SE448632B - Detergentkomposition innehallande amfoteriskt fettsyrakomplex - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 448 632 2 Alla dessa kompositioner omfattar ett non-joniskt ytaktivt medel såsom en väsentlig komponent såväl som ett anjoniskt ytaktivt medel och såsom angavs ovan har dessa ytaktiva medel olika nega- tiva verkningar. ' Det är därför en avsikt med föreliggande uppfinning att tillhandahålla förbättrade detergent- och rengörande kompositioner.

Det är vidare en avsikt med föreliggande uppfinning att tillhandahålla förbättrade detergent- och rengörande kompositioner, som uppvisar låg irritationsstyrka avseende ögon och hud.

Det är vidare en avsikt med föreliggande uppfinning att till- handahålla förbättrade detergent- och rengörande kompositioner, som uppvisar goda skumningsegenskaper inklusive utmärkt skum- stabilitet. f Andra avsikter med föreliggande uppfinning kommer att skild- ras och vara uppenbarafrån följande detaljerade beskrivning av uppfinningen.

Föregående avsikter och andra kännetecken och fördelar med föreliggande uppfinning uppnås av detergent- och rengörande kompo- sitioner som omfattar en synergistisk blandning av ytaktiva medel, som uppvisar låg ögon- och hudirritation och goda skumegenskaper.

I all synnerhet avser föreliggande uppfinning detergent- och ren- göringskompositioner, som omfattar en synergistisk blandning av ett specifikt komplex av amfoter fettsyra och specifika anjoniska ytaktiva medel, som innehåller minst en karboxylsyradel.

I allmänhet omfattar föreliggande uppfinning en synergistisk blandning av ett specifikt komplex av amfoter fettsyra och ett specifikt anjoniskt ytaktivt medel i ett förhållande från cirka 1:4 till 4:1. Uttrycket "synergistisk blandning", som användes häri, hänför sig till en blandning av två skilda föreningar, som utvecklar en grad av begynnelseskumhöjd och kvalitet, som är större än summan av begynnelscskumhöjdernn för föreningarna då de tages individuellt.

De specifika komplexen av amfoter fettsyra, vilka har visat sig användbara i föreliggande uppfinning, är icke-zwitterjoniska till naturen och har formeln O _ .. :Je /Aï R1-C~Û R2~¥\A H 2 vari R1 betecknar alkyl eller substituernd nlkyl som innehåller från cirka 6-18 kolatomer, och blandningar därav. fl/l/í man QUÅUTY 3 n 448 632 Rw betecknar nlkyl innehållande från cirka 8-18 kolatomer eoch blandningar därav eller alkylamido med formeln _ -1 Û Z nl -ÄR” -c-N-Y L.° - -J vari R5 betecknar alkyl innehållande från cirka 8-18 kolatomer, Z betecknar H eller lågulkyl innehållande från 1-4 kolatomer och 5 Y betecknar làgangden innehållande från 1-4 kolatomer; A1 och A2 är lika eller olika och utväljes från anjoniska saltdelar som består av följande: fcnzcnz-cooxrn -fcaz~cooxin, 10 -fcnzcrlofx-cnz-sošxjn, -fcnz-cnon-cnz-oPosxjn vari X är en vattenlöslig katjon, såsen Na+, K+, Ca++, Mg++ och liknande och n är ett heltnl 1 eller 2, varvid, om endast en av A1*och A2 utväljes från de anjoniska saltdelarna ovan, den andra 15 kan vara lågalkylellerlägnehydroxialkyl innehållande 1-fl kolatomer.

Komplexen av amfoter fettsyra, vilka är användbara i förelig- gande uppfinning, är nya föreningar som beskrives och patentsökes i en anhängig patentansökan (US 241362) och kan framställas en- ligt förfarandena som beskrives däri. 20 Representativa komplex av amfoter fettsyra, vilka är använd- bara i föreliggande uppfinning, omfattar följande: O O H .. <9 ..; /czflpfl e (A9 R1-c-o cnnzs-c-Nccnzh- Ilícflzcok vari R1 betecknar en C11H23-C18H37-blandning. ff 9 cH,,c1-1,co,oNa <9 (B) R]-c-0 c14n29-N¶: " ~ ._ à crncnzcoona vari R1 betecknar 80/20 % talg-kokosnötfettsyrablandning. 1 _ _- 9. :O 9, fn: cnzcuoncnzsosr 3 (c) Rfc-o e R2-c-N-(ca2)2-N\ _ J i* cazcnoncrxzopo snazl vari R1 betecknar talgfettsyra och R2 betecknar en C11H23~C17H25- . .. . . a' u..f1nf.r|.lng- 448 632 4 Q f? /CHZCHOHCHZSOA Û (n) R1-c-o cwuw- |\ _ /Mg ~ H tnzcuouclrzsos vari R1 betecknar en 70/30 % blandning av laurinsyra och myristinsyra. __ 0 C) __ v (9 (E) R1-C-O C12H25-v-CH2CHzCOONa H vari R1 betecknar talgfettsyra. _ Ö f). *f/cnzcazcooua @ (F) CLZHZSC-O C14H29_N\<:H CH cooN - _ 2 z a E), 6 /cnzcuzcooua ® (G) R1 -C-O CWHZS-ïfcu en cooN 2 2 a vari R1 betecknar en C6H13-C18H37-blandning.

Komplexen av amfoter fettsyra, vilka är användbara i kompo- sitionerna enligt föreliggande uppfinning, är närvarande i en mängd från cirka 1-50 viktprocent av den totala kompositionen, företrädesvis cirka 5-15 viktprocent av den totala kompositionen.

De specifika anjoniska ytaktiva medlen som har visat sig an- vändbara i föreliggande uppfinning är de som innehåller minst en karboxylsyradel och utväljes från en grupp som består av sulfo- succinater, alkylkarboxylater, qrsulfofettsyra och esterkarboxy- later, alkylsuccinater, alkylsarkosinater och fettsyraproteinkon- densat. Alla dessa föreningar är välkända inom tekniken och kan framställas enligt väl erkända förfaranden.

Sulfosuccinaterna har den allmänna formeln O R-o-'cf-cflcazcoox SO3Na och kan framställas genom att bringa maleinsyra att reagera med en lämplig fettalkohol följt av addition av NaHSO3 till dubbel- bindníngen. qfsulfofettsyra och esterkarboxylater har följande allmänna formel, respektive 10 15 20 25 448 632 o o R-CH-E-ox' och R-in-E-on' sošx osx och kan framställas genom sulfoneríng av lämpliga fettsyror och estrar. , Alkylkarboxylaterna har följande allmänna formel R-O[(CH2)2Q]a-CHZCOOX betecknar 1-4; och dessa föreningar kan framställas genom vilken syntes omfattar reaktion vari a ctersyntesen enligt Wílliamson, av en alkoxid med kloroättiksyra.

Alkylsuccinaterna har den allmänna formeln 0 R-o-E-cnzcnzcoox och är reaktíonsprodukten av en lämplig fettalkohol med bärnstens- syra eller bärnstenssyraanhydrid.

Alkylsarkosinaterna har den allmänna formeln O X II R-C-h-CHZCOOX och är reaktionsprodukten av en lämplig fettsyra med en lägre substituerad amín såsom glycin eller N-metylglycin.

Fettsyraproteínkondensaten har den allmänna formeln o R' o R" n å n E: R-C-(NH- -H-C-NH- Hln-COOX och är reaktionsprodukter av en lämplig fettsyra med aminohydro- lysat.

Specifika exempel på lämpliga anjoniska ytaktiva medel omfat- tar: D 0 II lf (AA) C11H23-0-C-CHCH2-C-0-Na SO3Na 0 H ~ (BB) C12H25-:E-:-O-Na 3 a e O Il (CC) C10H21-CH-C-OCHS -SO3Na 10 15 20 448 632 ~ o fun) R-o-Ö-cnz-cnz-c-ok vari R betecknar en 50/50 blandning av C1,H25-C14H79 fun) c13n¿7-0-LICH2)2o]4~cH2cooNu o H3 o ens (PP) c11H,3-c-(NH-ca - c-NH-cH)50-cooua o ca H L 5 (GG) c11H23-c-n-cnzcoona De anjoniska ytaktiva medlen som är användbara i kompositio- nerna enligt föreliggande uppfinning är närvarande i en mängd från cirka 2-50 viktprocent av den totala kompositionen, lämpligen cirka 5-20 viktprocent av den totala kompositionen.

För att vidare uppnå de önskade resultaten enligt föreliggan- de uppfinning skall komplexet av amfoter fettsyra och det speci-_ fika anjoniska ytaktiva medlet vara i ett förhållande från cirka _ 4:1 till 1:4, lämpligen från cirka 2:1 till 1:2.

Vid framställning av olika beredningar och kompositioner kan om så-önskas och om de är förenliga, olika andra ytaktiva medel utnyttjas, såsom andra anjoniska, non-joniska, amf0tera, katjonís- ka och liknande. Förutom sådana andra ytaktiva ämnen kan andra beståndsdelar lämpligen sättas till detergent- och rengörande kom- positioner för yttre användning, såsom färgämnen, konserverings- medel, parfymer, förtjockningsmedel, täckmedel, konditionerings- medel, uppmjukningsmedel, buffertmedel, och liknande, tillsättes i mindre mängder. Beståndsdelar, såsom färgämnen, konserverings- medel och parfymer utgör tillsammans vanligen mindre än 2 vikt- procent av den totala kompositionen. g Detergent- och rengörande kompositioner enligt föreliggande uppfinning kan vara i form av vätskeformiga detergentkompositio- ner eller styckeformiga detergentkompositioner, om så önskas.

Vätskeformiga detergentkompositioner, som utnyttjar komposi- tionerna enligt föreliggande uppfinning kan framställas genom att blanda komplexet av amfoter fettsyra och anjoniskt ytaktivt ämne vid rumstemperatur eller svagt förhöjda temperaturer (cirka 50°C) och sedan tillsättes tillräckligt avjoníserat vatten för att bringa kompositionen till cirka 3/4 av dess avsedda vikt. Andra beståndsdelar, såsom andra ytaktiva ämnen, olika detergenttillsat- 10 15 20 ZS 30 «35 40 448 632 ser, fyllmedel, bärare, parfymer, konserveringsmedel, gelnings- medel och liknande, tillsättes såsom erfordras följt av återsto- den vatten. pH regleras därefter inom önskat område genom tillsats av stark syra, t.ex. HCl, eller stark bas, Na0H, om nödvändigt.

Styckeformiga detergentberedningar som utnyttjar kompositio- nerna enligt föreliggande uppfinning, kan framställas genom att blanda komplexet av amfoter fettsyra och det anjoniska ytaktíva -ämnet i en ångmantlad rotationsblandare vid temperaturer inom om- rådet 60-80°C. Andra ytaktiva ämnen, fyllmedel, vitmedel och be- handlingsoljor kan tillsättas, om nödvändigt, till den heta upp- slamningen. Efter tillräcklig blandning för att tillförsäkra homo- genitet och fuktjämvikt kallvalsas produkten och tnumtorkas till flingor. Färgämnen och aromämnen sättes till flingorna i en stan- dardblandare tillsammans med ytterligare vatten för att tillhanda- hålla rätt styckeberedning. Efter tillräcklig blandning males flingorna och pressas till klumpar som sedan skäres till ämnen innan pressning till styckeform.

Detergentkompositionerna enligt föreliggande uppfinning kan prövas avseende ögonirritation genom följande modifierade Draize- test (J.H. et al, Toilet Goods Assn. No. 17, maj 1952, nr 1, Proc.

Sect.j.

Ett 0,1 ml prov av en neutral komposition under prövning droppas i ett öga av en albinokanin, varvid det andra ögat tjänar såsom kontroll. Sex kaniner användes för varje komposition. Obser- vatíoner göres efter 1, 24, 48, 72 och 96 timmar och 7 dagar ef- ter begynnelseindrypningen; en andra och en tredje indrypning gö- res efter 24 och 48 timmars avläsningar. Resultaten kan variera från väsentligen inte någon förändring eller endast en svag irri- tation i utseendet av kaninens öga efter 7 dagar till allvarlig irritation och/eller fullständig korneal ogenomskinlighet. Ugon- skador på hornhinnan, iris och bindehinnan poängsättes medan högre siffra, som anger större ögonirritation, och poängsummorna adde- ras för att ge ett totalt numeriskt värde för varje avläsning för sex kaniner och genomsnittsvärdet beräknas. Genomsnittspoäng- summan är en indikation på irritationsstyrkan hos den prövade kom- positionen. Baserat på den genomsnittliga poängen kan beskrivande irritationsuppskattning ges, t.ex. inte någon, svag, måttlig, allvarlig, såsom fallet kan vara.

Detergentkomposítionerna enligt föreliggande uppfinning till- handahåller hög skumvolym och dessutom framträdande skumstabilitet, Sci. 10 15 20 25 30 448 632 8 vilken mätes genom en anpassning av den välkända skumtestprinci- pen enligt Ross-Miles skumtest "Oil and Soap" 18.9-102 (1941): Lanolin, vattenfri, kosmetisk kvalitet, blandas med dioxan (teknisk kvalitet) i proportionen 2,5 g lanolin och 100 g díoxan. hanolin blandas först med 25 cmš dioxun. Donna blandning upphet- tas över ett ängbad till 45°C för att lösa lanolín i dioxan. Åter- stoden dioxan tillsättes sedan och blandas. Denna lanolin-díoxan¥ lösning, som förvaras i en ambrafärgad flaska, skall framställas dagsfärsk då prövningarna äger rum.

Kompositionen som skall prövas spädes genom att tillsätta 376 cm3 destillerat vatten till 4 g av kompositionen och sedan genom att tillsätta 20 cms av lanolin-dioxan-lösningen, som be- skrevs ovan, under blandning. Värme alstras när lano1in-dioxan- lösningen sättes till lösningen av kompositionen i vatten och man måste dra försorg om att reglera temperaturen hos denna lösning till 24-25°C. Båda dessa mellanliggande lösningar skall därför regleras till 23°C före blandning. Kylning av lano1in-dioxanlös- ningen skall vara långsam för att undvika utfällning av lanolin.

Detta kommer att alstra fen-slutlig lösning med en temperatur av 24-zs°c. l Den slutliga lösningen av komposítionen som skall.undersökas, vatten, dioxan och lanolin som beskrivits ovan, sattes sedan till en modifierad skumkolonn enligt Ross-Miles på vanligt sätt. Alla försöken utföres i duplikat och medelvärdet av de två resultaten tages. Skumstabilitet bestämmes genom att mäta minskningen i skum- höjd efter 2 minuter, uttryckt såsom procent av den ursprungliga höjden.

Specifika utföringsformer av föreliggande uppfinning belyses genom följande representativa exempel. l Exempel I~IX Följande kompositioner framställes genom att blan- da de ytaktiva komponenterna, reglera pH till 7,2i0,2 med utspädd syra eller bas, såsom erfordras, och tillsätta avjoniserat vatten till 100 %: u 10 15 9 448 632 a vikt/vikt _ III rv v vi 2,5 z,s v11 z,s VIII IX 2,5 2,5 Exempel I II Förening B 5,0' Laurylbärnstenssyra 5,0 Dinatriumsulfokokoat 5,0 2,5 Lauryleter-(4)- karboxylat 5,0 2,5 Lauryldínatrium-sulfo- succinat 5,0 i tillräcklig mängd till 100 % 2,5 Avjonlscrat vatten Exempel X. avseende skumegenskaper i hårt vatten under användning av det mo- difierade förfarandet enligt Ross-Miles, som skildats här ovan, och resultaten är följande: Kompositíonerna som framställts i exemplen I-IX prövas Exempel Begynnelseskumhöjd i mm - '200 'ppm 'hart vatten' I 358 II 330 III 348 IV 330 V 330 VI 365 VII 375 VIII 368 IX 378 v Som lätt kan ses från resultaten ovan uppvisar kompositio- nerna, som innehåller en blandning av de specifika komplexen av I amfoter fettsyra och de anjoniska ytaktiva ämnena enligt före- liggande uppfinning (exempel VI-IX) en synergistisk ökning i be- gynnelseskumhöjd. Det skall även observeras att kvaliteten av skummet, som alstrats genom kompositionerna enligt föreliggande uppfinning är överlägsen den för andra kompositioner, i att den är tätare och krämigare. Ett alstrat skum av denna natur uppskat- tas inte endast bättre av förbrukaren utan är även i stånd att uppbära och suspendera smuts på ett sätt överlägsetdet mera öppna, uppiskningslika skummet enligt kompositionerna i exempel I-IV och sålunda borttages denna smuts lättare.

Exempel XI. En styckeformig detergentkomposítion framställes ge- nom att tillsätta till en ángmantlad'rotationsblandare 23,7 vikt- 10 448 632 delar stearínsyra, 13,3 viktdelar dextrin, 35;1 viktdelar dinatríum-e~sflfohMæat, 14,2 viktdelar förening A, 0,2 delar titan- dioxid och 10,0 delar vatten. Blandningen upphettas till 59-60°C och blandas till homogenítet och pH regleras till 7,2ï0,2 med 5 50-procentig NuOH-lösning. Erhâllen lösning avkyles, valsas i flingor, males, grovpressns och pressas till stycken med följande sammansättning: % vikt/vikt * Stearinsyra I 23,7 Dextrín 13,3 * Dinatrium-a-sulfokokoat 35,1 Förening A 14,2 Ti02 0,2 50 % NaOH 5,2 Avjoniserat vatten __§¿§ 100,0 _ Erhållna stycken skummar ymnígt i hårt och mjukt vatten och är fria från kalktvålavlagringar och har även visat sig vara ett 10 svagt ögonirriterande medel när de prövades.

Exempel XII. En styckeformig detergentkomposition med lågt pH framställes i enlighet med förfarandet í exempel XI och har föl- jande sammansättning: i vikt/vikt Förening B 20,00 fiä Stearinsyra 15,00 Polyetylenglykol 4000 5,00 Doxtrín 10,00 Talk 10,00 Dinatriumlaurylsulfosuccinat 35,00 Avjoniserat vatten 5,00 100,00 Exempel Xlll. En vätskeformig krämtvålprodukt framställdes på 15 följande sätt; 87,5 viktdelar av förening C och 20,0 viktdelar av laurin-bärnstensstyra sättes till ett kärl försett med en om- rörare och ånga och upphettas till 4500. pH regleras till 7,0ï0,2 med utspädd NaOH följt av tillsats av 1 del propylenglykol och 95 g avjoniserat vatten. Massan kyles till 30°C och 2 delar av 20 ett aromämne tillsättes innan man fyller i tuber. Erhâllen pro- dukt har följande sammansättning: 1* 0 448 632 % vikt/vikt Föreníng_C 42,57 Laurylsuccínat 9,73 Propylenglykol 0,48 Aromämne 0,97 Avjoniserat vatten i tillräcklig mängd till 100 % Produkten är en jämn Qgenemskiniig mia krångel som lärt befrias från huberna.

ExemQel'XIV. En ogenomskinlig vätskeformíg tvål framställes med följande sammansättning: % vikt/vikt Förening D 30,0 Laurylsarkosínat 20,0 Polyetylenglykol 6000- distearat 3,0 5 “ Avjoniserat vatten i tillräcklig mängd till 100 pH hos ovanstående beredning regleras till 6,0 med utspädd HCl.

Exemgel XV. följande sammansättning: En ogenomskinlig vätskeformíg tvål framställdes med $ Vikt/vikt Sulfosuccinat 3,00 Förening A 2,50 Ammoniumlauryl-(3)-eter- sulfat 3,00 Polyoxietylen-80-sorbitan- -monolaurat 5,00 Konserveringsmedel 0,10 Färgämne och aromämne 0,25 10 . Avjoniserat vatten i tillräcklig mängd till 100 pH hos ovanstående beredning reglerades till 6,0 med utspädd HCl.

Förutom de lämpliga utföringsformerna, som beskrivits härí, kan andra utföringsformer, åtgärder och variationer inom idén för 15 föreliggande uppfinning och ramen för de efterföljande kraven framträda för fackmannen.

Claims (10)

. _... _.fv.._....._.._._._.___.._.-..__v_~__....___.... _ li 448 632 fatentkrav

1. Lågirriterande detergent- och rengörande komposition, k ä n n e t e c k n a d därav, att de aktiva beståndsdelarna väsentligen består av a) 1-50 viktprocent av ett komplex av amfoter fettsyra med formeln __ O ll @ / 1 - R1-C-D R2-w ' H\\~AZ “J vari R betecmmr alkyl eller substítuerad alkyl med 6-18 kol- 1 atomer och blandningar därav; R? betecknar nlkyl med 8-18 kolatomer och blandningar därav vill-I :xll-'ylzulzniclcn mml Inrmvllo 0 Z n |g R3-C-N-Y vari R3 betecknar alkyl med 8-1§ kolatomer, Z betecknar H eller lågalkyl med 1-4 kolatomer; och Y betecknar lågalkylen med 1-4 kolatomer; A1 och A2 är lika eller olika och utväljes från anjoniska salt- delar, vilka består av följande: {cH2cH2-cooxln fcH2-cooxln, fcH2cH0H-cH2_sn3x]n, fCH2-CHÜH-CH2-ÛPÜ3Xln vari X betecknar en vattenlöslig katjon och n betecknar ett heltal 1 eller 2, varvid att om endast en av A1 och A2 utväljes från de anjoniska saltdelarna ovan, de andra kan vara lågalkyl eller lägre hydroxialkyl med 1-4 kolatomer; och I b) 2-50 víktprocent av en anjonisk detergent, som ut- väljes Från sulfosuccinater, alkylkarboxylater, a-sulfofettsyra och esterkarboxylater, alkylsuccinater, alkylsarkosinater och fettsyra-proteínkondensat.

2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att komplexet av amfoter fettsyra och det anjoniska yt~ * aktiva ämnet är i ett förhållande från 1:4 till 4:1. U» V5 448 632

3. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att komplexet av amfoter fettsyra har formeln: 0 H F H OH n I '2 4 c H -c-N(cH _ H Q) 11 23 2 2 ¥\\ R,-c-0 H cH2c00K vari R1 betecknar C11H23-C18H37-blandning.

4. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att komplexet av amfoter fettsyra har formeln: Û CH CH CÛÛN g C) /f 2 2 a C) °1z"2s*T\\ H cuzcnzcouwa vari R1 betecknar en C6H13-H18H37-blandning.

5. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att komplexet av amfoter fettsyra har formeln: f? e H CH tH cn0N ,,/ 2 2 a C) C11H23C“° C14 -N 29 \\cH2 H CH2C0ÜNa

6. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att komplexet av amfoter fettsyra är 5-15 víktprocent av den totala kompositionen.

7. Kompositíon enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det anjoniska ytaktiva ämnet är ett alkylsarkosinat.

8. B. Komposítion enligt krav 1,k ä n n e t e c k n a d därav, att det anjoniska ytaktiva ämnet är sulfosuccinat.

9. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det anjoniska ytaktiva ämnet är ett alkylsuccinat.

10. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det anjoniska ytaktiva ämnet är 5-40 viktprocent av den totala kompositionen.