DE69911782T2

DE69911782T2 - Flüssiges verdickungsmittel für oberflächenaktive systeme

Info

Publication number: DE69911782T2
Application number: DE69911782T
Authority: DE
Inventors: Barry Stuart POLOVSKY; Carmella Barbeito; Kin Wing LI; F. Edward DiANTONIO; Lowell Russell KREEGER
Original assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Current assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: BR9911398B1; CN1313785A; JP2007023296A; CN1150969C; JP2002518552A; WO1999067017A1; ATE404275T1; KR20010053048A; EP1096994B1; JP2007023055A; KR100546979B1; BR9911398A; CA2336027A1; DE69911782D1; ES2203153T3; AU4706699A; DE69939341D1; CA2336027C; JP4176962B2; EP1096994A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, enthaltend alkoxylierte lipophile Polyolverbindungen mit etwa drei Mol an lipophilen Substituenten pro Mol Polyol, und insbesondere die Verwendung einer solchen Zusammensetzung als Verdickungsmittel in flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzungen.
Flüssige Zusammensetzungen, die oberflächenaktive Stoffe enthalten, zum Beispiel Shampoos, Geschirrspülflüssigkeiten und andere Körperpflegemittel und industrielle Produkte enthalten normalerweise Verdickungsmittel, um den flüssigen Zusammensetzungen eine ausreichende Viskosität zu verleihen, um eine bequeme Handhabung zu ermöglichen. Oft enthalten die Verdickungsmittel ein alkoxyliertes Polyol, das lipophile Substituenten enthält, zum Beispiel ethoxylierte Methylglucose, verestert mit einer Fettsäure. Solche Verdickungsmittel sind normalerweise in einem Ausmaß alkoxyliert, das ausreichend ist, um eine Wasserlöslichkeit bereitzustellen und eine Viskosmachung der flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzung bereitzustellen. Der lipophile Substituent, zum Beispiel eine Fettsäure, stellt dem Verdickungsmittel normalerweise assoziativ Verdickungseigenschaften bereit.
Oft werden die Verdickungsmittel in die flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzungen in fester Form eingebracht, und unter Bedingungen gemischt, die wirksam sind, um das Verdickungsmittel in der flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzung in Lösung zu bringen und signifikante Anstiege der Viskosität zu verursachen, zum Beispiel bis etwa 2000 bis 100000 Zentipoise (cP) oder höher. Häufig muss das Mischen bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden, zum Beispiel von etwa 50 bis 80°C, um die Lösung des Verdickungsmittels zu fördern und die gewünschte Erhöhung der Viskosität zu erhalten (im Fachgebiet als "Heißverarbeiten" bekannt). Aber Lieferanten von Produkten, die eingedickte, oberflächenaktive Stoffe enthaltende Flüssigkeiten, zum Beispiel Shampoos, wünschen sich die Möglichkeit, deren Produkte bei Umgebungstemperaturen zu formulieren, zum Beispiel von 20 bis 30°C (im Fachgebiet als " Kaltverarbeiten" bekannt). Außerdem wünschen sich Lieferanten auch Verdickungsmittel, welche in die flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzungen eher in einer flüssigen Form eingebracht werden können als in einer festen Form. Die Fähigkeit, das Verdickungsmittel in einer flüssigen Form einzubringen, kann es einem Lieferanten ermöglichen, ein größeres Ausmaß an Genauigkeit beim Einbringen der genauen Menge des Verdickungsmittels in das flüssige oberflächenaktive System und auch ein besseres erleichtertes automatisiertes Verarbeiten zu erreichen.
Entsprechend sind verbesserte Zusammensetzungen erwünscht, die für eine Verwendung als Verdickungsmittel in flüssigen oberflächenaktiven Systemen geeignet sind. Bevorzugt können die Verdickungsmittel durch Kaltverarbeiten und in einem flüssigen Zustand eingebracht werden. Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzungen zur Eindickung flüssiger Zusammensetzungen, die oberflächenaktive Stoffe enthalten, sind auch erwünscht.
Solch eine Zusammensetzung wird von der Erfindung bereitgestellt, wie in Anspruch 1 definiert.
Ziemlich überraschend ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gefunden worden, dass die Anwesenheit eines ausreichenden Anteils der alkoxylierten Glucosederivate, wie etwa ethoxylierten, veresterten Metallglucosiden mit lipophilen Substituenten in Form von Kohlenwasserstoff- oder substituierten Kohlenwasserstoffanteilen mit von 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, worin mindestens 25% der alkoxylierten Glucosederivate drei Mol der lipophilen Substituenten pro Mol Glucose besitzen, die Fähigkeit der Zusammensetzung verstärken können, ein flüssiges oberflächenaktives System einzudicken, bevorzugt bei Temperaturen einer Kaltverarbeitung.
Die Polyole, die zur Verwendung als Ausgangsmaterialien zur Bildung des Bestandteils a) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Glucose und Derivate davon.
Bevorzugte Polyolausgangsmaterialien zur Verwendung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind Glycoside, zum Beispiel Glucoside, Galactoside, Monosaccharide, Oligosaccharide mit bis zu 10 Saccharidwiederholungseinheiten pro Molekül, und Saccharose. Besonders bevorzugte Glucoside schließen Alkylglucoside, wie etwa beispielsweise Methylglucosid, Ethylglucosid, Propylglucosid, Butylglucosid und Amylglucosid ein.
Solche Polyole sind kommerziell erhältlich.
Geeignete Reagenzien zum Alkoxylieren der Polyole sind Alkylenoxide, wie etwa beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Gemische daraus. Andere alkoxylierende Reagenzien, zum Beispiel höhere Alkylenoxide, können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Für eine Verwendung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung geeignete Alkylenoxide sind kommerziell erhältlich. Das Ausmaß der Alkoxylierung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist das Ausmaß, welches effektiv ist, um eine Wasserlöslichkeit und Viskosmachung in einer flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzung bereitzustellen. Typischerweise liegen solche Mengen im Bereich von 50 bis 400, bevorzugt von 80 bis 180 und mehr bevorzugt von 100 bis 160 Mol Alkylenoxid pro Mol Polyol. Verfahren zur Alkoxylierung von Polyolen, zum Beispiel mittels direkte Alkoxylierung, sind Fachleuten bekannt. Alternativ können partiell alkoxylierte Methylglucoside, zum Beispiel GLUCAM^TM E-20 (PEG-20-Methylglucosid), erhältlich von Amerchol Corporation, Edison, NJ, als ein Ausgangsmaterial verwendet werden, welche dann weiter alkoxyliert werden können, um das gewünschte Ausmaß der Alkoxylierung zu enthalten.
Die lipophilen Reagenzien, die geeignet sind, um die Polyole zu derivatisieren, besitzen Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffanteile mit 8 bis 30, bevorzugt 12 bis 26 und mehr bevorzugt 16 bis 22 Kohlenstoffatomen pro Molekül. Die spezielle Struktur der lipophilen Reagenzien ist nicht kritisch für die vorliegende Erfindung und kann zum Beispiel Alkyl, Aryl, Alkylaryl, Alkenyl sein, und kann zyklisch, verzweigt oder gerade sein. Typischerweise sind die Reagenzien Fettsäuren, Fettester, Epoxide, Halogenide, Glycidylether oder pflanzliche oder tierische Öle. Die Reagenzien stellen normalerweise entweder eine Ester- oder Etherbindung für das Polyol bereit. Anders gesagt, im Fall eines Glucosederivats ist beispielsweise der Ether oder Ester normalerweise indirekt durch eine Polyoxyalkylenkette an das Glucosederivat angeheftet.
Beispiele für geeignete Fettsäuren schließen natürliche oder synthetische gestättigte oder ungesättigte Säuren ein, welche linear oder verzweigt sind. Die Fettsäuren können einzeln oder als ein Gemisch verwendet werden. Natürliche Fettsäuren schließen zum Beispiel gesättigte oder ungesättigte lineare Fettsäuren, wie etwa Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Decansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Sterinsäure, Linolsäure, Ölsäure, Caprinsäure und Undecansäure ein, welche normalerweise durch Hydrolysieren pflanzlicher Öle und tierischer Öle, wie etwa Kokosnussöle, Palmöl, Talk, Leinsamenöl und Sojabohnenöl erhalten werden. Beispiele für synthetische Fettsäuren schließen lineare oder verzweigte Fettsäuren ein, hergestellt durch Oxidation von Olefinpolymeren. Es ist auch möglich, Fettsäuren zu verwenden, die von Mikroorganismen stammen, wie etwa beispielsweise γ-Linolensäure. Weiterhin können als der Niederalkylester der Fettsäure Alkylester mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen wie etwa Methyl, Ethyl oder Propylester der oben beschriebenen Fettsäure verwendet werden. Die Fettsäureester von Hexose oder das Alkylglycosid davon kann unter Verwendung verschiedener bekannter Verfahren synthetisiert werden, einschließlich einer Estersynthese unter Verwendung von Lipase und dergleichen: zum Beispiel; (1) einer Esteraustauschreaktion zwischen Ausgangsölen oder Fetten, und einer Hexose oder deren Alkylglycosid, (2) einer Esteraustauschreaktion zwischen einem Niederalkylester einer Fettsäure und einer Hexose oder deren Alkylglycosid, oder (3) einer Estersynthese zwischen einer Fettsäure und einer Hexose oder deren Alkylglycosid. Außerdem kann auch ein Syntheseverfahren unter Verwendung eines Fettsäurechlorids und einer Hexose oder deren Alkylglycosid verwendet werden.
Beispiele für andere geeignete lipophile Reagenzien schließen Glycidylether, zum Beispiel Nonylphenylglycidylether oder Dodecylphenylglycidylether, Alpha-Olefinepoxide, zum Beispiel 1,2-Epoxyhexadecan und deren jeweilige Chlorhydrine, oder Alkylhalogenide, zum Beispiel Dodecylbromid und die oben erwähnten pflanzlichen und tierischen Öle ein. Halogenierte Produkte von Fettsäuren können auch als das lipophile Reagenz verwendet werden.
Die Menge des lipophilen Reagenz, die verwendet wird, um die Polyole der vorliegenden Erfindung zu derivatisieren, ist bevorzugt wirksam, um ein assoziatives Verdickungsverhalten der Polyolderivate zu fördern, wenn sie in einer flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzung vorhanden ist. Das durchschnittliche Substitutionsniveau des lipophilen Substituenten beträgt etwa 3, zum Beispiel von 2,5 bis 4, bevorzugt von 2,5 bis 3,9 und mehr bevorzugt von 2,8 bis 3,6 Mol pro Mol Polyol. Einzelheiten betreffend die Derivatisierung von Polyolen, um lipophile Substituenten zu enthalten, sind Fachleuten bekannt. Die durchschnittliche Menge an lipophilem Substituenten pro Mol Polyol (im Fachgebiet als Grad der Substitution "DS", "Degree of Substitution", bezeichnet) kann durch jedes Verfahren bestimmt werden, das dem Fachmann bekannt ist, zum Beispiel durch Kernresonanzspektroskopie ("NMR"). Die lipophilen Reagenzien, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind kommerziell erhältlich.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthalten die alkoxylierten, lipophilen Polyolverbindungen ein Gemisch aus Verbindungen, die mit variierenden Mengen des lipophilen Substituenten substituiert sind, abhängig von den verfügbaren Hydroxylgruppen an dem Polyolausgangsmaterial. Mindestens 25%, bevorzugt mindestens 50% und mehr bevorzugt mindestens 75% der Polyolderivate in der Zusammensetzung besitzen drei Mol des lipophilen Substituenten pro Mol Polyol. Normalerweise enthält das Gleichgewicht der Zusammensetzung Polyolderivate mit einem, zwei oder vier Mol des lipophilen Substituenten pro Mol Polyol. Normalerweise enthalten weniger als etwa 75%, bevorzugt weniger als etwa 50% und mehr bevorzugt weniger als etwa 25% der Polyole in der Zusammensetzung ein, zwei oder vier Mol des lipophilen Substituenten pro Mol Polyol.
Die Reihenfolge, in der das Alkylenoxid und die lipophilen Substituenten an dem Polyol umgesetzt werden, ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. In einem Aspekt wird zuerst die Alkoxylierungsreaktion durchgeführt, gefolgt von einer Substitution des liphophilen Substituenten an dem Polyol. In einem anderen Aspekt der Erfindung wird das Polyol zuerst mit dem lipophilen Substituenten substituiert, gefolgt von einer Alkoxylierung. In noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird das Polyol teilweise verestert, zum Beispiel um ein oder zwei Mol (durchschnittlich) des lipophilen Substituenten pro Mol Polyol zu enthalten, dann ethoxyliert, dann anschließend verestert, zum Beispiel um etwa drei Mol des lipophilen Substituenten pro Mol Polyol zu enthalten. Alternativ kann das Polyol teilweise ethoxyliert, verestert, und dann wieder bis zu dem gewünschten Ausmaß ethoxyliert werden. Außerdem kann das Ausgangsmaterial das Polyol, ein teilweise alkoxyliertes Polyol oder ein Polyol sein, das teilweise mit dem lipophilen Reagenz umgesetzt ist, oder beides.
Die Derivatisierungen werden normalerweise unter Unterdruck, zum Beispiel von 0,101 bis 101 kPa (0,001 bis 1,0 Atmosphären) und bei einer Temperatur im Bereich von 110 bis 180°C für den Alkoxylierungsschritt und 120 bis 200°C für den Schritt der lipophilen Substitution durchgeführt. Katalysatoren können für die Derivatisierungen verwendet werden oder nicht. Aber normalerweise werden Katalysatoren verwendet, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Katalysatoren können sauer, basisch oder neutral sein. Bevorzugte Katalysatoren für den Alkoxylierungsschritt schließen Na, NaOCH₃, KOH, NaOH, K₂CO₃, Na₂CO₃ ein. Bevorzugte Katalysatoren für den Schritt der lipophilen Substitution schließen Na₂CO₃, KOH, NaOH, Säuren einschließlich p-Toluolsulfonsäure ("p-TSA"), H₂SO₄, HCl und andere ein, einschließlicher organischer Titanate, zum Beispiel Tetraisopropyltitanat, erhältlich als Tyzor^TM-Katalysator von der DuPont Company, Wilmington, DE. Weitere Einzelheiten betreffend die Herstellung von alkoxylierten lipophilen Polyolverbindungen sind Fachleuten bekannt, und werden beispielsweise in den U. S. Patenten Nr. 4,687,843, 5,109,127, 5,501,813 und 5,502,175 beschrieben.
Das durch die Derivatisierungsreaktionen erzeugte Produkt ist normalerweise in Form eines Feststoffs in einer granulierten oder Pulverform. Das feste Produkt ist geeignet zum Verpacken und zur Lieferung an Kunden.
Gemäß der Erfindung werden die alkoxylierten, lipophilen Polyolderivate in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, um ein flüssiges Verdickungsmittel bereitzustellen, das geeignet ist für eine Verwendung bei der Viskosmachung von Zusammensetzungen, die oberflächenaktive Stoffe enthalten. Bevorzugt sind die Flüssigkeiten wässrig mit oder ohne zusätzliche mit Wasser mischbaren Flüssigkeiten. Gemäß der Erfindung sind die Lösungsmittel Alkylenglycole mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen pro Molekül, wie etwa Propylenglycol, Ethylenglycol, Butylenglycol, Propandiol und Butandiol. Das Produkt wird in einer flüssigen Form bereitgestellt und enthält von 20 bis 60, bevorzugt von 30 bis 50 des Polyolderivats mit dem Gleichgewicht, enthaltend das flüssige Lösungsmittel und alle erwünschten Zusätze, wie etwa beispielsweise Konservierungsmittel, Biozide, usw., welche normalerweise in kleineren Mengen vorliegen, zum Beispiel weniger als etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Zusammensetzung. Wenn sie in flüssiger Form vorliegt, ist es außerdem bevorzugt, dass die Flüssigkeit, enthaltend das Verdickungsmittel, eine Viskosität besitzt, welche niedrig genug ist, um zu erlauben, dass die Flüssigkeit ohne Schwierigkeit gepumpt oder geschüttet werden kann. Normalerweise beträgt die Viskosität weniger als etwa 6000 mPa (cP), bevorzugt weniger als etwa 4000 mPa (4000 cP). Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff Viskosität die Viskosität, die gemessen wird mit einem Brookfield-Viskosimeter mit einer geeigneten Spindel und Drehzahl, wie durch einen Fachmann bestimmt, zum Beispiel einer Spindel 6 bis 10 rpm.
In einem bevorzugten Aspekt der Erfindung, wenn das Polyol ein Glucosederivat ist, enthält die flüssige Zusammensetzung von 10 bis 30 Gew.-% Wasser, von 30 bis 50 Gew.-% Propylenglycol und von 30 bis 50 Gew.-% des Glucosederivats. Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung enthält etwa 20 Gew.-% Wasser, etwa 40 Gew.-% Propylenglykol und etwa 40 Gew.-% des Glucosederivats.
Die alkoxylierten lipophilen Polyolderivate der vorliegenden Erfindung besitzen eine Vielzahl von Anwendungen des Endverbrauchers, wie etwa beispielsweise Körperpflegeanwendungen und industrielle Anwendungen. Typische Körperpflegeanwendungen schließen zum Beispiel pharmazeutische und kosmetische Zusammensetzungen ein, wie etwa beispielsweise Shampoos, Conditioners, Salben, Hautcremes, Lotionen und Seifen. Typische industrielle Anwendungen schließen zum Beispiel eine Verwendung als Viskositätsregler für eine allgemeine Handhabung von Fluiden und für Anwendungen oberflächen aktiver Stoffe ein, wie etwa Geschirrwaschflüssigkeiten, Waschmittel, Suspensionshilfen, als Adhäsionspromotoren und Beschichtungsmaterialien.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Zusammensetzung, enthaltend die alkoxylierten lipophilen Polyolderivate für eine Verdickung von flüssigen Zusammensetzungen enthaltend ein oder mehr oberflächenaktive Mittel verwendet, wie es in Anspruch 11 definiert ist. Beispielhafte oberflächenaktive Stoffe können einschließen: anionische Substanzen, einschließlich Fettsäureseifen, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkyl- oder Arylsulfonate, Sulfosuccinate, Sarcosinate, Alkylglucoseester oder deren Alkoxylate und insbesondere Natriumlaurylsulfat, Ammoniumlaurylsulfat, Triethanolaminlaurylsulfat, Natriumlaurethsulfat, Alpha-Olefinsulfonat, Dinatriumlaurethsulfosuccinate, Triethanolaminstearat; nicht-ionische Substanzen einschließlich Methylglucoseester oder deren Alkoxylate, Fettsäurealkanolamide, Polyglycolether oder deren Alkyl- oder Arylderivate, hydroxyliertes Lanolin, Lanolinalkohole und insbesondere Oleth-20, Ceteareth-20, Methylglucosedioleat, Methylglucosestearat, Glycerolmonostearat, Cocoyldiethanolamid, Nonoxynal-7 und Octoxynol-8; kationische Substanzen einschließlich Alkyltrimethylammoniumsalze, quarternisierte Amide von Ethylendiamin, Alkylpyridiniumsalze und insbesondere Cetrimoniumchlorid, Stearalkoniumchlorid und Cetylpyridiniumchlorid ein; und amphotere Substanzen einschließlich Alkyl-βaminopropionate, Betaine, Alkylimidazoline und insbesondere Cocoamphocarboxyglycinat, Cocamidopropylbetain und Caproamphocarboxypropionat.
Eine erste Flüssigkeit, enthaltend die alkoxylierten liphophilen Polyolverbindungen, kann kombiniert werden mit einer zweiten Flüssigkeit, enthaltend einen oberflächenaktiven Stoff, unter Mischbedingungen, um eine Verstärkung der Viskosität von mindestens 10%, bevorzugt mindestens 50%, mehr bevorzugt mindestens 100% und am meisten bevorzugt mindestens 200% bereitzustellen. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "Viskositätsverstärkung" die Verstärkung der Viskosität, ausgedrückt als eine Prozentangabe, in einer flüssigen Zusammensetzung, welche oberflächenaktive Stoffe enthält, zwischen alkoxylierten liphophilen Polyolverbindungen der vorliegenden Erfindung, im Vergleich mit alkoxylierten lipophilen Polyolverbindungen, worin eine wesentliche Fraktion, zum Beispiel mindestens 90% der Verbindungen etwa zwei Mol, d. h. 1,5 bis 2,5 Mol an lipophilen Subsitutenten pro Mol Polyol besitzen. Für die Messung der Viskositätsverstärkung wird das Mischen des oberflächenaktiven Systems bei einer Temperatur durchgeführt, die ausreicht, um die Bestandteile zu lösen, zum Beispiel von Umgebungstemperatur bis 80°C, mit angemessenem Mischen (bevorzugt ohne Schaum) für 2 bis 3 Stunden. Für die Bestimmung der Viskositätsverstärkung wird das alkoxylierte, lipophile Polyol in der flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzung mit einer aktiven Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 1 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der flüssigen oberflächenaktiven Zusammensetzung, benutzt. Zu Vergleichszwecken sollte die aktive Konzentration im Wesentlichen die gleiche sein. Für diese Messung ist im Allgemeinen ein Brookfield-RVT-Viskosimeter mit einer Spindel Nr. 6 bei 10 rpm geeignet. Die Viskositätsmessung sollte bei einer festgelegten Temperatur, zum Beispiel 22,5°C durchgeführt werden. Auch der Vergleich sollte durchgeführt werden unter Verwendung von Polyolderivaten mit ähnlichen Alkylenoxidsubstitutionsniveaus, zum Beispiel innerhalb von ±30 Alkylenoxideinheiten, und einem ähnlichen lipophilen Substituenten, zum Beispiel innerhalb von ±2 Kohlenstoffatomen pro Molekül.

Eine bevorzugte oberflächenaktive Zusammensetzung zur Bestimmung der Viskositätsverstärkung enthält die folgenden Bestandteile, kombiniert wie unten beschrieben.

Bestandteile	Gew.-%
entionisiertes Wasser	QS bis 100
Natriumlaurethsulfat-2 (26 Gew.-% aktiv)	40,00
Cocamidopropylbetain (35 Gew.-% aktiv)	11,50
DMDM-Hydantoin	0,4
Verdickungsmittel (40 Gew.-% Polyolverbindung, 40 Gew.-%	1,25
Propylenglycol, 20 Gew.-% Wasser)

Verfahren: Natriumlaurethsulfat-2 und Cocamidopropylbetain werden der Reihe nach, jeweils eines auf einmal, zu dem Wasser zugegeben, bis es vollständig einheitlich ist, ehe der nächste Bestandteil zugegeben wird. Wenn es einheitlich ist, wird das Verdickungsmittel unter Rühren und Eiwärmen auf 70°C zugegeben. Wenn das Verdickungsmittel vollständig gelöst ist, wird das Kühlsystem auf 40°C gestartet. Bei 40°C wird DMDM-Hydantoin zugegeben und weiterhin auf Raumtemperatur gekühlt. Die Viskosität wird nach 24 Stunden gemessen.
Es ist ziemlich vorteilhaft in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gefunden worden, dass Körperpflegeprodukte, zum Beispiel Shampoos, Hautcremes und dergleichen, die folgenden wünschenswerten Charakteristika bereitstellen. Im Fall von Shampoos und anderen Haarpflegeprodukten; es können verbesserte Spülbarkeit, Griffigkeit, Schäumen, Kämmbarkeit, Synergie mit anderen Bestandteilen, Klarheit und Salztoleranz erhalten werden. Im Falle von Hauptpflegeprodukten; es können verbesserte Anti-Reizeigenschaften, fettende Mittel, Feuchtigkeit und dermatologische Verträglichkeit erhalten werden.

Eine typische Reinigungsformulierung für Haut oder Haar, enthaltend die alkolyierten lipophilen Polyolverbindungen der vorliegenden Erfindung, kann die folgenden Bestandteile enthalten und kann wie unten beschrieben, hergestellt werden.

Bestandteile	Gew.-%
entionisiertes Wasser	QS
Polyquaternium-10	0,20
Natriumlaurethsulfat (26 Gew.-% aktiv)	40,00
Cocamidopropylbetain (35 Gew.-% aktiv)	11,50
Dinatriumlaurethsulfosuccinat (40 Gew.-% aktiv)	5,00
Verdickungsmittel (40 Gew.-% Polyolverbindung, 40 Gew.-%	0,50
Propylenglycol, 20 Gew.-% Wasser)
DMDM-Hydantoin	0,49

Verfahren: Polyquaternium-10 wird mit ausreichender Bewegung zu entionisiertem Wasser mit Raumtemperatur zugegeben. Wenn es einheitlich ist, wird auf 70°C erwärmt und gemischt, bis vollständig hydratisiert ist. Wenn es vollständig hydratisiert ist, werden die verbleibenden Bestandteile bis auf DMDM-Hydantoin zugegeben, eines auf einmal, der Reihe nach, wobei gewartet wird, bis jedes gelöst ist, ehe das nächste zugegeben wird. Es wird auf 40°C abgekühlt. Bei 40°C wird DMDM-Hydantoin zugegeben. Es wird weiter auf Raumtemperatur gekühlt.
Beispiele
Die folgenden Beispiele sind zu Zwecken der Veranschaulichung bereitgestellt. In den Beispielen werden die angegebenen Mengen in Gewichtsprozent angegeben, solange es nicht anders angezeigt ist.
Beispiel1 (Vergleich)
Herstellung eines PEG-120-Methylglucose-Dioleat-PG-Wassergemischs
Eine Probe PEG-120 Methylglucosedioleat (erhältlich von Amerchol Corporation, Edison, NJ, unter dem Handelsnamen Glucamate^TM DOE-120) von 1000 Gramm ("g") wurde in einem Kolben platziert, der zum Schütteln und Heizen ausgerüstet war. Zu diesem wurde 1000 g Propylenglycol und 500 g Wasser gegeben. Das Gemisch wurde unter Rühren auf 60°C erhitzt. Beim Schmelzen und fortwährender Bewegung lösten sich die Feststoffe und die Lösung wurde fluid und transparent, Das flüssige Endprodukt wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Produkt besaß bei Raumtemperatur eine Viskosität von < 2000 mPa (cP).
Beispiel 2
Herstellung eines PEG-100-Methylglucosid-Trioleat-PG-Wassergemischs
In einen 1 Liter Druckreaktor wurde 192 g PEG-20-Methylglucosid (Glucam^TM E-20, erhältlich von Amerchol Corporation, Edison, NJ) geschüttet. Zu diesem wurden 1 g KOH-Flocken zugegeben. Das Gefäß wurde verschlossen und das Vakuum wurde erhöht, als die Temperatur auf 140°C erhöht wurde. Das Material wurde gerührt und bei 140°C und etwa 1,33 kPa (10 mmHg) für 0,5 Stunden getrocknet.
Das System wurde dreimal mit Stickstoff gereinigt und auf einen Druck von 273 kPa (25 psig) gebracht. Die Flüssigkeit wurde ethoxyliert mit 630 g Ethylenoxid bei 140–145°C und 549 kPa (65 psig). Nachdem die Zugabe vollständig war, wurde das Reaktionsgemisch für eine Stunde aufgeschlossen und mit Stickstoff gereinigt, um alles verbleibende Oxid zu entfernen. Dies ergab ein bei Raumtemperatur hartes weißes wachsartiges Material von Polyoxyethylen-100-Methylglucosid.
Eine Probe des obigen PEG-100-Methylglucosids (476 g) wurde in einen Kolben platziert und auf etwa 50°C erwärmt, bis alles Material geschmolzen war. Oxalsäure (4,4 g) wurde zugegeben, in einer kleinen Menge an Wasser. Das Gemisch wurde für etwa 0,5 Stunden gerührt und dann unter Vakuum getrocknet, d. h. mit etwa 1,33 kPa (10 Millimeter Quecksilber ("mmHg")) bei 11090.
Das Vakuum wurde mit Stickstoff gebrochen. Dann wurde Methyloleat (101 g) zugegeben. Das System wurde dann mit Stickstoff gespült. Es wurde ein geringes Vakuumniveau (80 kPa) (^~600 mmHg) entwickelt. Unter Verwendung einer Spritze wurden 6,3 g eines Katalysators (Tetraisopropyltitanat, Tyzor^TM von Dupont) eingebracht, und das Gemisch wurde für 10 Minuten bewegt. Dann wurde die Temperatur auf etwa 150°C erhöht.
Während der nächsten 5 Stunden wurde das Vakuum allmählich auf 26,6 kPa (200 mmHg) erhöht. An diesem Punkt war die Reaktion vollständig und die Temperatur wurde auf ungefähr 65°C verringert. Das Vakuum wurde gebrochen und 50 g Wasser wurden zugegeben, um den Katalysator zu zersetzen. Das Gemisch wurde bei 50°C für 1 Stunde bewegt. Der pH wurde mit wässriger Oxalsäure auf 6 bis 7 eingestellt, und dann bei hohem Vakuum (< 665 Pa) (< 5 mmHg) und 110°C für 0,5 Stunden getrocknet. Das Produkt war ein brauner wachsförmiger Feststoff mit der folgenden Analyse:

Parameter Wert

pH (10% in Wasser) 6,9

Säurezahl 0,6

Verseifungszahl 37,0

Hydroxylzahl 14,0
Das Gemisch war auf 80°C abgekühlt, als eine Lösung von 566 g Propylenglycol und 283 g Wasser unter Rühren zugegeben wurde. Dieses Gemisch wurde für 0,5 Stunden bewegt, während es abkühlte. Dies ergab eine hellbraune Lösung/Mischung und besaß eine Viskosität von ungefähr 2000 mPa (cP).
Beispiel 3
Herstellung eines PEG-120-Methylglucosetrioleat-PG-Wassergemischs
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde ein Reaktor mit 42 g Methyloleat und 0,8 g SAG-10 (Antischaummitel von Witco Corp., Greenwich, CT) beladen. 1000 g nicht neutralisiertes Glucamate^TM DOE-120 wurde dann zugegeben. Es wurde eine Kopfraum-Stickstoffreinigung angesetzt und das Gemisch wurde auf 17540 erhitzt. Ein geringes Vakuum, d. h. etwa 18,6 kPa (140 mmHg) wurde langsam angelegt, als die Temperatur etwa 15090 erreichte.
Als das Reaktionsgemisch 175°C erreichte, wurde die Temperatur dort gehalten. Nach etwa einer Stunde wurde die Kopfraum-Reinigung auf eine Sprühvorrichtung gewechselt. Das Vakuum wurde dann langsam auf etwa 665 Pa (5 mmHg) erhöht. Das Gemisch wurde für weitere 5 Stunden umgesetzt.
Nahe dem Ende der Auskochzeit wurde eine Probe für eine Methyloleatanalyse mittels Gaschromatographie entnommen. Das restliche Methyloleat verringerte sich auf etwa 0,4% (w/w) und die Reaktion wurde auf etwa 80°C abgekühlt, die Stickstoffsprühvorrichtung abgeschaltet, das Vakuum mit Stickstoff gebrochen und das Produkt mit einer wässrigen Lösung, enthaltend 0,6 g Weinsäure, neutralisiert. Das Gemisch wurde hinsichtlich pH, Farbe, Hydroxylzahl und Säurezahl und Viskositätsleistung untersucht. Die Analyse des Produkts PEG-120-Methylglucosetrioleat zeigte:

Viskositätsleistung * 65.000 mPa (cP)

Hydroxylzahl 10

GH-Farbe 7

pH (10% in Wasser) 6,5

Säurezahl 0,8
Um das Gemisch herzustellen, wurden 1033 g Propylenglycol (PG) zu dem warmen (70 bis 80°C) Produkt, der oben hergestellten PEG-120 Methylglucosetrioleatbasis, zugegeben. Nachdem das PG sorgfältig eingemischt war, wurde das Erwärmen weitergeführt und 517 g deionisiertem Wasser wurden zugegeben. Das Gemisch wurde für etwa 20 Minuten bewegt, um eine einheitliche Lösung sicherzustellen, welche dann entnommen wurde, und hinsichtlich pH, %PG und %Wasser analysiert wurde. Die Produktlösung wurde dann auf etwa 40°C abgekühlt und gelagert. Das Gemisch besaß die folgende Analyse:
Beispiel 4
Viskositätsmessung

Flüssige Produkte, ähnlich mit den in den Beispielen C-1, 2 und 3 hergestellten Produkten, wurden in einer oberflächenaktive Stoffe enthaltenden Flüssigkeit getestet, um die Viskositätsverstärkung zu bestimmen. Die Formulierung und das Verfahren, welche verwendet wurden, waren wie folgt.

Bestandteile	Gew.-%
entionisiertes Wasser	QS bis 10
Natriumlaurethsulfat-2 (26 Gew.-% aktiv)	40,00
Cocamidopropylbetain (35 Gew.-% aktiv)	1 1,50
DMDM-Hydantoin	0,4
Verdickungsmittel (40 Gew.-% Polyolverbindung,	1,25
40 Gew.-% Propylenglycol, 20 Gew.-% Wasser)

Verfahren: Natriumlaurethsulfat-2 und Cocamidopropylbetain wurden der Reihe nach dem Wasser zugegeben, jeweils eines auf einmal, bis es vollständig einheitlich war, ehe der nächste Bestandteil zugegeben wurde. Als es einheitlich war, wurde das Verdickungsmittel unter Rühren und Erwärmen auf 70°C zugegeben. Als das Verdickungsmittel vollständig gelöst war, wurde ein Kühlsystem auf 40°C gestartet. Bei 40°C wurde DMDM-Hydantoin zugegeben und das Kühlen auf Raumtemperatur fortgesetzt. Die Viskosität wurde nach 24 Stunden aufgezeichnet.
Die Viskosität wurde unter Verwendung eines Brookfield RVT-Viskosimeters mit einer Spindel Nr. 7 bei 10 rpm gemessen.
Beispiel 5
Herstellung einer Körperreinigungsformel

Eine Körperreinigungsformel wurde gemäß der folgenden Zusammensetzung und Verfahren hergestellt.

Bestandteile	Gew.-%
entionisiertes Wasser	QS
Polyquaternium-10	0,20
Natriumlaurethsulfat (26 Gew.-% aktiv)	40,00
Cocamidopropylbetain (35 Gew.-% aktiv)	11,50
Dinatriumlaurethsulfosuccinat (40 Gew.-% aktiv)	5,00
Verdickungsmittel (40 Gew.-% Polyolverbindung,	0,50
40 Gew.-% Propylenglycol, 20 Gew.-% Wasser)
DMDM-Hydantoin	0,40

Verfahren: Polyquaternium-10 wurde zu entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur mit ausreichender Bewegung zugegeben. Als es einheitlich war, wurde auf 70°C erhitzt und gemischt, bis es vollständig hydratisiert war.
Als es vollständig hydratisiert war, wurden die verbleibenden Bestandteile bis auf DMDM-Hydantoin zugegeben, jeweils eines auf einmal der Reihe nach, wobei gewartet wurde, bis sich jedes gelöst hatte, ehe das nächste zugegeben wurde. Es wurde auf 40°C abgekühlt. Bei 40°C wurde DMDM-Hydantoin zugegeben. Es wurde weiterhin auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die Körperreinigungsformel besaß eine Viskosität von 40.500 mPa (cP), gemessen unter Verwendung eines Brookfield RVT-Viskosimeters mit einer Spindel Nr. 6 bei 10 rpm. Ohne das Verdickungsmittel besaß die Formel eine Viskosität von 3400 mPa (cP).
Beispiel 6
Kaltverarbeitung

Ein flüssiges Produkt, ähnlich dem, das in Beispiel 2 hergestellt wurde, wurde in einer oberflächenaktive Stoffe enthaltenden Flüssigkeit bei Umgebungstemperaturen getestet, um die Kaltverarbeitungseigenschaften zu bewerten. Die Formulierung und das Verfahren die verwendet wurden, waren wie folgt.

Bestandteile	Gew.-%
entionisiertes Wasser	QS bis 100
Natriumlaurethsulfat-2 (26 Gew.-% aktiv)	40,00
Cocamidopropylbetain (35 Gew.-% aktiv)	11,50
DMDM-Hydantoin	0,4
Verdickungsmittel (40 Gew.-% Polyolverbindung,	1,25
40 Gew.-% Propylenglycol, 20 Gew.-% Wasser)

Verfahren: Das Natriumlaurethsulfat-2, Cocamidopropylbetain und DMDM-Hydantoin wurden der Reihe nach zum Wasser zugegeben, jeweils eines auf einmal, bis es vollständig einheitlich war, ehe der nächste Bestandteil zugegeben wurde. Als es einheitlich war, wurde das Verdickungsmittel unter Rühren bei Umgebungstemperatur zugegeben, und wurde weitergeführt, bis eine Verdickungsantwort (Erhöhung der Viskosität) sichtbar beobachtet wurde. Das Mischen wurde fortgeführt, bis es vollständig einheitlich war.

Claims

Flüssige Zusammensetzung, enthaltend: a) 20 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Zusammensetzung, an alkoxylierten Glucosederivaten mit lipophilen Substituenten in Form von Kohlenwasserstoff- oder substituierten Kohlenwasserstoffanteilen mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, worin mindestens 25 Gew.-% der alkoxylierten Glucosederivate 3 Mol der lipophilen Substituenten pro Mol Glucose besitzen, und b) ein Alkylenglycol-Lösungsmittel mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen pro Molekül.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die alkoxylierten Glucosederivate durchschnittlich 2,8 bis 3,6 Mol der lipophilen Substituenten pro Mol Glucose besitzen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin mindestens 50 Gew.-% der alkoxylierten Glucosederivate 3 Mol der lipophilen Substituenten pro Mol Glucose besitzen.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin weniger als 75% der alkoxylierten Glucosederivate ein, zwei oder vier oder mehr Mol der lipophilen Substituenten pro Mol Glucose besitzen.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die lipophilen Substituenten durch eine Esterbindung oder eine Etherbindung mit den Glucosederivaten verbunden sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Glucosederivate mit 50 bis 400 Mol Alkylenoxid pro Mol Glucose substituiert sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin das Alkylenoxid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Gemischen davon.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Glucosederivate ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Methylglucosid, Ethylglucosid, Propylglucosid, Butylglucosid, Amylglucosid und Gemischen davon.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Alkylenglycol Propylenglycol ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 9, umfassend von 10 bis 30 Gew.-% Wasser, von 30 bis 50 Gew.-% Propylenglycol und von 30 bis 50 Gew.-% alkoxylierte Glucosederivate.
Verwendung der flüssigen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als ein Verdickungsmittel in flüssigen, oberflächenaktive Stoffe enthaltenden Systemen.