DE19919088A1

DE19919088A1 - Verfahren zur Haftung von Duftstoffen

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Publication number: DE19919088A1
Application number: DE1999119088
Authority: DE
Inventors: Esther Prat Queralt; Ulf-Armin Schaper; Corinne Morand; Bettina Jackwerth; Valldaura Cristina Amela Paseo
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-02

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur verbesserten Haftung von Duftstoffen, bei dem man Oberflächen, wie z. B. menschliche Haut, aber auch natürliche oder synthetische Fasern, mit Zubereitungen in Kontakt bringt, die mindestens einen Duftstoff und mindestens ein kationisches Tensid vom Esterquat-Typ enthalten.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung befindet sich auf den Gebieten der Kosmetik sowie der Textil- und Oberflächenbehand lung und betrifft ein neues Verfahren zur Haftung von Duftstoffen sowohl auf Haut und Haaren als auch Textilien und harten Oberflächen, sowie die Verwendung von speziellen Kationtensiden als Träger für Duftstoffe.

Stand der Technik

Der Einsatz von Duftstoffen zur Herstellung sowohl von Kosmetika als auch Wasch-, Spül- und Reini gungsmitteln ist heutzutage nicht mehr wegzudenken. War in früheren Zeiten ein wichtiger Aspekt die Überdeckung von unangenehmen Gerüchen der in den Produkten enthaltenen Einsatzstoffe, werden Parfümstoffe heute vorwiegend eingesetzt, um den damit behandelten Oberflächen einen angenehmen und möglichst lang anhaltenden Duft zu verleihen. Der Begriff "Oberfläche" ist hierbei sehr weit zu ver stehen, umfaßt er doch zum einen sowohl Haut und Haare, als auch alle Arten von Textilien, ja sogar nach Möglichkeit feste Oberflächen in Küche und Bad. Auslobungen der Duftnote, wie die beinahe sprichwörtliche "Aprilfrische" steigern den Produktabsatz und sind daher höchst marktrelevant, wenn auch ständig wechselnden Modetrends unterworfen. Ungeachtet dieser Tatsache besteht sowohl bei den Herstellern von kosmetischen Produkten, als auch den Produzenten von Wasch-, Spül-, Reini gungs- und Avivagemitteln der Wunsch nach einem Weg, die Haftung des Duftstoffes auf den damit behandelten Oberflächen zu verbessern, also die Duftfixierung zu optimieren.

Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die Duftstoffe zu verkapseln und im Zuge der Anwen dung dosiert freizusetzen ("controlled release"). Doch abgesehen von den damit verbundenen techni schen Schwierigkeiten, setzt dieses Verfahren voraus, daß die Kapseln ständig mechanischem Druck ausgesetzt sind, da ein spontaner Zerfall nicht stattfindet. Mag man sich noch vorstellen, daß dies im Zuge des Wäschewaschens in der Waschmaschine möglich ist, so bleibt doch zu fragen, wie dieses Verfahren beispielsweise im Falle eines Eau de Toilettes Anwendung finden soll.

Demzufolge hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, ein möglichst einfaches Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe sich die Haftung von Duftstoffen sowohl auf Haut und Haaren, als auch Textilien und festen Oberflächen verbessern läßt.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur verbesserten Haftung von Duftstoffen, bei dem man Oberflächen, wie z. B. menschliche Haut, aber auch natürliche oder synthetische Fasern sowie feste Oberflächen, mit Zubereitungen in Kontakt bringt, die mindestens einen Duftstoff und mindestens ein kationisches Tensid vom Esterquat-Typ enthalten.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich die Dufthaftung auf Haut und Haaren, aber auch auf so behandelten Textilien und festen Oberflächen signifikant verbessern läßt, wenn man die Duftstoffe zusammen mit kationischen Tensiden vom Esterquat-Typ einsetzt. Die Esterquats erfüllen dabei gleich mehrere Aufgaben: zum einen wirken sie als Solubilisatoren, zum anderen als Träger für die Duftstoffe. Zusätzlich verzögern sie die Ablösung der flüchtigen Duftstoffe von der behandelten Oberfläche, die so länger einen frischen Dufteindruck aufweisen.

Duftstoffe

Die Auswahl der Duftstoffe ist im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens unkritisch. Bevorzugt sind solche Duftstoffe, die auch sonst bei der Herstellung insbesondere von alkoholischen kosmetischen Zubereitungen, wie Parfüms, Eau de Toilettes etc. Verwendung finden, wobei die Auswahl im wesentli chen durch die jeweils vorherrschende Modeströmung geprägt wird. Von der Alkohollöslichkeit und der dermatologischen Verträglichkeit abgesehen, wird die Auswahl nicht wesentlich durch physikalische Parameter geprägt. Als Duftstoffe seien genannt Gemische aus natürlichen und synthetischen Riech stoffen. Natürliche Riechstoffe sind Extrakte von Blüten (Lilie, Lavendel, Rosen, Jasmin, Neroli, Ylang- Ylang), Stengeln und Blättern (Geranium, Patchouli, Petitgrain), Früchten (Anis, Koriander, Kümmel, Wacholder), Fruchtschalen (Bergamotte, Zitrone, Orangen), Wurzeln (Macis, Angelica, Sellerie, Kar damon, Costus, Iris, Calmus), Hölzern (Pinien-, Sandel-, Guajak-, Zedern-, Rosenholz), Kräutern und Gräsern (Estragon, Lemongras, Salbei, Thymian), Nadeln und Zweigen (Fichte, Tanne, Kiefer, Lat schen), Harzen und Balsamen (Galbanum, Elemi, Benzoe, Myrrhe, Olibanum, Opoponax). Weiterhin kommen tierische Rohstoffe in Frage, wie beispielsweise Zibet und Castoreum. Typische synthetische Riechstoffverbindungen sind Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethyl isobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzylcarbinylacetat, Phenylethylace tat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropio nat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cy clamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, α- Isomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Isoeugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsäch lich die Terpene und Balsame. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe ver wendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Auch ätherische Öle geringerer Flüch tigkeit, die meist als Aromakomponenten verwendet werden, eignen sich als Parfümöle, z. B. Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzenöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeerenöl, Vetiver öl, Olibanöl, Galbanumöl, Labolanumöl und Lavandinöl. Vorzugsweise werden Bergamotteöl, Dihy dromyrcenol, Lilial, Lyral, Citronellol, Phenylethylalkohol, α-Hexylzimtaldehyd, Geraniol, Benzylaceton, Cyclamenaldehyd, Linalool, Boisambrene Forte, Ambroxan, Indol, Hedione, Sandelice, Citronenöl, Mandarinenöl, Orangenöl, Allylamylglycolat, Cyclovertal, Lavandinöl, Muskateller Salbeiöl, β- Damascone, Geraniumöl Bourbon, Cyclohexylsalicylat, Vertofix Coeur, Iso-E-Super, Fixolide NP, Evernyl, Iraldein gamma, Phenylessigsäure, Geranylacetat, Benzylacetat, Rosenoxid, Romillat, Irotyl und Floramat allein oder in Mischungen, eingesetzt. Der Anteil der Duftstoffe an den Zubereitungen liegt im Fall von Zubereitungen für Haut und Haare im Bereich von 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,05 bis 5 und insbesondere bei 0,1 bis 2 Gew.-%. Sollen mit den Zubereitungen im Rahmen der Textilwäsche oder -nachbehandlung Textilien, Fasern oder allgemein ausgedrückt textile Flächengebilde behandelt werden, liegt die Duftstoffkonzentration in den flüssigen oder festen, d. h. pulverförmigen oder granula ren Zubereitungen im Durchschnitt niedriger, beispielsweise bei 0,1 bis 2 und vorzugsweise 0,2 bis 0,5 Gew.-%.

Esterquats

Unter der Bezeichnung "Esterquats" werden im allgemeinen quaternierte Fettsäuretriethanolaminester salze verstanden. Es handelt sich dabei um bekannte Stoffe, die man nach den einschlägigen Metho den der präparativen organischen Chemie erhalten kann. In diesem Zusammenhang sei auf die Inter nationale Patentanmeldung WO 91/01 295 (Henkel) verwiesen, nach der man Triethanolamin in Ge genwart von unterphosphoriger Säure mit Fettsäuren partiell verestert, Luft durchleitet und an schließend mit Dimethylsulfat oder Ethylenoxid quaterniert. Aus der Deutschen Patentschrift DE 43 08 794 C1 (Henkel) ist überdies ein Verfahren zur Herstellung fester Esterquats bekannt, bei dem man die Quaternierung von Triethanolaminestern in Gegenwart von geeigneten Dispergatoren, vor zugsweise Fettalkoholen, durchführt. Übersichten zu diesem Thema sind beispielsweise von R. Puchta et al. in Tens. Surf. Det., 30, 186 (1993), M. Brock in Tens. Surf. Det. 30, 394 (1993), R. Lagerman et al. in J. Am. Oil. Chem. Soc., 71, 97 (1994) sowie I. Shapiro in Cosm. Toil. 109, 77 (1994) erschienen. Die quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalze folgen der Formel (I),

in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² und R³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH₂CH₂O)_qH- Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halo genid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Typische Beispiele für Esterquats, die im Sinne der Erfin dung Verwendung finden können, sind Produkte auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, Caprin säure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, wie sie bei spielsweise bei der Druckspaltung natürlicher Fette und Öle anfallen. Vorzugsweise werden technische C_12/18-Kokosfettsäuren und insbesondere teilgehärtete C_16/18-Talg- bzw. Palmfettsäuren sowie Elaidin säurereiche C_16/18-Fettsäureschnitte eingesetzt. Zur Herstellung der quaternierten Ester können die Fettsäuren und das Triethanolamin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt werden. Im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaften der Esterquats hat sich ein Einsatzverhältnis von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 : 1 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die bevor zugten Esterquats stellen technische Mischungen von Mono-, Di- und Triestern mit einem durchschnitt lichen Veresterungsgrad von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich von technischer C_16/18-Talg- bzw. Palmfett säure (Iodzahl 0 bis 40) ab. Aus anwendungstechnischer Sicht haben sich quaternierte Fettsäure triethanolaminestersalze der Formel (I) als besonders vorteilhaft erwiesen, in der R¹CO für einen Acyl rest mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, R² für R¹CO, R³ für Wasserstoff, R⁴ für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X für Methylsulfat steht. Neben den quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalzen kommen als Esterquats ferner auch quaternierte Estersalze von Fettsäuren mit Diethanolalkylaminen der Formel (II) in Betracht,

in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder R¹CO R⁴ und R⁵ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Als weitere Gruppe ge- eigneter Esterquats sind schließlich die quaternierten Estersalze von Fettsäuren mit 1,2- Dihydroxypropyldialkylaminen der Formel (III) zu nennen,

in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴, R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Hinsichtlich der Auswahl der bevorzugten Fettsäuren und des optimalen Veresterungsgrades gelten die für (I) genann ten Beispiele auch für die Esterquats der Formeln (II) und (III). Üblicherweise gelangen die Esterquats in Form 50 bis 90 Gew.-%iger alkoholischer Lösungen in den Handel, die bei Bedarf problemlos mit Wasser verdünnt werden können. Ihr Anteil an den erfindungsgemäß einzusetzenden Zubereitungen liegt in der Regel im Bereich von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 und insbesondere 1 bis 2 Gew.-%.

Alkohole und Polyole

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Duftstoffe und Esterquats zusammen mit Alkoholen und/oder Polyolen eingesetzt werden. Unter Alkoholen sind in diesem Zusammenhang zunächst Ethanol sowie die isomeren Propylalkohole sowie deren Gemische zu verstehen, die gemein sam als Lösungsmittel für die Duftstoffe und die Esterquats dienen. Dabei kann es von Vorteil sein, die Esterquats wie schon oben beschrieben unmittelbar als alkoholische Lösungen einzusetzen, d. h. den gewünschten Alkohol als Lösemittel in der Quaternierung der Alkanolaminester zu verwenden. In einer zweiten Ausführungsform kann es sich bei den Alkoholen auch um langkettige Fettalkohole beispiels weise mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen handeln. Diese haben zwar keine solubilisierenden Eigen schaften, verstärken jedoch die anwendungstechnischen Eigenschaften der Esterquats, d. h. verbes sern den Weichgriff, den Esterquats Haut und Haaren, aber auch Textilien verleihen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Cetyl- oder Stearylalkohol sowie deren Mischungen ("Cetearylalkohol"), wel che ebenfalls schon während der Quaternierung der Alkanolaminester als Lösemittel eingesetzt werden können. In einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, werden als Hilfsstoffe Polyole eingesetzt. Polyole, die hier in Betracht kommen, besitzen vorzugsweise 2 bis 15 Kohlenstoff atome und mindestens zwei Hydroxylgruppen. Die Polyole können noch weitere funktionelle Gruppen, insbesondere Aminogruppen, enthalten bzw. mit Stickstoff modifiziert sein. Typische Beispiele sind

- Glycerin;
- Alkylenglycole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexylenglycol sowie Polyethylenglycole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 100 bis 1000 Dalton;
- technische Oligoglyceringemische mit einem Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10 wie etwa tech nische Diglyceringemische mit einem Diglyceringehalt von 40 bis 50 Gew.-%;
- Methyolverbindungen, wie insbesondere Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit;
- Niedrigalkylglucoside, insbesondere solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffen im Alkylrest, wie beispiels weise Methyl- und Butylglucosid;
- Partialglyceride;
- Zuckeralkohole mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Sorbit oder Mannit,
- Zucker mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Glucose oder Saccharose;
- Aminozucker, wie beispielsweise Glucamin;
- Dialkoholamine, wie Diethanolamin oder 2-Amino-1,3-propandiol.

Die Polyole besitzen insbesondere solubilisierende und stabilisierende Eigenschaften; sie können je doch, wie z. B. die Partialglyceride, auch über konsistenzgebende und pflegende Eigenschaften verfü gen. In der Regel werden die Esterquats und die Alkohole bzw. Polyole im Gewichtsverhältnis 1 : 99 bis 90 : 10 eingesetzt. Dienen die Alkohole bzw. Polyole ganz oder überwiegend als Lösemittel, liegt das Einsatzverhältnis eher bei 1 : 99 bis 10 : 90, Fettalkohole und Partialglyceride werden jedoch in niedri geren Verhältnissen, beispielsweise 25 : 75 bis 75 : 25 eingesetzt.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Esterquats zeichnen sich dadurch aus, daß sie die Haftung von Duftstoffen auf der menschlichen Haut, Haaren, aber auch Textilien und festen Oberflächen deutlich verbessern. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ihre Verwendung als Träger zur Verbesserung der Haftung von Duftstoffen auf Oberflächen.

Beispiele

0,2 g verschiedener Eau de Toilettes wurden auf Prüfkarten aufgebracht und jeweils paarweise - also im direkten Vergleich mit und ohne Zusatz von Esterquats - von 7 Parfümeuren im Abstand von 30 min. 5 h und 24 h auf ihre Geruchsintensität beurteilt. Die Skala reichte dabei von (10) = intensiver Duft bis (0) = kein Dufteindruck wahrnehmbar. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Die Beispiele 1 und 2 sind erfindungsgemäß, die Beispiele V1 und V2 dienen zum Vergleich.

Tabelle 1

Geruchliche Bewertung von Eau de Toilettes

Claims

1. Verfahren zur verbesserten Haftung von Duftstoffen, bei dem man Oberflächen mit Zubereitungen in Kontakt bringt, die mindestens einen Duftstoff und mindestens ein kationisches Tensid vom Esterquat-Typ enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Haut oder Haare mit den Zube reitungen in Kontakt bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Textilien oder feste Oberflächen mit den Zubereitungen in Kontakt bringt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (I) einsetzt,
in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² und R³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH₂CH₂O)_qH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (II) einsetzt,
in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ und R⁵ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (III) einsetzt,
in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴, R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Sum me für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Esterquats - bezogen auf die Zubereitungen - in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-% einsetzt.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Esterquats zusammen mit Alkoholen und/oder Polyolen einsetzt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Esterquats und die Alkohole bzw. Polyole im Gewichtsverhältnis 1 : 99 bis 90 : 10 einsetzt.

10. Verwendung von Esterquats als Träger zur verbesserten Haftung von Duftstoffen auf Oberflächen.