DE1792641B2 - Seifenstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Seifenstücke für die Körperpflege, sogenannte Toiletteseifen. Solche Seifen, welche übliche Zusätze einschließlich Parfüme, Füller, Farbstoffe, Germizide, Stabilisatoren und freie Fettsäuren enthalten können, haben üblicherweise die Form von Riegeln oder Stücken.

Der hier verwendete Ausdruck »Seife« bezieht sich auf wasserlösliche Salze höherer Fettsäuren, insbesondere die Alkalisalze, beispielsweise das Natriumsalz. Üblicherweise haben die in Seifen verwendeten Fettsäuren Kettenlängen von 8-20 Kohlenstoffatomen, gewöhnlich von 12-18 Kohlenstoffatomen.

Obwohl die Fettsäuren in Salzform in den Seifenansätzen vorliegen, gegebenenfalls begleitet von einem geringen Gehalt an freien Fettsäuren, werden die erfindungsgemäßen Seifen aus Bequemlichkeit im folgenden mit ihrem Fettsäuregehalt bezeichnet

Übliche Toiletteseifen werden gewöhnlich durch Verseifung einer Mischung von Talg und Nußölen hergestellt, wobei die letzteren insbesondere Palmkernöl und Kokosöle umfassen. Das Schaumvermögen von Nußölseifen ist im allgemeinen viel besser als dasjenige von Talgseifen, aber es ist im aligemeinen nicht üblich, eine Toiletteseife ausschließlich aus NuBölfettsäuren herzustellen, da solche Seifen mitunter Hautreizungen verursachen können. Überdies sind Nußöle gewöhnlich viel kostspieliger als Talg, so daß die Verwendung eines hohen Anteils des letzteren für Seife in wirtschaftlicher Hinsicht erwünscht ist. Aber Seifen, ausschließlich aus Talgfettsäuren haben ein unannehmbar schlechtes Schaumvermögen bei der Körperreinigung.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine gut schäumende Seife, aus Talg und synthetischen Fettsäuren herzustellen.

Das erfindungsgemäße Seifenstück aus Talgfettsäuren und synthetischen verzweigtkettigen und linearen Fettsäuren ist dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Fettsäurenmenge, an verzweigtkettigen, überwiegend Cn— Qs-Fettsäuren enthält.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Entdeckung, daß die Anwesenheit eines Anteils innerhalb des genannten Bereiches an verzweigtkettigen Fettsäuren in der Seife in beträchtlicher Weise das Schaumvermögen verbessert Die Verwendung eines zu niedrigen oder zu hohen Anteils an verzweigtkettigen Fettsäuren gibt weniger befriedigendes Schaumvermögen.

Es ist bereits bekannt, Seifenriegel herzustellen unter Verwendung von synthetischen Fettsäuren. So wird z. B. in der AT-PS 88 418 die Herstellung von Seife beschrieben ausgehend von synthetischen Fettsäuren, die der Oxidation von Paraffinen oder anderen Kohlenwasserstoffen entstammen, wobei jedoch niedere Anteile (weniger als 5%) von verzweigtkettigen Seifen in den Produkten erhalten werden. Weiterhin wird in dieser Veröffentlichung empfohlen, hohe Anteile (mindestens 40%) natürlicher Seifen einzusetzen, d. h. Seifen aus natürlichen linearen Fettsäuren, welche ebenfalls nur sehr niedrige Gehalte von verzweigtkettigen Seifen in den Endprodukten ergeben und eine Verbesserung der Schaumeigenschaften wird so nicht erzielt

In der FR-PS 10 09 249 wird ebenfalls die Herstellung von Seifenriegel aus synthetischen Fettsäuren offenbart, und in diesem Falle werden die synthetischen Fettsäuren in einer Weise hergestellt, daß eine sehr starke Verzweigung der Ketten gegeben ist Die Fettsäuren werden hergestellt durch katalytische Hydrierung von Kohlenmonoxid (nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren), gefolgt von einer Halogenierung und Dehydrohalogenierung des sich ergebenden Kohlenwasserstoffes zur Erzielung eines Olefins. Dieses Olefin wird dann in einer katalytischen Reaktion mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgesetzt (»Oxo«-Verfahren) unter Bildung von Alkoholen oder Aldehyden, die dann zu Seifen umgesetzt werden, die einen Verzweigungsgrad von etwa 70% aufweisen. Bei Vermischung dieser synthetisehen Fettsäure-Seife mit natürlicher Seife in den in der FR-PS offenbarten Proportionen enthält das Endprodukt einen hohen Anteil von etwa 50% synthetischer verzweigtkettiger Seife. Abgesehen also, daß die FR-PS andere bevorzugte Mischungsbereiche offenbart, kann diese Veröffentlichung die Erfindung auch deshalb nicht nahelegen, weil sie über das Schaumvermögen der in Rede stehenden Seifengemische keinerlei Angaben enthält.

Die US-PS 32 26 329 offenbart die Verwendung einer

einzelnen verzweigtkettigen Fettsäure-Seife, nämlich von Ä-Methyltetradecansäure als Potentierungsmittel für bestimmte Germizide. Eine Verbesserung der

Schaumeigenschaften durch die Anwesenheit einer

solche Fettsäure wird in der US-PS nicht nahegelegt und tatsächlich ist experimentell nachgewiesen worden, daß hierdurch auch kein wesentlicher Vorteil erzielt wird.

Es wird im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen vorgezogen, die erfindungsgemäßen Seifen aus einem größeren Anteil, d. h. mindestens 50 Gew.-%, Talgfettsäuren herzustellen. Der hier verwendete Ausdruck »Talgfettsäuren« soll sich auf solche Fettsäuren beziehen, welche aus talgartigen Fetten, beispielsweise Rindertalg, Hammeltalg, Schmalz, Palmöl und einigen pflanzlichen Butterarten erzeugt werden können. Die durch Verseifung der talgartigen Fette gewonnenen Fettsäuren enthalten keine wesentlichen Anteile an Fettsäuren mit Kohlenstoffkettenlängen gleich oder weniger als 12 Kohlenstoffatomen, aber mindestens 35 Gew.-% ölsäure und nicht mehr als 60 Gew.-% ungesättigte Fettsäure. Jedoch können gewünschtenfalls solche Fettsäuren gehärtet oder durch Destillation oder in anderer Weise gereinigt werden vor ihrer Verwendung für die erfindungsgemäßen Seifen. Ferner können die Fettsäuren aus talgartigen Fetten gewonnen werden, nachdem diese einer Härtung unterworfen worden sind. Somit brauchen die in den erfindungsgemäßen Seifen verwendeten Talgfettsäuren nicht den eben erwähnten Mindestanteil von 35 Gew.-% ölsäure zu enthalten. Aber sie sollen keine wesentlichen Mengen an Fettsäuren mit Kohlenstoffkettenlängen gleich oder weniger als 12 Kohlenstoffatome aufweisen. Im allgemeinen sind die Mengen an höheren Fettsäuren

innerhalb der Bereiche:

Ci₄ 0-10%

Ci₆ 20-45%

Ci₈ 45-80%

Der Anteil an in die erfindungsgemäßen Seifen einverleibten verzweigtkettigen Fettsäuren ist vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% und noch besser etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% der gesamten Fettsäuren in der Seife. Im allgemeinen wird bestes Schaumvermögen in erfindungsgemäßen Seifen erhalten, welche etwa 20 Gew.-% verzweigtkettiger Fettsäuren enthalten.

Für die erfindungsgemäßen Seifen geeignete verzweigtkettige Fettsäuren können beispielsweise durch Oxidation von nach dem »Oxo«-Verfahren hergestellten Fettalkoholen gewonnen werden, wobei olefinische Kohlenwasserstoffe geeigneter Kettenlänge katalytisch mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgesetzt werden. Das Verfahrensprodukt ist eine Mischung verzweigtkettiger und linearer Alkohole, deren Anteile und Arten gemäß den Reaktionsbedingungen, dem benutzten Katalysator und der Art des Ausgangsmaterials schwanken. Die durch Oxidation der Oxoalkohole gewonnenen Fettsäuren enthalten im allgemeinen einen Anteil an verzweigtkettigen Fettsäuren zwischen etwa 20 und etwa 80 Gew.-%.

Statt dessen können geeignete verzweigtkettige Fettsäuren durch eine »Koch«-Reaktion aus einem linearen oder verzweigten Olefin hergestellt werden, welch letzteres beispielsweise durch Dimerisation oder Codimerisation kurzkettiger Olefine gewonnen werden kann. Die Produkte dieses Verfahrens sind verzweigtkettige Fettsäuren, sogenannte Neofettsäuren, welche quaternäre «-Kohlenstoffatome enthalten. Bei dem »Koch«-Verfahren wird das Olefin katalytisch mit Kohlenmonoxid und Wasser umgesetzt.

Der Anteil an verzweigtkettigen Fettsäuren in synthetischen Fettsäuren, welche zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Seife verwendet werden, beeinflußt die Menge an synthetischen Fettsäuren, welche mit den Talgfettsäuren vermischt werden müssen, um einen Anteil an verzweigtkettigen Fettsäuren innerhalb des erforderlichen Bereiches zu geben.

Da es im allgemeinen erwünscht ist, einen höheren Anteil an Talgfettsäuren bei der Seifenherstellung zu verwenden, werden synthetische Fettsäuren mit hohen Anteilen an verzweigtkettigen Fettsäuren, insbesondere synthetische Fettsäuren mit einem Gehalt von mindestens 40 Gew.-% an verzweigtkettigen Fettsäuren, bevorzugt Bei der Verwendung einer synthetischen Fettsäure mit einem Gehalt von mindestens 40 Gew.-% an verzweigtkettigen Fettsäuren, ist es möglich, eine Seife aus einem größeren Anteil von Talgfettsäuren und einem solchen Anteil an synthetischen Fettsäuren zu bilden, daß die Seife etwa 20 Gew.-% an verzweigtkettigen Fettsäuren umfaßt Synthetische im wesentlichen aus gänzlich verzweigtkettigen Fettsäuren bestehende Fettsäuren werden bevorzugt verwendet, wenn es erwünscht ist, Seifen mit höheren Anteilen an Talgfettsäuren herzustellen.

Geeignete Arten von verzweigtkettigen synthetischen Fettsäuren oder verzweigtkettigen welche zu solchen Säuren oxidiert werden können, sind im Handel erhältlich. Die Brauchbarkeit der Säuren in den erfindungsgemäßen Seifen hängt in sehr beträchtlichem Grad von ihrem Preis im Vergleich mit den verfügbaren Nußölen ab. Es wird angenommen, daß der Preis der synthetischen Fettsäuren bei größerer Erzeugung und Verwendung sinken wird, wodurch ihre Verwendung gemäß der Erfindung von zunehmender wirtschaftlicher Bedeutung wird, und wodurch die Verwendung von

Nußölen in Nahrungsmitteln begünstigt wird. Überdies führt die Verwendung synthetischer Fettsäuren in den erfindunßsgemäßen Seifen in vielen Fällen zu ihrem verbesserten Schäumen im Vergleich mit Seifen, welche nur aus natürlichen Fetten hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Seife kann durch Neutralisieren einer Mischung von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren, von welchen ein Anteil innerhalb des angegebenen Bereiches verzweigtkettigen Fettsäuren sind, hergestellt werden. Statt dessen kann die Seife durch Vermischen von zwei oder mehr verschiedenen

lä Seifen, von welchen mindestens eine verzweigtkettige Fettsäuren in solchen Anteilen enthält daß die Mischseife einen Betrag an verzweigtkettigen Fettsäuren innerhalb des angegebenen Bereichs aufweist hergestellt werden.

Zusätzlich können zu den wesentlichen Talgfettsäuren und synthetischen verzweigtkettigen Fettsäuren in die erfindungsgemäßen Seifen Mengen an anderen synthetischen Fettsäuren, vorzugsweise Cu-Cis-Fettsäuren einverleibt werden. Die Anwesenheit solch anderer synthetischer Fettsäuren kann nicht vermieden werden, wenn die Art der mit den Talgfettsäuren vermischten synthetischen Fettsäuren nicht gänzlich aus verzweigtkettigen Fettsäuren besteht Zusätzlich können in die Seife Mengen an Fettsäure anderen natürlichen Ursprungs als Talg, beispielsweise Nußölseifen, einverleibt werden, aber dies ist im allgemeinen aus wirtschaftlichem Grund unerwünscht Vorzugsweise sollten nicht in die erfindungsgemäßen Seifen merkliche Anteile an entweder linearen oder verzweigtkettigen Fettsäuren mit Kohlenstoffkettenlängen von 16 oder mehr, abgesehen von Talgfettsäuren, einverleibt werden, da ihre Anwesenheit im allgemeinen eine nachteilige Wirkung auf das Schaumvermögen der Se^:fen ausübt.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt wird durch die nachstehenden Vergleichsversuche belegt:

Es wurde das Schaumverhalten von erfindungsgemäßen Seifenstücken mit Seifenstücken verglichen, welche die in der US-PS 32 26 329 genannte alpha-Methyltetradecansäure in Form des Natriumsalzes enthielten.

Hierzu wurden eine Reihe von Seifenstücken der unten angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und ihre Schaumvolumina wurden unter Standardbedingungen bei 20 und 40° C bestimmt.

Stück	Zusammensetzung	Schaumvolumina (ml)')	40°C
		20°C	100
1	100% Talgseife	100	310
2	80% Talgseife + 20% Kokosnußseife	310	170
3	90% Talgseife + 10% Natrium-alpha-methyl- tetradecanoat	205

83% Talgseife + 200

17% Natrium-alpha-methyl-

tetracecanoat

70% Talgseife + 225

30% Natrium-alpha-methyl-

tetradecanoat

Fortsetzung

Stück Zusammensetzung

Schaumvolumina (ml)')

20⁰C 40' C

85% Talgseife + 410 365

15% Seife aus synthetischen
Fettsäuren²)

70% Talgseife + 510 495

30% Seife aus synthetischen
Fettsäuren²)

ml an in einem manuellen Standardtest gebildetem Schaum unter Verwendung von Wasser mit 24° H bei der angegebenen Temperatur (Durchschnittswert von sechs Ergebnissen bei drei verschiedenen Testpersonen); die signifikanten Abweichungen zwischen den Ergebnissen betragen ±25 mL

Natriumseife von im Handel erhältlichen, synthetischen Fettsäuren mit folgenden Bestandteilen:

Cn Cn Gis

Normal (nicht-verzweigte Säure)

2-Methyl-verzweigt

2-Äthyl-verzweigt

2-Propyl-verzweigt

2-ButyI-verzweigt

An anderer Stelle verzweigt

Gesamtprozent von verzweigtkettigen Fettsäuren

6,8
11,0
5,3
9,2
1,0

12,0

14,2

6,4

5,3

10,1

- U

Diese Ergebnisse zeigen, daß selbst mäßig hohe Gehalte (bis zu 30%) der Seife von alpha-Methyltetradecansäure nur eine mäßige Steigerung des Schaumverhaltens ergibt, insbesondere wenn dies mit den Ergebnissen für das Stück 2 aus der Normalmischung von Talgseife/Kokosnußseife verglichen wird. Dies bedeutet, daß der Zusatz von Natrium-alpha-methyltetradecanoat bei einem Reinigungsmittel gemäß der US-PS 32 26 329 durch den hier immer vorliegenden Zusatz von Kokosnußseife verdeckt werden würde. Demgegenüber werden erfindungsgemäß mit den Stücken 6 und 7, welche 11,4% bzw. 22,9% verzweigtkettige Fettsäuren enthalten, überraschend gute Ergebnisse hinsichtlich des Schaumverhaltens erreicht.

Um den überraschenden technischen Fortschritt gegenüber dem Verfahren der OE-PS 88 418 zu zeigen, wurden zwei Reihen von Feinseifenstücken in konventioneller Weise aus Mischungen von Talgseife und den Natriumseifen von zwei Arten von synthetischen Fettsäuren hergestellt.

Die Zusammensetzungen der Stücke waren wie folgt:

Stück A Stück B

Watriumtalgseife 85 80

Natriumseife von synthetischen 15 —

Fettsäuren, hergestellt durch
Paraffinoxidation')

Natriumseife von synthetischen — 20

Fettsäuren, hergestellt nach der
Oxoreaktion²)

') Die hier verwendete Probe bestand aus einer russischen Produktion, hergestellt durch Luftoxidation von einem normalen Paraffinausgangsgemisch unter Verwendung eines Mangankatalysators. Das Rohprodukt wurde dann gereinigt und destilliert, wobei eine Cio—Ci6-Fraktion mit folgender Analyse (gaschromatografisch) erhalten wurde:

n-Säure

C₇-C₉

C₁₀ Cm

Ci2

Cn

Cm

Ci₅

Ci₆

Ci₇

Cig—C20

Verzweigtkettige Säuren

2,6

9a

13.2 15.2 163 14.0 10,0 7.6 12,0

keine

²) Diese Probe stammte aus einer US-Versuchsproduktion und war durch Carboxylierung von Olefinen in einer katalytischen Einstufenreaktion mit Kohlenmonoxid und Wasser (Oxo-Prozeß) hergestellt worden. Das Produkt besaß folgende (gaschromatografisch bestimmte) Analyse:

η-Säuren %

C₇-Cio C_;l

C,2

Cu

C,4

C|5 — C20

Verzweigtkettige Säuren
Cn—Cu

1,4 19,6 33.2 14.0

31,8

Die Schäumungseigenschaften der zuvor angegebenen Seifenstücke wurden unter Verwendung der üblichen Methode zur manuellen Schaumbildung unter kontrollierten, wiederholbaren Bedingungen im Vergleich zu Standardseifenstücken bestimmt, welche aus Talgseife und Kokosnußseife in den Verhältnissen von 85:15 bzw. 80:20 hergestellt worden waren. Die Schaumvolumina waren folgende:

Seifenstück	Schaumvolumen
	(ml)
Stück A	152
Vergleichsstück (85 :15)	136
Stück B	236
Vergleichsstück (80 :20)	148

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Verwendung von synthetischen Fettsäuren der Paraffinoxidation nur eine geringe Verbesserung des Schaumverhaltens gegenüber dem Vergleichsstück aus 85% Talgseife und 15% Kokosnußseife ergibt. Demgegenüber ergibt das Stück B ein um 55,2% höheres Schaumvolumen gegenüber dem Stück A und auch ein wesentlich besseres Schaumvolumen als das Vergleichsstück aus 80% Talgseife und 20% Kokosnußfettseife. In diesem Stück B enthielt etwa 6,4% verzweigtkettige Seife.

Vergleichsversuche

Eine Reihe von Toilettenseifenriegeln wurden nach folgender Rezeptur hergestellt:

Tabelle I

(Alle Zahlenwerte sind Gew.-%)

Fettsäure

Riegel Talgseife Seife aus Kokosnußsyntheseife tischer
Fettsäure

55,5
80,0

37 20

Fortsetzung

Riegel Talgseife

Seife aus synthetischer Fettsäure

Kokosnußseife

Fettsäure

3	55,5	37	—	7,5
4	80,0	20	—	—
5	55,5	37	—	7,5
6	80,0	20	—	—
A3)	56,0	—	37,0	7,0
B3)	83,5	—	16,5	—

¹J Die verwendeten synthetischen Fettsäuren sind handelsübliche Produkte mit folgenden Variationen: Riegel 1 und 2 wurden hergestellt unter Verwendung von gemischten, hauptsächlich Undecansäuren (linear 57%, 2-methyl-verzweigt 23%, 3- bis 5-methyl-verzweigt 20%); Riegel 3 und 4 wurden hergestellt unter Verwendung von gemischten hauptsächlich Dodecansäuren (linear 70%, 2-methyl-verzweigt 16%, 3- bis 6-methyl-verzweigt 14%); Riegel 5 und 6 wurden hergestellt unter Verwendung von gemischten hauptsächlich Tridecansäuren (linear 63%, 2-methyl-verzweigt 20%, 3- bis 6-methyl-verzweigt 17%).

²) Die in den Riegeln 1, 3, 5 und A verwendeten freien Fettsäuren sind die gleichen wie der Typ der synthetischen Fettsäuren bzw. Kokosnuß-Fettsäuren, die in Seifenform verwendet wurden.

3) Dies sind handelsübliche Produkte, die zum Vergleich verwendet wurden. Riegel A ist von erster Preisklasse mit einem außergewöhnlich hohen Kokosnuß-Seifengehalt, der sehr gute Schaumeigenschaften bewirkt, während Riegel B von durchschnittlicher Qualität ist mit mäßigen Schaumeigenschaften.

Alle Riegel wurden in vergleichbarer Vorrichtung zur gleichen Form und Größe geformt und wie nachstehend getestet Wie ersichtlich, liegen zwei verschiedene Serien von Riegeln vor, einmal die Riegel 1,3,5 und A, die überfettete Riegel darstellen, da sie etwas freie Fettsäuren und (mit Ausnahme des Riegels A) einen höheren Anteil an Seife aus synthetischer Fettsäure enthalten. Diese Riegel 1,3 und 5 besitzen einen Gehalt an verzweigtkettigen Fettsäuren zwischen 133 und 19,1 %, d. h. innerhalb des bevorzugten Bereiches gemäß vorliegender Erfindung. Der Riegel 2, 4, 6 und B enthalten einen viel höheren Anteil an Talgseife und daher nur 20% Seife aus synthetischer Fettsäure (16,5% Kokosnuß-Seife in Riegel B), mit einem niederen Gehalt an verzweigtkettigen Fettsäuren zwischen 6,0 und 8,4% in den Riegeln 2,4 und 6.

Vor Durchführung der Versuche wurden die Riegel zunächst untersucht auf Hautverträglichkeit; es ergab sich kein nachteiliger Befund. Außerdem wurde festgestellt, daß keiner der Riegel während der Verwendung einen schlechten Geruch entwickelte.

1. Schaumeigenschaften

Tabelle II Riegel Schaumvolumen

20°C 40°C

Schaumqualität (cremig)

20° C 4O⁰C

1	579	550	3,1	3,4
2	454	375	2.9	2,7
3	554	567	3,3	3,6
4	442	379	2,7	2,7
5	533	546	2,7	3,4
6	350	354	2,6	2,7
A	496	483	3,5	4,0
B	300	313	2.4	2,2

Diese Tests wurden alle nach dem bekannten Standardverfahren durchgeführt unter Verwendung von Wasser mit einer Härte von 24°; jedes Ergebnis stellt den Durchschnitt dar der Werte, die von drei verschiedenen Prüfern festgestellt wurden. Die Ergebnisse zeigen, daß die meisten erfindungsgemäßen Riegel besser sind als die Vergleichsriegel, nur wenige sind hinsichtlich der Schaumqualität etwas unterlegen. In allen Fällen sind die Eigenschaften jedoch viel besser als die Minimumanforderungen, die in der Praxis gestellt werden.

2. Abwaschgeschwindigkeit

Tabelle III

Riegel

Verlust in Gramm (4 Tage reguläre Verwendung)

20° C

40° C

27,1
26,4
25,1
22,6
27,1
20,4
21,7
233

Einige erfindungsgemäße Riegel sind besser und einige sind schlechter als die Vergleichsriegel, aber in allen Fällen ist die Abwaschgeschwindigkeit innerhalb der in der Praxis annehmbaren Grenzen.

1	17,1
2	18,0
3	16,2
4	14,7
5	23,2
6	12,9
A	12,3
B	18,7

3. Schleimbildung

Tabelle IV

Riegel	Schleimmenge Verwendung)	(4 Tage reguläre
	200C
	leicht	4O0C
1	Spur	leicht
2	leicht	Spur
3	Spur	Spur
4	leicht	Spur
5	Spur	leicht
6	Spur	leicht
A	leicht	Spur
B	leicht

In allen Fällen ist die Schleimmenge innerhalb annehmbarer Grenzen.

4. Rißbildung

Keiner der Riegel zeigt eine wesentliche Rißbildung weder bei 20° C noch bei 40" C und die Riegel haben daher auch in dieser Beziehung völlig zufriedenstellende Eigenschaften.

Die erfindungsgemäßen Seifenriegel besitzen daher allgemein gute Eigenschaften, insbesondere gilt dies für die überfetteten Riegel mit höherem Gehalt an synthetischen Fettsäuren. Einige der Riegel hatten sogar ausgezeichnete Schaumeigenschaften, die selbst besser waren als die des Vergleichsriegels A und es wurde bestätigt, daß diese guten Schaumeigenschaften nicht auf Kosten anderer wichtigen Eigenschaften erzielt wurden.

Erfindungsgemäße Seifen werden noch weiter an den Beispielen erläutert. In allen Beispielen sind die Teile und Prozentsätze gewichtsmäßige, wenn nicht anders vermerkt

Beispiele 1-5

Eine Reihe von Seifen wurde durch Neutralisierung verschiedener Mischungen von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren mit einem Gehalt an 64% verzweigtkettiger Fettsäuren und auch aus Talg und synthetischen Fettsäuren allein hergestellt. Die so erzeugten Seifen enthielten nominelle Anteile an verzweigtkettigen Fettsäuren, schwankend von 0—64% der gesamten vorhandenen Fettsäuren. Die Neutralisierung wurde in jedem Fall durch Zusatz einer Menge an Fettsäuren zu der theoretischen Menge einer siedenden 50%igen wäßrigen alkoholischen Lösung von Natriumhydroxyd bewerkstelligt. Die erhaltene Seifenlösung wurde leicht alkalisch gegenüber Phenolphthalein gehalten und 30 Minuten unter Rückfluß behandelt Wasser und Alkohol wurden dann verdampft unter Hinterlassung einer Seife, welche zu einem feinen Pulver vermählen wurde. Die sich ergebende getrocknete Seife enthielt weniger als 0,02% freies Alkali, berechnet als Na2O und keine freie Säure.

Die synthetischen Fettsäuren enthielten etwa 31% Cn Carbonsäuren, etwa 51% Cn Carbonsäuren und etwa 18% C15 Carbonsäuren. Von den gesamten Fettsäuren waren etwa 36% lineare Fettsäuren, etwa 38% hatten alpha-Methylensubstituenten, etwa 7% hatten alpha-Äthylsubstituenten und der Rest war anders höher verzweigt.

Das Schaumvermögen jeder der fünf erfindungsgemäßen Seifen und der drei Vergleichsseifen, alle hergestellt wie oben beschrieben, wurde durch Herstellen 5 Gew.-%/Volumen wäßriger Lösung der Seifen und Messen der bei 30⁰C unter Standardbedingungen erzeugten Schaumvolumina bestimmt Die Ergebnisse der Schaumprüfungen folgen in Tabelle I mit Einzelheiten der Anteile an Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren in den geprüften Seifen.

Tabelle I
Seifenbeschreibung

Verzweigtkettige Fettsäuren

Schaumvolumen

(Durchschnitt
mis)

Vergleichsseife 0

(ganz aus Talgfettsäure)

Beispiel 1 5

Beispiel 2 10

Beispiel 3 20

Beispiel 4 30

Beispiel 5 40

Vergleichsseife 50

(geringer Gehalt an
Talgfettsäure)

Vergleichsseife 64

(ganz aus synthetischen Fettsäuren)

85

110
150
200
130
100
50

Diese Resultate zeigen das vorteilhafte synergistische Schaumvermögen der Seifen, hergestellt aus den Mischungen von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren unter Erzielung von Anteilen an verzweigtkettigen Fettsäuren, bezogen auf den Gesamtfettsäuregehalt zwischen 5 bis etwa 40%. Das optimale Schaumvermögen wird bei etwa 20% verzweigtkettigen Fettsäuren erzielt Die aus Talgfettsäuren allein, aus synthetischen Fettsäuren allein, oder aus einem zu hohen Anteil an synthetischen Fettsäuren in den Mischungen mit den Talgfettsäuren, hergestellten Seifen hatten deutlich geringeres Schaumvermögen.

Beispiel 6

Zwei Seifen wurden aus Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren getrennt hergestellt und dann in geeigneten Anteilen vermischt Anstelle des Vermischens der Fettsäure vor der Neutralisierung wie in den Beispielen 1 — 5. Die synthetischen Fettsäuren waren den in den Beispielen 1—5 verwendeten sehr ähnlich und enthielten etwa 64% an verzweigtkettigen Fettsäuren.

Das Schaumvermögen der Seifen wurde dann bestimmt und kann mit demjenigen für Seifen, hergestellt aus Talgfettsäuren allein und synthetischen Fettsäuren allein, verglichen werden. Die erhaltenen Ergebnisse folgen in Tabelle II.

Tabelle II

Seifenbeschreibung

45 Verzweigtket- Schaumvolumen tige Fettsäuren

(%) (Durchschnitt

mis)

Talgseife 0

Beispiel 6 21

(2 Teile Talgseife
zu 1 Teil synthetische Seife)

Vergleichsseife 43

(1 Teil Talgseife
zu 2 Teilen synthetische Seife)

Synthetische Seife 64

130
225

125

50 Diese Ergebnisse zeigen das sehr viel bessere Schaumvermögen der Seife von Beispiel 6, welche Seifen mit einem Anteil an verzweigtkettigen Fettsäuren innerhalb des Bereichs gemäß der Erfindung enthält Sowohl die Talgfettsäure allein, die Vergleichsseife mit geringem Talggehalt und die synthetische Seife allein hatten geringeres Schaumvermögen, welches unbefriedigend für Zwecke der Körperreinigung ist
Zwecks weiteren Vergleichs, um die Notwendigkeit

ho der Anwesenheit von einem Anteil verzweigtkettiger anstelle linearer synthetischer Fettsäuren zu zeigen, wurde eine weitere Seife aus linearen Cn -Cis-Fettsäuren hergestellt, welche etwa gleiche Anteile an den Cn, C12, Cn, Ch und C15 gesättigten Fettsäuren enthielten.

b5 Mischungen dieser Seife mit Seife aus Talgfettsäuren im Verhältnis von 1 :2 und 2 :1 wurden hergestellt und ihr Schaumvermögen mit den in Tabelle IH folgenden Ergebnissen bestimmt

Tabelle III Tabelle IV

Seifenbeschreibung

Schaumvolumen

(Durchschnittsresultate — mis) Seifenbeschreibung

Schaumvolumen (Durchschnittsresultate in mis)

2O⁰C

40⁰C

Vergleichsseife (2 Teile Talgseife 125

zu 1 Teil synthetische lineare Seife)

Vergleichsseife (1 Teil Talgseife zu 130
2 Teilen synthetische lineare Seife)

Synthetische lineare Seife 130

Diese Ergebnisse können mit denjenigen der Tabelle II verglichen werden und zeigen einen Mangel an synergistischem Schäumen bei Abwesenheit von verzweigtkettigen Fettsäuren.

Beispiel 7

Eine 80 :20-Mischung von Talgfettsäuren und überwiegend Ci3 willkürlich verzweigten synthetischen Fettsäuren, hergestellt durch eine »Koch«-Reaktion aus einem verzweigtkettigen olefinischen Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial, wurde geschmolzen und in einem Kneter auf 70⁰C erwärmt. Eine Natriumhydroxydlösung (30% NaOH) wurde langsam zu den gemischten Fettsäuren zugesetzt, bis die Seife leicht alkalisch gegen Phenolphthalein war. Die erzeugte Seifenmasse wurde gekühlt und dann an der Luft bei 90° C getrocknet, wonach die getrocknete Seife piliert und zur Bildung von Seifenstücken stranggepreßt wurde.

Das Schaumvermögen dieser Seifenstücke wurde bei 20 und 40⁰C nach einem Verfahren bestimmt, wobei die Stücke in einer Standardart benetzt und zwischen den Händen gerieben wurden. Die Ergebnisse der Prüfungen folgen in Tabelle IV mit den Schaumprüfungsergebnissen für gleiche Seifenstücke, hergestellt zwecks Vergleichs aus einer Mischung von Talgfettsäuren und Palmkernfettsäuren im Verhältnis von 80 :20.

Tabelle V

Beispiel 7
Vergleichsseife

366 338

303 288

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Verwendung von gänzlich verzweigtkettigen synthetischen Fettsäuren anstelle von Palmkernölfettsäuren eine kleine Verbesserung im Schaumvermögen ergab. Wenn jedoch Seifenstücke durch ein ähnliches Verfahren aber mit einem vergrößerten synthetischen Fettsäuregehalt von 50% hergestellt wurden, um 50% verzweigtkettige Fettsäuren in der Seife zu ergeben, war das Schaumvermögen der Stücke sehr erheblich verringert und war dann niedriger gegenüber einer Seife, hergestellt zu Vergleichszwecken aus Talgfettsäuren und Palmkernölfettsäuren im Verhältnis von 30 :30.

Beispiel 8 und 9

Zwei Arten von Seifenstücken wurden durch Vermischen von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren nach dem Verfahren von Beispiel 7 hergestellt. Jedoch anstelle der überwiegend Cu synthetischen Fettsäuren entheilt die hier verwendete Fettsäure Anteile von Ci₃ bis Ci₅ gänzlich verzweigtkettige Fettsäuren, hergestellt durch eine »Koch«-Reaktion aus einem verzweigten Olefin, welches selbst durch Codimerisation von Linearen Hexenen mit einem C₆-Ce alpha-Olefin-Ausgangsmaterial hergestellt wurde.

Das Schaumvermögen der Seifenstücke wurde unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 7 bestimmt und mit den Ergebnissen verglichen, welche für zwei weitere Seifenstücke erhalten wurden, von denen das eine ausschließlich aus Talgfettsäuren und das andere aus einer Mischung von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren in Anteilen 50 :50, welche außerhalb des Bereichs der Erfindung sind, hergestellt wurde. Die Ergebnisse folgen in Tabelle V.

Seifenbeschreibung

Talgfettsäuren

(o/o) Synthetische

verzweigtkettige

Fettsäuren

Schaumvolumen
(Durchschnittsresultate in mis)

20° C 4O⁰C

Beispiel 8	80	20	272
Beispiel 9	65	35	200
Vergleichsseife	50	50	134
Talgseife	100	0	175

Diese Ergebnisse zeigen das vorteilhafte Schaumvermögen der aus Anteilen von verzweigtkettigen Fettsäuren innerhalb des beanspruchten Bereichs hergestellten Seifenstücke.

Um die Notwendigkeit der Verwendung verzweigtkettiger Fettsäuren mit Kohlenstoffkettenlängen inner halb des Bereichs gemäß der Erfindung zu zeigen, wurden weitere Seifenstücke hergestellt durch das Verfahren des Beispiels 7 aus einer Mischung von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren in den Anteilen 75:25. Die verwendeten synthetischen Fettsäuren enthielten überwiegend alpha-Methylpalmitinsäure Ca, so daß der Prozentsatz an verzweigtkettigen 266 159 81 184

Fettsäuren in der Seife daher etwa 25% war. Das Schaumvermögen des Stücks wurde bestimmt durch das Verfahren gemäß Beispiel 7 mit folgenden Ergebnissen.

Seifenbeschreibung

Schaumvolumen (Durchschnittsresultate in mis)

2O⁰C 4O⁰C

Vergleichsseife (75:25-Talgfettsäuren zu alpha-Methylpalmitinsäure)

138

Diese Ergebnisse zeigen, daß der Zusatz von synthetischen Fettsäuren von längerer kettenlänge als gemäß der Erfindung gewünscht, eine Verschlechterung im Schaum ν ermögen im Vergleich zu einer ganz aus Talg bestehenden Seife verursacht, anstelle der in Beispiel 8 und 9 erzielten Verbesserung unter Verwendung verzweigtkettiger Fettsäuren von Kettenlängen innerhalb des gewünschten Bereichs.

Beispiel 10

Ein Seifenstück wurde aus einer Mischung von Talgfettsäuren und synthetischen Fettsäuren in Anteilen 65 :35 durch Zusatz von Natriumhydroxydlösung (30% NaOH) zu den erwärmten gemischten Fettsäuren in einem Mischgefäß hergestellt. Die Menge an verwendeten Natriumhydroxyd war eine solche, daß 10% der gesamten Fettsäuren nicht neutralisiert wurden. Die erhaltene Seife wurde gekühlt und bei 60° C luftgetrocknet, worauf kleine Anteile an Konservierungsmittel und Titanoxyd zu der getrockneten Seife zugesetzt wurden, welche piliert und und dann ausgepreßt und zu Stücken verformt wurde. Die verwendeten synthetischen Fettsäuren hatten die folgenden annähernden homologen Verteilungen, C₀ 3%, Cn 7%, Ci₂ 28%, Q₃ 29%, C₁₄ 22% und Ci5 11%. Etwa 75% der Fettsäuren waren lineare Fettsäuren, der Rest war überwiegend alpha-Methyl verzweigtkettige Fettsäuren.

Die so hergestellten Stücke, welche etwa 8,5% an verzweigtkettigen Fettsäuren, bezogen auf die Gesamtfettsäuren, enthielten, wurden auf ihr Schaumvermögen geprüft, welches in der folgenden Tabelle VI angegeben ist. Zwecks Vergleichs wurden einige weitere Stücke unter Verwendung von Palmkernöl anstelle von synthetischen Fettsäuren hergestellt, und das Schaumvermögen von diesen Stücken ist auch in der Tabelle gezeigt.

Tabelle Vl

Seifenbeschreibung

% ver- Schaumvolumen

zweigt- (Durchschnitts-

kettige resultate mis)

Fettsäuren

20⁰C 40⁰C

Beispiel 10	8,5	500	465
Vergleichsseifen-	0	494	485
20 stück

Diese Ergebnisse zeigen, daß erfindungsgemäße Stücke ungewöhnliches Schaumvermögen besitzen, welches von derselben Größenordnung ist wie dasjenige, welches unter Verwendung eines hohen Anteils von Palmkernölfettsäuren in einem überfetteten Toilettenseifenstück erzielt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Seifenstück, aus Talgfettsäuren und synthetischen verzweigtkettigen und linearen Fettsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Fettsäurenmenge, an verzweigtkettigen, überwiegend Cn—C15 Fettsäuren enthält

2. Seifenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Fettsäurenmenge, an den verzweigtkettigen Fettsäuren enthält