DE1151340B - Stueckfoermiges Waschmittel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

H43186IVa/23e

ANMELDETAG: 20. JULI 1961

BEKANNTMACHEN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: II· JULI 1963

Viele der synthetischen Waschaktivsubstanzen sind Seife insofern überlegen, als sie bei Verwendung in hartem Wasser keinen unlöslichen Niederschlag bilden. Daher werden in vielen pulverförmigen und flüssigen Waschmitteln synthetische Waschaktivsubstanzen verwendet. Man hat auch schon versucht, stück- oder tablettenförmige Waschmittel auf der Grundlage synthetischer Waschaktivsubstanzen herzustellen.

Die Nachteile der synthetischen Waschaktivsubstanzen bei der Herstellung stückförmiger Waschmittel sind mancher Art. Wenn der Versuch gemacht wird, synthetische Waschaktivsubstanz zu einem Stück zu formen, so bildet sie keine fest zusammenhängende Masse wie Seife. Sie wird schnell schmierig und schlüpfrig und zerfällt, wenn sie in einer Seifenschale mit Wasser in Berührung steht. Man hat den synthetischen Waschaktivsubstanzen schon verschiedene Materialien zugesetzt, um ihnen Plastizität und Wasserfestigkeit zu verleihen und die Formung eines Stückes mit zufriedenstellender Qualität zu ermöglichen.

Das am meisten für diesen Zweck verwendete Plastifizierungsmittel ist Seife selbst. Seife ist ein gutes Plastifizierungsmittel und hat die Eigenschaft, daß es eine begrenzte Menge Wasser aus einer Seifenschale aufnehmen kann, ohne zu zerfallen. Auch können, wenn den synthetischen Waschaktivsubstanzen Seife zugesetzt wird, aus dem Gemisch nach den üblichen Methoden und mit den üblichen Vorrichtungen für die Herstellung von Seife zusammenhaltende Stücke geformt werden. Obwohl jedoch die Stücke aus einem Gemisch von Seife und synthetischer Waschaktivsubstanz sich nicht so rasch in Wasser lösen wie die synthetische Waschaktivsubstanz allein, werden sie trotzdem schlüpfrig, wenn man sie in einer Seifenschale liegen läßt, die eine Schicht Wasser enthält. Diese Eigenschaft kann verbessert werden, wenn man die Menge an Seife erhöht. Jedoch wird bei Erhöhung der Menge an Seife wieder die Neigung, bei Verwendung in hartem Wasser unlösliches Material zu bilden, erhöht.

Bei der Herstellung stückförmiger Waschmittel aus einem Gemisch von Seife und synthetischer Waschaktivsubstanz muß daher ein Kompromiß gemacht werden zwischen einer ausgesprochenen Neigung, in der Seifenschale schlüpfrig zu werden, und einer ausgesprochenen Neigung, bei Verwendung in hartem Wasser unlösliche Niederschläge zu bilden.

Man hat auch schon versucht, diese Schwierigkeit dadurch zu überwinden, daß man die lösliche Seife in dem Waschmittel zumindest teilweise durch un-Stückförmiges Waschmittel

Anmelder:

Procter & Gamble Limited,
Newcastle-upon-Tyne (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. I. Ruch,
Patentanwalt, München 5, Reichenbachstr. 47/49

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 20. Juli 1960 und 4. Juli 1961
(Nr. 25 344)

Norman Ernest Ward, Whitley Bay,

Northumberland (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

lösliche Seifen, wie Calcium- oder Magnesiumseifen, ersetzt. Auch diese Mittel haben sich jedoch nicht als voll zufriedenstellend erwiesen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß, wenn an Stelle von Alkalisalzen synthetischer Waschaktivsubstanzen Erdalkali-, Magnesium-, Zink- oder Aluminiumsalze von ätherverknüpften Schwefelsäureestern, wie sie weiter unten genauer definiert sind, verwendet werden, zufriedenstellende Stücke hergestellt werden können, die bei ihrer Verwendung in hartem Wasser wenig oder keine unlöslichen

₄ü Niederschläge bilden und hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegen das Schmierig- und Schlüpfrigwerden in einer Seifenschale, die eine Schicht Wasser enthält, ebenso gut oder nahezu ebenso gut wie die Seife sind. Das stückförmige Waschmittel der Erfindung enthält ein Gemisch von wenigstens einem zuvor hergestellten Erdalkali-, Magnesium-, Zink- oder Aluminiumsalz eines ätherverknüpften Schwefelsäureesters (wie weiter unten definiert) und einer zuvor hergestellten Seife. Es kann Gemische solcher Salze von Waschaktivsubstanzen, meist Salzen verschiedener Metalle dieser Gruppe, und/oder Salze verschiedener Ester dieser Art enthalten.

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Die gemäß der Erfindung verwendeten ätherverknüpften Schwefelsäureester haben die folgenden allgemeinen Formeln:

(a) R — O — (C_nH₂ASO₃H

worin R eine Cio — Cie-Alkylgruppe, η gleich 2 oder 3 und χ gleich 2 bis 4 ist,

(b) R'

- O —

25

30

35

worin R' ein Ce — Cis-Alkylrest, η gleich 2 oder 3 und y gleich 1 bis 4 ist,

(c) R —O —(C_mH_2m) —O —SO₃H

worin m gleich 1 bis 4 ist, R die gleiche Bedeutung hat wie in (a) und der Alkylenrest C_mH_2m geradkettig oder verzweigt und mit nicht mehr als einer Hydroxylgruppe substituiert sein kann.

Obwohl jedes der oben angeführten Metalle zufriedenstellende Salze ergibt, ist es im Falle jedes der Ester am zweckmäßigsten, das Calcium- oder Magnesiumsalz, insbesondere das erstere, zu verwenden.

Im allgemeinen werden die Salze von ätherverknüpften Schwefelsäureestern der allgemeinen Formel (c) statt solcher der allgemeinen Formel (a) oder (b) bevorzugt verwendet. Die allgemein brauchbarsten Salze dieser Gruppe sind diejenigen, die sich von 1 Mol Talgalkohol mit 1 Mol Äthylenoxyd ableiten.

Von den Salzen der ätherverknüpften Schwefelsäureester der allgemeinen Formel (a) oder (b)__sind diejenigen am meisten erwünscht, die sich von Äthylenoxyd ableiten. Außerdem ist χ in der Formel (a) vorzugsweise gleich 2 und y in der Formel (b) vorzugsweise gleich 2. Wenn Verbindungen der Formel (b) verwendet werden sollen, enthält R' vorzugsweise wenigstens 8, insbesondere 8 oder 9 Kohlenstoffatome. (Verbindungen, in denen R' mehr als 9 Kohlenstoffatome enthält, sind gewöhnlich nicht leicht erhältlich.)

Von den Salzen eines ätherverknüpften Schwefelsäureesters, die für eine Verwendung in den Waschmitteln der Erfindung in Betracht kommen, seien die folgenden erwähnt:

1. von denjenigen, die sich von Estern der allgemeinen Formel (a) ableiten, die Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze von Lauryl-polyglykoläthersulfat, erhalten aus 1 Mol Laurylalkohol und 3 Mol Äthylenoxyd, und die Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze des Äthersulfats aus 1 Mol Kokosnußfettalkohol und 2 Mol Äthylenoxyd, wobei in jedem der obigen Salze an die Stelle von Äthylenoxyd Propylenoxyd treten kann und Talgalkohol oder Palmkernalkohol an die Stelle von Laurylalkohol oder Kokosnußalkohol treten kann, oder die Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze des Äthersulfats aus 1 Mol Talgalkohol und 4 Mol Äthylenoxyd,

2. von denjenigen, die sich von Estern der allgemeinen Formel (b) ableiten, die Calcium-,, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze des sulfatierten Additionsproduktes von 1 Mol Octylphenol und 2 Mol Äthylenoxyd und die

55

60 Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze des sulfatierten Additionsproduktes von 1 Mol Nonylphenol und 2 Mol Äthylenoxyd, 3. von denjenigen, die sich von Estern der allgemeinen Formel (c) ableiten, die Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze des Monoäthylenglykoläthers von Talgalkohol, die Calcium-, Magnesium- und Zinksalze des Monobutylenglykoläthers von Talgalkohol und die Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze des Monopropylenglykoläthers von Talgalkohol, wobei in diesen Salzen Laurylalkohol oder Kokosnußalkohol an die Stelle von Talgalkohol treten kann.

Obwohl mit jedem Verhältnis des Salzes der synthetischen Waschaktivsubstanz zu Seife eine Verringerung der Neigung, bei Verwendung in hartem Wasser unlösliche Ausscheidungen zu bilden, erzielt wird, ist ein Verhältnis von mehr als 1 : 5, bezogen auf das Gewicht, bevorzugt.

Für das Verhältnis von synthetischer Waschaktivsubstanz zu Seife in den Waschmitteln der Erfindung existiert keine obere Grenze. Aus wirtschaftlichen Erwägungen wird dieses Verhältnis jedoch vorzugsweise nicht über den Punkt hinaus erhöht, an dem keine Neigung zur Bildung von unlöslichen Ausscheidungen in hartem Wasser mehr festzustellen ist. Vorzugsweise ist das Verhältnis von synthetischer Waschaktivsubstanz zu Seife nicht höher als 2 : 5. Wesentlich ist, daß das Metallsalz des ätherverknüpften Schwefelsäureesters und die lösliche Seife hergestellt werden, bevor sie miteinander vermischt werden. Wenn versucht wird, beide gleichzeitig herzustellen, so kommt es zu einem Ionenaustausch, so daß das Gemisch beträchtliche Mengen an unlöslicher Seife und an Alkalisalz des ätherverknüpften Schwefelsäureesters enthält. Solche Gemische eignen sich nicht für die Waschmittel der Erfindung. Aus den gleichen Gründen soll bei Vermischen des zuvor hergestellten Salzes des ätherverknüpften Schwefelsäureesters mit der zuvor hergestellten Seife die anwesende Menge an Wasser vorzugsweise nicht so groß sein, daß das Gemisch flüssig ist. Wenn größere Mengen an Wasser anwesend sind, so muß schnell gemischt und das Gemisch sofort getrocknet werden, so daß die Zeit, in der das Gemisch als flüssige Aufschlämmung vorliegt, nicht länger ist als etwa 10 Minuten.

Es wurde gefunden, daß das Schäumvermögen der erfindungsgemäßen stückförmigen Waschmittel in einigen Fällen etwas schlechter ist als das von Stücken, die nur aus der Seife bestehen. Dieser Nachteil kann dadurch beseitigt werden, daß für die Herstellung der Seife eine etwas größere Menge an Kokos- oder Palmkernöl verwendet wird. Beispielsweise kann eine Seife verwendet werden, die aus einem Gemisch von wenigstens 30% Kokosöl und nicht mehr als 70% Talg an Stelle des normalerweise für die Herstellung von Toiletteseife verwendeten Gemisches von 20 bis 25% Kokosnußöl und 80 bis 75% Talg hergestellt ist. Der Schaum kann dann zwar weniger cremeartig sein als der, den Toiletteseifen normalerweise bilden, jedoch kann die cremeartige Beschaffenheit dadurch wiederhergestellt werden, daß man eine geringe Menge, beispielsweise 1 bis 10%, praktisch gesättigter Cio — Cis-Fettsäuren in das stückförmige Waschmittel einbringt.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen:

Beispiel 1

Das Calciumsalz des Monosulfats des Additionsproduktes von 3 Mol Äthylenoxyd und 1 Mol Laurylalkohol wird hergestellt, indem man das Additionsprodukt unter Verwendung von Chlorsulfonsäure als Sulfatierungsmittel sulfatiert, das Sulfat in technischem methyliertem Spiritus löst und mit Kalk neutralisiert. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei eine dicke Paste erhalten wird, die 90% des Calciumsalzes enthält.

18,9 Gewichtsteile der Paste werden mit 82,8 Gewichtsteilen Seifeschnitzeln mit 15% Feuchtigkeitsgehalt aus einem Gemisch von 30% Kokosnußöl und 70% Talg vermischt, 2,5 Gewichtsteile "Laurinsäure werden hinzugefügt und das Gemisch geschnitzelt.

Die Schnitzel werden bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,5% getrocknet, piliert und zu Stücken verarbeitet. Das Endprodukt enthält

17,0% Calciumsalz des Lauryl-polyglykoläther-

sulfats,

2,5% Laurinsäure,
70,0% Natriumseife,
1,0% Elektrolyt (der mit der Seife und dem

organischen Sulfat hineingelangte),

9,5% Wasser.

Das erhaltene Produkt ist ein festes Stück mit ausgezeichnetem Schäumvermögen in hartem Wasser, sehr geringer Neigung, bei seiner Verwendung unlösliche Niederschläge zu bilden, und sehr geringer Neigung, ein Gel zu bilden, wenn es in einer Seifenschale mit Wasser in Berührung steht.

Praktisch die gleichen Ergebnisse werden erzielt, wenn an Stelle des Calciumsalzes von Lauryl-poly- _4U glykoläthersulfat das Magnesium-, Aluminium- oder Zinksalz eines solchen Sulfats verwendet wird.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird als Ausgangsmaterial das Additionsprodukt von 1 Mol Fettalkohol von hydriertem Kokosnußöl und 2 Mol Äthylenoxyd verwendet.

Die Eigenschaften des erhaltenen Stückes sind die im Beispiel 1 beschriebenen.

Praktisch die gleichen Ergebnisse werden erzielt, wenn an Stelle des Calciumsalzes ein anderes Salz des gleichen Sulfats, beispielsweise das Magnesiumoder Aluminiumsalz, verwendet wird oder wenn an Stelle von Kokosnußalkohol Talgalkohol verwendet wird.

Beispiel 3

18,9 Gewichtsteile einer 90%igen Paste, die durch Sulfatieren des Monoäthylenglykoläthers des Fettalkohols aus hydriertem Talg nach dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten wurde, werden mit 83,4 Teilen der gleichen Seifenschnitzel, wie sie im Beispiel 1 verwendet wurden, vermischt und 2,0 Gewichtsteile Laurinsäure hinzugefügt. Das Gemisch wird geschnitzelt, bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,5% getrocknet, piliert und zu Stücken verarbeitet. Das Endprodukt enthält

17,0% Calciumsalz von Talgalkohol-monoäthylenglykolsulfat,
2,0% Laurinsäure,

70,5%-Natriumseife,
1,0% Elektrolyt (der mit der Seife und dem

organischen Sulfat hineingelangte),
9,5% Wasser.

Das Produkt ist ein ausgezeichnetes Toiletteseifenstück mit gutem Schäumvermögen, das bei Verwendung in hartem Wasser keine unlöslichen Niederschläge bildet und eine sehr geringe Neigung zur Bildung eines Gels, wenn es in einer Seifenschale mit Wasser in Berührung steht, besitzt.

Ein vergleichbares Produkt wird erhalten, wenn Talgalkohol-monopropylenglykoläthersulfat an Stelle des Monoäthylenglykoläthersulfats des obigen Waschmittels verwendet wird oder wenn an Stelle des Calciumsalzes das Magnesium-, Aluminium- oder Zinksalz verwendet wird.

Beispiel 4

Unter Anwendung des obigen Verfahrens wird ein stückförmiges Waschmittel der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

17,0% Calciumsalz des sulfatierten Additionsproduktes von 1 Mol Nonylphenol und 2 Mol Äthylenoxyd,
70,0% Natriumseife (aus 30% Kokosnußöl und

70% Talg),
2,5% Laurinsäure,
1,0% Elektrolyt (der mit der Seife und dem

organischen Sulfat hineingelangte),
9,5% Wasser.

Dieses Stück hatte die gleichen Eigenschaften wie die der vorherigen Beispiele.

Die stück- oder tablettenförmigen Waschmittel der Erfindung können natürlich auch geringe Mengen anderer Substanzen, wie beispielsweise Parfüm, Farbstoff, Trübungsmittel und Germizide, wie sie für gewöhnliche stückförmige Seifen verwendet werden, enthalten.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Stückförmiges Waschmittel, bestehend aus Seife, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wenigstens einem zuvor hergestellten Erdalkali-, Magnesium-, Zink- oder Aluminiumsalz eines ätherverknüpften Schwefelsäureesters der allgemeinen Formeln

(a) R — O — (C„H_2MO) xSO₃H

worin R eine Cio — ds-Alkylgruppe, die sich beispielsweise von Talgalkohol ableiten kann, η gleich 2 oder 3 und χ gleich 2 bis 4 ist,

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(b) R'

0-(C_nH_2nO)^SO₃H

worin R' ein Ce — Cis-Alkylrest, η gleich 2 oder 3 und y gleich 1 bis 4 ist,

(c) R — O — (C_mH_2m) — O — SO₃H

worin m gleich 1 bis 4 ist, R die gleiche Bedeutung hat wie in (a) und der Alkylenrest

C_mH2m geradkettig oder verzweigt und mit nicht mehr als einer Hydroxylgruppe substituiert sein kann,
und einer zuvor hergestellten löslichen Seife.

2. Stückförmiges Waschmittel nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß es als synthetische Waschaktivsubstanz ein Alkali-, Magnesium-, Zink- oder Aluminiumsalz eines ätherverknüpften Schwefelsäureesters der Formel (b) von Anspruch 1 enthält, worin R' wenigstens 8, vorzugsweise 8 oder 9 Kohlenstoffatome enthält.

3. Stückförmiges Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das Calciumsalz eines Schwefelsäureesters der allgemeinen Formel (a) oder (b) oder (c) enthält.

4. Stückförmiges Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-

zeichnet, daß es das Salz des Esters und die lösliche Seife in einem Verhältnis von mehr als 1 : 5 enthält.

5. Stückförmiges Waschmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Salzes des Esters zu der löslichen Seife nicht größer ist als 2:5.

6. Stückförmiges Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als lösliche Seife eine Seife enthält, die sich von einem Fett mit einem Gehalt von wenigstens 30% Kokosnußöl ableitet.

7. Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 10 Gewichtsprozent praktisch gesättigte freie Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül enthält.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung sind 3 Versuchsberichte ausgelegt worden.