Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geruchs¬ armer Fettalkoholethersulfat-Salze, bei dem man ausgewählte Fettalkoholschnitte ethoxyliert, sulfatiert und anschließend neutralisiert.

Stand der Technik

Anionische Tenside vom Typ der Fettalkoholethersulfate zeich¬ nen sich durch starkes Schaumvermögen, hohe Reinigungskraf und geringe Härte- und Fettempfindlichkeit aus. Da sie zudem aus ökotoxikologischer Sicht unbedenklich sind, finden sie vielfach Verwendung zur Herstellung von Handgeschirrspülmit¬ teln sowie kosmetischen Produkten wie beispielsweise Haar- shampoos, Schaum- oder Duschbädern. Ein gewisser Nachteil, der mit der Verwendung von Fettalkoholethersulfaten verbunden ist, besteht in ihrem fettartigen Eigengeruch, der in der Regel eine Parfümierung erforderlich macht. Im Zuge geänder¬ ter Marktanforderungen besteht jedoch in letzter Zeit ein zunehmender Bedarf an schwach parfümierten oder parfümfreien

Produkten und somit an geruchlich verbesserten Einsatzstof¬ fen.

Die Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, ein Verfahren zur Herstellung geruchsarmer Ethersulfate zu entwickeln.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung geruchsarmer Fettalkoholethersulfat-Salze der Formel (I),

R ¹ -(OCH ₂ CH2)n-0-S0 ₃ X (I)

in der

R ¹ für einen Alkylrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, n für Zahlen von 1 bis 10 und

X für ein Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- oder Alkanolam- moniumion

steht,

durch Ethoxylierung von Fettalkoholen, Sulfatierung der re¬ sultierenden Fettalkoholethoxylate und nachfolgende Neutra¬ lisation der sauren Sulfierprodukte, das sich dadurch aus¬ zeichnet, daß man technische Fettalkoholschnitte einsetzt, deren Anteil an flüchtigen Verbindungen, die bei Normalbe¬ dingungen einen Siedepunkt unterhalb von 235°C aufweisen, maximal 0,5 Gew.-% - bezogen auf den Gesamtechnitt - beträgt.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß Fettalkoholschnitte, die diese Anforderung erfüllen, nach Ethoxylierung und Sul- fatierung Fettalkoholethersulfate ergeben, die praktisch ge¬ ruchsfrei sind und die Marktbedürfnisse vollauf befriedigen. Die Erfindung schließt als Ergebnis umfangreicher analyti¬ scher Untersuchungen die Erkenntnis ein, daß alle geruchs¬ verursachenden Nebenbestandteile technischer Fettalkohole, wie beispielweise kurzkettige Aldehyde, Ketone etc., bei Normalbedingungen einen Siedepunkt unterhalb von 235°C auf¬ weisen.

Unter Normalbedingungen ist in diesem Zusammenhang eine Tem¬ peratur von 20°C und ein Außendruck von 1 atm zu verstehen.

Fettalkoholethersulfate stellen bekannte Tenside dar, die in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Fettalkoholen mit Ethylenoxid und nachfolgende Sulfatierung der resultierenden Fettalkoholethoxylate erhalten werden. Als besonders vor¬ teilhaft hat sich das Verfahren für die Herstellung von geruchsarmen Fettalkoholethersulfaten der Formel (I) er¬ wiesen, in der R* für einen Alkylrest mit 12 bis 14 Kohlen¬ stoffen, n für Zahlen von 2 bis 5 und X für Natrium, Magne¬ sium, Ammonium und/oder Alkanolammonium steht.

Die Ethoxylierung kann in Gegenwart von basischen Katalysa¬ toren, wie beispielsweise Natriummethyla , oder Schichtver¬ bindungen, wie beispielsweise hydrophobiertem Hydrotalcit, bei Temperaturen von 150 bis 190°C durchgeführt werden. Je nach verwendetem Katalysator können die resultierenden

Fettalkoholethoxylate eine konventionelle oder auch einge¬ engte Homologenverteilung aufweisen.

Die Sulfatierung der Fettalkoholethoxylate kann mit Hilfe von gasförmigem Schwefeltrioxid oder vorzugsweise Chlorsulfon- säure erfolgen, wobei das molare Einsatzverhältnis zwischen Fettalkoholethoxylat und Sulfiermittel 1 : 0,9 bis 1,3, vor¬ zugsweise 1 : 0,95 bis 1 : 1,05 betragen kann. Im Hinblick auf eine möglichst geringe Dioxanbelastung der Sulfatierungs- produkte hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Reaktion bei Temperaturen von 15 bis 50, vorzugsweise 25 bis 35°C durchzuführen und die Verweilzeit zwischen Sulfatierung und Neutralisation möglichst kurz zu gestalten. Die Neutralisa¬ tion der sauren Produkte kann mit Hilfe wäßriger Basen, bei¬ spielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhy¬ droxid, Ammoniak oder Triethanolamin, durchgeführt werden.

Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens können vorteilhaf¬ terweise technische Fettalkoholschnitte eingesetzt werden, die folgende Zusammensetzung aufweisen:

^{=< c} 10 ⁼ °' ^{1 bis} °' ⁵ Gew.-% ^c 12 ⁼ 20,0 bis 80,0 Gew.-%, insbesondere 50 bis 75 Gew.-%,

C14 = 20,0 bis 80,0 Gew.-%, insbesondere 25 bis 35 Gew.-%,

>= Ci6 = 0,5 bis 1,0

Fettalkoholschnitte dieser Art lassen sich beispielsweise erhalten, indem man technischen Kokosfett- oder Palmkernfett¬ alkohol eines C-Kettenschnittes von Cg bis C^g in an sich bekannter Weise einer fraktionierten Destillation bzw.

Rektifikation unterwirft. Um eine scharfe Siedegrenze zu er¬ halten, die die Abtrennung von Stoffen mit einem Siedepunkt unterhalb von 235°C zuverlässig gewährleistet, kommen übliche technische Maßnahmen zur Trennschärfenverbesserung in Be¬ tracht. Hierzu zählt insbesondere die Verwendung von ge¬ packten Kolonnen, die Wahl eines hohen RücklaufVerhältnisses sowie gegebenenfalls der Einsatz von Strippdampf zum Abtrei¬ ben von Schwersiedern.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Fett- alkoholethersulfat-Salze sind praktisch geruchsfrei. Sie eignen sich beispielsweise für die Herstellung schwach par¬ fümierter oder parfümfreier Handgeschirrspülmittel sowie kosmetischer Produkte, wie Haarshampoos, Schaum- oder Dusch¬ bädern, in denen sie in Mengen von 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein kön¬ nen.

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

Beispiele

Beispiel 1:

a) Ethoxylierung. In einem 1,5-1-Stahlautoklaven wurden 835,1 g (4,3 mol) eines technischen Kokosfettalkoholde¬ stillats der C-Kettenzusammensetzung

C12 : 71,8 Gew.-%

C14 : 26,6 Gew.-%

Ci6 0,9 Gew.-%

und 5,9 g Natriummethylat in Form einer 30 gew.- %igen Lösung in Methanol vorgelegt. Der Druckreaktor wurde mit Stickstoff gespült und 30 min bei 100°C evakuiert. Da¬ nach wurden bei einer Temperatur von 180°C portionsweise 350 g (8 mol) Ethylenoxid aufgedrückt, wobei sich ein Druck von 5 bar einstellte. Nach Abschluß der Ethylen- oxidzugabe ließ man 30 min nachreagieren. Es wurden 1183 g Fettalkoholethoxylat (Hydroxylzahl : 205) erhalten.

b) Sulfatierung. In einem Vierhalskolben mit Rührer, Ther¬ mometer, Tropftrichter und Abgasstutzen wurden 276 g (1 mol) des Fettalkoholethoxylats aus Beispiel la) vorge¬ legt. Unter Rühren wurden 122,4 g (1,05 mol) Chlorsul- fonsäure mit einer solchen Geschwindigkeit zugetropft, daß die Reaktionstemperatur 35°C nicht überschritt.

Nach Beendigung der Reaktion wurde entstandenes HCl-Gas durch Evakuieren entfernt und das Rohprodukt mit wäßri¬ ger 25 gew.-%iger Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Die Zusammensetzung des Produktes ist Tab.l zu entneh¬ men.

Vergleichsbeispiel VI;

a) Ethoxylierung. Beispiel la) wurde unter Einsatz von technischem Ci2/14" ^Kokosfetta lJ ^ζ ohol (Lorol( ^R ) S, Fa. Henkel KGaA, Düsseldorf, FRG) der C-Kettenzusammen- setzung

Cχ2 70,0 Gew.-%

C14 : 27,0 Gew.-%

Ci6 : 1,0 Gew.-%

wiederholt. Die Hydroxylzahl des Produktes betrug 205.

b) Sulfatierung. Analog Beispiel lb) wurden 276 g des Fettalkoholethoxylats aus Beispiel 2a) mit Chlorsulfon- säure umgesetzt und neutralisiert. Die Zusammensetzung des Produktes ist Tab.l zu entnehmen.

Tab.1; Zusammensetzung der Produkte Prozentangaben als Gew.-%

Legende; WAS = Waschaktive Substanz (Aniontensidgehalt) US = Unsulfierte Substanz