FR2719040A1 - Nouveaux agents tensio-actifs à base d'éthers polyoxy-éthylénique-propylénique. - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un composé de formule I (CF DESSIN DANS BOPI) dans laquelle m signifie de 1 à 4; n signifie de 2 à 20; R signifie un groupe alkyle en C8 -C1 8 ou un groupe alcényle en C8 -C1 8 ; PO signifie l'oxyde de propylène; EO signifie l'oxyde d'éthylène; R1 est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe alkyle en C8 -C1 8 , un cation et des groupes ammonium. Ces composés sont utiles comme détergents et émulsifiants.
Description
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La présente invention a pour objet des agents tensio-actifs utiles pour diverses applications, par exemple comme émollients dans des compositions cosmétiques, spécialement dans des com is destinées au soin de la peau et également dans des produits de soins corporels. De tels produits de soins corporels comprennent les shampoings, les mousses pour le bain et les gels douches, dans
lesquels on utilise le lauryléthersulfate comme savon. Toutefois, le lauryléther-
sulfate (LES) a des propriétés irritantes. Celles-ci sont réduites en associant au LES des bétaines qui sont elles-mêmes irritantes, alors qu'en association avec le LES, elles réduisent les propriétés irritantes en dessous du niveau de celles de chacun des composants pris séparément En outre, les bêtaines agissent comme agents adoucissants. Les bétines présentent toutefois quelques inconvénients, par exemple la présence de sels de réactio la présence possible de produits
secondaires indésirables et un faible pouvoir de dispersion du savon de chaux.
La Demanderesse a maintenant trouvé que ces inconvénients peuvent être soulagés en utilisant les nouveaux composes de formule I décrits ci- après à la
place des bétaines.
L'invention concerne donc un composé de formule I
R-O-(PO),-(EO).-CH2-COOR! (1)
dans laquelle i signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20 (de préférence de 3 à 20), R signifie un groupe alkyle en CC,s ou un groupe alcényle en Cs-C1", PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmni l'hydrogène ou un groupe alkyle en Cs-C,, un cation (par exemple un cation de métal alcalin tel que Na ou KI) et des groupes ammonium (par exemple ceux dérivés de la réaction de l'acide avec la
triéthanolamine ou la monoéthanolanmine).
RI signifie de préférence R,', Rl' étant choisi parmi l'hydrogène ou le
potassium, le sodium, le lithium, le trithanolammonium, le monothanol-
ammonium et un groupe alkyle en C-C,.
m signifie de préférence 1, 2 ou 3, plus préférablement 1 ou 2.
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n signifie de préférence de 5 à 11, plus préférablement de 7 à 11,
spécialement 7.
On a trouvé que les composés de formule I sont presque entièrement biodégradables, non-irritants et non-toxiques. En outre, les composés de formule I
peuvent être utilisés sous forme liquide, ce qui rend leur formulation plus facile.
On a trouvé en particulier que plus la quantité de EO était élevée, moins les composés de formule I avaient de pmpriéés irritantes. En particulier,
des taux de EO o n signifie de 7 à 11 indiquent cet effet intressant.
Les composés préférés de l'invention sont ceux de formule lb R-O-(PO).(EO)-CH2-ICOO-alkyle en Ca-CI (lb)
dans laquelle R, PO, EO, m et n sont tes que définis plus haut.
Les composés préférés de formule lb sUt ceux de formule Ib' R-o4(PO).(EO),-CH2-COO-alkyle cm C-CS (lb') dans laquelle R, PO, EO et m sont tels que définis plus haut et n' signifie de 7à 11. L'invention concerne également un procédé de préparation d'une composition détergente dans laquelle on utilise comme détergent un composé de formule I
R-O(PO),(E0),CH2COOR, (I)
dans laquelle m signifle de 1 à 4, n signifie de 2 à 20 (de préférence de 3 à 20), R signifie un groupe alkyle en Cs-Cs ou un groupe alcényle en C CI, PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, Ri est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe alkyle en C,-C13, un cation (par exemple un cation de métal alcalin tel que Na+ ou K) et des groupes ammonium (par exemple ceux dérivés de la réaction de l'acide avec la
triéthanolamine ou la monoélamine).
De préférence, dans les composés de formule I lorsqu'ils sont utilisés comme détergents, R signifie un groupe alkyle en Cs ou un groupe alkyle en
CI0-C,4 et n signifie de 5 à 7.
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Lorsque les composés de formule I sont utilisés comme détergents, ils
peuvent être formulés en crèmes et en laits pour produits cosmétiques.
L'invention concerne également un procédé de préparation d'une émulsion dans laquelle on utilise conmme émulsifiant un composé de formule I
R-O-(PO).-(EO).-CH2-COOR1 (1)
dans laquelle m signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20 (de préférence de 3 à 20), R signifie un groupe alkyle en Cs-C, ou un groupe alcényle en C,-Cis, PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe alkyle en C<-C,. un cation (par exemple un cation de métal alcalin tel que Na ou K) et des groupes ammonium (par exemple ceux dérivés de la réaction de l'acide avec la
triéthanolamine ou la monoéthanolamine).
De préférence, les composés de formule I o R signifie un groupe
alkyle en Cië-C" et n signifie de 10 à 14, sont de bons émulsifins.
De tels émulsifiants sont utiles dans les émulsions cosmétiques, plus spécifiquement pour les systèmes huile dans l'eau et eau dans l'huile et comme émulsifiants pour la polymérisation dans une émulsion. Ils peuvent également être
utilisés dans le perçage des métaux et pour les huiles de coupe.
Les composés de formule I peuvent être préparés en faisant réagir 1 mole d'un composé de formule Il CI-CH2-COORIo (Il) o RIo signifie Na ou K* avec 1 mole d'un composé de formule m RO-(PO).-(EO).-R1o (m) pour former un produit de formule IV R-O-(PO).-(EO).-CH2-COORm (V) suivie par la réaction avec du H2SO4 pour former un composé de formule V
R-O-(PO)-(EO),4H2-COOH (V)
o dans le composé de formule I, R1 a une signification autre que l'hydrogène ou
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un groupe alkyle en C,-CI", le composé de formule V peut être mis à réagir avec un composé de formule VI
R.-OH (VI)
o RI signifie un cation ou un groupe anmmonium.
Lorsque dans un composé de formule I RI signifie un groupe alkyle en CsCs, on peut effectuer l'estérification du composé de formule V avec un alcanol
approprié à une température élevée (par exemple à 150-170'C) ou avec un bio-
catalyseur tel que la lipase à une température de 40-50oC.
On peut atteindre un degré très élevé de carboxylation (c'est-à-dire 90-
%) lorsque n signifie de 7 à 11 dans les composés de formule L L'invention concerne également une composition comprenant i) du lauryléthersulfate (désigné ci-prs LES), et ii) un composé de formule I
R-O-(PO)=-(EO).-CH2-COOR (1)
dans laquelle m signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20 (de préférence de 3 à 20), R signifie un groupe alkyle en Cg-C, ou un groupe alcényle en CrC,s, PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe aikyle en Cs-C11, un cation (par exemple un cation de métal alcalin tel que Na+ ou K) et des groupes ammonium (par exemple ceux dérivés de la réaction de l'acide avec la
triéthanolamine ou la monoéthanolamine).
De préférence, la quantité de composé de formule I présent dans une telle composition est de 20 à 40% par rapport au poids du lES présent Les composés de formule I sont utiles comme agents tensio-actifs et sont appropriés comme agents émulsifiants, agents de dispersion, agents lubrifiants, agents mouillants, agents d'unisson, agent adoucissants etc.
dans les textiles, le cuir, le papier, les vernis, les produits destinés aux soins corporels, par exemple les produits de toilettes, les os ique etc... et dans les industries du caoutchouc. Ils peuvent par exemple être utilisés comme agents mouillants, agents..DTD: 2719040
adoucissants ou agents lubrifiants pour le traitement et le finissage des textiles et pour la transformation des substances liquides ou solides qui sont insolubles dans l'eau (tels que les hydrocarbures, les alcools supérieurs, les huiles, les graisses, les cires et les résines) en émulsions crémeuses, en solutions limpides ou en
dispersions fines et stables.
En outre, les composés de formule I sont utiles pour l'une quelconque des utilisations suivantes:
a) comme émulsifiants pour des compositions insecticides et des pulvé-
risateurs agricoles tels que le DDT, le 2,4-D etc...; b) comme additifs aux produits pétohers, aux fluides hydrauliques, aux huiles lubrifiantes, aux huiles de coupe et aux graisses; c) comme auxiliaires de revêtement pour une utilisation dans les compositions pour revêtements comprenant un collode hydrophile, formant des films; d) comme agents poisseux dans la couche adhésive de bandes adhésives, par exemple dans l'industrie phto ique; e) comme agents moussants, agents émulsifants et agents adoucissants dans une grande variété de produits alimentaires, et f) comme émulsifiants pour la polym tion dans une émulsion, et g) comme agents solubilisants pour les absorbeurs UV, les antioxydants, les retardateurs de flamme appliqués dans des substrats polymères ou
dans des vernis, des revêtements, etc...
Les composés de la présente invention sont spécialement utiles comme composants émollients essentiels des compositions destinées au soin de la peau, par exemple des crèmes pour la peau, des lotions etc... Leur incorporation sert à augmenter non seulement les propriétés d 'humidifiion et de conditionnement des compositions destinées aux soins de la peau, mais également les propriétés tactiles. De telles compositions destinées au soin de la peau contiennent normalement de 0,5 à 15% en poids de composés de formule L de préférence de 1 à 13% et plus préférablement de 1,5 à 12%. Les composés de formule I sont utilisés de préfmérence comme unique composant émollient, en remplacement des émollients d'esters gras habituels tels que le myriae d'isoprtlopyle, le palmitate
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d'isopropyle, et les composés similaires. Les composés de formule I peuvent également être utilisés en association avec des émollients d'esters gras habituels, tout en permettant de réduire la quantité de l'émollient d'ester gras qui doit être utilisé. Les compositions destinées au soin de la peau peuvent contenir
d'autres ingrédients que l'on trouve habituellement dans de telles compositions.
On peut utiliser par exemple des alcools gras pma de stabiliser la composition et fournissant la viscosité acceptable en cosmétologie. En général, on utilise un alcanol en C14 à C2 essentielement saturé. Comme exemples d'alcools
gras appropriés, on peut citer l'alcool cétylique et l'alcool starique.
On peut également utiliser des émidLfimts qui peuvent être de type cationique, par exemple des ammonium quatenairnes tels que le chlorure de diméthyldiséayl-ammonium; de type amp re, par exemple les bétaines ou les
sulfobétaines; et de type non-ionique par exemple le monsaat de poly-
éthylèneglycol. Pour améliorer l'onctuosité des compits destinées au soin de la peau, on utilise en général un lubrifiant. I peut s'agir d'huile de silicone telle que
le diménthylpolysiloxane ou un autre polysiloxane habituel.
Si nécessaire, un humectant peut être présent dans les compositions destinées aux soin de la peau. Comme humectants typiques pouvant être utilisés,
on peut citer le propylèneglycol et le polyéthylèneglycol.
La quantité d'eau ou de véhicule aqueux à inclure dépend de la consistance désirée du produit final. I est possible de varier la quantité d'eau présente pour formuler par exemple un liquide ou une lotion de consistance
épaisse, une crème épaisse semi-liquide ou une pâte.
Les compositions destinées au soin de la peau comnent en général de 1,5 à 10%, de préférence de 2 à 8,5% d'alcool gras; de 1,5 à 12%, de préférence de 2 à 10% d'agent émulsifiant et de 0,75 à 50%, de préférence de 1 à
% de lubrifiant, tous les pourcentages étant indiqués en poids.
D'autres additifs habituels utilisés en général dans les compositions destinées au soin de la peau peuvent être utilisés. Des huiles parfumées qui masquent l'odeur et fournissent une attrait cosméique peuvent être utilisées. Si
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nécessaire, on peut utiliser des colorants non-toxiques et compatibles pour colorer les compositions. On peut également utiliser des agents de conservation tels que le
méthylparabène, le propylparabène etc...
En outre, d'autres ingrédients peuvent être utilisés de façon bénéfique pour fournir des compositions destinées au soin de la peau adaptées à une utilisation spécifique. On peut par exemple utiliser un additif de type écran solaire tel que l'acide octyldim6thylpara-amibenïque. Pour assurer la protection de la peau, on peut utiliser des protecteurs du type oxyde de zinc etc... Comme
médicament, on peut utiliser une huile essentielle telle que le menthol.
Les compositions de l'invention destinées au soin de la peau ont une bonne consistance, s'appliquent uniformément sur la peau, sont absorbées et sèchent rapidement, laissant à la peau une apparence douce et lisse. Lors de l'application, elles ont de bonnes propriétés tactiles sans paraître huileuses ou
graisseuses au toucher.
Les exemples suivants dans lesquels les parties s'entendent en poids et
les températures sont indiquées en degrés Celsius, illustrent l'invention.
Exemple 1:
Dans un réacteur muni d'une enveloppe réfrigérante reliée à un thermocryostat et équipé d'un agitateur, on introduit 711 parties du produit de
départ CsHI7(C3.0)3-(C2H40)5-OH.
Sous agitation continue et en commençant à 30', on ajoute en petites portions et en alternance 174,8 parties de monochloroacétate de sodium et 60 parties de soude caustique. On maintient la température à environ 50' et seulement à la fin de l'addition (au bout de 3 à 4 heures), on fait remonter la température à 75' et on la maintient à ce niveau pendant 2 à 3 heures. Après refroidissement à 50' et à nouveau sous agitation, on ajoute 600 parties d'eau contenant 75 parties d'acide sulfurique à 98%. On fait remonter la température à 90 et on continue à agiter pendant 20 à 30 minutes, on anrrte ensuite l'agitateur et on laisse le mélange réactionnel se séparer. La couche huileuse au-dessus du nmélange constitue le produit de formule CEHi7(C3H6O <C2He4O)d sdHOEOH En utilisant la même procédure et des produits de réaction appropriés, on peut préparer les composés suivants: C12-14Hz5-29(CHO)- (C2H4O)7-O-CH2COOH Exemple 2 C12- 14H25-29( C3H6O)2- (C2H40)2-O-CH2COOH Exemple 3 C161ssH33.(C3H60)2-(C2H4o)10-OCH2COOH Exemple 4 Exemple d'applicafion A: Pour le travail des métaux (coupe et perçage), on peut utiliser la composition suivante comme huile auto-émulsifiable: Distillat de pétrole (d= 0,85 et viscosité = 1,2 E) 36,44% Cls.ls8H337(C2H4)010-O-CH2COOH 2,62% Composé de l'exemple 1 1, 54% Ether de l'acide borique 31,20% Alkylolamide d'acide gras 16,70% 2-butanol 4,20% Eau 7,30% Exemple d'application B: La solution destinée au noircissement du cuivre dans des pièces électroniques a la composition suivante: Solution de chlorite de sodium (31%) 44,1% Solution d'hydroxyde de sodium (30%) 12,5% Composé de l'exemple 2 0,2% Eau 43,2% La solution destinée à la gravure du cuivre a la composition suivante: Acide sulfurique à 98% 10,9% Eau oxygénée (111 vol.) 10,0% Composé de l'exemple 2 0,5% Eau 78,6%
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Exemple d'application C: Le détergent dégraissant pour les textiles a la composition suivante: d-limonène 28,0% Composé de l'exemple 1 6,7% m-laurate de poly6thylèneglycol 20-sorbitane 0,6% Oleylamine éthoxylée 4,9% Ether méthylique du propylèneglycol 11,8% Alcool sec. 6thoxylé 9,0% Eau 39,0% Exemple d'ap diation D: Le détergent alcalin pour lave-vaissele a la composition suivante: Carbonate de sodium 4,0% Tripolyphosphate de sodium 10,0% Métasilicate de sodium.5 H20 10,0% Hypochlorite de sodium (chlore actif à 12%) 10,0% Composé de l'exemple 3 8,0% Eau 58,0% Exemple d'auplidbeaion E: La micro-émulsion dégraissante devant être utilisée dans le bain de piclage lors de la préparation du cuir a la composition suivante: Composé de l'exemple 1 11,0% d-limonène 33,0% m-laurate de polyéthylèneglycol 20-sorbitane 1,0% Oleylamine éthoxylée 8,0% Ether méthylique du propylèneglycol 3, 0% Eau 44,0%
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Exemple d'application F: Le bain de nourriture pour peaux minces pour la préparation du cuir a la composition suivante: Composé de l'exemple 4 6,5% Alcool cétyloleylique éthoxylé 10,0% Lécithine de soja 30,0% Savon oléique 11,0% dodécylbenzènesulfonate de sodium 10,0% 2- butoxyéthanol 10,0% Agent de conservation 0,2% Eau 22,3% il 2719040
Claims (9)
1. Un composé de formule I
R-O-(PO).-(EO).-CH2-COOR (1)
dans laquelle m signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20, R signifie un groupe alkylce en C-C ou un groupe alcényle en Cs-CIs, PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe alkyle en C,-C1,, un cation et des groupes ammoniunm
2. Un composé selon la revendication 1, de formule Ib R-O-(PO).-(EO).-CH2-COO-alkylc e C -Cs (Ib)
dans laquelle R. PO, EO, m et n sont tels que définis à la revendication 1.
3. Un composé selon la revendication 2, de formule lb' R-O-(PO).-(EO)..CH2-COO-ale c C8-C" (lb') dans laquelle R, PO, EO et m sont tels que définis à la revendication 1 et n'
signifie de 7 à 11.
4. L'utilisation comme détergent d'un composé de formule I R--(PO)-(EO)aCH2COOR, (1) dans laquelle m signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20, R signifie un groupe alkylc en Cs-Cn ou un groupe alcényle en Cs-C", PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe alkyle en C- Cs, un cation et des
groupes ammonium.
5. L'utilisation selon la revendication 4 d'un composé de formule I o
R signifie un groupe alkyle en Co-C14 et n signifie de 5 à 7.
6. L'utilisation commne émulsifant d'un composé de formule I
R-O-(PO).-(EO).-CH2-COOR, (I)
dans laquelle m signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20, R signifie un groupe alkyle en C8-C" ou un groupe alck:ényle en C-Cs, PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe aikyle en C-Cs, un cation et des
groupes ammonium.
7. L'utilisation selon la revendication 6 d'un composé de formule I o
R signifie un groupe alkyle en C,6-CIs et n signifie de 10 à 14.
8. Une composition caractérisé en ce qu'elle comprend i) du lauryléthewmlfate, et ii) un composé de formule I
R-O-(PO),-(EO),-CH2-COOR, (1)
dans laquelle m signifie de 1 à 4, n signifie de 2 à 20, R signifie un groupe alkyle en C,-Cs ou un groupe alcényle en C.-Cs, PO signifie l'oxyde de propylène, EO signifie l'oxyde d'éthylène, RI est choisi parmi l'hydrogène ou un groupe alkyle en C -C,, un cation (par exemple un cation de métal alcalin tel que Na ou K) et des groupes ammonium (par exemple ceux dérivés de la réaction d'un acide avec la
triéthanolamine ou la mnoéthanolamine).
9. Une composition destinée au soin de la peau, caractérisée en ce
qu'elle contient de 0,5 à 15% en poids d'un composé selon la revendication 1.
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