DE1242569B

DE1242569B - Schaumdaempfungsmittel

Info

Publication number: DE1242569B
Application number: DE1964F0042798
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Landauer; Dr Martin Reuter; Dr Manfred Boldt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1964-05-05
Filing date: 1964-05-05
Publication date: 1967-06-22

Description

Schaumdämpfungsmittel Bei der Verwendung von Wasch- und Reinigungsmitteln aus anionaktiven, kationaktiven oder nichtionischen Verbindungen oder auch aus Gemischen von diesen tritt sehr häufig als lästige Nebenerscheinung eine zu starke Schaumbildung auf. Zur Dämpfung des Schaumes wurden mehrere Produkte, auch in Kombination, empfohlen, wie mittlere bis höhere Alkohole, Ester der Phosphorsäure, Salze von höheren Fettsäuren oder Silikone (vgl. K i r k - O t h m e r, Encyclopedia of Chemical Technology, The Interscience Encyclopedia, Inc., New York [1951], Bd. 6, S. 776 und 777).
Die Verwendung dieser Produkte ist jedoch nicht in jedem Fall möglich, da sie zum Teil zu leicht flüchtig sind, einen unangenehmen Geruch besitzen oder, wie die Seifen, durch Bildung von Elektroneutralverbindungen (vgl. L i n d n e r, Textilhilfsmittel und Waschrohstoffe, Wissenschaftl. Verlagsges. m.b.H., Stuttgart [l954], S.555) mit kationaktiven Reinigungsmitteln unwirksam werden. Auch ihre schaumdämpfende Wirkung ist nicht immer zufriedenstellend.
Es wurde nun gefunden, daß als schaumdämpfende Mittel in hervorragender Weise neutrale Kohlensäureester der allgemeinen Formel I eingesetzt werden können, in welches die Reste R' und R" gleiche oder verschiedenartige, geradkettige und/oder verzweigte, gesättigte und/oder ungesättigte; gegebenenfalls durch Sauerstoffbrücken unterbrochene Alkylgruppen mit jeweils 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Diese Kohlensäureester haben gegenüber den bekannten Schaumdämpfern den Vorteil, daß s;e fast geruchlos, bei ihrer Anwendung praktisch nicht flüchtig sind und gleichzeitig eine verbesserte schaumdämpfende Wirkung zeigen. Als D;alkylcarbonate der allgemeinen Formel I, in denen die aus 4 bis 22, vorzugsweise 6 bis 18 Kohlenstoffatomen bestehenden Alkylgruppen R' und R" geradkettig, verzweigt, gesättigt, ungesättigt und gegebenenfalls durch Sauerstoff unterbrochen sein können, kommen z. B. in Betracht Isobutyl-2-äthylhexylcarbonat, n-Butyl-trimethylnonylcarbonat, (2-Äthylhexyl-)-äthylenglykolmono-n-dodecyläther)-carbonat, (Düsobutylmethyl)-(diäthylenglykol - mono - n - hexadecyläther) - carbonat, (Diisobutylmethyl)-(diäthylenglykol-mono-n-octadecyläther)-carbonat, Methylpentyl-trimethylnonylcarbonat, (2-Äthylhexyl)-(diäthylenglykol-iso-tridecyläther)-carbonat, Oleyl-2-äthylhexylcarbonat und insbesondere das Di-2-äthylhexylcarbonat, das 2-Äthylhexyldiisobutylmethylcarbonat und das 2-Äthylhexyl-trimethylnonylcarbonat.
Die Ester der Kohlensäure können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie z. B. in H o u b e n - W e y 1, Methoden der organischen Chemie, O. Thieme Verlag, Stuttgart, Bd. 8, S. 106 (4. Auflage 1952), beschrieben sind.
Die Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäß einsetzbaren Kohlensäureester erstreckt sich auf schäumende Systeme, die anionaktive, kationaktive oder nichtionische oberflächenaktive Verbindungen (vgl. L i n d n e r, Textilhilfsmittel und Waschrohstoffe, Wissenschftl. Verlagsges. m1.11., Stuttgart [1954]), oder Gemische aus diesen enthalten.
Bei ihrer Verwendung werden die Kohlensäureester in Mengen von 0,05 bis 20°/a, vorzugsweise 0,5 bis 5 °/o, bezogen auf oberflächenaktive Substanz, den sauren, neutralen oder bis sodaalkalischen Flotten direkt oder in Form einer Lösung oder Emulsion zugesetzt. Der kontinuierlich oder absatzweise mögliche Zusatz kann von vornherein, d. h. vor Verwendung der Flotten, erfolgen, um ein Schäumen zu verhindern, oder auch erst dann, wenn eine aufgetretene Schaumbildung beseitigt werden soll. Die Dialkylcarbonate oder Gemische von ihnen können auch vor ihrer Verwendung mit anderen Stoffen, z. B. mit oberflächenaktiven Verbindungen, vermischt werden. Sie können in der Praxis z. B. eingesetzt werden als Zusatz zu Haushaltswaschmitteln, Metallhilfsmitteln oder Netzmitteln wie Dodecylbenzolsulfonat, bei Färbeprozessen, bei denen starkes Schäumen lästig ist, in der Bauindustrie, beim Erhitzen, Destillieren oder chemischen Umsetzungen von zum Schäumen neigenden Verbindungen, und insbesondere bei kationaktiven Reinigungs- und Desinfektionsmitteln, wie sie z. B. in der Nahrungsmittelindustrie beim maschinellen Spülen und Desinfizieren von Flaschen und Kannen verwendet werden.

Die Überlegenheit der erfindungsgemäß als Schaumdämpfer verwendeten Kohlensäureester ergibt sich aus der Prüfung der in den nachfolgenden Beispielen aufgeführten Flotten. Beispiel l Flotten, die jeweils 1 g waschaktive Substanz (WAS) je Liter enthalten, werden vor dem Schlagen mit jeweils 3 % eines schaumdämpfenden Dialkylcarbonates (bezogen auf WAS) versetzt. Die Schaumhöhen (in mm) werden nach der DIN-Schaummethode 53 902 mit 25 Schlägen in 25 Sekunden sofort bzw. 5 Minuten nach dem Schlagen gemessen. Die in den folgenden Tabellen aufgeführten Meßergebnisse wurden bei 50°C ermittelt.

Tabelle I

Als Schaumdämpfer wurde Di-2-äthylhexylcarbonat (1) eingesetzt.

In destilliertem Wasser Wasser 15° d. H.

In der Flotte enthaltene Substanzen sofort Inach 5 Minuten

sofort I nach 5 Minuten

mm Schaumhöhe

Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid ......... 560 380 520 310

Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid -I- 3 0/0 I 470 130 500 40

Nonylphenol mit 30 Ae0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 250 280 240

Nonylphenol* -f- 3 0/0 I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 110 160 50

* Mit 30 Ae0.

Tabelle II

Als Schaumdämpfer wurde 2-Äthylhexyl-düsobutylmethylcarbonat (1I) eingesetzt.

In destilliertem Wasser Wasser 15° d. H.

In der Flotte enthaltene Substanzen sofort mach 5 Minuten

sofort I nach 5 Minuten

mm Schaumhöhe

Oleylmethyltaurid-Na . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 400 320 180

Oleylmethyltaurid-Na -I- 3 % TI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450 100 200 140

Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid ......... 280 i 150 380 100

Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid -I- 3 0/01I 150 j 60 170 20

Tabelle III

Als Schaumdämpfer wurde 2-Äthylhexyl-isobutylcarbonat (III) eingesetzt.

In destilliertem Wasser Wasser 15° d. H.

In der Flotte enthaltene Substanzen sofort mach 5 Minuten

sofort I nach 5 Minuten

mm Schaumhöhe

Nonylphenol -f- 30 Ae0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 j 100 170 130

Nonylphenol* -f- 3 % III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 40 130 30

Nonylphenol -f- 6 Ae0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 20 40 10

Nonylphenol** -t- 3% fII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 40 20 10 5

* Mit 30 Ae0.

** Mit 6 Ae0.

Tabelle IV

Als Schaumdämpfer wurde Trimethylnonyl-2-äthylhexyl-carbonat (IV) eingesetzt.

In destilliertem Wasser Wasser 15° d. H.

In der Flotte enthaltene Substanzen sofort Inach 5 Minuten

sofort ( nach 5 Minuten

mm Schaumhöhe

Dodecylbenzolsulfonat........................... 600 320 370 300

Dodec lbenzolsulfonat 3 0 IV . . . . . . . . . . . . . . . . . 490 200 240 180

Oleylmethyltaurid-Na -[- 3 % IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 360 160 110

Tabelle V

Als Schaumdämpfer wurde [2-Äthylhexyl]-[diäthylenglykol-iso-tridecyl-äther]-carbonat (V) eingesetzt. Die

Messung erfolgte bei 80°C in Wasser 15° d. H.

In der Flotte enthaltene Substanzen Millimeter Schaumhöhe

sofort I nach 5 Minuten

Dodecylbenzolsulfonat ............ . ............. 590 370

Dodecylbenzolsulfonat + 3 0/0 (V) . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 30

Oleylmethyltaurid-Na ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710 380

Oleylmethyltaurid-Na -f- 3 0/0 (V) . . . . . . . . . . . . . . . . . 430 80

Waschmittel A*................................. 850 520

Waschmittel A -f- 3 0/0 (V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740 30

* Waschmittel A (vgl. Beispiel 3) enthält 4 °% Fettsäurealkylolamin -E- oxäthylierten Fettalkohol, 8 °/o Alkylbenzolsulfonat-Na.

Beispiel 2 Flotten, die jeweils 1 g waschaktive Substanz je Liter enthalten, werden nach der DIN-Schaummethode 53902 mit 25 Schlägen in 25 Sekunden schaumig geschlagen und anschließend mit in der etwa dreifachen Menge Wasser verteilten Dialkylcarbonaten (in Mengen von jeweils 3 0/0, bezogen auf WAS) versetzt. Die Messung der Schaumhöhe (mm) erfolgt vor und nach Zusatz des Schaum dämpfers. Die Messungen wurden bei 50°C durchgeführt.

Tabelle VI

Als Schaumdämpfer wurden eingesetzt: (I) Di-2-äthylhexylcarbonat, (1I) 2-Äthylhexyl-diisobutylmethyl-

carbonat, (III) 2-Äthylhexyl-isobutylcarbonat.

In destilliertem Wasser Wasser 15° d. H.

In der Flotte enthaltene Substanzen vor Zusatz I nach Zusatz

vor Zusatz I nach Zusatz

mm Schaumhöhe

Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid + 3 0/0 1I 340 10 350 10

Dodecyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid -f- 3 0/01 300 10 360 10

Nonylphenol + 30 Ae0 -f- 3 0/0 III . . . . . . . . . . . . . . . . 360 40 240 30

Nonylphenol -E- 6 Ae0 + 3 0/0 III . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 10 20 0

Dodecylbenzolsulfonat -E- 3 0/0 1I . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 30 280 30

Oleylmethyltaurid-Na + 3 0/0 1I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 60 320 I 50

Beispiel 3 Bei zwei handelsüblichen Haushaltswaschmitteln wurde in Wasser 15° d. H. bei 80°C der schaumdämpfende Effekt von (I) und (II) gegenüber der häufig als Schaumdämpfer verwendeten Seife geprüft. Es wurde 1 g WAS je Liter Flotte und 3 0/0 schaumdämpfende Substanz, bezogen auf WAS, eingesetzt. Die Schaumhöhen (in Millimeter) wurden nach der DIN-Schaummethode 53 902 mit 25 Schlägen in 25 Sekunden sofort bzw. 5 Minuten nach dem Schlagen gemessen.

Das Waschmittel A enthielt: 40/0 Fettsäurealkylolamin -I- oxäthylierten Fettalkohol 8 0/0 Alkylbenzolsulfonat-Na. Das Waschmittel B enthielt: 2 0/0 Fettsäurealkylolamid, 501, oxäthyliertes Alkylphenol, 110/0 Alkylbenzolsulfonat-Na.

Tabelle VII

Sofort Nach

In der Flotte enthaltene Substanzen 15 Minuten

Millimeter Schaumhöhe

Waschmittel A . . . . . . . . . . . . 640 400

Waschmittel A -I- 3 0/0 Seife - 540 260

Waschmittel A + 3 0/0 I ..... 490 140

Waschmittel A + 3 0/0 1I .... 420 130

Waschmittel B . . . . . . . . . . . . . 90 20

Waschmittel B + 3 0/0 Seife 60 20

Waschmittel B + 3 0/0 I ..... 10 10

Waschmittel B -f- 3 0/0 1I .... 20 , 10

Beispiel 4 Es wurden das Di-2-äthylhexylcarbonat (I) und das 2-Äthylhexyl-düsobutylmethylcarbonat (II) gegenüber dem häufig als Schaumdämpfer verwendeten 2-Äthylhexanol in einer 1 g Dodecylbenzolsulfonat je Liter enthaltenden Flotte geprüft. Die Prüfung wurde nach der DIN-Schaummethode 53 902 mit 25 Schlägen in 25 Sekunden bei 50°C in Wasser 15° d. H. durchgeführt. Der Zusatz an Schaumdämpfer betrug jeweils 3 %.

Tabelle VIII

Sofort Nach

In der Flotte enthaltene Substanzen 5 Minuten

Millimeter Schaumhöhe

Dodecylbenzolsulfonat

+ 3 °/0 2-Äthylhexanol .... 300 240

Dodecylbenzolsulfonat

30/0 (I) . . . . . . . . . . . . . . . 230 150

Dodecylbenzolsulfonat

-j- 30/0 (1I) . . . . . . . . . . . . . . 110 100

Claims

Patentanspruch: Verwendung von neutralen Kohlensäureestern der allgemeinen Formel in welcher die Reste R' und R" gleiche oder verschiedenartige, geradkettige und/odet verzweigte, gesättigte und/oder ungesättigte, gegebenenfalls durch Sauerstoffbrücken unterbrochene Alkylgruppen mit jeweils 4 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, als schaumdämpfende Mittel.