DE69922824T2

DE69922824T2 - Seifenstücke mit wenig oder keinem synthetischen tensid

Info

Publication number: DE69922824T2
Application number: DE69922824T
Authority: DE
Inventors: Edward Andrew Van Gunst; James Joseph Corr; John Gerard Sheehan
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-10-09
Also published as: AU6472299A; CN1245493C; EP1121411B1; DE69922824D1; JP2002527577A; EP1121411A1; CN1323341A; ATE285465T1; US6143704A; US6255265B1; WO2000022082A1; CA2343131A1; ID29895A; AU743894B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich überwiegend auf Seifenstücke, insbesondere die mit wenig oder keinem oberflächenaktiven Mittel, die sich gut verarbeiten lassen, während die verbraucherfreundlichen Eigenschaften, wie gute Farbe, guter Geruch und gute Gleitfähigkeit, aufrechterhalten werden.
Stückförmige Zusammensetzungen, die Seife, synthetisches oberflächenaktives Mittel (beispielsweise Acylisethionat), freie Fettsäure und organische Salze (beispielsweise Natriumisethionat, Natriumcitrat) umfassen, sind im Stand der Technik bekannt.
US-Patent Nr. 4,663,070 von Dobrovolny et al. und US-Patent Nr. 4,695,395 von Casewell et al. lehren beispielsweise diese Zusammensetzungen, die 30 bis 70 Gew.-% Seifenleim, 5 % bis 45 % Acylisethionat, freie Fettsäure und Natriumisethionat umfassen. Im Gegensatz dazu beträgt jedoch die Menge an synthetischem oberflächenaktivem Mittel, das in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 4 Gew.-%, stärker bevorzugt weniger als 3 Gew.-%, stärker bevorzugt weniger als 2 Gew.-%, am stärksten bevorzugt weniger als 1 Gew.-%, und kann völlig abwesend sein. Die Menge an synthetischen Verbindungen, die in Dobrovolny verwendet wird, ist wesentlich höher.
US-Patent Nr. 5,030,376 von Lee et al. beansprucht ebenso Reinigungszusammensetzungen, die 20 bis 80 Gew.-% Fettsäureseife (Gemisch aus Talg und Kokosnuß), 10 bis 60 Gew.-% C8- bis C18-Fettacylisethionat und 1 bis 6 Gew.-% Elektrolyt (beispielsweise organisches Salz), das Natriumisethionat sein kann, umfassen. Ebenso werden 1 bis 20 % freie Fettsäure in der Zusammensetzung verwendet. Außerdem umfaßt das synthetische oberflächenaktive Mittel zumindest 10 Gew.-% der Zusammensetzung, wobei im Gegensatz dazu die Menge an synthetischer Verbindung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen unter 5 % liegt.
GB-Patent 2,317,396 (von Cussons Int.) beschreibt Stücke mit 30 bis 90 % Seife, 1 bis 35 % sekundärem oberflächenaktivem Mittel und einer Kombination aus zumindest zwei Materialien, die Fettsäuren, Fettalkohol und Kohlenwasserstoffe mit einem Schmelzpunkt über 25 °C (beispielsweise Paraffin) sein können. Es gibt keine Lehren oder Vorschläge der Zugabe der organischen Salze der vorliegenden Erfindung in dem GB-Patent.
EP 0 014 502 (Procter & Gamble) bezieht sich auf Seifenstücke, die zumindest etwa 1 % Kaliumseife und 0,15 % Chloridanionen zusätzlich zu Wasser und einen Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalzelektrolyten enthalten. Diese Seifenstücke bilden keine Kristalle während der Verwendung oder Lagerung und zeigen verbesserte Schaumleistung und verringerte Schmutzbildung.
WO 95/02035 (Unilever N.V.) offenbart Seifenstücke, die zumindest 5 % Polyalkylenglykol und Fettsäure in einem Verhältnis von 1 : 3 bis 3 : 1 einschließen, was gute Schaum-, Brei- und Abnutzungseigenschaften zeigt.
In der Parallelanmeldung von Chambers et al., eingereicht mit britischer Priorität am 23. Februar 1998, veröffentlicht als WO 99/42554, wird eine speziell identifizierte Alkalimetallseife, 3 bis 35 % Fettsäure, 2 bis 25 % strukturverbesserndes Mittel und Wasser gelehrt. Es gibt keine Lehren über organische Salze, wie Natriumisethionat, oder irgendwelche Lehren über die Beziehung zwischen diesen Salzen und Fettsäure beim Bereitstellen der Verbrauchervorteile, wie nachstehend vermerkt.
Da synthetische oberflächenaktive Mittel (beispielsweise Acylisethionat, Alkylglycerolethersulfat) im allgemeinen viel milder als Seife sind, ist einer der Hauptgründe, wieso synthetisches oberflächenaktives Mittel zu den Seifenstücken zugegeben worden ist, mildere Stücke herzustellen. Das Problem ist, daß synthetische oberflächenaktive Mittel ebenso im allgemeinen teurer als Seife sind.
Ein Weg zur Reduzierung der Kosten, die mit den synthetischen oberflächenaktiven Mitteln verbunden sind, ist, etwas des synthetischen oberflächenaktiven Mittels durch freie Fettsäuren zu ersetzen. Diese Stücke sind als überfettete Stücke bekannt. Leider kann es beim Austausch der freien Fettsäure für das synthetische oberflächenaktive Mittel, während dies möglicherweise die Milde verstärkt, ebenso zu Stücken mit schlechteren Benutzereigenschaften führen. Speziell sind die Stücke, die mit langkettiger Fettsäure in Abwesenheit der speziellen organischen Salze der Erfindung überfettet werden, gewöhnlich klebrig (beispielsweise entweder sehr klebrig an Händen oder Geräten), wodurch sie bemerkenswerte Entfärbung und weniger Schaum aufweisen.
Außerdem würde ein Fachmann von der Verwendung irgendeines Elektrolyten (beispielsweise die speziellen organischen Salze der Erfindung) in überwiegend stückförmigen Seifenzusammensetzungen abgeneigt sein, da hohe Niveaus (d. h. mehr als 1 %) an irgendeinem Elektrolyt (beispielsweise organische oder anorganische Salze) historisch nachgewiesen für die Verarbeitbarkeit dieser Stücke schädlich sind. Speziell gibt es bei hohen Niveaus von beispielsweise Natriumchlorid keine Kohäsionsfähigkeit zwischen Seifenflocken, die gebildet werden, wenn die Flocken extrudiert werden, und die gebildeten Stücken werden gewöhnlich sehr brüchig und „rissig" (siehe Vergleichsbeispiele 4 und 5).
Es sollte angemerkt werden, daß, obwohl höhere Niveaus an Elektrolyt in einigen Stücken (siehe beispielsweise US-Patent Nr. 5,194,172 von Taneri et al.) bekannt sind, diese Gefrierstücke sind, die durch ein vollkommen unterschiedliches Verfahren als die geflockten/extrudierten Stücke der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Außerdem weisen die Stücke einen viel höheren Wassergehalt auf (beispielsweise zumindest 15 %). Schließlich beurteilt dieser Verweis nicht die Kritizität zwischen organischen und nicht-organischen Salzen bei teilweise höheren Fettsäureniveaus.
Kurz, es gibt bei der Abwesenheit der speziellen organischen Salze der Erfindung keinen Antrieb, das synthetische oberflächenaktive Mittel durch freie Fettsäuren zu ersetzen, da Stücke mit wenig oder keinem synthetischen oberflächenaktiven Mittel schlechte Benutzereigenschaften aufweisen (insbesondere die Gegenwart einer großen Menge an freier Fettsäure); noch hat es bisher keinen Antrieb im Stand der Technik (tatsächlich hat es Lehren entfernt davon gegeben) aus der Verwendung des Elektrolyts jeder Art (einschließlich organische Salze) in diesen Stücken gegeben, da bekannt ist, daß hohe Niveaus an Elektrolyt (beispielsweise anorganische Alkalimetallsalze) brüchige Stücke verursachen, die beispielsweise in einem typischen Extrudierverfahren von Stücken schwer zu verarbeiten sind.
Unerwartet haben die Anmelder nun herausgefunden, daß es die Verwendung von speziellen organischen Salzen (beispielsweise Natriumisethionat, Natriumcitrat, Natriumacetat) in diesen überfetteten Zusammensetzungen mit wenig synthetischem oberflächenaktivem Mittel ermöglicht, Stücke zu verarbeiten, die stark schäumend sind, ausgezeichnete Stückgleitfähigkeit aufweisen, wenig Brei bilden, ausgezeichnete Extrusions- und Presseigenschaften zeigen, und im allgemeinen milder sind als kommerziell vermarktete überfettete Seifen (d. h. Seife, die im allgemeinen gewöhnlich größere Mengen an freier Fettsäure aufweist). Die Stücke sind hinsichtlich der Verbrauchereigenschaften zu derzeit vermarkteten Stücken (d. h. Lever 2000^®), die bemerkenswerte Niveaus (zumindest 10 %) an synthetischem oberflächenaktivem Mittel enthalten, äquivalent. Die erfindungsgemäßen Stücke sind weniger teuer (verwenden beispielsweise weniger synthetisches oberflächenaktives Mittel) und können unter Verwendung einer Standardseifenverarbeitungsvorrichtung verarbeitet werden.
Da hohe Niveaus an organischen Salzen verwendet werden, sind minimale Schwellenwerte von freier Fettsäure erforderlich, um die Verarbeitbarkeit und Benutzereigenschaften zu gewährleisten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Niveau der Fettsäure zumindest gleich zu der Menge an organischem Salz; und die freie Fettsäure ist stärker bevorzugt eine langkettige Fettsäure (C16-C22). Gemische aus freier Fettsäure werden natürlich in Betracht gezogen und, wenn sie verwendet werden, ist es bevorzugt, daß das Fettsäuregemisch überwiegend (beispielsweise möglicherweise mehr als 75 %, vorzugsweise mehr als 60 %, stärker bevorzugt mehr als 50 %) längerkettige Säure ist.
Speziell umfaßt die Erfindung gemäß einem Aspekt (alle Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben wird):

(1) 50 % bis 80 %, vorzugsweise 55 %, stärker bevorzugt mehr als 60 % Seife bis 80 % Seife;
(2) 6 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 30 Gew.-%, stärker bevorzugt 6 bis 25 Gew.-%, stärker bevorzugt 6 bis 20 Gew.-% freie Fettsäure, wobei die freie Fettsäure typischerweise C8-C22-, vorzugsweise C12-C18-, stärker bevorzugt C16-C18-Fettsäure ist;
(3) 1 % bis 10 %, vorzugsweise 2 % bis 8 % organisches Salz, ausgewählt aus Alkalimetallisethionat, Alkalimetallcitrat, Alkalimetallacetat, organischem Salz von Asparaginsäure, Essigsäure, D-Gluconsäure und Metallgluceptat und Gemischen davon;
(4) 0 % bis 20 % Wirkstoff;

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf überfettete stückförmige Seifenzusammensetzungen (d. h. Stücke, die überwiegend Seife umfassen und mit freier Fettsäure überfettet sind), die geringe Niveaus (weniger als 5 %) an synthetischem oberflächenaktivem Mittel enthalten, während geringe Klebrigkeit, gute Farbe und guter Schaum aufrechterhalten werden.
Die erfindungsgemäßen Stücke umfassen 50 % bis 80 %, vorzugsweise 55 % und stärker bevorzugt mehr als 60 % Seife bis etwa 80 % Seife.
Der Ausdruck „Seife" wird hierin in seinem allgemeinen Sinne verwendet, d. h. die Alkalimetall- oder Alkanolammoniumsalze von aliphatischen Alkan- oder Alkenmonocarbonsäuren. Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Mono-, Di- und Tri-ethanolammoniumkationen oder Kombinationen davon sind für die Zwecke dieser Erfindung geeignet. Im allgemeinen werden Natriumseifen in den Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet, aber 1 % bis 25 % der Seife können Kalium- oder Magnesiumseifen sein. Die hierin nützlichen Seifen sind allgemein bekannte Alkalimetallsalze von natürlichen oder synthetischen aliphatischen (Alkan- oder Alken-) Säuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Sie können als Alkalimetallcarboxylate von Acrylkohlenwasserstoffen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen beschrieben werden.
Seifen mit der Fettsäureverteilung von Kokosnußöl können die untere Grenze des breiten Molekulargewichtsbereiches bereitstellen. Die Seifen mit der Fettsäureverteilung von Erdnuß- oder Rapsöl oder ihren hydrierten Derivaten können die obere Grenze des breiten Molekulargewichtsbereiches bereitstellen.
Es ist bevorzugt, Seifen mit der Fettsäureverteilung von Kokosnußöl oder Talg oder Gemischen davon zu verwenden, da diese zu den ohne weiteres erhältlichen Fetten gehören. Der Anteil an Fettsäuren mit zumindest 12 Kohlenstoffatomen in der Kokosnußölseife beträgt etwa 85 %. Dieser Anteil wird größer sein, wenn Gemische aus Kokosnußöl und Fetten, wie Talg, Palmkernöl, oder nicht-tropischen Nußölen oder Fetten verwendet werden, wobei die prinzipiellen Kettenlängen C16 und höher sind. Die bevorzugte Seife zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weist zumindest 85 % Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen auf.
Kokosnußöl, das für die Seife eingesetzt wird, kann im Ganzen oder teilweise durch andere „hochallurische" Öle substituiert sein, das heißt, Öle oder Fette, wobei zumindest 50 % der gesamten Fettsäuren aus Laurin- oder Myristinsäuren und Gemischen davon bestehen. Diese Öle werden im allgemeinen durch die tropischen Nußöle der Kokosnußölklasse veranschaulicht. Beispielsweise umfassen sie: Palmkernöl, Babassuöl, Ouricuryöl, Tucumöl, Cohunenußöl, Murumuruöl, Jabotykemöl, Khakankernöl, Dikanußöl und Ucuhubabutter.
Eine bevorzugte Seife ist ein Gemisch aus 30 % bis 40 % Kokosnußöl und 60 % bis 70 % Talg. Gemische können ebenso höhere Mengen an Talg, beispielsweise 15 % bis 20 % Kokosnußöl und 80 % bis 85 % Talg, enthalten.
Die Seifen können Ungesättigtheit gemäß den kommerziell akzeptablen Standards enthalten. Übermäßige Ungesättigtheit wird normalerweise vermieden.
Seifen können durch das klassische Kesselsiedeverfahren oder moderne kontinuierliche Seifenherstellungsverfahren hergestellt werden, wobei natürliche Fette und Öle, wie Talg oder Kokosnußöl oder ihre Äquivalente mit einem Alkalimetallhydroxid unter Verwendung der Verfahrensweisen, die dem Fachmann allgemein bekannt sind, verseift werden. Alternativ können die Seifen durch Neutralisieren der Fettsäuren, wie Laurin- (C12), Myristin- (C14), Palmitin- (C16) oder Stearin- (C18)-säuren mit einem Alkalimetallhydroxid oder Carbonat hergestellt werden.
Eine zweite erforderliche Komponente der Erfindung ist freie Fettsäure. Wie oben angemerkt, würde dieses „Überfett" traditionell nicht in großen Mengen zu den stückförmigen Zusammensetzungen zugegeben werden, um das synthetische oberflächenaktive Mittel zu ersetzen (d. h., so daß das Stück weniger als 5 % synthetisches oberflächenaktives Mittel ist), da es Stücke verursachen würde, die klebrig sind, unter Entfärbung leiden und schlechten Schaum aufweisen. Unter „klebrig" ist zu verstehen, daß das stückförmige Produkt klebrig ist und einen Rest auf der Hand hinterläßt, wenn das trockene Stück oder der extrudierte Stamm berührt wird. Klebende/klebrige Stücke kleben unerwünscht an der Extrusionsvorrichtung, einschließlich der Kammerwände und Presse. Im allgemeinen werden diese Stücke eine verringerte Durchsatzmenge aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Fettsäure jedoch in Mengen zwischen 6 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 6 und 30 Gew.-% der stückförmigen Zusammensetzung zugegeben werden.
Unter freier Fettsäure sind C8-C22, vorzugsweise C12-C18, stärker bevorzugt C16-C18, vorzugsweise gesättigte, geradkettige Fettsäuren zu verstehen.
Natürlich können die freien Fettsäuren Gemische aus kurz- (beispielsweise C12-C14) und lang- (beispielsweise C16-C18) -kettigen Fettsäuren sein, obwohl es bevorzugt ist, daß langkettige Fettsäuren gegenüber den kurzkettigen Fettsäuren dominierend sind.
Eine dritte erforderliche Komponente der Erfindung ist die Verwendung von speziellen organischen Salzen (beispielsweise organische Elektrolyte), ausgewählt aus Alkalimetall- (beispielsweise Natrium) -isethionat (HOCH₂CH₂SO₃Na), d. h. das Natriumsalz von 2-Hydroxyethansulfonsäure; Alkalmetallcitrat oder Alkalimetallacetat (beispielsweise CH₃COONa), organischen Salzen von Asparaginsäure (beispielsweise Natriumaspartat), organischen Salzen von Essigsäure (beispielsweise Natriumbutoxyethoxyacetat), organischen Salzen von D-Gluconsäure (beispielsweise Natriumgluconat) und Natriumgluceptat.
Im allgemeinen wird nicht beabsichtigt, daß die organischen Salze Salze einschließen, die aus geradkettigen C₈-C₂₄-Fettsäuren stammen, d. h. allgemein bekannt als „Seifen". Ebenso wird es nicht beabsichtigt, daß Alkalimetallisethionat Alkalimetallsalze aus Estern von Isethionat, beispielsweise R-CO₂CH₂CH₂SO₃-Na, wo R eine lange Kohlenstoffkette ist, einschließt.
Elektrolyte, einschließlich Natriumchlorid, das zur Seifenherstellung notwendig ist, sind in großen Mengen in einem Seifenstück unerwünscht, da sie die Seife „brüchig" machen werden (d. h. sie machen sie körnig und nicht-verarbeitbar). Außerdem werden andere Salze oder Elektrolyte, organische oder anorganische Verbindungen (d. h. Natriumisethionat) einen ähnlichen „Brüchigkeitseffekt" aufweisen, wenn sie bei einem gewissen Schwellenwert in reiner Seife vorliegen. Während nicht gewünscht wird, an die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß in der Gegenwart einer minimalen Menge an Fettsäure (wie es durch die Erfindung erforderlich ist) der Brüchigkeitseffekt, der durch die organischen Salze (wie die oben genannten) verursacht wird, minimiert oder beseitigt werden kann. Das heißt, ohne Fettsäure sind die Stücke nicht-verarbeitbar, krümelig und brüchig. Wenn jedoch Fettsäure vorliegt, tritt eine synergistische Reaktion mit dem organischen Salz auf, um ein verarbeitbares Produkt bereitzustellen. Außerdem werden die unerwarteten Vorteile der verbesserten Schaumbildung, der Farbe, des Geruchs und der Stückgleitfähigkeit beobachtet.
Es sollte verstanden werden, daß kleine Mengen, d. h. weniger als 3 %, an Alkalimetallsalzen in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden können, so lange nicht so viel verwendet wird, daß es die oben beschriebenen Brüchigkeitseffekte verursacht.
Die erfindungsgemäßen organischen Salze werden 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-% der Zusammensetzung umfassen. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt das Verhältnis von Fettsäure zu organischem Salz 1 : 1 und mehr.
Die erfindungsgemäßen Stücke umfassen gegebenenfalls 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 15 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-%, stärker bevorzugt 1 bis 4 Gew.-% eines Hautwirkstoffes.
Der Hautwirkstoff der vorliegenden Erfindung kann eine einzelne Wirkstoffkomponente sein oder er kann eine Wirkstoffverbindung sein, die mittels eines Trägers zugegeben wird. Außerdem kann die Wirkstoffzusammensetzung ein Gemisch aus zwei oder mehreren Verbindungen sein, wobei eine oder alle davon einen nützlichen Aspekt aufweisen können. Außerdem kann der Wirkstoffselbst als ein Träger für andere Komponenten fungieren, wobei gewünscht werden kann, ihn zu der stückförmigen Zusammensetzung zuzugeben.
Der Wirkstoff kann ein „Erweichungsmittelöl" sein, unter dem man eine Substanz versteht, die die Haut durch Erhöhen des Wassergehalts weicher macht.
Bevorzugte Erweichungsmittel umfassen:

(a) Silikonöle, Kautschuke und Modifikationen davon, wie lineare und cyclische Polydimethylsiloxane; Amino-, Alkyl-, Alkylaryl- und Arylsilikonöle;
(b) Fette und Öle, einschließlich natürliche Fette und Öle, wie Jojoba-, Sojabohnen-, Reiskleie-, Avocado-, Mandel-, Oliven-, Sesam-, Sonnenblumen-, Pfirsichkern-, Rizinus-, Kokosnuß-, Nerzöle; Kakaofett; Rindertalg, Schweinefett; gehärtetes Öl, erhalten durch Hydrieren der zuvor genannten Öle; und synthetische Mono-Di- und Triglyceride, wie Myristinsäureglycerid und 2-Ethylhexansäureglycerid;
(c) Wachse, wie Karnaubawachs, Walrat, Bienenwachs, Lanolin und Derivate davon;
(d) hydrophobe Pflanzenextrakte;
(e) Kohlenwasserstoffe, wie flüssige Paraffine, Vaseline, mikrokristallines Wachs, Ceresin, Squalen, Pristan und Mineralöl;
(f) Fettsäuren, wie Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Behen-, Öl-, Leinöl-, Linolen-, Lanolin-, Isostearin- und mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFA);
(g) Fettalkohole, wie Lauryl-, Cetyl-, Stearyl-, Oleyl-, Behenyl-, Cholesterol- und 2-Hexyldecanolalkohol;
(h) Ester, wie Cetyloctanoat, Myristyllactat, Cetyllactat, Isopropylmyristat, Myristylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropyladipat, Butylstearat, Decyloleat, Cholesterolisostearat, Glycerolmonostearat, Glyceroldistearat, Glyceroltristearat, Alkyllactat, Alkylcitrat und Alkyltartrat;
(i) ätherische Öle, wie Mentha-, Jasmin-, Kampfer-, weiße Zedernholz-, Pomeranzenschalen-, Ryu-, Terpentin-, Zimt-, Bergamott-, Citrus unshiu-, Kalmus-, Kien-, Lavendel-, Bay-, Nelken-, Hiba-, Eukalyptus-, Zitronengras-, Sternblumen-, Thymian-, Pfeffer Minz-, Rosen-, Salbei-, Menthol-, Cineol-, Eugenol, Citral-, Citronell-, Borneol-, Linalool-, Geraniol-, Nachtkerzen-, Kampfer-, Thymol-, Spirantol-, Penen-, Limonen- und Terpenoidöle;
(j) Lipide, wie Cholesterol, Ceramide, Saccharoseester und Pseudo-Ceramide, wie in der europäischen Patentbeschreibung Nr. 556,957 beschrieben;
(k) Vitamine, wie Vitamin A und E, und Vitaminalkylester, einschließlich den Vitamin C-Alkylestern;
(l) Sonnenschutzmittel, wie Octylmethoxylcinnamat (Parsol MCX) und Butylmethoxybenzoylmethan (Parsol 1789);
(m) Phospholipide; und
(n) Gemische aus den vorhergehenden Komponenten.

Schließlich ist ein kritischer Aspekt der Erfindung, daß die stückförmigen Zusammensetzungen weniger als 5 %, vorzugsweise weniger als 4 %, vorzugsweise weniger als 3 %, stärker bevorzugt weniger als 2 %, stärker bevorzugt weniger als 1 % synthetisches oberflächenaktives Mittel umfassen. Das synthetische oberflächenaktive Mittel kann völlig abwesend sein.
Das synthetische oberflächenaktive Mittel kann ein anionisches, nichtionisches, amphoteres oder kationisches oberflächenaktives Mittel oder Gemische davon sein, und kann irgendeines der Hunderte an synthetischen oberflächenaktiven Mitteln, die dem Fachmann allgemein bekannt sind, sein.
Typische Beispiele werden in US-Patent Nr. 3,723,325 von Parran Jr. und „Surface Active Agents and Detergents" (Bd. I & II) von Schwartz, Peny & Berch beschrieben, wobei beide in die vorliegende Anmeldung ebenso als Verweise aufgenommen wurden.
Andere optionale Komponenten, die in die stückförmige Zusammensetzung der Erfindung eingeschlossen werden können, umfassen Talg und Glycerin.
Stücke der vorliegenden Erfindung werden durch das typische Extrusionsverfahren hergestellt, bei dem die Komponenten bei erhöhter Temperatur gemischt werden, um eine Schmelze zu bilden, und auf einer Kühlwalze oder analogen Vorrichtung abgekühlt werden, um Flocken oder Splitter zu bilden. Die Splitter werden dann zu „Blöcken" stranggepreßt/extrudiert, und die Blöcke werden zerschnitten und zu dem Endprodukt gepreßt.
In diesem Verfahren umfaßt Wasser typischerweise 5 bis 15 Gew.-% des Endstückes, stärker bevorzugt 5 bis 12 %, am stärksten bevorzugt 7 bis 12 % der stückförmigen Endzusammensetzung.
Außer in den Arbeits- und Vergleichsbeispielen oder wo es anders ausdrücklich angegeben wird, geben alle Zahlen in dieser Beschreibung die Mengen oder Verhältnisse von Materialien oder Reaktionsbedingungen an, physikalische Eigenschaften von Materialien und/oder Verwendung werden so verstanden, daß sie durch das Wort „etwa" modifiziert sind.
Wo in der Beschreibung verwendet, soll der Ausdruck „umfassend" die Gegenwart der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Komponenten umfassen, aber die Gegenwart oder Ergänzung von ein oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Komponenten oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Die folgenden Beispiele beabsichtigen, nur die Erfindung weiter darzustellen, und beabsichtigen nicht, die Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken.
Wenn nichts anderes angegeben, sind alle Prozentsätze Gewichtsprozente.
BEISPIELE
Methodik
Die folgenden Tests wurden zur Bewertung der Stücke verwendet:
1. Duftstoff/Geruch-Bewertung
Die Geruchsbewertungen wurden durch einen trainierten Parfümeur durchgeführt. Für die Stücke wurde eine anfängliche Geruchsbewertung abgegeben, und dann wurden sie wie folgt gelagert:
Ein Stück gelagert für 1 Woche bei RT (ca. 22,2 °C (72 °F)); ein Stück gelagert für 1 Woche bei 26,7 °C (80 °F) und 80° relativer Feuchte (R.F.); und ein Stück gelagert für 1 Woche bei 40,6 °C (105 °F).
Ähnliche Tests wurden bei 2, 6 und 12 Wochen durchgeführ.
Bei den spezifizierten Zeiten wurden die veränderten Proben durch den Parfümeur hinsichtlich des Geruchs bewertet.
2. Sand/Gleitfähigkeits-Bewertung
Fertige Stücke wurden hinsichtlich des „Sand" unter laufendem Wasser bei 29,4 °C (85 °F) nach energischer Rotation des Stücks für 50 Umdrehungen bewertet. Die folgenden Bewertungen trafen zu:
Die „Gleitfähigkeit" wurde unter Verwendung derselben Waschverfahrensweise wie oben bewertet. Sie wurde als „gut", „mäßig" und „schlecht" bewertet. Diese Bewertung wurde bei sowohl 23,9 °C (75 °F) als auch 29,4 °C (85 °F) in der Versuchsanlage; nur 29,4 °C (85 °F) in der Anlage durchgeführt.
3. Farbbewertung
Prinzip
Die Farbe wurde in drei Dimensionen gemessen: hell/dunkel (weiß/schwarz), rotgrün und gelbblau. Das Aussehen eines Produktes hängt von dem Anteil jeder hergestellten Dimension ab. Die Toleranz in jeder Dimension hängt von der gesamten Farbe des Produktes ab.
Jede Testprobe wurde hinsichtlich der Farbe auf dem McBeth Reihe 1500 mit entsprechender Computerunterstützung gemessen. Jedes Produkt wies Zielwerte hinsichtlich der Helligkeit („L"), des Rot/Grün-Gleichgewichts („a") und Gelb/Blau („b") auf und schwankt ebenso hinsichtlich jeder Dimension. Stücke, die alle drei Ablesungen innerhalb der gegebenen Bereiche aufweisen, werden akzeptable Farben aufweisen. Je höher der „L"-Wert, desto weißer die Farbe.
Meßgeräteausrüstung

Macbeth Reihe 1500 oder 1500/Plus Spectrophotometer
L,a,b
2-Stufenbeobachter
durchschnittlich 3 Ablesungen
kleine Öffnung
Illuminant C (Northern Daylight)

Status – DOEIN oder DREIS

D

– Einheitskeramik, kalibriert mit ausgeschlossener Spiegelkomponente

O

– Reflexionsmodus

E

– ausgeschlossene Spiegelkomponente

I

– einbezogene UV-Komponente

N

– Kalibriert

R

– Reflexionsmodus

S

– Kalibriert

Kalibrierung
Das Gerät wurde mit dem weißen Keramiktitel, der bereitgestellt wurde, kalibriert.
Standardablesungen
Die entsprechenden Standardablesungen wurden für jede Marke eingetragen.
Ablesungen
Die Ablesungen wurden durch das feste Halten der Stückoberfläche gegen die kleine Öffnung vorgenommen. Die Ablesungen wurden von ungefähr demselben Bereich der Stückoberfläche vorgenommen. Um dies unter den Anla gen zu standardisieren, wurden die Ablesungen noch unter dem ersten Buchstaben in dem Produktnamen vorgenommen. Eine Ablesung für jedes Stück ist ausreichend.
4. Schaumvolumen (Trichterverfahren)
Gerät

Seifenstücke;
Zwei große Spülbecken;
Meßtrichter. Dies wurde unter Verwendung eines Plastiktrichters mit einem Durchmesser von 26,7 cm (10,5 Inch) und einem 100-ml-Meßzylinder mit dem sauber entfernten Boden durchgeführt. Der Zylinder wurde mit der 0-ml-Marke über dem Trichterstiel ausgestattet. Der Zylinder wurde auf dem Trichter versiegelt.

Reagenzien

Destilliertes Wasser

Verfahrensweise
A. Füllen des Spülbeckens

1. Plazieren des Trichters auf den Boden des Spülbeckens #1.
2. Zugeben von destilliertem Wasser zu dem Spülbecken, bis die 0-ml-Marke des Trichters erreicht wurde.

B. Erzeugen von Schaum

1. Laufenlassen des Hahns auf dem Spülbecken #2;
2. Einstellen der Temperatur bei 23,9 °C (75 °F), 35 °C (95 °F) oder 40,6 °C (105 °F), wenn erforderlich;
3. Halten des Stücks zwischen beiden Händen unter laufendem Wasser, Drehen des Stücks für zehn (10) halbe Umdrehungen;
4. Entfernen der Hände und des Stücks von dem laufenden Wasser;
5. Drehen des Stücks fünfzehn (15) halbe Umdrehungen;
6. Beiseitelegen des Stücks;
7. Aufarbeiten des Schaums für 10 Sekunden;
8. Plazieren des Trichters über die Hände;
9. Senken der Hände und des Trichters in Spülbecken #1;
10. Wenn Hände vollständig eingetaucht, von dem Trichter wegleiten;
11. Senken des Trichters zum Boden des Spülbeckens;
12. Ablesen des Schaumvolumens;
13. Entfernen des Trichters mit dem Schaum aus dem Spülbecken #1;
14. Abspülen des Trichters und der Hände in Spülbecken #2. Anmerkung: Das Wasser in Spülbecken #1 wurde für eine gesamte Reihe von Ablesungen verwendet. Ein trainierter Experte führte die Bewertung durch.

Beispiel 1 bis 3 und Vergleich: Wirkung von schwachem Elektrolyt
Vergleich:
Die Anmelder extrudierten und strangpreßten ein Stück mit der folgenden Formulierung:
Das Stück wies kein Nicht-Seife oberflächenaktives Mittel auf.
Das Stück wurde durch Mischen der Inhaltsstoffe bei einer Temperatur von etwa 93,3 bis 110 °C (200 ° bis 230 °F), Kühlen, um Splitter zu bilden, und Strangpressen der Splitter, um das Stück zu bilden, hergestellt.
Das Stück ergab guten Nudeldurchsatz und gute Nudeln, obwohl es leicht klebrig ist. Das Schaumvolumen (gemessen in cm³ unter Verwendung der oben beschriebenen Methodik) betrug 110 cm³. Das Stück hatte eine Bewertung von 4 hinsichtlich des Geruchsbewertungstests (was einen schlechten Geruch (fettig) außerhalb der normalen Produktbeschreibung angibt) und schwachen Duft. Das Stück wies ebenso einen schlechten „L"-Wert (80,59) nach zweiwöchiger Farbbewertung (je niedriger der „L", desto weniger ist das Stück weiß) und schlechte bis mäßige Gleitfähigkeitseigenschaften auf.
Beispiele 1 bis 3
Ein anderes Stück (Beispiel 1) ähnlich dem Vergleichsstück wurde hergestellt, das 71,9 % Seife (60/40), 12,5 % C16-C18-Fettsäure, 0,7 % „starker" Elektrolyt, 10,9 % Wasser aufweist und zusätzlich 2,1 % organisches Salz (d. h. Natriumisethionat) umfaßt.
Das Vergleichsstück, die Stücke der Beispiele 1 bis 3 (mit 2 %, 5 % und 7 % Natriumisethionat, d. h. AIT) und ein Lever 2000^®-Kontrollstück mit 54,6 % Seife, 4,8 % C16-C18-Fettsäure, 2 % C8-C14-Fettsäure, 0,6 % „starker" Elektrolyt, 10,5 % Wasser, 5,6 % Natriumisethionat und 20,3 % Nicht-Seife oberflächenaktivem Mittel (im Vergleich zu 0 % in den Vergleichsbeispielen und Beispielen 1 bis 3) wurden hinsichtlich des Geruchs, der Farbe und Sand/Gleitfähigkeit verglichen, und die Ergebnisse werden in den nachstehenden Tabellen 1 bis 3 dargestellt.
Tabelle 1 – Geruchsbewertung
Tabelle 2 – Farbbewertung
Tabelle 3
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, verbesserte die Zugabe von organischem Salzelektrolyt die Geruchspunkte von einem „schlechten" Punkt von 4 (für keinen Elektrolyt oder 2 % Elektrolyt) auf einen akzeptierten „guten" Standard von 2 (wie in Lever 2000^®).
Außerdem verbesserte, wie es aus der Farbbewertung unter Verwendung des MacBeth-Tests hervorgeht, die Zugabe von organischem Salz signifikant den Weißgehalt (Erhöhung im „L"-Wert) bei allen Temperaturen, beginnend bei sogar 2%igem Salzniveau.
Schließlich verbessert, wie aus Tabelle 3 hervorgeht, die Zugabe von organischem Salz ebenso die Sand/Gleitfähigkeits-Eigenschaften. Das heißt, es gibt keine schlechte Gleitfähigkeits- oder mäßigen Sand/Gleitfähigkeitsbewertungen.
Es ist einfach unerwartet, daß die Zugabe von organischem Salz zu überfetteten Stücken die Verbrauchereigenschaften bemerkenswert verbessern würde, da insbesondere hohe Elektrolyt/Salz-Niveaus normalerweise mit sehr brüchigen Stücken mit hoher Rißbildung verbunden sind. Die Zugabe von Fettsäure schwächt dieses Problem ab, wenn organische Salze verwendet werden.
Vergleichsbeispiele 2 und 3 und Beispiele 5 bis 7: minimale Fettsäure
Vergleich 2 (Stück mit organischen Salzen. aber ohne Fettsäure)
Wie angemerkt, ist es ein kritischer Aspekt der Erfindung, daß zumindest 4 % freie Fettsäure verwendet werden (d. h. das organische Salz wird zu einer überfetteten Seife zugegeben und nicht nur zu einer Seifengrundlage mit wenig oder keiner freien Fettsäure).
Daher war beispielsweise eine Zusammensetzung mit 82 % Seife (60/40), 7 % Natriumisethionat, 0,7 % starkem Elektrolyt, 10,6 bis 18,1 % Wasser und ohne Nicht-Seife oberflächenaktives Mittel oder Fettsäure (d. h. es gibt keine Fettsäure, wie es durch die Erfindung erforderlich ist) nicht verarbeitbar. Die Nudelbildung führte zu schlechtem (trocken/krümelig) Material. Die Seife war zu brüchig (beispielsweise körnig) und nicht verarbeitbar, um sie noch zu einem Stück zu verarbeiten. Die Anmelder waren in der Lage, die Stückherstellung bei 18,1 % Feuchtigkeit durchzusetzen, aber das Material war zäh; ebenso fallen Seifenblöcke auseinander, wenn sie aus der Strangpresse kommen, und das Material siedet in der heißen Mischphase über (ein Zeichen von Brüchigkeit). Schließlich wies das Stück schlechte Gleitfähigkeitseigenschaften auf, und Wasser war ein instabiles strukturverbesserndes Mittel bei diesem hohen Niveau.
Beispiel 5 (organisches Salz plus 4 % Stearinsäure)
Wenn 7 % Isethionat und 4 % freie Fettsäure (Stearinsäure) zu dem Vergleichsstück 2 zugegeben wurden, waren die Anmelder in der Lage, das Stück bei 15,1 % Feuchtigkeit strangzupressen. Jedoch war die Durchsatzmenge schlecht, die Gleitfähigkeit war „ganz gut", Nudeln waren pulvrig und die Seife fiel „brüchig" aus (beispielsweise körnig).
Dieses Beispiel fiel nicht in den beanspruchten Bereich.
Vergleich 3 (organisches Salz plus 4 % Kokosnuß)
Wenn das Stück mit 7 % Isethionat und 4 % Kokosnußfettsäure verwendet wurde, wurden zur Verarbeitung 14,1 % Feuchtigkeit benötigt. Außerdem konnte das Material nicht durch eine Strangpresse unter Verwendung von kaltem Wasser (etwa 4,4 bis 15,6 °C (40 bis 60 °F)) auf Walzen verarbeitet werden, und die Walzen mußten erwärmt werden, um das Stück raus zu bekommen. Das Material war weich, bröcklig und „brüchig". Es gab eine schlechte Durchsatzmenge und die Gleitfähigkeit wurde nur als „ganz gut" beurteilt.
Beispiel 6 (7 % Isethionat plus 7 % Säure)
Wenn das Stück mit 7 % Isethionat und 7 % Stearinsäure (Verhältnis 1 : 1) anstelle von 4 % Stearinsäure verwendet wurde, war es krümelig, ließ sich aber viel besser verarbeiten als das Stück mit 4 % Fettsäure. Das stückförmige Material war fest und wies guten Durchsatz auf. Außerdem wies das Stück guten Geruch und Gleitfähigkeitseigenschaften auf und war verarbeitbar.
Beispiel 7 (7 % Isethionat plus 10 % Fettsäure)
Wenn 7 % Isethionat und 10 % Stearinsäure verwendet wurden (Fettsäure/Isethionat-Verhältnis von mehr als 1 : 1), war das Verarbeiten (gemessen als Blockdurchsatz) sehr gut.
Die nachstehende Tabelle 4 hebt den Durchsatz (7 % Isethionat, konstante Feuchtigkeit von 10 %) als Funktion des Stearinsäureniveaus hervor.
Tabelle 4
Diese Tabelle zeigt im wesentlichen, daß, während mehr als 4 % Fettsäure (vorzugsweise Stearinsäure) gemäß der Erfindung (Beispiel 5) benötigt werden, das Verhältnis von Fettsäure zu Isethionat vorzugsweise 1 : 1 oder höher ist (siehe Beispiele 6 und 7).
Natriumcitratbeispiel – Beispiel 8

Geruchsverbesserung mit Natriumcitrat (beide Stücke enthalten 0,8 % TiO₂)

Vergleich – kein Citrat oder AIT mit 12 % Fettsäure 4 fettig/Duft schwach

6 % Na-Citrat mit 10 % Fettsäure 2/Produktbeschreibung

Farbverbesserung mit Natriumcitrat (beide Stücke enthalten 0,8 % TiO₂)

Vergleich – kein Citrat oder AIT mit 12 % Fettsäure L: 80,31 a: -2,86 b: 5,58

6 % Na-Citrat mit 10 % Fettsäure L: 93,04 a: -1,68 b: 5,63

Die Erhöhung in dem „L"-Weißwert zeigt eine Verbesserung der Stückfarbe.
Natriumcitrat erzielt eine ähnliche Verbesserung des Geruchs/Farbprofils.
Vergleiche 4 und 5
Um die negative Wirkung von bestimmen Elektrolyten (beispielsweise NaCl) in überwiegend stückförmigen Seifenzusammensetzungen (beispielsweise ihre bekannte Tendenz, brüchige, „gerissene" Stücke zu verursachen, die schwierig zu verarbeiten sind) zu zeigen, stellten die Anmelder stückförmige Seifenzusammensetzungen her, die freie Fettsäure (überfettet) und Elektrolyt (beispielsweise NaCl) enthalten.
Die folgenden Vergleichszusammensetzungen wurden hergestellt:
Die Inhaltsstoffe wurden bei einer Temperatur von etwa 93,3 bis 110 °C (200 bis 230 °F) gemischt, getrocknet, auf einer Mühle zu Flocken verarbeitet und dann durch die Strangpresse bei einer Drehzahl von etwa 9,5 bei etwa einer Temperatur von 23,9 °C (75 °F) extrudiert.
Die folgende Vergleichszusammensetzung wurde ebenso hergestellt:
Diese Zusammensetzung war dieselbe wie zuvor, außer daß das Verhältnis von FFA zu Salz 12 : 3 oder 4 : 1 hier betrug.
Die zweite Formulierung wurde hergestellt und bei derselben Geschwindigkeit wie zuerst stranggepreßt.
Beide Beispiele wurden bewertet, wie nachstehend dargestellt:
Diese Beispiele zeigen die unerwünschten „Brucheffekte" von anorganischen, starken Elektrolyten (Salze) in überfetteten stückförmigen Seifenformulierungen. Diese Formulierungen sind auf der Basis des Durchsatzes nicht ak zeptabel. Natriumisethionat (organisches Salz/Elektrolyt) zeigt nicht dieses Verhalten, und verbessert ebenso die Sand/Gleitfähigkeitsmerkmale der fertigen Stücke. Natriumchlorid weist nicht diesen wünschenswerten Effekt der Verbesserung der Stückverbrauchermerkmale auf.

Claims

Extrudierte stückförmige Zusammensetzung, umfassend: (a) 50 % bis 80 % Seife; (b) 69 bis 35 % freie Fettsäure; (c) 1 bis 10 % eines organischen Salzes, ausgewählt aus Alkalimetallisethionat, Alkalimetallcitrat, Alkalimetallacetat, organischem Salz von Asparaginsäure, organischem Salz von Essigsäure, organischem Salz von D-Gluconsäure, Alkalimetallgluceptat und Gemischen davon; wobei die Zusammensetzung weniger als 5 % synthetisches oberflächenaktives Mittel aufweist, und (d) weniger als 3 % Natriumchlorid.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 55 % bis 80 % Seife.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Fettsäure C8-C22 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die Fettsäure C12-C18 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die Fettsäure C16-C18 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, umfassend 6 % bis 25 % freie Fettsäure.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, umfassend 6 bis 20 % freie Fettsäure.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das organische Salz Alkalimetallisethionat ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Fettsäure zu dem organischen Salz 1 : 1 oder höher ist.