DE2010303B2 - Reinigungsstueck - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsstück aus verdichteten oder gepreßten Salzen der N-Acylsauren Aminosäuren, deren Acylgruppe 8 bis 22 C-Atome aufweist. Sie bezieht sich insbesondere auf ein Reinigungsst ick mit ausgezeichneten allgemeinen Eigenschaften, die für den Toiletten- und kosmetischen Bereich sehr zweckmäßig sind.

Als Reinigungsstück, Seife, Toilettenseife werden synthetische Keinigungsstücke aus organischen NichtSeifen-oberflächenaktiven Mitteln und Stücke auf der Basis von Mischungen aus Seifen und synthetischen Reinigungsmitteln allgemein angewandt, jedoch alle haben viele Nachteile und sind nicht unbedingt zufriedenstellend, d. h. die gewöhnliche Stiickseife reizt gewöhnlich die Haut, was dem freien Alkali, dem pH-Anstieg bei der Hydrolyse und der niedrigen Fettsäure zugeschrieben wird, die zur Verbesserung der Löslichkeit, der Schaumkraft und der Reinigungswirkung zugefügt wird. Außerdem wird bei Verwendung einer gewöhnlichen Stückseife in hartem Wasser unlösliche Seife gebildet. Deshalb muß man einen Teil der Seife durch andere oberflächenaktive Mittel ersetzen und Mittel zum Schutz der Haut zufügen. Jedoch die durchschlagende Verbesserung ist bis jetzt noch nicht erreicht wordeii. Selbst ein Toilettenseifenstück, dessen Gehalt an freiem Alkal niedrig genug ist, um Hautreizungen zu vermeiden, gibt noch nach Gebrauch auf Grund der entfettetenden und austrocknenden Wirkung ein unangenehmes Gefühl auf der Haut. Um diese Nachteile zu beseitigen, muß man Netzmittel oder Salbengrundlagen zufügen. Diese Additive setzen die Schaumkraft herab und vermindern damit das ursprünglich vorhandene Reinigungsvermögen.

Obgleich synthetische Reinigungsstücke ausgezeichnetes Reinigungsvermögen zeigen, werden gewohnlich Überfettungsmittel und ein hoher Anteil an Additiven zugesetzt, um den Stücken die wünschenswerten Eigenschaften zu geben.

Darüberhinaus gibt das synthetische Reinigungsstück ein unangenehmes Gefühl auf der Haut und hat eine geringere Wirkung als die gewöhnliche Stückseife. Beim Stück aus einer Mischung von Seife und synthetischem Netzmittel ist die Schaumkraft bis zu einem gewissen Verhältnis verringert.

Wie weiter oben angegeben, haben die bislang bekannten Reinigungsstücke viele Nachteile, infolgedessen muß man die Additive kombinieren, um die Wirkung der Reinigungsstücke entsprechend zu verbessern. Diese Additive vermindern jedoch die ursprünglich vorhandenen vorteilhaften Eigenschaften.

Im Gegensatz dazu weisen die gemäß Erfindung hergestellten Reinigungsstücke im Vergleich zu den vorbekannten Reinigungsstücken die vorteilhaften und zufriedenstellenden Eigenschaften auf. D. h. die Reinigungsstücke gemäß Erfindung besitzen optimale Härte und Löslichkeit beim Reiben, so daß sie sich nicht schnell in ihre Bestandteile auflösen, selbst wenn sie in warmes Wasser von 40⁰C eingetaucht werden, sie zeigen gute Schaumkraft und Reinigungsvermögen sowohl in weichem wie in hartem Wasser sind hautfreundlich, geben ein angenehmes Gefühl bei Gebrauch und ein geschmeidiges und glattes Gefühl nach Gebrauch auf der Haut.

Diese Reinigungsstücke mit den vorteilhaften Eigenschaften erhält man, wenn man die Salze der sauren N-Acylaminosäuren mit Acylgruppen von 8 bis 20 C-Atomen zusammen mit einer geeigneten Menge Wasser verpreßt.

Es ist bereits bekannt, daß gewisse N-Acylaminosäuren oder deren Salze oberflächenaktive und antibakterielle Wirkungen aufweisen. So wird z. B. Natrium-N-Iauroyl-sarconisat Reinigungsmitteln, Kosmetika, Zahnpasten u. dgl. zugesetzt. Auf dem Gebiet der Reinigungsmittel sind jedoch die Salze der N-Acylt aminosäuren nur in geringen Mengen, d. h. als Additive eingesetzt worden, um die Wirkung der schlecht wirksamen synthetischen Reinigungsmittel zu verbessern. Es war daher völlig überraschend, daß die Salze der N-Acylaminosäuren selbst zu Reinigungsstücken formuliert werden können.

Es wurde gefunden, daß unter den zahlreichen Salzen der N-Acylaminosäuren die Salze der sauren N-Acylaminosäuren, deren Acylgruppen 8 bis 20 C-Atome haben, wenn sie mit den geeigneten Mengen Wasser vermählen und dann in einer Preßform verdichtet werden, im Gegensatz zu den Salzen der anderen N-Acylaminosäuren zu Reinigungsstücken mit den weiter oben angegebenen vorteilhaften Eigenschaften verpreßt werden können.

Als Salze der sauren N-Acylaminosäuren, die die Reinigungsmaterialien der Reinigungsstücke der Erfindung darstellen, kommen in Frage: die Salze der N-Acylglutaminsäure und die Salze der N-Acylasparaginsäurc. Die Acylreste stellen gesättigte oder ungesättigte Fettsäurereste mit 8 bis 22 C-Atomen dar, z. B. den Lauroyl-, Tridecinoyl-, Decanoyl-, Myristoyl-, Pentadecinoyl-, Palmitoyl-, Marganoyl-, Stearoyl-, Oleoylrest sowie die Reste der verfügbaren Fettsäuren, z. B. die Fettsäurereste des Kokosnußöls, Talgöls, hydrierten Talgöls, Olivenöls, der Sojabohnenfettsäurerest, der Kornfettsäurerest u. dgl.

Die saure Aminosäurekomponente kann in optisch aktiver Form oder racemischer Form vorliegen. Bei den Salzen handelt es sich um Alkalisalze, wie die Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze, basische Aminosäuresalze, wie Lysin, Ornithin oder Arginin, sowie die anderen wasserlöslichen Aminsalzen od. dgl.

Die weiter oben angegebenen Salze der durch höhere aliphatische Acylgruppen N-substiUiierten sauren Aminosäuren können allein oder in Mischung als aktives Reinigungsmaterial eingesetzt werden, jedoch je nach den geforderten Eigenschaften und dem Aussehen des Reinigungsstücks können Schaumförderungsmittel, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Pigmente, Farbstoffe u. dgl. als Adjuvantien entsprechend formuliert werden. Beispiele für Adjuvantien sind höhere

Fettsäureamide, neutrale N-Acylaminsäuresalze, Alkylenoxydkondensate, Alkohol, Glycerin sowie GIyceride.

Zur Herstellung des Reinigungsstücks der Erfindung werden die Salze der durch höhere aliphatische Acylreste N-substituierten sauren Aminosäuren allein oder in Mischung mit den Adjuvantien mechanisch mit der geeigneten Menge Wasser vermählen, dann das vermahlene Material zu Stangen stranggepreßt, geschnitten und geprägt, entsprechend der mechanisehen Verfahrensweise zur Herstellung eines Stückes aus gemahlener Seife.

Die Herstellung des Reinigungsstückes aus den Salzen der sauren N-Acylaminosäuren ist in 4 Stufen unterteilt.

Die erste Stufe ist die Vorbehandlung. Das trockne Salz der sauren N-Acylaminosäure wird mit der geeigneten Wassermenge und den anderen Additiven vermischt. Der Wasserzusatz erleichtert das Vermählen, macht das Reinigungsingrediens preßfähig, und das ao gebildete Stück zerfällt nicht im Wasser. Die Verhältnisanteile an Wasser hängen von der Art der Salze der durch höhere aliphatische Acyle N-substituierten sauren Aminosäuren und von den Adjuvantien ab und kann variiert werden. Sie liegen gewöhnlich unterhalb as von 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise bei 3 bis 20 Gewichtsprozent, auf die Feststoffe bezogen.

Die zweite Stufe ist das Vermählen. Die kleine benutzte Walze hat 3 Walzen aus nichtrostendem Stahl (12 cm Durchmesser), und die Umdrehungszahl der Walzen beträgt 16, 32 bzw. 64 U/min.

Das Vermählen wird 2- bis lOmal wiederholt.

Die dritte Stufe ist das Strangpressen. Das Mahlgut wird durch einen Einfülltrichter der Strangpresse eingespeist und zu einem Strang gepreßt, während die Ummantelung der Strangpresse auf mäßige Temperatur erwärmt wird.

Die letzte Stufe ist das Prägen.

Der erhaltene Strang wird gegebenenfalls nach dem Schneiden mit der Prägevorrichtung geprägt. 4»

Die so hergestellten Reinigungsstücke weisen folgende ausgezeichnete Gebrauchseigenschaften auf:

1. Die Löslichkeitswerte beim Reiben sind denen von Toilettenseife gleich, die dem japanischen Industrie-Standard K.-33O1 entsprechen. Infolgedessen weist das Reinigungsstück gemäß Erfindung ein mäßiges Lösungsvermögen in Wasser bei Gebrauch auf, ist in der Eigenschaft, die Form zu behalten, überlegen und gibt nach Gebrauch ein der Toilettenseife ähnliches geschmeidiges Gefühl.

2. Das Reinigungsstück wird bei pH 5 bis 7 gebraucht, dessen Bereich nahe dem isoelektrischen Punkt des Oberflächenproteins der menschlichen Haut liegt, weist in hartem Wasser gute Stabilität auf, ist hautmild und hat die Wirkung, der Haut geschmeidiges und glattes Gefühl nach Gebrauch zu verleihen.

3. Das Reinigungsingrediens selbst weist antibakterielle Wirkung auf, so daß die Haut bei Gebrauch desinfiziert wird.

Durch die folgenden Beispiele, in denen Teile Gewichtsteile sind, soll die Erfindung näher veranschaulicht werden. Beschränkungen sind daraus nicht herzuleiten.

Beispiel 1

lOOTeileMononatrium-N-cocoyl-DL-glutamat— bei der Cocoylgruppe handelt es sich um den Fettsäurerest des Cocosnußöls — wurden mit 5 Teilen Wasser gemischt und dann in genügendem Maße mit einer kleinen Walze gemahlen. Das Mahlgut wurde dann durch eine kleine Peloteuse, in der die Düsentemperatur bei 55°C gehalten wurde, zu einem Strang gepreßt. Der erhaltene Strang wurde mit einer Prägevorrichtung geprägt.

Die Löslichkeitsprüfung durch Reiben für dieses Produkt nach dem japanischen Industrie-Standard K-3304-1956 ergab für dieses Produkt den Wert 55 (40⁰C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß dieses Produkt hohe Schaumkraft und Reinigungsvermögen hat, fast keine Hautreizungen hervorruft und der Haut nach Gebrauch ein glattes und geschmeidiges Gefühl gibt.

Beispiel 2

Zu einer Mischung von 70 Teilen Mononatrium-N-Iauroyl-D-glutamat und 5 Teilen Triäthanolaminsalz der N-Lauroyl-L-glutaminsäure gab man 3 Teile Wasser und vermahlte das Ganze genügend mit einer kleinen Walze. Das Mahlgut preßte man zu einem Strang mit einer kleinen Peloteuse, in der die Düsentemperatur auf 0O⁰C gehalten wurde. Der Reinigungsmittelstrang wurde durch Prägen mittels einer Prägevorrichtung verformt.

Der Löslichkeitswert durch Reiben betrug bei diesem Produkt 67 (40⁰C, 10 min). Das Produkt behielt überdies seine ursprüngliche Form, zerfiel nicht beim Eintauchen in warmes Wasser von 40⁰C und zeigte gute Schaumkraft und Reinigungsvermögen.

Beispiel 3

Zu einer Mischung von 50 Teilen Mononatrium-N-lauroyl-L-glutamat und 50 Teilen des L-Lysinsalzes der N-Lauroyl-L-glutaminsäure gab man 10 Teile Wasser und vermahlte alles in genügendem Ausmaß mit einer kleinen Walze. Nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise stellte man ein Reinigungsstück her.

Der Löslichkeitswert beim Reiben betrug bei diesem Produkt 65 (40³C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß dieses Produkt beim Eintauchen in warmes Wasser von 4O⁰C nicht zerfiel und gutes Reinigungsvermögen zeigte.

Beispiel 4

100 Teile des L-Lysinsalzes der N-Lauroyl-DL-giutaminsäure mischte man mit 5 Teilen Wasser und vermahlte dann die Mischung genügend mit einer kleinen Walze. Dann stellte man nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise das Reinigungsstück her.

Der Löslichkeitswert beim Reiben betrug bei diesem Produkt 95 (40⁰C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß dieses Produkt gutes Reinigungsvermögen und hautschützende Eigenschaften zeigte.

Beispiel 5

80 Teile des Mononatrium-N-lauroyl-DL-glutamats, 15 Teile des Natrium-N-methyl-N-lauroyl-Zi-alaninats und 2 Teile Polyäthylenglycol (MG 400) sowie 5 Teile Wasser wurden mit einer kleinen Walze vermählen und nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise zu einem Reinigungsstück verarbeitet.

Der Löslichkeitswert beim Reiben dieses Produktes betrug 64 (40° C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß dieses Produkt gutes Reinigungsvermögen und ausgezeichnete hautschützende Eigenschaften hatte.

Beispiel 6

5 Teile Wasser gab man zu 100 Teilen Mononatrium-N-acyl-DL-glutamat, bei deren Acylgruppe es sich um die Reste von gemischten Fettsäuren handelte, 20 Teile Rmdertalgölfettsäurereste, 30 Teile Cocosnußölfettsäurereste und 50 Teile der Lauroylgruppe, bei deren Herstellung DL-Glutaminsäure mit dir Fettsäurechloridmischung umgesetzt und das erhaltene Reaktio.nsprodukt mit Natriumhydroxyd neutralisiert wurde und deren wäßrige Lösung pH 5,5 hatte. Die erhaltene Mischung wurde in ausreichendem Maße mit einer kleinen Watee vermählen und dann zur Herstellung eines Reinigungsstücks gemäß Beispiel 1 verdichtet.

Dieses Produkt zeigte den Wert 50 für die Löslichkeit beim Reiben (40⁰C, 10 min), gutes Reinigungsvermögen und gab der Haut ein geschmeidiges und glattes Gefühl nach Gebrauch.

Beispiel 7

100 Teile des Monoammoniumsalzes des N-Lauroyl-L-glutamats gab man zu 7 Teilen Wasser, vermahlte alles gut mit einer kleinen Walze und führte die weitere Aufarbeitung nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise durch. Der bei dem Reiben erhaltene Löslich- ^a5 keitswert des Reinigungsstücks betrug 75 (40⁰C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß das Produkt gutes Reinigungsvermögen und Hautschutzeigenschaften zeigte.

Untersuchung

Ansatz Nr. 1 2 3

Beispiel 8

Die 4 nachstehend angegebenen Zusammensetzungen wurden gut mit einer kleinen Walze vermählen und dann nach der in Beispiel I angegebenen Weise zu einem Reinigungsstück verpreßt.

Ansatz

Nr. Zusammensetzung Teile

1 Mononatrium-N-lauroyl-DL-glutamat 100 Wasser 10

2 Monokalium-N-stearoyl-DL-glutamat 80 Mononatrium-N-lauroyl-D-glutamat 10 L-Ornithinsalz der N-Lauroyl-L-glut-

aminsäure 10

Wasser 7

3 Mononatrium-N-palmitoyl-L-asparaginat 96 Stearinsäuremonoäthylamid 4 Wasser 10

4 Mononatrium-N-lauroyl-DL-glutamat 70 Natrium-N-lauroyl-sarconisat 30 Wasser 5

Die erhaltenen Produkte wurden auf ihr Löslichkeitsvermögen beim Reiben und ihie oberflächenaktiven Eigenschaften untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Untersuchung Ansatz Nr.

12 3 4

Löslichkeit beim Reiben

(40°C, 10 min) 55 41 53 69

Schaumverhalten 301,3 295 300,3 299,3

Benetzungsvermögen 5,8 5,1 4,5 4,7

Kaikseifend ispersionsver-

mögen (lime soap dispersing

power) 120 120 120 120

relative Oberflächenspannung0,391 0,395 0,398 0,394

Bemerkungen:

Die Werte für die Löslichkeit beim Reiben wurden nach dem japanischen Industrie-Standard K-3304-1956 bestimmt.

Die Werte für das Schaumverhalten zeigen die Schaumhöhe (in cm) an, die nach dem japanischen Industrie-Standard K-3362-1955 bei 0,25%iger Konzentration in Wasser von 40⁰C berechnet wurden. Die Werte für das Benetzungsvermögen wurden durch Messung der Fallzeit (see) bei 0,25%iger Konzentration bei 40°C nach der Canvas-Benetzungsmethode bestimmt.

Der Wert für das Kalkseifendtsperionsvermögen wurde bei 0,25%iger Konzentration bei 25°C nach dem Lime Soap Dispersion Test, veröffentlicht in The Journal of the American Oil Chemist's Society, 27, 90 (1950) bestimmt.

Die Werte der relativen Oberflächenspannung wurden bei 0,25%iger Konzentration bei 40°C mit einem Du Noüy-Spannungsmesser gemessen.

Beispiel 9

80 Teile Mononatrium-N-acyl-DL-glutamat, deren Acylgruppe ein hydrierter Talgfettsäurerest ist, und 20 Teile Mononatrium-N-acyl-L-glutamat, deren Acylgruppe ein Sojabohnenfettsäurerest ist, wurden zu 5 Teilen Wasser gegeben, danach alles mit einer kleinen Walze gut vermählen und nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise zu einem Reinigungsstück verarbeitet. Der Löslichkeitswert beim Reiben betrug bei diesem erhaltenen Reinigungsstück 78 (40⁰C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß das Produkt gutes Reinigungsvermögen und Hautschutzeigenschaften zeigte.

Beispiel 10

100 Teile Mononatrium-N-acyl-DL-glutamat, in dem eine Acylgruppe ein synthetischer Fettsäurerest ist, durch Oxydation von Paraffin hergestellt wurde und aus 40% C_1? bis C₁₅ und 60% C₁₆ bis C₂₀ bestand, wurden zu einer Mischung von 10 Teilen Wasser und 3 Teilen Polyäthylenglycol (MG 400) gegeben. Danach vermahlte man diese Mischung gut mit einer kleinen Walze und verarbeitete sie in der in Beispiel 1 angegebenen Weise zu einem Reinigungsstück. Der Löslichkeitswert beim Reiben dieses erhaltenen Reinigungs-Stücks betrug 66 (4O⁰C, 10 min). Es wurde festgestellt, daß dieses Reinigungsstück gutes Reinigungsvermögen und hautschützende Eigenschaften zeigte.

Vergleichsbeispiel

10 Teile Wasser wurden zu 100 Teilen Natrium-N- !auroylsarconisat zugefügt, die erhaltene Mischung gut mit einer kleinen Walze vermählen und dann verdichtet, um nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise ein Reinigungsstück herzustellen. Jedoch das erhaltene Stück war sehr hart, hatte viele Risse und zerfiel rasch beim Eintauchen in warmes Wasser.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ein Reinigungsstück aus dem verdichteten Salz der N-Acyl-sauren Aminosäuren, deren Ami- s nosäurerest aus dem Glutamat und/oder Asparaginatrest besteht und deren Acylgruppe 8 bis 22 C-Atome aufweist.

2. Reinigungsstück nach Anspiuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzkomponente des Salzes der N-Acyl-sauren Aminosäure aus Natrium, Kalium, Ammonium, Lysin, Ornithin und anderen, wasserlöslichen Aminsalzen gebildet wird.