DE1038692B

DE1038692B - Organische Phosphorverbindungen enthaltende synthetische Wasch- und Reinigungsmittel

Info

Publication number: DE1038692B
Application number: DEC13990A
Authority: DE
Inventors: Dr Joachim Amende
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1956-11-20
Filing date: 1956-11-20
Publication date: 1958-09-11

Description

Organische Phosphorverbindungen enthaltende synthetische Wasch-und Reinigungsmittel Ein wesentlicher Bestandteil der modernen Wasch-und Reinigungsmittel für den Haushalt, für gewerbliche Betriebe und für industrielle Zwecke sind kondensierte Phosphate, wie Pyrophosphate und Polyphosphate. Diese Waschhilfsmittel tragen in großem Maße dazu bei, die Wirksamkeit synthetischer Waschrohstoffe, z. B. von Alkylbenzolsulfonaten, zu verbessern. Die auf dieser Basis aufgebauten Fertigprodukte, die meist in fester Form vorliegen, aber auch pastenförmig oder flüssig sein können, enthalten die Phosphate in Mengen, die den Prozentsatz an waschaktiver Substanz um das Mehrfache übertreffen können.
Es wurde gefunden, daß die Wirksamkeit synthetischer Wasch- und Reinigungsmittel dadurch verbessert werden kann, daß man ihnen an Stelle kondensierter Phosphate Salze organischer Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel Xn R-(P O (O H) 2) m zusetzt, in der X eine Carboxylgruppe, R einen nieder- oder höhermolekularen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt und n und m mindestens gleich 1 sind.
Verbindungen der vorliegenden Art sind beispielsweise die Salze der Carboxyäthyl-phosphonsäure und der Dicarboxyäthyl-phosphonsäure, welche z. B. durch Anlagerung von Dialkylphosphiten an Acrylsäureester bzw. an Maleinsäureester zugänglich sind und deren Herstellung in den Chemical Abstracts, 47 (1953), S.2687, 4836, 5352 und 10467, sowie 48 (1954), S.2572, angegeben wird.
Weitere geeignete Verbindungen sind beispielsweise die Salze der 1,4-Dicarboxy-n-butanphosphonsäure, die Salze der Stearinsäurephosphonsäure, der Behensäure-diphosphonsäure, der 1,8-Dicarboxy-noctan-diphosphonsäure. Die letztgenannten Produkte können durch Umsetzung von Posphortrichlorid mit den Chloriden der genannten Ausgangssäuren gemäß der deutschen Patentschrift 910 649 hergestellt werden. Vorteilhafter ist die Umsetzung der entsprechenden Methylester mit Phosphortrichlorid. Die erhaltenen Phosphonsäurechloride werden in bekannter Weise verseift und gegebenenfalls von dem nicht umgesetzten Ausgangsmaterial durch Extraktion oder ein anderes geeignetes Verfahren befreit.
Die Salze der vorstehend beschriebenen organischen Phosphorverbindungen zeigen in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen eine Waschhilfswirkung, die ausgeprägter ist als die der kondensierten Phosphate. Sie können mit Waschrohstoffen verschiedenster Art, insbesondere mit anionaktiven und nichtionogenen Substanzen, kombiniert und zu festen, flüssigen und pastenförmigen Fertigprodukten verarbeitet werden. Hierbei können weitere Zusätze, welche den Gebrauchswert erhöhen, erfolgen, z. B. solche von alkalisch reagierenden Salzen, von Bleichmitteln, von optischen Aufhellern, von Stoffen, welche überfettend wirken und die Schaumentwicklung verbessern, von Schutzkolloiden, Farbstoffen, Riechstoffen u. a. üblicherweise in Waschmittelzusammensetzungen enthaltenen Substanzen. Beispiel 1 Angeschmutztes Baumwollgewebe der Testfabrics Inc., New York, beschrieben in Detergency evaluation and testing (New York, 1954), S. 88, wird 1/z Stunde bei 90° C in destilliertem Wasser gewaschen: 1. mit 1 g/1 dodecylbenzolsulfonsaurem Natrium unter Zusatz von 1 g/1 Tetranatriumpyrophosphat; 2. mit 1 gll dodecylbenzolsulfonsaurem Natrium unter Zusatz von 1 g/1 des Natriumsalzes der Stearinsäurephosphonsäure.
Anschließend wird einmal heiß und einmal kalt gespült.
Nach dreimaliger Wäsche beträgt die prozentuale Aufhellung bei Verwendung des Stearinsäurephosphonsäurederivates 65%, bei der Verwendung von 1\Tatriumpyrophosphat nur 50%, obwohl Tetranatriumpyrophosphat eine die Waschwirkung fördernde alkalische Reaktion besitzt, während die Phosphonsäure-Kombination praktisch neutral reagiert. Durch eine Verwendung von etwa 0,3 g/1 phosphonsauren Salzen läßt sich die gleiche prozentuale Aufhellung wie mit 1 g/1 Natriumpyrophosphat erzielen. Beispiel 2 Mit Talg, Mineralöl und Straßenstaub angeschmutztes Baumwollgewebe nach Fette und Seifen, 53 (1951), S.36, wird mit folgenden Einstellungen gewaschen 1. mit einer Mischung, die 1 g Dodecylbenzolsulfonat (Natriumsalz), 1 g Stearinsäure-phosphonsäure-Natriumsalz, 0,8 g Natriumperborat, 0,3 g Natriummetasilikat, 0,2 g Wasserglas 100%ig gerechnet, 0,1 g Carboxymethylcellulose im Liter enthält; 2. mit einer Mischung, die 1 g Dodecylbenzolsulfonat, 2 g Natriumpyrophosphat, 1,5 g Natriumtripolyphosphat, 0,5g Hexametaphosphat im Liter sowie die anderen obenerwähnten Zusätze enthält.

Der Waschprozeß wird in destilliertem Wasser und in hartem Wasser von 15° DH während 15 Minuten bei 95° C vorgenommen. Abschließend wird je einmal heiß und kalt gespült. Nach ein-, zwei- und dreimaliger Wäsche werden folgende Werte für das Waschvermögen gemessen:

Mischung 1 Mischung 2

In destilliertem Wasser

Nach

1maliger Wäsche 49% Weißgehalt 49% Weißgehalt

2maliger Wäsche 63% Weißgehalt 64% Weißgehalt

3maliger Wäsche 72% Weißgehalt 75% Weißgehalt

In Wasser von 15° DH

Nach

1maliger Wäsche 42% Weißgehalt 43% Weißgehalt

2maliger Wäsche 61% Weißgehalt 62% Weißgehalt

3maliger Wäsche 73 01o Weißgehalt 75 % Weißgehalt

Aus den vorliegenden Daten geht hervor, daß die Kombination mit dem organischen Waschhilfsmittel trotz Anwendung von nur einem Viertel der Menge des anorganischen mindestens den gleichen Wascheffekt sowohl in destilliertem wie in hartem Wasser ergibt.

Beispiel 3 Angeschmutztes Baumwollgewebe der Testfabrics Inc., New York, nach Beispiel 1 wird bei 90'C '/E Stunde im Flottenverhältnis 1 :20 gewaschen, und zwar mit einer Mischung von l g/1 Dodecylbenzolsulfonat (Natriumsalz) unter Zusatz von 1g11 des Natriumsalzes der Bernsteinsäurephosphonsäure einerseits und mit 1 gll Dodecylbenzolsulfonat unter Zusatz von 1 g/1 Tetranatriumpyrophosphat andererseits. Nach dreimaliger Wäsche wird bei dem ersten Versuch ein relativer Weißgrad von 50% erreicht, bei der zweiten Mischung nur ein solcher von 42%, obwohl Tetranatriumpyrophosphat alkalisch reagiert Auch die Einstellung von flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln ist mit den organischen Phosphonsäurederivaten leicht möglich. Man erhält bei Verwendung von den gleichen Mengen, wie man sie üblicherweise bei anorganischen kondensierten Phosphaten anwendet, Produkte, die eine wesentlich bessere Waschwirkung besitzen. Die Zusammensetzung eines solchen flüssigen Produktes ist z. B. folgende: 100/a Alkylbenzolsulfonat (Kaliumsalz), 10% Kaliumsalz der Stearinsäure-phosphonsäure, 7,50/a Cocosfettsäure-diäthanolamid, 1% Carboxymethylcellulose, 0,01% optischer Aufheller, Rest Wasser neben wenig anorganischen Salzen.
Im Gegensatz zu den Produkten, die mit Kaliumtetrapyrophosphat, Kaliumtripolyphosphat oder ähnlichen anorganischen Waschhilfsmitteln aufgebaut sind und welche zur Homogenisierung Zusätze von hydrotropen Substanzen, wie Toluolsulfonat, erfordern, kann der Zusatz letzterer im obigen Falle wegfallen, da man auch ohne ihn bereits zu homogenen Produkten von guter Lagerbeständigkeit gelangt.
An Stelle der erwähnten Kalium-Alkylbenzolsulfonate können in den Fällen, wo nur eine geringe Schaumentwicklung erwünscht ist, auch nichtionogene Produkte verwendet werden. Es ist in diesem Falle möglich, den Anteil an Alkylbenzolsulfonat beispielsweise durch das Umsetzungsprodukt von Oktylphenol oder von Nonylphenol mit 12 bis 14 Mol Äthylenoxyd zu ersetzen. Beispiel 4 Angeschmutztes Baumwollgewebe der Testfabrics Inc., New York, wird unter den gleichen Bedingungen wie im Beispie13 mit folgenden Kombinationen gewaschen 1. mit 1g11 des Umsetzungsproduktes von Oktylphenol mit 12 Mol Äthylenoxyd unter Zusatz von 1 gll des Natriumsalzes der Bernsteinsäure-phosphonsäure; 2. mit 1 gll des Umsetzungsproduktes von Oktylphenol mit 12 Mol Äthylenoxyd unter Zusatz von 1 g11 Tetranatriumpyrophosphat.
Nach dreimaliger Wäsche beträgt die prozentuale Aufhellung bei Versuch 1 etwa 60%, bei Versuch 2 nur etwa 521/e.

Claims

PATENTANSPRUCH: Synthetische Wasch- und Reinigungsmittel, gekennzeichnet durch den Zusatz von Salzen organischer Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel X"-R- (PO(OH)2)m, in der X eine Carboxylgruppe, R einen nieder-oder höhermolekularen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt und 1t und m mindestens gleich 1 sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 765 279.