DE19548068C1 - Process for the production of light colored, low viscosity surfactant concentrates - Google Patents
Process for the production of light colored, low viscosity surfactant concentratesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hellfarbiger, niedrigviskoser Tensidkonzentrate durch Vermischen von Zuckertensiden und Betainen in der Gelphase.The invention relates to a method for producing light-colored, low-viscosity surfactant concentrates by mixing sugar surfactants and betaines in the gel phase.
Alkyloligoglykoside, insbesondere Alkyloligoglucoside, stellen nichtionische Tenside dar, die infolge ih rer ausgezeichneten Detergenseigenschaften und hohen ökotoxikologischen Verträglichkeit zuneh mend an Bedeutung gewinnen. Herstellung und Verwendung dieser Stoffe sind gerade in letzter Zeit in einer Reihe von Übersichtsartikeln dargestellt worden, von denen stellvertretend die Veröffentlichungen von H.Hensen in Skin Care Forum, 1, (Okt.1992), D.Balzer und N.Ripke in Seifen-Öle-Fette-Wachse 118, 894 (1992) und B.Brancq in Seifen- Öle-Fette-Wachse 118, 905 (1992) genannt werden sollen. Ähnlich vorteilhafte Eigen-schaften sind von einer zweiten Gruppe von Zuckertensiden, den Fettsäure- N-alkylpolyhydroxyalkylamiden, insbesondere den Fettsäure-N-alkylglucamiden, bekannt.Alkyl oligoglycosides, especially alkyl oligoglucosides, are nonionic surfactants which, owing to their excellent detergent properties and high ecotoxicological compatibility gaining importance. Manufacture and use of these fabrics have been in lately a number of review articles have been presented, of which the publications are representative by H.Hensen in Skin Care Forum, 1, (Oct. 1992), D.Balzer and N.Ripke in Soap-Oil-Fat-Waxes 118, 894 (1992) and B.Brancq in soap-oil-fat waxes 118, 905 (1992). Similarly advantageous properties of a second group of sugar surfactants, the fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides, in particular the fatty acid-N-alkylglucamides, are known.
In mancher Hinsicht ist der Einsatz von Zuckertensiden jedoch mit Problemen behaftet. So lassen sich beispielsweise keine pumpfähigen wäßrigen Konzentrate mit einem Feststoffgehalt oberhalb von 40 Gew.-% herstellen, ohne daß es im Zuge der Aufkonzentrierung zu einer partiellen Zersetzung der Zuckerkomponente kommt. Diese Eigenschaft haben die Glykoside und Glucamide übrigens mit den meisten anionischen Tensiden gemeinsam, die oberhalb eines Aktivsubstanzgehaltes von etwa 35 Gew.-% eine zähflüssige Gelphase bilden. Die Zuckertenside zeigen ferner die Tendenz, im Laufe einer Lagerung bei niedrigen Temperaturen zu kristallisieren, was ihre weitere Verwendung signifikant erschwert.In some ways, however, the use of sugar surfactants is problematic. So you can for example, no pumpable aqueous concentrates with a solids content above 40 Manufacture wt .-%, without it in the course of the concentration to a partial decomposition of the Sugar component is coming. The glycosides and glucamides have this property with the common to most anionic surfactants which are above an active substance content of about 35 % By weight form a viscous gel phase. The sugar surfactants also show a tendency in the course storage at low temperatures crystallize, making their further use significant difficult.
Die gemeinsame Verwendung von Zuckertensiden der genannten Typen zusammen mit amphoteren bzw. zwitterionischen Tensiden vom Betaintyp in oberflächenaktiven Mitteln ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. The common use of sugar surfactants of the types mentioned together with amphoteric or zwitterionic surfactants of the betaine type in surface-active agents is from the prior art Technology basically known.
Erstmalig offenbart werden Mischungen von - allerdings kurzkettigen - Alkylglucosiden und Alkylamido betainen bzw. lmidazoliniumbetainen in einem Aufsatz von G.Proserpio et al. in Rivista Italiana 56 567 (1974). In der EP-A 0 075 994 (Procter & Gamble) werden Kombinationen von Alkylglucosiden mit Aminoxiden, ungesättigten Seifen, wasserlöslichen Buildern und ausgewählten Aniontensiden offenbart. Die Mischungen können ferner amphotere Tenside, beispielsweise Betaine vom Typ des 6-(- N-dodecylbenzyl-N, N-dimethyl-ammonium)hexanoats enthalten. Aus der US 4,668,422 (Henkel Corp.) sind Flüssigseifen und Schaumbäder mit einem Gehalt an Alkylglucosiden, Betainen und Aminoxiden bekannt. Gegenstand der EP-A 0 250 181 (Helene Curtis) sind Flüssigwaschmittel, enthaltend Alkyl glucoside, anionische Tenside und ausgewählte amphotere Tenside mit Betainstruktur. In der EP-A 0 341 071 (Unilever) werden Tensidkombinationen offenbart, enthaltend Alkylglucoside, Alkylsulfate, Be taine und/oder Aminoxide und gegebenenfalls Alkanolamide. Manuelle Geschirrspülmittel, enthaltend Alkylglucoside, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate und Betaine sind aus den Schriften EP-A 0 513 138, DE-A1 42 34 487 und DE-A1 43 11 114 (alle Henkel) bekannt. In der EP-A 0 453 238 (Uni lever) werden milde Shampoos auf Basis von Alkylglucosiden, anionischen Tensiden und Betainen be schrieben. Die EP-A 0 508 507 (Berol Nobel) betrifft schließlich Flüssigwaschmittel mit einem Gehalt an Alkylglucosiden, an ionischen Tensiden und ausgewählten amphoteren Tensiden mit Betainstruktur. Alle diese Druckschriften haben jedoch verdünnte wäßrige Tensidgemische oder Mittel und keine Konzen trate zum Gegenstand. Schließlich werden in der Japanischen Offenlegungsschrift JP-A2 Hei 02/187 499 Reinigungsmittel vorgeschlagen, die Alkylpolyglucoside und Betaine enthalten.Mixtures of - albeit short-chain - alkyl glucosides and alkyl amido are disclosed for the first time betainen or imidazolinium betainen in an article by G.Proserpio et al. at Rivista Italiana 56 567 (1974). In EP-A 0 075 994 (Procter & Gamble) combinations of alkyl glucosides with Amine oxides, unsaturated soaps, water-soluble builders and selected anionic surfactants disclosed. The mixtures can also contain amphoteric surfactants, for example betaines of the 6 - (- N-dodecylbenzyl-N, N-dimethyl-ammonium) contain hexanoate. From US 4,668,422 (Henkel Corp.) are liquid soaps and bubble baths containing alkyl glucosides, betaines and amine oxides known. EP-A 0 250 181 (Helene Curtis) relates to liquid detergents containing alkyl glucoside, anionic surfactants and selected amphoteric surfactants with betaine structure. In EP-A 0 341 071 (Unilever) surfactant combinations are disclosed, containing alkyl glucosides, alkyl sulfates, Be taine and / or amine oxides and optionally alkanolamides. Containing manual dishwashing detergents Alkyl glucosides, fatty alcohol sulfates, fatty alcohol ether sulfates and betaines are from EP-A 0 513 138, DE-A1 42 34 487 and DE-A1 43 11 114 (all handles) are known. In EP-A 0 453 238 (Uni lever) mild shampoos based on alkyl glucosides, anionic surfactants and betaines wrote. Finally, EP-A 0 508 507 (Berol Nobel) relates to liquid detergents containing Alkyl glucosides, on ionic surfactants and selected amphoteric surfactants with betaine structure. All however, these documents have dilute aqueous surfactant mixtures or agents and no concentrations came to the object. Finally, Japanese Patent Application Laid-Open JP-A2 Hei 02/187 499 detergents suggested that contain alkyl polyglucosides and betaines.
Auch die Verwendung der Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide ist Gegenstand einer Vielzahl von Veröffentlichungen. Aus der Europäischen Patentanmeldung EP-A1 0 285 768 (Hüls) ist beispielsweise ihr Einsatz als Verdickungsmittel bekannt. In der Französischen Offenlegungsschrift FR-A1 580 491 (Henkel) werden wäßrige Detergensgemische auf Basis von Sulfaten und/oder Sulfonaten, Niotensiden und gegebenenfalls Seifen beschrieben, die Fettsäure-N-alkylglucamide als Schaumregulatoren enthalten. Mischungen von kurz- und längerkettigen Glucamiden werden in der Deutschen Patentschrift DE-C1 44 00 632 (Henkel) beschrieben. In der Deutschen Offenlegungsschrift DE-A1 43 09 567 (Henkel) wird ferner über den Einsatz von Glucamiden mit längeren Alkylresten als Pseudoceramide in Hautpflegemitteln sowie über Kombinationen von Glucamiden mit Proteinhydrolysaten und kationischen Tensiden in Haarpfiegeprodukten berichtet.The use of the fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides is also the subject of a large number of Publications. For example, from European patent application EP-A1 0 285 768 (Huls) known as thickeners. In French patent application FR-A1 580 491 (Henkel) are aqueous detergent mixtures based on sulfates and / or sulfonates, nonionic surfactants and optionally described soaps, the fatty acid N-alkylglucamides as foam regulators contain. Mixtures of short and long chain glucamides are described in the German patent DE-C1 44 00 632 (Henkel). In German Offenlegungsschrift DE-A1 43 09 567 (Henkel) is also concerned with the use of glucamides with longer alkyl residues than pseudoceramides in Skin care products and combinations of glucamides with protein hydrolyzates and cationic Surfactants in hair care products have been reported.
Gegenstand der Internationalen Patentanmeldungen WO 92/06153; WO 92/06156; WO 92/06157; WO 92/06158; WO 92/06159 und WO 92/06160 (Procter & Gamble) sind Mischungen von Fettsäure-N- alkylglucamiden mit an ionischen Tensiden, Tensiden mit Sulfat- und/oder Sulfonatstruktur, Ether carbonsauren, Ethersulfaten, Methylestersulfonaten und nichtionischen Tensiden. Die Verwendung dieser Stoffe in den unterschiedlichsten Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln wird in den Internatio nalen Patentanmeldungen WO 92/06152; WO 92/06154; WO 92/06155; WO 92/06161; WO 92/06162; WO 92/06164; WO 92/06170; WO 92/06171 und WO 92/06172 (Procter & Gamble) beschrieben.Subject of the international patent applications WO 92/06153; WO 92/06156; WO 92/06157; WHERE 92/06158; WO 92/06159 and WO 92/06160 (Procter & Gamble) are mixtures of fatty acid N- alkyl glucamides with ionic surfactants, surfactants with sulfate and / or sulfonate structure, ethers carboxylic acids, ether sulfates, methyl ester sulfonates and nonionic surfactants. The usage These substances in a wide variety of detergents, dishwashing detergents and cleaning agents are used in the internatio nalen patent applications WO 92/06152; WO 92/06154; WO 92/06155; WO 92/06161; WO 92/06162; WO 92/06164; WO 92/06170; WO 92/06171 and WO 92/06172 (Procter & Gamble).
Im Markt besteht ein Bedürfnis nach konzentrierten Tensidmischungen auf Basis von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucosiden, die bei einem Feststoffgehalt oberhalb von 30 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 40 bis 60 Gew.-% fließ- und pumpfähig sind sowie eine signifikant verminderte Kristallisationsnei gung, d. h. eine verbesserte Lagerstabilität aufweisen. Da derartige Tensidcompounds überwiegend in Handgeschirrspülmitteln und Haarshampoos Verwendung finden, ist die hautkosmetische bzw. derma tologische Verträglichkeit ebenfalls überaus wichtig.There is a need in the market for concentrated surfactant mixtures based on alkyl and / or Alkenyl oligoglucosides, which have a solids content above 30% by weight and preferably of about 40 to 60 wt .-% are flowable and pumpable and a significantly reduced crystallization gung, d. H. have improved storage stability. Since such surfactant compounds predominantly in Hand dishwashing detergents and hair shampoos are used for skin cosmetics or derma Tological tolerance is also extremely important.
Die Tensidkonzentrate stellen für Hersteller und Anwender eine besonders vorteilhafte Handelsform dar, da sie hinsichtlich ihres Wassergehaltes minimiert worden sind und somit geringere Kosten bei Transport und Lagerung verursachen. Gleichwohl ist erwünscht, daß die Tensidkonzentrate bei Einsatz in den Endformulierungen, die naturgemäß stark verdünnt sind und einen Feststoffgehalt von 20 bis 30 Gew.-% aufweisen, eine ausreichend hohe Viskosität aufweisen bzw. sich problemlos unter Einsatz bekannter Zusatzstoffe verdicken lassen.The surfactant concentrates represent a particularly advantageous form of trade for manufacturers and users because they have been minimized in terms of their water content and thus lower costs Cause transport and storage. Nevertheless, it is desirable that the surfactant concentrates be used in the final formulations, which are naturally highly diluted and have a solids content of 20 to 30 % By weight, have a sufficiently high viscosity or can be used without problems allow known additives to thicken.
Die komplexe Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, hellfarbige, pumpfähige wäßrige Tensidkonzentrate mit guter hautkosmetischer Verträglichkeit auf Basis von Alkylglykosiden bzw. Fettsäureglucamiden und Betainen zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine hohe Lagerstabilität auszeichnen, eine Viskosität nach Brookfield von maximal 10.000 mPas sowie einen Feststoffgehalt von 40 bis 60 Gew.-% aufweisen.The complex object of the invention has therefore been to produce light-colored, pumpable aqueous Surfactant concentrates with good skin cosmetic tolerance based on alkyl glycosides or To provide fatty acid glucamides and betaines, which are characterized by high storage stability distinguish, a viscosity according to Brookfield of maximum 10,000 mPas and a solids content have from 40 to 60 wt .-%.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hellfarbigen, niedrigviskosen Tensid konzentraten mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 60 Gew.-%, bei dem manThe invention relates to a process for the preparation of light-colored, low-viscosity surfactant concentrates with a solids content of 40 to 60 wt .-%, in which one
- (a1) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/oder(a1) alkyl and / or alkenyl oligoglycosides and / or
- (a2) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide und(a2) fatty acid N-alkyl polyhydroxyalkylamides and
- (b) Betaintenside(b) Betaine surfactants
im Gewichtsverhältnis a : b von 90 : 10 bis 10 : 90 vermischt, mit der Maßgabe, daß die konzentrierten Einsatzstoffe in der Gelphase vorliegen. mixed in the weight ratio a: b from 90: 10 to 10: 90, with the proviso that the concentrated Feedstocks are present in the gel phase.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß es für die Herstellung der gewünschten Konzentrate nicht erforderlich ist, von niedrigviskosen, d. h. verdünnten wäßrigen Einsatzstoffen auszugehen und diese nachträglich aufzukonzentrieren. Vielmehr wurde gefunden, daß sich beim Vermischen von kon zentrierten Einsatzstoffen, die sich in der Gelphase befinden und somit selbst nicht niedrigviskos sind, Produkte ergeben, die ihrerseits niedrigviskos, hellfarbig und lagerstabil sind.Surprisingly, it was found that it was not necessary for the production of the desired concentrates is required of low viscosity, d. H. dilute aqueous feedstocks and this to concentrate later. Rather, it was found that when con centered feedstocks that are in the gel phase and are therefore not low-viscosity themselves, Products that are low viscosity, light colored and stable in storage.
Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte nichtionische Tenside dar, die der Formel (I) folgen,Alkyl and alkenyl oligoglycosides are known nonionic surfactants which follow the formula (I)
R¹O-[G]p (I)R¹O- [G] p (I)
in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie können nach den ein schlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1-0 301 298 und WO 90/03977 verwiesen. Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoff atomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside. Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (1) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomeri sierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl und/oder Alkenyloligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbe sondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.in the R¹ for an alkyl and / or alkenyl radical having 4 to 22 carbon atoms, G for a sugar radical with 5 or 6 carbon atoms and p represents numbers from 1 to 10. You can go to the one relevant methods of preparative organic chemistry can be obtained. Representing that For extensive literature, see EP-A1-0 301 298 and WO 90/03977. The Alkyl and / or alkenyl oligoglycosides can differ from aldoses or ketoses with 5 or 6 carbon atoms, preferably derived from glucose. The preferred alkyl and / or alkenyl oligoglycosides are thus alkyl and / or alkenyl oligoglucosides. The index number p in the general formula (1) gives the degree of oligomerization (DP degree), d. H. the distribution of mono- and oligoglycosides and stands for a number between 1 and 10. While p must always be an integer in a given connection and here can assume the values p = 1 to 6, the value p is for a certain one Alkyl oligoglycoside is an analytically calculated value, usually a fraction represents. Alkyl and / or alkenyl oligoglycosides with a medium oligomer are preferred Degree of p from 1.1 to 3.0 used. From an application point of view, these are alkyl and / or alkenyl oligoglycosides preferred, the degree of oligomerization of which is less than 1.7 and in particular is in particular between 1.2 and 1.4.
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinal kohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hy drierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen′schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge C₈- C₁₀ (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C₈-C₁₈-Kokosfett alkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C₁₂-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer C9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol, Brassidylalkohol sowie deren tech nische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligo glucoside auf Basis von gehärtetem C12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.The alkyl or alkenyl radical R 1 can be derived from primary alcohols having 4 to 11, preferably 8 to 10, carbon atoms. Typical examples are butanol, capro alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol and undecyl alcohol and their technical mixtures, such as those obtained in the hydrogenation of technical fatty acid methyl esters or in the course of the hydrogenation of aldehydes from Roelen's oxosynthesis. Alkyl oligoglucosides of the chain length C₈- C₁₀ (DP = 1 to 3) are preferred, which occur as a preliminary in the distillative separation of technical C₈-C₁₈ coconut oil alcohol and can be contaminated with a proportion of less than 6% by weight of C₁₂ alcohol and alkyl oligoglucosides based on technical C 9/11 oxo alcohols (DP = 1 to 3). The alkyl or alkenyl radical R 1 can also be derived from primary alcohols having 12 to 22, preferably 12 to 14, carbon atoms. Typical examples are lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol, brassidyl alcohol and their technical mixtures described above, which can be obtained as described above. Alkyl oligo glucosides based on hardened C 12/14 coconut alcohol with a DP of 1 to 3 are preferred.
Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen nichtionische Tenside dar, die der Formel (II) folgen,Fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are nonionic surfactants which follow the formula (II)
in der R²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R³ für einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Poly hydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung sei auf die US-Patentschriften US 1,985,424, US 2,016,962 und US 2,703,798 sowie die Internationale Patentanmeldung WO 92/06984 verwiesen. Eine Übersicht zu diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens. Surf. Det. 25, 8 (1988). Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide von reduzie renden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen daher Fettsäu re-N-alkylglucamide dar, wie sie durch die Formel (III) wiedergegeben werden:in the R²CO for an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R³ for an alkyl or Hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms and [Z] for a linear or branched poly hydroxyalkyl radical having 3 to 12 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups. Both Fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are known substances that are commonly known by reductive amination of a reducing sugar with an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride can be obtained. With regard to the processes for their production, reference is made to the US patents US 1,985,424, US 2,016,962 and US 2,703,798 and the international patent application WO 92/06984. An overview of this topic by H. Kelkenberg can be found in Tens. Surf. Det. 25, 8 (1988). The fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are preferably derived from reduie sugar with 5 or 6 carbon atoms, especially from glucose. The preferred Fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are therefore fatty acid re-N-alkylglucamides as represented by the formula (III) are represented:
Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide Glucamide der Formel (Ill) einge setzt, in der R³ für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe steht und R²CO für den Acylrest der Capron säure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearin säure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure oder Erucasäure bzw. derer technischer Mischungen steht. Besonders bevorzugt sind Fettsäure-N-alkylglucamide der Formel (Ill), die durch reduktive Aminierung von Glu cose mit Methylamin und anschließende Acylierung mit Laurinsäure oder C12/14-Kokosfettsäure bzw. einem entsprechenden Derivat erhalten werden. Weiterhin können sich die Polyhydroxyalkylamide auch von Maltose und Palatinose ableiten.Preferred fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are glucamides of the formula (III) in which R³ is hydrogen or an alkyl group and R²CO is the acyl radical of capric acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, Isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachic acid, gadoleic acid, behenic acid or erucic acid or their technical mixtures. Fatty acid N-alkylglucamides of the formula (III) which are obtained by reductive amination of glucose with methylamine and subsequent acylation with lauric acid or C 12/14 coconut fatty acid or a corresponding derivative are particularly preferred. Furthermore, the polyhydroxyalkylamides can also be derived from maltose and palatinose.
Betaine stellen bekannte Tenside dar, die überwiegend durch Carboxyalkylierung, vorzugsweise Carboxymethylierung von aminischen Verbindungen hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Ausgangsstoffe mit Halogencarbonsäuren oder deren Salzen, insbesondere mit Natriumchloracetat kondensiert, wobei pro Mol Betain ein Mol Salz gebildet wird. Ferner ist auch die Anlagerung von ungesättigten Carbonsäuren wie beispielsweise Acrylsäure möglich. Zur Nomenklatur und insbeson dere zur Unterscheidung zwischen Betainen und "echten" Amphotensiden sei auf den Beitrag von U.Ploog in Seifen-Öle-Fette-Wachse, 198, 373 (1982) verwiesen. Weitere Übersichten zu diesem Thema finden sich beispielsweise von A.O′Lennick et al. in HAPPI, Nov. 70 (1986), S.Holzman et al. in Tens. Det. 23, 309 (1986), R.Bilbo et al. in Soap Cosm. Chem. Spec. Apr. 46 (1990) und P.Ellis et al. in Euro Cosm. 1,14 (1994). Beispiele für geeignete Betaine stellen die Carboxyalkylierungsprodukte von sekundären und insbesondere tertiären Aminen dar, die der Formel (IV) folgen,Betaines are known surfactants, which are predominantly by carboxyalkylation, preferably Carboxymethylation of amine compounds are produced. Preferably the Starting materials with halogen carboxylic acids or their salts, especially with sodium chloroacetate condensed, forming one mole of salt per mole of betaine. The addition of unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid possible. To the nomenclature and in particular the distinction between betaines and "real" amphoteric surfactants is based on the contribution of U.Ploog in Seifen-Öle-Fette-Wwachs, 198, 373 (1982). Further overviews of this Topic can be found for example by A.O′Lennick et al. in HAPPI, Nov. 70 (1986), S. Holzman et al. in Tens. Det. 23: 309 (1986), R.Bilbo et al. in Soap Cosm. Chem. Spec. Apr. 46 (1990) and P.Ellis et al. in Euro Cosm. 1.14 (1994). Examples of suitable betaines are the carboxyalkylation products of secondary and especially tertiary amines, which follow the formula (IV),
in der R⁴ für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁵ für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R⁶ für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, n für Zahlen von 1 bis 6 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht. Typische Beispiele sind die Carboxymethylierungsprodukte von Hexylmethylamin, Hexyld imethylamin, Octyldimethylamin, Decyldimethylamin, Dodecylmethylamin, Dodecyldimethylamin, Dodecylethylmethylamin, C12/14-Kokos alkyldimethylamin, Myristyldimethylamin, Cetyld imethylamin, Stearyldimethylamin, Stearylethylmethyl amin, Oleyld imethylamin, C16/18-Talgalkyldimethylamin sowie deren technische Gemische. Weiterhin kommen auch Carboxyalkylierungsprodukte von Amidoaminen in Betracht, die der Formel (V) folgen,in the R⁴ for alkyl and / or alkenyl radicals with 6 to 22 carbon atoms, R⁵ for hydrogen or alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, R⁶ for alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, n for numbers from 1 to 6 and X for an alkali and / or alkaline earth metal or ammonium. Typical examples are the carboxymethylation products of hexylmethylamine, Hexyld imethylamin, octyldimethylamine, decyldimethylamine, dodecylmethylamine, dodecyldimethylamine, Dodecylethylmethylamin, C alkyldimethylamine myristyldimethylamine Cetyld imethylamin, stearyldimethylamine, and coconut amine 12/14, Stearylethylmethyl, imethylamin Oleyld, C 16/18 tallow alkyl dimethylamine and technical mixtures. Carboxyalkylation products of amidoamines which follow the formula (V) are also suitable,
in der R⁷CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppel bindungen, m für Zahlen von 1 bis 3 steht und R⁵, R⁶, n und X die oben angegebenen Bedeutungen haben. Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, namentlich Capronsäure, Caprylsäure, Capnnsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palm oleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolen säure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadolein-säure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Gemische, mit N,N-Dimethylaminoethylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N,N-Diethyl aminoethylamin und N,N-Di-ethylaminopropylamin, die mit Natriumchloracetat kondensiert werden. Be vorzugt ist der Einsatz eines Kondensationsproduktes von C8/18-Kokosfettsäure-N,N-dimethylamino propylamid mit Natriumchloracetat. Weiterhin kommen als geeignete Ausgangsstoffe für die im Sinne der Erfindung einzusetzenden Betaine auch Imidazoline in Betracht, die der Formel (VI) folgen,in which R⁷CO represents an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms and 0 or 1 to 3 double bonds, m represents numbers from 1 to 3 and R⁵, R⁶, n and X have the meanings given above. Typical examples are reaction products of fatty acids with 6 to 22 carbon atoms, namely caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palm oleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, gadoleic acid, arachinic acid , Behenic acid and erucic acid and their technical mixtures, with N, N-dimethylaminoethylamine, N, N-dimethylaminopropylamine, N, N-diethylaminoethylamine and N, N-di-ethylaminopropylamine, which are condensed with sodium chloroacetate. Be preferred is the use of a condensation product of C 8/18 coconut fatty acid N, N-dimethylamino propylamide with sodium chloroacetate. Furthermore, suitable starting materials for the betaines to be used in accordance with the invention are also imidazolines which follow the formula (VI)
in der R⁸ für einen Alkylrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen, R⁹ für eine Hydroxylgruppe, einen OCOR⁸- oder NHCOR⁸-Rest und m für 2 oder 3 steht. Auch bei diesen Substanzen handelt es sich um bekannte Stoffe, die beispielsweise durch cyclisierende Kondensation von 1 oder 2 Mol Fettsäure mit mehrwerti gen Aminen wie beispielsweise Aminoethylethanolamin (AEEA) oder Diethylentriamin erhalten werden können. Die entsprechenden Carboxyalkylierungsprodukte stellen Gemische unterschiedlicher offen kettiger Betaine dar. Typische Beispiele sind Kondensationsprodukte der oben genannten Fettsäuren mit AEEA, vorzugsweise Imidazoline auf Basis von Laurinsäure oder wiederum C12/14-Kokosfettsäure, die anschließend mit Natriumchloracetat betainisiert werden.in which R⁸ is an alkyl radical having 5 to 21 carbon atoms, R⁹ is a hydroxyl group, an OCOR⁸ or NHCOR⁸ radical and m is 2 or 3. These substances are also known substances which can be obtained, for example, by cyclizing condensation of 1 or 2 moles of fatty acid with polyvalent amines such as, for example, aminoethylethanolamine (AEEA) or diethylenetriamine. The corresponding carboxyalkylation products are mixtures of different open-chain betaines. Typical examples are condensation products of the above-mentioned fatty acids with AEEA, preferably imidazolines based on lauric acid or again C 12/14 coconut fatty acid, which are subsequently betainized with sodium chloroacetate.
Zur Herstellung der Tensidkonzentrate geht man von hochkonzentrierten, in der Gelform vorliegenden wäßrigen Ausgangsstoffen aus. Das bedeutet, daß man die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/ oder die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide in Form wäßriger Gele mit einem Zuckertensidgehalt im Bereich von 45 bis 60 und vorzugsweise 45 bis 55 Gew.-% einsetzt. Die Betaintenside werden in der Regel mit einem nicht-wäßrigen Gehalt im Bereich von 45 bis 60, vorzugsweise 48 bis 54 Gew.-% und einem Betaingehalt im Bereich von 25 bis 40, vorzugsweise 28 bis 35 Gew.-% einsetzt. Die Herstellung der Tensidkonzentrate erfolgt auf rein mechanischem Wege durch Vermischen der gelförmigen Aus gangsstoffe, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur und starker Scherung. In einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung werden die Betaine in bekannter Weise, beispielsweise durch Umsetzung von geeigneten tertiären Aminen mit wäßriger Natrium-chloracetatlösung bei ca. 90°C umgesetzt und die rohen Betaine ohne Abkühlen mit den wäßrigen Glucosid- bzw. Glucamidpasten versetzt. Dabei wird die Betainisierung mit gerade der Menge an Wasser als Lösungsmittel durchgeführt, daß sich im Mischprodukt mit den Zuckertensiden der gewünschte Feststoffgehalt einstellt. In Summe bedeutet dies, daß die Betainisierung mit einer ungewöhnlich niedrigen Menge an Lösungsmittel durchgeführt werden kann.The preparation of the surfactant concentrates is based on highly concentrated gel form aqueous starting materials. This means that the alkyl and / or alkenyl oligoglycosides and / or the fatty acid N-alkyl polyhydroxyalkylamides in the form of aqueous gels with a sugar surfactant content in the range of 45 to 60 and preferably 45 to 55% by weight. The betaine surfactants are used in the Usually with a non-aqueous content in the range of 45 to 60, preferably 48 to 54 wt .-% and a betaine content in the range from 25 to 40, preferably 28 to 35,% by weight. The production the surfactant concentrates are made in a purely mechanical way by mixing the gel-like form materials, if necessary at elevated temperature and strong shear. In a preferred out The betaines are implemented in a known manner, for example by implementation of suitable tertiary amines with aqueous sodium chloroacetate solution at about 90 ° C and the crude betaines are mixed with the aqueous glucoside or glucamide pastes without cooling. Here the betainization is carried out with just the amount of water as a solvent that in the Mixing product with the sugar surfactants sets the desired solids content. In sum means this is that the betainization is carried out with an unusually low amount of solvent can be.
Zur Verbesserung der Fließfähigkeit kann man den Konzentrate geringe Mengen an Polyolen zusetzen, als da sind:To improve the flowability, small amounts of polyols can be added to the concentrates, than there are:
- - Glycerin;- glycerin;
- - Alkylenglycole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol;Alkylene glycols, such as, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol;
- - technische Oligoglyceringemische mit einem Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10, wie etwa technische Diglyceringemische mit einem Diglyceringehalt von 40 bis 50 Gew.-%;- Technical oligoglycerol mixtures with a degree of self-condensation of 1.5 to 10, such as technical diglycerol mixtures with a diglycerol content of 40 to 50% by weight;
- - Methyolverbindungen, wie insbesondere Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit;Methyl compounds, such as in particular trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, Pentaerythritol and dipentaerythritol;
- - Hydroxycarbonsäuren, wie beispielsweise Glycolsäure, Weinsäure und Citronensäure;- Hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, tartaric acid and citric acid;
- - Niedrigalkylglucoside, insbesondere solche, mit 1 bis 8 Kohlenstoffen im Alkylrest, wie beispiels weise Methyl- und Butylglucosid;- Lower alkyl glucosides, especially those with 1 to 8 carbons in the alkyl radical, such as wise methyl and butyl glucoside;
- - Zuckeralkohole mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Sorbit oder Mannit,Sugar alcohols with 5 to 12 carbon atoms, such as sorbitol or mannitol,
- - Zucker mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Glucose oder Saccharose;- Sugar with 5 to 12 carbon atoms, such as glucose or sucrose;
- - Aminozucker, wie beispielsweise Glucamin.- aminosugars, such as glucamine.
Vorzugsweise setzt man den Konzentraten 0,5 bis 5, insbesondere 1 bis 3 Gew.-% - bezogen auf die Konzentrate - Polyole und dabei insbesondere Glycerin zu. Als weitere Fließfähigkeitsverbesserer können die Tensidkonzentrate geringe Mengen, d. h. 0,5 bis 3 und vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% - bezogen auf die Konzentrate - freie Fettsäuren enthalten. Typische Beispiele sind Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Eruca säure sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen, bei der Reduktion von Aldehyden aus der Roelen′schen Oxosynthese oder der Dimerisierung von ungesättigten Fettsäuren anfallen. The concentrates are preferably used in amounts of 0.5 to 5, in particular 1 to 3,% by weight, based on the Concentrates - polyols, especially glycerin. As another fluidity improver the surfactant concentrates can contain small amounts, i.e. H. 0.5 to 3 and preferably 1 to 2% by weight - based on the concentrates - contain free fatty acids. Typical examples are caproic acid, Caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, lauric acid, isotridecanoic acid, myristic acid, Palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, Linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, arachic acid, gadoleic acid, behenic acid and eruca acid and their technical mixtures, the z. B. in the pressure splitting of natural fats and Oils in the reduction of aldehydes from Roelen's oxosynthesis or the dimerization of unsaturated fatty acids.
Die erfindungsgemäßen Tensidkonzentrate zeichnen sich durch eine niedrige Viskosität und Fließgrenze aus. Sie sind hellfarbig, farb- und lagerstabil. Sie eignen sich daher zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenaktiven Mitteln, wie beispielsweise Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln, in denen sie in Mengen von 0,5 bis 50 und vorzugsweise 2 bis 35 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - ent halten sein können.The surfactant concentrates according to the invention are characterized by a low viscosity and Yield point. They are light colored, color and storage stable. They are therefore suitable for the production of a A large number of surface-active agents, such as, for example, washing, rinsing and cleaning agents which they contain in amounts of 0.5 to 50 and preferably 2 to 35% by weight, based on the composition can be hold.
Im folgenden wurden die in Tabelle 1 beschriebenen tensidischen Einsatzstoffe eingesetzt. Die tensidischen Inhaltsstoffe wurden bei 40°C abgemischt, wobei Tensidkonzentrate der in Tabelle 2 wiedergegebenen Zusammensetzung resultierten.The surfactant feedstocks described in Table 1 were used below. The Surfactant ingredients were mixed at 40 ° C, with surfactant concentrates that in Table 2 reproduced composition resulted.
Claims (10)
- (a1) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/oder
- (a2) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide und
- (b) Betaintenside
- (a1) alkyl and / or alkenyl oligoglycosides and / or
- (a2) fatty acid N-alkyl polyhydroxyalkylamides and
- (b) Betaine surfactants
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