JP2014504325A - 第二級パラフィンスルホネート及びアルコールアルコキシレートを含む組成物 - Google Patents

第二級パラフィンスルホネート及びアルコールアルコキシレートを含む組成物 Download PDF

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Abstract

組成物であって、a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する、一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、b)アルコールR−OH(式中、Rは4〜8個の炭素原子を有するアルキル基である。)と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド又はそれの混合物から選択されるアルコキシル化剤との反応から製造され、モル平均で、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を1〜10モル含む、一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート及びc)25〜52重量%の水、のそれぞれを、組成物の全重量に基づいて含む組成物。該組成物は、洗浄剤及び清浄剤を製造するのに有利なやり方で使用できる。

Description

本発明は、45〜65重量%の第二級パラフィンスルホネート、1〜10重量%のアルコールアルコキシレート及び水を含む水性組成物に関する。
第二級パラフィンスルホネートは、長い間、特に、洗浄剤用途、食器用洗剤及び工業用クリーナーのための塩基性界面活性剤として知られている。
第二級パラフィンスルホネートは界面活性剤であり、これは、パラフィン炭化水素鎖の第二位においてランダムに分布した主として一個のSOX基、及びより少ない程度に、パラフィン炭化水素鎖の第二位において二個又はより多数のSOX基を含む。パラフィン炭化水素鎖は主として直鎖状であり、そして5重量%以下の少ない割合だけが、8個〜22個の炭素原子を有する分岐状のパラフィン鎖である。基Xは、Li、Na、K、Mg++、Ca++、AI+++、NH 及び第四級アンモニウムイオン[HNRであることができ、その際、R、R及びRは、互いに独立して、水素、1〜22個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキル基、2〜22個の炭素原子を有する一価又は多価の不飽和アルケニル基、2〜10個の炭素原子を有する直鎖状のモノヒドロキシアルキル基、好ましくは、モノヒドロキシエチル基又はモノヒドロキシプロピル基であり、あるいは、3〜10個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のジヒドロキシアルキル基であることができる。
これらの界面活性剤クラスは、光化学条件下でパラフィンのスルホキシド化によって製造でき、そして、例えば、商品名Hostapur(登録商標) SASで、30重量%、60重量%及び93重量%の濃度が市場で得られる。
約60重量%濃度の、水性の第二級パラフィンスルホネートはペースト状であり、そして相分離に到る傾向がある。その分離を回避するために、これらは永続的に撹拌するか又は回路内をポンプで循環(im Kreis umgepumpt)させなければならない。それゆえに求められているのは、相分離を抑圧する添加剤であり、そしてそれによって、相分離を防止するためのエネルギーを大量に消費する撹拌プロセス又はポンププロセスが省かれる。
5〜10重量%のエタノール又はi−プロパノールを、約60重量%濃度の水性の第二級パラフィンスルホネートに添加する場合に、相分離が起こらないことが知られている。しかし、調合物が可燃性であり、そして適当な安全対策をとらなければならないという欠点がある。
したがって、本発明の課題は、高い割合の第二級パラフィンスルホネートを有する組成物であって、比較的長い貯蔵時間及び比較的大きな温度変化の場合でも、相分離が全く見られず、そして、可燃性成分を全く含まない組成物を提供することである。
驚くべきことに、この課題が、組成物の全重量に基づいて、
a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
b)1〜10重量%の、アルコールR−OH(式中、Rは4〜8個の炭素原子を有するアルキル基である。)と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド又はそれの混合物から選択されるアルコキシル化剤との反応から製造され、モル平均で、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を1〜10モル含む、一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート
及び
c)25〜52重量%の水、
をそれぞれ含む組成物によって解決されることが見出された。
それゆえ、本発明の対象は、組成物の全重量に基づいて、
a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
b)1〜10重量%の、アルコールR−OH(式中、Rは4〜8個の炭素原子を有するアルキル基である。)と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド又はそれの混合物から選択されるアルコキシル化剤との反応から製造され、モル平均で、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を1〜10モル含む、一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート
及び
c)25〜52重量%の水、
をそれぞれ含む組成物である。
成分a)の第二級パラフィンスルホネートも、アルコールアルコキシレートb)も、当業者に周知の方法で製造可能であるか、又は購入により入手可能である。
本発明の組成物は、良好な相安定性を有する。組成物は、6〜数ヶ月超の期間にわたり、好ましくは、5〜40℃の温度範囲内で相安定である。組成物は、環境適合性であり、ほぼ無臭であり、特に均一な外観を有し、そしてさらには、とりわけ、透明乃至無色であり、そして特に無色である。
とりわけ、本発明の組成物は、20℃において、1,000〜100,000mPa・s、特に好ましくは2,000〜70,000mPa・s、就中、5,000〜60,000mPa・sの粘度を有する。粘度は、本発明の組成物自体が、以下の条件下測定される:器機Brookfield RV;1,000〜5,000mPa・sの粘度についてはスピンドルNo.3;>5,000〜10,000mPa・sの粘度についてはスピンドルNo.4;そして>10,000〜100,000mPa・sの粘度についてはスピンドルNo.7;毎分20回転及び20℃。
本発明の組成物は、より有利にはポンプ輸送可能である。
特に、本発明の組成物は、組成物の全重量に基づいて、
a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
b)1〜7重量%の一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート、及び
c)28〜51重量%の水、
をそれぞれ含む。
特に好ましくは、本発明の組成物は、組成物の全重量に基づいて、
a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
b)3〜5重量%の、一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート、及び
c)30〜50重量%の水、
をそれぞれ含む。
とりわけ、本発明の組成物は、成分a)〜c)に追加して、
d)硫酸ナトリウム、及び
e)8〜22個の炭素原子を有する一つ又はより多くのパラフィン、
を含む。
これらの組成物において好ましいのは、
d)1〜5重量%の量の硫酸ナトリウム、及び
e)0.1〜2重量%の量の、8〜22個の炭素原子を有する一つ又はより多くのパラフィン、
を、組成物の全重量に基づいてそれぞれ含むものである。
本発明の好ましい一実施形態において、本発明の組成物は、成分a)〜e)からなる。
成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの、好ましくは少なくとも95重量%、より好ましくは、少なくとも97重量%は、13〜17個の炭素原子を含む。
成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの、好ましくは95〜100重量%、より好ましくは96〜99.9重量%は、直線状のパラフィン部分であり、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの0〜5重量%、より好ましくは0.1〜4重量%は、分岐状のパラフィン部分である。
成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの対イオンは、好ましくは、Na、K、Mg2+及びCa2+からなる群から選択される。特に好ましくは、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの対イオンは、Naである。
成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの、好ましくは99.5〜100重量%は飽和パラフィン部分であり、そして、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの0〜0.5重量%は不飽和パラフィン部分である。特に好ましくは、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの100重量%は飽和パラフィンであり、そして不飽和部分を含まない。
本発明の範囲において、“第二級パラフィンスルホネート(sekundaeres Paraffinsulfonat)”とは、非末端パラフィン部分にスルホン酸基があることを意味する。
スルホン酸基は、好ましくは、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの非末端パラフィン部分上にランダムに分布し、そして、更に好ましくは、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの75〜95重量%は、一個のスルホン酸基であり、そして、成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの5〜25重量%は、二個又は撚り多くのスルホン酸基である。
成分b)のアルコールアルコキシレートを製造するために使用される、アルコールR−OHの残基Rは、直線状又は分岐状であることができるか、又は同時に、直線状及び分岐状のアルキル基からなる混合物であることもできる。それゆえ、後者の場合、成分b)のアルコールアルコキシレートを製造するために、直線状及び分岐状のアルキル基Rを有するアルコールR−OHからなる混合物が使用される。
とりわけ、成分b)のアルコールアルコキシレートを製造するために使用される、アルコールR−OHの残基Rは、5〜7個、特に好ましくは6個の炭素原子を有するアルキル残基である。
とりわけ、成分b)の一つ又はより多くのアルコールアルコキシレートは、アルコールエトキシレートから選択される。
成分b)のアルコールアルコキシレートは、アルコールと、アルコキシル化剤との反応によって得られる。アルコールアルコキシレートは、異なるアルキル化度を有する様々な化合物の混合物である。成分b)のアルコールアルコキシレートは、常に、アルコキシル化化合物を含む。しかし、それらは、非アルコキシル化アルコールR−OHの部分も含み得る。
それ故、本発明の範囲において、成分b)の“アルコールアルコキシレート”は、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位1〜10モルを有するアルコキシル化アルコールを含むが、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位10モル超を含むことのできる、それ以外にも、非アルコキシル化アルコールR−OH及びアルコキシル化アルコールを含む化合物であると理解される。しかし、成分b)のアルコールアルコキシレートは、モル平均において、アルコールR−OHから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位1〜10モルを含む。
とりわけ、成分b)のアルコールアルコキシレート中の非アルコキシル化アルコールR−OHの割合は、<50重量%、より好ましくは<30重量%、特に好ましくは<20重量%、就中、<15重量%であり、いずれの場合も全成分b)に基づく。
特に、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位10モル超を含むアルコキシル化アルコールの割合は、成分b)のアルコールアルコキシレート中、<30重量%、より好ましくは<25重量%、特に好ましくは<20重量%、就中<15重量%であり、いずれの場合も全成分b)に基づく。
とりわけ、本発明の組成物の成分b)のアルコールアルコキシレートの実際のアルコキシル化された化合物は、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を1〜50個、より好ましくは1〜30個、特に好ましくは1〜25個、就中1〜20個含む化合物から選択される。
特に、本発明の組成物の成分b)のアルコールアルコキシレートは、モル平均で、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を3〜7モル含む。
より好ましくは、本発明の組成物の成分b)のアルコールアルコキシレートは、モル平均で、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を5モル含む。
特に好ましくは、一つ又はより多くのアルコールアルコキシレートは、モル平均で、ヘキサノール1モル当たり、エチレンオキシド単位(EO−単位)を5モル有するヘキサノールエトキシレートである。そのようなヘキサノールエトキシレートは、例えば、名称“Emulan(登録商標) HE 50”(BASF)で、購入により入手できる。
好ましくは、本発明の組成物は、6.0〜9.0、より好ましくは、7.0〜8.5のpH値を有する。
本発明の組成物は、室温又はより高い温度、好ましくは、80℃までの温度で、撹拌下で、成分a)〜c)、及び場合によってはd)及びe)(そして、場合によってはさらなる成分)を相互に混合して製造することができる。好ましくは、成分a)は、場合によって、成分c)を意味する水の中の成分d)及びe)、及び成分b)と一緒に撹拌下で加えられる。この場合、アルコールアルコキシレートは、慣用的に水中で製造される第二級パラフィンスルホネートの製造及び加工直後に、加えられる。
本発明の組成物は、有利な方法において洗浄剤及び清浄剤の製造に適している。したがって、本発明の更なる対象は、洗浄剤及び清浄剤を製造するための、本発明の組成物の使用に関する。
特に、本発明の組成物から製造可能な洗浄剤及び清浄剤とは、食器用洗剤、好ましくは、手洗い食器用洗剤、液体洗濯洗剤、例えば、セラミック表面、金属表面又はガラス表面を洗浄するための硬質面クリーナー(Oberflaechenreinigungsmittel)、中性クリーナー、多目的クリーナー、トイレ用クリーナー、床用クリーナー、工業用クリーナーであるが、粉末形態の洗浄剤及び清浄剤でもある。
本発明の組成物は、好ましくは0.5〜60.0重量%、特に好ましくは、2.0〜50.0重量%の量で、その組成物から製造された洗浄剤及び清浄剤中に含有される。これらの量の指示は、完成した洗浄剤及び清浄剤の全重量に関連する。
本発明の組成物は、酸性調合物か、又は塩基性調合物で使用することができ、好ましくは、2〜13のpH値を有する調合物で使用できる。本発明の組成物は、これらのpH値において安定であるという利点によって特徴付けられる。
本発明の組成物は、有利に、例えば、シャンプー、シャワージェル、バスバブル、石けん及び歯磨き粉のような化粧用洗浄剤の製造に更に適している。
さらに、本発明の組成物は、プラスチックスの帯電防止剤として、エマルション重合の助剤として、テキスタイル助剤及び皮革助剤として、消火剤中で使用するのに、及び油田化学物質として使用するのに、有利に適している。
以下の例は、本発明をそれらに限定することなく説明するものである。全てのパーセンテージ指示は、別途明記されない限り重量パーセント(重量%)であると解されるべきである。
例A
本発明の組成物の例A1〜A6、並びに比較例V−1及びV−2を製造し、そしてそれらの外観、相安定性及び不変性(Konsistenz)を視覚的に評価した。アルコールアルコキシレートの量の影響を調査した。結果を表Aに示す。
Figure 2014504325
製造法:
Hostapur(登録商標) SAS 60を提供し、そして、撹拌下で室温において、ヘキサノール、5EOを加え、そして5分間撹拌する。
Hostapur(登録商標) SAS 60は、水中の、第二級パラフィンスルホン酸ナトリウム(約60重量%)の組成物である。使用される第二級パラフィンスルホネートは、約97重量%までの、13〜17個の炭素原子を有するパラフィンスルホネートを含有する。第二級パラフィンスルホネートのn−パラフィン割合は、>98重量%である。第二級パラフィンスルホネートは100%まで飽和されている。第二級パラフィンスルホネートは、約90重量%までは、モノスルホン化されたパラフィンスルホネートからなり、そして約10重量%まではジスルホン化及びより高度にスルホン化されたパラフィンスルホネートからなる。
ヘキサノール、5EOは、モル平均で、ヘキサノール1モル当たり、エチレンオキシド単位を5モル有するヘキサノールエトキシレートである。
組成物A1〜A6、V−1及びV−2の相安定性は、組成物を6ヶ月の期間にわたり、40℃の温度で12時間、及び5℃の温度で12時間、交互に貯蔵した後に評価した。しかし、観察された相分離は、6ヶ月後に初めて現れたことを意味するものではない。
表Aの結果から、本発明の例A1〜A6は、相安定な組成物であることがわかる。それとは対照的に、少量のヘキサノール、5EOを有する比較例V−1の組成物の場合、相分離が発生した。より多量のヘキサノール、5EOを有する比較例V−2の組成物の場合も同じことが起こった。
ヘキサノール、5EOの添加により、本発明の例A1〜A6の組成物中のHostapur(登録商標) SAS 60の粘度は低減される。これらの組成物は、市場から入手可能なポンプで支障なく輸送できるような粘度を有していた。
例B
比較例V−3及びV−4を製造し、そしてそれらの相安定性を視覚的に評価した。アルコールアルコキシレートの種類の影響を調査した。結果を表Bに示す。
Figure 2014504325
製造:
Hostapur(登録商標) SAS 60を提供し、そして、撹拌下で室温において、アルコールアルコキシレートを加え、そして5分間撹拌する。
12−15アルコール、3EOは、モル平均で、C12−15オキソアルコール1モル当たり、エチレンオキシド単位を3モル有する、C12−15オキソアルコールエトキシレートである。
11アルコール、5EOは、モル平均で、C11オキソアルコール1モル当たり、エチレンオキシド単位を5モル有するC11オキソアルコールエトキシレートである。
組成物V−3及びV−4の相安定性を、例Aで説明したように評価した。
表Bの結果から、本発明の組成物の成分b)以外のアルコールアルコキシレートを含む比較例V−3及びV−4の組成物の場合、相分離が生じることがわかる。対照的に、表Aから本発明の例A5の結果について、同じ量のアルコールアルコキシレートではあるが、本発明の組成物の成分b)に相当するアルコールアルコキシレートを使用する場合、相安定な組成物が得られることがわかる。
調合物例
以下に、本発明の組成物の使用下で製造された調合物を与える。
Figure 2014504325
製造:
室温において撹拌下で、成分B〜Fを、成分Aに順次添加する。
Figure 2014504325
製造:
I:40〜50℃で、水に成分Aを溶解
II:撹拌下でBをIに添加
III:CをIIに添加
Figure 2014504325
製造:
I:室温で成分Aを混合
II:成分B及びCをIに添加
III:均質化
Figure 2014504325
製造:
I:室温において撹拌下で、成分BをAに順次添加
II:50℃に加温して、撹拌下で成分CをIに添加、及び溶解
III:撹拌下で成分DをIIに順次添加
IV:室温に冷却
V:撹拌下で成分EをIVに添加
調合物例中、調合物の構成成分は、上記で示す量で使用した。すなわち、量は、上記のように使用した市販の製品に基づいており、含まれる活性成分に基づくものではない。

Claims (14)

  1. 組成物であって、
    a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する、一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
    b)1〜10重量%の、アルコールR−OH(式中、Rは4〜8個の炭素原子を有するアルキル基である。)と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド又はそれの混合物から選択されるアルコキシル化剤との反応から製造され、モル平均で、アルコールから誘導される構造単位1モル当たり、アルコキシル化剤から誘導される構造単位を1〜10モル含む、一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート及び
    c)25〜52重量%の水、
    のそれぞれを、組成物の全重量に基づいて含む組成物。
  2. a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する、一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
    b)1〜7重量%の、前記一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート、及び
    c)28〜51重量%の水、
    のそれぞれを、前記組成物の全重量に基づいて含むことを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
  3. a)45〜65重量%の、8〜22個の炭素原子を有する、一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネート、
    b)3〜5重量%の前記一つ又はより多くのアルコールアルコキシレート、及び
    c)30〜50重量%の水、
    のそれぞれを、前記組成物の全重量に基づいて含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 成分a)〜c)に追加して、
    d)硫酸ナトリウム、及び
    e)8〜22個の炭素原子を有する、一つ又はより多くのパラフィン、
    を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の組成物。
  5. d)1〜5重量%の量の硫酸ナトリウム、及び
    e)0.1〜2重量%の量の、8〜22個の炭素原子を有する、一つ又はより多くのパラフィン、
    のそれぞれを、前記組成物の全重量に基づいて含むことを特徴とする、請求項4に記載の組成物。
  6. 成分a)〜e)からなることを特徴とする、請求項4又は5に記載の組成物。
  7. 成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの少なくとも95重量%が、13〜17個の炭素原子を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つに記載の組成物。
  8. 成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの95〜100重量%が、直線状のパラフィン部分を含み、そして成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの0〜5重量%が分岐状のパラフィン部分を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の組成物。
  9. 成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの対イオンが、Na、K、Mg2+及びCa2+からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載の組成物。
  10. 成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの対イオンが、Naであることを特徴とする、請求項9に記載の組成物。
  11. 成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの100重量%が、飽和されたパラフィン部分を含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の組成物。
  12. 成分a)の一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの非末端パラフィン部分にわたってスルホン酸基がランダムに分布し、そして一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの75〜95重量%がスルホン酸基を有し、そして、一つ又はより多くの第二級パラフィンスルホネートの5〜25重量%が二つ又はより多くのスルホン酸基を有することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一つに記載の組成物。
  13. 前記成分b)の一つ又はより多くのアルコールアルコキシレートが、アルコールエトキシレートから選択されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一つに記載の組成物。
  14. 洗浄剤及び清浄剤を製造するための、請求項1〜13に記載の組成物の使用。
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