DE4337031A1 - Stückseifen - Google Patents

Stückseifen

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Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Seifenstücke, enthaltend Fettsäuresal­ ze, Fettsäuren, Alkylethersulfate, Alkyl- und/oder Alkenyl­ oligoglykoside sowie gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zu­ satzstoffe.
Stand der Technik
Moderne Stückseifen, insbesondere Toiletten- oder Feinseifen, basieren üblicherweise auf Mischungen von Rindertalg und Ko­ kosöl im Verhältnis von etwa 8 : 2. Dieser Fettansatz wird durch Zugabe von Natronlauge zur Grundseife hydrolysiert, der weitere Zusatzstoffe, wie z. B. Feuchthaltemittel, Füllstof­ fe und Binder, Überfettungsmittel, Farb- und Parfümstoffe etc. zugesetzt werden. Übliche Feinseifen enthalten etwa 80% Fettsäuresalze, 10% Wasser und ad 100% Hilfs- und Zusatz­ stoffe. Die Vielzahl von Produkten, die dem Verbraucher an­ geboten werden, dokumentieren das lebhafte Marktinteresse und machen gleichwohl deutlich, daß bei den Konsumenten ein ste­ tiges Bedürfnis an weiter verbesserten Produkten besteht, die sich insbesondere durch verbesserte dermatologische Verträg­ lichkeit, stärkeres Schaumvermögen, höhere Cremigkeit, Rück­ fettung, Abspülvermögen, Hautgefühl und dergleichen auszeich­ nen. Bei den Seifenherstellern werden hingegen Seifenformu­ lierungen gesucht, die beispielsweise zu Stücken mit höherer Bruchfestigkeit führen oder die problemlose Einarbeitung be­ stimmter Tenside, wie etwa von Alkylsulfaten, gestatten. Eine Übersicht zu diesem Thema findet sich beispielsweise in J.Am. Oil.Chem.Soc. 59, 442 (1982).
Bezüglich der Herstellung von Stückseifen kann freilich auf eine sehr große Zahl von Verfahren aus dem Stand der Technik zurückgeblickt werden. Hierbei muß im wesentlichen zwischen synthetischen, "seifenfreien" Seifen, sogenannten Syndets und insbesondere Kombinationen von Fettsäuresalzen und syntheti­ schen Tensiden ("Kombibars") unterschieden werden. Zur Her­ stellung von Kombibars wird beispielsweise in der EP-A-0 176 330 (Unilever) vorgeschlagen, Fettsäureseifen mit Salzen der Isethionsäure zu kombinieren. Aus den Schriften EP-A 0 189 332, EP-A 0 472 320 und EP-A 0 508 006 (Unilever) ist die Verwendung von Fettsäureisethionaten als synthetischer Be­ standteil von Kombibars bekannt.
In der Vergangenheit hat auch das Interesse an Alkylgluco­ siden, als einer Klasse nichtionischer, milder Tenside, zur Herstellung von Toilettenseifen zugenommen. So wird bei­ spielsweise in einem Technischen Bulletin der Fa. Rohm & Haas zu "Triton CG-110" vorgeschlagen, dieses C₈-C₁₀-Alkyloligo­ glucosid einer Grundseife in Mengen von 2 Gew.-% zuzusetzen. Aus der Deutschen Auslegeschrift DE-AS 5 93 422 (Th.Boehme) ist bekannt, daß die Zugabe von 10 bis 15 Gew.-% eines Cetyl­ maltosids zu einer Grundseifenmischung eine Verbesserung der Waschkraft bewirkt.
In den Patentschriften US 4,536,316 und US 5,599,188 (Procter & Gamble) werden schäumende Gemische von Alkylglucosiden und Seifen offenbart, die als grundsätzlich geeignet für die Her­ stellung von Stückseifen beschrieben werden. Aus den Europäi­ schen Patentanmeldungen EP-A 0 227 321, EP-A 0 308 189 und EP-A 308 190 (Procter & Gamble) sind ferner ebenfalls Toi­ lettenseifen bekannt, die neben Seifen und Alkylglucosiden kationische Polymere enthalten.
Gemäß der Lehre der Patentschrift US 5,043,091 (Colgate) kann der Zusatz von Alkylglucosiden zu Seifen, die Alkylbenzolsul­ fonate und Alkylsulfate enthalten, deren mechanische Eigen­ schaften bei der Herstellung verbessern. Aus der Europäischen Patentanmeldung EP-A 0 463 912 (Colgate) sind schließlich Toilettenseifen bekannt, die 45 bis 95 Gew.-% C₈-C₂₄-Fettsäu­ reseifen, 1 bis 20 Gew.-% Alkylglucoside, Feuchthaltemittel und gegebenenfalls anionische Tenside und/oder Fettsäuren enthalten.
Trotz dieses umfangreichen Stands der Technik sind die be­ kannten Lösungen nach wie vor nicht völlig zufriedenstellend. Insbesondere die Verarbeitbarkeit der Stücke (Glätte, Farb­ stabilität bei Temperaturbelastung), die Cremigkeit des Schaumes und die Härtebelastbarkeit lassen nach wie vor zu wünschen übrig.
Die Aufgabe der Erfindung ist somit darin zu sehen, neue Stückseifenformulierungen mit einem komplexen Eigenschafts­ bild zur Verfügung zu stellen, die frei von den geschilderten Nachteilen sind.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung sind Stückseifen, enthaltend
  • a) 70 bis 85, vorzugsweise 73 bis 80 Gew.-% Fettsäuresalze,
  • b) 0,5 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-% Fettsäuren,
  • c) 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 Gew.-% Alkylethersulfate,
  • d) 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3,5 Gew.-% Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
sowie gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzstoffe.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß der Zusatz bereits sehr geringer Mengen, insbesondere von 0,5 bis 3,5 und be­ sonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 Gew.-% an Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden die Cremigkeit und Härtebelastbarkeit sowie das Kalkseifendispergiervermögen von handelsüblichen Kombibars auf Basis von Seifen und Alkylethersulfaten si­ gnifikant verbessert. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß die Seifenstücke eine verbesserte Farbstabilisierung während der Herstellung besitzen und nach der mechanischen Verformung eine besonders glatte Oberfläche aufweisen.
Fettsäuresalze und Fettsäuren
Bei den Fettsäuresalzen handelt es sich um Seifen, die der Formel (I) folgen,
R¹CO-ONa (I)
in der R¹CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht. Typische Beispiele sind die Natrium­ salze der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleylsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Li­ nolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren tech­ nische Geinische, wie sie beispielsweise bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen anfallen. Besonders bevorzugt sind technische Seifenmischungen auf Basis von C₁₂-C₁₈-, C₁₂-C₁₄-Kokosfettsäure und/oder C₁₆-C₁₈-Talgfettsäure.
Als Fettsäuren kommen aliphatische Carbonsäuren der Formel (II) in Betracht,
R²CO-OH (II)
in der R²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht. Typische Beispiele sind Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmi­ tinsäure, Palmoleylsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Öl­ säure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäu­ re, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behen­ säure und Erucasäure sowie deren technische Gemische, wie sie beispielsweise bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen anfallen. Besonders bevorzugt sind technische Sei­ fenmischungen auf Basis von C₁₂-C₁₈-, C₁₂-C₁₄-Kokosfettsäure und/oder C₁₆-C₁₈-Talgfettsäure.
Alkylethersulfate
Die im Sinne der Erfindung Verwendung findenden Alkylether­ sulfate folgen der Formel (III),
R³O-(CH₂CH₂O)nH (III)
in der R³ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 1 bis 10 steht. Bei ihnen handelt es sich um bekannte Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an Fett- bzw. Oxoalkoho­ le, die eine konventionelle oder eingeengte Homologenvertei­ lung aufweisen können. Typische Beispiele sind Addukte von 1 bis 5 mol Ethylenoxid an jeweils 1 mol C₁₂/₁₄- bzw. C₁₂/₁₈- Kokosfettalkohol.
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen orga­ nischen Chemie erhalten werden können und folgen der Formel (IV),
R⁴O-[G]p (IV)
in der R⁴ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zucker­ rest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.
Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1-0 301 298 und WO 90/3977 verwiesen. 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 Alkenyloli­ goglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (IV) gibt den Oli­ gomerisierungsgrad (DP-Grad), 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 Oligo­ merisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwen­ dungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyl­ oligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R⁴ kann sich von primären Alko­ holen mit 6 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Capronalkohol, Caprylalko­ hol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hy­ drierung von Aldehyden aus der Roelen′schen Oxosynthese an­ fallen. 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 C9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3).
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R⁴ kann sich ferner auch von pri­ mären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Koh­ lenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Lauryl­ alkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidyl­ alkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalko­ hol, Behenylalkohol, Erucylalkohol, sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
Hilfs- und Zusatzstoffe
Die erfindungsgemäßen Stückseifen können als Zusatzstoffe beispielsweise Builder enthalten. Hierfür kommen u. a. fein­ teilige, wasserunlösliche Alkalialuminiumsilicate in Be­ tracht, wobei die Verwendung von synthetischen, gebundenes Wasser enthaltender kristalliner Natriumalumosilicate und hierbei insbesondere von Zeolith A besonders bevorzugt ist; Zeolith NaX sowie dessen Mischungen mit Zeolith NaA können ebenfalls eingesetzt werden. Geeignete Zeolithe besitzen ein Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g. Bevorzugt kommt ein mit dem Handelsnamen WESSALITH® P (Degussa) erhältlicher Zeolith NaA mit einem Gehalt von ca. 20 Gew.-% gebundenem Wasser in einer Menge von 8 bis 15 Gew.-% zur Anwendung.
Als Plastifikatoren (Plasticiser) oder Bindemittel können Glycerin, Fettalkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, Fettsäureglyceride von C₁₂-C₂₂-Fettsäuren oder entsprechende Wachsester verwendet werden.
Weitere Bestandteile der Rezeptur können auch nichtionische Tenside sein, beispielsweise Polyglycolether mit HLB-Werten im Bereich von 12 bis 18 und/oder Eiweißfettsäurekondensa­ tionsprodukte. Letztere sind beispielsweise unter den Waren­ zeichen LAMEPON® oder MAYPON® seit langem im Handel er­ hältlich. Als besonders vorteilhaft hat sich auch der Zusatz von W/O-Emulgatoren aus der Gruppe der Pentaerythrit-di-fett­ säureester und Citronensäure-di-fettsäureester erwiesen. Ferner können in den Rezepturen Weißpigmente (z. B. BAYERTI­ TAN®), Farb-, Duft- und Konservierungsstoffe (z. B. IRGA­ SAN® DP 300, FARNESOL®, GRILLOCIN® CW 90) enthalten sein. Schließlich können die erfindungsgemäßen Stückseifen geringe Mengen Wasser enthalten.
Die Hilfs- und Zusatzstoffe können in Summe in Mengen von 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 3 Gew.-% - bezogen auf die Stück­ seifen - enthalten sein.
Herstellung der Stückseifen
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Stückseifen kann in der für solche Produkte üblichen Weise erfolgen, wobei insbeson­ dere durch die erfindungsgemäße Kombination von Seife mit Alkylethersulfaten und Alkyloligoglucosiden eine besonders gut formbare, in der Wärme plastische und nach dem Erkalten harte Masse entsteht und wobei die geformten Produkte eine glatte Oberfläche aufweisen. Übliche Verfahren zum Mischen bzw. Homogenisieren, Kneten, gegebenenfalls Pilieren, Strang­ pressen, gegebenenfalls Pelettieren, Extrudieren, Schneiden und Stückpressen sind dem Fachmann geläufig und können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stückseifen herangezogen werden. Die Herstellung erfolgt vorzugsweise im Temperatur­ bereich von 60 bis 90°C, wobei die schmelzbaren Einsatzstoffe in einem heizbaren Kneter oder Mischer vorgelegt werden und die nicht schmelzenden Komponenten eingerührt werden. Zur Homogenisierung kann die Mischung anschließend durch ein Sieb gegeben werden, ehe sich die Formgebung anschließt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die erfindungsgemäßen Stückseifen weisen eine glatte Ober­ fläche auf und zeichnen sich durch besonders hohes Schaumver­ mögen, gute Schaumbeständigkeit, Cremigkeit, Kalkseifendis­ pergiervermögen und hervorragende hautkosmetische Verträg­ lichkeit aus. Während der Herstellung erweisen sie sich die Stückseifen als ungewöhnlich farbstabil.
Beispiele I. Eingesetzte Stoffe
Seifenbasis (A1):
47 Gew.-% C16/18-Talgfettsäure-Natriumsalz
31 Gew.-% C12/18-Kokosfettsäure-Natriumsalz
 5 Gew.-% C12/18-Kokosfettsäure
 1 Gew.-% Glycerin
ad 100 Gew.-% übliche Zusätze und Wasser
Alkylethersulfat (A2):
C12/14-Kokosfettsalkohol-3,6 EO-Natriumsalz
Texapon® K 14 S (70 gew.-%ig)
Alkyloligoglucosid (A3):
C8/16-Kokosalkyloligoglucosid, DP = 1,4
Plantaren® APG 2000 CS-UP
II. Rezepturen
Tabelle 1
Seifenrezepturen (Prozentangaben als Gew.-%)
Die Rezepturen 1 und 2 sind erfinderisch, die Rezepturen 3 und 4 dienen dem Vergleich.
III. Bewertung der Rezepturen
  • a) Glätte der Oberfläche der Stückseifen
    I = sehr glatt
    II = weniger glatt
  • b) Verfärbung der Stückseifen während der Extrusion
    0 = keine Verfärbung
    I = leichte Verfärbung
    II = deutliche Verfärbung
  • c) Cremigkeit des Schaums
    I = cremiger Schaum
    II = grobporiger Schaum
  • d) Kalkseifendispergiervermögen (KSDV)
    I = gut
    II = weniger gut
Die Ergebnisse sind in Tab. 2 zusammengefaßt:
Tabelle 2
Bewertung der Rezepturen

Claims (6)

1. Stückseifen, enthaltend
  • a) 70 bis 85 Gew.-% Fettsäuresalze,
  • b) 0,5 bis 10 Gew.-% Fettsäuren,
  • c) 1 bis 10 Gew.-% Alkylethersulfate,
  • d) 0,1 bis 5 Gew.-% Alkyl- und/oder Alkenyloligogly­ koside
sowie gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzstoffe.
2. Stückseifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettsäuresalze der Formel (I) enthalten, R¹CO-ONa (I)in der R¹CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
3. Stückseifen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie Fettsäuren der Formel (II) ent­ halten, R²CO-OH (II)in der R²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
4. Stückseifen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie Alkylethersulfate der Formel (III) enthalten, R³O-(CH₂CH₂O)nH (III)in der R³ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 1 bis 10 steht.
5. Stückseifen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel (IV) enthalten, R⁴O-[G]p (IV)in der R⁴ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.
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