DE19544422A1 - Sulfonsuccinate von Polyhydroxyamiden - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Sulfobernsteinsäureester von partial
veresterten Polyhydroxyamiden, ein Verfahren zur Herstellung
dieser Sulfosuccinate, Kompositionen mit diesen
Sulfosuccinaten und die Verwendung der Sulfosuccinate und
der Kompositionen als oberflächenaktive Mittel.
Anionische Tenside aus der Gruppe der Sulfobernsteinsäure-
Verbindungen besitzen im allgemeinen gute oberflächenaktive
Eigenschaften, weshalb nach technisch einfach herstellbaren
Vertretern gesucht wird. So werden in DE-A-43 36 802
Sulfosuccinamate (Sulfobernsteinsäureamide) beschrieben, die
unter anderem ein gutes Schaum- und Reinigungsvermögen
(Netzvermögen) aufweisen und aufgrund ihrer
Hautverträglichkeit vorteilhafte Haar- und
Körperpflegemittel darstellen sollen. Sie werden hergestellt
durch Umsetzung von Polyhydroxyaminen wie N-Methylglucamin
mit Maleinsäureanhydrid zum Maleinsäuremono- oder
Maleinsäuredi-(N-methylglucamid) und anschließende
Sulfitierung der Doppelbindung des Maleinsäureamids.
Es wurde nun eine neue Klasse von anionischen Tensiden
aus der Gruppe der Sulfobernsteinsäure-Verbindungen
gefunden. Es handelt sich um teilweise veresterte
Polyhydroxyamid-sulfobernsteinsäurehalbester, zum Beispiel
Sulfobernsteinsäurehalbester von Glucamiden, die auf
nachwachsende Rohstoffe wie Zucker und Zuckerderivate
beruhen, in wirtschaftlicher Weise herstellbar sind
und unerwartet gute oberflächenaktive Eigenschaften
aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Polyhydroxyamid-sulfosuccinat-
Verbindungen entsprechen der nachstehenden Formel (1)
worin bedeuten
R¹ einen C₁ bis C₈-Alkylrest,
R²CO einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen
y eine ganze Zahl von 3 bis 9 und
Z(OX)y einen linearen aliphatischen partiell veresterten Polyhydroxykohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Rest Z, wobei X ein Wasserstoffatom oder ein Sulfosuccinatrest der Formel (2) oder (2a) ist
R¹ einen C₁ bis C₈-Alkylrest,
R²CO einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen
y eine ganze Zahl von 3 bis 9 und
Z(OX)y einen linearen aliphatischen partiell veresterten Polyhydroxykohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Rest Z, wobei X ein Wasserstoffatom oder ein Sulfosuccinatrest der Formel (2) oder (2a) ist
in der M ein Alkalimetall oder Ammonium
ist, mit der Maßgabe, daß 1 bis (y-2)
Sulfosuccinatreste im Molekül vorhanden
sind.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen der Formel (1) sind
solche, wobei
R¹ ein C₁ bis C₄-Alkyl,
R²CO ein Fettacylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen,
y 3 bis 9, insbesondere 5, ist und
Z(OX)y ein partiell veresterter Rest eines Zuckeralkohols mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen (im Zuckeralkoholrest) ist, vorzugsweise ein partiell veresterter Sorbitylrest, wobei X Wasserstoff oder einer der genannten Sulfosuccinatreste der Formeln (2) oder (2a) ist, mit der Maßgabe, daß die Anzahl der Sulfosuccinatreste pro Molekül 1 bis (y-2) ist.
R¹ ein C₁ bis C₄-Alkyl,
R²CO ein Fettacylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen,
y 3 bis 9, insbesondere 5, ist und
Z(OX)y ein partiell veresterter Rest eines Zuckeralkohols mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen (im Zuckeralkoholrest) ist, vorzugsweise ein partiell veresterter Sorbitylrest, wobei X Wasserstoff oder einer der genannten Sulfosuccinatreste der Formeln (2) oder (2a) ist, mit der Maßgabe, daß die Anzahl der Sulfosuccinatreste pro Molekül 1 bis (y-2) ist.
Zu R²CO und Z sei noch folgendes gesagt: Der Acylrest R²CO
ist vorzugsweise gesättigt. Als Beispiele seien die
Acylreste von Capryl-, Caprin-, Laurin-, Palmitin-, Stearin-
und Ölsäure genannt sowie Cocosacyl, Talgacyl, vorzugsweise
gehärtetes Talgacyl, und dergleichen. Der Fettsäurerest
stellt häufig eine Mischung von zwei oder mehreren
Acylgruppen dar, zum Beispiel C₁₂ bis C₁₄-Acyl (C₁₂/₁₄),
C₁₆ bis C₁₈-Acyl (C₁₆/₁₈) oder C₁₂ bis C₁₈-Acyl. Der lineare
Polyhydroxykohlenwasserstoffrest stammt, wie oben bereits
erwähnt, vorzugsweise von Zuckeralkoholen, abgeleitet aus
der Gruppe der reduzierenden Zucker oder reduzierenden
Zuckerderivate. Bevorzugte reduzierende Zucker sind Hexosen
(als Monosaccharide) und von den Oligosacchariden die
Disaccharide. Beispiele für Monosaccharide sind Glucose,
Galaktose, Mannose und Talose als Hexosen und Arabinose,
Ribose und Xylose als Pentosen. Von den Monosacchariden sind
die Hexosen bevorzugt. Beispiele für Oligosaccharide
(Polysaccharide) sind Lactose, Maltose, Maltotriose und
dergleichen. Besonders bevorzugte Polyhydroxyalkylreste
stammen von reduzierenden Hexosen, insbesondere von Glucose
(Sorbitylrest).
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Polyhydroxyamid
sulfosuccinate entsprechen also der nachstehenden Formel (3)
in der R¹ ein C₁ bis C₄-Alkylrest, R²CO ein
Fettacylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und
X Wasserstoff oder einer der genannten
Sulfosuccinatreste der Formeln (2) oder (2a) ist, mit
der Maßgabe, daß 1 bis 3 Sulfosuccinatreste im Molekül
vorliegen (und die Restanzahl der insgesamt
5 OX-Gruppen Hydroxylgruppen sind).
Die neuen Sulfosuccinate werden erfindungsgemäß hergestellt
durch
- a) Veresterung von einem Polyhydroxyamid der nachstehenden Formel (4) worin R¹ und R²CO die genannten Bedeutungen haben und Z(OH)y dem Rest Z(OX)y in Formel (1) entspricht, wobei X für Wasserstoffatome steht, mit 1 bis (y-2) mol Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid pro mol Polyhydroxyamid bei einer Temperatur von 60 bis 140°C und in Abwesenheit eines Veresterungskatalysators zur Bildung einer partiell veresterten Polyhydroxyamid-maleinsäurehalbester- Verbindung und
- b) Sulfitierung des im Schritt a) erhaltenen Reaktionsproduktes mit Alkalimetall- oder Ammoniumsulfit in der 1 bis 1,1-fachen stöchiometrischen Menge bei einer Temperatur von 60 bis 100°C zur Bildung des angestrebten Polyhydroxyamid-sulfosuccinats.
Bevorzugte Polyhydroxyamid-Ausgangsverbindungen für das
erfindungsgemäße Verfahren sind, wie aus Formel (3)
hervorgeht, solche der nachstehenden Formel (5)
in der R¹ und R²CO die angegebenen Bedeutungen haben.
Bevorzugte Ausgangsverbindungen sind also
N-Acyl-N-alkyl-glucamide. Sie werden durch reduktive
Aminierung von reduzierenden Hexosen wie Glucose mit einem
Alkylamin und anschließende Amidierung des N-Alkyl-glucamins
mit einer Fettsäure oder einem Fettsäureniedrigalkylester
zur N-Alkyl-glucamid-Verbindung erhalten. Da diese bekannten
und am Markt erhältlichen Polyhydroxyamide auf
nachwachsenden Rohstoffen beruhen, stellen sie auch
besonders wirtschaftliche Ausgangsverbindungen dar.
Derartige Polyhydroxyamide und ihre Herstellung sind zum
Beispiel in EP-A-633 244 beschrieben.
Im Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden pro
mol Polyhydroxyamid 1 bis (y-2) mol Maleinsäure oder
Maleinsäureanhydrid eingesetzt, wobei Maleinsäureanhydrid
bevorzugt ist. Im Falle von einem N-Alkyl-glucamid als
Polyhydroxyamid-Verbindung werden also 1 bis (5-2) mol,
das sind 1 bis 3 mol, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid
pro mol Ausgangsglucamid eingesetzt, wobei 1 bis 2 mol
bevorzugt sind. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von
60 bis 140°C, vorzugsweise 80 bis 100°C, und ohne
irgendeinen Veresterungskatalysator durchgeführt, womit die
angestrebte partielle Veresterung des Polyhydroxyamids
erreicht wird. Die im allgemeinen bei Atmosphärendruck oder
leichtem Vakuum ablaufende partielle Veresterung kann in der
Schmelze oder unter Verwendung eines Lösungsmittels
durchgeführt werden, wobei die letztere Methode bevorzugt
ist. Die Anwesenheit eines Lösungsmittels bringt zum
Beispiel den Vorteil, daß die Reaktionsmasse einen
niedrigeren Schmelzpunkt oder eine niedrigere Viskosität
hat. Geeignete inerte Lösungsmittel sind zum Beispiel Aceton
und/oder Dialkylether. Es hat sich herausgestellt, daß
Fettalkoholalkoxylate mit 1 bis 12, vorzugsweise 2 bis 8,
niedermolekularen Alkylenoxid-Einheiten, wobei Ethylenoxid
bevorzugt ist, besonders vorteilhafte Verbindungen zur
Erniedrigung des Schmelzpunktes sind (im folgenden ebenfalls
als Lösungsmittel bezeichnet). Die bevorzugten
Fettalkoholethoxylate entsprechen also der folgenden
Formel (6)
R³O-(CH₂CH₂O)m -H (6)
worin R³ ein Fettalkylrest mit 8 bis
18 Kohlenstoffatomen und m eine Zahl von 1 bis 12 ist,
vorzugsweise 2 bis 8.
Die Menge an Lösungsmittel kann in weiten Grenzen variieren.
Sie beträgt im allgemeinen 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise
10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Mischung aus
Polyhydroxyamid und Lösungsmittel. Bei Einsatz der genannten
nicht inerten Lösungsmittel kommt es auch zu deren
Veresterung mit Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid. Der
dazu erforderliche Überschuß an Veresterungsmittel ergibt
sich aus der Stöchiometrie. Das im Schritt a) erhaltene
Reaktionsprodukt besteht im Falle der Umsetzung in Schmelze
oder in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln (die am Ende
der Veresterung abdestilliert werden) im wesentlichen aus
der angestrebten partiell mit Maleinsäure veresterten
Polyhydroxyamid-Verbindung. Im Falle der Umsetzung in
Gegenwart der genannten nicht inerten Lösungsmittel besteht
das Reaktionsprodukt im wesentlichen aus Polyhydroxyamid
maleinsäurehalbester und Maleinsäurehalbester des
eingesetzten Lösungsmittels.
Im Schritt b) geht es um die Addition von M₂SO₃ (M steht für
ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium oder Kalium, oder für
Ammonium) an die im Maleinsäurehalbester-Produkt [erhalten
im Schritt a)] vorhandenen -CH=CH-Gruppen. Die bei
Atmosphärendruck ablaufende Sulfitierung wird bei einer
Temperatur von 60 bis 100°C, vorzugsweise 70 bis 90°C,
durchgeführt. Die Sulfite werden vorzugsweise in Form einer
5 bis 40 gew.%-igen wäßrigen Lösung eingesetzt. Um eine
vollständige Sulfitierung des im Schritt a) erhaltenen
Produktes zu erreichen, wird die 1 bis 1,1-fache,
vorzugsweise 1 bis 1,05-fache, stöchiometrische M₂SO₃-Menge
eingesetzt. Der Schritt b) ist beendet, wenn keine
SO₃⁻⁻-Addition mehr erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert wäßrige Kompositionen
mit einem Gehalt an mindestens einem Sulfosuccinat der
Formel (1). Bevorzugte wäßrige Kompositionen enthalten im
wesentlichen mindestens ein Sulfosuccinat der Formel (1) und
mindestens ein Sulfosuccinat der nachstehenden Formel (7)
R³O-(CH₂CH₂O)m -X (7)
worin R³ und m die bei Formel (6) genannte Bedeutung
haben und X ein Sulfosuccinatrest der Formeln (2) oder
(2a) ist,
wobei das Sulfosuccinat der Formel (1) in einer Menge von 30 bis 90 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Komposition, vorliegt. Besonders bevorzugte wäßrige Kompositionen enthalten 30 bis 90 Gew.-% von mindestens einem Sulfosuccinat der Formel (1) und 10 bis 70 Gew.-% von mindestens einem Sulfosuccinat der Formel (7), Gewichtsprozente bezogen auf den Feststoffgehalt der Komposition.
wobei das Sulfosuccinat der Formel (1) in einer Menge von 30 bis 90 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Komposition, vorliegt. Besonders bevorzugte wäßrige Kompositionen enthalten 30 bis 90 Gew.-% von mindestens einem Sulfosuccinat der Formel (1) und 10 bis 70 Gew.-% von mindestens einem Sulfosuccinat der Formel (7), Gewichtsprozente bezogen auf den Feststoffgehalt der Komposition.
Die erfindungsgemäßen Polyhydroxyamid-sulfobernsteinsäure
halbester-Salze der Formel (1) und ihre Gemische weisen
unter anderem ein überaus hohes Schaumvermögen, sehr gute
Hautverträglichkeit und eine unerwartet hohe
Verdickungsfähigkeit in Kombination mit üblichen
Ethersulfaten und Alkalimetallsalzen wie Natriumchlorid auf.
So hat eine vielfach einsetzbare erfindungsgemäße wäßrige
Komposition mit etwa 5 Gew.-% Sulfosuccinat der Formel (1)
und etwa 10 Gew.-% Ethersulfat nach Zusatz von nur 4 Gew.-%
Natriumchlorid eine Viskosität bei 20°C von 11000 mPa·s.
Setzt man anstelle der 4 Gew.-% Natriumchlorid 5 Gew.-% zu
(also nur 1 Gew.-% mehr), hat die Komposition schon
Gelcharakter (vergleiche nachstehende Tabelle B,
Beispiel 1). Dies ist eine besonders überraschende und für
die Bereitung von technischen Formulierungen vorteilhafte
Eigenschaft der erfindungsgemäßen Verbindungen und wäßrigen
Tensidlösungen. Da sie darüber hinaus auch sehr mild wirken
und eine hohe Haut- und Haarverträglichkeit aufweisen,
stellen sie sowohl vorteilhafte Wasch- und Kosmetiktenside,
beispielsweise für die Haar- und Körperpflege, als auch
technische Emulgatoren, beispielsweise für
Emulsions-Polymerisationen, dar. Demnach werden die neuen
Sulfosuccinate allein oder in Form der beschriebenen
Kompositionen erfindungsgemäß vorzugsweise als Wasch-,
Kosmetik- und Emulgiermittel oder als Cotensid zur
Herstellung solcher Mittel verwendet.
Die Erfindung wird nun an Beispielen und einem
Vergleichsbeispiel noch näher erläutert.
Schritt a) - Maleinsäureester-Herstellung
In einem Rührkolben werden 400 g N-Methyl-N-C12/14-glucamid (1,00 mol) vorgelegt und in 400 g Aceton bei 50°C aufgelöst. Anschließend wird bei circa 50 bis 60°C unter Rühren 98 g Maleinsäureanhydrid (1,00 mol) in Portionen zugegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird zur Nachreaktion 2 Stunden bei 50 bis 60°C weitergerührt. Der erhaltene Glucamid-maleinsäurehalbester hat in dieser Lösung eine Säurezahl von 64.
In einem Rührkolben werden 400 g N-Methyl-N-C12/14-glucamid (1,00 mol) vorgelegt und in 400 g Aceton bei 50°C aufgelöst. Anschließend wird bei circa 50 bis 60°C unter Rühren 98 g Maleinsäureanhydrid (1,00 mol) in Portionen zugegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird zur Nachreaktion 2 Stunden bei 50 bis 60°C weitergerührt. Der erhaltene Glucamid-maleinsäurehalbester hat in dieser Lösung eine Säurezahl von 64.
Schritt b) - Sulfobernsteinsäureester-Herstellung
Zu der im Schritt a) erhaltenen Lösung mit 1,00 mol Maleinsäurehalbester-Verbindung (Gesamtgewicht der Lösung 898 g) wird eine Lösung von 130 g Na₂SO₃ (1,03 mol) in 867 g Wasser unter Rühren bei 50 bis 60°C in 0,5 Stunden zudosiert. Anschließend wird bei 50 bis 70°C weitergerührt und gleichzeitig bei vermindertem Druck das Aceton ausdestilliert. Nach Abreaktion des Natriumsulfits auf einen Restgehalt von < 0,1% SO₃⁻⁻ liegt eine klare, wäßrige Lösung des gewünschten Produktes mit 40 Gew.-% Festsubstanz vor.
Zu der im Schritt a) erhaltenen Lösung mit 1,00 mol Maleinsäurehalbester-Verbindung (Gesamtgewicht der Lösung 898 g) wird eine Lösung von 130 g Na₂SO₃ (1,03 mol) in 867 g Wasser unter Rühren bei 50 bis 60°C in 0,5 Stunden zudosiert. Anschließend wird bei 50 bis 70°C weitergerührt und gleichzeitig bei vermindertem Druck das Aceton ausdestilliert. Nach Abreaktion des Natriumsulfits auf einen Restgehalt von < 0,1% SO₃⁻⁻ liegt eine klare, wäßrige Lösung des gewünschten Produktes mit 40 Gew.-% Festsubstanz vor.
Schritt a) - Maleinsäureester-Herstellung
Zu 400 g des gleichen N-Methyl-N-C₁₂/₁₄-glucamids wie in Beispiel 1 (1,00 mol) werden zur Schmelzpunkterniedrigung 100 g eines C12/14-Alkoholethoxylats mit 3,6 mol Ethylenoxid (0,275 mol OH) zugesetzt. Es werden 500 g einer bei 80°C gut rührbaren Schmelze aus 80 Gew.-% N-Methyl-N-C12/14-glucamid und 20 Gew.-% Alkoholethoxylat erhalten. Zu dieser Schmelze werden bei 80 bis 90°C unter Rühren 125 g Maleinsäureanhydrid (1,275 mol) in Portionen zugesetzt und zur Nachreaktion 2 Stunden bei 80 bis 90°C weitergerührt (die eingesetzte Maleinsäureanhydrid-Menge entspricht einem Molverhältnis von 1 mol Maleinsäureanhydrid pro mol N-Alkyl-N-acyl-glucamid und pro mol Alkoholethoxylat). Das resultierende Maleinsäurehalbester- Produkt hat eine Säurezahl von 121.
Zu 400 g des gleichen N-Methyl-N-C₁₂/₁₄-glucamids wie in Beispiel 1 (1,00 mol) werden zur Schmelzpunkterniedrigung 100 g eines C12/14-Alkoholethoxylats mit 3,6 mol Ethylenoxid (0,275 mol OH) zugesetzt. Es werden 500 g einer bei 80°C gut rührbaren Schmelze aus 80 Gew.-% N-Methyl-N-C12/14-glucamid und 20 Gew.-% Alkoholethoxylat erhalten. Zu dieser Schmelze werden bei 80 bis 90°C unter Rühren 125 g Maleinsäureanhydrid (1,275 mol) in Portionen zugesetzt und zur Nachreaktion 2 Stunden bei 80 bis 90°C weitergerührt (die eingesetzte Maleinsäureanhydrid-Menge entspricht einem Molverhältnis von 1 mol Maleinsäureanhydrid pro mol N-Alkyl-N-acyl-glucamid und pro mol Alkoholethoxylat). Das resultierende Maleinsäurehalbester- Produkt hat eine Säurezahl von 121.
Schritt b) - Sulfobernsteinsäure-Herstellung
Zu der im Schritt a) erhaltenen Mischung mit 1,275 mol Maleinsäurehalbestern (Gesamtgewicht der Mischung: 625 g) wird eine Lösung von 165 g Na₂SO₃ (1,31 mol) in 935 g Wasser unter Rühren bei 80 bis 90°C in 0,25 bis 0,5 Stunden zudosiert. Nach 4 Stunden Weiterrühren bei 80 bis 90°C ist das Natriumsulfit bis auf einen Restgehalt von < 0,1% SO₃⁻⁻ umgesetzt und es liegt eine klare, wäßrige Lösung des gewünschten Produktes mit 45 Gew.-% Festsubstanz vor.
Zu der im Schritt a) erhaltenen Mischung mit 1,275 mol Maleinsäurehalbestern (Gesamtgewicht der Mischung: 625 g) wird eine Lösung von 165 g Na₂SO₃ (1,31 mol) in 935 g Wasser unter Rühren bei 80 bis 90°C in 0,25 bis 0,5 Stunden zudosiert. Nach 4 Stunden Weiterrühren bei 80 bis 90°C ist das Natriumsulfit bis auf einen Restgehalt von < 0,1% SO₃⁻⁻ umgesetzt und es liegt eine klare, wäßrige Lösung des gewünschten Produktes mit 45 Gew.-% Festsubstanz vor.
Diese Beispiele werden im wesentlichen wie Beispiel 1
durchgeführt. Die Einzelheiten sind in der nachstehenden
Tabelle A zusammengefaßt, in der aus Vollständigkeitsgründen
auch die Beispiele 1 und 2 mitaufgenommen werden.
Zu den Beispielen und zur Tabelle A sei noch folgendes
gesagt: Im Beispiel 4 wird ebenso wie im Beispiel 1 Aceton
als Lösungsmittel eingesetzt (inertes Lösungsmittel). In
allen anderen Beispielen wird ein Alkoholethoxylat gemäß
Formel (6) eingesetzt und nur dieser Zusatz ist in Tabelle A
angegeben.
Das Vergleichsbeispiel wird analog Beispiel 1 durchgeführt.
Die Einzelheiten sind ebenfalls in Tabelle A angegeben.
Prüfung der in den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 7 und
im Vergleichsbeispiel erhaltenen Produkte:
Die Produkte werden bezüglich ihres Viskositätsverhaltens in Kombination mit Natriumchlorid, Schaumverhalten und Hautfreundlichkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle B zusammengefaßt. Zu den Prüfmethoden sei im einzelnen folgendes gesagt:
Die Produkte werden bezüglich ihres Viskositätsverhaltens in Kombination mit Natriumchlorid, Schaumverhalten und Hautfreundlichkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle B zusammengefaßt. Zu den Prüfmethoden sei im einzelnen folgendes gesagt:
- - Prüfung der Viskositätsbeeinflußbarkeit der Produkte durch
Elektrolyte in Kombination mit Ethersulfat:
Es wird eine wäßrige Tensidlösung aus einem C12/14-alkoholethoxylat-Sulfat-Na-Salz und dem Produkt hergestellt, so daß in 100 g der Lösung jeweils 10,5 g Feststoff Ethersulfat und 4,5 g Feststoff des Produkts aus den Beispielen und Vergleichsbeispielen enthalten sind. Damit liegt jeweils eine Lösung mit 15 Gew.-% Feststoff vor, die Ethersulfat und Produkt im Gewichtsverhältnis 7 : 3 enthält. Zu 100 g dieser wäßrigen Lösung werden bei Normaltemperatur 16 g, 20 g oder 24 g 25 gew.%-ige NaCl-Lösung zugegeben und verrührt. Daraus errechnet sich eine NaCl-Zugabe von 4 Gew.-%, 5 Gew.-% oder 6 Gew.-% NaCl (bezogen auf die vorliegende wäßrige Tensid-Lösung). Die Viskosität der Prüflösungen wird nach DIN 53015 mit einem Höppler-Viskosimeter bei 20°C in mPa·s bestimmt. - - Prüfung des Schaumvermögens gemäß DIN 53902 nach Ross-Miles in mm Schaumhöhe bei einer Temperatur von 37°C, Wasserhärte 150 dH (dH heißt Deutsche Härtegrade), pH-Wert 7. Die Schaumhöhe wird unmittelbar (sofort) nach Beendigung der Schlagbewegung und nach 5 Minuten festgestellt.
- - Prüfung der Hautverträglichkeit der Produkte mit Hilfe des
Zein-Tests:
Durch Zugabe von Zein (einem standardisierten, pflanzlichen Protein der Maishülle) zu einer 1 gew.%-igen wäßrigen Lösung des zu prüfenden Tensids und anschließendem Rühren wird mehr oder weniger von dem wasserunlöslichen Zein gelöst und es bilden sich Salze. Diese bleiben in Lösung und werden in der Tensidlösung mittels Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl bestimmt. Der Stickstoffgehalt des zu prüfenden Tensids selbst wird als Blindwert vom erhaltenen Salz-Stickstoff-Wert abgezogen. Das Ergebnis wird in mg N/100 ml 1 gew.%-ige wäßrige Lösung angegeben. Es werden 100 ml der 1 gew.%-igen wäßrigen Tensidlösung mit 6 g Protein (Zein) gemischt. Die Mischung wird 1 Stunde bei 20°C gerührt und anschließend zentrifugiert, worauf der Stickstoffgehalt in der wäßrigen überstehenden Tensidlösung mit der Kjeldahl-Methode bestimmt wird. Je niedriger der Wert, um so besser ist die Hautverträglichkeit. Beurteilung: Zein-Wert < 400: nicht mild (reizend), 200 bis 400: etwas mild (schwach reizend), < 200: mild (nicht reizend). - - Prüfung der Hautverträglichkeit der Produkte mit Hilfe des
Red Blood Cell Tests (RBC-Test):
Der RBC-Test liefert eine Aussage über die Hämolyse von Erythrocyten und über die Denaturierung von Hämoglobin. Die Messung des Einflusses von Tensiden auf Zellmembranen und empfindliche Proteine ermöglicht Aussagen über die Hautverträglichkeit. Das Ergebnis wird angegeben als Denaturations-Index (DI). Je niedriger der DI in Prozent, um so besser ist die Hautverträglichkeit des Produkts. Im einzelnen werden frisch isolierte Blutzellen in einer isotonischen, gepufferten Suspension mit einer 1%-igen wäßrigen Lösung des zu prüfenden Tensidprodukts zusammengebracht und geschüttelt. Durch Zerstörung der Zellmembran der Blutkörperchen tritt Blut in die Tensidlösung aus. Nach Abtrennung von Ausfällungen wird die in der Tensidlösung freigesetzte Blutmenge fotometrisch gemessen. Als Standard wird die durch Na-Laurylsulfat verursachte Denaturierung mit 100% festgelegt.
Claims (12)
1. Polyhydroxyamid-sulfosuccinat-Verbindungen der
nachstehenden Formel (1)
worin bedeuten
R¹ einen C₁ bis C₈-Alkylrest,
R²CO einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,
eine ganze Zahl von 3 bis 9 und
Z(OX)y einen linearen aliphatischen partiell veresterten Polyhydroxykohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Rest Z, wobei X ein Wasserstoffatom oder ein Sulfosuccinatrest der Formel (2) oder (2a) ist in der M ein Alkalimetall oder Ammonium ist, mit der Maßgabe, daß 1 bis (y-2) Sulfosuccinatreste im Molekül vorhanden sind.
R¹ einen C₁ bis C₈-Alkylrest,
R²CO einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,
eine ganze Zahl von 3 bis 9 und
Z(OX)y einen linearen aliphatischen partiell veresterten Polyhydroxykohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Rest Z, wobei X ein Wasserstoffatom oder ein Sulfosuccinatrest der Formel (2) oder (2a) ist in der M ein Alkalimetall oder Ammonium ist, mit der Maßgabe, daß 1 bis (y-2) Sulfosuccinatreste im Molekül vorhanden sind.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
R¹ ein C₁ bis C₄-Alkyl,
R²CO ein Fettacylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen,
y 3 bis 9 und
Z(OX)y ein partiell veresterter Rest eines Zuckeralkohols mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, wobei X Wasserstoff oder einer der Sulfosuccinatreste der Formeln (2) oder (2a) ist, mit der Maßgabe, daß 1 bis (y-2) Sulfosuccinatreste im Molekül vorhanden sind.
R¹ ein C₁ bis C₄-Alkyl,
R²CO ein Fettacylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen,
y 3 bis 9 und
Z(OX)y ein partiell veresterter Rest eines Zuckeralkohols mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, wobei X Wasserstoff oder einer der Sulfosuccinatreste der Formeln (2) oder (2a) ist, mit der Maßgabe, daß 1 bis (y-2) Sulfosuccinatreste im Molekül vorhanden sind.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß Z(OX)y ein partiell veresterter
Sorbitylrest ist.
4. Verbindungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
nachstehende Formel (3)
in der R¹ ein C₁ bis C₄-Alkylrest, R²CO ein
Fettacylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und
X Wasserstoff oder einer der genannten
Sulfosuccinatreste der Formeln (2) oder (2a) ist,
mit der Maßgabe, daß 1 bis 3 Sulfosuccinatreste im
Molekül vorliegen.
5. Verfahren zur Herstellung der Sulfosuccinat-Verbindungen
nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- a) Veresterung von einem Polyhydroxyamid der
nachstehenden Formel (4)
worin R¹ und R²CO die genannten Bedeutungen
haben und Z(OH)y dem Rest Z(OX)y in Formel (1)
entspricht, wobei X für Wasserstoffatome steht,
mit 1 bis (y-2) mol Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid pro mol Polyhydroxyamid bei einer Temperatur von 60 bis 140°C und in Abwesenheit eines Veresterungskatalysators zur Bildung einer partiell veresterten Polyhydroxyamid-maleinsäurehalbester- Verbindung und - b) Sulfitierung des im Schritt a) erhaltenen Reaktionsproduktes mit Alkalimetall- oder Ammoniumsulfit in der 1 bis 1,1-fachen stöchiometrischen Menge bei einer Temperatur von 60 bis 100°C zur Bildung des angestrebten Polyhydroxyamid-sulfosuccinats.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Veresterung bei einer Temperatur von 80 bis 100°C
und die Sulfitierung bei einer Temperatur von 70 bis
90°C durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Veresterung in Gegenwart eines
Fettalkoholalkoxylates mit 1 bis 12 niedermolekularen
Alkylenoxid-Einheiten durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Veresterung in Gegenwart eines
Fettalkoholethoxylates der folgenden Formel (6)
R³O-(CH₂CH₂O)m -H (6)worin R³ ein Fettalkylrest mit 8 bis
18 Kohlenstoffatomen und m eine Zahl von 1 bis 12
ist,
durchgeführt wird.
durchgeführt wird.
9. Wäßrige Kompositionen, gekennzeichnet durch einen Gehalt
von mindestens einer Sulfosuccinat-Verbindung der
Formel (1) von Anspruch 1.
10. Wäßrige Kompositionen nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch einen Gehalt von im wesentlichen mindestens einer
Sulfosuccinat-Verbindung der Formel (1) und mindestens
einer Sulfosuccinat-Verbindung der nachstehenden
Formel (7)
R³O-(CH₂CH₂O)m -X (7)worin R³ ein Fettalkylrest mit 8 bis
18 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 1 bis 12 und
X ein Sulfosuccinatrest der nachstehenden Formeln
(2) oder (2a) ist,
in der M ein Alkalimetall oder Ammonium ist,
mit der Maßgabe, daß 1 bis (y-2)
Sulfosuccinatreste im Molekül vorhanden sind,
wobei die Sulfosuccinat-Verbindung der Formel (1) in
einer Menge von 30 bis 90 Gew.-%, bezogen auf den
Feststoffgehalt der Komposition, vorliegt.
11. Wäßrige Kompositionen nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch einen Gehalt von 30 bis 90 Gew.-% von mindestens
einem Sulfosuccinat der Formel (1) und 10 bis 70 Gew.-%
von mindestens einem Sulfosuccinat der Formel (7),
Gewichtsprozente bezogen auf den Feststoffgehalt der
Komposition.
12. Verwendung der Sulfosuccinat-Verbindungen der Formel (1)
nach Anspruch 1 und der wäßrigen Kompositionen nach
Anspruch 9 als Wasch-, Kosmetik- und Emulgiermittel oder
als Cotensid zur Herstellung solcher Mittel.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19544422A DE19544422A1 (de) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Sulfonsuccinate von Polyhydroxyamiden |
AU26232/97A AU2623297A (en) | 1995-11-29 | 1996-11-25 | Sulphosuccinates of polyhydroxy amides |
PCT/EP1996/005194 WO1997019915A1 (de) | 1995-11-29 | 1996-11-25 | Sulfosuccinate von polyhydroxyamiden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19544422A Withdrawn DE19544422A1 (de) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Sulfonsuccinate von Polyhydroxyamiden |
Country Status (3)
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DE (1) | DE19544422A1 (de) |
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1995
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-
1996
- 1996-11-25 WO PCT/EP1996/005194 patent/WO1997019915A1/de active Application Filing
- 1996-11-25 AU AU26232/97A patent/AU2623297A/en not_active Abandoned
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