WO1996031585A1 - Verfahren zur herstellung viskoser zuckertenside - Google Patents

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WO1996031585A1
WO1996031585A1 PCT/EP1996/001302 EP9601302W WO9631585A1 WO 1996031585 A1 WO1996031585 A1 WO 1996031585A1 EP 9601302 W EP9601302 W EP 9601302W WO 9631585 A1 WO9631585 A1 WO 9631585A1
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fatty acid
alkyl
carbon atoms
acid
acid esters
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PCT/EP1996/001302
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Ansgar Behler
Jörg KAHRE
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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Definitions

  • the invention relates to a process for the production of thickened solutions or pastes of sugar surfactants using highly ethoxylated trimethylolpropane fatty acid esters, aqueous hair treatment compositions containing sugar surfactants and the thickeners mentioned, and the use of the esters as thickeners for sugar surfactants.
  • an important aspect in the production of surface-active agents is that the agents must not have a viscosity which is not too high, so that there is still pumpability.
  • the generally aqueous products must also have a sufficiently high viscosity so that the consumer can simply dose the agents.
  • sugar surfactants such as alkyl glucosides or fat Acid glucamides - which are particularly suitable for the abovementioned uses because of their excellent technical and dermatological properties - can be thickened only with difficulty by addition of known auxiliaries such as, for example, table salt, alkanolamides and the like.
  • EP-A 0343463 proposes low-ethoxylated fatty alcohol polyglycol ethers with a narrow homolog distribution as nitrogen-free thickeners.
  • German patent application DE-A 3239564 Th.Goldschmidt
  • low ethoxylated from the PCT patent application WO 93/10072 (Henkel)
  • highly ethoxylated glycerol fatty acid esters for the same purpose are known.
  • US Pat. No. 5,192,462 (Croda) describes the use of highly ethoxylated pentaerythritol fatty acid esters for thickening surfactant
  • the object of the invention was therefore to provide a process for thickening aqueous sugar surfactants. to provide, which is free from the disadvantages described.
  • the invention relates to a process for the production of viscous sugar surfactants, which is characterized in that aqueous solutions or pastes of
  • Alkyl and alkenyl oligoglycosides are known substances which follow the formula (I)
  • the alkyl and / or alkenyl oligoglycosides can be derived from aldoses or ketoses with 5 or 6 carbon atoms, preferably glucose.
  • the preferred alkyl and / or alkenyl oligoglycosides are thus alkyl and / or alkenyl oligoglucosides.
  • the alkyl or alkenyl radical R 1 can be derived from primary alcohols having 4 to 11, preferably 8 to 10, carbon atoms. Typical examples are butanol, capro alcohol, Caprylic alcohol, capric alcohol and undecyl alcohol and their technical mixtures, such as are obtained, for example, in the hydrogenation of technical fatty acid methyl esters or in the course of the hydrogenation of aldehydes from Roelen's oxosynthesis.
  • the alkyl or alkenyl radical R 1 can also be derived from primary alcohols having 12 to 22, preferably 12 to 14, carbon atoms. Typical examples are lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol and their technical mixtures, which can be obtained as described above. Alkyl oligoglucosides based on hardened Ci2 / 14 ⁇ ⁇ ° k osa lk ° * ⁇ hol with a DP of 1 to 3 are preferred.
  • R 2 CO-N- [Z] (II) in the R ⁇ CO for an aliphatic acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
  • R ⁇ for hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms
  • [Z] for a linear or branched polyhydroxyalkyl radical with 3 to 12 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups.
  • the fatty acid N-alkyl polyhydroxyalkylamides are known substances which can usually be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
  • a reducing sugar with ammonia
  • an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
  • the fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are preferably derived from reducing sugars with 5 or 6 carbon atoms, in particular from glucose.
  • the preferred fatty acid N-alkyl polyhydroxyalkylamides are therefore fatty acid N-alkylglucami.de, as represented by the formula (III):
  • fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkyl amides are glucamides of the formula (III) in which R3 is hydrogen or an alkyl group and R ⁇ CO is the acyl radical of caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroseline acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, gadoleic acid, behenic acid or erucic acid or their technical mixtures.
  • R3 is hydrogen or an alkyl group
  • R ⁇ CO is the acyl radical of caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroseline acid,
  • Fatty acid N-alkylglucamides of the formula (III) which are obtained by reductive amination of glucose with methylamine and subsequent acylation with lauric acid or C12 / 14-coconut fatty acid or a corresponding derivative are particularly preferred.
  • the polyhydroxyalkylamides can also be derived from maltose and palatinose.
  • fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkylamides are also the subject of a large number of publications. Their use as a thickener is known, for example, from European patent application EP-AI 0 285 768 (Hüls). French published patent application FR-A 1 580 491 (Henkel) describes aqueous detergent mixtures based on sulfates and / or sulfonates, nonionic surfactants and, if appropriate, beefs which contain fatty acid N-alkylglucamides as foam regulators.
  • Highly ethoxylated trimethylolpropane fatty acid esters are known substances which, according to the relevant processes of preparative organic chemistry can be obtained.
  • One method for their preparation is, for example, to ethoxylate trimethylolpropane in the presence of an alkaline catalyst and to esterify the reaction product with fatty acids.
  • selected catalysts such as, for example, calcined or hydrophobicized hydrotalcite, the ethylene oxide units are inserted into the ester group.
  • the fatty acid component of the trimethylolpropane fatty acid esters can be derived from saturated and / or unsaturated fatty acids having 6 to 22 carbon atoms. Typical examples are esters based on caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, lauric acid, isotridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linearic acid, araachene acid, elaostolic acid , Gadoleic acid, behenic acid and erucic acid as well as their technical mixtures, for example in the pressure splitting of natural fats and oils, in the reduction of aldehydes from Roelen's oxosynthesis or in the dimerization of unsaturated fatty acids.
  • Trimethylolpropane esters based on branched fatty acids having 8 to 18 carbon atoms such as, for example, trimethylolpropane-2-ethylhexanoate and in particular trimethylolpropane isostearate, are particularly preferred.
  • the esters can be full or partial esters; the degree of esterification is preferably 2 to 3.
  • Preferred embodiment of the process according to the invention uses trimethylolpropane triisostearates.
  • the degree of ethoxylation of the trimethylolpropane fatty acid esters can be 100 to 150, preferably 110 to 120. This is to be understood to mean that 100 moles of ethylene oxide are present per mole of the ester, for example with a degree of ethoxylation of 100. Ethoxylation is a reaction that follows statistical laws. However, if it is only carried out after ester formation, ester and free hydroxyl groups compete, so that the distribution of the EO groups no longer occurs evenly among the functions; however, this is irrelevant to the thickening effect of the agents. Trimethylolpropane triisostearates with a degree of ethoxylation of 120 to 130 are preferably used.
  • the thickeners are usually used in amounts of 0.5 to 15, preferably 5 to 10% by weight, based on the solids content of the aqueous solutions or pastes.
  • the aqueous solutions or pastes can be a solid, i.e. have essentially (sugar) surfactant content of 5 to 60 and preferably 10 to 50 wt .-%.
  • a further subject of the invention relates to aqueous hair treatment compositions based on sugar surfactants
  • the hair treatment compositions can contain minor amounts of other surfactants that are compatible with the other ingredients.
  • Typical examples are fatty alcohol polyglycol ether sulfates, monoglyceride sulfates, mono- and / or dialkyl sulfosuccinates, fatty acid isethionates, fatty acid sarcosinates, fatty acid taurides, ether carboxylic acids, alkyl amido betaines or protein fatty acid condensates.
  • the hair treatment agents can contain emulsifiers, superfatting agents, thickeners, biogenic agents, film formers, preservatives, colorants and fragrances as further auxiliaries and additives.
  • Suitable emulsifiers are both known W / 0 and 0 / W emulsifiers, such as, for example, hardened and ethoxylated castor oil, polyglycerol fatty acid esters or polyglycerol poly ricinoleates or polyhydroxystearates.
  • Substances such as, for example, polyethoxylated lanolin derivatives, lecithin derivatives, polyol fatty acid esters, monoglycerides and fatty acid alkanolamides can be used as superfatting agents, the latter simultaneously serving as foam stabilizers.
  • co-thickeners are, for example, polysaccharides, in particular xanthan gum, guar guar, agar agar, alginates and tyloses, carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose, furthermore higher molecular weight polyethylene glycol mono- and diesters of fatty acids, polyacrylates, polyvinyl alcohol and Polyvinylpyrrolidone, surfactants such as fatty alcohol ethoxylates with a narrow homolog distribution, and electrolytes such as table salt and ammonium chloride.
  • polysaccharides in particular xanthan gum, guar guar, agar agar, alginates and tyloses, carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose, furthermore higher molecular weight polyethylene glycol mono- and diesters of fatty acids, polyacrylates, polyvinyl alcohol and Polyvinylpyrrolidone, surfactants such as fatty alcohol ethoxylates with
  • Biogenic active substances are understood to mean, for example, plant extracts and vitamin complexes.
  • Common film formers are, for example, chitosan, microcrystalline chitosan, quaternized chitosan, polyvinyl pyrrolidone, vinyl pyrrolidone-vinyl acetate copolymers, polymers of the acrylic acid series, quaternary cellulose derivatives, collagen, hyaluronic acid or its salts and similar compounds.
  • Suitable preservatives are, for example, phenoxyethanol, formaldehyde solution, parabens, pentanediol or sorbic acid.
  • Suitable pearlizing agents are, for example, glycol distearic acid esters such as ethylene glycol distearate, but also fatty acid monoglycol esters.
  • the dyes which can be used are the substances which are suitable and approved for cosmetic purposes, such as are compiled, for example, in the publication "Cosmetic Dyes” by the Dye Commission of the German Research Foundation, published by Verlag Chemie, Weinheim, 1984, pp. 81-106. These dyes are usually used in concentrations of 0.001 to 0.1% by weight, based on the mixture as a whole.
  • the total proportion of auxiliaries and additives can be 1 to 50, preferably 5 to 40% by weight, based on the composition.
  • the invention relates to the use of highly ethoxylated trimethylolpropane fatty acid esters as thickeners for aqueous solutions or pastes of sugar surfactants.
  • the thickener B1 is according to the invention, the thickeners B2 to B7 are used for comparison.
  • Example B C ⁇ BI viscosity [mPa * s] quality
  • AI A2 AI A2
  • Example B C ⁇ BI viscosity consistency% mPa * s

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Abstract

Wäßrige Lösungen bzw. Pasten von (a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und/oder (b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylglucamiden lassen sich durch Zugabe von hochethoxylierten Trimethylolpropanfettsäureestern verdicken. Die Produkte eignen sich beispielsweise zur Herstellung von Haarbehandlungsmitteln.

Description

Verfahren zur Herstellung viskoser Zuckertenside
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verdick¬ ter Lösungen bzw. Pasten von Zuckertensiden unter Verwendung von hochethoxylierten Trimethylolpropanfettsäureestern, wä߬ rige Haarbehandlungsmittel, enthaltend Zuckertenside und die genannten Verdickungs ittel sowie die Verwendung der Ester als Verdickungsmittel für Zuckertenside.
Stand der Technik
Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Herstellung von oberflä¬ chenaktiven Mitteln, wie beispielsweise Haarshampoos oder Handgeschirrspülmittel, besteht darin, daß die Mittel eine nicht zu hohe Viskosität aufweisen dürfen, so daß eine Pump¬ fähigkeit noch gegeben ist. Andererseits müssen die in der Regel wäßrigen Produkte auch eine ausreichend hohe Viskosität aufweisen, so daß der Verbraucher die Mittel einfach dosieren kann.
Im Gegensatz zu einer Vielzahl anderer Tenside lassen sich Zuckertenside, wie beispielsweise Alkylglucoside oder Fett- säureglucamide - die wegen ihrer ausgezeichneten anwendungs- technischen und dermatologischen Eigenschaften für die oben genannten Einsatzzwecke besonders geeignet sind - durch Zu¬ gabe bekannter Hilfsstoffe wie etwa Kochsalz, Alkanolamide und dergleichen nur schwer verdicken.
In der Vergangenheit hat es daher nicht an Versuchen geman¬ gelt, neue und verbesserte Verdickungsmittel für die Ver¬ dickung einer Vielzahl von tensidischen Systemen zur Verfü¬ gung zu stellen.
So werden beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung EP-A 0343463 (Henkel) als stickstofffreie Verdickungsmittel niedrigethoxylierte Fettalkoholpolyglycolether mit eingeeng¬ ter Homologenverteilung vorgeschlagen. Aus der Deutschen Pa¬ tentanmeldung DE-A 3239564 (Th.Goldschmidt) sind niedrigeth¬ oxylierte, aus der PCT-Patentanmeldung WO 93/10072 (Henkel) hochethoxylierte Glycerinfettsäureester für den gleichen Einsatzzweck bekannt. Schließlich ist aus der Patentschrift US 5192462 (Croda) die Verwendung von hochethoxylierten Pen- taerythritfettsäureestern zur Verdickung von tensidischen
Systemen bekannt.
In der Praxis hat es sich jedoch erwiesen, daß die verdik- kende Wirkung der genannten Stoffe nicht ausreichend ist und/oder nicht über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt; zudem werden häufig milchigtrübe Produkte erhalten.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Ver¬ fahren zur Verdickung von wäßrigen Zuckertensiden zur Verfü- gung zu stellen, das frei von den geschilderten Nachteilen ist.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung viskoser Zuckertenside, das sich dadurch auszeichnet, daß man wäßrige Lösungen bzw. Pasten von
(a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und/oder
(b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylglucamiden
durch Zugabe von hochethoxylierten Trimethylolpropanfettsäu- reestern verdickt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß der Zusatz von hoch¬ ethoxylierten Trimethylolpropanfettsäureestern im Vergleich zu Produkten des Stands der Technik zu einer höheren Viskosi¬ tät führt. Die Produkte werden zudem dauerhaft verdickt und sind klar.
Alkyl- und/oder Alkenyloliσoglvkoside
Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte Stoffe dar, die der Formel (I) folgen,
^O-EGJp (I) in der R1 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Koh¬ lenstoffato en und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, und die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Stellvertretend für das um¬ fangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften WO 90/03977 und EP-AI 0301298 verwiesen.
Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vor¬ zugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/ oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alke- nyloligoglucoside.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (I) 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 R1 kann sich von primären Alko¬ holen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrie¬ rung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen'sehen Oxosynthese anfallen. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge Cg-Cio (DP = 1 Dis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem Cg-Cig-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% Ci2~AUconθi verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer Cg/n-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3).
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R1 kann sich ferner auch von pri¬ mären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlen¬ stoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalko- hol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petro- selinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalko- hol, Erucylalkohol, sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Al¬ kyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem Ci2/14~κ°kosalk°*~ hol mit einem DP von 1 bis 3.
Fettsäure-N-alkylpolvhvdroxyalkylamide
Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide folgen der Formel (II),
R3
I
R2CO-N-[Z] (II) in der R^CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R^ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hy- droxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für ei¬ nen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht.
Bei den Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsaurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung sei auf die US-Patentschriften US 1985424, US 2016962 und US 2703798 sowie die Internationa¬ le Patentanmeldung WO 92/06984 verwiesen. Eine Übersicht zu diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens. Surf.Det. 25. 8 (1988).
Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyal- kylamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoff¬ atomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen daher Fett- saure-N-alkylglucami.de dar, wie sie durch die Formel (III) wiedergegeben werden:
R3 OH OH OH
I I I I
R2CO-N-CH2-CH-CH-CH-CH-CH2θH (III)
I OH Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl- amide Glucamide der Formel (III) eingesetzt, in der R3 für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe steht und R-^CO für den Acylrest der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurin- säure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stea¬ rinsäure, Isostearinsäure, ölsäure, Elaidinsäure, Petrose- linsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadolein- säure, Behensäure oder Erucasäure bzw. derer technischer Mi¬ schungen steht. Besonders bevorzugt sind Fettsäure-N-alkyl- glucamide der Formel (III), die durch reduktive Aminierung von Glucose mit Methylamin und anschließende Acylierung mit Laurinsäure oder Ci2/i4-Kokosfettsäure bzw. einem entspre¬ chenden Derivat erhalten werden. Weiterhin können sich die Polyhydroxyalkylamide auch von Maltose und Palatinose ablei¬ ten.
Auch die Verwendung der Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl- amide ist Gegenstand einer Vielzahl von Veröffentlichungen. Aus der Europäischen Patentanmeldung EP-AI 0 285 768 (Hüls) ist beispielsweise ihr Einsatz als Verdickungsmittel bekannt. In der Französischen Offenlegungsschrift FR-A 1 580 491 (Henkel) werden wäßrige Detergensgemische auf Basis von Sul¬ faten und/oder Sulfonaten, Niotensiden und gegebenfalls Sei¬ fen beschrieben, die Fettsäure-N-alkylglucamide als Schaum¬ regulatoren enthalten.
Hochethoxylierte Trimethylolpropanfettsäureester
Hochethoxylierte Trimethylolpropanfettsäureester stellen be¬ kannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Ein Verfahren zu Ihrer Herstellung besteht beispielsweise darin, Trimethylolpropan in Gegenwart eines alkalischen Katalysators zu ethoxylieren und das Reaktionsprodukt mit Fettsäuren zu verestem. Es ist jedoch ebenfalls möglich, zunächst den Tri- methylolpropanfettsäureester herzustellen und die Ethoxylie- rung nachträglich durchzuführen. In Gegenwart von ausgewähl¬ ten Katalysatoren wie beispielsweise calciniertem oder hydro- phobiertem Hydrotalcit findet dabei eine Insertion der Ethy- lenoxidbausteine in die Estergruppe statt.
Die Fettsäurekomponente der Trimethylolpropanfettsäureester kann sich von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Ester auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethyl- hexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, My- ristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Li- nolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren techni¬ sche Mischungen, die z.B. bei der Druckspaltung von natürli¬ chen Fetten und ölen, bei der Reduktion von Aldehyden aus der Roelen'sehen Oxosynthese oder der Dimerisierung von ungesät¬ tigten Fettsäuren anfallen.
Besonders bevorzugt sind Trimethylolpropanester auf Basis von verzweigten Fettsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Trimethylolpropan-2-ethylhexanoate und insbe¬ sondere Trimethylolpropanisostearate. Bei den Estern kann es sich um Voll- oder Partialester handeln, vorzugsweise liegt der Veresterungsgrad bei 2 bis 3. In einer besonders bevor- zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wer¬ den Trimethylolpropantriisostearate eingesetzt.
Der Ethoxylierungsgrad der Trimethylolpropanfettsäureester kann 100 bis 150, vorzugsweise 110 bis 120 betragen. Hierun¬ ter ist zu verstehen, daß auf ein Mol des Esters beispiels¬ weise bei einem Ethoxylierungsgrad von 100 auch 100 Mol Ethy- lenoxid entfallen. Die Ethoxylierung ist eine Reaktion die statistischen Gesetzen folgt. Wird sie jedoch erst nach der Esterbildung durchgeführt, treten Ester- und freie Hydroxyl¬ gruppen in Konkurenz, so daß die Verteilung der EO-Gruppen nicht mehr gleichmäßig auf die Funktionen erfolgt; dies ist jedoch für die verdickende Wirkung der Mittel unerheblich. Vorzugsweise werden Trimethylolpropantriisostearate mit einem Ethoxylierungsgrad von 120 bis 130 eingesetzt.
Die Verdickungsmittel werden üblicherweise in Mengen von 0,5 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% - bezogen auf den Fest¬ stoffgehalt der wäßrigen Lösungen bzw. Pasten - eingesetzt. Die wäßrigen Lösungen bzw. Pasten können einen Feststoff-, d.h. im wesentlichen (Zucker-)Tensidgehalt von 5 bis 60 und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% aufweisen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der Zusatz von hochethoxylierte Trimethylolpropanfettsäure- estern zu wäßrigen Zuckertensidlösungen bzw. -pasten führt zu einem signifikanten und dauerhaften Anstieg der Viskosität. Diesen Effekt kann man sich beispielsweise für die Herstel- lung von leicht und sparsam dosierbarer Haarbehandlungsmittel zu Nutze machen.
Haarbehandlunσsmittel
Demzufolge betrifft ein weiterer Gegenstand der Erfindung wäßrige Haarbehandlungsmittel auf Zuckertensidbasis, enthal¬ tend
(a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/oder
(b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide sowie
als Verdickungsmittel hochethoxylierte Trimethylolpropanfett- säureester.
Die Haarbehandlungsmittel können in untergeordneten Mengen weitere, mit den anderen Inhaltsstoffen kompatible Tenside enthalten. Typische Beispiele sind Fettalkoholpolyglycol- ethersulfate, Monoglyceridsulfate, Mono- und/oder Dialkyl- sulfosuccinate, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, Ethercarbonsäuren, Alkylamidobetaine oder Eiweißfettsäurekondensate.
Die Haarbehandlungsmittel, wie beispielsweise Haarshampoos, Haarlotionen oder Schaumbäder können als weitere Hilfs- und Zusatzstoffe Emulgatoren, Überfettungsmittel, Verdickungs¬ mittel, biogene Wirkstoffe, Filmbildner, Konservierungsmit¬ tel, Färb- und Duftstoffe enthalten. Als Emulgatoren kommen sowohl bekannte W/0- als auch 0/W- Emulgatoren wie beispielsweise gehärtetes und ethoxyliertes Ricinusöl, Polyglycerinfettsäureester oder Polyglycerinpoly- ricinoleate bzw. -polyhydroxystearate in Frage.
Als Überfettungsmittel können Substanzen wie beispielsweise polyethoxylierte Lanolinderivate, Lecithinderivate, Polyol- fettsäureester, Monoglyceride und Fettsäurealkanolamide ver¬ wendet werden, wobei die letzteren gleichzeitig als Schaum¬ stabilisatoren dienen.
Weitere geeignete Co-Verdicker sind beispielsweise Polysac- charide, insbesondere Xanthan-Gum, Guar-Guar, Agar-Agar, Al¬ ginate und Tylosen, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethyl- cellulose, ferner höhermolekulare Polyethylenglyeolmono- und -diester von Fettsäuren, Polyacrylate, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon, Tenside wie beispielsweise Fettalkohol- ethoxylate mit eingeengter Homologenverteilung sowie Elektro- lyte wie Kochsalz und Ammoniumchlorid.
Unter biogenen Wirkstoffen sind beispielsweise Pflanzenex¬ trakte und Vitaminkomplexe zu verstehen.
Gebräuchliche Filmbildner sind beispielsweise Chitosan, mi¬ krokristallines Chitosan, quaterniertes Chitosan, Polyvinyl¬ pyrrolidon, Vinylpyrrolidon-Vinyl-acetat-Copolymerisate, Po¬ lymere der Acrylsäurereihe, quaternäre Cellulose-Derivate, Kollagen, Hyaluronsäure bzw. deren Salze und ähnliche Verbin¬ dungen. Als Konservierungsmittel eignen sich beispielsweise Phenoxy- ethanol, Formaldehydlösung, Parabene, Pentandiol oder Sorbinsäure.
Als Perlglanzmittel kommen beispielsweise Glycoldistearin- säureester wie Ethylenglycoldistearat, aber auch Fettsäure- monoglycolester in Betracht.
Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Substanzen verwendet werden, wie sie bei¬ spielsweise in der Publikation "Kosmetische Färbemittel" der Farbstoff ommiβsion der Deutschen Forschungsgemeinschaft, veröffentlicht im Verlag Chemie, Weinheim, 1984, S.81-106 zusammengestellt sind. Diese Farbstoffe werden üblicherweise in Konzentrationen von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Mischung, eingesetzt.
Der Gesamtanteil der Hilfs- und Zusatzstoffe kann 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - be¬ tragen.
Ein letzter Gegenstand der Erfindung betrifft schließlich die Verwendung von hochethoxylierten Trimethylolpropanfettsäure- estern als Verdickungsmittel für wäßrige Lösungen bzw. Pasten von Zuckertensiden.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken. Beispiele
I. Eingesetzte Stoffe
AI) C8-C!6-Alkyloligoglucosid (Plantaren(R) APG 2000)
A2) Kokosfettsäure-N-methylglucamid
Bl) Trimethylolpropantriisostearat+120 EO
B2) Pentaerythrittetraisostearat+150 EO
B3) Glycerintristearat+150 EO
B4) Polyglycerinpoly-12-hydroxystearat
B5) Tetraglycerintriisostearat
B6) Sorbitantristearat
B7) Polymer Antil(R) 411 S (Th.Goldschmidt)/Kochsalz (1:1)
Das Verdickungsmittel Bl ist erfindungsgemäß, die Verdicker B2 bis B7 dienen zum Vergleich.
II. Viskositätsmessungen
Es wurden jeweils 10 Gew.-%ige wäßrige Lösungen der Zucker¬ tenside AI und A2 hergestellt, auf pH = 6 eingestellt und mit 5 bis 10 Gew.-% der Verdickungsmittel Bl bis B6 versetzt. Nach Homogenisierung der Mischungen wurde die Viskosität bei 20°C in einem Brookfield RVT-Viskosimeter (Spindel 2, 10 Upm) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt (Prozentangaben als Gew.-%). Tabelle 1 Viskositatsmessungen
Bsp. B CΓBI Viskosität [mPa*s] Beschaffenheit
%
AI A2 AI A2
1 Bl 5 1870 1820 klar klar 2 Bl 7 6900 6800 klar klar 3 Bl 10 14400 13500 klar klar
VI B2 7 5000 4900 trüb trüb V2 B3 7 3100 3000 trüb trüb V3 B4 7 # # trüb trüb V4 B5 7 # # trüb trüb V5 6 7 # # trüb trüb
Legende: c[B] = Konzentration des Verdickungsmittels B
# = wasserdünn, auch nach Zusatz von 10 Gew.-% Kochsalz
Des weiteren wurden wäßrige Haarbehandlungsmittelformulie- rungen, enthaltend
16 Gew.-% Alkyloligoglucosid (Plantaren(R) APG 2000) 13 Gew.-% Ethersulfat (Texapon(R) NSO)
9 Gew.-% Proteinfettsäurekondensat (Lamepon(R) S 5 Gew.-% Proteinhydrolysat (Nutrilan(R) Keratin W)
und 3 bis 5 Gew.-% Verdickungsmittel (Wasser ad 100 Gew.-%) hergestellt und in ihrer Viskosität nach Brookfield beur¬ teilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt:
Tabelle 2 Haarbehandlungsmittel
Bsp. B CΓBI Viskosität Beschaffenheit % mPa*s
4 Bl 3 20600 klar
5 Bl 5 40800 klar
V6 B2 5 14200 trüb
V7 B7 3 5400 klar

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung viskoser Zuckertenside, da¬ durch gekennzeichnet, daß man wäßrige Lösungen bzw. Pa¬ sten von
(a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und/oder
(b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylglucamiden
durch Zugabe von hochethoxylierten Trimethylolpropan- fettsäureestern verdick .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel (I) einsetzt,
Rl0-[G]p (I)
in der R1 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.
3. Verfahren nach deri Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide der Formel (II) einsetzt,
R3
I R2CO-N-[Z] (II) in der R2CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyal- kylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hy¬ droxylgruppen steht.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man als Verdickungsmittel Trimethylol- propanfettsäureester einsetzt, deren Fettsäurekomponente sich von verzweigten Fettsäuren mit 8 bis 18 Kohlen¬ stoffatomen ableitet.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man als Verdickungsmittel Trimethylol- propanfettsäureester einsetzt, die einen Veresterungs- grad von 2 bis 3 aufweisen.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man als Verdickungsmittel Trimethylol- propanfettsäureester einsetzt, die einen Ethoxylie¬ rungsgrad von 100 bis 150 aufweisen.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man die Verdickungsmittel in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt der wäßrigen Lösungen bzw. Pasten - einsetzt. Wäßrige Haarbehandlungsmittel auf Zuckertensidbasis, enthaltend
(a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/oder
(b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide sowie
als Verdickungsmittel hochethoxylierte Trimethylolpro- panfettsäureester.
Verwendung von hochethoxylierten Trimethylolpropanfett- säureestem als Verdickungsmittel für wäßrige Lösungen bzw. Pasten von Zuckertensiden.
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