DE102019115279B3

DE102019115279B3 - Verfahren zur Herstellung eines Zinkderivats einer N-Acylaminosäure und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102019115279B3
Application number: DE102019115279.8A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Nagel; Stefan Schelle; Andy Schweizer; Wolfgang Armbruster
Original assignee: Schill and Seilacher GmbH
Current assignee: Schill and Seilacher GmbH
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-06-07

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Zinkderivats einer N-Acylaminosäure zur Geruchsreduzierung und/oder Geruchsabsorption, ein Verfahren zur Herstellung des Zinkderivats der N-Acylaminosäure sowie ein Fettungsmittel für Leder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zinkderivats einer N-Acylaminosäure und dessen Verwendung, insbesondere die Verwendung des Zinkderivats einer N-Acylaminosäure zur Geruchsreduzierung und/oder Geruchsabsorption, sowie ein Fettungsmittel für Leder.
Bei der Herstellung und Behandlung von Leder, Fasern und Textilien kommt es oftmals zu einer Belastung mit geruchsintensiven Substanzen. Bei diesen Substanzen handelt es sich überwiegend um volatile Stoffe, die Stickstoff oder Schwefel enthalten. Zur Geruchsreduzierung werden daher Zusätze verwendet, die eine desodorierende Wirkung aufweisen, also als Geruchsabsorber genutzt werden können.
Im Stand der Technik ist zur Geruchsreduzierung die Verwendung des Zinksalzes der Rizinolsäure, das Zinkrizinoleat, bekannt. Zinkrizinoleat kann geruchsintensive Substanzen chemisch binden, wodurch der Geruch der gebundenen Substanzen nicht mehr wahrnehmbar ist.
Zinkrizinoleat weist jedoch den großen Nachteil auf, dass es nicht wasserlöslich ist. Daher müssen für die Verwendung von Zinkrizinoleat aufwendige Formulierungen gewählt werden, die beispielsweise Lösungsvermittler oder zusätzliche komplexierende Hilfsstoffe enthalten und so das Zinkrizinoleat in wässrige Lösung bringen können.
Aus der DE 10 2008 010 774 A1 sind komplexierte Metallsalze bekannt, die zusammen mit Liganden, die ein hydrophobes Kohlenstoffgerüst mit hydrophilen Gruppen aufweisen, zur Adsorption von Schadstoffen eingesetzt werden können. Diese komplexierten Metallsalze mit Liganden benötigen jedoch einen zusätzlichen Komplexbildner, beispielsweise Ethercarbonsäuren, um eine ausreichend hohe Löslichkeit und Aktivität des komplexierten Metallsalzes als Geruchsabsorber zu erreichen.
In der DE 10 2010 062 807 A1 ist die Verwendung von N-Acylaminosäuren und deren Salzen als Korrosionsschutzmittel beschrieben.
Die EP 1 319 394 A1 offenbart Zubereitungen mit desodorierender Wirkung, die das Zinksalz der Rizinolsäure, eine aminofunktionelle Aminosäure, einen Lösungsvermittler, eine Säure und optional Wasser enthalten. Als aminofunktionelle Aminosäuren werden beispielsweise Lysin, Hydroxylysin und Arginin eingesetzt. Als Alternativen werden auch Derivate der aminofunktionellen Aminosäuren erwähnt, beispielsweise Arginin- und Lysinsalze mit langkettigen Fettsäuren. Ebenso werden N-Acylderivate von Lysin und Arginin vorgeschlagen.
Die JPH 10328280 A beschreibt antibakterielle Zusammensetzungen für Deodorants, die basisches Zinkcarbonat und/oder Zinkoxid sowie eine Oxycarbonsäure umfassen. Die Zinkverbindung und die Oxycarbonsäure liegen in einem molaren Verhältnis von 1:0,7 bis 1:5 vor. Der pH-Wert der Zusammensetzung beträgt 4 bis 9.
Die EP 0 213 480 A2 zeigt die Verwendung eines Salzes von N-(C₉-C₂₀-Acyl)-Aminosäuren zum Hydrophobieren von Leder und Pelzen. Das Salz der N-Acylaminosäure dient als Emulgator für ein Silikonöl, das für die Hydrophobierung genutzt wird. Als N-Acylaminosäure kann N-Oleoylsarkosin eingesetzt werden. Die Salze sind insbesondere Alkalisalze, Ammoniumsalze oder Salze eines Mono-, Di- oder Trialkanolamins
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur Geruchsreduzierung und/oder Geruchsabsorption bereitzustellen, die ohne zusätzliche komplexierende Hilfsstoffe auskommt und einfach herzustellen und zu verarbeiten ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung des Zinkderivats einer N-Acylaminosäure zur Geruchsreduzierung und/oder Geruchsabsorption.
Aminosäuren sind Carbonsäuren mit einer oder mehreren Aminogruppen. In einer N-Acylaminosäure bindet an mindestens eine der vorhandenen Aminogruppen der Aminosäure ein Acyl-Rest.
Es hat sich gezeigt, dass Zinkderivate von N-Acylaminosäuren eine hervorragende Wirkung als Geruchsabsorber zeigen. Die Wirkung als geruchsabsorbierende bzw. geruchsreduzierende Substanz wird unter anderem auf das kationisch wirkende Stickstoffatom der N-Acylaminosäure zurückgeführt. Der Zusatz eines weiteren Komplexbildners ist nicht erforderlich. Die geruchsabsorbierende Wirkung wird alleine durch das Zinkderivat der N-Acylaminosäure erzielt.
Entsprechend kann das Zinkderivat der N-Acylaminosäure volatile geruchsintensive Substanzen zu nicht mehr flüchtigen Verbindungen umsetzen und auf diese Weise den wahrnehmbaren Geruch mindern.
Geruchsintensive Substanzen können aliphatische und aromatische Stickstoffverbindungen, beispielsweise Amine und Indole, sowie anorganische Stickstoffverbindungen sein, beispielsweise Ammoniak, Stickoxide, Nitrate und Nitrite.
Weiterhin können geruchsintensive Substanzen aliphatische und aromatische Schwefelverbindungen sein, beispielsweise Sulfonate, Thiole, Thioether und Thiophene, sowie anorganische Schwefelverbindungen, beispielsweise Schwefelwasserstoff, Sulfate und Sulfite.
Auch kurzkettige aliphatische und aromatische organische Säuren, beispielsweise Carbonsäuren wie Butansäure, können geruchsintensive Substanzen im Sinne der Erfindung sein.
Die N-Acylaminosäure kann sich von jeder Aminosäure ableiten, die mittels einer Schotten-Baumann-Reaktion mit Carbonsäurehalogeniden zu einer N-Acylaminosäure umgesetzt werden kann.
Bevorzugt leitet sich die N-Acylaminosäure von Alpha-Aminosäuren ab. Diese alpha-Aminosäuren können aliphatische Aminosäuren, insbesondere Glycin, Alanin, Valin, Leucin und Isoleucin, aromatische Aminosäuren, insbesondere Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan, saure Aminosäuren, insbesondere Glutaminsäure, Sarkosin, Asparaginsäure, sowie basische Aminosäuren, insbesondere Arginin, Lysin, Histidin, sein.
Besonders bevorzugt ist die N-Acylaminosäure von Sarkosin (N-Methylglycin) oder Glycin abgeleitet.
Der Acylrest der N-Acylaminosäure leitet sich bevorzugt von einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure ab, insbesondere von Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Undecylensäure, Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Margaroleinsäure, Rizinolsäure und Ölsäure, besonders bevorzugt von Ölsäure.
Die N-Acylaminosäure kann eine Verbindung der Struktur
aufweisen, wobei R¹ ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit neun bis neunzehn Kohlenstoffatomen,

R² ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit einem bis vier Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen und
R³ ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe
mit n = 1 oder 2 ist, wobei M unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder ein Äquivalent eines einwertigen Kations oder eines Zinkkations ist.

Entsprechend ist R¹ bevorzugt ein Rest, ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird aus Nonyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Undecenyl, Tridec-9-enyl, Pentadec-9-enyl, Hexadec-9-enyl, Heptadec-9-enyl, 12-Hydroxy-Octadec-9-enyl und Octadec-9-enyl, besonders bevorzugt Octadec-9-enyl.
Reste R¹ mit weniger als neun sowie mit mehr als neunzehn Kohlenstoffatomen weisen schlechtere geruchshemmende Eigenschaften auf, lassen sich schwerer verarbeiten und/oder besitzen schlechtere selbstdispergierende Eigenschaften.
Der Rest R² steht bevorzugt für einen Rest, ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird aus einem Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Isopropyl, n-Propyl und 2-Hydroxyethyl. Besonders bevorzugt steht der Rest R² für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe.
Der Rest R³ steht besonders bevorzugt für ein Wasserstoffatom.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann R¹ ein Kohlenwasserstoffrest mit siebzehn Kohlenstoffatomen sein, insbesondere kann die N-Acylaminosäure N-Oleoylsarkosin sein.
N-Oleoylsarkosin eignet sich in besonderer Weise zur Verwendung als geruchsreduzierende oder geruchsabsorbierende Substanz. N-Oleoylsarkosin leitet sich von Ölsäure, einer einfach ungesättigten Fettsäure, sowie der Aminosäure Sarkosin (N-Methylglycin) ab. Diese Rohstoffe sind leicht und kostengünstig zugänglich. Zudem ist N-Oleoylsarkosin einfach zu verarbeiten, da es bei Raumtemperatur flüssig bis viskos ist.
Das Zinkderivat der N-Acylaminosäure kann in allen Anwendungen entweder direkt oder als Zubereitung in Form einer Lösung oder Dispersion in einem polaren oder unpolaren Lösungsmittel, insbesondere als Lösung, Emulsion oder Aerosol, zu einem Produkt zugesetzt oder auf ein Material aufgetragen werden. Zusätzliche komplexierende Hilfsstoffe werden nicht benötigt und sind bevorzugt nicht in der Zubereitung enthalten.
Die Art des Lösungsmittels in der Zubereitung richtet sich jeweils nach der gewünschten Anwendung. Als Lösungsmittel geeignet sind beispielsweise Wasser, kurzkettige Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Glykole und Glykolether, natürliche und synthetische Öle, Mineralöle, Paraffine, natürliche und synthetische Fette, Triglyceride und Mischungen davon.
Wird ein wässriges oder alkoholisches Lösungsmittel verwendet, kann das Zinkderivat der N-Acylaminosäure bevorzugt als Aerosol auf das Produkt aufgetragen und das Lösungsmittel anschließend verdampft werden.
Das Zinkderivat der N-Acylaminosäure kann in einer Menge bis zur Sättigungsgrenze in der jeweiligen Zubereitung eingesetzt werden.
Allgemein kann das Zinkderivat der N-Acylaminosäure als Additiv zur Geruchsabsorption oder Geruchsminderung in einem Produktionsprozess oder Veredelungsprozess bei der Herstellung eines Werkstücks oder Halbzeugs verwendet werden, beispielsweise bei der Herstellung von Chemiefasern, Textilien oder Leder. Das Zinkderivat der N-Acylaminosäure kann in diesem Fall direkt oder in Form einer Zubereitung den zur Produktherstellung oder Veredelung verwendeten Formulierungen zugesetzt werden. Besonders bevorzugt wird das Zinkderivat der N-Acylaminosäure als Zusatz zu einem Fettungsmittel für Leder verwendet.
Das Zinkderivat der N-Acylaminosäure weist in Wasser selbstemulgierende Eigenschaften auf, lässt sich also leicht unter Bildung einer stabilen Emulsion dispergieren. Dadurch kann das Zinkderivat der N-Acylaminosäure auch direkt als Additiv in Formulierungen hinzugefügt werden, die Wasser enthalten. In den Formulierungen werden keine weiteren Emulgatoren oder komplexierende Hilfsstoffe zur Dispergierung des Zinkderivats der N-Acylaminosäure benötigt.
Die Zinkderivate der N-Acylaminosäuren sind ferner für die Verwendung als Geruchsabsorber oder zur Geruchsminderung in einer Vielzahl verschiedener Produkte sowie zur Behandlung von diversen Materialien und Oberflächen geeignet, beispielsweise von Leder, Fasern, Textilien, Böden, Tischen, Arbeitsplatten und/oder Möbeln. Das Zinkderivat der N-Acylaminosäure kann dazu in einer Vielzahl von polaren oder unpolaren Lösungsmitteln sowie in wässriger Lösung dispergiert werden.
Beispielsweise kann das Zinkderivat der N-Acylaminosäure direkt auf eine Oberfläche eines zu behandelnden Substrats, beispielsweise einer Lederoberfläche oder eines Textils, aufgetragen werden. Ferner kann das Zinkderivat der N-Acylaminosäure in einem polaren oder unpolaren Lösungsmittel gelöst oder emulgiert werden, und die so hergestellte Zubereitung kann, vorzugsweise als Aerosol, auf die Oberfläche des zu behandelnden Substrats aufgetragen werden und wahlweise an der Oberfläche haften oder in das Substrat einziehen. Somit muss die Geruchsabsorption nicht nur an der Oberfläche des Substrats erfolgen.
Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung des Zinkderivats einer N-Acylaminosäure, umfassend die folgenden Schritte:

a) Dispergieren einer Zinkverbindung in der N-Acylaminosäure; und
b) Umsetzen der Dispersion aus Zinkverbindung und N-Acylaminosäure unter Bildung des Zinkderivats der N-Acylaminosäure.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können die oben bereits beschriebenen N-Acylaminosäuren verwendet werden.
Das Umsetzen der Zinkverbindung und der N-Acylaminosäure erfolgt bevorzugt bei 20 bis 90 °C, weiter bevorzugt bei 50 bis 80 °C.
Die vollständige Umsetzung der N-Acylaminosäure mit der Zinkverbindung ist daran zu erkennen, dass die Säurezahl der Dispersion nicht mehr sinkt. Ebenso sollte die anfangs trübe Dispersion bei vollständiger Umsetzung klar bis opal werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt daher eine einfache Kontrolle des Reaktionsverlaufs.
Die Zinkverbindung und die N-Acylaminosäure können in einem Molverhältnis von 1:2 bis 1:4 eingesetzt werden, bevorzugt in einem Molverhältnis von 1:2.
Das Molverhältnis kann in Abhängigkeit der gewünschten Viskosität des hergestellten Zinkderivats der N-Acylaminosäure gewählt werden, wobei ein höheres Molverhältnis, entsprechend einem geringeren Überschuss an N-Acylaminosäure, generell eine höhere Viskosität des Reaktionsprodukts ergibt.
Als Zinkverbindungen eignen sich basische Zinkverbindungen, insbesondere Zinkoxid, Zinkcarbonat, Zinkphosphat und Zinkacetat. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Zinkverbindung bevorzugt Zinkoxid eingesetzt. Zinkoxid ist leicht zugänglich, kostengünstig und erzeugt keine störenden Nebenprodukte bei der direkten Umsetzung mit der N-Acylaminosäure.
Vor dem Dispergieren der Zinkverbindung in der N-Acylaminosäure kann die N-Acylaminosäure in einem polaren oder unpolaren Lösungsmittel vordispergiert werden, insbesondere in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus kurzkettigen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Glykolen, Glykolether natürlichen und synthetischen Ölen, Mineralölen, Paraffinen, natürlichen und synthetischen Fetten, Triglyceriden und Mischungen davon.
Das Lösungsmittel kann in diesem Fall so ausgewählt werden, dass das erhaltene Zinkderivat der N-Acylaminosäure in dem Lösungsmittel direkt für die gewünschte Endanwendung verwendet werden kann. Beispielweise kann das gleiche Lösungsmittel verwendet werden, welches auch zur Herstellung eines Produkts benötigt wird, in dem das Zinkderivat der N-Acylaminosäure als Geruchsabsorber bzw. Geruchsminderer dienen soll.
Durch das Vordispergieren der N-Acylaminosäure in einem Lösungsmittel lassen sich die Eigenschaften des hergestellten Zinkderivats der N-Acylaminosäure beeinflussen, beispielsweise die Viskosität der erhaltenen Zubereitung.
Das durch direkte Umsetzung der Zinkverbindung mit der N-Acylaminosäure erhaltene Zinkderivat der N-Acylaminosäure kann zur Herstellung einer Zubereitung auch in Wasser oder in einem anderen Lösungsmittel aufgenommen und so in Form einer Lösung oder Dispersion, insbesondere in Form einer Lösung, einer Emulsion oder eines Aerosols, erhalten werden.
Wird das erhaltene Zinkderivat der N-Acylaminosäure in Wasser oder einer wässrigen Lösung aufgenommen, kann der pH-Wert der Dispersion durch Zugabe einer Lauge angepasst werden. Der pH-Wert sollte nach Anpassung in einem Bereich von 5 bis 9 liegen. Die Lauge dient zur Neutralisation von überschüssiger N-Acylaminosäure, so dass die Menge an zuzusetzender Lauge in Abhängigkeit des zur Herstellung des Zinkderivats eingesetzten Molverhältnisses von Zinkverbindung und N-Acylaminosäure variiert.
In den oben beschriebenen Anwendungen des Zinkderivates einer N-Acylaminosäure als Geruchsabsorber bzw. Geruchsminderer wird bevorzugt ein nach dem beschriebenen Verfahren erhältliches Zinkderivat eingesetzt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fettungsmittel für Leder, das mindestens ein Fett oder Öl sowie das Zinkderivat einer N-Acylaminosäure als geruchsreduzierendes Mittel enthält, insbesondere ein nach den oben beschriebenen Verfahren erhältliches Zinkderivat einer N-Acylaminosäure.
Ein Fettungsmittel für Leder (Fatliquor) ist eine Emulsion aus wenigstens einem Fett oder Öl und wahlweise wenigstens einem Tensid, welches dazu dient, die durch die Gerbung dehydratisierten Faserelemente mit einem Fett zu umhüllen und dem Leder einen bestimmten Griff zu verleihen. Ferner dienen Fettungsmittel zur Rückfettung von Leder nach der chemischen Reinigung.
Als Fett oder Öl können synthetische und/oder native Fette oder Öle verwendet werden. Bevorzugt werden native Fette oder Öle eingesetzt, insbesondere Sojaöl, Reisöl, Rapsöl und/oder Fischöl.
Die eingesetzten Fette oder Öle können nachbehandelt sein, beispielsweise sulfoniert, phosphoniert und/oder sulfitiert.
Als synthetische Fette und Öle können beispielsweise Mineralöle und/oder Paraffine eingesetzt werden. Weiter geeignet sind Fettalkohole und Fettsäureester.
Es können auch Mischungen verschiedener synthetischer und/oder natürlicher Fette oder Öle vorliegen.
Als Tenside können anionische, kationische und neutrale Tenside eingesetzt werden. Bei Verwendung nachbehandelter Fette oder Öle kann auf einen Zusatz von Tensiden zum Fettungsmittel verzichtet werden.
Das Fettungsmittel weist bevorzugt bis zu 15 Gew.-% des Zinkderivats der N-Acylaminosäure als Geruchsabsorber auf, bezogen auf das Gesamtgewicht des Fettungsmittels.
Das im Fettungsmittel verwendete Zinkderivat ist besonders bevorzugt ein Zinkderivat von N-Oleoylsarkosin, weiter bevorzugt ein durch direkte Umsetzung von Zinkoxid mit N-Oleoylsarkosin erhältliches Zinkderivat.
Das Fettungsmittel kann zusätzlich ein Dispersions- oder Lösungsmittel aufweisen, vorzugsweise ein Dispersions- oder Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Alkoholen wie Propanol, Isopropanol und Butanol, Glykolen und Glykolethern, sowie Mischungen davon.
Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus den nachfolgenden Beispielen sowie aus den Zeichnungen, die jedoch nicht in einem einschränkenden Sinn verstanden werden sollen. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 einen Vergleich von Gaschromatogrammen zur Verdeutlichung des Effekts bei erfindungsgemäßer Verwendung des Zinkderivats einer N-Acylaminosäure gegenüber einer geruchsintensiven stickstoffhaltigen Verbindung; und
- 2 einen Vergleich von Gaschromatogrammen zur Verdeutlichung des Effekts bei erfindungsgemäßer Verwendung des Zinkderivats einer N-Acylaminosäure gegenüber einer geruchsintensiven schwefelhaltigen Verbindung.

Beispiel 1: Herstellung von Zink-Oleovlsarkosin ohne Lösungsmittel
In einer geeigneten Rührapparatur wird 2 mol Oleoylsarkosin (M = 353,54 g/mol) bei Raumtemperatur vorgelegt und unter Rühren langsam 1 mol Zinkoxid (M = 81,39 g/mol) eingestreut. Das Molverhältnis von Zinkoxid : Oleoylsarkosin entspricht somit 1:2.
Das Rühren wird unter Temperaturerhöhung bis zu einer maximalen Temperatur von 90 °C fortgesetzt, vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 80 °C, bis das Zinkoxid vollständig, oder im Wesentlichen vollständig, in Lösung gegangen ist. Die Säurezahl der Mischung wird überwacht. Die Reaktion ist abgeschlossen, wenn die Säurezahl konstant bleibt.
Je nach Qualität des verwendeten Zinkoxides kann es zur Bildung eines geringen Anteils an unlöslichen Stoffen kommen, die abfiltriert werden.
Das erhaltene Endprodukt ist eine hochviskose, gelbliche bis gelb-orangene Flüssigkeit.
Beispiel 2: Herstellung von Zink-Oleovlsarkosin ohne Lösungsmittel
Die Herstellung erfolgt wie in Beispiel 1 angegeben. Jedoch wird eine reduzierte Menge von 0,5 mol Zinkoxid verwendet. Dies entspricht einem Molverhältnis Zinkoxid : Oleoylsarkosin von 1:4.
Auf diese Weise wird ein niedriger viskoses Endprodukt erhalten, welches unter Verwendung einer Pumpe noch transportiert werden kann.
Beispiel 3: Herstellung von Zink-Oleovlsarkosin in Lösungsmittel
In einer geeigneten Rührapparatur werden 2 mol Oleoylsarkosin (M = 353,54 g/mol) bei Raumtemperatur vorgelegt und mit einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise einem Mineralöl oder einem Triglycerid versetzt. Es wird eine homogene Mischung erhalten, in der das Oleoylsarkosin vollständig gelöst ist. Die verwendete Menge an Lösungsmittel richtet sich nach der gewünschten Endanwendung.
Unter Rühren wird langsam 1 mol Zinkoxid (M = 81,39 g/mol) eingestreut. Das Rühren wird unter Temperaturerhöhung bis zu einer maximalen Temperatur von 90 °C fortgesetzt, vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 80 °C, bis das Zinkoxid vollständig, oder im Wesentlichen vollständig, in Lösung gegangen ist. Die Säurezahl der Mischung wird überwacht. Die Reaktion ist abgeschlossen, wenn die Säurezahl konstant bleibt.
Beispiel 4: Herstellung einer Zink-Oleovlsarkosin enthaltenden Emulsion
In einer geeigneten Rührapparatur wird 1 kg Zink-Oleoylsarkosin vorgelegt. Das Zink-Oleolysarkosin wurde gemäß Beispiel 2 mit einem Molverhältnis von 0,5 mol Zinkverbindung zu 2 mol Oleoylsarkosin hergestellt, entsprechend einem Molverhältnis Zink : Oleoylsarkosin von 1:4.
Unter Rühren werden 4 kg demineralisiertes Wasser zugegeben. Die trübe Dispersion wird anschließend mit 100 g 50%iger wässriger Natronlauge versetzt.
Das Produkt wird so lange gerührt, bis eine opale, leicht gelbliche Emulsion entstanden ist.
Beispiel 5: Zink-Oleovlsarkosin als Additiv in einem Fettungsmittel für Leder In einer geeigneten Rührapparatur werden 900 g eines synthetischen Fettungsmittels für Leder vorgelegt. Beispielhafte Fettungsmittel sind unter den Handelsnamen Lipsol, Neopristol und Perfectol von Schill + Seilacher erhältlich.
Dem Fettungsmittel werden unter Rühren 100 g Zink-Oleoylsarkosin zugefügt. Das Zink-Oleoylsarkosin wurde gemäß Beispiel 1 mit einem Molverhältnis von Zinkverbindung zu Oleoylsarkosin von 1:2 hergestellt.
Das Produkt wird bis zur Bildung einer uniformen Emulsion gerührt.
Beispiel 6: Verwendung von Zink-Oleovlsarkosin in einem Fettungsmittel für Leder
Das mit Zink-Oleoylsarkosin versetzte Fettungsmittel für Leder aus Beispiel 5 wird in einer Konzentration von 5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Falzgewicht des Leders, in einer Flotte von 50 bis 150 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Falzgewicht, eingesetzt.
Die Flotte mit dem Lederfettungsmittel wird in einem geeigneten Gerbfass auf 30 bis 60°C temperiert. Das Fass wird bis zur optimalen Auszehrung der Fettungsflotte oder nach bestehenden Zeitvorgaben laufen gelassen, mindestens jedoch für 60 Minuten.
Der pH-Wert der Flotte wird während des Prozesses überwacht und sollte zwischen 5 bis 6,5 liegen.
Anschließend wird das Leder weiterverarbeitet, wie im Stand der Technik bekannt.
Das so erhaltene Leder wurde nach VDA-Norm 270 für den Automobil-Innenraum von fachkundigen Prüfern getestet. Dabei ergab sich wiederholt eine signifikante Geruchsminderung im Vergleich zu einem unbehandelten Leder.
Beispiel 7: Verwendung von Zink-Oleovlsarkosin zur Geruchsreduzierung von Skatol
Es wurde eine Testlösung durch Lösen von Skatol (3-Methylindol, stickstoffhaltig) in Wasser hergestellt.
Anschließend wurde eine Probe der Testlösung in einem Headspace-Gläschen verdampft und mittels gekoppelter Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) analysiert. Als Probenvolumen wurde ein Volumen von 100 µL gewählt.
Für eine erste Vergleichsprobe wurde eine Probe der Testlösung im Molverhältnis 1:5 mit dem erfindungsgemäßen Zink-Oleoylsarkosin versetzt und die Analyse mittels GC-MS bei gleichem Probenvolumen wiederholt.
Für eine zweite Vergleichsprobe wurde eine Probe der Testlösung im Molverhältnis 1:20 mit dem erfindungsgemäßen Zink-Oleoylsarkosin versetzt und die Analyse mittel GC-MS bei gleichem Probenvolumen wiederholt.
In 1 ist ein Vergleich der Gaschromatogramme der Probe sowie der beiden Vergleichsproben gezeigt. Anhand der Reduzierung der Peak-Flächen wird ersichtlich, dass bei erfindungsgemäßer Verwendung des N-Oleoylsarkosins der Anteil an freiem Skatol deutlich absinkt. Somit wird eine effektive Reduktion des Anteils an geruchsintensiver Substanz erzielt.
Beispiel 8: Verwendung von Zink-Oleovlsarkosin zur Geruchsreduzierung von Thiophen
Es wurde eine Testlösung durch Lösen von Tetrahydrothiophen (schwefelhaltig) in Wasser hergestellt.
Anschließend wurde eine Probe der Testlösung in einem Headspace-Gläschen verdampft und mittels gekoppelter Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) analysiert. Als Probenvolumen wurde ein Volumen von 100 µL gewählt.
Für eine Vergleichsprobe wurde eine Probe der Testlösung im Molverhältnis 1:10 mit dem erfindungsgemäßen Zink-Oleoylsarkosin versetzt und die Analyse mittel GC-MS bei gleichem Probenvolumen wiederholt.
In 2 ist ein Vergleich der Gaschromatogramme der Probe sowie der Vergleichsprobe gezeigt. Anhand der Reduzierung der Peak-Fläche wird ersichtlich, dass bei erfindungsgemäßer Verwendung des N-Oleoylsarkosins der Anteil an freiem Thiophen deutlich absinkt. Somit wird eine effektive Reduktion des Anteils an geruchsintensiver Substanz erzielt.

Claims

Verwendung des Zinkderivats einer N-Acylaminosäure zur Geruchsreduzierung und/oder Geruchsabsorption.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zinkderivat der N-Acylaminosäure erhältlich ist durch a) Dispergieren einer Zinkverbindung, bevorzugt von Zinkoxid, in der N-Acylaminosäure; und b) Umsetzen der Dispersion aus der Zinkverbindung und der N-Acylaminosäure unter Bildung des Zinkderivats der N-Acylaminosäure.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die N-Acylaminosäure von einer Alpha-Aminosäure abgeleitet ist, bevorzugt von einer aliphatischen Aminosäure, einer aromatischen Aminosäure, einer sauren Aminosäure oder einer basischen Aminosäure, weiter bevorzugt von Glycin, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Glutaminsäure, Sarkosin, Asparaginsäure, Arginin, Lysin oder Histidin, besonders bevorzugt von Sarkosin oder Glycin, sowie von Kombinationen der Alpha-Aminosäuren.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Acylrest der N-Acylaminosäure von einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist, bevorzugt von Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Undecylensäure, Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Margaroleinsäure, Ricinolsäure und Ölsäure, besonders bevorzugt von Ölsäure.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zinkderivat der N-Acylaminosäure direkt oder als Lösung oder Dispersion in einem polaren oder unpolaren Lösungsmittel, insbesondere als Lösung, Emulsion oder Aerosol, zu einem Produkt zugesetzt oder auf ein Material aufgetragen wird.
Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel aus der aus Wasser, kurzkettigen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Glykolen, Glykolethern, natürlichen und synthetischen Ölen, Mineralölen, Paraffinen, natürlichen und synthetischen Fetten, Triglyceriden und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Zinkderivats einer N-Acylaminosäure, umfassend die folgenden Schritte: a) Dispergieren einer Zinkverbindung in der N-Acylaminosäure; und b) Umsetzen der Dispersion aus Zinkverbindung und N-Acylaminosäure unter Bildung des Zinkderivats der N-Acylaminosäure.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinkverbindung und die N-Acylaminosäure in einem Molverhältnis von 1:2 bis 1:4 eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinkverbindung Zinkoxid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die N-Acylaminosäure vor dem Dispergieren der Zinkverbindung in einem Lösungsmittel vordispergiert wird, insbesondere in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus kurzkettigen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Glykolen, Glykolethern, natürlichen und synthetischen Ölen, Mineralölen, Paraffinen, natürlichen und synthetischen Fetten, Triglyceriden und Mischungen davon.
Fettungsmittel für Leder, das mindestens ein Fett sowie ein Zinkderivat einer N-Acylaminosäure als geruchsreduzierendes Mittel enthält, wobei das Zinkderivat bevorzugt erhältlich ist durch a) Dispergieren einer Zinkverbindung, bevorzugt von Zinkoxid, in der N-Acylaminosäure; und b) Umsetzen der Dispersion aus der Zinkverbindung und der N-Acylaminosäure unter Bildung des Zinkderivats der N-Acylaminosäure.