DE2910402A1

DE2910402A1 - Farbstabilisierte, nichtionische tenside und alkalische reinigerformulierungen, die diese tenside enthalten

Info

Publication number: DE2910402A1
Application number: DE19792910402
Authority: DE
Inventors: Knut Dipl Chem Dr Oppenlaender; Johannes Dipl Chem Dr Perner; Rainer Dipl Chem Dr Strickler; Wolfgang Dipl Chem Dr Trieselt
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE3060462D1; EP0017052B1; US4271031A; EP0017052A1

Description

BASF Aktiengesellschaft - 2 - Q. Z. 0050/033726

Farbstabilisierte, nichtionisehe Tenside und alkalische Reinigerformulierungen, die diese Tenside enthalten

Die Erfindung betrifft nichtionische Tenside auf der Basis von Polyalkylenoxiden oder von Alkoxylierungsprodukten hydrophober, -OH- oder -NH-Gruppen enthaltender Verbindungen, die nicht durch Verschluß der End-Hydroxylgruppen, sondern durch einen geringen Gehalt heterocyclischen Verbindungen, die als gemeinsames Strukturmerkmal eine -GO-O- oder -CO-NH-Gruppierung enthalten, gegen eine Verfärbung durch Zersetzung stabilisiert sind, und derartige farbstabilisierte nichtionische Tenside enthaltende alkalische Reinigerformulierungen.

Als Hauptbestandteile in Reinigerformulierungen für mechanisch intensive Reinigungsprozesse, z.B. bei der Flaschenwäsche oder bei Haushaltsgeschirrspülmaschinen, sind alkalisch reagierende Gerüstsubstanzen wie Phosphate, Silikate, Carbonate und zum anderen auch Ätzalkalien enthalten. Wesentlicher und notwendiger Bestandteil solcher Reinigerformulierungen sind neben eventuellen weiteren Zusätzen wie vor allem Oxidations- und Desinfektionsmitteln auch nichtionische Tenside der bekannten Tensidklassen, von denen als wichtigste zu nennen sind:

Alkylenoxidmisch- und Blockpolymerisate; alkoxyIierte Äthylen- oder Propylen?οIyamine oder Fettalkohole, wobei

die Alkylenoxidkomponente entweder aus reinem Äthylenoxid *" .j

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'oder reinem Propylenoxid oder beiden besteht, und wobei ^Ί im letztgenannten Fall die Polyaddition mit dem Alkylenoxid- -Gasgemiseh oder nacheinander (in Blockform) durchgeführt werden kann.

Als Tenside werden dabei häufig solche eingesetzt,, die trotz guter reinigender Wirkung wenig Schaum entwickeln oder sogar schaumdämpfend wirken, jedoch können spezielle Probleme auch stark schäumende Tenside erforderlich machen.

Mitunter kommt es in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Reinigers oder der auf den Reiniger einwirkenden Temperaturen zu Verfärbungen. Diese zumeist braunen Verfärbungen sind auf chemische Reaktion zwischen nichtig -ionischem Tensid, Alkali und oxidierend wirkenden Substanzen wie Luftsauerstoff oder Chlorträgern im konfektionierten Reiniger selbst zurückzuführen. Die farblichen Veränderungen können zwar zum einen nur äußerlicher Natur sein, ohne eine Veränderung der anwendungstechnischen Eigenschaften su bedingen. Bei Handelsprodukten, die vorzugsweise in den Haushalt gelangen, ist jedoch ein nicht ansprechendes Aussehen verkaufshindernd. Zum anderen kann die Wechselwirkung zwischen Tensid, Alkali und Oxidationsmittel auch soweit gehen_s daß Veränderungen der anwendungstechnischen Eigenschaften festzustellen sind. Es hat sich gezeigt, daß die freien Hydroxylgruppen der nichtionischen Tenside der Angriffspunkt für Alkali und Oxidationsmittel sind. Aus diesem Grunde hat es nicht an Bestrebungen gefehlt, die Hydroxylgruppe durch chemische Reaktion in alkalistabile Derivate zu überführen. Als wesentliche Beispiele sind die Verätherung mit ζIB. Benzylchlorid oder die Acetalisierung zu erwähnen. Diese Operationen liefern dann auch nichtionische endgruppenverschlossene Tenside, die ausreichend stabil sind. Der EndgruppenVerschluß bewirkt jedoch auch eine Veränderung ger physikalisch-chemischen Eigenschaften. So werden z.B. j

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'Trübungspunkt und Löslichkeit in Wasser herabgesetzt. Aus ökonomischer Sicht ist zu erwähnen, daß die genannten chemischen Reaktionen, die zu endgruppenverschlossenen nichtionischen Tensiden führen, nicht einfach durchzuführen sind, und deshalb die Produkte nicht unerheblich verteuern. Es ist ferner zu erwähnen, daß durch den Endgruppenverschluß die biologische Abbaubarkeit solcher Tenside verschlechtert wird. Dies kann sogar soweit gehen, daß gesetzlich vorgeschriebene Mindestabbauraten nicht mehr erfüllt werden.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, nach nichtionischen schaumarmen Tensiden zu suchen, die bei sonst unverändertem anwendungstechnischem Verhalten gegen die Einwirkung von starken Alkalien und Oxidationsmitteln stabil sind.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe durch Zusätze von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.^, bezogen auf nichtionische Tenside, an Verbindungen gelöst werden kann, wie sie gemäß dem Patentanspruch definiert wird.

Beispiele für solche Verbindungen sind cyclische Ester und Amide, wie Lactone, Lactame und cyclische Kohlensäureester mit mehrwertigen Alkoholen, wie Glycol, 1,2-Propylenglycol oder Glycerin, die alle der im Patentanspruch definierten Formel gehorchen.

Einzelner Vertreter dieser Verbindungsgruppe, in der als gemeinsames Strukturmerkmal immer die -CO-O-(Ester)- oder -CO-NH-(Amid)-Struktur auftritt, sind beispielsweise Ethylencarbonat, Propylencarbonatj Glycerincarbonat, Äthylencarbamat, Propylencarbamat, ^-Butyrolacton, S-ValeroIacton, £-Caprolactam oder Pyrrolidon. Erfindungsgemäß wirken auch Gemische dieser Verbindungen.

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Parb s tab ill sat or en werden in dem flüssigen, nichtionischen Tensid durch Rühren, zweckinäßigerweise in der Wärme, gelöst.

Man setzt erfindungsgemäß - bezogen auf das Tensid - 0,1 bis 5 Gew.ί an Stabilisator zu. Weniger als 0,1 Gew.% bewirkten eine Abnahme der Stabilität und mehr als 5 Gew.% bedeuten keine zusätzlichen Vorteile. Vorzugsweise wählt man 0,5 bis 3 Gew.%.

Sofern das nichtionische Tensid bei Raumtemperatur nicht flüssig ist, wird es aufgeschmolzen und wie geschildert verfahren. Nachdem sich der Farbstabilisator darin gelöst hat, läßt man es wieder erstarren. Die erfindungsgemäß farbstabilasierten Tenside und Reinigungsmittel können also in flüssiger oder fester Form vorliegen.

Die farbstabilasierten Tenside werden genau wie bisher die nicht farbstabilisierten zur Herstellung der Reinigerformulierungen mit deren übrigen Komponenten, insbesondere den eingangs genannten alkalischen Gerüstsubstanzen und gegebenenfalls weiteren Zusätzen wie Oxidationsmitteln, Duft- und Farbstoffen und Desinfektionsmitteln abgemischt. Für diese Mischungen besteht - im Gegensatz zu den nicht farbstabilisierten Mischungen - praktisch keine Gefahr einer augenfälligen Verfärbung beim Lagern, auch nicht in der Wärme. Es hat sich gezeigt, daß die Farbstabilisatoren bei fast allen Äthylenoxid und Äthylenoxid/Propylenoxid- -Tensiden wirksam sind, d.h. es sind keine zeitraubenden Versuche notwendig, etwa spezielle Tenside auszuwählen.

Reinigerformulierungen, welche die erfindungsgemäß farbstabilisierten Tenside enthalten, setzen sich im allgemeinen aus 70 bis 99, vorzugsweise 90 bis 99 Gew.Ji an anor-•35 ganischer alkalischer Gerüstsubstanz und 30 bis 1, vorsugs-

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%eise 10 bis 1 Gew.;1, jeweils auf die gesamte Formulierung bezogen, an Tensid zusammen.

Die nun folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Angegebene Prozent sind Gewichtsprozente.

Beispiele

Die Alkylenoxid-Addukte wurden in der Weise geprüft, daß sie 24 Tage mit und ohne Stabilisatorsusatz bei verschiedenen Temperaturen gelagert wurden.

Die Proben bei Raumtemperatur (RT) wurden ohne NaOH-Zusatz gelagert; bei 50 und 70⁰C gelagerte Proben enthielten festes Ätznatron. Nach dieser Zeit wurden Jodfarbzahl und Farbe des Ätznatrons bestimmt.

In der folgenden Tabelle sind in den ersten 3 senkrechten Spalten die Jodfarbzahlen, in den letzten beiden Benotungen angegeben, die aufgrund der visuellen Betrachtung des festen Ätznatrons vorgenommen wurde.

Es wurden Noten von a (sehr gut, kein brauner Belag) bis e (sehr schlecht, dicker brauner Belag) vergeben. Die Tabelle zeigt deutlich die wesentlich verbesserte Farbstabilität der Tenside mit den erfindungsgemäßen Zusätzen gegenüber den nichtstabilisderten. In der Tabelle bedeuten "EO" Äthylenoxid und "PO" Pro-

pylenoxid.
30

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-T-

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Beurteilung nach 24 Tagen

Flüssigkeit
(Jodfarbsahl)

Benocung

Beispiel	^₅-OXOaIkOhOI (SO)₆ (PO)₄	ohne 3usatζ	RT	50^ü	C 70°C	50⁰C	70⁰C	e
c_13i	ohne Zusacz	0,5 % \|'-3utyrolacton	ohne		mit iraOH			C
	0,25 %x^-Butyrolaeton	1 ;1 f'-Butyrolaecon	0-1	30	40	e		b ·.
	0,5 % f-	1 ;i Äthylencarbonat	0-1	1-2	1-2	C	d	b
Jt	*1 %f-*	1 3 Olycerinearbonat	0-1	1-2	1-2	b	C	b
II	Talgfectalkohol (Ξ0)_ (PO),	1 ,1 6-Caprolcaton	0-1	1-2	1-2	a	b	b
	1 5 Propylencarbonat						b
nit	1 5 ^-Valerolacton	0-1		7	e	b
If	1 ;*ά -Valero Iac ton	0-1	1-2	1-2	b	b
(t	1 % Pyrrolidon	0-1	1-2	1-2	b	b
>f	1 3 /-Valerolaeüam	0-1	1-2	0-1		d
	,.-Oxoalkohol (EO)_1n Il IU	0-1	0-1	2-3	a
Jt	ohne Zusatz	0-1	0-1	0-1	a	e
It	1 % Butyrolacton	0-1		0-1	b	C
ft	0-1	0-1	0-1	b
It	0-1	0-1	0-1	a
ir	0-1	0-1	0-1	b
V:	0-1	0-1	0-1	α

mit	1	9	18	e
-	1-2		b

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Beurteilung nach 2^ Tagen

Flüssigkeit Benotung (Jodfarbzahl)

Beispiel RT 50⁰G 70⁰C 50⁰C 70⁰C

^C9/	₁ .,-Oxoalkohol (EO)₇ ohne	Zusatz 0-1	90	20	e	e
ait	1 S 3utyrolacton	0-1	30	10	C	c
Il	1 ;? <f-Valerolacton	0-1	0-1	9	C	C
rf	1 ,1 Pyrrolidon	0-1	7	9	C	d
	1 ? ζ-Caprolactam	0-1	Q	5	C	ώ
It	1 %^-ValeroIactarn	0-1	3	3	C	d

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Claims

BASF Aktiengesellschaft O. Z. 0050/033726 fatentansprüche

1. Farbstabilasierte nichtionische Tenside, die PoIy-

alkylenoxidgruppen mit endständigen Hydroxylgruppen 5 gebunden enthalten, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,1 bis 5 Gew.I, bezogen auf das Tensid - an mindestens einer Verbindung der Formel

¹⁰ v^x

in der X für O, CH₂, C₃H₂₁ oder C₃Hg, Y für 0 oder NH ,_ und Z für H, CH, oder CH-,ΟΗ stehen, als Farbstabili-

ID JJ

sator.

2. Verwendung von farbstabilisierten Tensiden. gemäß Anspruch 1 als Wirksubstanz in stark alkalischen Reinigungsmitteln.

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