DE2442571A1

DE2442571A1 - Detergentien

Info

Publication number: DE2442571A1
Application number: DE2442571A
Authority: DE
Inventors: Richard David Gorsich; Melvin Earl Tuvell
Original assignee: Ethyl Corp
Current assignee: Ethyl Corp
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1975-04-03
Also published as: FR2244814A1; FR2244814B1; JPS5060505A; DE2442571B2; CA1029630A; IT1019391B; NL7412619A; BE819658A; SE7412151L; GB1475360A

Description

DR. BERG OiPL. ING. STAPF

PAT ENTAN V/Γ. LTE β MÜNCHEN 8Ο. MAUERKIRCHERSTR. 48

Anwaltsakte 25 308 5. September

Be/Sch

ETHYL CORPORATION
Richmond, Virginia / USA

"Detergentien"

Diese Erfindung betrifft Detergenszubereitungen mit besonderer Eignung zur Formulierung von flüssigen Detergentien zum normalen Geschirrspülen im Haushalt und dergleichen.

Die Zubereitungen dieser Erfindung enthalten im wesentlichen (1) alpha-Olefinsulfonat mit etwa 12 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül, (2) Alkoholalkoxylat, das

Gase 3935 " . -2-

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(OBIl) 98 82 72 987043 96 3310 Telegramm·ι BERGSTAPFPATENT MOnchwt TElEX 05 24 5iO IERG d Bank ι Bayeritdie V«r«iiut»nk MOndicn 453100 Poittdiedci MOndiMi 453 43

man -durch Umsetzung von etwa 6 bis etwa 16 Mol Äthylenoxid, und 0 bis etwa 5 Mol Propylenoxid pro Mol eines Alkanols mit etwa 8 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen pro Molekül erhält und (5) aliphatisches Ithanolamid mit etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen pro Acylgruppe. Obgleich die relativen Anteile dieser Bestandteile geändert werden können, wird es bevorzugt, sie in solchen relativen Anteilen zu verwenden, daß für jeweils 100 Gew.Teile alpha-Olefinsulfonat etwa 20 bis etwa 80 Gew.Teile Alkoholalkoxylat und etwa 5 bis etwa 35 Gew.Teile aliphatisches Ä'thanolamid vorliegen. Besonders bevorzugte Zubereitungen dieser Erfindung enthalten, bezogen auf das Gewicht, etwa 40 bis etwa 60 Teile Alkoholalkoxylat pro 100 Teile alpha-Olefinsulfonat und etwa 15 bis etwa 25 Teile aliphatisches Äthanolamid pro 100 Teile alpha-Olefinsulf onat.

Das in den Zubereitungen dieser Erfindung verwendete alpha-Olefinsulf onat kann Natriumalkensulfonat und/oder Natriumhydroxyalkansulfonat sein, deren Gewichtsverhältnis beispielsweise etwa 9:1 bis etwa 3:7» vorzugsweise etwa 1:1 bis etwa 7*3 sein kann und die 12 bis 20 und vorzugsweise 14 bis 16 Kohlenstoffatome im Molekül aufweisen.

Diese alpha-Olefinsulfonate, die im Handel als AOS bezeichnet werden, können mittels irgendeinem Verfahren hergestellt werden, werden aber vorzugsweise dadurch erhalten, daß man ein alpha-Olefin mit 12 bis 20 und vorzugsweise 14 bis 16

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Kohlenstoffatomen mit SO, unter Bildung eines sulfonierten Additionsproduktes und danach das Sulfonierungsprodukt mit Natriumhydroxid umsetzt, wodurch man ein Produkt erhält, in dem die entsprechenden Natriumalkensulfonate und Natriumhydroxyalkansulfonate mit der gleichen Anzahl an Kohlenstoffatomen wie das umgesetzte Olefin, vorherrschen.

Die Umsetzung des Normal-alpha-olefins mit SO, in der ersten Stufe und die nachfolgende Behandlung des sulfonierten Additionsprodukts mit Natriumhydroxid in der zweiten Stufe kann in herkömmlicher Weise durchgeführt werden, wobei jedoch

das nachfolgende Verfahren bevorzugt wird. In der ersten j Stufe setzt man SO, und ein alpha-Olefin oder ein Gemisch von Olefinen, beispielsweise Dodecen-1, Tridecen-1, Tetradecen-1, Pentadecen-1, Hexadecen-1, Heptadecen-1 oder Octa- ^% decen-1 um, wobei man das Molarverhältnis BO, zu dem Olefin beispielsweise im Bereich von etwa 0,85 bis etwa 1,15 Mol SO^ pro Mol Olefin, vorzugsweise etwa 0,98 bis etwa 1,05

Mol BO, pro Mol Olefin hält. Um die Temperatur in der Reak-

X ■- tionszone zu mäßigen, verwendet man einen temperaturgesteuerten Reaktor des Dünnfilmtyps und führt daß BO, im Gemisch mit einem trockenen, inerten Gas, wie Sticketoff, Luft, Helium, BO₂, GO₂, usw. ein. Der Volumprozenteatz 80, in den zugeführten Gasstrom kann im Bereich von etwa 1 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 1 QjIT gehalten werden. Die Temperatur in der Reaktionszone steuert man in einem Bereich ι von etwa 0 bis etwa 100⁰C, vorzugsweise etwa 20 bis etwa

INSPECTED

60⁰C. Der Druck kann im Bereich von etwa atmosphärischem

Druck bis etwa 4,5 kg/cm , vorzugsweise von etwa 1,35 bis

ο
etwa 2,05 kg/cm gehalten werden.

Die zur Umsetzung des Olefins mit dem SO^ erforderliche Reaktionszeit ist schwierig zu bestimmen, v/eil die Reaktion außerordentlich schnell abläuft. Bei der technischen Durchführung ist die Reaktionszone so angelegt und der Fluß der Reaktionspartner durch diese so eingestellt, daß,sobald die Reaktion zwischen dem SO-, und dem Olefin erfolgt ist, das aus dieser Reaktion herrührende SuIfonierungsprodukt aus der Reaktionszone entfernt wird. Im allgemeinen kann die Verweilzeit des SuIfonierungsprodukts beispielsweise geringer als etwa 120 Sekunden sein, wobei sie vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 60 Sekunden liegt.

Das oben erhaltene sulfonierte Additionsprodukt kann dann auf eine Temperatur von etwa 15 bis etwa 3O⁰C gekühlt und der Druck auf beispielsweise etwa eine Atmosphäre verringert werden. Vorhandene inerte Gase und nicht umgesetztes SO, entfernt man aus dem Reaktionsgemisch und sie können, wenn gewünscht, der ersten Stufe des Verfahrens im Kreislauf wieder zugeführt werden. Das Produkt behandelt man dann in einer Hydrolysenstufe mit einer moläquivalenten Menge Natriumhydroxid, bezogen auf die molare Menge des eingesetzten SO, plus einem Überschuß von 1 bis etwa 10 Mol;i in ausreichen V/asser, wodurch man eine 10 bis etwa 50ySige

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Endsulfonatlösung bei einer Temperatur von etwa 50 bis etwa 200 G, vorzugsweise etwa 95 bis etwa 175-⁰C und einem Druck von etwa atmosphärischem Druck bis etwa 18 kg/cm ausreichend lange, daß das Additionsprodukt völlig neutralisiert wird.

Die so erhaltene Zubereitung kann enthalten (1) etwa 20 bis etwa ÖO Gew.^, im allgemeinen etwa 30 bis etwa 70 Gew.^ Isomere hinsichtlich der Doppelbindungsstellung von wasserlöslichen Natriumalken-1-sulfonsäuren, einschließlich der alpha-beta-, beta-gamma- und gamma-delta-ungesättigten Isomeren und (2) etwa 10 bis etwa 70 Gew.$, im allgemeinen etwa 20 bis etwa 60 Gew.^ eines Gemischs von wasserlöslichen Natriumsalzen von aliphatischen Verbindungen, die Hydroxy- und SuIfonatreste enthalten, mit dem Sulfonatrest an dem endständigen Kohlenstoffatom und dem Hydroxyrest mehr als 2 Kohlenstoffatome entfernt von dem besagten endständigen Kohlenstoffatom. Sie kann weiterhin in einer Menge von etwa 2 bis etwa 20, jedoch im allgemeinen im Bereich von etwa 5 bis etwa 15 Gew.^, bezogen auf das Gewicht der Zubereitung, ein Gemisch von wasserlöslichen Natriumsalzen von Alkendisulfonaten und wasserlöslichen Natrium-' salzen von Hydroxyalkandxsulfonaten enthalten. Jedes dieser Sulfonate kann die gleiche Anzahl an Kohlenstoffatomen wie das umgesetzte Olefin aufweisen. Es können weLterhin geringe Mengen anderer, aus dieser Reaktion, stammende Verbin

dungen vorhanden sein.

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-6-

Wie oben festgestellt, ist der zweite Bestandteil in den Zubereitungen dieser Erfindung ein Alkoholalkoxylat, das aus einem Alkanol von etwa 8 bis 14 Kohlenstoffatomen pro Molekül und Äthylenoxid hergestellt ist. Es wird bevorzugt, daß Propylenoxid ebenso zur Herstellung des Alkoxylats Verwendung findet, obgleich Alkoholalkoxylate, bei denen das allein verwendete Epoxid Äthylenoxid ist, ebenso zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Besonders bevorzugte Zubereitungen sind die Alkoholalkoxylate, die äthoxylierte und propoxylierte Alkoholgemische mit durchschnittlich etwa 10 bis 12 Äthylenoxideinheiten und etwa 2 bis 3 Propylenoxideinheiten pro Molekül sind, besonders wenn das Gemisch aus .einem Alkanolgemisch mit durchschnittlich etwa 10 Kohlenstoffatomen pro Molekül herrührt. Verfahren zur Herstellung dieser Produkte sind bekannt.und in der Literatur beschrieben.

Ein weiterer in den Zubereitungen dieser Erfindung vorhandenerBestandteil ist ein aliphatisches Äthanolamid mit etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen pro Acylgruppe. Es können dies Monoäthanolamide, Diäthanolamide oder deren Gemische sein. Beispiele solcher Materialien sind Laurinmonoäthanolamid, Myristinmonoäthanolamid, LauBindiäthanol- amid und dergleichen. Die Acylgruppen können linear oder verzweigtkettig sein. Verfahren zur Herstellung solcher Produkte sind bekannt und in der Literatur beschrieben. Ein besonders bevorzugtes aliphatisches Äthanolamid ist ein

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Gemisch von Laurinmonoäthanolamid und Myristinmonoäthanolamid in einem Gewichtsverhältnis von etwa 70:30.

Die flüssigen Detergenskonzentrate dieser Erfindung können dadurch hergestellt werden,'daß .man die vorausgehend bezeichneten Detergenszubereitungen in V/asser löst. Wenn gewünscht, können andere herkömmliche Bestandteile, wie Äthylenglycolmonostearat, Parfüm, Farbstoffe, Sequestrierungsmittel und dergleichen in den Zubereitungen verwendet werden. Die Formulberungen dieser Erfindung sind' sehr wirksam · für das Geschirrspülen von, Hand, obgleich sie auch für
andere normale Zwecke, wie zum Waschen von Wolle oder anderen feinen Geweben, für Schampoos und dergleichen verwendet werden können.

Die nachfolgenden Beispiele, in denen alle Verhältnisse
und Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen, dienen der Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Eine flüssige Detergensformulierung dieser Erfindung wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

50981 kl 1 1 28

Beetandteil Prozent der Formel Weiches Wasser 65,9

1416 AOS ^ 20,0

Plurafac G 17 ^ 10,0

*Laurin-Myristin-monoäthanolamid ^wy 4,0 Natriumeitrat 0,1

(1) alpha-Olefinsulfonat, hergestellt durch SO,-Sulfonierung eines Gemischs von G^₁, und C«g im wesentlichen linearer alpha-Olefine im Verhältnis von 67:33 unter nachfolgender Verseifung mit NaOH

(2) Ein im Handel erhältliches Produkt der BASP-Wyandotte Corporation. Es handelt sich um ein äthoxyliertes/ propoxyliertes Alkanolgemisch mit durchschnittlich etwa 10 bis 12 Äthylenoxideinheiten und etwa 2 bis 3 Propylenoxxdeinheiten pro Molekül, wobei das Gemisch von einem Alkanolgemisch mit etwa 10 Kohlenstoffatomen pro Molekül herrührt.

(3) Ein Gemisch von Laurinmonoäthanolamid und Myristinmonoäthanolamid im Gewichtsverhältnis von 70:30

Eine Reihe von "Miniplate Untersuchungen" wurden unter Verwendung der vorausgehenden Formulierung in Konzentrationen von 0,155^ in Wasser verschiedener Härte (Ca/Mg, 3/2) durchgeführt. Einzelheiten der Miniplate-Untersuchungen sind von Anßtett und ßchuck im JAOOS Band 43, 576 (1966) beschriebtn.

Di· Vereuchsergebnisse waren:

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-:--.■■ ........... ORIGINAL. INSPECTED

Wasserhärte Gewaschene Platten bzw. Teller

O 30+2

50 41 +_ 2

150 42+2

Beispiel 2

Andere Zubereitungen, ähnlich der von Beispiel 1, wurden in der gleichen Weise unter Verwendung einer Konzentration von 0,15$ in Wasser mit einer Härte von 50 ppm und 150 ppm durchgeführt. Die geprüften Zubereitungen und die bei den Miniplate-Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse sind:

Formulierung A

Weiches Wasser 65»9

1416 AOS 2O₁O

Plurafac C 17 10,0

Laurin-Myristin-

monoäthanolamid 2,9

Laurindiäthanolamid 1,1

Natriumeitrat . 0,1

Gesamt 100,0

Formulierung B

Weiches Wasser 65,9

1416 AOS 20,0

Plurafac C 17 10,0 ■

Laurin-Myristin-

monoäthanolamid 2,0 -:■''·

-10-5098U/1 128

Laurindiathanolamid 2,0

Natriumeitrat 0,1

Gesamt 100,0

Formulierung C

Weiches Wasser 65,9

1416 AOS 20,0

Plurafac C 17 10,0

Laurindiathanolamid 4,0

Natriumeitrat' 0,1

Gesamt 100,0

Ergebnisse der Miniplate-Untersuchungen Gewaschene Platten bzw.Teller

Verwendete Formulierung 50 ppm 150 ppm A 41

B 41

C .38

Diese Ergebnisse lassen einen günstigen Vergleich mit den Ergebnissen zu, die mit im Handel erhältlichen flüssigen zum Geschirrspülen vorgesehenen, hoch qualitativen Detergentien für normalen Gebrauch erzielt wurden.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche:

1. Detergentien, im wesentlichen enthaltend:

(1) alpha-01efinsulfonat,mit etwa 12 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen pro· Molekül,

(2) Alkoholalkoxylat, das durch Umsetzung von etwa 6 bis etwa 16 Mol Äthylenoxid und 0 bis 5 Mol Propylenoxid pro Mol Alkanol mit etwa 8 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen pro Molekül erhalten wurde und

(3) aliphatisch^ s Äthanol amid mit etwa 10 bis etwa 14- Kohlenstoffatomen pro Acylgruppe,

wobei die Zubereitung, bezogen auf das Gewicht, etwa 20 bis 80 Teile Alkoholalkoxylat pro 100 Teile alpha-Olefinsulfonat und etwa 5 bis etwa 35 Teile aliphatisches Äthanolamid pro 100 Teile alphä-Olefinsulfonat enthält.

2. Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das alpha-Olefinsulfonat etwa 14 bis etwa 16 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweist.

3. Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t daß das Alkoholalkoxylat ein

athoxyliertes oder propoxyliertes Alkanolgemiseh mit durch- i schnittlich etwa 10 bis 12 Äthylenoxideinheiten und etwa bis 3 Propylenexideinheiten pro Molekül let, wobei das Ge- -.· misch von einem Alkanolgemisch mit durchechnittlich etwa ■ 10 Kohlenstoffatomen pro Molekül abstammt. "....'

5 0 9 8 U / i 1 2 6 original inspected -^

4. Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das aliphatische Äthanolämid ein Gemisch von Laurylmonoathanolamid und Myristinmonoäthanolamid ist.

5. Zubereitung gemäß Anspruch 1, · dadurch gekennzeichnet," daß das aliphatische Ithanolamid Lauryldiathanolamid ist.

6. Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie, bezogen auf das Gewicht, etwa 4-0 bis etwa 60 Teile Alkoholalkoxylat pro 100 Teile alpha-Olefinsulfonat und etwa 15 bis etwa 25 Teile aliphatisches Äthanolamid pro 100 Teile alpha-Olefinsulfonat enthält.

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