Brevet FR2222432A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne des compositions détergentes contenant des sels hydrosolubles d'acides gras à longue channe alpha-sulfones. La demanderesse propose dans ses demandes de brevets anglais nO 43.213/70 , 8.133/71 et 59.744/70 d'utiliser ces sels comme adjuvants actifs et agents d'adoucissement des étoffes dans des compositions détergentes. Les sels hydrosolubles sont les sels de métaux alcalins et de préférence les sels de sodium, les sels d'ammonium, notamment ceux portant des radicaux alkyle à channe courte en position de substitution et les sels d'alkylolamines. La.demanderesse a proposé dans sa demande de brevet anglais nO 45.162/71 des compositions manifestant l'optimum de pouvoir d'adoucissement des étoffes. Elle propose à présent des compositions, de préférence à l'état particulaire, qui contiennent environ 2 à 25 % en poids de constituant tensioactif et environ 5 à 50 % et de préférence 10 à-30 % en poids de sels hydrosolubles d'acides issus-de la sulfonation d'acides carboxyliques de formule où R1 représente un radical en C12 à C18 et de préférence enC14 à C18 et R2 représente un radical en C1 à C4, étant entendu que R1 et R2 pris ensemble comptent 14 à 20 atomes de carbone. Ces compositions ont un pouvoir d'adoucissement et d'assouplissement des étoffes qui est supérieur à celui des compositions faisant l'objet de la demande de brevet anglais nO 45.162/71. Des adjuvants actifs autres que les sels d'acides gras sulfonés peuvent être présents aussi. L'acide sulfoné utilisé conformément à l'invention peut être obtenu par réaction d'un mélange de trioxyde de soufre et d'air avec l'acide gras ramifié convenable dans un réacteur tubulaire à couche descendante Ce procédé est celui appliqué à la synthèse des composés utilisés dans les exemples, mais d'autres procédés et d'autres agents de sulfonation conviennent aussi. Le radical acide sulfonique occupe normalement la position alpha par rapport au radical carboxyle. La composition complète peut se présenter sous une forme quelconque connue pour les compositions solides par exemple en granules séchés par pulvérisation, en particules pulvérisées avec refroidissement, en corps extrudés, en pastilles ou en particules pulvérulentes. Des compositions liquides peuvent être préparées aussi, par exemple au moyen des sels de triéthanolamine de l'acide sulfonique. Lorsque l'autre adjuvant actif ne confère pas à la composition la capacité d'adoucir et d'assouplir les étoffes, comme il en est du tripolyphosphate de sodium, il est nécessaire que le rapport de ce constituant non assouplissant aux sels d'acides gras sulfonés soit au maximum de 4:1 et de préférence inférieur à 2:1. Le reste de la composition est formé par d'autres constituants de type classique. Le sel d'acide gras sulfoné est utilisé isolément ou à l'état de mélange avec un ou plusieurs des ad juvants actifs connus, par exemple les adjuvants actifs dits précipitants qui forment des sels de calcium insolubles, comme l'orthophosphate de sodium, le carbonate de sodium et les alkylsuccinates, alkénylsuccinates, alkylialonates et alkenylmalonates de sodium, les adjuvants actifs séquestrants de caractère organique ou inorganique comme 1'hydrofuranne-té- tracarboxylate de sodium, le pyrophosphate de sodium, le nitrilotriacétate de sodium, ltéthylènediamine tétraacétate de sodium, le citrate de sodium, le tartrate de sodium, le malate de sodium, le carboxyméthyloxysuccinate trisodique, l'oxydiacétate de sodium, l'oxydisuccinate de sodium, outre les adjuvants actifs polyélectrolytiques comme le polyacrylate de sodium et le copoîyéthylènemaléate de sodium. Les sels tant de sodium que de potassium de l'acide gras sulfoné conviennent, mais comme il ressort de la description ci--après, le sel de sodium est préféré. Les sels d'ammonium, d'alkyîam monium et d'amines, par exemple le sel de triéthanolamine (;pour les compositions liquides) conviennent aussi.Les compositions contiennent les autres constituants connus pour compositions détergentes à choisir parmi les alcalis, (comme les silicates), les sulfates, les germicides, les agents apportant de l'oxygène actif (tels que les perborates, per sulfates et percarbonates), les agents antiredéposition les enzymes, les agents fluorescents, les parfums et l'eau. Des exemples d'agents tensio-actifs anioniques utilisés sont les sulfates et sulfonates d'alcools en C10-C20 , les éthers sulfates, les oléfinesulfonates, les alkylarylsulfates, leb alkanesuîfonates et les acides gras éthoxylés qui sont d'usage courant pour les compositions déter- gentes. D'autres agents tensio-actifs anioniques pour les compositions détergentes conviennent. Un exemple d'agent tensio-actif non ionique utilisé est un alcool éthoxylé, l'alcool comptant de préférence 10 à 20 atomes de carbone et le degré d'éthoxylation moyen étant de 5 à 30 et de préférence de 15 à 25. D'autres agents tensio-actifs non ioniques qui conviennent sont les alkylphénols.Des composés appartenant à ces diverses catégories sont donnés au volume II de "Surface Active Agents and Detergents" de Schwartz, Ferre et Berch (Interscience lu58), En raison des différences existant à l'échelle mondiale dans l'utilisation des produits pour le lavage des étoffes, les intervalles pratiques de teneurs en agents tensio-actifs et adjuvants actifs dans la composition complète varient avec le pays dans lequel le produit final est consommé. Par exemple, aux Etats-Unis d'Amériquet les poudres dé-tergentes sont d'habitude prises en une concentration d'usage de 0,075 à 0,2 % en poids par volume d'eau, tandis qu'en Europe, la concentration d'usage en poudre est plus habituellement de 0,3 à 1 * en poids par volume.Dans le constituant tensio-actif, un agent tensio-actif anionique peut former 0 à 25 * (d'habitude 2 à 25%) tandis qu'un savon peut être présent à raison de O à 10 * et qu'un agent tensio-actif non ionique peut être présent à raison de O à 5% en poids. Ces intervalles sont les intervalles préférés. Par "savons", on entend aux fins de 3'invention les sels hydrosolubles des a cides gras à longue channe, c'est-à-dire des acides gras en C8 à C22 . Dans la composition complète, le rapport des savons saturés en C16 à C22 au sel d'acide gras sulfoné n' ex- cède de préférence pas 1 : 2 et le rapport de l'agent tensio-actif non anionique au sel d'acide gras sulfoné n'excède de préférence pas 1 : 3. Les savons saturés en C16 à C22 pris en quantité supérieure à ces rapports conduisent à une imperméabilisation excessive, tandis que les agent tensio-actifs non ioniques pris en quantité supérieure à ces rapports atténuent l'effet d'adoucissement et d'assouplissement du sel d'acide gras sulfoné.Pour un produit dont la concentration d'usage doit être faible " e corstitunnt tensio- natif est de préférence présent à raison de 10 à 15% pour une teneur totale en adjuvant actif de 50 à U Pour des concentrations d'usage plus élevées, le constituant tensio-actif forme de préférence 2 à 15 % et I'adjuvant actif 10 à 40%. La composition peut contenir, sur base pondérale, jusqu'à 25 * d'un agent tensio-actif anionique, jus qu a 10 % d'un agent tensio-actif non ionique et jusqu'à 10 % d'un sel hydrosoluble d'un acide gras à longue channe en C8 à C22 La demanderesse a découvert que les étoffes lavées dans des bains détergents contenant certaines de ces compositions peuvent manifester un effet d'imperméabilisation après quelques cycles de lavage. Cet effet a déjà été mentionné dans la demande de brevet n 45162/71 précitées Cet effet est le plus grave lorsque les produits contenant un sa van sot des sels des acides gras sulfonés sont utilisés dans des machines à laver à tambour dans de l'eau modérément dure ( L'effet d'imperméabilisation peut être supprimé ou atténué par un choix Judicieux des détergents intervenant dans la compesition. Ces détergents peuvent être utilisés seuls comme uniques représentants des agents tensio- actifs de leur classe ou comme additifs pour d'autres agents tensio-actifs qui mènent à l'imperméabilisation des étoffes. Les agents tensio-actifs qui atténuent l'effet d'imperméabilisation sont les alkylbenzènesulfonates en C10 à C16, les sulfates d'alcools en C12 à C18, les oléfinesulfonates en C12 à C20, les alkanesulfonates en C11 à C20, les sulfates éthoxylés en C12 à C16 et les alcools ou phénols éthoxylés à raison de 5 à 18 unités d'oxyde d'éthylène ayant un indice d'équilibre hydrophile-lipophile de 4 à 10 et de préférence de 5 à 9. L'indice d'équilibre hydrophile-lipophile est défini par J.T. Davies dans 2nd International Congress of Surface Activity 1957", volume I, page 426. En variante, il est proposé-suivant l'invention d'utiliser dans une composition détergente contenant au moins 10 * en poids de sels hydrosolubles d'un acide gras à longue channe saturé sulfoné en alpha au moins 5 % en poids d'un agent choisi parmi les esters de sucres et les hémiesters phtaliques. Ces composés atténuent les effets d'imperméabilisation tout en permettant que l'effet d'adoucissement et d'assouplissement de ltétoffe subsiste sans perte sensible. Les esters de sucres sont les monoesters, sesquiesters ou diesters de sucres contenant des radicaux alkyle en C12 à C20 et les hémi-esters phtaliques ont des longueurs de channe de C à C20 L'invention est illustrée par les exemples suivants. EXEMPLE 1 On lave des échantillons de tissu éponge dans de l'eau d'une dureté de 300 hydrotimétriques (français) à 950C pendant 30 minutes en prenant une concentration en produit de lavage de 0,6 * poids par volume. On prépare les compositions ci-après et on fait apprécier l'assouplissement et l'adoucissement du tissu éponge par des experts. On constate ainsi que les compositions B et C adoucissent et assouplissent l'étoffe appréciablement mieux que la composition de référence A. Le tripolyphosphate que contient la composition A est remplacé dans les compositions B et C par la mEme quantité d'un acide gras sulfoné. Composition (Parties en poids) A B C Dodécylbenzènesulfonate de sodium 7 7 7 Tripolyphosphate de sodium 35 15 v 15 Silicate de sodium alcalin 9 s 9 9 Sulfate de sodium 6 6 6 Perborate de sodium 20 20 20 Composition (parties en poids) A B C Sel de sodium d'acides gras à longue chaine (31 % en C16 et 65 en C18 saturé) 10 8 Sel de sodium d'acide gras sulfoné 1 - 20 Sel de sodium d'acide gras sulfoné 2 - - 20 L'acide 1 comprend un radical alkyle en C16 et les positions occupées par le radical: carboxyle sont les suivantes : C1 (c'est-à-dire terminal) 36 * 02 21 % C3 8% 04 6% 27 27 % L'acide 2 est un acide en C15 à C18 de la constitution suivante C15-l-carboxylé 5 % C17-1-carboxylé 10 % C15R2-carboxylé 6 * C17-2-carboxylé 14,5% C15-3-carboxyié 1,5 % C17-3-carboxylé 5 % C16-1-carboxylé 12,5% C18-1-carboxylé 6,5% C16-2-carboxylé 17 % C18-2-carboxylé 11 % C16-3-carboxylé 5 * C18-3-carboxylé 4 % Les acides gras en chaîne droite ont le spectre suivant, de repartition de longueur des chaînes C16 environ 40 parties C18 environ 60 parties pas pas plus de 4 parties La fraction en C16 peut former 25 à 50 parties et la fraction en G18 peut former 50 à 70 parties EXEMPLE 2 On travaille à nouveau dans les conditions de lavage de l'exemple 1 au moyen d'une série de compositions contenant du tripolyphosphate de sodium comme adjuvant actif unique. Ces compositions sont donc différentes de celles de l'exemple 1 où le sel d'acide gras sulfoné intervient comme adjuvant actif en remplacement d'une partie de tripolyphosphate de sodium. Compositions (parties en poids) D E F G H Dodécylbenzènesulfonate 5 5 5 5 5 Tripolyphosphate de sodium 30 30 30 30 30 Silicate alcalin 9 9 9 9 9 Sulfate de sodium 6 6 6 6 6 Perborate 20 20 20 20 20 Savon 10 8 8 8 8 Acide 1 - 20 10 - - Acide 2 - - - 20 10 Les compositions E, F, G et H sont supérieures à la composition témoin D pour l'adoucissement et l'assouplissement des étoffes. Le sel d'acide sulfoné 2 et supérieur au sel d'acide sulfoné 1.- L'effet exercé par 10 parties du premier sel est comparable à l'effet exercé par 20 parties du second sel. EXEMPLE- En partant de la composition de base suivante Dodécylbenzènesulfonate de sodium 5 % Tripolyphosphate de sodium 15 % Silicate de sodium alcalin 9 * Sulfate de sodium 6 % Perborate de sodium 20 * Sel-de sodium d'acide gras sulfoné 20 * Eau, carboxyméthylcellulose sodique et agent fluorescent pour le reste on prépare trois compositions en prenant comme acide gras sulfoné.de l'acide octyldécanoque, de l'acide hexyloctanoSque et de l'acide éthylhexadécanofque alpha-sulfoné. On effectue les essais comme dans l'exemple 1. Le dernier acide (R1 = C2 et R2 = C16) a un meilleur pouvoir d'adoucissement et d'assouplissement que les deux autres acides (R1 3 C8, R2 = 0in) ou (R1 5 C6, R2 = C8) respectivement. Les sels des deux premiers acides n'assouplissent pas l'étoffe davantage qu'une composition contenant du tripolyphosphate de sodium rempla çant le sel d'acide gras sulfoné, à savoir 35 % de tripolyphosphate de sodium. REVENL ICT IONS 1. Composition détergente, caractérisée par le fait qu'elle comprend (a) environ 2 à 25 % en poids d'un constituant tensioactif et (b) environ 5 à 50 ffi en poids de sels hydrosolubles d'acides obtenus par sulfonation d'acides carboxyliques de formule générale où R1 représente un radical en C12 à C18 et R2 représente un radical en C1 à C4, étant entendu que R1 et R2 pris ensemble comptent 14 à 20 atomes de carbone. 2. Composition détergente suivant la revendicqtion 1, caractérisée par le fait que les sels hydrosolubles sont présents en une quantité de 10 à 30 %. 3. Composition détergente suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que, dans la formule, le symbole R1 représente un radical en C14 - C18 4.. Composition détergente suivant l'une quelconque des revendications , 2 ou 3 , caractérisée par par le fait que le constituant tensio-actif comprend O à 25 % d'agent tensio-actif anionique, 0à 10 % de sels hydrosolubles d'acides gras de 8 à 22 atomes de carbone et O à 5 % d'agent tensio-actif non ionique. 5. Composition détergente suivant lzu- ne quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rapport pondéral des savons saturés en C16 à G22 au sel d'acide gras sulfoné n'excède pas 1 : 2. 6. Composition détergente suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rapport pondéral de l'agent tensio-actif non ionique au sel d'acide gras sulfoné n'excède pas 1:3. 7. Composition détergente suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'agent tensio-actif anionique est choisi parmi les alkylbenzènesulfonates en C10-Cl6, les sulfates d'alcools en C12-618 , les oléfinesulfonates en C12-C20 les alkanesulfonates en Cll-C20 et les sulfates éthoxylés en C12-Cl6 . 8. Compositiondétergente suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que l'agent tensio-actif non ionique est un phénol oü alcool éthoxylé ayant un indice d'équilibre hydrophile-lipo phile compris entre 4 et 10. 9. Composition détergente suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que l'indice d'équilibre hydrophile-lipophile est comprls entre 5 et 9. 10. Composition détergente suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle contient au moins 5 % en poids d'un composé choisi parmi les mono-esters, sesquiesters et diesters de sucres contenant des radicaux alkyle en C12-C20 et les héml esters phtaliques contenant des radicaux alkyle en C10-C20