DE3403621A1

DE3403621A1 - Verfahren zur herstellung von metallseifen

Info

Publication number: DE3403621A1
Application number: DE19843403621
Authority: DE
Inventors: Donald V. Fort Thomas Ky. Kinsman; Thomas J. Harrison Ohio Korte
Original assignee: National Destillers and Chemical Corp
Current assignee: Millennium Petrochemicals Inc
Priority date: 1983-02-02
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1984-08-02
Also published as: GB8402849D0; FR2540133A1; GB2134517A; AU2378584A; IT8419358A0; IT1175928B; KR840007750A; NL8400302A

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung wasserunlöslicher Erdalkali- oder Schwermetallsalze von Fettsäuren nach dem Ausfällungsverfahren.

Erdalkali- und Schwermetallsalze aliphatischer Monocarbonsäuren, üblicherweise als Metallseifen bezeichnet, werden weit verbreitet in zahlreichen, kommerziellen Anwendungen eingesetzt. Beispielsweise werden sie als Hitze- und Lichtstabilisatoren und Gleitmittel für Kunststoffe, als Trocknungshilfsmittel in Anstrichfarben, als Egalisiermittel ¹^ für Glasuren und Lacke, als Gleitmittel bei der Metallverarbeitung, als Formfreisetzungsmittel für Kautschuk oder als Dispergier- und Suspendiermittel verwendet. Einzelheiten dieser und zahlreicher anderer Anwendungen werden in S.B. Elliott, in Kapitel 9, THE ALKALINE-EARTH AND ._# HEAVY METAL SOAPS, Reinhold Publishing Corp. (1946) beschrieben.

Metallseifen werden in kommerziellem Maßstab entweder nach dem Schmelzverfahren oder dem Verfahren durch doppelte Umsetzung (Ausfällung) hergestellt. Beim Schmelzverfahren wird eine Fettsäure direkt mit einem geeigneten Metalloxid oder Metallhydroxid bei erhöhter Temperatur unter Entfernung von Wasser umgesetzt. Nachdem sämtliches Reaktionswasser entfernt ist, wird die geschmolzene Masse gekühlt und zer-

kleinert oder vermählen, um die endgültige Metallseife zu erhalten. Die nach dem Schmelzverfahren erhaltenen Metallseifen sind dichte Pulver. Typische Verfahren zur Herstellung von Metallseifen durch das Schmelzverfahren sind in den US-Patenten 3 803 188, H 307 027 und 4 316 852 beschrieben.

Da das Schmelzverfahren für die Herstellungeiniger Erdalkalioder Schwermetallseifen nicht immer bestens geeignet ist,

werden Metallseifen ebenso unter Anwendung.des Ausfällungsbzw. Fällveffahrens hergestellt. Bei diesen Verfahren wird zuerst das Alkalimetallsalz der Fettsäure durch Zugabe von g Alkalihydroxid zu einer Fettsäure hergestellt und danach das lösliche Salz mit einer wässrigen Lösung des geeigneten Erdalkali- oder Schwermetallsalzes umgesetzt. Die unlösliche Erdalkali- oder Schwermetallseife fällt aus der Lösung aus und wird durch Filtration gewonnen, worauf gewaschen und 2Q getrocknet wird.

Typische Verfahren zur Herstellung wasserunlöslicher Metallseifen sind in den US-Patenten 2 417 071, 2 447 064 und 2 945 051·beschrieben.

Aufgrund der feinen Teilchengröße der Metallseifenpräzipitate ist das Fällverfahren mit einigen 'Nachteilen verbunden. So·können sich die Filter verstopfen, wodurch die zürn Filtrieren benötigte Zeit und die Notwendigkeit häufiger Filterwechsel oder Reinigungen zunimmt. Ebenso ist das Waschen des Präzipitats schwieriger. Dies führt oft zu höheren Alkalimetallsalzgehalten als erwünscht, aufgrund der unvollständigen Entfernung der löslichen Alkalimetallsalze aus dem Präzipitat. Ein weiteres Problem besteht in der starken Wasserzurückhaltung des Filterkuchens, wodurch

25 das Trocknen schwierig und teurer wird.

Es wäre von großem Vorteil, wenn ein Verfahren zur Herstellung von Metallseifen nach dem Fällverfahren, mit dem diese und andere, typischerweise mit den bekannten Verfahren verbundene Probleme., überwunden werden könnten, zur Verfügung stände. Noch erstrebenswerter wäre es, wenn die bei einem solchen Verfahren erhaltenen Metallseifen Produkte mit feiner Teilchengröße und guter Farbe darstellten.

Völlig unerwartet hat sich nun gezeigt, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen, verbesserten Verfahrens zur Herstellung ' von Erdalkali- und Schwermetallseifen aliphatischer Monocarbonsäuren nach dem Fällverfahren, die bislang mit der

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Gewinnung des Produktes verbundenen Probleme auf ein Miniraum herabgesetzt werden können.

Mit Hilfe des erfindungsgeraäßen Verfahrens werden bedeutend verbesserte Filtrationsgeschwindigkeiten erhalten. Somit werden eine erhöhte Durchgangsleistung und verringerte Produktionskosten verwirklicht. Als ein Ergebnis der Verbesserung hinsichtlich der Filtrierbarkeit der Metallseifen ist es möglich, die Produkte mit größerer Wirksamkeit zu waschen, so daß wesentlich geringere Alkalimetallsalzgehalte in einfacherer Weise zu verwirklichen sind. Weiterhin hat sich gezeigt, daß die nach dem Filtrieren erhaltenen Metallseifen weniger Wasser enthalten. Dies erleichtert das Trocknen und ergibt eine wesentliche Verminderung hin-

sichtlich der Energieanforderung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer wasserunlöslichen Metallseife einer aliphatischen Monocarbonsäure oder einer Mischung ali-

phatischer Monocarbonsäuren mit etwa 5 bis 26 Kohlenstoffatomen nach dem Fällverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man der aliphatischen Monocarbonsäure 1,25 bis 12 Gew.-% einer aus der Polymerisation ungesättigter C.p „,--Monocarbonsäuren erhaltenen, polymeren Fettsäure oder 1,25 bis 12 Gew.-% einer C₁ .„!,-aliphatischen Dicarbonsäure oder 3 bis 25 Gew.-% einer durch die Ozonisierung von Oleinsäure erhaltenen Nebenprodukt-Säure oder 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens einer der folgenden Polycarbonsäuren:

(1) aliphatische Polycarbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, 30

(2) Polyacrylsäure, (3) cycloaliphatische Polycarbonsäuren mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen oder (4) aromatische Polycarbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Anhydride dieser Säuren, zusetzt.

Das erfindungsgemäföe Verfahren eignet sich zur Herstellung wasserunlöslicher Metallseifen von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 5 bis 26 Kohlenstoffatomen, einschließlich

^:5ί03621. ■2-

gesättigten.und ungesättigten Fettsäuren, verzweigt- und geradkettigen Fettsäuren und Hydro.xy-substituierten Fettsäuren. Gemischte Fettsäuren, die aus natürlichen Fetten

und Ölen stammen, sind besonders geeignet. Zwar eignet sich 5

das erfindungsgemäße Verfahren besonders zur Herstellung

der Magnesium-, Calcium-, Zink- und Aluminiumseifen, es

kann jedoch ebenso vorteilhaft zur Herstellung von Strontium-, Barium-, Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Cadmium- oder

Bleiseifen verwendet werden.
10

Um die erwähnten, verbesserten Ergebnisse zu erhalten, werden "1,25 bis zu. 12 Gew.-% einer polymeren Fettsäure oder einer C... 2ir~^a-'-^;i-P^natisch^en Dicarbonsäure oder 0,1

bis zu etwa 10 Gew.-% einer Polycarbonsäure der aliphatischen

Monocarbonsäure zugesetzt. Geeignete Polycarbonsäuren umfassen aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Di-, Tri- oder höhere Carbonsäuren.

Aliphatische Dicarbonsäuren mit etwa 6 bis 9 Kohlenstoffatomen sind besonders vorteilhaft, insbesondere wenn diese ' 0,25 bis 5 % des gesamten Säureeinsatzes ausmachen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden vorteilhafterweise 3 bis 25 % Nebenprodukt-Säuren,die aus der Ozonisierung von Oleinsäure erhalten werden und typischerweise 10 bis

„r 20 % C₁₁ ^-Dicarbonsäuren enthalten, eingesetzt. Das Verfahren wird gemäß herkömmlichen Ausfällungs(doppelte Umsetzung)-Verfahren durchgeführt, mit Ausnahme der Zugabe der erwähnten Säuren zu der aliphatischen Monocarbonsäure. Die angewandten Bedingungen und Vorrichtungen können gemäß

QQ bekannten Gesichtspunkten variiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Verbesserung bei der Herstellung wasserunlöslicher Metallseifen von Fettsäuren nach dem Fällverfahren dar.

Das Verfahren eignet sich zur Herstellung von Metallseifen aliphatischer Monocarbonsäuren mit etwa 5 bis 26 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 8 bis 22 Kohlenstoffatomen. Solche Säuren umfassen Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprin-

säure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure und dgl. oder Mischungen hiervon. Weiterhin können neben der geeigneten Herstellung von Metallseifen gesättigter Fettsäuren ebenso ungesättigte Monocarbonsäuren, wie etwa Oleinsäure, Linolsäure und dgl. gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenso in vorteilhafter Weise eingesetzt und in geeignete Metallseifen überführt werden. Ebenso können gesättigte oder ungesättigte, verzweigt- oder geradkettige aliphatische Monocarbonsäuren, die aus der synthetischen Herstellung, etwa durch Oxidationsverfahren, stammen, eingesetzt werden. Metallseifen von Hydroxy-substituierten aliphatischen Monocarbonsäuren, etwa 12-Hydroxystearinsäure und Ricinolsäure, können

ebenso mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Weise hergestellt werden.

Handelsübliche Fettsäuren, die aus tierischen Fetten oder Ölen oder Pflanzenölen stammen, werden herkömmlicherweise

zur Herstellung von Metallseifen verwendet. Diese handelsüblichen Fettsäuren werden durch Spaltung und Fraktionierung natürlicher Fette und Öle erhalten und sind gewöhnlicherweise Mischungen von aliphatischen Monocarbonsäuren, wobei

die überwiegenden Säuren etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome 25

enthalten. Die Säuren können sowohl gesättigte als auch ungesättigte Säuren umfassen. Geeignete handelsübliche Fettsäureprodukte dieser Art stammen von Talg, Schweinefett, Fischöl, Spermöl, Kokosfett, Palmöl, Palmkernfett, Erdnußöl,

Rüböl,"Baumwollsaatöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Leinöl und 30

dgl.. Ebenso geeignet sind hydrierte Arten hiervon, beispielsweise hydrierte Talgfettsäuren und dgl..

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Metallstearaten oder Metallseifen von Fettsäuremischungen, die vorwiegend Stearinsäure enthalten.

Wasserunlösliche Seifen von Stearinsäure, beispielsweise 5

Calciumstearat, haben zahlreiche Anwendungen in der'

Industrie, so daß ein verbessertes Verfahren zu deren Herstellung sehr erwünscht ist, insbesondere dann, wenn die nach einem solchen Verfahren hergestellten Metall-

stearate eine feine Teilchengröße und ausgezeichnete 10

Weiße besitzen.

Die hierin beschriebenen, der Monocarbonsäure zuzusetzenden ' Säuren können vor der Umsetzung, d.h. vor der Bildung des

wasserlöslichen Alkalimetallsalzes, oder nach der Bildung 15

des wasserlöslichen Alkalimetallsalzes, zugesetzt werden, wobei ein Alkalimetallsalz jeder dieser Säuren zugegeben werden kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden den oben-

genannten aliphatischen Monocarbonsäuren von 0,1 bis zu etwa 10 Gew.-% einer Polycarbonsäure eingearbeitet, wobei bei einer bevorzugteren Ausführungsform der Erfindung die Di- oder höheren Polycarbonsäuren 0,25 bis 5 Gew.-% „p. des gesamten Säureeinsatzes ausmachen. Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Polycarbonsäuren umfassen aliphatische Carbonsäuren, cycloaliphatische Carbonsäuren und aromatische Carbonsäuren.

QQ Verwendbare aliphatische Carbonsäuren umfassen Di-jTri- oder Tetracarbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen. Ebenso können in vorteilhafter Weise höhere Polycarbonsäuren, wie etwa Polyacrylsäure, eingesetzt werden. Typische Beispiele aliphatischer Carbonsäuren sind Oxalsäure,Maleinsäure, Fumarsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Apidinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Zitronensäure,Butantetracarbonsäure und dgl..

Aliphatische Dicarbonsäuren mit 6 bis 9 Kohlenstoffatomen sind für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet.

Geeignete cycloaliphatische Carbonsäuren enthalten etwa 5 bis 20 Kohlenstoffatome und umfassen Di-, Tri- oder höhere Polycarbonsäuren von Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan und Cyclohexan, welche einen oder mehrere Alkylsubstituenten am Ring aufweisen können. Die Alkylsubstituenten können 1 bis 8 Kohlenstoffatome besitzen, enthalten jedoch im allgemeinen 1 bis 4 Kohlenstoffatome. Bevorzugte cycloaliphatische Carbonsäuren für das erfindungsgemäße Verfahren enthalten 7 bis 12 Kohlenstoffatome. Cyclohexandicarbonsäure und C₁ ^-alkylsubstituierte Cyclohexandicarbonsäuren sind besonders geeignet.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete aromatische Carbonsäuren enthalten 8 bis 20 Kohlenstoffatome und weisen zwei oder drei Carboxylgruppen am Ring auf. Der Ring kann ebenso mit einer oder mehreren C₁ ^-Alkylgruppen substituiert sein. Aromatische Di- und Tricarbonsäuren mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen sind besonders geeignet, beispielsweise Phthalsäure und Trimellitsäure.

Wenn das Anhydrid irgendeiner der oben genannten Polycarbonsäuren verfügbar ist, so sei darauf hingewiesen, daß dieses beim erfindungsgemäßen Verfahren an Stelle der Säure eingesetzt werden kann, wobei vergleichbar verbesserte Er-OQ gebnisse erhalten werden.

Die Einarbeitung von etwa 1,25 bis zu etwa 12 Gew.-% einer polymeren Fettsäure oder C₁₁ p^-aliphatischen Dicarbonsäure zu den oben definierten aliphatischen Monocarbonsäuren wird vom erfindungsgemäßen Verfahren ebenso umfaßt. Die polymere Fettsäure oder Dicarbonsäure kann vor der Umsetzung mit der aliphatischen Monocarbonsäure, d.h. vor Bildung der wasserlöslichen Alkalimetallseife oder nach Bildung der wasser-

löslichen Alkalimetallseife, vereinigt werden, wobei eine Alkalimetallseife einer polymeren Fettsäure oder aliphatischen Dicarbonsäure zugesetzt werden kann.

Mischungen von aliphatischen Dicarbonsäuren können mit Vorteil beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, wobei bei einer Ausführungsform der Erfindung Nebenprodukt-Säuren, die aus der Ozonisierung von Oleinsäure

erhalten werden und typischerweise 10 bis 20 % C_{11 1i},-

aliphatische Dicarbonsäuren enthalten, eingesetzt werden.

Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden beim erfindungsgemäßen Verfahren erhalten, wenn die aliphatischen Dicarbonsäuren und/oder polymere Fettsäure in einer Menge

von 1,5 bis 7,5 %, bezogen auf den gesamten Säureeinsatz,

,verwendet werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete polymere

Fettsäuren, werden aus der Polymerisation ungesättigter

C₁₂_pg-Mono.carbonsäuren, wie etwa beispielsweise Oleinsäure, Linolsäure, Rizinolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure und Mischungen hiervon, nach irgendeinem der eingeführten und bekannten Verfahren erhalten. Beispielsweise

können die polymeren Fettsäuren unter Verwendung be-25

handelter oder unbehandelter Tonkatalysatoren oder

Säurekatalysatoren, wie etwa HF, BF-, AlCl,,, SnCl, oder thermische Polymerisation nach dem in der US-PS 2 482 761 beschriebenen Verfahren, erhalten werden. Nach solchen

Verfahren erhaltene Säuren werden allgemein als polymere 30

Fettsäuren oder Polymersäuren, insbesondere als Dimersäure, Trimersäure und dgl., in Abhängigkeit des Polymerisationsgrades, bezeichnet. Zur Anwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren enthält die polymere Fettsäure typischerweise 50 .% oder mehr Dimersäure.

Polymere Fettsäuren, die 65 % oder mehr C^g-Dimersäure enthalten und durch Polymerisation von Oleinsäure, Linolsäure oder Mischungen hiervon, beispielsweise Tallöl-

Fettsäuren, erhalten werden, sind besonders vorteilhaft. Solche Produkte sind im Handel erhältlibh und werden unter dem Warennamen "EMPOL" verkauft. Falls erwünscht, können

die polymeren Fettsäuren vor der Verwendung hydriert werden. 5

Aliphatische Dicarbonsäuren, die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, enthalten 11 bis etwa 24 Kohlenstoffatome. Typische Beispiele aliphatischer Dicarbonsäuren umfassen Undecandicarbonsäure, Dodecandicarbonsäure, Tridecandicarbonsäure (Brassylsäure), Tetradecandicarbonsäure, Hexadecandicarbonsäure (Thapsinsäure ),Octadecandicarbonsäure, Eicosandicarbonsäure, Heneicosandicarbonsäure, Docosandicarbonsäure und dgl..

Aliphatische Dicarbonsäuren mit 1 bis 18 Kohlenstoff-

atomen sind für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet. Ebenso können Mischungen aliphatischer Dicarbori.-säuren innerhalb des oben genannten Bereiches bezüglich der Kohlenstoffanzahl, eingesetzt werden.

Zusätzlich zu den oben genannten polymeren Fettsäuren und aliphatischen Dicarbonsäuren, können ebenso Anhydride dieser Säuren eingesetzt werden, welche vergleichbare verbesserte Ergebnisse ergeben.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden Nebenprodukt-Säuren, die aus der Herstellung von Pelargon- und Azelainsäure durch Ozonisierung von Oleinsäure erhalten werden, eingesetzt. Solch ein Ozonisierungsverfahren ist

in der US-PS 2 813 113 beschrieben. Wie bei diesem Ver-30

fahren beschrieben, setzt sich das aus der Ozonisierung/ Oxidation erhaltene Rohprodukt hauptsächlich aus Pelargonsäure und Azelainsäure zusammen. Jedoch liegen ebenso andere gesättigte Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren aufgrund von Verunreinigungen der eingesetzten Oleinsäure vor. Nach Abtrennung der Pelargon- und Azelainsäure durch Destillation wird die Azelainsäure mit heißem Wasser extrahiert. Die ölschicht, die eine Mischung aus wasserunlöslichen C,- ₁o-

6 W Vl*

Monocarbonsäuren (80 bis 90 %) und C₁₁ ..^-Dicarbonsäuren (10 bis 20 %) enthält, die sog. Nebenprodukt- oder Abfallsäuren, werden in·vorteilhafter Weise beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt. In Abhängigkeit der Wirksam-5

keit der Extraktion, kann die Nebenprodukt-Säure ebenso bis zu einigen Prozenten Azelainsäure enthalten. Die Nebenprodukt-Säure kann als solche verwendet oder vor der Verwendung destilliert und/oder hydriert werden. Wird eine aus dem Ozonisierungsverfahren von Oleinsäure erhaltene

• . Nebenprodukt-Säure beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, so werden etwa 3 bis 25 %, vorzugsweise 5 bis 20 %, eingesetzt, um verbesserte Filtrierbarkeit und die anderen damit verbundenen Vorteile zu erhalten.

Bei Anwendung der oben genannten polymeren Fettsäuren j

Polycarbonsäuren, aliphatischen Dicarbonsäuren oder Nebenprodukt-Säuren, wird das erfindungsgemäße Verfahren gemäß herkömmlichen Methoden zur Herstellung von Metallseifen durch das Doppelumsetzungs-(Ausfällung-)verfahren durchgeführt. Solche Verfahren sind ausführlich im Stand der Technik beschrieben; lediglich zur Veranschaulichung kann auf Kapitel 5 von S.B. Elliot, THE ALKALINE-EARTH AND HEAVY METAL SOAPS, Reinhold Publishing Corporation (1946)* worin das Ausfällungsverfahren und verschiedene darin angewandte Stufen im einzelnen beschrieben sind. In ähnlicher Weise geben M.L: Kastens et al in INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY, Band 41, Nr. 10, Seiten 2084 und 2085, eine detailierte Beschreibung der Herstellung einer Metallseife

30. durch das Ausfällungsverfahren.

Im allgemeinen umfaßt das Verfahren zuerst die Bildung des wasserlöslichen Salzes der aliphatischen Monocarbonsäure, zu der die festgelegte Menge der Polycarbonsäure, polymeren Fettsäure, aliphatischen Dicarbonsäure oder Neben-*

• produkt-Säure gegeben wurde. Dies wird gewöhhlicherweise durch Auflösen oder Dispergieren der Säuren in einer ausreichenden Menge Wasser unter Erwärmen bei etwa 40 bis

* verwiesen werden

vorzugsweise 50 bis 85 C junter Rühren, bewerkstelligt. Eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, kalzinierter Soda oder dgl. wird dann unter Aufrechterhaltung der Temperatur langsam zugegeben. Gewöhnlicher- ° weise wird ein geringer Überschuß des Alkali, im allgemeinen 2 bis 5 Mol-%, bezogen auf die Säurezahl der kombinierten Säuren, zugegeben. Falls erwünscht, kann die wasserlösliche Seife durch Zugabe der Säure zu der Base

erhalten werden. 10

Wenn die Bildung der löslichen Alkalimetallseife vollständig ist, wird eine wässrige Lösung eines Erdälkali- oder Schwermetallsalzes zugegeben, um die Metallseife-auszufällen. Die Erdalkali- und Schwermetallseifen sind in

Wasser unlöslich und fallen als feine Teilchen aus, wobei die Lösung ein milchiges Aussehen erhält. So wie die Ausfällung fortschreitet, können die Teilchen sich zusammenballen, in Abhängigkeit der angewandten Bedingungen, d.h.

Zugabegeschwindigkeit, Geschwindigkeit und Länge des

Rührens sowie Temperatur. Ein Überschuß, im allgemeinen von etwa 5 bis etwa 15 Mol-% des Erdalkali- oder Schwermetallsalzes wird allgemein angewandt, um eine vollständige Bildung der unlöslichen Seifen sicherzustellen. Es können Erdalkali- und Schwermetallsalze, die in Wasser löslich

sind und wasserunlösliche Seifen der Fettsäuren bilden, eingesetzt werden. Diese Salze sind im allgemeinen solche von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Aluminium, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium oder Blei.

Im allgemeinen werden Chloride oder Sulfate dieser Metalle 30

verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für die Herstellung von Magnesium-,Calcium-, Zink- und Aluminiumseifen, da Seifen dieser Metalle bisher bei der Filtration Probleme ergaben. Die Erdalkali- und Schwermetallseifen können ebenso durch Zugabe der Alkalimetallseifenlösung zu einer Lösung des Erdalkalioder Schwermetallsalzes ausgefällt werden.

Nachdem die Ausfällung bzw. der Niederschlag ausreichend digeriert wurde, wird die Metallseife gewonnen und einige Male gewaschen, um restliche, wasserlösliche Alkalimetallsalze zu entfernen. Die Metallseife wird dann getrocknet, 5

typischerweise bis zu einem Wassergehalt von weniger als etwa 2,5 Gew.-%. Jedoch können höhere Feuchtigkeitsgehalte toleriert werden, in Abhängigkeit der Endanwendung der Metallseife. Die Trocknung kann bei Raumtemperatur vorge-

' nommen werden oder, wie es eher üblich ist, wird die 10

Metallseife bei einer erhöhten Temperatur erhitzt. Temperaturen bis.zu etwa 150 C können angewandt werden, wenn Produkte mit sehr geringem Feuchtigkeitsgehalt erwünscht sind.

Zwar wurde das obige Verfahren als diskontinuierliche

Arbeitsweise beschrieben, es ist jedoch ebenso möglich, das erfindungsgemäße Verfahren durch geeignete Abänderung der Betriebsführungen und Verfahrensvorrichtungen im kontinuierlichen Betrieb durchzuführen.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Soweit nichts anderes angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentsätze in den Beispielen auf das Gewicht.

Beispiel 1

Eine Calciumseife einer handelsüblichen Stearinsäure wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Für die Umsetzung wurde 66,67 g EMERSOL® 132 USP Lily-Stearinsäüre, enthaltend 1,5 Gew.-% Dodecandicarbonsäure in ein Reaktionsgefäß mit 1500.g Wasser eingebracht. Die Mischung wurde auf 70⁰C erwärmt und mit einem dreiblättrigen Schaufelrührer bei 1400 bis 450 U/min, gerührt. Die Temperatur und das Rühren wurden während der ganzen Umsetzung aufrechterhalten. Ein molarer Überschuß von 3 % Natriumhydroxid (10,82 g) gelöst in 50 g destilliertem Wasser, wurden dann zugegeben und

nachdem die Lösung klar wurde, eine Lösung von Calciumchlorid (15,67 g CaCl₂ in 150 g destilliertem Wasser; molarer Überschuß von 10 % an CaCIp) zugegeben.

Die Zugabe erfolgte durch Eingießen der Calciumchlorid-5

lösung an der Seite des Reaktionsgefäßes über einen Zeitraum von 30 Sekunden. Nach vollständiger Zugabe wurde die Mischung genau 1 Minute gerührt. Am Ende der Mischzeit wurde der Rührer abgestellt und die Mischung sofort durch einen mit Doppelfilterpapier (Fisher Coarse) belegten Filtertrichter unter einem Vakuum von 0,88 bar (26 inches Hg) filtriert. Innerhalb 110 Sekunden war die Calciumseife vollständig filtriert. Die Filtrationszeit wurde gemessen vom Zeitpunkt der ersten Berührung mit dem Filterpapier -.

,_ bis die ersten Risse im Filterkuchen auftraten oder der 15

Kuchen begann sich von den Wänden des Filtertrichters . abzuziehen. Ähnliche Filtrationsgeschwindigkeiten werden erhalten, wenn Brassylsäure oder Thapsinsäure anstelle · der Dodecandicarbonsäure bei der obigen Umsetzung einge- _nr. setzt wurden.

Beispiel 2

Zu Vergleichszwecken wurde der obige Versuch wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Dodecandicarbonsäure weggelassen wurde. Für dieses Vergleichsbeispiel wurden 66,67.g handelsübliche Stearinsäure mit 1500 g destilliertem Wasser vermischt. Die Temperatur, Rührung und die Rührzeiten waren die gleichen wie in Beispiel 1 und die Natriumhydroxid- und Calciumchloridlösung wurden unter Verwendung der gleichen Menge an destilliertem Wasser hergestellt und so berechnet, daß ein molarer Überschuß von Natriumhydroxid von 3 % und ein molarer Überschuß von Calciumchlorid von 10 % vorlag. Mehr als 1000 Sekunden waren erforderlich, um die Filtration der bei diesem Versuch erhaltenen Calciumseife zu vervollständigen.

•At

Beispiel 3

■ Gemäß dem in. Beispiel 1 beschriebenen Vorgehen wurde eine • Calciumseife von Stearinsäure hergestellt, unter Verwendung einer handelsüblichen Stearinsäure, zu welcher 5 Gew.-% einer handelsüblichen polymeren Fettsäure zugegeben wurden. Die handelsübliche polymere Fettsäure (EMPOLr^ 1016) ent-IQ hielt 87 % zweibasische C-,,--Säure. Mit der durch diese Umsetzung hergestellten Calciumseife wurde eine Filtratiohszeit von 165 Sekunden erhalten. Vergleichbare Filtrationszeiten werden bei Austausch durch EMPOL 1022 Dimersäure (75 % zweibasische C~,--Säure) beim obigen Versuch erhalten.

Beispiel 4

Unter Anwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehens

wurde eine Calciumseife von Stearinsäure hergestellt,

wobei eine handelsübliche Stearinsäure eingesetzt wurde, zu der 15 % eines gemischten Säureprodukts, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Pelargonsäure■und Azelainsäure durch Ozonisierung von Oleinsäure erhalten wurde. Die Nebenprodukt-Säure enthielt ungefähr 7 % Pelargon- ■ säure, 2 % Azealinsäure und 12 % C₁₁, C₁₂ und C₁^ dibasische Säuren, wobei der Rest der Zusammensetzung aus

Cg, C^, Cg, C₁₀, C₁₂, C^ 3 > ^14> C15» ^16' ^17 ^un<^ C ^-Monocarbonsäuren bestand.

Bei der unter Verwendung der oben beschriebenen Neben-30 produkt-Säuren erhaltenen Calciumseife wurde eine

Filtrationszeit von 40 Sekunden benötigt. Bei Wiederholung des Versuchs untere Anwendung einer Mischgeschwindigkeit von 950 bis 1000 U/min., wurde eine Filtrationszeit von

50 Sekunden erhalten. 35

Beispiele 5 bis 8

Um die Möglichkeit zu demonstrieren, das Verhältnis der Stearinsäure und Nebenprodukt-Säuren zu variieren, wurde eine Reihe von Versuchen gemäß dem Vorgehen .des Beispiels ausgeführt, mit Ausnahme daß die Mischzeit nach Zugabe der Calciumchloridlösung 2 Minuten betrug. Die eingesetzten Säuremischungen und dabei erhaltenen Ergebnisse für die verschiedenen Umsetzungen waren wie folgt:

Beispiel

7 8

Säuremischung

Filtrationszeit (sek.)

97 % Stearinsäure/3 % Nebenprodukt-Säure 180

95 % 90 % 75 %

/5 % /10 % /25 %

145

Beispiel 9

Um die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Möglichkeit der Herstellung von Calciumseifen anderer aliphatischer Monocarbonsäuren, insbesondere gemischter Fettsäuren tierischen Ursprungs, zu zeigen, wurde folgender Versuch ausgeführt.

Es wurde eine gemischte Fettsäure verwendet, die sich aus 3 % Myristinsäure, 0,5 % Pentadecansäure, 27,5 % Palmitinsäure, 2 % Margarinsäure, 2 % Oleinsäure und 65 % Stearinsäure zusammensetzte. 15 Gew.-% der Nebenprodukt-Säure aus Beispiel 4 wurden mit der gemischten Fettsäure vermischt und analog dem Vorgehen in Beispiel 1 die Calciumseife hergestellt. Die Reaktionsmischung wurde nach Zugabe der

. ¹ Calciümchloridlösung 2 Minuten gerührt. Die resultierende Calciumseife erforderte eine Filtrationszeit von 40 Sekunden. Eine Analyse des Filterkuchens zeigte, daß der Kuchen 26,4 % Feststoffe enthielt. Nach Waschen des Kuchens mit 1500 g Wasser betrug der Chloridgehalt des Kuchens 13 ppm. Eine in gleicher Weise aus der gleichen gemischten Fettsäure, jedoch ohne Zugabe der Nebenprodukt-Säure hergestellte Calciumseife erforderte eine Filtrationszeit von 130. Sekunden, wobei der resultierende Filterkuchen nur 20 % Feststoffe enthielt. Nach Waschen mit 1500 g Wasser enthielt der Kuchen 240 ppm Chlorid. Da die unter Verwendung der Nebenprodukt-Säuren erhaltenen Filterkuchen weniger Wasser zurückhielten als die in Abwesenheit von Nebenprodukt-Säuren hergestellten Filterküchen, könnte

¹^ eine entsprechende Abnahme des Gehaltes an wasserlöslichen Salzen in dem aus den gemischten Fettsäuren unter Zugabe von Nebenprodukt-Säure hergestellten Produkt erwartet werden.
Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß der Chloridgehalt der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Calciumseife wesentlich geringer war, als es vorherzusehen war, lediglich basierend auf einer Herabsetzung des Wassergehaltes. Es scheint daher, daß die bei diesen Umsetzungen verwendeten oder gebildeten wasserlöslichen Salze eine herabgesetzte Affinität zu den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten wasserunlöslichen Metallseifen besitzen, möglicherweise aufgrund einer Änderung in der Kristallstruktur der wasserunlöslichen

Seife. 30

Beispiel 10

Ähnliche Ergebnisse wurden bei Wiederholung des Beispiels

u'nter Verwendung einer hierzu verschiedenen gemischten 35

Fettsäure erhalten. Die für diesen Versuch verwendete gemischte Fettsäure enthielt 3,5 % Myristinsäure, 0,5 % Pentadecansäure, 49,5 % Palmitinsäure, 1,5 % Margarinsäure

und 45 % Stearinsäure. Die aus der gemischten Fettsäure mit 15 % zugesetzter Nebenprodukt-Säure erhaltene Calcium-· seife erforderte eine Filtrationszeit von 40 Sekunden und eine Analyse des resultierenden Filterkuchens ergab einen Feststoffgehalt von 25,2 % in feuchtem Kuchen. Nach Waschen des Kuchens mit 1500 g Wasser, betrug der Chloridgehalt des Kuchens 31 ppm. Die aus der gemischten Fettsäure ohne Verwendung der Nebenprodukt-Säure erhaltene Calciumseife erforderte eine Filtrationszeit von 150 Sekunden und ergab

^ einen Feststoffgehalt von 18,9 % im Filterkuchen. Nach Waschen mit 1500 g Wasser besaß der Kuchen einen Chloridgehalt von 102 ppm.

Beispiel 11 15 —

Um weiterhin die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Möglichkeit zur Herstellung von Seifen anderer Metalle zu zeigen, wurde die Zinkseife von EMERSOL^ 132 USP Lily-Stearinsäure hergestellt. Für die Umsetzung wurden 66,67 g der Stearinsäure, enthaltend 15 % Nebenprodukt-Säure, zu 1500 g destilliertem Wasser gegeben und unter Rühren mit einem dreiblättrigen Schaufelrührer bei 400 bis 450 U/min, bei 70⁰C erhitzt. Danach

ok wurde ein molarer Überschuß von 3 % Natriumhydroxid,.gelöst in 50 g destilliertem Wasser, zugegeben, wobei die Temperatur und das Rühren aufrechterhalten wurden. Nachdem die Mischung klar wurde, wurde eine Lösung-von Zinkchlorid (18,50 g ZnCIp in 150 g destilliertem Wasser; 10 % molarer Überschuß ZnCIp) an der Seite des Reaktionsbehälters während einer Zeit von 30 Sekunden eingegossen. Danach, wurde die Mischung genau 1 Minute bei 70⁰C gerührt und filtriert. Innerhalb 25 Sekunden war die Zinkseife vollständig filtriert. Eine in gleicher Weise hergestellte Zinkseife, jedoch ohne Zusatz von Nebenprodukt-Säure, erforderte für das Filtrieren 45 Sekunden.

3Λ03621

Beispiel 12

¹ " ' t

Eine Magnesiumseife einer handelsüblichen Stearinsäure wurde in herkömmlicher Weise hergestellt. Zu der Stearinsäure wurden 15 % Nebenprodukt-Säure gegeben und 66,67 g der resultierenden Mischung mit 1500 g destilliertem Wasser unter Erwärmen (70⁰C) und Rühren (400 bis 450 U/min.) vermischt. Die wasserlösliche Natriumseife wurde durch Zugäbe einer durch Auflösen von 10,68 g Natriumhydroxid'in 50 g destilliertem Wasser (3 % molarer Überschuß NaOH) erhaltenen Lösung hergestellt. Um die unlösliche Magnesiumseife auszufällen,wurde eine Lösung aus 28,57 g MgCIp"6HpO . in 150 g destilliertem Wasser (10 % molarer Überschuß MgCl_?) zugesetzt und die Mischung vor dem Filtrieren 1 Minute gerührt. Die Filtrationszeit der so erhaltenen Magnesiumseife betrug 40 Sekunden. Eine in gleicher Weise hergestellte Magnesiumseife jedoch ohne Zugabe der Nebenprodukt-Säure, erforderte eine Filtrationszeit von 500 Sekunden.

20 ·

Beispiel 13

Nach dem . erf indungsgeinäßen Ausfällungsverfahren wurde die Calciumseife einer handelsüblichen Stearinsäure her-

. gestellt. Für die Umsetzung wurden 66,67 g EMERSOL^ 132 USP Lily-Stearinsäure, enthaltend 0,1 % Azelainsäure, in einen Behälter, der 1500 g destilliertes Wasser ent-

■ hielt, eingegeben. Die Mischung wurde unter Rühren mit

einem dreiblättrigen Schaufelrührer bei 400 bis 450 U/min. ο

auf 70 C erhitzt. Die Temperatur und das Rühren wurden

während der gesamten Umsetzung aufrechterhalten. 3 % molarer Überschuß Natriumhydroxid (10,36 g) wurden dann ■in 50 g destilliertem Wasser gelöst und der Mischung

zugegeben. Nachdem die Lösung klar wurde, wurde eine 35

• Lösung von Calciumchlorid (15,14 g CaCIp in-150 g destilliertem Wasser; 10 % molarer Überschuß CaCIp) zugegeben. Die Zugabe erfolgte durch Eingießen an der Seite des Behälters über einen Zeitraum von 30 Sekunden. Nach voll-

ständiger Zugabe wurde die Mischung genau 1 Minute gerührt, während die Temperatur der Lösung bei 7O⁰C gehalten wurde. Nach vollständiger Mischzeit wurde der Rührer abgestellt und die Reaktionsmischung sofort durch einen mit Doppelfilterpapier (Fisher Coarse) belegten, 15 cm Filtertrichter unter einem Vakuum von 0,88 bar (26 inches Hg) filtriert. Die Calciumseife wurde innerhalb 160 Sekunden vollständig filtriert. Die Filtrationszeit wurde gemessen ab der Zeit der ersten Berührung mit dem Filterpapier bis die ersten Risse im Filterkuchen auftraten oder bis der Kuchen begann, sich von den Wänden des Filtertrichters abzuziehen.

Zu Vergleichszwecken wurde der Versuch wiederholt, wobei jedoch keine Azelainsäure verwendet wurde. Für diese Um-. ' ' ■

setzung wurden 66,67 g des handelsüblichen Stearinsäureprodukts in 1500 g destilliertem Wasser gelöst. Temperatur und Rühren waren wie beim vorangehenden Versuch. Die Natriumhydroxid-und Calciumchloridlösung wurden ebenfalls unter Verwendung der gleichen Mengen an destilliertem Wasser hergestellt und so berechnet, daß 3 % molarer Überschuß Natriumhydroxid bzw. 10 % molarer Überschuß Calciumchlorid vorlagen. Zur Filtration der Calciumseife waren 1000 Sekunden erforderlich. Aus diesem Vergleich ist ersichtlich,

daß durch Zugabe von nur 0,1 % Azelainsäure zu der Fett-25

säure die Filtrationsgeschwindigkeit über das 5-fache erhöht wurde.

Beispiel 14

Beispiel 13 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge an Azelainsäure erhöht und die Mischzeit variiert wurde. Füi? diese Umsetzung enthielt die Stearinsäure 2 % Azelainsäure und die Mischung wurde nach Zugabe der Calciumchloridlösung 2 Minuten gerührt. Es wurde eine Filtrationszeit von 25 Sekunden erhalten. Bei Wiederholung des Versuchs unter Weglassen der Azelainsäure wurde eine Filtrationszeit von 275 Sekunden erhalten. Die aus beiden

Versuchen erhaltenen Calciumseifen wurden insgesamt 350 Sekunden filtriert und die resultierenden Filterkuchen hinsichtlich ihrer Feststoff- und Chloridgehalt.e untersucht. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge-5

stellte Calciumseife enthielt 32,9 % Feststoffe und 2,83 % Chlorid, wohingegen die in Abwesenheit der Azelainsäure hergestellte Calciumseife 18,7 % Feststoffe und 6,85 % Chlorid enthielt. Da die aus Stearinsäure mit zugesetzter Azelainsäure erhaltenen Filterkuchen weniger Wasser zurückhielten als die in Abwesenheit von Azelainsäure hergestellten Filterkuchen, könnte eine entsprechende Abnähme des Gehaltes an wasserlöslichen Salzen in den aus der Stearinsäure mit zugesetzter Azelainsäure hergestellten

,c Kuchen erwartet werden, überraschenderweise hat sich

jedoch gezeigt, daß die Chloridgehalte der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Filterkuchen, d.h. mit zugesetzter Dicarbonsäure, wesentlich geringer waren, als es zu erwarten war, lediglich aufgrund einer Herabsetzung des Wassergehaltes. Es scheint daher, daß die bei' diesen Umsetzungen verwendeten oder gebildeten wasserlöslichen Salze eine verringerte Affinität für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten wasserunlöslichen Metallseifen besitzen, möglicherweise aufgrund einer Änderung in der Kristallstruktur der wasserunlöslichen Seifen.

Beispiel 15

³^ Gemäß dem Vorgehen des Beispiels 13 wurde eine Calciumseife aus handelsüblicher Stearinsäure hergestellt. Die Umsetzung war mit der aus Beispiel 13 identisch, ausgenommen daß 2 % Adipinsäure der Stearinsäure zugesetzt wurden und die Mischzeit nach Zugabe der Calciumchloridlösung auf 2 Minuten erhöht wurde. Es wurde eine Filtrations zeit von 30 Sekunden erhalten. Der resultierende feuchte Filterkuchen, wie nach einer Filtrationszeit von 350 Sekunden erhalten, enthielt 30,9 % Feststoffe und besaß

einen Chloridgehalt von 3,^0 %. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber den in Abwesenheit von Dicarbonsäuren erhaltenen Ergebnissen, d.h. eine Filtrations zeit von .275 Sekunden und 18,7 % Feststoffe sowie 6,85 % Chlorid im Filterkuchen nach 350 Sekunden, dar.

Beispiele 16 bis 21

Eine Reihe von Versuchen wurde gemäß dem Vorgehen des Beispiels 13 ausgeführt, mit der Ausnahme, daß die handelsübliche Stearinsäure 1,5 % der Dicarbonsäure enthielt. Die für die verschiedenen Umsetzungen erhaltenen Ergebnisse waren wie folgt:

Beispiel	Dicarbonsäure F	iltratio:
16	Maleinsäure	35
17	Isophthalsäure	40
18	Cyclohexandicarbonsaure .	50
19	Malonsäure	27
20	Adipinsäure	28
21	Azelainsäure	35

Sämtliche der bei den obigen Versuchen erhaltenen Filtrationszeiten sind bedeutend kürzer als die Filtrationszeit

(1000 Sekunden) die erhalten wurde, wenn die handelsübliche 30

Stearinsäure keine Dicarbonsäure enthielt.

Beispiel 22

Um die Möglichkeit zu demonstrieren, verbesserte Ergebnisse unter Verwendung von Polycarbonsäuren zu erhalten, wurde Beispiel 13 wiederholt, mit der Ausnahme, daß 5 % Zitronensäure der handelsüblichen Stearinsäure zugesetzt wurden.

Es wurde eine Filtrationszeit von 30 Sekunden erhalten.

Beispiele 23 bis 31

Gemäß dem allgemeinen Vorgehen des Beispiels 13 wurde eine Reihe von Versuchen ausgeführt zur Herstellung der Calciumseifen verschiedener Fettsäuren und Fettsäuremischungen und Verwendung verschiedener Dicarbonsäuren und Polycarbonsäuren. Für jede Umsetzung wurden 66,67 g der Fettsäure/Di- oder Polycarbonsäure-Mischung eingesetzt. Die Mischzeit nach Zugabe der Calciumchloridlösung betrug für alle Umsetzungen 1 Minute. Einzelheiten der verschiedenen Versuche, einschließlich der verwendeten Fettsäure und Di- oder Polycarbonsäure, und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

·. Die für sämtliche Versuche in der Tabelle gezeigten Filtrationsgeschwindigkeiten waren deutlich verbessert, verglichen mit identischen Versuchen, die in Abwesenheit der Di- oder Polycarbonsäure ausgeführt wurden. Beispielsweise betrug die durch Verwendung von EMERSOlH·^ 221-Oleinsäure, die keine Adipinsäure enthielt, erhaltene Filtrationsgeschwindigkeit über 2000 Sekunden. In ähnlicher Weise betrug die Filtrationsgeschwindigkeit für die in Abwesenheit von Phthalsäureanhydrid erhaltene Calciumseife von Talgfettsäuren 450 Sekunden.

Beispiel 32 30

Um die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Möglichkeit der Herstellung von Seifen-anderer Metalle zu zeigen, wurde die Aluminiumseife von EMERSOiy* 132 USP Lily-Stearinsäure hergestellt. Für diese Umsetzung wurden 66,67 g der Stearinsäure, enthaltend 10 % Azelainsäure, zu 1500 g destilliertem Wasser gegeben und bei 70 C unter Rühren mit einem dreiblättrigen Schaufelrührer bei 400 bis 450 U/min, erwärmt. Danach wurde ein

molarer Überschuß von 3 % an Natriumhydroxid, gelöst in 50 g destilliertem Wasser, zugesetzt, während die Temperatur und das Rühren aufrechterhalten wurden. Nachdem die Mischung klar wurde, wurde eine Lösung von Aluminiumsulfat (51,36 g Al₂(SO₁₁K in 150 g destilliertem Wasser; 10 % molarer Überschuß Al₂(SO₄)O an der Seite des Behälters über einen Zeitraum von 30 Sekunden eingegossen. Die Mischung wurde genau 1 Minute unter Aufrechterhalten der Temperatur von 70⁰C gerührt und dann filtriert. Die *P Aluminiumseife wurde innerhalb 35 Sekunden vollständig filtriert. Eine in gleicher Weise hergestellte Aluminiumseife, jedoch unter Weglassen der Azelainsäure, erforderte 650 Sekunden für die Filtration.

¹⁵ Beispiel 33

Die Magnesiumseife einer handelsüblichen hydrierten Stearinsäure wurde in herkömmlicher Weise hergestellt.

_on Zu dem Stearinsäureprodukt, das sich aus einer Mischung aus C«j. -g-gesättigten Säuren (M % C-n, 0,5 % C..^, 29 % C-iß, 1,5 % C₁₇ und 65 % C-jo) zusammensetzte, wurden 2 % Azelainsäure gegeben. Die Mischung (66,67 g) wurde dann in 1500 g destilliertem Wasser unter Erwärmen bei 70⁰C und Rühren (MOO bis M50 U/min.) dispergiert. Die wasserlösliche Natriumseife wurde durch Zugabe einer durch Auflösen von 10,61 g Natriumhydroxid in 50 g destilliertem Wasser (3% Überschuß NaOH) erhaltenen Lösung hergestellt. Um die unlösliche Metallseife auszufällen, wurde eine

3Q Lösung aus 28,9 g Magnesiumchlorid in 150 g destilliertem Wasser (10 % Überschuß MgClp'öHpO) zugegeben und die Mischung vor dem Filtrieren 1 Minute gerührt. Die Filtrationszeit für die nach dem obigen Vorgehen erhaltene Magnesiumseife betrug 30 Sekunden. Wurde die Magnesiurnseife in gleicher Weise hergestellt, jedoch unter Weglassen der Azelainsäure, war eine Filtrationszeit von 130 Sekunden erforderlich.

15 20 25 30 35

Beispiel 3^

Beispiel 33 wurde wiederholt unter Verwendung stöchiometrischer Mengen der Natriumhydroxid- und Zinkchloridlösung. Alle anderen Bedingungen waren die gleichen. Die Zinkseife der Stearinsäure, enthaltend 2 % Azelainsäure, wurde in 30 Sekunden filtriert. Wurde die Azelainsäure aus der Umsetzung weggelassen, erforderte die resultierende Zinkseife über 2000 Sekunden für die Filtration.

co Cn	co O	to to cn ο
		Tabelle 1
Beisp. Nr.	Fettsäure	Di^Polycarbonsäure (Gew.-%)
23	0,5% Pentadecansäure 91 % Palmitinsäure 4,5% Margarinsäure 4 % Stearinsäure	Oxalsäure (0,5)
24	99 % Caprylsäure 1 % Caprinsäure	Zitronensäure (1,5)
25	99 % Caprylsäure 1 % Caprinsäure	Adipinsäure (2)
26	EMERSOIJ^ 221-	Adipinsäure (2)

cn

Oleinsäure 12-Hydroxystearinsäure Azelainsäure (5)

71 % Laurinsäure 28 % Myristinsäure 1 % Palmitinsäure ■

Trimellitsäureanhydrid (1) Temperatur der Umsetzung Filtrationszeit

(Sekunden)

(⁰C)

70

70 70 50

70 60

275

65

55

25

25	' * t
	co
50	Ö
	co
	co
	ro

cn

to

στ

Fortsetzung von Tabelle

Beisp.	Fettsäure
Nr.
29	Talgfettsäuren
30	5 % VaIerinsäure 26% Capronsäure 33% Önanthsäure 9 % Caprylsäure 27% Pelargonsäure

Di-*>oly car bonsäure

Phthalsäureanhydrid (1)

Polyacrylsäure (3)

Temperatur der (⁰O	Umsetzung	Filtrationszeit (Sekunden)
70		140
60		50

Erucasäure

Butantetracarbonsäure (0,5) 85

35

CjO -P-O OO CD

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung einer wasserunlöslichen Metallseife einer aliphatischen Monocarbonsäure oder einer Mischung aliphatischer Monocarbonsäuren mit etwa 5 bis 26 25 Kohlenstoffatomen nach dem Ausfällungsverfahren, dadurch gekennzeichnet , daß man der aliphatischen Monocarbonsäure

a) 1,25 bis 12 Gew.-% einer, aus der Polymerisation unge-30 sättigter C₁₂_₂g-Monocarbonsäuren erhaltenen, polymeren

Fettsäure oder

b) 1,25 bis 12 Gew.-% einer C₁₁ ^-aliphatischen Dicarbonsäure oder

c) 3 bis 25 Gew.-% einer, durch die Ozonisierung von Oleinsäure erhaltenen Nebenprodukt-Säure oder

d) 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens einer der folgenden Polycarbonsäuren:

(1) äliphatische Polycarbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen,

(2) Polyacrylsäure,

(3) cycloaliphatische Polycarbonsäuren mit 5 bis Kohlenstoffatomen oder

(4) aromatische Polycarbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Anhydride dieser Säuren,

zusetzt.

.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die aliphatische Monocarbonsäure aus tierischen Fetten oder ölen oder pflanzlichen Ölen 5

stammt.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die wasserunlösliche Metallseife _on eine Seife von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Aluminium, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium oder Blei ist.

¹T.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η .nc zeichnet , daß die wasserunlösliche Metallseife

Calciumstearat oder die Calciumseife einer Fettsäuremischung, die vorwiegend Stearinsäure enthält, ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß (a) eine aus Oleinsäure, Linolsäure oder Mischungen hiervon stammende polymere Fettsäure ist und 65 % oder mehr C^g-Dimersäure enthält und wobei die polymere Fettsäure in einer Menge von 1,5 bis 7,5 %, bezogen auf den gesamten Säureeinsatz, eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß (b) eine C. ...g-aliphatische

Dicarbonsäure ist, wobei die aliphatische Dicarbonsäure in einer Menge von 1,5 bis 7,5 %, bezogen auf den gesamten Säureeinsatz, eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die aliphatische Dicarbonsäure Dodecandicarbonsäure oder Brassylsäure ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß (c) eine Nebenprodukt-Säure, enthaltend 10 bis 20 Gew.-% CL. ..^-Dicarbonsäuren, ist und wobei die Nebenprodukt-Säure in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Säureeinsatz, ·

eingesetzt wird.
15 ■

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische PoIycarbonsäure (1) eine aliphatische Di~,Tri- oder Tetracarbonsäure, die cycloaliphatische Polycarbonsäure (3) eine Di-jTri- oder höhere Carbonsäure von Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan oder Cyclohexan ist, und die aromatische Polycarbonsäure (4) zwei oder drei ringsubstituierte Carboxylgruppen enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e ke η η -

zeichnet , daß (1) eine aliphatische Dicarbonsäure mit 6 bis 9 Kohlenstoffatomen, (3) eine cycloaliphatische Dicarbonsäure mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen und (4) eine OQ aromatische Di- oder Tricarbonsäure mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder10,*daß die Polycarbonsäure in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den

gg gesamten Säureeinsatz, vorliegt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Polycarbonsäure

* dadurch gekennzeichnet,

ι ■ . ■

Adipinsäure, Azelainsäure., Phthalsäure oder Trimellitsäure ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch 5

gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure Cyclo-

• hexandicarbonsäure oder eine C^-alkylsubstituierte Cyclohexandicarbonsäure ist.

10 15 20 25 30 35