DE19620748A1 - Tensidmischungen aus Acyloxialkansulfonaten und Fettsäureester - Google Patents
Tensidmischungen aus Acyloxialkansulfonaten und FettsäureesterInfo
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Description
Acyloxialkansulfonate sind anionische Tenside, die vor allem in festen
Reinigungsmitteln wie beispielsweise in Stückseifen, eingesetzt werden. Die
Herstellung dieser Tenside erfolgt üblicherweise nach dem Verfahren der
sogenannten Direktveresterung durch Reaktion von Natrium-isethionat mit
einem Überschuß einer freien Fettsäure. Bei dieser Reaktion steigt die Viskosität
des Reaktionsgemisches mit zunehmender Veresterung stark an. Es hat sich
daher als notwendig erwiesen, sogenannte Konsistenzregler zuzugeben, damit
die hochviskose Reaktionsmasse noch ausreichend rührbar bleibt. Als derartige
Konsistenzregler sind unter anderem Paraffine (EP-A-0 246 471) und freie
Fettsäuren (WO 94/26866) bekannt.
Auch die Verwendung von Fettsäureestern als Konsistenzregler ist bereits
bekannt (EP-A-0 182 017). Gemäß dem dort beschriebenen Verfahren wird der
Konsistenzregler jedoch nach Abschluß der Veresterungsreaktion so weit wie
möglich abdestilliert und das Endprodukt ist im wesentlichen frei von
Fettsäureestern. EP-A-0 262 420 beschreibt ebenfalls die Verwendung von
Fettsäureestern als Konsistenzregler, die in diesem Fall jedoch im Endprodukt
verbleiben können. Als Fettsäureester kommen hier nur solche in Frage, die sich
von Alkoholen mit mindestens drei C-Atomen herleiten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Tensidmischungen bestehend im
wesentlichen aus Acyloxialkansulfonat, Fettsäure und Fettsäure-C₁-C₂-
alkylester, wobei der Gehalt an Fettsäure-C₁-C₂-alkylester in der
Tensidmischung 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Gehalt an
Acyloxialkansulfonat, beträgt.
Die in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen enthaltenen
Acyloxialkansulfonate haben vorzugsweise die Formel
R¹COOR²SO₃M
worin R¹ C₅-C₃₁-Alkyl oder C₅-C₃₁-Alkenyl, R² C₂-C₄-Alkylen oder C₂-C₄-
Alkenylen, vorzugsweise C₂-Alkylen, und M ein Alkalimetall-, Erdalkalimetall-,
Ammonium- oder substituiertes Ammonium-Ion bedeutet. Die Alkyl- und
Alkenyl-Gruppen R¹ können geradkettig oder verzweigt sein. Die Gruppe R¹CO-
leitet sich ab von Fettsäuren wie beispielsweise Capronsäure, Caprinsäure,
Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Ölsäure, Linolsäure,
Linolensäure, Cocosfettsäure und Talgfettsäure sowie Mischungen davon. R² ist
bevorzugt -CH₂CH₂-.
Die Herstellung dieser Acyloxialkansulfonate erfolgt nach an sich bekannten
Verfahren durch Veresterung von mindestens einer Fettsäure mit mindestens
einem Hydroxialkansulfonat (Direktveresterung). Ein solches Verfahren ist zum
Beispiel in EP-A-0 585 071 (US-A-5 384 421) beschrieben. Dabei wird ein
Überschuß an Fettsäure und das Salz der Hydroxialkansulfonsäure in Gegenwart
eines Veresterungskatalysators bei einer Temperatur von 180 bis 240°C
umgesetzt unter gleichzeitiger Entfernung von vorhandenem Wasser.
Nach Beendigung der Veresterung wird der Überschuß an freier Fettsäure zu
einem mehr oder weniger großen Teil abdestilliert. In der Praxis nimmt man
bevorzugt Cocosfettsäure zur Veresterung und demzufolge verbleibt nach der
Veresterung noch überschüssige freie Cocosfettsäure im Endprodukt. Bedingt
durch den Anteil niederer Fettsäuren weist jedoch die Cocosfettsäure einen
unangenehmen Geruch auf, so daß es notwendig ist, die Cocosfettsäure
vollständig zu entfernen. Man arbeitet deshalb bevorzugt in der Weise, daß man
nach Beendigung der Reaktion eine zweite Fettsäure zusetzt, wie z. B.
Stearinsäure, die einen höheren Siedepunkt als die Cocosfettsäure aufweist,
und destilliert dann die niedriger siedende unerwünschte freie Cocosfettsäure
ab. Die Anwesenheit freier Fettsäure im Endprodukt ist deshalb erwünscht, weil
das Gemisch aus Fettsäure und Acyloxialkansulfonat eine bessere Konsistenz
hat und sich besser verarbeiten läßt als das Acyloxialkansulfonat allein. Die
Menge an verbleibender Fettsäure beträgt im allgemeinen 1 bis 50 Gew.-%,
bezogen auf den Gehalt an Acyloxialkansulfonat. Nach dem Abdestillierten der
niedriger siedenden Fettsäure erfolgt dann die Zugabe des Fettsäure-C₁-C₂-
alkylesters.
Nach einer Variante dieses Verfahrens kann man auf die Zugabe einer zweiten
Fettsäure verzichten und destilliert den Überschuß an freier Fettsäure im
Dünnschichtverdampfer bei ca. 250 bis 260°C praktisch vollkommen aus dem
Reaktionsgemisch ab. Hieran anschließend erfolgt dann die Zugabe des
Fettsäure-C₁-C₂-alkylesters.
Als Fettsäure-C₁-C₂-alkylester kommen vor allem die Methylester in Frage, der
Fettsäurerest leitet sich im wesentlichen ab von Fettsäuren mit C₅-C₃₁-,
vorzugsweise C₈-C₁₆-Alkenylgruppen. Die Menge an Fettsäurealkylester beträgt
0, 1 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Anteil an
Acyloxialkansulfonat. Die Zugabe des Fettsäurealkylesters erfolgt, indem man
das feste Reaktionsprodukt mit dem Fettsäurealkylester in geeigneten
Mischvorrichtungen solange mischt, beispielsweise in einem Kneter, bis die
Mischung homogen ist. Man kann den Fettsäurealkylester auch dem fertigen
Reaktionsprodukt in der flüssigen Schmelze, d. h. vor dem Abkühlen zufügen
oder das bereits abgekühlte Produkt wieder aufschmelzen und dann mit dem
Fettsäurealkylester vermischen. In den beiden letzten Fällen erfolgt die
endgültige Konfektionierung üblicherweise mit Hilfe einer Schuppenwalze oder
eines Kühlbandes.
Das Reaktionsprodukt, das bei der Umsetzung von Fettsäure und Isethionat
anfällt, enthält in Abhängigkeit von den jeweiligen Herstellbedingungen
üblicherweise ca. 50 bis 99 Gew.-% an Acyloxialkansulfonat. Der Rest besteht
im wesentlichen aus freier Fettsäure. Wie oben dargelegt, kann man auch die
freie Fettsäure praktisch vollständig aus dem Reaktionsgemisch abdestillieren
und erhält somit Produkte, die im wesentlichen frei von Fettsäure sind. Die so
erhaltenen erfindungsgemäßen Tensidmischungen werden in üblicher Weise zu
Stückseifen weiterverarbeitet.
Ein Gemisch aus 2,1 kg Natriumcocoylisethionat (SCID I und SCID II), 600 g
Grundseife, 150 g Stearinsäure und 150 g Wasser wurde in einem Kneter mit
unterschiedlichen Mengen eines Fettsäurealkylesters vermischt. Gemäß einer
Variante wurde das gleiche Gemisch aus Natriumcocoylisethionat, Grundseife,
Stearinsäure und Wasser aufgeschmolzen und der Fettsäurealkylester in der
Schmelze zugemischt, wobei die in der folgenden Tabelle angegebenen
prozentualen Mengen an Fettsäurealkylester auf die Menge an
Natriumcocoylisethionat (100%ig) bezogen sind. In beiden Fällen wurde die
Temperatur gemessen, bei der die Schmelze noch gerührt werden konnte. Die
Grenzwerte für diese Temperaturen sind in der folgenden Tabelle
zusammengefaßt:
Claims (4)
1. Tensidmischungen bestehend im wesentlichen aus Acyloxialkansulfonat,
Fettsäure und Fettsäure-C₁-C₂-alkylester, wobei der Gehalt an Fettsäure-
C₁-C₂-alkylester in der Tensidmischung 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf
den Gehalt an Acyloxialkansulfonat, beträgt.
2. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Acyloxialkansulfonat die Formel
R¹ COOR²SO₃Mhat, worin R¹ C₅-C₃₁-Alkyl oder C₅-C₃₁-Alkenyl, R² C₂-C₄-Alkylen oder
C₂-C₄-Alkenyl, und M ein Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammonium- oder
substituiertes Ammonium-Ion bedeutet.
3. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gehalt an Fettsäure-C₁-C₂-alkylester 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den
Anteil an Acyloxialkansulfonat, beträgt.
4. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gehalt an Fettsäure 1 bis 50 Gew.- % beträgt.
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