FI84262B - I kosmetiska produkter och tvaettmedel anvaendbara ytaktiva kompositioner innehaollande amin- eller ammoniumalkalimetalldubbelsalter av acylamidoalkylen-(eller acylamido-n -hydroxialkyl-n-alkylen-) sulfobaernstensyran. - Google Patents

Description

84262

Kosmeettisissa valmisteissa ja pesuaineissa käytettävät pinta-aktiiviset seokset, jotka sisältävät asyyliamidoalkyleeni- (tai asyyliamido-N-hydroksialkyyli-N-alkyleeni) sulfomeripihkahapon amiini- tai ammoniumalkalimetallikaksoissuoloja

Keksintö koskee pinta-aktiivisia aineita ja tarkemmin sanottuna seoksia, jotka sisältävät asyyliamidoalkyleeni- (tai asyyli-amido-N-hydroksialkyyli-N-alkyleeni) sulfomeripihkahapon amiini-(tai ammonium)-alkalimetallikaksoissuoloja, niiden valmistusmenetelmää ja käyttöä puhdistusaineina.

Nämä yhdisteet ovat hyödyllisiä anionisina pinta-aktiivisina aineina talouskemikaalien valmistamiseksi, joita ovat erityisesti kosmeettiset valmisteet, hiustenpesuaineet, kylpyvaahdot ja pesusaippuat, stabilointiaineina kosmeettisissa valmisteissa sekä aineosina mattojen puhdistusseoksissa ja villanpesuaineissa, erityisesti sellaisissa, joita käytetään kylmässä vedessä; filmi- ja valokuvausmateriaalien valmistuksessa kostutusaineina, kun valokuvausemulsioita levitetään filmeille.

Uudenaikaisilla pinta-aktiivisi 11a aineilla pitäisi olla korkea vaahtoluku ja hyvä vaahdon stabiilisuus vesiliuoksissa sekä hyvä liukenevuus kylmään, kovaan veteen ja niillä tulisi olla mahdollisimman vähäinen ihoa ärsyttävä vaikutus ja vain kohtalainen ihon rasvaa poistava vaikutus sekä hyvä biologinen hajoa-vuus .

Ennestään tunnettuja pinta-aktiivisia aineita ovat mm. asyyli- amidoetyleenisulfomeripihkahapon dinatriumsuolat, jotka on valmistettu puuvillasaippuan keittoliemestä öljynuuttolaitoksissa (Uzbek Chemical Journal, Uzb. SSR Academy of Sciences, n:o 3, ss. 52-54, 1976), joilla on seuraava yleinen kaava 0 0 i! Il

R - C - NH - CH- - CH--0-C - CH - CH- - COONa λ λ \ A

S03Na jossa R on suoraket juinen hiilivety ryhmä C^-C^.

2 84262

Kuitenkin näillä yhdisteillä on riittämätön liukoisuus kylmään veteen ja niistä voidaan valmistaa vain tahnamaisia puhdistusseoksia, jotka ovat vähemmän sopivia kylmäpesuun.

Tunnetaan myös pinta-aktiivisia aineita, jotka on valmistettu kookosöljystä, palmuöljystä tai muista kasviöljyistä (ks. DE-patenttijulkaisu 2 408 895) tai synteettisistä rasvahapoista (ks. Uzbek Chemical Journal, n:o 3, ss. 52-54, 1975).

Eräistä raaka-aineina käytetyistä kasviöljyistä, synteettisistä rasvahapoista ja eläinrasvoista, jotka sisältävät vähintään 13 tyydytettyä hiiliatomia, saadaan pinta-aktiivisia aineita, jotka liukenevat huonosti kylmään veteen, ja joilla on matalat pinta-aktiiviset ominaisuudet. Näistä raaka-aineista valmistetut pinta-aktiiviset aineet soveltuvat huonosti kosmeettisiin tarkoituksiin. Tämän tyyppisillä pinta-aktiivisilla aineilla, jotka on valmistettu rasvahapoista, joissa on korkeintaan 14 hiiliatomia, on liiallinen rasvaa poistava vaikutus.

FR-patenttijulkaisun 3399M mukaiset yhdisteet ovat sulfome-ripihkahapon puoliesterien trietanoliamiinijohdannaisten ammonium-, alkalimetalli-, maa-alkalimetalli- ja/tai or-ganosubstituoituja ammoniumsuoloja, joilla on yleinen kaava

^^CH2-CH2-0-X N - CH2-CH2-0-Y

\ ch2-ch2-o-(ch2-ch2-o)z-co-ch2-ch-cooh so3h Nämä yhdisteet ovat verrattavissa eo. keksinnön mukaisiin yhdisteisiin, kun X = R-CO-, Y=Hjaz=0, erityisesti esim. H, jossa X = -OC-C17H33 ja kationeina käytetään natriumia ja trietanoliamiinia.

Mutta vaikka viitejulkaisun mukaiset yhdisteet ovat trietanoliamiini johdannaisia, niissä on oksietyleeniryhmä (-CH2-CH2-0-> asyyliryhmän, R-CO- ja typpiatomin välissä, esim.

3 84262 /"

R-CO-O-CHo-CH^-N

^ \ X ...

Esillä olevan keksinnön mukaisissa yhdisteissä asyyliryhmä on sen sijaan suoraan kytketty typpiatomiin, esim.

R-CO-N

"T \...

Esimerkeistä ilmenee edelleen, että ryhmä R ryhmässä X on tyydytetyn tai vähän tyydyttämättömän (1 kaksoissidos) luonnonrasvahapon jäännös.

DE-1 115 398 esittää yhdisteitä, joilla on yleinen kaava H H

I I

A.B.OOC-C-C-SO-aZ

I I

H COOZ

jossa verrattavissa olevassa tapauksessa A = R-CO-N-

Y

R = alkyylijäännös, jossa on 10-20 hiiliatomia, Y = vety, alkyyli tai oksialkyyliryhmä, B = (CH2>x, jossa x > 2 ja Z = K, Na, NH4 tai orgaanisen emäksen jäännös.

Näiden yhdisteiden ryhmä R esittää luonnonrasvahappojen tyydytettyä tai vähän tyydytettyä (1-2 kaksoissidosta) jäännöstä, kun taas R on esillä olevan keksinnön mukaisissa yhdisteissä johdettu rasvapitoisesta jäteliemestä ja on hyvin tyydyttämätön. Lisäksi DE-julkaisun mukaiset yhdisteet ovat disuoloja, kun taas esillä olevan keksinnön mukaiset yhdisteet ovat amiini-alkalimetallikaksoissuoloja, ts. ryhmissä -SO3Z ja -COOZ olevat kationit ovat erilaiset.

4 84262 GB-patenttijulkaisun 1 018 302 mukaiset yhdisteet ovat undekyleenihapon alkyloliamiinijohdannaisia, joilla on yleinen kaava

ClOH19"CO-N-(ch2)n“(cmH2m°)y"CO-CHR1-CHR2-C00Y.

R

Yhdisteet ovat verrattavissa esillä olevan keksinnön yhdisteisiin, kun R on vety tai hydroksyylillä substituoitu alkyyliryhmä, jossa on 1-4 hiiliatomia; m, n ja y ovat kaikki kokonaisluku 1; R1 ja R2 ovat erilaisia; R1 = H ja R2 = SO3H. Patenttijulkaisun mukaan X ja Y voivat olla erilaisia tai samanlaisia, jolloin ne esittävät vetyatomia, alkalimetallia, ammoniurnryhmää, orgaanista aminoryhmää tai alkyloliaminoryhmää.

GB-julkaisun yhdisteiden ryhmä R esittää undekyleenihappo-jäännöstä, joka ei ole korkeasti tyydyttämätön. Lisäksi eo. keksinnössä käytetyssä raaka-aineessa ei ole mukana undekyleeniryhmää, koska luonnonrasvahapoissa on olemassa vain pariton lukumäärä hiiliatomeja molekyylissä.

Vaikka GB-patenttijulkaisun 1 018 302 esittämässä kaavassa esiintyykin erilaisten kationien käyttömahdollisuus amiinit ja alkalimetallit mukaan lukien, julkaisu ei esitä, että sellainen yhdistelmä olisi hyödyllinen. Kaikki kationit ovat julkaisun mukaan samanarvoiset ja päähuomio kiinnitetään yhdisteiden anioniseen osaan (eli undekyleenijäännöksen sienien ja bakteerien vastaiseen vaikutukseen). Käytännössä käytetään vain natriumsuoloja.

US-patenttijulkaisun 2 976 209 mukaisilla, esillä oleviin yhdisteisiin verrattavissa olevilla yhdisteillä on yleinen kaava R-C0-NH-X-0C0-Y(-C00M)n, so3m’ 5 84262 jossa R-CO- on rasvan asyyliryhmä, jossa on 8-18 hiiliatomia, X on täysin deaminoitu ja dehydroksyloitu, vesiliukoinen primaarisen alkoholiamiinin jäännös, Y on vesiliukoisen polykarboksyylihapon täysin dekarboksyloitu jäännös, jossa on 4 hiiliatomia, ja n on kokonaisluku 1. Patenttijulkaisun mukaan M on alkalimetalli tai alempi orgaanisesti substitu-oitu ammoniumryhmä, M' on alempi orgaanisesti substituoitu ammoniumryhmä. M ja M' voivat vaihtaa paikkaa ja alemmat orgaanisesti substituoidut ammoniumryhmät voivat olla erilaisia.

US-patenttijulkaisun mukaisen yhdisteen ryhmä R on tyydytetty tai vähän tyydyttämätön (1-2 kaksoissidosta) luonnonras-vahapon jäännös. Esillä olevan keksinnön mukaisen yhdisteen ryhmä R on suuressa määrin tyydyttämätön ja johdettu rasvapitoisesta jäteliemestä. Mitä tulee kationeihin, kuvataan kaksi suolatyyppiä, joissa on erilaiset suolaa muodostavat kationit: alkalimetallin ja alempien alkyyliamiinien kak-soissuoloja ja kaksoissuoloja, joissa on erilaisia alemman alkyyliamiinin kationeja. Yhdisteet (a) käsittävät toisen kahdesta erillisestä yhdisteluokasta, joita käytetään biologisesti myrkyllisissä tiivisteissä homogeenisten ja pysyvien emulsioiden ja dispersioiden valmistamiseksi. US-julkaisussa esitetään, että ennakoimattomat ja odottamattomat tulokset johtuvat kahden eri yhdisteluokan välisestä syner-gistisestä vaikutuksesta.

Siten US-patenttijulkaisu 2 976 209 koskee eri yhdisteitä kuin esillä oleva keksintö ja yhdisteiden käyttöala on täysin erilainen.

Nyt käsillä oleva keksintö tarjoaa uusia pinta-aktiivisia aineita, joille on ominaista suuret vaahtoluvut, hyvä vaahdon stabiilisuus, hyvä liukoisuus kylmään veteen ja hellävaraisuus ihoa kohtaan, jotka johtuvat siitä, että käytetään kalateollisuudessa syntyviä jäteliemiä saippuakeittoon.

6 84262

Keksinnön mukaiset pinta-aktiiviset aineet ovat uusia eikä niitä ole tähän mennessä selostettu kirjallisuudessa.

Keksinnön mukaisilla uusilla yhdisteillä, so. asyyliamidoal-kyleeni- (tai asyyliamido-N-hydroksialkyyli-N-alkyleeni)sul-fomeripihkahapon amiini- (tai ammonium)alkalimetallikak-soissuolojen yleinen kaava on seuraava ^C°2 -- /R4 ++

Ri - C - N - Ro - O - C - CH7 - CH MeN-Rc

Il II \ I\ 5 O R2 o S03 h r6 jossa R, on suoraketjuinen hiilivetyryhmä C -C ., R on vety, -L y z l z -CH3, -CH2~CH3, -CH2"CH2-OH; 7 84262 -CH--CH-OH tai -CH-CH-CH-.; I I ί 3 CH3 CH3 oh R, on -CH--CH-, -CH_-CH- tai -CH-CH- ; j Z Z Z I || ch3 ch3 ch3 R^, R^ , R& ovat kukin vety ja/tai -CH2-CH2~OH ; ja Me on Na tai K.

Keksinnön mukaiset yhdisteet ovat taikinamaisia aineita, jotka liukenevat täysin kylmään veteen (40 % liuos on läpikuultava ja sillä on hyvät virtausominaisuudet 20°C:ssa, eikä se samennu varastoinnissa). Yhdisteet kestävät hyvin lämpöä. Lisäksi ne ovat hellävaraisia iholle ja hajoavat helposti biologisella tavalla.

Keksinnön mukaisten yhdisteiden rakenne määritettiin IR-spektro-skooppisesti. Spektreissä on seuraavien funktionaalisten ryhmien luonteenomaiset kaistat: alkyyliryhmä 725-720 cm-1, CH3-, CII2-ryhmät 2 960; 2 940-2 910; 2 870 cm"1; -CO-NH-ryhmä 3 350-3 300; 3 050-3 010 cm"1; 0 11 -1 -C - 0 - ryhmä 1 750-1 735 cm ; -C02" ioni 1 610-1 550; 1 450-1 300 cm-1; -OH ryhmä 3 500-3 250; 1 050-1 030 cm-1; -S02-0-ryhmä 1 420-1 330; 1 200-1 145 cm"1; -NH4+ ryhmä 3 300-3 030 cm-1.

Kaksoisvarauksen läsnäolo keksinnön mukaisten yhdisteiden anio-neissa osoitettiin kationinvaihtomeneteImällä vesialkoholi-liuoksessa.

s 84262 Näiden yhdisteiden vesiliuosten tiheys, kun väkevyys on välillä 24-32 paino-%, on välillä 1, 0620 . 103-1 ,1020 · 103 kg/m3 länpötilassa 20°C; näiden liuosten dynaaminen viskositeetti 20°C:ssa on välillä 20-34 mPas.

Tämän keksinnön mukaisille yhdisteille on ominaista pinta-aktiivisuus .

Näiden aineiden vaahtoluvuille, jotka on määritetty Ross-Miles-menetelmällä 40°C lämpötilassa ja 0,25 paino-%:n väkevyydessä, on tunnusomaista vaahtopylvään alkukorkeus tislatussa vedessä 180-196 mm ja vaahdon stabiilisuus H^/H^ on 0,96-0,98; kovassa vedessä kalsium- ja magnesiumsuolojen väkevyydessä 5,35 mg-ekvivalenttia/1 on vaahtopylvään alkukorkeus 185-205 mm ja vaahdon stabiilisuus on 0,95-0,97.

Keksinnön mukaisten uusien yhdisteiden pesukoe tehtiin seuraa-valla standardimenetelmällä (ks. F.V. Nevolin "Chemistry and Technology of Synthetic Detergents", Pischevaya Promyshlennost' (Food Industry) Publishers, Moscow, 1971, ss. 405-415). Vake-vyytenä 0,25 paino-% näiden yhdisteiden puhdistusteho oli alueella 90-96.

Keksinnön mukaisten yhdisteiden vesiliuosten pintajännitys määritettiin stalagmometrisellä menetelmällä lämpötilassa 20°C vesiliuoksen väkevyyden ollessa 0,1 paino-%. Se oli välillä 28,1-31,6 x 10~3 N/m.

Keksinnön mukaisten uusien yhdisteiden valmistusmenetelmä perustuu kalanjalostuslaitosten rasvapitoisiin jäteliemiin, jotka sisältävät rasvahapoja ja glyseridejä, ja joiden happoluku on korkeintaan 50 mg KOH/g, saippuoitumisluku 181-192 mg KOH/g ja bromiluku 60-70 g Br/100 g, ja jotka jäteliemet käsitellään palautus jäähdytyksessä metanolilla rikkihapon läsnäollessa niin, että saadaan reaktioseos, josta rasvakerros, joka sisältää gly-seridit ja rasvahappojen metyyliesterit, erotetaan ja käsitellään metanolilla rikkihapon läsnäollessa 50-60°C lämpötilassa 5 84262 niin, että saadaan reaktiomassa, josta vedetön rasvakerros erotetaan ja käsitellään metanolilla alkalin läsnäollessa metanolin kiehumispisteessä, jolloin saadaan reaktioseos, joka sisältää rasvahappojen metyyliesterit, jotka erotetaan ja käsitellään alkyloliamiinilla, jota käytetään 25-55 paino-% rasvahappojen metyyliesterien määrästä, katalyytin läsnäollessa, joka voi olla alkalimetalli tai sen amidi tai alkoholaatti, lämpötilassa, joka on välillä 70-90°C, jolloin saadaan rasvahappojen alkyloli-amideja, jotka käsitellään maleiinihappoanhydridillä lämpötilassa 60-90°C, jolloin saadaan rasvahappojen alkyloliamidien maleaat-teja, ja sen jälkeen viimeksi mainitut käsitellään natrium- tai kaliumpyrosulfiitilla ja etanoliamiinilla tai ammoniakilla lämpötilassa 60-90°C vesipitoisessa väliaineessa ja haluttu tuote eristetään.

Halutun tuotteen laadun parantamistarkoituksessa käsitellään rasvahappojen metyyliesterit ensin alkyloliamiinilla ja vasta sen jälkeen suoritetaan edellä mainittu alkyloliamiinikäsittely edellä mainitun katalyytin läsnäollessa, jossa esikäsittelyssä käytetään alkyloliamiinia 5-10 paino-% rasvahappojen metyyli-estereiden painon mukaan laskettuna, lämpötilassa 70-80°C ja sen jälkeen ylimääräinen alkyloliamiini poistetaan.

Sopivia alkyloliamiineja ovat mm. monoetanoliamiini, dietanoli-amiini, di-isopropanoliamiini, N-metyylietanoliamiini, N-etyyli-etanoliamiini ja di-butanoliamiini.

Rasvahappojen metyyliesterien amidointivaiheen yksinkertaistamiseksi on katalyyttinä edullista käyttää natrium-2-aminoetoksy-laattia.

Etanoliamiinina on edullista käyttää mono-, di- ja/tai trietanoli-amiinia.

Keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan seuraavalla tavalla.

10 84262

Kalanjalostuslaitosten rasvapitoiset jäteliemet, jotka sisältävät rasvahappoja ja glyseridejä, ja joiden happoluku on korkeintaan 50 mg KOH/g, saippuoitumisluku 181-192 mg KOH/g ja bromiluku 60-70 g Br/100 g, käsitellään metanolilla rikki-happokatalyytin läsnäollessa. Tämä johtaa rasvapitoisten jäte-liemien sisältämien vapaiden rasvahappojen esteröitymiseen happa-missa olosuhteissa. Esteröintireaktio suoritetaan sekoittamalla reaktioseosta 1,5-2,5 tuntia metanolin kiehumispisteessä. Kun reaktio on tapahtunut, seoksen annetaan laskeutua ja ylempi kerros (metanoli) erotetaan ja uudelleenkierrätetään talteenottoon, kun taas alempi kerros (rasvapitoinen seos) käsitellään metanolilla rikkihapon läsnäollessa lämpötilassa, joka on välillä 50-60°C. Laskeutumisen jälkeen ylempi kerros (uuttometanoli) erotetaan ja uudelleenkierrätetään alkuvaiheeseen, jossa rasvapitoisten jätelientcn sisältämät vapaat rasvahapot esteröidään happamissa olosuhteissa. Alempi kerros (puhdistettu rasvaseos) johdetaan glyseridien alkaliseen vaihtoesteröintiin.

Tätä tarkoitusta varten puhdistettu rasvaseos käsitellään metanolilla alkalin läsnäollessa. Seosta sekoitetaan metanolin kiehumispisteessä 0,25 tuntia, jonka jälkeen se jäähdytetään huoneen lämpötilaan, annetaan laskeutua 1,5-2,0 tuntia ja kerrokset erotetaan. Alempi kerros (glyseroli ja metanoli) johdetaan metanolin talteenottoon. Ylempi kerros (rasvahappojen metyyliesterit) pestään kuumalla vedellä, joka on tehty happamaksi suolahapolla, ja kuivataan. Metanoli otetaan talteen pesuvedestä. Kuivatut metyyliesterit fraktioidaan tyhjötislaamalla lämpötila-alueella o 155-215 C alipaineessa 10-20 mm Hg. Halutun jakeen saanto on 78-83 % rasvapitoisen jäteliemen alkuperäisestä rasvamäärästä laskettuna. Puhdistetut rasvahappojen metyyliesterit käsitellään alkyloliamiinilla, jotka käytetään 25-55 paino-% rasvahappojen metyyliesterimäärästä laskettuna, lämpötilassa 70-90°C katalyytin, kuten alkalimetallin, sen amidin tai alkoholaatin, läsnäollessa.

Näin saadaan rasvahappojen alkyloliamidcja.

,, 84262

Menetelmän yksinkertaistamiseksi käytetään katalyyttinä natrium- 2-aminoetoksylaattia.

Sopivia alkyloliamiineja ovat mm. monoetanoliamiini, dietanoli-amiini, di-isopropanoliamiini, N-metyylietanoliamiini, N-etyyli-etanoliamiini tms.

Halutun tuotteen laadun parantamistarkoituksessa esikäsitellään rasvahapojen metyyliesterit alkyloliamiinilla ja vasta sen jälkeen suoritetaan alkyloliamiinikäsittely edellä mainitun katalyytin läsnäollessa, jossa esikäsittelyssä käytetään alkyloli-amiinia 5-10 paino-% rasvahappojen metyyliestereiden painon mukaan laskettuna, lämpötilassa 70-80°C ja sen jälkeen ylimääräinen alkyloliamiini poistetaan.

Rasvahappojen alkyloliamidien saanto on 93-98 % teoreettisesta alkyloliamiinien konversioasteesta laskettuna.

Saatuja alkyloliamideja sekoitetaan maleiinihappoanhydridin kanssa, jota käytetään 30-37 paino-% alkyloliamideista laskettuna, lämpötilassa 60-90°C 1,5-3,5 tuntia. Saanto on sama kuin teoreettinen arvo, maleiinihappoanhydridin konversioasteen mukaan laskettuna. Kun näin saadut alkyloliamidimaleaatit käsitellään natrium- tai kaliumpyrosulfiitilla ja etanoliamiinilla tai ammoniakilla vesipitoisessa väliaineessa lämpötilassa 60-90°C, saadaan haluttu tuote. Lopputuotteen saanto on 70-82 % lähtöaineena käytetyn alkyloliamidin perusteella laskettuna.

Keksinnön mukainen menetelmä tekee mahdolliseksi käyttää täysin hyväksi kalateollisuudessa syntyvät saippuankeiton jäteliemet ja näin korvata kalliit elintarvikelaatua olevat rasvat ja öljyt sekä synteettiset maaöljyraaka-aineet, joita tällä hetkellä käytetään pinta-aktiivisten aineiden valmistuksessa. Lisäksi se vähentää ympäristöön kohdistuvaa saastevaikutusta.

Menetelmä on teknisesti yksinkertainen eikä vaadi erityislaitteita. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetylle saippuan- 12 84262 keiton jäteliemelle ei ole tähän mennessä sen ylikontaminoitu-misen vuoksi löydetty mitään käyttöä orgaanisissa hienokemikaa-lien synteeseissä. Edellä mainittujen toimenpiteiden vuoksi keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista valmistaa näistä raaka-aineista korkealaatuisia lopputuotteita, jotka toimivat perusaineina puhdistusaineiden valmistukselle ilman, että tar vitaan erityislisäaineita ihoon kohdistuvien ja pesuvaikutusten parantamiseksi. Keksintö koskee myös näiden uusien yhdisteiden käyttöä perusaineina puhdistusaineseoksissa. On edullista käyttää asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoliamiini-natriumkaksoissuolaa.

Keksinnön mukainen puhdistusseos, joka koostuu pinta-aktiivises-ta aineesta, hajusteesta ja vedestä, sisältää pinta-aktiivisena aineena asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoliamiini-natriumkaksoissuolaa, jonka yleinen kaava on seuraava: 0 0

H II

R - C - NH - CH2 - CH2 - O - C - CH2 - CH - COONH (C^OH) SO^Na jossa R on suoraketjuinen hiilivetyryhmä C^-C^g, ia seoksen aineosien osuudet ovat seuraavat paino-%:eina: asyy1iam idoetyleen i su1fomer ipihkahapon trietanoliamiini-natriumkaksoissuola 5,0 - 32,0 hajuste 0,1 - 1,5 vesi loput

Edullinen keksinnön mukaisen puhdistusseoksen toteutustapa on sellainen seos, joka sisältää lisäksi Cg-C.^-rasvahappojen dietanoliamidia, natriumkloridia ja etanolia seuraavina osuuksina paino-%:eina: asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoliamiini-natriumkaksoissuola 12,0 - 20,0

Cg-Ci^-rasvahappojen dietanoliamidi 0,5 - 3,5 natriumkloridi 1,0 - 3,5 etanoli 0,3 - 1,5 hajuste 0,1 - 1,5 vesi loput ib 84262

Verrattuna ennestään tunnettuihin seoksiin, keksinnön mukainen puhdistusseos ei vaadi sellaisia lisäaineita, joilla on rasvan poistumista alentava vaikutus.

Se liukenee hyvin kylmään, kovaan veteen, sillä on suuri vaahto-luku, ja se irtoaa helposti huuhdeltaessa.

Keksinnön mukaisella puhdistusseoksella on miedot dermatologiset ominaisuudet ja se hajoaa helposti biologisesti.

Keksintöä valaistaan seuraavilla esimerkeillä.

Esimerkki 1 500 ml:n kolviin, joka oli varustettu palautusjäähdyttäjällä ja lämpömittarilla, laitettiin 250 g kalateollisuudessa syntyvää rasvapitoista jätelientä (happoluku 24 mg KOH/g, saippuoi- 20 tumisluku 187 mg KOH/g, bromiluku 66,2 g Br/100 g, tiheys d . - Λ g 4 0,914 · 10 kg/m ja jähmettymispiste 13,8°C) ja 63 g metanolia, johon oli lisätty 1,3 g (0,0125 mol) väkevää rikkihappoa. Seosta palautettiin 1,5 tuntia, jolloin rasvahappojen esteröityminen tapahtui. Reaktioseoksen annettiin laskeutua 0,25 tuntia, ylempi kerros (metanoli) erotettiin ja alempi kerros (glyseridit ja rasvahappojen metyyliesterit) käsiteltiin 58-60°C 47,5 g:lla metanolia, johon oli lisätty 0,09 g (0,00086 mol) väkevää rikkihappoa. Annettiin laskeutua 0,25 tuntia ja kerrokset erotettiin. Ylempi kerros (uuttometanoli) uudelleenkierrätettiin rasvahappojen esteröinnin alkuvaiheeseen. Alempi kerros (245 g) laitettiin 500 ml:n kolviin, joka oli varustettu palautusjääh-dyttimellä, sekoittajalla ja lämpömittarilla, ja lisättiin 1,66 g (0,0415 mol) natriumhydroksidia 35,6 g:ssa (1,113 mol) metanolia. Reaktioseosta sekoitetaan metanolin kiehumispisteessä 0,25 tuntia, jolloin tapahtuu glyseridien alkalinen vaihtoeste-röinli ja sen jälkeen seos jäähdytetään 2()°C. Reakt ioseoksen annetaan laskeutua 0,5 tuntia ja sen jälkeen erotetaan glyseroli-metanolikerros (alempi kerros). Ylempi kerros (rasvahappojen metyyliesterit) pestään vedellä johon on lisätty suolahappoa (0,43 paino-%), ja tislataan lämpötila-alueella 155-215°C (15 mm Hg), jolloin saadaan kolme jaetta: 14 84262 I- jae: 155-193°C (happoluku 2,51 mg KOH/g, saippuoitumisluku 192 mg KOH/g, bromiluku 52 g Br/100 g, tiheys d2^ = 0,878 · 102 kg/m2, jähmettymispiste 30°C ja keskimääräinen molekyylipaino 290,0); II- jae: 193-202°C (happoluku 1,57 mg KOH/g, saippuoitumisluku 189 mg KOH/g, bromiluku 71 g Br/100 g, tiheys d ^ = 0,870 · 1CT kq/m , jähmettymispiste 9,3°C ja keskimääräinen molekyylipaino 295 ,0); III- jae: 202-215°C (happoluku 1,32 mg KOH/g, saippuoitumisluku 186 mg KOH/g, bromiluku 68 g Br/100 g, tiheys d2^ =0,367 · 102 kg/m2, jähmettymispiste 15,2°C ja keskimääräinen molekyylipaino 299,0).

500 ml kolviin, joka oli varustettu sekoittajalla, tislausyksi-köllä ja lämpömittarilla, laitettiin 295 g (1,00 moolia) tislattuja rasvahappojen metyyliestereitä (II-jae) ja 30 g monoetanoliamii-nia (0,491 mol). Seosta sekoitetaan 0,25-0,3 tuntia 70-72°C, sekoitus lopetetaan ja 0,25-0,3 tunnin laskeutumisajan jälkeen alempana oleva tumma monoetanoliamiini poistetaan pipetillä.

Kolviin lisätään 80 g (1,310 mol) monoetanoliamiinia ja seosta sekoitetaan 80°C:n lämpötilassa ja sen jälkeen lisätään 6,6 g katalyytin (natrium-2-aminoetoksylaatti) 37,8 %:sta monoetanoli-amiiniliuosta. Reaktioaika on 1,2 tuntia. Seos kuumennetaan 200 mm Hg alipaineessa lämpötilaan 90°C ja metanoli tislataan pois. Ylimääräinen monoetanoliamiini tislataan pois 20-25 mm Hg alipaineessa ja korkeintaan 125°C:n lämpötilassa. Näin saadaan 328 g rasvahappojen monoetanoliarnidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 324. Tuotteen saanto on 96 % teoreettisesta monoetanoliamiinin konversioasteen perusteella laskettuna.

1000 ml:n kolviin, joka on varustettu lämpömittarilla ja sekoittajalla, sijoitetaan 324 g saatua rasvahappojen monoetanoli-amidia, kuumennetaan 70°C:een ja lisätään 0,25-0,5 tunnin kuluessa sekoittaen 108 g (1,10 mol) maleiinihappoanhydridiä. Näissä olosuhteissa seosta sekoitetaan .1,5 tuntia, jolloin saadaan 432 g hapanta monoctanoliamidimaleaattia (asvyliamidoetyleeni-maleaatti) .

15 84262 2000 ml:n kolviin, joka on varustettu lämpömittarilla, sekoittajalla ja lisäyssuppilolla, valmistetaan liuos, jossa on 956 ml vettä, 122 g (0,642 mol) natriumpyrosulfiittia ja 163 g (1,284 mol) di- ja trietanoliamiinin seosta (ekvivalenttipaino 127).

Liuos kuumennetaan 60°C ja tässä lämpötilassa siihen lisätään 0,3-05 tunnin kuluessa hapan monoetanoliamidimaleaatti niin, että tapahtuu sulfuroituminen ja neutraloituminen. Sekoitusta jatketaan 0,3-0,5 tuntia, jolloin saadaan 1670 g halutun tuotteen vesiliuosta - asyyliamidoetvleenisulfomeripihkahapon trietanoli-amiini-natriumkaksoissuola, jonka rakennekaava on seuraava: 0 0

Il II

R - C - NH - CH2 - CH2 - 0 - C - CH2 - CH - COONH (C^OH) S03Na jossa R on C^,--C^g, jonka liuoksen tuotepitoisuus on 31,2 paino-%. Tuotteen keskimääräinen molekvylipaino on 650.

Kuiva-ainepitoisuus 40,2 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi) 82,0 %

Liukoisuus CCl^:ään 4,5 %

Viskositeetti 20°C:ssa 32,0 mPas

Tiheys d2° 1 ,098 · 103 kg/m3 pH (10 % liuos) 6,85

Esimerkki 2

Rasvahappojen metyyliesterit syntetisoidaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislausyksi-köllä ja lämpömittarilla, laitetaan 295 g (1,00 mol) rasvahappojen tislattuja metyyliestereitä (II-jae) ja 30 g (0,285 mol) dietanoliamiinia ja käsittelyä jatketaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Sitten rasvahappojen metyyliestereihin lisätään 110 g (1,05 mol) dietanoliamiinia ja 7,3 g natrium-2-aminoetoksylaatin 37,8 %:sta monoctanoliamiiniliuosta, seosta sekoitetaan 70°C lämpötilassa niin, että saadaan homogeeninen liuos. Reaktioaika ie 84262 on 2 tuntia. Seos kuumennetaan 200 mm Hg alipaineessa 90°C:een ja metanoli tislataan pois, jolloin saadaan 383 g rasvahappojen dietanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 369. Tuotteen saanto on 87 % teoreettisesta, dietanoliamiinin konver-sioasteen perusteella laskettuna.

500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla ja lämpömittarilla, laitetaan 383 g saatuja dietanoliamideja, seos kuumennetaan 60°C:een ja lisätään 0,5 tunnin kuluessa erissä 142 g (1,45 mol) maleiinihappoanhydridiä. Liuosta sekoitetaan 3,5 tuntia 65°C:ssa ja annetaan seisoa 12 tuntia huoneen lämpötilassa. Näin saadaan 525 g hapanta dietanoliamidimaleaattia (asyyliamido-N-hydroksietyyli-N-etyylimaleaatti).

2000 ml:n kolviin, joka oli varustettu lämpömittarilla, sekoittajalla ja lisäyssuppilolla, valmistetaan liuos, jossa on 918 ml vettä, 158,5 g (0,834 mol) natriumpvrosulfiittia ja 199,2 g (1,66 mol) di- ja trietanoliamiinin seosta (ekvivalenttipaino 120), kuumennetaan 80°C:een ja edellä valmistettu hapan dietano-liamidimaleaatti lisätään lisäyssuppilon kautta 0,3-0,5 tunnin kuluessa samalla sekoittaen. Sekoitusta jatketaan 0,3-0,5 tuntia.

Näin saadaan 1800 g lopputuotteen vesiliuosta - asyyliamido-N-hydroksietyyli-N-etyleenisulfomeripihkahappoon, trietanoliamiini-natriumkaksoissuola, jonka yleinen kaava on seuraava: 0 ? li il R - C - N - CH2 - CH2 - O - C - CH2 - CH - COONH (C^OH) 3 CH2CH2OH S03Na jossa R on C-^^-C^g, ja liuoksen lopputuotepitoisuus on 27 paino-%. Tuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 695.

Kuiva-ainepitoisuus 46,5 V,

Konversioaste (lopputuoto/alkuperäinen amidi) 70,0 'i

Liukoisuus CCl.:ään 6,5 % 4

Viskositeetti 20°C:ssa 28 mPas

Tiheys d2° 1,088 · 103 kg/m3 pH (10 % liuos) 6,90 ” 84262

Esimerkki 3

Rasvahappojen metyyliesterit syntetisoidaan esim. 1 kuvatulla tavalla.

500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislauslait-teella ja lämpömittarilla, laitetaan 133 g (1,00 mol) di-iso-propanoliamiinia ja 7,5 g natrium-2-aminoetoksylaatin 37,8 %:sta monoetanoliamiiniliuosta.

Kolviin lisätään 295 g (1,00 mol) rasvahappojen tislattuja metyy-liestereitä (II-jae), jotka on esikäsitelty di-isopropanoliamii-nilla, ja seosta sekoitetaan 2 tuntia 80-82°C:ssa. Seos kuumennetaan 200 mm Hg alipaineessa 90°C:een ja metanoli tislataan pois. Näin saadaan 400 g rasvahappojen di-isopropanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 396. Tuotteen saanto on 92 % teoreettisesta, kun lasketaan di-isopropanoliamiinin kon-versioasteena.

396 g:aan näin saatua di-isopropanoliamidia lisätään 60°C:ssa 127 g (1,3 mol) maleiinihappoanhydridiä ja saatua seosta pidetään 2,5 tuntia tässä lämpötilassa, jolloin saadaan 523 g hapanta di-isopropanoliamidimaleaattia (asyyliamido-N-2-hydroksipropyyli-N-propyleenimaleaatti). Happaman di-isopropanoliamidimaleaatin sulfurointi ja neutralointi suoritetaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla lisäämällä se liuokseen, jossa on 1440 ml vettä, 140 g (0,736 mol) natriumpyrosulfiittia ja 219 g (1,47 mol) trietanoli-amiinia, 78-80°C lämpötilassa, jolloin saatiin 2290 g asyyliamido-N-2-hydroksipropyyli-N-propyleenisulfomeripihkahapon trietanoli- amiini-natriumkaksoissuolan vesiliuosta, jonka kaava on seuraava: O CH-, 0

Il I 3 II

R - C - N - CH„ - CH - 0 - C - CH_ - CH - COONH(C-H.OH)_ I 2 2 \ 2 4 3 CH2-CH-0H SO^Na ch3 jossa R on 0.,^-C^g ja liuoksessa on lopputuotepitoisuus 24,6 paino-%. Tuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 747.

,8 84262

Kuiva-ainepitoisuus 34,7 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi) 75,6 %

Liukoisuus CCl.tään 6,8 %

Viskositeetti 20 C:ssa 26,0 mPas

Tiheys d2° 1,082 · 103 kg/m3 pH (10 % liuos) 6,82

Esimerkki 4

Rasvahappojen metyyliesterit syntetisoidaan esim. 1 kuvatulla tavalla.

500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislauslait-teella ja lämpömittarilla, laitetaan 110 g (1,465 mol) N-metyvli-etanoliamiinia, 7,0 g natrium-2-aminoetoksylaatin 37,8 %:sta mono-etanoliamiiniliuosta ja 265 g (0,898 mol) rasvahappojen tislattuja metyyliestereitä (II-jae), jotka oli esikäsitclty N-metyyli-etanoliamiinilla, ja saatua seosta sekoitetaan 1,5 tuntia 80-83°C:n lämpötilassa. Metanoli tislataan pois 200 mm Hg alipaineessa 90°C. Ylimääräinen N-metyylietanoliamiini tislataan pois 10-15 mm Hg paineessa 120-123°C, jolloin saadaan 307 g rasvahappojen N-metyylietanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 338. Tuotteen saanto on 95 % teoreettisesta N-metyylietanoliami-nin konversioasteen perusteella laskettuna. 306 g:aan saatuja rasvahappojen N-metyylietanoliamideja lisätään 110 g (1,122 mol) maleiinihappoanhydridiä 65°C ja seosta sekoitetaan tässä lämpötilassa 2 tuntia, jolloin saadaan 416 g hapanta N-metyylietanoli-amidimaleaattia (asyyliamido-N-metyyli-N-etyleenimaleaatti).

Happaman N-metyylietanoliamidimaleaatin sulfurointi ja neutralointi suoritetaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla lisäämällä se 70°C:ssa liuokseen, jossa on 1356 ml vettä, 107 g (0,563 mol) natriumpyrosulfiittia ja 168 g (1,126 mol) trietanoliamiinia, jolloin saatiin 2045 g asyyliamido-N-metyyli-N-etyleenisulfo- merlpihkahapon trietanoliamiini-natriumkaksoissuolan vesiliuosta, jolla on seuraava kaava: 0 0

H II

R - C - N - CH2 - CH2 - 0 - C - CH2 - CH - COONH (C^OH) 3 CH3 S03Na '9 84262 jossa R on C^-C^ , ja liuoksen lopputuotepitoisuus on 27,6 paino-%. Tuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 689.

Kuiva-ainepitoisuus 31,5 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi) 82,0 %

Liukoisuus CCl.:ään 5,7 % 4

Viskositeetti 20°C:ssa 34,0 mPas 20 3 3

Tiheys d ^ 1,094 · 10 kg/m pH (10 % liuos) 6,96

Esimerkki 5

Rasvahappojen metyyliesterit syntetisoidaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

500 ml ai kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislauslait-teella ja lämpömittarilla, laitetaan 290 g (1,00 mol) tislattuja rasvahappojen metyyliestereitä (I-jae), 29 g (0,475 mol) mono-etanoliamiinia ja käsittelyä jatketaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

Sitten rasvahappojen metyyliestereihin lisätään 72,5 g (1,187 mol) monoetanoliamiinia ja 4,8 g natrium-2-aminoetoksylaatin 37,8 %:sta monoetanoliamiiniliuosta. Lämpötila kohotetaan 90°C:een ja sekoitusta jatketaan tässä lämpötilassa 1,2 tuntia. Metanoli ja monoetanoliamiiniylimäärä poistetaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, jolloin saadaan 322 g rasvahappojen monoetanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 319. Tuotteen saanto on 96 % teoreettisesta monoetanoliamiinin konversioasteen perusteella laskettuna.

319 g:aan näin saatua rasvahappojen monoetanoliamidia lisätään 80°C:ssa 102 g (1,04 mol) maleiinihappoanhydridiä ja saatua seosta sekoitetaan tässä lämpötilassa 1,5 tuntia, jolloin saadaan 421 g hapanta monoetano 1iamidimaleaattia (asvyliamidoetylceni-maleaatti). Happaman monoetanoliamidimaleaatin sulfurointi ja neutralointi suoritetaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla 20 84262 lisäämällä se 70°C:ssa liuokseen, jossa on 630 ml vettä, 114 g (0,6 mol) natriumpyrosulfiittia ja 168 g 25 %:sta ammoniumhydrok-sidiliuosta, jolloin saadaan 1330 g asyyliamidoetyleenisulfo-meripihkahapon natrium-ammoniumkaksoissuolan vesiliuosta, jonka kaava on seuraava:

0 O

li II

R - C - NH - CH„ - CH -0-C-CH - CH - COONH.

2 2 2 | 4 S03Na jossa R on C^-C^, 3a liuoksen lopputuotepitoisuus on 32 paino-%. Saadun tuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 537.

Kuiva-ainepitoisuus 40,8 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi) 81,0 %

Liukoisuus CCl^:ään 4,9 %

Viskositeetti 20°C:ssa 22,0 mPas 20 3 3

Tiheys d^u 1,102 · 10 kg/m pH (10 % liuos) 6,95

Esimerkki 6

Rasvahappojen metyyliesterit syntetisoidaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislauslait-teella ja lämpömittarilla, laitetaan 299 g (1,00 mol) tislattuja rasvahappojen metyyliestereitä (III-jae) ja 20 g (0,327 mol) monoetanoliamiinia ja käsittelyä jatketaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Sitten lisätään rasvahappojen metyyliestereihin 90 g (1,473 mol) monoetanoliamiinia ja 8,2 g natrium-2-amino-etoksylaatin 37,8 %:sta monoetanoliamiiniliuosta ja saatua seosta sekoitetaan 90°C:ssa 1,5 tuntia. Metanoli ja monoetanoli-amiinin ylimäärä tislataan pois esimerkin 1 mukaisesti.

Näin saadaan 330 g rasvahappojen monoetanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 328. Tuotteen saanto on 95,5 % teoreettisesta monoetanoliamiinin konversioasteen perusteella laskettuna.

21 84262 328 g:aan saatua rasvahappojen monoetanoliamidia lisätään 83-85°C:ssa 121,4 g (1,238 mol) maleiinihappoanhydridiä ja saatua seosta sekoitetaan tässä lämpötilassa 2 tuntia, jolloin saadaan 449 g hapanta monoetanoliamidimaleaattia (asyyliamidoety-leenimaleaatti). Happaman monoetanoliamidimaleaatin sulfurointi ja neutralointi suoritetaan esimerkin 1 mukaisesti lisäämällä siihen 90°C:ssa liuos, jossa on 970 ml vettä, 158,3 g (0,712 mol) kaliumpyrosulfiittia ja 149,5 g (1,424 mol) dietanoliamii-nia. Näin saadaan 1720 g asyyliamidoetyleenisulfomeripihka-hapon dietanoliamiini-kaliumkaksoissuolan vesiliuosta, jonka yleinen kaava on: 0 0 ϋ il R - C - NH - CH2 - CH2 - O - C - CH2 - CH - C00NH2 (C^OH) 2 so3k jossa R on C^-C^, liu°ksen tuotepitoisuus on 30,3 paino-%. Näin saadun lopputuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 649.

Kuiva-ainepitoisuus 41,4 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi 80,5 %

Liukoisuus CCl^iään 4,2 %

Viskositeetti 20 C:ssa 20,0 mPas

Tiheys d2° 1,089 · 103 kg/m3 pH (10 % liuos) 7,05

Esimerkki 7

Rasvahappojen metyyliesterien syntetisointi suoritetaan esimerkin 1 mukaisesti.

1000 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislaus-laitteella ja lämpömittarilla, laitetaan 161,0 g (1,0 mol) di-butanoliamiinia ja 8 g natrium-2-aminoetoksylaatin 37,8 %:sta monoetanoliamiiniliuosta. Sitten lisätään 295 g (1,00 mol) tislattuja rasvahappojen metyyliestereitä (II-jae), jotka on esikäsitelty dibutanoliamiini11a, ja sekoitetaan 2 tuntia 80°C:ssa. Seos kuumennetaan 200 mm llg alipaineessa 90°C:een ja metanoli tislataan pois, jolloin saadaan 428 g rasvahappojen 22 84262 dibutanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 424. Tuotteen saanto on 88 % teoreettisesta dibutanoliamiinin konver-sioasteen perusteella laskettuna.

424 g:aan näin saatua rasvahappojen dibutanoliamidia lisätään 75°C:ssa 127,5 g (1,30 mol) maleiinihappoanhydridiä ja saatua seosta sekoitetaan 3 tuntia tässä lämpötilassa, jolloin saadaan 551 g hapanta dibutanoliamidimaleaattia /asyyliamido-N-(1-metyyli-2-hydroksi) propyyli-N-(1,2-dimetyyli) etyleenimaleaattiV .

Happaman dibutanoliamidimaleaatin sulfurointi ja neutralointi suoritetaan esimerkin 1 mukaisesti lisäämällä se 70°C:ssa liuokseen, jossa on 1500 ml vettä, 142 g (0,747 mol) natriumpyro-sulfiittia ja 222 g (1,49 mol) trietanoliamiinia, jolloin saadaan 2,412 g asyyliamido-N-(l-metyyli-2-hydroksi) propyyli-N-(1,2-dietyyli) etyleenisulfomeripihkahapon trietanoliamiini-natrium-kaksoissuolan vesiliuosta, jonka kaava on seuraava:

O CH CU O

Il I J I II

R-C-N-CH-CH-O-C - CH2 - CH - COONH (C^OH) 3 CH-CH-CH-, S0oNa i i 3 3

CH30H

jossa R on C^-C^g, ja liuoksen lopputuotepitoisuus on 24,1 paino-%. Lopputuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 774.

Kuiva-ainepitoisuus 36,2 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi) 74,8 %

Liukoisuus CCl^iään 7,2 %

Viskositeetti 20°C:ssa 28 mPas

Tiheys d^ 1,062 ·Ι03 kq/m3 pH (10 % liuos) 6,95

Esimerkki 8

Rasvahappojen metyyliestcrit syntetisoidaan esimerkissä 1 kuvata] la Lavalla.

500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislaus-laitteella ja lämpömittarilla lisätään 116 g (1,30 mol) N- 23 84262 etyylietanoliamiinia, 7,2 g natrium-2-aminoetoksylaatin 37,8 %:sta monoetanoliamiiniliuosta ja 295 g (1,00 mol) tislattuja rasvahappojen metyyliestereitä (II-jae), jotka on esi-käsitelty N-etyylietanoliamiinilla, ja sekoitetaan 1,5 tuntia 80°C:ssa. Metanoli tislataan pois 200 mm Hg alipaineessa 90°C:n lämpötilassa. N-etyylietanoliamiiniylimäärä tislataan pois 10-15 mm Hg alipaineessa 120-125°C:ssa, jolloin saadaan 355 g rasvahappojen N-etyylietanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyyli-paino on 352. Tuotteen saanto on 95 % teoreettisesta N-etyyli-etanoliamiinin konversioasteena laskettuna.

352 g:aan rasvahappojen N-etyylietanoliamidia lisätään 90°C:ssa 108 g (1,10 mol) maleiinihappoanhydridiä ja seosta sekoitetaan 2 tuntia tässä lämpötilassa, jolloin saadaan 460 g hapanta N-etyy-lietanoliamidimaleaattia. Happaman N-etyylietanoliamidimaleaatin sulfurointi ja neutralointi suoritetaan esim. 1 mukaisesti lisäämällä se 70°C:ssa liuokseen, jossa on 1400 ml vettä, 120 g (0,63 mol) natriumpyrosulfiittia ja 77 g (1,26 mol) monoetanoli-amiinia, jolloin saadaan 2,052 g asyyliamido-N-etyyli-N-etylee-nisulfomeripihkahapon monoetano1iamiini-natriumkaksoissuolan vesiliuos, jonka yleinen kaava on: O 0 ? 1' R - C - N - CH2 - CH2 - 0 - C - CH2 - CH - COONH^H^H CH2-CH3 S03Na jossa R on jonka lopputuotepitoisuus on 24,3 paino-%.

Lopputuotteen keskimääräinen molekyylipaino on 614.

Kuiva-ainepitoisuus 31,2 %

Konversioaste (lopputuote/alkuperäinen amidi) 81,6 %

Liukoisuus CCl4:ään 5,9 %

Viskositeetti 20°C:ssa 32,0 mPas

Tiheys d2^ 1,086 -10^ kg/m2 pH (10 % liuos) 7,02

Esimerkki 9

Rasvahappojen metyyliesterit syntetisoidaan esimerkissä 1 kuva tulla tavalla.

24 84262 500 ml:n kolviin, joka on varustettu sekoittajalla, tislauslait-teella ja lämpömittarilla, laitetaan 295 g (1,00 mol) tislattuja rasvahappojen metyyliestereitä (II-jae) ja 15 g (0,246 mol) monoetanoliamiinia ja jatkokäsittely suoritetaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

Rasvahappojen metyyliestereihin lisätään 80 g (1,310 mol) monoetanoliamiinia ja seosta sekoitetaan 80°C:ssa ja sitten lisätään katalyytiksi 5,6 g liuosta, jossa on 29 % natriummetanolaattia metanolissa. Reaktioaika on 1,2 tuntia. Metanoli ja metanoli-amiiniylimäärä poistetaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

Näin saadaan 325 g rasvahappojen monoetanoliamidia, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 324. Tuotteen saanto on 95,6 % teoreettisesta monoetanoliamiinin konversioasteen mukaan laskettuna. Muut menetelmän vaiheet suoritetaan esim. 1 mukaisesti, jolloin saadaan esimerkin 1 mukainen tuote.

Esimerkeissä 1-9 valmistettujen tuotteiden laatuominaisuudet on esitetty taulukoissa 1-3.

Esimerkki 10

Vaahtokylpyseos sisältää seuraavat aineosat paino-%:eina:

Asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoli-amiini-natriumkaksoissuola 32

Hajuste 1,5

Vesi loput

Vaahtokylpyseoksen ominaisuudet on esitetty taulukossa 4.

Esimerkki 11

Lasten shampoo koostuu seuraavista aineosista paino-%:eina: 25 84262

Asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoli-amiini-natriumkaksoissuola 5

Hajuste 0,1

Vesi loput

Lasten shampoon ominaisuudet on esitetty taulukossa 4.

Esimerkki 12

Hiusshampoo koostuu seuraavista aineosista paino-%:eina: Asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoli-amiini-natriumkaksoissuola 20

Cg-C-^-rasvahapon dietanoliamidi 3,5

Etanoli 1/5

Natriumkloridi 2,0

Hajuste 1/0

Vesi loput

Hiusshampoon ominaisuudet on esitetty taulukossa 4.

Esimerkki 13

Hiusshampoo koostuu seuraavista aineosista paino-%:eina: Asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoli-amiini-natriumkaksoissuola 12

Cg-C^^-rasvahapon dietanoliamidi 3,0

Etanoli 0,75

Natriumkloridi 3,5

Hajuste 0,75

Vesi loput

Shampoon ominaisuudet on esitetty taulukossa 4.

26 84262

Taulukko 1

Ross-Miles-kaatovaahtoluvut 40°C:ssa, kun keksinnön mukaisen yhdisteen väkevyys on 0,25 paino-%.

Esim. Asyyliamidoalkyleeni- Kationit Tislattu vesi Vaahdon n:o (tai asyyliamido-N- „ , , . .... . stabiilisuus hydroksialkyyli-N- Vaahtopylvaan kor- alkyleeni)sulfoneri- -eus, nm- pihkahapon amiini- Hq alkalikaksoissuolat _ _0 s 60 s 300 s_ 1 2 3 4 5 6 7 1 *1^15^19 Na/TEA+ 195 180 175 °'97 R2 = vety 50% R3 = -ch2-ch2- dea 2 ^15^19 Na/TEA+ 185 170 166 °'98 R~ = -C-H.OH 66%

1 Δ 4 DEA

V -ch2-ch2- 3 ^^15^19 Na/TEA 187 173 168 0,97 R- = -CH„-CH-0H l 2 , CH3 r3= -CH2-CH- ch3 4 ^^15^19 Na/TEA 196 183 177 0,97 v -°¾ R3= -CH2-CH2- 5 R1= C9-C17 R2- vety Na/NH4 183 170 166 0,98 V ^H2^H2- 84262

Taulukko 1 (jatkuu)

Ross-Miles kaatovaahtoluvut 40°C:ssa, kun keksinnön mukaisen yhdisteen väkevyys on 0,25 paino-%

Kova vesi (5,35 mg-ekvivalenttia/1) ττ , , ,

Vaahtopylvään korkeus, mm biilisuus H H, Hc H5//Hl oi 5 _0 s_60 s_300 s_ _L_8_9_10___11____ 1 205 186 180 0,97 2 190 175 168 0,96 3 193 177 170 0,96 4 202 186 180 0,97 5 190 177 172 0,97 28 84262

Taulukko 1 (jatkuu) 1_2_3_4_5_6_7_ 6 R1=C17-C21 K/DEA 180 167 160 0,96 R2= vety V -ch2-ch2- 7 R,=Clc-C Na/TEA 182 167 163 0,98 1 15 19 R-, = -CH-CH-CH- 2 1 I 3 CH3 oh R-,= -CH-CH-

3 I I

ch3 ch3 8 R1=C15-C19 Na/MEA 192 180 172 0,96 r2= -ch2-ch3 r3= -ch2-ch2-

Taulukko 1 (jatkuu) 1_8_9_10_11_ 6 185 170 165 0,97 7 188 173 165 0,95 8 200 185 180 0,97

Huora: TEA - trietanoliamiini; DEA - dietanoliamiini; MEA - monoetanoliamiini 29 84262

Taulukko 2

Likaisen standardivillavaatteen pesukoe, kun keksinnön mukaisen yhdisteen väkevyys on 0,25 paino-%.

Esimerkki Asyyliamidoalkvleeni- (tai asyyliamido-N- Kationit n:o hydroksialkyyli-N-alkyleeni)sulfomeripih- kahapon amiini-alkalimetallikaksoissuola 1_2_ 3 1 R =Clt,-C1Q, R =vety; R-.= -CH9-CH„- Na/50% TEA +

1 Z J i 50% DEA

2 R,=C,c-C,n; R„= -CoH.0H, R-= -CH„-CH0- Na/34% TEA+

1 15 19 2 2 4 3 22 66% DEA

3 R1=C15~C19' R2= -CH2-ch-0H; R3~ -CH2-CH- Na/TEA

ch3 ch3

4 Ri=ci5~cig , R2= -CH3, R3= -CH2-CH2- Na/TEA

5 Ri=cg-ci7, R2 =vety, R3--CH2-CH2~ Na/NH4

6 R1=C17~C21' R2=vetY' R3~ _CH2"CH2- K/DEA

7 R =Clr-C1n, R = -CH-CH-CH^, R = -CH-CH- Ma/TEA

i 15 19 2 f) 3 3 ,| CH30H CH3CH3

8 R =C,c-C,n, R„ = -CH_-CH,, R = -CH„-CH„- Na/MEA

115 19 2 2 3 3 2 9 Natriumdodekyylisulfaatti Na

Huom: TEA - trietanoliamiini; DEA - dietanoliamiini; MEA - monoetanoliamiini 30 84262

Taulukko 2 (jatkuu)

Puhdistusteho Valkoisuuden _säilyminen_ 1 4 5 1 95 98 2 96 98 3 96 98 4 94 98 5 90 98 6 92 98 7 95 9 7 8 96 98

Huom: TEA - trietanoliamiini; DEA - dietanoliamiini; MEA - monoetanoliamiini 31 84262

Taulukko 3

Pintajännitys stalagmometrisellä menetelmällä määritettynä (N/m x 10 ) 20°C:ssa, kun keksinnön mukaisen yhdisteen vesiliuoksen pitoisuus on 0,1 paino-%

Esim. Asyyliamidoalkyleeni- (tai asyyliamido-N- Kationit n:o hydroksialkyyli-N-alkyleeni-)sulfomeripih- kahapon amiini-alkalimetallikaksoissuola 1 R. =C. r--C. n, R =vety, R0= -CH„-CH„- Na/50% TEA +

1 15 19 2 322 5Q% DEA

2 Rl"C15"C19' R2~ -C2H4OH' r3= "CH "CH - Na/34% TEA +

66% DEA

3 R1-C15-Cig, R2= -CH2-CH-0H, R3= -CH2-CH- Na/TEA

ch3 ch3

4 Ri=Ci5_Ci9/ r2= -CH3, R3= -CH2-CH2- Na/TEA

5 R1=C9-C17' R2=vetY' R3= -CH2~CH2~ Na/NH^

6 R1=C17-C21' R2~vetY' r3= -CH2-CH2- K/DEA

7 R1=C15_C19' R2= -CH-CH-CH3, R3 = -CH-CH- Na/TEA

ch3oh ch3ch3

8 R1=C15-C19' R2= -CH2_CH3' R3= ~CF2_CH2- Na/MEA

Huom: TEA - trietanoliamiini, DEA - dietanoliamiini, MEA - monoetanoliamiini 84262

Taulukko 3 (jatkuu)

Tislattu Kova vesi (5,35 mg-ekvivalenttia/1) 14 5 1 30,0 31,3 2 28,4 29,2 3 28,1 28,5 4 30,2 30,8 5 30,4 31,6 6 30,6 30,8 7 28,2 29,0 8 29,8 30,9 33 84262

Taulukko 4 N:ot Pesuseosten ominaisuudet Esimerkit n:o _10 11_12_13 1 2 3 4 5 6

Vaahtoluvut H 205 201 198 196 o 1 Keksinnön mukaisen yhdisteen 0,25 %:inen 184 174 176 liuos 40 C:ssa, Ross- 1

Miles'in mukaan, mm; H,. 180 178 171 173 2 Vaahdon stabiilisuus 0,97 0,97 0,98 0,98 3 Samenemispiste, °C; -2-5 1-2 2-3 -1-1 4 Rasvanpoistovaikutus ver rattuna natriumlauryyli- sulfaattiin; 56,3 51,5 54,2 54,0 5 Viskositeetti 20°C:ssa, mPas; 32,0 3,0 1200,0 430,0 6 Tiheys 20°C:ssa, 103 ka/m3; 1,098 1,008 1,072 1,063 7 Keksinnön mukaisen yhdis teen 10 %:sen vesiliuoksen pH 6,80 6,85 6,75 6,85

Claims (7)

34 84262

1. Kosmeettisissa valmisteissa ja pesuaineissa käytettävät pinta-aktiiviset seokset, tunnetut siitä, että ne sisältävät asyyliamidoalkyleeni- (tai asyyliamido-N-hydroksialkyyli-N-alkyleeni)sulfomeripihkahapon amiini- tai ammonium-alkali-metallikaksoissuoloja, joiden yleinen kaava on: CC>2 — R4 ++ Ri -C-N-Rq-O-C- CHo - CH MeN—Rc Il I I O R2 O SO3 H Rg jossa R^ on suoraketjuinen Cg-C2i“hiilivetyryhmä, joka on johdettu kalanjalostuslaitosten rasvapitoisesta jäteliemestä peräisin olevista rasvahapoista ja -glyserideistä, jonka liemen happoluku on korkeintaan 50 mg KOH/g, saippuoitumis-luku 181-192 mg KOH/g ja bromiluku 60-70 g Br/100 g, R2 on vety, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-OH; -CHo-CH-OH tai -CH-CH-CHq; I II ch3 ch3oh R3 on -CH2-CH2-, -CH2-CH tai -CH-CH-; CH3 CH3CH3 R4, r5 3a r6 voivat olla samanlaisia tai erilaisia ja ovat kukin vety ja/tai -CH2-CH2-OH; Me = Na tai K.

2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisten pinta-aktii-visten seosten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kalan-jalostuslaitosten rasvapitoiset jäteliemet, jotka sisältävät rasvahappoja ja -glyseridejä, ja joiden happoluku on korkeintaan 50 mg KOH/g, saippuoitumisluku 181-192 mg KOH/g ja bromiluku 60-70 g Br/100 g, käsitellään palautusjäähdytyksessä metanolilla rikkihapon läsnäollessa niin, että 35 8 4 2 6 2 saadaan reaktioseos, josta rasvakerros, joka sisältää glyse-ridit ja rasvahappojen metyyliesterit erotetaan ja käsitellään metanolilla rikkihapon läsnäollessa 50-60“C:ssa niin, että saadaan reaktiomassa, josta vedetön rasvakerros erotetaan ja käsitellään metanolilla alkalin läsnäollessa me-tanolin kiehumispisteessä, jolloin saadaan reaktioseos, joka sisältää rasvahappojen metyyliesterit, jotka erotetaan ja käsitellään alkyloliamiinilla, jota käytetään 25-55 paino-% rasvahappojen metyyliesterien määrästä, katalyytin läsnäollessa, joka voi olla alkalimetalli tai sen amidi tai alkoho-laatti lämpötilassa 70-90°C, jolloin saadaan rasvahappojen alkyloliamideja, jotka käsitellään maleiinihappoanhydridillä 60-90eC:ssa, jolloin saadaan rasvahappojen alkyloliamidien maleaatteja, ja sen jälkeen suoritetaan käsittely 60-90°C:ssa vesipitoisessa väliaineessa natrium- tai kalium-pyrosulfiitilla ja etanoliamiinilla tai ammoniakilla, jolloin saadaan haluttu tuote.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lopputuotteen laadun parantamistarkoituksessa esikäsitellään rasvahappojen metyyliesterit alkyloliamiinilla ja vasta sen jälkeen suoritetaan alkyloliamiinikäsittely mainitun katalyytin läsnäollessa, jossa esikäsittelyssä käytetään alkyloliamiinia 5-10 paino-% rasvahappojen metyy-liestereiden painon mukaan laskettuna, lämpötilassa 70-80°C ja sen jälkeen ylimääräinen alkyloliamiini poistetaan.

4. Patenttivaatimusten 2-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmän yksinkertaistamiseksi käytetään katalyyttinä natrium-2-aminoetoksylaattia.

5. Patenttivaatimusten 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etanoliamiinina käytetään mono-, di- ja/tai tri-etanoliamiinia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukaisten pinta-aktiivisten seosten käyttö puhdistusaineessa yhdessä hajusteiden, veden 36 84262 ja muiden lisäaineiden kanssa siten, että puhdistusaineen koostumus on, ilmaistuna painoprosentteina: asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoliamiini- ja natriumkaksoissuolaa 5,0-32,0 hajustetta 0,1-1,5 vettä loput.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen käyttö siten, että puhdistusaineen koostumus on, ilmaistuna painoprosentteina: asyyliamidoetyleenisulfomeripihkahapon trietanoliamiini- ja natriumkaksoissuolaa 12,0-20,0 Cg-Ciy-rasvahappodietanoliamidia 0,5-3,5 natriumkloridia 1,0-3,5 etanolia 0,3-1,5 hajustetta 0,1-1,5 vettä loput.