DE1293379B

DE1293379B - Waschmittelstueck auf der Grundlage von geradkettigen, primaeren Alkylsulfonaten

Info

Publication number: DE1293379B
Application number: DE1961C0025726
Authority: DE
Inventors: Sweeney William Alan; Clippinger Everett
Original assignee: California Research LLC
Current assignee: California Research LLC
Priority date: 1960-12-23
Filing date: 1961-12-13
Publication date: 1969-04-24
Also published as: GB950233A; BE611781A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Waschmittelstück auf finsulfonatriegel können die herkömmlichen Seifender Grundlage von geradkettigen, primären Alkyl- herstellungsanlagen und -Verfahrensmethoden ansulfonaten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, das da- gewandt werden. In der Tat sind eine genaue Reguliedurch gekennzeichnet ist, daß es ein Gemisch von rung der Temperatur der zu bearbeitenden Masse und geradkettigen, primären Nariumalkylsutfonaten mit 5 des Wassergehaltes bei dem vorliegenden Sulfonat 15 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, 5 bis 15 %> nicht so erforderlich wie bei andersartigen Reinigungsvorzugsweise 10 % Wasser und weniger als 5 °/o Na- mitteln. Bei einer Methode wurden z. B. in einem Seitriumsulfat, bezogen auf die Alkylsulfonate, enthält. fenmischwerk oder Krückwerk die gewünschte Menge

Für den persönlichen Gebrauch bestimmte Seifen- aus organischem Sulfonat, dessen Feuchtigkeitsgehalt riegel müssen bekanntlich bestimmte Eigenschaften io auf etwa 10 bis 20% eingestellt ist, mechanisch veraufweisen, d. h., der Riegel muß fest und bindig sein, mischt. An dieser Stelle können dem Gemisch verso daß er beim Gebrauch nicht zerbröckelt oder beim schiedene Zusatzmittel, wie Duft-, Färb- oder Bleich-Hinfallen nicht zerbricht. Er muß dauerhaft sein, so stoffe, zugesetzt werden. In manchen Fällen kann es daß er — im Wasser liegengeblieben — nicht weich wünschenswert sein, daß in das Paraffin-Natriumsulfo- oder schmierig wird oder sich zu schnell verbraucht. 15 nat-Gemisch andere Stoffe eingearbeitet werden, die Er muß, selbst in kaltem Wasser, reichlich Schaum mit seinen Hauptbestandteilen verträglich sind. Hierzu entwickeln und auf der Haut nach dem Gebrauch ein gehören die normalen primären Alkylsulfonate mit angenehmes Gefühl hinterlassen. Eine Toilettenseife, einem anderen Kation als Natrium, z.B. Kalium,Amdie auf einem anderen Reinigungsmittel als Seife monium, Kalzium und Magnesium, ebenso bestimmte basiert, sollte alle diese Eigenschaften aufweisen, aber ao andere aktive Reinigungsmittel, wie Alkylarylsulfozusätzlich noch in sehr hartem Wasser gut schäumen. nate, Alkoholsulfate, Polyoxyäthylenalkylphenolsul-

Bisher war es bei der Herstellung einer auf einem fate, Acylisothionate und sulfonierte Fettsäuremonosynthetischen Reinigungsmittel oder einem nicht aus glyceride, die mit dem erfindungsgemäß verwendeten Seife bestehenden oberflächenaktiven Mittel basieren- Sulfonat verträglich sind.

den Toilettenseife meistens erforderlich, daß mit dem 25 In ähnlicher Weise können im allgemeinen auch oberflächenaktiven Mittel ein Bindemittel oder Weich- bestimmte andere bereits früher bei Reinigungsmitteln macher eingearbeitet wurde, der die physikalischen verwendete Zusatzstoffe in den Riegel eingearbeitet Eigenschaften der Reinigungsmittelmasse modifizieren werden. Hierzu gehören die Polyäthylenglykole, Fett- und die Teilchen des Reinigungsmittels zu einem korn- säurealkohole mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen, Steapakten, bindigen Riegel verbinden konnte. Als Bei- 30 rinsäure, mit Mineralöl vermischte Fettsäurealkanolspiele für die bindenden und weichmachenden Mittel aminverbindungen, Laurylisopropanolamin, Polyäthyseien mehrwertige Alkohole, die teilweise mit gesättig- lenglykol-(4000)-Monostearat. Nach dem Vermischen ten Fettsäuren verestert sind, und andere ölbildende wird die Masse zu Bändern gemahlen, die makrosko-Stoffe, wie höhere Alkohole, Wachse und natürliche pisch homogene Zusammensetzungen aufweisen. Diese Vaseline, genannt. 35 werden dann in einer Strangpresse unter Druck ver-

Es ist auch bereits ein Waschmittelstück bekannt, dichtet, wobei eine Temperatur von 24 bis 52° C ausdas aus Ammoniumalkylsulfonaten mit 12 bis 16 Koh- reichend ist. Aus der Presse wird die Masse in Form lenstoffatomen im Alkylrest besteht, wobei diese einer zusammenhängenden Stange ausgepreßt, die Salze aus einem einzigen Ammoniumalkylsulfonat oder darauf in entsprechende Stücke geschnitten wird, aus aus einem Gemisch von Ammoniumalkylsulfonaten, 4° denen die gewünschten Riegel geformt werden köndie sich um nicht mehr als 3 Kohlenstoffatome unter- nen. Etwas Wasser geht während des Herstellungsscheiden, bestehen können. Verfahrens verloren; wird in der beschriebenen Art

Es ist ferner ein Waschmittelstück bekannt, das aus vorgegangen, so weisen die Sulfonatriegel einen Feuch-Kaliumalkylsulfonaten mit 8 bis 20 Kohlenstoff- tigkeitsgehalt von etwa 5 bis 15 % auf. atomen im Alkylrest besteht. 45 Ein besonders vorteilhafter zusätzlicher Bestandteil

Es ist weiterhin ein Waschmittelstück bekannt, das ist ein in Wasser lösliches Alkylbenzolsulf onat in einer aus zwei Bestandteilen, nämlich Ammoniumalkylsulfo- Menge von etwa 5 bis 50 Molprozent, vorzugsweise naten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest etwa 20 Molprozent, bezogen auf Alkylsulfonat und und Alkylsulf onaten von beispielsweise Natrium, Alkylbenzolsulf onat. Das Alkylbenzolsulf onat kann Calcium oder Magnesium mit 8 bis 20 Kohlenstoff- 50 durch Alkylierung von Benzol durch eine Alkylgruppe atomen im Alkylrest, besteht. mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen hergestellt werden;

Es wurde jedoch bisher für unmöglich gehalten, ein ein typisches Beispiel ist Natriumdodecylbenzolsulfobrauchbares Waschmittelstück allein aus Natrium- nat, wobei der Dodeeylrest ein Propylentetrameres, ein alkylsulfonaten zu erhalten. Es war daher über- Butylentrimeres oder ein geradkettiges Dodecen-1 oder raschend, daß das erfindungsgemäße Waschmittel- 55 Dodecen-2 sein kann. Nach der Alkylierung wird das stück besonders gute und brauchbare Eigenschaften Alkylat sulfoniert und die entstandene Alkylbenzolaufweist. So ist beispielsweise der Aufweichverlust des sulfonsäure mit einer geeigneten Base, z. B. Natriumerfindungsgemäßen Waschmittelstückes bedeutend ge- hydroxyd oder Magnesiumhydroxyd, neutralisiert, ringer als bei den bekannten Waschmittelstücken. Wie bereits erwähnt, kann die die Nebenkette bil-

Auch schäumt es gut, selbst in hartem Wasser, und 60 dende Alkylkomponente des Alkylbenzolsulfonats nutzt sich nicht schnell ab. Ferner ist es nicht klebrig sehr unterschiedlich sein. Trimere, Tetramere, Penta- und unschädlich für den menschlichen Körper. mere und Hexamere von Propylen sind leicht erhält-

Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkylsulfonate liehe Stoffe, die bei der Bildung der Alkylbenzolsulfolassen sich nach bekannten Verfahren herstellen, nate verwendet werden können. Diese Nebenketten unter anderem durch Anlagerung freier Radikale von 65 haben eine sehr verzweigte Struktur und enthalten im Natriumbisulfit an ein entsprechendes Olefin oder wesentlichen keine geradkettigen Gruppen. Zu den Olefingemisch. Nebenketten-Alkylierungsmitteln, die eine mehr gerad-

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Paraf- kettige Struktur ergeben, gehören bestimmte chlo-

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rierte Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Kerosin der Riegel wurden geglättet und auf die endgültigen

und Olefin, die beim Kracken von Paraffin, Petro- Abmessungen von 6,3 ■ 3,9 · 1,9 cm gebracht. Vor der

leumdestillaten und im Fischer-Tropsch-Verfahren an- Prüfung wurden die Riegel unter atmosphärischen

fallen. Die Alkylnebenkette wird mit einem der be- Bedingungen 1 Woche gelagert, wobei alle Seiten der

kannten Kondensationsmittel, wie HF oder BF₃, wo- 5 Luft ausgesetzt waren. Darauf wurden die Riegel

bei HF bei Propylenpolymeren besonders bevorzugt nach den beschriebenen Verfahren unter Erzielung der

wird, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Phosphor- folgenden Ergebnisse untersucht:

pentoxyd oder Aluminiumchlorid, das sich besonders Verlust durch Aufweichen 9,2 g

zur Kondensation chlorierter Kohlenwasserstoffe mit Geschwindigkeit der Schaum-Benzol eignet, mit dem Benzolkern kondensiert. io bildung 29 Striche

Ein bevorzugtes Alkylbenzolsulfonat enthält als Abnutzungsgeschwindigkeit '.'. 20,5 g/100 Striche

Alkylgruppe einen Polypropylenrest. Härte 4,3

In den folgenden Beispielen wird das Sulfonat zu

einer homogenen Zusammensetzung vermählen und Beispiel 2

mit 10 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die or- 15 Riegel aus Cie-Cao-Natriumparaffinsulfonat und

ganischen Sulfonate, stranggepreßt. Darauf wird die Wasser

Masse durch Pressen in einer herkömmlichen Seifen- _Es _maaß _{im wesentlichen das leiche} Verfahren wie

negelpresse ™ Riegeln geformt; die Riegel hatten em _{im Bd id χ angewandt) mit der} Abänderung jedoch,

Gewicht von 55 bis 90 g und eine ungefähre Abmessung _{daß eiQ Natriumparaffinsu}i_fonatgemi_{sch mit} ^Ji_{5 bis}

von 54.7,3.1,9 cm. Die Riegel werden dann zu 20 ₂0 Kohlenstoffatomen, wobei die Molekülarten etwa ^ ³⁹°™ S^r°?^e£ ^St"^{cken z}ff^hmtt^ "f ^dJf

^ ³'⁹°™ S^r _t°?^e£ ^St"^{cken z}ff^hmtt^ "f ^dJf gleichmäßig enthalten waren, an Stelle des Sulfonat-

Flachen geglättet. Der Wassergehalt wird bei den ab- ^_{1168 mit 10 bis 20} Kohlenstoffatomen verwendet

gefallenen Spanen bestimmt. Vorder Untersuchung _wurde_ _{Fd de Untersuchungsergebnisse} ^_6n

werden sie 1 Woche im Zimmer bei Zimmertempe- erzielt*

ratur und -bedingungen liegengelassen, wobei alle 25 _ΛΓ , ' , _1A.., _nn

Seiten der Luft ausgesetzt sind. Verlust durch Aufweichen 0,7 g

Die Härte des Riegels wird unter Anwendung des Geschwindigkeit der Schaum-

in ASTM D-217 beschriebenen Verfahrens bestimmt. . ^blldung / ': * j: V "· T^ , μ™ ο · u

Die Härte des Riegels wird gemessen durch die Tiefe Abnutzungsgeschwindigkeit 17,3 g/100 Striche

in Vio ^mmJ die ein genormter Kegel bei einer Tempe- 30 "-arte 1,6

ratur von 25⁰C in die Probe eindringt. Die Härte Wie aus den Beispielen 1 und 2 hervorgeht, wird

eines synthetischen Riegels, die in den Bereich von etwa durch Verwendung von Natriumparaffinsulfonat mit

2 bis 20 fällt, wird als befriedigend angesehen. 15 bis 20 Kohlenstoffatomen an Stelle eines 10 bis

Andere Eigenschaften des Riegels, wie Geschwindig- 20 Kohlenstoffatome enthaltenden SuIfonats der Verkeit der Schaumbildung und Abnutzungsgeschwindig- 35 lust durch Auf weichen praktisch ausgeschaltet. Überrakeit, werden nach dem Verfahren von P. B e c k e r schenderweise erfolgt diese Verbesserung, ohne daß die und R. E. C ο m ρ a, J. A. O. C. S., Bd. 34, S. 53, Geschwindigkeit der Schaumbildung nachläßt, wie es 1957, bestimmt, gemäß dem ein auf einem sich hin- bei einem Reinigungsmittel mit einem höheren MoIe- und herbewegenden Arm befestigter Schwamm über kulargewicht zu erwarten gewesen wäre. Auch die eine glatte Oberfläche des Riegels streicht und dann 40 Abnutzungsgeschwindigkeit wurde verbessert,
in ein 3,8 1 fassendes Gefäß eintaucht, das Wasser mit Diese verringerten Verluste durch Aufweichen bei einem gewünschten Härtegrad enthält (gewöhnlich Reinigungsriegeln, die Natriumparaffinsulfonat mit 50 Teile je Million Teile als CaCO₃). Hat der Schwamm 15 bis 20 Kohlenstoffatomen gegenüber Riegeln, die ausreichend Reinigungsmittel in das Wasser gebracht, Natriumparaffinsulfonat mit 10 bis 20 Kohlenstoffso daß ein beständiger Schaum entsteht, der die Ober- 45 atomen enthalten, wird, wie die nachfolgenden Beifläche vollständig bedeckt, wird die Anzahl der spiele zeigen, auch nicht durch Anwesenheit anderer Striche notiert. Die Abnutzungsgeschwindigkeit ist Bestandteile beeinträchtigt,
das Gewicht der Menge (in Gramm ausgedrückt), die Beisoiel3
bei 100 Strichen vom Riegel abgerieben wurde.

Die Bestimmung des durch Aufweichen bedingten 50 Riegel aus Qo-Cao-Natriumparaffmsulfonat,
Verlustes erfolgt, indem die beschnittene Riegelfläche Natriumalkylbenzolsulfonat und Wasser

17 Stunden in einem 50 ecm Wasser enthaltenden 720 g Natriumparaffinsulfonat-Reinigungsmittelge-

Deckel einer Petrischale belassen wird, worauf das misch mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem die

lose Gel abgerieben und der Riegel 5 Stunden ge- Molekülarten etwa gleichmäßig vorhanden sind, wur-

trocknet wird. 55 den trocken mit 18 g Natriumalkylbenzolsulfonat ver-

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die prak- mischt, wobei die Alkylgruppe aus der Polymerisation

tische Durchführung der Erfindung. von Propylen stammte und ein mittleres Molekulargewicht von 173 aufwies (mittlerer Kohlenstoffgehalt

Beispiel 1 etwa 12). Wasser (100 g) wurde in sechs Mahlgängen

_. , «„,.,·. *<· ,,. 1 ^6o in das trockene Gemisch eingemahlen. Der gemahlene

Riegel aus C₁₀-C₂₀-Natnumparafnnsulfonat und ^_{off wurde zu Riegdn geformt Die Fer}tig_behandlung

^Wasser dieser Riegel erfolgte wie im Beispiel 1. Die gleichen

900 g eines Natriumparaffinsulfonat-Reinigungsmit- Qualitätsuntersuchungen wie in den vorhergehenden

telgemisches, dessen Alkylkette 10 bis 20 Kohlenstoff- Beispielen wurden angestellt und folgende Ergebnisse atome aufwies und in dem die Molekülarten etwa 65 erzielt:

gleichmäßig enthalten waren, wurden mit 100 g Wasser Verlust durch Aufweichen 15,3 g

vermischt und sechsmal gemahlen. Dieses Gemisch Geschwindigkeit der Schaumwurde darauf zu Riegeln gepreßt. Die Seitenflächen bildung 21 Striche

Abnutzungsgeschwindigkeit 23,3 g/100 Striche

Härte 7

Beispiel 4

5 Riegel aus Cjs-Qo-Natriumparaffinsulfonat,

Natriumalkylbenzolsulf onat und Wasser

Im wesentlichen das gleiche Verfahren wie im Beispiel 3 wurde angewandt, mit der Abänderung jedoch, daß ein Natriumparaffinsulfonatgemisch mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem die Molekülarten etwa gleichmäßig enthalten waren, an Stelle eines 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden SuIf onatgemisches verwendet wurde. Folgende Untersuchungsergebnisse wurden erzielt: *5

Verlust durch Aufweichen 7,2 g

Geschwindigkeit der Schaumbildung 19 Striche

Abnutzungsgeschwindigkeit 20 g/100 Striche

Härte 6,3

Auch hier erhält man mit 15 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltendem Natriumparaffinsulf onat geringere Verluste durch Aufweichen als bei den 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Sulfonaten. Der Verlust durch Aufweichen konnte um etwa 50% verringert werden, ohne daß die Geschwindigkeit der Schaumbildung nachließ.

Ähnliche Ergebnisse wie die in den obigen Beispielen beschriebenen wurden erzielt, wenn das Natriumalkylbenzolsulfonat eine Alkylgruppe enthielt, die von gekrackten Petroleumdestillaten oder von gekracktem Paraffin abgeleitet war.

Claims

Patentansprüche:

1. Waschmittelstück auf der Grundlage von geradkettigen, primären Alkylsulfonaten mit 8 bis 20Kohlenstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch von geradkettigen, primären Natriumalkylsulfonaten mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, 5 bis 15%, vorzugsweise 10% Wasser und weniger als 5% Natriumsulfat, bezogen auf die Alkylsulfonate, enthält.

2. Waschmittelstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 5 bis 50 Molprozent wasserlösliches Alkylbenzolsulfonat, bezogen auf Alkylsulfonat und Alkylbenzolsulfonat, enthält.