專利名稱：：高度濃縮的脂肪醇硫酸鹽組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及濃縮的基于烷基硫酸酯鹽(alkylsulfate)表面活性劑的表面活性劑組合物，及其用途和制備。
背景技術(shù)：
：脂肪醇硫酸鹽(fattyalcoholsulfate)是已知的陰離子型表面活性劑，其不但用于多種洗滌劑和清潔劑組合物中，也用于化妝用組合物如洗發(fā)水、皮膚用清潔組合物、皮膚用肥皂中，還用于牙膏中?；旧贤ㄟ^用氣態(tài)的SO3硫酸化合適的脂肪醇來大規(guī)模地制備烷基硫酸酯鹽。接著，此過程中作為粗產(chǎn)物出現(xiàn)的烷基硫酸在合適堿(優(yōu)選氫氧化鈉水溶液)的存在下中和為烷基硫酸酯鹽。在這個過程結(jié)束時，含表面活性劑的水性組合物含有最多為30重量％的陰離子型表面活性劑。為了輸送這種組合物，常常要除去水以獲得干燥的產(chǎn)物，這種產(chǎn)物更易于輸送。但是除去水的步驟要消耗很多能量，并因此較為昂貴。輸送直接產(chǎn)生的水性組合物本身也并不為有利的，此時只輸送了相對而言很少量的活性物質(zhì)(最多30重量％)，但是輸送了大量的水。此外，干燥脂肪醇硫酸鹽的加工步驟也是耗時的。液態(tài)脂肪醇硫酸鹽的使用通?？梢允瓜窗l(fā)水、皮膚用清潔組合物、皮膚用肥皂以及牙膏的制造商一側(cè)的批次時間減少(Batchzeitreduzierung)超過20%。因此，為了避免上述問題，需要提供可抽送的、液態(tài)的或略成糊狀的、高度濃縮的脂肪醇硫酸鹽組合物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過添加確定的添加劑獲得相當(dāng)高濃度的、可抽送的即、低粘度的脂肪醇硫酸鹽組合物。
發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的第一個主題涉及成分如下的組合物，其含有至少(a)基于組合物總重量為35重量％的通式(I)的一種或多種脂肪醇硫酸鹽，R1O-SO3X(I)其中R1表示含有6至22個、優(yōu)選為12至18個碳原子的直鏈或支鏈的脂肪族烷基和/或烯基，X表示堿金屬和/或堿土金屬、銨、烷基銨、烷醇銨或葡糖銨(Glucammonium)，(b)一種多元醇和/或甜菜堿和/或脂肪酸烷基酰胺，和(c)水。烷基和/或烯基硫酸酯鹽通常也稱為脂肪醇硫酸鹽，它們?yōu)椴嫉牧蛩峄a(chǎn)物，遵循通式⑴R1O-SO3X(I)其中R1表示含有6至22個、優(yōu)選為12至18個碳原子的直鏈或支鏈的脂肪族烷基和/或烯基，X表示堿金屬和/或堿土金屬、銨、烷基銨、烷醇銨或葡糖銨。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，烷基硫酸酯鹽的典型實例可以為下列醇的硫酸化產(chǎn)物己醇、辛醇、癸醇、2-乙基己醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、棕櫚油醇(palmoleylalcohol)、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、反油醇、巖芹醇(petroselinyl)、花生醇、二十碳烯醇(gadoleylalcohol)、山崳醇、瓢兒菜醇，以及它們的工業(yè)級混合物，是通過對工業(yè)級甲基酯餾分或來自羅林羰基合成反應(yīng)的醛進(jìn)行高壓氫化得到的。這些硫酸化產(chǎn)物可以優(yōu)選以其堿金屬鹽的形式以及特別優(yōu)選為其鈉鹽的形式使用。特別優(yōu)選的是基于C16/C18牛油脂肪醇(Talgfettalkokol)的烷基硫酸酯鹽和/或在它們的鈉鹽形式中碳鏈分布類似的植物脂肪醇的烷基硫酸酯鹽。特別重要的基于十二烷醇的烷基硫酸酯鹽，因為這種硫酸酯鹽用于牙齒護(hù)理和牙齒清潔組合物中。此外，優(yōu)選的還有由含12至14個碳原子的脂肪醇形成的脂肪醇混合物(Fettalkoholschnitte)，其中此時特別優(yōu)選使用的可以是這樣的混合物其只含有很少的C16脂肪醇，例如基于脂肪醇的量小于10重量％，優(yōu)選小于5重量％，特別小于3重量％。此外，特別優(yōu)選的是飽和的脂肪醇和本文上述的混合物(Schnitt)。本發(fā)明的組合物的優(yōu)勢在于其為高度濃縮的，即本發(fā)明的范圍內(nèi)，該組合物基于全部組合物而言含有至少35重量％的脂肪醇硫酸鹽。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)啟示，該組合物以組合物總重量計含有大于35重量％、但是優(yōu)選36重量％至70重量％、特別為40至60重量％和特別優(yōu)選40至50重量％的脂肪醇硫酸鹽。本發(fā)明的主要特征是多元醇或甜菜堿和/或脂肪酸烷基酰胺的存在，但是在這三個類別中優(yōu)選多元醇。適合本發(fā)明的多元醇優(yōu)選具有2至15個碳原子和至少兩個羥基。該多元醇還可以含有其他官能團，特別是氨基，或者以氮修飾。典型的實例有甘油；亞烷基二醇，如乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、己二醇以及平均分子量為100至1000道爾頓的聚乙二醇；工業(yè)級寡聚甘油基混合物，其特征縮合度為1.5至10，如一縮二甘油含量為40至50重量％的工業(yè)級一縮二甘油混合物；羥甲基化合物，如具體為三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、季戊四醇、二季戊四醇酯；低級烷基葡糖苷，特別是烷基部分具有1至8個碳原子的低級烷基葡糖苷，如甲基葡糖苷和丁基葡糖苷；具有5至12個碳原子的糖醇，例如山梨醇或甘露醇、具有5至12個碳原子的糖，如葡萄糖或蔗糖；氨基糖，如葡糖胺；二醇胺，例如二乙醇胺或2-氨基-1，3-丙二醇。優(yōu)選的多元醇選自甘油、乙二醇、丙二醇或山梨醇，其中甘油和山梨醇是特別優(yōu)選的。甜菜堿為已知的表面活性劑，其主要通過羧烷基化、優(yōu)選羧甲基化胺化合物(aminisheVerbindung)來制備。優(yōu)選的是使原料與鹵代羧酸或其鹽縮合(condense)，特別是與氯代乙酸鈉縮合，其中每摩爾甜菜堿由1摩爾鹽形成。此外，還可以加合不飽和羧酸，如丙烯酸。特別優(yōu)選的是通過油(即甘油三酸酯)的反應(yīng)得到甜菜堿。作為實例有N，N-二甲基-N(椰油酰胺丙基)乙酰甜菜堿銨(N，N-dimethyl-N-(cocoamidopropyl)ammoniumacetobetaine)(DehytonPK45,Cognis公司)。優(yōu)選的是油溶性甜菜堿。脂肪酸烷基酰胺同樣也是已知的化合物。其在狹義上可以理解為脂肪酸烷醇酰胺，其中此處特別優(yōu)選脂肪酸二乙醇酰胺或脂肪酸單乙醇酰胺。此外，此處優(yōu)選這種類型的化合物其含有具有7至21個碳原子的、飽和或不飽和的、支鏈或無支鏈的脂肪酸。例如由本申請人以名稱“Comperlan”銷售的化合物。特別優(yōu)選的是基于椰油脂肪酸單乙醇酰胺的脂肪酸烷基酰胺。同樣特別優(yōu)選油溶性的脂肪酸烷基酰胺。組合物中的多元醇以及甜菜堿和/或脂肪酸烷基酰胺的量，基于組合物的總量，為10至45重量％，優(yōu)選為15至40重量％，特別為25至35重量％。優(yōu)選使用的可以是多元醇、甜菜堿和/或脂肪酸烷基酰胺的混合物。本發(fā)明的組合物必須含有脂肪醇硫酸鹽、多元醇或甜菜堿或脂肪酸烷基酰胺、和水，此外，還可以含有其他成分，例如無機鹽或非離子型表面活性劑。但是，特別優(yōu)選的組合物是只由上述三種成分組成的組合物。該水性組合物的pH值優(yōu)選為大于8，優(yōu)選pH值的范圍為9至12、特別優(yōu)選為10至12。該組合物可以為液態(tài)或者為糊(Paste)，優(yōu)選為低粘度、可抽送的糊。典型的粘度為500至lOOOOmPas、優(yōu)選為1000至8000mPas，該粘度值根據(jù)Brookfield在25°C測量(轉(zhuǎn)子3或4,IOrpm)。本發(fā)明優(yōu)選的組合物含有，基于組合物總重量計(a)36至45重量％的通式(I)的烷基硫酸酯鹽；(b)28至45重量％的多元醇、甜菜堿和/或脂肪酸烷基酰胺，其中多元醇優(yōu)選為甘油和/或山梨醇；和(c)10至34重量％的水。濃縮的脂肪醇組合物的制備優(yōu)選通過在水/多元醇或甜菜堿混合物的存在下中和硫酸脂肪醇酯而制備。因此，本發(fā)明的另一個主題涉及制備下述組合物的方法，該組合物含有至少35重量％的上述通式(I)的烷基硫酸酯鹽，其中，向由(a)水和(b)多元醇或甜菜堿形成的混合物中連續(xù)加入未經(jīng)中和的通式R1-OSO3H的烷基硫酸(酯)以及一定量的堿，其中，上述混合物是將(a)比(b)的體積比調(diào)節(jié)到3113的范圍，上述堿的量適于充分中和烷基硫酸酯鹽，并且由(a)和(b)形成的混合物與未經(jīng)中和的烷基硫酸酯鹽和堿的混合一直進(jìn)行到經(jīng)中和的通式(I)的烷基硫酸酯鹽的濃度至少達(dá)到35重量％。脂肪醇的硫酸化以已知的方式通過SO3來進(jìn)行。然后，這種粗硫酸化產(chǎn)物計量加入(a)和(b)的混合物中，同時優(yōu)選分開加入堿的水溶液、優(yōu)選為氫氧化鈉水溶液，這樣就同時發(fā)生混合和中和反應(yīng)。該過程一直持續(xù)到得到所需濃度范圍的脂肪醇硫酸鹽組合物。然后，如果需要的話，還可以計量加入其他添加劑或成分。然后，該方法產(chǎn)物還可以例如經(jīng)漂白和/或與香料混合。調(diào)節(jié)(a)和(b)之間的用量比也可以是有利的，其中特別優(yōu)選的體積比為31至11，特別為21至1.51。本發(fā)明的另一個主題涉及上述的組合物的用途，該用途為用于制備洗滌劑或清潔劑組合物，或用于制備化妝用組合物如洗發(fā)水或牙膏，或者類似的護(hù)理產(chǎn)品。含有本發(fā)明的濃縮的烷基硫酸酯鹽的洗滌劑、清潔劑組合物和/或化妝用組合物也是本發(fā)明的主題。實施例在SO3設(shè)備中，對定量組成(C12:65-71重量％;C14:22-28重量％;C16:3-6重量％)的脂肪醇混合物進(jìn)行硫酸化。然后，在不銹鋼中和反應(yīng)容器中，將硫酸化的粗產(chǎn)物連續(xù)地計量加入由多元醇與水(重量比為31)構(gòu)成的混合物以及30%的NaOH水溶液中。中和反應(yīng)后，排出最終產(chǎn)物。其含有42重量％的硫酸化的脂肪醇。pH值為11。顏色(APHA，20重量％的溶液)測量為50。以這種方式制備的產(chǎn)物(根據(jù)上述定量組成的脂肪醇混合物的脂肪醇硫酸鹽)的組成如下(所有數(shù)據(jù)為重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>DDehytonΡΚ452)ComperlanCMEA權(quán)利要求組合物，含有至少(a)基于組合物總重量為35重量％的通式(I)的一種或多種脂肪醇硫酸鹽，R1O-SO3X(I)其中R1表示含有6至22個、優(yōu)選為12至18個碳原子的直鏈或支鏈的脂肪族烷基和/或烯基，X表示堿金屬和/或堿土金屬、銨、烷基銨、烷醇銨或葡糖銨，(b)至少一種多元醇和/或脂肪酸烷基酰胺和/或甜菜堿，和(c)水。2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述組合物含有的脂肪醇硫酸鹽的量基于組合物總重量為大于35重量％，優(yōu)選為36重量％至70重量％，特別為40重量％至60重量％，和特別優(yōu)選為40重量％至50重量％。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中至少一項的組合物，其中，所述組合物含有選自甘油、乙二醇、丙二醇或山梨醇的多元醇，其中特別優(yōu)選甘油和/或山梨醇。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中至少一項的組合物，其中，所述組合物含有的組分b)的量基于組合物總重量計為10至45重量％，優(yōu)選15至40重量％，和特別為25至35重量％。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中至少一項的組合物，其中，所述組合物含有的水的量基于組合物總重量計為5至40重量％，優(yōu)選為10至30重量％，和特別為15至25重量％。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中至少一項的組合物，其中，所述組合物含有基于組合物總重量計為(a)36至45重量％的通式(I)的烷基硫酸酯鹽，(b)28至45重量％的多元醇、甜菜堿和/或脂肪酸烷基酰胺，和(c)10至34重量％的水。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中至少一項的組合物，其中，所述組合物為液態(tài)或低粘度可抽送的糊。8.制備下述組合物的方法，該組合物至少含有35重量％的權(quán)利要求1所述的通式(I)的烷基硫酸酯鹽，其中，向由(a)水和(b)多元醇或油溶性甜菜堿形成的混合物中連續(xù)加入未經(jīng)中和的通式R1-OSO3H的烷基硫酸酯鹽以及一定量的堿，其中(a)比(b)的體積比調(diào)節(jié)為31至13，其中堿的量適于充分中和烷基硫酸酯鹽，并且由(a)和(b)形成的混合物與未經(jīng)中和的烷基硫酸酯鹽和堿的混合一直進(jìn)行到經(jīng)中和的通式(I)的烷基硫酸酯鹽的濃度至少達(dá)到35重量％。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中至少一項的組合物的用途，為用于制備洗滌劑或清潔劑組合物，或用于制備化妝用組合物，如洗發(fā)水或牙膏。10.洗滌劑、清潔劑或化妝用組合物，其含有根據(jù)權(quán)利要求1的脂肪醇硫酸鹽組合物。全文摘要本發(fā)明涉及濃縮的脂肪醇硫酸鹽組合物，其含有大于35重量％的脂肪醇硫酸鹽(FAS)。該組合物是水性的，除了含有FAS之外，還含有多元醇和/或脂肪酸烷基酰胺和/或油溶性甜菜堿。該組合物不但適合用于制備洗滌劑和清潔劑組合物，也適合用于制備化妝用組合物，特別是牙齒護(hù)理組合物。文檔編號C11D11/04GK101802157SQ200880106868公開日2010年8月11日申請日期2008年9月6日優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日發(fā)明者斯拉拉特·賈里亞查特,泰迪·瓦沃朗圖,羅蘭·斯波爾,阿克麥德·賈祖里,阿克麥德·陶菲克申請人:考格尼斯知識產(chǎn)權(quán)管理有限責(zé)任公司