DE2141982B2 - Reinigungs- und desinfektionsmittel - Google Patents

Description

H₂O₃P-C-COOH

CH,-COOH

(D

in welcher R fur Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen steht, ferner fur Cycloalkyl und Aralkyl steht und außerdem noch fur den Rest

R' R"

CH-CH-R'"

(H) quaternaren Ammonium-Verbindung verlorengeht Als Beispiel sei die Fallung von Polyphosphaten durch Dimethylalkylbenzylammonium-chlorid erwähnt (Helmut Stupel, »Synthesische Wasch- und Reinigungsmittel«, Stuttgart [1954])

Es wurde nun gefunden, daß die neue Wirkstoffkombination aus quaternaren Ammonium-Verbindungen und Phosphonocarbonsauren der Formel

H₂O₃P-C-COOH

CH₁-COOH

in welcher R fur Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen steht, ferner fur Cycloalkyl und Aralkyl steht und außerdem noch fur den Rest

R' R'

CH-CH-R"'

steht, wobei R' fur Wasserstoff, Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und fur Carboxyl steht, R" fur Wasserstoff und Methyl steht und R"' fur die Carboxyl-Gruppe steht

2 Verwendung von Mitteln nach Anspruch 1 zur Reinigung und Desinfektion von Behaltern und Geratschaften in Nahrungsmittelbetrieben und in der Landwirtschaft

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wirkstoffkombination aus teilweise bekannten Phosphonocarbonsauren und bekannten quaternaren Ammonium-Verbindungen, die eine besonders gute Reinigungs- und Desinfektionswirkung aufweisen

Es ist bereits bekanntgeworden, daß die quaternaren Ammoniumsalze (meist als »Quats« bezeichnet) Desinfektionsmittel mit Netz- und Emulgatoreigenschaften sind, die die Oberflachenspannung erniedrigen Ihre gute bakterizide, virizide und fungizide Wirksamkeit, verbunden mit geringer Giftigkeit und sehr guten korrosionstechnischen Eigenschaften, ist die Ursache für die bevorzugte Anwendung der »Quats« als Desinfektionsmittel in der Nahrungsmittelindustrie Daneben besitzen die quaternaren Ammonium-Verbindungen eine gute Wirksamkeit gegenüber Algen — In der Nahrungsmittelindustrie wird die Reinigung und Desinfektion heute aus Rationahsierungsgrunden vielfach in einem Arbeitsgang durchgeführt Die dafür notwendigen kombinierten Reinigungs- und Desinfektionsmittel enthalten neben der Desinfektionskomponente (z B der quaternaren Ammonium-Verbindung) unter anderem Atznatron, Soda, Silikate.'Polyphosphate, Netzmittel, Emulgatoren, Carboxymethylcellulose und Entschäumer Die Polyphosphate haben die Aufgabe, in den alkalischen Reinigungsmittellosungen die Abscheidung von Wasserstein zu verhindern (Sequestriermittel) Es ist nun weiterhin bekannt, daß Polyphosphate durch quaternare Ammonium-Verbindungen aus ihren wäßrigen Losungen ausgefallt werden können, wobei die bakterizide Wirksamkeit der steht, wobei R' fur Wasserstoff, Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und fur Carboxyl steht, R" fur Wasserstoff und Methyl steht und R'" fur die Carboxyl-Gruppe steht, eine besonders hohe reinigende und desinfizierende Wirkung aufweisen

Überraschenderweise werden die Phosphonocarbonsauren und deren Salze, die wie die Polyphosphate als Sequestriermittel mit hohem Komplexbildungs-Vermogen wirken, im Gegensatz zu Polyphosphaten nicht durch quaternare Ammonium-Verbindungen gefallt Ein weiterer Vorteil ist ihre Hydrolysebestandigkeit, die es ermöglicht, flussige Formulierungen von alkalischen, kombinierten Reinigungs- und Desinfektionsmitteln herzustellen Die Kombination von quaternaren Ammonium-Verbindungen mit Phosphonocarbonsaure-Abkommlingen stellt somit eine Bereicherung der Technik dar. Sie eignen sich insbesondere fur Reinigungs- und Desinfektionsverfahren in der Landwirtschaft und in Nahrungsmittelbetrieben

Die Phosphonocarbonsauren sind durch die obige Formel (I) allgemein definiert In dieser Formel (I) steht R vorzugsweise fur Wasserstoff, ferner vorzugsweise fur den Rest (II), wobei R' und R" vorzugsweise fur Wasserstoff und fur Methyl stehen, ferner R' vorzugsweise auch noch Carboxyl sein kann R'" steht vorzugsweise fur die Carboxyl-Gruppe

Die Verbindungen der Formel (I) sind zum Teil noch nicht bekannt, sie sind teilweise der Gegenstand der deutschen Patentanmeldungen P 20 15 068 9 vom 28 3.1970 und P 20618386 vom 16 12 1970 Die Phosphonobernsteinsaure (R in Formel (1) steht fur Wasserstoff) und deren Ester sind schon seit einiger Zeit bekannt (vgl Journal of the General Chemistry of the USSR, 24, S 121-124 [1954]) Diejenigen Verbindungen, in denen R fur Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl und Aralkyl steht, können dadurch erhalten werden, daß man Phosphonobernsteinsaureester zunächst in einem inerten, organischen Losungsmittel metalhert (ζ Β mit Natnum-athylat) und die in alpha-Stellung metallierte Verbindung mit den üblichen Alkylierungsmitteln (wie ζ B Alkylhalogeniden, Dialkylsulfaten, Tnalkylphosphaten) alkyliert, vorzugsweise kann man als Alkyherungsmittel den Phosphonobernsteinsaure-tetraalkyl-

ester selbst verwenden Die Metallierung wird bevor zugt im Temperaturbereich zwischen 0 und 150°C, die Alkylierung im Temperaturbereich zwischen 20 und 14O⁰C vorgenommen Diejenigen Verbindungen, in denen R fur den Rest mit der Formel (II) steht, werden erhalten, wenn man an Phosphonobernsteinsaure te traalkylester aktivierte Kohlenstoff-Doppelbindungen tragende Verbindungen (wie ζ Β Acrylsäure und Crotonsäureester oder deren Nitrile) in Gegenwart von katalytisch wirksamen starken Basen addiert und die Addukte anschließend mit wäßrigen Mineralsauren zu denjenigen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) verseift, bei denen R fur den Rest mit der Formel (II) steht Als katalytisch wirksame Basen haben sich insbesondere Alkali-alkoholate bewahrt, die Reaktions temperaturen liegen vorzugsweise zwischen 0 und 8O⁰C

Die Gewichtsverhaltnisse der Mischungspartner können in weiten Grenzen variiert werden Es können die quaternaren Ammonium-Verbindungen mit 0,5 bis 90,0%, vorzugsweise 1 bis 50%, die Phosphonocarbonsauren mit 0,05 bis 90%, vorzugsweise 1 bis 50%, eingesetzt werden

Die Erfindung soll durch folgende Anwendungsbeispiel naher erläutert werden Wenn nicht anders vermerkt, sind alle Konzentrationsangaben in Gewichtsprozent angegeben

Beispiel A

In einem Cola-Getrankebetneb wurden Behalter (sog »Container«) aus VA-Stahl, die zur Aufbewahrung des Cola-Konzentrates dienen, mit einem Gemisch der folgenden Zusammensetzung gereinigt, das im Verschnitt mit Atznatron, wie unten erläutert, angewendet wird

Combi-Containerreinigungsmittel

25% Benzalkoniumchlond (Alkyldimethylbenzylam-

moniumchlond),
5% Phosphonobernsteinsaure,
20% nichtionischer Entschäumer (Blockpolymerisate

mit Athylenoxid- und Propylenoxidgruppen),
50% Wasser

Die Lauge im Laugenbehälter der Containerreinigungsmaschine, der 500 Liter faßt, wurde mit 2,5 kg Atznatron und 0,5 kg Combi-Containerreinigungsmittel angesetzt und auf 6O⁰C aufgeheizt Die Harte des Betriebswassers betrug 17° dH (TdH = I mg CaO in 100 ecm Wasser). Sowohl der Reinigungseffekt als auch die Desinfektionswirkung waren sehr gut Schaumbildung auf der Lauge trat nicht auf Es zeigte sich kein Kalkniederschlag im Gefäß, da die Phosphonobern steinsaure diesen unterbindet

Beispiel B

Fur die Reinigung von Tanks in einer Molkerei wurde die 0,5%ige Losung einer Mischung aus

55

45% Soda, calciniert,
9% 2-Phosphonobutan-1,2,4 tnearbonsaurem Na-

trium,
39% Natriumsulfat,

2% Natnummetasilikat,

3% Benzalkoniumchlond (siehe Beispiel A),

2% Entschäumer (siehe Beispiel A)

in Leitungswasser von 22° dH Gesamtharte eingesetzt

Wahrend der Versuchsdauer von vier Wochen konnten keine Kalkablagerungen in den Tanks und im Vorlosebehalter festgestellt werden

Zur biologischen Prüfung wurden Abstriche mit sterilen Lappchen entnommen Nach dem Ausschütteln der Läppchen mit sterilem Wasser und Aufarbeiten der Proben mit Hilfe der Membranfiltrationstechnik wur den die Filterscheiben auf Nährboden (Standardgar I »Merck« und Endo-Agar zum Nachweis coliformer Keime) zur Bebrutung angesetzt Alle Proben waren ohne Befund

Beispiel C

Mittel zur Verhinderung der Steinbildung und fur die Desinfektion der Warmwasserstation in Flaschenwaschmaschinen,

20% Benzalkoniumchlond (siehe Beispiel A),
25% Phosphonobernsteinsaure,
55% Wasser

50 bis 100 g der Mischung werden pro cbm Warmwasser zudosiert Die Steinbildung an den Spritzrohren und im Behalter wird sicher vermieden und die Re-Infektion der gereinigten Flaschen verhindert

Herstellungsbeispiel
HO O CH₂-CH₂-CO-OH
P—C—CO—OH

/ I

HO CH₂-CO-OH

Zu der Mischung von 508 g (2 Mol) Phosphonobernsteinsaure-tetramethylester und 172 g (2 Mol) Acrylsauremethylester werden unter Ruhren und intensiver Kühlung bei 12 bis 14°C 0,3 Mol Natrium-methylat in 100 ml Methanol innerhalb von 70 Minuten zugetropft Das Methanol wird im Vakuum bis zu einer Sumpftemperatur von 8O⁰C abdestilhert Die Rohausbeute an

2-Dimethylphosphono-butan-tncarbonsaure-methylester (1,2,4) betragt 665 g (98% der Theorie) Die Verbindung destilliert beim Kp 175—183°C/1 Torr

Der so erhaltene 2-Dimethylphosphono-butan-tncar bonsauremethylester-(l,2,4) wird mit 100 ml verdünnter Salzsaure (2 Mol Saure/1) 18 Stunden unter Abdestilheren des bei der Verseifung gebildeten Methanols auf Siedetemperatur erhitzt Anschließend wird das Verseifungsgemisch mit 150 ml konzentrierter Salzsaure (12MoI Saure/1) versetzt und weitere 18 Stunden auf Ruckflußtemperatur erhitzt Dann wird die Reaktionslosung im Vakuum zur Trockene eingedampft (maximale Sumpftemperatur 120°C) und mit Wasser zu einer 50%igen Losung von 2-Phosphono-butan-l,2,3-tncarbonsaure verdünnt

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 Reinigungs- und Desinfektionsmittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Wirkstoffkombination, bestehend aus quaternaren Ammonium-Verbindungen und Phosphonocarbonsaurender Formel