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Die Erfindung bezieht sich auf neue Detergenszusammensetzungen. Im speziellen bezieht sich die Erfindung auf flüssige Detergenszusammensetzungen, die die Haut und die Augen verhältnismässig wenig reizen und dennoch ein hohes Schaumvolumen und eine verbesserte Schaumstabilität zeigen und gute Reinigungseigenschaften entwickeln.
Detergenszusammensetzungen, wie die meisten Arten von flüssigen Reinigungsmitteln, enthalten im allgemeinen ein Gemisch aus einem oder mehreren oberflächenaktiven Mitteln als wirksamen Bestandteil mit Parfüms, Farbstoffen, Verdickungsmitteln u. dgl. Die in solchen Zusammensetzungen üblicherweise verwendeten oberflächenaktiven Mittel weisen zwei Anteile auf, nämlich
1. eine hydrophobe Kohlenwasserstoffkette, die mit organischen Materialien mischbar ist, und
2. eine mit Wasser mischbare hydrophile Endgruppe.
Wenn ein solches oberflächenaktives Mittel ein Schmutzteilchen berührt, so vermischen sich die Kohlenwasserstoffketten mit dem Schmutzteilchen, und die hydrophilen Endgruppen werden gegen die wässerige Lösung gerichtet. Dieser Emulgierungsprozess ermöglicht es, dass der Schmutz, der andernfalls einer Entfernung durch Wasser widerstehen würde, vom Körper abgetrennt werden kann und der Körper solcherart gereinigt wird. Diese oberflächenaktiven Mittel können als anionisch, kationisch, nichtionisch oder amphoter klassifiziert werden, je nach dem Charakter der Endgruppen.
Es ist sehr wünschenswert, dass flüssige Detergenszusammensetzungen ein hohes Schaumvolumen und eine gute Schaumstabilität aufweisen, die zu guten Reinigungseigenschaften führen. Wenn Zusammensetzungen mit solchen Eigenschaften formuliert werden, sind sie jedoch häufig nicht mild und führen sehr oft zu einer unerwünschten Reizung der Augen und der Haut, die insbesondere bei Benutzung der Zusammensetzungen durch Kinder unerwünscht ist. Andere wünschenswerte Eigenschaften von flüssigen Detergenszusammensetzungen sind eine gute Verteilbarkeit, auch als "Slip" bezeichnet, und eine leichte Abspülbarkeit. "Slip" kann als die Fähigkeit definiert werden, leicht über die zu reinigende Fläche ausgebreitet zu werden.
Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, Zusammensetzungen mit solchen wünschens-
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gen angesehen werden. Wenn Zusammensetzungen mit guten Reinigungseigenschaften formuliert wurden, so führten solche Zusammensetzungen eher zu einer starken Augen-und Hautreizung ; wenn anderseits solche Zusammensetzungen eine geringe Augen- und Hautreizung zeigten, so hatten sie eher keine guten Reinigungswirkungen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, verbesserte Detergenszusammensetzungen zu schaffen, insbesondere flüssige Detergenszusammensetzungen mit guten Reinigungseigenschaften und einer geringen Reizwirkung gegenüber Augen und Haut. Weitere Ziele und Aufgaben der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung angeführt oder sind aus dieser ersichtlich.
Die vorstehenden Ziele und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden mit einer Detergenszusammensetzung erreicht, die als wirksame Bestandteile ein binäres Gemisch von oberflächenaktiven Mitteln enthält. Die Erfindung bezieht sich im speziellen daher auf eine flüssige Detergenszusammensetzung, die ein binäres Gemisch aus einem speziellen Sulfobetain und einem speziellen anionischen Detergens als aktive Bestandteile enthält. Die Verwendung eines Gemisches aus diesen oberflächenaktiven Mitteln als wirksame Bestandteile in den flüssigen Detergenszusammensetzungen gemäss der Erfindung führt zu Zusammensetzungen mit guten Reinigungseigenschaften und unerwartet niedriger Reizung für die Augen und die Haut.
Mischungen aus Sulfobetainen und anionischen Tensiden sind an sich bekannt (AT-PS Nr. 253651, Nr. 243956 und Nr. 241656). Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, dass das Gemisch aus einem speziellen anionischen oberflächenaktiven Mittel und einem speziellen Sulfobetain bei Gebrauchskonzentrationen, die zu guten Reinigungswirkungen führen, eine geringere Augenund Hautreizung ergibt, als wenn jedes der oberflächenaktiven Mittel allein mit solchen Konzentrationen verwendet wird, um die gewünschte Reinigungswirkung zu erzielen.
Wenn das Sulfobetain oder das anionische oberflächenaktive Mittel allein mit Konzentrationen angewendet werden, um ein zufriedenstellendes Reinigungsverhalten zu erzielen, so tritt eine unerwünschte Irritation
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der Augen und der Haut ein, wogegen bei Verwendung eines Gemisches aus diesen oberflächenaktiven Mitteln in ganz speziellen Konzentrationen die Irritation der Augen und der Haut beträchtlich geringer ist und in einem Bereich liegt, der sogar für einen Gebrauch der Zusammensetzungen durch Kinder überaus annehmbar ist.
Im Rahmen der Erfindung geeignete Sulfobetaine entsprechen der allgemeinen Formel
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worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische hievon bedeutet, R'für OH oder H steht, x eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet und M für Alkalimetall, wie Lithium, Natrium oder Kalium, 1/2 Erdalkalimetall, wie Magnesium und Kalzium oder für Alkanolaminsalze, wie Mono-, Di- oder Triäthanolaminsalze, steht.
Ein bevorzugtes Sulfobetain ist eines der allgemeinen Formel
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worin R für eine Alkylgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen oder für ein Gemisch von Alkylgruppen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.
Das Sulfobetain macht 1 bis 15 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung aus, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, mit der Massgabe jedoch, dass die Gesamtmenge an Sulfobetain und anionischem oberflächenaktivem Mittel nicht grösser ist als etwa 20 Gew.-% der Detergenszusammensetzung.
Wenn weniger als etwa 1 Gew.-% an Sulfobetain zum Einsatz gelangen, so wird die resultierende Detergenszusammensetzung nicht zufriedenstellend schäumen und reinigen ; wenn mehr als etwa 15% an Sulfobetain verwendet werden, wird die Augenreizung unerwünscht ansteigen und überdies aus wirtschaftlichen Überlegungen nicht tunlich sein.
Die für die Erfindung geeigneten anionischen Detergentien sind die Alkyläthersulfate der allgemeinen Formel
R"-0- (CO),-SOg-M worin R" ein gerader oder verzweigtkettiger, gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, ein alkylaromatischer Kohlenwasserstoffrest oder ein Alkylarylkohlenwasserstoffrest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, x eine ganze Zahl von 1 bis 5 darstellt und M für Alkalimetall, wie Lithium, Natrium oder Kalium, 1/2 Erdalkalimetall, wie Magnesium und Kalzium, oder für Alkanolaminsalze, wie Mono-, Di- oder Triäthanolaminsalze, steht.
Ein bevorzugtes anionisches Detergens ist ein solches der allgemeinen Formel R"-0- (C2H4O) -SO3Na worin R" für einen verzweigtkettigen, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 13 Kohlenstoffatomen steht.
Das anionische Detergens macht 1 bis 15 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung aus, vorzugs-
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ist. Wenn weniger als etwa 1 Gew.-% an anionischem oberflächenaktivem Mittel zum Einsatz gelangen, so wird die resultierende Detergenszusammensetzung nicht zufriedenstellend schäumen
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oder reinigen ; wenn anderseits mehr als etwa 15% an anionischem Detergens zum Einsatz gelangen, so wird die Augen- und Hautreizung in unerwünschtem Masse erhöht.
Zur Erreichung der erfindungsgemäss gewünschten Ergebnisse sollte das Sulfobetain in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 1 : 3 gegenüber dem anionischen Detergens verwendet werden, vorzugsweise unter Einhaltung eines Gewichtsverhältnisses von etwa 1 : 1.
Die flüssige Detergenszusammensetzung gemäss der Erfindung enthält somit 1 bis 15 Gew.-% an Sulfobetain und 1 bis 15 Gew.-% an anionischem oberflächenaktivem Mittel, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, doch ist die Summe der wirksamen Komponenten nicht grösser als 20 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. Der Rest der Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus Wasser, doch kann die Zusammensetzung auch Verdickungsmittel, Farbstoffe, Parfüms, antibakterielle Mittel, Konservierungsmittel, pH-Wert-Regler u. dgl. im gewünschten Ausmass enthalten. Die bevorzugten Zusammensetzungen gemäss der Erfindung enthalten 2 bis 6 Gew.-% an Sulfobetain und 2 bis 6 Gew.-% an anionischem oberflächenaktivem Mittel, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Die flüssigen Detergenszusammensetzungen gemäss der Erfindung werden durch Vermischen des Sulfobetains und des anionischen oberflächenaktiven Mittels mit einer kleinen Menge an entionisiertem Wasser, vorzugsweise bei Raumtemperatur, unter Ausbildung eines Gemisches hergestellt ; gewünschtenfalls wird ein Verdickungsmittel eingemischt. In diesem Stadium können erhöhte Temperaturen angewendet werden, um ein leichteres Mischen der Komponenten zu fördern. Dann wird weiteres entionisiertes Wasser eingemischt, um das Gewicht der Zusammensetzung auf etwa 3/4 des Endgewichtes zu bringen. Der PH-Wert wird durch Zugabe einer Mineralsäure, z. B.
Chlorwasserstoffsäure, oder einer Lösung einer starken Base, z. B. Natriumhydroxyd, auf 5, 0 bis 8, 0, vorzugsweise 6, 5 bis 7, 0, eingestellt. Schliesslich wird der Rest an entionisiertem Wasser zugesetzt und der PH-Wert wird wieder innerhalb des gewünschten Bereiches eingestellt. In jeder beliebigen der letzten drei Stufen können weitere Komponenten, wie Konservierungsmittel, Farbstoffe, Parfüms, Hautkonditionierungsmittel, Emollientia u. dgl. zugesetzt werden.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung an Hand spezieller Ausführungsformen näher erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein. Soferne nicht Gegenteiliges angegeben ist, sind alle Teile auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1 : Es wird eine flüssige Detergensreinigungszusammensetzung hergestellt, indem 226, 8 kg entionisiertes Wasser und 0, 27 kg eines Chelatisierungsmittels (Versene 100 der Fa. Dow Chemical Company) unter Rühren in einen mit einem Dampfmantel versehenen Behälter eingebracht werden. Hierauf werden 50,4 kg eines Sulfobetains der Formel
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worin R für ein Gemisch von Alkylgruppen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, sowie 68, 3 kg eines Alkyläthersulfats der allgemeinen Formel R"-0- (C O) -SO3Na worin R" für einen verzweigtkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 13 Kohlenstoffatomen steht, zugefügt und das gebildete Gemisch wird dann auf 50 bis 600C erwärmt.
Dann werden 6, 8 kg eines Verdickungsmittels (Polyäthylenglykoldistearat) zugesetzt und das Rühren wird fort-
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3stearyläther ; Arlamol E der Firma ICI America Inc.] zugesetzt. Das Gemisch wird dann auf 40 C abgekühlt und 0, 45 kg eines Konservierungsmittels [cis-l- (3-Chloralkyl)-3, 5, 7-triazä-l-azon- adamantin-chlorid ; Dowicil 200 der Firma Dow Chemical Company 1, 36 kg Benzylalkohol und 0, 3 kg Duftstoffe werden zugesetzt. Anschliessend werden 2, 3 kg Phosphorsäure und 9, 1 kg einer
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Phosphatpufferlösung zur Einstellung des PH-Wertes auf etwa 6, 8 zugesetzt.
Die durch Zugabe von entionisiertem Wasser auf 454 kg gebrachte Lösung wird unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt und besteht aus den folgenden Komponenten :
Alkyläthersulfat 5 Gew.-%
Emollient 0, 5 Gew.-%
Sulfobetain 4, 88 Gew.-%
Phosphatpuffer 2, 0 Gew.-%
Polyäthylenglykol 6000- - distearat 1, 5 Gew. -%
Duftstoffe 0, 075 Gew.-%
Chelatisierungsmittel 0, 05 Gew.-%
Phosphorsäure 0, 5 Gew.-%
Benzylalkohol 0, 3 Gew.-%
Konservierungsmittel 0, 1 Gew.-% entionisiertes Wasser auf 100 Gew.-%
Die flüssige Detergensreinigungszusammensetzung dieses Beispiels wird hinsichtlich der Augenreizung nach dem folgenden modifizierten Draize-Test (s. J.
H. Draize et al., Toilet Goods Associations No. 17, May, 1952, No. l Proc. Sci. Sect.) überprüft :
Eine 1 ml-Probe der neutralen zu untersuchenden Zusammensetzung wird in jeweils ein Auge von sechs Kaninchen eingetropft. Die tägliche Verbreichung der gleichen Menge jeder Probe wird während 3 aufeinanderfolgenden Tagen vorgenommen. 1 h, 1 Tag, 2 Tage, 3 Tage, 4 Tage und 7 Tage nach dem Eintropfen der Proben in die Augen werden die beobachteten Ergebnisse aufgezeichnet. Die Extreme der Ergebnisse zeigen entweder im wesentlichen überhaupt keine Änderung oder eine nur geringe Irritation (Fremdkörpereffekt) im Aussehen der Kaninchenaugen nach 7 Tagen bzw. eine schwere Irritation oder gar eine vollständige Hornhauttrübung.
Die gemäss Beispiel 1 hergestellte Zusammensetzung wird nach der vorstehenden Vorgangsweise überprüft und als nur sehr geringfügig irritierend gefunden, obwohl sie etwa 27 Gew.-% an oberflächenaktiven Substanzen enthält und daher eine ernsthafte Irritation zu erwarten gewesen wäre.
Die flüssige Detergensreinigungszusammensetzung gemäss diesem Beispiel wird auch hinsichtlich des Schaumvolumens und der Schaumstabilität untersucht, die nach der folgenden Abwandlung des wohlbekannten Ross-Miles-Schaum-Tests ["Oil and Soap", 18,99-102 (1941)] gemessen werden :
Wasserfreies Lanolin von kosmetischer Reinheit wird mit Dioxan (technisch rein) im Verhältnis von 2, 5 g Lanolin auf 100 g Dioxan vermischt. Das Lanolin wird zunächst mit 25 ml Dioxan vermischt. Dieses Gemisch wird auf einem Dampfbad auf 45 C erwärmt, um das Lanolin im Dioxan zu lösen. Dann wird das restliche Dioxan zugesetzt und vermischt. Diese Lanolin/Dioxan-Lösung, die in einer braunen Flasche aufbewahrt wird, soll an dem Tag, an welchem die Versuche ausgeführt werden, frisch hergestellt werden.
Die zu untersuchende Zusammensetzung wird durch Zugabe von 376 ml destilliertem Wasser zu 4 g der Zusammensetzung verdünnt, worauf 20 cm3 der vorstehend beschriebenen Lanolin/DioxanLösung unter Vermischen zugesetzt werden. Bei der Zugabe der Lanolin/Dioxan-Lösung zu der Lösung der Zusammensetzung in Wasser wird Wärme freigesetzt. Es muss darauf geachtet werden, dass die Temperatur dieser Lösung auf 24 bis 25 C eingestellt wird. Beide Ausgangslösungen sollten daher vor dem Vermischen auf 23 C eingestellt werden. Das Abkühlen der Lanolin/DioxanLösung soll schrittweise erfolgen, um ein Ausfällen des Lanolins zu vermeiden. Diese Vorgangsweiseführt zu einer Endlösung mit einer Temperatur von 24 bis 25 C.
Die vorstehend beschriebene Endlösung aus der zu untersuchenden Zusammensetzung Wassser, Dioxan und Lanolin wird dann in üblicher Weise in eine modifzierte Ross-Miles-Schaumsäule
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<tb>
<tb> :Schaumvolumen <SEP> (mm) <SEP> % <SEP> Abnahme
<tb> Zusammensetzung <SEP> von
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 180 <SEP> 17,0
<tb> handelsübliches
<tb> Produkt <SEP> 175 <SEP> 85,0
<tb>
Beispiele 2 bis 5 :
Gemäss der Vorgangsweise von Beispiel 1 werden die folgenden flüssigen Detergensreinigungszusammensetzungen aus den nachstehend angegebenen Komponenten hergestellt :
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<tb>
<tb> Gew.-%
<tb> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Sulfobetain <SEP> gemäss
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 4,950 <SEP> 1,000 <SEP> 5,000 <SEP> 15,000
<tb> Alkyläthersulfat <SEP> gemäss
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 4,096 <SEP> 1,000 <SEP> 15,000 <SEP> 5,000
<tb> Phosphatpuffer <SEP> 2,000 <SEP> 2,000 <SEP> 2,000 <SEP> 2,000
<tb> entionisiertes <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> auf <SEP> 100
<tb>
Alle diese Zusammensetzungen zeigen eine niedrige Augen- und Hautreizung und eine hervorragende Schaumstabilität.
Beispiele 6 und 7 : Nach der in Beispiel 1 angegebenen Vorgangsweise werden aus den nachstehend angegebenen Komponenten flüssige Detergensreinigungszusammensetzungen hergestellt :
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<tb>
<tb> Gew.-%
<tb> Beispiel <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP>
<tb> Sulfobetain <SEP> gemäss
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 046
<tb> Alkyläthersulfat <SEP> gemäss
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 9, <SEP> 046
<tb> Phosphatpuffer <SEP> 2,000 <SEP> 2,000
<tb> entionisiertes <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> auf <SEP> 100
<tb>
Die Zusammensetzungen gemäss den Beispielen 2,6 und 7 werden auf ihre Augenreizung nach dem in Beispiel 1 beschriebenen modifizierten Draize-Test untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.
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Tabelle 1
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<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> gemäss <SEP> Bewertung <SEP> der <SEP> Augenreizung
<tb> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 11,3
<tb> Beispiel <SEP> 6 <SEP> 47, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 7 <SEP> 12,0
<tb>
Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 1 leicht zu ersehen ist, zeigte die Zusammensetzung gemäss Beispiel 2 mit einem Gehalt an Sulfobetain und Alkyläthersulfat eine unerwartet niedrigere Bewertung der Augenreizung als die Zusammensetzung von Beispiel 6 (Sulfobetain allein) oder Beispiel 7 (Alkyläthersulfat allein), obwohl die Gesamtkonzentration an wirksamen oberflächenaktiven Komponenten in jeder der Zusammensetzungen ungefähr die gleiche ist.
Die erfindungsgemässe Kombination von oberflächenaktiven Mitteln in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen zeigt somit eine synergistische Verminderung der Augenreizung sowie gute Reinigungseigenschaften.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wenig reizende flüssige Detergenszusammensetzung auf der Basis von Mischungen aus Sulfobetainen und anionischen Tensiden, dadurch gekennzeichnet, dass die reinigungswirksamen Komponenten aus einem binären Gemisch von a) 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, eines
Sulfobetains der allgemeinen Formel
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worin R für eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder für Gemische hievon steht, RI für OH oder H steht, x eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet und M für Alkalimetall, 1/2 Erdalkalimetall oder Alkanolaminsalze steht ;
und b) 1 bis 15%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, eines anionischen
Detergens der allgemeinen Formel R"-0- (C2H40) x-SO3M worin R" für einen geraden oder verzweigtkettigen, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, für einen alkylaromatischen Kohlenwasserstoff- rest oder Alkylarylkohlenwasserstoffrest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, x eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeutet und M für Alkalimetall, 1/2 Erdalkalimetall oder Alkanolaminsalz steht, bestehen, wobei die Summe aus a) und b) etwa
20% des Gewichtes der Gesamtzusammensetzung nicht überschreitet.
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The invention relates to new detergent compositions. In particular, the invention relates to liquid detergent compositions which irritate the skin and the eyes comparatively little and yet show a high foam volume and improved foam stability and develop good cleaning properties.
Detergent compositions, like most types of liquid detergents, generally contain a mixture of one or more surfactants as an active ingredient with perfumes, dyes, thickeners and the like. Like. The surfactants commonly used in such compositions have two parts
1. a hydrophobic hydrocarbon chain that is miscible with organic materials, and
2. a water-miscible hydrophilic end group.
When such a surfactant contacts a dirt particle, the hydrocarbon chains mix with the dirt particle and the hydrophilic end groups are directed against the aqueous solution. This emulsification process enables the dirt, which would otherwise resist removal by water, to be separated from the body and the body thus cleaned. These surfactants can be classified as anionic, cationic, nonionic or amphoteric, depending on the nature of the end groups.
It is very desirable that liquid detergent compositions have a high foam volume and good foam stability, which lead to good cleaning properties. When formulating compositions with such properties, however, they are often not mild and very often lead to undesirable irritation to the eyes and skin, which is undesirable, especially when the compositions are used by children. Other desirable properties of liquid detergent compositions are good spreadability, also referred to as "slip", and easy rinsing. "Slip" can be defined as the ability to be easily spread over the area to be cleaned.
Numerous attempts have been made to provide compositions with such desirable
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gene can be viewed. When compositions with good cleaning properties were formulated, such compositions were more likely to cause severe eye and skin irritation; if, on the other hand, such compositions showed little eye and skin irritation, they had rather no good cleaning effects.
It is an object of the invention to provide improved detergent compositions, particularly liquid detergent compositions with good cleaning properties and little irritation to the eyes and skin. Further objectives and objects of the invention are set out in the description below or can be seen from this.
The above objects and other features and advantages of the invention are achieved with a detergent composition which contains, as active ingredients, a binary mixture of surfactants. The invention therefore relates in particular to a liquid detergent composition which contains a binary mixture of a special sulfobetaine and a special anionic detergent as active ingredients. The use of a mixture of these surfactants as active ingredients in the liquid detergent compositions according to the invention leads to compositions with good cleaning properties and unexpectedly low irritation to the eyes and the skin.
Mixtures of sulfobetaines and anionic surfactants are known per se (AT-PS No. 253651, No. 243956 and No. 241656). Surprisingly, however, it has been found that the mixture of a special anionic surfactant and a special sulfobetaine results in less eye and skin irritation at use concentrations which lead to good cleaning effects than when each of the surfactants alone is used at such concentrations to achieve the desired cleaning effect to achieve.
If the sulfobetaine or anionic surfactant is used alone at concentrations to achieve satisfactory cleaning performance, undesirable irritation occurs
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of the eyes and skin, whereas when using a mixture of these surfactants in very special concentrations, the irritation of the eyes and skin is considerably less and is in a range which is extremely acceptable even for use by the compositions by children.
Sulfobetaines suitable in the context of the invention correspond to the general formula
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wherein R represents an alkyl group with 8 to 18 carbon atoms or mixtures thereof, R 'represents OH or H, x represents an integer from 1 to 3 and M represents alkali metal such as lithium, sodium or potassium, 1/2 alkaline earth metal such as magnesium and calcium or for alkanolamine salts, such as mono-, di- or triethanolamine salts.
A preferred sulfobetaine is one of the general formula
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wherein R represents an alkyl group with 12 carbon atoms or a mixture of alkyl groups with 12 to 18 carbon atoms.
The sulfobetaine makes up 1 to 15% by weight of the total composition, preferably 2 to 6% by weight, with the proviso, however, that the total amount of sulfobetaine and anionic surfactant is not greater than about 20% by weight of the detergent composition.
If less than about 1% by weight of sulfobetaine is used, the resulting detergent composition will not foam and clean satisfactorily; if more than about 15% of sulfobetaine is used, eye irritation will increase undesirably and, moreover, may not be feasible for economic reasons.
The anionic detergents suitable for the invention are the alkyl ether sulfates of the general formula
R "-0- (CO), - SOg-M wherein R" is a straight or branched chain, saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon residue, an alkyl aromatic hydrocarbon residue or an alkylaryl hydrocarbon residue with 6 to 20 carbon atoms, x represents an integer from 1 to 5 and M stands for alkali metal, such as lithium, sodium or potassium, 1/2 alkaline earth metal, such as magnesium and calcium, or for alkanolamine salts, such as mono-, di- or triethanolamine salts.
A preferred anionic detergent is one of the general formula R "-0- (C2H4O) -SO3Na where R" is a branched chain, aliphatic hydrocarbon radical having 13 carbon atoms.
The anionic detergent makes up 1 to 15% by weight of the total composition, preferably
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is. If less than about 1% by weight of anionic surfactant is used, the resulting detergent composition will not foam satisfactorily
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or clean; on the other hand, if more than about 15% of anionic detergent is used, the eye and skin irritation is increased to an undesirable extent.
To achieve the results desired according to the invention, the sulfobetaine should be used in a weight ratio of 3: 1 to 1: 3 compared to the anionic detergent, preferably while maintaining a weight ratio of about 1: 1.
The liquid detergent composition according to the invention thus contains 1 to 15% by weight of sulfobetaine and 1 to 15% by weight of anionic surface-active agent, based on the weight of the total composition, but the sum of the active components is not greater than 20% by weight. -% of the total composition. The rest of the composition consists essentially of water, but the composition can also contain thickeners, dyes, perfumes, antibacterial agents, preservatives, pH regulators and the like. Like. Included in the desired extent. The preferred compositions according to the invention contain 2 to 6% by weight of sulfobetaine and 2 to 6% by weight of anionic surfactant, based on the weight of the composition.
The liquid detergent compositions according to the invention are prepared by mixing the sulfobetaine and the anionic surfactant with a small amount of deionized water, preferably at room temperature, to form a mixture; if desired, a thickener is mixed in. At this stage, elevated temperatures can be used to promote easier mixing of the components. Additional deionized water is then mixed in to bring the weight of the composition to about 3/4 of the final weight. The pH is determined by adding a mineral acid, e.g. B.
Hydrochloric acid, or a solution of a strong base, e.g. As sodium hydroxide, set to 5.0 to 8.0, preferably 6.5 to 7.0. Finally, the rest of the deionized water is added and the pH is adjusted again within the desired range. In any of the last three stages, other components such as preservatives, dyes, perfumes, skin conditioners, emollients and the like can be used. Like. Be added.
In the following examples, the invention is explained in more detail on the basis of special embodiments, without being limited to this. Unless otherwise stated, all parts are by weight.
Example 1: A liquid detergent cleaning composition is prepared by placing 226.8 kg of deionized water and 0.27 kg of a chelating agent (Versene 100 from Dow Chemical Company) with stirring in a container provided with a steam jacket. Then 50.4 kg of a sulfobetaine of the formula
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wherein R stands for a mixture of alkyl groups with 12 to 18 carbon atoms, and 68.3 kg of an alkyl ether sulfate of the general formula R "-0- (CO) -SO3Na where R" stands for a branched chain aliphatic hydrocarbon radical with 13 carbon atoms, and added The mixture formed is then heated to 50 to 600C.
Then 6.8 kg of a thickener (polyethylene glycol distearate) are added and stirring is continued.
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3stearyl ether; Arlamol E from ICI America Inc.] added. The mixture is then cooled to 40 ° C. and 0.45 kg of a preservative [cis-l- (3-chloroalkyl) -3, 5, 7-triaza-l-azone-adamantine chloride; Dowicil 200 from Dow Chemical Company 1,36 kg of benzyl alcohol and 0.3 kg of fragrances are added. Then 2.3 kg of phosphoric acid and 9.1 kg of one
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Phosphate buffer solution added to adjust the pH to about 6.8.
The solution brought to 454 kg by adding deionized water is cooled to room temperature with stirring and consists of the following components:
Alkyl ether sulfate 5% by weight
Emollient 0.5% by weight
Sulfobetaine 4.88% by weight
Phosphate buffer 2.0% by weight
Polyethylene glycol 6000 - distearate 1.5% by weight
Fragrances 0.075% by weight
Chelating agent 0.05% by weight
Phosphoric acid 0.5% by weight
Benzyl alcohol 0.3% by weight
Preservative 0.1% by weight deionized water to 100% by weight
The liquid detergent cleaning composition of this example is tested for eye irritation by the following modified Draize test (see J.
H. Draize et al., Toilet Goods Associations No. 17, May, 1952, No. l Proc. Sci. Sect.) Checked:
A 1 ml sample of the neutral composition to be examined is dropped into each eye of six rabbits. Daily administration of the same amount of each sample is done for 3 consecutive days. The results observed are recorded 1 h, 1 day, 2 days, 3 days, 4 days and 7 days after dropping the samples into the eyes. The extremes of the results either show essentially no change at all or only a slight irritation (foreign body effect) in the appearance of the rabbit eyes after 7 days or a severe irritation or even complete corneal clouding.
The composition prepared according to Example 1 is checked according to the above procedure and found to be only slightly irritating, although it contains about 27% by weight of surface-active substances and a serious irritation would have been expected.
The liquid detergent cleaning composition according to this example is also examined for the foam volume and foam stability, which are measured according to the following modification of the well-known Ross Miles foam test ["Oil and Soap", 18.99-102 (1941)]:
Anhydrous lanolin of cosmetic purity is mixed with dioxane (technically pure) in the ratio of 2.5 g lanolin to 100 g dioxane. The lanolin is first mixed with 25 ml of dioxane. This mixture is heated on a steam bath to 45 ° C. to dissolve the lanolin in the dioxane. Then the remaining dioxane is added and mixed. This lanolin / dioxane solution, kept in a brown bottle, is said to be freshly prepared on the day the experiments are carried out.
The composition to be examined is diluted to 4 g of the composition by adding 376 ml of distilled water, whereupon 20 cm 3 of the lanolin / dioxane solution described above are added with mixing. When the lanolin / dioxane solution is added to the solution of the composition in water, heat is released. Care must be taken that the temperature of this solution is set to 24 to 25 ° C. Both starting solutions should therefore be set to 23 C before mixing. The lanolin / dioxane solution should be cooled gradually in order to prevent the lanolin from precipitating. This procedure leads to a final solution with a temperature of 24 to 25 C.
The final solution described above, consisting of the composition to be investigated, water, dioxane and lanolin, is then, in the usual way, into a modified Ross Miles foam column
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<tb>
<tb>: Foam volume <SEP> (mm) <SEP>% <SEP> decrease
<tb> Composition <SEP> of
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> 180 <SEP> 17.0
<tb> commercially available
<tb> Product <SEP> 175 <SEP> 85.0
<tb>
Examples 2 to 5:
Following the procedure of Example 1, the following liquid detergent cleaning compositions are made from the components listed below:
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<tb>
<tb>% by weight
<tb> Example <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP>
<tb> sulfobetaine <SEP> according to
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> 4,950 <SEP> 1,000 <SEP> 5,000 <SEP> 15,000
<tb> alkyl ether sulfate <SEP> according to
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> 4,096 <SEP> 1,000 <SEP> 15,000 <SEP> 5,000
<tb> Phosphate buffer <SEP> 2,000 <SEP> 2,000 <SEP> 2,000 <SEP> 2,000
<tb> deionized <SEP> water <SEP> on <SEP> 100 <SEP> on <SEP> 100 <SEP> on <SEP> 100 <SEP> on <SEP> 100
<tb>
All of these compositions show low eye and skin irritation and excellent foam stability.
Examples 6 and 7: Using the procedure given in Example 1, liquid detergent cleaning compositions are prepared from the components given below:
EMI5.4
<tb>
<tb>% by weight
<tb> Example <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP>
<tb> sulfobetaine <SEP> according to
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 046
<tb> alkyl ether sulfate <SEP> according to
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 9, <SEP> 046
<tb> Phosphate buffer <SEP> 2,000 <SEP> 2,000
<tb> deionized <SEP> water <SEP> on <SEP> 100 <SEP> on <SEP> 100
<tb>
The compositions according to Examples 2,6 and 7 are examined for their eye irritation according to the modified Draize test described in Example 1. The results are shown in Table 1 below.
<Desc / Clms Page number 6>
Table 1
EMI6.1
<tb>
<tb> Composition <SEP> according to <SEP> evaluation <SEP> of <SEP> eye irritation
<tb> Example <SEP> 2 <SEP> 11.3
<tb> Example <SEP> 6 <SEP> 47, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Example <SEP> 7 <SEP> 12.0
<tb>
As can be easily seen from the results in Table 1, the composition of Example 2 containing sulfobetaine and alkyl ether sulfate showed an unexpectedly lower eye irritation rating than the composition of Example 6 (sulfobetaine alone) or Example 7 (alkyl ether sulfate alone), though the total concentration of active surfactant components in each of the compositions is approximately the same.
The combination of surface-active agents according to the invention in the compositions according to the invention thus shows a synergistic reduction in eye irritation and good cleaning properties.
PATENT CLAIMS:
1. Little irritating liquid detergent composition based on mixtures of sulfobetaines and anionic surfactants, characterized in that the cleaning-active components from a binary mixture of a) 1 to 15 wt .-%, based on the weight of the total composition, one
Sulfobetains of the general formula
EMI6.2
wherein R represents an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms or a mixture thereof, RI represents OH or H, x represents an integer from 1 to 3 and M represents alkali metal, 1/2 alkaline earth metal or alkanolamine salts;
and b) 1 to 15%, based on the weight of the total composition, of an anionic
Detergent of the general formula R "-0- (C2H40) x-SO3M wherein R" stands for a straight or branched chain, saturated or unsaturated, aliphatic hydrocarbon residue, for an alkyl aromatic hydrocarbon residue or alkylaryl hydrocarbon residue with 6 to 20 carbon atoms, x an integer is from 1 to 5 and M is alkali metal, 1/2 alkaline earth metal or alkanolamine salt, the sum of a) and b) approximately
Does not exceed 20% of the weight of the total composition.