DE2558591A1 - Seifenzusammensetzung fuer die verwendung in hartem wasser - Google Patents

Description

• "Seifenzusammensetzung für die Verwendung in hartem Wasser"
• Die Erfindung bezieht sich auf Seifenzusammensetzungen auf Basis von Alkalisalzen von Fettsäuren, die ich für die Verwendung in hartem Wasser eignen. Insbesondere bilden entsprechende Toiletteseifenstücke, die keine Ausflockungen von Erdalkaliseifen beim Gebrauch in hartem Wasser bilden, den Erfindungsgegenstand.
• Es ist allgemein bekannt, daß die Alkalisalze der Fettsäuren beim Zusammentreffen mit den Härtebildnern des Wassers, insbesondere mit Calcium- und Magneslumionen unlösliche, keseartige Niederschläge bilden, die als Kalkseife bekannt sind.
• Diese Niederschläge lagern sich bei der Ventendung eines Toiletteseifenstückes in hartem Wasser auf den Händen, den Waschbecken, Badewannen usw ab und bedecken zum Beispiel nach dem Waschvorgang die Wände der Behälter, die das Waschwasser enthielten, mit einer klebrigen, schmierigen Schicht von unästhetischem und schmutzigem Aussehen. Verwendet man die Alkalisalze der Fettsäuren als Waschmittel für Textilien, so kommt es zu Ablagerungen der Kalkseife auf den Geweben und den Innenflächen der Waschmaschinen mit allen damit verbundenen Nachteilen wie schlechter Farbe, übler Geruch, schlechte Saugfähigkeit der Gewebe und Beeinträchtigung der Leistung und Lebensdauer der Waschmaschinen. Man hat daher schon immer versucht, diesen überstand der Seifenzusammensetzungen auf Basis von Alkaliseifen von Fettsäuren zu beseitigen, indem man ihnen Stoffe zusetzte, die in der Lage sind, die Ausflockungen der Kalkseifen zu verhindern oder zumindest wesentlich zu verringern.
• So hat man bereits versucht, die Ausflockungen der Kalkseifen dadurch zu verhindern, daß man in den Seifen zusammensetzungen einen Teil der Alkaliseifen von Fettsäuren durch synthetische Detergentien ersetzte, die als solche mit dem Härtebildnern des Wassers keine unlöslichen Verbindungen bilden. Im Falle des Einsatzes in Waschmitteln für Textilien wirkt sich bei den synthetischen Detergentien vorteilhaft aus, daß sie bereits ausgeflockte Kalkseifen dispergieren und so deren Abscheidung auf den gewaschenen Textilien und an den Innenflächen der Waschmaschine verhindern. Die erforderliche enge an synthetischen Detergentien, um. eine Ausflockung an Kalkseifen zu verhindern bzw. eine wirksame Dispergierung zu erreichen, ist jedoch ziemlich groß und bringt eine nicht unerhebliche Verteuerung des Produktes mit sich.
• Für den Toiletteseifeneinsatz kommt bei anionischen Determentien hinzu, daß die erforderlichen großen Mengen das Ausschen und die mechanischen Eigenschaften des Seifenstückes ungünstig beeinflussen und bei der Herstellung erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Die nichtionischen Detergentien sind im Hinblick auf die erforderliche Menge zwar günstiger zu beurteilen, jedoch werden auch hiervon mindestens 10 A der Seifenzusammensetzung benötigt, was sich einmal in einer ungünstigen Beeinflussung der SchaumstaDilität und zum anderen in einer Vergrößerung der Hygroskopizität des Seifenstückes und damit einer größeren Versumpfungsneiz nr,- Sußert. Kationische Detergentien sind allein im Hinblick auf ihre Unverträglichkeit mit den Alkali seifen als Zusatze nicht geeignet.
• Man hat auch bereits versucht, den Seifen Polyelektrolyte wie zum Beispiel Natriumpolyacrylate oder Natriumpolymethacrylate zuzusetzen. Um jedoch das Aus flocken von Kalkseifen in befriedigendem Maße verhindern zu können, sind Zusätze von wenigstens 10 % erforderlich, die einer Herstellung von Toiletteseifen auf dieser Basis in technischem Maßstab große Schwierigkeiten entgegenstellen.
• Es wurde nun gefunden, daß Seifenzusammensetzungen auf Basis von Alkalisalzen von Fettsäuren, mit einem Gehalt an Telomeren der allgemeinen Formel in der R einen alipahtischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 -18 Kohlenstoffatomen,- X Wasserstoff oder eine Methylgruppe und m Zahlen von 6 - 20 darstellen, in einer Menge von 2 - 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Alkaliseife, die geschilderten Nachteile nicht aufweisen und für die Verwendung in hartem Wasser geeignet sind.
• Die Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Telomeren kann nach bekannten Verfahren erfolgen, wie dies zum Beispiel in der amerikanischen Patentschrift 3 498 942 näher beschrieben ist. Danach wird die Umsetzung von Alkylmercaptan und (Meth)-acrylamid in wasserfreiem Medium wie z. B. in niedermolekularen aliphatischen Alkoholen wie Methanol, Äthanol oder Propanol durchgeführt. Dabei kann sich die Umsetzunstemperatur in weiten Grenzen zwischen 20 bis etwa 1000C bewegen, wird aber im allgemeinen zwischen 20 bis 70gC liegen. Die Umsetzung erfolgt in Gegenwart eines üblichen Freiradikalinitiators wie z.B. Ammoniumpersulfat, Alkali-, Erdalkalipersulfat, Lauroylperoxid, Cyclohexylperoxid oder t-Butylperoxid. Zur Aufarbeitung des Reaktionsproduktes wird das Telomere, gegebenenfalls unter Zusatz von Ather als Fällungsmittel, abfiltriert, mit einem Lösungsmittel wie Aceton, Isopropanol und dgl. gewaschen und im Trockenschrank getrocknet. Das so gewonnene Telomere ist bereits ohne weitere Reinigung für den Einsatz in Seifenzusammensetzungen geeignet.
• Als Ausgangsmaterialien für die Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Telomeren dienen Alkylmercaptane mit vorzugsweise einer geradkettigen primären, verzweigtkettigen primären, sekundären oder tertiären Alkylgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen wie z.B. n-Octylmercaptan, n-Decylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, Hexadecylmercaptan, Octadecylmercaptan. Als weiterhin umzusetzende ungesättigte Monomere sind Acrylamid und Methacrylamid zu nennen.
• Die Grundlage der erfindungsgemäßen Seifenzusammensetzungen bilden die Kalium- nd Natr-umsalzA :n höheren Fettsäuren mit Kettenlängen von 12 - 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere die Natriumsalze. Die den Seifen zugrundeliegenden Fettsäuren leiten sich in erster Linie von natürlichen pflanzlichen oder tierischen Ölen und Fetten ab, wie Kokosnußöl, Palmkernöl, Palmöl, Olivenöl und Talg sowie anderen Fettsäurequellen, deren Verwendung bei der Seifenherstellung üblich ist. Dabei spielen die Talgfettsäure und Kokosfettsäure eine dominierende Rolle. Sie werden in den Seifenzusammensetzungen im Gemisch eingesetzt, wobei das Talg/Kokos-Verhältnis im üblichen Bereich von 85 : 15 bis 40 : 60 schwanken kann. Dies trifft sowohl für Toiletteseifenstücke als auch für Seifenpulver oder Seifenschnitzel als Textil- und sonstige Waschmittel zu. Aber auch flüssige oder pastöse Seifenzusammensetzungen sind möglich.
• Neben-den als Antiflockungsmittel eingesetzten Telomeren können die erfindungsgemäßen Seifenzusammensetzungen noch die üblichen Zusätze, wie z.B. im Falle von granulierten Haushaltwaschmitteln Natriumcarbonat, Natriumsilikat, Natriumsulfat, Carboxymethylcellulose, Natriumperborat, optische Aufheller, Duftstoffe und dergleichen übliche Bestandteile enthalten. Die größere Bedeutung kommt den erfindungsgemäß einzusatzenden Telomeren jedoch bei der Herstellung von Toiletteseifenstücken zu, die daneben übliche Zusätze wie z. B. Antioxidantien, Uberfettungsmittel, Sequestrierungsmittel für Eisen, Deodorantien, Farbstoffe, undurchsichtig machende Pigmente und Duftstoffe enthalten können.
• Die Herstellung der erfindungsgemäßen Seifenzusammensetzungen kann in den üblichen Apparaturen, wie sie in der Seifenindustrie verwendet werden, erfolgen. Der .iersteilungsabiaul braucns nicht geändert zu werden und die Zugabe der Telomeren kann an einer beliebigen Stufe des Herstellungsverfahrens vorgenommen werden. Aus praktischen Erwägungen werden die Telomeren bei der Stückseifenherstellung vorzugsweise in der Stufe des Pillierens der Seifenschnitzel zugefügt, also an der Stelle, an der die Einverleibung der anderen üblichen Zusätze erfolgt.
• Die einzusetzende enge an Telomeren beträgt dabei 2 -Gewichtsprozent, bezogen auf die Alkaliseife.
• Die erfindungsgemäßen Seifenzusammensetzungen unterscheiden sich rein äußerlich nicht von üblichen Seifenzusammensetzungen ohne den Zusatz an Telomeren. Neben dem Vorteil, daß sie keine Ausflockungen von Kalkseifen in hartem Wasser ergeben, besitzen entsprechende Toiletteseifenstücke geringe Versumpfungsneigung und zeigen daher eine geringere Abnutzung im Gebrauch.
• Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn jedoch darauf zu beschränken.
• Beispiele Zunächst wird die Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Telomeren beschrieben.
• Herstellung eines Telomeren aus n-Dodecylmercaptan und Acrylamid. Produkt A 568 g Acrylamid (8 Mol) und 202 g n-Dodecylmercaptan (1 Mol) wurden mit 400 ml Methanol in einem 4-Liter-Dreihalskolben vorgelegt und unter Rühren auf 500C erwärmt. 3,8 g Ammoniumperoxidisulfat (0,5 % bezogen auf Monomere) wurden in 500 ml Methanol gelöst und die Lösung wurde im Verlauf von 7 Stunden dem Reaktionsgemisch zugetropft, wobei die Temperatur durch Kühlung unter 50 0C gehalten wurde. Nach beendeter Reaktion wurde noch 1 Stunde unter Rückfluß gekocht. Um die zum Teil noch in Lösung befindlichen Telomeren zu gewinnen, wurden 2,5 Liter Äther als Fällungsmittel zugegeben und der gebildete Niederschlag abfiltriert. Der Niederschlag wurde mit Aceton gewaschen, filtriert und im Vakuumtrockenschrank bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
• Die Ausbeute a-. Telomeren betrug 609 g (entsprechend 79 % der Theorie). Der Schwefelgehalt des Produktes betrug 4,15 und die Verteilung der Monomerenanteile in Molen im Telomeren war 1 Mol n-Dodecylmercaptan : 8,6 Mol Acrylamid.
• In entsprechender Weise wurden die nachfolgenden Produkte hergestellt: B) 1 Mol-n-Octylmercaptan : 8,2 Mol Acrylamid % S 4,39 C) 1 Mol-n-Dodecylmercaptan : 8,6 " "?I % s 3,95 D) 1 " " : 17,2 " " % s 2,25 E) 1 " t-Dodecyltnercaptan : 14,0 " If % S 2,67 F) 1 " n-Octylmercaptan : 12,5 tt Methacrylamid % S 5,96 G) 1 " n-Dodecylmercaptan :16,0 !1 % S 2,30 Zur Bestimmung der Ausflockungsverhinderung von Kalkseifen durch die erfindungsgemäß zu verwendenden Telomeren wurden folgende Versuche durchgeführt: In jeweils 4 1 Leitungswasser 200 deutscher Härte wurden die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Mengen an Telomeren gegeben. Anschließend wurden in diese Lösungen jeweils 2 g einer Natriumseife (aus einem Gemisch 80 % Talg, 20 % Kokos) gegeben und die Zeit bis zur Ausflockung von Kalkseife bestimmt. Dabei wurden die in der Tabelle 1 aufgeführten Werte erhalten.
• Tabelle 1

  Telomeres Standzeit in Stunden bis zur Ausflockung bei

  0 2 3 5 % Zusatz

  A 0,2 1 224 >70

  B 0,2 5 5 70

  c 0,2 0,3 >24 >70

  D 0,2 1,5 >24 270

  E 0,2 0,5 24 >70

  F 0,2 - 1,5 224

  G 0,2 0,5 20 >70

  - Die entsprechenden Messungen wurden nicht vorgenommen.
• Die vorstehende Tabelle zeigt die ausgeprägte Ausflockungsverhinderung von Kalkseifen durch die erfindungsgemäß einzusetzenden Telomeren auf.
• Nachstehend werden noch einige Beispiele für erfindungsgemäße Seifenzusammensetzungen aufgeführt: Beispiel 1 Es wurde eine sprühgetrocknete, granulierte Seifenzusammensetzung in folgenden Mengenverhältnissen hergestellt: Natriumseife (80 % Talg, 20 % Kokosöl) 56,0 Gewichtsprozent Telomeres A 7,0 Natriumsilikat 11,5 Natriumcarboxymethylcellulose 0,4 Na-salz der Äthylendiamintetraessigsäure 0,1 Natriumperborattetrahydrat 9,5 Optischer Aufheller 0,2 Duftstoffe 0,7 " Wasser 14,6 Die Herstellung der vorgenannten Seifenzusammensetzung kann in der Weise erfolgen, daß man die Komponenten mit Ausnahme des Natriumperborats und der Duftstoffe in Wasser aufschlämmt und diese Aufschlämmung sprühtrocknet. Die Duftstoffe und das Natriumperborat werden nachträglich zugemischt.
• Beim Waschen von Textilien in hartem Wasser mit dieser SeiPenztlsammensetzung bildet sie weder in der Wasch£lüssigkeit ein Kalkseifenschlamm, noch finden sich Kalkseifenablagerungen auf den gespülten und getrockneten Wäschestücken.
• Anstelle des Telomeren A können in der Seifenzusammensetzung mit gleich gutem Erfolg die Telomeren B - G eingesetzt werden.
• Beispiel 2 Für die Herstellung einer Toiletteseifenzusammensetzung wurde ein zu 80 % aus Natriumtalgseife und zu 20 f aus Natriumcocosseife bestehendes Gemisch verwendet. Die in Form von Flocken vorliegende Seife mit einem Wassergehalt von 20 % wurde mit 0,1 Gewichtsteilen 1-Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure 3,0 " Duftstoff 5,0 " Telomeres A bezogen auf 100 Gewichtsteile Seife, vermischt, in einer Strangpresse verformt und zu Stücken gepreßt.
• Die Seife zeigte beim Waschen in hartem Wasser keine Kalkseifenauescheidungen und hinterließ keine KalkseifenrN'nder auf dem Waschbecken.
• Anstelle des Telomeren A konnten mit gleich gutem Erfolg die Telomeren B - G eingesetzt werden.
• Beispiel 3 Als Grundmaterial wurde die gleiche Seifenmasse wie in Beispiel 2 genommen, mit 0,1 Gewicht steilen l-Hydroxyäthan-l,l-diphosphonsäure 3,0 n Duftstoff 0,5 " Polyglykol 20 000 0,5 " Itandioxia 2,0 " Telomeres A bezogen auf 100 Gewichtsteile Seife, vermischt und analog Beispiel 2 zu Stücken verarbeitet.
• Auch diese Seifenstücke zeigten beim Waschen in hartem Wasser keine Kalkseifenabscheidungen und hinterließen keine Kalkseifenränder auf dem Waschbecken.
• Anstelle des Tenomewen A konnten auch in diesem Fall mit gleich guten Erfolg die Telomere B - G eingesetzt werden.
• Beispiel 4 In diesem Beispiel wurde die Grundmasse des Beispiels 2 durch ein Gemisch aus 80 % Natriumtalgseife, 10 % Natriumkokosfettseife und 10 % Natrium-Olivenölfettseife ersetzt.
• Diese Grundseife wurde mit 0,1 Gewichtsteilen l-Hydroxyäthan-l,l-diphosphonsäure 3,0 " Duftstoff 5,0 " Telomeres A - G bezogen auf 100 Gewichtsteile Seife, vermischt, in einer Strangpreße verformt und zu Stücken gepreßt; Die Seifen zeigten im Hinblick auf Ausflockungserscheinungen und Kalkseifenablagerungen die gleichen guten Ergebnisse wie die Seifen des Beispiels 2.
• Beispiel 5 In diesem Beispiel wurde als Grundmasse einer Stückseife ein Gemisch aus Natriumseifen von 80 % Talgfettsäuren, 10 % Palmkernölfettsäuren und 10 % Olivenölfettsäurefl eingesetzt. Diese Grundseife wurde mit 0,1 Gewichtsteilen 1-Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure 3,0 " Duftstoffe 0,5 " Polyglykol 20 000 0,5 11 Titandioxid 3,C If Telomeres A - G 1,0 If Trichlorcarbanilid, bezogen aul 100 Gewichtsteile Seife vermischt und analog Beispiel 3 zu Stücken verarbeitet.
• Die so hergestellten Seifen wiesen im Hinblick auf Ausflockungserscheinungen und Kalkseifenablagerungen die gleichen guten Eigenschaften auf, wie die Seifen der vorhergehenden Beispiele.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Seifenzusammensetzungen für die Verwendung in hartem Wasser auf Basis von Alkaliseifen von Fettsäuren, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Telomeren der allgemeinen Formel in der R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 - 18 Kohlenstoffatomen, X Wasserstoff oder eine Nethylgruppe und m Zahlen von 6 - 20 darstellen, in einer Menge von 2 - 10 Gewichtsprozent, bezoen auf Alkaliseife.
2. 2. Seifenzusammensetzugen nach Anspru-h 1, da-?-ureÆi gekennzeichnet, daß sie als Seifenbass Natriumsalze der Talg fettsäure und Kokosfettsäure im Verhältnis Talg/@@kos 85 : 15 bis 40 : 60 enthalten.
3. 3. Toiletteseifenstücke nach Anspruch 1 und 2.