DE3818293A1 - Verfahren zur herstellung von nichtionogenen tensiden - Google Patents

Verfahren zur herstellung von nichtionogenen tensiden

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fettsäurealkylestern, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester von Polyglycerinen und/oder von nichtionogenen Tensiden aus Fettsäurealkylestern, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester mit C₆-C₂₂ in der Fettsäurekomponente und C₁-C₄ in der Esterkomponente, die im alkalischen Medium mit einem oder mehreren Isopropylidenderivaten eines Polyglycerins umgesetzt werden, wobei bestimmte Verfahrensbedingungen zur Herstellung der Fettsäureester des Polyglycerins einzuhalten sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der nach dem Verfahren hergestellten Fettsäureester des Polyglycerins bzw. der nichtionogenen Tenside sowie hautpflegende und/oder kosmetische Zubereitungen oder Salben, Anstrichmittel und Holzkonservierungsmittel unter Verwendung mindestens eines nichtionogenen Tensides.
Es ist bereits bekannt, Fettsäureester der Polyglycerine durch mehrtägiges Erhitzen von Diglycerin mit einem großen Überschuß von Fettsäuren, z. B. als Tetraester von Laurin-, Palmitin-, Stearin- und Ölsäure in Form brauner, fester oder öliger Verbindungen herzustellen ((vgl. C. A. 41, 2392 (1947)). Infolge der langen Erhitzungsdauer können nur stark verunreinigte Produkte mit sehr schlechter Ausbeute erhalten werden. Die so hergestellten Tetraester sind nicht als Tenside verwendbar. Man hat daher versucht, entsprechende Verbindungen aus Isopropylidendiglycerin mit Stearylchlorid in Chloroform zu erhalten. Jedoch ist der dabei erforderliche Arbeitsaufwand beträchtlich, da nach der Umsetzung das Gemisch zu einem Brei erstarrt, das nach 36 Std. mit Benzol aufgenommen werden muß. Nach Abtrennung der wäßrigen Lösung und Waschen mit Wasser, die überschüssige Stearinsäure durch Schütteln mit 10%iger Natriumbicarbonatlösung entfernt, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert werden muß. Der dabei entstehende Rückstand muß zwei- oder mehrfach mit Alkoholen umkristallisiert werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist weiterhin, daß Hydrochloride in molaren Verhältnissen anfallen, die entweder weiter verarbeitet werden müssen oder umweltbelastende Stoffe darstellen.
Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung nichtionogener Tenside, insbesondere Fettsäureester der Polyglycerine, aus Fettsäurealkylestern, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylestern mit C₆ bis C₂₂ in der Fettsäurekomponente und C₁ bis C₄ in der Esterkomponente durch Umsetzung mit einem oder mehreren Isopropylidenderivaten eines Polyglycerins zu erhalten. Insbesondere sollte ein Verfahren gefunden werden, das gezielte großtechnische Veresterungen ermöglicht. Weiterhin sollten evtl. im Überschuß eingesetzte Reaktionsprodukte oder -komponenten zu einem Teil in das Verfahren rückführbar sein.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Zielen und Aufgaben ein Verfahren zur Herstellung von Fettsäurealkylestern, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester von Polyglycerinen und/oder nichtionogenen Tensiden gerecht wird, wobei die entsprechenden Polyglycerinmono- und/oder -polyfettsäureester aus Fettsäurealkylestern mit C₆-C₂₂ in der Fettsäurekomponente und C₁-C₄ in der Esterkomponente erhalten werden, die im alkalischen Medium mit einem oder mehreren Isopropylidenderivaten eines Polyglycerins umgesetzt werden. Gemäß der Erfindung wird die Umsetzung bei Temperaturen von 140-220°C, vorzugsweise 170-200°C, und im Vakuum bei 950-5 mbar, vorzugsweise bei 500-10 mbar, durchgeführt, wobei der entstehende C₁-C₄ Alkohol durch Destillation entfernt, vorzugsweise kontinuierlich entfernt und das nachfolgend gereinigte, vorzugsweise durch Filtration, Zentrifugation, Destillation und/oder fraktionierte Destillation gereinigte Reaktionsprodukt hydrolisiert wird, indem mindestens eine Isopropylidengruppe des Reaktionsproduktes bei 20 bis 100°C, vorzugsweise 50 bis 80°C, sowie bei Normal-, Unter- oder Überdruck durch saure Hydrolyse gespalten wird.
Wird die Reaktion bei unter 140°C durchgeführt, so treten keine ausreichenden Reaktionsgeschwindigkeiten auf, während bei Temperaturen von über 220°C ein hoher Prozentsatz unerwünschter Nebenprodukte anfällt. Führt man andererseits die Reaktion bei Normaldruck durch, tritt eine längere Umsetzungsdauer auf und ebenfalls ein höherer Prozentsatz unerwünschter Nebenprodukte. Als Fettsäurealkylester werden gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder unverzweigte Fettsäurealkylester eingesetzt, u. a. Ester von Vorlauffettsäuren C₆-C₁₀, Laurinsäure, Myristinsäure, Cocosfettsäure, Stearinsäure, Behensäure und/oder 2-Ethylhexansäure, Isostearinsäure, Palmölfettsäure, Ölfettsäure, Sojafettsäure und/oder Linolsäure.
Als Hydroxyfettsäurealkylester werden u. a. 12-Hydroxystearinsäureäthylester und/oder Rizinolfettsäureester eingesetzt.
Als alkalisch reagierende Verbindung zur Beschleunigung der Reaktion wird bevorzugt mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalihydroxid, -bicarbonat, und/oder -carbonat und/oder -alkoholat und/oder eine Alkali und/oder Erdalkaliseife zugefügt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Umsetzung der Fettsäurealkylester, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester mit einem oder mehreren Isopropylidenderivaten eines Polyglycerins in Gegenwart von weniger als 5 Gew.-% Wasser, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% Wasser (bezogen auf die Gesamtmenge der umzusetzenden Verbindungen) durchgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform können gewisse Nebenreaktionen vermindert werden, so daß der Gehalt an evtl. Verunreinigungen reduziert werden kann.
Als Isopropylidenderivate des Polyglycerins werden bevorzugt Mono- und/oder Diisopropylidenderivate des Di-, Tri- und/oder Tetraglycerins (ausgenommen Diisopropylidendiglycerin) eingesetzt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Umsetzung des Fettsäurealkylesters, Mono- und/oder Polyhydroxyfettsäurealkylesters mit einem Mono- und/oder Diisopropylidenderivat eines Di- (ausgenommen Diisopropylidendiglycerin), Tri- und/oder Tetraglycerin pro umzusetzende Hydroxylgruppe (bezogen auf die Mono- oder Diisopropylidenderivate des jeweiligen Polyglycerins) in einem 1,2 bis 3fachen, vorzugsweise 1,5- bis 2,5fachen, molaren Überschuß an Fettsäurealkylester. Durch diesen Überschuß gelingt es eine höhere Ausbeute zu erhalten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird im Falle der Umsetzung eines Mono- und/oder Diisopropylidenderivates des Di- und/oder Tetraglycerins mit Fettsäurealkylestern, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylestern ein 2,1-10facher, vorzugsweise 4- bis 8facher, molarer Überschuß an Monoisopropylidendiglycerin und/oder Diisopropylidentetraglycerin (bezogen auf Fettsäurealkylester, Mono- oder Polyhydrofettsäurealkylester) eingesetzt. Dadurch wird der Gehalt an gebildeten Monoestern stark erhöht.
Das Reaktionsprodukt wird bevorzugt nach der Umesterung durch Filtration bei Temperaturen von 20 bis 100°C, vorzugsweise 40 bis 70°C, von nichtlöslichen Bestandteilen getrennt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird nach der Umsetzung des Fettsäurealkylesters, Mono- und/oder Polyhydroxyfettsäurealkylesters mit einem oder mehreren Iso- bzw. Diisopropylidenderivaten des Di-, Tri- und/oder Tetraglycerins (ausgenommen Diisopropylidendiglycerin) der Überschuß des nicht umgesetzten Fettsäurealkylesters, Mono- und/oder Polyhydroxyfettsäurealkylesters und/oder der nichtumgesetzten Iso- bzw. Diisopropylidenderivate des Di-, Tri- und/oder Tetraglycerins im Vakuum abdestilliert, vorzugsweise kontinuierlich abdestilliert und das zurückbleibende Umsetzungsprodukt in einem niedrigen Alkohol und/oder wasserhaltigen niedrigen Alkohol mit C₁-C₆, vorzugsweise mit C₂-C₄, suspendiert und bei 20 bis 100°C, vorzugsweise 50 bis 80°C in Gegenwart eines sauren Katalysators hydrolysiert. Nach erfolgter Reaktion und Hydrolyse wird das sich bildende Lösemittelgemisch (Wasser, entstandenes Aceton, Alkohol) abdestilliert. Bevorzugt wird dabei als niedriger Alkohol n-Butanol verwendet.
Vor der Abdestillation des Lösemittels wird bevorzugt die im Reaktionsgemisch vorhandene Säure oder der saure Katalysator neutralisiert und/oder entfernt und/oder das Lösemittelgemisch abdestilliert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Neutralisation durch Zugabe eines Anionenaustauschers (Anionenaustauschermasse oder -mittel) und der Anionenaustauscher wird nachfolgend abfiltriert.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Tenside, die vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, als Wasser in Öl Emulgatoren, vorzugsweise bestehend aus mindestens einem vicinalen Diester des Diglycerins oder unter Mitverwendung desselben neben anderen Tensiden.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Tenside, die vorzugsweise hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als Öl-in-Wasser-Emulgatoren, vorzugsweise in Form der mittelständigen Monoester des Triglycerins und/oder der mittelständigen Mono- und/oder Diester des Tetraglycerins.
Die Verwendung der Tenside bezieht sich bevorzugt auf den Einsatz als Zusatzmittel, Netz-, Dispergiermittel, Lösungsvermittler, Lösungs- und Emulgiermittel für Hautschutzmittel und Hautpflegeöle, Schmierstoffe, Textilhilfsmittel, Lebensmittel, Wasch- und Reinigungsmittel, Holzkonservierungsmittel und für pharmazeutische und/oder kosmetische Zubereitungen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die vicinalen Diester des Diglycerins mit einem Anteil an Monoester des Diglycerins von 0,01-10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2-5 Gew.-%, (bezogen auf 100 Gew.-Teile vicinalen Diesters des Diglycerins), als Tenside, vorzugsweise als Wasser-in-Öl-Emulgatoren, in hautpflegenden oder kosmetischen Zubereitungen eingesetzt.
Die Erfindung betrifft weiterhin hautpflegende und/oder kosmetische Zubereitungen unter Verwendung mindestens eines nichtionogenen Tensides und Wasser sowie ggf. mindestens eines an sich bekannten Hilfs-, Verarbeitungs-, Konsistenzverbesserungs-, Stabilisierungs- und/oder Konservierungsmittels sowie ggf. mindestens eines Fettes, Wachses, Öles und/oder eines fettähnlichen Stoffes und/oder eines Parfümes, wobei das Hautpflegemittel und/oder die kosmetische Zubereitung 10-0,5 Gew.-%, vorzugsweise 6,5-1 Gew.-%, (bezogen auf 100 Gew.-Teile der hautpflegenden und/oder kosmetischen Zubereitungen) eines Tensides auf der Basis eines Di-, Tri- und/oder Tetraglycerinfettsäurealkylester, vorzugsweise als Öl-in-Wasser-Emulgator mit 30-95 Gew.-%, vorzugsweise 50-80 Gew.-%, Wasser und/oder ein vicinaler Diester des Diglycerins, vorzugsweise als Wasser-in-Öl-Emulgator mit 20-90 Gew.-%, vorzugsweise 70-88 Gew.-%, Wasser, enthält.
Die erfindungsgemäße hautpflegende und/oder kosmetische oder medizinische Zubereitung unter Verwendung des nichtionogenen Tensides (W/O-Cremes und -Lotionen) führt aufgrund ihrer occlusiven Wirkung auf der Haut zu einer occlusiven Hydratation, d. h. Ausbildung eines Feuchtkammereffektes durch eine darüberliegende, abdichtende Schicht. Von hier aus penetriert der Wasseranteil in die tieferliegende Hornschicht. Die Haut wird dabei durch die darüberliegende Lipidschicht vor dem Verdunsten geschützt. Polyglycerinester sind aufgrund ihrer sehr guten dermatologischen und toxikologischen Eigenschaften in besonderer Weise als Emulgatoren zur Herstellung solcher W/O-Emulsionen geeignet.
Es ist bekannt, daß bei Erniedrigung der Grenzflächenspannung auf <5 mN/m und Ausbildung eines Kontaktwinkels zwischen Öl und Wasser von <90°C eine W/O-Emulsion gebildet wird. Voraussetzung hierzu ist eine möglichst hohe Oberflächenspannung der wäßrigen Phase. Wasserlösliche Anteile im Emulgator wie Diglycerinmonoester und/oder höhere Polyglycerinester würden jedoch nach Diffusion in die wäßrige Phase die Oberflächenspannung absenken, d. h. Verkleinerung des Kontaktwinkels auf <90°C. Dies bedeutet, die W/O-Emulsion wird durch teilweise Phasenumkehr nach O/W instabil.
Es wurde nun gefunden, daß u. a. die erfindungsgemäß hergestellten Difettsäurediglycerinester mit definierter Hydrophilie (und die daraus hergestellten Zubereitungen) diese Nachteile nicht besitzen.
Der unterschiedliche Gehalt an wasserlöslichen Emulgatoranteilen des erfindungsgemäßen Produktes gegenüber einem handelsüblichen, möge das nachfolgende Beispiel verdeutlichen:
Beide Produkte wurden 1%ig in Wasser bei 70°C suspendiert, abgekühlt und filtriert.
Oberflächenspannung im Filtrat gemessen:
Erfindungsgemäßes Diglycerindiisostearat 46 mN/m
handelsübliches Polyglycerindiisostearat 34 mN/m.
Eine Erniedrigung der Oberflächenspannung auf 34 mN/m liegt jedoch schon im Bereich der meisten O/W Emulgatoren.
Mit dem erfindungsgemäßen Diglycerindiisostearat gelingt es, stabile W/O Emulsionen, z. B. für Feuchtigkeitscremes und Lotionen sowie für medizinische Zwecke zu entwickeln.
Mit den erfindungsgemäßen Difettsäurediglycerinestern lassen sich stabile W/O-Emulsionen mit einem Wassergehalt bis zu 82% herstellen.
Nach einer anderen Ausführungsform wird eine Grenze eingesetzt, die 30-90 Gew.-Teile, vorzugsweise 50-88 Gew.-Teile, Wasser, 25-0,5 Gew.-Teile, vorzugsweise 6,5-1 Gew.-Teile, des erfindungsgemäßen Tensides oder Tensidgemisches oder ein Gemisch des erfindungsgemäßen Tensides mit einem anderen Tensid, 30-0 Gew.-Teile, vorzugsweise 25-0,1 Gew.-Teile, mindestens eines Eindickungsmittels eines tierischen und/oder pflanzlichen Öles, Mineralöles, synthetischen Öles, eines Wachses und/oder 14,95-0 Gew.-Teile, vorzugsweise 14,9-2 Gew.-Teile, eines organisch chemischen Lösungsmittels, 0,05-40 Gew.-Teile, vorzugsweise 4,1-8,9 Gew.-Teile, mindestens eines Wirkstoffes in Form mindestens eines hautpflegenden Wirkstoffes, eines pharmazeutischen Wirkstoffes eines lokalanästhetischen Wirkstoffes, eines desinfizierenden Wirkstoffes und/oder eines Duft- oder Aromastoffes.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anstrichfarbe oder Holzschutzmittel enthaltend mindestens ein Bindemittel oder Bindemittelgemisch, ein flüssiges Gemisch als Hauptbestandteil bestehend aus
  • a) einem organisch-chemischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, vorzugsweise unter Mitverwendung eines wasserunlöslichen organisch-chemischen, schwerflüchtigen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische, und
  • b) Wasser, sowie ein Tensid oder Tensidgemisch und ein Pigment oder Pigmentgemisch und/oder Füllstoff oder Füllstoffgemisch und/oder mindestens einem Farbstoff sowie ggf. Zusatzstoffe, vorzugsweise Verarbeitungshilfsmittel, Sikkative und/oder Biozide, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid oder Tensidgemisch 0,01-10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5 Gew.-%, eines Di-, Tri- und/oder Tetraglycerinfettsäureethylesters und/oder eines vicinalen Diesters des Diglycerins.
Ausführungsbeispiele 1.1 Umsetzung von Fettsäurealkylestern mit Diisopropylidentriglycerin
1,52 kg (5 mol) Ölsäuremethylester und 25 g (0,2 mol) Kaliumcarbonat werden in einen 4 l-Kolben gegeben und unter Rühren auf ca. 160°C aufgeheizt. Bei ca. 100 mbar Unterdruck werden evtl. vorhandene geringe Mengen an Wasser abdestilliert. Daraufhin werden 820 g (2,5 mol) Diisopropylidentriglycerin zugegeben und die Reaktionstemperatur auf 180°C-190°C erhöht. Bei 400-50 mbar wird das entstehende Methanol destillativ entfernt. Nach 4-5 stündiger Reaktionszeit wird der Ansatz auf ca. 70°C abgekühlt und ausgefallene Bestandteile abfiltriert.
Überschüssiger Fettsäurealkylester sowie nicht umgesetztes Diisopropylidentriglycerin werden bei 0,4 mbar und ca. 160°C Kopftemperatur destillativ entfernt. Das verbleibende Rohprodukt wird anschließend in einer Kurzwegverdampferanlage bei 0,1 mbar und 210°C Ölvorlauftemperatur feindestilliert.
1.2 Hydrolyse des Diisopropylidentriglycerin-monooleats zum Triglycerinmonooleat
2,5 kg (ca. 4,4 mol) Diisopropylidentriglycerin-monooleat werden zu einer Mischung aus 250 ml Wasser und 2,0 l n-Butanol gegeben. Die Reaktionslösung wird mit 1 molarer Schwefelsäure auf ca. pH 3 eingestellt, auf 70°C erwärmt und für 4-5 h gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird der Ansatz mit soviel OH--beladenem Anionenaustauscher versetzt, bis die Reaktionslösung neutral ist.
Der Ionenaustauscher wird abfiltriert, das Filtrat gegebenenfalls mit Aktivkohle gebleicht und die Leichtsieder (n-Butanol, Wasser, entstandenes Aceton) im Vakuum abdestilliert.
2.1 Umsetzung von Fettsäurealkylestern mit Monoisopropylidenglycerin
300 g (ca. 1 mol) Palmitinsäuremethylester und 0,5 g Lithiumhydroxid · 1 H₂O werden in einen 2 l-Kolben gegeben und unter Rühren auf 160°C erwärmt. Bei 150 mbar wird das (aus dem Katalysator sowie mit dem Fettsäureester eingeschleppten) Wasser destillativ entfernt.
Daraufhin werden 1,031 kg (5 mol) Monoisopropylidenglycerin zugegeben und die Reaktionstemperatur auf 190°C erhöht. Bei 400-50 mbar (geringer Druck zum Ende der Reaktion) wird das entstehende Methanol destillativ entfernt. Nach 3stündiger Reaktionszeit wird der Ansatz auf 45°C abgekühlt und ausgefallene Bestandteile abfiltriert.
Überschüssiges Monoisopropylidendiglycerin wird bei 0,2 mbar und ca. 140°C Ölvorlauftemperatur in einer Kurzwegverdampferanlage destillativ entfernt, das verbleibende Rohprodukt in der gleichen Anlage bei 0,2 mbar und 205°C Ölvorlauftemperatur abschließend feindestilliert.
2.2 Hydrolyse des Monoisopropylidendiglycerin-monopalmitats zum Diglycerinmonopalmitat
1,5 kg Monoisopropylidendiglycerin-monopalmitat werden zu einer Mischung aus 200 ml Wasser und 2,0 l n-Butanol gegeben. Die Reaktionslösung wird mit 1 molarer Schwefelsäure auf ca. pH 3 eingestellt, auf 70°C erwärmt und für 4-5 h gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird der Ansatz mit soviel OH--beladenem Anionenaustauscher versetzt, bis die Reaktionslösung neutral ist.
Der Ionenaustauscher wird abfiltriert, das Filtrat gegebenenfalls mit Aktivkohle gebleicht und die Leichtsieder (n-Butanol), Wasser, entstandenes Aceton) im Vakuum abdestilliert.
Beispiele 1. Feuchtigkeitscreme (W/O-Typ)
 2,5% erfindungsgemäßes Diglycerindiisostearat
 5,0% Paraffinöl, dickflüssig
 5,0% Decycloleat (Cetiol V, Henkel)
 0,7% Mg-Stearat
 0,3% Al-Stearat
 4,0% Diglycerin
 0,3% Magnesiumheptasulfat
 0,1% Rokonsal Cl (Biochema Schwaben)
 0,3% Parfüm
81,8% Wasser voll entsalzt
Die Rezeptur wurde in gleicher, an sich bekannter Weise mit je 2 handelsüblichen Polyglycerinfettsäureestergemischen gleichen HLB-Wertes hergestellt. Alle Proben wurden der üblichen Lagerung bei 40°C im Wärmeschrank unterworfen:
Rezeptur mit:
Lagerung bei 40°C:
erfindungsgemäßem Diglycerindiisostearat <3 Monate stabil
handelsüblichem Produkt 1 nach 12 Tagen instabil
handelsüblichem Produkt 2 nach 18 Tagen instabil
2. Pflegecreme (W/O-Typ)
 4,5% erfindungsgemäßes Diglycerindiisostearat
 6,0% Isopropylmyristearat
 3,5% Miglyol 812 Neutralöl (Troisdorf-Hüls)
 6,0% Paraffinöl, dickflüssig
 3,0% Vaseline weiß
 4,0% Mikrowachs (Lunacera MW, Fuller)
 0,3% Magnesiumsulfatheptahydrat
 0,1% Rokonsal cl
 0,3% Parfüm
72,3% Wasser voll entsalzt
Die Rezeptur wurde wie im Beispiel 1 ebenfalls in gleicher Weise mit handelsüblichen Produkten hergestellt und bei 40°C auf Stabilität geprüft:
Rezeptur mit:
Lagerung bei 40°C:
erfindungsgemäßem Diglycerindiisostearat <3 Monate stabil
handelsüblichem Produkt 1 nach 8 Tagen instabil
handelsüblichem Produkt 2 nach 23 Tagen instabil
3. Hautcreme (O/W-Typ)
 1,5% erfindungsgemäßes Triglycerinmonoisostearat
12,0% Glycerinmono/distearat
 2,0% Cetylalkohol
 5,0% Cetiol SN (Henkel)
 3,0% acetyliertes Lanolin
10,0% Diglycerin
10,0% Glycerin
 0,12% Carbopol 940 (BF Goodrich)
 0,1% Konservierungsmittel
 0,2% Parfüm
 0,2% Neutralisationsmittel
55,88% Wasser voll entsalzt
Stabilität im Lagertest bei 40°: <6 Monate

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung von nichtionogenen Tensiden aus Fettsäurealkylestern, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylestern mit C₆-C₂₂ in der Fettsäurekomponente und C₁-C₄ in der Esterkomponente, die im alkalischen Medium mit einem oder mehreren Isopropylidenderivaten eines Polyglycerins umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei Temperaturen von 140-220°C, vorzugsweise
170-200°C,und im Vakuumbei 950-5 mbar, vorzugsweise
bei 500-10 mbar,durchgeführt, der dabei entstehende C₁-C₄ Alkohol durch Destillation entfernt, vorzugsweise kontinuierlich entfernt und das nachfolgend gereinigte, vorzugsweise durch Filtration, Zentrifugation, Destillation und/oder fraktionierte Destillation gereinigte Reaktionsprodukt hydrolisiert wird, indem mindestens eine Isopropylidengruppe des Reaktionsproduktes bei20 bis 100°C, vorzugsweise
50 bis 80°C,sowie bei Normal-, Unter- oder Überdruck durch saure Hydrolyse gespalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisch reagierende Verbindung zur Beschleunigung der Reaktion mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalihydroxid, -bicarbonat und/oder -carbonat und/oder -alkoholat und/oder eine Alkali- und/oder Erdalkaliseife zugefügt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der Fettsäurealkylester, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester mit einem oder mehreren Isopropylidenderivaten eines Polyglycerins in Gegenwart von weniger als 5 Gew.-% Wasser, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% Wasser (bezogen auf die Gesamtmenge der umzusetzenden Verbindungen), durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Isopropylidenderivate des Polyglycerins Mono- und/oder Diisopropylidenderivate des Di-, Tri- und/oder Tetraglycerins (ausgenommen Diisopropylidendiglycerin) eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung des Fettsäurealkylesters, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylesters mit einem Mono- und/oder Diisopropylidenderivat eines Di- (ausgenommen Diisopropylidendiglycerin), Tri- und/oder Tetraglycerins pro umzusetzende Hydroxylgruppe (bezogen auf die Mono- oder Diisopropylidenderivate des jeweiligen Polyglycerins) in einem 1,2- bis 3fachen, vorzugsweise 1,5- bis 2,5fachen molaren Überschuß an Fettsäurealkylester, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester erfolgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Umsetzung eines Mono- und/oder Diisopropylidenderivates des Di-, Tri- und/oder Tetraglycerins mit Fettsäurealkylester ein 2,1- bis 10facher, vorzugsweise 4- bis 8facher, molarer Überschuß an Monoisopropylidendiglycerin und/oder Diisopropylidentriglycerin und/oder Diisopropylidentetraglycerin (bezogen auf Fettsäurealkylester, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylester) eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsprodukt nach der Umesterung durch Filtration bei Temperaturen von 20-100°C, vorzugsweise
40-70°C,von nichtlöslichen Bestandteilen getrennt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Umsetzung des Fettsäurealkylesters, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylesters mit einem oder mehreren Isopropylenderivaten des Di-, Tri- und/oder Tetraglycerins (ausgenommen Diisopropylidendiglycerin) der Überschuß des nicht umgesetzten Fettsäurealkylesters, Mono- oder Polyhydroxyfettsäurealkylesters und/oder des nicht umgesetzten Isopropylidenderivates des Diglycerins und/oder Diisopropylidenderivates des Tetraglycerins im Vakuum abdestilliert wird, vorzugsweise kontinuierlich abdestilliert wird, und das zurückbleibende Umsetzungsprodukt in einem niedrigen Alkohol und/oder wasserhaltigem niedrigen Alkohol mit C₁-C₆, vorzugsweise
mit C₂-C₄,suspendiert, bei 20 bis 100°C, vorzugsweise 50 bis 80°C, in Gegenwart eines sauren Katalysators hydrolysiert und nach erfolgter Reaktion das Lösemittelgemisch (Wasser, entstandenes Aceton, Alkohol) abdestilliert wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als niedriger Alkohol n-Butanol verwendet wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Abdestillation des Lösemittels die im Reaktionsgemisch vorhandene Säure oder der saure Katalysator neutralisiert und/oder entfernt und/oder das Lösemittelgemisch abdestilliert wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation durch Zugabe eines Anionenaustauschers erfolgt und der Anionenaustauscher nachfolgend abfiltriert wird.
12. Verwendung der Tenside, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, als Wasser-in-Öl-Emulgatoren, vorzugsweise bestehend aus mindestens einem vicinalen Diester des Diglycerins oder unter Mitverwendung desselben neben anderen Tensiden.
13. Verwendung der Tenside, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, als Öl-in-Wasser-Emulgatoren, vorzugsweise in Form der mittelständigen Monoester des Triglycerins und/oder der mittelständigen Mono- und/oder Diester des Tetraglycerins.
14. Verwendung der Tenside nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 als Zusatzmittel, Netz-, Dispergiermittel, Lösungsvermittler, Lösungs- und Emulgiermittel für Hautschutzmittel und Hautpflegeöle, Schmierstoffe, Textilhilfsmittel, Lebensmittel, Wasch- und Reinigungsmittel, Desinfektionsmittel, für Biozide, Farben und Anstrichmittel, Holzkonservierungsmittel und für pharmazeutische und/oder kosmetische Zubereitungen.
15. Verwendung der Tenside, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vicinalen Diester des Diglycerins mit einem Anteil an Monoester des Diglycerins von 0,01-10 Gew.-%, vorzugsweise
0,2-5 Gew.-%,(bezogen auf 100 Gew.-Teile vicinalen Diesters des Diglycerins), in hautpflegenden oder kosmetischen Zubereitungen eingesetzt werden.
16. Hautpflegende und/oder kosmetische Zubereitungen unter Verwendung mindestens eines nichtionogenen Tensides und Wasser sowie ggf. mindestens eines an sich bekannten Hilfs-, Verarbeitungs-, Konsistenzverbesserungs-, Stabilisierungs- und/oder Konservierungsmittels sowie ggf. mindestens eines Fettes, Wachses, Öles und/oder eines fettähnlichen Stoffes und/oder eines Parfümes, dadurch gekennzeichnet, daß das Hautpflegemittel und/oder die kosmetische Zubereitung 10-0,5 Gew.-%, vorzugsweise
6,5-1 Gew.-%,(bezogen auf 100 Gew.-Teile der hautpflegenden und/oder kosmetischen Zubereitungen) eines Tensides auf der Basis eines Di-, Tri- und/oder Tetraglycerinfettsäurealkylesters, vorzugsweise nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, als Öl-in-Wasser-Emulgator mit30-95 Gew.-%, vorzugsweise
50-80 Gew.-%,Wasser und/oder eines vicinalen Diesters des Diglycerins, vorzugsweise nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, als Wasser-in-Öl-Emulgator mit20-90 Gew.-%, vorzugsweise
70-88 Gew.-%,Wasser, enthält.
17. Anstrichfarbe oder Holzschutzmittel enthaltend mindestens ein Bindemittel oder Bindemittelgemisch, ein flüssiges Gemisch als Hauptbestandteil, bestehend aus
  • a) einem organisch-chemischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, vorzugsweise unter Mitverwendung eines wasserunlöslichen organisch-chemischen, schwerflüchtigen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisches, und
  • b) Wasser, sowie ein Tensid oder Tensidgemisch und ein Pigment oder Pigmentgemisch und/oder Füllstoff oder Füllstoffgemisch und/oder mindestens einem Farbstoff sowie ggf. Zusatzstoffe, vorzugsweise Verarbeitungshilfsmittel, Sikkative und/oder Biozide, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionogene Tensid oder Tensidgemisch 0,01-10 Gew.-%, vorzugsweise
    0,1-5 Gew.-%,eines Di-, Tri- und/oder Tetraglycerinfettsäurealylesters und/oder eines vicinalen Diesters des Diglycerins, vorzugsweise hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, enthält.
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