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Acetylendiharnstoffderivate als Schauminhibitoren
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Die Erfindung betrifft die Verwendung von Acetylendiharnstoffderivaten
in anionaktiven, nichtionischen und kationaktiven Wasch- und Reinigungsmittelsystemen
als Schaumdämpfer.
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In Haushaltswaschmitteln für die Maschinenwäsche setzt man wegen ihrer
hohen Waschkraft vorwiegend Aniontenside als Hauptwaschaktivsubstanz ein. Diese
neigen jedoch in der Regel stärker als erwünscht zum Schäumen. Um ein überschäumen
aus der Waschmaschine zu verhindern, muß man Schauminhibitoren mitverwenden.
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Als hauptsächlicher Schauminhibitor wird z.Z. Seife, d.h. die Na-Salze
von Fettsäuren, eingesetzt. Insbesondere das Na-Salz der Behensäure liefert gute
Ergebnisse (DT-PS 1 056 316 und DT-AS 1 080 250). Als eigentliche schaumdämpfende
Agentien wirken dabei die Erdalkalisalze der Fettsäuren, insbesondere die Ca-Salze.
Diese Erdalkaliionen werden durch die meist vorhandene Wasserhärte geliefert. Enthielt
nun das verwendete Wasser nicht genügend Ersalkaliionen (weiches Wasser), kann die
erforderliche Ca-Seife nicht in genügendem Maße gebildet werden. Die Folge ist ein
Überschäumen aus der Waschmaschine. Eine weitere Einschränkung für Ca-Behenat als
Schauminhibitor ist darin zu sehen, daß selbst in hartem Wasser nicht alle Aniontenside
genügend inhibiert werden können. Sind in einer Waschmittelflotte sehr starke Komplexbildner,
z.B. Nitrilotriessigsäure, enthalten, so können aufgrund der großen Stabilität der
Ca-Nitrilotriessigsäure-Komplexe ebenfalls keine schaumdämpfend wirksamen Ca-Seifen
gebildet werden.
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Es sind auch schon Fettalkylderivate des Harnstoffs und von Isocyanuraten
als Schaumdämpfer vorgeschlagen worden (DT-OS 1 965 640). Diese können hinsichtlich
ihrer schaumdämpfenden Wirkung nicht voll befriedigen.
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Das Ziel der Erfindung besteht in Schaumdämpfern, die unabhängig von
der Wasserhärte, vor allem bei hohen Waschtemperaturen (ca. 95 0C) und in möglichst
geringen Konzentrationen wirksam sind, und die technisch in einfacher Weise herzustellen
sind.
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Dieses Ziel wird mit Derivaten des Acetylendiharnstoffs der Formel
erreicht, in der 25 bis 100 % aller Reste R für einen C7 bis C22-Alkylrest oder
einen Acylrest einer C7 - bis C22-Alkan- oder Alkencarbonsäure und die übrigen Reste
R für einen C1 - bis Alkylrest stehen. Desweiteren können durch Kondensation zwischen
zwei oder mehreren Molekülen Tetramethylolacetylendiharnstoffderivat Oligomere erhalten
werden, die ebenfalls schaumdämpfend wirken. Diese Verknüpfung kann auch gezielt
erfolgen, indem man beispielsweise bifunktionelle Substanzen, wie Diole oder Dicarbonsäuren
zum Reaktionsansatz hinzufügt. Das bringt aber keine besonderen Vorteile. Auf die
Kettenlänge der Diole und Dicarbonsäuren kommt es nicht an.
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Die Herstellung ist einfach und läßt sich in der Weise durchfithren,
daß man Tetramethylolacetylendiharnstoff(mono- bis tetra)-C1-bis C4-Alkyläther in
an sich bekannter Weise mit aliphatischen C7- bis C22-Alkoholen oder C7- bis C22-Alkan-
oder Alkencarbonsäuren umsetzt. Alkohol wie Säure können geradkettig oder verzweigt
und gesättigt oder olefinisch ungesättigt sein.
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Bevorzugt werden in beiden Fällen die gesättigten und nicht oder nicht
stark verzweigten.
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Als Alkohole sind beispielsweise zu nennen: Heptanol, n-Octanol, iso-Octanol,
Nonanol, Decanol, Dodecanol, Tetradecanol, Pentadecanol, Stearylalkohol, Cg/Cl8-Ziegleralkohol
sowie Gemische der einzelnen Alkohole. Von besonderem technischem Interesse sind
Cg/C1l-Oxoalkohole, C13/C15-Oxoalkohole und C16/C18-Zieg-13 15 leralkohole und die
Einzelvertreter Stearylalkohol und 2-Athylhexanol (Isooctanol).
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Als Carbonsäuren kommen in Betracht: önanth-, Capryl-, Isooctan-(2-Athylhexan-),
Pelargon-, Caprin-, Undecan-, Laurin-, Tridecan-, Myristin-, Pentadecan-, Palmitin-,
Margarin-, Stearin-, Arachin-, bl-, Behensäure und deren Gemische. Hier sind vor
allem Isooctansäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Behensäure und Gemische aus Isooctansäure
und Stearinsäure von speziellem Interesse, sowie natürliche Gemische, wie sie im
Kokos- und Talgfett, im Rüb-, Palmkern-, Soja-, Baumwollsaat-, Tall-, Erdnuß-, Fischöl
und anderen pflanzlichen und tierischen ölen oder deren Hydrierungsprodukten vorliegen.
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Die Reaktion mit den Alkyläthern des Tetramethylolacetylendiharnstoffs
- im folgenden "Tetramethyläther" (als bevorzugter Vertreter) genannt - spielt sich
in Gegenwart saurer Agentien oder von Lewissäuren ab, beispielsweise von Salzsäure,
Oxalsäure, phosphoriger Säure, Schwefelsäure, Perchlorsäure, BF3, BF3-Atherat oder
ZnC12. Sie sind, bezogen auf den Gesamtansatz, zu ca. 0,1 bis 2 Gew.% vorzugsweise
zu 0,3 bis 0,6 Gew.% anwesend.
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Die Reaktion wird bei Temperaturen je nach Kettenlänge der eingesetzten
Alkohole oder Carbonsäuren von ca. 80 bis 1800C durchgeführt. Die Reaktionszeit
kann von 1 bis 20 Stunden je nach Zahl der umzusetzenden Methylgruppen schwanken.
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Tetramethyläther und Alkohol bzw. Carbonsäure reagieren in Molverhältnissen
von 1 : 1 bis 1 : 4 miteinander, d.h. beim erstgenannten Verhältnis ist der Alkyl-
bzw. Acylrest (R= C7-bis C22-Alkyl oder -Acyl) zu durchschnittlich 25 % und beim
letztgenannten zu 100 % anwesend.
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Die Prozentangaben sind Durchschnittswerte, d.h. es liegen bei Umsetzungen
von 1 : (4 immer Gemische von Verbindungen vor. Bei der Umsetzung können auch oligomere
Formale des Acetylendiharnstoffs (mit -O-CH2-0-BrUcken) auftreten.
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Die Acetylendiharnstoffderivate sind, wie gesagt, ausgezeichnete Schaumdämpfer,
die in den verschiedensten Temperaturbereichen wirksam sind, und die, wenn sie in
bestimmten Mischungsverhältnissen miteinander gemischt werden, über den gesamten
in Frage kommenden Temperaturbereich sogar totale Schaumdämpfung bewirken können.
Das optimale Mischungsverhältnis hängt jeweils von der Zusammensetzung des Waschmittels,
insbesondere der Natur des Tensids, ab.
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Die Wirksamkeit der Acetylendiharnstoffderivate erstreckt sich auf
eine breite Palette auch hartnäckig schäumender anionischer, nichtionischer und
kationaktiver Tenside wie i-Olefinsulfonate, Alkylbenzolsulfonate, sekundäre Alkansulfonate,
oC-Sulfofettsäureester, Fettalkoholsulfate, Alkyläthersulfate, oxäthylierte Alkohole,
oxalkylierte Alkylphenole, Polyalkylenglykoläther und quaternäre Ammoniumsalze.
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Ihre Wirkung wird auch durch die Anwesenheit starker Komplexbildner,
wie Natriumnitrilotriacetat oder Polyacrylat, nicht beeinträchtigt.
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Natürlich sind nicht alle Acetylendiharnstoffderivate gleich gute
Schaumdämpfer, doch schafft die neue Stoffklasse nunmehr die Möglichkeit, für alle
möglichen Spezialzwecke die richtige Schaumhöhe einzustellen, d.h. es können durch
entsprechende Kombinationen "maßgeschneiderte" Schaumregulatoren hergestellt werden.
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Die Anwendung der Schaumdämpfer erstreckt sich von Haushaltswaschprozessen
über Spülprozesse, technische Reinigungsprozesse bis zu desinfizierenden Re inigungsprozes
sen. Die einzusetzende Menge beträgt 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.%, bezogen
auf das gesamte feste Waschmittel bzw. auf den Festgehalt eines flüssigen Waschmittels.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Schaumdämpfer können mit den üblichen
Komponenten von Wasch- und Reinigungsmitteln vermischt und gemeinsam mit ihnen verarbeitet,
z.B. granuliert oder nach anderen bekannten Verfahren in feste, flüssige oder pastenförmige
Gemische übergeführt werden. Man kann die Schaumdämpfer auch in geschmolzener oder
gelöster Form mit den als Pulver oder Granulat vorliegenden üblichen Bestandteilen
vermischen bzw. sie darauf aufsprühen. Übliche Bestandteile von Wasch- und Reinigungsmitteln
sind Tenside, Gerüstsubstanzen (Builder), Komplexbildner, Bleichmittel, optische
Aufheller, Enzyme, Weichmacher, Farb- und Duftstoffe, bakterizide Wirkstoffe, Füllstoffe,
beispielsweise Harnstoff, und im Falle von flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln
auch Lösungsmittel und Lösungsvermittler.
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Die nun folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
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Herstellvorschrift für die Acetylendiharnstoffderivate: In einem Gefäß
mit Rührer, Kontaktthermometer und Rückflußkühler wird der Tetramethylolacetylendiharnstofftetramethyläther
und der jeweilige Alkohol, die jeweilige Säure oder ein Gemisch beider im angegebenen
Molverhältnis mit katalytischen Mengen (0,3 - 0,5 Gew.%) konzentrierter Salzsäure,
phosphoriger Säure oder Oxalsäure unter Rühren 1 bis 20 Stunden bei der angegebenen
Temperatur kondensiert und der niedersiedende Alkohol im Vakuum abdestilliert.
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Beispielsweise werden nach dieser Vorschrift folgende Verbindungen
der Formel I hergestellt (Tabelle 1):
Tabelle 1
Beispiel Molverhältnis Fektionszeit Reaktionstem |
Tetramethyl- (Stunden) peratur 0 |
äther zu Reak- 0 |
tant (C7 22- |
Säure bzw. |
-Alkohol sowie |
bei Beispiel 30 |
Glykol) |
1 3 R = C7H15-Cü-; 1 R = OH3- 1 : 3 3 130 |
2 4 R = C7H15-CO-; 1 : 4 20 120 |
3 4 R = llH23-CO-; 20 120 |
a 3 R = O13H27-O0-; 1 R = OH3- 1 : 3 12 120 |
5 4 R = C13H27'CO-; 1 : 9 20 120 |
6 3 R = 0 15H31-O0-, 1 R = CH3- 1: 3 5 l15 |
7 Lt R = C1SH31-CO-; 1 : 4 13 115 |
3 1 R = -00-; 3 R = CH3 1 : 1 3 130 |
--3 1 R = 017 35 3 |
9 2 R = 017H33-C0 2 R = CH3 1 : 2 4 120 |
10 3 R 35 = C17H35-C0; 1 R = CH3 1 : 3 5 120 |
11 3,5 R C17H35-C0; 0,5 R = CH3 1 : 3,5 3,5 125 |
12 4 4 R : 017H35-CO; 1 : CH 9 5 120 |
13 3 R C2143-CO; 1 R : CH3 1 : 3 5 125 |
14 4 H = O21H3-O0; 1 : 4 15 115 |
15 1 R = C7H15-CO; 1 R = Ct7H35-C0; 1 : 1 : 1 7 0O |
7 15 017H35-CO; |
2 R = CH3 |
16 2 R = C7H15-CG 2 R 017H35-C0 1 : 2 : 2 6,5 135 |
17 2 R = C8Ht7; 2 R = CH3 1 : 2 2,5 30 |
15 3,5 R = C9-lH19-23; 0,5 R = CH3 1 : 3,5 2 110 |
19 1 R Ci2-15H2-51; 3 3 = CH3 t : 1 5,5 50 |
20 2 R = 12-15 25-3t; 2 R = CH3 1 : 2 1 1u0 |
21 3 R = 12-15 25-31; 1 R = CH3 1 : 3 5 aO |
22 3,5 R = 12-15H25-31i 0,5 R = CH3 1 : 3,5 5 50 |
23 4 R 0 1215H2531; 7 : 30 |
24 3,5 R = C13-15H27-31i 0,5 R = CH3 1 : 3,5 5 50 |
25 2 R = O1618H3337; 2 R = CH3 1 : 2 1,5 1CO |
26 3,5 R = O1618H3337; 0,5 R = CH3 1 : 3,5 1,5 110 |
27 1 R = C8HX7; 1 R = Ct6-18H33-37; 1 : 1 : 1 1,5 So |
2 R : CH3 |
28 2 R = C8Hi7; 2 R R=01618H3337 1 : 2 : 2 1,5 110 |
29 1 R = C15H31; JR=Ci2,i5H25,31 7 95 |
30 3 R = C13-15H27-31; 1 : 3 : 0,5 4 120 |
1 R = -0H2-0H2-0-CH2 |
1 OH2 = - / CH20-Ct3~15H27-3t |
\N I7N>; |
oC |
N |
O,H2 CH2-O-C13-15H27-31 |
13-15 27^31 |
Die schaumdämpfende Wirkung gegenüber anionischen und nichtionischen
Tensiden wurde in der Trommelwaschmaschine ermittelt.
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Für Aniontenside galten folgende Versuchsbedingungen: Waschmaschine:
Miele W 437 Waschprogramm: Kochwäsche (stark), ohne Vorwäsche Beladung: 2 kg saubere
Leinenhandtücher Flottenmenge: 15 1 Flottenverhältnis: 1 : 7,5 Waschmittelkonzentration:
7 g/l Was serhärte: 50d Waschmittelzusammensetzung 7 % Aniontensid 5 % Talgfettalkohol
+ il Mol Äthylenoxid 3 % Seife (behenatfrei)m Kettenlängenbereich C12-C18 40 % Komplexbildner
20 % Na-perborat 10 % Na-sulfat 1 % Schauminhibitor Rest Wasser Als Aniontenside
wurden α-Olefinsulfonat (C14 bis C16), Alkylbenzolsulfonat (C11- bis C13-Alkyl),
sekundäres Alkansulfonat (C13 bis C18), oC-Sulfofettsäureester (der Palmkernfettsäure),
Fettalkoholsulfat (C16 bis C18) und Alkyläthersulfat (C13- bis C15-Alkyl + 3 Mol
Athylenoxid) gewählt.
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Als Komplexbildner wurde eine 3 : 1 Mischung aus Pentanatriumtriphosphat
und Natriumnitrilotriacetat verwendet.
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Die Schaumeigenschaften werden durch Noten von 0 bis 6 wiedergegeben:
O = Schaum unterhalb des Schauglases 1 bis 3 = Schaum im Schauglas 4 = Waschtrommel
mit Schaum gefüllt 5 = Schaum am Einfüllstutzen 6 = Überschäumen Tabelle 2 Wasserhärte
5°d Komplexbildner STP/NTA ( 3 : 1) Tensid AOS ABS SAS FSE FAS AAS 25 0C 0 0 0 0
0,5 0,5 30 °C 0 0,5 0 0 0,5 0 35 °C 0 1,5 0,5 0 0,5 0 40 °C 0,5 1,5 1 0 0,5 o 45
°C 1 2 2 0 1 0 50 °C 1,5 2 2,5 0 2 2,5 55 °C 3,5 2,5 4 0 2,5 3,5 60 °C 4,5 4 4,5
o 3 4 65 oC 5 5 5 1 4,5 4,5 70 °C 6 6 6 3 5 6 75 °C 6 6 6 4 6 6 80 oC 6 6 6 6 6
6 85 °C 6 6 6 6 6 6 90 °C 6 6 6 6 6 6 95 °C 6 6 6 6 6 6 STP = Pentanatriumtriphosphat
NTA = Nitrilotriessigsäure-tri-Na-Salz AOS = Alpha-Olefinsulfonat
ABS
= Alkylbenzolsulfonat SAS = sekundäres Alkansulfonat FSE = Alpha-Sulfofettsäureester
FAS = Fettalkoholsulfat AAS = AlkylEthersulfat Tabelle 2 zeigt die Schaumentwicklung
ohne Schaumdämpfer. In Tabelle 3 ist die schaumdämpfende Wirkung der erfindungsgemäß
einzusetzenden Tetramethylolacetylendiharnstoffderivate auf Vollwaschmittel, die
Alpha-Olefinsulfonat (AOS) als Tensid enthalten, wiedergegeben. Dabei wurde 1 %
Schaumdämpfer, bezogen auf die gesamte Waschmittelmenge, eingesetzt. Es zeigt sich,
daß das Uberschäumen der Waschmaschine bis auf eine Ausnahme verhindert werden kann.
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Die schaumdämpfende Wirkung auf andere Aniontenside wie z.B.
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Alkylbenzolsulfonat (ABS), sekundäres Alkansulfonat (SAS), Alpha-Sulfofettsäureester
(FSE), Fettalkoholsulfat (FAS) oder Alkyläthersulfat (AAS) ist der Tabelle 4 zu
entnehmen. In Analogie zu den Ergebnissen aus Tabelle 3 ist auch hier in praktisch
allen Fällen Schaumsicherheit gegeben. Lediglich der Schaumdämpfer 24 kann die Schaumentwicklung
eines Waschmittels auf Basis Fettalkoholsulfat und Alkyläthersulfat bei höheren
Temperaturen nicht genügend unterbinden.
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Aus Tabelle 5 ist zu entnehmen, daß auch so geringe Einsatzkonzentrationen
wie 0,2 S oftmals genügen, um eine hervorragende Schaumdämpfung zu erzielen.
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Tabelle 3 Schaumnoten Schaumdämpfer nach Beispiel °C 1 2 3 4 5 6 7
8 8 10 11 12 13 14 15 16 18 20 21 24 28 29 30 25 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0,5 0
0,5 0,5 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0,5 0 1,5 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0 0
0 35 0 0 0,5 0 0,5 0,5 2 0 0,5 0 0 0,5 0,5 0,5 1 1 0,5 1 1 0 0 0 0 40 0 0 1 0 1
0,5 2 0,5 1 0 0,5 0 0,5 0,5 0,5 1,5 0,5 1 1 0 0 0 0,5 45 0 0 1,5 0 0,5 0,5 1,5 0,5
1 0 1 0 1,5 0,5 0,5 1,5 0,5 1 1 0 0 0 0,5 50 0 0 2 0 0,5 0,5 0 1 1 0 1,5 0 2 0,5
0,5 1,5 0,5 1,5 1 0 0 0 0,5 55 0 0 1,5 0 0,5 0,5 0 1,5 1 0 0 0 2 0,5 0,5 1,5 0,5
2 1,5 0 0 0 1 60 0,5 0 1,5 0 0,5 0,5 0 2,5 1 0 0 0 0,5 0,5 0,5 2 0,5 2,5 1,5 0 0
0 1 65 1,5 0,5 2 0 0,5 0,5 0 3 1 0 0 0 0 0,5 0,5 2 0,5 2,5 1,5 0 0,5 0,5 1 70 2,5
0,5 1,5 0 1 0,5 0 3,5 1 0 0 0 0 0,5 0,5 2,5 0,5 3 2 0,5 1 1 1 75 3 1 1,5 0 1 0,5
0 4 1 0 0 0 0 0,5 0,5 3 0,5 3 2 1 1,5 1 1,5 80 4 1 1,5 0 1 1 0 4,5 1 0 0 0 0,5 0,5
1,5 3,5 0,5 3 3 1,5 2 1 1,5 85 4,5 1,5 2 0,5 1 1,5 0 5 1 0 0,5 0 1 0,5 2 3,5 0,5
3,5 3 2 2 1,5 2 90 5 2 1,5 1 1 1,5 1 5 1 0,5 1 0,5 1,5 0,5 2 4 0,5 4 3,5 2 2,5 1,5
2 95 6 2 1,5 1,5 1 2,5 0 5 1 1 2 0,5 2,5 0,5 2 5 4 0,5 4 3,5 2 3,5 2 3
Schaumnoten
Schaumdämpgen nach Beispiel 4 7 9 10 11 12 14 16 24 °C ABS SAS PUE BAB ABS SAS POR
PAS ABS SUE PSK PAS ABS SAS FOK FAS ABS SAS FAK ABS SAS POK PAS AAS ARS SAS VOK
FAA APS BAB FBE PAS AAS ARB SAS PER PAB AAB 25 0 1 0 0.5 0 0 0 0.5 1 1.5 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0 0 0.5 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 30 0 1.5 0 0.5 0 0.5 0 1 1.5
2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0.5 0 1 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0.5 0 35 0 1 0 0.5 0 0.5
0 2.5 2 2 0 1 0.5 0.5 0 1 0 0 0 0.5 0.5 0 0.5 1 0 1 0 1.5 0 0.5 0 0 0.5 0 0 0 1
0 40 0 1.5 0 0 0.5 2 0 1.5 2 1 0 1.5 0.5 1 0 1 0 0 0 0.5 1 0 0.5 1.5 0 2 0 2 0 0.5
0 0 0.5 0 0 0 1.5 0 45 0 0.5 0 0 0.5 1.5 0 2 1.5 1.5 0 1 0.5 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
1.5 1.5 2 0 2.5 0 0.5 0 0 0.5 0 0 0 2.5 0.5 50 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0.5 0 0.5 0.5 1
0 1 0 2 0 1 1.5 0 1 1.5 1 2.5 1 3 0 0.5 0 0 0.5 0 0 0 3.5 0.5 55 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0.5 0 0 0.5 1 0 1 0 2 0 1 1.5 0 1 1 1.5 3.5 1.5 4 0 0.5 0 0 1 0 0 0 5 1 60 0 0
0 0 0 0 0 0 0.5 0 0 0 0.5 1 0 1 0 0 0 0.5 1.5 0 1 1 2.5 4 1.5 4 0 0.5 0 0 1 0 0
0 3 2 65 0 0 0 0.5 0 0 0 0 0.5 0 0 0 0.5 1 0 1 0 0 0 0.5 1.5 0 1 1 1.5 4 0.5 5 0
0.5 0 0 1 0 0 0 6 2.5 70 0 0 0.5 0.5 0.5 0 0 0 0.5 0 0 0 0.5 1 0 1.5 0 0 0 0.5 1.5
0 1 1 0 3.5 0 2 0 0.5 0 0 1 0.5 0 0 6 3 75 0 0.5 0.5 1 0.5 0 0 0.5 0.5 0 0 0 0.5
1 0 2 0 0 0 0.5 1.5 0 1 1.5 0 0 0 0 0 0.5 0 0 1 0.5 0.5 0 6 4.5 80 0 0.5 0.5 1.5
1 0 0 1 0.5 0 0 0 1 1 0 3.5 0.5 0 0 1 1.5 0 1 1.5 0 0 0 0 0 0.5 0 0 1 0.5 0.5 0.5
6 5 85 0.5 0.5 0.5 1.5 0 0 0 1 1 0.5 0 0.5 1.5 1 0.5 6 1 1 0.5 1 1.5 0 1 1.5 0 0
0 0.5 0 0.5 0 0 1 1 1 1 6 5 90 1 0.5 1 1.5 1 0 0 1 1 0.5 0.5 0.5 1.5 1 1 6 1.5 1.5
1 1 1.5 0.5 1 1.5 0.5 0 0 1 0 0.5 0 0 1 1 1 1 6 6 95 1.5 0.5 1 1.5 1 0 0 1.5 1 0.5
0.5 1 1.5 1 2.5 6 2 2 1.5 1 1.5 1 1.5 2.5 0.5 0 0 1.5 0 0.5 0 0 1 1 1 1 6 6
Tabelle
5 Schaumnoten Schaumdämpgen nach Beispiel 9 12 16 24 Tensid ABS ACB SAS FBE FAB
ABS ROS SAS FBE ABS AOS BAS FBE PAS AAS ABS AOS SAS FBE FAN AAS ABN AON SAS FSE
FAN AAS ABN AOS SAS FAE PAS AAS Konseütrant (%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2
0.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 25°C 0.5 1 0 0 0 1.5 1 0 0 0 0 0 0.5 0.5 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0.5
0 0 0.5 0 0 0 0 0 0.5 30 0.5 1.5 0 0 0 1.5 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0 0.5 1 0.5 0 1 0 0
0 0 0.5 1 0 0 0.5 0.5 0 0 0 0 1 35 0.5 1.5 0.5 0 0 0.5 2 0.5 0 1 1 1 0 1 1.5 0.5
0 1 0 0 0.5 0 0.5 1.5 0 0 1 0.5 0.5 0.5 0 0.5 1.5 40 0.5 2 1 0 0 1 2.5 1 0 1.5 1
1.5 0 1 1.5 0 0 1 0 0 0.5 0 0 1.5 0 0 1 0.5 0.5 1 0.5 1 1.5 45 0.5 1 1 0 0 1 3.5
1.5 0 2 1.5 2 0 1 2.5 0 0 1 0 0 0.5 0 0 1 0 0 1.5 1 1 1 0.5 2 3.5 50 0.5 0 1 0 0
1 4 1.5 0 2.5 1 2.5 0 1 2.5 0 0 1 0 0 0.5 0 0 1 0 0 1.5 1 1 2 0.5 3 4 55 0.5 0 1
0 0 1.5 4 1.5 0 1.5 0.5 2.5 0 1 2 0 0 1 0 0 1 0.5 0 1 0 0 1 1 2 2 0.5 4.5 5 60 0.5
0 1 0 0.5 2 4 2.5 0.5 1 0.5 2.5 0 1 1 0.5 0 1 0 0 1 0.5 0.5 1 0 0.5 1 1 3.5 3 1
5 6 65 0.5 0 1.5 0 1 3 4.5 3.5 1 1 1 1.5 0 1 1 1 0 1 0 0.5 1.5 1 1 1.5 0.5 0.5 1
1.5 4.5 4 2.5 6 6 70 1 0 2 0 1.5 3.5 5 4 1 1 1 1.5 0 1 1 1 0 1 0 0.5 1.5 1.5 1 1.5
0.5 1 1.5 2.5 5 4.5 3.5 6 6 75 1 0.5 2 0 2 4 5 4 1.5 0.5 1 1.5 0 1 1.5 2 0.5 1 0
0.5 1.5 1.5 1 1.5 0.5 1 1.5 3 6 5 4 6 6 80 1 0.5 2 0.5 3.5 4.5 5 6 1.5 1 1 1 0.5
1 2 2.5 0.5 1 0 1 1.5 1.5 1.5 1.5 0.5 1 1.5 3.5 6 5 5 6 6 85 1 1 2 0.5 3.5 6 6 6
1.5 1 1 1 0.5 1.5 2 2 0.5 1 0.5 1 1 2 2 1.5 1 1.5 1.5 3.5 6 5 6 6 6 90 1.5 2.5 2
0.5 4 6 6 6 2 1 1.5 1.5 1 2 2 2.5 1 1.5 0.5 1 1 2.5 2.5 8 1 2 1.5 3.5 6 5 6 6 6
95 2 3 2.5 1.5 6 6 6 6 3 1 2.5 1.5 1.5 3.5 2 2 1 1.5 1 1.5 1 3 3 2.5 1.5 3 1.5 3.5
6 5 6 6 6
Die schaumdämpfende Wirkung der Tetramethylolacetylendiharnstoffderivate
auf nichtionische Tenside ist der Tabelle 6 zu entnehmen. Die Versuche wurden unter
folgenden Bedingungen durchgeführt: Waschmaschine: Miele W 437 Waschprogramm: Kochwäsche
(stark), ohne Vorwäsche Wasserhärte: 5 0d Beladung: 2 kg saubere Leinenhandtücher
Flottenmenge: 15 1 Flottenverhältnis: 1 : 7,5 Waschmittelkonzentration: 5 g/l Schaumdämpferzusatz:
1 Waschmittelzusammensetzung 8 % C13~l5-Oxoalkohol + 10 Mol Äthylenoxid (Additionsprodukt)
40 » Pentanatriumtriphosphat 10 » Na-metasilikat x 5 H2O 20 % Na-perborat 20 % Na-carbonat
12 » Na-sulfat Ss zeigte sich, daß auch unter diesen Bedingungen vollkommen schaumsichere
Waschmittel formulierungen zu erreichen sind.
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Tabelle 6 Schaumdämpfer nach Beispiel OC 9 12 16 18 20 24 26 28 ohne
25 0,5 1 0 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1,5 30 1 2 0 1 0,5 1,5 1,5 1 2 35 2 2 0 1 1 1,5 1,5
0,5 2,5 40 2,5 2 0 1 1 1,5 1,5 0,5 2,5 45 1,5 1,5 o 1 1 1,5 0,5 0,5 2,5 50 1 1 0
1 1 1,5 0,5 1 3 55 1 0,5 0 1,5 1 1,5 1 1 3 60 0,5 0,5 0,5 2 1 1,5 1 1 3,5 65 1 0,5
0,5 1,5 1 1,5 1 1 4 70 1 1 1 2 1 1,5 1 1 4 75 1 1 1 2 1 1,5 1 1 5 80 1 1,5 1 2 1
1,5 1 1 6 85 1,5 2 1 2 0,5 1,5 1 1 6 90 1,5 2 1 1,5 0,5 1,5 1 1 6 95 1,5 2,5 1 1,5
0,5 1 1 1 6 Kationische Formulierungen In desinfizierend wirkenden Reinigern werden
Kationtenside wie Dimethyl-dodecyl-benzyl-ammoniumchlorid eingesetzt, deren hohe
Schaumentwicklung, vor allem unter hoher mechanischer Belastung, unerwünscht ist.
Setzt man in solche Reinigerformulierungen erfindungsgemäß die beschriebenen Tetramethylolacetylendiharnstoffderivate
ein, so kann je nach Art des verwendeten Schaumdämpfers eine Reduzierung des Schaums
erreicht werden. In Tabelle 7 ist der Einfluß dieser Schaumdämpfer auf wäßrige Lösungen
von Dimethyldodecyl-benzyl-ammoniumchlorid wiedergegeben. Die Prüfung erfolgte nach
DIN 53 902, wobei in einem Standzylinder durch Schlagen mit einer Lochscheibe die
Tensidlösung zerschäumt wurde.
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Versuchsbedingungen Tensidkonzentration: 2,5 g/l Wasserhärte: O Od
Schaumdämpferkonzentration: 1 g/l Tabelle 7 Schaumdämpfer Schaumhöhe (mm) 1030 19
650 21 320 22 d40 23 750 30 120 Zum Vergleich der schaumdämpfenden Wirkung der erfindungsgemäß
einzusetzenden Acetylendiharnstoffderivate mit den als Schaumdämpfer bekannten entsprechenden
Harnstoffderivaten, die als nächstliegender Stand der Technik anzusehen sein dürften,
wurden einerseits Di-stearoyloxymethyl-dimethoxymethyl-acetylendiharnstoff (Beispiel
9) und andererseits Distearyl-harnstoff (Schaumdämpfer S 4 der DE-OS 19 65 640)
unter gleichen Bedingungen wie bei den Versuchen zu Tabelle 2 geprüft.
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Die Ergebnisse, die in Tabelle 8 aufgeführt sind, zeigen die Überlegenheit
der Acetylendiharnstoffderivate, vor allem bei den (in der Praxis hauptsächlich
interessierenden) höheren Temperaturen.
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Schaumnoten °C Beispiel 9 Distearylharnstoff ABS AOS SAS FSE FAS ABS
AOS SAS FSE FAS 25 1 0 1,5 0 1 0,5 0 0 0 0 30 1,5 0 2 0 1 1,5 0 0 0 0 35 2 0,5 2
0 1 1,5 0 0 0 0 40 2 1 1 0 1,5 1 0,5 0 0 0 45 1,5 1 1,5 0 1 1 0,5 0,5 0 0,5 50 0,5
1 0,5 0 0,5 1 0,5 0 0 0,5 55 0,5 1 0,5 0 0 0,5 0,5 1 0 1 60 0 1 0 0 0 0,5 0,5 1
0 1 65 0 1 0 0 0 0,5 1 1,5 0 1,5 70 0 1 0 0 0 0,5 1,5 1,5 0 1,5 75 0 1 0 0 0 1 2
2 0,5 1,5 80 0 1 0 0 0 1,5 2 2,5 0,5 1,5 85 0,5 1 0 0 0,5 1,5 2,5 3,5 1 2,5 90 0,5
1 0,5 0,5 0,5 2 3 5 1 3 95 0,5 1 0,5 0,5 1 2 4,5 6 2 4 BASF Aktiengesellschaft