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Flüssiges Reinungs- und Schmiermittel Die Erfindung betrifft ein
flüssiges Reinigungs- und Schmiermittel in Form einer wässrigen Flüssigkeit mit
einem Gehalt an Fettsäureseife, synthetischen anionaktiven Waschrohstoffen und einem
Vinyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren sowie gegebenenfalls üblichen Aufbau-
und Hilfsstoffen.
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Reinigungsmittel für technische Zwecke und Haushaltszwecke werden
üblicherweise in Form von Pulvern oder Flocken oder als konzentrierte flüssige Mischung
geliefert und jeweils vor ihrer Benutzung mit entsprechenden Mengen Wasser verdünnt.
Da an der Gebrauchsstelle vielfach kein enthärtetes Wasser zur Verfügung steht,
sollen derartige Reinigungsmittel auch in hartem Wasser eine gute Reinigungswirkung
ohne unerwünschte Kalkseifenausscheidungen ergeben. Soweit die in derartigen Reinigungsmitteln
enthaltenen Waschrohstoffe ganz oder überwiegend aus Fettsäureseifen bestehen, werden
sie gewöhnlich in Flockenform vertrieben, da die früher hergestellten Schmierseifen
weitgehend ausser Gebrauch gekommen sind. Wenn die in derartigen Reinigungsmitteln
enthaltenen, oberflächenaktiven Verbindungen weitgehend oder vollständig aus synthetischen
Waschrohstoffen bestehen, können sie auch in Form konzentrierter wässriger Flüssigkeiten
vertrieben werden. Da flüssige Produkte dieser Art leichter dosiert werden können
und mit dem Verdünnungswasser etwas schneller eine homogene Lösung bilden, haben
sie gewisse Vorteile bei industriellen Anwendungszwecken, beispielsweise in gewerblichen
Wäschereien und bei der Reinigung von
Industriebetrieben und Schlachthäusern.
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Die vorbekannten flüssigen Reinigungsmittel dieser Art enthalten in
der Regel erhebliche Mengen an Phosphaten, die wegen ihrer Fähigkeit zur Bindung
der Härtebildner des Wassers und ihrer die oberflächenaktive Wirkung und die Stabilität
des Reinigungsmittels verbessernden Einflusses eingesetzt werden. Es hat sich jedoch
herausgestellt, dass die durch derartige Reinigungsmittel in die flüsse und Seen
gelangenden, grossen Phosphatmengen zu einer gefährlichen Umweltverschmutzung führen,
so dass neuerdings angestrebt wird, phosphatarme oder ganz phosphatfreie Reinigungsmittel
zu verwenden. Dabei hat sich jedoch herausgestellt, dass es keine universale Lösung
für die verschiedenen Arten von Reinigungsmittel gibt. Dabei spielen auch lfirtschaftliche
Erwägungen eine Rolle, weil die als Ersatzprodukte für Phosphate in Betracht kommenden
Stoffe in der Regel wesentlich teurer sind.
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Aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 7 018 396 sind
bereits verstärkte flüssige Waschmittel in Form einer stabilen Öl-in-Wasser-Emulsion
bekannt, die neben Alkylarylsulfonat, nichtionogenen Alkyl- oder Alkylphenolpolyäthylenglykoläther
und 10 bis 36 Gew.96 Phosphat noch ein Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid- Copolymeres
und einen semipolaren oder Zwitterionen bildenden Waschrdstoff enthält. Aus der
britischen Patentschrift 973 935 ist ferner ein flüssiges Reinigungsmittel bekannt,
welches ausser anker Mischung von nichtionogenen Alkylenoxid-Eondensationsprodukten
und 18 bis 30 96 Kaliumpyrophosphat, 2 bis 4 Gew. ß Fettsäureseife und 1 bis 3 Gew.
Alkalisalz eines Vinylmethyl-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren enthält. In der offengelegten
niederländischen Patentanmeldung 6 611 612 wird schliesslich ein Seifenwaschmittel
mit starker Kalkseifen-Dispergierfähigkeit beschrieben, das ausser Fettsäureseife
eine Mischung von amphoteren oder semipolaren oder Zwitterionen
bildenden
Waschrohstoffen mit Phosphaten oder Nitriloessigsäure oder linearen Dicarbonsäure-Polymerisaten,
beispielsweise Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren enthält.
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Die Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren besitzen zwar
günstige Eigenschaften als Sequestriermittel, müssen jedoch in ziemlich grossen
Mengen eingesetzt werden, wenn sie das Phosphat ersetzen sollen. iiinzu kommt, dass
derartige Copolymere im Vergleich zu den Phosphaten sehr teuer sind.
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Aufgabe der Dr--indung ist es nun, Reinigungs- und Schmiermittel der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeiden, auch
bei hoher Konzentration gute Stabilität sowie hervorragende Reinigungswirkung und
Kalkseifen-Dispergierfähigkeit besitzen und dabei phosphatarm oder völlig phosphatfrei
sein können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Reinigungs- und Schmiermittel der
eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass darin bezogen
auf das Gesamtgewicht 5 bis 30 Gew.% flüssiger Kalium-, Alkanolamin- oder Polyamin-Rettsäureseife
mit im wesentlichen 12 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest, bezogen auf die
Fettsäureseife 5 bis 200, vorzugsweise 10 bis 100, insbesondere 15 bis 35 Gew.e;
anionaktiver Waschrohstoff aus Alkyl-polyalkylenglykoläther-sulfat mit 12 bis 18
Kohlenstoffatomen im Alkylrest und durchschnittlich 3 bis 12 Alkylenoxidresten,
Alkylaryl-polyalkylenglykoläther-sulfat mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest
und durchschnittlich 8 bis 30 Alkylenoidresten, Alkylsulfat mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen,
deren wasserlöslichen Salzen sowie Mischungen dieser Stoffe und bezogen auf das
Gesamtgewicht 0,1 bis 6, vorzugsweise 0,2 bis 4, insbesondere 0,3 bis 1 Gew.96 eines
gegebenenfalls veresterten oder als Salz vorliegenden Vinylalkyläthe r-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren
der allgemeinen
Formel
enthalten sind, in der R1 eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit bis zu 3 ol-Jlenstolfatomen,
vorzugsweise eine Methylgruppe und R2 und R3 unabhängig voneinander Hydroxylgruppen
oder gegebenenfalls freie Hydroxylgruppen tragende Alkoxygruppen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen
oder gegebenenfalls alkyl-oder alkylarylsubs tituierte Polyalkylenglykoläthergruppen
mit 4 bis 30 Alkylenoxidresten oder R2 und R3 zusammengenommen eine Sauerstoffbrücke
darstellen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die wässrige Flüssigkeit
im wesentlichen phosphatfrei und enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht 10 bis 30
Gew.96 Kalium-Fettsäureseife, 1 bis 12 Gew.9o' Alkyl-polyalkylenglykoläther-sulfat
mit überwiegend 12 bis 14 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und durchschnittlich 10
bis 15 Alkylenoxidresten und 0,3 bis 1 Gew.!ó eines mit Alkylphenol-polyalkylenglykoläther
veresterten Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren. Als Copolymeres kann
dabei insbesondere ein mit Nonylphenol-polyäthylenglykoläther verestertes Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeres
mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 350 und 1 5000 000 verwendet werden.
Geeignet ist insbesondere das von der Fa. General Aniline & Film Corp.
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unter dem Warenzeichen "Gantrez AN-119" vertriebene Copolymere mit
einer spezifischen Viskosität von 0,1 bis 0,5.
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Die erfindungsgemässen Reinigungs- und Schmiermittel können zusätzlich
noch 1 bis 12 , vorzugsweise 2 bis 8 Gew.% nichtionogener, gegebenenfalls substituierter
Polyalkylenglykoläther, insbesondere Polyäthylenglykol mit durchschnittlich
6
bis 10 Äthylenoxidresten und/oder Alkylphenol-polyäthylenglykoläther mit 6 bis 12
Kohlenstoffatomen im Alkylrest und durchschnittlich 10 bis 40 Äthylenoxidresten
und/ oder Alkyl-polyäthylenglykole mit 10 bis 18Kohlenstoffatomen im Alkylrest und
8 bis 20 Äthylenoxidresten und/oder 1 bis 8, vorzugsweise 2 bis 5 Ges.96 amphoterer
oberflächenaktiver Stoffe, vorzugsweise solche mit quaternären Ammoniumgruppen,
insbesondere betainartige Verbindungen mit einer quaternären Ammoniumgruppe und
einem Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Geeignete amphotere Verbindungen
sind auch Sulfonierungsprodukte mit quaternären ammoniumgruppen, Die amphoteren
Verbindungen besitzen eine ausgezeichnete stabilisierende Wirkung.
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Zu den in den erfindungsgemässen Reinigungs- und Schmiermitteln besonders
geeigneten Fettsäureseifen gehören ausser den Kaliumseifen auch die Fettsäureseifen
von Mono-, Di-und Triäthanolamin sowie die wasserlöslichen Polyaminseifen.
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Aus wirtschaftlichen Gründen wird in den meisten Fällen die Verwendung
von Kaliumseifen bevorzugt.
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Die in den erfindungsgemässen Produkten verwendeten Vinylalkyläther-!laleinsäureanhydrid-Copolymeren
werden in wäs sriger Lösung langsam hydrolysiert, wobei in alkalischer Umgebung
entsprechende Alkalisalze entstehen. Wenn die Copolymeren als solche in die wässrigen
Reinigungsmittel eingebracht werden, liegen sie nach einiger Zeit in hydrolysierter
Form und, wenn die üblichen alkalischen Aufbaustoffe zugegen sind, in Form der Alkalisalze
vor. Natürlich ist es auch möglich, das Copolymere vor seiner Einmischung in das
Reinigungsmittel beispielsweise mit Lauge zu hydrolysieren, damit es schon von vornherein
in der Salzform zugegeben wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Vinylalkyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymere-mit
einem geeigneten
Alkohol verestert, wobei zweckmässig ein Alkohol
verwendet wird, der atich schon oberflächenaktive Eigenschaften besitzt.
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Um die Viskosität der erfindungsgemässen flüssigen Reinigungs- und
Schmiermittel zu erniedrigen werden vorteilhaft hydrotrope Mittel zugegeben. Besonders
geeignet sind Polyalkylenglykole mit 6 bis 10 Alkylenoxidgruppen, da diese gleichzeitig
die Netzwirkung und das Schmutztragevermögen erhöhen und der Wäsche einen angenehmen
Griff verleihen.
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Je nach den Anforderungen können die erfindungsgemässen Reinigungsmittel
ferner bis zu etwa 20 Gew.96 übliche alkalische Aufbaustoffe, insbesondere Alkalilauge
und/oder Alkalisilikat enthalten. Zur Verbesserung der Dispergierwirkung können
0,1 bis 8, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.,Ó herkömmliche Dispergiermittel, insbesondere
Natriumcarboxymethylcellulose zugemischt werden. Zur Verbesserung der Netzwirkung
können 1 bis 5 Gew.% herkömmlicher Netzmittel, insbesondere Alkansulfonat undloder
Arylsulfonat zugegeben werden.
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Obgleich die erfindtrngsgemässen Reinigungs- und Schmiermittel vorzugsweise
phosphatarm oder ganz phosphatfrei sind, können in bestimmten Fällen auch die bekannten
wasserlöslichen Phosphate, insbesondere Alkalipyrophosphat und Alkalitripolyphosphat
in herkömmlichen oder zweclxmassig in geringeren Mengen zugegeben werden. Derartige
Phosphatzusätze sind jedoch für die Zwecke der Erfindung nicht erforderlich und
werden vorzugsweise ganz vermieden oder im Vergleich zu den vorbekannten Rezepturen
erheblich verringert.
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Durch die in den erfindungsgemässen Reinigung und Schmiermitteln enthaltene
Kombination aus flüssiger Fettsäureseife, synthetischem anionaktiven Waschrohstoff
und Vinylalkyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren wird eine synergistische Verbesserung
der Kalkseifen-Dispergierfähigkeit erzielt.
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während eine wässrige Lösung voll 5 g/l Kaliumpalmitat und 0, o2 g/l
eines Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren (Gantrez AIs-119, Kaliumsalz)
in Wasser mit einer Wasserhärte von 30°dH sowohl ohne, als auch mit Zusatz von 5
g/l Natriumsilikat schon bei 20°C Ausfällungen von Kalkseife zeigte und eine wässrige
Lösung mit einem Gehalt von 1 g/l Polyäthylenglykoläther-sulfat (Natriumsalz, durchschnittlich
12 Äthylenoxidgruppen pro Molekül) und 0,02 g/l des Copolymeren in Gegenwert von
3 g/l Natriumsilikat ebenfalls bei 20°C Ausfällungen von Kalkseifen ergab, zeigte
eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 5 g/l Kaliumpalmitat, 1 g/l des Polyäthylenglykoläthersulfat
und 0,02 g/l des Copolymeren weder oei 2000 noch beim nachfolgenden Erhitzen auf
90°C irgendwelche Kalkseifenausscheidungen.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf einige Beispiele
weiter erläutert.
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BEISPIEL 1 Zur Herstellung eines industriellen Weisswaschmittels werden
130 g enthartetes Wasser mit 10,2 g eines mit einem Nonylphenol-polyäthylenglykoläther
mit durchschnittlich 15 Äthylenoxidgruppen pro Molekül versterten Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren
(Gantrez AN-119), 95 g 50 %-iger Kalilauge, 75 g Natriumcarboxymethylcellulose (100%),
133 g Palmölfettsäure, 33 g Kokosölfettsäure und 40 g Polyäthylenglykol (durchschnittliches
Moleculargewicht 300) vermischt, nachfolgend zehn Minuten bei 80°C verseift, dann
auf 40°C abgekühlt. im Anschluss daran werden 150 g Kaliwasserglas (Lösung mit einem
spezifischen Gewicht von 1,41 bis 1,4"4), 180 g 50 96-ige Kalilauge (als Aufbaustoff),
100 g einer 50 %-igen wässrigen Lösung von 1-Oxyåthyl-1-carboxymethyl-2-alkyl-imidazolinium-betain
mit von Kokosölfettsäuren abgeleiteter Alkylgruppe (Steinamin AM-2C) und 90 g einer
28 %-igen wässrigen Lösung von Natriumlaury
-polyäthylenglykoläther-sulfat
mit durchschnittlich 12 Äthylenoxidgruppen zugemischt. Das erhaltene flüssige Reinigungsmittel
war dauerhaft stabil und ergab in hartem wasser bei einer Konzentration von 2 bis
7,5 g/l eine ausgezeichnete Reinigungswirkung.
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BEISPIEL 2 Zur Herstellung eines industriellen Tasciiimittels für
bunte Wäsche wurden 460 g enthärtetes Wasser, 7 g des Copolymeren gemäss Beispiel
1, 4,6 g Natriumcarboxymethylcellulose (10096), 60 g 50 96-ige Kalilauge, 60 g KokosölSettsäure,
30 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 300), 30 g der gemäss Beispiel 1 verwendeten
Lösung des amphoteren oberflächenaktiven Stoffes, 25 g Natrium-lauryl-polyäthylenglykoläther-sulfat
mit durchschnittlich 12 Äthylenoxidgruppen, 95 g des im Beispiel 1 verwendeten Kaliwasserglases
und 20 g Benolsulfonsäure (als Netzmittel) vermischt. Das erhaltene Reinigungsmittel
war dauerhaft stabil und ergab in hartem Wasser bei einer Konzentration von 2 bis
7,5 g/l ausgezeichnete Reinigungswirkung. Auch bei Verwendung von enthärtetem Wasser
wies das Reinigungsmittel eine überlegene Schmutzdispergierwirkung auf.
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BEISPIEL 3 Zur Herstellung eines technischen Gleitmitels für Förderbänder
in der Frischgetränkeindustrie und Bierbrauereien wurden 920 ml enthärtetes Wasser
mit 9,6 g des Copolymeren gemäss Beispiel 1, 140 g 50 96-iger Kalilauge, 60 g Natriumalkansulfonat
mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen (zur Verbesserung der Netzwirkung), 200 g Palmölfettsäure,
40 g Kokosölfettsäure und 25 g Natrium-lauryl-polyäthylenglykolsulfat mit durchschnittlich
12 Äthylengruppen vermischt.
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Zur Einstellung der Viskosität können der Mischung noch 1 bis 5 Gew.%
Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 300 oder Kalium-xylolsulfonat oder Natrium-
cumolsulfonat zugesetzt werden.
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Das erhaltene Schmiermittel wurde in einer Konzentration von 0,5 bis
1 96 in Leitungswasser eingemischt und ergab eine ausgezeichnete Schmierwirkung
für die Förderbänder.