DE1617170C3 - Detergensmischung - Google Patents
DetergensmischungInfo
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- DE1617170C3 DE1617170C3 DE19661617170 DE1617170A DE1617170C3 DE 1617170 C3 DE1617170 C3 DE 1617170C3 DE 19661617170 DE19661617170 DE 19661617170 DE 1617170 A DE1617170 A DE 1617170A DE 1617170 C3 DE1617170 C3 DE 1617170C3
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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Description
40
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Detegensmischung. Insbesondere bezieht sie
sich auf eine Feinwaschdetergensmischung, Vorzugsweise in flüssiger Form, die ein synergistisch wirksames,
ternäres Gemisch von oberflächenaktiven Verbindungen enthält.
Die Bezeichnung Feinwaschprodukt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung in ihrer üblichen
Bedeutung verwendet, d. h. für ein halbspezielles Produkt, das für das Geschirrwaschen und Waschen
feiner Gewebe durch Hand bestimmt ist. Die Bezeichnung wird auch zur Differenzierung zwischen
dieser Klasse von Produkten und den in Standard- und Automat-Waschmaschinen verwendeten Hochleistungswaschmitteln
benutzt, deren zufriedenstellende Leistung im wesentlichen von der Verwendung großer Mengen verschiedener Typen von Zusätzen,
wie schaumfördernden Mitteln, Detergensaufbaustoffen, komplexbildenden Mitteln und anderen Bestandteilen
abhängt.
Damit ein reinigend wirkendes Produkt auf dem Anwendungsgebiet der Feinwäsche wirksam ist, soll
es die folgenden Eigenschaften aufweisen. Ein solches Produkt soll als Netzmittel wirken, um fetten Schmutz
zu lösen und zu emulgieren, sowie dazu beizutragen, denselben von verschmutzten Gegenständen zu entfernen,
insbesondere von schmutzigem Geschirr. Die reinigend wirkende Mischung soll befähigt sein, den
einmal von den zu waschenden Gegenständen entfernten Schmutz zu dispergieren und zu suspendieren,
damit sich der Schmutz auf den Gegenständen nicht wieder abscheidet. Außerdem ist es eine der wichtigsten
Voraussetzungen für eine Feinwaschgeschirrwaschmischung, daß sie rasch eine reichliche Menge
stabilen. Schaums bilden kann. Bei Anwendungsgebieten, wie dem Waschen von Geschirr und feinen
Geweben, ist es aus ästhetischen Gründen wichtig, eine Schaumdecke über der Oberfläche der Waschlösung
vorliegen zu haben. Noch wichtiger ist es, daß die Schaumschicht oder -decke stabil genug sein soll,
damit sie während des gesamten Waschvorganges vorliegt. Die Fähigkeit einer Waschlösung, reinigend zu
wirken, wird im allgemeinen an Hand der vorliegenden Menge an Schaum beurteilt. Außerdem soll die Mischung
diese Funktionen wirksam innerhalb eines weiten Bereiches von Waschbedingungen ausüben,
wie sie üblicherweise beim Geschirrwaschen und bei Waschprozessen für feine Gewebe (Wassertemperatur,
Wasserhärte, Schmutztyp, Schmutzbeladung usw.) vorkommen. Besondere Beachtung muß dem Umstand
geschenkt werden, daß eine Geschirrwaschmischung, auch wenn sie oft und lange mit der Haut
in Berührung kommt, gegenüber der Haut eine milde Wirkung aufweisen soll. Ferner ist es wünschenswert,
daß eine als flüssiges Produkt angesetzte Detergensmischung über einen weiten Bereich von Lagerbedingungen
ein physikalisch stabiles System liefern soll. Wirtschaftliche Erwägungen können bei der Herstellung
dieses Typs von Mischungen ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.
Es sind nur wenige Detergensmischungen bekannt, die jeden der vorstehend angegebenen Vorteile aufweisen.
Die bekannten Mischungen sind üblicherweise auf Grund der Kosten der betreffenden Materialien
ungewöhnlich teuer.
Zur Gewinnung von Mischungen, die alle diese oben angegebenen Vorteile aufweisen, sind einerseits
Versuche durchgeführt worden, um neue Verbindungen mit den notwendigen Kennmerkmalen zu
synthetisieren. Ein Weg zur Erreichung dieses Zieles besteht darin, bekannte Detergensverbindungen zu
kombinieren, in der Hoffnung, synergistische Mischungen solcher Verbindungen zu entdecken. Wegen
des Fehlens von Informationen, die als Leitfaden solcher Erforschungen an Mischungen von Detergenzien
dienen könnten, stellen sich Fortschritte auf diesem Gebiet nur sehr langsam ein. Die vorliegende
Erfindung stellt eine bemerkenswerte Ausnahme dar, da sie auf einer neuen synergistischen Kombination
oberflächenaktiver Verbindungen beruht.
Allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Detergensmischung, insbesondere in flüssiger
Form, zu schaffen, die die vorstehenden Eigenschaften und einzelne von ihnen in hervorragendem
Maße aufweist, insbesondere bezüglich der Schaumbildung. Somit wird gemäß der Erfindung in erster
Linie eine flüssige Feinwasch-Detergensmischung geschaffen, die ein synergistisches Gemisch oberflächenaktiver
Verbindungen verkörpert, dessen Leistungsmerkmale es insbesondere für Geschirrwaschzwecke
und zum Waschen feiner Gewebe wertvoll machen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine stark
schäumende flüssige Feinwaschmischung zu schaffen, die im wesentlichen aus einer synergistischen Mi-
schung von Detergenzien in einem wässerigen Träger besteht.
In der Figur der Zeichnung sind graphisch Daten angegeben, welche die synergistischen Schaumbildungsergebnisse
darstellen, die durch die verbesserten flüssigen Feinwaschdetergensmischungen gemäß der
vorliegenden Erfindung ermöglicht werden.
Es wurde gefunden, daß eine verbesserte Detergensmischung, die insbesondere für Geschirrwaschzwecke
und zum Reinigen feiner Gewebe geeignet ist, hergestellt werden kann, die ein synergistisches ternäres Gemisch
von zwei anionischen Detergensmaterialien und einer zwitterionischen oberflächenaktiven Verbindung verkörpert.
Die drei Bestandteile werden demgemäß in kritischen Anteilen und Prozentsätzen gemischt. Insbesondere
enthält die synergistische Mischung gemäß der vorliegenden Erfindung
Detergens (I)
Detergens (I)
von etwa 12 bis etwa 60% eines Detergens (I), das eine Mischung von etwa 30 bis etwa 70%
Komponente A, von etwa 20 bis etwa 70% Komponente B und von etwa 2 bis etwa 15%
Komponente C ist, worin:
a) Die Komponente A ein Gemisch von Doppelbindungsstellungsisomeren
der wasserlösliehen Salze von Alken-1-sulfonsäuren ist,
die etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten, wobei diese Mischung von Stel-
ϊ lungsisomeren etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsprozent
eines α,/3-ungesättigten Isomers, etwa 30 bis etwa 70% eines fty-ungesättigten
Isomers, etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent eines ^-ungesättigten Isomers und etwa 5
bis etwa 10 Gewichtsprozent eines <5,f-ungesättigten Isomers enthält;
b) die Komponente B eine Mischung eines wasserlöslichen Salzes von bifunktionell substituierten,
Schwefel enthaltenden, gesättigten aliphatischen Verbindungen ist, die etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten, wobei
die funktionellen Einheiten Hydroxy I- und Sulfonatradikale sind; das Sulfonatradikal
ist dabei immer am endständigen Kohlenstoffatom gebunden und das Hydroxylradikal
an ein Kohlenstoffatom, das wenigstens 2 Kolenstoffatome vom endständigen Kohlenstoffatom
entfernt ist; und
c) die Komponente C eine Mischung ist, die 30 bis 95% wasserlösliche Salze von Alkendisulfonaten
mit einem Gehalt von etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen und etwa 5 bis etwa 70% wasserlösliche Salze von Hydroxydisulfonaten
mit einem Gehalt von etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen enthält,
wobei die Alkendisulfonate eine Sulfonatgruppe an ein endständiges Kohlenstoffatom
und eine zweite Sulfonatgruppe an ein inneres Kohlenstoffatom, das nicht mehr als etwa 6 Kohlenstoffatome von dem endständigen
Kohlenstoffatom entfernt ist, gebunden enthalten und wobei die Alkendoppelbindung
zwischen dem endständigen Kohlenstoffatom und etwa dem siebenten Kohlenstoffatom liegt, während die Hydroxydisulfonate
gesättigte aliphatische Verbindungen mit einem Sulfonatradikal an einem endständigen Kohlenstoffatom, einer
zweiten Sulfonatgruppe an einem inneren Kohlenstoffatom, das nicht mehr als etwa
6 Kohlenstoffatome von dem endständigen Kohlenstoffatom entfernt ist, und einer Hydroxylgruppe sind, welch letztere an
ein Kohlenstoffatom gebunden ist, das nicht mehr als etwa 4 Kohlenstoffatome von der
Stelle der Bindung der zweiten Sulfonatgruppe entfernt liegt;
Detergens (II)
Detergens (II)
von etwa 6 bis etwa 50% Detergens (II), das ein Alkalischwefelsäureester eines Alkyläthoxylats
mit etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen im Alkylteil und 1 bis etwa 5 Mol Äthylenoxyd ist;
Detergens (III)
von etwa 15 bis etwa 74% Detergens (III), das eine zwitterionische, quaternäre Ammoniumverbindung
der allgemeinen Formel
R2
R1-N-CH2-R4-SO3
R1-N-CH2-R4-SO3
ist,
worin R1 ein 12 bis 14 Kohlenstoffatome enthaltendes
Alkylradikal, R2 und R3 jeweils
Methyl, Äthyl oder Hydroxyäthyl, R4 ein 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkylenradikal
und Z Wasserstoff oder Hydroxyl bedeutet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Detergensmischung, die etwa 18
bis etwa 36% des Detergens (I), etwa 10 bis etwa 36% des Detergens (II) und etwa 28 bis etwa 54% des Detergens
(III) enthält.
In einem vollständigen flüssigen Detergensansatz wird das synergistische ternäre Gemisch im allgemeinen
vermischt mit Wasser verwendet. Das aktive synergistische Gemisch enthält etwa 10 bis
etwa 50 Gewichtsprozent der Mischung, wobei der Rest von etwa 50 bis etwa 90% Wasser ist. Der bevorzugte
Gewichtsprozentbereich für die synergistische Mischung in einem flüssigen Ansatz beträgt etwa 20
bis etwa 40%, während der Rest (60 bis 80%) Wasser ist.
Die beiden mit Detergens (I) und Detergens (II) bezeichneten Komponenten des synergistischen ternären
Gemisches sind anionische, oberflächenaktive Materialien, und die dritte Komponente, Detergens
(III), ist eine zwitterionische Verbindung. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es notwendig,
daß nicht nur die vorstehend angegebenen Prozentsätze angewendet werden, sondern es ist auch wesentlich,
daß ein kritisches Gleichgewicht zwischen dem kombinierten Gesamtgehalt der beiden anionischen
Verbindungen und der zwitterionischen Verbindung in der vollständigen Mischung vorliegt.
Somit muß das Gewichtsverhältnis der kombinierten anionischen Verbindungen, Detergens (I) und
Detergens (II), zur zwitterionischen Verbindung, Detergens (III), im Bereich von etwa 1:3 bis etwa 6:1
und vorzugsweise zwischen etwa 1:1 und etwa
2,5:1 liegen.
Es ist ferner notwendig, ein kritisches Gewichtsverhältnis zwischen jedem der beiden anionischen
Glieder in dem synergistischen ternären System gemäß der Erfindung aufrechtzuerhalten. Detergens (I)
und Detergens (II) sollen in einem Gewichtsverhältnis von Detergens (I) zu Detergens (II) von etwa 10:1
bis etwa 1:4 und vorzugsweise innerhalb eines
Gewichtsverhältnisses von etwa 6:1 bis etwa 1:2 angewendet werden.
Werden diese vorgeschriebenen Gewichtsverhältnisse in den vollständigen Mischungen nicht verwirklicht„so
werden die synergistischen Schaumeigenschaften nicht erhalten.
Ein Beispiel einer hochschäumenden, flüssigen Feinwaschdetergensmischung
gemäß der vorliegenden Erfindung enthält von etwa 10 bis etwa 50% eines synergistischen
ternären Gemisches, das im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilen besteht:
Detergens (I)
Detergens (I)
von etwa 12 bis etwa 60% eines Detergens (I) auf Basis C14., wie es hier beschrieben ist;
Detergens (II)
Detergens (II)
von etwa 6 bis etwa 50% eines Alkalisalzes des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats
von Kokosnußfettalkoholen und
Detergens (III) ;
von etwa 15 bis etwa 74% 3-(N,N-Dimethyl-N - alkylammonio) - 2 - hydroxypropan -1 - sulfonat,
wobei sich die Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols ableitet,
worin das kombinierte Gewichtsverhältnis von Detergens (I) plus Detergens (II) zu Detergens (III) im Be-. reich von etwa 1:3 bis etwa 6:1 liegt, sowie 50 bis
worin das kombinierte Gewichtsverhältnis von Detergens (I) plus Detergens (II) zu Detergens (III) im Be-. reich von etwa 1:3 bis etwa 6:1 liegt, sowie 50 bis
90% Wasser. ....
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die allgemeinen
Komponenten des Detergens (I) in den folgenden • Prozentbereichen vorliegen, nämlich von etwa 35 bis
etwa 65% der Komponente A, von etwa 25 bis etwa 60% der Komponente B und von etwa 3'bis etwa
12% der Komponente C. . - - - ;- Ϊ *^;
Komponente A besteht im wesentlichen aus den folgenden Verbindungen in den vorgeschriebenen
Bereichen. ' : '
Zulässiger Bereich % |
Bevorzugter Bereich % |
|
CH3(CH2)* — CH2CH2CH2CH = CHSO3M CH3(CH2)* — CH2CH2CH = CHCH2SO3M CH13(CH2)* — CH2CH = CHCH2CH2SO3M CH3(CH2)* — CH — CHCH2CH2CH2SO3M ,····· |
10 — 25 30 — 70 5 — 25 5 — 10 |
15 — 22 40 — 65 10 — 20 . 7-;9 ; |
In den vorstehenden Formeln bedeutet χ eine ganze Zahl von etwa 6 bis etwa 10, vorzugsweise von
etwa 8 bis etwa 10, und M bedeutet ein Kation, das ein wasserlösliches Salz bildet, wie Alkalimetalle, z. B.
Natrium und Kalium, und Ammonium, sowie substituierte Ammoniumverbindungen, z. B. Trialkylammonium-
und Trialkylolammoniumverbindungen. Spezielle Beispiele von substituierten Ammoniumverbindungen
sind Triäthylammonium, Trimethylammonium und Triäthanolammonium. Weitere Verbindungen
ergeben sich auf Grund des Fachwissens. Die Symbole χ und M werden auch nachstehend in
der oben angegebenen Bedeutung verwendet. Es können auch kleine Mengen anderer Doppelbindungsstellungsisomeren
vorliegen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Mischung durch Sulfonierung von
α-Olefinen mit nicht komplexem Schwefeltrioxid hergestellt
wird. Solche geringe Mengen, d. h. weniger als 10 Gewichtsprozent, ändern die ausgezeichneten Detergenseigenschaften
der Mischung nicht wesentlich.
Während Komponente A eine Mischung von gewissen ungesättigten isomeren aliphatischen Verbindungen
ist, besteht Komponente B aus einer Mischung von gesättigten aliphatischen Verbindungen. Ein geringer
Grad von Unsättigung kann in dieser Mischung vorhanden sein, aber überwiegend sind alle Verbindungen
gesättigt. Die Bifunktionalität dieser Alkanverbindungen ist auf das Vorliegen einer Hydroxylgruppe
und eines Sulfonatradikals im gleichen Molekül zurückzuführen. Es wurde gefunden, daß das
Sulfonatradikal am endständigen Kohlenstoffatom vorliegen muß. Es wurde ferner gefunden, daß die
Lage der Hydroxylgruppe . in den Verbindungen, welche in der Komponente B enthalten sein können,
ein besonders wichtiger Faktor ist. Wenn beispielsweise die bifunktionellen Gruppen, d. h. die Hydroxylgruppe
und das Sulfonatradikal, an benachbarte Kohlenstoffatome gebunden sind, so werden die wertvollen
Detergens- und Schaumeigenschaften der Verbindungen der Komponente B wesentlich vermindert.
Dies ist insbesondere zutreffend, wenn die α- und ß-Kohlenstoffatome die beiden Bindungsstellen darstellen.
Die kritische Strukturanordnung, die in den als Detergens wirksamen Verbindungen vorliegen
muß, besteht darin, daß das Sulfonatradikal in der α-Stellung vorhanden sein muß und die Hydroxylgruppe
an ein Kohlenstoffatom gebunden sein muß, das wenigstens 2 Kohlenstoffatome davon entfernt
ist, beispielsweise an das 3., 4. oder 5. Kohlenstoff-.'atom, d.h. an die γ-, δ- oder ε-Kohlenstoffatome.
Mit anderen Worten soll das Kohlenstoffatom, an welches die Hydroxylgruppe gebunden ist, von dem
das Sulfonatradikal tragenden Kohlenstoff durch wenigstens eine Methylengruppe entlang der aliphatischen
Kette getrennt sein.
Somit besteht die Komponente B aus einem Gemisch der folgenden bifunktionell-substituierten, gesättigten,
aliphatischen Verbindungen:
Bevorzugter Bereich
%
%
CH3(CH2)* — CH2CH2CH(OH)CH2Ch2SO3M
CH3(CH2)* — CH2CH(OH)CH2CH2CH2So3M
CH3(CH2)* — CH(OH)CH2CH2CH2CH2So3M
CH3(CH2)* — CH2CH(OH)CH2CH2CH2So3M
CH3(CH2)* — CH(OH)CH2CH2CH2CH2So3M
10 — 90
10 — 90
10 — 90
10 — 90
10 — 90
25 — 75
25 — 75
25 — 75
25 — 75
25 — 75
509607/294
Die Werte für χ und M sind oben angegeben worden.
Komponente B kann auch geringe Mengen, beispielsweise weniger als 10%, von Verbindungen enthalten,
worin die Hydroxylgruppe anderswo längs der Kohlenstoffkette gebunden ist, z. B. an das
6. Kohlenstoffatom, ohne daß eine wesentliche Änderung der Gesamtdetergenseigenschaften der Mischungen
eintritt. Die 3-, 4- und 5-Hydroxy-n-alkylsulfonatverbindungen,
wie sie oben veranschaulicht sind, sind bevorzugte Bestandteile der Komponente B.
In diesem Zusammenhang wurde auch festgestellt, daß eine /f-Hydroxy-n-alkylsulfonatverbindung als
Detergensverbindung nicht zufriedenstellend ist. Sie ist nicht nur kein gutes Detergens, sondern stellt
überraschenderweise eine Belastung für das Detergenssystem dar. Aus diesem Grunde soll die Menge einer
solchen Verbindung oder einer Mischung von /i-Hydroxy-n-alkylverbindungen
auf einem Minimum gehalten werden. Es wird jedoch bemerkt, daß geringe Mengen der /if-Hydroxy-n-alkylsulfonatverbindungen
in den synergistischen Mischungen gemäß der Erfindung toleriert werden können, vorausgesetzt, daß
die Komponenten A, B und C des Detergens (I) ansonsten die wesentlichen, hier beschriebenen Bestandteile
in den angeführten Anteilen und Prozentsätzen enthalten.
Die Alkendisulfonate sollen vorzugsweise etwa 40 bis etwa 80% der hochpolarfunktionell substituierten,
aliphatischen Verbindungen enthalten, welche die Komponente C ausmachen. Diese Alkendisulfonate
sollen vorzugsweise etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten. Wie oben angeführt, ist eine Sulfonatgruppe
an das endständige Kohlenstoffatom gebunden. Die zweite Sulfonatgruppe ist an ein inneres Kohlenstoffatom
gebunden, das nicht mehr als etwa 6 Kohlenstoffatome entfernt von dem endständigen Kohlenstoffatom
liegt. Mit anderen Worten kann die zweite sulfonatfunktionelle Gruppe an das zweite bis etwa
siebente Kohlenstoffatom gebunden sein. Die Komponente C kann auch geringe Mengen der Verbindungen
enthalten, in welchen die zweite Sulfonatgruppe weiter innen als das siebente Kohlenstoffatom
gelegen ist, wie z. B. am achten Kohlenstoffatom usw. Es ergibt sich jedoch kein offensichtlicher Vorteil,
wenn diese zuletzt genannten Verbindungen in der Mischung enthalten sind. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform soll der größere Teil, das sind etwa 60 bis etwa 95% der Alkendisulfonate, aus 1,2- und
1,3-Disulfonaten zusammengesetzt sein.
Die Alkendoppelbindung kann zwischen dem endständigen Kohlenstoffatom und etwa dem siebenten
Kohlenstoffatom liegen; solche ungesättigten Stellen umfassen z. B. ungesättigte Stellen in den Stellungen
α,β; β,γ; γ,δ;
<5,ί··; *·, ζ und ζ,η. Vorzugsweise soll die
Doppelbindung zwischen dem zweiten und sechsten Kohlenstoffatom liegen. Zu bemerken ist, daß die
Alkendoppelbindung auch mehr innen angeordnet sein kann als zwischen den C^-Kohlenstoffatomen,
wodurch sich jedoch kein offensichtlicher Vorteil ergibt.
Es kann somit ersehen werden, daß die Alkendisulfonate der Komponente C die polyfunktionelle
Kombination einer Doppelbindung und 2 Sulfonatgruppen in einer wichtigen strukturellen Beziehung
enthalten. Die als Bestandteile des Alkendisulfonatanteils der Komponente C bevorzugten Verbindungen
sind 2-Alken-l,2-disulfonat; 3-Alken-l,2-disulfonat; und 4-Alken-l,2-disulfonat der 1,2-Disulfonattypen;
und 3-Alken-l,3-disulfonat; 4-Alken-l,3-disulfonat; und 5-Alken-l,3-disulfonat der 1,3-Disulfonattypen.
Die Alkengruppe kann von etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome und vorzugsweise etwa 14 bis 16 Kohlenstoffatome
enthalten. Die Natrium- und Kaliumsalze dieser Verbindungen werden bevorzugt.
Beispiele von Alkendisulfonatverbindungen sind die folgenden, in welchen eine Kohlenstoff-Kettenlänge
von 16 als repräsentativ ausgewählt wurde, wobei die Sulfonatbindungen in den Stellungen 1,2
und 1,3 vorliegen:
C9H19-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C=C-H
is SO3M SO3M
C9H19-CH2-CH2-CH2-CH2-CH = C CH2
SO3M SO3M
9jg222~CrI= CH ~~ CrI CH2
SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH2- CH = CH -CH2-CH CH2
SO3M SO3M
C9H19 - CH2- CH = CH -CH2-CH2-CH CH2
I I
SO3M SO3M
= CH-CH2-CH2-CH2-Ch CH2
SO3M SO3M
C9H19-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-Ch = CH
SO3M SO3M 40
Cgirlj9 Cii2~ Cri2~C.Ti2~CH.2~C = CH --CH2
SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH2-CH2- CH =C-CH2-CH2
SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH2- CH = CH -CH - CH2-CH2
I I
SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH = CH-CH2-CH - CH2-CH2
SO3M SO3M
C9H19 - CH = CH - CH2 - CH2 - CH - CH2 - CH2
SO3M
SO3M
Wie bereits oben erwähnt, enthält die Komponente C die angeführten und erläuterten Alkendisulfonate.
Sie enthält auch von etwa 15 bis etwa 70% und vorzugsweise etwa 20 bis etwa 60% wasserlösliche
Salze von Hydroxydisulfonaten mit etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen. Am endständigen
Kohlenstoffatom ist eine der Sulfonatgruppen gebunden. Die zweite Sulfonatgruppe kann an ein
; inneres Kohlenstoffatom gebunden sein, das nicht
'. mehr als etwa 6 Kohlenstoffatome vom endständigen i Kohlenstoffatom entfernt liegt. Die erforderliche Hydroxygruppe
ist an ein endständiges Kohlenstoffatom gebunden, das nicht mehr als etwa 4 Kohlenstoffatome
entfernt von der Bindungsstelle der zweiten i Sulfonatgruppe liegt.
I Die bevorzugten Bindungsstellen für die Hydroxygruppe beim 1,2-Disulfonattyp sind das vierte und
fünfte Kohlenstoffatom, wobei sich 4-Hydroxyalkan-1,2-disulfonate
und 5-Hydroxyalkan-l,2-disulfonate i ergeben. Die bevorzugten Bindungsstellen für die
: Hydroxygruppe sind bei den 1,3-Disulfonaten das
fünfte und sechste Kohlenstoffatom, wobei sich 5-Hydroxyalkan-l,3-disulfonate und 6-Hydroxyalkan- '5
ι 1,3-disulfonate ergeben. Die Alkankohlen Wasserstoffe
j sind solche mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen. Gemäß j einer bevorzugten Ausführungsform soll der über-ί
wiegende Anteil, d. h. etwa 60 bis etwa 95% der ■ Hydroxydisulfonate aus 1,2- und 1,3-Disulfonaten
ι zusammengesetzt sein.
; So sind z. B. die folgenden Verbindungen in Betracht
^ zu ziehen. Auch hier ist wieder eine 1,2- und 1,3-Di-V
sulfonatverbindung mit 16 Kohlenstoffatomen als j repräsentativ dargestellt.
I C9H1^ - CH2-CH2-CH2-CH2-CH - CH CH2
OH SO3M SO3M C9H19 - CH2-CH2-CH2-CH - CH2-CH — CH2
OH SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH2-CH - CH2-CH2-CH — CH2
OH SO3M SO3M
35
45
C9H19 - CH2-CH - CH2-CH2-CH2-CH — CH2
OH SO3M SO3M
C9H19-CH2-CH2-CH2-CH-CH-CH2-Ch2
OH SO3M SO3M C9H19 - CH2 - CH2 - CH - CH2-CH - CH2-CH2
OH SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH - CH2-CH2-CH - CH2-CH2
OH SO3M SO3M
55 C9H19 - CH - CH2-CH2-CH2-CH - CH2-CH2
OH SO3M SO3M
60
C9H19 - CH2-CH - CH2-CH - CH2-CH2-CH2
OH SO3M SO3M
C9H19 - CH2-CH - CH2-CH - CH2-CH2-CH2
C9H19 - CH2-CH2-CH - CH2-CH - CH2-CH2
SO3M OH SO3M
C9H19 - CH - CH2-CH2-CH2-CH - CH2-CH2
SO,
OH
Es wird angenommen, daß eine sekundäre, polare Gruppe, wie in den Komponenten B und C, die in
kritischem Abstand von einer endständig gebundenen, polaren Gruppe in einem Detergensmolekül gebunden
ist, die Kristallgitterstruktur in solcher Weise beeinflußt, daß dadurch eine wesentliche Verbesserung
der Löslichkeitsmerkmale der Verbindung eintritt. Da dies jedoch nicht sicher ist, stellt diese Annahme
nur eine mögliche Erklärung der außergewöhnlichen Detergenseigenschaften der Mischungen gemäß der
Erfindung dar.
Das hier beschriebene Detergens (I) kann auf beliebig geeignete Weise hergestellt werden, soweit dabei
die obigen Angaben berücksichtigt werden. Beispielsweise kann jeder der Bestandteile gesondert synthetisiert
und dann in den angegebenen Anteilen gemischt werden. Anderseits ist es möglich, die Mischungen
gemäß der Erfindung nach einem neuen Verfahren herzustellen, wie es in der USA.-Patentanmeldung
Seriennummer 423 292 vom 4. Januar 1965 (österreichische Patentanmeldung vom gleichen Tage, interne
Rollennummer 32 925) beschrieben ist. " ■
Falls die einzelnen Komponenten des Detergens (I) gesondert synthetisiert werden sollen, ist es möglich,
gemäß der nachstehend angeführten Verfahrensweise vorzugehen. Es können jedoch auch irgendwelche
andere geeignete Methoden benutzt werden. Das Symbol R, wie es in der folgenden Gleichung benutzt
ist, stellt ein aliphatisches Kohlenwasserstoffradikal dar, welches die Ergänzung auf eine Gesamtkohlenstoffatomzahl
im Molekül zwischen etwa 12 und etwa 16 ergibt. Die aliphatischen, α,/3-ungesättigten,
Sulfonat enthaltenden Verbindungen der Komponente A können bequem durch Chlorwasserstoffabspaltung
aus 2-Chlorsulfinsäurederivaten erhalten werden. Eine nähere Erörterung eines geeigneten
Herstellungsweges ist in einem Aufsatz in Journal of Organic Chemistry, Vol. 1949, S. 46, enthalten. Der
erste Schritt dieser Synthese ist eine Reaktion zwischen einem langkettigen Epoxyd und Natriumbisulfit zur
Bildung eines 2-Hydroxy-l-sulfonatderivats des speziellen
eingesetzten langkettigen Epoxyds. Dieses Reaktionsprodukt wird mit Phosphorpentachlorid zur
Herstellung des vorerwähnten 2-Chlorsulfinsäurederivats
kondensiert, das wieder mit Natriumcarbonat unter Bildung einer α,/3-ungesättigten Verbindung zur
Reaktion gebracht wird.
Die anderen bevorzugten Doppelbindungsstellungsisomeren
der Komponente A, d. h. die β,γ-,'γ,δ- und <5,f-Isomeren, können durch thermische Wasserabspaltung
aus Hydroxysulfonaten hergestellt werden. Nach der folgenden Reaktion führt die thermische
Wasserabspaltung beim Natriumsalz von 3-Hydroxysulfonat zu einem Reaktionsgemisch, das das ß,y-lsomer
und das y,(5-Isomer enthält.
RCH2CH(OH)CH2CH2SO3Na
65 —H, O
RCH2CH=CHCH2SO3Na
SO3M
OH
SO,M
RCH=CHCH2CH2SO3Na
Auf ähnliche Weise kann eine Reaktionsmischung einer γ,δ- und einer (5,£-Doppelbindungsisomerverbindung
durch Verwendung eines 4-Hydroxysulfonats als Ausgangsmaterial hergestellt werden:
RCH2CH(OH)CH2CH2CH2SO3Na
-H2O
RCH2CH=CHCH2CH2SO3Na
RCH=CHCH2CH2CH2SO3Na
IO
Die vorstehende Synthese der Doppelbindungsstellenisomeren folgt eng der bekannten Wasserabspaltung
aus einem organischen Alkohol, wie er
beispielsweise in Whitmore's Organic Chemistry, 2. Ausgabe, S. 39 bis 41, erwähnt ist.
Es besteht kein Erfordernis, das Reaktionsprodukt der beiden Wasserabspaltungsreaktionen zu isolieren.
Das Reaktionsprodukt kann unmittelbar zu einer Detergensmischung gemäß der vorliegenden Erfindung
verarbeitet werden. Sollte es aus gewissen Gründen erwünscht sein, mit reinen Bestandteilen zu
arbeiten, so können diese auch in Reinform abgetrennt werden.
Die Hydroxysulfonate der Komponente B, wie die bevorzugten 3-, A- und 5-Hydroxyverbindungen, können
durch Addition freier Radikale an das entsprechende 3-, 4- bzw. 5-Hydroxy-l -olefin erhalten
werden:
RCH(OH)CH=CH2 + NaHSO3
Freie Radikale bildender Katalysator
RCH(OH)CH2CH2SO3Na
Natrium-3-hydroxyalkansulfonat
RCH(OH)CH2CH=CH2 + NaHSO3
-> RCH(OH)CH2CH2CH2SO3Na
Natrium-4-hydroxyalkansulfonat
Das Hydroxyolefin zur Verwendung als Ausgangsmaterial bei der vorstehend erwähnten Additionsreaktion
freier Radikale kann mittels bekannter organometallischer Reaktionen hergestellt werden, z. B. mittels eines
'Aldehyds und eines Grignardreagens, worin R' und R" organische Radikale und X ein Halogenatom sind.
Zum Beispiel
(a) R'CHO + R"MgX
Aldehyd Grignardreagens
R'CH(OH)CH=CH2
3-Hydr oxy-1 -olefin
3-Hydr oxy-1 -olefin
(b) R'CHO 4- R"MgX
Aldehyd Grignardreagens
R'C(OH)CH2CH=CH2
4-Hydroxy-1 -olefin
4-Hydroxy-1 -olefin
Eine Erörterung der Umwandlung von Hydroxy- Wie oben erwähnt, sollen die Detergens-(I)-Kompo-
olefinen, wie sie durch die vorstehenden Gleichungen (a) nenten etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome ent-
und (b) erhalten werden, in Hydroxysulfonate ist in halten. Es wird jedoch bevorzugt, Verbindungen vor-
»Bulletin of the Chemical Society of Belgium«, liegen zu haben, die 14 bis 16 Kohlenstoffatome
Vol. 64, S. 427 (1955), erschienen. 45 enthalten. Dabei ist es nicht notwendig, daß jede der
Unter Verwendung verschiedener Grignardrea- Verbindungen die gleiche Zahl von Kohlenstoff-
genzien im Rahmen der oben angeführten Reaktions- atomen enthält. Mischungen mit verschiedenen Ket-
gleichung können andere gewünschte Hydroxysul- tenlängen innerhalb des vorgeschriebenen Bereiches
fonate hergestellt werden. können verwendet werden.
Die Alkendisulfonate und die Hydroxydisulfonate, 50 Die folgende Mischung ist ein Beispiel für den
welche in Komponente C enthalten sind, können Ansatz des Detergens (I) gemäß der vorliegenden
ebenfalls gesondert, wie an sich bekannt, hergestellt Erfindung, wobei die Prozentsätze Gewichtsprozent
werden. Beispielsweise können die Hydroxydisulfonate sind und worin die Komponenten A, B und C zu-
durch Epoxydieren von Olefinsulfonsäureisomeren sammen 100% Detergens (I) ausmachen. Die für
und anschließender öffnung" des Epoxydringes mit 55 jeden Bestandteil angegebenen Prozentsätze sind Ge-
Natriumbisulfit nach üblichen Reaktionsmethoden wichtsprozent des speziellen Bestandteils in Deter-
erhalten werden. Die Hydroxydisulfonate können gens (I).
dann durch Umsetzungen an sich bekannter Art Detergens (I) kann wie folgt mit einer repräsenta-
zu den entsprechenden isomeren Alkendisulfonaten tiven Kettenlänge von 16 Kohlenstoffatomen zu-
dehydratisiert werden. sammengesetzt sein:
Komponente A
C14H29CH = CHS03 eNa® 13%
C13H27CH = CHCH2SO3 9Na* 33%
C12H25CH = CHCH2SO3 eNa® 13%
C11H23CH = CHCH2CH2CH2SO3®Na® 6%
Insgesamt 65% Komponente A
15 16
Komponente B
C13H27CH(OH)CH2CH2SO3^Na33 20%
C12H25CH(OH)CH2Ch2CH2SO3 eNa© 5%
Insgesamt 25% Komponente B Komponente C
C13H27CH = C(SO3Na)CH2SO3Na 1,0%
C12H25CH = CHCH(SO3Na)CH2SO3Na : 3,0%
CnH23 — CH = CHCH2CH(SO3Na)CH2SO3Na 0,5%
Q1H23 — CH2 — CH = C(SO3Na)CH2CH2SO3Na '. 0,5%
CnH23 — CH = CH — CH(SO3Na)CH2CH2SO3Na 0,5%
C10H21 — CH = CH — CH2 — CH(SO3Na)CH2CH2SO3Na 0,5%
Q2H25 — CH(OH) — CH2 — CH(SO3Na)CH2SO3Na 1,5%
CnH25-CH(OH)-CH2-CH2-CH(SO3Na)CH2SO3Na 1,5%
CnH25 — CH(OH) — CH2 — CH(SO3Na)CH2 — CH2SO3Na 0,5%
C10H21 — CH(OH) — CH2 — CH2 — CH(SO3Na)CH2 — CH2 — SO3Na 0,5%
Insgesamt 10% Komponente C
ν Diese Detergens-(I)-Mischung hat ausgezeichnete Detergens- und synergistische Schaumbildungseigenschaften,
wenn sie mit Detergens (II) und Detergens (III) in den hier beschriebenen Anteilen vermischt wird.
Ein weiteres veranschaulichendes Beispiel für Detergens (I) ist das folgende:
Komponente A
C14H29CH = CHSO3 9Na3 9%
C13H27CH = CHCH2SO3©Na© 34%
C12H25CH = CHCHSO3 eNa® 12%
C11H23CH = CHCH2CH2CH2S O3 0Na0 10%
Insgesamt 65% Komponente A
Komponente B
Ci3H27CH(OH)CH2CH2SO3®Na® 10%
C12H25CH(OH)CH2CH2CH2SO3 eNa© 10%
CnH23CH(OH)CH2CH2CH2CH2SO3 9NaS 3%
Insgesamt 23% Komponente B Komponente C
C10H21 — CH2 — CH2 — CH2 — CH = C(SO3Na) — CH2 — (SO3Na) 1,0%
C10H21 — CH2 — CH2 — CH = CH — CH(SO3Na) — CH2 — SO3Na 3,5%
C10H21-CH2-CH = CH-CH2-CH(SO3Na)-CH2-SO3Na 1,0%
C10H21 — CH2 — CH = CH — CH(SO3Na) — CH2 — CH2 — SO3Na 0,5%
C10H21-CH2-CH2-CH2-CH(SO3Na)-CH = CHSO3Na....: ,. 0,5%
C10H21-CH2-CH2-CH2-C(SO3Na) = CH-CH2-SO3Na 0,5%
C10H21-CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH(SO3Na)-CH2SO3Na 3,0%
C10H21 — CH2 — CH(OH) — CH2CH2 — CH(SO3Na) — CH2SO3Na 1,0%
Ci0H21 — CH2 — CH(OH) — CH2 — CH(SO3Na) — CH2 — CH2SO3Na 1,0%
Insgesamt 12% Komponente C
Diese Detergens-(I)-Mischung ergibt ausgezeichnete Detergenseigenschaften hinsichtlich Reinigungswirkung
und synergistischem Schaumeffekt in Mischung mit Detergenzien (II) und (III) wie hier beschrieben.
Nachstehend sind weitere veranschaulichende Beispiele von Detergens (I) mit Kohlenstoffkettenlängen von
12, 14 und 16 Kohlenstoffatomen angegeben und als Detergens (I) auf Basis C12, Detergens (I) auf Basis C14 und
Detergens (I) auf Basis C16 bezeichnet. Im folgenden werden diese Bezeichnungen der Einfachheit halber für
diese Mischungen benutzt werden, ohne daß alle die Bestandteile aufgezählt werden.
1) Eine aktive Detergensmischung, die hier als Detergens (I) auf Basis C12 bezeichnet wird, hat die folgende
Zusammensetzung in Gewichtsprozent.
17 18
Komponente A
C10H21CH = CHSO3 9Na* 13%
C9H19CH = CHCH2SO3 0NaS 33%
C8H17CH = CHCH2CH2SO3S1Na* 13%
C7H15CH = CHCH2CH2CH2SO3®Na® 6%
Insgesamt 65% Komponente A
Komponente B
C9H19CH(OH)CH2CH2SO3SNa* 20%
C3H17CH(OH)CH2CH2CH2SO3 0Na* 5%
Insgesamt 25% Komponente B
Komponente C
QH17CH = CHCH(SO3Na)CH2(SO3Na) 4,5%
QH15CH = CHCH(SO3Na)CH2CH2(SO3Na) 1,5%
QH17CH(OH)CH2CH(SO3Na)CH2(SO3Na) 3%
QH15CH(OH)CH2CH(SO3Na)CH2CH2(SO3Na) 1 %
Insgesamt 10% Komponente C
2) Eine Detergensaktivmischung, die hier als Detergens (I) auf Basis Cu bezeichnet ist, hat die folgende Zusammensetzung
in Gewichtsprozent:
Komponente A
C12H25CH = CHSO3®Na© 13%
' ' C11H23CH = CHCH2SO3 9Na* 33%
C10H21CH = CHCH2CH2SO3®Na® 13%
QH19CH = CHCH2CH2CH2SO3®Na® 6%
Insgesamt 65% Komponente A
Komponente B
C11H23CH(OH)CH2CH2SO3 0Na* 20%
C10H21CH(OH)CH2CH2CH2SO3 9Na* 5%
Insgesamt 25% Komponente B
Komponente C
C10H21CH = CHCH(SO3Na)CH2(SO3Na) 4,5%
QH19CH = CHCH(SO3Na)CH2CH2(SO3Na) 1,5%
C10H21CH(OH)CH2CH(SO3Na)CH2(SO3Na) 3% ξ
QH19CH(OH)CH2CH(SO3Na)CH2CH2(SO3Na). 1%
Insgesamt 10% Komponente C
3) Eine Detergensmischung, die hier als Detergens (I) auf Basis Q6 bezeichnet ist und welche die folgende Zusammensetzung
in Gewichtsprozent aufweist. Es handelt sich dabei um die Mischung des Detergens (I), die in den
nachstehend beschriebenen Versuchen verwendet wurde, wobei die Ergebnisse dieser Versuche in F i g. 1 dar- j
gestellt sind. |
i-Komponente A j
C14H29CH = CHSO3 9Na* 13% j
C13H27CH = CHCH2SO3 9Na* 33%
C12H25CH = CHCH2CH2SO3 9Na* 13%
C11H23CH = CHCH2CH2CH2SO3 9Na* 6% j
Insgesamt 65% Komponente A j
Komponente B |
C13H27CH(OH)CH2CH2S03®Na® 20% - !
Q2H25CH(OH)CH2CH2CH2SO3 9Na* 5%
Insgesamt 25% Komponente B
19 20
Komponente C
C12H25CH = CHCH(SO3Na)CH2(SO3Na) 4,5%
C11H23CH = CHCH(SO3Na)CH2CH2(SO3Na) 1,5%
C12H25CH(OH)CH2CH(SO3Na)CH2(SO3Na) 3%
C11H23CH(OH)CH2CH(SO3Na)CH2CH2(SO3Na) 1%
Insgesamt 10% Komponente C
Das zweite anionische Detergens (II), das gemäß der vorliegenden Erfindung in kritischer Mischung
mit dem vorstehend beschriebenen anionischen Detergens (I) verwendet werden kann, wird durch die
Formel
versinnbildlicht, worin R' ein Alkylradikal mit einem Gehalt von etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise etwa 12 Kohlenstoffatomen, und y eine Zahl von 1 bis etwa 5 bedeutet. M stellt ein Kation
dar, das ein wasserlösliches Salz bildet, vorzugsweise Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte
Ammoniumsalze.
Das langkettige aliphatische Radikal, R', kann etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatome enthalten, wobei
Verbindungen mit gemischten Kettenlängen innerhalb dieses Bereiches benutzt werden können. So kann das
Alkylradikal von einer natürlichen Quelle, wie dem , Mittelschnitt von destilliertem Kokosnußfettalkohol,
! herstammen, welcher aus einem Gemisch mit verschiedenen Kettenlängen besteht und wobei etwa
2% C10, 66% C12, 23% C14 und 9% C16 vorliegen.
Das bedeutende Erfordernis besteht darin, daß die Verbindungen die überwiegende Kettenlänge im C10-C14-Bereich
und vorzugsweise C12 aufweisen müssen. Geringe Mengen von Verbindungen, deren Kohlenstoffkette
geringer als 10 und höher als 14 ist, können ohne Aufgabe der gewünschten synergistischen Eigenschaften
zugelassen werden. Die Kokosnußalkylarten, wie sie oben beschrieben worden sind, stellen eine
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Diese Verbindungen stellen das sulfatierte
Produkt der Reaktion zwischen 1 Mol eines höheren Fettalkohols mit dem erforderlichen Gehalt an Kohlenstoffatomen
und 1 bis etwa 5 Mol Äthylenoxyd dar. Das Reaktionsschema für den Herstellungsweg
ist nachstehend angegeben:
ROH + yCH2
SO4 9
Na®
R'(OCH2CH2)j,SO4®Na®
Diese Verbindungen können auch durch Sulfatieren
und Neutralisieren von Alkyläthoxylaten hergestellt werden, die durch Reaktion eines Alkylbromids
mit Natriumglykolat in einem Überschuß von Äthylenglykol entstehen.
Der Wert für y in der Formel
RXCH2CH2O)11Oh
stellt eine Durchschnittszahl der Äthylenoxydeinheiten in dem Reaktionsprodukt, und keinen absoluten
Wert, dar.
ίο Beispiele solcher Verbindungen, die im Rahmen
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind das Natriumsalz des Schwefelsäureesters des
Tri - (äthylenoxyd) - kondensats einer Mischung von Kokusnußfettalkoholen; das Natriumsalz des Schwefelsäureesters
des Di-(äthylenoxyd)-kondensats von Dodecanol, das Kaliumsalz des Schwefelsäureesters
des Tetra-(äthylenoxyd)-kondensats einer Mischung von Kokusnußfettalkoholen; das Natriumsalz des
Schwefelsäureesters des Mono - (äthylenoxyd) - kondensats von Tetradecanol; das Natriumsalz des Schwefelsäureesters
des Penta - (äthylenoxyd) - kondensats von Kokusnußfettalkoholen.
Beispiele für die zwitterionischen Detergensverbindungen, die als Detergens (III) im Gemisch mit
den beiden anionischen, oben beschriebenen Detergensverbindungen zur Erzielung synergistischer Reinigungs-
und Schaumbildungsergebnisse verwendet werden können, sind folgende:
3-(N,N-Dimethyl-N-dodecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
3-(N,N-Dimethyl-N-dodecylammonio)-
3-(N,N-Dimethyl-N-dodecylammonio)-
propan-1 -sulfonat,
3-(N,N-Diäthyl-N-dodecylammonio)-
3-(N,N-Diäthyl-N-dodecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
3-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-dodecylammonio]-
3-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-dodecylammonio]-
2-hydroxypropan-l-sulfonat,
3-(N,N-Dimethyl-N-tetradecylammonio)-
3-(N,N-Dimethyl-N-tetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
3-(N,N-Diäthyl-N-tetradecylammonio)-
3-(N,N-Diäthyl-N-tetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
3-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-tetradecyl-
3-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-tetradecyl-
ammonio]-2-hydroxypropan-l-sulfonat,
3-(N,N-Dimethyl-N-alkylammonio)-2-hydroxy- . propan-1-sulfonat, wobei die Alkylgruppe
vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist,
3-(N,N-Dimethyl-N-alkylammonio)-2-hydroxy- . propan-1-sulfonat, wobei die Alkylgruppe
vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist,
3-(N,N-Diäthyl-N-alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
wobei die Alkylgruppe
vom Mittelschnitt des Kokusnußfettalkohols abgeleitet ist,
vom Mittelschnitt des Kokusnußfettalkohols abgeleitet ist,
2-(N,N-Diäthyl-N-alkylammonio)-2-hydroxyäthan-1 -sulfonat, wobei die Alkylgruppe
vom Mittelschnitt des Kokusnußfettalkohols abgeleitet ist, .-■■.-
vom Mittelschnitt des Kokusnußfettalkohols abgeleitet ist, .-■■.-
3-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-alkylammonio]-2-hydroxypropan-l-sulfonat,
wobei die
Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist, . ...
4-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-alkylammonio]-2-hydroxybutan-1 -sulfonat, wobei die
Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist.
Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist, . ...
4-[N,N-di-(Hydroxyäthyl)-N-alkylammonio]-2-hydroxybutan-1 -sulfonat, wobei die
Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist.
Wie in den Beispielen für geeignete zwitterionische quaternäre Ammoniumverbindungen angeführt ist,
kann das langkettige aliphatische Radikal ein C12-(Dodecyl)-
oder C14-(Tetradecyl)-Radikal sein, oder andererseits von einer natürlichen Quelle, wie dem
mittleren Schnitt des destillierten Kokosnußfettalkohols, abgeleitet sein, welch letzterer aus einer Mischung
vom Komponenten verschiedener Kettenlängen besteht, die etwa 2% C10, 66% C12,23% C14 und 9% C16
betragen. Es wurde somit gefunden, daß eine überwiegende Kettenlänge C12 und C14 wesentlich ist.
Geringe Mengen von Bestandteilen, deren Kettenlänge kleiner als 10 und größer als 14 ist, können
toleriert werden, ohne daß die gewünschten Eigenschaften der Mischung verlorengehen. Die Kokosnußalkylarten
der zwitterionischen quaternären Ammoniumverbindungen, wie sie oben beschrieben sind,
sind die bevorzugten Verbindungen dieser Art zur Verwendung im Gemisch mit dem anionischen Detergens
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die quaternären Ammoniumverbindungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar
sind, können nach irgendeiner bekannten Methode hergestellt werden. Der Weg, auf welchem diese Verbindungen
hergestellt werden, stellt keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Ein verwendbarer Syntheseweg,
der im Detail in der deutschen Patentschrift : 1018 421 beschrieben ist, umfaßt die Umsetzung
eines aliphatischen tertiären Amins, wie Dodecyldimethylamin, mit einem Propansulton. Eine entsprechende
Hydroxyverbindung, wie 3 - (N,N - Dimethyl - N - dodecylammonio) - 2 - hydroxypropan-1-sulfonat,
kann bequem durch Umsetzung von GIyzerinmonochlorhydrinsulfonsäure
mit einem geeigneten tertiären Amin, wie Dodecyldimethylamin, hergestellt werden. Dieses Verfahren ist in der deutschen
Patentschrift 651 733 beschrieben. Die Verwendung eines Kokosnußalkyldimethylamins oder
Tetradecyldimethylamins führt zu den entsprechenden gewünschten quaternären Verbindungen.
Die folgenden Beispiele der flüssigen Detergensmischungen werden zur Veranschaulichung der vorliegenden
Erfindung gegeben. Sie sollen die Erfindung nicht beschränken. Prozentsätze bedeuten, soweit
nichts anderes angegeben ist, stets Gewichtsprozent.
18% Detergens (I) auf Basis C12 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
6% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensate von Dodecanol,
6% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensate von Dodecanol,
6% 3 - (N,N - Dimethyl r N - alkylammonio)-2 - hydroxypropan - L- sulfonat, wobei der
Alkylrest vom Mittelschnitt des Kokusnußfettalkohols abgeleitet ist,
8% Äthylalkohol,
62% Wasser. '
8% Äthylalkohol,
62% Wasser. '
B ei s ρ i e 1 2
20% Detergens (I) auf Basis C14 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
20% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Di - (äthylenoxyd) ■? kondensate einer
20% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Di - (äthylenoxyd) ■? kondensate einer
Mischung von Kokosnußfettalkoholen,
10% 3 - (N,N - Dimethyl - N - dodecylammonio)-
10% 3 - (N,N - Dimethyl - N - dodecylammonio)-
propan-1-sulfonat,
10% Äthylalkohol,
40% Wasser.
10% Äthylalkohol,
40% Wasser.
15% Detergens (I) auf Basis C16 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
5% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Tetra - (äthylenoxyd) - kondensats einer Mischung von Talgfettalkoholen,
25% 3 -(N,N - Dimethyl - N - tetradecylammonio)-
5% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Tetra - (äthylenoxyd) - kondensats einer Mischung von Talgfettalkoholen,
25% 3 -(N,N - Dimethyl - N - tetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
5% Äthylalkohol,
50% Wasser.
5% Äthylalkohol,
50% Wasser.
4% Detergens (I) auf Basis C12 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
1% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Mono - (äthylenoxyd) - kondensats von Tetradecanol,
1% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Mono - (äthylenoxyd) - kondensats von Tetradecanol,
15% 3 - [N,N - di - (Hydroxyäthyl) - N - alkylammonio] - 2 - hydroxypropan -1 - sulfonat,
wobei die Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols abgeleitet ist,
80% Wasser.
7,5% Detergens (I) auf Basis C14 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
2,5% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Penta - (äthylenoxyd) - kondensats von Hexadecanol,
20% 2 - (N,N - Diäthyl - N - dodecylammonio)-
2,5% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Penta - (äthylenoxyd) - kondensats von Hexadecanol,
20% 2 - (N,N - Diäthyl - N - dodecylammonio)-
äthan-1 -sulfonat,
7% Äthylalkohol,
63% Wasser.
7% Äthylalkohol,
63% Wasser.
B e i s ρ i e 1 6
14% Detergens (I) auf Basis C16 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
6% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dode-
6% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dode-
canol,
20% 3 - (N1N - Dimethyl - N - dodecylammonio)-
20% 3 - (N1N - Dimethyl - N - dodecylammonio)-
propan - 1 - sulfonat,
60% Wasser.
60% Wasser.
B eis pi e 1 7
6,6% Detergens (I) auf Basis C14 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
6,6% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dode-
6,6% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dode-
canol,
6,6% 3-(N,N-Dimethyl -N -tetradecylammonio)-
6,6% 3-(N,N-Dimethyl -N -tetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
80,2% Wasser.
80,2% Wasser.
7,5% Detergens (I) auf Basis C16 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
15% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Di - (äthylenoxyd) - kondensats eines Gemisches von Kokosnußfettalkoholen,
7,5% 3 - (N,N - Dimethyltetradecylammonio)-
15% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Di - (äthylenoxyd) - kondensats eines Gemisches von Kokosnußfettalkoholen,
7,5% 3 - (N,N - Dimethyltetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
70% Wasser.
70% Wasser.
8% Detergens (I) auf Basis C12 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
24% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dodecanol,
8% 3 - (N1N - Diäthyi - N - tetradecylammonio)-
24% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dodecanol,
8% 3 - (N1N - Diäthyi - N - tetradecylammonio)-
2-hydroxy propan-1-sulfonat,
60% Wasser. .
60% Wasser. .
4% Detergens (I) auf Basis C16 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
16% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Tetra - (äthylenoxyd) - kondensats eines Gemisches von Kokosnußfettalkoholen,
5% 3 - [N1N - di - (Hydroxyäthyl) - N - tetra-
16% Kaliumsalz des Schwefelsäureesters des Tetra - (äthylenoxyd) - kondensats eines Gemisches von Kokosnußfettalkoholen,
5% 3 - [N1N - di - (Hydroxyäthyl) - N - tetra-
decylammonio]-propan-1 -sulfonat,
8% Äthylalkohol,
67% Wasser.
8% Äthylalkohol,
67% Wasser.
B e i s ρ i e 1 11
15% Detergens (I) auf Basis C14 mit der oben
angegebenen Zusammensetzung,
15% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des , Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dode-
15% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des , Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dode-
canol,
5 % 3 - (N1N - Dimethyl - N - tetradecylammonio)-
5 % 3 - (N1N - Dimethyl - N - tetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-1 -sulfonat,
65% Wasser.
65% Wasser.
Gemäß jedem der vorstehenden Beispiele werden ausgezeichnete Mischungen für Geschirrwaschzwecke
und zum Waschen von Feingeweben erhalten, die bemerkenswert hohe Schaumkraft und Reinigungseigenschaften zeigen.
Obwohl flüssige Detergensmischungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen,
können feste Formen, z. B. granulierte Produkte, ebenfalls hergestellt werden. Solche feste,
teilchenförmige Produkte mit synergistischen Schaumeigenschaften haben folgende Zusammensetzungen.
3% Detergens (I) auf Basis C14 wie oben beschrieben,
3% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des . Tri - (äthylenoxyd) - kondensats einer
Mischung von Kokosnußfettalkoholen,
3% 3-(N,N - Dimethyl - N -tetradecylammonio)-
3% 3-(N,N - Dimethyl - N -tetradecylammonio)-
2-hydroxypropan-l -sulfonat,
91% Natriumsulfat.
91% Natriumsulfat.
8% Detergens (I) auf Basis C12 wie oben beschrieben,
16% Natriumsalz des Schwefelsäureesters des
Tri-(äthylenoxyd)-kondensats von Dodecanol,
8 % 3 - [N1N - di - (Hydroxyäthyl) - N - tetradecyl-
8 % 3 - [N1N - di - (Hydroxyäthyl) - N - tetradecyl-
ammonio] - propan - 1 - sulfonat,
68% Natriumsulfat.
68% Natriumsulfat.
Der folgende standardisierte flüssige Ansatz wurde verwendet, um die synergistischen Eigenschaften der
neuen ternären Gemische gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Die Prozentsätze
bedeuten Gewichtsprozent.
30% Gesamtaktivdetergenzien ·
8% Äthylalkohol
62% Wasser . ■ . , ■ ■■:·
62% Wasser . ■ . , ■ ■■:·
100% gesamter standardisierter Ansatz. ■ ^ -
Der Äthylalkohol wurde zur Verbesserung der
Löslichkeit und als Viskositätsregler verwendet. Obgleich Äthylalkohol üblicherweise in flüssigen Detergensansätzen
als Lösungsmittel zur Verringerung der
Viskosität und zur Erniedrigung der Erstarrungstemperatur benutzt wird, ist seine Verwendung im
Rahmen der Erfindung nicht als wesentlich anzusehen. Seine Anwesenheit hat keinen wesentlichen Einfluß
auf die Schaumeigenschaften der Mischungen. Unter Anwendung der nachstehend angegebenen
Vorgangsweise wurden verschiedene Mischungen ge-
■ prüft. Die Mischungen unterschieden sich voneinander
nur hinsichtlich des aktiven Detergensanteils.
Jedes der Glieder des ternären Systems. wurde als einziges aktives Detergens im Ansatz geprüft. Dann
wurde jedes der drei möglichen binären Systeme ebenfalls bewertet. Anschließend wurden ternäre Gemische
bewertet, in welchen verschiedene Prozentsatzmengen jeder der drei Bestandteile verwendet
wurden. Die bei jeder der geprüften Mischung erhaltenen Ergebnisse wurden in ein Dreieckdiagramm
aufgetragen, wie es in der Figur dargestellt ist, und
die Punkte wurden dann durch .Verbindungslinien miteinander verbunden. Das Dreieckdiagramm ist
jenes des üblichen Typs, wobei jede Ecke 100% des
■ einen der drei notwendigen Aktivdetergensstoffe gemäß der Erfindung anzeigt. Die geraden Linien des
Diagramms versinnbildlichen jeweils 10 Gewichtsprozent. Auf diese Weise war es möglich, die Bereiche
, abzugrenzen, in welchen synergistische Schaumergebnisse erhalten werden. ,
Die Vorgangsweise zur Feststellung synergistischer Gemische gemäß der Erfindung ist eine standardisierte
Vorgehensweise, die wie folgt ausgeführt wird. In ein Waschbecken wurden 3,78 1 Wasser mit einer
Härte von 235 mg (7 grains) bei einer Temperatur von 46° C und einem pH-Wert von 7 gegeben. Von
jeder der zu prüfenden Detergensmischungen wurden 7,25 cm3 zugesetzt. Die Waschlösung, welche die
Detergensmischung enthielt, wurde mechanisch in Bewegung gehalten, um den maximalen Schaumspiegel
zu liefern, der gemessen wurde. Dieser wird als der ursprüngliche Schaumspiegel bezeichnet.
Nachdem der ursprüngliche Schaumspiegel erhalten worden war, wurde eine Reihe von fünf gewöhnlichen
Eßtellern, die jeweils mit etwa 2 g standardisiertem fettigem Schmutz (ein Triglyceridbackfett)
beschmutzt waren, mit der vorbereiteten Testlösung gewaschen. Die Schaumhöhen wurden erneut
gemessen. Diese Verfahrensweise wurde bei festgesetzter Zahl von Waschvorgängen wiederholt. Nach
je fünf gewaschenen Tellern wurde eine Schaumhöhenmessung vorgenommen. Dann wurde ein Mittelwert
für die verschiedenen Schaumhöhenmessungen berechnet und der Durchschnitt wird als Prozentsatz
der ursprünglichen Schaumhöhe angegeben. Dieser Prozentsatz gibt ein relatives Maß für das anfänglich
gebildete Schaumvolumen und, was von noch größerer Bedeutung ist, für die Stabilität des von jeder der
Mischungen in Gegenwart von zunehmender Schmutzbelastung gebildeten Schaums. Die Ergebnisse sind
509607/294
in hohem Maße zuverlässig und reproduzierbar. Von der Auswertung solcher Versuche ist bekannt, daß
Unterschiede in der Schaumhöhe von etwa 3 bis etwa 5% als signifikant zu betrachten sind.
Die Ergebnisse dieser Auswertungen sind in der Zeichnung dargestellt. Das als Detergens (I) verwendete
Detergens war jenes, das oben als Detergens (I) auf Basis C16 bezeichnet worden ist.
Das Detergens, das als Detergens (II) verwendet wurde, war das Natriumsalz des Schwefelsäureesters
des Tri-(äthylenoxyd)-kondensate eines Gemisches von Kokosnußfettalkoholen.
Das als Detergens (III) verwendete Detergens war 3 - (N,N - Dimethyl - N - alkylammonio) - 2 - hydroxypropan-1-sulfonat,
dessen Alkylgruppe von einem mittleren Schnitt der Kokosnußfettalkohole abgeleitet
war.
Aus der Zeichnung ergibt sich, daß bei Verwendung jedes der Glieder des ternären Systems als der einzige
aktive Bestandteil, d. h. wenn jede der drei Verbindüngen als einziges 30% aktives Detergens im Grundansatz
verwendet wird, die mittleren Werte der Schaumbildung geringer sind als 40% im Fall von
Detergens (I) und 35% im Fall von Detergens (II) und Detergens (III). Für ein binäres Gemisch des
Detergens (I) und Detergens (II) liegen die höchsten Mittelwerte zwischen 40 und 45%; ein binäres
Gemisch von Detergenzien (I) und (III) gibt die höchsten Mittelwerte zwischen 35 und 40%, und
ein binäres Gemisch des Detergens (II) und Detergens (III) ergibt die höchsten Mittelwerte zwischen 40
und 45%.
Andererseits sind die synergistischen ternären Mischungen gemäß der vorliegenden Erfindung solche,
die in die Bereiche überlegener Leistung fallen, die durch die 45-%-Linie (in' der Zeichnung mit »3«
bezeichnet) eingeschlossen wird. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind solche, bei
welchen synergistische ternäre Mischungen vorliegen, die in den durch die Linie 4 eingeschlossenen Bereich
(50-%-Linie) fallen und die etwa im Zentrum der Dreieckdarstellung liegen.
Es ist zu berücksichtigen, daß die Ergebnisse gemäß der Figur mit einem Detergens (I) auf Basis C16
erhalten wurden. Bei Vorliegen einer unterschiedliehen Kettenlänge, z. B. 12 oder 14 Kohlenstoffatome,
kann erwartet werden, daß die graphische Darstellung in geringem Maß von jener der Zeichnung
abweicht. Jedenfalls werden aber, wenn die drei Detergenzien gemäß den Anteilen und Verhältnissen,
wie sie hier beschrieben sind, gemischt werden, synergistische Leistungsergebnisse liefern und es ermöglichen,
die Vorteile der vorliegenden Erfindung auszunutzen.
Die synergistischen, aktiven Detergensmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung können auch mit
anderen Materialien zur Bildung vollständiger Detergensmischungen, insbesondere flüssiger Feinwaschmischungen,
kombiniert werden. Solche vollständigen Zusammensetzungen können etwa 5 bis etwa 50% ^0
der Detergensmischungen gemäß der Erfindung enthalten, während der Rest von 50 bis 95% aus wasserlöslichen,
anorganischen alkalischen Aufbaustoffsalzen, organischen komplexbildenden Mitteln, oder
Mischungen derselben, hydrotropeh Stoffen, löslichmachenden Mitteln, Antivergilbungsmitteln und Wasser
zusammengesetzt ist.
Die Aufbaustoffe und komplexbildenden Mittel können in Mengen von etwa 4 bis etwa 30 Gewichtsprozent
und vorzugsweise von etwa 8 bis etwa 25 Gewichtsprozent angewendet werden. Wasserlösliche,
anorganische alkalische Aufbaustoffsalze, die allein oder im Gemisch verwendet werden können, sind
Alkalicarbonate, -borate, -phosphate, -polyphosphate, -bicarbonate und -silikate. Spezielle Beispiele Tür
solche Salze sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphat, Natrium- und Kaliumcarbonat, Natrium- und
Kaliumtetraborat, Natrium- und Kaliumpyrophosphat, Natriumbicarbonat, Natriumhexametaphosphat,
Natriumsesquicarbonat, Natrium - mono- und -diorthophosphat und Kaliumbicarbonat. Solche anorganische
Aufbaustoffsalze verbessern die Gesamtreinigungsmerkmale der neuen Mischungen gemäß
der Erfindung. Im allgemeinen werden die Kaliumsalze dieser Verbindungen aus Gründen der Löslichkeit
bevorzugt. Kaliumpyrophosphat ist der einzeln bevorzugte Aufbaustoff zur Verwendung gemäß der
Erfindung.
Beispiele organischer Alkaliaufbaustoffsalze, die allein oder im Gemisch verwendet werden können,
sind Alkalimetall-, Ammonium- oder substituierte Ammonium - aminopolycarboxylate, z. B. Natrium-
und Kalium - N - (2 - hydroxyäthyl) - äthylendiamintriacetate, Natrium- und Kaliumnitrilotriacetate und
Natrium-, Kalium- und Triäthanolammonium-N - (2 - hydroxyäthyl) - nitrilodiacetate. Gemischte
Salze dieser Polycarboxylate sind ebenfalls geeignet. Die Alkalisalze der Phytinsäure, z. B. Natriumphytat,
sind gleichfalls als organische Alkaliaufbaustoffsalze geeignet (s. USA.-Patentschrift 2 739 942).
Auch Polyphosphonate sind wertvolle Aufbaustoffe im Rahmen der vorliegenden Erfindung und
umfassen insbesondere Natrium- und Kaliumsalze von Äthan -1 - hydroxy -1,1-diphosphonat, Natrium-
und Kaliumsalze von Methylendiphosphonat und Natrium- und Kaliumsalze von Äthylendiphosphonat.
Hydrotrope Stoffe können gewünschtenfalls zugesetzt werden, um die Verträglichkeit der Bestandteile
der Mischungen gemäß der Erfindung zu erhöhen. Bevorzugte Hydrotrope sind Benzolsulfonat, Xylolsulfonat
und Toluolsulfonat. Sie werden vorzugsweise in Form ihrer löslichen Salze, wie Äthanolammonium,
Diäthanoiammonium und Triäthanolammonium, und insbesondere Alkali-, Kalium- oder
Natriumsalze verwendet. Natrium- oder Kaliumtoluolsulfonat wird besonders bevorzugt. Der hydrotrope
Stoff wird in Mengen von etwa 0 bis etwa 10 Gewichtsprozent der Mischung zugesetzt. Mengen
von etwa 2 bis etwa 8% werden bevorzugt. Die obere Grenze von etwa 10% ist gesetzt durch die zunehmende
Verdünnung des Produktes durch einen im wesentlichen inerten Bestandteil, soweit es sich um Schaumbildung
und Detergenseigenschaften handelt. Die untere Grenze stellt jene Menge dar, die zur Erreichung
einer homogenen Lösung erforderlich ist. Es ist im allgemeinen notwendig, daß die Ansätze
gemäß der Erfindung bei etwas höheren und etwas niederen Temperaturen als üblicher Raumtemperatur
flüssig sein sollen. Die Mengen an verwendetem hydrotropem Salz ist vorzugsweise die Minimalmenge,
die die Bestandteile bei der Temperatur in Lösung hält, auf welche der Ansatz wunschgemäß abgekühlt
werden kann, ohne daß eine Phasen trennung auftritt.
Erforderlichenfalls können löslichmachende Stoffe zugesetzt werden, und diese sind vorzugsweise niedrige
Alkohole, wie Methyl-, Äthyl- und Propylalkohole.
Sie können im allgemeinen in Mengen von etwa 0 bis etwa 25 Gewichtsprozent der Mischung und vorzugsweise
zwischen etwa .5 und 15 Gewichtsprozent angewendet werden.
- Verschiedene geringere Mengen von Bestandteilen können den Mischungen gemäß der vorliegenden
Erfindung ebenfalls zugesetzt werden. Solche üblicherweise verwendeten und zweckmäßigen Zusätze umfassen
Parfüms, viskositätsregelnde Mittel~Tnibüngsmittel
und Pigmente. Zusätzlich können inerte Ma- j terialien, wie wasserlösliche, anorganische Salze, ebenfalls
in geringen Mengen vorhanden sein, im allgemeinen als Verunreinigungen aus den verschiedenen
Bestandteilen oder als Trübungsmittelstabilisatoren. Beispielsweise können Äthylenglykoldistearat oder
Polystyrol als Trübungsmittel in Mengen bis zu 3 Gewichtsprozent der Mischung benutzt werden.
Obgleich die flüssigen Detergensmischungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen,
können die synergistischen Mischungen auch in anderer Form einschließlich fester Ansätze, wie Granulate,
Flocken, Pulver und andere teilchenförmigen Produkte, zubereitet werden. Solche Ansätze können
auch als Mischungen mit geringem, mittlerem oder; hohem Aufbaustoffgehalt unter Verwendung der hier
beschriebenen Aufbaustoffe oder deren Äquivalente hergestellt werden. Obwohl die hier beschriebene
synergistische ternäre Detergensmischung spezielle Anwendung in sogenannten Fein wasch- oder Feinwaschaufbaustoffdetergensmischungen
rindet, kann sie; auch in flüssigen und festen, einen hohen Aufbau-1
stoffgehalt aufweisenden Detergensmischungen benutzt werden, falls von den Vorteil der synergistischen
Schaumbildungseigenschaften der beschriebenen Mischungen Gebrauch gemacht werden soll. Ein Beispiel
einer solchen Mischung ist ein Produkt, das etwa .17,5% der neuen ternären Mischung gemäß
. der Erfindung, etwa 50% Natriumtripolyphosphat, etwa 24% Natriumsulfat und etwa 8,5% Natriumsilikat
enthält.
Es wurde auch gefunden, daß die synergistischen Schaumbildungseigenschaften der neuen ternären De-!
tergensmischung der vorstehend beschriebenen Art!
!weiter verbessert werden können, wenn dieser Mi-:
jschung etwa 0,1 bis etwa 0,3 Gewichtsprozent eines j
I die Wasserhärte ausmachenden Salzes, wie Magne-i
; siumsulfat, Magnesiumchlorid, Kalziumsulfat und [
:Kalziumchlorid, oder deren Mischungen, zugesetzt;
werden. Andere bekannte Wasserhärtebildner können j j ebenfalls verwendet werden, wie Eisensalze u. dgl.;
2o! Vorzugsweise sollen von etwa 0,15 bis etwa 0,25 Ge-;
! wichtsprozent der anorganischen Salze in dem Produkt;
.; vorhanden sein.
Der Schaumbildungseffekt ist in relativ weichem i
Wasser in höherem Maße ausgeprägt, aber auch in
j 2$ sogenanntem mittelhartem oder hartem Wasser wirk-!
' j sam. Ein überraschender Gesichtspunkt dieser Ent-;
j deckung liegt darin, daß eine erhebliche Verbesserung:
! der Schaumbildung dann nicht erhalten wird, wenn·
', j die äquivalente Menge wasserhärtebildender Salze,;
30; anstatt im Detergensprodukt vorzuliegen, zu deri
'· wäßrigen Lösung zugesetzt wird. '
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Synergistisch wirkende, ternäre Detergensmischung, die im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen
besteht
(I) von etwa 12 bis etwa 60% eines Detergens (I), das eine Mischung von etwa 30 bis etwa 70%
Komponente A, von etwa 20 bis etwa 70% Komponente B und von etwa 2 bis etwa 15%
Komponente C ist, worin
a) die Komponente A ein Gemisch von Doppelbindungsstellungsisomeren
der wasserlöslichen Salze von Alken-1-sulfonsäuren ist, die etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome
enthalten, wobei diese Mischung von Stellungsisomeren etwa 10 bis etwa
25 Gewichtsprozent eines α,/3-ungesättigten Isomers, etwa 30 bis etwa 70% eines
^,y-ungesättigten Isomers, etwa 5 bis etwa
25 Gewichtsprozent eines y,<5-ungesättigten Isomers und etwa 5 bis etwa 10 Gewichtsprozent
eines ^-ungesättigten Isomers enthält,
b) die Komponente B eine Mischung eines wasserlöslichen Salzes von bifunktionell
substituierten, Schwefel enthaltenden, gesättigten aliphatischen Verbindungen ist,
' die etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome
enthalten, wobei die funktionellen Einheiten Hydroxyl- und Sulfonatradikale
sind und das Sulfonatradikal dabei immer am endständigen Kohlenstoffatom, das Hydroxylradikal an ein wenigstens 2 Kohlenstoffatome
vom endständigen Kohlenstoffatom entferntes Kohlenstoffatom gebunden
ist; und
c) die Komponente C eine Mischung ist, die. 30 bis 95% wasserlösliche Salze von
Alkendisulfonaten mit einem Gehalt von etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen
und etwa 5 bis etwa 70% wasserlösliche Salze von Hydroxydisulfonaten mit einem Gehalt von etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen
enthält, wobei die Alkendisulfonate eine SuI-fonatgruppe an ein endständiges Kohlenstoffatom
und eine zweite SuI-fonatgruppe an ein inneres Kohlenstoffatom, das nicht mehr als etwa
6 Kohlenstoffatome von dem endständigen Kohlenstoffatom entfernt ist, gebunden enthalten und wobei die Alkendoppelbindung
zwischen dem endständigen Kohlenstoffatom und etwa dem siebenten Kohlenstoffatom liegt, während
die Hydroxydisulfonate gesättigte aliphatische Verbindungen mit einem Sulfonatradikal an einem endständigen
Kohlenstoffatom, einer zweiten SuI-fonatgruppe an einem inneren Kohlenstoffatom,
das nicht mehr als etwa 6 Kohlenstoffatome von dem endständigen Kohlenstoffatom entfernt ist, und
einer Hydroxylgruppe sind, welch letz- g5
tere an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, das nicht mehr als etwa 4 Kohlenstoffatome
von der Stelle der Bindung
der zweiten Sulfonatgruppe entfernt
liegt;
(II) von etwa 6 bis etwa 50% Detergens (II), das ein Alkalischwefelsäureester eines Alkyläthoxylats
mit etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen im Alkylteil und 1 bis etwa
5 Mol Äthylenoxyd ist;
(III) von etwa 15 bis etwa 74% Detergens (III), das eine zwitterionische, quaternäre Ammoniumverbindung
der allgemeinen Formel
R1-N-CH2-R4-SO3
ist,
worin R1 ein 12 bis 14 Kohlenstoffatome enthaltendes
Alkylradikal, R2 und R3 jeweils j
Methyl, Äthyl oder Hydroxyäthyl, R4 ein ;
1 bis 3 Kohlenstoffatome enthaltendes j Alkylenradikal und Z Wasserstoff oder >
Hydroxyl bedeutet, $
wobei das kombinierte Gewichtsverhältnis von Detergens (I) plus Detergens (II) zu Detergens (III)
im Bereich von etwa 1:3 bis etwa 6 :1 liegt.
2. Synergistische ternäre Detergensmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Detergenzien (I), (II) und (III) in folgenden Prozentsätzen vorliegen: etwa 18 bis etwa 36%
Detergens (I), etwa 10 bis etwa 36% Detergens (II) und etwa 28 bis etwa 54% Detergens (III), worin
die kombinierten Gewichtsverhältnisse von Detergens (I) plus Detergens (II) zu Detergens (III) im
Bereich von etwa 1:1 bis etwa 2,5: 1 liegen.
3. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung, bestehend im wesentlichen aus
etwa 10 bis etwa 50 Gewichtsprozent des synergistischen ternären Gemisches gemäß Anspruch 1
und etwa 50 bis etwa 90% Wasser.
4. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung, enthaltend im wesentlichen etwa
20 bis etwa 40 Gewichtsprozent des synergistischen, ternären Gemisches gemäß Anspruch 1 und etwa |
60 bis etwa 80% Wasser.
5. Flüssige Feinwaschdetergensmischung gemäß Anspruch 3, wobei das Gewichtsverhältnis
von Detergens (I) zu Detergens (II) im Bereich von etwa 10: 1 bis etwa 1:4 liegt.
6. Flüssige Feinwaschdetergensmischung gemäß Anspruch 4, wobei das Gewichtsverhältnis
von Detergens (I) zu Detergens (II) im Bereich von etwa 6: 1 bis etwa 1 :2 liegt.
7. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung, enthaltend etwa 10 bis etwa 50%
eines synergistischen, ternären Gemisches, das im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilen besteht,
Detergens (I)
etwa 12 bis etwa 60% eines Detergens (I) auf Basis C14,
Detergens (II)
etwa 6 bis etwa 50% eines Alkalisalzes des Schwefelsäureesters des Tri-(äthylenoxyd)-kondensats
von Kokosnußfettalkoholen und
Detergens (III)
etwa 15 bis etwa 74% 3-(N,N-Dimethyl-
etwa 15 bis etwa 74% 3-(N,N-Dimethyl-
N - alkylammonio) - 2 - hydroxypropan -1 - sulfonat,
wobei sich die Alkylgruppe vom mittleren Schnitt des Kokosnußfettalkohols ableitet,
wobei die kombinierten Gewichtsverhältnisse von Detergens (I) plus Detergens (II) zu Detergens (III)
im Bereich von etwa 1 :3 bis etwa 6:1 liegen, und
50 bis 90% Wasser.
8. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung nach Anspruch 7, enthaltend etwa
20 bis etwa 40% des synergistischen, ternären Gemisches.
9. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung nach Anspruch 7, worin das kombinerte
Gewichtsverhältnis von Detergens (I) plus Detergens (II) zu Detergens (III) im Bereich von
etwa 1:1 bis etwa 2,5:1 liegt.
10. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung
gemäß Anspruch 7, worin das Gewichtsverhältnis von Detergens (I) zu Detergens (II) im Bereich von etwa 10:1 bis etwa 1:4
liegt.
11. Stark schäumende, flüssige Feinwaschdetergensmischung
gemäß Anspruch 10, worin das Gewichtsverhältnis von Detergens (I) zu Detergens (II) im Bereich von etwa 6:1 bis etwa 1:2
liegt.
» 12. Synergistische, ternäre Detergensmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie auch etwa 0,1 bis etwa 0,3 Gewichtsprozent eines wasserhärtebildenden Salzes enthält, welches
aus der Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Kalziumsulfat und Kalziumchlorid umfassenden
Gruppe gewählt ist.
13. Synergistische, ternäre Detergensmischung nach Anspruch 12, worin die wasserhärtebildenden
Salze in einem Prozentsatz von etwa 0,15 bis etwa 0,25 Gewichtsprozent vorliegen.
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |