DE2221735A1 - Waschmittel mit einem gehalt an einer geruestsubstanz - Google Patents

Description

CHEMISCHE WERKE HÜLS AG 4370 Mari, 2. 5.

- RS? PATENTE - ?468/Tr

Unser Zeichen: O.Z. 2635

Waschmittel mit einem Gehalt an einer Gerüstsubstanz (Zusatz zu Patentanmeldung P 20 56 813.2)

Die vorliegende Erfindung ist eine weitere Ausbildung der DT-PS...... (Patentanmeldung P 20 5^ 813.2).

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

Die theoretischen Hintergründe der Wirkungen solcher Gerüststoffe sind noch nicht bekannt, und daher ist eine Torhersage darüber nicht möglich, welche Yerbiadungstypen geeignet sein könnten.

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

Neutralisieren von saurem Schmutz,

Inaktivieren von in der Waschlösung anwesenden Mineralbesta\id~ teilen,

Löslichtnachen beziehungsweise Emulgieren wasserunlöslicher Schirmt zteilcheti,

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ORfGINAL

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Stabilisieren von Schmutzfeststoffsuspensionen,

Peptisieren der Schmutzagglomerate,

Regulieren des Schaumvermögens der Waschflotte.

Besonders bekannt als Gerüststoffe sind bislang folgende inorganic ehe Substanzen: Alkalicarbonate, Alkaliborate, -phosphate, -polyphosphate, -bicarbonate und -Silikate.

Eine ausgezeichnete Stellung haben die Arkalipolyphosphate: sie v/erden augenblicklich nahezu ausschlieSlich angewendet.

Der Einsatz der Alkaliphosphate als Gerüststoffe in WaschmiTiteln 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 Sauerstoffhaushalt der Gewässer erheblich gesvört wird (Chemical and Engineering News 44/1969 S. 5 ff, 55/1969 S. 7 ff). Man hat daher bereits organische Verbindungen als Gerüststoffe eingesetzt. Bekannt sind beispielsweise: Natrium- und Kalium-Äthylendiamintetraacetat, Natrium- und Kalium-N-(2-Hydroxyäthyl)~äthylendiamintriacetat, Natrium- und Kalium- und Triäthanolammonium-N-(2-Hyäroxyäthyl)-nitrilodiacetat und das Natriumsala der Nitrilotriessigsäure und der Zitronensäure (Engineering Chemical !Tews 440/1970 S. 32, Newsweek (24.3.1970) S. 48.).

Diese Verbindungen können jedoch nicht in größeren Mengen eingesetzt werden, da sie eine su starke Komplexbildung mit Schwermetall en und Übergangsraetallen zeigen.

Dies würde su einer Verarmung beziehungsweise Anreicherung au Spurenelementen in den Gewässern und mithin gleichfalls su

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ORIGINAL

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einer Störung des "biologischen Gleichgewichtes führen.

Man hat daher andere organische Yerbindungstypen als Gerüststoffe verfügbar gemacht, die solche Nachteile nicht zeigen.

Gegenstand des Hauptpatentes DT-I¹S (Patentanmeldung P 20 56 813.2) sind Waschmittel, welche ein Alkali-Salz eines SuIfonsäuregruppen tragenden. Homo- oder- Copolymerenungesättigter .4 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltender aliphatiiücher Polycarbonsäuren oder deren Copolymeren mit 2 bis 8 Kohlenstoff atome enthaltenden c©polymerisierbaren Monomeren ist, wobei der Polymerisationsgrad 2 bis 3 000 vorzugsweise ΙΟ bis 1 000 beträfe, als Gerüstsubstanz enthalten.

Es konnte run ein weiterer vorteilhafter. Weg zur Herstellung dieser Gerüstsubstanzen gefunden werden.

Gegenstand der Erfindung sind Waschmittel, enthaltend übliche Detergentien und Zusätze sowie eine Gerüstsubstanz nach DT-IS (Patentanmeldung P 20 56 813.2) dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüstsubstanz das Alkalisalz eines nach an sich bekannten Methoden hergestellten Copolymeren einer ungesättigten 4 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Polycarbonsäure mit 2 bis 8 Kohlenstoffatome sowie einen veresterten Sulfonsäurerest enthaltenden copolymerisierbaren Monomeren ist und der Polyraerisationsgrad 2 bis 1 000, vorzugsweise 10 bis 100 beträgt. Die Herstellungsmethode wird durch folgendes Beispiel verdeutlicht.

a) Polymerisation

-25 Gewichtsteile Msthallylsulfonsäuremethylester und 18 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid v/erden in 400 Gewichtsteilen Benzol gelöst. Die Polymerisation wird bei 6O⁰O durchgeführt

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una mit 1.32 Gewichtsteilen Azobisisobutyronitril initiiert. Der Katalysator wira in 6 Portionen zu je 0.22 Gewichtsteilen gleichmäßig verteilt über die gesamte Reaktionszeit von 60 Std. zugegeben. Das Reaktionsprodukt fällt aus und hat einen K-Wert, gemessen in Dimethylformamid, von 14.

b) Verseifung

10 Gewichtsteile des nach der obigen Arbeitsweise erhaltenen Copolymerisates werden mit 4.8 Gewichtsteilen FaOH in 95 Gewichtsteilen Wasser bei 85⁰O während 6 S+d. verseift. Das erhaltene Salz ist die Gerüstsubstanz.

Als ungesättigte Polycarbonsäuren beziehungsweise -Anhydride zur Herstellung der Homo- beziehungsweise Copolymeren sind heranzuziehen vor allem ungesättigte Dicarbonsäuren beziehungsweise deren Anhydride. Als beispielhaft können genannt werden: Maleinsäureanhydrid und Itaconsäure.

Als mit den ungesättigten Polycarbonsäuren polym&risierbare Monomere lassen beispielsweise sich einsetzen Ester der Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure.

Die Alkoholkomponente in den Estern "ist ein niederer Alkohol, vorzugsweise Methanol.

Das Verhältnis der Monomeren in den Copolymeren soll 3 : 1 bis 1 : 3 betragen.

Die erfindungsgemäßen Waschmittel können als Detergentien übliche anionische, nicht ionische und 1-at ionische lenside enthalten. Die Waschmittel enthalten 5 bis 80 Gew.-$, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-^, an Gerüstsubstanz. Die vaschaktiven Substanzen und Zusatzstoffe werden in den üblichen Mengenanteilen zugegeben.

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Nachfolgend einige Waschmittelzusammensetzungen, die die erfindungsgemäß verwendete Gerüstsubstanz enthalten:

a) Vollwaschmittel

Natriumalkansulfonat

(geradkettiges C. 3-C.. γ-Alkansulfonat) Natriumsalz eines Methallylsulfonsäure/ Maleinsäure-Copolymeren

Wasserglas, pulv. '

Magnesiumsilikat

Carboxymethylcellulose *

Natriumsulfat Natriumperborat Rest Wasser

b) Grobwaschmittel

Dodecylbenzolsulfonat I4 Gew.-

Soda 20 Gew.-

-Natriumsalz eines Methallylsulfonsäure/' iä l

17	Gew.-
6	Gew,-
2	Gew.-
1	Gew,-
13	Gew.-
16	Gew.-

Male insäur er-Oopolymer en

Natriumsulfat 10 Gew.

Natriumsilikat ' 8 Gew.-fS

Natrlumperborat 10 Gew.-#

Carboxymethylcellulose 1 Gew.-?S Rest Wasser

c) Eeinwaschmittel

Nonylphenoloxäthylat 8 Gew.-i>

Pettalkoholsulfat 5 Gew.-#

Natriumsalz eines Methallylsulfonsäure/ _it. „ ^

Maleinsäure-Copolymeren ^ ^tew·"^

Natriumsulfat - 27 Gew.-# • Rest Wasser

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Das für den Vergleich benötigte Copolymere aus Isobutylen und Maleinsäureanhydrid wurde wie folgt dargestellt:

980 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid und 673 Gewichtsteile Isobutylen werden in 6 900 Gewichtsteilen Benzol gelöst. Die Copolymerisation wird mit 14 Gewichtsteilen Azobisisobutyronitril bei 6O⁰C initiiert. Fach einer Reaktionszeit von 10 Std. fällt dan Polymerisat aus. Nach der üblichen Aufarbeitung hat es einen K-Wert von 78 (gemessen in DMP).

Um die Wirkung der erfindungsgemäßen Gerüstsubstanzen zu prüfen und mit dem Stand der Technik zu vergleichen, wurden folgende Versuche durchgeführt;

1. Bestimmung der Waschkraft

Es wird ein testverschmutztes Baurawollgewebe der Wäschereiforschung Krefeld (WPK) in einem 3Lamder-0-Meter (Laborwaschmaschine) bei 90⁰C jewei?.s 30 Minuten gewaschen. Pur die Waschversuche wird Trinkwasser 12° deutscher Härte verwendet. Die Aufhellung des getrockneten und gebügelten Gewebes wird durch Messung der Remission mit dem Elrepho-Photoraeter der Pirma Zeiss bestimmt. Durch Vergleich mit dem verschmutzten, ungewaschenen sowie dem nicht verschmutzten Gewebe errechnet sich der prozentuale Waschwert nach folgender Gleichung:

$ Waschwert = · 100 c - b

a = Remission des gewaschenen Gewebes

b =.Remission des testverschmutzten Gewebes c = Remission des nnverschmutzten Gewebes

2. Das Komplexierungsvermögen wird nach dem Hampshire-Test durchgeführt. Dazu werden 2.0 g des Produktes in 150 ml dest.

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Wasser gelöst, mit 10 ml einer 2 Gev;.-^ Natriumbicarbonatlösung versetzt und mit einer Calciumacetatlösung, die^:44.1 g Calciumacetatmonohydrat pro Mter enthält, bis zur dauernden Trübung titriert. Bas Calciumcarbonat-Bindevermögen errechnet sich nach der Porrael:

25 x Calciumacetatlösung _ mg gebundenes CaCO, g Einwaage

g Produkt

3. Pas hydrophile Suspendierungsvermögen wird dadurch bestimmt, daß man in einer 2-proz. Lösung des zu prüfenden Produktes unter Zusatz von Alkylbenzolsulfonat Eisenoxidpigment durch kr^-ftiges Schütteln suspendiert und die Extinktion (bei 450 mm) der überstehenden Suspension nach 24-stündigem Stehen mißt. In der nachstehenden Tabelle sind die Prüfdaten der erfindutigsgemäßen Gerüstsubstanz (IC-Wert des Methallylsulfonsäuremethylester/Ma.-Copolymeren beträgt 14), des Ha-SaIzes eines Isobutylen/Maleinsäure-Copolymeren (K-Wert 76, gemessen in Dimethylformamid) und des Hatriumtripo'lyphcephates zusammengefaßt« Dar-

aus wird der Vorteil des erfindungsgemäßen Produktes gegenüber dem Stand der Technik ersichtlich.

Substanz	1	Fa-SaIz eines	Waschwert	2 g/l	<f0	Hampshire-Test	Suspend ierver-	•	3)
		Methallylsulfon- säure/Maleinsäure-	g/l		4 g/l	mg CaCO^/	nögen <
	Copolymeren				g Produkt	Extinktion
	Na-SaIz eines Iso-		41				184 ;
buten/Maleinsäure-	30		45	1100 RT	275
copolymeren (Z-Wert 78)				890 1000G
Natriumtripoly-		30
phosphat	22	-	28	240 ' RT
			80 1000C
	40
32	43	230 RT 95 100°C

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Claims (5)

Patentanmeldung P 22 21 735.2 = O.Z. 2635 "Waschmittel mit .einem Gehalt en einer Gerüstsubstanz" (Zusatz zu Patentanmeldung P 20 56 813.2) 15. Juni 1972 Neue Patentansprüche

1. Waschmittel, enthaltend übliche Detergentien und Zusätze sowie ein Alkalisalz eines Sulfoncäuregruppen enthaltenden Homo- oder Copolymeren ungesättigter 4 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltender aliphatischer Polycarbonsäuren oder deren Copolymer en mit 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden copolymeri-

sierbaren Monomeren als Gerüstsubstanz nach DT-PS

(Patentanmeldung P 20 56 813.2),

d.adurch gekennzeichnet, daß die Gerüstsubstanz das Alkalisalz eines nach an sich bekannten Methoden hergestellten Üopclymeren einer ungesättigten 4 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Polycarbonsäure mit 2 bis 8 Kohlenstoffatome sowie einen veresterten Sulfoasäurerest enthaltenden copolymerisierbar.en Monomeren ist und der Polymerisationsgrad 2 bis 1000, vorzugsweise 10 bis 100 beträgt.

2. Waschmittel nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäßen Copolymeren in einer Menge von .5 bis 80, vorzugsweise 20 bis 60 Gewichtsprozent in dem Waschmittel vorhanden sind.

3. Waschmittel nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

das betreffende Alkalisalz des Copolymeren ein Hatriumsalz i3t.

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4. Waschmittel nach Anspruch 1 und 2, · dadurch gekennzeichnet, daß die "betreffende ungesättigte Polyearbbnsäure eine Mcarbonsäure ist. <

5. Vaschiaittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. daß

das Verhältnis der Monomeren in den "betreffendem Copolymeren 1 : 3 bis 3 : 1_f vorzugsweise 1 : 1 beträgt.

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