DE10237030A1 - New alkylamino betaines, e.g. for high-foaming surfactant compositions, have fatty acid component derived from conjugated linoleic acid - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft neue amphotere Tenside auf Basis konjugierter Linolsäure sowie deren Verwendung zur Herstellung von Mitteln für die Reinigung harter Oberflächen und kosmetischen Zubereitungen.The invention relates to new amphoteric Conjugated linoleic acid-based surfactants and their use for the production of funds for cleaning hard surfaces and cosmetic preparations.
Stand der TechnikState of the art
Amphotere Tenside vom Typ der Alkylbetaine finden infolge ihrer guten Schaum- und Reinigungseigenschaften sowie ihrer hohen Verträglichkeit und des Synergiepotentials mit anderen oberflächenaktiven Substanzen vielfache Anwendung als Co-Tenside, beispielsweise in manuellen Geschirrspülmitteln und Haarshampoos. In der Regel werden für diesen Zweck Betaine vom Typ des Cocamidopropylbetains eingesetzt, welches man durch Umsetzung von Kokosfettsäure-N,N-dimethylaminopropylamid mit Natriumchloracetat erhält. Neben den gesättigten, auf Kokosfettsäure basierenden Betainen sind auch ungesättigte Homologe auf Basis von technischen Ölsäuregemischen bekannt, die zwar in Abhängigkeit der mitverwendeten anionischen und nichtionischen Tenside über ein verbessertes Spülvermögen verfügen, jedoch in der Beurteilung des Schaumvermögens, sowohl bezüglich des Basisschaums als auch der Schaumbeständigkeit deutlich schlechter abschneiden. Nun existiert zwar zwischen der Schaumentwicklung und der Reinigungsleistung eines Spülmittels oder Shampoos keine direkte Korrelation, in der subjektiven Betrachtung des Verbrauchers besteht aber nach wie vor die Annahme, dass ein Mittel, welches nicht ausreichend schäumt auch nicht reinigt. Dies ist einer der Gründe, weshalb sich ölsäurebasiserte Alkylbetaine bislang nicht im Markt haben bewähren können.Amphoteric surfactants of the alkyl betaines type find due to their good foam and cleaning properties as well their high tolerance and the synergy potential with other surface-active substances Use as co-surfactants, for example in manual dishwashing detergents and hair shampoos. Usually betaines are used for this purpose Type of Cocamidopropylbetains used, which one by implementation of coconut fatty acid-N, N-dimethylaminopropylamide with sodium chloroacetate. In addition to the saturated, on coconut fatty acid based betaines are also unsaturated homologues based on technical oleic acid mixtures known, although dependent of the anionic and nonionic surfactants used have improved flushing ability, however in the assessment of the foaming power, both with regard to the Base foam as well as the foam resistance much worse cut off. Now there exists between the foam development and the cleaning performance of a detergent or shampoos no direct correlation, when viewed subjectively of the consumer, however, there is still the assumption that a Agent that does not foam sufficiently and does not clean. This is one of the reasons, which is why oleic acid-based So far, alkyl betaines have not been able to prove themselves on the market.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, neue ungesättigte Alkylamidobetaine zur Verfügung zu stellen, die den entsprechenden ölsäurebasierten Produkten im Hinblick auf ihr Reinigungsvermögen wenigstens ebenbürtig sind, jedoch über ein im Vergleich verbessertes Schaumvermögen verfügen.The object of the present invention has thus consisted of new unsaturated alkyl amido betaines disposal to provide the appropriate oleic acid based products with a view on their cleaning ability at least equal are, however over have improved foaming power in comparison.
Beschreibung der Erfindungdescription the invention
Gegenstand der Erfindung sind Alkylaminobetaine, die sich dadurch auszeichnen, dass sich ihre Fettsäurekomponente von der konjugierten Linolsäure ableiten.The invention relates to alkylaminobetaines, which are characterized by the fact that their fatty acid component from the conjugated linoleic acid derived.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass ungesättigte Alkylamidobetaine, die sich anstelle der Ölsäure von der konjugierten Linolsäure ableiten, ein gleichwertiges, in manchen Formulierungen sogar besseres Reinigungsvermögen aufweisen und darüber hinaus im direkten Vergleich einen höheren Basisschaum sowie eine bessere Schaumbeständigkeit besitzen.Surprisingly was found to be unsaturated Alkylamidobetaines, which are derived from conjugated linoleic acid instead of oleic acid, have an equivalent, in some formulations even better cleaning ability and above in a direct comparison, a higher base foam as well as a better foam resistance have.
Konjugierte LinolsäureConjugated linoleic acid
Konjugierte Linolsäure und deren Glyceride stellen bekannte technische Produkte dar und werden als Nahrungsmittelergänzungsstoffe eingesetzt. Sie sind beispielsweise unter den Bezeichnungen Tonalin® CLA (Natural) oder Selin® CLA (Cognis) im Handel erhältlich. Zu ihrer Herstellung kann beispielsweise von linolsäurereichem Sonnenblumenfettsäuremethylester ausgegangen werden, welcher zunächst in Gegenwart von alkalischen Katalysatoren isomerisiert und dann chemisch oder enzymatisch hydrolysiert wird.Conjugated linoleic acid and its glycerides are well-known technical products and are used as food supplements. They are available, for example under the names Tonalin ® CLA (Natural) or Selin ® CLA (Cognis) in trade. For their preparation, it is possible to start with, for example, methyl linoleic sunflower fatty acid, which is first isomerized in the presence of alkaline catalysts and then hydrolyzed chemically or enzymatically.
Alkylaminobetainealkylaminobetaines
Alkylaminobetaine stellen Carboxyalkylierungsprodukte von Amidoaminen dar, die vorzugsweise der Formel (I) folgen, in der R1CO für den Rest der konjugierten Linolsäure, R2 für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R3 für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, p für Zahlen von 1 bis 6, q für Zahlen von 1 bis 3 und Z für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht. Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte der konjugierten Linolsäure (CLA) mit N,N-Dimethylaminoethylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N,N-Diethylaminoethylamin und N,N-Diethylaminopropylamin, die mit Natriumchloracetat kondensiert werden.Alkylaminobetaines are carboxyalkylation products of amidoamines which preferably follow the formula (I) in the R 1 CO for the rest of the conjugated linoleic acid, R 2 for hydrogen or alkyl radicals with 1 to 4 carbons Substance atoms, R 3 for alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, p for numbers from 1 to 6, q for numbers from 1 to 3 and Z for an alkali and / or alkaline earth metal or ammonium. Typical examples are reaction products of conjugated linoleic acid (CLA) with N, N-dimethylaminoethylamine, N, N-dimethylaminopropylamine, N, N-diethylaminoethylamine and N, N-diethylaminopropylamine, which are condensed with sodium chloroacetate.
Bevorzugt ist der Einsatz eines Kondensationsproduktes von CLA-N,N-dimethylaminopropylamid mit Natriumchloracetat.The use of a condensation product is preferred of CLA-N, N-dimethylaminopropylamide with sodium chloroacetate.
Oberflächenaktive Zubereitungensurfactants preparations
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft oberflächenaktive Zubereitungen, enthaltend die neuen Alkylamidobetaine sowie gegebenenfalls weitere anionische oder nichtionische Tenside sowie Hilfs- und Zusatzstoffe, wie sie beispielsweise für manuelle Geschirrspülmittel oder Haarshampoos typisch sind. Beispiele für geeignete Co-Tenside sind die folgenden:Another subject of the present The invention relates to surface-active Preparations containing the new alkylamido betaines and optionally further anionic or nonionic surfactants as well as auxiliaries and additives, like for example for manual dishwashing liquid or hair shampoos are typical. Examples of suitable co-surfactants are the following:
Alkyl- und/oder AlkenyloligoglykosideAlkyl and / or alkenyl oligoglycosides
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
die ungesättigten
Alkylamidobetaine zusammen mit nichtionischen Tensiden vom Typ der
Alkyl- und Alkenyloligoglykoside eingesetzt werden. Diese stellen
bekannte nichtionische Tenside dar, die der Formel (II) folgen,
Fettalkohol(ether)sulfateFatty alcohol (ether) sulfates
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können
die neuen Alkylamidobetaine zusammen mit Fettalkoholsulfaten und
Fettalkoholethersulfaten eingesetzt werden. Diese stellen bekannte
anionische Tenside dar, die großtechnisch
durch SO3- oder Chlorsulfonsäure (CSA) Sulfatierung von
primären
Alkoholen oder deren Additionsprodukten mit Ethylenoxid und nachfolgende
Neutralisation hergestellt werden. Im Sinne der Erfindung kommen
Fettalkohol(ether)sulfate in Betracht, die der Formel (III) folgen,
Fettalkoholethoxylatefatty alcohol ethoxylates
Die neuen Alkylamidobetaine können des
weiteren zusammen mit Co-Tensiden vom Typ der Fettalkoholethoxylate
eingesetzt werden. Diese stellen bekannte nichtionische oberflächenaktive
Verbindungen dar, die großtechnisch
durch basenkatalysierte Anlagerung von Ethylenoxid an primäre Alkohole
hergestellt werden. Im Sinne der Erfindung kommen Ethoxylate in
Betracht, die der Formel (IV) folgen,
Aminoxideamine oxides
Schließlich können die erfindungsgemäßen Alkylamidobetaine auch zusammen mit Aminoxiden verwendet werden. Zu deren Herstellung geht man von tertiären Fettaminen aus, die üblicherweise entweder einen langen und zwei kurze oder zwei lange und einen kurzen Alkylrest aufweisen, und oxidiert sie in Gegenwart von Wasserstoffperoxid. Die im Sinne der Erfindung in Betracht kommenden Aminoxide folgen der Formel (V), in der R7 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie R8 und R9 unabhängig voneinander für R7 oder einen gegebenenfalls hydroxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen. Vorzugsweise werden Aminoxide der Formel (V) eingesetzt, in der R7 und R8 für C12/14- bzw. C12/18-Kokosalkykeste stehen und R9 einen Methyl- oder einen Hydroxyethylrest bedeutet. Ebenfalls bevorzugt sind Aminoxide der Formel (V), in denen R7 für einen C12/14- bzw. C12/18-Kokosalkylrest steht und R8 und R9 die Bedeutung eines Methyl- oder Hydroxyethylrestes haben.Finally, the alkyl amido betaines according to the invention can also be used together with amine oxides. To prepare them, one starts with tertiary fatty amines, which usually have either one long and two short or two long and one short alkyl radical, and is oxidized in the presence of hydrogen peroxide. The amine oxides which are suitable for the purposes of the invention follow the formula (V) in which R 7 represents a linear or branched alkyl radical having 12 to 18 carbon atoms, and R 8 and R 9 independently of one another represent R 7 or an optionally hydroxy-substituted alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms. Amine oxides of the formula (V) are preferably used in which R 7 and R 8 are C 12/14 and C 12/18 coconut alkyl radicals and R 9 is a methyl or a hydroxyethyl radical. Also preferred are amine oxides of the formula (V) in which R 7 represents a C 12/14 or C 12/18 cocoalkyl radical and R 8 and R 9 have the meaning of a methyl or hydroxyethyl radical.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die oberflächenaktiven Zubereitungen
- (a) 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% CLA-Alkylamidobetaine,
- (b) 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside,
- (c) 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% Fettalkohol(ether)sulfate,
- (d) 0 bis 15, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% Fettalkoholethoxylate, und
- (e) 0 bis 15, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% Aminoxide
- (a) 1 to 30, preferably 5 to 15% by weight of CLA-alkylamidobetaines,
- (b) 1 to 30, preferably 5 to 15% by weight of alkyl and / or alkenyl oligoglycosides,
- (c) 1 to 30, preferably 5 to 15% by weight of fatty alcohol (ether) sulfates,
- (d) 0 to 15, preferably 1 to 5% by weight of fatty alcohol ethoxylates, and
- (e) 0 to 15, preferably 1 to 5% by weight of amine oxides
Gewerbliche Anwendbarkeitcommercial applicability
Die neuen CLA-basierten Alkylamidobetaine zeichnen sich durch besondere Reinigungseigenschaften aus. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung betreffen daher ihre Verwendung zur Herstellung von Mitteln zur Reinigung harter Oberflächen, speziell manueller Geschirrspülmittel sowie kosmetischer Zubereitungen, speziell Haarshampoos, in denen sie in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% – bezogen auf die Mittel – enthalten sein können.The new CLA-based alkyl amido betaines are characterized by special cleaning properties. Further objects The present invention therefore relates to their use for the production of Agents for cleaning hard surfaces, especially manual dishwashing detergents as well as cosmetic preparations, especially hair shampoos, in which they in amounts of 1 to 30, preferably 5 to 15 wt .-% - based on the means - included could be.
Beispiel 1example 1
227,2 g (1,95 mol) Natriumchloracetat wurden in 1400 ml Wasser gelöst. Anschließend wurden bei 40°C 55,3 g (0,19 mol) eines Fettsäureaminoamids eingerührt, das durch Amidierung von konjugierter Linolsäure mit 3-N,N-Dimethylaminopropylamin hergestellt worden war und einen Gehalt von 4,6 Gew.-% titrierbaren Stickstoff aufwies. Nach Erwärmen des Gemisches auf 90°C und Bildung einer klaren, dünnflüssigen Lösung wurden weitere 497,5 g (1,71 mol) des Fettsäureaminoamids zugegeben. Unter Einhaltung eines pH-Wertes zwischen 7,5 und 9,0 wurde die Reaktion fortgesetzt, bis nach ca. 2 h der Gehalt an freien Aminfunktionen unter 0,5 mmol/100 g, d.h. < 0,15 % Fettsäureaminoamid (ermittelt durch HPLC-Analyse) abgesunken war. Dem Ansatz wurden nun entsprechend einem pH-Wert von 12,5 in 10 Gew.-%iger Produktlösung 43,2 g 37 Gew.-%ige Natronlauge zugesetzt und das Produkt in einer Druckapparatur 1 h bei 120°C gerührt. Nach der Abkühlung wurde mit Salzsäure auf pH = 7,0 eingestellt.227.2 g (1.95 mol) sodium chloroacetate were dissolved in 1400 ml of water. Subsequently were at 40 ° C 55.3 g (0.19 mol) of a fatty acid aminoamide stirred, by amidating conjugated linoleic acid with 3-N, N-dimethylaminopropylamine was produced and a content of 4.6 wt .-% titratable Showed nitrogen. After warming up of the mixture to 90 ° C and formation of a clear, fluid solution a further 497.5 g (1.71 mol) of the fatty acid aminoamide were added. Under The reaction was maintained at a pH between 7.5 and 9.0 continued until after about 2 h the content of free amine functions less than 0.5 mmol / 100 g, i.e. <0.15 % Fatty acid aminoamide (determined by HPLC analysis) had dropped. The approach was now corresponding to a pH of 12.5 in 10% by weight product solution 43.2 g 37% by weight sodium hydroxide solution was added and the product in a printing apparatus 1 h at 120 ° C touched. After cooling was with hydrochloric acid adjusted to pH = 7.0.
Beispiel 2Example 2
227,2 g (1,95 mol) Natriumchloracetat wurden in 1400 ml Wasser gelöst. Anschließend wurden bei 40°C 55,3 g (0,19 mol) eines Fettsäureaminoamids eingerührt, das durch Amidierung von konjugierter Linolsäure mit 3-N,N-Diethylaminoethylamin hergestellt worden war und einen Gehalt von 4,6 Gew.-% titrierbaren Stickstoff aufwies. Nach Erwärmen des Gemisches auf 90°C und Bildung einer klaren, dünnflüssigen Lösung wurden weitere 497,5 g (1,71 mol) des Fettsäureaminoamids zugegeben. Unter Einhaltung eines pH- Wertes zwischen 7,5 und 9,0 wurde die Reaktion fortgesetzt, bis nach ca. 2 h der Gehalt an freien Aminfunktionen unter 0,5 mmol/100 g, d.h. < 0,15 % Fettsäureaminoamid (ermittelt durch HPLC-Analyse) abgesunken war. Dem Ansatz wurden nun entsprechend einem pH-Wert von 12,5 in 10 Gew.-%iger Produktlösung 43,2 g 37 Gew.-%ige Natronlauge zugesetzt und das Produkt in einer Druckapparatur 1 h bei 120°C gerührt. Nach der Abkühlung wurde mit Salzsäure auf pH = 7,0 eingestellt.227.2 g (1.95 mol) sodium chloroacetate were dissolved in 1400 ml of water. Subsequently were at 40 ° C 55.3 g (0.19 mol) of a fatty acid aminoamide stirred, by amidating conjugated linoleic acid with 3-N, N-diethylaminoethylamine was produced and a content of 4.6 wt .-% titratable nitrogen had. After warming up of the mixture to 90 ° C and formation of a clear, fluid solution a further 497.5 g (1.71 mol) of the fatty acid aminoamide were added. Under The reaction was maintained at a pH between 7.5 and 9.0 continued until after about 2 h the content of free amine functions less than 0.5 mmol / 100 g, i.e. <0.15 % Fatty acid aminoamide (determined by HPLC analysis) had dropped. The approach was now corresponding to a pH of 12.5 in 10% by weight product solution 43.2 g 37% by weight sodium hydroxide solution was added and the product in a printing apparatus 1 h at 120 ° C touched. After cooling was with hydrochloric acid adjusted to pH = 7.0.
Anwendungstechnische UntersuchungenApplication studies
Die Ermittlung des Tellerspülvermögens wurde mit Hilfe des Teller-Testes [Fette, Seifen, Anstrichmitt., 74, 163 (1972)] durchgeführt. Hierzu wurden Teller mit einem Durchmesser von 14 cm mit je 2 cm3 Rindertalg (Säurezahl 9–10) bzw. einer Mischung aus Rindertalg und Babybrei angeschmutzt und 24 h bei Raumtemperatur gelagert. Anschließend wurden die Teller bei 50°C mit 5 1 Leitungswasser der Härte 16°d gespült. Die Prüfmischung wurde mit einer Dosierung von 0,15 g Aktivsubstanz/l eingesetzt. Der Spülversuch wurde abgebrochen, sobald der Schaum vollständig verschwunden war; angegeben ist die Zahl der gespülten Teller. Das Schaumvermögen wurden gemäß DIN 53 902 (Ross-Miles Test In durchgeführt. Dabei wurde der Basisschaum und die Schaumhöhe nach 20 min bestimmt (20°C, 1 g Tensid/l, 16°d, 5 ml Olivenöl/l). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst; Rezeptur 1 ist erfindungsgemäß, die Mischungen V1 und V3 dienen zum Vergleich.The determination of the dishwashing capacity was carried out with the aid of the dish test [Fette, Seifen, Anstrichmitt., 74, 163 (1972)]. For this purpose plates with a diameter of 14 cm were soiled with 2 cm 3 of beef tallow (acid number 9-10) or a mixture of beef tallow and baby porridge and stored for 24 hours at room temperature. The plates were then rinsed at 50 ° C. with 5 liters of tap water with a hardness of 16 ° d. The test mixture was used at a dosage of 0.15 g active substance / l. The rinse attempt was stopped as soon as the foam had completely disappeared; the number of dishes washed is indicated. The foaming power was carried out in accordance with DIN 53 902 (Ross-Miles Test In. The base foam and the foam height were determined after 20 min (20 ° C., 1 g surfactant / l, 16 ° d, 5 ml olive oil / l). The results are summarized in Table 1; recipe 1 is according to the invention, the mixtures V1 and V3 are used for comparison.
Reinigungs- und Schaumvermögen Tabelle 1 Cleaning and foaming power Table 1
Man erkennt, dass die neuen Betaine gegenüber solchen auf Basis Ölsäure bzw. Kokosfettsäure ein verbessertes Spülvermögen aufweisen. Das Schaumvermögen reicht zwar nicht ganz an das Niveau des Cocamidopropylbetains heran, ist jedoch gegenüber dem des ölsäurebasierten Produktes ebenfalls verbessert.You can see that the new betaines across from those based on oleic acid or coconut fatty acid have an improved rinsing capacity. The foaming power is not quite up to the level of cocamidopropyl betaine, however is opposite that of oleic acid based Product also improved.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20140135245A1 (en) * | 2011-06-24 | 2014-05-15 | Sca Tissue France | Cleaning composition |
CN105837463A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-10 | 赢创德固赛有限公司 | Betaines with special fatty acid chain distribution |
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