CZ8899A3

CZ8899A3 - Amfoterní kostkové mýdlo

Info

Publication number: CZ8899A3
Application number: CZ9988A
Authority: CZ
Inventors: William Robert Narath; Gregory Alan Ornoski; James Joseph Corr
Original assignee: Unilever N. V.
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-07-14
Also published as: CA2260243C; DE69701530T2; US6121216A; BR9710239A; EP0915961A2; CZ290592B6; PL331071A1; CA2260243A1; AU724145B2; CN1230214A; JP2000514486A; KR100491059B1; WO1998002517A2; WO1998002517A3; CN1191350C; AU3540197A; DE69701530D1; EP0915961B1; AR007852A1; PL188737B1

Description

(57) Anotace:

Řešení se týká prostředků syntetického kostkového mýdla, obsahujících amfoterní povrchově aktivní látky /např. betain/, u kterých, za použití prahových množství mýdla mastné kyseliny a prahových poměrů /minimálních množství/ nasyceného mýdla vůči nenasycenému mýdlu, se získá při vysokých množstvích amfoterní látky tzvýšená zpracovatelnost /meřená jako rychlost protlačování/.

CZ 88-99 A3

Amfoterní kostkové mýdlo

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká prostředků syntetického kostkového mýdla, obsahujících amfoterní povrchově aktivní látky (pro zvýšení jemnosti), které mohou být překvapivě snadno zpracovávány, dokonce i při poměrně vysokých úrovních amfoterní látky (tj. nad 1%). Zpracovatelnost se měří jako zvýšená výrobní kapacita, měřená jako uhnětené kostky v librách (0,45 kg) za minutu. Přesněji se vynález týká kostkových prostředků, obsahujících aniontovou látku (např. acylisethionát), amfoterní látku a mýdlo mastné kyseliny (představované jako směs mýdel mastných kyselin o různých délkách řetězce nebo jako mýdlo o jediné délce řetězce), kde kostky obsahující amfoterní látky (normálně je extrémně obtížné je průtlačně lisovat pokud jsou takové látky použity v množství nad 1 % hmotnosti) jsou snadno zpracovatelné za použití minimálních množství mýdla mastné kyseliny a minimálních poměrů nasyceného mýdla vůči nenasycenému.

Dosavadní stav techniky

Mýdlo bylo tradičně používáno jako čistící prostředek pro kůži. Pokud je mýdlo levné, snadno se vyrábí a dobře pění, je rovněž velmi nešetrné k pokožce.

Ke zmírnění drsnosti (nešetrnosti) mýdla byly používány syntetické mýdlové kostky, u nichž je velká část mýdla nahražena jemnějšími povrchově aktivními látkami, např. acylisethionáty. Patenty, týkající se použití acylisethionátu a mýdla jsou tedy známé (viz Geitzův US patent č. 2 894 912).

• ·

Rovněž známá je výroba mýdlových kostek, které jsou ještě jemnější, nahrazením mýdla, isethionátu nebo mastné kyseliny (používané prvotně jako strukturační činidlo) velmi jemnými povrchově aktivními látkami, jako jsou amfoterní povrchově aktivní látky. Běžně je však extrémně obtížné úspěšně a úsporně zpracovávat kostky, obsahující jak jemné aniontové látky, tak i amfoterní látky (např. betain).

US patent č. 5 372 751 Rys-Cicciariho a spoluautorů poskytuje kostkové prostředky zahrnující aniontovou látku (např. acylisethionát) a betain. Reference poznamenává na několika místech, že mýdlo s výhodou není přítomno (sloupec 6, řádky 60-61, sloupec 9, řádek 47) a to je potvrzeno také příklady, v nichž není mýdlo nikdy použito ve větším množství než jsou 2 %. I když reference naznačuje, že je to z důvodu jemnosti, přihlašovatelé také nikdy předtím nebyli schopni zpracovat při těchto nízkých hladinách mýdla množství betainu, převyšující 1 %.

Přihlašovatelé neočekávaně nalezli, že pokud jsou v kostkách zahrnujících systém aniontové povrchově aktivní látky přítomny minimální hladiny mýdla mastné kyseliny (např. 3% a více), mohou být snadno zpracována mnohem větší množství amfoterních látek (2% a více), než bylo možné dříve.

Přihlašovatelé rovněž zjistili, že pokud je celkové množství nasyceného mýdla vzhledem k nenasycenému mýdlu větší než 1:1, výhody zpracování (např. rychlost hnětení) jsou ještě dále zvýšeny. Současně schopnost úspěšně zpracovat více betainu umožňuje zavedení mnohem větší výhody jemnosti.

·· ···· • · · · • · · « • · · ’ • · · · · <

9 9 ··

Podstata vynálezu

V jednom ztělesnění vynálezu se vynález týká kostkových prostředků, zahrnujících:

(a) 10 % až 70 % aniontové povrchově aktivní látky (např. acylisethionátu s dlouhým alifatickým řetězcem) ;

(b) 2% až 15 %, lépe 2 % až 10 % a ještě lépe 3 % až 8 % amfoterni povrchově aktivní látky;

(c) 3 % až 25 % a lépe 5 % až 15 % mýdla mastné kyseliny, zahrnujícího směs C₆ až C₂₄ mastných kyselin, nebo mýdlo jediné C₆ až C₂₄ mastné kyseliny;

kde je poměr mýdla nasycené mastné kyseliny vůči mýdlu nenasycené mastné kyseliny větší než 1:1, s výhodou větší než 2:1, lépe větší než 5:1 a ještě lépe větší než 10:1. Ve skutečnosti může směs mastných kyselin obsahovat 100 % nasycené mastné kyseliny (tj. neobsahovat vůbec žádné nenasycené mastné kyseliny).

Tedy zajištěním minimálních množství mýdla (3 % a více) a minimálních množství nasycených mastných kyselin se dosáhne silých zpracovatelských výhod (např. zvýšené rychlosti prohnětení). Bez minimálních množství mýdla mohou být účinně zpracována a prohnětena jen velmi malá množství amfoterni látky (tj . kolem 1 % či méně). Minimální úrovně nasycení zvyšují ještě dále tempo prohnětení a míru zeinu.

Předkládaný vynález se týká prostředků kostkového mýdla na syntetickém základě (např. na základě aniontových látek), zahrnujících amfoterni povrchově aktivní látky (a/nebo obojetné, zwitteriontové povrchově aktivní látky), u nichž se na základě minimálního množství mýdla (tj. 3% a více) nečekaně stalo možné účinně zpracovat mnohem větší množství uvedené amfoterní a/nebo obojetné povrchově aktivní látky, než bylo možné dřivě.

Takže ačkoli výhoda použití amfoterní a/nebo obojetné povrchově aktivní látky byla zjištěna již dříve (např. pro zvýšení jemnosti), tyto povrchově aktivní látky činí výrobky měkkými a lepkavými. Bylo tedy obtížné zpracovávat (tj. lisovat a protlačovat) syntetické kostky, obsahující takové povrchově aktivní látky. Přihlašovatelé neočekávaně zjistili, že jedním důvodem, proč mohlo být zpracování tak obtížné, je to, že takové amfoterní a/nebo obojetné povrchově aktivní látky byly dříve používány v syntetických kostkách v zásadě neobsahujících mýdlo (tj. majících 2 % mýdla nebo méně). Přihlašovatelé však neočekávaně zjistili, že jsou-li amfoterní a/nebo obojetné povrchově aktivní látky použity v syntetických strukturovaných kostkách, kde množství mýdla činí kolem 3 % a více (tj. 3 % až 25 % mýdla), amfoterní a/nebo obojetné povrchově aktivní látky se stanou mnohem snadněji zpracovatelnými. Nyní se tedy stalo možným použití mnohem většího množství amfoterních a/nebo obojetných povrchově aktivních látek než bylo možné dříve, zatímco dochází ke zpracování účinným/úsporným tempem (např. větším než 5 liber/minutu na základě pokusného provozního protlačovacího lisu).

V druhém ztělesnění přihlašovatelé zjistili, že zvýšení úrovně nasycených mastných kyselin vůči nenasyceným ještě dále zvyšuje zpracovávání. Zvláště pokud množství nasycených látek vůči nenasyceným převyšuje poměr 1:1, dosáhne se zvýšeného zpracovávání.

·· ·♦ » · · 4 » · · « • · · · · «

Specifické složky vynálezu jsou detailněji diskutovány níže.

Aniontové látky

Kostkové prostředky podle vynálezu zahrnují 10 % až 70 % aniontové povrchově aktivní látky nebo směsi aniontových povrchově aktivních látek.

Kostkové prostředky s výhodou zahrnují vzhledem ke hmotnosti 10 % až 70 % acylisethionátu s dlouhým alifatickým řetězcem.

Acylisethionát, pokud je použitý, má vzorec:

RCO₂CH₂CH₂SO₃M kde R je alkylová nebo alkenylová skupina o 6 až 21 atomech uhlíku a M je solubilizační kation jako je sodík, draslík, amonium či substituované amonium.

Tyto estery se obecně připravují reakcí isethionátu alkalického kovu a směsných alifatických mastných kyselin, majících například 6 až 18 atomů uhlíku a jodové číslo menší než 20.

Aniontovou povrchově aktivní látkou může být také ethersulfát o vzorci:

R₁O(CH₂CH₂O)_ySO₃M kde R_x je alkyl nebo alkenyl o 8 až 18 atomech uhlíku, zejména pak 11 až 15 atomech uhlíku, y má průměrnou hodnotu alespoň 1,0 a M je solubilizační kation jako je sodík, draslík, amonium či substituované amonium. S výhodou má pak y průměrnou hodnotu 2 nebo více.

• · • · « · • ·

Použity mohou být i jiné aniontové detergenty. Možnosti alkylglycerylu, sulfoacetáty, mohou zahrnují ethersulfáty tauráty, sarkosináty, acyllaktyláty. Sulfosukcináty sulfosukcináty o vzorci:

sulfosukcináty, alkylfosfáty a být monoalkylR^ZO₂CCH₂CH (SO₃M) CO₂M;

a amido-MEA-sulfosukcináty o vzorci

RTONHCH₂CH₂O₂CCH₂CH (SO₃M) CO₂M;

kde se R² rovná C₈-C₂₀ alkylu a lépe pak C₁₂-C₁₅ alkylu a M je solubilizační katíon.

Sarkosináty jsou obecně označovány vzorcem:

R³CON(CH₃) ch₂co₂m, kde se R³ rovná C₈-C₂₀ alkylu a lépe pak C₁₂-C₁₅ alkylu a M je solubilizační kation.

Tauráty jsou obecně určeny vzorcem R⁵CONR⁶CH₂CH₂SO₃M;

kde se R⁵ rovná C8-C20 alkylu a lépe pak C12-C15 alkylu, R^fc se rovná Cr-C₄ alkylu a M je solubilizační kation.

Povrchově aktivní látka, zvyšující jemnost

Druhou složkou kostkových prostředků podle vynálezu je povrchově aktivní látka, zvyšující jemnost, kterou může být obojetná povrchově aktivní látka, amfoterni povrchově aktivní látka nebo jejich směs.

Obojetné (zwitteriotové) povrchově aktivní látky jsou jako příklady doloženy těmi, které lze široce popsat jako deriváty alifatických kvarterních amoniových, fosfoniových a sulfoniových sloučenin, u nichž mohou mít alifatické radikály rovný nebo větvený řetězec a u nichž jeden z alifatických substituentů obsahuje přibližně 8 až 18 atomů uhlíku a jeden obsahuje aniontovou skupinu, například karboxyskupinu, sulfonát, sulfát, fosfát nebo fosfonát. Obecný vzorec těchto sloučenin je:

(R³)_x r2 _ Y^{( + )}-_CH2 -R⁴ Z'^_> kde R² obsahuje alkylový, alkenylový nebo hydroxyalkylový radikál o přibližně 8 až 18 atomech uhlíku, 0 až asi 10 ethylenoxidových částic a 0 až přibližně 1 glycerylovou částici; Y je zvoleno ze skupiny, sestávající z atomů dusíku, fosforu a síry; R³ je alkylová nebo monohydroxyalkýlová skupina, obsahující přibližně 1 až 3 atomy uhlíku; X je 1 v případě, že Y je atom síry a 2, pokud Y je atom dusíku nebo fosforu; R⁴ je alkylen nebo hydroxyalkylen o přibližně 1 až 4 atomech uhlíku a Z je radikál, zvolený ze skupiny, skládající se z karboxylátové, sulfonátové, sulfátové, fosfonátové a fosfátové skupiny.

Příklady takových povrchově aktivních látek zahrnují:

4- [N,N-di(2-hydroxyethyl)-N-oktadecylamonio]-butan-1karboxylát;

5- [S-3-hydroxypropyl-S-hexadecylsulfonio]-3-hydroxypentan-1-sulfát;

«4 4 · · · • · · · ♦ · • · 4 « •··· · 4 *· • · · · · · 4 4 • 4 «·

3-[P,P-diethyl-P-3,6,9-trioxatetradexocylfosfonio]-2-hydroxypropan-1-fos fát;

3-[N,N-dipropyl-N-3-dodekoxy-2-hydroxypropylamonio]-propan-l-fosfonát;

3-(n,N-dimethyl-N-hexadecylamonio)propan-l-sulfonát;

3- (n,N-dimethyl-N-hexadecylamonio)-2-hydroxypropan-l-sulfonát;

4- [Ν,Ν-di(2-hydroxyethyl)-N-(2-hydroxydodecyl)amonio]-butan-1-karboxylát;

3-[S-ethyl-S-(3-dodekoxy-2-hydroxypropyl)sulfonio]-propan-1-fosfát;

3-[P,P-dimethyl-P-dodecylfosfonio]-propan-l-fosfonát; a

5- [N,N-di(3-hydroxypropyl)-N-hexadecylamonio]-2-hydroxypentan-l-sulfát.

Amfoterní detergenty, které mohou být použity v tomto vynálezu, zahrnují nejméně jednu kyselou skupinu. Může to být skupina kyseliny karboxylové nebo sulfonové. Zahrnují kvartem! dusík a jde tedy o kvartem! aminokyseliny. Měly by obecně zahrnovat alkylovou nebo alkenylovou skupinu o 7 až 18 atomech uhlíku. Budou obvykle odpovídat celkovému strukturnímu vzorci:

R²

R¹ - [-C-NH (CH₂) _n- ] _m-N⁺-X-Y • · · « · · • · * · · • * • · 9 · 9 · ► 9 9 « • 9 4 • 9 · 9 9 1 • I

9 9 9 kde R¹ je alkyl nebo alkenyl o 7 až 18 atomech uhlíku;

R² a R³ jsou každý nezávisle alkyl, hydroxyalkyl nebo karboxyalkyl o 1 až 3 atomech uhlíku;

n je 2 až 4; m je 0 či 1;

X je alkylen o 1 až 3 atomech uhlíku, volitelně substituovaný hydroxylem, a

Y je -CO₂~ nebo -S0₃'.

Vhodné amfoterní detergenty odpovídající výše uvedenému obecnému vzorci zahrnují jednoduché betainy o vzorci:

R²

I

R¹ — N⁺ — CH₂CO₂~

I

R³ a amidobetainy o vzorci:

R²

R¹ - CONH(CH2)m -N⁺-CH2CO₂'

R³ kde m je 2 nebo 3.

V obou vzorcích odpovídají R¹, R² a R³ dříve definovaným skupinám. R¹ může být zejména směsí C₁₂ a C₁₄ alkylových skupin, odvozených od kokosu tak, že alespoň polovina a lépe alespoň tři čtvrtiny skupin R¹ mají 10 až 14 atomů uhlíku. R²a R³ jsou s výhodou methylové skupiny.

Další možností je, že amfoterním detergentem je * φ sulfobetain ο vzorci:

R²

R¹ — N⁺— (CH₂)₃SO₃~

R³ nebo

R²

R¹ - CONH (CH2) m -N⁺- (CH2) ₃SO₃'

R³ kde m je 2 nebo 3, anebo varianty těchto vzorců, u nichž je skupina - (CH₂) ₃SO₃‘ nahrazena skupinou

OH

-CH₂CHCH₂SO/

V těchto vzorcích R¹, R² a R³ odpovídají předchozí definici.

Rovněž amfoacetáty a diamfoacetáty jsou považovány za látky, zahrnuté do možných obojetných a/nebo amfoterních sloučenin, které lze použít.

Amfoterní a/nebo obojetné látky obecně tvoří asi 2 % až 20 % hmotnosti, lépe 2 % až 10 % a ještě lépe 3 % až 8 % hmotnosti prostředku.

Poměr aniontových látek vůči obojetným/amfoterním látkám ae může široce lišit a může být od 2:1 do 50:1, lépe pak od 5:1 do 20:1.

• ♦ · · · ·

Mýdlo

Třetí požadovanou složkou předkládaného vynálezu je mýdelná složka (např. složka alkalické kovové sole mastné kyseliny).

Mýdla jsou obecně uváděna jako směs delších a kratších, nasycených a nenasycených mastných kyselin.

Mýdla s dlouhým řetězcem obecně ve směsi převládají a mohou představovat například 30 až 100 % (např. tam, kde všechny řetězce jsou dlouhé, C₁₆ a C₁₈) směsi, zatímco krátké řetězce mohou představovat 0 až 40 %; ovšem je třeba si povšimnout, že kratší řetězce mohou převládat, pokud jsou použity dvojmocné nebo trojmocné kationty (např. hořčík, vápník).

Směs s výhodou obsahuje většinou C_g až C₁₈ a lépe C₁₂ až C₁₈ , ještě lépe pak C₁₆ až C₁₈ . Obecně je známé, že mýdla s delším řetězcem jsou jemnější.

Zde použitelná mýdla jsou dobře známé alkalické kovové sole přírodních nebo syntetických alifatických (alkanoových nebo alkenoových) kyselin, mající přibližně 6 až 24 atomů uhlíku, s výhodou 8 až 18 atomů uhlíku a ještě lépe 12 až 18 atomů uhlíku. Mohou být popsány jako karboxyláty alkalického kovu, mající přibližně 6 až 24 atomů uhlíku.

Mýdla, mající distribuci mastných kyselin kokosového oleje, mohou zajišťovat dolní konec širokého rozmezí molekulových hmotností. Mýdla, mající distribuci mastných kyselin podzemnicového nebo řepkového oleje, nebo jejich ·· ·· «* ·*♦· ·· «· • · · · «· · 4*·· ··· · · · ·4»«· • «·· · · · · · ··· ··· • · · ♦ · · · · »· · « · «· «· ·· «· hydrogenovaných derivátů, mohou představovat horní konec širokého rozmezí molekulových hmotností.

Přednost se dává použití mýdel, majících distribuci mastných kyselin kokosového oleje nebo loje, nebo směsi obou látek, neboť jde o snadněji dostupné tuky a oleje. Podíl mastných kyselin majících nejméně 12 atomů uhlíku činí v mýdle kokosového oleje asi 85 %. Tento podíl bude větší pokud jsou použity směsi kokosového oleje a tuků jako je lůj, palmový olej nebo oleje z jiných než tropických ořechů, kde základními délkami řetězce jsou C₁₆ a delší řetězce. Upřednostňované mýdlo pro použití v prostředcích podle tohoto vynálezu má nejméně asi 85 % mastných kyselin o přibližně 12 až 18 atomech uhlíku.

Kokosový olej, použitý pro mýdlo, může být nahražen celý nebo částečně jinými oleji s vysokým obsahem kyseliny laurové, tj . oleji nebo tuky, u nichž se nejméně 50 % celkových mastných kyselin skládá z kyseliny laurové nebo myristové a jejich směsí. Tyto oleje jsou obecně představovány oleji z tropických ořechů z třídy oleje z kokosových ořechů. Zahrnují například: palmojádrový olej, babassový olej, ouricuri olej, tucumový olej, olej z ořechu cohune, murumuru olej, jaboty-jádrový olej, khakano-jádrový olej, olej z ořechu dika a ucunhubové máslo.

Upřednostňovaným mýdlem je směs přibližně 15 % až 20 % kokosového oleje a asi 80 % až 85 % loje. Takové směsi obsahují přibližně 95 % mastných kyselin, majících asi 12 až 18 atomů uhlíku. Mýdlo může být připraveno z kokosového oleje a v takovém případě je obsah mastných kyselin o délce řetězce C₁₂ až C₁₈ přibližně 85 %.

• 4 4

4 4 • 4

Mýdla mohou ve shodě s obchodně přijatelnými standardy obsahovat nenasycenost. Přílišná nenasycenost se normálně nevyskytuje. Ve skutečnosti, jak je uvedeno níže, se dává přednost nasycenosti.

Mýdla mohou být vyráběna klasickým postupem kotlového vaření nebo moderním nepřetržitým postupem výroby mýdla, kde se přírodní tuky a oleje jako lůj nebo kokosový olej jako jejich ekvivalenty saponifikují hydroxidem alkalického kovu za použití postupů dobře známých odborníkům v oboru. Alternativně mohou být mýdla vyráběna neutralizací mastných kyselin, jako je kyselina laurová (C₁₂) , myristová (C₁₄) , palmitová (C₁₆) nebo stearová (C₁₉) hydroxidem alkalického kovu nebo karbonátem alkalického kovu.

Druhou cestou, kterou mohou být mýdla zaváděna, je nezavádět je jako mýdla (směsi) popsaná zde, ale jednoduše jako alkalickou kovovou nebo alkanolovou amoniovou sůl alkanu nebo alkenu C₁₂-C₁₆, s výhodou C₁₆-C₂₀ monokarboxylové kyseliny. Příklad této možnosti zahrnuje stearát sodný.

Kritickým aspektem vynálezu je to, že mýdlo musí představovat alespoň přibližně 3 hmotn. % (např. 3 až 2 5 %, lépe pak 5 až 15 % vzhledem ke hmotnosti) kostkového prostředku. Dřívější stav techniky nedocenil, že minimální množství mýdla jsou nutná k účinnému a úspornému zpracování kostek, obsahujících obojetné a/nebo amfoterní látky, zejména pokud jsou amfoterní a/nebo obojetné látky (např. betain) používány ve stále větších a větších množstvích. Jak se tedy množství obojetné a/nebo amfoterní látky zvyšují na 2 a více %, jsou potřebná nejméně 3% množství mýdla.

ΦΦ ΦΦ • Φ Φ Φ

Φ Φ Φ Φ ΦΦΦ

Φ Φ « Φ Φ · φ Φ φ«

ΦΦ Φ· > Φ » »

I · Φ · φφφ ΦΦΦ Φ Φ

ΦΦ ΦΦ

Ve druhém ztělesnění předkládaného vynálezu přihlašovatelé zjistili, že zpracování se dále zvětšuje zvýšením poměru nasyceného a nenasyceného mýdla.

Aniž by bylo žádoucí vázat se teorií, předpokládá se, že zvýšená úrověň nasycení poskytuje kostce lepší strukturu vzhledem k mnohem účinnější krystalizaci.

Předkladatelé konkrétně zjistili, že pokud je úroveň nasyceného mýdla vůči nenasycenému mýdlu 1:1 či větší, s výhodou 2:1 a větší, ještě lépe 10:1 a větší, zpracování (tempo hnětení) je zvýšeno. Dále pak jemnost je buď zvýšena, nebo není dotčena.

Volitelné

Ačkoli je vyžadována aniontová povrchově aktivní látka, např. acylisethionát, stejně jako obojetná a/nebo amfoterní povrchově aktivní látka, mohou být použity také jiné povrchově aktivní látky.

Mezi ně patří neiontové a kationtové povrchově aktivní látky.

Neiontové povrchově aktivní látky zahrnují zejména reakční produkty sloučenin, majících hydrofobní skupinu a reaktivní vodíkový atom, například alifatické alkoholy, kyseliny, amidy nebo alkylfenoly, s alkylenovými oxidy, zvláště ethylenoxidem buď samotným, nebo spolu s propylenoxidem. Specifickými neiontovými detergentními sloučeninami jsou alkyl (C₆-C₂₂) fenol-ethylenoxidové kondenzáty, kondenzační produkty alifatických (C₈-C₁₈) primárních ··· ·· 99 ► 9 9 9 > Φ · Φ • · · 99 9

9 «· nebo sekundárních, rovných nebo větvených alkoholů s ethylenoxidem a produkty vytvořené kondenzací ethylenoxidu s reakčními produkty propylenoxidu a ethylendiaminu. Jiné tak zvané neiontové detergentní sloučeniny zahrnují terciární aminoxidy s dlouhým řetězcem, terciární fosfinové oxidy s dlouhým řetězcem a dialkylsulfoxidy.

Neiontovou látkou může být také cukerný amid, jako je polysacharidový amid. Konkrétně může být povrchově aktivní látkou jeden z laktobionamidů, popsaných v US patentu č. 5 389 279 (Au a spoluautoři), který je zde začleněn jako reference, a polyhydroxyamidy, jak je popsáno v US patentu č. 5 312 954 (Letton a spoluautoři), začleněném do předkládané přihlášky jako reference.

Příkladem kationtových detergentů jsou kvarterní amonné sloučeniny, jako jsou halogenidy alkyldimethylamonia.

Ostatní povrchově aktivní látky, které lze použít, jsou popsány v US patentu č. 3 723 325 (Parran Jr.) a v publikaci Surface Active Agents and Detergents (díl I a II) autorů Schwartze, Perryho a Berche; obě zmíněné práce jsou rovněž začleněny do předkládané přihlášky jako reference.

Volné mastné kyseliny o 8 až 22 atomech uhlíku mohou být rovněž vhodně začleněny do prostředků podle předkládaného vynálezu. Některé z těchto mastných kyselin jsou přítomné proto, aby působily jako supermastící činidla a další jako látky, zvyšující krémovítost a dobrý vjem na pokožce. Supermastící činidla zvyšují pěnivost a mohou být zvolena z mastných kyselin o počtu uhlíkových atomů mezi 8 a 18 a lépe mezi 10 a 16, v množství do 35 % hmotnosti prostředku. V ♦ · ·· > · ♦ « ϊ * ·· «· ···· uvedených prostředcích jsou s výhodou rovněž přítomné látky, zlepšující pocit na pokožce a krémovítost, z nichž nejdůležitější je kyselina stearová.

Látkami zlepšujícími jemnost pokožky, používanými s výhodou také v prostředku podle vynálezu, jsou sole isethionátu. Kationty účinných solí mohou být zvoleny ze skupiny, sestávající z iontů alkalických kovů, iontů kovů alkalických zemin, amonných iontů, alkylamonných a mono-, dinebo trialkanolamonných iontů. Zvláště upřednostňované kationty zahrnují sodné, draselné, lithné, vápenaté, hořečnaté amonné, triethylamonné, mono-, di- nebo triethanolamonné ionty.

Jako látka zvyšující jemnost se zvláště upřednostňuje jednoduchý nesubstituovaný sodný isethionát o obecném vzorci, v němž R představuje vodík.

Látka zvyšující jemnost pokožky bude přítomna v množství od asi 0,5 % do asi 50 %. S výhodou je pak látka zvyšující jemnost přítomna v množství přibližně od 1 % do 25 %, lépe přibližně od 2 % do 15 % a nejlépe od 3 % do 10 % hmotnosti celkového prostředku.

V těchto prostředcích mohou být potřebné i další výkonné chemikálie a doplňky. Množství takových chemických látek a doplňků se může pohybovat přibližně od 1 % do 40 % hmotnosti celkového prostředku. Začleněno může být například 2 až 10 % detergentní sole zesilující pěnění. Ilustrací přídavných látek tohoto typu jsou sole, zvolené ze skupiny, sestávající z vyšších alifatických alkoholsulfátů alkalického kovu a organického aminu, alkylarylsulfonátů a taurinátů vyšších

- 17 «9 «9 • 9 9 9

9 · « * 9 9 • 9 · 9 «9

9 9 9

999 999

9 ·· alifatických mastných kyselin.

Přítomné mohou být i doplňkové látky včetně germicidů, parfemů_z barviv a pigmentů jako je oxid titaničitý a voda.

Následující příklady jsou zamýšleny pouze jako ilustrativní a žádným způsobem nejsou určeny k omezení vynálezu.

Příklady provední vynálezu

Přísady

Následující je podrobný přehled nasycených tuků (tučně) a nenasycených tuků (netučně) v různých mýdlech, použitých v příkladech.

Tabulka 1:

2

Množství nasycených/nenasycených tuků v mýdlech '

mastná kyselina	kokos, mýdlo	mýdlo z ho věz. loje	stearát sodný
kapronová	0, 2	-	-
kaprylová	8,0	-	-
kaprinová	7,0	-	-
laurová	48,2	-	-
myristová	17,3	2,2	-
palmitová	8,8	35, 0	55, 0
stearová	2, 0	15, 7	45, 0
olejová	6, 0	44,4	-
linolová	2,5	2,2	-
linolenová	-	0,4	-
arachidonová	-	0,1	-

i nasycená mýdla jsou tištěna tučně «« * · • · · 9

9 9

9 9 9

99

9 9

999 9

999 ² 82/18 bezpříměsové (čisté) mýdlo je směs sodného lojového a sodného kokosového mýdla

Následující prostředky jsou jsou použity v zeinových testech i v testech hnětení.

Kontrola

přísada	% hmotnosti	rozmezí
kokosový isethionát sodný	.50 %	40-60 %
kyslina stearová (např. mastná kyselina C₈ až C₂₄)	.20 %	10-30 %
směs mýdla mastné kyseliny (např. 82/18)	.8 %	5-12 %
stearát sodný	.3,0 %	1-5 %
betain	-	-
kokosová mastná kyselina	.3,0 %	1-5 %
isethionát sodný	.5,0 %	3-7 %
dodecylbenzensulfonát sodný	.2,0 %	1-5 %
příchutě, barviva, konzervační látky	.1,7 %	0,5-5 %
voda	.5,0 %	1-10 %

Příklad	1:	kontrola s 3 % betainu,	10	% čistého mýdla 82/18
Příklad	2:	kontola s 3 % betainu,	10 %	stearátu sodného
Příklad	3:	kontrola s 5 % betainu,	8 %	čistého mýdla 82/18
Příklad	4:	kontola s 5 % betainu,	8 %	stearátu sodného
Příklad	5:	kontrola s 7 % betainu,	6 %	čistého mýdla 82/18
Příklad	6:	kontola s 7 % betainu,	6 %	stearátu sodného
Příklad	7:	kontrola s 10 % betainu	, 10	% čistého mýdla 82/18
Příklad	8:	kontola s 10 % betainu,	10	% stearátu sodného

Zeinové testy

Stanovení jemnosti «· ♦·♦· • 4 «4 *4 4

4 4

444 · 9

4

Test rozpouštění zeinu byl použit k předběžnému testování schopnosti studovaných prostředků vyvolat podráždění. V baňce o objemu 240 ml bylo připraveno 30 ml vodné disperze prostředků. Disperze byly ponechány ve vodní lázni o teplotě 45°C až do úplného rozpuštění. Během ekvilibrace při laboratorní teplotě bylo přidáno do každého roztoku 1,5 g zeinového prášku za rychlého míchání po dobu 1 hodiny. Roztoky pak byly přeneseny do centrifugačních kyvet a odstřeďovány 30 minut rychlostí asi 3000 otáčk za minutu. Nerozpuštěný zein byl isolován, promyt a ponechán vysušit ve vakuové sušičce o teplotě 60 °C do konstantní hmotnosti. Gravimetricky bylo stanoveno procentní množství rozpuštěného zeinu, které odpovídá schopnosti vyvolat podráždění.

Příklady 1 až 7

Ke znázornění účinku zvýšeného nasycení kostek (použitím většího množství stearátu sodného, který je 100% nasyceným mýdlem, vzhledem k mýdlu 82/18, které je směsí, se zvýší nasycení) přihlašovatelé testovali prostředek s různými hladinami betainu (3 %, 5 %, 7 % a 10 %) buď s mýdlem 82/18 nebo stearátem sodným a výsledky jsou shrnuty níže v Tabulce 2 .

44 • 4 4 4 » 9 4 9

444 444 ·

44

4« 44 4 4

4« • 4

Zeinové výsledky vzhledem k jemnosti prostředků

4

494

4 9

4 4

4 ·

4 4 4

44

prostředek	příklad	% zeinu
kontrola	srovnávací př.	46, 6
kontrola s 3 % betainu a 10 % 82/18 čistého mýdla	1	42,7
kontrola s 3 % betainu a 10 % stearátu sodného	2	39, 8
kontrola s 5 % betainu a 8 % 82/18 čistého mýdla	3	36,4
kontrola s 5 % betainu a 8 % stearátu sodného	4	34,1
kontrola s 7 % betainu a 6 % 82/18 čistého mýdla	5	34,7
kontrola s 7 % betainu a 6 % stearátu sodného	6	32,3
kontrola s 10 % betainu a 10 % 82/18 čistého mýdla	7	42,1
kontrola s 10 % betainu a 10 % stearátu sodného	8	37,5

Volná mastná kyselina byla konstantní u všech prostředků kromě příkladů 7 a 8.

Jak je zřejmé, vždy, když bylo čisté mýdlo nahrazeno stearátem sodným (tj. indikace vyššího nasycení), zeinový výsledek (indikace jemnosti; čím nižší zeinový výsledek tím jemnější kostkové mýdlo) pokleslo. Použití nasycených látek tedy jasně zvýšilo jemnost.

Zpracování *' »4*4 «4 • · 4 4 • 4 4 • 4 44 ·

»444 44

44

4 4 4 • 4 4 4 • » 444 444

4 4 ··

K prokázání toho, že použití výše nasycených látek rovněž zlepšilo zpracování, byly stejné příklady 1 až 7 vloženy do štěpinkového mixeru, rafineru a hnětače ke stanovení tempa průtlačného lisování. Výsledky jsou uvedeny níže v Tabulce 3.

Výkonnost zařízení

rafiner (v librách za minutu, tj. x 0,45 v kg/min)
prostředek	pokus	štěpiny na nudličky¹ (x 0,45=kg/min)	nudličky na nudličky² (x 0, 45=kg/min)	hnětač³ (x 0,45 = kg/min)
kontrola	kont.	6, 3	7,7/10,6	10, 6
kontrola s 3 % betainu a 10 % 82/18 čistého mýdla	1	6,9	7, 2/9,1	9,4
kontrola s 3 % betainu a 10 % stearátu sodného	2	7,9	7,5/10, 1	13, 0
kontrola s 5 % betainu a 8 % 82/18 čistého mýdla	3	7,4	8,9/7,9	9,2
kontrola s 5 % betainu a 8 % stearátu sodného	4	7,8	7,9/11,8	11,4
kontrola s 7 % betainu a 6 % 82/18 čistého mýdla	5	4,6	5,7/ —	7,3
kontrola s 7 % betainu a 6 % stearátu sodného	6	7,3	6, 4/9,3	8,0
kontrola s 10 % betainu a 10 % 82/18 čistého mýdla	7	4,7	2,3/3,1	1,5
kontrola s 10 % betainu +10 % stearátu sodného	8	5, 6	5,3/6, 9	8,7

44

4 4 4 « 4 4 ·

444 4·· ·

4< 44·· • 4 44 »44· 9 • 4 · ·

444<4

Rafinace (zjemňování štěpinek na nudličky: rafiner pracující při 9 otáčkách za minutu.

² Rafinace nudliček na nudličky: rafiner pracující při 9 a 14 otáčkách za minutu, údaje jsou poskytnuty (x 0,45= kg/min @ 9 ot. za minutu/x 0,45=kg/min @ 14 ot. za minutu) ³ Hnětení kulatiny: rafiner při 14 ot. za minutu, hnětač při 14 ot. za minutu.

Opět je zřejmé, že nahražení stearátem ve směsích čistého mýdla zvyšuje tempa protlačování.

Co by mělo být nadto zvláště zmíněno, je, že množství betainu (tj. 2 % a více) by mohla být účině zpracovávána (např. > 5 liber/min = 5 x 0,45 kg/min). Přihlašovatelé nebyli dříve schopni získat takové rychlosti protlačování při takových množstvích betainu. Těchto účinných rychlostí bylo možné dosáhnout pouze za objevu toho, že minimální množství mýdla jsou potřebná.

Zastupuj e:

•9 9*99

9

9* 99 • 9 9

999 9 9

9

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Kostkové mýdlo vyznačující se tím, že obsahuje:

(a) 10 hmotnostních % až 70 hmotnostních aniontové povrchově aktivní látky, aniontových povrchově aktivních látek nebo jejich směsí;

(b) 2 hmotnostní % až 20 hmotnostních % obojetné a/nebo amfoterní povrchově aktivní látky; a (c) 3 hmotnostních % až 25 hmotnostních % mýdla mastné kyseliny, kde poměr mýdla nasycené mastné kyseliny a mýdla nenasycené mastné kyseliny převyšuje hodnotu 1:1.

2. Kostkové mýdlo podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že aniontovou látkou je buď

a) isethionát o vzorci RCO₂CH₂CH₂SO₃M, kde R je C, až C₂₁alkylová nebo alkenylová skupina a M je solubilizační kation;

b) alkylglycerylethersulfát; nebo

c) acylisethionát.

3. Kostkové mýdlo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že amfoterní látka má buď vzorec

R‘

R¹ -[-C-NH(CH₂)_n-]_m-N*-X-Y kde R¹ je alkyl nebo alkenyl o 7 až 18 atomech uhlíku;

R² a R³ jsou každý nezávisle alkyl, hydroxyalkyl nebo

00 00 • · 0 · 0 0 • 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 * 0 0 0

0000 00 0· •0 0000

00 00

0 0 0

000 0*0 0 ·

0« 00 karboxyalkyl o 1 až 3 atomech uhlíku; n je 2 až 4; m je 0 či 1;

X je aikylen o 1 až 3 atomech uhlíku, volitelně substituovaný hydroxylem, a Y je -CO₂ nebo -S0₃, nebo je amidobetainem o vzorci

R²

R¹ - CONH(CH2)m -N⁺-CH2CO₂

R³ kde m j e 2 nebo 3.

4. Kostkové mýdlo podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že amfoterní a/nebo obojetná látka představuje 2 % až 10 % hmotnosti prostředku.

5. Kostkové mýdlo podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že amfoterní látka představuje 3 % až 7 % hmotnosti prostředku.

6. Kostkové mýdlo podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řetězce o délce C₁₆ a delší představují 30 až 100 % směsi a řetězce o délce C₆ až C₁₄ představují 0 až 40 %.

7. Kostkové mýdlo podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že směs

44 *4 * 4 4 <· • 4 4

4 4·4

4 ·

4444 «« ·*··

4 4 ·

4 4 *

4 4 4 4 • 4 4 4

44 44 • 4 44

4 4· · • 4 4 4

4 4 4 ·4·

4 4

44 44 aminokyselin obsahuje délky řetězce Cg až C_zg .

8. Kostkové mýdlo podle nároku 7, vyznačující