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DE19620748A1 - Mixtures of surfactants made from acyloxyalkanesulfonates and fatty acid esters - Google Patents

Mixtures of surfactants made from acyloxyalkanesulfonates and fatty acid esters

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DE19620748A1
DE19620748A1 DE1996120748 DE19620748A DE19620748A1 DE 19620748 A1 DE19620748 A1 DE 19620748A1 DE 1996120748 DE1996120748 DE 1996120748 DE 19620748 A DE19620748 A DE 19620748A DE 19620748 A1 DE19620748 A1 DE 19620748A1
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Germany
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fatty acid
acyloxyalkanesulfonate
acyloxyalkanesulfonates
acid
mixtures
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Withdrawn
Application number
DE1996120748
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German (de)
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Bernd Dr Nestler
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Clariant Produkte Deutschland GmbH
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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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.Acyloxyalkanesulfonates are anionic surfactants that are mainly found in solid Cleaning agents such as bar soaps can be used. The These surfactants are usually produced by the process of so-called direct esterification by reaction of sodium isethionate with an excess of a free fatty acid. The viscosity increases during this reaction of the reaction mixture strongly with increasing esterification. It has therefore proved necessary to add so-called consistency regulators the highly viscous reaction mass remains sufficiently stirrable. As such Consistency regulators include paraffins (EP-A-0 246 471) and free ones Fatty acids (WO 94/26866) are known.

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.The use of fatty acid esters as a consistency regulator is also already in place known (EP-A-0 182 017). According to the method described there, the However, consistency regulators as far as after the esterification reaction is complete distilled off and the end product is essentially free of Fatty acid esters. EP-A-0 262 420 also describes the use of Fatty acid esters as consistency regulators, but in this case in the end product can remain. Only fatty acid esters that can be considered here are: derived from alcohols with at least three carbon atoms.

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. The present invention relates to surfactant mixtures consisting of essentially from acyloxyalkanesulfonate, fatty acid and fatty acid-C₁-C₂- alkyl esters, the content of fatty acid C₁-C₂ alkyl esters in the Surfactant mixture 0.1 to 10 wt .-%, based on the content of Acyloxialkansulfonat, is.  

Die in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen enthaltenen Acyloxialkansulfonate haben vorzugsweise die FormelThe contained in the surfactant mixtures according to the invention Acyloxyalkanesulfonates preferably have the formula

R¹COOR²SO₃MR¹COOR²SO₃M

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-.wherein R¹ is C₅-C₃₁-alkyl or C₅-C₃₁-alkenyl, R² C₂-C₄-alkylene or C₂-C₄- Alkenylene, preferably C₂-alkylene, and M is an alkali metal, alkaline earth metal, Ammonium or substituted ammonium ion means. The alkyl and Alkenyl groups R 1 can be straight-chain or branched. The group R¹CO- is derived from fatty acids such as caproic acid, capric acid, Lauric acid, myristic acid, stearic acid, arachic acid, oleic acid, linoleic acid, Linolenic acid, coconut fatty acid and tallow fatty acid and mixtures thereof. R² is preferably -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.These acyloxyalkanesulfonates are prepared in accordance with known methods Process by esterification of at least one fatty acid with at least one a hydroxyalkanesulfonate (direct esterification). Such a process is for Example described in EP-A-0 585 071 (US-A-5 384 421). In doing so, a Excess fatty acid and the salt of hydroxyalkanesulfonic acid in the presence an esterification catalyst at a temperature of 180 to 240 ° C. implemented with simultaneous removal of existing water.

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.After the esterification has ended, the excess of free fatty acid becomes a more or less large part distilled off. In practice you take preferably coconut fatty acid for esterification and therefore remains after Esterification of excess free coconut fatty acid in the end product. Conditionally due to the proportion of lower fatty acids, coconut fatty acid has one unpleasant smell, so that it is necessary to remove the coconut fatty acid to remove completely. It is therefore preferred to work in such a way that after the reaction, a second fatty acid, such as. B. Stearic acid, which has a higher boiling point than coconut fatty acid,  and then distills the lower boiling unwanted free coconut fatty acid from. The presence of free fatty acid in the end product is desirable because the mixture of fatty acid and acyloxyalkanesulfonate has a better consistency has and can be processed better than the acyloxyalkanesulfonate alone. The The amount of remaining fatty acid is generally 1 to 50% by weight, based on the content of acyloxyalkanesulfonate. After distilling off the lower-boiling fatty acid is then added the fatty acid-C₁-C₂- alkyl esters.

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.According to a variant of this method, one can add a second Dispense fatty acid and distill the excess of free fatty acid in the Thin film evaporator at approx. 250 to 260 ° C practically completely out of the Reaction mixture. This is followed by the addition of Fatty acid C₁-C₂ alkyl esters.

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.As fatty acid C₁-C₂ alkyl esters, especially the methyl esters come into question Fatty acid residue is essentially derived from fatty acids with C₅-C₃₁-, preferably C₈-C₁₆ alkenyl groups. The amount of fatty acid alkyl ester is 0.1 to 10, preferably 0.5 to 5% by weight, based on the proportion Acyloxy alkane sulfonate. The fatty acid alkyl ester is added by the solid reaction product with the fatty acid alkyl ester in suitable Mixing devices mixes, for example in a kneader, until the Mixture is homogeneous. One can also manufacture the fatty acid alkyl ester Reaction product in the liquid melt, d. H. add before cooling or melt the already cooled product again and then with the Mix fatty acid alkyl esters. In the latter two cases, the final assembly usually with the help of a scale roller or a cooling belt.

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.The reaction product that occurs in the implementation of fatty acid and isethionate arises depending on the respective manufacturing conditions  usually about 50 to 99% by weight of acyloxyalkanesulfonate. The rest are there essentially from free fatty acid. As stated above, you can also use the Distill free fatty acid almost completely from the reaction mixture and thus obtains products that are essentially free of fatty acids. The so The surfactant mixtures according to the invention obtained are added in the customary manner Bar soaps processed.

BeispieleExamples

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:A mixture of 2.1 kg sodium cocoyl isethionate (SCID I and SCID II), 600 g Basic soap, 150 g stearic acid and 150 g water were mixed in a kneader mixed amounts of a fatty acid alkyl ester. According to one Variant was the same mixture of sodium cocoyl isethionate, basic soap, Melted stearic acid and water and the fatty acid alkyl ester in the Melt admixed, the ones given in the following table percentage amounts of fatty acid alkyl ester on the amount Sodium cocoyl isethionate (100%). In both cases the Temperature measured at which the melt could still be stirred. The Limits for these temperatures are in the table below summarized:


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.1. surfactant mixtures consisting essentially of acyloxyalkanesulfonate, Fatty acid and fatty acid-C₁-C₂-alkyl esters, the content of fatty acid C₁-C₂ alkyl ester in the surfactant mixture 0.1 to 10 wt .-%, based on the content of acyloxyalkanesulfonate. 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.2. surfactant mixture according to claim 1, characterized in that the Acyloxyalkanesulfonate the formula R¹ COOR²SO₃Mhat, wherein R¹ is C₅-C₃₁-alkyl or C₅-C₃₁-alkenyl, R² C₂-C₄-alkylene or C₂-C₄ alkenyl, and M is an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium or substituted ammonium ion means. 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.3. surfactant mixture according to claim 1, characterized in that the Content of fatty acid C₁-C₂ alkyl ester 0.5 to 5 wt .-%, based on the Proportion of acyloxyalkanesulfonate. 4. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Fettsäure 1 bis 50 Gew.- % beträgt.4. surfactant mixture according to claim 1, characterized in that the Fatty acid content is 1 to 50% by weight.
DE1996120748 1996-05-23 1996-05-23 Mixtures of surfactants made from acyloxyalkanesulfonates and fatty acid esters Withdrawn DE19620748A1 (en)

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