DE1261977B

DE1261977B - Stabile, in der Waerme nicht verfaerbende Reinigungs- und Netzmittel

Info

Publication number: DE1261977B
Application number: DEG31970A
Authority: DE
Inventors: Leslie Grey Nunn Jun; Leslie Millard Schenck
Original assignee: General Aniline and Film Corp
Current assignee: GAF Chemicals Corp
Priority date: 1960-03-31
Filing date: 1961-04-01
Publication date: 1968-02-29
Also published as: CH385386A; BE601984A; IT649521A; NL125911C; GB929590A; NL263116A; US3061552A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

ClId

Deutsche Kl.: 23 e - 2

G 31970 IV a/23 e
1. April 1961
29. Februar 1968

Es ist z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1114 605 bekannt, daß polyäthoxylierte Phenole und polyäthoxylierte aliphatische Alkohole nützliche, nichtionische, oberflächenaktive Präparate sind, die besonders als Netzmittel, Emulgatoren u. dgl. verwendet werden. Sie eignen sich jedoch nicht für Präparate, die die Anwesenheit großer Mengen alkalischer Verbindungen erfordern. Im allgemeinen sind bekanntlich oberflächenaktive Mittel vom Typ der polyäthoxylierten Phenole und polyäthoxylierten aliphatischen Alkohole in Anwesenheit einer alkalischen Verbindung, wie Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd oder in Verbindung mit einem Alkalimetallsilikat, dem Abbau oder der Verfärbung unterworfen. Eine solche alkalische Verbindung wird dem oberflächenaktiven Präparat zugegeben, um die Oberflächenspannung zu vermindern, die Emulgierungsfähigkeit zu erhöhen sowie auch die Eindringgeschwindigkeit zu vergrößern, wie beispielsweise beim Benetzen einer undurchlässigen Folie, wie eines Farbüberzugs, eines Fettfilms, Ölfilms od. dgl. Wegen dieser Verfärbung und dieses Abbaus sind die polyäthoxylierten Phenole und polyäthoxylierten aliphatischen Alkohole bis jetzt in Präparaten mit alkalischen oberflächenaktiven Mischungen nicht verwendet worden.

Es ist auch bekannt, daß die Chloride von polyäthoxylierten Phenolen und polyäthoxylierten aliphatischen Alkoholen als Zwischenprodukte bei der Synthese von Sulfonaten und Aminen zur Her-Stellung oberflächenaktiver Präparate verwendbar sind. Bei diesen Synthesen ist das Chloratom im polyäthoxylierten Phenol oder polyäthoxylierten aliphatischen Alkohol reaktionsfähig genug, um die verschiedenen Zwischenprodukte zu bilden. Beispielsweise kann das Chlorderivat mit Aminen zu quaternären Verbindungen umgesetzt werden oder mit Natriumsulfit zu Sulfonaten. In Anbetracht dieser Reaktionsfähigkeit wurde auf dem Gebiet der oberflächenaktiven Produkte angenommen, daß solche Chloride nicht mit Natriumhydroxyd und anderen stark alkalischen Verbindungen gemischt werden könnten, da das Chloratom dann durch eine Hydroxylgruppe ersetzt und so der entsprechende Polyglykolmonoäther und Natriumchlorid erhalten werden würden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von stabilen, in der Wärme nicht verfärbende, Ätzalkalien und Nonionics enthaltende Reinigungsund Netzmittel, die auch bei Temperaturen von 100⁰C in wäßriger Lösung in Gegenwart von Ätzalkalien stabil sind und sich nicht verfärben.

Stabile, in der Wärme nicht verfärbende
Reinigungs- und Netzmittel

Anmelder:

General Aniline & Film Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Jung und Dr. V. Vossius, Patentanwälte,

8000 München 23, Siegesstr. 26

Als Erfinder benannt:

Leslie Millard Schenck, Mountainside, N. Y.;

Leslie Grey Nunn jun., Metuchen, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. März 1960 (18 860) - -

Gegenstand der Erfindung sind stabile, in der Wärme nicht verfärbende Ätzalkalien und Nonionics enthaltende Reinigungs- und Netzmittel, die aus 2 bis 20 Gewichtsprozent des Chlorderivates eines nichtionischen, oberflächenaktiven polyäthoxylierten Phenols oder polyäthoxylierten aliphatischen Alkohols sowie 80 bis 98 Gewichtsprozent Alkalimetallhydroxyd und/oder Alkalimetallsilikat bestehen.

Als Chlorderivat einer nichtionischen, oberflächenaktiven Verbindung kann z. B. das Chlorderivat des Kondensationsproduktes aus 1 Mol Nonylphenol mit 10 Mol Äthylenoxyd, 1 Mol Laurylalkohol mit 4 Mol Äthylenoxyd, 1 Mol Oleylalkohol mit 7 Mol Äthylenoxyd, 1 Mol Trioleylalkohol mit 10 Mol Äthylenoxyd oder 1 Mol Dinonylphenol mit 6 Mol Äthylenoxyd verwendet werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen neuen Reinigungs- und Netzmittel kann jedes polyäthoxylierte Phenol oder jeder beliebige polyäthoxylierte aliphatische Alkohol verwendet und mittels üblicher Mittel zu dem entsprechenden Chlorid umgesetzt werden, oder es können stattdessen unmittelbar die Chloride irgendeines polyäthoxylierten Phenols oder polyäthoxylierten aliphatischen Alkohols in bestimmten Verhältnissen mit einem Alkalimetallhydroxyd und bestimmten Alkalimetallsilikaten vermischt verwendet werden. Die Herstellung der .polyäthoxylierten Phenole und polyäthoxylierten aliphatischen Alkohole ist im einzelnen in den USA.-

809 510/321

Patentschriften 1970 578, 2 213 477, 2 575 832, 2 593 112 und 2 676 975 beschrieben. Die entsprechenden Chloride sind in den USA.-Patentschriften 2 249 111, 2 098 203, 2 097 441, 2 097 411 und 2 209 911 beschrieben. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß alle Arten der in diesen Patentschriften beschriebenen Monoäther oder entsprechenden Chloride mit Alkalimetallhydroxyden, Alkalimetallsilikaten und gegebenenfalls mit bestimmten Seifenbildnern oder Füllstoffen vermischt werden können.

Die Chloride der polyäthoxylierten Phenole und polyäthoxylierten aliphatischen Alkohole, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen nicht verfärbenden, nichtionischen, oberflächenaktiven Mischungen verwendet werden, kennzeichnen sich durch folgende allgemeine Formel:

Ri

R-(OCH₂CH)_nCl

20

wobei R für eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine durch 1 oder 2 Alkylgruppen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatome substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppe, Ri entweder für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und η für eine ganze positive Zahl von 2 bis 100 steht.

Die erfindungsgemäßen, nicht verfärbenden, chlorhaltigen, nichtionischen Reinigungs- und Netzmittel zeigen bei Verwendung der obengenannten Chloride die folgende Zusammensetzung:

Bestandteil

1. Chlorderivat

2. Mindestens ein alkalischer Stoff
aus der Gruppe der Alkalimetallhydroxyde oder Alkalimetallsilikate

Gewichtsprozent

2,0 bis 20

98 bis 80

35

40

Aus der obigen Zusammensetzung ist klar ersichtlich, daß 80 bis 98 Gewichtsprozent irgendeines Alkalimetallhydroxyds, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd, mit 2,0 bis 20 Gewichtsprozent des Chlorderivates gemischt werden können. An Stelle der Alkalimetallhydroxyde oder ihrer Mischungen, deren Mischungsverhältnis nicht wesentlich ist, können Alkalimetallsilikate, wie Natrium- oder Kaliummeta-, -ortho- oder -sesquisilikate, in gleichen Mengen verwendet werden, d. h. 80 bis 98%. Hier, wie im Falle der Alkalimetallhydroxyde, können die Alkalimetallsilikate einzeln oder in Mischungen verwendet werden, wobei das Mischungsverhältnis ebenfalls nicht wesentlich ist. Es ist weiterhin klar, daß eine aus einem Alkalimetallhydroxyd und einem Alkalimetallsilikat bestehende Mischung verwendet werden kann. Die Mischungsverhältnisse sind nicht wichtig, solange die oberflächenaktive Mischung 2,0 bis 20 Gewichtsprozent Chlorderivat und 80 bis 98 Gewichtsprozent irgendeiner der genannten alkalischen Verbindung oder Mischungen aus diesen alkalischen Verbindungen enthält.

Den obigen Bestandteilen können gegebenenfalls 10 bis 30 Gewichtsprozent eines üblichen Zusatzstoffes, wie Alkalimetallphosphate, -carbonate, -sulfate und -borate; einschließlich Natrium- oder Kaliumdisilikate" und gewöhnliches Wasserglas zugegeben werden.

Bei der praktischen Herstellung der nicht verfärbenden, chlorhaltigen, nichtionischen. Reinigungsund Netzmittel nach der oben angegebenen Zusammensetzung wird das Chlorderivat in einer Menge von 2 bis 20 Gewichtsprozent in eine Mischtrommel· gegeben, in die 80 bis 98 Gewichtsprozent eines der obengenannten alkalischen Stoffe oder aus diesen bestehende Mischungen eingeführt werden. Die ganze Mischung wird während einer Zeit von 1 bis IV2 Stunden gemischt. Zu diesem Zweck kann irgendein üblicher Mischer verwendet werden. Alkalimetallhydroxyde sind in Form eines Pulvers oder insbesondere als Flocken im Handel erhältlich. Auch die Alkalimetallsilikate, mit Ausnahme von Wasserglas, sind in Flocken- oder Pulverform erhältlich, und so kann ohne Schwierigkeit eine einheitliche Mischung hergestellt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung der chlorierten Verbindungen mit einem Alkalimetallhydroxyd und Alkalimetallsilikat mit oder ohne Füllstoff zur Herstellung nicht verfärbender, oberflächenaktiver Präparate, die besonders für viele Reinigungszwecke geeignet sind, so z. B. zum Reinigen von Geschirr, Glasflaschen, Metallen, insbesondere vor der Galvanisierung oder Verarbeitung.

Beispiel 1

Gewichts-

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- P^rozent sationsprodukt aus 1 Mol Nonyl-

phenol und 10 Mol Äthylenoxyd 5

Natriumhydroxydflocken 25

Natriummetasilikat 70

Beispiel2 „ . , _t

* Gewichts-

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- prozent sationsprodukt aus 1 Mol Nonylphenol und 50 Mol Äthylenoxyd 5

Natriumhydroxydflocken 95

Beispiel 3 _Gewichts.

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- prozent sationsprodukt aus 1 Mol Nonylphenol und 100 Mol Äthylenoxyd ... 4

Natriumhydroxydflocken 48

Natriummetasilikat 48

Beispiel4 ^u.

^r Gewichts-

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- prozent sationsprodukt aus 1 Mol Tridecylalkohol und 3 Mol Äthylenoxyd .... 3

Natriummetasilikat 97

B e i s ρ i e 1 5

Gewichts-

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden¹ prozent sationsprodukt aus" Γ Mol' Laurylalkohol und 4 MdI Äthylenoxyd .... 2 NatriumorthosüiMat .'. 98

B ei spiel 6 · ..,

^r Gewichts-

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- prozent sationsprodukt aus Dinonylphenol mit 6 Mol Äthylenoxyd ..... Λ ..ν.ϊ... 4 ;

Kaliumhydroxydflocken :.'. ....".." 86^: '''

Natriumsesquisilikate .'.... iü -^;ii

Claims

5 6

Beispiel 7 Gewichts- Um die Farbstabilität in Anwesenheit von

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- P^rozent alkalischen Verbindungen festzustellen, wurden die

sationsprodukt aus 1 Mol ölsäure mit ^{m den} Beispielen genannten Chlorderivate und die

5 Mol Äthylenoxyd 3 entsprechenden, nichtionischen, endständige Hy-

Natriumhydroxydflocken 2 ⁵ droxylgruppen aufweisenden oberflächenaktiven Ver-

Natriumsesquisilikate ............... 95 bindungen (polyäthoxylierte Phenole und poly-

äthoxylierte aliphatische Alkohole) dem folgenden

Die Mischungen der Beispiele 1 bis 7 waren und Untersuchungsverfahren unterworfen,
blieben dauernd farblos. 1 Gewichtsteil jedes der Produkte gemäß Bei-

lo spiel 1 bis 9 sowie 1 Gewichtsteil der jeweiligen Aus-

Beispiel8 r ■ h gangsmaterialien (d. h. der entsprechenden nicht-

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- Prozent ionischen endständige Hydroxylgruppen aufweisen-

sationsorodukt aus 1 Mol Nonvl- ^den oberflächenaktiven Mittel) wurde jeweils einzeln

phenol und einer Mischung aus 6 Mol ^mit. ¹⁹ ^Tf™ Natriumhydroxydflocken gemischt.

Äthylenoxyd mit 6 Mol Propylenoxyd 3 ^I5 *^ac,^h sorgfaltigem Machen wurden die 40 einzelnen

Natriumhydroxydflocken ... .
2 Proben 3 Monate lang auf 100⁰C erhitzt, um damit

Natriumorthosilikat 95 ^{eine La}S^erunS wahrend langer Zeiten bei normalen

Bedingungen, d. h. Raumtemperatur, nachzuahmen.

Zu 100 Gewichtsteilen der obigen Mischung Nach 3 Monaten wurden die Proben untersucht, wurden 15 Gewichtsprozent Trinatriumphosphat 20 und es zeigte sich, daß die die chlorierte Verbindung zugegeben, und es wurde eine einheitliche Mischung enthaltenden Mischungen farblos geblieben waren, hergestellt. Die hergestellte Mischung blieb wie die während die Mischungen, die die oberflächenaktive, anderen Mischungen für lange Zeit farblos. endständige Hydroxylgruppen aufweisende Ver

bindungen enthielten, sich verfärbt hatten. Bei

Beispiel9 r ■ h ²⁵ di^esen letztgenannten Mischungen wurde bemerkt,

Mit Thionylchlorid chloriertes Konden- Prozent ^daIl.^sif die Mischung bereits zu Beginn des Mischens

sationsprodukt aus Octylphenol und verfärbte Nach dem 3monatigen Test bei hoher

2 Mol Propylenoxyd ... . 20 Temperatur waren jedoch alle Proben dunkel

Kaliumhydroxydflocken 35 geworden. Dieses Versuchsverfahren zeigte deutlich,

Natriummetasilikat 45 ³° warum zur Zeit die nichtionischen oberflächenaktiven

Produkte bei der Herstellung alkalischer Präparate

100 Gewichtsteilen der obigen Mischung wurden nicht verwendet werden.
30 Gewichtsprozent gewöhnliches Wasserglas zugesetzt und mit diesen vermischt, bis eine einheitliche Patentansprüche ·
Mischung entstanden war. Die Mischung blieb für 35

lange Zeit farblos. 1. Stabile, in der Wärme nicht verfärbende,

An Stelle der genannten chlorierten Konden- Ätzalkalien und Nonionics enthaltende Reini-

sationsprodukte können z. B. auch solche aus gungs- und Netzmittel, bestehend aus 2 bis

1 Mol Nonylphenol mit 2, 4* 15 oder 3d Mol Äthylen- 20 Gewichtsprozent des Chlorderivates eines

oxyd, aus 1 Mol Rizinusöl und 36 Mol Äthylenoxyd, 40 nichtionischen, oberflächenaktiven polyäthoxy-1 Mol Octadecylphenol und 10 Mol Äthylenoxyd lierten Phenols oder polyäthoxylierten alipha-

und 1 Mol Isooctyl - β - naphthol und 15 Mol tischen Alkohols sowie 80 bis 98 Gewichtsprozent

Äthylenoxyd sowie das Chlorierungsprodukt von Alkalimetallhydroxyd und/oder Alkalimetall-

Tetraäthylenglycol verwendet werden. silikat.

Alle der hergestellten Mischungen erwiesen sich 45 2. Reinigungs- oder Netzmittel nach An-

für Reinigungszwecke als außerordentlich nützlich, Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das

so zum Waschen von Limonade- und Milchflaschen, Chlorderivat des Kondensationsproduktes aus

zum Reinigen geschmierter Metallteile u. dgl. 1 Mol Nonylphenol mit 10 Mol Äthylenoxyd,

Eine Mischung, bestehend aus chlorierten Deri- 1 Mol Laurylalkohol mit 4 Mol Äthylenoxyd,

vaten in einer Menge von ¹I* bis I¹Za Gewichtsprozent 50 1 Mol Oleylalkohol mit 7 Mol Äthylenoxyd, und irgendeinem pulverförmigen Alkalimetallhy- 1 Mol Tridecylalkohol mit 10 Mol Äthylenoxyd

droxyd oder einem Alkalimetallsilikat, zeigt eine oder 1 Mol Dinonylphenol mit 6 Mol Äthylengeringere Neigung zu stauben. Infolgedessen werden oxyd enthält.

die menschlichen Schleimhäute weniger gereizt,

wenn das Alkalimetallhydroxyd oder Alkalimetall- 55 In Betracht gezogene Druckschriften:

silikat für chemische Reaktionen abgewogen wird. Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 114 605.

S09 510/321 2.68 © Bundesdruckerei Berlin