DE2501982C2 - Konzentrierte wäßrige Einstellungen von Mischungen aus Alkylsulfonaten und Polyglykoläthern - Google Patents

Description

• Wäßrige Einstellungen von Alkylsulfonaten und ihre Mischungen mit Polyglykoläthern von Alkylphenolen oder Fettalkoholen mit einem Gehalt von mehr als 50 Gewichts-% sind bisher nur als Pasten bekannt. Die pastenförmige Konsistenz macht eine Abfüllung in Flaschen und eine einfache Anwendung durch Ausgießen an der Anwendungsstelle unmöglich. Ebenso ist der Großtransport in Kessel- oder Tankwagen nicht möglich, da die hochviskosen Pasten nicht in diese Wagen eingefüllt werden können.
• Bei der Zugabe von Wasser zu Alkylsulfonaten und ihren Mischungen mit Polyglykoläthern wird das Wasser von den hydrophilen Gruppen der Alkylsulfonate und Polyglykoläther so fest gebunden, daß bis zu einer Zugabe von etwa 50% Wasser Pasten mit hoher Viskosität entstehen. Es bilden sich flüssig-kristalline Phasen aus, die das Wasser fest an die Sauerstoffatome der Sulfonat- oder Polyglykoläthergruppen binden, so wie es von G. Boehmke und R. Heusch (Fette-Seifen-Anstrichm., 62, [1960], 87) für Polyglykolätherhydrate beschrieben worden ist.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung wäßriger Einstellungen mit einem Tensidgehalt von über 50%.
• Es wurde nun gefunden, daß flüssige wäßrige Einstellungen mit über 50 bis zu 75 Gew.-% von Mischungen von Alkylsulfonaten mit Polyglykoläthern mit einer Viskosität bei Raumtemperatur von unter 100 mPa · s erhalten werden, wenn das Mischungsverhältnis von Alkylsulfonaten zu Polyglykoläthern 60 zu 40 bis 70 zu 30 Gew.-% beträgt und die Einstellungen 0,5 bis 3 Gew.-% eines Salzes und 5 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels enthalten.
• Als Alkylsulfonate sind vorzugsweise Alkali, Erdalkali, NH&sub4;⊕, Mono-, Di- oder Tri-C&sub1;-C&sub6;-alkylammoniumsalze, Mono-, Di oder Triäthanol- oder -propanol-ammoniumsalze einer Alkylsulfonsäure zu verstehen, deren Alkylkette insbesondere 6 bis 24 Kohlenstoffatome enthält. Bevorzugt ist das Natriumsalz einer Alkylsulfonsäure mit einer mittleren Alkylkettenlänge von 12 bis 18 C-Atomen. Es können Alkylsulfonate mit einheitlicher Kettenlänge und Gemische mit Alkylketten verschiedener Längen angewendet werden. Die Sulfonatgruppe kann end- oder mittelständig an die Kohlenwasserstoffkette gebunden sein. Sie kann aber auch statistisch über die einzelnen C-Atome der Kette verteilt sein.
• Unter Polyglykoläthern sind vorzugsweise Umsetzungsprodukte von 3 bis 15 Mol Äthylen- und/oder Propylenoxid mit folgenden Verbindungen zu verstehen:
  
• 1. Geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkohole mit einem Alkylrest von 6 bis 24, insbesondere 8 bis 18 C-Atomen;
• 2. Phenole und Alkylphenole mit einem Alkylrest von 6 bis 18, vorzugsweise 8 bis 12 C-Atomen;
• 3. Alkyl- oder Alkenylcarbonsäuren mit 5 bis 23, vorzugsweise 11 bis 17 C-Atomen im Alkyl- bzw. Alkenylrest;
• 4. Alkylamine mit 6 bis 24, vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen im Alkylrest;
• 5. Fettsäureamide, die sich von den unter 3. genannten Carbonsäuren ableiten und am Stickstoff durch C&sub1;-C&sub6;-Alkylreste substituiert sein können.


• Aus ökologischen Gründen werden Umsetzungsprodukte der Alkylalkohole bevorzugt.
• Besonders hervorzuheben sind Umsetzungsprodukte von C&sub8;-C&sub1;&sub8;- Alkylalkoholen mit 2 bis 8 Mol Äthylenoxid.
• Bei gemischten Umsetzungsprodukten aus Äthylen-/Propylenoxid kann das Verhältnis der Alkylenoxy-Einheiten schwanken. Beispielsweise sind Produkte mit einem Molverhältnis von 1 : 1 anwendbar.
• Als erfindungsgemäß hinzuzusetzende Salze eignen sich starke und schwache Elektrolyte. Als Beispiele seien genannt: Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Halogenwasserstoffsäuren, von Schwefelsäure, schwefliger Säure, Thioschwefelsäure, Kohlensäure, Salpetersäure, salpetriger Säure, Phosphorsäure, phosphoriger Säure, Thiophosphorsäure oder Polyphosphorsäuren, die beispielsweise in K. Lindner "Tenside Textilhilfsmittel, Waschrohstoffe" Bd. II (1964), S. 1171 ff. beschrieben sind. Außerdem kommen Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Carbonsäuren, z. B. von Ameisensäure, Essigsäure, Pracionsäure, Milchsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Weinsäure, Citronensäure und Maleinsäure und die Mono-, Di- oder Tri-C&sub1;-C&sub6;-alkylamin- und Mono-, Di- und Triäthanolamin- oder -propanolamin-Addukte dieser Säuren infrage.
• Bevorzugte Verbindungen sind Natriumchlorid und -sulfat, Natrium-hexametaphosphat, Trinatriumpolyphosphat oder Mono-, Di- oder Triäthanolaminacetat.
• Unter organischen, mit Wasser mischbaren Flüssigkeiten werden solche verstanden, deren Löslichkeit in Wasser mindestens 5% beträgt. Bevorzugt sind mit Wasser in jedem Verhältnis mischbare Flüssigkeiten. Als Beispiele seien genannt: Methanol, Äthanol, n- und i-Propanol, n-, i- und tert-Butanol und ihre Umsetzungsprodukte mit 2 bis 5 Mol Äthylenoxid, Mono-, Di- und Triäthylenglykol, Glycerin, Aceton, Dimethylformamid, Formamid, Acetonitril, Dimethylsulfoxid, Ameisensäure, Essigsäure und Dioxan. Bevorzugt werden Äthanol, Isopropanol oder Aceton. Die Lösungsmittel können allein oder in Mischung angewendet werden. Sie sind in den anspruchsgemäßen Einstellungen insbesondere in einer Menge von 5 bis 30% enthalten.
• Je nach dem, ob bei der Anwendung Schaum erwünscht oder unerwünscht ist, können den konzentrierten, flüssigen Einstellungen Schäumer, wie Alkylpolyglykoläthersulfate oder Entschäumer, wie Ölsäure und/oder ihre Salze, z. B. das Dimethylaminsalz zugesetzt werden. Die neuen Einstellungen werden hergestellt, indem man die Bestandteile zusammengibt und erwärmt, vorzugsweise auf 30 bis 50°C, bis eine klare Lösung erhalten wird.
• Die erfindungsgemäßen Einstellungen sind typische Tenside. Sie finden insbesondere Verwendung als Wasch- und Reinigungsmittel, Netzmittel, Emulgier- und Dispergiermittel.
• In den Beispielen sind Gewichtsteile angegeben.
Beispiel 1
• In einem Kolben oder Kessel werden nacheinander
  
• 22,9 Teile Wasser
  1,6 Teile Steinsalz
  10,5 Teile Isopropanol
  24,0 Teile n-Decyl-tetraäthylenglykoläther
  41,0 Teile Na-n-pentadecylsulfonat

eingewogen. Dabei wird langsam gerührt. Dann wird der Kolben oder Kessel fest verschlossen und bis zur klaren Lösung auf 40-45°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man eine klare Lösung mit einer Viskosität von 62,0 m · Pa · s bei 20°C. Der Decyltetraäthylenglykoläther wurde hergestellt durch Oxäthylieren eines n-C&sub9;-C&sub1;&sub1;-Alkylalkohol-Gemisches. Anstelle des genannten Glykoläthers können auch n-Octyl-triäthylenglykoläther, n-Dodecyl-penta-äthylenglykoläther, n-Tetradecyl-hexa-äthylenglykoläther, n-Hexadecyl-hepta- äthylenglykoläther, Octadecyl-octa-äthylenglykoläther und Isononylphenyl-deka-äthylenglykoläther mit gutem Erfolg eingesetzt werden.
• Das verwendete Natriumsulfonat kann durch das entsprechende Kalium-, Ammonium- oder Äthanolammoniumsalz oder durch Natrium- oder Kalium-dodecylsulfonat, -tetradecylsulfonat und -octadecylsulfonat ersetzt werden.
Beispiel 2
• In einem Kolben oder Kessel werden nacheinander
  
• 26,5 Teile Wasser
  1,0 Teile Na-sulfat
  7,5 Teile Isopropanol
  24,0 Teile n-Decylalkohol-tetraäthylenglykoläther 41,0 Teile Na-n-pentadecylsulfonat

eingewogen. Dabei wird langsam gerührt. Dann wird der Kolben oder Kessel fest verschlossen und bis zur klaren Lösung auf 40-45°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man eine klare Lösung mit einer Viskosität von 69,0 m · Pa · s bei 20°C. Beispiel 3
• In einem Kolben oder Kessel werden nacheinander
  
• 22,7 Teile Wasser
  1,8 Teile Na-hexa-metaphosphat
  10,5 Teile Isopropanol
  24,0 Teile n-Decylalkoholtetraäthylenglykoläther
  41,0 Teile Na-n-pentadecylsulfonat

eingewogen. Dabei wird langsam gerührt. Dann wird der Kolben oder Kessel fest verschlossen und bis zur klaren Lösung auf 40-45°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man eine klare Lösung mit einer Viskosität von 61,0 m · PA · s bei 20°C. Beispiel 4
• In einem Kolben oder Kessel werden nacheinander
  
• 22,9 Teile Wasser
  1,6 Teile Diäthanolaminacetat
  10,5 Teile Äthanol
  24,0 Teile n-Decylalkohol-tetraäthylenglykoläther
  41,0 Teile Na-n-pentadecylsulfonat

eingewoben. Dabei wird langsam gerührt. Dann wird der Kolben oder Kessel fest verschlossen und bis zur klaren Lösung auf 40-45°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man eine klare Lösung mit einer Viskosität von 50,4 m · Pa · s bei 20°C. Beispiel 5
• In einem Kolben oder Kessel werden nacheinander
  
• 21,9 Teile Wasser
  1,6 Teile Steinsalz
  11,5 Teile Aceton
  24,0 Teile n-Decylalkohol-tetraäthylenglykoläther
  41,0 Teile Na-n-pentadecylsulfonat

eingewogen. Dabei wird langsam gerührt. Dann wird der Kolben oder Kessel fest verschlossen und bis zur klaren Lösung auf 40-45°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man eine klare Lösung mit einer Viskosität von 45,4 m · Pa · s bei 20°C. Beispiel 6
• In einem Kolben oder Kessel werden nacheinander
  
• 20,9 Teile Wasser
  1,6 Teile Steinsalz
  12,5 Teile Dioxan
  24,0 Teile n-Decylalkohol-tetraäthylenglykoläther
  41,0 Teile Na-n-pentadecylsulfonat

eingewogen. Dabei wird langsam gerührt. Dann wird der Kolben oder Kessel fest verschlossen und bis zur klaren Lösung auf 40-45°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man eine klare Lösung mit einer Viskosität von 73,8 m · Pa · s bei 20°C.

Claims (3)

1. Konzentrierte wäßrige Einstellungen von Mischungen aus Alkylsulfonaten, Polyglykoläthern, einem Salz und einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehr als 50 bis zu 75 Gew.-% einer Mischung aus Alkylsulfonaten und Polyglykoläthern im Verhältnis 60 zu 40 bis 70 zu 30 Gew.-%, 0,5 bis 3 Gew.-% eines Salzes und 5 bis 30 Gew.% eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels enthalten und eine Viskosität von unter 100 mPa · s bei Raumtemperatur besitzen.

2. Konzentrierte wäßrige Einstellungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung eines Alkylsulfonates mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und eines Umsetzungsproduktes von 2 bis 8 Mol Äthylenoxid mit C&sub8; bis C&sub1;&sub8;-Alkylalkoholen enthalten.

3.Verwendung der Einstellungen gemäß Anspruch 1 als Wasch-, Reinigungs-, Netz-, Emulgier-, und Dispergiermittel.