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Reinigungsmittel
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Die Erfindung betrifft wäßrige Reinigungsmittel, die ein Alkalisalz
einer Polysulfonsäure eines Alkans mittlerer Kettenlänge enthalten, und ihre Verwendung
zum Reinigen von Gegenständen aus Glas oder mit glasartigen Oberflächen.
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Aus Ullmanns, Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band
2, Seite 151 (1981) sind wäßrige Fensterreinigungsmittel bekannt, die Isopropyl-
oder Ethylalkohol, ein Tensid, Butylglykol und Ammoniak enthalten. Sie werden in
kleinen Mengen dem Putzwasser zugefügt.
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In der US 39 39 090 werden wäßrige Glasreinigungsmittel beschrieben,
die ein Copolymer eines ungesättigten Carbonsäureanhydrids wie Maleinsäureanhydrid
und eine andere ungesättigte Verbindung wie Vinylether, einen Alkylenglykolether
wie Ethylenglykolmonobutylether, einen aliphatischen Alkohol wie Ethylalkohol und
ein Alkali- oder Ammoniumsalz des Schwefelsäureesters eines C6-C20 alkoxylierten
Alkohols enthalten.
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Aus der DE-OS 26 16 404 sind Glasreinigungsmittel bekannt die als
Tensid ein wasserlösliches, nicht-proteinisches, kationisches Polymer mit einem
Molekulargewicht von 25000 bis 10 Millionen enthalten.
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Die bekannten Glasreinigungsmittel zeigen Unverträglichkeiten mit
anionischen Tensiden und erfordern eine große Menge organischer Lösungsmittel, damit
sie ihre Wirkung voll entfalten können (EP 0 009 194). Eine schmierfilmfreie und
streifenfreie gereinigte Oberfläche ist mit den bekannten Glasreinigungsmitteln
ohne größere Kraftanwendung und ohne Nachpolieren nicht möglich.
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Die bekannten Glasreinigungsmittel reagieren außerdem im allgemeinen
basisch, was bei der Anwendung vielfach unerwünscht ist. Im sauren Bereich weisen
die herkömmlichen Glasreinigungsmittel nur unzureichende Wirkung auf.
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Es wurden wäßrige Reinigungsmittel gefunden, die ein Tensid mit mehr
als 50 Gew.-% einer Polysulfonsäure eines Alkans mittlerer Kettenlänge enthalten.
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Mit den erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmitteln können auch stark
verschmutzte Gläser schmier- und streifenfrei leicht gereinigt werden. Dies gilt
insbesondere auch für saure Formulierungen.
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Polysulfonsäuren eines Alkans mittlerer Ketten länge der erfindungsgemäßen
wäßrigen Reinigungsmittel enthalten zwei oder mehr Sulfonsäuregruppen. Vorzugsweise
werden
Gemische mit verschiedenem Sulfonierungsgrad, im wesentlichen
mit zwei und drei Sulfonsäuregruppen, eingesetzt.
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Der Sulfonierungsgrad liegt im allgemeinen im Bereich von 2 bis 4,
bevorzugt von 2 bis 3.
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Monosulfonsäuren eines Alkans mittlerer Kettenlänge enthalten dagegen
nur eine Sulfonsäuregruppe.
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Alkane mittlerer Kettenlänge sind gesättigte, geradkettige oder verzweigte
Kohlenwasserstoffe, bevorzugt geradkettige Kohlenwasserstoffe, mit etwa 8 bis 20
Kohlenstoffatomen.
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Bevorzugt können Polysulfonsäuren von Alkanen mit einer mittleren
Kohlenstoffzahl von 13 bis 17 Kohlenstoffatomen verwandt werden.
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Im allgemeinen werden Sulfonsäuren von Alkanen verschiedener Kettenlänge
eingesetzt.
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Als Alkalisalz seien im wesentlichen Natrium- und Kaliumsalze genannt.
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Erfindungsgemäße bevorzugte wäßrige Reinigungsmittel enthalten ein
Tensid, das bis zu 50 Gew.-% eines Alkalisalzes einer Monosulfonsäure und über 50
Gew.-% des Alklaisalzes einer Polysulfonsäure eines Alkans mittlerer Kettenlänge
enthält.
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Insbesondere bevorzugt werden Glasreinigungsmittel, die als ein Tensid
20 bis 40 Gew.-% eines Alkalisalzes einer Monosulfonsäure und 60 bis 80 Gew.-% eines
Alkalisalzes einer Polysulfonsäure eines Alkans mittlerer Kettenlänge enthalten.
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Die Herstellung der Alkalisalze der Alkansulfonsäuren ist an sich
bekannt. Beispielsweise kann man sie durch Sulfochlorierung der Alkane und anschließender
Verseifung mit einem Alkalihydroxid herstellen (Chemie und Technologie der Paraffin-Kohlenwasserstoffe,
Akademie-Verlag-Berlin, 1956, Seiten 395 bis 474).
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Man erhält die erfindungsgemäßen Tenside mit einem hohen Anteil an
Polysulfonsäuren bzw. deren Alkalisalze, wenn man beispielsweise die Alkane möglichst
weitgehend sulfochloriert und anschließend verseift. Noch vorhandene Anteile an
Monosulfonsäuren können gegebenenfalls abgetrennt werden. Eine Abtrennung kann beispielsweise
durch Extraktion mit Diethylether erfolgen.
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Die erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittel enthalten bevorzugt
niedermolekulare (C1 bis etwa C6) organische, wasserlösliche Lösungsmittel. Beispielsweise
seien niedermolekulare Alkohole wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol, Ketone wie
Aceton, Glykole wie Ethylenglykol, 1,2- oder 1,3-Propylenglykol, Diethylenglykol,
Dipropylenglykol, oder Glykolether wie Ethylenglykolmonopropylether, Ethylenglykolmonobutylether,
Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykolmonopropylether,
Diethylenglykolmonobutylether, Propylenglykolmonomethylether, Propylenglykolmonoethylether,
Propylenglykolmonopropylether, Propylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykolmonomethylether,
Dipropylenglykolmonoethylether genannt.
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Die Lösungsmittel können selbstverständlich auch als Gemische verwendet
werden.
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Bevorzugte Lösungsmittel sind Ethylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykolmonomethylether
und Mischungen aus Isopropanol und den genannten Monoethern.
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Die erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittel enthalten im allgemeinen
0,01 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-%, des Tensids und 3 bis 30 Gew.-%,
bevorzugt 5 bis 10 Gew.-% des niedermolekularen organischen, wasserlöslichen Lösungsmittels.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen
wäßrigen Reinigungsmittel einen pH-Wert unter 7 auf. Insbesondere bevorzugt werden
Formulierungen des erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittels, die einen pH-Wert
im Bereich von 3 bis 6 aufweisen.
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Die so eingestellten erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittel sind
besonders wirksam.
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Die Einstellung des erfindungsgemäßen pH-Werts erfolgt durch Zusatz
einer niederen Carbonsäure. Niedere Carbonsäuren sind im allgemeinen Carbonsäuren
mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen. Insbesondere bevorzugt ist die Essigsäure.
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Die erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittel enthalten in der Regel
außer dem Wasser, die erfindungsgemäße Menge des erfindungsgemäßen Tensids und das
niedermolekulare organische, wasserlösliche Lösungsmittel. Selbstverständlich ist
es möglich, daß die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel auch an sich bekannte Geruchs-
und Farbstoffe enthalten (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage,
Band 20, 5199 und Band 11, 5. 135).
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Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittel
zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Tensiden andere übliche anionenaktive oder nicht-ionogene
Tenside (Tensid-Testhilfsmittel-Waschrohstoffe von Dr. K. Lindner, Wissenschaftliche
Verlags GmbH Stuttgart (1964) oder EP 0099194) enthalten.
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Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel werden im allgemeinen dem Waschwasser
im Verhältnis 1:10 bis 1:100 zugesetzt und dann zum Reinigen von Gegenständen aus
Glas oder mit glasartiger Oberfläche verwendet.
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Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel ohne
weitere Verdünnung über eine Sprühpumpe auf den zu reinigenden Gegenstand aufzusprühen.
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Gegenstände aus Glas oder mit glasartiger Oberfläche sind beispielsweise
Fensterscheiben, Spiegel, Glassteine und Autoscheiben. Selbstverständlich kann die
Reinigung von Gegenständen mit emaillierten bzw.
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schmelzglasglasierten Oberflächen ebenso vorteilhaft erfolgen.
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Beispiele Die Prüfung der Glasreinigerformulierungen erfolgt nach
der CSMA-Designation DDC-09.
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Hierbei wird ein Testschmutz aus 0,5 Teilen Mineralöl, 0,5 Teilen
Kreide und 0,5 Teilen eines synthetischen Sebums dispergiert in 98,5 Teilen Perchlorethylen
auf eine Glasfläche aufgesprüht. Nach Abdampfen des Perchlorethylens wird eine definierte
Testmenge des Glasreinigers auf die verschmutzte Fläche aufgesprüht und mit einem
um einen Holzschlitten gewickelten Baumwollgewebe (Cheesecloth, grade 40) auf einem
Gardner-Testgerät nach den in der CSMA-Vorschrift angegebenen Bedingungen getestet.
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Das künstliche Sebum besteht aus 10 Gew.-Teilen Palmitinsäure, 5 Gew.-Teilen
Stearinsäure, 15 Gew.-Teilen Kokosnußöl, 10 Gew.-Teilen Paraffinwachs, 15 Gew.-Teilen
Spermöl, 20 Gew.-Teilen Olivenöl, 5 Gew.-Teilen Squalen, 5 Gew.-Teilen Cholesterin,
10 Gew.-Teilen oelsäure, 5 Gew.-Teilen Linolsäure.
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Zur Bewertung wird die Schmutzentfernung, die Streifen-und die Schmierfilmfreiheit
beurteilt und in die Kategorien 1-4 graduiert. Hierbei bedeutet 4 die beste Note,
bei
der der Schmutz völlig entfernt wird und das gereinigte Glas schmierfilm- und streifenfrei
erscheint.
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Beispiel 1 Es wird folgende Mischung hergestellt: 7,5 Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether,
0,15 Gew.-% 5 %ige Essigsäure, 0,1 Gew.-% eines Na-polysulfonathaltigen Alkans der
mittleren Kettenlänge C15 mit einem Monosulfonatgehalt C 25 %, 0,02 Gew.-% handelsübliches
Parfumöl, 0,002 Gew.-% handelsüblicher Farbstoff, 92,25 Gew.-% destilliertes Wasser.
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Die Mischung weist einen pH-Wert von 5 auf. Die Abprüfung im CSMA-Test
führt zu einer streifen- und schmierfilmfreien, völlig sauberen Glasplatte.
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Bewertung: 4.
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Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) Es wird eine Mischung analog 1 hergestellt,
mit dem Unterschied, daß anstelle des Na-polysulfonathaltigen Alkans der mittleren
Kettenlänge C15 ein Alkylsulfonat-Na mit einem Monosulfonatgehalt zu 80 % eingesetzt
wird.
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Die Abprüfung dieser Formulierung im CSMA-Test führt zu einer Glasplatte
mit deutlich ausgeprägtem Schmierfilm und Streifen.
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Bewertung: 2.
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Beispiele 3 bis 8 (Vergleichsbeispiele) Es werden Mischungen analog
Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, daß anstelle des Na-polysulfonathaltigen
Alkans der mittleren Kettenlänge C15 in gleicher Menge andere anionische und nichtionische
Tenside eingesetzt werden und soviel Essigsäure eingesetzt wird, daß die Mischungen
einen pH-Wert von 5 aufweisen.
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Beispiel 3) Na-Dodecylphenylsulfonat (Literatur: Tensid-Taschenbuch,
herausgegeben von H. Stache, 2. Ausgabe, Carl Hanser Verlag Münschen S. 88) Beispiel
4) Na-Dioctylsulfosuccinat (Literatur s.o. S. 103) Beispiel 5) Na-OC -Olefinsulfonat
der mittleren Kettenlänge C15 (Literatur s.o. S. 98) Beispiel 6) Na-Dodecylsulfat
(Literatur s.o. S. 142)
Beispiel 7) Ethoxylat aus Nonylphenol mit
10 Mol Ethylenoxid (Literatur s.o. S. 106) Beispiel 8) Ethoxylat aus Dodecanol und
7 Mol Ethylenoxid (Literatur s.o. S. 154) Die Abprüfung dieser Formulierungen führt
nicht zu befriedigenden Ergebnissen. Alle Mischungen werden mit 2 bis 2,5 bewertet.
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Beispiel 9 Es wird folgende Mischung hergestellt: 7,5 Gew.-% Ethylenglykolmonobutylether,
0,15 Gew.-% 5 %ige Essigsäure, 0,045 Gew.-% eines Na-polysulfonathaltigen Alkans
der mittleren Kettenlänge C15 mit einem Monosulfonatgehalt C 25 %, 0,04 Gew.-% Ethoxylat
aus Nonylphenol und 10 Mol Ethylenoxid, 0,02 Gew.-% handelsübliches Parfümöl, 0,00015
Gew.-% handelsüblicher Farbstoff, 92,25 Gew.-% destilliertes Wasser.
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Die Mischung weist einen pH-Wert von 4,5 auf.
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Die Abprüfung im CSMA-Test führt zu einer Bewertung von 3,5-4.