Produits de lavage non irritants pour lavages délicats.
La présente invention se rapporte à des produits de lavage non irritants convenant en particulier à l'utilisation comme shampooings ou comme produits de lavage ménagers liquides pour articles délicats.
La plupart des shampooings et des produits de lavage ménagers pour articles délicats contiennent comme matières actives en combinaison un agent tensioactif anionique (tel qu'un laurylsulfate de sodium, un lauryléther sulfate de sodium ou un alkylbenzène sulfonate linéaire) et un agent tensioactif qui sert d'activateur et de stabilisant des mousses (par exemple un oxyde d'amine tertiaire ou un alcanolamide). Tous ces agents tensioactifs et en particulier les agents tensioactifs anioniques sont très irritants pour les yeux et sur certaines personnes
ils peuvent provoquer des irritations légères ou modérées de la peau. Récemment, on a pu observer une tendance à l'utilisation d'un agent tensioactif anionique en combinaison avec un agent tensioactif du type amphotère et
un éthoxylate d'un ester partiel de polyol et d'acide gras supérieur destiné à amoindrir les propriétés irritantes.
Les produits de ce type, et par exemple les shampooings pour bébés sont classés "légèrement irritants" (mildly irritating) au test d'irritation des yeux selon Draize. D'une part, on souhaiterait disposer
de compositions encore moins irritantes mais d'autre part, on recherche
des compositions permettant le contrôle des propriétés de viscosité des produits finals. La plupart des produits de lavage du type envisagé dans
la présente demande sont mis dans le commerce sous forme de solutions aqueuses contenant d'environ 10 à 30 % de matières actives. Le mode opératoire courant pour accroître la viscosité à cette concentration en matières solides consiste à ajouter un sel commun, qui accroît l'irritation sur les yeux.
L'invention concerne une base détergente peu irritante destinée à la préparation de produits de lavage ménagers aqueux, ladite base consistant en un agent tensioactif non ionique sous la forme d'un adduct d'oxyde d'alkylène d'esters partiels du glycérol et d'acides gras
du type pour détergents en combinaison avec un agent tensioactif anionique choisi dans le groupe formé par les sels d'alkylsulfates supérieurs, les sels d'alkyléthersulfates supérieurs et les sels d'alkylbenzènesulfonates supérieurs, cette combinaison pouvant contenir en outre facultativement
un alcanolamide ou un oxyde d'amine tertiaire en quantité suffisante pour stabiliser les mousses. L'agent tensioactif non ionique doit être
présent en proportion au moins égale en poids à la quantité d'agent tensioactif anionique. On règle facilement la viscosité de compositions détergentes dont les concentrations vont de 15 à 65 % de matières solides
en utilisant l'agent tensioactif non ionique approprié à une proportion
en poids supérieure à celle de l'agent tensioactif anionique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après
en référence aux figures et dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente graphiquement la variation de l'effet d'irritation sur les yeux, déterminée par le test Draize, lorsqu'on combine l'agent tensioactif anionique lauryléthersulfate de sodium avec des quantités variables d'un agent tensioactif non ionique représentatif,
- la figure 2 représente graphiquement la variation de viscosité d'une composition type de shampooing à des concentrations courantes en matières solides lorsqu'on modifie de manière appropriée les caractéristiques d'hydrophobie du composant agent tensioactif non ionique.
La viscosité de la composition détergente est d'autant plus basse que l'agent tensioactif non ionique contient moins d'oxyde d'alkylène,
- la figure 3 représente graphiquement le même phénomène que la figure 2, la seule différence résidant dans la nature des agents tensioactifs non ioniques qui sont des adducts mélangés de l'oxyde de propylène et de l'oxyde d'éthylène.
Les agents tensioactifs anioniques utilisés dans la pratique de l'invention sont des produits courants du commerce sur la nature desquels on n'insistera donc pas ici. Les sels utilisables dans l'invention sont les sels obtenus à l'aide d'un hydroxyde de métal alcalin, de préférence l'hydroxyde de sodium, les sels obtenus à l'aide de l'hydroxyde d'ammonium, d'une hydroxyalkylamine, etc. Les agents tensioactifs non ioniques sont également des produits du commerce mais demandent néanmoins une brève description de leur mode de préparation. Ces agents tensioactifs non ioniques dérivent d'esters partiels du glycérol et d'un acide gras supérieur. Les acides gras supérieur:, utilisables sont les acides gras saturés ou insaturés, de préférence saturés, couramment utilisés pour la préparation de
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tent essentiellement en mélange de monoglycérides et diglycérides, à une teneur en monoglycéride d'environ 15 à 45 %, de préférence 25 à 35 % en poids, le solde consistant principalement en le diglycéride correspondant.
Ces mélanges de mono- et diglycérides peuvent être préparés facilement par glycérolyse d'un triglycéride en présence d'un catalyseur basique, de préférence un hydroxyde de métal alcalin. Cependant, on peut aussi les préparer en estérifiant directement le glycérol par les acides gras. Le rapport molaire triglycéride/glycérol peut être réglé, dans le mode opératoire préféré de glycérolyse, de manière à parvenir à un produit de réaction ayant la teneur voulue en monoglycéride (normalement équimoléculaire).
Les agents tensioactifs non ioniques sont les adducts d'oxydes d'alkylène des esters partiels du glycérol dont on vient de parler. Leur structure se caractérise par une chaîne de polyoxyalkylène consistant en motifs oxyéthylène uniquement, oxypropylène uniquement ou oxyéthylène et oxypropylène mélangés et répartis au hasard dans des proportions relatives de 2:1 à 4,5:1. La longueur de la chaîne polyoxyalkylène est essentiellement fonction de la quantité d'oxyde d'alkylène mis en oeuvre avec l'ester partiel. On peut considérer qu'on obtient des produits utilisables en utilisant de 15 à 100 moles de l'oxyde d'alkylène par mole de l'ester partiel.
Lorsqu'on utilise des mélanges d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène, la répartition au hasard des motifs dans la chaîne polyoxyalkylène constitue un facteur important à l'égard de l'état liquide
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en conduisant correctement la réaction de l'oxyde d'éthylène et de l'oxyde de propylène avec l'ester partiel. Le mode opératoire préféré consiste
à introduire simultanément les deux oxydes d'alkylène aux proportions voulues dans l'ester partiel soumis à la réaction d'addition. On peut également introduire les oxydes d'alkylène mélangés au préalable. Les autres conditions opératoires sont celles observées couramment pour la mise en oeuvre
de ce genre de réaction. Ainsi, par exemple, on utilise un catalyseur approprié, entre autre un hydroxyde de métal alcalin, et on opère de préférence à une température de l'ordre d'environ 150 à 180[deg.]C. On opère en général dans un système clos à une pression de 2 à 10 atmosphères.
L'agent tensioactif non ionique est combiné avec une quantité d'agent tensioactif anionique conduisant à une composition globale qui,soumise au test d'irritation des yeux selon Draize,sera classée"irritation minimale". Cette catégorie correspond à une note de 1 à 18 environ d'irritation moyenne maximale des yeux dans le test en question. Le mode opératoire général du test, avec les indications pour l'attribution des
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ainsi que dans la Section 191.12 du Federal Hazardous Substance Act des Etats-Unis. Les proportions relatives entre l'agent tensioactif non ionique et l'agent tensioactif anionique permettant de parvenir à ce classement
au test d'irritation correspondent à au moins une partie en poids environ d'agent tensioactif non ionique par partie d'agent tensioactif anionique ; si l'on introduit un stabilisant des mousses il faut normalement augmenter la proportion de l'agent tensioactif non ionique.
En référence maintenant à la figure 1 des dessins annexés, celle-ci représente graphiquement les degrés d'irritation des yeux provoqués par diverses combinaisons entre un agent tensioactif non ionique ethoxylé représentatif et le lauryléthersulfate de sodium. Des notes d'irritation moyennes maximales de l'oeil de 1 à 18 environ sont considérées
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peut constater qu'à partir du moment où les proportions d'agent tensioactif non ionique et d'agent tensioactif anionique sont à peu près égales en poids, on parvient immédiatement à ce faible niveau d'effet irritant. On peut également constater que lorsqu'on augmente encore la proportion de l'agent tensioactif non ionique par rapport à celle de l'agent tensioactif anionique, on atteint de manière à peu près asymptotique une note d'irritation pratiquement inférieure à 10 à un rapport d'environ 2:1. Bien que, au-delà de
ce dernier rapport, l'effet irritant pour les yeux ne varie plus beaucoup,
il peut être nécessaire ou avantageux d'utiliser l'agent tensioactif non ionique en quantité encore plus forte par rapport à l'agent tensioactif
non anionique dans le but de régler la viscosité comme on le verra plus en détail ci-après.
L'introduction d'un stabilisant des mousses conduit à
une augmentation de l'effet d'irritation sur les yeux au-delà de celui auquel normalement on aurait pu s'attendre. Mais cette augmentation de l'effet d'irritation peut être compensée par une augmentation modérée du rapport minimal entre l'agent tensioactif non ionique et l'agent tensioactif anionique. En général, la proportion de stabilisant des mousses est fonction
de la proportion d'agent tensioactif anionique du mélange : elle représente d'environ 20 à 25 % de la proportion de l'agent tensioactif anionique. Aux
<EMI ID=5.1> lisation des mousses n'est pas le meilleur et aux proportions supérieures à 25 %, on se heurte à des problèmes de rinçage. Ainsi donc, lorsqu'on introduit un stabilisant des mousses dans une composition contenant l'agent tensioactif non ionique et l'agent tensioactif anionique au rapport recommandé ci-dessus de deux parties en poids du premier pour une partie en poids du second, on obtient une composition globale irritant peu les yeux et qui est classée au test de Draize "irritation minimale".
Comme on l'a dit précédemment, une caractéristique importante de l'invention réside également en ce que l'on peut régler la viscosité de solutions aqueuses des bases détergentes décrites en choisissant correctement le composant tensioactif non ionique. Cette caractéristique ressort de la figure 2 des dessins annexés dans laquelle on a représenté la viscosité en fonction de la teneur en substances solides % dans une composition typique de shampooing aqueux. Les matières actives contenues dans la base correspondant à la figure 2 des dessins annexés sont celles de la composition n[deg.] 8 de l'exemple 1 (Tableau I ci-après) et contient,
en substances solides et en poids, 23,9 % de lauryléthersulfate de sodium,
<EMI ID=6.1>
du commerce. La préparation des deux agents tensioactifs non ioniques utilisés pour dresser le graphique de la figure 2 est décrite dans l'exemple 1.
En examinant le graphique de la figure 2, on constatera
que la viscosité du système aqueux dépend de la nature de l'agent tensioactif non ionique éthoxylé et de la teneur en substances solides totales
du mélange. On constatera que l'on peut parvenir à la plus forte viscosité en utilisant un adduct de 40 moles sur un mélange de mono- et di-glycérides dérivant du suif ; un adduct de 60 ou 100 moles conduirait à une viscosité encore plus forte. Par contre, si l'on utilise à la place un adduct
de 30 moles sur un mélange comparable d'esters partiel des acides gras
de coco, on peut parvenir à la même viscosité avec une teneur plus forte
en substances solides. On peut constater en outre que dans l'intervalle normal des concentrations en substances solides du système détergent, on peut parfaitement contrôler les caractéristiques de viscosité en mélangeant judicieusement ces deux adducts représentatifs d'esters partiels du glycérol.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée ; dans ces exemples les indications de parties et de pourcentages s'entendent en poids sauf mention contraire.
EXEMPLE
Condensat de 30 moles d'oxyde d'éthylène sur ester de glycérol des acides gras de coco (en abrégé ci-après coco-glycérol - PEG 30)
Dans un récipient de réaction approprié on place 2335 parties
(3,57 moles) d'huile de coco raffinée, 345 parties (3,75 moles) de glycérol
<EMI ID=7.1>
agitation à 110[deg.]C et on le maintient 1 h à cette température sous un vide
de 20 mm Hg. On le porte ensuite à 165[deg.]C sous balayage d'azote et on maintient 3 h à ce niveau.
On introduit 254,5 parties (0,6 mole) du mélange de monoet di-glycérides ainsi obtenus dans un récipient résistant à la pression.
On purge le réacteur à l'azote à deux reprises et on chauffe à 150[deg.]C. On introduit en 8 h 800 parties (18,2 moles) d'oxyde d'éthylène en maintenant
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neutralise à pH 8 par de l'acide sulfurique à 25 % et on filtre le mélange de réaction.
Condensat de 40 moles d'oxyde d'éthylène sur ester de glycérol de suif
(en abrégé ci-après suif-glycérol-PEG 50)
En opérant comme décrit ci-dessus, on forme un mélange
de mono- et di-glycérides de suif en faisant réagir une mole de suif avec 1,05 mole de glycérol en présence d'hydroxyde de potassium. On sèche le produit et on fait réagir le mélange d'esters partiels avec 40 moles d'oxyde d'éthylène comme décrit ci-dessus ; on refroidit, on neutralise et on filtre.
On a rapporté dans le tableau I ci-après les notes obtenues au test d'irritation selon Draize. Le stabilisant des mousses utilisé dans les shampooings est un diéthanolamide de coco (produit du commerce de
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teneurs en pourcents des composants actifs, le solde des compositions consistant en eau.
TABLEAU I
<EMI ID=10.1>
Composants actifs %
<EMI ID=11.1>
EXEMPLE 2
Condensat de 35 moles d'oxyde d'éthylène plus oxyde de propylène (rapport oxyde d'éthylène/oxyde de propylène = 3:1) sur ester de glycérol des acides
<EMI ID=12.1>
Dans un récipient de réaction approprié, on introduit
2335 parties (3,57 moles) d'huile de coco raffinée, 345 parties (3,75 moles) de glycérol et 5,4 parties de lessive de soude à 50 %. On chauffe le mélange de réaction sous agitation à 110[deg.]C et on le maintient pendant 1 h sous un vide de 20 mm Hg. On chauffe ensuite à 165[deg.]C sous balayage d'azote et on maintient à ce niveau pendant 3 h.
On introduit 140 parties (0,33 mole) du mélange de monoet di-glycérides obtenu ci-dessus dans un récipient résistant à la pression. On purge le réacteur à l'azote à deux reprises et on chauffe à 150[deg.]C. On introduit en 8 h en maintenant la température entre 150 et 160[deg.]C un mélange formé au préalable de 385 parties (8,75 moles) d'oxyde d'éthylène et 169 parties (2,91 moles) d'oxyde de propylène. On refroidit le mélange de réaction à 110[deg.]C environ, on le neutralise à pH 8 par de l'acide sulfu-
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Condensat de 82 moles d'oxyde d'éthylène plus oxyde de propylène (3 moles d'oxyde d'éthylène pour 1 mole d'oxyde de propylène) sur ester de glycérol de suif (en abrégé ci-après suif-glycérol-82(3EO/PO)
En opérant comme décrit ci-dessus, on fait réagir 1 mole de suif avec 1,05 mole de glycérol en présence d'hydroxyde de potassium ; on obtient un mélange de mono- et di-glycérides de suif. On sèche et on fait réagir 1 mole du mélange d'esterspartiels avec un mélange formé au préalable de 61,5 moles d'oxyde d'éthylène et 20,5 moles d'oxyde de propylène comme décrit ci-dessus, on refroidit le produit, on le neutralise et on le filtre.
EXEMPLE 3
On prépare par le mode opératoire général de l'exemple 2 un condensât de 82 moles d'oxyde d'éthylène plus oxyde de propylène (3 moles d'oxyde d'éthylène pour 1 mole d'oxyde de propylène) sur ester de glycérol de coco (agent non ionique A) et un condensat de 35 moles d'oxyde d'éthylène plus oxyde de propylène (2 moles d'oxyde d'éthylène pour 1 mole d'oxyde de propylène) sur ester de glycérol de suif (agent non ionique B). Avec ces adducts, on forme le composant tensioactif non ionique de shampooings aqueux qu'on soumet au test d'irritation de l'oeil selon Draize. Le stabilisant des mousses figurant dans la formulation n[deg.] 2 est un diéthanolamide de coco
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les autres détails relatifs à la composition de ces shampooings et les résultats obtenus dans le test de Draize dans le tableau II ci-après.
TABLEAU II
Shampooings aqueux
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
L'alcoxylation peut également être effectuée à l'aide de mélanges d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène. On trouvera dans la figure 3 des dessins annexés la représentation graphique des relations entre la viscosité et la teneur en substances solides pourcent pour des alcoxylates mélangés de l'oxyde d'éthylène et de l'oxyde de propylène et pour des mélanges de ces alcoxylates. Les matières actives contenues dans le shampooing qui a été utilisé pour dresser les graphiques de la figure 3 correspondent à cellesde la formulation n[deg.] 2 de l'exemple 3 (tableau II), c'est-à-dire qu'elles contiennent, en substances solides, 39,6 % de lauryl- <EMI ID=17.1>
6,1 � d'un diéthanolamide du commerce. La préparation des agents tensioactifs non ioniques est décrite dans l'exemple 2 ci-dessus.
L'examen de la figure 3 montre que la viscosité de la composition aqueuse dépend en premier lieu de la nature de l'agent tensioactif non ionique et de la teneur en substances solides totales pourcent. On peut parvenir à la plus forte viscosité en utilisant l'adduct de 82 moles d'oxydes d'alkylène mélangés sur un mélange de réaction équilibré de mono- et diglycérides dérivant du suif, dans lequel la chaîne polyoxyalkylène est constituée de motifs oxyéthylène et oxypropylène aux proportions de 3:1, répartis au hasard. Si par contre, on utilise à la place un adduct similaire de
35 moles d'oxydes d'alkylène mélangés sur un mélange d'esters partiels des acides gras de coco, on parvient à la même viscosité avec des teneurs en substances solides plus fortes. On peut par ailleurs constater que l'on
peut régler les propriétés de viscosités dans l'intervalle normal des concentrations en substances solides d'un produit détergent en mélangeant judicieusement ces deux adducts représentatifs d'esters partiels du glycérol.
Les résultats rapportés dans l'exemple 3, dernière colonne du tableau II mettent en évidence le faible effet irritant sur les yeux
de shampooings typiques à base d'alcoxylates mélangés de l'oxyde d'éthylène
et de l'oxyde de propylène.
REVENDICATIONS
1. Composition détergente à faible effet irritant, caractérisée en ce que sa matière active consiste essentiellement en
(a) un adduct d'oxyde d'alkylène sur un ester partiel du glycérol d'un <EMI ID=18.1>
poids, le solde consistant essentiellement en diglycérides, cet adduct
ayant été préparé par réaction d'une mole de l'ester partiel du glycérol
avec 15 à 100 moles d'oxyde d'éthylène, d'oxyde de propylène ou d'un mélange d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène dans un rapport molaire de 2:1 à 4,5:1, et(b) un agent tensioactif anionique choisi dans le groupe formé par les sels d'alkylsulfates supérieurs, les sels d'alkyléthersulfates supérieurs et les sels d'alkylènebenzènesulfonates supérieurs, avec des proportions relatives en poids (a)/(b) d'environ 1:1 à 4:1.
Non-irritating detergents for delicate washes.
The present invention relates to non-irritant washing products particularly suitable for use as shampoos or as liquid household washing products for delicate articles.
Most shampoos and household detergents for delicate items contain as active ingredients in combination an anionic surfactant (such as sodium lauryl sulfate, sodium lauryl ether sulfate or linear alkylbenzene sulfonate) and a surfactant which serves as a foam activator and stabilizer (eg, tertiary amine oxide or alkanolamide). All these surfactants and in particular the anionic surfactants are very irritating to the eyes and to some people.
they can cause mild or moderate irritation to the skin. Recently, there has been a tendency to use an anionic surfactant in combination with an amphoteric type surfactant and
an ethoxylate of a partial ester of polyol and higher fatty acid intended to reduce the irritant properties.
Products of this type, for example baby shampoos, are classified as "mildly irritating" in the eye irritation test according to Draize. On the one hand, we would like to have
even less irritating compositions but on the other hand, we are looking for
compositions allowing the control of the viscosity properties of the final products. Most washing products of the type contemplated in
the present application are marketed in the form of aqueous solutions containing from about 10 to 30% of active materials. The common procedure to increase viscosity at this solids concentration is to add a common salt, which increases irritation to the eyes.
The invention relates to a mildly irritating detergent base for the preparation of aqueous household washing products, said base consisting of a nonionic surfactant in the form of an alkylene oxide adduct of partial esters of glycerol and d. 'Fatty acids
of the type for detergents in combination with an anionic surfactant selected from the group consisting of salts of higher alkylsulfates, salts of higher alkylethersulfates and salts of higher alkylbenzenesulfonates, which combination may optionally further contain
an alkanolamide or a tertiary amine oxide in an amount sufficient to stabilize the foams. The nonionic surfactant should be
present in a proportion at least equal by weight to the amount of anionic surfactant. The viscosity of detergent compositions with concentrations ranging from 15 to 65% solids is easily adjusted
using the appropriate nonionic surfactant in a proportion
by weight greater than that of the anionic surfactant.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the detailed description given below.
with reference to the accompanying figures and drawings in which:
- Figure 1 graphically represents the variation of the irritant effect on the eyes, determined by the Draize test, when the anionic surfactant sodium lauryl ether sulfate is combined with varying amounts of a representative nonionic surfactant,
FIG. 2 graphically represents the variation in viscosity of a typical shampoo composition at common solids concentrations when the hydrophobicity characteristics of the nonionic surfactant component are suitably modified.
The viscosity of the detergent composition is all the lower as the nonionic surfactant contains less alkylene oxide,
- Figure 3 graphically represents the same phenomenon as Figure 2, the only difference residing in the nature of the nonionic surfactants which are mixed adducts of propylene oxide and ethylene oxide.
The anionic surfactants used in the practice of the invention are common commercial products, the nature of which will therefore not be emphasized here. The salts which can be used in the invention are the salts obtained using an alkali metal hydroxide, preferably sodium hydroxide, the salts obtained using ammonium hydroxide, a hydroxyalkylamine , etc. Nonionic surfactants are also commercial products but nevertheless require a brief description of their method of preparation. These nonionic surfactants are derived from partial esters of glycerol and a higher fatty acid. The higher fatty acids :, which can be used are saturated or unsaturated fatty acids, preferably saturated, commonly used for the preparation of
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Essentially a mixture of monoglycerides and diglycerides, at a monoglyceride content of about 15 to 45%, preferably 25 to 35% by weight, the balance consisting mainly of the corresponding diglyceride.
These mixtures of mono- and diglycerides can be easily prepared by glycerolysis of a triglyceride in the presence of a basic catalyst, preferably an alkali metal hydroxide. However, they can also be prepared by directly esterifying glycerol with fatty acids. The triglyceride / glycerol molar ratio can be adjusted, in the preferred glycerolysis procedure, so as to achieve a reaction product having the desired content of monoglyceride (normally equimolecular).
Nonionic surfactants are the alkylene oxide adducts of the partial esters of glycerol just discussed. Their structure is characterized by a polyoxyalkylene chain consisting of oxyethylene only, oxypropylene only or oxyethylene and oxypropylene units mixed and distributed at random in relative proportions from 2: 1 to 4.5: 1. The length of the polyoxyalkylene chain is essentially a function of the amount of alkylene oxide used with the partial ester. It can be considered that usable products are obtained using from 15 to 100 moles of the alkylene oxide per mole of the partial ester.
When using mixtures of propylene oxide and ethylene oxide, the random distribution of units in the polyoxyalkylene chain is an important factor with respect to the liquid state.
<EMI ID = 2.1>
by properly conducting the reaction of ethylene oxide and propylene oxide with the partial ester. The preferred procedure is
in simultaneously introducing the two alkylene oxides in the desired proportions into the partial ester subjected to the addition reaction. It is also possible to introduce the alkylene oxides mixed beforehand. The other operating conditions are those commonly observed for the implementation
of that kind of reaction. Thus, for example, a suitable catalyst is used, inter alia an alkali metal hydroxide, and the operation is preferably carried out at a temperature of the order of about 150 to 180 [deg.] C. The operation is generally carried out in a closed system at a pressure of 2 to 10 atmospheres.
The nonionic surfactant is combined with a quantity of anionic surfactant resulting in an overall composition which, subjected to the eye irritation test according to Draize, will be classified as "minimal irritation". This category corresponds to a score of approximately 1 to 18 for maximum mean eye irritation in the test in question. The general procedure of the test, with the indications for the assignment of
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as well as in Section 191.12 of the Federal Hazardous Substance Act of the United States. The relative proportions between the nonionic surfactant and the anionic surfactant making it possible to arrive at this classification
to the irritation test correspond to at least one part by weight of nonionic surfactant per part of anionic surfactant; If a foam stabilizer is introduced, the proportion of the nonionic surfactant should normally be increased.
Referring now to Figure 1 of the accompanying drawings, this graphically illustrates the degrees of eye irritation caused by various combinations of a representative ethoxylated nonionic surfactant and sodium lauryl ethersulfate. Maximum average eye irritation scores of around 1 to 18 are considered
<EMI ID = 4.1>
It can be seen that once the proportions of nonionic surfactant and anionic surfactant are approximately equal by weight, this low level of irritant effect is immediately achieved. It can also be seen that when the proportion of the nonionic surfactant is further increased relative to that of the anionic surfactant, an irritation score of substantially less than 10 is achieved almost asymptotically. about 2: 1. Although, beyond
this last report, the irritant effect for the eyes does not vary much,
it may be necessary or advantageous to use the nonionic surfactant in an even greater amount compared to the surfactant
non-anionic for the purpose of adjusting the viscosity as will be seen in more detail below.
The introduction of a foam stabilizer leads to
an increase in the irritating effect on the eyes beyond what one would normally expect. But this increase in the irritant effect can be compensated by a moderate increase in the minimum ratio between the nonionic surfactant and the anionic surfactant. In general, the proportion of stabilizer in foams depends on
of the proportion of anionic surfactant in the mixture: it represents approximately 20 to 25% of the proportion of anionic surfactant. To the
<EMI ID = 5.1> lization of the foams is not the best and at proportions greater than 25%, rinsing problems are encountered. Thus, when a foam stabilizer is introduced into a composition containing the nonionic surfactant and the anionic surfactant at the above recommended ratio of two parts by weight of the first to one part by weight of the second, one obtains an overall composition which irritates the eyes only slightly and which is classified in the Draize test as "minimal irritation".
As stated above, an important characteristic of the invention also resides in that the viscosity of aqueous solutions of the detergent bases described can be adjusted by correctly choosing the nonionic surfactant component. This characteristic emerges from FIG. 2 of the accompanying drawings, in which the viscosity is represented as a function of the content of solids% in a typical composition of aqueous shampoo. The active materials contained in the base corresponding to Figure 2 of the accompanying drawings are those of composition No. [deg.] 8 of Example 1 (Table I below) and contains,
by weight and solids 23.9% of sodium laurylethersulphate,
<EMI ID = 6.1>
Trade. The preparation of the two nonionic surfactants used to plot the graph of Figure 2 is described in Example 1.
By examining the graph in figure 2, we will see
that the viscosity of the aqueous system depends on the nature of the ethoxylated nonionic surfactant and the content of total solids
of the mixture. It will be seen that the highest viscosity can be achieved by using an adduct of 40 moles on a mixture of mono- and diglycerides derived from tallow; an adduct of 60 or 100 moles would lead to an even higher viscosity. On the other hand, if we use an adduct instead
of 30 moles on a comparable mixture of partial fatty acid esters
coconut, we can achieve the same viscosity with a higher content
in solid substances. It can further be seen that within the normal range of the solids concentrations of the detergent system, the viscosity characteristics can be perfectly controlled by judiciously mixing these two adducts representative of partial esters of glycerol.
The examples which follow illustrate the invention without, however, limiting its scope; in these examples the indications of parts and percentages are understood to be by weight unless otherwise specified.
EXAMPLE
Condensate of 30 moles of ethylene oxide on glycerol ester of coconut fatty acids (hereinafter abbreviated as coco-glycerol - PEG 30)
2335 parts are placed in a suitable reaction vessel.
(3.57 moles) refined coconut oil, 345 parts (3.75 moles) glycerol
<EMI ID = 7.1>
stirring at 110 [deg.] C and kept for 1 hour at this temperature under vacuum
of 20 mm Hg. It is then brought to 165 [deg.] C under a nitrogen purge and is maintained for 3 h at this level.
254.5 parts (0.6 mole) of the mixture of monoand diglycerides thus obtained are introduced into a pressure-resistant vessel.
The reactor was purged with nitrogen twice and heated to 150 ° C. 800 parts (18.2 mol) of ethylene oxide are introduced over 8 hours while maintaining
<EMI ID = 8.1>
neutralized to pH 8 with 25% sulfuric acid and the reaction mixture filtered.
Condensate of 40 moles of ethylene oxide on tallow glycerol ester
(hereinafter abbreviated tallow-glycerol-PEG 50)
By operating as described above, a mixture is formed
tallow mono- and diglycerides by reacting one mole of tallow with 1.05 mole of glycerol in the presence of potassium hydroxide. The product is dried and the mixture of partial esters is reacted with 40 moles of ethylene oxide as described above; it is cooled, neutralized and filtered.
The scores obtained in the irritation test according to Draize are reported in Table I below. The foam stabilizer used in shampoos is coconut diethanolamide (a commercial product from
<EMI ID = 9.1>
percentage contents of the active components, the balance of the compositions consisting of water.
TABLE I
<EMI ID = 10.1>
Active components%
<EMI ID = 11.1>
EXAMPLE 2
Condensate of 35 moles of ethylene oxide plus propylene oxide (ethylene oxide / propylene oxide ratio = 3: 1) on glycerol ester of acids
<EMI ID = 12.1>
In a suitable reaction vessel, is introduced
2335 parts (3.57 moles) of refined coconut oil, 345 parts (3.75 moles) of glycerol and 5.4 parts of 50% sodium hydroxide solution. The reaction mixture is heated with stirring to 110 [deg.] C and maintained for 1 h under a vacuum of 20 mm Hg. The mixture is then heated to 165 [deg.] C under a nitrogen purge and maintained at this. level for 3 h.
140 parts (0.33 mol) of the mixture of monoand diglycerides obtained above are introduced into a pressure-resistant vessel. The reactor was purged with nitrogen twice and heated to 150 ° C. A mixture formed beforehand from 385 parts (8.75 moles) of ethylene oxide and 169 parts (2.91 moles) of oxide is introduced over 8 h while maintaining the temperature between 150 and 160 [deg.] C. of propylene. The reaction mixture is cooled to about 110 [deg.] C, neutralized to pH 8 with sulfuric acid.
<EMI ID = 13.1>
Condensate of 82 moles of ethylene oxide plus propylene oxide (3 moles of ethylene oxide per 1 mole of propylene oxide) on tallow glycerol ester (hereinafter abbreviated tallow-glycerol-82 ( 3EO / PO)
By operating as described above, 1 mole of tallow is reacted with 1.05 mole of glycerol in the presence of potassium hydroxide; a mixture of tallow mono- and diglycerides is obtained. Dry and react 1 mole of the mixture of partial esters with a mixture formed beforehand of 61.5 moles of ethylene oxide and 20.5 moles of propylene oxide as described above, the product is cooled. , it is neutralized and filtered.
EXAMPLE 3
A condensate of 82 moles of ethylene oxide plus propylene oxide (3 moles of ethylene oxide per 1 mole of propylene oxide) on glycerol ester is prepared by the general procedure of Example 2. coconut (nonionic agent A) and a condensate of 35 moles of ethylene oxide plus propylene oxide (2 moles of ethylene oxide per 1 mole of propylene oxide) on tallow glycerol ester (non ionic B). With these adducts, the nonionic surfactant component of aqueous shampoos is formed which is subjected to the eye irritation test according to Draize. The stabilizer of the foams appearing in formulation n [deg.] 2 is a coconut diethanolamide
<EMI ID = 14.1>
the other details relating to the composition of these shampoos and the results obtained in the Draize test in Table II below.
TABLE II
Aqueous shampoos
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
Alkoxylation can also be carried out using mixtures of ethylene oxide and propylene oxide. In Figure 3 of the accompanying drawings is shown the graphical representation of the relationship between viscosity and percent solids content for mixed alkoxylates of ethylene oxide and propylene oxide and for mixtures of these alkoxylates. The active ingredients contained in the shampoo which was used to draw up the graphs in FIG. 3 correspond to those of formulation n [deg.] 2 of Example 3 (Table II), that is to say they contain, as solids, 39.6% lauryl- <EMI ID = 17.1>
6.1 � of a commercial diethanolamide. The preparation of the nonionic surfactants is described in Example 2 above.
Examination of FIG. 3 shows that the viscosity of the aqueous composition depends first of all on the nature of the nonionic surfactant and on the percentage total solids content. The highest viscosity can be achieved by using the adduct of 82 moles of alkylene oxides mixed on a balanced reaction mixture of mono- and diglycerides derived from tallow, in which the polyoxyalkylene chain consists of oxyethylene and oxypropylene units. in proportions of 3: 1, distributed at random. If on the other hand, a similar adduct of
35 moles of alkylene oxides mixed with a mixture of partial esters of coconut fatty acids, the same viscosity is obtained with higher solids contents. We can also see that we
The properties of viscosities within the normal range of solid concentrations of a detergent product can be controlled by judiciously mixing these two adducts representative of partial esters of glycerol.
The results reported in Example 3, last column of Table II demonstrate the weak irritant effect on the eyes
typical shampoos based on alkoxylates mixed with ethylene oxide
and propylene oxide.
CLAIMS
1. Detergent composition with a low irritant effect, characterized in that its active material consists essentially of
(a) an alkylene oxide adduct on a partial ester of glycerol of <EMI ID = 18.1>
weight, the balance consisting mainly of diglycerides, this adduct
having been prepared by reacting one mole of the partial ester of glycerol
with 15 to 100 moles of ethylene oxide, propylene oxide or a mixture of ethylene oxide and propylene oxide in a molar ratio of 2: 1 to 4.5: 1, and (b) an anionic surfactant selected from the group consisting of salts of higher alkyl sulfates, salts of higher alkyl ether sulfates and higher alkylene benzene sulfonate salts, with relative proportions by weight (a) / (b) of about 1: 1 to 4: 1.