DE19524266C1

DE19524266C1 - Flüssige Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel

Info

Publication number: DE19524266C1
Application number: DE1995124266
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr Guckenbiehl; Hans-Christian Dr Raths; Udo Dr Hees; Georg Dr Meine
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2015-07-05

Description

Einleitung

Die Erfindung betrifft flüssige Wasch- Spül- und Reinigungsmittel mit einem Gehalt an ausgewählten Fettsäurealkoxylaten sowie deren Verwendung zur Herstellung oberflächenaktiver Mittel.

Stand der Technik

Niotenside eignen sich aufgrund ihrer guten Detergenseigenschaften und ihres inversen Löslichkeitsverhaltens besonders gut zum Einsatz in flüssigen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln. Sie sind im allgemeinen in der Kälte gut löslich, doch bei Erhöhung des Aktivsubstanzanteils, um z. B. Wasch-, Spül- oder Reinigungsmittelkonzentrate herzustellen, erhält man in der Regel schlecht pumpbare hochviskose Mittel, die bei Lagerung in der Kälte teilweise auskristallisieren. In aller Regel erweist sich die Kristallbildung als irreversibel, d. h. selbst bei höheren Temperaturen lösen sich die Kristalle nicht oder nur teilweise wieder auf. Durch Zusätze wie z. B. Glycerin, Sorbit oder Butylglykosid kann man die Kristallbildung zwar verringern und das Kälteverhalten verbessern, die Wirkung der Additive ist jedoch nicht immer zufriedenstellend. Dazu kommt, daß in vielen Fällen der Zusatz von Fremdstoffen unerwünscht ist, da hierdurch die anwendungstechnischen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden können.

Die komplexe Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat demnach darin bestanden, Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel zur Verfügung zu stellen, die über den gesamten Mischbereich mit Wasser niedrigviskos sind und gleichzeitig ein gutes Kälteverhalten zeigen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind flüssige, Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, enthaltende Fettsäurealkoxylate der Formel (I),

worin R¹CO für einen linearen oder verzweigten Acylrest mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen steht und m einen Wert von 7 bis 9, n und p den Wert null, 1, 2 oder 3 annehmen können mit der Maßgabe, daß genau einer der beiden Zahlenwerte, n oder p, gleich null ist.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Mittel sowohl in wasserfreiem Zustand als auch in beliebiger Mischung mit Wasser über den gesamten Temperaturbereich von -10 bis 90°C niedrigviskose Lösungen bilden und gleichzeitig ein gutes Kälteverhalten zeigen, so daß auch bei tiefen Temperaturen ein Zusatz von Kristallisationsinhibitoren nicht erforderlich ist.

Fettsäurealkoxylate

Fettsäurealkoxylate stellen bekannte Stoffe dar, die man nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie herstellen kann [J. Falbe (ed.), "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, S. 92-93]. Man erhält sie üblicherweise durch Umsetzung von Fettsäuren mit Ethylen- und/oder Propylenoxid bei Temperaturen von 120 bis 200°C und einem Druck von 1 bis 5 bar. Im Sinne der Erfindung kann man sowohl die nach konventionellen Verfahrene hergestellten Fettsäureethoxylate [Großmann, H. Tenside Deterg. 12, 16 (1975)] als auch solche mit eingeschränkter Homologenverteilung einsetzen.

Aus der DE-OS 38 10 793 ist die Verwendung von Carbonsäurealkoxylaten in Waschmitteln bekannt. Haarbehandlungsmittel enthaltende polyoxilierte Fettsäureester sind aus der JP 53 139-735 bekannt.

Fettsäurealkoxylate im Sinne der Erfindung erhält man durch Propoxylierung und/oder Ethoxylierung der primär aus Kokos-, Palmkern- und Babassuöl zugänglichen Fettsäuren Myristin- und Laurinsäure. In Tabelle 1 sind die besonders bevorzugt einzusetzenden Fettsäurealkoxylate angegeben.

Tabelle 1

Die erfindungsgemäßen Fettsäurealkoxylate zeigen selbst im wasserfreien Zustand ein sehr günstiges Phasenverhalten und liegen in Abmischung mit Wasser, in beliebigen Konzentrationsverhältnissen flüssig, mit einer Viskosität unterhalb von 100 mPas vor. Daher eignen sich die erfindungsgemäßen Fettsäurealkoxylate vorzugsweise zum Einsatz in flüssigen Wasch- und Reinigungsmittelkonzentraten. Sie können in einem Konzentrationsbereich von 1 bis 100, vorzugsweise 5 bis 60, besonders bevorzugt 15 bis 35 Gew.-% eingesetzt und mit weiteren anionischen, kationischen, nichtionischen, amphoteren und/oder zwitterionischen Tensiden kombiniert werden.

Tenside

Typische Beispiele für anionische Tenside sind Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α- Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glyce rinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäure amid(ether)sulfate, Mono- und Dialkylsulfosuccinate, Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, Acyllactylate, Acyltartrate, Acylglutamate, Acylaspartate, Alkyloligogluco sidsulfate, Proteinfettsäurekondensate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und Alkyl(ether)phosphate. Sofern die anionischen Tenside Polygly coletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.

Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Alkyl phenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yloligoglykoside, Fettsäure-N-alkylglucamide, Proteinhydrolysate (ins besondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese ebenfalls eine konventio nelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.

Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Ammonium verbindungen und Esterquats, insbesondere quaternierte Fettsäuretrialkanolamin ester-Salze.

Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Aminoglycinate, Imidazo liniumbetaine und Sulfobetaine.

Bei den genannten Tensiden handelt es sich ausschließlich um bekannte Verbindungen. Hinsichtlich Struktur und Herstellung dieser Stoffe sei auf einschlägige Übersichtsarbeiten beispielsweise J. Falbe (ed.), "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1987, S. 54-124 oder J. Falbe (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuttgart, 1978, S. 123-217 verwiesen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die erfindungsgemäßen Fettsäurealkoxylate können als Niotenside in allen üblichen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln auch in Kombination mit anderen Tensiden eingesetzt werden. Aufgrund ihres günstigen Phasenverhaltens, auch in der Kälte, eignen sie sich besonders zum Einsatz in Flüssigkonzentraten mit einem Feststoffanteil von 15 bis 95, vorzugsweise 35 bis 90 und besonders bevorzugt 50 bis 70 Gew.-% der o.g. Mittel.

Wasch-. Spül- und Reinigungsmittel

Typische Beispiele für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, die im Sinne der Erfindung in Betracht kommen können, sind flüssige bis pastöse Textilweichspülmittel, Handgeschirrspülmittel, maschinelle Geschirrspülmittel, Klarspülmittel sowie Universal-, Haushalts- und Sanitärreiniger.

Die Mittel können neben den bereits aufgeführten sowie den erfindungsgemäßen Tensiden weitere typische Inhaltsstoffe wie beispielsweise Builder, Enzyme, Enzymstabilisatoren, Bleichmittel, optische Aufheller, Verdickungsmittel, Schauminhibitoren, Lösungsvermittler, anorganische Salze sowie Duft- und Farbstoffe aufweisen.

Geeignete Builder sind Zeolithe, Schichtsilicate, Phosphate sowie Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Citronensäure sowie anorganische Phosphonsäuren.

Unter den als Peroxy-Bleichmittel dienenden Verbindungen haben das Natriumperborat-Tetrahydrat und das Natriumperborat-Monohydrat eine besondere Bedeutung. Weitere Bleichmittel sind beispielsweise Peroxycarbonat, Citratperhydrate sowie H₂O₂-liefernde Salze der Persäuren wie Perbenzoate, Peroxyphthalate oder Diperoxydodecandisäure. Sie werden üblicherweise in Mengen von 8 bis 25 Gew.-% eingesetzt. Bevorzugt ist der Einsatz von Natriumperborat-Monohydrat in Mengen von 10 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 15 Gew.-%. Durch seine Fähigkeit, unter Ausbildung des Tetrahydrats freies Wasser binden zu können, trägt es zur Erhöhung der Stabilität des Mittels bei.

Als Verdickungsmittel können beispielsweise gehärtetes Rizinusöl, Salze von langkettigen Fettsäuren, die vorzugsweise in Mengen von 0 bis 5 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 0,5 bis 2 Gew.-%, beispielsweise Natrium-, Kalium-, Aluminium-, Magnesium- und Titan-Stearate oder die Natrium und/oder Kaliumsalze der Behensäure, sowie weitere polymere Verbindungen eingesetzt werden. Zu den letzten gehören bevorzugt Polyvinylpyrrolidon, Urethane und die Salze polymerer Polycarboxylate, beispielsweise homopolymerer oder copolymerer Polyacrylate, Polymethacrylate und insbesondere Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure, vorzugsweise solche aus 50 bis 10% Maleinsäure. Die relative Molekülmasse der Homopolymeren liegt im allgemeinen zwischen 1000 und 100 000, die der Copolymeren zwischen 2000 und 200 000, vorzugsweise zwischen 50 000 bis 120 000, bezogen auf die freie Säure. Insbesondere sind auch wasserlösliche Polyacrylate geeignet, die beispielsweise mit etwa 1% eines Polyallylethers der Sucrose quervernetzt sind und die eine relative Molekülmasse oberhalb 1 000 000 besitzen. Beispiele hierfür sind unter dem Namen Carbopol® 940 und 941 erhältliche Polymere. Die quervernetzten Polyacrylate werden vorzugsweise in Mengen nicht über 1 Gew.-% besonders bevorzugt in Mengen von 0,2 bis 0,7 Gew.-% eingesetzt.

Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus lichenformis und Streptomyces griseus gewonnene enzyinatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Ihr Anteil kann etwa 0,2 bis 2 Gew.-% betragen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen.

Zusätzlich zu mono- und polyfunktionellen Alkoholen und Phosphonaten können die Mittel weitere Enzymstabilisatoren enthalten. Beispielsweise können 0,5 bis 1 Gew. -% Natriumformiat eingesetzt werden. Möglich ist auch der Einsatz von Proteasen, die mit löslichen Calciumsalzen und einem Calciumgehalt von vorzugsweise etwa 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Enzym, stabilisiert sind. Besonders vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von Borverbindungen, beispielsweise von Borsäure, Boroxid, Borax und anderen Alkalimetallboraten wie den Salzen der Orthoborsäure (H₃BO₃), der Metaborsäure (HBO₂) und der Pyroborsäure (Tetraborsäure H₂B₄O₇).

Beim Einsatz im maschinellen Waschverfahren kann es von Vorteil sein, den Mitteln übliche Schauminhibitoren zuzusetzen. Geeignete Schauminhibitoren enthalten beispielsweise bekannte Organopolysiloxane, Paraffine oder Wachse. Bevorzugt ist auch der Einsatz sulfierter ungesättigter Fettsäureglycerinester.

Beispiele

Es wurden 50 gew.-%ige wäßrige Lösungen der erfindungsgemäßen Tenside (Beispiel 1 und 2) sowie von Vergleichstensiden (V1 bis V6) hergestellt. Die Viskosität dieser Lösungen wurde mit einem Plattenviskosimeter, Carrimed CS 100, bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2

Viskosität verschiedener Tensidlösungen einer Konzentration von 50 Gew.-% in Wasser bei einer Temperatur von 15°C

Claims

1. Flüssige Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, enthaltend Fettsäurealkoxylate der Formel (I) worin R¹CO für einen linearen oder verzweigten Acylrest mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen steht und in einen Wert von 7 bis 9, n und p den Wert null, 1, 2 oder 3 annehmen können mit der Maßgabe, daß genau einer der beiden Zahlenwerte, n oder p, gleich null ist.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weitere anionische, nichtionische, kationische und/oder zwitterionische bzw. amphotere Tenside enthalten.

3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weitere Tenside Fettalkoholethersulfate, Betaine und/oder Alkyloligoglucoside enthalten.

4. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettsäurealkoxylate und andere Tenside in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 bis 90 : 10 enthalten.

5. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Aktivsubstanzgehalt von 5 bis 100 Gew.-% aufweisen.

6. Verwendung von Fettsäurealkoxylaten der Formel (I), worin R¹CO für einen linearen oder verzweigten Acylrest mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen steht und m einen Wert von 7 bis 9, n und p den Wert null, 1, 2 oder 3 annehmen können mit der Maßgabe, daß genau einer der beiden Zahlenwerte, n oder p, gleich null ist - zur Herstellung von flüssigen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln.