WO1996010652A1

WO1996010652A1 - Verfahren zur herstellung von lederfettungsmitteln

Info

Publication number: WO1996010652A1
Application number: PCT/EP1995/003798
Authority: WO
Inventors: Ramon Segura; Angel Aguado
Original assignee: Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1996-04-11
Also published as: EP0784707B1; EP0784707A1; JPH10506424A; DE59505527D1; DE4435398A1; ES2129856T3; TR199501210A2

Abstract

Vorgeschlagen wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Lederfettungsmitteln, bei dem man (A) eine Lösung eines Esterquats (Komponente a) vorlegt und mit einer Mischung aus einem sulfatierten Öl (Komponente b) und einem nichtionischen Tensid (Komponente c) emulgiert; oder (B) ein sulfatiertes Öl (Komponente b) vorlegt und mit einer Mischung aus einer Lösung eines Esterquats (Komponente a) und einem nichtionischen Tensid (Komponente c) emulgiert. Die Emulsionen zeichnen sich neben ausgezeichneten anwendungstechnischen Eigenschaften durch eine hohe Stabilität aus.

Description

Verfahren zur Herstellung von ederfettungsmitteln

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Leder- fettungsmitteln mit hoher Emulsionsstabilität, enthaltend kationische Tenside vom Typ der Esterquats, sulfatierte öle und nichtionische Tenside.

Stand der Technik

Neben den Gerbstoffen sind Fettungsmittel die wichtigsten Hilfsmittel, um den Charakter von Leder zu prägen. Die Wir¬ kung der Fettungsmittel kommt durch eine faserisolierende Schmierung und durch eine Hydrophobierung zustande.

Durch Umhüllung der Lederfasern mit einem Fettfilm wird die gegenseitige Reibung verringert und demzufolge die Geschmei¬ digkeit und Dehnbarkeit des Gewebes verbessert. Das hat po¬ sitive Auswirkungen auf die Reißfestigkeit des Leders, denn in einem dehnbaren Werkstoff richten sich viele Fasern bei Zugbeanspruchung in der Zugrichtung aus und setzen dann dem Zerreißen einen größeren Widerstand entgegen als dieselben X

Fasern innerhalb eines spröden Werkstoffes. Durch die Hydro¬ phobierung werden darüber hinaus gerbende Effekte erzielt, da sie mit einer Verdrängung von Wasser aus der Haut verbunden ist.

Als Lederfettungsmittel werden im allgemeinen pflanzliche und tierische öle, Fette und Wachse eingesetzt, ferner die aus diesen Stoffen durch chemische Umwandlung gewonnenen Hydro¬ lyse-, Sulfierungs-, Oxidations- und Härtungsprodukte und schließlich mineralische Fettungsmittel; im einzelnen:

o Die verseifbaren Fette und öle sowie die natürlichen Wachse und Harze gehören zu den Estern. Unter ölen und Fetten werden dabei vom Lederfachmann Ester aus Glycerin und Fettsäuren bezeichnet, die bei Raumtemperatur fest bzw. flüssig sind. Zur Lederfettung werden dabei aus der Gruppe der tierischen Fette insbesondere Trane, Fischöl, Rindertalg und Rinderklauenöl, aus der Gruppe der pflanzlichen Fette Rizinusöl, Rüböl und Leinöl herange¬ zogen. In Wachsen und Harzen sind die Fettsäuren statt mit Glycerin mit höhermolekularen Alkoholen verestert. Beispiele für Wachse sind Bienenwachs, chinesisches Wachs, Caranubawachs, Montanwachs und Wollfett; zu den wichtigsten Harzen zählen Kolophonium, Juchtenöl und Schellack.

o Durch chemische Umwandlung pflanzlicher und tierischer Fette erhält man Produkte, die wasserlöslich sind und die darüber hinaus in unterschiedlichem Maße emulgierend auf wasserunlösliche Fettstoffe wirken. Bekannt sind etwa die sulfierten wasserlöslichen öle verschiedenster 2

Art, die durch Oxidation veränderten Trane, die als De- gras oder Moellon bezeichnet werden, ferner die Seifen, die bei der hydrolytischen Spaltung natürlicher Fette entstehen, gehärtete Fette sowie schließlich freie Fett¬ säuren wie Stearinsäure als Einbrennfette. Die meisten tierischen und pflanzlichen Fette weisen eine gewisse Affinität zur Ledersubstanz auf, die durch die Einfüh¬ rung oder Freilegung hydrophiler Gruppen noch beträcht¬ lich gesteigert wird.

o Wichtig für die Lederherstellung sind weiter die mine¬ ralischen Fettungsmittel. Diese Kohlenwasserstoffe sind den natürlichen Fetten und ölen in manchen Eigenschaften ähnlich, lassen sich jedoch nicht verseifen. Es handelt sich um Fraktionen der Erdöldestillation, die in flüssi¬ ger Form Mineralöl, in pastöser Form Vaseline und in fester Form Paraffin genannt werden.

In vielen Fällen bilden sich jedoch auf der Oberfläche der gegerbten und gefetteten Leder im Laufe der Zeit unerwünschte Flecken, die als "Fettausschläge" (fatty spew) bezeichnet werden. Fettausschläge entstehen vornehmlich auf chromgegerb¬ ten Ledern nach kürzerer oder längerer Lagerung als weißer, oft schleierartiger Belag, der nur einzelne Stellen oder auch die ganze Lederfläche bedeckt. Der Ausschlag ist auf ein Austreten von festen Fettstoffen aus dem Leder zurückzufüh¬ ren. Er kann durch das an sich im Leder vorhandene Naturfett oder durch Fettstoffe verursacht sein, die erst im Zuge der Fettung der Leder einverleibt worden sind. i-l

Zum Fetten von Leder benutzte Fettgemische neigen insbeson¬ dere dann zur Bildung von Ausschlag, wenn sie viel freie Fettsäuren enthalten. Freie Fettsäuren weisen im allgemeinen einen höheren Schmelzpunkt auf als ihre Glyceride. Die hy¬ drolytische Spaltung von Fettstoffen bei der Lagerung des Leders erhöht entsprechend die Gefahr des Auftretens von Fettausschlägen.

Seifen und Lickerfette werden in Chromleder, besonders in nicht genügend entsäuertem Chromleder, unter Freisetzen von Fettsäuren gespalten. Sulfierte öle und Fette weisen eine unterschiedlich starke Neigung zur Bildung von Fettausschlä¬ gen auf, die Ausschlagsneigung geht mit längerer Lebensdauer im allgemeinen zurück [vgl. J.Int.Soc.Leath.Trad.Chem. 47, 379 (1952)].

Fettausschläge treten umso leichter auf, je mehr das Leder zur Ausschlagsbildung neigende Fettstoffe enthält. Für den Umfang und die Zusammensetzung des Ausschlags sind Menge, Zusammensetzung und Lage des im Leder vorhandenen Fettgemi¬ sches aus Naturfett und Lickerfett maßgebend. Locker struk¬ turiertes Leder neigt weniger zur Ausschlagsbildung als Leder mit dichtem Fasergefüge. Fettausschläge werden bei niedrigen Temperaturen häufiger beobachtet als bei wärmeren Außentempe¬ raturen.

Die kristallinen Fettausschläge entwickeln sich in den Haar¬ löchern und Drüsenkanälen, wobei zunächst kleine Kristalle in der Tiefe gebildet werden, die allmählich als größere Fett¬ kristalle das ganze Haarloch ausfüllen, über die Lederober¬ fläche hinausquellen und zu einem dichten Kristallfilm ver- ≤

filzen. Alle Fette, die Stearin- oder Palmitinderivate ent¬ halten, können kristalline Fettausschläge verursachen, mit zunehmender Konzentration wird die Ausschlagsgefahr vergrö¬ ßert [Ledertechn.Rundsch. 1 (1949)].

Insbesondere neigen die sogenannten Neutralfette, d.h. solche zur Lederfettung geeigneten Substanzen, die keine ionischen Gruppen im Molekül enthalten, z.B. Fette, Wachse und Kohlen¬ wasserstoffe, zur Bildung von Fettausschlägen. Besonders kritisch sind dabei diejenigen Neutralfette, die Stearin- und/oder Palmitinderivate darstellen, wie etwa entsprechende Triglyceride oder die freien Fettsäuren.

Da im Zuge der Lederverarbeitung, jedoch nach dem Gerben, oh¬ nehin als nahezu obligatorischer Arbeitsgang eine Fettung er¬ forderlich ist, um die angestrebten Produkteigenschaften zu erreichen, ist es in der Praxis üblich geworden, mit speziel¬ len synthetischen Fettungsmitteln zu arbeiten, deren Neigung zur Bildung von Fettausschlag gering ist.

Eine in dieser Hinsicht üblicherweise eingesetzte Klasse von Fettungsmitteln sind halogenierte Verbindungen wie Chlorkoh¬ lenwasserstoffe. Die steigenden ökologischen und toxikologi¬ schen Anfoderungen an Mittel, die in die Umwelt gelangen, bzw. mit denen der Verbraucher in Berührung kommt, machen jedoch diese Substanzklasse zunehmend unattraktiv.

Neben anionischen Tensiden wie beispielsweise sulfatierten Fetten und Ölen oder Sulfosuccinaten haben auch kationische Verbindungen vom Typ der quartären Ammoniumverbindungen (QAV) wie beispielsweise das Dimethyldistearylammoniumchlorid als L

Fettungsmittel Bedeutung. Eine Übersicht zu diesem Thema von S.Gupta findet sich in J.Am.Leath.Chem.Asε. 83, 239 (1988). QAV sind jedoch aus ökologischen Gründen in der Diskussion und daher auch in Lederhilfsmitteln zunehmend unerwünscht. Eine Alternative stellen kationische Tenside vom Typ der Esterquats dar, die sich aber gemeinsam mit anionischen Ten- siden, insbesondere solchen vom Typ der sulfatierten öle, nicht ohne weiteres zu stabilen Emulsionen verarbeiten las¬ sen.

Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Ver¬ fahren zu Herstellung stabiler Emulsionen für die Fettung von Ledern zur Verfügung zu stellen, die als kationische Tenside Esterquats und als anionische Komponenten sulfatierte öle enthalten.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Lederfettungsmitteln, bei dem man

(A) eine Lösung eines Esterquats (Komponente a) vorlegt und mit einer Mischung aus einem sulfatierten öl (Komponente b) und einem nichtionischen Tensid (Komponente c) emul¬ giert oder

(B) ein sulfatiertes Öl (Komponente b) vorlegt und mit einer Mischung aus einer Lösung eines Esterquats (Komponente a) und einem nichtionischen Tensid (Komponente c) emul¬ giert. Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich Esterquats und sulfatierte öle zu einer stabilen Emulsion verarbeiten las¬ sen, wenn man als Emulgatoren nichtionische Tenside einsetzt und diese entweder den Esterquats oder den sulfatierten ölen unter Bildung eines Vorgemisches zusetzt.

Esterquats

Unter der Bezeichnung Esterquats werden im allgemeinen qua- ternierte Fettsäuretriethanolaminestersalze verstanden. Es handelt sich dabei um bekannte Stoffe, die man nach den ein¬ schlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie er¬ halten kann. In diesem Zusammenhang sei auf die Internatio¬ nale Patentanmeldung WO 91/01295 (Henkel) verwiesen, nach der man Triethanolamin in Gegenwart von unterphosphoriger Säure mit Fettsäuren partiell verestert, Luft durchleitet und an¬ schließend mit Dimethylsulfat oder Ethylenoxid quaterniert. Stellvertretend für den umfangreichen Stand der Technik sei an dieser Stelle auf die Druckschriften US 3915867, US 4370272, EP-A2 0239910, EP-A2 0293955, EP-A2 0295739 und EP-A2 0309052 verwiesen.

Die quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalze folgen der Formel (I)

R4 l⁺ [R¹CO-(OCH₂CH2)_mOCH2CH2-N-CH2CH2θ-(CH2CH2θ)_nR²] X~ (I)

I

CH₂CH2θ(CH2CH2O)pR³ in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffato¬ men, R² und R³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R^CO, R⁴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH2CH2θ)gH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Ha- logenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

Typische Beispiele für Esterquats, die im Sinne der Erfindung Verwendung finden können, sind Produkte auf Basis von Capron- säure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elai- dinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Eruc säure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielweise bei der Druck¬ spaltung natürlicher Fette und öle anfallen. Vorzugsweise werden technische Ci2 18~^Ko^^cos^^ettsä^{uren un<} insbesondere teilgehärtete

bzw. Palmfettsäuren sowie elaidin- säurereiche Cis ig-Fettsäureschnitte eingesetzt.

Zur Herstellung der quaternierten Ester können die Fettsäuren und das Triethanolamin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt werden. Im Hinblick auf die anwendungstech¬ nischen Eigenschaften der Esterquats hat sich ein Einsatz¬ verhältnis von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 : 1 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die bevorzugten Esterquats stellen technische Mischungen von Mono-, Di- und Triestern mit einem durchschnittlichen Veresterungsgrad von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich von technischer Cis/ig-Talg- bzw. Palmfettsäure (Iodzahl 0 bis 40) ab.

Aus anwendungstechnischer Sicht haben sich quaternierte Fett- säuretriethanolaminestersalze der Formel (I) als besonders 3 vorteilhaft erwiesen, in der R^CO für einen Acylrest mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, R² für R¹C0, R³ für Wasserstoff, R⁴ für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X für Methylsul¬ fat steht.

Neben den quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalzen kommen als Esterquats ferner auch quaternierte Estersalze von Fettsäuren mit Diethanolalkylaminen der Formel (II) in Be¬ tracht,

R⁴ l⁺

[R¹CO-(OCH₂CH2)_mOCH2CH2-N-CH2CH2θ-(CH2CH2θ)_nR²] X" (II)

I R5

in der R^CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffato¬ men, R² für Wasserstoff oder R^CO, R⁴ und R^ unabhängig von¬ einander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Haloge- nid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

Als weitere Gruppe geeigneter Esterquats sind schließlich die quaternierten Estersalze von Fettsäuren mit 1,2-Dihydroxypro- pyldialkylaminen der Formel (III) zu nennen,

R⁶ 0-(CH₂CH2θ)_ιnOCR¹

1+ I [R⁴-N-CH₂CHCH2θ-(CH2CH2θ)_nR²] X~ (III)

I R7 ιo

in der R^xC0 für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffato¬ men, R² für Wasserstoff oder R^-CO, R⁴, R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Ha- logenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

Hinsichtlich der Auswahl der bevorzugten Fettsäuren und des optimalen Veresterungsgrades gelten die für (I) genannten Beispiele auch für die Esterquats der Formeln (II) und (III). Üblicherweise gelangen die Esterquats in Form 50 bis 90 Gew.- %iger alkoholischer Lösungen in den Handel, die bei Bedarf problemlos mit Wasser verdünnt werden können.

Sulfatierte öle

Unter sulfatierten ölen versteht man Umsetzungsprodukte von überwiegend ungesättigten Fetten und ölen natürlichen oder synthetischen Ursprungs mit Schwefelsäure oder Oleum. Bei dieser Reaktion kommt es zu einer Anlagerung der Schwefel¬ säure an die Doppelbindungen und - sofern vorhanden - Hydro¬ xylgruppen der Triglyceride unter Bildung von Sulfatgruppen. Als Nebenreaktion kann auch eine Verseifung der Esterbindung eintreten. Die resultierenden Partialglyceride weisen jedoch wiederum freie OH-Gruppen auf und werden besonders rasch sulfatiert. Typische Beispiele sind Sulfatierungsprodukte von Olivenöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl, Leinöl, Rapsöl alter und neuer Züchtung, Sonnenblumenöl alter und neuer Züchtung, Ri- cinusöl, Rindertalg und Fischöl. Der Einsatz von sulfatiertem Triolein, Olivenöl oder Fischöl ist dabei bevorzugt. Über¬ sichten zu diesem Thema finden sich beispielsweise in J.A . Oil.Chem.Soc. 48., 314 (1970) und Seifen öle Fette Wachse, 112. 9 (1986).

Nichtionische Tenside

Typische Beispiele für nichtionische Tenside, die im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens als emulgierende Komponente (c) in Betracht kommen sind Fettalkoholpolyglycolether, Al- kylphenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäu- reamidpolygylcolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yloligo- glykoside, Fettsäure-N-alkylglucamide, Proteinhydrolysate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Sojabasis) Polyolfett- säureester, Zuckerester, Sorbitanester und Polysorbate. So¬ fern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten ent¬ halten, können sie eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.

Fettalkoholpolyglycolether

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als nichtionische Tenside Fettalkoholpolyglycolether der Formel (IV) eingesetzt,

CH₃

I R8θ(CH₂CH2θ)_x(CH2CHO)yH (IV) in der R für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, x für Zahlen von 1 bis 25 und y für 0 oder Zahlen von 1 bis 5 steht.

Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 25, vorzugsweise 15 bis 20 Mol Ethylenoxid und 0 bzw. 1 bis 2 Mol Propylenoxid an Capronal- kohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylal- kohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalko- hol, Petroselinylalkohol, Linolyl- alkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalko- hol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol und Erucylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Hochdruckhy¬ drierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und ölen oder Aldehyden aus der Roelen'sehen Oxosynthese so¬ wie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesät¬ tigten Fettalkoholen anfallen.

Vorzugsweise gelangen Anlagerungsprodukte von durchschnitt¬ lich 15 bis 20 Mol Ethylenoxid an technische Ci2~Ci8~^κ°k°^s~ bzw. Cis-Cig-Talgalkoholschnitte ^zu Einsatz.

Alkyl- und/oder Alkenyloligoglvkoside

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als nichtionische Tenside der Komponente (c) Alkyl- und Alkenyloligoglykoside eingesetzt, die der Formel (V) fol¬ gen. R⁹0-[G]_p (V)

in der R^ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Koh¬ lenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten wer¬ den. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-AI 0301298 und WO 90/03977 verwiesen.

Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vor¬ zugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/ oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alke- nyloligoglucoεide.

Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (V) gibt den Oli- gomerisierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligo- merisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwen¬ dungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyl¬ oligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R^ kann sich von primären Alko¬ holen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hy¬ drierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Ver¬ lauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen'sehen Oxo- synthese anfallen. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge Cg-Cio (^{DP =} * ^bis )' ^{die als} Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem Cg-Cig-Kokosfett- alkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% Ci2~^AH^con°l verunreinigt sein können sowie Alkyl¬ oligoglucoside auf Basis technischer Cg/n-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3) .

Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R^ kann sich ferner auch von pri¬ mären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Koh¬ lenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalko- hol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stea- rylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behe- nylalkohol, Erucylalkohol, sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem Ci2/14~^Ko~ kosalkohol mit einem DP von 1 bis 3. ≤

Fettsäure-N-alkylpolvhydroxyalkylamide

Schließlich kommen als bevorzugte nichtionische Tenside, die die Komponente (c) ausmachen, auch Fettsäure-N-alkylpolyhy- droxyalkylamide der Formel (VT) in Frage,

Rl^l

I

R10CO-N-[Z] (VI)

in der R!0CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R^Ü für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylreεt mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht.

Bei den Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung sei auf die US-Patentschriften US 1985424, US 2016962 und US 2703798 sowie die Internationa¬ le Patentanmeldung WO 92/06984 verwiesen. Eine Übersicht zu diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens. Surf.Det. 25, 8 (1988).

Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyal- kylamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoff¬ atomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten Fettsäure-N- alkylpolyhydroxyalkylamide stellen daher Fett- säure-N-alkylglucamide dar, wie sie durch die Formel (VII) wiedergegeben werden:

R¹¹ OH OH OH

I I I I

R¹⁰CO-N-CH2-CH-CH-CH-CH-CH2θH (VII)

I OH

Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl- a ide Glucamide der Formel (VII) eingesetzt, in der R^ für Wasserstoff oder eine Amingruppe steht und R ⁿCO für den Acylrest der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurin- säure, Myristinsäure, Pal itinsäure, Palmoleinsäure, Stea¬ rinsäure, Isostearinsäure, ölsäure, Elaidinsäure, Petrose- linsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadolein- säure, Behensäure oder Erucasäure bzw. derer technischer Mi¬ schungen steht. Besonders bevorzugt sind Fettsäure-N-alkyl- glucamide der Formel (VTI), die durch reduktive Aminierung von Glucose mit Methylamin und anschließende Acylierung mit Laurinsäure oder Ci2/i4-Kokosfettsäure ^Dzw- einem entspre¬ chenden Derivat erhalten werden. Weiterhin können sich die Polyhydroxyalkylamide auch von Maltose und Palatinose ablei¬ ten.

Herstellung der Mittel

Zur Herstellung der Emulsionen wird zunächst ein vorzugsweise wäßriges Vorgemisch aus dem sulfatierten öl und dem nichtio- 7

nischen Tensid hergestellt. Dieses Vorgemisch wird anschlie¬ ßend mit einer vorzugsweise wäßrigen Lösung des Esterquats unter Rühren gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur von 30 bis 40°C zu einer glatten Emulsion verarbeitet, die sich durch eine hohe Stabilität auszeichnet. Hierbei handelt es sich um einen rein mechanischen Vorgang, eine chemische Re¬ aktion findet nicht statt.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Komponenten (a) und (b) sowie (a) und (c) bzw. (b) und (c) jeweils im Gewichtsverhältnis 1 : 9 bis 9 : 1, vorzugsweise 1 : 2 bis 2 : 1 einzusetzen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die nach dem erfindungsgemäßen Emulsionen zeichnen sich durch gute hydrophobierende Eigenschaften aus und sind auch bei er¬ höhter Temperatur ohne Phasentrennung lagerstabil.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele

I. Eingesetzte Tenside

AI) Methylquaterniertes Ditalgfettsäuretriethanolaminester- Methylsulfatsalz DEHYQUART(^R) AU-46, Pulcra S.A., Barcelona/ES

Bl) Sulfatiertes Triolein, Ammoniumsalz, wasserfrei

Cl) Talgalkohol-20EO-Addukt, wasserfrei

C2) Cg-Cig-Alkyloligoglucosid, 30 Gew.-%ige wäßrige Paste C3) Kokosfettsäure-N-methylglucamid, 30 Gew.-%ige wäßrige Paste

II. Rt-aiSi1itätsuntersuchungen

Verfahren I (erfindungsgemäß) . In einem 500 ml-Becherglas wurden 90 g sulfatiertes Triolein (Bl) vorgelegt und bei 20°C unter Rühren mit 10 g - bezogen auf den Feststoffgehalt - Niotensid (C1-C3) versetzt. In einem zweiten Becherglas mit einem Fassungsvermögen von ca. 1500 ml wurde ebenfalls bei 20°C eine 10 Gew.-%ige Lösung des Esterquats (AI) vorgelegt und unter Rühren mit dem Vorgemisch zu einer glatten Emulsion mit einem Feststoffanteil von ca. 20 Gew.-% verarbeitet. Die Emulsion wurde bei 40°C gelagert und die Stabilität nach 1, 2 bzw. 24 h beurteilt. Dabei gilt: ^lf⁾

+++ glatte Emulsion, keine Phasentrennung ++ leichte Trübungen + leichtes Aufrahmen vollständige Phasentrennung

Die Einzelheiten zu den Versuchen sind in Tabelle 1 zusammen¬ gefaßt.

Verfahren II (erfindungsgemäß). Verfahren I wurde wiederholt, das Niotensid jedoch zur Esterquatlösung zugegeben. Die Ein¬ zelheiten zu den Versuchen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Verfahren III (zum Vergleich). Verfahren I wurde wiederholt, jedoch auf die Zugabe des Niotensids verzichtet. Die Einzel¬ heiten zu den Versuchen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Verfahren IV (zum Vergleich). Verfahren I wurde wiederholt, das Niotensid jedoch zur Lösung aus sulfatiertem Fischöl und Esterquat zugegeben. Die Einzelheiten zu den Versuchen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Z

Tabelle 1 Versuchsergebnisse

Bsp. Verfahren A B C Stabilität

lh 2h 24h

1 I AI Bl Cl +++ +++ +++

2 I AI Bl C2 +++ ++ ++

3 I AI Bl C3 +++ ++ ++

4 II AI Bl Cl ++ + -

VI III AI Bl - - -

V2 IV AI Bl Cl + + -

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Lederfettungsmitteln, bei dem man entweder

(A) eine Lösung eines Esterquats (Komponente a) vor¬ legt und mit einer Mischung aus einem sulfatierten öl (Komponente b) und einem nichtionischen Tensid (Komponente c) emulgiert oder

(B) ein sulfatiertes öl (Komponente b) vorlegt und mit einer Mischung aus einer Lösung eines Esterquats (Komponente a) und einem nichtionischen Tensid (Komponente c) emulgiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (I) einsetzt,

R⁴ l⁺ [R¹CO-(OCH₂CH2)_mOCH2CH2-N-CH2CH2θ-(CH2CH2θ)_nR²] X~ (I)

I

CH2CH2O(CH2CH2O)pR³

in der R!CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff¬ atomen, R² und R³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R¹C0, R⁴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen oder eine (CH2CH2θ)gH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphos- phat steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (II) einsetzt,

R⁴ l⁺

[R¹CO- ( OCH₂CH2 )ιιιOCH2CH2-N-CH2CH2θ- (CH2CH2θ)_nR² ] X~ ( II )

I

R5

in der R!CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff¬ atomen, R² für Wasserstoff oder R!CO, R⁴ und R5 unab¬ hängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphos- phat steht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (III) einsetzt,

R⁶ 0-(CH₂CH2θ)_π,OCR¹

1+ I

[R⁴-^N-CH₂CHCH2⁰-(^CH2^CH2⁰)n^{R2] Σ" (}III)

I R7

in der R^CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff¬ atomen, R² für Wasserstoff oder R^-CO, R⁴, R*> und R⁷ un¬ abhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphos- phat steht. 41

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man als Komponente (b) sulfatiertes Tri¬ olein, sulfatiertes Olivenöl oder sulfatiertes Fischöl einsetzt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man als Komponente (c) nichtionische Tenside einsetzt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die von Fettalkoholpolyglycolethern, Alkylphenolpo- lyglycolethern, Fettsäurepolyglycolestern, Fettsäure- amidpolyglycolethern, Fettaminpolyglycolethern, alkoxy- lierten Triglyceriden, Mischethern, Alk(en)yloligogly- kosiden, Fettsäure-N-alkylglucamiden, Proteinhydrolysa- ten, Polyolfettsäureestem, Zuckerestern, Sorbitanestern und Polysorbaten gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtionische Tenside Fettalkoholpolyglycolether der Formel (IV) einsetzt,

CH₃

I R⁸0(CH2CH2θ)_x(CH2CHO)_yH (IV)

in der R^ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, x für Zahlen von 1 bis 25 und y für 0 oder Zahlen von 1 bis 5 steht.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtionische Tenside Alkyl- und/oder Alkenyl¬ oligoglykoside der Formel (V) einsetzt, R9θ- [G]p (V)

in der R^ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtionische Tenside Fettsäure-N-alkylpolyhy- droxyalkylamide der Formel (VI) einsetzt,

Rll

I R¹⁰CO-N-[Z] (VI)

in der R!0CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R^Ü für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyal- kylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hy¬ droxylgruppen steht.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man die Komponenten (a) und (b) im Ge¬ wichtsverhältnis 1 : 9 bis 9 : 1 einsetzt.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man die Komponenten (a) und (c) bzw. (b) und (c) im Gewichtsverhältnis 1 : 9 bis 9 : 1 einsetzt.