CS245818B1 - Stabilní roztoky sulfojantaranů s vysokou detergenční schopností - Google Patents

Description

(54) Stabilní roztoky sulfojantaranů s vysokou detergenční schopností

Vynález se týká stabilních roztoků sulfojantaranů s vysokou detergenční schopností.

Sulfoestery polykarboxylových kyselin zaujímají významné místo mezi povrchově aktivními látkami. Pod takovým názvem může býti uváděno mnoho typů látek, ale průmyslová praxe z nich využívá pouze sulfoftaláty, sulfotrikarboxyláty a nejrozšířenější jsou sulfojantarany. Při přípravě sulfojantaranů se vychází z maleátů připravovaných esterifikací maleinanhydridu. Hydrofobní část molekuly tenzidu může být tvořena jednou skupinou (monoester) nebo dvěma skupinami (diester), které jsou vázány na karboxyly maleinové, resp. sulfojantarové kyseliny. Maleáty se sulfitují hydrogensiřičitanem, dvojsiřičitanem, siřičitanem nebo kysličníkem siřičitým.

Aplikační vlastnosti jsou do značné míry funkcí délky řetězu vázaného na karboxylové skupiny. Tak dioktylsulfojantarany mají optimální smáčivost, která je u rozvětvených alkoholů, tzn. di-(2-ethylhexyl)sulfojantaranů ještě o 50 % vyšší než-li u lineárních. Tyto nejčastěji používané sulfojantarany mají však špatné dermatologické vlastnosti, což souvisí s uvedenou vysokou odmašťovací schopností. Protože mají i nízkou pěnivost, je jejich použití v kosmetice nevhodné.

Také jejich aplikace v mycích prostředcích, které přicházejí do styku s pokožkou, je problematická. Naopak monoestery kyseliny sulfojantarové s dostatečně dlouhou hydrofobní částí vázanou na karboxyl mají velmi dobrou prací účinnost a pěnicí schopnost při poměrně dobrých dermatologických vlastnostech.

Nejčastějším typem organických látek, které po esterifikací tvoří hydrofobní část tenzidu jsou mastné alkoholy, popřípadě jejich oxyethylované deriváty — alkylpolyglykolethery. Alkoholy s potřebnou délkou řetězce, tj. s 10 až 20 atomy uhlíku se dnes vyrábí především z petrochemických surovin. Jejich příprava tak vychází ze zdrojů, kterých je dnes nedostatek a jsou proto nákladné.

Vlastní výroba je náročná 1 energicky a vyžaduje složité aparaturní vybavení a podrobnou znalost technologie.

Podstatně dostupnější surovinou jsou acylalkanolamidy připravované z přírodních mastných kyselin kondenzací s alkanolaminy. Za určitých podmínek lze z nich připravit kapalné a čiré roztoky sulfojantaranů o koncentraci vhodné z komerčního hlediska, avšak delším stáním se většinou poruší jejich nestabilní kapalná forma, roztoky se kalí a zvětšuje se jejich viskozita. Opětným zahřátím přecházejí na čirou, ale opět nestabilní formu.

Nyní bylo zjištěno, že lze připravit stabilní roztoky sulfojantaranů s vysokou detergenční schopností, sestávající podle vynálezu hmotnostně z 5 až 40 dílů sulfojantaranu obecného vzorce

H2C—COORi

I

H—C—COOR2

SO3Me kde

Rl je alkylový zbytek alkoholu se Θ až 20 atomy uhlíku, zbytek nonylfenolu a/nebo jejich deriváty oxyethylované 1 až 16 moly ethylenoxidu na 1 mol Rl,

R2 je Ri nebo Me,

Me je alkalický kov, amonium a/nebo zbytek alkanolaminu, až 40 dílů sulfojantaranu obecného vzorce

HC—COOR3

HC—COOR4

SO3Me kde

R3 je zbytek ethanolamidu mastné kyseliny s 8 až 22 atomy uhlíku v molekule původní kyseliny a/nebo jejích oxyethylenovaný derivát s 1 až 16 moly ethylenoxidu na 1 mol R3,

R4 je R3 nebo Me a

Me je alkalický kov, amonium a/nebo zbytek alkanolaminu, a 0,1 až 5 dílů Me solí kyseliny maleinové a/nebo sulfojantarové.

Použití směsi mastný alkohol + alkanolamid mastné kyseliny snižuje viskozitu výsledných tenzidů, v porovnání s produkty na bázi samotných acylalkanolamidů jsou výsledné produkty světlejší a podstatně stabilnější. Soli maleinové a sulfojantarové kyseliny působí pravděpodobně jako hydrotropní činidla a zamezují vzniku pastovltých produktů.

Příklad 1 dílů hmot. oleylethanolamidu bylo smícháno se díly hmot. alkoholu s 8 až 14 atomy uhlíku v alkylu a esterifikováno maleinanhydridem v 6% přebytku. Vzniklý monoester maleinové kyseliny byl ve vodném roztoku neutralizován 45% vodným roztokem hydroxidu sodného a sulfitován hydrogensiřičitanem sodným. Rezultovalo

530 dílů hmot. produktu s 24 % hmot. oleylethanolamid sulfojantaranu, 11 % hmot. alkylsulfojantaranů s 8 až 14 atomy uhlíku v řetězci a 0,6 % trojsodných solí sulfojantarové a dvojsodných solí maleinové kyseliny. Takto připravený 35% vodný roztok povrchově aktivních látek měl viskozitu 8 mPa . . s a teplotu bodu zákalu —3 °C.

Produkt o koncentraci 35 % oleylethanolamidsulfojantaranu měl viskozitu 100 mPa. . s a teplotu bodu zákalu 10 °C. Při použití samotného mastného alkoholu s 8 až 14 atomy uhlíku v alkylu měl 35% roztok povrchově aktivních látek viskozitu 150 mPa . s a teplotu bodu zákalu 10 °C. Produkt připravený podle vynálezu měl odmašťovací schopnost měřenou za standardních podmínek 30 %, zatímco produkt na bázi samotného alkoholu měl odmašťovací schopnost 15 %.

Pokud byla esterifikace vedena za ekvimolárního nebo nižšího poměru maleinanhydridu k esterifikujícím látkám, vznikaly pastovité, kalné, obtížně míchatelné produkty.

P ř í k 1 a d 2

Postupem podle příkladu 1 byl připraven vodný roztok sulfojantaranů, který obsahoval 11 % sulfojantaranů na bázi mastných alkoholů s 12 až 20 atomy uhlíku v alkylu, 9 % sulfojantaranů. na bázi ethanolamidu mastných kyselin s 10 až 22 atomy uhlíku v molekule výchozí kyseliny a 1 % sodných solí maleinové a sulfojantarové kyseliny. Produkt měl viskozitu 50 mPa . s a teplotu bodu zákalu 10 °C. Produkt o koncentraci 20 % sulfojantaranů na bázi uvedených mastných alkoholů s 1 % solí maleinové á sulfojantarové kyseliny tvořil nemíchatelnou pastu s teplotou vyčeření 45 °C. Produkt na bázi sulfojantaranů ethanolamidů uvedených mastných kyselin měl viskozitu 100 mPa. s a teplotu bodu zákalu 15 °C.

Směsný produkt, připravený bez přítomnosti sodných solí uvedených dikarboxylových kyselin byl za běžné teploty kalný a obtížně míchatelný.

Příklad 3

Postupem· jako v příkladu 1 byl připraven vodný roztok, který obsahoval 18 % sulfojantaranů na bázi mastných alkoholů s 10 až 12 atomy uhlíku, 18 % sulfojantaranů na bázi ethanolamidů mastných kyselin s 12 až 20 atomy uhlíku v molekule výchozí kyseliny a 3,5 % amonných solí sulfojantarové a maleinové kyseliny. Takto připravený produkt měl viskozitu 30 mPa . s a teplotu bodu zákalu 5 °C.

Produkt o koncentraci 36 % tenzidů na bázi samotných alkylsulfojantaranů s 10 až 12 atomy uhlíku v alkylu měl viskozitu 80 mPa . s a teplotu bodu zákalu 15 °C. Produkt o stejné koncentraci uvedených acylalkanol amidsulfojantaranů měl viskozitu 180 mPa.

. s a teplotu bodu zákalu 18 °C.

Směsný produkt připravený bez přitomnosti sodných solí uvedených kyselin, byl za běžné teploty kalný a stáním se rozděloval.

Jestliže produkt na bázi samotných alkoholů měl odmaštovací schopnost pouze 14 %, pak směsný tenzid měl odmašťovací schopnost 25 °/o, měřeno za stejných podmínek.

Příklad 4

Postupem podle příkladu 1 byl připraven vodný roztok, který obsahoval 5 % sulfojantaranů na bázi laurylethanolamidu oxyethylovaného 4 moly ethylenoxidu, 25 % sulfojantaranů na bázi mastných alkoholů s 8 až 12 atomy v alkylu a 2 % triethanolaminových solí sulfojantarové a maleinové kyseliny. Produkt měl viskozitu 20 mPa. s a teplotu bodu zákalu 10 °C.

Produkt o koncentraci 30 % sulíojantaranů na bázi uvedeného oxethylenovaného laurylethanolamidu měl viskozitu 200 mPa . . s a teplotu bodu zákalu 30 °C. Produkt se stejnou koncentrací alkylesterů kyseliny sulfojantarové s 8 až 12 atomy uhlíku v alkylu měl viskozitu 50 inPa . s a teplotu bodu zákalu 15 °C.

Příklad 5

Postupem podle bodu 1 byl připraven roztok, který obsahoval 20 % alkylpolyglykolethersulfojantaranu na bázi mastného alkoholu s 13 až 19 atomy uhlíku v alkylu, který byl oxethylován 5 moly ethylenoxidu,10 % sulfojantaranů na bázi ethanolamidu mastných kyselin s 12 až 20 atomy uhlíku v molekule původní kyseliny a 0,2 % sodných solí sulfojantarové a maleinové kyseliny. Výsledný produkt měl viskozitu 50 mPa . s a teplotu bodu zákalu 0 °C.

Produkt s koncentrací 30 % uvedených acylalkanolamidsulfojantaranů měl viskozitu 220 mPa . s a bod zákalu 10 °C. Produkt s koncentrací 30 % uvedených alkylpolyglykolethersulfojantaranů měl viskozitu 200 mPa . s a teplotu bodu zákalu 12 °C.

Příklad 6

Postupem podle bodu 1 byl připraven vodný roztok, který obsahoval 35 % sulfojantaranů na bázi ethanolamidů mastných kyselin s 10 až 14 atomy uhlíku v molekule původní kyseliny, 5 % sulfojantaranů na bázi alkylpolyglykoletheru. Výchozí acylethanolamid byl oxethylován 2 moly ethylenoxidu. Alkylpolyglykolester použitý k esterifikaci měl 10 až 12 atomů uhlíku v alkylu a 1 až 3 moly ethylenoxidu. Vzhledem k esterifikaci za přebytku maleinanhydridu obsahoval výsledný produkt 1 % draselných solí sulfojantarové a maleinové kyseliny. Produkt o tomto složení měl viskozitu 175 mPa .

. s a teplotu bodu zákalu 12 °C„

Příklad 7

Postupem podle bodu 1 byl připraven vodný roztok, který obsahoval 5 % sulfojantaranů na bázi ethanolamidu mastných kyselin s 10 až 14 atomy uhlíku v molekule původní kyseliny a 35 % sulfojantaranů na bázi alkylpolyglykoletheru. Výchozí acylethanolamid obsahoval 5 až 10 molů ethylenoxidu, vztaženo na 1 mol amidu. Alkylpolyglykolether použitý pro esterifikaci měl 10 až 12 atomů uhlíku v alkylu a obsahoval 5 až 10 molů ethylenoxidu na jeden mol. Výsledný roztok sulfojantaranů dále obsahoval 1 procento solí sulfojantarové a maleinové kyseliny. Takto připravený produkt měl viskozitu 160 mPa . s a teplotu bodu zákalu 12 °C.

Claims (1)

1. PREDMET

   Stabilní roztoky sulfojantaranů s vysokou detergenční schopností, vyznačené tím, že sestávají hmotnostně z 5 až 40 dílů sulfojantaranu obecného vzorce

   H2C--COOR1

   HC—COOR2 J

   SO3Me kde

   Rl je alkylový zbytek alkoholu se 6 až 20 atomy uhlíku, zbytek nonylfenolu a/nebo jejich deriváty oxyethylenované 1 až 16 moly ethylenoxidu na 1 mol Ri,

   R2 je Ri nebo Me a

   Me je alkalický kov, amonium a/nebo zbytek alkanolaminu, 5 až 40 dílů sulfojantaranu obecného vzorce

   VYNÁLEZU

   H2C-COOR3 !

   HC--C00R4

   I

   SOsMe kde

   R3 je zbytek ethanolamidu mastné kyseliny s 8 až 22 atomy uhlíku v molekule původní kyseliny a/nebo jejich oxyethylenovaný derivát s 1 až 16 moly ethylenoxidu na 1 mol R3,

   R4 je R3 či Me a

   Me je alkalický kov, amonium a/nebo zbytek alkanolaminu a 0,1 až 5 dílů Me solí kyseliny maleinové a/nebo sulfojantarové, kde Me je alkalický kov, amonium a/nebo zbytek alkanolaminu.