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EP0040343A1 - Farbstabilisierte, nichtionische Tenside und ihre Verwendung als Wirksubstanzen in Wasch- und Reinigungsmitteln - Google Patents

Farbstabilisierte, nichtionische Tenside und ihre Verwendung als Wirksubstanzen in Wasch- und Reinigungsmitteln Download PDF

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EP0040343A1
EP0040343A1 EP81103314A EP81103314A EP0040343A1 EP 0040343 A1 EP0040343 A1 EP 0040343A1 EP 81103314 A EP81103314 A EP 81103314A EP 81103314 A EP81103314 A EP 81103314A EP 0040343 A1 EP0040343 A1 EP 0040343A1
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EP
European Patent Office
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surfactants
color
washing
colour
stabilized
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EP81103314A
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Erhard Dr. Klahr
Wolfgang Dr. Trieselt
Wolf-Dieter Dr. Balzer
Rainer Dr. Strickler
Dieter Stoeckigt
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BASF SE
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BASF SE
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y10S516/92—The compound contains repeating unsubstituted oxyalkylene

Definitions

  • the invention relates to nonionic surfactants based on polyalkylene oxides or alkoxylation products of hydrophobic compounds containing -OH or -NH groups, which contain no or optionally only partially closed end hydroxyl groups and a low content of certain dicarboxylic acids or mixtures thereof Esters or ester mixtures are stabilized against discoloration due to decomposition, and the use of such color-stabilized nonionic surfactants in alkaline detergents and cleaning agents.
  • alkaline-reacting framework substances such as phosphates, silicates, carbonates and, on the other hand, caustic alkalis are also contained.
  • An essential and necessary component of such cleaner formulations in addition to any other additives such as, in particular, oxidizing and disinfecting agents, are also nonionic surfactants from the known classes of surfactants, the most important of which are: alkylene oxide copolymers and block polymers; alkoxylated ethylene or propylene polyamines or fatty alcohols, the alkylene oxide component consisting either of pure ethylene oxide or pure propylene oxide or both, and in the latter case the polyaddition can be carried out with the alkylene oxide gas mixture or in succession (in block form).
  • the surfactants used are often those which, despite their good cleaning action, develop little foam Ze / BL '' or even have a foam-suppressing effect, but special problems can also require highly foaming surfactants.
  • discolouration may occur. These mostly brown discolourations are due to chemical reactions between non-ionic surfactant, alkali and oxidizing substances such as atmospheric oxygen or chlorine carriers in the ready-made cleaner itself.
  • the color changes can only be of an external nature without causing a change in the application properties. In the case of commercial products, which preferably end up in the household, an unappealing appearance hinders sales.
  • the interaction between surfactant, alkali and oxidizing agent can go so far that changes in the application properties can be determined. It has been shown that the free hydroxyl groups of the nonionic surfactants are the target for alkali and oxidizing agents. For this reason, there has been no lack of efforts to convert the surfactants into alkali-stable derivatives by masking the hydroxyl group.
  • Etherification with, for example, benzyl chloride or acetalization should be mentioned as essential examples. These operations then also provide nonionic endgroup-sealed surfactants that are sufficiently stable. However, the end group closure also causes a change in the physico-chemical properties. For example, the cloud point and solubility in water are reduced. From an economic point of view, it should be mentioned that the chemical reactions mentioned, which lead to end-capped nonionic surfactants, are not easy to carry out and therefore make the products more expensive. It should also be mentioned that the end group finally the biodegradability of such surfactants deteriorates. This can even go so far that legally prescribed minimum degradation rates are no longer met.
  • the invention was therefore based on the object of searching for nonionic low-foam surfactants which, with otherwise unchanged application behavior, are stable against the action of strong alkalis and oxidizing agents.
  • these compounds are aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 8 carbon atoms, mixtures thereof, their C 1 -C 4 -alkyl esters or their mixtures.
  • the color stabilizers are dissolved in the liquid, nonionic surfactant by stirring, expediently in the heat.
  • 0.1 to 5% by weight of stabilizer is preferably added. Less than 0.1% by weight and more than 5% by weight mean no additional advantages. Additions of 0.5 to 3% by weight are of particular technical interest.
  • nonionic surfactant is not liquid at room temperature, it is melted and proceeded as described. After the color stabilizer has dissolved in it, let it solidify again.
  • the color-stabilized surfactants according to the invention can therefore be in liquid or solid form.
  • the color-stabilized surfactants are mixed with the other components, in particular the alkaline builder substances mentioned at the outset and, if appropriate, other additives such as oxidizing agents, fragrances and colorants and disinfectants to prepare the cleaning formulations.
  • other additives such as oxidizing agents, fragrances and colorants and disinfectants to prepare the cleaning formulations.
  • the color stabilizers have been shown to be effective with almost all ethylene oxide and ethylene oxide / propylene oxide surfactants, i.e. no time-consuming tests are required to select special surfactants, for example.
  • Cleaner formulations which contain the color-stabilized surfactants according to the invention generally comprise 70 to 99, preferably 90 to 99% by weight of inorganic alkaline builder and 30 to 1, preferably 10 to 1% by weight, based in each case on the entire formulation Surfactant together.
  • the alkylene oxide adducts were tested in such a way that they were stored at different temperatures for 24 days with and without addition of stabilizer.
  • the samples at room temperature (RT) were stored with and without addition of NaOH; Samples stored at 70 ° C. contained solid caustic soda. After this time, the iodine color number and the color of the caustic soda were determined.
  • the table clearly shows the significantly improved color stability of the surfactants with the additives according to the invention compared to the unstabilized ones.

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Abstract

Farbstabilisierte nichtionische Tenisde, die Polyalkylenoxidgruppen mit endständigen Hydroxylgruppen gebunden enthalten, die als Farbstabilisator C4- bis C8-aliphatische Dicarbonsäuren und/oder deren Ester oder Gemische davon, vorzugsweise in Mengen - bezogen auf Tensid - von 0,1 bis 5 Gew.% enthalten und ihre Verwendung in alkalischen Wasch- und Reinigungsmitteln.

Description

  • Die Erfindung betrifft nichtionische Tenside auf der Basis von Polyalkylenoxiden oder von Alkoxylierungsprodukten hydrophober, -OH- oder -NH-Gruppen enthaltender Verbindungen, die keine oder gegebenenfalls nur partiell verschlossene End-Hydroxylgruppen enthalten und durch einen geringen Gehalt an bestimmten Dicarbonsäuren oder Gemischen davon, deren Estern oder Estergemischen, gegen eine Verfärbung durch Zersetzung stabilisiert sind, sowie die Verwendung derartiger farbstabilisierter nichtionischer Tenside in alkalischen Wasch- und Reinigungsmitteln.
  • Als Hauptbestandteile in Wasch- und Reinigerformulierungen für mechanisch intensive Reinigungsprozesse, z.B. bei der Flaschenwäsche oder bei Haushaltsgeschirrspülmaschinen, sind alkalisch reagierende Gerüstsubstanzen wie Phosphate, Silikate, Carbonate und zum anderen auch Ätzalkalien enthalten. Wesentlicher und notwendiger Bestandteil solcher Reinigerformulierungen sind neben eventuellen weiteren Zusätzen wie vor allem Oxidations- und Desinfektionsmitteln auch nichtionische Tenside der bekannten Tensidklassen, von denen als wichtigste zu nennen sind: Alkylenoxidmisch- und Blockpolymerisate; alkoxylierte Äthylen- oder Propylenpolyamine oder Fettalkohole, wobei die Alkylenoxidkomponente entweder aus reinem Äthylenoxid oder reinem Propylenoxid oder beiden besteht, und wobei im letztgenannten Fall die Polyaddition mit dem Alkylenoxid-Gasgemisch oder nacheinander (in Blockform) durchgeführt werden kann.
  • Als Tenside werden dabei häufig solche eingesetzt, die trotz guter reinigender Wirkung wenig Schaum entwickeln Ze/BL ''oder sogar schaumdämpfend wirken, jedoch können spezielle Probleme auch stark schäumende Tenside erforderlich machen.
  • Mitunter kommt es in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Reinigers oder der auf den Reiniger einwirkenden Temperaturen zu Verfärbungen. Diese zumeist braunen Verfärbungen sind auf chemische Reaktionen zwischen nichtionischem Tensid, Alkali und oxidierend wirkenden Substanzen wie Luftsauerstoff oder Chlorträgern im konfektionierten Reiniger selbst zurückzuführen. Die farblichen Veränderungen können zwar einmal nur äußerlicher Natur sein, ohne eine Veränderung der anwendungstechnischen Eigenschaften zu bedingen. Bei Handelsprodukten, die vorzugsweise in den Haushalt gelangen, ist jedoch ein nicht ansprechendes Aussehen verkaufshindernd. Zum anderen kann die Wechselwirkung zwischen Tensid, Alkali und Oxidationsmittel auch soweit gehen, daß Veränderungen der anwendungstechnischen Eigenschaften festzustellen sind. Es hat sich gezeigt, daß die freien Hydroxylgruppen der nichtionischen Tenside der Angriffspunkt für Alkali und Oxidationsmittel sind. Aus diesem Grunde hat es nicht an Bestrebungen gefehlt, die Tenside durch Maskierung der Hydroxylgruppe in alkalistabile Derivate zu überführen.
  • Als wesentliche Beispiele sind die Verätherung mit z.B. Benzylchlorid oder die Acetalisierung zu erwähnen. Diese Operationen liefern dann auch nichtionische endgruppenverschlossene Tenside, die ausreichend stabil sind. Der Endgruppenverschluß bewirkt jedoch auch eine Veränderung der physikalisch-chemischen Eigenschaften. So werden z.B. Trübungspunkt und Löslichkeit in Wasser herabgesetzt. Aus ökonomischer Sicht ist zu erwähnen, daß die genannten chemischen Reaktionen, die zu endgruppenverschlossenen nichtionischen Tensiden führen, nicht einfach durchzuführen sind, und deshalb die Produkte nicht unerheblich verteuern. Es ist ferner zu erwähnen, daß durch den Endgruppenver- schluß die biologische Abbaubarkeit solcher Tenside verschlechtert wird. Dies kann sogar soweit gehen, daß gesetzlich vorgeschriebene Mindestabbauraten nicht mehr erfüllt werden.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, nach nichtionischen schaumarmen Tensiden zu suchen, die bei sonst unverändertem anwendungstechnischem Verhalten gegen die Einwirkung von starken Alkalien und Oxidationsmitteln stabil sind.
  • Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe durch Zusätze von vorzugsweise 0,1 bis 5, insbesondere 0,5 bis 3 Gew.%, bezogen auf nichtionische Tenside, an in den Tensiden gelösten Verbindungen gelöst werden kann, wie sie gemäß den Patentansprüchen 1 bis 2 definiert werden.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich bei diesen Verbindungen um aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 8 C-Atomen, Gemische davon, deren C1- bis C4-Alkylester oder deren Gemische. Zu nennen sind insbesondere Bernstein-, Glutar- oder Adipinsäure, deren Methylester und vor allem ternäre Gemische aus den drei vorgenannten Dicarbonsäuren.
  • Die Farbstabilisatoren werden in dem flüssigen, nichtionischen Tensid durch Rühren, zweckmäßigerweise in der Wärme-, gelöst.
  • Man setzt vorzugsweise - bezogen auf das Tensid - 0,1 bis 5 Gew.% an Stabilisator zu. Weniger als 0,1 Gew.% und mehr als 5 Gew.% bedeuten keine zusätzlichen Vorteile. Technisch von besonderem Interesse sind Zusätze von 0,5 bis 3 Gew.%.
  • Sofern das nichtionische Tensid bei Raumtemperatur nicht flüssig ist, wird es aufgeschmolzen und wie geschildert verfahren. Nachdem sich der Farbstabilisator darin gelöst hat, läßt man es wieder erstarren. Die erfindungsgemäß farbstabilisierten Tenside können also in flüssiger oder fester Form vorliegen.
  • Die farbstabilisierten Tenside werden genau wie bisher die nicht farbstabilisierten zur Herstellung der Reinigerformulierungen mit deren übrigen Komponenten, insbesondere den eingangs genannten alkalischen Gerüststoffsubstanzen und gegebenenfalls weiteren Zusätzen wie Oxidationsmitteln, Duft- und Farbstoffen und Desinfektionsmitteln abgemischt. Für diese Mischungen besteht - im Gegensatz zu den nicht farbstabilisierten Mischungen - praktisch keine Gefahr einer augenfälligen Verfärbung beim Lagern, auch nicht in der Wärme. Es hat sich gezeigt, daß die Farbstabilisatoren bei fast allen Äthylenoxid- und Äthylenoxid/Propylenoxid--Tensiden wirksam sind, d.h. es sind keine zeitraubenden Versuche notwendig, etwa spezielle Tenside auszuwählen.
  • Reinigerformulierungen, welche die erfindungsgemäß farbstabilisierten Tenside enthalten, setzen sich im allgemeinen aus 70 bis 99, vorzugsweise 90 bis 99 Gew.% an anorganischer alkalischer Gerüstsubstanz und 30 bis 1, vorzugsweise 10 bis 1 Gew.%, jeweils auf die gesamte Formulierung bezogen, an Tensid zusammen.
  • Die nun folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Angegebene Prozente sind Gewichtsprozente.
    • Beispiele
  • Die Alkylenoxid-Addukte wurden in der Weise geprüft, daß sie 24 Tage mit und ohne Stabilisatorzusatz bei verschiedenen Temperaturen gelagert wurden.
  • Die Proben bei Raumtemperatur (RT) wurden mit und ohne NaOH-Zusatz gelagert; bei 700C gelagerte Proben enthielten festes Ätznatron. Nach dieser Zeit wurden Jodfarbzahl und Farbe des Ätznatrons bestimmt.
  • In der folgenden Tabelle sind in den ersten 3 senkrechten Spalten die Jodfarbzahlen, in den letzten beiden Benotungen angegeben, die aufgrund der visuellen Betrachtung des festen Ätznatrons vorgenommen wurde.
  • Es wurden Noten von 1 (sehr gut, kein brauner Belag) bis 5 (sehr schlecht, dicker brauner Belag) vergeben.
  • Die Tabelle zeigt deutlich die wesentlich verbesserte Farbstabilität der Tenside mit den erfindungsgemäßen Zusätzen gegenüber den nichtstabilisierten.
    Figure imgb0001

Claims (4)

1. Farbstabilisierte nichtionische Tenside, die Polyalkylenoxidgruppen mit endständigen Hydroxylgruppen gebunden enthalten, gekennzeichnet durch einen gelösten Anteil an C4- bis Ca-aliphatischen Dicarbonsäuren und/oder deren C1- bis C4-Alkylestern oder Gemischen davon als Farbstabilisatoren.
2. Tenside nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen gelösten Anteil an einem Gemisch aus Bernstein-, Glutar- und Adipinsäure oder dem entsprechenden Methylestergemisch.
3. Tenside nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Anteil an 0,1 bis 5 Gew.% - bezogen auf das nichtionische Tensid - an den Farbstabilisatoren.
4. Verwendung von Tensiden gemäß Ansprüchen 1 bis 3 als waschaktive Substanzen in alkalischen Wasch- und Reinigungsmitteln.
EP81103314A 1980-05-16 1981-05-02 Farbstabilisierte, nichtionische Tenside und ihre Verwendung als Wirksubstanzen in Wasch- und Reinigungsmitteln Expired EP0040343B1 (de)

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