DE2147268A1 - Oberflächenaktive Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dr. Ing. A. van dor Werth

Dr. F. Ledsror 21. Sep.1971

21 Hamburg ΘΟ
Wilatorfer Straße 3Ä

C 445 Mn. UNILBYER N.V. Museumpark 1, Rotterdam/Holland

Oberflächenaktive flüssigkeiten

Priorität: 25.September 1970, England, Nr. 45293/70

Die Erfindung bezieht sich auf oberflächenaktive Flüssigkeiten zur Verwendung in Wasser unter Einschluss eines Bestandteils, wodurch der Benutzer den Gehalt der Flüssigkeit in dem Wasser überwachen kann·

Demgemäss schafft die Erfindung eine oberflächenaktive und in Wasser verdünnbare Flüssigkeit, welche einen pH-Indikator in saurer Form umfasst, dessen Farbe sich bei pH von 2-5 einsehliesslich verändert.

Ein pH-Indikator ist ein Säure-Base-Indikator oder ein Farbindikator. Er ist ein organischer Farbstoff, der sich wie eine schwache Säure oder wie eine schwache Base verhält, wobei die saure Form.eine Farbe hat, welche von der Farbe der basischen Form verschieden ist.

Wenn die erfindungsgemässe oberflächenaktive Flüssigkeit mit Wasser verdünnt wird entweder durch ihren Zusatz zu wasser

wässrigen oder umgekehrt, wird das pH der oich ergebenden/Lösung

sich demjenigen des benutzten Wassers nähern oder bis zu

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diesem ansteigen. Die meisten Haushaltwässer haben ein pH im Bereich von 6,5 "bis 8,5. Der pH-Indikator wird so ausgewählt, dass er aus seiner sauren Form beim Verdünnen mit Wasser in seine alkalische Form mit sich daraus ergebender Farbänderung übergeht. Diese Farbänderung tritt vor jeglicher Verwendung der wässrigen Lösung auf. Sie tritt auch im wesentlichen unver züglich beim Vermischen von ausreichend Wasser mit der erfindungsgemässen oberflächenaktiven Flüssigkeit auf. Auf diese Weise wird die Anwesenheit der oberflächenaktiven Flüssigkeit in der wässrigen Lösung bewiesen und die Intensität der Färbun ist der Konzentration der Flüssigkeit proportional.

Die erfindungsgemässen Flüssigkeiten besitzen Vorteile gegenüber Flüssigkeiten, welche (1) einen pH-Indikator in alkalischer Form verwenden, dessen Farbe sich bei einem grosseren pH als 8,5 ändert und welche auch das pH des .Verdünnungswassers benutzen, um die Farbänderung hervorzurufen, oder (2) die Farbe ändernde Bestandteile enthalten, welche auf die V/asserhärte verursachende Ionen , z.B. Calcium ⁺, ansprechen. Die Flüssigkeiten (1), welche pH-Indikatoren in alkalischer Form verwenden, neigen zur Unbeständigkeit, die Farben der unverdünnten Flüssigkeiten sind ausserordentlich dunkel und das pH der Flüssigkeit pfe^,gt während der Lagerung,wahrscheinlich infolge COp-Adsorption, zu fallen. Die auf die Wasserhärte-Ionen ansprechenden Flüssigkeiten (2) wirken aufgrund einer Komplexbildung mit den die Härte verursachenden Ionen und erfordern Puffer, um das erforderliche pH bei Verdünnung zu erreichen; die Farbänderung, welche durch die die Wasserhärte bedingungenden Salze hervorgerufen wird, schwankt auster

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dem mit der Härte des benutzten Y/assers.

Die erfindungsgeinässen flüssigkeiten sind beständig und geben nicht nur eine v/eite kannigfaltigkeit von ästhetisch gefallenden Farbänderungen, sondern die Intensität der Farbe der verdünnten Flüssigkeit gibt auch dem Benutzer ein leicht zu schätzendes 1-iass der vorhandenen konzentration. Sie sind auch für Verwendung in allen üblichen im Haushalt vorkommenden Wässern brauchbar, einschliesslich sehr weicher Wässer, z.B. solcher mit einem pH um 6,5.

Geeignete Farbänderungen, wie sie durch Wahl des pH-Indikators erreicht werden können, sind:

Farbe der "sauren"Form Farbe beim Verdünnen auf pH 6,5

Gelb	Blau
farblos	Violett
farblos	Blau
Gelb	Eosa
GeIlT	Grün
Rot	Gelb

Eine Mischung aus pH-Indikatoren kann ebenfalls benutzt werden. Spezifische Farben können gewählt werden, wie sie sich aus Marktbeobachtungen und Verbraucherwünschen als vorteilhaft ableiten lassen. Ein Farbstoff, vorzugsweise ein saurer beständiger Farbstoff, kann auch eingeschlossen werden, um die Farbe des pH-Indikators zu verstärken oder zu modifizieren. Beispielsweise ein Farbumschlag von Gelb zu Blau beim Verdünnen infolge

einen eines einzelnen pH-Indikators kann in/Farbumschlag von Grün zu

Blau übergeführt v/erden flurnh wir

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kleinen Menge eines blauen Farbstoffs; oder in einen Farbum-

G-rün
schlag von Gelb zu 2SX&& durch Einverleibung einer grösseren

Menge eines gelben Farbstoffs.

Die volle ästhetische Wirkung wird erzielt, wenn die Flüssigkei in durchsichtige oder durchscheinende Behälter verpackt ist. Vorzugsweise werden die Bestandteile der Flüssigkeit und der Indikator unter notwendiger Berücksichtigung ihrer eigenen Farbe ausgewählt.

Das pH der Flüssigkeit wird zwischen 2,0 und 5,0,gemessen unter Verwendung eines pH-I«iessers und einer Glaselektrode/Calomelelektrode, betragen.

Erfindungsgemäsee Flüssigkeiten sind brauchbar für Spülen von Hand,Gasblasen- und Schaumbäder, Wäschespülen, Fußbodenreinigung und in anderen Produkten, welche wasserverdünnbare saure Flüssigkeiten enthalten.

Die erfindungsgemässen Flüssigkeiten können ein pH von 2,0

besitzen, vorausgesetzt natürlich, dass die Hersteller die Gefahr einer Hydrolyse oder anderer unerwünschter Reaktionen W mit anderen Bestandteilen in der oberflächenaktiven Flüssigkeit berücksichtigen. Im allgemeinen ist es ratsam, einen grossen Säureüberschuss zu vermeiden und nur soviel einzuschliessen, um den pH-Indikator in die erforderliche saure Form überzuführen. Eirjgrosser Säureüberschuss in der oberflächenaktiven Flüssigkeit kann zu einer unvollständigen Farbänderung trotz seiner angemessenen Dosierung führen, weil das pH der mit Wasser verdünnten oberflächenaktiven Flüssigkeit unterhalb des pH verbleiben kann, bei welchem der Indikatorfarbumschlag

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völlig eintritt. Der notwendige Säuregrad, um den pH-Indikator zu der sauren Form in einem gegebenen Produktansatz überzuführen, sollte immer durch Versuch festgestellt werden, da in der Literatur angegebene Zahlen von pH-Farbänderungsbereicheι normalerweise diejenigen von wässrigen Lösungen sind. Die hier angegebenen pH-Zahlen, ausser wenn in Beziehung zu Ansätze i, sind solche des Indikators in wässriger lösung. Sie können verschieden sein in Gegenwart von oberflächenaktiven Agentien und Lösungsmitteln, beispielsweise Äthanol. E_s ist ferner bekannt, dass das Übergangsintervall, das ist das Farbumschlags intervall für einen gegebenen Indikator, sicls über bis zu 2 pH-Einheiten erstrecken kann und dass dieses Intervall sich über den pH-Bereich in Anwesenheit von Detergentien und Lösüngs mitteln

gern verschieben kann, Weil die erfindungsgemässen Flüssigkeiten oberflächenaktiv sind und für alle Wasser brauchbar sein sollen einschliesslich saurer Wasser von pH 6,5, ist es wesentlich, jede gegebene oberflächenaktive Zusammenstellung plus ausgewählten Indikator auf ihren i'arbumschlags Charakter zu prüfen.

Geeignete oberflächenaktive Agentien zur Verwendung in stark schäumenden Produkten,*!** z.B. in Schaumbädern und Geschirrspülflüssigkeiten, sind ein anionisches Syndet oder deren Gemische, mit oder ohne nichtionische» Syndets. Kleine Mengen von zwitterionischen Syndets können eingeschlossen werden, typische Anionics sind Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkyläthersulfate, Aryläthersulfate, insbesondere deren Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze. Typische Nonionics sind Fettsäurealkylolamide, alkoxylierte

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Alkylphenole, alkoxylierte Fettalkohole und alkoxylierte Fettsäurealkylolamide. Typische zwitterionische Syndets sind tertiäre Aminoxyde, Sulfobetaine und substituierte Imidazoline

Die Konzentration des Aktivdetergensmaterials in diesen stark schäumenden Produkten wird im allgemeinen zwischen 10 bis 60$ liegen. Die beabsichtigte Konzentration bei Verwendung in Wasser ist in der G-rössenordnung von 0,005 bis 0,1$ Aktivdetergens.

Andere oberflächenaktive Flüssigkeiten innerhalb des Bereichs der Erfindung sind solche, welche für eint "Verwendung in mittelbis schwach-schäumenden Zubereitungen beabsichtigt sind, z.B. für das Reinigen harter Oberflächen. Diese können nichtionische Syndets mit oder ohne solche anionischen Syndets^. von den für stark-schäumende Produkte angegebenen Arten enthalten . Die Konzentration an Aktivdetergensmaterial wird von 1 bis 3036 betragen und die Konzentration bei ihrer Verwendung in Wasser wird in der G-rössenordnung von 0,01 bis 0,05$ Aktivdetergens liegen·

Eine weitere Klasse von oberflächenaktiven Flüssigkeiten sind die Mittel auf der Grundlage von Kationics zur Verwendung beim Wäschespülen* Typische Kationics sind Dialkyldimethylämmoniumsalze, insbesondere Dicetyldimethylammoniumchlorid und Distearyldimethylammoniumchlorid. Diese können mit kleinen Mengen nichtionischer Dispergatoren benutzt werden. Wäschespülmittel werden mit einer Konzentration von 2 bis 10$ zur Verdünnung mit Wasser zu einer Konzentration in der Grössenordnung von 0,005 bis 0,01$ Gesamtaktivdetergsns gehandelt.

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Die oberflächenaktive Flüssigkeit ist im wesentlichen sauer um sicherzustellen, dass der pH-Indikator in der sauren Form zugegen ist. E₃? kann durch Einschliessen kleiner Mengen von Sulfaminsäure oder anorganischen Säuren, z.B. Schwefelsäure, Salzsäure oder deren i-iischungen, oder von organischen Säuren, z.B. Zitronen- oder Weinsäure sauer gemacht werden,

Bevorzugte pH-Indikatoren sind 3-Aminomethylalizarin-N-N-diessigsäure (4), welche bei Verdünnung eine rosa Farbe ergibt; Chlorphenolrot (4.5) (Dichlorphenolsulfonphthalein},jusui

Bromphenolrot (5) (Dibromphenolsulfonphthalein)

und Xylenolorange (4,5) (3,3^l-Bis-/W,N-di-(carboxymethyl)-aiainomethyl/o-Cresolsulfonphthalein), Gallein (3) und Pinachrom (4), vowon jedes bei Verdünnung eine purpurne/rosa Farbe ergibt; Leth3^rlrot (5) (Dimethylaminoazobenzol-o-carbonsäure), Äthylrot (5), Chromazurol S (4) und Solochromcyanin R(5), wovon jedes eine gelbe Farbe in wässriger Lösung ergibt; Tetrabromphenolblau (3) (Tetrabromphenolsulfonphthalein), welches eine blaue Farbe in wässriger Verdünnung ergibt; und Bromphenolblau (3»5) (Tetrabromphenolsulfonphthalein) (Dibrom-o-cresolsulfonphthaleir welches eine violette Färbung bei Verdünnung ergibt.

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das pH, bei welchem der Farbumschlag im wesentlichen vollständig iet, wenn in Wasser gemessen unter Verwendung eine» pH-Messers und einer Glaselektrode/Calomelelektrode·

Diese Indikatoren werden in Mengen von 0,002-0,2# angewendet in Abhängigkeit von der Art der oberflächenaktiven Flüssigkeit und der empfohlenen Verdünnung der Flüssigkeit bei ihrer besonderen Anwendung.

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Me vorstehende ausführliche Liste von pH-Indikatoren und ihrer Farbumschläge ermöglicht die Verwendung verschiedener Farbveränderungen für verschiedene oberflächenaktive Flüssigkeitsprodukte, was bei der Identifizierung hilft, wenn verschiedene Produkte miteinander gelagert v/erden, wodurch Verwechslungen vermieden werden.

Die erfindungsgemässen Flüssigkeiten können gegebenenfalls einschliessen Hydrotrope, fluoreszierende Stoffe, Enzyme, Lösungsmittel , perlierende'Agentien, Schaumdrücker, Opakmacher, hautpflegende Substanzen, Verdicker und Parfüme. Derartige Zusätze sollten in saurer Lösung beständig sein.

Die Erfindung wird im folgenden noch an Beispielen erläutert« Beispiel 1

Eine Flüssigkeit für das Spülen von Hand wurde nach folgendem Ansatz hergestellt: 35$ anionisches Syndet (Natriumdodecylbenzolsulfonat und Natriumlauryläther-(3Ä0)-sulfat), 2$ Schaumverstärker (Kokosölmonoäthanolamid) mit der üblichen Menge an Hydrotrop und Viskositätsveränderer, Rest Wasser. 0,005?& des pH-Indikators Tetrabromphenolblau wurde zugegeben und die Kischung auf pH 2,7 mit Schwefelsäure eingestellt. Diese Flüssigkeit ist gelb. Wenn in das Aufwaschwasser abgegeben,wird dieses Wasser blau und die Intensität dieser Färbung ist proportional der Menge an zugesetzter Spülflüssigkeit. Die ursprüngliche gelbe Färbung wurde in grün verändert durch Zusatz von O,OO1?6 des brauen Farbstoffs F. D. & C. Nr. 1 (Colour Index IJr. 42090) zu der Flüssigkeit. Der Zusatz dieser grüben Flüssigkeit zu dem Wasser gibt die oben erwähnte blaue Färbung.

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Eine tiefere Gelbfärbung in der ursprünglichen Flüssigkeit wurde erhalten durch Zusatz von 0,02$ D.& G. Gelb Nr. 10 (Colour Index Nr. 47005j zu der !Flüssigkeit. Bei ihrem Zusatz zu dem Wasser wurde die Färbung grün.

Beispiel 2

Der Indikator von Beispiel 1 wurde durch 0,02$ des pH-Indikators Chlorphenolrot ersetzt und die Flüssigkeit wurde auf pH 4 mit Schwefelsäure eingestellt. Sie hatte gelbe Farbe welche bei der Abgabe in Wasser rosa wurde. Die ursprüngliche gelbe Färbung kann in Grün verändert werden durch Zusatz von 0,001$ des blauen Farbstoffs F.D. & C. Blau Nr. 1 und dann verändert sich bei der Abgabe in Wasser die grüne Farbe in rosa·

Beispiel 3

Sine Flüssigkeit zur Verwendung als Schaumbad wurde nach folgendem Ansatz hergestellt: 20$ Natriumlauryläther-(3lo)-sulfat, 3$ Kokosölfettsäurediäthanolamid, 1,5/6 äthoxyliertes Lanolin, 0,5$ Vitaminextrakt, Rest Parfüm und Wasser. 0,03$ des pH-Indikators Tetrabromphenolblau wurden. zu_ö-es_etzt und die Pü sehung auf pH 2,7 mit Salzsäure eingestellt. Die Farbe dieser Mischung war gelb und bei ihrer Abgabe in Wasser wurde sie blau. Der Dosierungsgrad war 20 g Flüssigkeit pro 1 V/asser.

Beispiel 4

Eine Flüssigkeit zur Verwendung als Wasehespülmittel wurde nach folgendem Ansatz hergestellt: 5$ Distearyldimethylaminoniumchlorid (bezogen auf gehärteten Talg) ,1,^ Addukt von

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Nonylphenol und einem juurchschnitt von 6 Holen Äthylenoxyd, Rest deionisiertes V/asser, Parfüm, fluoreszierender Stoff usw. 0,005$ des pH-Indikators Bromphenolblau v/urde eingeschlossen und das pH auf 2 durch Zusatz von Salzsäure eingestellt. Die Farbe dieser Flüssigkeit ist gelb und schlägt beim Verdünnen mit Wasser in blau/violett um. Die Dosierung war 2 g Flüssigkeit pro 1 Wasser.

Beispiel 5

Eine Flüssigkeit zur Verwendung als Schaumbad v/urde nach folgendem Ansatz hergestellt: 20$ '!riäthanolaminlauryläthersulfat, 5$ 01einsäuremonoäthanolamidpol,yglykoläther, 5$ Laurindiäthanolamid, 0,5$ "marine extract", 0,02$ Pinachrom, 0,02$ gelber Farbstoff, welche Mischung auf pH 5,5 mit Schwefelsäure eingestellt wird, Rest Parfüm und Wasser. Diese Flüssigkeit ist gelb und wird im V/asser grün infolge der Vermischung der Farbe aus dem gelben Farbstoff und dem Purpur aus der Grundform des Indikators.

Beispiel 6

Eine Flüssigkeit zur Verwendung als Schaumbad v/urde nach folgendem Ansatz hergestellt: 30$ fiatriumlauryläthersulfat, 10$ äthoxyliertes Kokosolmfinoäthanolamid, 1$ Igepon T, 2$ äthoxyliertes Lanolin, 1$ Pflanzenextrakt, 0,05$ Bromphenolblau, eingestellt auf pH 3 mit Salzsäure, Rest Parfüm und Wasser. Diese Flüssigkeit ist gelb und gibt bei Verwendung eine violette Färbung,

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Beispiel 7

Bine Sehaumbadflüssigkeit wurde hergestellt aus: 25% riatriuiufettalkoholsulfat, 10$ Lokosöläthanolamid-IO-äthylenoxydaddukt, 5^ Hexylenglykol, 0,5^ Vitaminextrakt, 0,05^ Chlorphenolrot, 0,001$ "blauer farbstoff, eingestellt auf pH 4 mit Salzsäure, Rest Parfüm und "Wasser. Diese Flüssigkeit ist grün und wird bei der Verdünnung rosa/ purpur.

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Claims (7)

1. _₁₂_ 2H7268

   Patentansprüche

   1 )Oberflächenaktive flüssige Zusammenstellung unter Einschluss

   auf Wasser eines pH-Indikators, welcher/unter Eintritt einer Farbänderung anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator in saifei Form ist und eine Farbänderung bei pH von 2 bis 5 einschliesslich aufweist.
2. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Indikator die saure Form eines Indikators ist, ausgewählt aus Chlorphenolrot, Bromphenolrot, Xylenolorange, Gallein, Pinachrom, 3-Aminomethylalizarin-H,N-diessigsäure, Hethylrot, Äthylrot, Chromazural S, Soloehromcyanin R, Tetrabromphenolblau und Bromphenolblau.
3. 3. Mittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator in einer Menge von 0,02-0,2 Gew.$, bezogen auf das flüssige Mittel, anwesend ist.
4. 4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenaktivität durch ein anionisches Detergens in Mengen von 1Ο-6θ$ί oder ein· ·- nichtionischea Detergens in Mengen von 1-3OjS, oder eines kationischeB Detergens in Mengen von 2-105ε, alles bezogen auf das Gewicht des flüssigen Mittels, geschaffen ist,
5. 5. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen sauren beständigen Farbstoff enthält.
6. 6. Ein Schaumbadmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen Schaum-

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7. 7. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die saure Form des Indikators durch die Gegenwart einer anorganischen Säure erhalten ist.

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