SE425667B - For ogon och hud lagirriterande vetskebaserad detergentkomposition - Google Patents

Description

15 20 25 50 35 73105 2.2 6" 3 2 joniskt ytaktivt ämne valt ur gruppen bestående av ett salt av ett g högre-alkylsulfat, ett salt av ett högre-alkyletersulfat och ett salt av ett högre-alkylbensensulfonat, vilken kombination eventuellt även innehåller en skumstabiliserande mängd av en alkanolamid eller en *tertiär aminoxid, Det non-joniska ämnet måste vara närvarande i en mängd som räknat på vikten är åtminstone lika med mängden anjoniskt ämne. Reglering eller kontroll av viskositeten hos detergentsystem, vars koncentration varierar mellan 15 och 65% fast material, uppnås lätt genom användning av lämpligt non-joniskt ämne i en viktmängd som är större än lika stora mängder. 5 Närmare bestämt utmärkes detergentkompositionen enligt uppfin- ningen av att den har ett innehåll av aktiva komponenter innefattande (a) en alkylenoxidaddukt av en partiell glycerolester av en (C10-C18)-fettsyra med en monoglyceridhalt av från ca 15 till H5 viktprocent, varvid återstoden i huvudsak utgöres av diglycerider, * vilken addukt är framställd genom omsättning av en mol av den par- tiella glycerolestern med från 15 till 100 mol etylenoxid, propylen- oxid eller en blandning därav i resp. molförhållande från 2:1 till 11,54, i i i l p (b) ett anjoniskt ytaktivt ämne valt ur gruppen bestående av ett salt av ett högre-alkylsulfat, ett salt av ett högre-alkyletersul- fat och ett salt av ett högre-alkylbensensulfonat, och eventuellt _ (c) ett alkanolamid-skumstabiliserande medel, varvid om (c) ej är närvarande, viktförhållandet (a) till (b) är mellan ca 1:1 och äzl, och om (c) är närvarande, viktförhållandet (a) till (b) är mellan ca 2:1 och 5:1 och viktförhållandet (b) till (c) är mellan ca 4:1 och 5:1.

Uppfinningen belyses ytterligare i anslutning till bifogade ritningar, på vilka: fig. 1 illustrerar den förändring ifråga om ögonirritationer, varvid bestämningarna är utförda med ögonirritationstestet enligt lDraize, som härrör från kombinationen av det anjoniska ytaktiva ämnet SLES med varierande mängder av ett representativt non-joniskt ytaktivt ämne; fig. 2 illustrerar det sätt, på vilket viskositeten hos ett typiskt shamponeringspreparat vid ett konventionellt område vad be- träffar fastämneshalt, kan varieras genom att man på lämpligt sätt förändrar hydrofobísitetsegenskaperna hos den non-joniska ytaktíva 10 15 20 25 BO 35 78-05226~3 komponenten. Ju lägre mängd alkylenoxid i de non-joníska ämnena, desto lägre viskositet hos detergentsystemet; och fig. 3 fig. 2, med alkoxylater framställda av blandningar av propylenoxid visar samma viskositetseffekt som den, som visas i och etylenoxider.

De anjoniska ytaktiva ämnen som är användbara vid utövandet av föreliggande uppfinning är standardprodukter som förekommer på marknaden, och dessa behöver sålunda inte beskrivas ytterligare häri.

Användbara salter av dessa är salter av en alkalimetallhydroxid, företrädesvis natriumhydroxid, ammoniumhydroxid, en hydroxialkylamin, etc. Även om de non~joniska ytaktiva ämnena finns tillgängliga från kommersiella källor, torde det vara lämpligt med en kortfattad be- skrivning av hur de kan framställas. Dessa non-joniska ytaktiva ämnen är härledda från partiella glycerolestrar av en högre fettsyra.

De användbara högre fettsyrorna är av den mättade eller omättade, företrädesvis mättade,typen av de s.k. detergentkvalitet-syrorna med ett kolatomantal av från ca 10 till 18. Sådana partiella estrar be- står i huvudsak av en blandning av monoglycerider och díglycerider, där monoglyceridhalten är från ca 15 till H5 viktprocent, företrädes- vis från 25 till 35 viktprocent. Äterstoden av den partiella ester- produkten är till övervägande delen motsvarande diglycerid.

Dessa mono- och diglyceridblandningar kan lätt framställas genom glycerolys av en triglycerid i närvaro av en basisk katalysator, företrädesvis en alkalimetallhydroxid. Alternativt kan de framställas genom direkt esterifiering av glycerol med fettsyrorna. Molförhållan- det triglycerid till glycerol kan då man genomför den föredragna glycerolysmetoden regleras så att man erhåller en reaktionsprodukt med den önskade monoglyceridhalten (normalt ekvimolär).

De non-joniska ytaktiva ämnena är alkylenoxidaddukten av de Strukturellt sett kan de karaktäriseras såsom uppvisande en polyoxialkylenkedja med oxi- ovan beskrivna partiella glycerolestrarna. etylen-, oxipropylen- eller slumpvis fördelade oxietylen- och oxi- propylenrester i respektive förhållande 2:l::U,5:l. Kedjelängden hos polyoxialkylengruppen bestämmes i huvudsak av mängden använd alkylen- oxid i förhållande till den partiella estern. På denna basis gäller generellt att ett område från 15 till 100 mol av alkylenoxiden per mol partiell ester är användbart.

När blandningar av propylenoxid och etylenoxid användes, är den slumpvisa naturen av polyoxialkylenkedjan en väsentlig faktor då l0 15 20 25 30 55 zaofvz-zsß-B det gäller att åstadkomma flytande produkter. Denna slumpvisa fördel- ning åstadkommas primärt medelst det sätt, på vilket etylenoxiden och propylenoxiden omsättes med den partiella estern. Det föredragna sättet består i att man samtidigt tillsätter båda alkylenoxiderna i det valda förhållandet till den partiella estern, då man utför ~adduktionsreaktionen. Alternativt kan alkylenoxiderna tillsättas i form av en i förväg bildad blandning därav. De i övrigt använda processbetingelserna motsvarar de som konventionellt användes vid genomförande av en sådan reaktion. Häri innefattas användning av en lämplig katalysator, t.ex. en alkalimetallhydroxid; och en drifts- temperatur som företrädesvis är av storleksordningen från 15000 till l80°C. ;0msättningen utföres vanligen i ett slutet system vid ett tryck av från 2 till 10 atmosfärer. D Det non-joniska ytaktiva ämnet kombineras med den mängd av det anjoniska ytaktiva ämnet som ger en total sammansättning, vilken går under beteckningen "minimalt irriterande" för ögat i enlighet med En maximal genomsnittlig ögonirritation av från l Den generella metoden Draize-testet. till ca 18 anses ge denna grad av irritation. för utvärdering och gradering i enlighet med detta test beskrivs i gg, sid. 377 (19M4) liksom i "section Substance Act.“ Förhållandet non-joniskt det gäller att uppnå den angivna irrita- en viktdel av det non-joniska ytaktiva J. Pharmacol. and Exp. Ther. l9l.l2 av Federal Hazardous .ämne till anjoniskt ämne då tionsnivån är åtminstone ca ämnet per en del av det anjoniska ytaktiva ämnet; ett ínförlivande av en skumstabilisator gör normalt att det krävs högre andel non- joniskt ämne.

Fig. l visar de ögonirritationsnivåer som uppvisas av olika kombinationer av ett representativt etoxylerat non-joniskt ytaktivt ämne-och sLss. D ca l8 klassificeras som "minimalt" irriterande. att, när de non-joniska och anjoniska ytaktiva ämnena kombineras på Såsom En maximal genomsnittlig ögonirritation av från l till Man kan sålunda se ungefär lika viktbasis, denna låga irritationsnivå uppnås. ytterligare framgår av diagrammet är effekten av en ökande andel av det non- -jmüskaytænfiva' ämnet i förhållande till det anjoniska ytaktiva ämnet sådan att ett irritationsvärde som är i huvudsak mindre än 10 uppnås asymptotiskt vid ett ungefärligt förhållande av resp. komponenter av 2:1. 'Även om endast en minimal förändring av ögonirritationsvärdet sker utöver detta förhållande, kan det ändock föreligga ett behov av eller en fördel med användning av högre förhållanden mellan _det non- 10 15 20 35 78-05226-3 joníska och det anjoniska ytaktiva ämnet ur viskositetsreglerings- synpunkt, vilket kommer att förklaras mera nedan.

Ett införlivande av en skumstabilisator har den effekten att den ökar systemets ögonirritationsegenskaper utöver vad som normalt kan förväntas. Denna ökning kan man dock kompensera för genom en moderat ökning av minimiförhållandet non-joniskt till anjoniskt yt- aktivt ämne. Generellt gäller att mängden skumstabilisator är baserad på mängden närvarande anjonisk ytaktiv komponent i systemet och att mängden är från ca 20 till 25% av den anjoniska ytaktiva komponenten.

Mängder av skumstabilisatorn som är mindre än 20% resulterar i mindre än optimala skumstabiliseringsegenskaper, under det att mängder över- stigande 25% förorsakar sköljproblem. När sålunda skumstabilisatorer införlivas i en mängd inom det angivna området, ger ett mínimiför- hållande av 2 viktdelar av det non-joniska ytaktíva ämnet till en viktdel av det anjoniska ytaktiva ämnet en total sammansättning som ger en genomsnittlig ögonirritation som kan klassificeras som "mini- mal".

Såsom omtalats ovan är ett väsentligt särdrag för föreliggan- de uppfinning att den ger möjlighet till reglering av viskosíteten hos vattenbaserade lösningar av ifrågavarande detergentsystem genom lämpligt val av non-jonisk ytaktiv komponent. Detta särdrag illu- streras i fig. 2, där viskositeten är avsatt mot procenthalten fast material i ett typiskt vattenbaserat shamposystem. Halten aktivt material i det system som användes för att illustrera detta motsvarar preparat nr 8 i exempel 1 (tabell I), och som aktiv komponent ingår, räknat på viktbasís och på fastämneshalten, 23,9% SLES, 7l,4% av det etoxylerade non~joniska ytaktíva ämnet och M,6% av en kommersiell superamid. Framställningen av de två etoxylater som visas i fig. 2 beskrivs i exemplet.

Såsom framgår av fig. 2 är viskositeten för det vattenbaserade systemet beroende på arten av etoxylerat non-joniskt ytaktivt ämne och även på procenthalten totalt fast material i systemet. Såsom fram- går av figuren kan den största ökningen av viskositeten erhållas under användning av en 40 mols addukt av en blandning av mono- och digly- cerider härledda från talg; en 60 eller 100 mols addukt skulle ge ännu större viskositetsökning. Om man å andra sidan i stället an- vänder en 30 mols addukt av en jämförbar partiell esterblandníng av kokosnötfettsyror, är det möjligt att använda högre fastämneshalter för att erhålla motsvarande viskositet som erhölls under användning 10 15 20 25 30 73415 2 2 6 - 3 av talgaddukten. Vidare kan man se att fullständig kontroll av vis- kositetsegenskaperna kan erhållas inom det normala området för fast- ämneskoncentrationen hos detergentsystemet genom en förståndig bland- ning av dessa båda representativa partiella glyceroladdukter.

EXEMPEL 1 i PEG zo-giyceroikokøab I ett lämpligt reaktionskärl satsades 2335 delar (3,57 mol) raffinerad kokosnötolja, ÉU5 delar (3,75 mol) glycerol och 5,Ä delar av en 50% vattenlösning KOH. Under omröring upphettades reaktions- blandningen till 11000, där den hölls under 1 timme vid ett vakuum av 20 mm. Reaktionsblandningen upphettades därefter till 16500 under kvävgasgenomblåsning och hölls vid denna temperatur i 3 timmar{ I ett tryckkärl satsades 25N,5 delar (0,6 mol) av ovanstående mono- och diglyceridblandning. Reaktorn genomblåstes två gånger med kvävgas och upphettades till l50°C. 7 delar (l8,2 mol) tillsattes under en 8-timmars period under det att temperaturen hölls vid 150-16000. ningen till ca ll0°C tillsattes 25% vattenbaserad svavelsyra för Etylenoxid i en mängd av 800 Under kylning av reaktionsbland- neutralisation (pH 3), varefter reaktionsblandningen filtrerades.

PEG U0-glyceroltalgat 7 A I På det ovan beskrivna sättet omsattes en mol talg med 1,05 mol glycerol i närvaro av kaliumhydroxid till bildning av en blandning av talg- mono- och -diglycerider. _ Efter avdrivning i syfte att av- lägsna fukt omsattes den partiella esterblandningen med H0 mol etylen- oxid enligt det ovan beskrivna förfarandet, varpå den etoxylerade produkten kyldes, avdrevs och filtrerades.

I nedanstående tabell I hänför sig angivna irritationsdata till data erhållna vid testmetoden enligt Draize.' Den angivna skum- stabilisatorn är en kokosdietanolamid ("VARAMIDE MAl" - Ashland Chemical Co.). tabellen, varvid återstoden utgöres av vatten.

Procenthalterna av de aktiva komponenterna anges i 10 15 20 25 30 35 7820 52,2' 6 - 3 7 TABELL I Shampopreparat Vikt-% aktiva komponenter Nr sLEsQ) PEG 30- (l) Kokø- _ Irrita- Irrita- Fär- G1yc.kokoat superamid tionstal tions- hallande medelv. klass (1)/(2) 1 U,8 22,0 1,2 10,0 Minimal U,6/1 2 3,0 18,0 2,0 19,7 Svag 2,3/l 3 6,0 20,0 1,6 6,ü Minimal 3,1/1 U 5,6 21,0 1,Ä 6,0 Minimal 3,8/1 5 7,2 19,0 1,8 9,3 Minimal 2,6/1 6 5,0 22,0 1,0 4,0 iiinimai 4,101 7 8,3 18,0 1,7 5,5 Minimal 2,2/1 8 6,7 20,0 1,5 3,3 Minimal 3,0/1 9 5,3 21,0 1,2 5,0 Minimal 3,6/1 10 7,5 19,0 l,5 5,3 Minimal 2,5/1 EXEMPEL 2 55(3E0/PO) glycerolkokoat I ett lämpligt reaktionskärl satsades 2335 delar (5,5? mol) raffinerad kokosnötolja, 3M5 delar (3,75 mol) glycerol och 5,ü delar av en 50% vattenlösning av KOH. Under omröring upphettades reaktions- blandningen till 11000, där den hölls under l timme vid ett vakuum av 20 mm. Reaktionsblandningen upphettades därefter till 16500 under kvävgasgenomströmning och hölls vid denna temperatur i 3 timmar.

I ett tryckkärl satsades lHO delar (0,33 mol) av ovanstående mono- och diglyceridblandning. Reaktorn genomblåstes tvâ gånger med kvävgas och upphettades till l50°C. En i förväg bildad blandning av alkylenoxider innehållande 385 delar (8,75 mol) etylenoxid och 169 delar (2,9l mol) propylenoxid tillsattes under en 8 timmars peri- od, under det att temperaturen hölls vid 150-16000. av reaktionsblandningen till ca 11000 tillsattes en 25% vattenbaserad Under kylning svavelsyralösning för neutralisation (pH 8), varefter reaktionsbland- ningen fíltrerades. 82 (BEO/PO) glyceroltalgat Pâ det ovan beskrivna sättet omsattes l mol talg med 1,05 mol glycerol i närvaro av kalíumhydroxid till bildning av en blandning l0 15 20 25 39' 35 ÉFÉEÛSZZ' 6- 3 av talg- mono- och -diglyoerider. Efter avdrivning i syfte att av- lägsna fukt omsattes en_mols provmängd av den partiella esterbland- ningen med en i förväg bildad blandning av 61,5 mol etylenoxid och 20,5 mol propylenoxid på det ovan beskrivna sättet, varpå den alkoxy- lerade produkten kyldes, avdrevs och filtrerades.

EXEMPEL 3 ,Ett 82(3E0/PO)-glycerolkokoat (Non-jonisk A) och ett 35 (2EO/PO)-glyceroltalgat (Non-jonisk B) framställdes enligt den gene- rella procedur som beskrivits i exempel 2. Vattenbaserade shampo- preparat framställdes under användning av nämnda addukter som non- jonisk' ytaktiv komponent däri och testades vad beträffar ögonirri- tationsegenskaper i enlighet med testmetoden enligt Draize. Den angivna skumstabilisatorn i preparat nr 2 var en kommerciell koko- superamid("VARAMIDE MAl" - Ashland Chemical Co.). Ytterligare detal- jer beträffande sammansättningen av dessa system och beträffande er- hållna testresultat anges i nedanstående tabell II.

TÄBELL_II vattenbaserade shampopreparat Viktprooent aktiva komponenter Nr SLES Non-jonisk Ä Non-jonisk B Koko- Irritations- suberamid tal __ (medelvärde) 9,1 18,2 - - 5,3 2 8,3 18,0 " - 1,7 H,7 3 9,1 4 18,2 - N,7 'Alkoxyleringen kan också utföras under användning av blandningar av etylenoxid och propylenoxid. Förhållandet viskositet-procent fast material för blandade propylen-etylenalkoxylater visas i fig. III. De aktiva komponenterna i det system som användes för fig. III motsvarar preparat nr 2 i exempel 3 (tabell II), och sammansättningen är härvid ,räknat på fastämnesbasis 39,6 víktprocent SLES, 6U,5% av det non-jo- niska ytaktiva ämnet och 6,l% av en kommersiell dietanolamid. iFram- ställningen av de non-joniska ytaktiva ämnena beskrivs i exempel 2.

Såsom. framgår av ritningen är viskositeten för det vatten- baserade systemet primärt beroende av arten av det non-joniska yt- aktiva ämnet och av den totala procentuella fastämneshalten i sy- 10 15 7°'8f05226-5 stemet. Figuren visar att den största ökningen av viskositeten kan uppnås under användning av en 82 mols polyoxialkylenaddukt av en reaktíonsblandning med jämviktsförhållande mellan mono- och diglyce- rider härledda från talg, vari polyoxialkylenkedjan innefattar slump- vis fördelade oxietylen- och oxípropylenrester i förhållandet 3:1.

Om man å andra sidan i stället använder en liknande 35 mols'0Xíêlkylên* addukt av en jämförbar partiell esterblandning av kokosnötfettsyror, kan man uppnå högre fastämneshalter för erhållande av motsvarande viskositet som vid användningen av nämnda talgaddukt. Vidare kan man se att en reglering av viskositetsegenskaperna kan åstadkommas inom det normala området för fastämneskoncentrationen hos ett detergent~ system genom att man på lämpligt sätt blandar dessa båda representa- tiva partiella glycerolesteraddukter.

I exempel 3 (tabell II) illustreras den låga grad av ögonirri- tation som kan uppnås för typiska detergentshamposystem baserade på blandade propylen/etylenalkoxylater.

Claims (2)

1. fecszzs-3 I, 10 PATENTKRAV l. För ögon och hud lågirriterande vätskebaserad deter- dgentkomposition, k'ä n n e t e c k n a d av att den har ett innehåll av aktiva komponenter innefattande (a) en alkylenoxidaddukt av en partíell glycerolester av en (C10-C18)-fettsyra med en monoglyceridhalt av från ca 15 till_ü5 viktprocent, varvid återstoden i huvudsak utgöres av diglycerider, vilken addukt är framställd genom omsättning av en mol av den par- _tiella glycerolestern med från 15 till 100 mol etylenoxid, propy- lenoxid eller en blandning därav i resp. molförhållande från 2:1 till 1:,5=1, i g i i (b) ett anjoniskt ytaktivt ämne valt ur gruppen bestående av ett salt av ett högre-alkylsulfat, ett salt av ett högre-alkyletersul- fat och ett salt av ett högre-alkylbensensulfonat, och eventuellt ' (c) ett alkanolamid-skumstabiliserande medel, varvid om (c) ej är närvarande, viktförhållandet (a) till (b) är mellan ca 1:1 och 4:1, och om (c) är närvarande, viktförhållandet (a) till (b) är mellan ca 2:1 och 5:1 och viktförhållandet (b) till (c) är mel- lan ca Hbl och 5:1. i ' g

2. Detergentkomposition enligt krav l, k ä n n e t e c k - nia d av att det anjoniska ytaktiva ämnet är natriumlaurylsulfat, natriumlauryletersulfat eller natrium(Cl2-C18)-alkylbensensulfo- nat. ' ÅNFURDÅ PUBLIKATIONER: