WO1993003007A1 - Sulfosuccinate - Google Patents

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WO1993003007A1
WO1993003007A1 PCT/EP1992/001714 EP9201714W WO9303007A1 WO 1993003007 A1 WO1993003007 A1 WO 1993003007A1 EP 9201714 W EP9201714 W EP 9201714W WO 9303007 A1 WO9303007 A1 WO 9303007A1
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WO
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sulfosuccinates
fatty alcohol
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maleic acid
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Uwe Ploog
Hermann Hensen
Werner Seipel
Holger Tesmann
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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    • C07C309/01—Sulfonic acids
    • C07C309/02—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C309/03—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C309/17—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing carboxyl groups bound to the carbon skeleton
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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
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    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/123—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from carboxylic acids, e.g. sulfosuccinates

Definitions

  • the invention relates to new sulfosuccinates obtainable by reacting fatty alcohol polyethylene glycol ethers which have a narrow homolog distribution with maleic acid or maleic anhydride and subsequent sulfitation of the resulting monoesters or diesters, a process for their preparation and their use in washing, rinsing and washing ⁇ cleaning agents and products for hair and body care.
  • Sulfosuccinates which are also known as sulfosuccinic acid esters, are anionic surfactants which, due to their excellent application properties and their good dermatological compatibility, serve in the broadest sense for the production of cleaning products which come into contact with human skin.
  • the properties of sulfosuccinates have been extensively documented in the literature; it is here to the review in Fette, Seifen, Anstrich itt., 65, 748 (1963), Tens. Surf. Det., .11, 202 (1974), Cos. Toil., 104, 105 (1989) and R. Soc. Chem (Ind. Appl. Surf.), 77, 77 (1990).
  • sulfosuccinates To prepare the sulfosuccinates, one usually starts from fatty alcohols or their ethylene oxide addition products, which are converted into the mono- or diesters in the first step using maleic acid or maleic acid anhydride.
  • the sulfosuccinic acid esters are obtained from this by adding hydrogen sulfite to the double bond of the maleic acid esters.
  • no catalysts are required for the preparation of the sulfosuccinates, but processes are also known in which the esterification is carried out under pressure in the presence of alkali metal carbonates [P 87 / 228.300].
  • the sulfosuccinates are particularly important because they have a particularly good foaming power compared to the diesters.
  • a disadvantage is their comparatively lower water solubility, which is generally compensated for by using ethoxylated fatty alcohols as starting materials.
  • aqueous solutions of sulfosuccinates based on conventional fatty alcohol polyglycol ethers are difficult to thicken by adding viscosity regulators, which makes it extremely difficult to assemble the products produced therewith.
  • the object of the invention was therefore to provide new sulfosuccinates whose aqueous solutions have improved thickenability.
  • the invention relates to sulfosuccinates which are obtained by
  • R 1 stands for an aliphatic hydrocarbon radical with 0, 1, 2 or 3 double bonds and n for numbers from 1 to 20, and which have a narrowed homolog distribution, in the presence of 0.1 to 5% by weight of an alkali Reacts catalyst with maleic acid or maleic anhydride and
  • aqueous solutions of sulfosuccinates based on fatty alcohol polyethylene glycol ethers with a narrow homolog distribution compared to products of conventional, broad homolog distribution can not only be adjusted to an advantageous consistency more easily, ie using smaller amounts of thickeners, but also more pronounced viscosity maxima show what is extremely advantageous for the assembly.
  • the sulfosuccinates according to the invention show improved foaming power in both hard and soft water.
  • Fatty alcohol polyethylene glycol ethers with a narrow homolog distribution are known substances and can be obtained by the relevant methods of preparative organic chemistry.
  • fatty alcohol polyglycol ethers which are prepared by ethoxylating fatty alcohols in the presence of calcined hydrotalcite [DE 38 13 910 AI] or hydrophobicized hydrotalcite.
  • calcined hydrotalcite [DE 38 13 910 AI] or hydrophobicized hydrotalcite.
  • the latter substances are obtainable, for example, by reacting hydrotalcite with fatty acids, in particular lauric acid.
  • Typical examples of fatty alcohol polyethylene glycol ethers with a narrow homolog distribution which are suitable as starting materials for the sulfosuccinates according to the invention, are addition products of an average of 1 to 20, preferably 2 to 5, moles of ethylene oxide with capron alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol alcohol, palmitoleyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, linolyl alcohol, linolenyl alcohol, arachidyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol and erucyl alcohol.
  • the fatty alcohol polyethylene glycol ethers used as feedstocks can also be derived from addition products of ethylene oxide to technical fatty alcohol fractions, for example based on coconut oil or beef tallow.
  • Sulfosuccinic acid esters in particular monoesters derived from fatty alcohol polyethylene glycol ethers of the formula (I) in which R 1 is an alkyl radical having 12 to 18 carbon atoms and n is a number from 2 to 5, are distinguished by a particularly advantageous thickening behavior of their aqueous solutions and a stable base foam and are therefore preferred.
  • Another object of the invention relates to a process for the preparation of sulfosuccinates, which is characterized in that
  • R1 stands for an aliphatic hydrocarbon radical with 0, 1, 2 or 3 double bonds and n for numbers from 1 to 20, and which have a narrowed homolog distribution, in the presence of 0.1 to 5% by weight of one alkaline catalyst with maleic acid or maleic anhydride and
  • the fatty alcohol polyglycol ethers are first reacted with maleic acid or maleic anhydride, the molar ratio being 3: 1 to 1: 3.
  • maleic acid or maleic anhydride the molar ratio being 3: 1 to 1: 3.
  • polyglycol ether and maleic acid or maleic anhydride in a molar ratio of 1: 1 to 1: 2 and to carry out the esterification at temperatures from 60 to 100.degree.
  • sulfosuccinic acid diesters it has proven to be optimal to carry out the esterification at temperatures from 80 to 100 ° C. with an excess of polyglycol ether and to remove the water of reaction continuously from the equilibrium.
  • Alkaline catalysts are understood to mean substances which are selected from the group formed by alkali and alkaline earth metal hydroxides, carbonates and C 1 -C 4 -alkylates and zinc hydroxide. Typical examples of this are sodium hydroxide, potassium hydroxide, Cesium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium methylate, sodium carbonate, potassium carbonate and calcium carbonate.
  • the alkaline catalysts can be used in amounts of 0.1 to 5, preferably 0.3 to 3% by weight, based on the polyglycol ether.
  • the sulfitation of the maleic acid monoesters or diesters can be carried out in a manner known per se.
  • the reaction is usually carried out using a hydrogen sulfite, for example sodium hydrogen sulfite, which is in methanolic
  • Solution is added to the double bond of the maleic acid ester.
  • the sulfitation is carried out at temperatures from 60 to 100 ° C. in aqueous solution using alkali sulfite, in particular sodium sulfite, in which the hydrogen sulfite is formed in situ.
  • alkali sulfite in particular sodium sulfite
  • the molar ratio of maleic acid ester to sulfite can be 1: 1 to 1: 2.
  • the sulfosuccinates are then present as solutions of their alkali metal salts, preferably their sodium or magnesium salts.
  • the sulfosuccinates according to the invention are surface-active and have excellent detergent properties. They promote the wetting of hard surfaces and the emulsification of hydrophobic substances in water. Since they have a pronounced foaming power and are well tolerated by dermatology, they are suitable for the production of detergents, dishwashing detergents and cleaning agents and for products for hair and body care, in which they contain 0.1 to 25, preferably 1 to 10 wt .-% - based on the agent - may be included.
  • the following examples are intended to explain the subject matter of the invention in more detail without restricting it.
  • Adduct of an average of 2.5 moles of ethylene oxide with a technical Ci2 / 14 -Ko ko s f etta l-alcohol was carried out in the presence of 0.5% by weight, based on the fatty alcohol calcined hydrotalcite, according to German patent application DE 38 13 910 A1. Compared to A) and B), the product has a narrow homolog distribution.
  • Sulfosuccinic acid monoester sodium salt 31.5% by weight
  • the sulfitation was carried out analogously to Comparative Example VI b) with a solution of 97.6 sodium sulfite in 594.4 g of water.
  • the sulfosuccinate was obtained in the form of a clear liquid; the degree of sulfitation was 82.7% of theory.
  • Comparative example V2 was repeated using 0.4 g of the 30% by weight solution of sodium methylate in methanol, corresponding to an amount of 0.1% by weight based on the dehydol ( R ) LS 3.
  • the resulting sulfosuccinate had a degree of sulfitation of 82.5% of theory.
  • Sulfosuccinic acid monoester salt 30.5% by weight
  • the sulfosuccinate content (anionic surfactant) and the unsulfitated (US) were determined according to the DGF standard methods, Stuttgart 1950 - 1984, H-III-10 and G-II-6b. The water was determined using the Fischer method.
  • Tab. 1 Sulfosuccinates based on Arlypon ( R ) F percentages as% by weight
  • the thickening behavior of the sulfosuccinates was investigated using aqueous solutions of the test products (sulfosuccinate content: 15% by weight, based on the solution), which were obtained by adding 5% by weight of Arlypon ( R ) F and 5 to 8% by weight. % Sodium chloride - in each case based on the sulfosuccinate content - were thickened.
  • the viscosity measurement was determined at 20 ° C. in a Höppler ball filling viscometer. The results are summarized in Tab. 3.

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Abstract

Neue Sulfosuccinate werden erhalten, indem man a) Fettalkoholpolyethylenglycolether der Formel (I): R1O-(CH2CH2O)nH, in der R1 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 0, 1, 2, oder 3 Doppelbindungen und n für Zahlen von 1 bis 20 steht, und die eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen, in Gegenwart von 0,1 bis 5 Gew.-% eines alkalischen Katalysators mit Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid umsetzt und b) die resultierenden Mono- bzw. Diester anschließend in an sich bekannter Weise sulfitiert. Die Produkte zeichnen sich durch ein besonders vorteilhaftes Schaumvermögen und Verdickungsverhalten aus und eignen sich zur Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln sowie Produkten zur Haar- und Körperpflege.

Description

Sulfosuccinate
Gebiet der Erfindunσ
Die Erfindung betrifft neue Sulfosuccinate, erhältlich durch Umsetzung von Fettalkoholpolyethylenglycolethern, die eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen, mit Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhydrid und anschließende Sulfitierung der resultierenden Mono- bzw. Diester, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung in Wasch-, Spül- und Rei¬ nigungsmitteln sowie Produkten zur Haar- und Körperpflege.
Stand der Technik
Sulfosuccinate, die auch als Sulfobemsteinsäureester be¬ zeichnet werden, stellen anionische Tenside dar, die infolge ihrer vorzüglichen anwendungstechnischen Eigenschaften und ihrer guten dermatologischen Verträglichkeit zur Herstellung von Reinigungsprodukten im weitesten Sinne dienen, die mit der menschlichen Haut in Kontakt kommen. Die Eigenschaften von Sulfosuccinaten sind in der Literatur umfangreicht do¬ kumentiert worden; es sei hier auf die ÜberSichtsarbeiten in Fette, Seifen, Anstrich itt., 65, 748 (1963), Tens. Surf. Det., .11, 202 (1974), Cos . Toil., 104. 105 (1989) sowie R. Soc. Chem (Ind. Appl. Surf.), 77, 77 (1990) verwiesen.
Zur Herstellung der Sulfosuccinate geht man üblicherweise von Fettalkoholen oder deren Ethylenoxidanlagerungsprodukten aus, die im ersten Schritt mit Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhy¬ drid in die Mono- bzw. Diester überführt werden. Hieraus werden die Sulfobernsteinsäureester erhalten, indem man an die Doppelbindung der Maleinsäureester Hydrogensulfit ad¬ diert. Üblicherweise werden für die Herstellung der Sulfo¬ succinate keine Katalysatoren benötigt, es sind jedoch auch Verfahren bekannt, in denen man die Veresterung in Gegenwart von Alkalimetallcarbonaten unter Druck durchführt [ P 87/ 228.300].
Unter den Sulfosuccinaten besitzen die Sulfobernsteinsäure- monoester eine besondere Bedeutung, da sie gegenüber den Diestern ein besonders gutes Schaumvermδgen aufweisen. Von Nachteil ist jedoch ihre vergleichsweise geringere Wasser¬ löslichkeit, die man in der Regel dadurch ausgleicht, daß man als Ausgangsstoffe ethoxylierte Fettalkohole einsetzt. Wä߬ rige Lösungen von Sulfosuccinaten auf Basis konventioneller Fettalkoholpolyglycolether lassen sich durch Zusatz von Vis¬ kositätsreglern jedoch nur schwer verdicken, was eine Konfektionierung der damit hergestellten Produkte außeror¬ dentlich erschwert.
Die Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, neue Sulfo¬ succinate zur Verfügung zu stellen, deren wäßrige Lösungen eine verbesserte Verdickbarkeit besitzen. Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung sind Sulfosuccinate, die man dadurch erhält, indem man
a) Fettalkoholpolyethylenglycolether der Formel (I)
Figure imgf000005_0001
in der R1 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und n für Zahlen von 1 bis 20 steht, und die eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen, in Gegenwart von 0,1 bis 5 Gew.-% eines alka¬ lischen Katalysators mit Maleinsäure oder Maleinsäurean¬ hydrid umsetzt und
b) die resultierenden Mono- bzw. Diester anschließend in an sich bekannter Weise sulfitiert.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß wäßrige Lösungen von Sulfosuccinaten auf Basis von Fettalkoholpolyethylenglycol- ethern mit eingeengter Homologenverteilung gegenüber Produk¬ ten konventioneller, breiter Homologenverteilung nicht nur leichter, d. h. unter Einsatz geringerer Mengen an Verdik- kungsmitteln, auf eine vorteilhafte Konsistenz eingestellt werden können, sondern auch ausgeprägtere Viskositätsmaxima zeigen, was für die Konfektionierung außerordentlich vor¬ teilhaft ist. Des weiteren zeigen die erfindungsgemäßen Sulfosuccinate ein verbessertes Schaumvermögen sowohl in hartem wie in weichem Wasser. Fettalkoholpolyethylenglycolether mit eingeengter Homologen¬ verteilung stellen bekannte Stoffe dar und können nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Bevorzugt werden für die Herstellung der erfindungsgemäßen Sulfosuccinate solche Fettalkoholpoly- glycolether eingesetzt, die durch Ethoxylierung von Fettal¬ koholen in Gegenwart von calciniertem Hydrotalcit [DE 38 13 910 AI] oder hydrophobiertem Hydrotalcit hergestellt werden. Letztere Stoffe sind beispielsweise durch Umsetzung von Hydrotalcit mit Fettsäuren, insbesondere Laurinsäure, er¬ hältlich.
Bei der Ethoxylierung von Fettalkoholen findet keine selek¬ tive Anlagerung einer diskreten Anzahl von Ethylenoxidmole- külen an jeweils ein Molekül des Alkohols statt, die Reaktion folgt vielmehr statistischen Gesetzen und führt zu einem Ge¬ misch homologer Additionsprodukte, deren Ethoxylierungsgrade ein breites Spektrum umfaßt. Unter einer eingeengten Homolo¬ genverteilung ist hierbei zu verstehen, daß der Anteil nie¬ derer und höherer Homologer sowie von freiem Fettalkohol in der Produktmischung zugunsten derjenigen Homologen signifi¬ kant vermindert ist, deren Ethoxylierungsgrad dem durch¬ schnittlichen Ethoxylierungsgrad im Sinne des Maximums einer Gauss-Verteilung entspricht oder zumindest angenähert ist.
Typische Beispiele für Fettalkoholpolyethylenglycolether mit eingeengter Homologenverteilung, die als Ausgangsstoffe für die erfindungsgemäßen Sulfosuccinate in Betracht kommen, sind Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 20, vorzugs¬ weise 2 bis 5 Mol Ethylenoxid an Capronalkohol, Caprylalko- hol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetyl- alkohol, Palmitoleylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Arachidyl- alkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol und Erucylalkohol.
Wie in der Fettchemie üblich, können sich die als Einsatz¬ stoffe verwendeten Fettalkoholpolyethylenglycolether auch von Additionsprodukten des Ethylenoxids an technische Fettalko¬ holfraktionen, beispielsweise auf Basis von Kokosöl oder Rindertalg ableiten.
Sulfobernsteinsäureester, insbesondere Monoester, die sich von Fettalkoholpolyethylenglycolethern der Formel (I) ablei¬ ten, in der R1 für einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlen¬ stoffatomen und n für Zahlen von 2 bis 5 steht, zeichnen sich durch ein besonders vorteilhaftes Verdickungsverhalten ihrer wäßrigen Lösungen sowie einen beständigen Basisschaum aus und sind daher bevorzugt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sulfosuccinaten, das sich dadurch aus¬ zeichnet, daß man
a) Fettalkoholpolyethylenglycolether der Formel (I)
Figure imgf000007_0001
in der Rl für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und n für Zahlen von 1 bis 20 steht, und die eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen, in Gegenwart von 0,1 bis 5 Gew.-% eines alkalischen Katalysators mit Maleinsäure oder Maleinsäu¬ reanhydrid umsetzt und
b) die resultierenden Mono- bzw. Diester anschließend in an sich bekannter Weise sulfitiert.
Zur Herstellung der Sulfosuccinate werden zunächst die Fett- alkoholpolyglycolether mit Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhy¬ drid umgesetzt, wobei das molare Einsatzverhältnis 3 : 1 bis 1 : 3 betragen kann. Für die Herstellung der bevorzugten Monoester empfiehlt es sich, Polyglycolether und Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhydrid im molaren Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 2 einzusetzen und die Veresterung bei Temperaturen von 60 bis 100°C durchzuführen. Für die Herstellung von Sulfobern- steinsäurediestern hat es sich als optimal erwiesen, die Veresterung bei Temperaturen von 80 bis 100°C mit einem Überschuß an Polyglycolether durchzuführen und das Reakti¬ onswasser kontinuierlich aus dem Gleichgewicht zu entfernen.
Während die Herstellung von Sulfobernsteinsäureestern auf Basis von Fettalkoholen oder konventionellen Polyglycolethern ohne Mitverwendung eines Veresterungskatalysators gelingt, hat es sich für die Herstellung der erfindungsgemäßen Sulfo¬ succinate als obligatorisch erwiesen, die Reaktion in Gegen¬ wart von alkalischen Katalysatoren durchzuführen, da andern¬ falls Produkte mit unbefriedigend niedrigen Sulfitierungs- graden resultieren. Unter alkalischen Katalysatoren sind hierbei Stoffe zu verstehen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die von Alkali- und Erdalkalihydroxiden, -carbonaten und -Cι-C4-alkylaten sowie Zinkhydroxid gebildet wird. Typi¬ sche Beispiele hierfür sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Cäsiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Natriummethylat, Natrium- carbonat, Kaliumcarbonat und Calciumcarbonat.
Die alkalischen Katalysatoren können in Mengen von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,3 bis 3 Gew.-% - bezogen auf den Polyglycol¬ ether - eingesetzt werden.
Die Sulfitierung der Maleinsäuremono- bzw. -diester kann in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Üblicherweise erfolgt die Umsetzung unter Verwendung eines Hydrogensulfits, beispielsweise Natriumhydrogensulfit, das in methanolischer
Lösung an die Doppelbindung des Maleinsäureesters addiert wird. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform führt man die Sulfitierung bei Temperaturen von 60 bis 100°C in wäßriger Lösung unter Verwendung von Alkalisulfit, insbesondere Na¬ triumsulfit, bei der das Hydrogensulfit in situ gebildet wird, durch. Hierbei kann das molare Einsatzverhältnis von Maleinsäureester zu Sulfit 1 : 1 bis 1 : 2 betragen. In Ab¬ hängigkeit des eingesetzten Sulfitierungsmittels liegen die Sulfosuccinate anschließend als Lösungen ihrer Alkalisalze, vorzugsweise ihrer Natrium- oder Magnesiumsalze vor.
Die erfindungsgemäßen Sulfosuccinate sind oberflächenaktiv und besitzen ausgezeichnete Detergenseigenschaften. Sie för¬ dern die Benetzung harter Oberflächen und die Emulgierung von hydrophoben Stoffen in Wasser. Da sie über ein ausgeprägtes Schaumvermögen verfügen und dermatologisch gut verträglich sind, eignen sie sich zur Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln sowie für Produkte zur Haar- und Körper¬ pflege, in denen sie zu 0,1 bis 25, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein können. Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
Beispiele
I. Ausgangsstoffe
A) Dehydol(R) LS-3:
Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 3 Mol Ethylenoxid an einen technischen Ci2/i4-Kokosfettalkohol. D;Le Alkoxy¬ lierung des Kokosfettalkohols wurde in Gegenwart von 0,5 Gew.-% - bezogen auf den Fettalkohol - einer 30 gew.- %igen Lösung von Natriummethylat in Methanol durchge¬ führt.
Hydroxylzahl des Produktes: 175
B) Dehydol(R) LS-3, neutral:
Entspricht A) . Nach der Alkoxylierung wurde das Produkt mit Milchsäure neutralisiert.
C) Arlypon(R) F:
Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 2,5 Mol Ethylen¬ oxid an einen technischen Ci2/14-Kokosfettal-kohol. Die Alkoxylierung des Kokosfettalkohols wurde in Gegenwart von 0,5 Gew.-% - bezogen auf den Fettalkohol calciniertem Hydrotalcit gemäß der Deutschen Patentan¬ meldung DE 38 13 910 AI durchgeführt. Das Produkt weist gegenüber A) und B) eine eingeengte Homologenverteilung auf.
Hydroxylzahl des Produktes : 184,5 II. Herstellungsbeispiele
Verσleichsbeispiel VI:
a) Herstellung des Maleinsäuremonoesters:
In einem 500-ml-Dreihalskolben ausgestattet mit Rührer und Innenthermometer wurden 235,9 g (0,735 Mol) Dehy- dol(R) LS-3, neutral (B) vorgelegt und 30 min unter ver¬ mindertem Druck (20 mbar) bei einer Temperatur von 120°C getrocknet; anschließend wurde das Vakuum durch Einleiten von Stickstoff gebrochen. Der getrocknete Polyglycolether wurde auf 60°C erwärmt und über einen Zeitraum von 30 min portionsweise mit 72,1 g (0,735 Mol) Maleinsäureanhydrid versetzt. Danach wurde die Reaktionsmischung auf 80 bis 85°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten (ca. 2 h), bis der Gehalt an freier Maleinsäure konstant blieb. Der Maleinsäuremonoester wurde als klare Flüssigkeit er¬ halten, die folgende Kennzahlen aufwies:
Säurezahl : 137 (Theorie 134)
Gehalt an freier Maleinsäure : 2,0 Gew.-%
b) Herstellung des Sulfosuccinate
In einem 1-1-Dreihalskolben wurden 97,6 g (0,735 Mol) Natriumsulfit (Reinheit 95 %) in 594,4 g Wasser gelöst. Die Lösung wurde auf 80 bis 85°C erhitzt und der Malein¬ säuremonoester aus a) portionsweise zudosiert. Nach 3 h wurde die Reaktion abgebrochen und Spuren an nicht um¬ gesetztem Sulfit durch Zusatz von H2O2 zerstört. Das Sulfosuccinat wurde als klare Flüssigkeit erhalten; der Sulfitierungsgrad betrug 78,6 % der Theorie. Kenndaten des Produktes:
Sulfobernsteinsäuremonoester-di-Na-Salz 31,5 Gew.-%
Sulfobernsteinsäure-tri-Na-Salz 2,4 Gew.-%
Unsulfitiertes 6,6 Gew.-%
Natriumsulfat 0,7 Gew.-%
Wasser 58,8 Gew.-%
Vergleichsbeispiel V2:
Analog Vergleichsbeispiel VI a) wurden 235,9 g Dehydol(R) LS-3 (A) und 72,1 g Maleinsäure in Gegenwart von 2,8 g einer
30 gew.-%igen Lösung von Natriummethylat in Methanol - ent¬ sprechend einer Konzentration von 0,5 Gew.-% bezogen auf das Dehydol(R) LS-3 - umgesetzt. Der Monoester wies die folgenden Kennzahlen auf:
Säurezahl : 134 (Theorie 134)
Gehalt an freier Maleinsäure : 0,8 Gew.-%
Die Sulfitierung wurde analog Vergleichsbeispiel VI b) mit einer Lösung von 97,6 Natriumsulfit in 594,4 g Wasser durch¬ geführt. Das Sulfosuccinat wurde in Form einer klaren Flüs¬ sigkeit erhalten; der Sulfitierungsgrad betrug 82,7 % der Theorie.
Kenndaten des Produktes:
Sulfobernsteinsäure onoester-di-Na-Salz 27,2 Gew.-%
Sulfobernsteinsäure-tri-Na-Salz 4,2 Gew.-%
Unsulfitiertes 6,6 Gew.-%
Natriumsulfat 0,6 Gew.-%
Wasser 66,6 Gew.-% Vergleichsbeispiel V3:
Vergleichsbeispiel V2 wurde unter Einsatz von 0,4 g der 30 gew.-%igen Lösung von Natriummethylat in Methanol - entspre¬ chend einer Einsatzmenge von 0,1 Gew.-% bezogen auf das Dehydol(R) LS 3 wiederholt. Das resultierende Sulfosuccinat wies einen Sulfitierungsgrad von 82,5 % der Theorie auf.
Kenndaten des Produktes:
Sulfobernsteinsäuremonoester-di-Na-Salz 30,5 Gew.-%
Sulfobernsteinsäure-tri-Na-Salz 7,7 Gew.-%
Unsulfitiertes 6,6 Gew.-%
Natriumsulfat 0,5 Gew.-%
Wasser 58,4 Gew.-%
Vergleichsbeispiel V4:
Analog Vergleichsbeispiel VI a) wurden 230,8 g (0,76 Mol) Arlypon(R) F (C) und 74,4 g (0,76 Mol) Maleinsäureanhydrid umgesetzt. Der Maleinsäuremonoester fiel als farblose, klare Flüssigkeit an und wies die folgenden Kennzahlen auf:
Säurezahl : 149,6 (Theorie 139,6)
Gehalt an freier Maleinsäure : 1,9 Gew.-%
Die Sulfitierung wurde analog Vergleichsbeispiel VI b) mit einer Lösung von 100,7 g (0,76 Mol) Natriumsulfit in 800 g Wasser durchgeführt. Das Sulfosuccinat wurde in Form einer klaren, leicht gelierenden Flüssigkeit erhalten; der Sulfitierungsgrad betrug lediglich 49,6 % der Theorie. Kenndaten des Produktes:
Sulfobernsteinsäuremonoester-di-Na-Salz 17.1 Gew.-%
Sulfobernsteinsäure-tri-Na-Salz 4,3 Gew.-%
Unsulfitiertes 13.2 Gew.-%
Natriumsulfat 0,5 Gew.-%
Wasser 64,9 Gew.-%
Beispiele 1 bis 6
Analog Vergleichsbeispiel V4 wurden 230,8 g Arlypon(R) F in Gegenwart von 0,3 bis 3 Gew.-% - bezogen auf das Arlypon(R) F - der Katalysatoren I bis V umgesetzt. Die Monoester wurden anschließend, wie ebenfalls wie unter V4 geschildert, mit 100,7 g Natriumsulfit in 800 g Wasser sulfitiert. Die Ergeb¬ nisse der Versuche sind in Tab.l zusammengefaßt.
Der Sulfosuccinatgehalt (Aniontensid) und das Unsulfitierte (US) wurden nach den DGF-Einheitsmethoden, Stuttgart 1950 - 1984, H-III-10 bzw. G-II-6b ermittelt. Die Wasserbestimmung erfolgte nach der Fischer-Methode.
Tab.1: Sulfosuccinate auf Basis Arlypon(R) F Prozentangaben als Gew.-%
Figure imgf000016_0001
Legende: Kat. = Katalysator
I : Natriummethylat
II : Natriumcarbonat
III : Kaliumcarbonat
IV : Zinkhydroxid
V : Cäsiumhydroxid
c(Kat) Einsatzmenge Katalysator
FMS Freie Maleinsäure im Halbester
Sul. Sulfosuccinat
US Unsulfitiertes
S° Sulfitierungsgrad III. Anwendungstechnische Beispiele
a) Schaumverhalten
Das Schaumverhalten der erfindungsgemäßen Sulfosuccinate wurde im Schlagschaumtest gemäß DIN 53 902 bei 20°C, 0°d bzw. 20°d (3,57 mmol/1 Ca2+) und einer Konzentration von 1 g Ak¬ tivsubstanz pro Liter untersucht. Die Ergebnisse der Schaum¬ messungen sind in Tab.2 zusammengefaßt.
Tab.2: Schaummessungen
Figure imgf000017_0001
b) verdickungsverhalten
Das Verdickungsverhalten der Sulfosuccinate wurde anhand von wäßrigen Lösungen der Testprodukten (Sulfosuccinat-Gehalt : 15 Gew.-% bezogen auf die Lösung) untersucht, die durch den Zusatz von 5 Gew.-% Arlypon(R) F und 5 bis 8 Gew.-% Natrium¬ chlorid - jeweils bezogen auf den Sulfosuccinat-Gehalt -ver¬ dickt wurden. Die Viskositätsmessung wurde bei 20°C in einem Kugelf llviskosimeter nach Höppler bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tab.3 zusammengefaßt.
Tab.3: Verdickungsverhalten nach Zusatz von x Gew.-% NaCl
Figure imgf000018_0001

Claims

Patentansprüche
1. Sulfosuccinate, dadurch erhältlich, daß man
a) Fettalkoholpolyethylenglycolether der Formel (I)
Figure imgf000019_0001
in der R1 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoff- rest mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und n für Zahlen von 1 bis 20 steht, und die eine eingeengte
Homologenverteilung aufweisen, in Gegenwart von 0,1 bis 5 Gew.-% eines alkalischen Katalysators mit Maleinsäure oder Maleinsäureanhyd id umsetzt und
b) die resultierenden Mono- bzw. Diester anschließend in an sich bekannter Weise sulfitiert.
2. Verfahren zur Herstellung von Sulfosuccinaten, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) Fettalkoholpolyethylenglycolether der Formel (I)
Figure imgf000019_0002
in der R^- für.einen aliphatischen Kohlenwasserstoff- rest mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und n für Zahlen von 1 bis 20 steht, und die eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen, in Gegenwart von 0,1 bis 5 Gew.-% eines alkalischen Katalysators mit Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid umsetzt und b) die resultierenden Mono- bzw. Diester anschließend in an sich bekannter Weise sulfitiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Fettalkoholpolyethylenglycolether der Formel (I) mit eingeengter Homologenverteilung einsetzt, die man durch Ethoxylierung von Fettalkoholen in Gegenwart von calci- niertem Hydrotalcit oder hydrophobiertem Hydrotalcit er¬ hält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn¬ zeichnet-, daß man die Fettalkoholpolyethylenglycolether und die Maleinsäure bzw. das Maleinsäureanhydrid im mo¬ laren Verhältnis von 3 : 1 bis 1 : 3 einsetzt.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man alkalische Katalysatoren ausgewählt aus der Gruppe, die von Alkali- und Erdalka- lihydroxiden, -carbonaten und -Cι-C4-alkylaten sowie Zinkhydroxid gebildet wird, einsetzt.
6. Verwendung von Sulfosuccinaten nach Anspruch 1 zur Her¬ stellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln sowie Produkten zur Haar- und Körperpflege.
7. Verwendung von Sulfosuccinaten nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5 zur Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln sowie Produkten zur Haar- und Kör¬ perpflege.
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