FI75597C - Flytande tvaettmedelkompositioner, som innehaoller blandningen av anjoniska och etoxilerade, icke-joniska ytaktiva medel. - Google Patents

Description

75597

Nestemäisiä pesuainekoostumuksia, jotka käsittävät anionis-ten ja etoksiloitujen, ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden seoksen 5 Tämä keksintö koskee vesipitoisia nestemäisiä pe- suaineseoksia ja erityisesti astianpesuseoksia, jotka koostuvat anionisten ja etoksiloitujen ionittomien pinta-aktiivisten aineiden seoksesta.

Nestemäiset pesuaineseokset, jotka on tarkoitettu 10 käytettäväksi astianpesutuotteina, ovat tavanomaisesti muodoltaan kirkkaita vesiliuoksia, jotka sisältävät yhden tai useamman anionisen pinta-aktiivisen sulfaatti-ja sulfonaattiaineen seosta yhdessä vaahtoa stabiloivan aineen kanssa. Kun pinta-aktiivisia sulfonaattiaineita 15 käytetään tällaisissa seoksissa, ne voivat olla olefiini-sulfonaatti-, paraffiinisulfonaatti tai tavallisimmin al-kyylibentseenisulfonaattityyppiä, kun taas alkyylisul-faatit ja alkyylieetterisulfaatit muodostavat yleisesti käytetyt sulfaattiyhdisteet. Viime aikoina on ollut suun-20 tauksena käyttää magnesium-kationeja ainakin osaan läsnäolevista anionisista pinta-aktiivisista aineista ja GB-patenttihakemuksen no. 2010893 A ja EP-patenttihakemus-julkaisun no. 0039110 kuvaukset edustavat alan kehitystasoa. Alalla neuvotaan, että näillä kokoonpanoilla on 25 parantunut suorituskyky erityisesti, kun niitä käytetään vedessä, jossa on pieni mineraalikovuus. Joka tapauksessa paine nestemäisten pesuaineseosten kustannustehokkuuden parantamiseksi on merkinnyt, että sellaisten seosten etsintä on jatkunut, joilla on parannetut taloudellisuus-, 30 suorituskyky ja käyttöominaisuudet. Erityisesti voimakkaita ponnisteluja on uhrattu nestemäisten astianpesu-aineseosten pitoisuuden nostamiseen ja laimentimien, kuten veden ja liuottavien hydrotrooppien tason alentamiseen tinkimättä seosten varastointistabiilisuudesta.

35 Useimmissä nestemäisisää astianpesuaineseoksissa, jotka perustuvat pääasiassa anionisiin pinta-aktiivisiin 2 75597 aineisiin, anionisten pinta-aktiivisten aineiden tasojen käyttö, jotka ovat yli n. 30 p-% seoksesta (tarkan arvon riippuessa käytetyistä pinta-aktiivisista aineista) vaatii hydrotrooppitason nostoa. Poikkeuksen tästä yleisestä 5 käyttäytymismallista aikaansaavat kuitenkin paraffiinisul-fonaatit, joiden kaupalliset lähteet sisältävät disulfo-naattikomponentteja, joiden arvellaan aikaansaavan jonkin verran hydrotropoivia ominaisuuksia. Nämä komponentit saavat paraffiinisulfonaatteja sisältävät seokset 10 sietämään paremmin muuten huonosti liukoisia aineosia, kuten epäorgaanisia suoloja ja tiettyjä vaahtoa stabiloivia aineita, kuten alkanoliamiineja. Esimerkkejä tällaisista seoksista muodostavat englantilaiset patentit no:t 1451228, 1567421 ja 1382295. Paraffiinisulfonaattien 15 merkittävän tason (esim. 5 %) puuttuessa vaahtoa stabiloivien aineiden, kuten alkanoliamiinien ja amiinioksidien lisäys vaatii hydrotroopin lisäystä seoksen faasistabii-lisuuden ylläpitämiseksi varastoinnissa.

Etoksiloidut ionittomat pinta-aktiiviset aineet 20 muodostavat materiaalien luokan, joka kykenee tekemään muita komponentteja liukoisiksi vesipitoisiin väliaineisiin, mutta tämä kyky on vahvasti riippuvainen niiden keskimääräisestä etoksilointiasteesta (E..,,). Erittäin etoksi- av loidut ionittomat pinta-aktiiviset aineet (ts. Eav > 20) 25 ovat erittäin hydrofiilisia luonteeltaan ja pyrkivät täten huonontamaan nestemäisten astianpesuainekoostumuk-sien öljyisen lian poistokykyä, mikä ei ole toivottavaa, koska öljyn ja rasvan poisto on kuluttajahyväksynnän kannalta tärkeä arvosteluperuste. Erittäin etoksiloituja 30 ionittomia aineita, joiden hiilivetyketjun pituudet ovat alle C^2» ei ole helposti saatavissa kaupallisesti, mutta pitempiketjuisilla materiaaleilla, joilla on korkeat etoksilointitasot, ja joita on saatavana säiliötoimituk-sena (esim. talialkoholietoksilaatit), pyrkii olemaan vaah-35 toa vähentäviä ominaisuuksia ja ne pyrkivät olemaan myös suhteellisen huonoja öljyn ja rasvan poistoaineita. Toisaalta ionittomat pinta-aktiiviset aineet, joilla on mail 3 75597 taiat etoksilointitasot (ts. Eav > 2) ovat suhteellisen hydrofobisia ja niillä on rajoitettu kyky tehdä muita komponentteja liukoisiksi ilman muita aktiivisia yhdisteitä.

Kaikille etoksiloiduille ionittomille pinta-aktii-5 visille aineille yhteinen piirre on etoksiloimattoman materiaalin tietyn tason läsnäolo, jonka suuruus riippuu etoksilointiasteesta, mutta joka voi muodostaa jopa 20 p-% ionittomasta pinta-aktiivisesta aineesta. Etoksi-loimattomat alifaattiset primääriset Cg-C^-alkoholit 10 ovat hajuttomia materiaaleja, joilla on pieni vesiliukoisuus ja nämä ominaisuudet ovat havaittavia etoksiloi-duissa alkoholeissa laajuudessa, joka riippuu etoksi-lointitasosta vaikutuksen pienetessä, kun Eav kasvaa. Pinta-aktiivisten etoksiloitujen alkoholien suhteelli-15 sen vähäinen hyödyllisyys erityisesti pyykinpesuainekoos-tumuksissa tekee etoksiloidun alkoholin hajuominaisuudet suhteellisen vähämerkityksisiksi tällaisissa tuotteissa, erityisesti raemaisissa tuotteissa, jotka on tarkoitettu käytettäväksi automaattisissa pesukoneissa. Kuluttajat 20 pyrkivät kuitenkin olemaan hyvin selvillä nestemäisen pesuaineseosten, erityisesti astianpesuun käytettyjen fysikaalisista ominaisuuksista johtuen asian manuaalisesta luonteesta ja kuluttajan suuremmasta altistumis-asteesta kuumalle pesuliuokselle. Kaupallisesti on saa-25 tavana nestemäisiä astianpesuainekoostumuksia, jotka sisältävät paraffiinisulfonaattia pääasiallisena anioni-sen yhdisteenä yhdessä etoksiloitujen ionittomien pin-ta-aktiviisten aineiden kanssa, joiden Eav on välillä λ 2-6, joten tällaisilla koostumuksilla on tietyssä mää- 30 rin kuluttajien esteettinen hyväksyntä. Kuitenkin pesu-aineseoksilla, jotka eivät sisällä paraffiinisulfonaattia, ionittomassa pinta-aktiivisessa aineessa olevien etoksiloimattomien komponenttien haitallinen vaikutus nestemäisen astianpesuaineiden faasistabiilisuusominai-35 suuksien on katsottu mahdottomaksi hyväksyä.

75597

Erityisesti nestemäisten astianpesuaineseosten, jotka sisältävät alkyylisulfaatteja ja/tai alkyylibent-seenisulfonaatteja, on havaittu aiheuttavan haju- ja varas-tointistabiilisuusongelmia/ kun niitä seostetaan etoksiloi-5 tujen ionittomien pinta-aktiivisten aineiden kanssa, jotka sisältävät etoksiloitujen yhdisteiden normaalin jakautuman ja tämä vaikutus on selvempi, kun seos sisältää myös mag-nesiumioneja. Nyt on kuitenkin havaittu, että tiettyjä alkoholietoksilaatteja, jotka sisältävät vähemmän kuin 10 määritellyn määrän etoksiloimattomia yhdisteitä, ja joista edullisesti ainakin osa monoetoksiloiduista yhdisteistä on poistettu, voidaan liittää alkyylibentseenisulfonaattia tai alkyylisulfaattia sisältäviin nestemäisiin astianpesu-seoksiin ilman haitallista vaikutusta viimemainitun varas-15 tointistabiilisuuteen.

Tämän keksinnön mukaisesti aikaansaadaan tämän vuoksi fysikaalisesti stabiili nestemäinen pesuaineseos, joka sisältää 20-85 % anionista pinta-aktiivista systeemiä, joka koostuu olennaisesti q-C^g-alkyylibentseenisulfonaat-20 tisuolasta ja/tai primäärisestä C^-C^-alkyylisulfonaat- tisuolasta yhdessä primäärisen C1q-C1g-alkyylietoksisul-faattisuolan kanssa, joka sisältää keskimäärin korkeintaan 6 etyylioksidiryhmää alkyylieetterisulfaatissa olevaa al-kyyliryhmää kohti, ja joka sisältää valinnaisesti vaahtoa 25 stabiloivaa ainetta, jolloin seos sisältää myös 1-10 % etok-siloitua alifaattista Cg-C^^-^koholia, joka sisältää keskimäärin 1,5 - 25 moolia etyleenioksidia yhtä moolia kohti alkoholia, sanotun etoksiloidun alkoholin sisältäessä kor-keintaan 1 p-% etoksiloimatonta alkoholia, kun etoksiloitu 30 alkoholi sisältää keskimäärin alle 9 moolia etyleenioksidia ja korkeintaan 2 p-% etoksiloimatonta alkoholia, kun etoksiloitu alkoholi sisältää keskimäärin 9-25 moolia etyleenioksidia moolia kohti alkoholia.

Etoksiloidun alifaattisen alkoholin HLB-luku on edul-35 lisesti välillä 8,0 - 17,0 edullisemmin 11,0 - 17,0 ja edullisimmin 11,0 - 15,0.

Il 5 75597

Keksinnön mukaisissa edullisissa seoksissa etoksiloitu alifaattinen alkoholi on primäärinen Cg-C^-alkoholi, joka on kondensoitu keskimäärin 6-10 moolin kanssa ety-leenioksidia moolia kohti alkoholia. Edullisesti etok-5 siloitu alkoholi sisältää alle 0,7 % ja edullisimmin alle 0,5 % etoksiloimatonta materiaalia ja erittäin edullisissa seoksissa monoetoksiloidun Cg-C^-alkoholin määrä on korkeintaan 5 p-% ionittomasta pinta-aktiivisesta aineesta.

10 Edulliset nestemäiset pesuaineseokset sisältävät tämän keksinnön mukaisesti pinta-aktiivista alkyylisul-faattia ja magnesiumioneja moolimäärän, joka vastaa vähintään puolta läsnäolevan alkyylisulfaatin moolimääräs-tä ja sisältävät 1-5 p-% etoksiloitua alkoholia.

15 Eräs seosten edullinen ryhmä sisältää kolmen kom ponentin anionisen pinta-aktiivisen systeemin, jossa on 8- 12 p-% seoksesta primääristä q-C^g-alkyylisulfaattia, 9- 11 % primääristä q~C^g-alkyylietoksisulfaattia, joka sisältää keskimäärin 1,5 - 3 etoksiryhmää alkyyliryhmää 20 kohti, ja 13-17 % q-C^g-alkyylibentseenisulfonaattia. Tämän systeemin kationit ovat ammonium- ja magnesiumio-nien seos, magnesiumin määrän vastatessa suunnilleen puolta läsnä olevan alkyylisulfaatin moolimäärästä.

Toisessa edullisessa seosten ryhmässä käytetään kah-25 den komponentin anionista pinta-aktiivista systeemiä, jossa on 4-8 % primääristä q-C^g-alkyylisulfaattia ja 20-25 % Q-C-j g-alkyylietoksisulfaattia , joka sisältää 0,5 - 2,0 etoksiryhmää alkyyliryhmää kohti.

Edulliset seokset sisältävät tämän keksinnön mukai-30 sesti myös 2-8 % ja edullisimmin 3-4 p-% vaahtoamista vahvistavaa ainetta, joka on valittu q-C^g-mono- ja di-C2~C3-alkanoliamideista ja Cg-C^g-alkyylidi-C^-C^-alkyyliamiinioksideista.

Tämän keksinnön mukaiset pesuaineseokset koostuvat 35 kokoonpanoltaan määrättyjen anionisten pinta-aktiivisten aineiden seoksesta, jonka määrä on 20-50 p-% seoksesta, 6 75597 yhdessä etoksiloidun ionittoman pinta-aktiivisen aineen kanssa, jolla on pieni etoksiloimattoman materiaalin pitoisuus.

Kaikki tämän keksinnön mukaiset seokset sisältävät 5 alkyylisulfaatti- ja/tai alkyylibentseenisulfonaattikom-ponenttia yhdessä alkyylietoksisulfaatin kanssa.

Alkyylisulfaattikomponentti on primäärinen alkyylisulfaatti, jossa alkyyliryhmä sisältää 10-16 hiiliatomia, edullisemmin keskimäärin 12-14 hiiliatomia. Alkyyliryhmä 10 voi olla rakenteeltaan lineaarinen tai haarautunut.

C10-C16-alk°holit, jotka ovat peräisin luonnon rasvoista tai Zieleger-olefiinisynteesistä tai oksosynteesistä, muodostavat sopivia lähteitä alkyyliryhmälle. Esimerkkejä © synteettisesti johdetuista materiaaleista ovat Dobanol 23 , 15 jota myy Shell Chemicals (UK) Ltd, Ethyl 24, jota myy Ethyl Corporation, C^^-alkoholien seos suhteessa 67 %, C.,, 33 % C.,., jota BASF GmbH myy kauppanimellä Lutensol ja ICI Ltd nimellä Synperonic'0' ja Liguichimica Italiana nimellä Lial 125. Esimerkkejä luonnossa esiinty-20 vistä materiaaleista, joista alkoholit voidaan johtaa, ovat kookosöljy, palmunydinöljy ja vastaavat rasvahapot.

Kun alkyylisulfaattikomponenttia on läsnä tämän keksinnön mukaisissa seoksissa, alkyylisulfaattikomponen-tin taso on välillä 4-20 p-% seoksesta ja yleisemmin välil-25 lä 4-16 p-%. Eräässä keksinnön edullisessa kokoonpanokoh-dassa, joka sisältää myös alkyylibentseenisulfonaattia, käyttömäärä on välillä 8-12 p-% ja edullisimmin välillä 8-11 pr%. Keksinnön toisessa kokoonpanokohdassa, jossa sulfonaattikomponenttia ei ole läsnä, alkyylisulfaattita-30 so on välillä 12-20 p-% ja edullisemmin 14-18 p-%.

Tämän keksinnön tarkoituksiin mitä tahansa alkali-metalli-, maa-alkalimetalli-, ammonium- tai substituoitua ammoniumkationia voidaan käyttää alkyylisulfaatin yhteydessä. Kuitenkin keksinnön mukaisissa erittäin edullisissa 35 seoksissa alkyylisulfaatti on liitetty magnesiumionien lähteeseen, joka kuten jäljempänä esitetään, voidaan syötti 7 75597 tää joko oksidina tai hydroksidina hapon neutroloimisek-si tai voidaan lisätä seokseen vesiliukoisena suolana. Magnesiumsuolojen mainittavien määrien lisääminen keksinnön astianpesuseoksiin kohottaa lämpötilaa, jossa 5 epäorgaaniset suolakiteet muodostuvat seoksissa jääh-tyessään ja on tämän vuoksi epäedullista.

Seoksissa, jotka koostuvat alkyylibentseenisulfo-naatin, alkyylisulfaatin ja alkyylieetterisulfaatin seoksesta, magnesiumionin moolimäärä seoksissa säädetään vas-10 taamaan arvoa 0,20 - 0,70X, edullisesti arvoa 0,45 - 0,55X, jossa X on läsnäolevien q-C^g-alkyylisulfaattimoolien lukumäärä. Edullisimmin magnesiumionipitoisuus säädetään aikaansaamaan läsnä olevan alkyylisulfaatin stökiömetri-nen ekvivalenssi. Käytännössä magnesiumionia on läsnä 15 n. 0,15 -0,70 p-%:n ja edullisesti 0,25 - 0,55 p-%:n määrä seoksesta.

Sitävastoin seokset, jotka sisältävät vain alkyyli-sulfaattia ja alkyylieetterisulfaattia anionisina pinta-aktiivisina aineina, sisältävät edullisesti jopa n. 0,90 p-% 20 seoksesta magnesiumionia ja osa alkyylieetterisulfaatista on myös neutraloitu magnesiumionilla.

Alkyylibentseenisulfonaatteja, jotka ovat hyödyllisiä tämän keksinnön seoksissa, ovat ne, joissa alkyyliryh-mä, joka on oleellisesti lineaarinen, sisältää 10-16 hii-25 liatomia, edullisesti 11-13 hiiliatomia, edullisimman materiaalin keskimääräisen hiiliketjun pituuden ollessa 11,8. Fenyyli-isomeerijakautuma, ts. alkyyliketjun kiinnittymis-kohta bentseeniytimeen ei ole kriittinen, mutta alkyylibent-seenit, joilla on suuri 2-fenyyli-isomeerisisältö, ovat 30 edullisia. Kun alkyylibentseenisulfonaattia käytetään tämän keksinnön mukaisissa seoksissa, vaaditaan sen pitoisuudeksi 10-28 p-% ja yleensä 12-26 p-%. Keksinnön edullisessa kohdassa käytetään 13-17 p-%:n alkyylibentseenisulfonaat-tipitoisuutta ja keksinnön tämän kohdan mukaisissa erit-35 täin edullisissa seoksissa on 14-17 % g alkyylibentseenisulf onaattia.

8 75597

Alkyylietoksisulfaattia oleva pinta-aktiivinen komponentti koostuu primäärisestä alkyylietoksisulfaa-tista, joka on johdettu q-C^^-alkoholin kondensaatio-tuotteesta, jossa on keskimäärin 6 etyleenioksidiryhmää.

5 Itse q-C^g-alkoholi voidaan saada mistä tahansa lähteistä, joita edellä kuvattiin alkyylisulfaattikompo-nentin suhteen. On kuitenkin havaittu edulliseksi käyttää alkyylisulfaattia ja alkyylieetterisulfaattia, joissa hiiliketjun pituus jakautumat ovat samat. C^2-c-|3-al-10 kyylieetterisulfaatit ovat edullisia ja alkyylietoksi-sulfaatin määrä seoksessa on välillä 8-25 p-% seoksista, yleensä välillä 10-25 p-%. Keksinnön edullisessa kohdassa, joka sisältää pinta-aktiivista alkyylibentseenisul-fonaattia, määrä on välillä 9-15 p-% ja kaikkein 15 edullisimmin välillä 9-11 p-%.

Tavanomaiset etoksilointiprosesstit johtavat yksittäisten etoksilaattien jakautumaan, joka vaihtelee välillä 1-10 etoksiryhmää moolia kohti alkoholia, joten haluttu keskiarvo voidaan saavuttaa useilla eri tavoilla.

20 Seoksia voidaan tehdä materiaalista, jolla on eri etoksi-lointiasteet ja/tai eri etoksilaattijakautumat, jotka johtuvat kulloinkin käytetystä etoksilointitekniikasta ja seuraavista prosessointivaiheista, kuten tislauksesta. On esimerkiksi havaittu, että vastaava vaahtoamis-25 ja rasvanpoistosuorituskyky kuin se, jonka alkyylisul-faatin ja alkyylitrietoksieetterisulfaatin seos antaa, voidaan saada pienentämällä alkyylisulfaatin määrää ja käyttämällä alkyylieetterisulfaattia, jossa on keskimäärin suunnilleen kaksi etoksiryhmää moolia kohti alkoholia.

30 Tämän keksinnön mukaisissa edullisissa seoksissa keskimääräinen etoksilointiaste on 0,5 -4 ja edullisemmin 0,8 - 2,0.

Alkyylietoksisulfaatin vastaioni voi olla mikä tahansa natrium-, kalium-, ammonium- tai alkanoli-ammonium-ioneista tai niiden seos. Kuitenkin kun tarkoituksena on 35 saada matalin mahdollinen jähmettymispistelämpötila (lämpötila, jossa epäorgaanisia suolakiteitä erottuu), on toi- 9 75597 vottavaa, että ainakin 30 % alkyylietoksisulfaatin vastaio-neista on ammoniumionia.

Seoksissa, jotka sisältävät alkyylibentseenisulfonaatti-komponenttia, on erittäin edullista, että alkyylietoksi-5 sulfaatti on täysin neutraloitu ammoniumioneilla.

Alkyylibentseenisulfonaatin yhteydessä vastaionit valitaan riippumattomasti samalla tavoin kuin alkyylietoksisulfaatin vastaionit siten, että ammoniumioneja on edullisesti vähintään 50 %. Jotta keksinnön mukaisilla seok-10 silla olisi jähmettymispiste 0°C, vähintään 70 % anionis-ten pinta-aktiivisten aineiden neutraloivista kationeista on oltava ammoniumioneja ja kaikkein edullisimmin ammonium muodostaa ainoan muun läsnäolevan kationin kuin magnesium.

15 Keksinnön etoksiloitu, ioniton pinta-aktiivinen komponentti on alifaattinen Cg-C^2-alk°holietoksilaatti, joka sisältää keskimäärin 1,5 - 25, edullisemmin 2-15 ja kaikkein edullisimmin 6-10 moolia etyleenioksidia moolia kohti alkoholia. Alifaattinen alkoholietoksilaatti si-20 sältää korkeintaan 1 p-% etoksiloimatonta alkoholia, kun etoksiloitu alkoholi sisältää keskimäärin alle 9 moolia etyleenioksidia ja korkeintaan 2 p-% etoksiloimatonta alkoholia, kun etoksiloitu alkoholi sisältää keskimäärin 9-25 moolia etyleenioksidia moolia kohti alkoholia.

25 Lähtöalkoholi voi olla primäärinen tai sekundääri nen alkoholi, mutta on edullisesti primäärinen alkoholi, joka voi olla johdettu luonnon tai synteettisistä lähteistä. Niinpä luonnon rasvoja tai öljyjä tai Ziegler-olefiinisynteesireaktioiden tai oksosynteesin tuotteita 30 voidaan kaikkia käyttää hiilivetyketjun lähteenä, jonka rakenne voi olla tyypiltään lineaarinen tai haarautunut.

Edullinen alkoholin ketjunpituusalue on Cg-C^ , koska on havaittu, että suorituskyky, nimittäin vaahtoa-mistilavuus ja riittoisuus ovat optimaalisia tällaisista 35 alkoholeista tehdyillä etoksilaateilla. Keskimääräinen etoksilointiaste (Eo ) on välillä 1,5 - 25 moolia yhtä av 10 75597 moolia kohti alkoholia, mutta on edullisesti välillä 2-15 ja kaikkein edullisimmin välillä 6-10 moolia yhtä moolia kohti alkoholia. Suorituskykysyistä on myös toivottavaa, että etoksiloidun alkoholin hydrofiili-5 lipofiilitasapaino (HLB) on välillä 8,0 - 17,0 , edullisemmin 11,0 - 17,0 ja kaikkein mieluimmin 11,0 - 15,0.

Kuten alkyylietoksisulfaattikomponentin suhteen selostettiin, normaali (emäskatalysoitu) etoksilointipro-sessi johtaa etoksilaattiyhdisteiden laajaan jakautumaan.

10 Keskimääräisellä etoksilointiasteella 6-10 moolia yhtä moolia kohti alkoholia tämä alue ulottuu yhdestä vähintään 15 mooliin etyleenioksidia moolia kohti alkoholia ja keskimääräisellä alueella 20-25 moolia yhtä moolia kohti alkoholia alue voi ulottua aina 50 mooliin moolia kohti alkoho-15 lia. Eav~asteen kasvut saavat etoksilaattijakautuman keskittymään vähemmän keskiarvon ympärille ja johtavat myös etoksiloimattoman materiaalin tason laskuun. Kondensaatio-tuotteet, joiden E^v on välillä 3-9 moolia yhtä moolia kohti alkoholia, sisältävät 3-20 % etoksiloimatonta materiaa- 20 lia, kun taas tuotteet, joiden E on välillä 10-20 moolia av yhtä moolia kohti alkoholia, sisältävät yhä korkeintaan 2 % etoksiloimatonta materiaalia.

Keksinnön nestemäisissä astianpesuaineseoksissa etoksiloimattoman materiaalin määrät etoksiloidussa ionittomassa 25 pinta-aktiivisessa aineessa, jotka ovat yli 2 p-%, aiheuttavat faasistabiilisuus/jähmettymispisteongelmia ja/tai johtavat tuotteeseen, jolla on rasva-alkoholin haju, jota kuluttajat eivät hyväksy ja jota on vaikea peittää tavanomaisilla pesuainehajusteilla. On havaittu, että faasistabiilisuus-30 syistä etoksiloimattoman alkoholin maksimimäärä, joka voidaan sietää etoksiloidussa alkoholikomponentissa, on 1 p-% alkoholietoksilaatista, kun etoksilointitaso on alle 9 moolia yhtä moolia kohti alkoholia, ja 2 p-%, kun etoksilointitaso on 9-25 moolia yhtä moolia kohti alkoholia. Edulli-35 semmin etoksiloimattoman alkoholin taso on korkeintaan

II

11 75597 0,70 % ja kaikkein edullisimmin se on alle 0,5 p-% etoksiloidusta alkoholikomponentista.

Tyhjötislausta käytetään epämieluisan materiaalin poistoon ja tämä poistaa myös osan monoetoksilaattijakees-5 ta, mikä nostaa jäljelle jäävän materiaalin E -astetta.

dV

Keksinnön edullisissa toteutusmuodoissa, joissa etoksiloi-tu alkoholi on primäärinen Cg-C^-alkoholietoksilaatti, monoetoksilaatin taso on korkeintaan 5 p-% etoksiloidusta alkoholista.

10 Etoksiloidun alkoholikomponentin käyttötaso kek sinnön seoksissa on 1-10 p-%, edullisemmin 1-5 % ja kaikkein edullisimmin 2-4 p-%. Keksinnön mukaisilla nestemäisillä astianpesuaineseoksilla, joissa on 3-5 p-% primääristä alkoholia, joka sisältää 9-11 hiiliatomia, kondensoituna 15 keskimäärin 5-10 moolin kanssa etyleenioksidia yhtä moolia kohti alkoholia, jolloin HLB-arvoksi saadaan 12-15, alko-holietoksilaatin sisältäessä < 0,5 p-% etoksiloimatonta alkoholia, on jähmettymispisteet < 0°C sekä parantunut vaahtoavuus- ja riittoisuussuorituskyky verrattuna alan 20 aikaisempiin seoksiin.

Keksinnön mukainen seoksen erittäin edullinen aineosa on vaahtoamista edistävä aine, jota on läsnä 2-8 p-%:n määrä seoksesta, edullisesti 3-6 % ja kaikkein edullisimmin 3-4 %.

25 Vaahtoamista edistävä aine voi olla mikä tahansa q-C^g-mono- ja di-C2“Cg-alkanoliamidi ja tertiäärinen amii-nioksidi, joka sisältää Cg-C1g-alkyyliryhmää.

Esimerkkejä alkanoliamideista ovat kookosalkyylimono-etanoliamidi, kookosalkyylidietanoliamidit ja palmunydin-30 ja kookosalkyylimono- ja di-isopropanoliamidit. Palmunydin-tai kookosalkyylijäännös voi olla joko "koko alue", joka sisältää C.jQ- ja C^g-jakeet tai nk. "kapean alueen", C-|2-C14_ jae. q~C^g-alkyyliryhmän synteettisiä lähteitä voidaan myös käyttää.

75597 Tässä keksinnössä hyödyllisissä amiinioksideissa on yksi 8-18 hiiliatomia, edullisesti 8-16 hiiliatomia sisältävä hydroksialkyyliosa ja kaksi osaa, jotka on valittu 1-3 hiiliatomia sisältävistä alkyyliryhmistä ja hydroksialkyy-5 liryhmistä. Esimerkkejä tällaisista materiaaleista ovat dimetyylioksyyliamiinioksidi, dietyylidesyyliamiinioksidi, bis-(2-hydroksietyyli)dodesyyliamiinioksidi, metyylietyyli-heksadesyyliamiini-oksidi ja dimetyyli-2-hydroksioktadesyy-liamiinioksidi.

10 Erittäin edullinen esimerkki tertiäärisestä amii- nioksidista on 2-ci4~alkyylidimetyyliamiinioksidi, jossa C1 2_<“14~alkyyliryhmä on johdettu kookosöljystä.

Kokoonpanon loppuosa koostuu hydrotrooppi-vesisys-teemeistä, jossa hydrotrooppi voi olla urea, alifaattinen 15 C^-C^-alkoholi tai alempi alkyylibentseenisulfonaatti tai minkä tahansa näistä seos. Normaalisti yksi hydrotrooppi on riittävä aikaansaamaan vaaditun faasistabiilisuuden, mutta tämän keksinnön mukaisissa seoksissa on edullista käyttää seosta, kuten urea-alkoholi-alempi alkyylibentsee-20 nisulfonaatti-vesiseosta halutun viskositeetin saavuttamiseksi ja seoksen säilyttämiseksi stabiilina ja helposti kaadettavana. Seoksilla, joiden aktiivinen orgaaninen pitoisuus on alle n. 40 p-%, edullinen alkoholihydrotrooppi on etanoli, jota käytetään 3-10 p-% seoksista, edullisesti 25 4-8 %, tavallisesti sekoitettuna ureaan. Hydrotrooppien seoksia voidaan luonnollisesti käyttää kustannus- tehokkuussyistä riippumatta mistään stabiili/viskositeettisei-koista.

Keksinnön nestemäisten pesuaineseosten valinnaisia 30 aineosia ovat samentimet, kuten etyleeniglykolidisteraatti, bakteereja tappavat aineet, kuten glutaarialdehydi ja Bronopol®, korroosionestoaineet, kuten bentsoksitriatsoli, raskasmetalleja kelatoivat aineet kuten ETDA, tai ETDMP, hajusteet ja väriaineet. Seosten pH voi olla jossakin vä-35 Iillä 6 - 7,5 mutta valmistettuna seosten pH on normaalisti välillä 6,6 - 7,3 ja ne saatetaan lopulliseen pH:n il 13 75597 hienosäätöoperaatioon halutun lopputuote-pH:n saamiseksi. Värillisillä tuotteilla pH on edullisesti välillä 6,6 - 6,9 värin stabiilisuuden ylläpitämiseksi.

Keksinnön seokset voidaan valmistaa lukuisilla ta-5 voilla, mutta on edullista, että etoksiloitu ioniton pin- ta-aktiivinen aine lisätään lähellä valmistusprosessin loppua, ellei se varsinaisesti muodosta viimeistä lisättävää aineosaa. Tämä on erityisen tärkeää, kun etoksiloidun ionit-toman pinta-aktiivisen aineen HLB-arvo on 9,5, jonka kat-10 sotaan olevan arvo, jonka alapuolella tällaiset materiaalit ovat periaatteessa veteen liukenemattomia.

Näin ollen yksittäisiä anionisia pinta-aktiivisia aineita voidaan valmistaa alkalimetalli- tai ammoniumsuo-lojen vesiliuoksina, jotka sekoitetaan sitten yhteen vaah-15 toamista edistävien aineiden ja hydrotrooppien kanssa, minkä jälkeen mahdollinen magnesiumioni voidaan lisätä vesiliukoisena suolana, kuten kloridina tai sulfaattina. Etoksiloitu ioniton pinta-aktiivinen aine ja mahdolliset valinnaiset pienemmät aineosat lisätään sitten samanaikaisesti 20 kun pH ja viskositeetti säädetään. Tämän menetelmän etuna on, että käytetään tavanomaista tekniikkaa ja laitteistoa, mutta johtaa todella lisäkloridi- tai sulfaatti-ionien syöttämiseen, jotka saattavat nostaa jähmettymispisteläm-pötilaa (lämpötila, jossa epäorgaaniset suolat saostuvat 25 kiteinä nesteeseen).

Vaihtoehtoinen ja edullinen menetelmä on sekoittaa alkoholia ja alkoholietoksilaattia yhteen ja suorittaa yksi ainoa sulfatointi ja neutralointi. Tätä varten alkoholia ja alkoholietoksilaattia tulee sekoittaa painosuh-30 teessä, joka on välillä 4:3-1:6. Sulfatointi voi tapahtua minkä tahansa tavanomaisten sulfatointiaineiden, kuten esim. rikkitrioksidin tai kloorisulfonihapon avulla. Alkyylieetteririkkihapon ja alkyylirikkihapon neutralointi suoritetaan asianmukaisella alkalilla tai mag-35 nesiumoksidi- tai -hydroksilietteellä, jolloin vältetään kloridi- tai sulfaatti-ionien lisääminen. Tämän tekniikan 14 75597 edullisissa toteutuksissa, joissa käytetään magnesiumhyd-roksidilietettä, on sopivaa käyttää näiden happojen seosta, koska alkyylieetterirlkkihapon magnesiumsuolalla on suhteellisesti parempi vesistabiilisuus kuin alkyylirikkihappokom-5 ponentilla. Vaahtoamista edistävä aine liuotetaan sitten tähän vaikuttavien alkyylisulfaatin ja alkyylieetterisulfaatin perusliuokseen.

Erikseen neutraloitu alkyylibentseenisulfonaattisuola ja neutraloidut alkyyli- ja alkyylieetterisulfaattisuolat, 10 jotka sisältävät vaahtoamista edistävää ainetta ja hydro-trooppia, lisätään sitten lopulliseen sekoitussäiliöön ja etoksiloitu ioniton pinta-aktiivinen aine ja mahdolli set valinnaiset aineosat lisätään ennen kuin pH säädetään, kuten yllä.

15 Keksinnön mukaiset edulliset aineosat ovat kirkkai ta yksifaasisia nesteitä, mutta keksintö kattaa myös sameat tuotteet, jotka sisältävät dispergoituneita faaseja edellyttäen, että tällaiset tuotteet ovat fysikaalisesti stabiileja (ts. eivät erotu) varastoitaessa.

20 Keksintöä kuvataan seuraavissa ei-rajoittavissa esi merkeissä, joissa kaikki osat ja prosentit on laskettu painon mukaan, ellei toisin mainita.

Il 15 75597

Esimerkki 1

Valmistettiin seuraavat seokset:

5 A B C d E

Ammonium-lineaarinen C^g- alkyyli-bentseenisulfo- 14,2 14,2 14-2 14.2 14 2

naatti f * J

Ammonium-Ci2-ci3-alkyyli 10,4 10.4 10.4 10.4 10,4 10 (E0)2 sulfaatti

Magnesium-C12-C13-alkyyli- 8r6 8.6 8.6 8.6 8,6 sulfaatti - 1 ·

Primäärinen alkoholietoksi- - 3,5* 3.52 3.53 3,5^ laatti ' f

Kookosmonoetanoliamidi 4/0 4/° 4/° 4/° 4^0 15 Etanoli V 99,1 9/1

Vesi _ 100:an asti_ 1) Dobanoi® 91Eg, pääasiassa lineaarinen Cg-C.j .j-alkoho-liseos, joka sisältää keskimäärin 5 etyleenioksidiryhmää 20 moolia kohti alkoholia, valmistaja Shell International Ltd ja "katkaistu” etoksiloimattoman Cg-C^^alkoholin määrän pienentämiseksi 0,5 p-%:in etoksilaatista, jolloin keskimääräinen etoksilointiaste kasvaa suunnilleen arvoon 6.

25 2) Dobano^ 91E2 5, pääasiassa lineaarinen Cg-C^-alko- holiseos, joka sisältää keskimäärin 2,5-etyleenioksidiyk-sikköä moolia kohti alkoholia.

3) Dobano]®23Eg pääasiassa lineaarinen ci2-C13-a^- koholiseos, joka sisältää keskimäärin 6,5 etyleenioksi-30 diyksikköä moolia kohti alkoholia.

D

4) Dobanol 45 E?, pääasiassa lineaarinen C^-C^-al-koholiseos, joka sisältää keskimäärin 7 etyleenioksidi-yksikköä moolia kohti alkoholia.

16 75597

Seoksen A valmistuksessa alkoholin ja alkoholi-etoksilaatin seos sulfatoitiin käyttäen SO^-ilmasulfa-tointia ja neutraloitiin sitten alkoholisessa ammonium-hydroksidiliuoksessa, johon magnesiumhydroksidia oli li-5 sätty määrä, joka vastasi puolta läsnäolevan alkyyli-sulfaatin moolimäärästä. Erillistä alkyylibentseenin sulfonointia käytettiin alkyylibentseenisulfonihapon tuottamiseen, joka lisättii- muiden aktiiviaineiden al-kaaliseen liuokseen ja neutraloitiin ylimäärin olevalla 10 ammoniakilla pH-arvoon 7. Monoetanoliamidi lisättiin sitten ennen lopullista pH:n säätöä arvoon 6,8. Seoksen A jähmettymispiste oli -5°C. Seokset B-E valmistettiin samalla tavoin paitsi, että etoksiloitu ioniton pinta-aktiivinen aine lisättiin lopullisen pH:n säätöoperaation 15 aikana.

Eri seosten jähmettymispiste mitattiin ja jokainen seos arvioitiin liuoksen hajun suhteen. Seosten vaahdon riittoisuuden vertailu suoritettiin myös käyttäen alla kuvattua mekaanista vaahtoamiskoetta seuraavissa olosuhteis-20 sa.

Tuotteen pitoisuus 0,12 %

Veden lämpötila 47°C Veden kovuus 2°H ja 18°H

Lika: Kakkuseos/vapaita sekarasvahappoja (MFFA) 25 Kakkuseos on McDougall'in taikinaseos

Vapaat rasvahapot sisältävät 2 osaa öljyhappoa 2 osaa linolifrappoa 1 osa steariinihappoa 2,5 osaa palmitiinihappoa 30 367 osaa maissiöljyä jolloin saatiin 2 %:nen MFFA-seos.

Menetelmässä käytetään neljää pituudeltaan 30 cm ja halkaisijaltaan 10 cm olevaa sylinteriä, jotka on kiinnitetty vieri viereen ja ovat pyöritettävissä nopeudella 35 24 rpm keskiakselin ympäri. Jokaiseen sylinteriin panos tetaan 500 ml tuoteliuosta, jonka pitoisuus on 0,12 % li 17 7559 7 ja lämpötila 45°C. Kahta ulompaa sylinteriä käytetään yhdelle vertailtavista tuotteista ja kahta sisempää toiselle tuotteelle.

Sylintereitä pyöritetään 2 minuuttia, pysäytetään, 5 alkuvaahto mitataan ja likapanos lisätään. Rasvainen lika koostuu rasvahappojen seoksesta keittoöljyperusaineessa ja 1 ml tätä seosta. (MFFA) lisätään kuhunkin sylinteriin. Kaikki hiukkasmainen lika lisätään myös tässä vaiheessa. Yhden minuutin kuluttua sylinterit käynnistetään uudelleen 10 ja niiden annetaan pyöriä minuutin ajan. Vaahdon korkeus todetaan ja 1 ml 2 %:sta MFFA:a lisätään jokaiseen sylinteriin. Yhden minuutin kuluttua sylinterit käynnistetään uudelleen. Tämä prosessi jatkuu, kunnes vaahdon korkeus sylinterissä on alle 0,5 cm.

15 Tuote A määritellään tarkistustuotteeksi ja vaah don riittoisuusluvut lasketaan toiselle tuotteelle "tarkistus "-tuotetta vastaan seuraavin perustein.

Testituotteen riittoisuus = lian lisäysten lukumäärä testituotteen 20 liuokseen vaahdon korkeuden laskemiseksi 0,5 cm:iin _ x 100 lian lisäysten lukumäärä tarkistustuotteeseen vaahdon korkeuden laskemiseksi 0,5 cm:in Jähmettymispistemittausten ja hajuarviointien ja 25 riittoisuusvertailujen tulokset käyttäen seosta A 100 %:na, olivat seuraavat: 18 75597

Seos Riittoisuus Jähmettymispiste Hajutyyppi

2°H 18°H

B 114 120 -5 Mieto 5 C 113 100 +24 Vahva rasva-al koholin sävy D 100 100 -1.5 Rasva-alkoho lin sävy E 91 80 -4 Rasva-alkoho- 10 Iin sävy

Voidaan havaita, että vain seos B osoitti yhdenmukaisen riittoisuusedun sekä kovassa että pehmeässä vedessä, hyväksyttävän jähmettymispisteen ja hyväksyttävän hajun 15 yhdistelmää.

Esimerkki 2

Seuraavat seokset ovat tämän keksinnön mukaisia Magnesium 2“ci3-alkyylisulfaatti Magnesium 2-ci3-alkyyli(EO)^ sulfaatti 20 Magnesium 2”C1 3~alkyyli (EO) 2su^-^aatti

Ammonium 2~C^3-alkyyli(EO)^sulfaatti Ammonium 2~C13-alkyyli(¢0)2sulfaatti

Primäärinen lineaarinen C^-C^-alkoholi (EO)g, joka sisältää < 1 % etoksiloimatonta 25 alkoholia C-j 2-monoetanoliamidi C12-Ci2-alkyylidimetyyliamiinioksidi

Etanoli

Urea 30 Natriumksyleenisulfonaatti

Vesi 100:an asti

II

19 75597

Esimerkki 3

Seokset valmistettiin esimerkin 1 mukaisesti paitsi, että pinta-aktiivisen, etoksiloidun primäärisen X ) alkoholin tyyppi, määrä ja HLB olivat seuraavat 5

Ioniton tyyppi Määrä HLB

H kaupallinen ^-alkoholi (EO)^ 4,95% 14,7 I kaupallinen Cg-C1^alkoholi (EO)g 3,5 12,5 (katkaistu etoksiloimattomien la-10 jien poistamiseksi, jolloin (EO)- arvoksi saatiin 6,5) J C8(EO)4 g 2,7 12,4 K Cg-Cg-C^Q-alkoholiseos (EO)g 3,5 12,2 L C10 (EO)20 8,7 16,9 15 M C6 (EO^ 5 1,45 8,3 N Cg (EO)3 2,11 12,0 O Cg (EO)2 1,90 8,7 A Vertailuseos, ei lainkaan ionitonta pinta-aktiivista ainetta.

20 X) Määrät säädettiin aikaansaamaan sama moolimäärä kuin seoksessa 2.

Yllä mainittujen seosten vaahdon riittoisuutta verrattiin käyttäen esimerkin 1 menettelyä, jolloin saa-25 tiin seuraavat tulokset

Hiukkasmainen °S lika °H

Rasvainen °S

lika °H

30 Kaikki seokset H-0 osoittavat etuja vertailuseok- seen A nähden, joka ei sisällä etoksiloitua ionitonta komponenttia. Voidaan myös nähdä, että seokset H ja I, jotka edustavat keksinnön edullisia toteutusmuotoja, saavat aikaan paremman suorituskyvyn kuin muut vähemmän edulliset 35 toteutusmuodot, kuten seokset L ja M.

Claims (8)

20 7 5 5 9 7

1. Fysikaalisesti stabiili nestemäinen pesuaine-seos, joka sisältää 20-80 % anionista pinta-aktiivista 5 systeemiä, joka koostuu olennaisesti C^Q-C-^g-alkyylibent-seenisulfonaattisuolasta ja/tai primäärisestä C-^Q-C^g-alkyylisulfaattisuolasta yhdessä primäärisen cio~cl6-alkyylietoksisulfaattisuolan kanssa, jolloin alkyylieet-terisulfaattiin keskimäärin sisältyy enintään 6 etylee-10 nioksidiryhmää yhtä alkyyliryhmää kohti, joka pesuaine-seos mahdollisesti sisältää vaahtoa stabiloivaa ainetta, tunnettu siitä, että seos lisäksi sisältää 1-10 % etoksiloitua alifaattista Cg-C-j^-alkoholia, joka sisältää keskimäärin 1,5-25 moolia etyleenioksidia yhtä moo-15 lia kohti alkoholia, jolloin etoksiloitu alkoholi sisältää enintään 1 paino-% etoksiloimatonta alkoholia kun etoksiloitu alkoholi keskimäärin sisältää alle 9 moolia etyleenioksidia, ja enintään 2 paino-% etoksiloimatonta alkoholia kun etoksiloitu alkoholi sisältää keski-20 määrin 9-25 moolia etyleenioksidia yhtä moolia kohti alkoholia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nestemäinen pe-suaineseos, tunnettu siitä, että etoksiloidun ali-faattisen alkoholin HLB-arvo on 8,0-17,0.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pesuai- neseos, tunnettu siitä, että etoksiloitu alifaat-tinen alkoholi sisältää keskimäärin 6-10 moolia etyleenioksidia yhtä moolia kohti alkoholia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen pesu-30 aineseos, tunnettu siitä, että etoksiloidun ali- faattisen alkoholin HLB-arvo on 11,0-17,0, edullisesti 11,0-15,0.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pesu-aineseos, tunnettu siitä, että alkoholietoksilaat- 35 ti sisältää alle 0,7, edullisesti alle 0,5 paino-% etoksiloimatonta alkoholia. Il 21 755 9 7

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen pesu-aineseos, tunnettu siitä, että alkoholietoksilaat-ti on primäärinen alkoholietoksilaatti.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen pesu- 5 aineseos, tunnettu siitä, että alifaattisen alkoholin alkyyliketjun pituus on 9-11 hiiliatomia.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen pesu-aineseos, tunnettu siitä, että etoksiloitu ioni-ton pinta-aktiivinen aine keskimäärin sisältää alle 9 10 moolia etyleenioksidia yhtä moolia kohti alkoholia ja monoetoksiloidun alkoholin määrä alkoholietoksilaatissa on enintään 5 paino-% laskettuna alkoholietoksilaatin määrästä. 22 75597