. wird dadurch bestimmt, daß man in einer 2 proz. Lösung des zu prüfenden Produktes unter Zusatz von AlTcylbenzolsulfonat eisenoxidpigment oder Graphit durch kräftiges Schütteln suspendiert und die Extinktion der überstehenden Suspension naeh 24 ständigem Stehen mißt. Dabei werden folgende Werte erhalten, wobei der höhere Wert dem stärkeren Suspendiervermögen entspricht:

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Graphit Eisenoxidpigment

erfindungsgemäß einzusetzende

Mischung#: . 1,1 . 136

Pentanatriumtriphosphat

(zum Vergleich): 0,80 184

Nitrilotriacetat

(zum Vergleich): 0,23 142

Damit ist aufgezeigt, daß durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen hochwertige phosphatfreie Vollwaschmittel hergestellt werden können.

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Claims (4)

- 9 - O.Z. 2567 20.7.1971 Patentansprüche

1. Verwendung von Halbestersalzen der Sulfobernstexnsäure in Wasch- und Reinigungsmitteln,
gekennzeichnet durch den Einsatz von Mischungen, die man erhält durch Einwirkung eines Mols von Fettalkoholoxäthylaten der Formel

R-O- (CH₀ - CH₀ - 0) - H, in der

R einen geradkettigen oder verzweigten- AlkyIrest mit 8 bis 22,

vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und η eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 bedeutet,

auf ein Mol Maleinsäureanhydrid, Neutralisation mit Alkali und anschließender Umsetzung mit einem Mol Natriumhydrogensulfit oder 0,5 Mol Natriumdisulfit bzw. ohne Neutralisation mit Alkali und Umsetzung mit einem Mol Natriumsulfit, als Basis oder Bestandteil pulverförmiger phosphatfreier Wasch- und Reinigungsmittel.

2. Verwendung von im wesentlichen Halbestersalze der SuIfobernsteinsäure enthaltenden Mischungen nach Anspruch 1 in Mengen von 10 bis 60,vorzugsweise 15 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des pulverförmigen Wasch- und Reinigungsmittels.

3. Verwendung von im wesentlichen Halbestersalze der Sulfobernstexnsäure enthaltenden Mischungen nach Anspruch 1 und 2 als Basis oder Bestandteil pulverförmiger, anorganischer Gerüststoffe nicht enthaltender Wasch- und Reinigungsmittel.

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4. Verwendung von im wesentlichen Ha!bestersalze der SuIfobernsteinsäure enthaltenden Mischungen nach Anspruch 1 bis 3 als Basis oder Bestandteil übliche anionische und nichtionische Detergentien und übliche anorganische Zusätze enthaltender
Wasch- und Reinigungsmittel. ,■

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