【発明の詳細な説明】
エステルクォートの水溶液
発明の分野
本発明は、ステロールおよび/またはステロール誘導体を増粘剤として含有す
るエステルクォート(esterquat)の水溶液、該成分を含有する製剤、およびエ
ステルクォート水溶液用の増粘剤としての、ステロールおよび/またはステロー
ル誘導体の用途に関する。
従来の技術
エステルクォート、とりわけ第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩
は、繊維製品柔軟剤の生態毒物学的に安全な原料として、最近、重要性が高まっ
ている。そのような生成物は通例、アルコール含有濃厚物の形態で市販されてお
り、繊維製品柔軟剤製造者が必要に応じて使用濃度(固体1〜50重量%であり
得る)に水で希釈する。
エステルクォート濃厚物の製造においても、また、該カチオン性界面活性剤を
種々の濃度で含有し得る水性組成物の製造においても、粘度の問題が生じる。
固体含量約80〜90重量%のエステルクォート濃厚物は、粘性で、粘度低下
物質を調整剤として必要とする。この目的のために、例えば欧州特許出願公開E
P−A20165138には、有機塩、例えばグルコン酸ナトリウムまたは短鎖
第四級アンモニウム塩を使用することが提案されている。国際特許出願公開WO
93/16157[ヘンケル(Henkel)]によると、前記目的のために、飽和および
不飽和脂肪酸から誘導したエステルクォート、第四級化脂肪酸アミドアミン塩、
長鎖クォート、およびビス第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩も使
用し得る。
しかし、固体含量の低い第四級化脂肪酸エステル塩の水性使用溶液においては
、全く逆の問題が生じる。すなわち、そのような水溶液は粘度が低過ぎて、計量
し難い。化粧品分野で既知の通常の増粘剤(電解質、セルロースエーテル、脂肪
酸アルカノールアミドなど)は、不適当であり、および/または生成物を永久的
に所望の粘度レベルに維持することができない。
従って、本発明の目的は、改善された粘度挙動を示すエステルクォートの水溶
液を提供することであった。
発明の説明
本発明は、エステルクォートの水溶液であって、粘度調整剤として、ステロー
ルおよび/またはステロール誘導体を、溶液に対して0.1〜5.0重量%、好ま
しくは0.5〜3.0重量%の量で含有する水溶液に関する。
驚くべきことに、ステロールおよび/またはステロール誘導体は、エステルク
ォート水溶液の増粘剤として、特に適当であることがわかった。そのような物質
を加えると、水溶液の粘度を、困難なく計量または適用し得る程度に容易に上昇
することができる。本発明は、その生成物は貯蔵安定性であり、すなわち、一旦
達成した粘度レベルは、長期間貯蔵しても実質的に変化しないという知見を包含
する。
エステルクォート
エステルクォートは通常、第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩で
あると理解されている。第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩は、有
機合成化学的方法によって得られる既知の物質である。これに関しては、国際特
許出願公開WO91/01295(ヘンケル)に記載されており、それによると、
トリエタノールアミンを次亜リン酸の存在下に脂肪酸で部分的にエステル化し、
空気を通し、次いで、反応混合物を硫酸ジメチルまたはエチレンオキシドで第四
級化する。これに関連して、米国特許US3915867、US4370272
、欧州特許出願公開EP0239910−A2、EP0293955A2、EP
0295739A2およびEP0309052A2を、広範な従来技術の例とし
て挙げる。
第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩は、式(I):
[式中、R1COは炭素数6〜22のアシル基であり、R2およびR3はそれぞれ、
水素またはR1COと同意義であり、R4は炭素数1〜4のアルキル基または(C
H2CH2O)qH基であり、m、nおよびpの合計値は0または1〜12であり、qは
1〜12であり、Xはハライド、アルキルスルフェートまたはアルキルホスフェ
ートである。]
で示される。
本発明に従って使用し得るエステルクォートの例は、カプロン酸、カプリル酸
、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、イソステアリン酸、
ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、アラキン酸、ベヘン酸、エルカ酸、
およびそれらの工業用混合物(例えば、天然脂肪および油の加圧加水分解によっ
て得られる)から誘導した生成物である。好ましくは工業用C12/18ヤシ油脂肪酸
、およびとりわけ、部分的に水素化したC16/18獣脂脂肪酸またはパーム油脂肪
酸、およびエライジン酸含量の高いC16/18脂肪酸フラクションを使用する。
第四級化エステルを製造するために、脂肪酸およびトリエタノールアミンを1
.1:1ないし3:1のモル比で使用し得る。エステルクォートの性能に関して、
1.2:1ないし2.2:1(好ましくは1.5:1ないし1.9:1)の比が、特
に有利であることがわかった。好ましいエステルクォートは、平均エステル化度
1.5〜1.9のモノ−、ジ−およびトリエステルの工業用混合物であり、工業
用C16/18獣脂脂肪酸またはパーム油脂肪酸(ヨウ素価0〜40)から誘導したも
のである。
R1COが炭素数16〜18のアシル基、R2がR1COと同意義、R3が水素、
R4がメチル基、m、nおよびp=0、Xがメチルスルフェートである式(I)で示さ
れる第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩が、性能の点で特に有利で
あることがわかった。
第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩のほかに、エステルクォート
として、式(II):
[式中、R1COは炭素数6〜22のアシル基であり、R2は水素またはR1COと
同意義であり、R4およびR5はそれぞれ、炭素数1〜4のアルキル基であり、m
およびnの合計値は0または1〜12であり、Xはハライド、アルキルスルフェ
ートまたはアルキルホスフェートである。]
で示される第四級化脂肪酸ジエタノールアルキルアミンエステル塩も適当である
。
更に他の適当なエステルクォートは、式(III):
[式中、R1COは炭素数6〜22のアシル基であり、R2は水素またはR1COと
同意義であり、R4、R6およびR7はそれぞれ、炭素数1〜4のアルキル基であ
り、mおよびnの合計値は0または1〜12であり、Xはハライド、アルキルスル
フェートまたはアルキルホスフェートである。]
で示される第四級化脂肪酸1,2−ジヒドロキシプロピルジアルキルアミンエス
テル塩である。
好ましい脂肪酸および適当なエステル化度の選択に関しては、式(I)に関す
る例示を、式(II)および(III)のエステルクォートにも適用する。
エステルクォートは通例、50〜90重量%のアルコール溶液の形態で市販さ
れ、必要に応じて水で容易に希釈し得る。一方、本発明の特許請求の範囲の増粘
すべき水溶液は、通例、固体含量1〜50重量%、好ましくは3〜15重量%で
ある。
ステロールおよび/またはステロール誘導体
適当な粘度調整剤は、ステロールおよび/またはステロール誘導体である。ス
テロールは、コレステロールから誘導するステロイドで、3位にのみヒドロキシ
ル基1個を有し、他には官能基を有さない。更に、ステロール(炭素数27〜3
0)は通例、5/6位、7/8位、および/または8/9位に少なくとも1個の
二重結合を有する。ステロールの例は、動物性ステロール、例えばコレステロー
ル、ラノステロール、スポンゴステロール、ステラステロール(Stellasterin)
、
または植物性ステロール、例えばエルゴステロール、スチグマステロールおよび
シトステロールである。ステロール/ステロール誘導体に関しては、例えば、フ
ェッテ,ザイフェン,アントシュトリッヒミッテル(Fette,Seifen,Antstrich
mitt.)、87、103(1985)に記載されている。
ステロール誘導体は、ステロール、とりわけ植物性ステロール(例えば、大豆
油蒸留物またはスチーマー凝縮物から得られる)の、エステル、アルキレンオキ
シド付加物、エポキシ化生成物、例えばゲネロール(Generol、商標)タイプの
もの[ヘンケル社(Henkel KGaA、ドイツ国デュッセルドルフ)]、またはスル
フェートである。
本発明の好ましい一態様においては、大豆ステロールを、粘度調整剤として、
溶液に対して0.5〜5.0重量%の量で使用する。
溶液を調製するには、まず約半量の水を約30〜50℃に加熱後、第四級化脂
肪酸トリエタノールアミンエステル塩および粘度調整剤を加え、最後に、周囲温
度であり得る残部の水を加えることが特に有利であるとわかった。これは単に機
械的な作業であって、化学反応を伴わない。
工業的適用
本発明の水溶液は、長期間貯蔵しても実質的に変化しない好ましい粘度を有す
ることを特徴とする。
本発明は、第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩1〜50重量%、
ステロールおよび/またはステロール誘導体0.1〜5.0重量%、並びに要すれ
ば他の助剤および添加剤を含有する水性繊維製品柔軟剤にも関する。
本発明は、第四級化脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩1〜50重量%、
ステロールおよび/またはステロール誘導体0.1〜5.0重量%、並びに要すれ
ば他の助剤および添加剤を含有する水性毛髪手入れ用製剤にも関する。
更に、本発明は、ステロールおよび/またはステロール誘導体の、第四級化脂
肪酸トリエタノールアミンエステル塩水溶液用の粘度調整剤としての用途にも関
する。この粘度調整剤は、溶液に対して0.1〜5.0重量%の量で存在し得る。
以下の実施例は、本発明を制限することなく説明するものである。
実施例
I.使用した物質
A1)デヒクォート(Dehyquart、商標)F30:メチル−第四級化パーム油
肪酸トリエタノールアミンエステル・メチルスルフェート塩(30
重量%)およびセテアリルアルコール(70重量%)の混合物
A2)デヒクォートF75:メチル−第四級化パーム油脂肪酸トリエタノー
ルアミンエステル・メチルスルフェート塩(75重量%)およびセテ
アリルアルコール(25重量%)の混合物
B1)ゲネロール122:大豆ステロール
C1)ラネッテ(Lanette、商標)O:セテアリルアルコール
C2)クチナ(Cutina、商標)MD:工業用ステアリン酸モノ/ジグリセロ
ール混合物
C3)オイムルギン(Eumulgin、商標)B2:セテアリルアルコール20E
O付加物
使用した物質は、いずれもヘンケル社の製品であった。
II.粘度測定
本発明の製剤F1〜F3および比較製剤F4の粘度を、ブルックフィールド粘
度計(スピンドル5、10rpm、25℃)で測定した。結果を第1表に示す(%は重
量%)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Aqueous Solution of Ester Quart Field of the Invention The present invention relates to an aqueous solution of ester quat containing a sterol and / or sterol derivative as a thickener, a preparation containing the component, and an aqueous solution of ester quat. It relates to the use of sterols and / or sterol derivatives as thickening agents for. BACKGROUND OF THE INVENTION Ester quats, especially quaternized fatty acid triethanolamine ester salts, have recently become increasingly important as ecotoxicologically safe raw materials for textile softeners. Such products are typically marketed in the form of alcohol-containing concentrates and are diluted by water with the fabric softener manufacturer to the use concentration (which may be from 1 to 50% by weight solids) if necessary. Viscosity problems arise both in the production of ester quat concentrates and in the production of aqueous compositions which may contain varying concentrations of the cationic surfactant. Ester quat concentrates with a solids content of about 80 to 90% by weight are viscous and require viscosity reducing substances as modifiers. For this purpose, it is proposed, for example, in EP-A201665138 to use organic salts, for example sodium gluconate or short-chain quaternary ammonium salts. According to International Patent Application Publication WO 93/16157 [Henkel], ester quats derived from saturated and unsaturated fatty acids, quaternized fatty acid amidoamine salts, long-chain quats, and bis-quats are mentioned for said purpose. Graded fatty acid triethanolamine ester salts may also be used. However, in an aqueous use solution of a quaternized fatty acid ester salt having a low solid content, the exact opposite problem occurs. That is, such an aqueous solution has a too low viscosity and is difficult to measure. Conventional thickeners known in the cosmetics field (electrolytes, cellulose ethers, fatty acid alkanolamides, etc.) are inadequate and / or unable to permanently maintain the product at the desired viscosity level. Therefore, it was an object of the present invention to provide an aqueous solution of ester quats which exhibits improved viscosity behavior. DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is an aqueous solution of ester quats, and a sterol and / or sterol derivative as a viscosity modifier is used in an amount of 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.5 to 3. It relates to an aqueous solution containing 0% by weight. Surprisingly, sterols and / or sterol derivatives have been found to be particularly suitable as thickening agents for aqueous ester quats. The addition of such substances allows the viscosity of the aqueous solution to be easily increased to such a degree that it can be metered or applied without difficulty. The present invention includes the finding that the product is storage stable, ie the viscosity level once achieved does not change substantially upon long term storage. Ester Quarts Ester quats are commonly understood to be quaternized fatty acid triethanolamine ester salts. Quaternized fatty acid triethanolamine ester salts are known substances obtained by synthetic organic chemistry methods. In this regard, it is described in WO 91/01295 (Henkel), whereby triethanolamine is partially esterified with fatty acids in the presence of hypophosphorous acid, aerated and then The reaction mixture is quaternized with dimethyl sulfate or ethylene oxide. In this connection, US patents US3915867, US4370272, European patent application publications EP0239910-A2, EP0293955A2, EP0295739A2 and EP0309052A2 are mentioned as examples of a wide range of prior art. The quaternized fatty acid triethanolamine ester salt has the formula (I): [In the formula, R 1 CO is an acyl group having 6 to 22 carbon atoms, R 2 and R 3 are respectively the same as hydrogen or R 1 CO, and R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or (CH 2 CH 2 O) q H group, the sum of m, n and p is 0 or 1 to 12, q is 1 to 12, X is a halide, an alkyl sulfate or an alkyl phosphate. is there. ]. Examples of ester quats which may be used according to the invention are caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, isostearic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, arachidic acid, behenic acid, erucic acid. , And their industrial mixtures (for example obtained by pressure hydrolysis of natural fats and oils). Preference is given to using technical C 12/18 coconut oil fatty acids, and in particular partially hydrogenated C 16/18 tallow fatty acid or palm oil fatty acids, and C 16/18 fatty acid fractions high in elaidic acid content. To prepare the quaternized ester, 1. It can be used in a molar ratio of 1: 1 to 3: 1. A ratio of 1.2: 1 to 2.2: 1 (preferably 1.5: 1 to 1.9: 1) has been found to be particularly advantageous for the performance of the ester quats. Preferred ester quats are industrial mixtures of mono-, di- and triesters with an average degree of esterification of 1.5 to 1.9, which are technical C 16/18 tallow fatty acids or palm oil fatty acids (iodine number 0 to 40). ) Was derived from. R 1 CO is an acyl group having 16 to 18 carbon atoms, R 2 has the same meaning as R 1 CO, R 3 is hydrogen, R 4 is a methyl group, m, n and p = 0, and X is methyl sulfate. It has been found that the quaternized fatty acid triethanolamine ester salt represented by (I) is particularly advantageous in terms of performance. Besides the quaternized fatty acid triethanolamine ester salt, as the ester quat, the compound of the formula (II): [In the formula, R 1 CO is an acyl group having 6 to 22 carbon atoms, R 2 has the same meaning as hydrogen or R 1 CO, and R 4 and R 5 are each an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. And the total value of m and n is 0 or 1 to 12, and X is a halide, an alkyl sulfate or an alkyl phosphate. ] The quaternized fatty acid diethanol alkylamine ester salt represented by the following formula is also suitable. Still other suitable ester quats are of formula (III): [Wherein, R 1 CO is an acyl group having 6 to 22 carbon atoms, R 2 has the same meaning as hydrogen or R 1 CO, and R 4 , R 6 and R 7 each have 1 to 4 carbon atoms. It is an alkyl group, the total value of m and n is 0 or 1 to 12, and X is a halide, an alkyl sulfate or an alkyl phosphate. ] The quaternized fatty acid 1,2-dihydroxypropyl dialkylamine ester salt represented by With regard to the selection of preferred fatty acids and the appropriate degree of esterification, the illustrations relating to formula (I) also apply to the ester quats of formulas (II) and (III). Ester quats are typically marketed in the form of 50-90% by weight alcoholic solutions and can easily be diluted with water if desired. On the other hand, the aqueous solution to be thickened according to the claims of the present invention usually has a solid content of 1 to 50% by weight, preferably 3 to 15% by weight. Sterols and / or Sterol Derivatives Suitable viscosity modifiers are sterols and / or sterol derivatives. Sterols are steroids derived from cholesterol that have only one hydroxyl group at the 3-position and no other functional groups. Furthermore, sterols (27-30 carbon atoms) typically have at least one double bond at the 5/6, 7/8, and / or 8/9 positions. Examples of sterols are animal sterols such as cholesterol, lanosterol, spongosterol, Stellasterin, or plant sterols such as ergosterol, stigmasterol and sitosterol. The sterol / sterol derivative is described, for example, in Fette, Seifen, Antstrich mitt., 87 , 103 (1985). Sterol derivatives are esters, alkylene oxide adducts, epoxidation products of sterols, especially vegetable sterols (for example obtained from soybean oil distillates or steamer condensates) of the Generol ™ type [ Henkel KGaA (Düsseldorf, Germany)], or sulfate. In a preferred embodiment of the present invention, soybean sterol is used as a viscosity modifier in an amount of 0.5 to 5.0% by weight based on the solution. To prepare the solution, first heat about half the amount of water to about 30-50 ° C., then add the quaternized fatty acid triethanolamine ester salt and the viscosity modifier, and finally, balance the remaining water, which may be at ambient temperature. Has been found to be particularly advantageous. This is a mechanical task only, without chemical reactions. Industrial Application The aqueous solution of the present invention is characterized by having a preferable viscosity that does not substantially change even after long-term storage. The present invention contains 1 to 50% by weight of quaternized fatty acid triethanolamine ester salt, 0.1 to 5.0% by weight of sterol and / or sterol derivative and optionally other auxiliaries and additives. It also relates to an aqueous textile softener. The present invention contains 1 to 50% by weight of quaternized fatty acid triethanolamine ester salt, 0.1 to 5.0% by weight of sterol and / or sterol derivative and optionally other auxiliaries and additives. It also relates to an aqueous hair care formulation. Furthermore, the invention relates to the use of sterols and / or sterol derivatives as viscosity modifiers for aqueous solutions of quaternized fatty acid triethanolamine ester salts. This viscosity modifier may be present in an amount of 0.1 to 5.0% by weight, based on the solution. The following examples serve to illustrate the invention without limiting it. Example I. Materials used A1) Dehyquart ™ F30: Methyl-quaternized palm oil Mixture of fatty acid triethanolamine ester methylsulfate salt (30% by weight) and cetearyl alcohol (70% by weight) A2) Dequat F75: a mixture of methyl-quaternized palm oil fatty acid triethanolamine amine-methylsulfate salt (75% by weight) and cetearyl alcohol (25% by weight) B1) Generol 122: soy sterol C1) Lanette (trademark) ) O: Cetearyl alcohol C2) Cutina (trademark) MD: Industrial mono / diglycerol stearate mixture C3) Eumulgin (trademark) B2: Cetearyl alcohol 20E O adduct All materials used were It was a product of Henkel. II. Viscosity Measurement The viscosities of formulations F1 to F3 of the present invention and comparative formulation F4 were measured with a Brookfield viscometer (spindle 5, 10 rpm, 25 ° C.). The results are shown in Table 1 (% is% by weight).
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フロントページの続き
(72)発明者 テスマン、ホルガー
ドイツ連邦共和国デー−41363ユッヒェン、
ウンター・デン・リンデン23番
(72)発明者 プラット・ケラルト、エステル
スペイン国エー−08238カレラ、カレ・ギ
レラス18番
(72)発明者 ヴァハター、ロルフ
ドイツ連邦共和国デー−40595デュッセル
ドルフ、クラウスタール−ツェラーフェル
ダー−シュトラアセ48番
(72)発明者 ゲーベルス、ダグマー
ドイツ連邦共和国デー−40591デュッセル
ドルフ、オットー−ハーン−シュトラアセ
93番────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Tessman, Holger
Federal Republic of Germany Day 41363 Jüchen,
Unter den Linden 23
(72) Inventor Pratt Keralt, Esther
Spanish Country A-08238 Carrera, Carre Gui
Relas 18
(72) Inventor Wachter, Rolf
Federal Republic of Germany Day-40595 Düssel
Dolph, Clausthal-Zellerfell
Dark-Strasse 48
(72) Inventor Gobels, Dagmar
Federal Republic of Germany Day-40591 Düssel
Dolph, Otto-Hahn-Strasse
No. 93