WO1997001528A1 - Process for preparing aqueous, low-viscosity betaine concentrates - Google Patents

Process for preparing aqueous, low-viscosity betaine concentrates Download PDF

Info

Publication number
WO1997001528A1
WO1997001528A1 PCT/EP1996/002657 EP9602657W WO9701528A1 WO 1997001528 A1 WO1997001528 A1 WO 1997001528A1 EP 9602657 W EP9602657 W EP 9602657W WO 9701528 A1 WO9701528 A1 WO 9701528A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carbon atoms
viscosity
acids
weight
acid
Prior art date
Application number
PCT/EP1996/002657
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günter Uphues
Peter Neumann
Bernd Fabry
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien filed Critical Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Publication of WO1997001528A1 publication Critical patent/WO1997001528A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/12—Preparation of carboxylic acid amides by reactions not involving the formation of carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/18—Quaternary ammonium compounds

Definitions

  • the invention relates to processes for the production of low-viscosity, storage-stable aqueous betaine concentrates using condensation products of polybasic carboxylic acids with polyamines and the use of these condensates for the production of the concentrates.
  • Betaines or amphoteric surfactants are extremely skin-friendly and have excellent cleaning properties. They are therefore particularly suitable for assembling a large number of surface-active products.
  • their preparation is based on tertiary amines, which are reacted with sodium chloroacetate to form alkyl betaines.
  • the reaction of fatty acid aminoamides or imidazolines with sodium chloroacetate leads to the formation of amphoteric surfactants of the glycinate type; If acrylic acid esters are used as alkylating agents, aminopropionates form. Connections of the type mentioned are described in a large number of overview articles, of which only Parf. Cosm. Aroma. 70, 67 (1986), HAPPI, 70, (Nov. 1986) and Soap Cosm. Chem. Spec. 46, (Apr. 1990).
  • a particular concern in the production of betaines or amphoteric surfactants is to provide products that are as pure as possible and thus dermatologically and toxicologically safe. For example, traces of free are undesirable Amines, chloroacetic acid and especially dichloroacetic acid in the surfactants. Preservatives which are intended to protect betaines or amphoteric surfactants from microbial attack are also often not desired, so that there is a further need for products which are stabilized against germ attack even without the addition of auxiliaries.
  • a third object of the invention was to provide the lightest possible, storage-stable products with a high solids content, preferably in the range from 40 to 60 and a betaine content in the range from 40 to 55% by weight.
  • DE-Al 39 39 264 proposes to reduce the chloroacetic acid content in amphoteric surfactants by subsequently treating the aqueous solutions with ammonia, amino acids or oligopeptides.
  • DE-OS 29 26 479 Th. Goldschmidt
  • a method is known in which the quaternization is carried out in the pH range from 7.5 to 10.5 and thus the residual content of free alkylating agent is minimized.
  • the teaching of DE-A 20 63 424 points in the same direction and describes the pH regulation for the alkylation of imidazolines.
  • DE-C 37 26 322 Th.
  • Goldschmidt describes a process for the after-treatment of betaines, in which mineral acids are added to the substances in amounts such that the pH of the solution is 1 to 4.5. However, these processes have no influence on the content of dichloroacetic acid.
  • DE-Al 42 05 880 Th. Goldschmidt
  • DE-Cl 42 07 386 Th.
  • Goldschmidt contains betaine concentrates with solids contents above 40% by weight, which contain 1 to 3% by weight of free fatty acid and 0 to 4% by weight of glycerol of free amidoamine of less than 1% by weight and having a pH in the range from 5 to 8.
  • the invention relates to a process for the preparation of low-viscosity, aqueous betaine concentrates, in which one first amidates polyvalent carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms with polyamines and then betaines the resulting amides in a manner known per se with halocarboxylic acids or their alkali metal salts.
  • condensation products of polyvalent carboxylic acids with polyamines reduce the viscosity of conventional betaine concentrates and stabilize them - especially in the presence of selected polyols - before gelling.
  • the condensates are preferably betainized together with the tertiary amines or amidoamines.
  • inventive idea also includes the possibility of either reacting mixtures of conventional fatty acids and dicarboxylic acids with polyamines and then betainizing them, or betaines based on the condensates of polyvalent carboxylic acids and polyamines as conventional betaines before, during or after the betainization Add viscosity regulators.
  • Polyvalent carboxylic acids to be used in accordance with the invention have 2 to 12 carbon atoms and 2 to 4 carboxyl groups; one or more hydroxyl groups can also be present in the molecule. They preferably contain 1 to 5 carbon atoms per carboxyl group. Typical examples are succinic acid, glutaric acid, azelaic acid, tartaric acid, malic acid, tartronic acid, citric acid, aconitic acid or sugar acids. The use of adipic acid is particularly preferred. In addition to the acids, their esters with lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms can also be used.
  • R 1 and R 2 independently of one another are alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms, X for linear or branched alkylene groups with 2 to 4 carbon atoms and n for 0 or numbers from 1 to 5.
  • Typical examples of these are dimethylaminoethylene diamine and especially dimethylaminopropylamine.
  • co-betainization takes place, in which mixtures of condensates of polyvalent carboxylic acids and polyamines are reacted together with “conventional” starting materials for betaines, namely tertiary fatty amines or fatty acid amidoamines with halocarboxylic acids or their salts.
  • Suitable fatty amines follow the formula (JH),
  • R 3 represents an optionally hydroxy-substituted alkyl and / or alkenyl radical having 8 to 22 carbon atoms and R 4 and R 5 independently of one another an alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms.
  • Typical examples are dimethyl octylamine, dimethyldecylamine, dimethyldodecylamine, dimethylcetylamine and dimethylstearylamine.
  • Suitable fatty acid amidoamines follow the formula (IH),
  • R 6 CO-N- (CH 2 ) m NR 9 (ÜI) in which R 6 CO for a saturated and / or unsaturated acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 7 for hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, R 8 and R 9 independently of one another for an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms and m stands for numbers from 2 to 4.
  • Typical examples are condensation products of technical coconut fatty acid with dimethylaminopropylamine.
  • the amides of the dicarboxylic acids and the fatty amines or the fatty acid amdoamines are usually used in a weight ratio of 1:99 to 30:70, preferably 5:95 to 25:75.
  • Halogen carboxylic acids are generally understood to mean chloro- or bromocarboxylic acids with 2 to 4 carbon atoms, preferably chloroacetic or chloropropionic acid.
  • their alkali metal salts preferably the sodium salts, can also be used.
  • the tertiary nitrogen compounds for example a mixture of a coconut fatty acid amidoamine and an adipic acid amidoamine, and sodium chloroacetate
  • the betaine concentrates according to the invention have a solids content of at least 40, preferably from 40 to 60 and in particular from 50 to 58% by weight, based on the concentrates.
  • the active substance content ie the betaine content
  • the proportion of inorganic salts for example sodium chloride, can make up 5 to 10% by weight.
  • the content of free fatty acid aminoamide and soap is usually less than 1.5 and in particular less than 0.8 wt.
  • 0.1 to 3% by weight of a polyol, preferably glycerin, sorbitol or butyl glucoside, can be added.
  • the invention therefore also relates to an analogous process for the preparation of aqueous low-viscosity betaine concentrates, in which mixtures of a) fatty acids of the formula (TV),
  • R 10 CO stands for a saturated and / or unsaturated acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
  • Suitable carboxylic acids of the formula (IV) are preferably those having 8 to 18 carbon atoms, for example technical coconut fatty acid.
  • Another object of the invention therefore relates to an analogous process for the production of aqueous low-viscosity betaine concentrates, in which betaines before, during or after the betainization, betaines based on reaction products of polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms and polyamines as viscosity regulators in amounts of 1 to 30% by weight, based on the betaine - adds.
  • aqueous betaines according to the invention are also highly concentrated, liquid, stable in storage and have a minimized proportion of undesirable secondary constituents. They are suitable for the production of surface-active agents, in particular cleaning products and hair treatment and care agents, in which they can be present in amounts of 1 to 30, preferably 2 to 10% by weight, based on the agent.
  • Another object of the invention therefore relates to the use of reaction products of polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms and polyamines, optionally after alkylation with halocarboxylic acids or their alkali salts as viscosity regulators for the preparation of aqueous low-viscosity betaine concentrates with a betaine content in the range of 40 up to 55% by weight.
  • adipic acid bis-amidoamine Preparation of an adipic acid bis-amidoamine. 510 g (5.0 mol) of dimethylaminopropylamine (DMAP) were placed in a simple stirring / distillation apparatus and 0.8 g of 50% by weight hypophosphorous acid was added. Thereafter, 292 g (2.0 mol) of adipic acid were added over a period of 1 hour while maintaining a temperature range of 80 to 100 ° C. The mixture which was clear at the end of the addition was then stirred at a reaction temperature of 140 to 145 ° C. until the distillate formation had ended. To complete the reaction, the temperature was raised to 200 ° C. At this point in time, the acid number determined for the reaction control was 23.
  • DMAP dimethylaminopropylamine
  • the acid number was reduced to 5.4 by adding a further 30 g (0.3 mol) of DMAP. To remove unreacted amine, stirring was continued for a further hour at a reduced pressure of 15 to 20 mbar. The solid present after cooling was ground to a powder that was easily dissolved in water.
  • the reaction was terminated after a total of 3 hours after the amount of free amino function had dropped below the detection limit of 0.05 mmol / l 00 g was.
  • the amount of base required for pH control was 13.1 g.
  • a pH of 7.0 was adjusted by adding a small amount of hydrochloric acid.
  • Betaines ad 100% by weight b) To destroy mono- and dichloroacetic acid, 365.8 g of the product obtained according to 3a) were treated with 25.2 g of aqueous 37% by weight sodium hydroxide solution - corresponding to a pH of 12.5 in 10% .-% product solution - added and heated for 1 hour at 120 ° C in a pressure-resistant apparatus. After cooling, a pH of 6.8 was set by adding 31.8 g of a 24% by weight hydrochloric acid. The medium-viscosity liquid remained stable and unchanged after standing for several weeks at room temperature.
  • Betaines ad 100% by weight
  • Betaines ad 100% by weight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention concerns a process for preparing aqueous betaine concentrates wherein polyvalent C2-C12 carboxylic acids are first amidated with polyamines and the resultant amides are then betainized in known manner with halo acids or their alkali salts. Low-viscosity concentrates which are stable during storage and have a betaine content ranging from 40 to 55 wt.% are obtained.

Description

, Verfahren zur Herstellung wäßriger, niedrigviskoser Betainkonzentrate' 'Process for the preparation of aqueous, low-viscosity betaine concentrates'
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von niedrigviskosen, lagerstabilen wä߬ rigen Betainkonzentraten unter Verwendung von Kondensationsprodukten von mehrwertigen Carbonsäuren mit Polyaminen sowie die Verwendung dieser Kondensate zur Herstellung der Konzentrate.The invention relates to processes for the production of low-viscosity, storage-stable aqueous betaine concentrates using condensation products of polybasic carboxylic acids with polyamines and the use of these condensates for the production of the concentrates.
Stand der TechnikState of the art
Betaine bzw. amphotere Tenside sind ausgesprochen hautverträglich und weisen aus¬ gezeichnete Reinigungseigenschaften auf. Sie eignen sich daher in besonderer Weise zur Konfektionierung einer Vielzahl von oberflächenaktiven Produkten. Zu ihrer Herstellung geht man im einfachsten Fall von tertiären Aminen aus, die mit Natriumchloracetat zu Alkylbetainen umgesetzt werden. Die Umsetzung von Fettsäureaminoamiden oder Imidazolinen mit Natriumchloracetat führt zur Bildung von amphoteren Tensiden vom Typ der Glycinate; wird als Alkylierungsmittel Acrylsäureester eingesetzt, bilden sich Aminopropionate. Verbin-dungen der genannten Art sind in einer Vielzahl von Übersichtsartikeln beschrieben, von denen an dieser Stelle nur Parf. Cosm. Arom. 70, 67 (1986), HAPPI, 70, (Nov. 1986) und Soap Cosm. Chem. Spec. 46, (Apr. 1990) genannt sein sollen.Betaines or amphoteric surfactants are extremely skin-friendly and have excellent cleaning properties. They are therefore particularly suitable for assembling a large number of surface-active products. In the simplest case, their preparation is based on tertiary amines, which are reacted with sodium chloroacetate to form alkyl betaines. The reaction of fatty acid aminoamides or imidazolines with sodium chloroacetate leads to the formation of amphoteric surfactants of the glycinate type; If acrylic acid esters are used as alkylating agents, aminopropionates form. Connections of the type mentioned are described in a large number of overview articles, of which only Parf. Cosm. Aroma. 70, 67 (1986), HAPPI, 70, (Nov. 1986) and Soap Cosm. Chem. Spec. 46, (Apr. 1990).
Ein besonderes Anliegen bei der Herstellung der Betaine bzw. amphoteren Tenside besteht darin, möglichst reine und somit dermatologisch und toxikologisch unbedenkliche Produkte zur Verfugung zu stellen. Unerwünscht sind beispielsweise Spuren von freien Aminen, Chloressigsäure und insbesondere Dichloressigsäure in den Tensiden. Auch Konser- vierungsstoffe, die die Betaine bzw. amphoteren Tenside vor mikrobiellem Befall schützen sollen, sind häufig nicht erwünscht, so daß ein weiteres Bedürfnis nach Produkten besteht, die auch ohne Zusatz von Hilfsstoffen gegenüber Keimbefall stabilisiert sind. Eine dritte Aufgabe der Erfindung bestand schließlich darin, möglichst hellfarbige, lagerstabile Produkte mit ei-nem hohen Feststoffgehalt, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 60 sowie einem Betaingehalt im Bereich von 40 bis 55 Gew.-% zur Verfugung zu stellen.A particular concern in the production of betaines or amphoteric surfactants is to provide products that are as pure as possible and thus dermatologically and toxicologically safe. For example, traces of free are undesirable Amines, chloroacetic acid and especially dichloroacetic acid in the surfactants. Preservatives which are intended to protect betaines or amphoteric surfactants from microbial attack are also often not desired, so that there is a further need for products which are stabilized against germ attack even without the addition of auxiliaries. Finally, a third object of the invention was to provide the lightest possible, storage-stable products with a high solids content, preferably in the range from 40 to 60 and a betaine content in the range from 40 to 55% by weight.
Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Reihe von Druckschriften bekannt, die Teillösungen für die kumulierte Aufgabenstellung anbieten. So wird beispielsweise in der DE- Al 39 39 264 (Henkel) vorgeschlagen, den Gehalt an Chloressigsäure in amphoteren Tensiden durch eine nachträgliche Behandlung der wäßrigen Lösungen mit Ammoniak, Aminosäuren oder Oligopeptiden zu verringern. Aus der DE-OS 29 26 479 (Th. Goldschmidt) ist ein Verfahren bekannt, bei dem man die Quaternierung im pH-Bereich von 7,5 bis 10,5 durchführt und so den Restgehalt an freiem Alkylierungsmittel minimiert. In die gleiche Richtung weist die Lehre der DE-A 20 63 424 (Rewo), die die pH-Regulierung für die Alky-lierung von Imidazolinen beschreibt. Ferner wird in der DE-C 37 26 322 (Th. Goldschmidt) ein Verfahren zur Nachbehandlung von Betainen beschrieben, bei dem man den Stoffen Mi-neralsäuren in solchen Mengen zusetzt, daß der pH-Wert der Lösung 1 bis 4,5 beträgt. Auf den Gehalt an Di¬ chloressigsäure haben diese Verfahren jedoch keinen Einfluß. In der DE-Al 42 05 880 (Th. Goldschmidt) wird zur Minimierung von chlorierten Verunreigungen vorgeschlagen, die Betaine in wäßriger Lösung bei einer Temperatur im Bereich von 115 bis 180°C und damit unter erhöhtem Druck durchzuführen. Schließlich sind aus der DE-Cl 42 07 386 (Th. Goldschmidt) Betainkonzentrate mit Feststoffgehalten oberhalb von 40 Gew.-% bekannt, die 1 bis 3 Gew.-% freie Fettsäure und 0 bis 4 Gew.-% Glycerin enthalten, einen Gehalt an freiem Amidoamin von weniger als 1 Gew.-% und einen pH-Wert im Bereich von 5 bis 8 aufweisen.A number of publications are already known from the prior art which offer partial solutions for the cumulative task. For example, DE-Al 39 39 264 (Henkel) proposes to reduce the chloroacetic acid content in amphoteric surfactants by subsequently treating the aqueous solutions with ammonia, amino acids or oligopeptides. From DE-OS 29 26 479 (Th. Goldschmidt) a method is known in which the quaternization is carried out in the pH range from 7.5 to 10.5 and thus the residual content of free alkylating agent is minimized. The teaching of DE-A 20 63 424 (Rewo) points in the same direction and describes the pH regulation for the alkylation of imidazolines. Furthermore, DE-C 37 26 322 (Th. Goldschmidt) describes a process for the after-treatment of betaines, in which mineral acids are added to the substances in amounts such that the pH of the solution is 1 to 4.5. However, these processes have no influence on the content of dichloroacetic acid. In DE-Al 42 05 880 (Th. Goldschmidt) it is proposed to minimize chlorinated impurities that the betaines are carried out in aqueous solution at a temperature in the range from 115 to 180 ° C. and thus under increased pressure. Finally, DE-Cl 42 07 386 (Th. Goldschmidt) contains betaine concentrates with solids contents above 40% by weight, which contain 1 to 3% by weight of free fatty acid and 0 to 4% by weight of glycerol of free amidoamine of less than 1% by weight and having a pH in the range from 5 to 8.
Obschon die genannten Verfahren des Stands der Technik durchaus Teillösungen für die oben genannte komplexe Aufgabe enthalten, ist doch mit ihrer Hilfe die Herstellung eines im Markt gewünschten Konzentrates, das einen Feststoffgehalt beispielsweise von etwa 60 Gew.-% und einem Betaingehalt von etwa 45 Gew.-% aufweist, nicht möglich, ohne daß während der Umsetzung oder im Verlauf der Abkühlung Vergelung eintritt. Beschreibung der ErfindungAlthough the above-mentioned methods of the prior art certainly contain partial solutions for the above-mentioned complex task, they are used to produce a concentrate which is desired on the market and has a solids content of, for example, about 60% by weight and a betaine content of about 45% by weight. -%, not possible without gelling occurs during the reaction or in the course of cooling. Description of the invention
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von niedrigviskosen, wäßrigen Betainkonzentraten, bei dem man zunächst mehrwertige Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen mit Polyaminen amidiert und anschließend die resultierenden Amide in an sich bekannter Weise mit Halogencarbonsäuren oder deren Alkalisalzen betainisiert.The invention relates to a process for the preparation of low-viscosity, aqueous betaine concentrates, in which one first amidates polyvalent carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms with polyamines and then betaines the resulting amides in a manner known per se with halocarboxylic acids or their alkali metal salts.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Kondensationsprodukte von mehr¬ wertigen Carbonsäuren mit Polyaminen die Viskosität konventioneller Betainkonzentrate her¬ abzusetzen und diese - insbesondere in Gegenwart ausgewählter Polyole - vor dem Vergelen zu stabilisieren. Dabei werden die Kondensate vorzugsweise gemeinsam mit den tertiären Aminen bzw. Amidoaminen betainisiert. Der erfinderische Gedanke schließt jedoch gleich-falls die Möglichkeit ein, entweder Mischungen von konventionellen Fettsäuren und Dicar¬ bonsäuren mit Polyaminen umzusetzen und anschließend zu betainisieren oder Betaine auf Basis der Kondensate aus mehrwertigen Carbonsäuren und Polyaminen den konventionellen Betainen vor, während oder nach der Betainisierung als Viskositätsregulatoren zuzusetzen.Surprisingly, it has been found that the condensation products of polyvalent carboxylic acids with polyamines reduce the viscosity of conventional betaine concentrates and stabilize them - especially in the presence of selected polyols - before gelling. The condensates are preferably betainized together with the tertiary amines or amidoamines. However, the inventive idea also includes the possibility of either reacting mixtures of conventional fatty acids and dicarboxylic acids with polyamines and then betainizing them, or betaines based on the condensates of polyvalent carboxylic acids and polyamines as conventional betaines before, during or after the betainization Add viscosity regulators.
Mehrwertige CarbonsäurenPolyvalent carboxylic acids
Im Sinne der Erfindung einzusetzende mehrwertige Carbonsäuren weisen 2 bis 12 Kohlenstoffatome und 2 bis 4 Carboxylgruppen auf; es können zudem auch eine oder mehrere Hydroxylgruppen im Molekül vorhanden sein . Vorzugsweise enthalten sie 1 bis 5 Kohlen¬ stoffatome pro Carboxylgruppe. Typische Beispiele sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Aze¬ lainsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Tartronsäure, Citronensäure, Aconitsäure oder Zuckersäu¬ ren. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Adipinsäure. Neben den Säuren können auch de¬ ren Ester mit niederen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen eingesetzt werden.Polyvalent carboxylic acids to be used in accordance with the invention have 2 to 12 carbon atoms and 2 to 4 carboxyl groups; one or more hydroxyl groups can also be present in the molecule. They preferably contain 1 to 5 carbon atoms per carboxyl group. Typical examples are succinic acid, glutaric acid, azelaic acid, tartaric acid, malic acid, tartronic acid, citric acid, aconitic acid or sugar acids. The use of adipic acid is particularly preferred. In addition to the acids, their esters with lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms can also be used.
PolyaminePolyamines
Polyamine, die im Sinne der Erfindung zum Einsatz gelangen können, folgen der Formel (I), R2 Polyamines which can be used for the purposes of the invention follow the formula (I), R 2
H2N-[X]-(NH-[X])„-N-R1 (I)H 2 N- [X] - (NH- [X]) „- NR 1 (I)
in der R1 und R2 unabhängig voneinander für Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, X für lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und n für 0 oder Zahlen von 1 bis 5 steht. Typische Beispiele hierfiir sind Dimethylaminoethylendiamin und insbesondere Dimethylaminopropylamin.in which R 1 and R 2 independently of one another are alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms, X for linear or branched alkylene groups with 2 to 4 carbon atoms and n for 0 or numbers from 1 to 5. Typical examples of these are dimethylaminoethylene diamine and especially dimethylaminopropylamine.
Fettamine und FettsäureamidoamineFatty amines and fatty acid amidoamines
Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens findet eine Co-Betainisierung statt, bei dem Mischungen von Kondensaten aus mehrwertigen Carbonsäuren und Polyaminen zu¬ sammen mit „konventionellen" Ausgangsstoffen für Betainen, nämlich tertiären Fettaminen bzw. Fettsäureamidoaminen mit Halogencarbonsäuren bzw. deren Salzen umgesetzt werden.In the sense of the process according to the invention, co-betainization takes place, in which mixtures of condensates of polyvalent carboxylic acids and polyamines are reacted together with “conventional” starting materials for betaines, namely tertiary fatty amines or fatty acid amidoamines with halocarboxylic acids or their salts.
Geeignete Fettamine folgen der Formel (JH),Suitable fatty amines follow the formula (JH),
R5 R 5
II.
R3-N-R4 (Η)R 3 -NR 4 (Η)
in der R3 für einen gegebenenfalls hydroxysubstituierten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und R4 und R5 unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht. Typische Beispiele sind Dimethyl- octylamin, Dimethyldecylamin, Dimethyldodecylamin, Dimethylcetylamin und Dimethyl- stearylamin.in which R 3 represents an optionally hydroxy-substituted alkyl and / or alkenyl radical having 8 to 22 carbon atoms and R 4 and R 5 independently of one another an alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms. Typical examples are dimethyl octylamine, dimethyldecylamine, dimethyldodecylamine, dimethylcetylamine and dimethylstearylamine.
Geeignete Fettsäureamidoamine folgen der Formel (IH),Suitable fatty acid amidoamines follow the formula (IH),
R7 R8 R 7 R 8
I II I
R6CO-N-(CH2)mN-R9 (ÜI) in der R6CO für einen gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlen¬ stoffatomen, R7 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R8 und R9 unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen und m für Zahlen von 2 bis 4 steht. Typische Beispiele sind Konden¬ sationsprodukte von technischer Kokosfettsäure mit Dimethylaminopropylamin.R 6 CO-N- (CH 2 ) m NR 9 (ÜI) in which R 6 CO for a saturated and / or unsaturated acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 7 for hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, R 8 and R 9 independently of one another for an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms and m stands for numbers from 2 to 4. Typical examples are condensation products of technical coconut fatty acid with dimethylaminopropylamine.
Üblicherweise setzt man die Amide der Dicarbonsäuren und die Fettamine bzw. die Fettsäureamdoamine im Gewichtsverhaltnis 1 : 99 bis 30 : 70, vorzugsweise 5 : 95 bis 25 : 75 ein.The amides of the dicarboxylic acids and the fatty amines or the fatty acid amdoamines are usually used in a weight ratio of 1:99 to 30:70, preferably 5:95 to 25:75.
Halogencarbonsäuren und BetainisierungHalogen carboxylic acids and betainization
Unter Halogencarbonsäuren sind im allgemeinen Chlor- oder Bromcarbonsäuren mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Chloressig- oder Chlorpropionsäure zu verstehen. Neben den Säuren können auch deren Alkalisalze, vorzugsweise die Natriumsalze eingesetzt werden.Halogen carboxylic acids are generally understood to mean chloro- or bromocarboxylic acids with 2 to 4 carbon atoms, preferably chloroacetic or chloropropionic acid. In addition to the acids, their alkali metal salts, preferably the sodium salts, can also be used.
Die Durchführung der Betainisierung erfolgt in an sich bekannter Weise, wobei man die tertiären Stickstoffverbindungen, also beispielsweise eine Mischung aus einem Kokosfett- säureamidoamin und einem Adipinsäureamidoamin, und Natriumchloracetat, unter Einhal-tung eines pH- Wertes im Bereich von 7 bis 8 erhitzt und nachdem der Gehalt an freiem Ami-noamid unter 0,5 Gew.-% abgesunken ist, die Reaktionsmischung in einem Druckgefäß über einen Zeitraum von 1 bis 2 h einer Nachbehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 140°C und einem pH = 10 bis 14 - gemessen in 10 Gew.-%iger Produktlösung - unterwirft. Nach Ab¬ schluß der Nachreaktion empfiehlt es sich, das Konzentrat wieder auf einen neutralen pH- Wert einzustellen.The betainization is carried out in a manner known per se, the tertiary nitrogen compounds, for example a mixture of a coconut fatty acid amidoamine and an adipic acid amidoamine, and sodium chloroacetate being heated to a pH in the range from 7 to 8 and then the free aminoamide content has dropped below 0.5% by weight, the reaction mixture in a pressure vessel over a period of 1 to 2 hours of aftertreatment at a temperature of 100 to 140 ° C. and a pH = 10 to 14 - measured in 10% by weight product solution - subject. After the end of the after-reaction, it is advisable to adjust the concentrate to a neutral pH again.
BetainkonzentrateBetaine concentrates
Die erfindungsgemäßen Betainkonzentrate weisen einen Feststoffgehalt von minde¬ stens 40, vorzugsweise von 40 bis 60 und insbesondere von 50 bis 58 Gew.-% - bezogen auf die Konzentrate - auf. Der Aktivsubstanzgehalt, d.h. der Gehalt an Betainen, liegt in der Regel bei 40 bis 45 Gew.-%. Der Anteil an anorganischen Salzen, beispielsweise Natriumchlorid, kann 5 bis 10 Gew.-% ausmachen. Im Hinblick auf die Lagerstabilität der Produkte hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Konzentrate auf einen pH-Wert im Bereich von 5 bis 8 einzustellen. Der Gehalt an freiem Fettsäureaminoamid und Seife liegt üblicherweise jeweils unter 1,5 und insbesondere unter 0,8 Gew.-%, der Gehalt an Mono- bzw. Dichloressigsäure jeweils unter 10 ppm - bezogen auf die Konzentrate. In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann den 0,1 bis 3 Gew.-% eines Polyols, vorzugsweise Glyce¬ rin, Sorbitol oder Butylglucosid zugesetzt werden.The betaine concentrates according to the invention have a solids content of at least 40, preferably from 40 to 60 and in particular from 50 to 58% by weight, based on the concentrates. The active substance content, ie the betaine content, is usually at 40 to 45% by weight. The proportion of inorganic salts, for example sodium chloride, can make up 5 to 10% by weight. In view of the storage stability of the products, it has proven advantageous to adjust the concentrates to a pH in the range from 5 to 8. The content of free fatty acid aminoamide and soap is usually less than 1.5 and in particular less than 0.8 wt. In a particular embodiment of the process according to the invention, 0.1 to 3% by weight of a polyol, preferably glycerin, sorbitol or butyl glucoside, can be added.
Alternatiwerfahren IAlternative driving I
Neben der Co-Betainisierung der unterschiedlichen Amidtypen ist es natürlich ebenso möglich, bei gleicher Polyaminkomponente die Dicarbonsäurefunktion schon auf der Stufe der Amidierung einzuführen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ein ana-loges Verfahren zur Herstellung von wäßrigen niedrigviskosen Betainkonzentraten, bei dem man Mischungen von a) Fettsäuren der Formel (TV),In addition to the co-betainization of the different amide types, it is of course also possible to introduce the dicarboxylic acid function at the amidation stage with the same polyamine component. The invention therefore also relates to an analogous process for the preparation of aqueous low-viscosity betaine concentrates, in which mixtures of a) fatty acids of the formula (TV),
R10CO-OH (IV)R 10 CO-OH (IV)
in der R10CO für einen gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlen¬ stoffatomen steht, und b) mehrwertigen Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen im Gewichtsverhaltnis 70 : 30 bis 99 : 1 gemeinsam in an sich bekannter Weise mit Polyaminen zu Aminoamiden umsetzt und danach mit Halogencarbonsäuren oder deren Alkalisalzen betainisiert. Als geeignete Carbonsäuren der Formel (IV) kommen vorzugsweise solche mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise technische Kokosfettsäure in Frage.in which R 10 CO stands for a saturated and / or unsaturated acyl radical with 6 to 22 carbon atoms, and b) polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms in a weight ratio of 70: 30 to 99: 1 together with polyamines in a manner known per se Aminoamides reacted and then betainized with halocarboxylic acids or their alkali salts. Suitable carboxylic acids of the formula (IV) are preferably those having 8 to 18 carbon atoms, for example technical coconut fatty acid.
Alternatiwerfahren IIAlternative driving II
Es ist fener ebenfalls möglich, die Amide auf Basis der mehrwertigen Carbonsäuren und der Polyamine mit den Halogencarbonsäuren bzw. deren Alkalisalzen zu betainisieren und die Betaine als Viskositätsregulatoren bzw. Verflüssigungsmittel einzusetzen. Ein wei-terer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ein analoges Verfahren zur Herstellung von wäßrigen niedrigviskosen Betainkonzentraten, bei dem man Betainen vor, während oder im Anschluß an die Betainisierung Betaine auf Basis von Umsetzungsprodukten von mehrwer-tigen Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und Polyaminen als Viskosi-tätsregulatoren in Mengen von 1 bis 30 Gew.-% - bezogen auf die Betaine - zusetzt.It is also possible to betainize the amides based on the polyvalent carboxylic acids and the polyamines with the halocarboxylic acids or their alkali salts and to use the betaines as viscosity regulators or liquefiers. Another object of the invention therefore relates to an analogous process for the production of aqueous low-viscosity betaine concentrates, in which betaines before, during or after the betainization, betaines based on reaction products of polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms and polyamines as viscosity regulators in amounts of 1 to 30% by weight, based on the betaine - adds.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability
Die erfindungsgemäßen wäßrigen Betaine sind auch hochkonzentriert flüssig, lager¬ stabil und weisen einen minimierten Anteil an unerwünschten Nebenbestandteilen auf. Sie eignen sich für die Herstellung oberflächenaktiver Mittel, insbesondere von Reinigungs¬ produkten sowie Haarbehandlungs- und -Pflegemitteln, in denen sie in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein können.The aqueous betaines according to the invention are also highly concentrated, liquid, stable in storage and have a minimized proportion of undesirable secondary constituents. They are suitable for the production of surface-active agents, in particular cleaning products and hair treatment and care agents, in which they can be present in amounts of 1 to 30, preferably 2 to 10% by weight, based on the agent.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Verwendung von Umset¬ zungsprodukten von mehrwertigen Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und Poly¬ aminen, gegebenenfalls nach Alkylierung mit Halogencarbonsäuren bzw. deren Alkalisalzen als Viskositätsregulatoren zur Herstellung von wäßrigen niedrigviskosen Betainkonzentraten mit einem Betaingehalt im Bereich von 40 bis 55 Gew.-%.Another object of the invention therefore relates to the use of reaction products of polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms and polyamines, optionally after alkylation with halocarboxylic acids or their alkali salts as viscosity regulators for the preparation of aqueous low-viscosity betaine concentrates with a betaine content in the range of 40 up to 55% by weight.
Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken. The following examples are intended to explain the subject matter of the invention in more detail without restricting it.
BeispieleExamples
Beispiel 1example 1
Herstellung eines Adipinsäure-bis-Amidoamins. In einer einfachen Rühr/Destillationsappa¬ ratur wurden 510 g (5,0 mol) Dimethylaminopropylamin (DMAP) vorgelegt und mit 0,8 g 50 Gew.-%iger unterphosphoriger Säure versetzt. Danach wurde unter Einhaltung eines Tempe¬ raturbereiches von 80 bis 100°C innerhalb von 1 Stunde 292 g (2,0 mol) Adipinsäure zu¬ gegeben. Die am Ende der Zugabe klare Mischung wurde anschließend solange bei einer Reak¬ tionstemperatur von 140 bis 145°C gerührt, bis die Destillatbildung beendet war. Zur Ver¬ vollständigung der Umsetzung wurde die Temperatur bis auf 200°C gesteigert. Die zur Reak¬ tionskontrolle ermittelte Säurezahl betrug zu diesem Zeitpunkt 23. Durch Zugabe von weiteren 30 g (0,3 mol) DMAP wurde die Säurezahl bis auf 5,4 erniedrigt. Zur Entfernung nicht umgesetzten Amins wurde noch 1 Stunde bei einem Unterdruck von 15 bis 20 mbar nachgerührt. Der nach dem Abkühlen vorliegende Feststoff wurde zu einem Pulver vermählen, das sich leicht in Wasser auflösen ließ.Preparation of an adipic acid bis-amidoamine. 510 g (5.0 mol) of dimethylaminopropylamine (DMAP) were placed in a simple stirring / distillation apparatus and 0.8 g of 50% by weight hypophosphorous acid was added. Thereafter, 292 g (2.0 mol) of adipic acid were added over a period of 1 hour while maintaining a temperature range of 80 to 100 ° C. The mixture which was clear at the end of the addition was then stirred at a reaction temperature of 140 to 145 ° C. until the distillate formation had ended. To complete the reaction, the temperature was raised to 200 ° C. At this point in time, the acid number determined for the reaction control was 23. The acid number was reduced to 5.4 by adding a further 30 g (0.3 mol) of DMAP. To remove unreacted amine, stirring was continued for a further hour at a reduced pressure of 15 to 20 mbar. The solid present after cooling was ground to a powder that was easily dissolved in water.
Analysendaten: Titrierbarer Stickstoff 8,80 Gew.-% Säurezahl 1,8 mg KOH/g Schmelzbereich 121 bis 126°CAnalysis data: Titrable nitrogen 8.80% by weight acid number 1.8 mg KOH / g melting range 121 to 126 ° C
Beispiel 2Example 2
Herstellung eines Adipinsäure-bis-amidobetains. In einer Rührapparatur mit Rückflußkühler und pH-Wert-Messung wurde eine Lösung aus 256,3 g (2,2 mol) Natriummonochloracetat (Na-MCA) und 572,4 g Wasser vorgelegt. Bei 40°C wurden 318,7 g (ca. 1 mol) des nach Beispiel 1 hergestellten Adipinsäure-bis-amidoamins zugesetzt. Da die Zugabe exotherm ver¬ lief, stieg die Temperatur bis auf 80°C an. Nach Erwärmen auf 90°C wurde durch Zugabe von wäßriger 37 Gew.-%iger Natriumhydroxidlösung der pH- Wert konstant in einem Bereich von 7,5 bis 8,0 gehalten. Die Reaktion wurde nach insgesamt 3 Stunden beendet, nachdem die Menge an freier Aminofünktion unter die Erfassungsgrenze von 0,05 mmol/l 00g gesunken war. Die zur pH-Wert-Steuerung benötigte Menge Base betrug 13,1 g. Durch Zugabe einer geringen Menge Salzsäure wurde ein pH-Wert von 7,0 eingestellt.Preparation of an adipic acid bis-amidobetaine. A solution of 256.3 g (2.2 mol) of sodium monochloroacetate (Na-MCA) and 572.4 g of water was placed in a stirring apparatus with a reflux condenser and pH measurement. At 40 ° C., 318.7 g (approx. 1 mol) of the adipic acid bis-amidoamine prepared according to Example 1 were added. Since the addition was exothermic, the temperature rose to 80 ° C. After heating to 90 ° C., the pH was kept constant in a range from 7.5 to 8.0 by adding aqueous 37% by weight sodium hydroxide solution. The reaction was terminated after a total of 3 hours after the amount of free amino function had dropped below the detection limit of 0.05 mmol / l 00 g was. The amount of base required for pH control was 13.1 g. A pH of 7.0 was adjusted by adding a small amount of hydrochloric acid.
Analysendaten:Analysis data:
Wasser : 48,3 Gew.-%Water: 48.3% by weight
Natriumchlorid : 10,7 Gew.-%Sodium chloride: 10.7% by weight
Beispiel 3Example 3
Herstellung eines konzentrierten Betaintensids.Production of a concentrated betaine surfactant.
a) In einer Apparatur analog Beispiel 2 wurde eine Lösung aus 94,1 g (0,8 mol) Na-MCA, 10 g Sorbit und 195,8 g Wasser vorgelegt. Bei 40°C wurden 27,4 g (0,086 mol) des nach Beispiel 1 erhaltenen Produktes und 166,0 g (0,55 mol) eines Kondensa¬ tionsproduktes aus hydrierter Cg-is-Kokosfettsäure und DMAP zugesetzt. Die zunächst trübe Mischung wurde auf 90°C erwärmt und unter Aufrechterhaltung eines pH-Be¬ reiches von 7,5 bis 8,0 über einen Zeitraum von etwa 2,5 Stunden gerührt, bis die Amin- zahl unter einen Wert von 0,8 mmol/ 100 g abgesunken war. Zur Steuerung des pH- Wertes waren 7,55 g wäßriger, 37 Gew.-%iger Natriumhydroxidlösung erforderlich. Die klare, mittelviskose Flüssigkeit verfestigte sich reversibel unterhalb von 30°C zu einem Gel.a) A solution of 94.1 g (0.8 mol) Na-MCA, 10 g sorbitol and 195.8 g water was placed in an apparatus analogous to Example 2. At 40 ° C., 27.4 g (0.086 mol) of the product obtained in Example 1 and 166.0 g (0.55 mol) of a condensation product of hydrogenated Cg-is coconut fatty acid and DMAP were added. The initially cloudy mixture was heated to 90 ° C. and stirred while maintaining a pH range from 7.5 to 8.0 over a period of about 2.5 hours until the amine number fell below 0.8 mmol / 100 g had dropped. 7.55 g of an aqueous 37% by weight sodium hydroxide solution were required to control the pH. The clear, medium-viscosity liquid reversibly solidified below 30 ° C to form a gel.
Analvsendaten:Analysis data:
Wasser 39,8 Gew.-%Water 39.8% by weight
Natriumchlorid 9,3 Gew.-% freie Fettsäure 0,2 Gew.-%Sodium chloride 9.3% by weight free fatty acid 0.2% by weight
Glycolsäure 1,2 Gew.-%Glycolic acid 1.2% by weight
Monochloressigsäure 0,4 Gew.-%Monochloroacetic acid 0.4% by weight
Dichloressigsäure 60 ppmDichloroacetic acid 60 ppm
Amidoamin < o,ι Gew.-%Amidoamine <o,% by weight
Betaine ad 100 Gew.-% b) Zur Zerstörung von Mono- und Dichloressigsäure wurden 365,8 g des nach 3a) erhalt- tenen Produktes mit 25,2 g wäßriger 37 Gew.-%iger Natriumhydroxidlösung - ent¬ sprechend einem pH-Wert von 12,5 in 10 Gew.-%iger Produktlösung - versetzt und 1 Stunde bei 120°C in einer druckfesten Apparatur erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde durch Zugabe von 31,8 g einer 24 Gew.-%igen Salzsäure ein pH- Wert von 6,8 ein¬ gestellt. Die mittelviskose Flüssigkeit blieb nach mehrwöchigem Stehen bei Raum¬ temperatur stabil und unverändert.Betaines ad 100% by weight b) To destroy mono- and dichloroacetic acid, 365.8 g of the product obtained according to 3a) were treated with 25.2 g of aqueous 37% by weight sodium hydroxide solution - corresponding to a pH of 12.5 in 10% .-% product solution - added and heated for 1 hour at 120 ° C in a pressure-resistant apparatus. After cooling, a pH of 6.8 was set by adding 31.8 g of a 24% by weight hydrochloric acid. The medium-viscosity liquid remained stable and unchanged after standing for several weeks at room temperature.
Analvsendaten:Analysis data:
Wasser 41,5 Gew.-%Water 41.5% by weight
Natriumchlorid 11,5 Gew.-% freie Fettsäure 1,1 Gew.-%Sodium chloride 11.5% by weight free fatty acid 1.1% by weight
Glycolsäure 1,1 Gew.-%Glycolic acid 1.1% by weight
Monochloressigsäure < 10 ppmMonochloroacetic acid <10 ppm
Dichloressigsäure < 10 ppmDichloroacetic acid <10 ppm
Amidoamin < o,ι Gew.-%Amidoamine <o,% by weight
Betaine ad 100 Gew.-%Betaines ad 100% by weight
Beispiel 4Example 4
Herstellung eines konzentrierten Betaintensids. Analog Beispiel 3 a) wurde eine Betainisie- rungsreaktion durchgeführt, bei der folgende Stoffe zum Einsatz gelangten:Production of a concentrated betaine surfactant. Analogous to example 3a), a betainization reaction was carried out, in which the following substances were used:
72,0 g (0,61 mol) Na-MCA72.0 g (0.61 mol) Na-MCA
10,0 g Sorbit10.0 g sorbitol
160,5 g Wasser160.5 g water
99,5 g Produkt aus Beispiel 299.5 g of product from Example 2
166,0 g (0,55 mol) Kondensationsprodukt aus hydrierter Kokosfettsäure und DMAP.166.0 g (0.55 mol) condensation product of hydrogenated coconut fatty acid and DMAP.
Nach der Umsetzung wurde wie im Beispiel 3b) beschrieben eine Nachbehandlung zur Zer¬ störung der Chloressigsäuren angeschlossen. Das Produkt war ebenfalls mittelviskos und blieb nach längerer Lagerung fließfähig. Analvsendaten:After the reaction, an aftertreatment to destroy the chloroacetic acids was carried out as described in Example 3b). The product was also of medium viscosity and remained fluid after long storage. Analysis data:
Wasser 41.2 Gew.-%Water 41.2% by weight
Natriumchlorid 11.3 Gew.-% freie Fettsäure 1,2 Gew.-%Sodium chloride 11.3% by weight free fatty acid 1.2% by weight
Glycolsäure 1,0 Gew.-%Glycolic acid 1.0% by weight
Monochloressigsäure < 10 ppmMonochloroacetic acid <10 ppm
Dichloressigsäure < 10 ppmDichloroacetic acid <10 ppm
Amidoamin < 0,1 Gew.-%Amidoamine <0.1% by weight
Betaine ad 100 Gew. -%Betaine ad 100% by weight
Beispiel 5Example 5
Herstellung eines konzentrierten Betaintensids.Production of a concentrated betaine surfactant.
a) In einer Apparatur analog Beispiel 1 wurden 236,4 g (1,14 mol) einer hydrierten Cg/is- Kokosfettsäure geschmolzen und mit 25,4 g (0,174 mol) Adipinsäure und 0,4 g 50 Gew.-%iger unterphosphoriger Säure versetzt. Nach der Zugabe von 189,5 g (1,86 mol) DMAP wurde die Reaktion unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen durchgeführt.a) In an apparatus analogous to Example 1, 236.4 g (1.14 mol) of a hydrogenated Cg / is coconut fatty acid were melted and with 25.4 g (0.174 mol) of adipic acid and 0.4 g of 50% by weight hypophosphorous Acid added. After the addition of 189.5 g (1.86 mol) of DMAP, the reaction was carried out under the conditions described in Example 1.
Analysendaten: Titrierbarer Stickstoff : 5,4 Gew.-% Säurezahl : 3,8Analysis data: Titrable nitrogen: 5.4% by weight acid number: 3.8
b) Analog Beispiel 3 a) wurde eine Betainisierungsreaktion durchgeführt, bei der folgende Stoffe zum Einsatz gelangten:b) Analogous to Example 3a), a betainization reaction was carried out, in which the following substances were used:
94,1 g (0,8 mol) Na-MCA 195,8 g Wasser94.1 g (0.8 mol) Na-MCA 195.8 g water
193,4 g (0,75 Eq.)Produkt nach 5a). Wie im Beispiel 3b) beschrieben, wurde eine Nachbehandlung zur Zerstörung der Chloressigsäure angeschlossen. Das erhaltene Produkt war etwas viskoser und blieb nach längerer Lagerung fließfahig.193.4 g (0.75 eq.) Product according to 5a). As described in Example 3b), an aftertreatment was carried out to destroy the chloroacetic acid. The product obtained was somewhat more viscous and remained flowable after long storage.
Analvsendaten:Analysis data:
Wasser 40,8 Gew.-%Water 40.8% by weight
Natriumchlorid 11,6 Gew.-% freie Fettsäure 1,4 Gew.-%Sodium chloride 11.6% by weight free fatty acid 1.4% by weight
Glycolsäure 1,1 Gew.-%Glycolic acid 1.1% by weight
Monochloressigsäure < 10 ppmMonochloroacetic acid <10 ppm
Dichloressigsäure < 10 ppmDichloroacetic acid <10 ppm
Amidoamin < o,ι Gew.-%Amidoamine <o,% by weight
Betaine ad l00 Gew.-%Betaine ad 100% by weight
Beispiel 6Example 6
Herstellung eines konzentrierten Betaintensids. In einer einer Apparatur analog Beispiel 2 wurde eine Lösung aus 114,0 g (0,96 mol) Na-MCA und 191,1 g Wasser vorgelegt. Bei 40°C wurden 27,4 g (0,086 mol) des nach Beispiel 1 erhaltenen Adipinsäure-bisaπüdoamins und 153, 3 g (0,88 mol) Kokosdimethylamin (Genamin® CS 302 D, Hoechst AG) zugesetzt und eine Betainisierungsreaktion gemäß den in Beispiel 3a) beschriebenen Bedingungen durchgeführt. Abweichend dazu wurde mit der pH-Wert-Steuerung erst begonnen, nachdem die Mischung klar geworden war. Das Produkt wurde ebenfalls wie in Beispiel 3) beschrieben zur Zerstörung der restlichen Anteile an Mono- und Dichloressigsäure nachbehandelt. Das Endprodukt war mittelviskos und blieb auch nach längerer Lagerung fließfahig.Production of a concentrated betaine surfactant. A solution of 114.0 g (0.96 mol) of Na-MCA and 191.1 g of water was placed in an apparatus analogous to Example 2. At 40 ° C., 27.4 g (0.086 mol) of the adipic acid bisaπüdoamine obtained according to Example 1 and 153.3 g (0.88 mol) of coconut dimethylamine (Genamin® CS 302 D, Hoechst AG) were added and a betainization reaction according to the Example 3a) conditions carried out. In contrast to this, the pH control was only started after the mixture had become clear. The product was also post-treated as described in Example 3) to destroy the remaining portions of mono- and dichloroacetic acid. The end product was medium viscosity and remained fluid even after long storage.
Analvsendaten:Analysis data:
Wasser 43,1 Gew.-%Water 43.1% by weight
Natriumchlorid 13,7 Gew.-%Sodium chloride 13.7% by weight
Glycolsäure 0,9 Gew.-%Glycolic acid 0.9% by weight
Monochloressigsäure < 10 ppmMonochloroacetic acid <10 ppm
Dichloressigsäure < 10 ppm freies Amin 0,4 Gew.-%Dichloroacetic acid <10 ppm free amine 0.4% by weight
Betaine ad 100 Gew.-% Betaines ad 100% by weight

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von niedrigviskosen, wäßrigen Betainkonzentraten, bei dem man zunächst mehrwertige Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen mit Poly-aminen amidiert und anschließend die resultierenden Amide in an sich bekannter Weise mit Halogencarbonsäuren oder deren Alkalisalzen betainisiert.1. A process for the preparation of low-viscosity, aqueous betaine concentrates, in which first polyhydric carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms are amidated with polyamines and then the resultant amides are betainized in a manner known per se with halocarboxylic acids or their alkali metal salts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrwertige Carbon¬ säuren mit 2 bis 4 Carboxylgruppen und 1 bis 5 Kohlenstoffatomen pro Carboxylgruppe einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that one uses polyvalent carboxylic acids with 2 to 4 carboxyl groups and 1 to 5 carbon atoms per carboxyl group.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als mehr¬ wertige Carbonsäure Adipinsäure einsetzt.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that adipic acid is used as the polyvalent carboxylic acid.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyamine der Formel (I) einsetzt,4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that polyamines of the formula (I) are used,
R2 R 2
II.
H2N-[X]-(NH-[X])n-N-R1 (I)H 2 N- [X] - (NH- [X]) n -NR 1 (I)
in der R1 und R2 unabhängig voneinander für Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen, X für lineare oder verzweigte Alkylengruppen mit 2 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen und n für 0 oder Zahlen von 1 bis 5 steht.in which R 1 and R 2 independently of one another are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, X is linear or branched alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms and n is 0 or numbers from 1 to 5.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Poly¬ amin Dimethylaminopropylamin einsetzt.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that dimethylaminopropylamine is used as the polyamine.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Amide der mehrwertigen Carbonsäuren zusammen mit a) Fettaminen der Formel (IT),6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the amides of the polybasic carboxylic acids together with a) fatty amines of the formula (IT),
R5 R 5
R3-N-R4 (II)R 3 -NR 4 (II)
in der R3 für einen gegebenenfalls hydroxysubstituierten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und R4 und R5 unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Hydroxy-alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, oderin which R 3 represents an optionally hydroxy-substituted alkyl and / or alkenyl radical having 8 to 22 carbon atoms and R 4 and R 5 independently of one another an alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms, or
b) Fettsäureamidoaminen der Formel (HI),b) fatty acid amidoamines of the formula (HI),
R7 R8 R 7 R 8
I II I
R6CO-N-(CH2)mN-R9 (ÜI)R 6 CO-N- (CH 2 ) m NR 9 (ÜI)
in der R6CO für einen gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R7 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R8 und R9 unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und m für Zahlen von 2 bis 4 steht,in which R 6 CO represents a saturated and / or unsaturated acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 7 represents hydrogen or an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms, R 8 and R 9 independently of one another for an alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms and m represents numbers from 2 to 4,
in an sich bekannter Weise betainisiert.betainized in a manner known per se.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Amide der Dicarbonsäuren und die Fettamine bzw, Fettsäureamdoamine im Gewichtsverhaltnis 1 : 99 bis 30 : 70 einsetzt.7. Process according to claims 1 to 6, characterized in that the amides of the dicarboxylic acids and the fatty amines or fatty acid amdoamines are used in a weight ratio of 1:99 to 30:70.
8. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen niedrigviskosen Betainkonzentraten, bei dem man Mischungen von a) Fettsäuren der Formel (IV),8. A process for the preparation of aqueous low-viscosity betaine concentrates, in which mixtures of a) fatty acids of the formula (IV),
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
in der R10CO für einen gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Koh¬ lenstoffatomen steht, und b) mehrwertigen Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen im Gewichtsverhältnis 70 : 30 bis 99 : 1 gemeinsam in an sich bekannter Weise mit Poly¬ aminen zu Aminoamiden umsetzt und danach mit Halogencarbonsäuren oder deren Alkalisalzen betainisiert.in which R 10 CO represents a saturated and / or unsaturated acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, and b) polyvalent carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms in a weight ratio of 70:30 to 99: 1 together with polyamines to form aminoamides in a manner known per se and then betainized with halocarboxylic acids or their alkali metal salts.
9. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen niedrigviskosen Betainkonzentraten, bei dem man Betainen vor, während oder im Anschluß an die Betainisierung Betaine auf Basis von Umsetzungsprodukten von mehrwertigen Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlen-stoffatomen und Polyaminen als Viskositätsregulatoren zusetzt.9. A process for the preparation of aqueous low-viscosity betaine concentrates, in which betaines are added before, during or after the betainization, betaines based on reaction products of polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms and polyamines as viscosity regulators.
10. Verwendung von Umsetzungsprodukten von mehrwertigen Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und Polyaminen, gegebenenfalls nach Alkylierung mit Halogencar¬ bonsäuren bzw. deren Alkalisalzen als Viskositätsregulatoren zur Herstellung von wäßri¬ gen niedrigviskosen Betainkonzentraten mit einem Betaingehalt im Bereich von 40 bis 55 Gew.-%. 10. Use of reaction products of polyvalent carboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms and polyamines, if appropriate after alkylation with halogenocarboxylic acids or their alkali salts, as viscosity regulators for the production of aqueous low-viscosity betaine concentrates with a betaine content in the range from 40 to 55% by weight .
PCT/EP1996/002657 1995-06-28 1996-06-19 Process for preparing aqueous, low-viscosity betaine concentrates WO1997001528A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19523477A DE19523477C2 (en) 1995-06-28 1995-06-28 Process for the preparation of aqueous, low-viscosity betaine concentrates
DE19523477.4 1995-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997001528A1 true WO1997001528A1 (en) 1997-01-16

Family

ID=7765457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1996/002657 WO1997001528A1 (en) 1995-06-28 1996-06-19 Process for preparing aqueous, low-viscosity betaine concentrates

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19523477C2 (en)
WO (1) WO1997001528A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2142266A1 (en) * 1997-02-21 2000-04-01 Kao Corp Preparation of Amino-group containing surfactants
JP2001247893A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Kao Corp Foaming enhancer and cleaning composition
EP2036882A1 (en) * 2007-08-23 2009-03-18 Evonik Goldschmidt GmbH Zwitterionic connections and their use

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055549A1 (en) 2004-11-17 2006-05-18 Goldschmidt Gmbh Preparation of betaine solution by quaternizing tertiary amine nitrogen containing compounds with omega-halogen carbonic acid, useful e.g. to produce washing agents, comprises adding micellar thickener to mixture before/during the reaction

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4227391C1 (en) * 1992-08-19 1993-09-30 Goldschmidt Ag Th Aqueous preparations containing betaines based on polymeric fatty acids
EP0656346A1 (en) * 1993-12-02 1995-06-07 Witco Surfactants GmbH Method for the preparation of highly concentrated flowable aqueous solutions of betaines

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2700768B1 (en) * 1993-01-25 1995-02-24 Rhone Poulenc Chimie Process for the preparation of an alpha-amino omega-ester monoamide and process for the production of a polyamide.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4227391C1 (en) * 1992-08-19 1993-09-30 Goldschmidt Ag Th Aqueous preparations containing betaines based on polymeric fatty acids
EP0656346A1 (en) * 1993-12-02 1995-06-07 Witco Surfactants GmbH Method for the preparation of highly concentrated flowable aqueous solutions of betaines

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 107, no. 22, 30 November 1987, Columbus, Ohio, US; abstract no. 200975m, YAMAMURA: "Synthesis and properties of alpha,omega-bisamidobetaine-type amphoteric surfactants from long chaim dibasic acids" XP002017347 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 112, no. 4, 22 January 1990, Columbus, Ohio, US; abstract no. 22799a, KROB: "Surface-active, low-foaming amino betaines for use in laundry dertergents" XP000154364 *
YAKUGAKU, vol. 36, no. 8, 1987, pages 565 - 570 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2142266A1 (en) * 1997-02-21 2000-04-01 Kao Corp Preparation of Amino-group containing surfactants
JP2001247893A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Kao Corp Foaming enhancer and cleaning composition
JP4619478B2 (en) * 2000-03-07 2011-01-26 花王株式会社 Foam enhancer and detergent composition
EP2036882A1 (en) * 2007-08-23 2009-03-18 Evonik Goldschmidt GmbH Zwitterionic connections and their use
US8138372B2 (en) 2007-08-23 2012-03-20 Evonik Goldschmidt Gmbh Zwitterionic compounds and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE19523477C2 (en) 1997-10-02
DE19523477A1 (en) 1997-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0560114B1 (en) Betaine aqueous liquid solution with at least 40 weight-% of solid content
EP0623587A1 (en) Method for the preparation of amphoteric detergents
EP0730572B1 (en) Low-viscosity aqueous concentrates of betaine surfactants
DE19505196C1 (en) Aqueous betaine surfactant concentrates
EP0647613B1 (en) Process for the preparation of highly concentrated, freely flowable, aqueous solutions of betaines
DE19523477C2 (en) Process for the preparation of aqueous, low-viscosity betaine concentrates
WO1994012477A1 (en) Process for preparing fluid, strorage-stable ampholytic surface-active agents
EP0749412B1 (en) Low-viscosity aqueous betaine surfactant concentrates
EP0452349B1 (en) Process for producing amphoteric surface-active imidazoline derivatives
DE4408228C2 (en) Process for the preparation of low-viscosity aqueous betaine surfactant concentrates
EP0739878B1 (en) Process for the preparation of concentrated fluid aqueous betaine solutions
WO1997012856A1 (en) Process for producing betaine surfactants with low salt content
EP0275421B1 (en) Process for the preparation of highly viscous amphotensides
EP0726890B1 (en) Process for producing detergent mixtures
EP0688311B1 (en) Method of processing betaines and amphoteric surfactants
DE19700798A1 (en) Production of low viscosity aqueous betaine concentrate
EP0701999B1 (en) Process for the preparation of betaines
EP0683766B1 (en) Process for preparing water-free detergent mixtures
WO1997005099A1 (en) Polyhydroxyalkylamidobetaine
WO1999031046A1 (en) Betaine solutions with an improved odour
DE19738634A1 (en) Low viscosity alkyl betaine aqueous concentrates
EP0778265A1 (en) Process for the preparation of brightly coloured betaine

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase