DE3129280A1

DE3129280A1 - Verfahren zur herstellung von zubereitungen von synthetischen detergentien, danach hergestellte zubereitungen und ihre verwendung zur herstellung fester oder halbfester stuecke aus synthetischen detergentien

Info

Publication number: DE3129280A1
Application number: DE19813129280
Authority: DE
Inventors: Martin J. 07645 Montvale N.J. Barabash; Graham 07410 Fair Lawn N.J. Barker; Leopold 07019 East Orange N.J. Safrin
Original assignee: Witco Chemical Corp
Current assignee: Witco Corp
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1982-10-21
Also published as: IT8123352A0; US4335025A; BE890345A; CA1151967A; NL8105061A; IT1138135B; FR2501228A1; IL63414A0

Description

3 "· ⁹ S 2 8 Patentanwälte "" j "' ^: ""' ·^:-

Dr. rer.nat. Thomas Berendt

Dr.-Ing. Hanß Leyh tan·» Wiiner Str.20 - D 8000 München 00 W-330.1-C-O

Witco Chemical Corporation
277 Park Avenue
New York, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Zubereitungen von synthetischen Detergentien, danach hergeäbellte Zubereitungen und ihre Verwendung zur Herstellung fester oder hibfester Stücke aus synthetischen Detergentien

Beschreibung*· · --" · '..' .:. O .'^'-'280

Es ist bekannt, daß schon nach dem Auffinden synthetischer Detergentien Wissenschaftler versucht haben, sogenannte "Syndet-Stücke" herzustellen, d. h. seifenartige Stüöke, die vollständig aus Zubereitungen aus synthetischen Detergentien oder einer Kombination synthetischer Detergentien mit üblichen Zusammensetzungen von I'oilettenseif en bestehen.

Erfolg war diesen Bemühungen nicht beschieden, weil beispielsweise erhebliche Mengen synthetischer Detergentien in StUcken von Toilettenseifen eine Klebrigkeit, ein schlechtes Schäumen, eine geringe Festigkeit, schlechte Schaumfoildungs= eigenschaften, eine hohe Löslichkeit und jede Zahl anderer ähnlicher Schwierigkeiten neben ernsthaften üchwisrigksiten · der Herstellung ergab. Bezüglich der Probleme bei der Herstellung sollte angestrebt werden, vorhandene Gerät© zur ·; Verarbeitung und Herstellung zu verwenden und somit erheb·» , j, liehe Kosten zu vermeiden, die beim Ändern oder Ersetzen i* bestehender Produktionsstätten auftreten würden. |

• Es ist"ebenfalls bekannt, daß synthetische Detergentien, f·.

die hinreichend preiswert sind und die gewünschten Quali- \

täten der Schaumbildung und der Reinigung aufweisen, leichter !,

löslich-sind als die Fettsäuresalze, die bei der Herstellung |

üblicher Stücke Toilettenseife verwendet werden und die [i

Plastizität dieser Seifen näht aufweisen. Diese Löslichkeits·=

eigenschaften führen nicht nur zu übermäßiger Abtragung der Stücke beim Verbrauch, sondern auch zu einer ©rhi)liGh©n Abtragung oder Abschlämmung, wenn ein daraus hergestelltes Syndet-Stück im nassen Zustand liegengelassen wird und/oder | auf ©ine nasse Oberfläche gelegt wird. Schlechte Plastizität feedeutet eine geringe physikalische Festigkeit, wie sie durch j schlechte Verarbeitungseigenschaften und durch Reißen und Krümeln bei der Verwendung hervorgebracht werden.

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Andere anzustrebende Vorteile bei den Versuchen, übliche Toiletten-Seifenstücke zu-vervielfältigen oder imitieren, sind günstige Eigenschaften bei Berührung im nassen und trockenen Zustand ("Fühligkeit"), die Abwesenheit einer Körnigkeit, die gelegentlich zu unschön ausgehendem und störendem Abblättern führt, die Abwesenheit von Schlammbildung oder Quarkbildung, welche Eigenschaft sich unter anderem dahingehend äußert, daß/ Ringe um einen Abfluß oder an der Wasserlinie einer Badewanne bilden.

Ein weiteres sehr wichtiges Ziu.l bei .ler Teclinologie der Seifenherstellung besteht darin, die Hydrolyse in wässriger Lösung bei einem pH-Wert von 10,2 bis 10,4 zu vermeiden, welche flir übliche Seifen charakteristisch ist. Eine derartige Seife hat verschiedene wesentliche Nachteile. Wenn sie alkalisch ist, emulgiert Seife die Ölschicht, die die natürliche hornige Schicht (Stratum corneum) der menschlichen Haut bedeckt und neutralisiert den natürlichen Säure- , mantel der Epidermis, der gewöhnlich einen sauren pH-Wert von 5,5 bis 6,5 hat. Das Fehlen der leichten Regenerierbarkeit der sauren und öligen Teile der Epidermis, was insbe» . sondere bei älteren Leuten aaftritt, ergibt häufig dermatologische Befunde, wie ein Jucken, Aufspringen und Reißen der Epidermis, insbesondere bei kaltem Wetter. Natürlich ist hierbei immer zu berücksichtigen, daß ein erheblicher Teil der Bevölkerung gegenüber üblichen Seifen allergisch ist oder diese wegen einer Reihe von Reaktionen (Empfindlichkeiten) nicht tolerieren kann, die aus der Verwendung der Seifβ herstammen.

In der modernen Seifentechnologie wurde immer wieder versucht, diese Nachteile dadurch zu verbessern, daß einige der Emulgiereigenschaften üblicher Seifen desaktiviert werden, indem man in die Seifen fettige und ölige Bestandteile einarbeitet. Stearinsäure, Lanolin, Mineralöl und andere sogenannte "überfettende Mittel" wurden verwendet, um die

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©xitfettende und denaturierende Wirkung üblicher Seifen auf ein/Minimum zu halten. Auch wurden kosmetische Bestandteile, z. B. "cold creams", sogenannte Feuchtigkeits« ersrnes, verschiedene Emulsionen von Lipiden, Kohlenwasserstoffen, Vaseline und hygroskopische Mittel, wie Glycerin, Sorbit und dergleichen zu der Basissubstanz von Toilettensoife zugefügt. Unglücklicherweise litten die Ueinigungs- ©igansehaften und Schäumungsei&enschaften nach der Zugab® dieser Mittel (Zusätze). Außerdem üind verschiedene dlassx⁵ Zusätze der Bildung von Calcium- und fragnesiumseifen xn hartem Wasser zugänglich, die das Schäumen inhibieren und Anlaß zu den genannten üchinutzrändern geben. j

Aus d©n genannten Gründen ist offensichtlich,, daß ein wirtlicher Bedarf nach Ästen bzw. halbfesten Stücken &us , ι Detergentien besteht, die aus waniger

digen Detergentien hergestellt sind, die gut verarbeitbax⁰ '< sind ρ schäumen, bezüglich der Schaumbildung und der Ab- _# ·

tragung ein günstiges Verhalten zeigen und weiche nur im | minimalem Maße ein Schmieren oder die Bildung von quarkigen · j

Rüekständen aufweisen, eine gute Plastizität auf v/eisen und i

günstige Ji'igenscnaften bei der 13erühx*un/·; zeigen und einen ' pH=»¥ert besitzen, der demjenigen der mensciilichen Haut nah©=

kommtο Die Erfindung, die im folgenden näher beschrieben ;

wird, ist zur Lösung dieser Aufgabe bestimmt»

Auf dem Gebiet der Seifenherstellung sind folgende Patent·= Schriften bekannt geworden, die in verschiedener Weise

B®2Ug su der Erfindung haben? t

Di© US-PS 2 894 912 beschreibt ein Detergentstück₉ das aus einem Alkalimetall sal ζ von Estern der Isethionsäux*© ₉ ge~ ί mischten aliphatischen Säuren, einem sogenannten Seifenlaug©-=· j fördernden Detergent als Sal2, z. B. von Alkylarylsulfosiatasx sowi® Wasser, einer höheren Fettsäureseife und einer Ftttsäur© enthält.

Die US-PS 3 231 606 betrifft ein stückiges Detergent, hergestellt durch Umsetzen eines Ethylen-»Homopolymerisats mit einem Bisulfit, ζ. B. Natriumdisulfit, in Gegenwart eines al kalischen Mittels, eines polaren organischen Lösungsmittels und vorzugsweise gemäß dem Patentinhaber einem synthetischen Detergent oder einem organischen oberflächenaktiven Mittel. Die Reaktion wird dadurch eingeleitet, daß ein Gas, das molekularen Sauerstoff enthält, wie Luft, durch das Reaktionsgemisch dispergiert wird.

Gemäß der US-PS 3 625 910 werden Stücke seifenartiger aber nicht Seife enthaltender Detergentien aus einem komplizierten Gemisch hydrierter Olefinsulfonate (langkettig) und Wasser

^r" hergestellt.

Die US-PS 3 640 882 beschreibt ein Seifenstück, das aus einem Fettsäuresalz und einer geringeren Menge eines Dispergiermittels für Kalkseifenablagerungen besteht, welches ein Sulfosuccinat-Halbester ist, der aus äthoxylierten" Alkohien hergestellt worden ist.

Die -4JS-PS 3 793 215 beschreibt ein Detergent-Stück (gemäß der Patentschrift) aus einer größeren Menge Seife und einer kleineren Menge eines Fettsäureesteramids eines SuIfosuecinats.

Die US-PS 3 926 863 beschreibt ülri Verfahren zur Herstellung von Detergent-Stücken, daß darin besteht, daß'-Molein- bzw. Fumarsäure mit einem Alkohol mit höheren Molekulargewicht (2. B. Lamylalkohol) umgesetzt wird zum entsprechenden Monoalkylester der Dicarbonsäure, wie Laurylmaleat, wonach der Ester mit einem SüLfit (z. B. Natriumbisulf it) umgesetzt wird, um das Monoalkylsulfosuccinat zu erzeugen. Die letztgenannte Reaktion wird in Gegenwart eines Weichmachers durchgeführt, wie Glycerylmonostearat oder-gemäß der Patentschrift von Paraffinwachs, Daneben ist noch 15 bis 20 % Wasser vorhanden.

Die US-PS 3 989 647 beschreibt ein stückiges synthetisches Produkt für Toilettenzwecke, das als wesentliche Bestandteile (A) ein Alkalimetallsalz, Magnesiumsalz oder auch Ammoniumsalz eines langkettigen Alkansulfonats, (B) ein rückfettendes Mittel, wie Kokosnußöl-Fettsäure, (C) ein als Bindemittel dienendes Modifiziermittel, wie ein Alkalimetallsalz eines langkettigen Alkylsulfosuccinats und (D) Wasser enthält. Die Bestandteile können homogen gemischt oder zuerst zusammen in einem System aus Wasser und- Lösungsmittel gelöst werden.

Gemäß der US-PS 4 007 125 wird dem Detergentstück der US-PS 28 94 912 zusätzlich ein Mittel zum Verhindern des breiignämlich Natriumalkansulfonat zugesetzt.

Gemäß der US-PS 4 039 562 besteht ein Verfahren zur Herstellung von Salzen von Monoestern der Sulfobernsteinsäure darin, daß der Halbester von Malein- bzw. Fumarsäure mit einem kristallinen Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsulfit umgesetzt wird, wobei das einzige Wasser, das vorhanden ist, aus dem kristallinem Sulfit stammt.

Gemäß den US-PS 4 092 259, 4 092 260, 4 096 082 und 4 110 wird das gleichen Produkt wie gemäß der US-PS 3 989 647 beschrieben, zumal diese Patentschriften lediglich Ausscheidungen aus der gleichen Anmeldung sind, aus der die letztgenannte Patentschrift abstammt.

Die US-PS 4 100 097 beschreibt ein Stück aus einem synthetischen Detergent, das aus Kokosnußöl-Fettsäureeater von Natriumisethionat und/oder Wa-triunilaurylsullOacutat, Paraffin, pulverisierte Stärke, Dextrin, Kokosnußöl-Fettsäure und Wasser besteht.

Die US-PS 3 862 965 beschreibt ein Detergentstück, das z. B. aus einer monoveresterten Sulfoalkandicarbonsäure stammt

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(ζ. B. C^2"^^LOnoes'^^e'^c) t sowie dem wasserlöslichen Salz eines Olefinsulfonats mit 10 Ms 18 Kohlenstoffatomen,, rückfettenden Mitteln land gegebenenfalls irgendeinem anionischen nicht-ionischen oder amphoteren oberflächenaktiven Mittel. Das Stück wird dadurch hergestellt, daß ein Gemisch der genannten Komponenten bei erhöhter Temperatur geknetet wird, das erhaltene Gemisch auf Valzen homogenisiert wird und danach zu einem Strang ausgepreßt wird, der anschließend geschnitten und in Stücke der gewünschten Form gepreßt wird.

Gemäß der GB-PS 1 370 284 wird ein Detergent-Stück aus einem hydrierten Olefinsulfonat oder einem Gemisch aus einem Alkansulfonat mit einein Olefinsulfonat (die alle langkettjge Alkylgruppen oäer ülefinreste aufweisen) hergestellt, zu welchem Gemisch bis 50 % einer quaternären Stickstoffverbindung, wie Cetyltrimethyl-ammoniumbromid, Octylpyridiniumchlorid oder einer anderen ähnlichen quaternären Stickstoffverbindung, die mit den Üulfonatkomponenten verträglich sind, zugesetzt wird. Übliche Zusätze können verwendet werden, wie rückfettende Mittel, Schaummodifiziermittel und dergleichen.

Gemäß der US-PS 4 191 704 werden Alkylsulfate in hoher Konzentration dadurch hergestellt, daß/eine Alkylschwefelsäure mit Ammoniak oder einem Amin in Gegenwart einer ausreichenden Wassermenge, um das Produkt in der G-Phase (lamelLaren Phase) zu halten, oberhalb der Mindestkonzent ration miteinander vermischt, bei welcher eine Gelbildung auftritt.

Gemäß der US-PS 3 901 832 wird ein Verfahren zur Herstellung von kuchenartigen Detergentien beschrieben, die ein Monoalkylsulfosuccinat und einen Weichmacher enthalten, wobei ein Monoalkylester der Butendicarbonsäure mit einem Sulfit in Gegenwart eines Weichmachers in flüssigen Zustand umgesetzt und sich hierbei der Gegenstand bildet. Als typischer Weichmacher wird Glycerylmonostearat beschrieben.

Der weitere Stand der Technik ergibt aus den US-PSS 2 813 078, 3 206 408 und 4 014 807.

Di© unterscheidenden Eigenschaften gemäß d.er .Erfindung ergeben sich aus der Krfindungsbeschreibung, die im folgenden wiedergegeben wird.

.Gemäß der Erfindung werden Syndet-Stücke hergestellt, die nur geringe Abtragungsraten aufweisen, hervorragend schäumen/ gute Eigenschaften bei Berührung aufweisen, hervorragende Verschäumungseigenschaften haben und zusätzlich gute Verarbaitungseigenschaften besitzen. Die Stücke haben einen pH-Wert im Bereich von etwa 5,5 bis 7,2 und stören daher nicht den normalen pH-Wert der Haut.

überraschenderweise wurde gefunden, daß die Syndet-Stücke gemäß der Erfindung in sehr einfacher Weise herg^ellt wer-.den können. Z. B. wird die bisher mühsame und aufwendige Stuf© des Trocknens einer fertigen Masse einer Syndet-Seifenmischung vermieden, die bisher erforderlich war, um unerwünschte hohe Wasserkonzentrationen auf einem Minimum zu halten» Gemäß dem erfindungsgemäßem Verfahren enthält die fertige Syndet-Seifenmasse relativ kleine Mengen Wasser uad erlaubt damit die unmittelbare Wutzbarniachung der Masse aus dem Syndet zur Verarbeitung zu Syndet-ütücken ohne·daß ©in gründliches Trocknen notwendig ist, wodurch insgesamt ©ine kurze Verarbeitungszeit hervorgebracht wird.

G©mäß der Erfindung werden Alkalimetall salze von Cr bis C- ε-~ Mkylsulfosuccinaten in situ bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von (1) eines Wasserlöslichen oberflächenaktiven Mittels» ausgewählt aus Alkalimetallsalzen von C₁₂ ~ ^C14*" Alkansulfonaten, C₁₂ - C^-Alkarylsulfonaten, C_iZf - Cjg-Olefinsulfonaten, C₁₀ - C^-Acylisethionaten, C₁₀- C,g-Alkylsulfoac©taten₉ C₁₂ - Cg-Alkylsulfaten und Gemischen davon sowie (2) einem wachsartigen Streckmittel, wie einer C₁₂" bis C22~P^Qttsäure oder -alkohol (vorzugsweise gesättigt), einem Kohlenwasserstoffwachs (z. B, einem Paraffin), einem Fett-

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säureester eines mehrwertigen Alkohols oder Gemische dieser Stoffe und (3) Wasser hergestellt. Die Cq-C-js—Alkylsulfosuocinate werden in situ durch Umsetzen des entsprechenden Cg-bis C-.g-Alkylmonoesters von Malein- bzw Fumarsäure mit einem Alkalimetallsulfit in einer wässrigen Dispersion des oberflächenaktiven Mittels in dem geschmolzenen wachsartigen Streckmittel erzeugt.

Das als Reaktionsteilnehmer verwendete Alkalimetallsulfit ist vorzugsweise in etwa stöchiometrischer Menge bezüglich der Malein- bzw. Fumarsäure oder in einem Überschuß gegenüber dieser, der 2,0 Gew.-% nicht übersteigt, vorhanden, um zu vermeiden, daß ein erheblicher Überschuß von Maleinbzw, Fumarsäure oder Alkalimetallsulfit der Reaktionsmasse vorhanden ist. Mit anderen Worten bedeutet die Bezeichnung "etwa eine stöchiometrische Menge" im folgenden bis zu 2,0 Gew.-96 Überschuß.

Die Sulfonierung wird in zwei verschiedenen Weisen erreicht: (1) Der Ester der jjlcarbonsäure kann mit dem Wässrigen, oberflächenaktiven Mittel in Dispersion mit dem Streckmittel eingemischt werden und

anschließend kann mit dem Gemisch das als iteaktionsteilnehmer eingesetzte Alkalimetallsulfit in gesteuerter Menge damit auf ge schlämmt werden oder (2) es wild das Alkalimetall-.

sulfit mit der wässrigen Dispersion., des oberflächenaktiven

aufge schiammt Mittels und des Streckmittels/und anschließend wird derals Reaktionsteilnehmer dienende Ester der · Dicarbonsäure zugesetzt, ebenso in geregelter Menge. Die Regelung ist hinsichtlich der exothermen Reaktion notwendig, wobei die Zu- * gabemenge diejenige ist, die benötigt wird, um Temperaturen über etwa 85 ⁰C zu vermeiden. Έϊηβ Temperatur von etwa 80⁰C + 5⁰C wird während der sogenannten Aufschlußperiode aufrechterhalten, die gewöhnlich etwa 30 bis 90 Minuten dauert nach vollständiger geregelter Zugabe des Alkalimetallsulfits oder des Dicarbonsäureesters.

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Das wässrige oberflächenaktive Mittel wird im vorgeschmol~ zeaen Streckmittel, das bei unterschiedlicher Temperatur schmilzt₉ gewöhnlich zwischen 60 und 85⁰C, unter mäßigem Rühren dispergiert, während die gerade angegebenen Temperaturen aufrechterhalten werden.

Kurz gesagt wird das Reaktionsgemisch durch die Reaktion hindurch flüssig gehalten, eine Maßnahm©, die auch bekannt 1st unter der Bezeichnung, daß das Reaktionsgemisch in der ungestörten (lamälaren) Phase gehalten wird, wie sich aus &©a Folgenden ergibt«,

Itann das AlkaUmetallsulfit _zu der SclMelze aus oberflächen ^Äti™ "** «" Streckte! und MXein- bzw. Fu^^ wird, gedieht 'die geregelte Zugabe uater

35 taaut« unter Rühren. Wenn der Dicarbonsäureester

«mi Sulfit zugegeben wird, lean» eine "etwas schLilerHu-¹ ^aba fandet werden, vorzugsweise über einen Zeitraum von etwa 10 bis 20 Minuten unter Rühren.

Wann das Alkalimetallsulfit zu der Schmelze aus oberflächenaktiven Mitteln/Streckmittel und Malein- bzxtf» Fumarsäureester zugegeben wird₉ gehört/der gesteuerten Geschwindigkeit" des Vermischens im allgemeinen die langsame Zugabe des Alkalistetallsulfits, wie Natriumsulfit, für einen.Zeitraum von etwa 25 bis 35 Minuten unter Umrühren» Wenn der Malein- bzw„ Fumarsäureester zu der Schmelze aus einem oberflächenaktiven Mittel/Streckmittel/Sulfit zugegeben wird, kann eine etwas sehnellere Zugabe erfolgen, vorzugsweise über einen Zeitraum von etwa 10 bis 20 Minuten unter Rühren, Eine kritische Bedingung ist die Aufrechterhaltung der Wasserkonzentration im Reaktionsgemisch zwischen etwa 5 bis etwa 12 Gew,=$₉ vorzugsweise etwa 7 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisehes„ Die Tatsache„ das

solche niedrige Wasserkonzentrationen verwendet werden Khnen, ist tatsächlich sehr überraschend, wie im folgenden gezeigt wird. Wie bereits erwähnt, gab es nach dem Stand der Technik die Schwierigkeit, eine fertige Masse einer Syndet-Selfenzubereitung zu trocknen, um unerwünscht hohe Wasserkonzentrationen zu vermeiden und die Nutzbarmachung der Masse beim Verarbeiten von Syndet-Stücken zu gestatten. Natürlich erhöht urter anderem die Stufe der Trocknung (wobei die Trocknung gewöhnlich umfangreich ist) in wesentlichem Ausmaß unter anderem die gesamte Verarbeitungszeit.

für

Außerdem isxydie Erfindung kritisch, daß bestimmte Komponenten als oberflächenaktives Mittel und wachsartiges Streckmittel vorhanden sind, deren Konzentrationen, wenn

diese Stoffe mit dem genannten stöchio-

metrischen Verhältnis aus Malein- bzw. Fumarsäureester und Alkalimetallsulfit kombiniert werdaa. Die Verarbeitbarkeit.. der wie oben hergestellten Syndet-Zubereitung ist beispielsweise sehr stark abhängig von sorgfältiger Korrela-, tion der Konzentrationen aller dieser Komponenten , um die gewünschte fließfähigkeit aufrechtzuerhalten (d.h. die ungestörte Phase) durch die ganze Reaktion hindurch bei erhöhter Temperatur. Nach dem Stand der Technik mußte man nicht nur mit der Gefahr des Verderbens bei dem mühsamen Trocknen rechnen, sondern die Erfahrung zeigte auch, daß das Reaktionsgemisch leicht einer Viskositäterhöhung unterlag (d.h. die Fließfähigkeit wurde unter Bildung einer geleeartigen Masse vermindert).

Diese, viskosen Massen stören nicht nur die Verarbeitbarkeit, sondern zwangen auch'dazu, einen Überschuß von Alkalimetallsulfit (bis. zu etwa 10 Gew.-%) und/oder Natriumchlorid zu verwenden, was bei der Herstellung von Syndet-Stücken (ebenso wie bei Seife) sehr nachteilig ist, da hier durch sehr häufig während des Gebrauchs ein Reißen der Stücke auftritt.

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Ss wird angenommen, daß die Morphologie der Raaktionsmasse_s die offenbar in sehr überraschender Weise aus der sorgfältigen Korrelation der Konzentrationen der genanmten Bestandteile unter den dargestellten Reaktionsb©- dingungen sich ergibt, für die Erzielung der gewünschten Fließfähigkeit (ungestörte Phase), die erreicht wird₈ wrafttwortlfoh istp wodurch die Verarbeitungszeit und di@ Art. des Produkts begünstigt werden« Eine Abweichung von cbn genannten Konzentrationen und Bedingungen, wie durch Anwendung*höherer Wassermengen, ergibt die Überführung des Reaktionsgemisches in eine sogenannte Mittelphase (viekosejgeleeartige Phase) anstelle der leicht handhabbaren ungestörten Phase, die auch als G-Phase oder lamellar© Phase bekannt ist.

Ss sind Bestandteile als"Adjuvants hierbei mit vorgesehen. Zo Bo wurde als vorteilhaft gefunden, .Wasserstoffperoxid bis su einem Apsmaß zuzufügen, das benötigt wird, um nicht ymgesetztes Alkalimetallsulfit zu entfernen. Andere Zusatz®

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können zugegeben werden in kleine^ Mengen aufgrund an sich ■bekannter Zwecke. £. B. können Metallstearate, wie Zinkstearat, und hydrierte pflanzliche Glyceridphosphate zugegeben werden, um die Verarbeitungseigenschaften zu verbessern _p. wobei die Zugabe zu dem arii'äuclicljen geschmolzenen Reaktionsmedium oder bei der Xolgoudoa Ueaktiou erfolgt. Andere hilfreiche Zusätze sind hochmolekulare Polyäthylenglykole-, die die Schäumungseigenschaften des JJyndet-Stücks f-örderno Diese werden am besten nach vollständiger Reaktion tinvtrleibt. Andere bekannte Streckmittel, wie modifizierte Stärken für Ernährungsswecke, Harnstoff, Tone, Talkum und &©"rgl@iehen können ebenfalls eingeführt werden, falls gowünscht, wenn die iieaktion vollständig ist. Diese sind im allgsmeinen fakultative Bestandteile, wenn niedrigere Kon=· • sentetionen der genannten wachsartigen Streckmittel im Reaktionsraedium verwendet werden=

r-i I ι'1\ Ί 21292.8Q

Glücklicherweise beeinträchtigen die genannten Zusätze, wenn sie in kleineren Mengen vorliegen, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist, nicht die Fließfähigkeit des Reaktionsgemisches.

Ee können natürlich auch andere übliche Zusätze in kleineren Mengen zugegeben werden, wie Weißinittel, Parfüms, S1ä)ilisatoren, Antioxidationsmittel und dergleichen, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.

Es ist aber wesentlich, daß bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, d. h. im Gegensatz zur fertigen Masse, die folgenden wesentlichen Komponenten vorhanden sind, innerhalb der folgenden Konzentrationsbereiche, wobei die kombinierten Gewichte von Sulfit und Dicarbonsäureester als Reaktionsteilnehmer im wesentlichen das Gesamtgewicht von dem daraus erzeugten Reaktionsprodukt darstellen, d. h. dem Alkylsulfosuccinat in der fertigen i-iasse:

Komponente	Sulfit	Gew.-¹;..	bevorzugter.
	Malein- bzw. Fumarsäureester	breiter Beiäch	Bereich
	oberflächenaktives Mittel		8 - 14
wachsartiges Streckmittel	6 - 16	20-33
Wasser	'18-35	7 - 12
andere Streckmittel	4-20	23 - 40
1 3 - 45	7-10
5-12	5.- 15
0-20

Offenbar werden vorzugsweise stöchiometrische Mengen dieser Reaktionsteilnehmer verwendet, um einen wesentlichen Überschuß entweder des Alkalimetallsulfits oder des Malein- bzw.

Fumarsäureesters zu vermeiden, wobei ein Alkylsulfosuccinat in einer Konzentration in der fertigen Masse von etwa 24 bis etwa 51 Gew.-%, vorzugsweise etwa 28 bis etwa 47 Gew.-% e?· halten wird.

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Methoden können verwandet werden, um Syndet-Stück© aus der wie oben hergestellten Iteaktionsmasse zu formen. Gegebenenfalls kann die Keaktionsmasse in noch flüssigem Zustand auf eine Kühlwalze gegossen werden und die erhaltenen Flocken können dann in einer Seifen-Strangpresse verarbeitet werden, die eine extrudierte Hasse ergibt, aus welcher ein Syndet-Stück ausgestanzt wird. Gemäß einer anueren Arbeitsweise wird die flüssige Keaktionsmasse aufein Tablett ge- , gössen, verfestigen gelassen und dann mehrmals auf einem Walzenstuhl gemahlen. Die erhaltenen gemahlenen Flocken wer« den anschließend durch eine Seifen-Strangpresse gegeben und das extrudierte Material in Stücke gepreßt.

Di© iärfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die bevorzugte Ausführsungsform der Erfindung darstellen, aber nicht als Beschränkung anzusehen sind.

Beispiel 1

Έ& werden 15 Teil® hydrierte Tallow-Fettsäuren (Ht¹TA, Stearinsäure) und TO Teile Paraffin (Aristowax 143) bei 7O°C 75 C zusammengeschmolzen. Während diese Temperatur gehalten wirdj, werden 8,0 Teile Natrium-C,|2-ⁱ''-i4~^Al^Icansulfonate (MAS) sowie 5"»0 Teile Zinkßtearat und 15 Teile Wasser in der wae2isartig<§n Schmelze dispergiert unter mäßigem Rühren.

Mit der v/aehsartigen Schmelze wird Laurylmaleat (31,5 Teile) .geschmolzen \mä zu der Reaktionsmasse v/ird Na₂SO (13»5 Teile) laag'sam üh@T ©ine Zeitspanne von 30 Minuten zugegeben unter

Rühren, während die Temperatur aufgrund der Reaktionswärme auf 90 Ms 95⁰C anstieg. Nach vollständiger Zugabe des •Sulfits wird die Reaktionsmasse bei 95 + 3⁰C etwa 45 Minu-"ten gehalten« Aaj Ends dieser Zeitspanne i^erden 0,5 Teile Polyäthylenglycol 14000 (PJi¹G 14000 Flocken) zugefügt.

Danach wird die erhaltene Reaktionsmasse auf Tabletts gegossen, zweimal auf einem Walzenstuhl mit 3 Walzen gemahlen und die erzeugten gemahlenen Flocken anschließend durch eine Seifen-Strangpresse gegeben und die erhaltene extr dierte fertige Masse zu Syndet-Stücken gepreßt.

Die physikalischen Eigenschaften der flüssigen Reaktionsmasse sowie der Flocken und der daraus hergestellten Syndet-Stücke wird im folgenden diskutiert.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt in jeder wesentlichen Hinsicht mit der Ausnahme, daß Zinkstearat fortgelassen wurde, jedoch 2 Teile eines hydrierten pflanzlichen Glyceridphosphats (Emphos 2785) in der ursprünglichen wahsartigen Mischung vorhanden sind. iMacü dem Gießen auf Tabletts werden die festen Stoffe dreimal gemahlen.

Beispiel 3 -^; .;

Beispiel 2 wurde in jeder wesentlichen Hinsicht wiederholt mit der Ausnahme, daß 3 Teile Zinkstearat nach Reaktion des Laurylmaleats mit dem Natriumsulfit zugegeben werden.

Beispiel 4

Beispiel 2 wird wiederholt in jeder wesentlichen Hinsicht mit der Ausnahme, daß das HTFA und Paraffin als Bestanteile durch 25 Teile Cetylalkohol ersetzt werden, so daß die Komponente aus hydrierten pflanzlichen Glyceridphosphat fortgelassen wird.

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Beispiel 5

Es wurden 10 Teile Paraffin und 5 Teile Cety!alkohol"geschmolzen und bei 70 bis 75⁰C vermischt. Während diese Temperatur beibehalten wurde, wurden 8 Teile Natrium-C^- Cjg-Olefinsulfonat und 12 Teile Natrium-C^-C-j^-Alkansulfonat sowie 12 Teile Wasser in der wachsartigen üchmelz© unter mäßigem Rühren dispergiert. Es wurden in der wachs-

die
artigen SchmBlze,/die dispergieren Sulfonate und Wasser enthielt,-8 Teile Natriumsulfit aufgeschlämmt und es wurden über einen Zeitraum von 15 Minuten unter Rühren 19 Teile geschmolzenes Laurylmaleat zugesetzt und die Temperatur wegen der exothermen Reaktion auf 80⁰C ± 5⁰C ansteigen gekssen durch kontrollierte Zugabe des Malsats. Anschließend wurde die Reaktionsmasse bei 80⁰C ± 5°C etwa 45 Minuten reagieren gelassen. Nach vollständiger Reaktion wurden 5 Teile Polyäthylenglycol 14000 und 20 Teile modifizierte Maisstärke mit der Reaktionsmasse vermischt. Es wurd© wie gemäß Beispiel 2 weiterverarbeitet.

Beispiel 6

Beispiel 5 wurde in jeder wesentlichen Hinsicht wiederholt mit der Ausnahme, daß Olefinsulfonat, Cetylalkohol und Polyäthylenglycol fortgelassen wurden. Es wurden 25 Teile HTFA zugegeben und die Konzentrationen folgender Komponenten wie folgt geändert: Laurylmaleat (21 Teile), Natriumsulfit (9 Teile). Alkansulfonat (8 Teile) Paraffin (15 Teile) und modifizierte Maisstärke (10 Teile).

Beispiel 7

Beispiel 5 wurde in jeder wesentlichen Hinsicht wiederholt mit der Ausnahme, daß das Alkansulfonat und der Cetylalkohol fortgelassen wurden, 25 Teile HTFA verwendet wurden und di© Konzentrationen von folgenden Komponenten wie folgt geändert wurden: Laurylmaleat (28 Teile), Natriumsulfit (12 Teile), Olefinsulfonat (10 Teile), Paraffin (15 Teil©) und modifizierte Maisstärk© (10 Teile).

- «Tr

Beispiel 5 wurde in jeder wesentlichen Hinsicht wiederholt mit der Ausnahme, daß das Alkansulfonat und das Polyäthylenglycol fortgelassen wurden und 5 Teile Harnstoff nach der vollständigen Reaktion zugegeben wurden» Weiterhin wurden die Konzentrationen folgender Komponenten wie folgt geändert: Laurylmaleat (32 Teile), Natriumsulfit (10 Teile), Olefinsulfonat (7 Teile), Cetylalkohol (15 Teile) und H₂O (10 Teile).

Die gemäß der Lehre der Erfindung hergestellten Syndet-Zubereitungen zeigen nicht/hervorragende Verarbeitungseigenschaften einschließlich Mahlen und Stanzen sondern Syndet-Stücke, die hieraus hergestellt wurden, zeigen überwiegend hervorragenden blitzartig auftretenden Schaum, sowie /Verschäumungseigenschaften und Berührungseigenschaften.

Das Abnutzen oder die Abtragungsrate reicht prozentual von 2,0 bis 12,1 im Gegensatz zu den Erwartungen. Die Reaktions-

erscheint
masse / nach Fertigstellung flüssig, wie es erwünscht ist.

Die genannten niedrigen Abtragungsgeschwindigkeiten werden beobachtet, wenn übliche Syndet-Stücke, die ausschließlich aus synthetischen Detergentien oder Kombinationen synthetischer Detergentien mit üblichen Toilettenseifenmischungen verglichen werden. Die Abtragungsgeschwindigkeiten werden dadurch bestimmt, daß ein Stück von 71 g in Wasser bei Umgebungstemperatur eingetaucht wird, so daß 50 % des Stücks in das Wasser eintauchen. Nach 24 Stunden wird die weiche wasserlösliche Masse fortgewischt und der Gewichtsverlust aufgezeichnet. .

Die folgenden Beispiele in Form von einer Tabelle, in der Gewichtsteile angegeben sind, -erläutern die Erfindung noch näher:

Beispiele 9-14

Tabelle	Komponente	9	10	Beispiel	12	13 ·	14
	—	—	11	23	21	23
Myri stylmaleat	19	23	31,5	—	—	—
Palmitylmaleat	8	10	—	10	9	10
Natriumsulfit			13,5
Natrium- C₁₂-C₁^-AIkVl-	¹J	—		—	10	—
benzolsulfonat	—	11	17	—	—	—
Natriumlauroylisethionat	—	—	—	12
Natriumlaury1sulfat	—	—	—	—	—	8
Natriumlaurylsulfoacetat	—	10	—	16	10	-—
Cetylalkohol	' 25	—	23	—	26	4
HTFA	—	16	—	12	12	—
Glyeerylmonostearat	14	12	—	9	4	20
Modifizierte Maisstärke	6	.—	—	4	—	VJl
Zinkstearat			3
Polyäthy1englykol 14000	3	6		6	2	.5
(PEG 14000 Flocken)	10	12	2	8	6	5
H₂O			9

100 100 100 100 100 100

Die Beispiele 10, 12, 13 und 14 werden nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt sowie nach dem Beispiel 2 verarbeitet. Die als Komponente verwendete Stärke und PEG werden gegen das Ende der Reaktionsdauer einverleibt.

BeispMe 9 und 11 werden nach dem Verfahren von Beispiel 5 hergestellt und das'Verarbeiten zu Syndet-Stücken wird gemäß Beispiel 2 durchgeführt. Stärke, anorganische Streckmittel und PEG als Komponente werden nach dem Aufschießen einverleibt. Vorzugsweise werden in allen diesen Beispielen diese Zusätze nach vollständiger Reaktion in die flüssige Reaktionsmasse eingemischt,.

3179280

Wie oben erwähnt ist das erfindungsgemäße Verfahren überraschenderweise sehr einfach durchzuführen. Dies beruht auf eine*Reihe von Gründen. In einem typischen Fall reicht der Prozentsatz Wasser, der nach der Reaktion und dem anschließenden Ausschlußzeitraum zurückbleibt, von etwa 5 bis etwa 10 % und erlaubt eine direkte Nutzbarmachung der Reaktionsmasse bei der Verarbeitung von Syndet-Stücken, ohne daß ein übermäßiges Trocknen der fertigen Masse erforderlich wäre. Zusätzlich ist die gesamte Reaktionsdauer relativ kurz. Diese Vorteile neben anderen ergeben sich für den Seifenfachmann sofort.

Gemäß den normalen Anforderungen wurde oben die Erfindung sowie das, was als die beste Ausführungsform angesehen-werden kann, beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch in .· anderer Weise wie oben angegeben, durchgeführt werden und immer noch im Bereich der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

-«.' :"^:-.^: : * ^:..^: ..^:. 3'." 23280 Patentansprüche ^

1. Verfahren zur Herstellung von Zubereitungen aus synthetischen Detergentien in situ zur direkten Verwendung bei der Herstellung von festen oder halbfesten stückigen Produkten aus synthetischen Detergentien mit verbesserten seifenartigen Eigenschaften, dadurch gekennzei chnet, daß man einen Cq- bis C-g-Alkylmonoester von Malein- oder Fumarsäure bei erhöhter Temperatur und mit gesteuerter Zugabegeschwindigkeit in ungefähr stöchiometrisehern Mengenverhältnis mit einem Alkalisulfit in einer wäßrigen Dispersion eines anionischen oberflächenaktiven Mittels in einem geschmolzenen wachsartigen Streckmittel umsetzt, wobei die Wassermenge etv/a 5 bis etwa 12 Gew.-96, bezogen auf das Gesamtgewicht der reagierenden Masse beträgt, daß die Masse während der Reaktion flüssig gehalten wird, unddaß, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, das oberflächenaktive Mittel in einer Menge von etwa 4 bis etwa 20 Gew.-96 und das wachsartige Streckmittel in einer Menge von etwa k bis etwa 20 Gew.-% vorliegt und das oberflächenaktive

Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe der wasserlöslichen Alkalimetallsalze von C^p-C-i l~Alkarylsulfonaten„ C./.-C./r-Olefinsulfonaten, C_n-C₁ ,--Acylisethionaten, C. Q-C^j g-Alkylsulfoacetaten, Cjp-Cg-Alkylsulfaten und C-2"^i4-Alkansulfonaten und Gemischen dieser oberflächenaktiven Mittel, und daß man die erhaltene Zubereitung aus synthetischen Detergentien mit einem Gehalt von Alkylsulfosuccinat isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekannzei chnet, daß man als wachsartiges Streckmittel ein solches aus der Gruppe von C^₂- ^Dis C^-Fettsäuren oder -alkoholen, Kohlenwasserstoffwachsen und Fettsäureestern von mehrwertigen Alkoholen und deren Gemische auswählt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die geregelte Zugabe derart vornimmt, daß ein Temperaturanstieg über etwa 85 C vermieden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzei chnet, daß man die Reaktionsteilnehmer in einer Menge Je Zeiteinheit mischt, daß die Reaktionstemperatur etwa 80⁰C ± 5°C beträgt und daß man das Reaktionsgemisch auf dieser Temperatur während eines Aufschlußzeitraums von etwa 30 bis 90 Minuten hält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man jeden Reaktionsteilnehmer für sich zuerst in Form einer wäßrigen Dispersion in das geschmolzene wachsartige Streckmittel einmischt und dazu eine ausreichende Menge des verbliebenen Reaktionsteilnehmers anschließend in einer aufgrund der exothermen Reaktion geregelten Menge zufügt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten in der Reaktionsmasse in den folgenden Konzentrationen vorliegen, angegeben in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsmasse:

Malein- bzw. Fumarsäureester 18-35

Alkalimetallsulfit 6-16

oberflächenaktives Mittel 4-20

wachsartiges Streckmittel 18-45

Wasser . 5-12

anderes Streckmittel 0-20

7. Verfahren nach Anspruch 6, ■ dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten in der Reaktionsmasse in folgenden Konzentrationen vorhanden sind, ausgedrückt in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsma,sse:

129280

WY

Malein- bzw. Fumarsäureester Alkalimetallsulfit oberflächenaktives Mittel wachsartiges Streckmittel Wasser

anderes Streckmittel

20 - 33

8-14

7-12

23 - 40

17 - 10

5-15

3:20280

8_e Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichn et, daß die fertige Masse nach dem Aufschluß etwa 24 bis 51 Gew.-% C_ß- bis C^g-Alkylsulfοsuccinat und etwa 5 bis 12 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der fertigen Masse, enthält.

9» Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige fertige Masse durch Abkühlen verfestigt und zu Flocken geformt wird, die durch übliche Seifenpreßverfahren in Syndet-Stücke überführt werden.

10. Verfänren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reaktionsteilnehmer Laurylmaleat und Natriumsulfit einsetzt.

11 „ Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzei chnet, daß man als oberflächen

aktives Mittel ein

- bis C^-Alkansulfonat einsetzt

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als wachsartiges Streckmittel ein solches einsetzt, daß ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus hydrierten Tallowfettsäuren₅ Paraffin und Cetylalkohol und deren Gemische.

13, Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktives Mittel ein C₁^ bis Cjg-öO-Olefinsulfonat einsetzt.

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14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als wachsartiges Streckmittel Cetylalkohol einsetzt.

15. Erzeugnis, hergestellt nach dem Verfahren der Ansprüche 6, 7, 8, 9 oder 14.

16. Synthetische Detergentienzubereitung, die zur unmittelbaren Verwendung zur Herstellung von festen oder halbfesten Stücken aus synthetischen Detergentien ^eoignet ist, bestehaid aus folgenden Komponenten, wobei die Konzentrationen in Gewichtsteilen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, angegeben sind:

Komponente Konzentration

Cq - Cjg-Alkylsulfosuccinat 24-51

oberflächenaktives Mittel 4-20

wachsartiges Streckmittel 1ö - 45

Wasser 5-12

anderes Streckmittel 0-20

17. Synthetische Detergentienzubereitung, nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Konzentrationen auf v/eist:

Komponente Konzentration.

Cq - C₁g-Alkylsulfosuccinat 28 -τ 47

oberflächenaktives Mittel 7-12

wachsartiges Streckmittel 23-40

Wasser 7-10

anderes Streckmittel 5-15

18. Synthetische üetergentienzubereitung nach Anspruch

16, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Komponenten und deren Konzentrationen aufweist:

Komponente Konzentration

Cq - C^g-Alkylsulfosuccinat 24 - 51 oberflächenaktives Mittel:

^C14 " C_i6-e0-olefin-sulfonat 4-20 wachsartiges streckmittel:

Cetyläkohol 18-45

Wasser 5-12

anderes Streckmittel 0-20

19. Verwendung von Zubereitungen,die gemäß den Ansprüchen 1 bis 14 hergestellt worden sind oder von Zubereitungen gemäß den Ansprüchen 15 bis 18 zur Herstellung von festen bzw. halbfesten Stücken aus synthetischen Detergentien.

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