DE2948100A1

DE2948100A1 - Detergenzzusammensetzung

Info

Publication number: DE2948100A1
Application number: DE19792948100
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Chem. Dr. Johann 5650 Solingen Glasl; Ingo 4000 Düsseldorf Wegener; Dipl.-Chem. Dr. Achim 5657 Haan Werdehausen
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1979-11-29
Filing date: 1979-11-29
Publication date: 1981-06-11
Also published as: JPS5688500A; US4338212A; EP0029965A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Detergenzzusammenset- ;;zungen auf Basis von nichtionogenen Tensiden, die bei Raumtemperatur eine verringerte Viskosität aufweisen.

Anlagerungsprodukte des Ethylenoxids an Fettalkohole ' haben Detergenzeigenschaften und finden weite Anwendung. Diese Produkte sind jedoch nicht zufriedenstellend, da sie bei Temperaturen im Bereich von 5 bis 20° C wegen ihrer hohen Viskosität schlecht gießbar sind. Ein Versuch, die Viskosität der Produkte durch Verdünnen mit Wasser zu vermindern, führte in den meisten Fällen zu einer unerwünschten Gelbindung

Zur Vermeidung dieser nachteiligen Erscheinungen ist in der DT-OS 22 05 J537 bereits vorgeschlagen wor-· den, den Kondensationsprodukten von linearen Fettalkoholen mit Ethylenoxid 1 bis 10 G-ew.~$, bezogen auf die gesagte Detergenzmischung, eines anionischen oberflächenaktiven Mittels beizumischen. Dieses Vorgehen hat den Nachteil, daß die Charakteristik der nichtionogenen Tenside durch den Zusatz von anionischen Tensiden vollkommen verändert wird, so daß die Trübung,spunkte der Ethylenoxid-Anlagerungsprodukte stark nach höheren Temperaturen verschoben oder ganz zum Verschwinden gebracht werden.

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HENKELKGaA

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Es wurden nun Detergenzzusammensetzungen auf Basis von Anlagerungsprodukten des Ethylenoxids an Fettalkohole gefunden, die wie die bekannten Gemische mit anionischen Tensiden bei Raumtemperatur eine verringerte Viskosität haben, jedoch die Nachteile der letzteren nicht aufweisen. Die neuen Zusammensetzungen enthalten Anlagerungsprodukte des Ethylenoxids an vicinale Alkandiole-1,2.

/Gegenstand der Erfindung ist de:r.nach eine Detergenz-

zusammensetzung, die gekennzeichnet ist durch einen

'"Gehalt an 40 bis 60 Gew.~$ Verbindungen der Formel I₃

R¹ - 0 - (CH₀CH₀O)_n - H I

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in der R einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserst off rest eines Fettalkohols mit 6 bis lS Kohlenstoffatomen und η eine Zahl von 4 bis 15 bedeutet, und einem Gehalt an 60 bis 40 Gew.-^ Verbindungen der Formel II,

R^-CH- CH,

II

H-(OCH₂CH₂) -0

0-(CH₂CH₂O) - H

in der R einen Alkylrest mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet, während ρ und q Zahlen von 0 bis I5 darstellen und die Summe ρ + q im Bereich von 4 bis 15 liegt.

Bei den Verbindungen der Formel I handelt es sich um bekannte Stoffe, die nach bekannten Verfahren erhalten. werden können. Als Ausgangsmaterial für ihre Herstellung« können gesättigte und ungesättigte Fettalkohole mit

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Patentanmeldung D 6073 ~ 3 - HENKELKGaA

ZR-FE/Patente

6 bis 18 Kohlenstoffatomen wie n~Hexanol, n-Octanol, n-Deeanol, n-Dodeeanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol und 9-Octadece.nol-(l) eingesetzt wer- ' den. In der Regel verwendet man zur Synthese dieser oberflächenaktiven Substanzen jedoch Fettalkoholgemische, wie sie bei der Natriumreduktion oder der katalytischen Hydrierung von Fettsäuregemischen aus der hydrolytischen Spaltung von nativen Fetten und ölen erhalten werden. Als Beispiele für derartige Fettalkoholgemische sind die technischen Kokos-, Palmkern-, ν- Talg-, Soja- und Leinölfettalkohole zu nennen. Die Fettalkohole und Fettalkoholgemische v/erden bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von geeigneten Alkoxylierungskatalysatoren mit der entsprechenden Menge Ethylenoxid umgesetzt.

Die Verbindungen der Formel II stellen ebenfalls bekannte Substanzen dar. Sie können nach bekannten Verfahren durch Anlagern der entsprechenden f4enge Ethylencxid an Alkandiole-1,2. mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen erhalten v/erden. Für die Herstellung der Verbindungen der Formel II v/erden bevorzugt Gemische von

( Alkandiolen-1-2 mit unterschiedlicher Kettenlänge

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eingesetzt. Solche Alkandiole können in bekannter |

Weise aus 1,2-Olefinen und Gemischen solcher Olefine durch Epoxydation und anschließende Hydrolyse der resultierenden Epoxyalkane erhalten werden.

Entsprechende Olefine und Olefingemische können beispielsweise durch Kracken von Paraffinkohlenwasserstoffen nach geeigneten Verfahren oder auf aluminochemischem Weg in guten Ausbeuten erhalten v/erden. Diese Olefine werden nach bekannten Verfahren, z.B. mit Peressigsäure> epoxydiert.

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HENKELKGaA ZR-FE/Patente

Die Hydrolyse der Epoxyalkane erfolgt ebenfalls nach literaturbekannten Verfahren, wobei sich die in der DE-OS 22 56 907 beschriebene Arbeitsweise als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Nach diesem Verfahren werden die Epoxyalkane mit 1 bis 20 gew.-$igen wässrigen Lösungen von Salzen aliphatischer Mono- und/oder Polycarbonsäuren bei Temperaturen oberhalb Von 100° C und bis 5OO⁰ C hydrolysiert.

Pur diese Umsetzung eignen sich vor allen die Alkal!metallsalze, insbesondere die Natriumsalze der Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Capronsäure, Caprylsäure und Pelargonsäure. Bevorzugt werden Salze von Dicarbonsäuren, wie Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure·, Azelainsäure und Sebacinsäure. Auch Gemische von Salzen von Mono- und Dicarbonsäuren können eingesetzt werden.

Das Mengenverhältnis zwischen zu hydrolysierendem Epoxid und Salzlösung soll mindestens 0,5 Gewichtsteile Salzlösung pro Gewichtsteil Epoxid betragen; im allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, pro Gewichtsteil Epoxid 2 bis 5 Gewichtsteile Salzlösung einzusetzen.

Ferner ist es zweckmäßig, bei der Durchführung der Hydrolyse in Gegenwart von Lösungsvermittlern wie Aceton, Dioxan und Dioxolan zu arbeiten. Die Lösungsvermittler werden in Mengen von mindestens 0,5 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil zu hydrolysierendem Epoxid eingesetzt. Besonders günstig ist ein Gewichtsverhältnis von 2:1. Die Umsetzung kann in der Weise erfolgen, daß das Gemisch aus Epoxid, Salzlösung und gegebenenfalls Lösungsvermittler unter Rühren

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Patentanmeldung D 6073

HENKEL KGaA ZR-FE/Patente

im Autoklaven auf die betreffende Reaktionstemperatur aufgeheizt und so lange bei dieser Temperatur gehalten wird, bis die Hydrolyse vollständig ist. Im allgemeinen sind hier Reaktionszeiten von I5 Minuten bis 2 Stunden ausreichend.

Die Aufarbeitung der Reaktionsgemische kann auf einfache Weise nach destillativer Abtrennung gegebenenfalls vorhandenen Lösungsmittels durch Phasentrennung in der Wärme erfolgen.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Verbindungen der Formel II eignen sich beispielsweise Decandiol-1,2, Dodeeandiol-1,2, Octadecandiol-1,2, ein Gemisch aus Alkandiolen-1,2 der Kettenlänge C₁₁-C₁^, ein Gemisch aus Aikandiolen-1,2 der Kettenlänge ^c ₁₂""^Cl4' ^{ein Ge}~ misch aus Alkandiolen-1,2 der Kettenlänge C^-C^g ^und. ein Gemisch aus Alkandiolen-1,2 der Kettenlänge ⁰^-⁰Ig·

Zur Herstellung der Verbindungen der Formel II werden die oben beschriebenen Alkandiolgemische bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von geeigneten Alkoxylierungskatalysatoren mit der entsprechenden Menge Ethylenoxid umgesetzt. Die erhaltenen Substanzen stellen in der Regel halbfeste bis feste, wachsähnliche Produkte dar.

Ein weiterer Weg zu den Verbindungen der Formel II führt über die Umsetzung der oben beschriebenen Epoxyalkane mit Ethylenglykol und die nachfolgende Ethoxylierung der erhaltenen (2-Hydroxyethyl)-hydroxyalkylether. Dabei werden die aus Olefingemischen gewonnenen Epoxide in bekannter Weise in Gegenwart von

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Patentanmeldung D 6073 - 6 - HENKELKGaA

ZR-FE/Patente

sauren Alkoxylierungskatalysatoren bei erhöhter Temperatur und gegebenenfalls bei erhöhtem Druck mit im Überschuß vorhandenen Ethylenglykol umgesetzt. Nach iidem Abtrennen des gegebenenfalls vorhandenen Lösungs-5 mittels und des überschüssigen Ethylenglykols werden die erhaltenen Reaktionsprodukte bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von geeigneten Alkoxylierungskatalysatoren mit der vorgesehenen Menge Ethylenoxid zu den Verbindungen der Formel II 10 umgesetzt. Bei den auf diesem Weg hergestellten *' (") Produkten handelt es sicn ebenfalls um halbfoste dxs

ί feste, wachsartige Produkte.

'I Detergenzzusammensetzungen mit einer anwendungstechnisch

J besonders günstigen Charakteristik werden erhalten,

P OO

I 15 wenn die zu ihrer Herstellung verwendeten Verbindungen

i der Formel I und der Formel II annähernd gleiche

ff . Hydrophilie. aufweisen. Demgemäß stellen Detergenzzu-

I sammensetzungen, in denen der Unterschied zwischen η

I in der Formel I und der Summe ρ + q in der Formel II

20 3= 2 ist, eine spezielle Ausführungsform der Erfindung

j . ^dar·

f ^y-' Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Detergenzzusam-I mensetzungen werden die Verbindungen der Formeln I

I und II im gewünschten Mengenverhältnis mit Hilfe

% 25 eines Rührwerks oder Kneters miteinander vermischt.

" Die nachfolgenden Beispiele aollen den Gegenstand

; der Erfindung näher erläutern, ohne ihn hierauf zu

'■' beschränken.

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' Patentanmeldung D 6O7J? - 7 - HENKELKGaA

ZR-FE/Patente

Beispiele Beispiel 1

kO Gewichtsteile eines Anlagerungsproduktes von 10 Mol Ethylenoxid an ein Kokosfettalkoholgemisch der Kettenlänge ^ci2"^Cl8 (^0H~^Zahl 261) wurden bei Raumtemperatur mit Hilfe eines Flügelrühraggregates mit eingebauter Schikane mit 60 Gewichtsteilen eines Produktes vermengt, das durch Reaktion eines 1,2-Epoxyalkangemisch.es der Kettenlänge ^c ₁₂-^c ₁4 (7,0 Gew.-# Epoxidsauerstoff) s- 10 mit Ethylenglykol und anschließendes Anlagern von 10 Mol Ethylenoxid hergestellt worden war'. Das erhaltene Detergenzgemisch war flüssig, und löste sich spontan in V/asser. Bei der Wasserzugabe wurde keine Gel-Bildung beobachtet.

Versuchte man, das Fettalkohol-Ethylenoxid-Addukt ohne weiteren Zusatz in Wasser zu lösen, so erhielt man ein nicht gießbares Gel.

Beispiel 2

60 Gewichtsteile eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ί. Ethylenoxid an ein Talgfettalkohol-Gemisch der Kettenlänge C₁O-C₁S (OH-Zahl 215) wurden wie in Beispiel 1 mit 40 Gewichtsteilen eines Produktes vermengt, das durch Reaktion eines 1,2-Epoxyalkangemisches der Kettenlänge ^ci2~^G\i\ ^mit Ethylenoxid und anschließendes Anlagern von K Mol Ethylenoxid erhalten worden war. Das entstandene Gemisch war flüssig und klar; es löste sieh in kaltem Wasser in jedem Verhältnis und spontan auf.

Im Gegensatz dazu löste sich das pastöse Talgfettalkohol-Ethylenoxidaddukt in Wasser nur sehr langsam und unter starker Gel-Bildung auf.

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Patentanmeldung β 6072 - 8 - HENKELKGaA

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Beispiel 3

40 Gewichfcsteile eines Anlagerungsprodukfces von 10 Mol Ethylenoxid an ein Oleyl-Cetylalkohol-Gemisch (OH-Zahl 216; Jod-Zahl 55) wurden wie in Beispiel 1 mit 60 Gewichfcsteilen eines Produktes vermischt, das durch Reaktion eines 1,2-Epoxyalkangemisches der Kettenlänge ^c ₁₂""^ci4 ^mifc Ethylenglykol und anschließendes Anlagern von 10 Mol Ethylenoxid erhalten wor_t .. den war. Es wurde ein flüssiges, klares Detergenz-

.-'.·.. ίο "gemisch erhalten, das sich klar und ohne störende -- Gel-Bildung spontan in Wasser löste.

als Ausgangsmaterial verwendete 0leyI-CetyIalkohol -Ethylenoxid-Addukt war fest; wurde es ohne weiteren Zusatz mit Wasser vermischt, so entstand ein nicht-"gießbares Gel.

Beispiel 4

50 Gewichfcsteile eines Anlagerungsprodukfces von 5 Mol Ethylenoxid an ein Kokosfettalkoholgemisch der Kettenlänge C₁₂-Q₁Q (OH-Zahl 26l) wurden analog Beispiel 1 mit 50 Gewientstellen eines Produktes vermischt, das durch Reaktion eines 1,2-Epoxyalkangemisches der Kettenlänge ^Ci₂"^Ci4 ^{mit E}thylenglykol und nachfolgendes Anlagern von 6 Mol Ethylenoxid erhalten worden war. Das resultierende Gemisch war klar und flüssig; es löste sich beim Eingießen in kaltes Wasser ohne Gel-Bildung auf.

Demgegenüber löste sich das hochviskose, trübe Kokosfettalkohol -Ethylenoxid-Addukt in kaltem Wasser nur unter Gel-Bildung auf.

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Claims

1300 24/0136 ·■' "■ ·■·· · · ■· 29481QQ .Patentanmeldung D 6O7J - 9 - HENKELKGaA ZR-FE/Patente "Detergenzzusammensetzung" Patentansprüche

1. Detergenzzusammensetzung, gekennzeichnet durch einen | Gehalt an 40 bis 60 Gew.-^ Verbindungen der Formel I, $

5. R¹ - 0 - (CH₂CH₂O)_n - H I I

tin der' R, einen gesättigten oder ungesättigten Koh-" lenwasserstoffrest eines Fettalkohols mit 6 bis 18 . Kohlenstoffatomen und η eine Zahl von 4 bis I5 bedeutet, und einem Gehalt an 60 bis 40 Gew.-% Verbin- ; ^. düngen der Formel II, ■

R² - CH - CH₂ II

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H-(0CH₂CH₂)_p-0 0-(CH₂CH₂0)_q - H

in der R² einen Alkylrest mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet, während ρ und q Zahlen von 0 bis 15 /% darstellen und die Summe ρ + q im Bereich von 4 bis .

15 liegt. I

2. Detergenzzusammensetzung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen η in der Formel I und der Summe ρ + q in der Formel II = 2 ist.