DE10163240A1

DE10163240A1 - Process for bleaching surface-active compounds

Info

Publication number: DE10163240A1
Application number: DE2001163240
Authority: DE
Inventors: Michael Koehler; Manfred Weuthen; Werner Leinemann
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-10
Also published as: WO2003054122A2; WO2003054122A3

Abstract

Disclosed is a method for bleaching aqueous alkyl polyglycoside preparations with the aid of peroxygen compounds, characterized in that the bleaching is carried out in the presence of 4-15 % peroxygen compounds in relation to the active substance content of the alkyl polyglycoside preparation without the addition of hardness producing ions, zinc ions and/or alkali silicates.

Description

Field of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bleiche wässriger von Alkylpolyglycosid-Zubereitungen mit einer definierten Menge an Persauerstoffverbindungen, ohne dass Erdalkaliionen, Zinkionen und/oder Alkalisilicaten zugesetzt werden müssen. The invention relates to a process for bleaching aqueous alkyl polyglycoside preparations with a defined amount of peroxygen compounds without alkaline earth metal ions, zinc ions and / or Alkali silicates must be added.

State of the art

Da Alkyloligoglycosid-Zubereitungen herstellungsbedingt infolge von Oxidations- und Kondensationsprozessen meist dunkel gefärbt sind, ist zur Aufhellung ein Bleichprozess beispielsweise mit Persauerstoffverbindungen erforderlich. Im Stand der Technik wurde ein Verfahren zur Bleiche von oberflächenaktiven Verbindungen beschrieben, bei dem neben Persauerstoffverbindungen ausgewählte Schaumbooster, wie beispielsweise Erdalkaliionen, zugesetzt werden (WO 93/13113). Als besonders nachteilig bei diesem Verfahren hat sich erwiesen, dass die erhaltenen Verbindungen, wie beispielsweise Alkyloligoglycoside, eine hohe Salzkonzentration aufweisen, die im alkalischen Bereich zu unerwünschten Fällungen führen und damit Trübungen hervorrufen. Because alkyl oligoglycoside preparations are caused by oxidation and Condensation processes are usually dark colored, for example a bleaching process is used to lighten them Peroxygen compounds required. In the prior art, a process for bleaching described surface-active compounds, in which selected in addition to peroxygen compounds Foam boosters, such as alkaline earth metal ions, can be added (WO 93/13113). As special A disadvantage of this process has been found that the compounds obtained, such as for example alkyl oligoglycosides, have a high salt concentration, which increases in the alkaline range lead to undesirable precipitations and thus cause cloudiness.

Dementsprechend hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, ein Verfahren zur Bleiche von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycosid-Ziberleitungen zur Verfügung zu stellen, bei dem auf den Zusatz von Erdalkaliionen, Zinkionen und/oder Alkalisilicaten verzichtete werden kann und somit klare Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycosid Zubereitungen erhälten werden, die ebenfalls im alkalischen Millieu nicht austrüben und somit keine unerwünschete Nebenreaktionen oder Fällungen hervorrufen. Accordingly, the object of the present invention was to provide a method for To provide bleaching of alkyl and / or alkenyl oligoglycoside ciber lines, in which the Addition of alkaline earth metal ions, zinc ions and / or alkali silicates can be dispensed with and thus clear Alkyl and / or alkenyl oligoglycoside preparations are obtained, which are also in an alkaline environment do not cloud and therefore do not cause any undesirable side reactions or precipitations.

Description of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bleiche wässriger Alkylpolyglycosid-Zubereitungen mit Hilfe von Persauerstoffverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bleiche in Gegenwart von 4 bis 15 und vorzugsweise 5,5 bis 12 und insbesondere 5,5 bis 7 Gew.-% Persauerstoffverbindungen - bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt der Alkylpolyglycosid-Zubereitung - ohne Zusatz von Erdalkaliionen, Zinkionen und/oder Alkalisilicaten durchführt. The present invention relates to a process for bleaching aqueous Alkyl polyglycoside preparations with the aid of peroxygen compounds, characterized in that the bleaching in Presence of 4 to 15 and preferably 5.5 to 12 and in particular 5.5 to 7% by weight Peroxygen compounds - based on the active substance content of the alkyl polyglycoside preparation - without Addition of alkaline earth metal ions, zinc ions and / or alkali silicates.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass man wässrige Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycosid-Zubereitungen ohne Zusatz von Erdalkaliionen, Zinkionen und/oder Alkalisilicaten mit Persauerstoffverbindungen, wie bespielsweise Wasserstoffperoxid, bei pH werten von 5 bis 9 bleichen kann. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass man klare Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycosid Zubereitungen erhält, die auch bei der Verarbeitung in oberflächenaktiven Zubereitungen, wie beispielsweise kosmetischen Zubereitungen, im alkalischen Bereich nicht austrüben und somit keine unerwünschete Nebenreaktionen oder Fällungen hervorrufen. Surprisingly, it was found that aqueous alkyl and / or Alkenyl oligoglycoside preparations without the addition of alkaline earth metal ions, zinc ions and / or alkali metal silicates Peroxygen compounds, such as hydrogen peroxide, can bleach at pH values of 5 to 9. Especially It is advantageous here that clear alkyl and / or alkenyl oligoglycoside preparations are obtained which also when processing in surface-active preparations, such as cosmetic Preparations, do not cloud in the alkaline range and therefore no undesirable side reactions or cause precipitation.

Alkyl and / or alkenyl oligoglycosides

Die erfindungsgemässen Alkyl- und Alkenyloligoglykoside weisen die Formel (I) auf,

R¹O-[G]_p (I)

in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 und vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 und vorzugsweise 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Übersichtsarbeit von Biermann et al. in Starch/Stärke 45, 281 (1993), B. Salka in Cosm. Toil. 108, 89 (1993) sowie J. Kahre et al. in SÖFW-Journal Heft 8, 598 (1995) verwiesen. The alkyl and alkenyl oligoglycosides according to the invention have the formula (I)

R ¹ O- [G] _p (I)

in which R ^{1 is} an alkyl and / or alkenyl radical having 4 to 22 and preferably 8 to 18 carbon atoms, G is a sugar radical having 5 or 6 and preferably 6 carbon atoms and p is a number from 1 to 10. They can be obtained according to the relevant procedures in preparative organic chemistry. Representative of the extensive literature here is the review by Biermann et al. in Starch /force 45, 281 (1993), B. Salka in Cosm. Toil. 108, 89 (1993) and J. Kahre et al. in SÖFW-Journal issue 8, 598 (1995).

Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside. Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (I) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muss und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 22 und vorzugsweise 8 bis 11 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelenschen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge C₈-C₁₀(DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C₈-C₁₈ -Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C₁₂-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer C_9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich ferner vorzugsweise ebenfalls von primären Alkoholen mit 12 bis 18 und insbesondere 12 bis 14 und 16 bis 18 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol, Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C_12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycoside in Form ihrer wässrigen Zubereitungen eingesetzt, die einen Aktivsubstanzgehalt von 10 bis 80, vorzugsweise 20 bis 75 und insbesondere 40 bis 70 Gew.-% besitzen. The alkyl and / or alkenyl oligoglycosides can be derived from aldoses or ketoses with 5 or 6 carbon atoms, preferably glucose. The preferred alkyl and / or alkenyl oligoglycosides are thus alkyl and / or alkenyl oligoglucosides. The index number p in the general formula (I) indicates the degree of oligomerization (DP), ie the distribution of mono- and oligoglycosides, and stands for a number between 1 and 10. While p must always be an integer in a given compound and especially here can assume the values p = 1 to 6, the value p for a specific alkyl oligoglycoside is an analytically determined arithmetic parameter, which usually represents a fractional number. Alkyl and / or alkenyl oligoglycosides with an average degree of oligomerization p of 1.1 to 3.0 are preferably used. From an application point of view, preference is given to those alkyl and / or alkenyl oligoglycosides whose degree of oligomerization is less than 1.7 and is in particular between 1.2 and 1.4. The alkyl or alkenyl radical R ¹ can be derived from primary alcohols having 4 to 22 and preferably 8 to 11 carbon atoms. Typical examples are butanol, capronic alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol and undecyl alcohol and their technical mixtures, as are obtained, for example, in the hydrogenation of technical fatty acid methyl esters or in the course of the hydrogenation of aldehydes from Roelen's oxosynthesis. Alkyl oligoglucosides of chain length C ₈ -C ₁₀ (DP = 1 to 3) are preferred, which are obtained as a preliminary step in the separation of technical C ₈ -C ₁₈ coconut fatty alcohol by distillation and with a proportion of less than 6% by weight of C ₁₂ - Alcohol can be contaminated and alkyl oligoglucosides based on technical C _9/11 oxo alcohols (DP = 1 to 3). The alkyl or alkenyl radical R ¹ can also preferably also be derived from primary alcohols having 12 to 18 and in particular 12 to 14 and 16 to 18 carbon atoms. Typical examples are lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol, brassidyl alcohol and their technical mixtures, which can be obtained as described above. Alkyl oligoglucosides based on hardened C _12/14 coconut alcohol with a DP of 1 to 3 are preferred. Alkyl and / or alkenyl oligoglycosides are preferably used in the form of their aqueous preparations which have an active substance content of 10 to 80, preferably 20 to 75 and in particular Have 40 to 70 wt .-%.

bleaching

Die Bleiche wird in Gegenwart von Persauerstoffverbindungen, vorzugsweise Perborate oder Percarbonate und insbesondere Wasserstoffperoxid, die in Form ihrer wäßrigen 5 bis 70, vorzugsweise 15 bis 35 gew.-%iger Lösung eingesetzt werden. Die Konzentration der Persauerstoffverbindungen beträgt vorzugsweise 5,5 bis 15, besonders vorzugzugt 7 bis 12 und insbesondere 9 bis 11 Gew.-% - bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt der zu bleichenden Zubereitung -. The bleaching is carried out in the presence of peroxygen compounds, preferably perborates or Percarbonates and especially hydrogen peroxide, which in the form of their aqueous 5 to 70, preferably 15 to 35 wt .-% Solution are used. The concentration of the peroxygen compounds is preferably 5.5 to 15, particularly preferably 7 to 12 and in particular 9 to 11% by weight, based on the active substance content of the preparation to be bleached -.

Bleichbooster, wie z. B. Erdalkaliionen, Zinkionen und/oder Alkalisilicate, die üblicherweise bei einem Bleichprozess mit Persauerstoffverbindungen zugesetzt werden, sind bei dem erfindungsgemässen Verfahren nicht erforderlich. Typische Beispiele für Bleichbooster sind Calciumionen, Strontiumionen, Bariumionen und insbesondere Magnesiumionen in Form ihrer Salze, beispielsweise Sulfaten, Carbonaten oder Phosphaten sowie Natrium- und/oder Kaliumsilicate ("Wasserglas"). Bleach boosters, such as B. alkaline earth metal ions, zinc ions and / or alkali silicates, which are usually used in one The bleaching process with peroxygen compounds are added to the process according to the invention Procedure not required. Typical examples of bleach boosters are calcium ions, strontium ions, Barium ions and especially magnesium ions in the form of their salts, for example sulfates, Carbonates or phosphates as well as sodium and / or potassium silicates ("water glass").

Zur Bleiche werden die erfindungsgemässen Zubereitungen mit den Persauerstoffverbindungen versetzt. Dies kann bei Umgebungstemperatur oder aber auch bei der Bleichtemperatur erfolgen, wobei letztere vorzugsweise 80 bis 120 und insbesondere 90 bis 100°C betragen kann. The preparations according to the invention with the peroxygen compounds are used for bleaching added. This can be done at ambient temperature or at bleaching temperature, whereby the latter can preferably be 80 to 120 and in particular 90 to 100 ° C.

Die Bleiche wird vorzugsweise über einen Zeitraum von 4 bis 12 und insbesondere 5 bis 10 h durchgeführt. Des weiteren hat es sich als optimal erwiesen, hierbei einen pH-Wert von 5 bis 9, vorzugsweise 5,5 bis 8 einzustellen. The bleaching is preferably carried out over a period of 4 to 12 and in particular 5 to 10 hours carried out. Furthermore, it has proven to be optimal, preferably a pH of 5 to 9 5.5 to 8 to set.

Industrial applicability

Die erfindungsgemässen Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycosid-Zubereitungen sind hellfarbig und klar und können in allen den Fachmann bekannten oberflächenaktiven Zubereitungen, wie vorzugsweise in Wasch- und Spülmittel, Haushaltsreiniger sowie kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen und insbesondere in kosmetischen Zubereitungen für die Haar- und Körperpflege sowie in Reinigungsmitteln, wie beispielsweise Glasreiniger, eingesetzt werden. Diese oberflächenaktiven Zubereitungen können als weitere Hilfs- und Zusatzstoffe Perlglanzwachse, Konsistenzgeber, Verdickungsmittel, Überfettungsmittel, Stabilisatoren, Siliconverbindungen, Fette, Wachse, Lecithine, Phospholipide, Antioxidantien, Deodorantien, Antitranspirantien, Antischuppenmittel, Quellmittel, Tyrosininhibitoren, Hydrotrope, Solubilisatoren, Konservierungsmittel, Parfümöle, Farbstoffe, weitere Tenside und dergleichen enthalten. Als kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen kommen beispielsweise Mund- und Zahnpflegemittel, Haarshampoos, Haarlotionen, Schaumbäder, Duschbäder, Cremes, Gele, Lotionen, alkoholische und wässrig/alkoholische Lösungen und Emulsionen in Betracht. The alkyl and / or alkenyl oligoglycoside preparations according to the invention are light-colored and clear and can be used in all surface-active preparations known to the person skilled in the art, such as preferably in Detergents and dishwashing detergents, household cleaners and cosmetic and / or pharmaceutical preparations and in particular in cosmetic preparations for hair and body care and in Cleaning agents, such as glass cleaners, are used. These surface-active preparations Pearlescent waxes, consistency agents, thickeners, Superfatting agents, stabilizers, silicone compounds, fats, waxes, lecithins, phospholipids, Antioxidants, deodorants, antiperspirants, antidandruff agents, swelling agents, tyrosine inhibitors, Hydrotropes, solubilizers, preservatives, perfume oils, dyes, other surfactants and the like included. Examples of cosmetic and / or pharmaceutical preparations are: Oral and dental care products, hair shampoos, hair lotions, foam baths, shower baths, creams, gels, Lotions, alcoholic and aqueous / alcoholic solutions and emulsions.

Examples example 1

Eine 70 gew.-%ige wässrige C_8-10-Alkylpolyglucosid-Zubereitung - bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt der Alkylpolyglycosid-Zubereitung - wurde mit 10 Gew.-% Wasserstoffperoxid in Form einer 35 gew.-%igen wäßrigen Lösung versetzt und bei einer Temparatur von 90°C durch Zugabe von Natronlauge ein pH-Wert von 5 bis 8 eingestellt und über einen Zeitraum von 10 h das Wasserstoffperoxid abgebaut. A 70% by weight aqueous C _8-10 alkyl polyglucoside preparation - based on the active substance content of the alkyl polyglycoside preparation - was mixed with 10% by weight hydrogen peroxide in the form of a 35% by weight aqueous solution and at a temperature a pH of 5 to 8 is set at 90 ° C. by adding sodium hydroxide solution and the hydrogen peroxide is broken down over a period of 10 hours.

Nach Reaktionsende wurde das Produkt in eine 11 mm Lange-Rundküvette gefüllt und die Gardner Farbzahl auf einem Lange-Farbmeßgerät (LICO 200) bestimmt. After the end of the reaction, the product was filled into an 11 mm long round cuvette and the Gardner Color number determined on a Lange colorimeter (LICO 200).

Comparative experiment V1

Eine 70 gew.-%ige wässrige C_8-10-Alkylpolyglucosid-Zubereitung - bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt der Alkylpolyglycosid-Zubereitung - wurde mit 5 Gew.-% Wasserstoffperoxid in Form einer 35 gew.-%igen wäßrigen Lösung sowie 600 bis 1200 ppm Mg²⁺-Ionen in Form von Magnesiumoxid versetzt und bei einer Temparatur von 90°C durch Zugabe von Natronlauge ein pH-Wert von 10 bis 12 eingestellt und über einen Zeiraum von 10 h das Wasserstoffperoxid abgebaut. A 70% by weight aqueous C _8-10 alkyl polyglucoside preparation - based on the active substance content of the alkyl polyglycoside preparation - was mixed with 5% by weight hydrogen peroxide in the form of a 35% by weight aqueous solution and 600 to 1200 ppm Mg ²⁺ ions in the form of magnesium oxide were added, and at a temperature of 90 ° C. by adding sodium hydroxide solution, a pH of 10 to 12 was set and the hydrogen peroxide was broken down over a period of 10 hours.

Nach Reaktionsende wurde die Gardner Farbzahl visuell bestimmt. Das Produkt wurde in eine 11 mm Lange-Rundküvette gefüllt und in einem Lovibond 3-Feld-Comperator vermessen. After the reaction, the Gardner color number was determined visually. The product was in an 11 mm Long round cuvette filled and measured in a Lovibond 3-field comparator.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1 Eigenschaften der gebleichten Alkylpolyglucosid-Zubereitungen

The results are summarized in Table 1. Table 1 Properties of the bleached alkyl polyglucoside preparations

Claims

1. A process for bleaching aqueous alkyl polyglycoside preparations with the aid of peroxygen compounds, characterized in that the bleaching in the presence of 4 to 15% by weight of peroxygen compounds - based on the active substance content of the alkylpolyglycoside preparation - without addition of alkaline earth metal ions, zinc ions and / or carries out alkali silicates.

2. The method according to claim 1, characterized in that the peroxygen compounds in Concentrations of 5.5 to 12 wt .-% - based on the active substance content of Alkyl polyglycoside preparation - used.

3. The method according to any one of claims 1 and / or 2, characterized in that one bleaches aqueous alkyl polyglycoside preparations which contain alkyl and alkenyl oligoglycosides of the formula (I),

R ¹ O- [G] _p (I)

in which R ^{1 is} an alkyl and / or alkenyl radical having 4 to 22 carbon atoms, G is a sugar radical having 5 or 6 carbon atoms and p is a number from 1 to 10.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that as Peroxygen compounds uses hydrogen peroxide.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the Bleaching at a pH of 5 to 9.

6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the Bleaching is carried out at a temperature of 80 to 120 ° C.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the Bleaching over a period of 4 to 12 hours.