DE19648014A1

DE19648014A1 - Wasserfreie Tensidgemische

Info

Publication number: DE19648014A1
Application number: DE19648014A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr Schmid; Ditmar Kischkel; Thomas Krohnen; Andreas Dr Syldath
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: WO1998022561A3; DE19648014C2; EP0944697A2; ES2166106T3; US6165961A; WO1998022561A2; EP0944697B1; DE59705005D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft wasserfreie Tensidgemische mit einem verminderten Reizpotential, enthaltend ausgewählte Fettalkoholsulfate und Alkylbenzolsulfonate in ausgewählten Mischungsverhältnissen sowie deren Verwendung zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln.

Stand der Technik

Fettalkoholsulfate stellen wegen ihren guten anwendungstechnischen Eigenschaften und ihrer aus gezeichneten ökologischen Verträglichkeit Aniontenside dar, die in zunehmendem Maße für die Her stellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln an Bedeutung gewinnen.

Für Lagerung und Transport sind naturgemäß möglichst hoch konzentrierte wäßrige bzw. wasserfreie, feste Anbietungsformen anionischer Tenside erwünscht. Diese haben jedoch den Nachteil, im Gegen satz zu den auf die Anwendungskonzentration verdünnten Produkten als stark haut- bzw. schleimhaut reizend gekennzeichnet werden zu müssen, was im Hinblick auf das Inverkehrbringen erhöhte Anfor derungen an die Arbeitssicherheit stellt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Zubereitungen des Stands der Technik weder eine ausreichende Rieselfähigkeit noch Löslichkeit, insbesondere in kaltem Wasser, zeigen.

Aus der DE-C2 28 57 292 sind Waschmittelzubereitungen mit einem Gehalt an Alkylsulfaten und Alkyl benzolsulfonaten bekannt, die ausgewählte Polymere als soil repellants enthalten. Gemäß der interna tionalen Patentanmeldung WO 95/02036 (Unilever) werden ferner rieselfähige Tensidgranulate er halten, indem man 33 bis 55 Gew.-% einer flüssigen, sauren Aniontensidmischung (z. B. Alkylbenzol sulfonsäure oder Alkylschwefelsäurehalbester) mit 20 bis 50 Gew.-% Zeolith und 2 bis 25 Gew.-% Alka limetallcarbonat mischt.

Die komplexe Aufgabe der Erfindung hat indes darin bestanden, neue wasserfreie Tensidgemische zur Verfügung zu stellen, die sich gleichzeitig durch ein signifikant vermindertes Reizpotential, verbesserte Rieselfähigkeit und Löslichkeit auszeichnen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind wasserfreie Tensidgemische, enthaltend

(a) Fettalkoholsulfate der Formel (I),
R¹O-SO₃X (I)
in der R¹ für einen linearen Alkylrest mit 16 und/oder 18 Kohlenstoffatomen und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht, und
(b) Alkylbenzolsulfonate der Formel (II),
R²-Ph-SO₃X (II)
in der R² für einen Alkylrest mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, Ph für einen Phenylrest und X wiederum für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht,
im Gewichtsverhältnis von 50 : 50 bis 90 : 10, vorzugsweise 60 : 40 bis 85 : 15 und insbesondere 75:25 bis 80 : 20.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Zubereitungen eine synergistische Abnahme des Reizpotentials bei gleichermaßen sehr guten anwendungstechnischen Eigenschaften, insbesondere verbesserter Rieselfähigkeit und Löslichkeit in kaltem Wasser aufweisen.

Fettalkoholsulfate

Fettalkoholsulfate, die die Komponente (a) bilden, stellen bekannte anionische Tenside dar und werden üblicherweise durch Umsetzung von Fettalkoholen mit Sulfatierungsmitteln wie Schwefelsäure, Oleum, Chlorsulfonsäure und insbesondere gasförmigem Schwefeltrioxid hergestellt. Die resultierenden Schwefelsäurehalbester werden anschließend mit geeigneten Basen neutralisiert. Im Sinne der Erfin dung sind unter den Fettalkoholsulfaten der Formel (I) Sulfatierungsprodukte von Fettalkoholen mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen zu verstehen. Typische Beispiele sind die Sulfate von Cetylalkohol und Stearylalkohol. Vorzugsweise kommen technische Fettalkoholschnitte wie beispielsweise Talgalkohol in Betracht, die in untergeordneten Mengen noch kürzer- oder längerkettige Homologe aufweisen können. Es ist ferner möglich, technische Fettalkoholschnitte in solcher Weise abzumischen, daß ein Alkoholge misch mit einem Schwerpunkt der C-Kettenverteilung im Bereich von 16 bis 18 Kohlenstoffatomen re sultiert. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn man den Anteil an pflanzlichen Alkoholen im Ge misch möglichst hoch einstellen will.

Alkylbenzolsulfonate

Auch Alkylbenzolsulfonate, die die Komponente (b) bilden, stellen bekannte anionische Tenside dar, die man üblicherweise durch Kernsulfonierung von linearen Alkylbenzolen herstellt und dann in ge eigneter Weise neutralisiert. Typische Beispiele sind Sulfonierungsprodukte von Decylbenzol, Dodecyl benzol und Tetradecylbenzol sowie deren technische Mischungen, die in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze eingesetzt werden.

Mischung der Komponenten

Das Vermischen der Komponenten ist unkritisch. Im einfachsten Fall werden die nach der Neutralisation der rohen Sulfierprodukte resultierenden wäßrigen Pasten beispielsweise in einem Schugi-Mischer vermischt und gleichzeitig zu einem wasserfreien, stückigen Produkt verarbeitet. In gleicher Weise können auch trockenneutralisierte bzw. sprüh- oder heißdampfgetrocknete Pulver der beiden Komponenten ausgemischt werden. Weiterhin ist es möglich, eine entsprechende Mischung in situ durch Co-Sulfierung von Fettalkoholen und Alkylbenzolen, nachfolgende Neutralisation und gege benenfalls Trocknung herzustellen. Schließlich können die sauren Sulfierprodukte auch gemeinsam neutralisiert und dann weiterverarbeitet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geht man von einem nach konventionellen Verfahren hergestelltem Turmpulver aus, das neben typischen Waschmittelbestandteilen auch bereits eine der beiden Aniontensidkomponenten enthalten kann. Das Pulver wird in einem Mischer vorgelegt und kontinuierlich mit mindestens einer der beiden Aniontensidkomponenten, vorzugsweise in Form einer wäßrigen Paste versetzt, gemischt, getrocknet und gegebenenfalls weiter mechanisch verfestigt. Es resultiert ein trockenes Waschmittelpulver, -granulat oder -extrudat mit ausgezeichneten Detergenseigenschaften, hoher Auflösungsgeschwindig keit und verminderten Reizpotential. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können wäßrige Pasten mit einem Aktivsubstanzgehalt von 10 bis 60, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-% in einem sogenannten Flashdryer, wie er von der VRV/IT erhältlich ist, getrocknet und gleichzeitig granuliert werden.

Die erfindungsgemäßen Tensidgemische zeichnen sich nicht nur durch sehr gute Detergens eigenschaften, sondern vor allem auch durch ein in synergistischer Weise vermindertes Reizpotential, d. h. verbesserte Haut- und Augenschleimhautverträglichkeit aus. Sie eignen sich daher zur Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln, insbesondere festen Waschmitteln, in denen sie in Mengen von 1 bis 90, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein können.

Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel

Typische Beispiele für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, die die erfindungsgemäßen wasserfreien Tensidgemische enthalten können, sind flüssige bis pastöse Textilweichspülmittel, Handgeschirrspül mittel, maschinelle Geschirrspülmittel, Klarspülmittel sowie Universal-, Haushalts- und Sanitärreiniger sowie pulverförmige bzw. granulierte Universalwaschmittel. Die Mittel können weitere typische In haltsstoffe wie beispielsweise Builder, Enzyme, Enzymstabilisatoren, Bleichmittel, optische Aufheller, Verdickungsmittel, Soil repellants, 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 Natriumperhorat-Monohydrat eine besondere Bedeutung. Weitere Bleichmittel sind beispiels weise Peroxycarbonat, Citratperhydrate sowie H₂O₂-liefernde persaure 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 Fett säuren, 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 Titanstearate oder die Na trium- und/oder Kaliumsalze der Behensäure, sowie weitere polymere Verbindungen eingesetzt wer den. Zu den letzten gehören bevorzugt Polyvinylpyrrolidon, Urethane und die Salze polymerer Poly carboxylate, 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 100000, die der Copolymeren zwischen 2000 und 200000, vorzugsweise zwischen 50000 bis 120000, 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 1000000 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, Lipase, Amylasen, Cellulasen bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus lichenformis und Strptomyces griseus gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugs weise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentes ge wonnen 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 Cal ciumgehalt 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 Schaum inhibitoren zuzusetzen. Geeignete Schauminhibitoren enthalten beispielsweise bekannte Organopoly siloxane, Paraffine oder Wachse.

Beispiele

Die Rieselfähigkeit der Produkte wurde subjektiv im Klumptest bestimmt; dabei bedeutet (+) hohe Rie selfähigkeit, (-) eingeschränkte Rieselfähigkeit und (- -) hohe Tendenz zur Verklumpung. Zur Be stimmung der Löslichkeit wurden 10 g der wasserfreien Rezepturen in 100 ml Wasser (30°C, 16°d) ge löst bzw. dispergiert. Nach 120 s wurden die Lösungen bzw. Dispersionen filtriert und der Rückstand getrocknet und ausgewogen. Die Angabe erfolgt in %-rel bezogen auf die eingesetzte Menge. Die Bestimmung des Reizpotentials erfolgte gemäß der OECD-Methode No. 404 und der EEC Directive 84/449 EEC, Pt.B. 4. Die angegebenen Reizsummenscores wurden aus den nach 24, 48 und 72 Stun den erhaltenen Reizscores gebildet. Dabei wurde der im Vergleichsversuch V1 ermittelte Reizsummen score für ein 100%iges C_16/18-Talgalkoholsulfat-Natriumsalz zu 100% gesetzt und die in den übrigen Versuchen erhaltenen Reizsummenscores zu diesem ins Verhältnis gesetzt. Die Ergebnisse sind in Ta belle 1 zusammengefaßt. Die Rezepturen 1 bis 4 sind erfindungsgemäß, die Rezepturen V1 bis V5 die nen dem Vergleich.

Anwendungstechnische Eigenschaften

Claims

1. Wasserfreie Tensidgemische, enthaltend

(a) Fettalkoholsulfate der Formel (I),
R¹O-SO₃X (I)
in der R¹ für einen Alkylrest mit 16 und/oder 18 Kohlenstoffatomen und X für ein Alkali- und/ oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht, und
(b) Alkylbenzolsulfonate der Formel (II),
R²-Ph-SO₃X (II)
in der R² für einen Alkylrest mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, Ph für einen Phenylrest und X wiederum für ein Alkali- und!oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammo nium oder Glucammonium steht,
im Gewichtsverhältnis von 50 : 50 bis 90 : 10.

2. Tensidgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Komponenten (a) und (b) im Gewichtsverhältnis von 60 : 40 bis 85 : 15 enthalten.

3. Tensidgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Komponenten (a) und (b) im Gewichtsverhältnis von 75 : 25 bis 80 : 20 enthalten.

4. Verwendung von Tensidgemischen nach Anspruch 1 zur Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln.