DE4445931A1 - Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren als Komplexbildner - Google Patents
Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren als KomplexbildnerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Hydroxy
alkylaminocarbonsäuren der allgemeinen Formel I
in der
R¹ Wasserstoff, einen C₁- bis C₄-Alkylrest oder eine Gruppierung der Formel
R¹ Wasserstoff, einen C₁- bis C₄-Alkylrest oder eine Gruppierung der Formel
-CHR³-CH(OH)-R² oder -(CH₂)n-COOM
wobei n für eine Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2,
steht, bezeichnet,
R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Phenylrest oder einen Alkyl- oder Alkenylrest, der zusätzlich Phenoxy gruppen, Carbonsäure-C₁- bis C₄-alkylester-Gruppierungen oder von Triglyceriden auf der Basis von ungesättigten C₁₀- bis C₂₂-Fettsäuren abgeleitete Ester-Gruppierungen tragen und durch nicht benachbarte Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, bedeuten, wobei die Summe der C-Atome aus beiden Resten R² und R³ mindestens 4 betragen muß,
A für eine lineare oder verzweigte C₁- bis C₆-Alkylengruppe, die zusätzlich eine Hydroxylgruppe und/oder eine Gruppe der For mel COOM tragen kann, steht, wobei R¹ und A zusammen mit dem N-Atom einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden können, und
M Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium oder substituiertes Ammonium bezeichnet,
als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen.
R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Phenylrest oder einen Alkyl- oder Alkenylrest, der zusätzlich Phenoxy gruppen, Carbonsäure-C₁- bis C₄-alkylester-Gruppierungen oder von Triglyceriden auf der Basis von ungesättigten C₁₀- bis C₂₂-Fettsäuren abgeleitete Ester-Gruppierungen tragen und durch nicht benachbarte Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, bedeuten, wobei die Summe der C-Atome aus beiden Resten R² und R³ mindestens 4 betragen muß,
A für eine lineare oder verzweigte C₁- bis C₆-Alkylengruppe, die zusätzlich eine Hydroxylgruppe und/oder eine Gruppe der For mel COOM tragen kann, steht, wobei R¹ und A zusammen mit dem N-Atom einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden können, und
M Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium oder substituiertes Ammonium bezeichnet,
als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen.
Weiterhin betrifft die Erfindung vor allem die Verwendung dieser
Hydroxyalkylaminocarbonsäuren in wäßrigen Schmiermittel-Formulie
rungen für automatische Förderanlagen, insbesondere als wäßrige
Kettengleitmittel-Formulierungen für die Bänderreinigung in Fla
schenbefüllungs- und -reinigungsanlagen. Außerdem ist Gegenstand
der vorliegenden Anmeldung eine wäßrige Schmier- oder Gleitmit
tel-Formulierung, welche die genannten Hydroxyalkylaminocarbon
säuren enthält.
In der Getränkeindustrie, wie z. B. in den Brauereien, wird das
Reinigen von Flaschen, das Füllen derselben und das Etikettieren
vorwiegend automatisch durchgeführt. So leisten halbautomatische
Anlagen den Transport von etwa 2000 Flaschen pro Stunde. Vollau
tomatische Anlagen können bis etwa 80.000 Flaschen pro Stunde be
wältigen.
Der Transport der Flaschen in den Abfüllbetrieben findet in der
Regel auf Bändern statt, den sogenannten "Plattenbändern", die
meistens aus Edelstahl bestehen. Diese kettenförmigen Bänder
werden mit einem Kettengleitmittel, auch "Bandschmiermittel" ge
nannt, geschmiert. Auch müssen diese Transportbänder, meistens in
mehr oder weniger regelmäßigen Abständen, gereinigt werden.
Als Kettengleitmittel werden in Brauereien vorzugsweise Seifen,
insbesondere Kalischmierseifen eingesetzt, denen z. B. syntheti
sche nichtionische oder ionische Tenside beigemengt sein können.
Nachteilig bei derartigen Kettengleitmitteln ist, daß ins
besondere die Kaliseifen empfindlich gegenüber Wasserhärte sind.
Deshalb werden meistens auch Sequestriermittel (Komplexbildner)
wie Ethylendiamintetraessigsäure oder Nitrilotriessigsäure oder
deren Alkalimetallsalze zugefügt, die die Härte teilweise maskie
ren.
Ist Wasser hart, kommt es zu den bekannten Problemen, die hartes
Wasser mit sich bringt, d. h. der Wirkungsgrad des Kettengleitmit
tels wird herabgesetzt, außerdem können z. B. die ausgefallenen
Calciumsalze zu Problemen beim Schmieren führen, weil sie nicht,
wie es die Alkaliseifen tun, den Reibungswiderstand zwischen
Flasche und Kette herabsetzen. Auch besteht die Gefahr, daß die
Kohlensäure im Wasser und das CO₂ aus der Luft bewirken, daß die
Fettsäuren ausfallen, was ebenfalls zu Schwierigkeiten bei der
Schmierung führen kann.
Aus der EP-B 044 458 (1) sind Schmiermittel für Flaschentrans
portbänder bekannt, welche Polyethercarboxylate und N-Acylsarko
sinate als wirksame Substanzen enthalten. In der WO-A 93/18120
(2) werden klarwasserlösliche Kettentransportband-Schmiermittel
beschrieben, die Iminodicarboxylate mit einem langkettigen
N-Alkylrest enthalten. Aber auch die Mittel aus (1) und (2)
weisen erhebliche Nachteile auf, bei (1) sind die Klarwasserlös
lichkeit und das Schaumverhalten und bei (2) das Schaumverhalten
stark verbesserungsbedürftig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Mittel ins
besondere für Schmier- und Gleitmittel-Formulierungen bereit zu
stellen, die eine ausreichende komplexierende Wirkung, ins
besondere zur Bindung der Wasserhärte, aufweisen, ökologisch
weitgehend unbedenklich sind sowie das notwendige Eigenschafts
profil bei der Anwendung, vor allem im Hinblick auf Klarwasser
löslichkeit und Schaumverhalten, zeigen.
Demgemäß wurde die eingangs definierte Verwendung der Hydroxy
alkylaminocarbonsäuren I gefunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man Hydroxyalkylamino
carbonsäuren der allgemeinen Formel Ia
in der R⁴ einen C₅- bis C₁₈-Alkylrest, insbesondere einen C₆- bis
C₁₄-Alkylrest, oder einen Phenylrest bedeutet und M die oben ge
nannte Bedeutung hat, ein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform setzt man Hydroxy
alkylaminocarbonsäuren der allgemeinen Formel Ib
in der R⁵ einen C₆- bis C₂₀-Alkyl- oder -Alkenylrest, insbesondere
einen C₈- bis C₁₆-Alkylrest, oder einen Phenylrest bedeutet und M
die oben genannte Bedeutung hat, ein.
Die Verbindungen I sind im Prinzip bekannt. So werden in Fette,
Seifen, Anstrichmittel 68, Nr. 11, S. 964-967 (1966) (3) von
E. Ulsperger einige der Verbindungen Ia und Ib explizit beschrie
ben, wobei auf ihre grenzflächenaktiven Eigenschaften hingewiesen
wird.
Die Verbindungen I, Ia und Ib werden zweckmäßigerweise durch Um
setzung der zugrundeliegenden Aminosäuren mit den entsprechenden
Epoxiden, wie in (3) beschrieben, hergestellt. Die Restebedeutun
gen in diesen nachfolgend näher beschriebenen Ausgangskomponenten
gelten gleichermaßen für die Definition der Variablen in den End
produkten I, Ia und Ib.
Als zugrundeliegende Aminosäuren der allgemeinen Formel
kommen Aminosäuren mit primären Aminogruppen (R¹=H) wie z. B.
Glycin, Alanin, β-Alanin, Leucin, Isoleucin, Norleucin, Valin
oder Norvalin, Aminosäuren mit sekundären Aminogruppen wie Sarko
sin (R¹=CH₃), Aminosäuren mit Ringstruktur wie Prolin oder Amin
säuren mit einer Hydroxylgruppe im Brückenglied A wie Serin, Iso
serin oder Homoserin in Betracht. Die Variable R¹ bezeichnet bei
nichtcyclischen Verbindungen somit vorzugsweise Wasserstoff oder
Methyl. Das Brückenglied A steht vor allem für eine lineare oder
verzweigte C₁- bis C₅-Alkylengruppe. Weiterhin kommen zweibasische
Aminosäuren mit primären Aminogruppen wie Asparagin- oder Gluta
minsäure und solche mit sekundären Aminogruppen wie Iminodiessig
säure (R¹=CH₂COOM) in Betracht.
Die Carboxylgruppe COOM kann als freie Säuregruppe oder als Salz,
insbesondere als Natrium-, Kalium-, Ammonium- oder substituiertes
Ammoniumsalz (organisches Aminsalz), vorliegen. Als den organi
schen Aminsalzen zugrundeliegende Basen kommen vor allem tertiäre
Amine wie Trialkylamine mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest, z. B.
Trimethylamin, Triethylamin oder Tri-n-butylamin, und Trialkanol
amine mit 2 oder 3 C-Atomen im Alkanolrest, z. B. Triethanolamin,
Tri-n-propanolamin oder Triisopropanolamin, in Betracht.
Als entsprechende Epoxide der allgemeinen Formel
eignen sich besonders:
- (a) endständige Epoxide, d. h. solche, bei denen R² einen C₄- bis üblicherweise C₃₀-Alkyl- oder -Alkenylrest oder einen Phenyl rest und R³ Wasserstoff bedeutet;
- (b) mittenständige Epoxide, d. h. solche, bei denen R² und R³ je weils einen C₄- bis üblicherweise C₃₀-Alkyl- oder -Alkenylrest oder einen Phenylrest bedeuten, wobei die beiden Reste gleich oder verschieden sein können;
- (c) mittenständige Epoxyalkancarbonsäure-C₁- bis C₄-alkylester so wie entsprechende Triglycerid-Derivate, insbesondere die ent sprechenden Epoxide von Fettsäurealkylestern wie epoxidiertem Ölsäuremethylester, d. h. solche Verbindungen, bei denen einer der Reste R² oder R³ einen C₄- bis üblicherweise C₃₀-Alkyl- oder -Alkenylrest und der andere einen C₄- bis üblicherweise C₃₀-Alkyl- oder -Alkenylrest, welcher vorzugsweise endständig eine Carbonsäure-C₁- bis C₄-alkylester-Gruppierung trägt, be deutet;
- (d) Glycidylether, d. h. solche Verbindungen, bei denen R² einen C₃- bis üblicherweise C₂₉-Alkyl- oder -Alkenyloxymethylrest oder einen Phenyloxymethylrest und R³ Wasserstoff bedeutet.
Ein langkettiger Rest R² bzw. R³ steht für verzweigtes oder linea
res Alkyl oder Alkenyl mit 4 bis üblicherweise 30 C-Atomen, ins
besondere 6 bis 18 C-Atomen, vor allem 8 bis 14 C-Atomen.
Als Beispiel für verzweigte oder lineare langkettige Reste R² bzw.
R³ seien die folgenden Alkyl- bzw. Alkenylgruppen aufgeführt:
n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, iso-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, iso-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Hepta decyl, n-Octadecyl, Eicosyl, Hexadecenyl, Hexadecadienyl, Hexade catrienyl, Octadecenyl, Octadecadienyl und Octadecatrienyl.
n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, iso-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, iso-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Hepta decyl, n-Octadecyl, Eicosyl, Hexadecenyl, Hexadecadienyl, Hexade catrienyl, Octadecenyl, Octadecadienyl und Octadecatrienyl.
Es können auch Gemische verschiedener Reste R² bzw. R³ auftreten,
beispielsweise Gemische aus n-Decyl und n-Dodecyl oder n-Dodecyl
und n-Tetradecyl.
Als C₁- bis C₄-Alkylesterreste bei (c) kommen n-Propyl, Isopropyl,
n-Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl und insbesondere
Methyl und Ethyl in Betracht.
Als C₃- bis C₂₉-Alkyl- oder -Alkenylgruppen in den Alkyl- bzw.
Alkenyloxymethylresten bei (d) kommen alle oben genannten Bei
spiele für langkettige Reste R² bzw. R³ sowie n-Propyl und iso-
Propyl in Betracht.
Werden bei (c) entsprechende Triglycerid-Derivate eingesetzt,
handelt es sich um Triglyceride mit beispielsweise 3 ungesättig
ten Fettsäuren, deren olefinische Doppelbindungen teilweise oder
vorzugsweise vollständig epoxidiert vorliegen und die mit den ge
nannten Aminosäuren über diese Epoxid-Gruppierungen zu den
Verbindungen I abreagieren. Je nach Ungesättigtheitsgrad der
Fettsäuren können dabei normalerweise bis zu 9, insbesondere bis
zu 6 Aminosäure-Einheiten an ein Triglycerid-Molekül gebunden
werden. Wurden Doppelbindungen nicht epoxidiert oder trägt das
Triglycerid 1 oder 2 gesättigte Fettsäure-Gruppierungen, werden
normalerweise 1 bis 6, insbesondere 1 bis 4 Aminosäure-Einheiten
an ein Triglycerid-Molekül gebunden.
Als ungesättigte Fettsäuren in den Triglyceriden kommen hierbei
die üblichen C₁₀- bis C₂₂-Fettsäuren wie Ölsäure, Linolsäure oder
Linolensäure in Betracht. Triglyceride pflanzlicher oder tieri
scher Herkunft finden sich vor allem in Sojaöl, Rüböl, Olivenöl,
Sonnenblumenöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl, Leinöl, Rapsöl, Rinder
talg oder Fischöl, wobei diese Produkte nach Epoxydierung auch
direkt als Einsatzstoffe zur Herstellung der Hydroxyalkylamino
carbonsäuren I dienen können.
Die Summe der C-Atome aus den beiden Resten R² und R³ in den
Verbindungen I beträgt bei Nichtvorliegen von Triglycerid-Struk
turen üblicherweise 4 bis 60.
Die beschriebenen Verbindungen I und insbesondere Ia und Ib
eignen sich in hervorragender Weise als Komplexbildner zur Bin
dung der Calcium- und Magnesium-Wasserhärte allgemein in wäßrigen
Reinigungsmittel-Formulierungen. Die Wasserhärte ist bei vielen
Anwendungen ein Störfaktor, der ausgeschlossen werden muß.
Mit besonders gutem Ergebnis können die Verbindungen I, Ia und Ib
in wäßrigen Schmiermittel-Formulierungen für automatische Förder
anlagen eingesetzt werden. Hierunter sind insbesondere Förderan
lagen-Schmiersysteme für Glas- und Kunststoffflaschen, Dosen,
Gläser, Fässer und Pappverpackungen vor allem in der Getränke-
und Nahrungsmittelindustrie zu verstehen.
In ganz besonderem Maße eignen sich die Verbindungen I, Ia und Ib
für wäßrige Kettengleitmittel-Formulierungen für die Bänderreini
gung von Flaschenbefüllungs- und -reinigungsanlagen. Hierbei
handelt es sich beispielsweise um Bier-, Milch-, Erfrischungsge
tränke-, Fruchtsaft-, Süßmost-, Wein- oder Mineralwasserflaschen.
Kettengleitmittel-Formulierungen enthalten als oberflächenaktive,
d. h. reinigende Komponente in der Regel Seifen, insbesondere
Kaliseifen, nichtionische oder ionische Tenside, z. B. Fettalko
holethoxylate, Fettalkoholsulfate oder Fettalkoholethersulfate,
oder spezielle oberflächenaktive Mittel wie eine Mischung aus
Polyethercarboxylaten und N-Acylsarkosinaten gemäß (1) oder
N-Alkylimidodicarboxylate gemäß (2) oder Mischungen der genannten
Tenside oder tensidähnlichen Verbindungen.
Die genannten oberflächenaktiven Verbindungen sind mehr oder
weniger wasserhärteempfindlich, insbesondere jedoch die Seifen,
und werden daher üblicherweise zusammen mit wasserhärtebindenden
Mitteln eingesetzt. Hier haben sich die Hydroxyalkylaminocarbon
säuren I, Ia und Ib als besonders vorteilhaft erwiesen; sie
können mit allen genannten oberflächenaktiven Mitteln vorteilhaft
kombiniert werden, wobei ihr Vorteil nicht nur in der Wasser
härtebindung oder der Unterbindung von Ausfällungen von Calcium-
oder Magnesiumsalzen von Formulierungskomponenten, sondern teil
weise auch in einem synergistischen Zusammenwirken mit den Tensi
den bzgl. des Reinigungseffektes zu suchen ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine wäßrige
Schmier- oder Gleitmittel-Formulierung für automatische Förderan
lagen, enthaltend neben der Schmier- bzw. Gleitkomponente und
anderen üblichen Hilfsmitteln Tenside und Hydroxyalkylaminocar
bonsäuren I. Dabei wird als Schmierkomponente vor allem eine
langkettige Fettsäure wie Ölsäure oder deren wasserlösliche
Salze, insbesondere Alkalimetall- oder Aminsalze, oder ein lang
kettiges Fettamin wie Oleylamin oder Stearylamin in Form seiner
anorganischen oder organischen Salze, eingesetzt. Als Tenside
kommen die oben genannten in Betracht. Übliche Hilfsmittel sind
beispielsweise Entschäumer, Korrosionsinhibitoren, Lösungsver
mittler, Viskositätsverbesserer und Konservierungs- bzw. Desin
fektionsmittel.
Eine übliche derartige wäßrige Schmier- bzw. Gleitmittel-Formu
lierung, beispielsweise für Kettengleitmittel, ist folgendermaßen
zusammengesetzt:
10 bis 50 Gew.-% Schmier- bzw. Gleitmittel
1 bis 10 Gew.-% Tenside
1 bis 20 Gew.-% Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I, Ia oder Ib
0 bis 20 Gew.-% übliche Hilfsmittel
Rest Wasser.
10 bis 50 Gew.-% Schmier- bzw. Gleitmittel
1 bis 10 Gew.-% Tenside
1 bis 20 Gew.-% Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I, Ia oder Ib
0 bis 20 Gew.-% übliche Hilfsmittel
Rest Wasser.
Die beschriebenen Verbindungen I, Ia und Ib eignen sich generell
als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen.
Eine weitere Verwendung liegt somit allgemein in technischen Rei
nigungsmittelformulierungen für harte Oberflächen aus Metall,
Kunststoff, Lack oder Glas.
Für die Reinigung von harten Oberflächen wurden technische Reini
gungsmittelformulierungen insbesondere mit verbesserten Eigen
schaften bei der Schmutzentfernung gesucht. Zur Verringerung der
Abwasserbelastung ist es außerdem wünschenswert, ganz auf hierbei
üblicherweise mitverwendete organische Lösungsmittel zu verzich
ten.
Als Einsatzgebiete für die beschriebenen Hydroxyalkylaminocarbon
säuren enthaltenden technischen Reinigungsmittelformulierungen
kommen neben den bereits genannten Schmier- bzw. Gleitmittel-For
mulierungen für automatische Förderanlagen vor allem in Betracht:
- - Alkalische Entroster
- - Alkalische Tauchentfetter
- - Allzweckreiniger
- - Autowaschmittel für Bürsten- und Hochdruckwäsche
- - Dampfstrahlreiniger
- - Elektrolytische Entfetter, insbesondere für Stahl
- - Elektrolytische Entroster
- - Elektrolytische Entzunderer
- - Hochalkalische Reiniger
- - Hochdruckreiniger
- - Passivierungsmittel für Stahl
- - Spritzentfetter
- - Wäßrige Kaltreiniger
In der Regel enthalten diese Reinigungsmittelformulierungen
0,1 bis 30 Gew.-% Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I.
Für die einzelnen Einsatzgebiete übliche Formulierungen sind
dem Fachmann im Prinzip bekannt. In der Regel enthalten solche
Formulierungen neben den Komplexbildnern 1 bis 35 Gew.-% Tenside
anionischer oder vorzugsweise nichtionischer Natur, welche je
nach Einsatzzwecke schäumend oder schaumarm sind, sowie gewünsch
tenfalls als weitere Hilfsmittel weitere Komplexbildner, Gerüst
stoffe, Schaumdämpfer, Emulgatoren, Korrosionsinhibitoren, Reduk
tionsmittel, Lösevermittler, Dispergiermittel und Konservierungs
mittel in den hierfür üblichen Konzentrationen. Je nach Einsatz
zweck können auch noch andere Komponenten mit spezieller Wirkung
hinzukommen. Auf organische Lösungsmittel kann bei den beschrie
benen Formulierungen weitgehend verzichtet werden.
Rezeptvorschläge für derartige technische Reinigungsformulierun
gen finden sich beispielsweise in der Technischen Information
"Technische Reinigungsmittel" TI/ES 1167d vom Januar 1991 der
BASF Aktiengesellschaft; die dort angegebenen Komplexbildner des
Standes der Technik sind durch Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I zu
ersetzen.
Eine weitere Verwendung für Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I liegt
in alkalischen Reinigungsmittelformulierungen für die Ge
tränke- und Nahrungsmittelindustrie, insbesondere für die Fla
schenreinigung in der Getränkeindustrie sowie die Apparatereini
gung in Molkereien, in Brauereien, in der Konserven-, der Back
waren-, der Zucker-, der fettverarbeitenden und der fleischverar
beitenden Industrie.
Für die Reinigung von Behältnissen und Apparaturen in der
Getränke- und Nahrungsmittelindustrie wurden Formulierungen
insbesondere mit verbesserten Eigenschaften bei der Schmutz
entfernung gesucht. Zur Verringerung der Abwasserbelastung ist
es außerdem wünschenswert, ganz auf organische Lösungsmittel in
derartigen Formulierungen zu verzichten.
Die vorliegenden alkalischen Reinigungsmittelformulierungen
weisen in der Regel pH-Werte von 8 bis 14, vorzugsweise von
9 bis 13, insbesondere von 10 bis 12, auf.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Flaschenreinigung in der Getränkeindu
strie, insbesondere mit automatischen Flaschenspülmaschinen. Die
verschmutzten Flaschen enthielten beispielsweise Bier, Milch, Er
frischungsgetränke, Fruchtsäfte, Süßmost, Wein oder Mineral
wasser.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in Molkereien. Bei
der Reinigung von Butterfertigern, bei der es hauptsächlich auf
die Entfettung ankommt, können sie mit vorteilhafter Wirkung ein
gesetzt werden. Insbesondere jedoch dort, wo Rückstände oder Be
läge aus Calciumphosphat, anderen Calciumsalzen zumeist organi
scher Säuren und Casein ("Milchstein") zu entfernen sind, also
z. B. bei Milch-Plattenerhitzern, Tellereinsätzen von Milchzen
trifugen oder Lager- und Transport-Tanks für Milch, eignen sich
Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I enthaltende Reinigungsmittel in
hervorragender Weise.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in Brauereien. Hier
sind vor allem Rückstände oder Beläge aus Calciumoxalat, Hopfen
harzen und Eiweißverbindungen ("Bierstein") zu entfernen, bei
spielsweise aus Gärtanks, Lagertanks oder Bierleitungen.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in der Konservenindu
strie. Beim Erhitzen der mit Nahrungsmitteln gefüllten und ge
schlossenen Blechdosen, üblicherweise in einem Autoklaven, oder
bei der Endreinigung von Dosen, z. B. in einer Durchlaufspritzma
schine, müssen Reinigungsmittel mitverwendet werden, die die Re
ste des Abfüllgutes abwaschen, ohne das Weißblech oder dessen
Lackierung anzugreifen. Außerdem soll das Reinigungsmittel ver
hindern, daß sich Wassersteinbeläge auf den Dosen oder in den Ap
paraten abscheiden.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in der Backwarenindu
strie, insbesondere die Reinigung von Back- und Teigformen, wel
che mit angebrannten Backfett- und Teigresten verunreinigt sind.
Die Reinigung geschieht üblicherweise durch Abkochen mit den al
kalischen Reinigungslösungen oder durch Waschen in Durchlauf
spritzanlagen.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in der Zuckerindu
strie. Bei der Gewinnung von Saccharose aus Zuckerrüben oder Zuc
kerrohr fallen Calciumsalze enthaltende Verunreinigungen oder
Rückstände an, für deren Entfernung sich die Hydroxyalkylamino
carbonsäuren I enthaltenden beschriebenen Formulierungen eben
falls eignen.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in der fettverarbei
tenden Industrie, die aus Fetten tierischen oder pflanzlichen Ur
sprungs vor allem Schmalz, Talg, Speiseöle oder durch katalyti
sche Hydrierung gehärtete Fette oder fette Öle, z. B. Margarine,
erzeugt. Derartige Produkte stellen neben ihrer Bedeutung auf dem
Nahrungsmittelbereich auch wichtige Rohstoffe für die Herstellung
von Produkten zur Textilveredlung, von Anstrichmitteln, Leder
pflegemitteln, kosmetischen Präparaten, Kerzen, Seifen, Tensiden,
Schmierstoffen, Weichmachern, Zement- und Asphaltzusätzen sowie
von Kunststoffen dar.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die beschriebenen Reinigungsmit
telformulierungen ist die Apparatereinigung in der fleischverar
beitenden Industrie. Hier müssen insbesondere wassersteinverhü
tende Reinigungsmittel eingesetzt werden, z. B. in den sog.
Dampfstrahl-Reinigungsgeräten, bei denen ein heißes Dampf-Flüs
sigkeits-Gemisch auf die zu reinigenden Apparate und Geräte ges
trahlt wird.
Die die beschriebenen Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I enthalten
den alkalischen Reinigungsmittelformulierungen können weitgehend
frei von organischen Lösungsmitteln zum Einsatz gebracht werden.
Somit wird eine mögliche Umweltbelastung weitgehend ausge
schlossen.
Eine für die aufgezählten Einsatzgebiete der Getränke- und Nah
rungsmittelindustrie übliche wäßrige Reinigungsmittelformulierung
enthält
- (i) 0,05 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 25 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 15 Gew.-% Hydroxyalkylaminocarbon säure I,
- (ii) 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 8 bis 25 Gew.-% Alkalimetallhydroxid, -carbonat, -silicat oder einer Mischung hieraus und
- (iii) 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 25 Gew.-%, insbesondere 3 bis 20 Gew.-% Tenside.
Hierbei eignen sich als Komponente (ii) vor allem Natrium- und
Kaliumhydroxid, daneben aber auch Natrium- und Kaliumcarbonat; es
können auch Mischungen der genannten Alkalien eingesetzt werden.
Als Tenside (iii) können alle üblichen anionischen oder nicht
ionischen Tenside oder Mischungen hieraus verwendet werden, vor
allem eignen sich jedoch Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Fett
alkoholalkoxylate, Oxoalkoholalkoxylate, Alkylpolyglucoside und
Fettaminalkoxylate.
Diese Zusammensetzung stellt eine Grundformulierung für alle
genannten Anwendungsgebiete dar. Im einzelnen innerhalb dieser
Grundformulierung voneinander abweichende Zusammensetzung sind
durch die verschiedenen Arten von Nahrungsmittel- und Getränke
verschmutzungen, die unterschiedlichen Mengen an Erdalkalimetall
ionen in diesen Rückständen und Belägen sowie durch die unter
schiedlich empfindlichen Materialien der zu reinigenden Behält
nissen und Apparaturen bei den verschiedenen Anwendungsgebieten
zu erklären. In diesem Zusammenhang ist auch erwähnenswert, daß
die beschriebenen alkalischen Reinigungsmittelformulierungen,
welche die Verbindungen I enthalten, in der Regel keine Korrosi
onen, auch bei empfindlichen Apparatematerialien, hervorrufen.
Die oben beschriebene Grundformulierung aus den Komponenten (i)
bis (iii) kann noch übliche Hilfsmittel in den hierbei üblichen
Konzentrationen enthalten, beispielsweise Desinfektionsmittel zur
Erzielung des angestrebten bakteriologischen Reinheitsgrades,
Netzmittel, Lösevermittler, Korrosionsinhibitoren oder Konser
vierungsmittel.
Eine weitere Verwendung für Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I liegt
in Geschirreinigungsmittelformulierungen, insbesondere in phos
phatfreien Mitteln für das maschinelle Geschirreinigen in Ge
schirrspülmaschinen im Haushalt oder in Gewerbebetrieben, z. B.
Großküchen oder Restaurants.
Eine weitere Verwendung für Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I liegt
in Bleichbädern in der Papierindustrie. Hier werden Komplexbild
ner bei der reduktiven Bleiche, z. B. mit Natriumdithionit, oder
bei der oxidativen Bleiche, z. B. mit Wasserstoffperoxid, benö
tigt, um die Effektivität des Bleichprozesses, d. h. den Weißgrad
des Holzschiffes zu erhöhen. Die Komplexbildner dienen so zur
Eliminierung von Schwermetallkationen, hauptsächlich von Eisen,
Kupfer und insbesondere Mangan, die auch bei der Harzleimung mit
Alaun und Natriumresinat störend durch die Bildung unlöslicher
Salze wirken. Die Ablagerung von Eisen auf Papier führt zu "hei
ßen Flecken", an denen die oxidative katalytische Zerstörung der
Zellulose beginnt.
Ein typische Formulierung eines derartigen wäßrigen reduktiven
Bleichbades in der Papierindustrie für Holzschliff (beispiels
weise 4% Stoffdichte) enthält 0,05 bis 0,1 Gew.-% Komplexbild
ner I und ca. 1 Gew.-% Natriumdithionit, jeweils bezogen auf den
Holzschliff. Die Badtemperatur beträgt ca. 60, die Bleichzeit
normalerweise 1 Stunde und der pH-Wert ca. 5,8.
Eine typische Formulierung eines derartigen wäßrigen oxidativen
Bleichbades in der Papierindustrie für Holzschliff (beispiels
weise 20% Stoffdichte) enthält 0,05 bis 0,15 Gew.-% Komplex
bildner I, ca. 2 Gew.-% Wasserglas, ca. 0,75 Gew.-% NaOH und
ca. 1 Gew.-% H₂O₂, jeweils bezogen auf den Holzschliff. Die Bad
temperatur beträgt ca. 50°C und die Bleichzeit normalerweise
2 Stunden.
Eine weitere Verwendung für Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I liegt
in photographischen Bleich- und Bleichfixierbädern. In der photo
graphischen Industrie kann man diese Verbindungen in solchen Bä
dern, die mit hartem Wasser angesetzt werden, verwenden, um die
Ausfällung schwerlöslicher Calcium- und Magnesiumsalze zu verhin
dern. Die Ausfällungen führen zu Grauschleiern auf Filmen und
Bildern sowie Ablagerungen in den Tanks, die somit vorteilhaft
vermieden werden können. Als Eisen-III-Komplexbildnerlösungen
können sie vorteilhaft in Bleichfixierbädern eingesetzt werden,
wo sie die aus ökologischen Gründen bedenklichen Hexacyanoferrat
lösungen ersetzen können.
Eine typische derartige wäßrige photographische Bleich- bzw.
Bleichfixierbadformulierung sieht folgendermaßen aus:
Eisen(III)-Komplex mit Komplexbildner I | |
0,04 bis 0,4 mol/l | |
freier Komplexbildner I | bis 1,3 mol/l |
Natriumthiosulfat | 0,2 bis 2,0 mol/l |
Natriumsulfit | 0,2 bis 0,3 mol/l |
Der pH-Wert eines solchen Bades liegt normalerweise bei 4 bis 8.
Eine weitere Verwendung für Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I liegt
in Vorbehandlungs- und Bleichbädern in der Textilindustrie. Unter
Vorbehandlungsbädern sind insbesondere Entschlichtungsbäder und
alkalische Vorbehandlungs- oder Mercerisierungsbäder zu verste
hen. In der Textilindustrie können diese Verbindungen somit zur
Entfernung von Schwermetallspuren während des Herstellungspro
zesses von natürlichen und synthetischen Fasern wie Baumwolle,
Wolle oder Polyester dienen. Dadurch werden viele Störungen wie
Schmutzflecken und Streifen auf dem Textilgut, Verlust des
Glanzes, schlechte Benetzbarkeit, unegale Färbungen und Farbfeh
ler verhindert.
Ein typisches derartiges wäßriges Vorbehandlungsbad bei der
Textilherstellung enthält:
0,1 bis 10 Gew.-% des Komplexbildners I,
0,5 bis 20 Gew.-% üblicher Netz- oder Emulgiermittel,
0 bis 10 Gew.-% eines Reduktionsmittels wie Natriumdithionit,
0 bis 5 Gew.-% eines Puffergemisches zur Einstellung eines pH-Wertes zwischen 5 und 10
0,5 bis 20 Gew.-% üblicher Netz- oder Emulgiermittel,
0 bis 10 Gew.-% eines Reduktionsmittels wie Natriumdithionit,
0 bis 5 Gew.-% eines Puffergemisches zur Einstellung eines pH-Wertes zwischen 5 und 10
sowie weitere übliche Hilfsmittel wie Konservierungsmittel oder
Entschlichtungsmittel, z. B. Enzyme wie Amylase.
Eine weitere Verwendung für Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I liegt
in galvanischen Bädern zur Maskierung von verunreinigenden
Schwermetallkationen. Sie dienen hier als Ersatz für die hochto
xischen Cyanide.
Als typische Zusammensetzung eines derartigen wäßrigen galvani
schen Bades zur Abscheidung von beispielsweise Kupfer, Nickel,
Zink oder Gold sei das folgende Kupferbad angeführt:
ca. 10 g/l Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat
10 bis 12 g/l Formaldehyd
12 bis 15 g/l Komplexbildner I
1 bis 2 g/l eines C₁₃/C₁₅-Oxoalkohols, welcher mit 12 mol Ethylenoxid und 6 mol Propylenoxid umgesetzt wurde, als Netzmittel
10 bis 12 g/l Formaldehyd
12 bis 15 g/l Komplexbildner I
1 bis 2 g/l eines C₁₃/C₁₅-Oxoalkohols, welcher mit 12 mol Ethylenoxid und 6 mol Propylenoxid umgesetzt wurde, als Netzmittel
Dieses Bad wird üblicherweise mit Natronlauge auf pH 13 einge
stellt; es kann noch übliche Stabilisierungsmittel wie Amine oder
Natriumcyanid enthalten.
Als weitere bevorzugte Verwendung werden in der Pflanzenernährung
zur Behebung von Schwermetalldefiziten Kupfer-, Eisen-, Mangan-
und Zink-Komplexe der Verbindungen I eingesetzt. Die Schwer
metalle werden so als Chelate zugegeben, um die Ausfällung als
biologisch inaktive, unlösliche Salze zu verhindern.
Generell können Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I in vorteilhafter
Weise überall dort eingesetzt werden, wo bei technischen Verfah
ren Ausfällungen von Calcium-, Magnesium- und Schwermetallsalzen
stören und verhindert werden sollen, beispielsweise zur Verhinde
rung von Ablagerungen und Verkrustungen in Kesseln, Rohrleitun
gen, an Sprühdüsen oder allgemein an glatten Oberflächen.
Sie können zur Stabilisierung von Phosphaten in alkalischen
Entfettungsbädern und Verhinderung der Ausfällung von Kalkseifen
dienen und verhindern dadurch das "Anlaufen" von Nichteisenober
flächen und verlängern die Standzeiten von alkalischen Reiniger
bädern.
Die Kühlwasserbehandlung mit den Verbindungen I verhindert
Ablagerungen bzw. löst bereits vorhandene wieder auf. Ein Vorteil
ist die generelle Anwendbarkeit in alkalischem Medium und damit
die Beseitigung von Korrosionsproblemen.
Bei der Polymerisation von Kautschuk können sie zur Herstellung
der dabei verwendeten Redoxkatalysatoren verwendet werden. Sie
verhindern zusätzlich das Ausfällen von Eisenhydroxid im alkali
schen Polymerisationsmilieu.
In Pulverwaschmittelformulierungen für die Textilwäsche können
die Verbindungen I als Komplexbildner oder als Gerüststoff
(Builder) eingesetzt werden. Neben den herkömmlichen Formulierun
gen (Schüttdichte ca. 450 g/l) gewinnen dabei immer mehr Kompakt-
und Ultra-Kompaktwaschmittel (Schüttdichte 700 g/l) an Bedeu
tung. Kompaktwaschmittelformulierungen haben gegenüber herkömmli
chen Pulverwaschmitteln bekanntermaßen einen höheren Gehalt an
waschaktiver Substanz (Tensiden), Buildern (z. B. Zeolithen),
Bleichmitteln und Polymeren. Die Verbindungen I sind in solchen
Kompaktwaschmittelformulierungen üblicherweise in Mengen von 0,1
bis 25 Gew.-%, insbesondere 1 bis 15 Gew.-%, wirksam.
In flüssigen Waschmittelformulierungen für die Textilwäsche
können die Verbindungen I als Komplexbildner in einer Menge von
0,05 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Wasch
mittelformulierung, eingesetzt werden.
In flüssigen Waschmittelformulierungen können die Verbindungen I
weiterhin auch als Konservierungsmittel, zweckmäßigerweise in
einer Menge von 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Waschmittelformulierung, eingesetzt werden.
In Seifen verhindern sie metallkatalysierte oxidative Zerset
zungen.
Als weitere Anwendungen kommen beispielsweise Anwendungen in
Pharmazeutika, Kosmetika und Nahrungsmitteln in Betracht, um
z. B. die metallkatalysierte Oxidation von olefinischen Doppel
bindungen und damit das Ranzigwerden der Erzeugnisse zu ver
hindern.
Weitere Anwendungsgebiete für die Verbindungen 1 sind die Rauch
gaswäsche, und zwar die Entfernung von NOx aus Rauchgasen, die
H₂S-Oxidation, die Metallextraktion sowie die Anwendung als Kata
lysatoren für organische Synthesen, z. B. die Luftoxidation von
Paraffinen oder die Hydroformylierung von Olefinen zu Alkoholen.
Eine vorteilhafte Wirkung der Verbindungen I liegt der Bleichmit
telstabilisierung, beispielsweise bei der Bleiche von Textilien,
Zellstoff oder Papierstoff. Spuren von Schwermetallen wie Eisen,
Kupfer und Mangan kommen in den Komponenten des Bleichbades
selbst, im Wasser und im zu bleichenden Gut vor und katalysieren
die Zersetzung des Bleichmittels. Die Komplexbildner I binden
diese Metallionen und verhindern die unerwünschte Zersetzung des
Bleichsystems während der Lagerung und bei der Anwendung. Dadurch
erhöht sich die Effizienz des Bleichsystems und Schädigungen des
zu bleichenden Gutes werden zurückgedrängt.
Eine weitere vorteilhafte Wirkung der Hydroxyalkylaminocarbonsäu
ren I liegt in der starken bleichaktivierenden Wirkung von Kom
plexen der Verbindungen I mit Mangan, insbesondere Mangan der
Oxidationsstufe II und IV. Solche Komplexe lassen sich als Ersatz
für übliche Bleichaktivatoren in Textilwaschmittel-Formulierungen
als Bleichkatalysatoren in Mengen im ppm-Bereich verwenden.
Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I eignen sich vor allem deshalb so
gut für die beschriebenen Anwendungszwecke, weil sie außerordent
lich effektive Komplexbildner für Erdalkalimetallionen und für
Schwermetallionen, insbesondere für Calcium und Mangan, darstel
len. Ihr Calcium- und ihr Mangan-Bindevermögen sind außergewöhn
lich hoch.
Die erfindungsgemäß verwendeten Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I,
Ia und Ib sind im Gegensatz etwa zu Ethylendiamintetraessigsäure
ökologisch weitgehend unbedenklich, da sie in einem hohen Maße
biologisch abbaubar bzw. eliminierbar sind. Außerdem sind sie
ebenfalls toxikologisch unbedenklich, was für den Einsatz im
Lebensmittelbereich ebenfalls bedeutsam ist.
Die erfindungsgemäß verwendeten Hydroxyalkylaminocarbonsäuren I,
Ia und Ib weisen das für den geschilderten Verwendungszweck, ins
besondere in Schmier- bzw. Gleitmittelformulierungen für automa
tische Förderanlagen, notwendige Eigenschaftsprofil auf, ins
besondere sind sie in der Regel klar wasserlöslich und sehr
schaumarm.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen,
ohne als Beschränkung verstanden zu werden.
Als erfindungsgemäß einzusetzende Verbindungen A und B wurden
verwendet:
A wurde aus Sarkosin und 1,2-Epoxyoctan und B aus Sarkosin und
2-Ethylhexylglycidylether jeweils gemäß (3) hergestellt.
Als Vergleich diente Ethylendiamintetraessigsäure-Tetranatrium
salz (EDTA-Na₄).
Die verwendete Kettengleitmittel-Formulierung war wie folgt zu
sammengesetzt:
Komplexbildner (A, B oder EDTA-Na₄) | |
12 Gew.-% | |
handelsübliches Fettsäureethoxylat | 5 Gew.-% |
handelsübliches Carbonsäuregemisch als Lösungsvermittler | 5 Gew.-% |
Ölsäure | 15 Gew.-% |
Triethanolamin | 10 Gew.-% |
Monoethanolamin | 5 Gew.-% |
Wasser | 48 Gew.-% |
Als Schmier- bzw. Gleitkomponente wirkt hier das entsprechende
Ölsäure-Aminsalz. Der Komplexbildner dient zur Wasserhärtebindung
und zur Stabilisierung der Ölsäure, da er die Ausfällung von
schwerlöslichem Calciumoleat verhindert.
Die drei Formulierungen wurden jeweils mit Wasser der Härte 30°
umgesetzt und im Verhältnis 1 : 100, 1 : 200 und 1 : 300 verdünnt. Nach
3 Stunden Stehenlassen bei Raumtemperatur wurde die Trübung durch
nephelometrische Trübungsmessung bestimmt. Bei dieser Meßmethode
wird photometrisch die Streuung von Licht nach Durchstrahlen der
Meßlösung ermittelt, wobei diese Streuung durch die Wechselwir
kung zwischen den Lichtstrahlen und den Partikeln oder Tröpfchen
in der Lösung, deren Anzahl und Größe den Grad der Trübung ausma
chen, bestimmt wird. Als Meßgröße dient die nephelometrische Trü
bungseinheit (NTU), welche bei 25°C in wäßriger Lösung gemessen
und durch Eichung auf der Basis von Formazin als künstlichem Trü
bungsmittel festgelegt wird. Je höher der NTU-Wert, desto trüber
ist die Lösung.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Bestimmungen.
Diese Ergebnisse sind um so überraschender, als bei der Bestim
mung des Calciumbindevermögens für A und B vergleichsweise kleine
Werte ermittelt werden:
Ca-Bindevermögen für A: 35 mg CaCO₃/g Komplexbildner
Ca-Bindevermögen für B: 25 mg CaCO₃/g Komplexbildner
Ca-Bindevermögen für EDTA-Na₄ (zum Vergleich): 350 mg CaCO₃/g Komplexbildner (bestimmt nach der CCDK-Methode).
Ca-Bindevermögen für B: 25 mg CaCO₃/g Komplexbildner
Ca-Bindevermögen für EDTA-Na₄ (zum Vergleich): 350 mg CaCO₃/g Komplexbildner (bestimmt nach der CCDK-Methode).
Als erfindungsgemäß einzusetzende Verbindungen wurden neben A und
B (siehe Beispiel 1) die Verbindungen C und D verwendet:
C wurde aus Sarkosin und Styroloxid und D aus Sarkosin und
2,3-Epoxypropyl-phenylether jeweils analog zu A bzw. B herge
stellt.
Die vier Komplexbildner A bis D wurden gemäß der Lufteinleitungs
methode untersucht. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Bestimmun
gen, aus denen sich ersehen läßt, daß die Verbindungen praktisch
nicht schäumen.
Bei der Lufteinleitungsmethode werden 200 ml einer 10 gew.-%igen
Lösung des zu prüfenden Produktes in destilliertem Wasser in den
Schaumzylinder gegeben. Danach wird durch eine Glasfritte eine
genau dosierte Menge Luft in die Lösung geleitet. Es wird die
Zeit gestoppt, bis der Schaum 1000 ml erreicht hat. Ist die
Schaummenge kleiner, so wird die Schaumhöhe in ml nach 5 Minuten
notiert.
Eine Mischung gemäß (1) aus
Polyethercarboxylat der Formel C₁₂H₂₅-(OC₂H₄)₂-COOH | |
9,0 Gew.-% | |
N-Oleoylsarkosinat | 6,0 Gew.-% |
Kaliumhydroxid | 1,6 Gew.-% |
Wasser | 83,4 Gew.-% |
wurde mit Wasser der Härte 30° angesetzt und im Verhältnis 1 : 200
und 1 : 300 verdünnt. Nach 3 Stunden Stehenlassen bei Raumtempera
tur wurde der NTU-Wert (siehe Beispiel 1) bestimmt.
Die Aminosäurekomponente N-Oleoylsarkosinat des Vergleichs
beispiels wurde in der Mischung jeweils durch die gleiche Menge
der erfindungsgemäß einzusetzenden Komplexbildner A oder B er
setzt und die Messung wurde wiederholt.
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Bestimmungen.
Die drei Mischungen aus Beispiel 3 wurden nach der Lufteinlei
tungsmethode (s. o.) untersucht. Dazu wurden jeweils 2 g der
Mischung in 1 l Wasser gelöst, 100 ml dieser Lösung wurden ent
nommen und in ein Schaumrohr eingefüllt. Es wurde 10 min lang
Luft eingeblasen und danach wurde die Schaumhöhe abgelesen. Ta
belle 4 zeigt die Ergebnisse der Bestimmungen.
Aus den Daten der Beispiele 3 und 4 ist abzulesen, daß die
erfindungsgemäß einzusetzenden Hydroxyalkylaminocarbonsäuren ge
genüber den N-Acylsarkosinaten gemäß (1) eine deutliche Verbesse
rung hinsichtlich Klarheit und Schaumverhalten darstellen.
Eine Mischung gemäß (2) (dortiges Beispiel 1) aus
Natrium-N-lauryl-iminodipropionat | |
15 Gew.-% | |
Essigsäure | 14 Gew.-% |
Wasser | 71 Gew.-% |
wurde mit Wasser der Härte 300 angesetzt und im Verhältnis 1 : 200
und 1 : 300 verdünnt. Nach 3 Stunden Stehenlassen bei Raumtempera
tur wurde der NTU-Wert (siehe Beispiel 1) bestimmt.
In die obige Mischung wurden anstelle des Natrium-N-lauryl-imino
dipropionats jeweils 15 Gew.-% der erfindungsgemäß einzusetzenden
Komplexbildner A oder B eingearbeitet (unter entsprechender Redu
zierung des Wassergehaltes) und die Bestimmung wurde wiederholt.
Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse der Messungen. Eine analoge
Mischung gemäß (2) mit 13 Gew.-% Citronensäure (dortiges Bei
spiel 3) anstelle von 14 Gew.-% Essigsäure lieferte das gleiche
Ergebnis.
Die Mischungen sind in ihrer Klarheit praktisch identisch, mit
bloßem Auge sind keine Unterschiede wahrnehmbar.
Die drei Mischungen aus Beispiel 5 wurden analog Beispiel 4 nach
der Lufteinleitungsmethode (s. o.) untersucht. Tabelle 6 zeigt die
Ergebnisse der Bestimmungen. Die analogen Mischungen mit
13 Gew.-% Citronensäure lieferten das gleiche Resultat.
Aus den Daten der Beispiele 5 und 6 ist abzulesen, daß Mischungen
gemäß (2) mit den erfindungsgemäß einzusetzenden Hydroxyalkyl
aminocarbonsäuren zwar hinsichtlich der Klarheit gegenüber
Mischungen ohne diese Komplexbildner keine Verbesserung mehr
bringen, jedoch ihre Mitanwesenheit die Schaumneigung praktisch
auf Null reduziert.
Claims (15)
1. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren der allgemeinen
Formel I
in der
R¹ Wasserstoff, einen C₁- bis C₄-Alkylrest oder eine Grup pierung der Formel-CHR³-CH(OH)-R² oder (CH₂)n-COOMwobei n für eine Zahl von 1 bis 4 steht, bezeichnet,
R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Phenyl rest oder einen Alkyl- oder Alkenylrest, der zusätzlich Phenoxygruppen, Carbonsäure-C₁- bis C₄-alkylester-Grup pierungen oder von Triglyceriden auf der Basis von ungesättigten C₁₀- bis C₂₂-Fettsäuren abgeleitete Ester- Gruppierungen tragen und durch nicht benachbarte Sauer stoffatome unterbrochen sein kann, bedeuten, wobei die Summe der C-Atome aus beiden Resten R² und R³ mindestens 4 betragen muß,
A für eine lineare oder verzweigte C₁- bis C₆-Alkylen gruppe, die zusätzlich eine Hydroxylgruppe und/oder eine Gruppe der Formel COOM tragen kann, steht, wobei R¹ und A zusammen mit dem N-Atom einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden können, und
M Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium oder substituiertes Ammonium bezeichnet,
als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen.
R¹ Wasserstoff, einen C₁- bis C₄-Alkylrest oder eine Grup pierung der Formel-CHR³-CH(OH)-R² oder (CH₂)n-COOMwobei n für eine Zahl von 1 bis 4 steht, bezeichnet,
R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Phenyl rest oder einen Alkyl- oder Alkenylrest, der zusätzlich Phenoxygruppen, Carbonsäure-C₁- bis C₄-alkylester-Grup pierungen oder von Triglyceriden auf der Basis von ungesättigten C₁₀- bis C₂₂-Fettsäuren abgeleitete Ester- Gruppierungen tragen und durch nicht benachbarte Sauer stoffatome unterbrochen sein kann, bedeuten, wobei die Summe der C-Atome aus beiden Resten R² und R³ mindestens 4 betragen muß,
A für eine lineare oder verzweigte C₁- bis C₆-Alkylen gruppe, die zusätzlich eine Hydroxylgruppe und/oder eine Gruppe der Formel COOM tragen kann, steht, wobei R¹ und A zusammen mit dem N-Atom einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden können, und
M Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium oder substituiertes Ammonium bezeichnet,
als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen.
2. Verwendung nach Anspruch 1 von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren
der allgemeinen Formel Ia
in der R⁴ einen C₅- bis C₁₈-Alkylrest oder einen Phenylrest
bedeutet und M die oben genannte Bedeutung hat.
3. Verwendung nach Anspruch 1 von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren
der allgemeinen Formel Ib
in der R⁵ einen C₆- bis C₂₀-Alkyl- oder -Alkenylrest oder
einen Phenylrest bedeutet und M die oben genannte Bedeutung
hat.
4. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in technischen Reinigungsmittelformulierungen
für harte Oberflächen aus Metall, Kunststoff, Lack oder Glas.
5. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in alkalischen Reinigungsmittelformulierungen
für die Getränke- und Nahungsmittelindustrie.
6. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in Geschirreinigungsmittelformulierungen.
7. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in Bleichbädern in der Papierindustrie.
8. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in photographischen Bleich- und Bleichfixier
bädern.
9. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in Vorbehandlungs- und Bleichbädern in der Tex
tilindustrie.
10. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in galvanischen Bädern.
11. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 in der Pflanzenernährung.
12. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach den Ansprü
chen 1 bis 3 als Komplexbildner für Calcium- und Magnesium
ionen in wäßrigen Reinigungsmittel-Formulierungen.
13. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach Anspruch 12
in wäßrigen Schmiermittel-Formulierungen für automatische
Förderanlagen.
14. Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren nach Anspruch 12
in wäßrigen Kettengleitmittel-Formulierungen für die Bänder
reinigung von Flaschenbefüllungs- und -reinigungsanlagen.
15. Wäßrige Schmier- oder Gleitmittel-Formulierung für automa
tische Förderanlagen, enthaltend neben der Schmier- bzw.
Gleitkomponente und anderen üblichen Hilfsmitteln Tenside und
Hydroxyalkylaminocarbonsäuren gemäß Anspruch 12.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944445931 DE4445931A1 (de) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren als Komplexbildner |
PCT/EP1995/004893 WO1996019557A2 (de) | 1994-12-22 | 1995-12-12 | Verwendung von hydroxyalkylaminocarbonsäuren als komplexbildner |
EP95942120A EP0799296A2 (de) | 1994-12-22 | 1995-12-12 | Verwendung von hydroxyalkylaminocarbonsäuren als komplexbildner |
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DE19944445931 DE4445931A1 (de) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Verwendung von Hydroxyalkylaminocarbonsäuren als Komplexbildner |
Publications (1)
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DE4445931A1 true DE4445931A1 (de) | 1996-06-27 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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