DE19513391A1

DE19513391A1 - Bi- und multifunktionelle Mischether

Info

Publication number: DE19513391A1
Application number: DE19513391A
Authority: DE
Inventors: Christian Dr Raths; Rainer Rueben; Alfred Dr Westfechtel
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1995-04-08
Filing date: 1995-04-08
Publication date: 1996-10-10

Description

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft endgruppenverschlossene Di meralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als schaumarme Tenside.

Stand der Technik

Im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden oberflächenaktiven Stoffe ist es ausgesprochen schwierig, bei der Auswahl der Substanzen für Wasch- und Reinigungsmittel allen Kriterien, wie Netzeigenschaften, Schaumarmut, Alkalibeständigkeit und biologischer Abbaubarkeit in gleicher Weise gerecht zu werden. Nichtionische Tenside, wie beispielsweise Fettalkohol, Poly glykolether, sind zwar praktisch schaumfrei, die Benetzung insbesondere von festen Oberflächen ist jedoch unzureichend. Auf der anderen Seite zeichnen sich die anionischen Tenside, wie beispielsweise Alkylbenzolsulfonate, zwar häufig durch gute Netzeigenschaften aus, jedoch entwickeln sie zu viel Schaum, insbesondere dann, wenn sie als wäßrige Lösungen durch Düsen verspritzt werden. Hinzukommt, daß die anionischen Ten side ökologisch nicht unbedenklich sind.

Aus der DE-A-37 44 525 sind endgruppenverschlossene Fettalko holpolyglykolether, sogenannte "Mischether" bekannt, die durch Veretherung von Fettalkoholpolyglycolethern mit Alkylhalogeni den in Gegenwart von Alkalihydroxiden erhalten werden. Diese Produkte erfüllen zwar die Anforderungen an Schaumarmut, Alka libeständigkeit und biologische Abbaubarkeit, jedoch ist ihr Netzvermögen nicht zufriedenstellend.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, neue schaumarme nichtionische Tenside zu entwickeln, die sich durch gute Netzeigenschaften auszeichnen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind endgruppenver schlossene Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate, die da durch erhältlich sind, daß man Dimeralkohol- und Trimeralko holalkoxylate in an sich bekannter Weise mit einem Alky lierungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, die von Alkylhaloge niden, Benzylhalogeniden, Dialkylsulfaten und Dialkylphospha ten gebildet wird, umsetzt.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die erfindungsge mäßen endgruppenverschlossenen Dimeralkohol- und Trimeralko holalkoxylate über ausgezeichnete Netz- und Reinigungseigen schaften verfügen, gut wasserlöslich, schaumarm, alkalibestän dig und leicht biologisch abbaubar sind.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von endgruppenverschlossenen Dimer alkohol- und Trimeralkoholalkoxylaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate in an sich bekannter Weise mit einem Alkylierungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, die von Alkylhalogeniden, Benzylhalogeniden, Dialkyl sulfaten und Dialkylphosphaten gebildet wird, umsetzt.

Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate

Dimer- und Trimeralkohole sind im Handel erhältliche Verbin dungen und können beispielsweise durch Reduktion von Dimer- und Trimerfettsäureestern gewonnen werden. Die Dimer- und Tri merfettsäuren selbst können z. B. durch Oligomerisierung von ungesättigten Fettsäuren erhalten werden. Die Dimer- und Tri merfettsäuren sind in der Regel Gemische aus acyclischen und cyclischen Dicarbonsäuren mit durchschnittlich 36 bis 44 Koh lenstoffatomen [vgl. A. Hinze in Fette & Öle, 26 (1994)].

Aus den Dimer- und Trimeralkoholen können die Dimer- und Tri meralkoholalkoxylate in an sich bekannter Weise durch Alkoxy lierung der Dimer- und Trimeralkohole erhalten werden. Die Alkoxylate können 1 bis 30 Alkoxygruppen pro OH-Gruppe ent halten. Zu den bevorzugt eingesetzten Alkoxylaten gehören bei spielsweise die Ethoxylate und die Propoxylate oder Addukte die sowohl Ethoxy- als auch Propoxygruppen im Molekül enthal ten. Besonders bevorzugt werden Addukte mit durchschnittlich 1 bis 20 Mol Ethylenoxid pro OH-Gruppe eingesetzt, die gegebe nenfalls auch durchschnittlich 1 bis 5 Mol Propylenoxid pro Mol Alkohol enthalten können. Die angegebenen Alkoxylierungs grade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spe zielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein kön nen.

Alkylierungsmittel

Typische Beispiele für Alkylierungsmittel, die im Sinne der Erfindung Verwendung finden können, sind Methylchlorid, Dime thylsulfat, Diethylsulfat, Diethylphosphat, Benzylchlorid und vorzugsweise Butylchlorid.

Herstellungsverfahren

Die Herstellung der erfindungsgemäßen endgruppenverschlossenen Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate kann in an sich be kannter Weise durch Umsetzung der Dimeralkohol- und Trimeral koholalkoxylate mit dem Alkylierungsmittel erfolgen. Die Alky lierungsmittel können in einer Menge von 0,8 bis 2 Mol pro freier OH-Gruppe eingesetzt werden. Die Umsetzung erfolgt be vorzugt in Gegenwart einer starken Base, insbesondere Alkali hydroxiden, wie z. B. NaOH und KOH, eingesetzt. Die Base und das Alkylhalogenid können in einem molaren Verhältnis von 0,5 bis 2 eingesetzt werden, wobei äquimolare Menge besonders be vorzugt sind. Die Base kann in Form ihrer konzentrierten wäß rigen Lösungen zugefügt werden oder, wie es in der deutschen Patentschrift DE-PS 37 44 525 beschrieben ist, in fester Form zugegeben werden. Die Reaktionstemperatur liegt üblicherweise zwischen 60 und 140°C.

Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes erfolgt in an sich be kannter Weise. Zum Abtrennen des gebildeten Alkalimetallhalo genids oder -sulfats kann das Rohprodukt mit Wasser versetzt werden. Das Produkt befindet sich dann in der organischen Phase, während das Halogenid oder Sulfat im Wasser gelöst vorliegt. Noch vorhandene Ausgangsmaterialien wie Al kylierungsmittel und Wasser können durch Destillation des Rohproduktes entfernt werden.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die erfindungsgemäßen endgruppenverschlossenen Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate sind gut wasserlöslich, schaumarm, alkalibeständig, leicht biologisch abbaubar und verfügen über ein ausgezeichnetes Netz- und Reinigungsvermögen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Verwendung der er findungsgemäßen Verbindungen als schaumarme Tenside, die ins besondere in Allzweckreinigern, Geschirrspülmitteln und in gewerblichen Reinigungsmitteln, die zur Spritz- oder Sprühreinigung eingesetzt werden, verwendet werden können, sowie zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln, die die erfindungsgemäßen Verbindungen in Mengen von 1-100, vorzugsweise 15-95 Gew.-%. - bezogen auf die Mittel, enthalten können.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele Beispiel 1

520 g (0,38 Mol) C₃₆-Dimeralkohol mit 10 Ethylenoxideinheiten (MG = 1368,5) und 100,3 g 85%ige KOH (1,52 Mol) wurden unter Stickstoff im Reaktionsgefäß vorgelegt und auf 100°C erhitzt. 140,7 g Butylchlorid (1,52 Mol) wurden innerhalb von 15 Min. zugetropft. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch bis zum schwachen Rückfluß erhitzt und 8 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Zur Aufarbeitung des Rohproduktes wurden etwa 450 ml Wasser zugesetzt, der pH-Wert wurde mit Salzsäure auf ca. 7 eingestellt. Die Phasentrennung dieses Gemisches erfolgte in einem Heißdampfschütteltrichter bei etwa 70 bis 80°C. Die Produktphase wurde anschließend noch zweimal mit je 500 ml bei dieser Temperatur gewaschen. Die organische Phase wurde dann im Wasserstrahlvakuum destilliert, um überschüssiges BuCl und Wasser zu entfernen. Beim Abkühlen ausgefallenes Salz wurde abfiltriert. Man erhielt eine hellgelbe viskose Flüssigkeit mit einer OH-Zahl von 4,4.
Ausbeute: 524 g (93% d. Th.)

Beispiel 2

Wie im Beispiel 1 wurden 520 g (0,256 Mol) C₅₄-Trimertriol mit 10 Ethylenoxideinheiten (MG = 2028) mit 101,65 g 85%iger KOH (1,54 Mol) und 142,6 g BuCl (1,54 Mol) umgesetzt und aufgear beitet. Es wurde ein hellgelbes Produkt mit einer restlichen OH-Zahl von 3,4 erhalten.
Ausbeute: 526,0 g (93% d. Th.)

Claims

1. Endgruppenverschlossene Dimeralkohol- und Trimeralkohol alkoxylate, die dadurch erhältlich sind, daß man Dimeral kohol- und Trimeralkoholalkoxylate in an sich bekannter Weise mit einem Alkylierungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, die von Alkylhalogeniden, Benzylhalogeniden, Dialkylsulfaten und Dialkylphosphaten gebildet wird, um setzt.

2. Verfahren zur Herstellung von endgruppenverschlossenen Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylaten, dadurch ge kennzeichnet, daß man Dimeralkohol- und Trimeralkoholalk oxylate in an sich bekannter Weise mit einem Al kylierungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, die von Al kylhalogeniden, Benzylhalogeniden, Dialkylsulfaten und Dialkylphosphaten gebildet wird, umsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate von 1 bis 30 Alkoxygruppen pro OH-Gruppe des Dimeralkohols oder Trimeralkohols aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß man als Dimeralkohol- und Trimeralko holalkoxylate Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an Dimeralkohol und Trimeralkohol einsetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß man als Alkylierungsmittel Methylchlo rid, Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Diethylphosphat, Benzylchlorid und vorzugsweise Butylchlorid verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man Dimeralkohole mit durchschnittlich 36 bis 44 Kohlenstoffatomen oder Trimeralkohole mit durchschnittlich 54 bis 66 Kohlenstoffatomen einsetzt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß man die Reaktion in Gegenwart einer starken Base durchführt.

8. Verwendung der endgruppenverschlossenen Dimeralkohol- und Trimeralkoholalkoxylate nach Anspruch 1 als schaumarme Tenside.