DE2637660A1 - Detergensbuilder - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2637660

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 8602 45

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapfund Partner, 8 München 86, P.O. Box 860245 Ihr Zeichen Unser Zeichen 8 MÜNCHEN 80 2¹O. AUG. 1976 ^Yourref· Ourref. Mauerkircherstraße 45

Anwaltsaktg 27266
Be/Ro

Monsanto Company St ο Louis /USA

"Detergensbuilder"

Die vorliegende Erfindung "betrifft Detergensbuilder bzw. Detergensgerüstsubstanzen oder Wasehhilfsmittel.

Es sind zahlreiche Materialien bekannt, die bei Verwendung mit verschiedenen Surfactants Detergensformulierungen bilden, in denen derartige Materialien als Adjuvantien, Verstärkungsmittel, Ergänzungsmittel, Steigerungsmittel,

43-21-4256A -2-

(089) 98 82 72 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 TELEX: 0524560 BERGd Hypo-Bank München 3892623

3310 Postscheck München 65;! 43 - 808

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Potentiatoren und/oder leistungsfördernde Mittel zur Bildung eines erhöhten Reinigungsverhaltens dienen. Derartige Materialien werden im allgemeinen als Detergensbuilder bezeichnet.

Ein wirksamer, neuerdings entwickelter Detergensbuilder ist eine Verbindung der allgemeinen Formel

COOM	0 -	COOM
ι	I
CH - ι	ΟχΙλ

COOM

worin M Alkalimetall oder Ammonium ist. Die Verwendung dieser Verbindung als Detergensbuilder ist in der US-Patentschrift 5.865o755 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird. Wie in dieser Patentschrift angegeben, kann die bezeichnete Verbindung allein als einziger Builder in den Detergensformulierungen verwendet werden oder sie kann zusammen mit anderen Buildern einschließlich Natriumcarbonat verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß Gemische von Verbindungen der allgemeinen Formel

COOM COOM
ι r

CH-O- CH₀
COOM

mit Natriumcarbonat, die diese Bestandteile in den nachfolgend angegebenen Prozentsätzen enthalten, Synergistisch

7 0 98 0 9/117 Ϊ

wirkende DetergenBbuilderZubereitungen liefern, die Buildereigensohaften aufweisen, die denen der einzel verwendeten Bestandteile überlegen sind«, Diese Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen weiter erläutert.

Der erste wesentliche Bestandteil der Builderzubereitungen dieser Erfindung ist eine Verbindung der allgemeinen For~ mel

COOM I	COOM
CH-O	- CH2
COOM

Die Verwendung der Natriumsalzform dieser Verbindung
(M=Na) wird besonders bevorzugt. Die Verbindung bildet
als Bestandteil 60 - 95 Gew.$ der Zubereitung dieser Er-* findung·

Der andere wesentliche Bestandteil der Zubereitungen dieser Erfindung ist Natriumcarbonat, das 5 - 40 Gewo# der
Zubereitung bildete

Um die Vorteile dieser Erfindung zu erreichen, ist es
wesentlich, daß die Bestandteile in den oben angegebenen Mengen verwendet werden_o Wenn weniger als 5 $> Natriumcarbonat verwendet wird, ist das Verhalten der erhaltenen Zubereitung als Builder nicht wesentlich besser als die bei

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alleiniger Verwendung der Verbindung der allgemeinen Formel

COOM	0	COOM
I	I
CH - I	- CH2

COOM

Wenn der Prozentsatz Natriumcarbonat größer als 40 ^aß> ist, senkt sich, die Buildereigenschaft im Vergleich zu Zubereitungen, die geringere Mengen an Natriumcarbonat enthalten bei den verschiedenen Reinigungszwecken. Die Verwendung größerer Mengen an Natriumcarbonat scheint bei verschiedenen Waschvorgängen schädliche Wirkungen zu haben (Feststoffablagerung, Aschenbildung, usw.) und scheint die Formulierung übermäßig alkalisch zu machen. Im allgemeinen werden Zubereitungen, die 5 bis 20 fo Natriumcarbonat enthalten, bevorzugt.

Die Zubereitungen können durch einfaches Mischen der Bestandteile hergestellt werden. Die Bestandteile können, wenn gewünscht, getrennt oder gleichzeitig zu den anderen Bestandteilen der Detergensformulierungen zugegeben werden und müssen nicht vorgemischt werden.

Wie angegeben, sind die oben beschriebenen Zubereitungen als Builder in Detergensformulierungen geeignet.

Detergensformulierungen können wenigstens 1 Gewo# Builder zubereitung in dieser Erfindung enthalten und sie enthal-

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_ 5 —

ten vorzugsweise wenigstens 5 Gew.^. um die maximalen Vorteile der Builderzubereitungen dieser Erfindung zu erreichen, wird die Verwendung von 5 "bis 75 i° dieser Zubereitungen besonders bevorzugt. Die Zubereitungen dieser Erfindung können als alleiniger Detergensbuilder in der Formulierung verwendet werden oder es können die Zubereitungen zusammen mit anderen Detergensbuildern verwendet werden, die O bis 95 Gew.^ der Gesamtbuilder in der Formulierung bilden können. Beispielsweise gehören zu Buildern, die zusammen mit den neuen Builderzubereitungen dieser Erfindung verwendet werden können, wasserlösliche, anorganische Buildersalze wie Alkalimetallpolyphosphate, doh. -tripolyphosphate und -pyrophosphate, Alkalimetallborate, -bicarbonate und -silicate, wasserunlösliche Aluminiumsilicate, wie sie z.B. in der Deutschen Patentschrift 2.433·485 beschrieben sind und wasserlösliche organische Builder einschließlich Aminopolycarbonsauren und Salze, wie Alkalimetallnitrilotriaoetate, Cycloalkanpolycarbonsäuren und -salze, Ä'therpoly carboxylate, beispielsweise Verbindungen der Formel

COOUa COOHa

ι ι - ■

HC-O-CH

1 I

COONa COONa ,

Alkylpolycarboxylate, Epoxypolycarboxylate, Tetrahydrofuranpolyoarboxylate, wie 1,2,3,4- oder 2,2,5,5-Tetrahydrofurantetracarboxylate, Benzolpolycarboxylate, oxidierte

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Stärken, Amino(trimethylenphosphonsäure) und ihre Salze, Diphosphonsäuren und ihre Salze (z.B. Methylendiphosphonsäure, 1-Hydroxyäthylidendiphosphonsäure) und dergleichen.,

Die Detergensformulierungen können im allgemeinen 5 bis 95 Gewo$ Gesamtbuilder (obgleich, wenn gewünscht, größere oder geringere Mengen verwendet werden können) enthalten, die, wie oben angegeben, allein aus den Builderzubereitungen dieser Erfindung oder aus Gemischen derartiger Zubereitungen mit anderen Buildern bestehen können. Die Gesamtmenge verwendeter Builder wird in der vorgesehenen Verwendung der Detergensformulierung von anderen Bestandteilen der !Formulierung, p_H-Bedingungen und dergleichen abhängen. Beispielsweise werden Waschpulverformulierungen zur allgemeinen Verwendung im allgemeinen 20 bis 60 $ Builder, flüssige Geschirrwaschmittelformulierungen 10 bis 15 i° Builder, Mas chinenges chirrwas chmit t el 60 bis 90 $ Builder enthaltenο Optimale Mengen an Buildergehalt sowie optimale Gemische der Builder dieser Erfindung mit anderen Buildern können für verschiedene Zwecke mittels Routineuntersuchungen nach den herkömmlichen Detergensformulierungsregeln bestimmt werden.

Die Detergensformulierungen werden im allgemeinen ein wasserlösliches Detergenssurfactant (Oberflächenbehandlungsmittel, Schaumerzeuger) enthalten, obgleich der Surfactantbestandteil bei Maschinengeschirrwaschmittein weg-

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gelassen werden kann· Es kann irgendein wasserlösliches anionisohes, nient-ionisches, zwitterionisehes oder amphoteres Surfactant verwendet werden.

Zu Beispielen geeigneter anionischer Surfactants gehören Seifen, wie die Salze von Fettsäuren mit etwa 9 his 20 Kohlenstoffatomen, z.B. Salze von Fettsäuren, die von Kokosnußöl und Talg abstammen, Alkylbenzolsulfonate, im besonderen die linearen Alkylbenzolsulfonate, in denen die Alkylgruppe 10 bis 16 Kohlenstoffatome enthält, Alkoholsulfate, äthoxylierte Aikoholsulfate, Hydroxyalkylsulfonate, Alkenyl- und Alkylsulfate und -sulfonate, Monoglyceridsulfate, Säurekondensate von FettsäureChloriden mit Hydroxyalkylsulfonaten und dergleichen.

Zu Beispielen geeigneter, nicht-ionischer Surfactants gehören Alkylenoxid, z.B. Äthylenoxid, Kondensate von Mono- und Polyhyuroxyalkoholen, Alkylphenolen, Fettsäureamiden und Fettaminen, Aminoxide, Zuckerderivate wie Saceharosemonopalmitat, langkettige tertiäre Phosphinoxide, Dialkylsulfoxide, Fettsäureamide (z.B_o Mono- oder Diäthanolamide von Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen) und dergleichen«

Zu Beispielen geeigneter zwitterionischer Surfactants gehören Derivate von aliphatischen quarternären Ammoniumverbindungen, wie 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-propan-1-su]fenat und 3-(Ν,Ν-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropan-i-

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sulfonate

Zu Beispielen geeigneter amphoterer Surfactants gehören Betaine, Sulfobetaine und Fettsäureimidazolcarboxylate und -sulfonateο

Es ist darauf hinzuweisen, daß die obigen Beispiele der Surfactants nicht umfassend sind und daß zahlreiche andere Surfactants dem Fachmann bekannt sind. Es ist weiter darauf hinzuweisen, daß die Auswahl und die Verwendung von Surfactants nach den üblichen Regeln der Detergensformulierung erfolgt. Beispielsweise werden anionische Surfactants, im besonderen lineares Alkylbenzolsulfonat für Waschpulverformulierungen, für allgemeine Zwecke bevorzugt, während nicht-ionische Surfactants mit geringer Schaumbildung für Maschinengeschirrspülformulierungen bevorzugt werden_o

Die Menge Surfactant, die in den Detergensformulierungen verwendet wird, wird von dem ausgewählten Surfactant und der Endverwendung der Formulierung abhängen. Im allgemeinen werden die Formulierungen 5 bis 50 Gew.$ Surfactant enthalten, obgleich so große Mengen wie 95 i° oder mehr Surfactant, wenn gewünscht, verwendet werden können. Beispielsweise enthalten Waschpulverformulierungen für allgemeine Zwecke 5 bis 50 $, vorzugsweise 15 bis 25 i> Surfactant, Maschinengeschirrspülformulierungen 0,5 bis 5 $,

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flüssige G-eschirrspülformulierungen 20 "bis 45 i° Surfactant. Das Gewicht^verhältnis Surfactant zu Builder wird im allgemeinen im Bereich von 1:12 bis 2:1 liegen.

Neben Builder-und Surfactantkomponenten können die Detergensformulierungen Füllstoffe wie Natriumsulfat und geringe Mengen Bleichmittel, Farbstoffe, optische Aufheller, Mittel, die die erneute Ablagerung von Schmutz verhindern, Parfüme und der gleichen enthalten.

In Maschinengeschirrspülzubereitungen wird das Surfactant ein anionisches oder vorzugsweise nicht-ionisches Surfactant mit geringer Schaumbildung sein, das 0 bis 5 i° der Formulierung bildete

Die Bezeichnung "Surfactant mit geringer Schaumbildung" bezieht sich auf ein Surfactant, das in dem nachfolgend beschriebenen Schaumbildungstest die Umdrehungen des Waschsprüharmes während den Wasch- und Spülabläufen weniger als 15 f°t vorzugsweise weniger als 10 fo verringert.

Bei der Schaumbildungsuntersuchung werden 1,5g Surfactant in einen "1969 Kitchen-Air Home Dishwasher, Modell Nr. KOS-16", hergestellt von Hobart Manufacturing Company, gegeben, der mit Torrichtungen ausgestattet ist, die die Umdrehungen des Waschsprüharmes während den Wasch- und Spülvorgängen zählen. Die Maschine wird unter Verwendung von

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- ίο -

destilliertem Wasser bei einer Maschinenanlauftemperatur von 40 betrieben. Die Zahl der Umdrehungen des Waschsprüharmes während den Wasch- und Spülabläufen wird gezählt. Die Ergebnisse werden mit solchen verglichen, die man erhält, wenn man die Maschine ohne SurfactantbeSchickung laufen läßt und es wird der Prozentsatz der Abnahme der Anzahl der Umdrehungen bestimmte

Das Surfactant sollte natürlich mit der nachfolgend angegebenen Chlor enthaltenden Komponente verträglich sein« Zu Beispielen geeigneter nicht-ionischer Surfactants gehören äthoxylierte Alkylphenole, äthoxylierte Alkohole (sowohl Mono- als auch Dihydroxyalkohole), Polyoxyalkylenglykole, aliphatische Polyäther und dergleichen. Die weitgehend in Handel verwendeten Kondensate von Polyoxypropylenglykolen mit Molekulargewichten von etwa I4OO bis 2200 mit Ä'thylenoxid (wobei Äthylenoxid 5 bis 35 Gew.^ des Kondensats bildet), werden beispielweise vorteilhaft in Maschinenge schirrspülformulierungen dieser Erfindung verwendet»

Zu geeigneten anionischen Surfactants mit geringer Schaumbildung gehören Alkyldiphenyläthersulfonate, wie Natriumdodecyldiphenylätherdisulfonate und Alkylnaphthalinsulfonate.

Gemische geeigneter Surfactants mit geringer Schaumbildung können, wenn gewünscht, verwendet werden.

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Weiterhin werden die Maschinengeschirrspülformulierungen ausreichend Chlor liefernde Verbindung enthalten, damit 0,5 "bis 2 i» verfügbares Chlor vorliegt_o Beispielsweise kann die Formulierung 0,5 bis 5 #, vorzugsweise 1 bis 3 Ί» Chlorcyanurat oder 10 bis 30 $ chloriertes Irinatriumphosphat enthalten. Geeignete Chlorcyanurate sind Natrium und Kaliumdi chlorcyanurat, /("Mono t r i ohlor) -t et ra- (monokaliumdichlor)7-penta-isocyanurat, (Monotrichlor)-(Monokaliumdichlor)-diisocyanuratβ

Die MasehinengeschirrspülZubereitungen sollten weiterhin 5 bis 30 io lösliches Natriumsilikat mit einem SiOp zu Na₂O Molverhältnis von 1:1 bis 3»2:1, vorzugsweise etwa 2,4*1 enthalten, um die Korrosion der Metallteile der Geschirrspülmaschinen zu inhibieren und einen Glasierungsschutz für feines Porzellan zu bilden_e

MasehinengeschirrspülZubereitungen werden im allgemeinen wenigstens 10 #, vorzugsweise wenigstens 20 # bis zu einer maximalen Gesamtmenge von etwa 90 # Gesamtbuilder enthalten. Die neuen BuilderZubereitungen dieser Erfindung sollten wenigstens 5 Gew_o# der Masehinengeschirrspülformulierung bildenο

Die Erfindung wird weiter durch das nachfolgende Beispiel beschrieben, worin alle Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, es sei denn, daß dies anders angegeben ist,

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Beispiel 1

Detergensformulierung mit 30 Gew.$ einer Builderzubereitung, deren Prozentsätze der Verbindung

COONa	0	COONa
t		I
CH2 -	- CH I
	COONa

und Natriumcarbonat, bezogen auf das G-ewicht dieser beiden Bestandteile, in der nachfolgenden Tabelle I angegeben sind, die 18 $ lineares Alkylbenzolsulfonat mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 250, 12 ^ Natrium— silikat, 1 % Carboxymethylcellulose und 39 # Natriumsulfat enthalten, werden hergestellt» Diese Formulierungen werden einzeln durch Waschen gleich verschmutzter Baumwollappen und Polyester/Baumwollgewebestoffen in Waschwasser (150 ppm Härte), das 0,15 # Detergensformulierung mit Temperaturen von etwa 24 und 49°C enthält, geprüft. Der Unterschied des ReflektionsVermögens von gewaschenen und ungewaschenen Proben wird gemessen und in der Tabelle alsZ_^Rd. angegeben. Höhere Rd-Werte zeigen ein überlegenes Reinigungsverhalten an, wobei Unterschiede von 1,5 oder mehr als bedeutend angesehen werden.

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	Ha2CO3	Tabelle	I	Polyester/	Baumwolle ca. 240C	Polyester,
	0			Baumwolle ca. 49°	22	Baumwolle ca. 24 0
Builder- Zusammenset zung	5		15	25	12
	10		16	■ 26	13
COONaCOONa I !	15		16	26	13
CH-O-CH9 COOHa	20		.16	27	14
100	40	Durchschnitt ^——^ Rd-Wert nach dem Waschen	15	27	14
95	100		14	21	13
90	Baumwolle ca. 490C	11	11
85	25
80	30
60	30
■0	30
	30
	29
26

Die Werte zeigen die Synergistisehe Builderaktivität der Builderzubereitungen dieser Erfindung.

Zusammenfassend umfaßt die vorliegende Erfindung Zubereitungen, die ein Gemisch von 60 bis 94 Gew.$> einer Verbindung

COOM COOM

CH-O- CH₂
COOM

(worin M Alkalimetall oder Ammonium ist) und entsprechend 5 bis 40 Gew.$ Natriumcarbonat enthalten. Die Zubereitungen dienen als Synergist isehe Detergensbuilder„

Pat entan3p rüche; -14-

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Claims (1)

1. -H-Patentansprüche :

   (Y) Masse dadurch gekennzeicb.net, daß sie 60 "bis 95 Gew.^ einer Verbindung der allgemeinen Formel

   COOM 0 COOM t t CH -
   I -OH₂ COOM

   worin M ein Alkalimetall oder Ammonium ist und 5 bi3 40 .$ Natriumcarbonat enthält.

   2. Masse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß M Natrium ist.

   5. Verwendung der Masse gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche als Builder bzw. Gerüststoff, insbesondere in Det ergensformulierungen.

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