EP2125682A1 - Nichtionische emulgatoren für emulsionskonzentrate zur spontanemulgierung - Google Patents

Nichtionische emulgatoren für emulsionskonzentrate zur spontanemulgierung

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EP2125682A1
EP2125682A1 EP07847700A EP07847700A EP2125682A1 EP 2125682 A1 EP2125682 A1 EP 2125682A1 EP 07847700 A EP07847700 A EP 07847700A EP 07847700 A EP07847700 A EP 07847700A EP 2125682 A1 EP2125682 A1 EP 2125682A1
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EP
European Patent Office
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chemical compound
emulsifier
emulsion
industry
compound according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07847700A
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English (en)
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Inventor
Ulrich Steinbrenner
Astrid Schmidt
Tina Litzel
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Publication of EP2125682A1 publication Critical patent/EP2125682A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/017—Mixtures of compounds
    • C09K23/018—Mixtures of two or more different organic oxygen-containing compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04—Dispersions; Emulsions
    • A61K8/06—Emulsions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/39—Derivatives containing from 2 to 10 oxyalkylene groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02—Ethers
    • C07C43/03—Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04—Saturated ethers
    • C07C43/10—Saturated ethers of polyhydroxy compounds
    • C07C43/11—Polyethers containing —O—(C—C—O—)n units with ≤ 2 n≤ 10
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/722—Ethers of polyoxyalkylene glycols having mixed oxyalkylene groups; Polyalkoxylated fatty alcohols or polyalkoxylated alkylaryl alcohols with mixed oxyalkylele groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0026—Low foaming or foam regulating compositions

Definitions

  • z. B. used cooling lubricant emulsions in the chipless or cutting forming of metallic objects. These have similar compositions as the anti-corrosive emulsions, and also have a corrosion inhibiting effect.
  • the average degree of propoxylation is 1 to 4 and the average degree of ethoxylation is 2 to 6, according to the invention solves the problem of providing a low-foaming compound.
  • This compound is preferred when more than 80% of the Alkylenoxydäen are arranged in blocks, the average degree of propoxylation is 1 to 3 and the average degree of ethoxylation is 3 to 5. It is particularly preferred when more than 80% of the Alkylenoxydäen are arranged in blocks, the average degree of propoxylation is 1 to 2 and the average degree of ethoxylation is 4.
  • the sequence of the alkoxylation units there are basically several possibilities: starting from the tallow fatty alcohol, it is possible first to follow an EO and then a PO block, and it is also possible for a PO and then an EO block to join the tallow fatty alcohol first. Likewise, gradients or a statistical distribution are possible.
  • the invention is a chemical compound in which the PO block is directly adjacent to the Taigfettalkohol and followed by the EO block.
  • a compound which is understood to mean “substantially a block structure” is a compound in which on average more than 65% of the alkoxylation units are arranged in blocks.
  • the weight fraction of EO plus half of the weight fraction of PO is between 35 and 50% of the total weight of the emulsifier, more preferably between 40 and 49% and most preferably between 45 and 49%.
  • Another object of the present invention is an emulsifier containing a chemical compound as described above.
  • an emulsion concentrate containing a chemical compound as described above and / or an emulsifier as described above and a hydrocarbon and / or an ester is another aspect of the present invention.
  • the emulsion concentrate according to the invention may additionally contain one or more additives selected from the group consisting of water, biocides, corrosion inhibitors, fragrances, pesticides, pharmaceuticals, buffers, viscosity regulators, antifreeze agents, defoamers, dyes, complexing agents, salts and coemulsifiers.
  • Biocides are compounds that kill bacteria.
  • An example of a biocide is glutaraldehyde.
  • the advantage of using biocides is that they counteract the spread of pathogens and increase the life of the emulsion.
  • carboxylic acids As a corrosion inhibitor z. B. carboxylic acids. These can be straight-chain or branched. Mixtures of various carboxylic acids may be particularly preferred. Caprylic acid, ethylhexanoic acid, isononanoic acid and isodecanoic acid are particularly preferred carboxylic acids. Since anticorrosive emulsions often neutral to are weakly alkaline, it may be advantageous to use the carboxylic acids at least partially in neutralized form, ie as a salt. Particularly suitable for neutralization are sodium and / or potassium hydroxide, as well as alkanolamines. Particularly preferred is the use of mono- and / or trialkanolamines. The use of dialkanolamines is less preferred because of the danger of formation of nitrosamines. However, dialkanolamines can also be used alone or together with mono- and / or trialkanolamines for neutralization.
  • Fragrances can be individual compounds or mixtures of alcohols, aldehydes, terpenes and / or esters.
  • fragrances are: Lemongrass OiI, Cochin,
  • pesticides are understood as meaning all plant protection agents and pest control agents.
  • the pesticides can be subdivided according to their target organisms into: acaricides, algicides, bactericides, fungicides, herbicides, insecticides, molluscicides, nematicides, rodenticides, avicides and virucides.
  • Buffers are all compounds which are capable of keeping the pH of a composition substantially constant with little acid or base addition.
  • Viscosity regulators serve to adjust the flow properties of liquids.
  • Antifreezes are used to protect compositions from solidification at low temperatures. Their use makes it possible to use the composition over a wider temperature range. Examples of antifreeze are: glycerol, glycol and ethanol.
  • Defoamers are formulations with pronounced interfacial activity which are suitable for suppressing undesirable foaming (for example in wastewater treatment, papermaking, washing in washing machines) or destroying already formed foam.
  • Silicone oils with dispersed silica particles are widely used, but homogeneous defoamers are also included here.
  • Dyes may include, but are not limited to, Acid Blue 9, Acid Yellow 3, Acid Yellow 23, Acid Yellow 73, Pigment Yellow 101, Acid Green 1, Acid Green 25. The advantage of using dyes is that they give the composition a distinctive and distinctive character Give color and make it easy to distinguish.
  • Complexing agents are compounds that are able to bind cations. This can be used to reduce the hardness of the water and to precipitate interfering heavy metal ions. Examples of complexing agents are NTA, EDTA, MGDA and GLDA. The advantage of using these compounds is that many compounds perform better in soft water; In addition, by reducing the water hardness, the occurrence of limescale during and after the use of the composition can be reduced or avoided.
  • Salts can accomplish various tasks, and the nature of the salts which can be used according to the invention is therefore very large. Mention may therefore be given, by way of example only, to the salts of the carboxylic acids which, as described above, may be used as corrosion inhibitors.
  • Another ingredient may be co-emulsifiers.
  • An emulsion concentrate in which the coemulsifier (s) is / are selected from the group consisting of ionic surfactants, alcohols and hydrotropes is preferred.
  • Ionic surfactants can be both anionic and cationic surfactants.
  • anionic surfactants are: carboxylates, sulfonates, sulfo fatty acid methyl esters, sulfates, phosphates.
  • cationic surfactants are: quaternary ammonium compounds.
  • Alcohols are compounds that have an OH functionality. Examples are: ethanol, glycol.
  • Hydrotopes are z. B. salts based on pergonic acid.
  • An emulsion comprising a chemical compound as described above and / or an emulsifier as described above and a hydrocarbon and / or an ester as well as water constitutes a further subject of the present invention.
  • An emulsion which additionally contains one or more additives selected from the group consisting of biocides, corrosion inhibitors, fragrances, pesticides, pharmaceuticals, buffers, viscosity regulators, antifreeze agents, defoamers, dyes, complexing agents, salts and coemulsifiers is preferred.
  • the co-emulsifier (s) is selected from the group consisting of ionic surfactants, alcohols and hydrotropes.
  • Emulsifier 1 (comparison): Cetyl oleyl alcohol x 5 EO
  • Cetyl-oleyl alcohol x 5 EO was prepared by ethoxylation of cetyl-oleyl alcohol (iodine number about 60 g of iodine / 100 g) with 5 molar equivalents of EO by means of KOH catalysis. This type of emulsifier is considered a standard product for the preparation of emulsion concentrates.
  • Emulsifier 2 (inventive): tallow fatty alcohol x 2 PO x 4 EO
  • Emulsifier 3 (comparison): tallow fatty alcohol x 2 PO x 7 EO Taigfettalkohol C16C18 was reacted analogously to Example 2 with 2 molar equivalents of PO, but then with 7 molar equivalents of EO.
  • Example 4 Foaming according to EN 12728, 2 g / l surfactant, 0 40 C: Emulsifier 1 30 ml
  • Emulsifier 2 20 ml
  • the emulsifier 2 according to the invention shows a lower foaming power than the comparisons.
  • Example 5 Oil miscibility Appearance after 2 months of storage 20% by weight of emulsifier + 80% by weight of oil
  • the emulsifier 2 according to the invention shows a better miscibility with oils than the comparison emulsifiers.
  • the determination of the emulsion stability was carried out by means of the marker method described in DE 10247086: 1% by weight surfactant was mixed with 69% by weight water in two 600 ml beakers and then 30% by weight oil-yellow or blue - added. Then, by means of a propeller stirrer, a power of about 10 kW / m 3 was introduced for 15 minutes.
  • the resulting emulsions of yellow or blue-colored oil were mixed and then stored at a defined temperature (see the following table). At regular intervals, the emulsions were manually shaken, a sample taken and the proportion of green droplets formed by coalescence determined by microscopy and electronic image analysis. The measured green shares were then plotted against the storage time and fitted by the following function according to the method of least squares:
  • Sunflower oil (56 mm 2 / s at 25 ° C) and paraffin oil (30 mm 2 / s at 25 ° C) were used as oils.
  • Paraffin oil 70 ° C ⁇ -3 -0.7 -0.7
  • the emulsifier 2 according to the invention exhibits a stability better or comparable to emulsifiers 1 or 3 in the case of paraffin oil. In the case of sunflower oil, the emulsifier 2 according to the invention is markedly better than emulsifier 1.
  • the biodegradability according to OECD 301 B is for the emulsifier 2 of the invention 2> 60% ThCO2.

Abstract

Offenbart wird ein nichtionischer Emulgator zur Spontanemulgierung, enthaltend eine chemische Verbindung mit der allgemeinen Struktur Talgfettalkohol- n PO - m EO, wobei die mittlere Anzahl an Kohlensstoffatomen des Talgfettalkohols 16-18 beträgt, die Jodzahl kleiner oder gleich 1 g Jod/100 g der chemischen Verbindung ist, der mittlere Propoxylierungsgrad 1-4 und der mittlere Ethoxylierungsgrad 2-6 beträgt.

Description

Nichtionische Emulgatoren für Emulsionskonzentrate zur Spontanemulgierung
Emulsionen finden in der Technik in vielen Bereichen Verwendung:
So werden z. B. Korrosionsschutzemulsionen als Passivierungsmittel zum temporären Schutz metallischer Werkstücke vor atmosphärischen, Korrosion bewirkenden Einflüssen verwendet. Dabei beruhen die gängigen Systeme auf Ölkonzentraten, die Emulgatoren und Korrosionsinhibitoren, allerdings nur wenig oder gar kein Wasser enthalten. Für die Herstellung von ÖI-in-Wasser-Emulsionen, also für Systeme, die in mit Wasser verdünnter Form verwendet werden, ist es wichtig, dass die Systeme selbstemulgie- rend sind.
Ebenso werden z. B. Kühlschmieremulsionen bei der spanlosen oder spanabhebenden Umformung von metallischen Gegenständen eingesetzt. Diese weisen ähnliche Zusammensetzungen auf, wie die Korrosionsschutzemulsionen, und weisen ebenfalls eine korrosionsinhibierende Wirkung auf.
Alle diese Emulsionen weisen das Problem auf, dass sie wegen der verwendeten E- mulgatoren zur Schaumbildung neigen. Dies wirkt sich negativ auf die Verwendbarkeit in den verschiedenen Einsatzgebieten aus. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine chemische Verbindung bereitzustellen, die in/als Emulgator, Emulsionskonzentrat und/oder Emulsion verwendbar ist und ein besseres Schaumverhalten aufweist, als die bekannten chemischen Verbindungen. Die bereitzustellende chemische Verbindung soll zudem gut als Emulgator für Mineralöle geeignet sein, eine hohe Öl- mischbarkeit, gute Bioabbaubarkeit, geringe aquatische Toxizität sowie hohe chemische Stabilität aufweisen.
Diese Aufgabe wird überraschend gelöst durch die chemische Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 7, den Emulgator nach Anspruch 8, das Emulgatorkonzentrat nach den Ansprüchen 9 bis 1 1 und die Emulsion nach den Ansprüchen 12 bis 14. Die Verwendung nach Anspruch 15 stellt einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar.
Eine Chemische Verbindung der allgemeinen Struktur: Taigfettalkohol - n PO - m EO, bei der die mittlere Anzahl an Kohlenstoffatomen des Taigfettalkohols 16 bis 18 beträgt, die lodzahl kleiner oder gleich 1g lod/100g der chemischen Verbindung ist, die Alkylenoxydeinheiten im wesentlichen Blockstruktur aufweisen, der mittlere Propoxylie- rungsgrad 1 bis 4 beträgt und der mittlere Ethoxylierungsgrad 2 bis 6 beträgt, löst er- findungsgemäß die Aufgabe, eine wenig schäumende Verbindung bereitzustellen. Diese Verbindung ist dann bevorzugt, wenn mehr als 80 % der Alkylenoxydeinheiten in Blöcken angeordnet sind, der mittlere Propoxylierungsgrad 1 bis 3 beträgt und der mittlere Ethoxylierungsgrad 3 bis 5 beträgt. Sie ist besonders bevorzugt, wenn mehr als 80 % der Alkylenoxydeinheiten in Blöcken angeordnet sind, der mittlere Propoxylie- rungsgrad 1 bis 2 beträgt und der mittlere Ethoxylierungsgrad 4 beträgt.
Bezüglich der Abfolge der Alkoxylierungseinheiten gibt es grundsätzlich mehrere Möglichkeiten: Es kann ausgehend vom Taigfettalkohol zunächst ein EO- und dann ein PO- Block folgen, ebenso ist es möglich, dass zuerst ein PO- und dann ein EO-Block an den Taigfettalkohol anschließt. Ebenso sind Gradienten oder eine statistische Verteilung möglich. Erfindungsgemäß ist eine chemische Verbindung, bei der der PO-Block direkt an den Taigfettalkohol angrenzt und darauf der EO Block folgt. Dabei wird unter einer Verbindung die „im wesentlichen eine Blockstruktur" aufweist eine Verbindung verstanden, bei der im Mittel über 65 % der Alkoxylierungseinheiten in Blöcken ange- ordnet sind, verstanden.
Weiterhin sind chemische Verbindungen wie oben beschrieben bevorzugt, bei denen der Gewichtsanteil an EO plus der Hälfte des Gewichtsanteils an PO zwischen 35 und 50 % des Gesamtgewichts des Emulgators beträgt, besonders bevorzugt zwischen 40 und 49 % und ganz besonders bevorzugt zwischen 45 und 49 %.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Emulgator, der eine chemische Verbindung wie oben beschrieben enthält.
Ebenso stellt ein Emulsionskonzentrat, das eine chemische Verbindung wie oben beschrieben und/oder einen Emulgator wie oben beschrieben und einen Kohlenwasserstoff und/oder einen Ester enthält, einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar.
Das erfindungsgemäße Emulsionskonzentrat kann zusätzlich ein oder mehrere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Bioziden, Korrosionsschutzmitteln, Duftstoffen, Pestiziden, Pharmaka, Puffern, Viskositätsreglern, Frostschutzmitteln, Entschäumern, Farbstoffen, Komplexbildnern, Salzen und Coemulgatoren enthalten.
Biozide sind Verbindungen, die Bakterien abtöten. Ein Beispiel für ein Biozid ist Glutar- aldehyd. Der Vorteil der Verwendung von Bioziden liegt darin, dass sie der Verbreitung von Krankheitserregern entgegenwirken und die Standzeit der Emulsion erhöhen.
Als Korrosionsschutzmittel wirken z. B. Carbonsäuren. Diese können geradkettig oder verzweigt sein. Gemische verschiedener Carbonsäuren können besonders bevorzugt sein. Caprylsäure, Ethylhexansäure, Isononansäure und Isodecansäure sind besonders bevorzugte Carbonsäuren. Da Korrosionsschutzemulsionen häufig neutral bis schwach alkalisch sind, kann es vorteilhaft sein, die Carbonsäuren zumindest teilweise in neutralisierter Form, also als Salz zu verwenden. Zur Neutralisation eignen sich insbesondere Natrium- und/oder Kalilauge, ebenso wie Alkanolamine. Besonders bevorzugt ist dabei die Verwendung von Mono- und/oder Trialkanolaminen. Die Verwendung von Dialkanolaminen ist wegen der Gefahr der Bildung von Nitrosaminen weniger bevorzugt. Gleichwohl können auch Dialkanolamine allein oder zusammen mit Mono- und/oder Trialkanolaminen zur Neutralisation verwendet werden.
Duftstoffe können einzelne Verbindungen oder Mischungen von Alkoholen, Aldehyden, Terpenen und/oder Estern sein. Beispiele für Duftstoffe sind: Lemongrass OiI, Cochin,
Dihydro Myrcenol, Lilial, Phenylethylalkohol, Tetrahydrolinalool, Hexenol cis-3, Lavan- din grosso, Citral, Allylcapronat, Citronitrile, Benzylacetat, Hexylzimtaldehyd, Citronel- lol, Isoamylsalizilat, Isobornylacetat, Terpinylacetat, Linalylacetat, Terpinylacetat, Di- hydromyrcenol, Agrunitril, Eucalyptusöl, Herbaflorat und Orangenöl. Der Vorteil des Einsatzes von Duftstoffen liegt darin, dass sie der Zusammensetzung einen frischen oder warnenden Geruch verschaffen können und störende Gerüche überdecken.
Unter Pestiziden werden vorliegend sämtliche Pflanzenschutzmittel, sowie Mittel zur Schädlingsbekämpfung verstanden. Die Pestizide können nach ihren Zielorganismen weiter unterteilt werden in: Akarizide, Algizide, Bakterizide, Fungizide, Herbizide, Insektizide, Molluskizide, Nematizide, Rodentizide, Avizide sowie Viruzide.
Pharmaka umfassen sämtliche bekannten Wirkstoffe. Für die Zwecke der US-Patentpraxis wird ausdrücklich auf das Verzeichnis der Arzneimittel in Deutschland, die Rote Liste® 2006, Bezug genommen und diese durch Referenz eingefügt.
Puffer sind sämtliche Verbindungen, die geeignet sind, den pH-Wert einer Zusammensetzung bei geringer Säure- oder Basezugabe im wesentlichen konstant zu halten.
Viskositätsregler dienen dazu, die Fließeigenschaften von Flüssigkeiten einzustellen.
Frostschutzmittel dienen dazu, Zusammensetzungen vor dem Erstarren bei niedrigen Temperaturen zu bewahren. Ihr Einsatz ermöglicht es, die Zusammensetzung über einen größeren Temperaturbereich einzusetzen. Beispiele für Frostschutzmittel sind: Glycerin, Glycol und Ethanol.
Entschäumer sind Formulierungen mit ausgeprägter Grenzflächenaktivität, die geeignet sind, unerwünschte Schaumbildung (z. B. bei der Abwasserreinigung, der Papierherstellung, beim Waschvorgang in Waschmaschinen) zu unterdrücken oder bereits gebildeten Schaum zu zerstören. Weite Verbreitung finden dabei Silikonöle mit darin dispergierten Kieselsäurepartikeln, - aber auch homogene Entschäumer sind vorliegend mit umfasst. Farbstoffe können neben anderen sein: Acid Blue 9, Acid Yellow 3, Acid Yellow 23, Acid Yellow 73, Pigment Yellow 101 , Acid Green 1 , Acid Green 25. Der Vorteil des Einsatzes von Farbstoffen liegt darin, dass sie der Zusammensetzung eine bestimmte unverwechselbare Farbe geben und sie damit einfach unterscheidbar machen.
Komplexbildner sind Verbindungen, die Kationen zu binden vermögen. Dies kann genutzt werden, um die Härte des Wassers zu verringern und um störende Schwermetallionen auszufällen. Beispiele für Komplexbildner sind NTA, EDTA, MGDA und GLDA. Der Vorteil des Einsatzes dieser Verbindungen liegt darin, dass viele Verbindungen in weichem Wasser bessere Wirkung erzielen; außerdem kann durch Verringerung der Wasserhärte das Auftreten von Kalkablagerungen während und nach der Verwendung der Zusammensetzung verringert bzw. vermieden werden.
Salze können verschiedene Aufgaben lösen, und die Art der Salze, die erfindungsgemäß eingesetzt werden kann, ist daher sehr groß. Genannt seien daher nur beispielhaft die Salze der Carbonsäuren, die, wie oben beschrieben, als Korrosionsschutzmittel verwendet werden können.
Weiterer Bestandteil können Coemulgatoren sein. Es ist dabei ein Emulsionskonzentrat bevorzugt, bei dem der oder die Coemulgator/en ausgewählt ist/sind aus der Gruppe bestehend aus ionischen Tensiden, Alkoholen und Hydrotropen.
Ionische Tenside können sowohl anionische als auch kationische Tenside sein. Bei- spiele für anionische Tenside sind: Carboxylate, Sulfonate, Sulfofettsäuremethylester, Sulfate, Phosphate. Beispiele für kationische Tenside sind: quartäre Ammoniumverbindungen.
Alkohole sind Verbindungen, die eine OH-Funktionalität aufweisen. Beispiele sind: E- thanol, Glycol.
Hydrotope sind z. B. Salze auf Grundlage von Perlagonsäure.
Eine Emulsion, die eine chemische Verbindung wie oben beschrieben und/oder einen Emulgator wie oben beschrieben und einen Kohlenwasserstoff und/oder einen Ester sowie Wasser enthält, stellt einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar.
Eine Emulsion, die zusätzlich ein oder mehrere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bioziden, Korrosionsschutzmitteln, Duftstoffen, Pestiziden, Pharmaka, Puffern, Viskositätsreglern, Frostschutzmitteln, Entschäumern, Farbstoffen, Komplexbildnern, Salzen und Coemulgatoren enthält, ist dabei bevorzugt. Besonders bevorzugt ist eine Emulsion, bei der der oder die Coemulgator/en ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ionischen Tensiden, Alkoholen und Hydrotropen.
Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Emulsionskonzentrates oder einer erfin- dungsgemäßen Emulsion in
der Metallbearbeitung und/oder im Agrobereich und/oder in der Textilindustrie und/oder - in der Lederindustrie und/oder in der Coatingindustrie und/oder in der Bauindustrie und/oder in der kuststoffverarbeitenden Industrie und/oder in der Reifenindustrie und/oder - in der Reinigungsmittelindustrie und/oder in der gewerblichen Wäsche und Haushaltswäsche und/oder in der Kosmetik und/oder in der Pharmazie
stellt einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar.
Die Erfindung wird im Folgenden durch Beispiele näher erläutert:
Beispiel 1 : Emulgator 1 (Vergleich): Cetyl-Oleylalkohol x 5 EO
Durch Ethoxilierung von Cetyl-Oleylalkohol (lodzahl ca. 60 g lod/ 100g) mit 5 Moläquivalenten EO mittels KOH-Katalyse wurde Cetyl-Oleylalkohol x 5 EO hergestellt. Dieser Emulgatortyp gilt als Standardprodukt zur Herstellung von Emulsionskonzentraten.
Beispiel 2:
Emulgator 2 (erfinderisch): Taigfettalkohol x 2 PO x 4 EO
237 g Taigfettalkohol C16C18 mit je < 5 Gew.-% C14 und C20, lodzahl < 1 g lod / 100g wurde mit 5,0 g 50% wässrige KOH-Lösung versetzt und 30 Minuten bei 1200C und <20 mbar entwässert. Dann wurde bei 1600C 105 g Propylenoxid eingegast und nach Dosierende 30 Minuten nachreagiert. Anschließend wurde 160 g Ethylenoxyd eingegast und wieder 30 Minuten nachgegast. Schließlich wurde auf 60°C abgekühlt und mit 5,0 g 80% Milchsäurelösung neutralisiert.
Beispiel 3:
Emulgator 3 (Vergleich): Taigfettalkohol x 2 PO x 7 EO Taigfettalkohol C16C18 wurde analog Beispiel 2 mit 2 Moläquivalenten PO, dann aber mit 7 Moläquivalenten EO umgesetzt. Beispiel 4: Schäumvermögen nach EN 12728, 2 g/l Tensid, 400C: Emulgator 1 30 ml
Emulgator 2 20 ml
Emulgator 3 120 ml
Der erfindungsgemäße Emulgator 2 zeigt ein geringeres Schäumvermögen als die Vergleiche.
Beispiel 5: Ölmischbarkeit Aussehen nach 2 Monaten Lagerung 20 Gew.-% Emulgator + 80 Gew.-% Öl
Ol, Temperatur Emulgator 1 Emulgator 2 Emulgator 3
SN 150, 230C mischbar mischbar 2 Phasen
SN 150, 50°C 2 Phasen mischbar mischbar
SN 500, 23°C mischbar mischbar 2 Phasen
SN 500, 500C 2 Phasen mischbar mischbar
Polyalphaolefin, 23 °C mischbar mischbar 2 Phasen
Polyalphaolefin, 50 0C 2 Phasen mischbar mischbar
Der erfindungsgemäße Emulgator 2 zeigt eine bessere Mischbarkeit mit Ölen als die Vergleichsemulgatoren.
Beispiel 6: Emulsionsstabilität
Die Bestimmung der Emulsionsstabilität erfolgte mittels der in DE 10247086 beschrie- benen Markermethode: In zwei 600 ml Bechergläser wurden je 1 Gew.-% Tensid mit 69 Gew.-% Wasser gemischt und anschließend 30 Gew.-% Öl — gelb bzw. blau gefärbt — zugegeben. Dann wurde mittels eines Propellerrührers für 15 Minuten eine Leistung von ca. 10 kW/m3 eingetragen.
Die erhaltenen Emulsionen an gelb bzw. blau gefärbtem Öl wurden gemischt und an- schließend bei definierter Temperatur (siehe folgende Tabelle) gelagert. In periodischen Abständen wurden die Emulsionen manuell aufgeschüttelt, eine Probe entnommen und der Anteil an grünen Tropfen, entstanden durch Koaleszenz, mittels Mikroskopie und elektronischer Bildanalyse bestimmt. Die gemessenen Grünanteile wurden anschließend gegen die Lagerzeit aufgetragen und durch folgende Funktion gemäß der Methode der kleinsten Quadrate gefittet:
Grün(t) = 100% ■ 1 -
2 + r - t
Als Fitparameter dient die Koaleszenzrate r. Die Stabilitätskonstante S erhält man schließlich aus
S = - log(r • Monat)
Als Öle wurden Sonnenblumenöl (56 mm2/s bei 25°C) und Paraffinöl (30 mm2/s bei 25°C) verwendet.
Ol, Temperatur Emulgator 1 Emulgator 2 Emulgator 3
Sonnenblumenöl, 23°C -1.8 0,5 0,8
Sonnenblumenöl, 700C < -3 < -3 -1 ,3
Paraffinöl, 23°C -0,1 0,9 0,7
Paraffinöl, 700C < -3 -0,7 -0,7
Der erfindungsgemäße Emulgator 2 zeigt bei Paraffinöl eine Stabilität besser oder vergleichbar zu Emulgatoren 1 oder 3. Im Falle des Sonnenblumenöls ist der erfindungsgemäße Emulgator 2 deutlich besser als Emulgator 1.
Beispiel 7:
Biologische Abbaubarkeit
Die biologische Abbaubarkeit gemäß OECD 301 B ist für den erfindungsgemäßen E- mulgator 2 >60% ThCO2.
Beispiel 8:
Aquatische Toxizität gemäß OECD 202
EC50 (Daphnie) = 10 - 100 mg/l
Die Beispiele zeigen, dass die erfindungsgemäßen Emulgatoren den Vergleichsemul- gatoren in einigen für die Verwendung wesentlichen Eigenschaften überlegen sind.

Claims

Patentansprüche:
1. Chemische Verbindung der allgemeinen Struktur: Taigfettalkohol - n PO - m EO, bei der die mittlere Anzahl an Kohlenstoffatomen des Taigfettalkohols 16 bis 18 beträgt, die lodzahl kleiner oder gleich 1g lod/100g der chemischen Verbindung ist, die Alkylenoxydeinheiten im wesentlichen Blockstruktur aufweisen, der mittlere Propoxylierungsgrad 1 bis 4 beträgt und der mittlere Ethoxylierungsgrad 2 bis 6 beträgt.
2. Chemische Verbindung nach Anspruch 1 , bei der mehr als 80 % der Alkylenoxydeinheiten in Blöcken angeordnet sind, der mittlere Propoxylierungsgrad 1 bis 3 beträgt und der mittlere Ethoxylierungsgrad 3 bis 5 beträgt.
3. Chemische Verbindung nach Anspruch 1-2, bei der mehr als 80 % der Alkyleno- xydeinheiten in Blöcken angeordnet sind, der mittlere Propoxylierungsgrad 1 bis
2 beträgt und der mittlere Ethoxylierungsgrad 4 beträgt.
4. Chemische Verbindung nach Anspruch 1-3, bei dem der PO-Block direkt an den Taigfettalkohol angrenzt und darauf der EO Block folgt.
5. Chemische Verbindung nach Anspruch 1-4, bei der der Gewichtsanteil an EO plus der Hälfte des Gewichtsanteils an PO zwischen 35 und 50 % des Gesamtgewichts des Emulgators beträgt.
6. Chemische Verbindung nach Anspruch 1-5, bei der der Gewichtsanteil an EO plus der Hälfte des Gewichtsanteils an PO zwischen 40 und 49 % des Gesamtgewichts des Emulgators beträgt.
7. Chemische Verbindung nach Anspruch 1-6, bei der der Gewichtsanteil an EO plus der Hälfte des Gewichtsanteils an PO zwischen 45 und 49 % des Gesamtgewichts des Emulgators beträgt.
8. Emulgator, der eine chemische Verbindung gemäß Anspruch 1-7 enthält.
9. Emulsionskonzentrat, das
eine chemische Verbindung gemäß Anspruch 1-7 und/oder einen Emulgator gemäß Anspruch 8 und einen Kohlenwasserstoff und/oder einen Ester enthält.
10. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 9, das zusätzlich ein oder mehrere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Bioziden, Korrosions- Schutzmitteln, Duftstoffen, Pestiziden, Pharmaka, Puffern, Viskositätsreglern, Frostschutzmitteln, Entschäumern, Farbstoffen, Komplexbildnern, Salzen und Coemulgatoren enthält.
1 1. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 10, bei dem der oder die Coemulgator/en ausgewählt ist/sind aus der Gruppe bestehend aus ionischen Tensiden, Alkoholen und Hydrotropen.
12. Emulsion, die
eine chemische Verbindung gemäß Anspruch 1-7 und/oder einen Emul- gator gemäß Anspruch 8 und einen Kohlenwasserstoff und/oder einen Ester sowie Wasser enthält.
13. Emulsion nach Anspruch 12, die zusätzlich ein oder mehrere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bioziden, Korrosionsschutzmitteln, Duftstoffen, Pestiziden, Pharmaka, Puffern, Viskositätsreglern, Frostschutzmitteln, Entschäumern, Farbstoffen, Komplexbildnern, Salzen und Coemulgatoren enthält.
14. Emulsion nach Anspruch 13, bei dem der oder die Coemulgator/en ausgewählt ist/sind aus der Gruppe bestehend aus ionischen Tensiden, Alkoholen und Hydrotropen.
15. Verwendung eines Emulsionskonzentrates gemäß Anspruch 9-11 oder einer Emulsion gemäß Anspruch 12-14 in
der Metallbearbeitung und/oder im Agrobereich und/oder in der Textilindustrie und/oder - in der Lederindustrie und/oder in der Coatingindustrie und/oder in der Bauindustrie und/oder in der kuststoffverarbeitenden Industrie und/oder in der Reifenindustrie und/oder - in der Reinigungsmittelindustrie und/oder in der gewerblichen Wäsche und Haushaltswäsche und/oder in der Kosmetik und/oder in der Pharmazie.
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