DE4017922A1

DE4017922A1 - Fluessige alkylglykosidhaltige tensidmischung

Info

Publication number: DE4017922A1
Application number: DE4017922A
Authority: DE
Inventors: Brigitte Giesen; Andreas Dr Syldatk
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1990-06-05
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1991-12-12
Also published as: CN1057013A; JPH05509111A; CA2084655A1; US5258142A; EP0532549A1; WO1991018963A1; KR930700632A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Tensidmischungen aus Alkylgly kosiden, Alkylsulfaten und Alkansulfonaten als stabile, leicht gießfähige, pumpbare Flüssigkeiten sowie deren Verwendung als Vorgemische (Compounds) zur Herstellung von flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln.

Daß Alkylglykoside mit langkettigen Alkylgruppen zu den nichtio nischen Tensiden gehören, ist seit langer Zeit bekannt. Ebenso weiß der Fachmann, daß Tensidmischungen in der Regel bessere Rei nigungseigenschaften besitzen, als sich aus den Werten der Ein zelkomponenten ergeben würde. So sind aus der deutschen Patentan meldung DT 19 61 855 Tensidmischungen aus bestimmten Alkylether sulfaten und bestimmten Alkansulfonaten bekannt, die bezüglich Waschleistung und Schaumbildung synergistische Effekte zeigen.

Waschmittel, die Alkylglykoside in Kombination mit wenigstens ei nem üblichen anionischen Tensid enthalten, werden in der europä ischen Patentanmeldung EP 70 074 beschrieben.

Waschmittel, die Alkylglykoside und Aniontenside enthalten, sind auch aus der europäischen Patentanmeldung EP 92 877 bekannt.

Des weiteren sind aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 05 556 flüssige Waschmittel bekannt, die Alkylglykoside, bestimmte andere nichtionische Tenside und anionische Tenside enthalten.

Aus der internationalen Patentanmeldung WO 86/2 943 sind alkyl glykosidhaltige Flüssigwaschmittel bekannt, die übliche Anion tenside enthalten.

Bei der Herstellung flüssiger Wasch- und Reinigungsmittel werden die einzelnen Komponenten in der Regel als fließfähige Lösungen eingesetzt, die jeweils einen Stoff enthalten oder die als Vorge mische, sogenannte Compounds, aus mehreren in den fertigen Mitteln üblichen Stoffen bestehen. Die für die Mischung zum fertigen Mit tel vorgesehenen Komponenten sollen einen möglichst hohen Aktiv substanzgehalt aufweisen und gleichzeitig leicht handhabbar sein, das heißt, sie sollen möglichst fließfähig und leicht pumpbar sein und eine möglichst hohe Lagerstabilität besitzen. Alkylglykoside fallen normalerweise als hochviskose Pasten an.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, aus einer Alkylglykosid-Paste ein flüssiges, fließfähiges, pumpbares und möglichst lagerstabiles Detergensgemisch zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird durch eine Kombination aus Alkylglykosid, Al kylsulfat und sekundärem Alkansulfonat gelöst.

Die erfindungsgemäßen Compounds sind wäßrige Mischungen, die im wesentlichen aus einem Alkylglykosid, einem Alkylsulfat und einem Alkansulfonat bestehen, wobei das Alkylglykosid die Formel I,

R¹-O(G)_n (I)

in der R¹ einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen, G eine Glykose einheit und n eine Zahl zwischen 1 und 10 bedeuten, das Alkylsul fat die Formel II,

R²-O-SO₃X (II)

in der R² einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und X ein Kation, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Wasserstoff-, Alkali- und Ammoniumionen, bedeuten, aufweisen, und das Alkansulfonat die Formel III,

in der R³ und R⁴ unabhängig voneinander Alkylreste mit 1 bis 18 C-Atomen mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der C-Atome im Alkansulfonat zwischen 10 und 20 liegt, und Y ein Kation, ausge wählt aus der Gruppe umfassend Wasserstoff-, Alkali- und Ammoniumionen bedeuten und wobei die Compounds 10 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 17 bis 25 Gew.-% Alkylglykosid, 10 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 12 bis 18 Gew.-% Alkylsulfat und 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-% Alkansulfonat enthalten.

Die für die erfindungsgemäßen Tensidmischungen geeigneten Alkyl glykoside und ihre Herstellung werden zum Beispiel in den europä ischen Patentanmeldungen EP 92 355, EP 3 01 298, EP 3 57 969 und EP 3 62 671 oder der US-amerikanischen Patentschrift US 35 47 828 be schrieben. Bei den Glykosidkomponenten (G in Formel I) derartiger Alkylglykoside handelt es sich um Oligo- oder Polymere aus natür lich vorkommenden Aldose- oder Ketose-Monomeren, zu denen insbesondere Glucose Mannose Fruktose Galaktose, Talose, Gulose, Altrose, Allose, Idose, Ribose, Arabinose, Xylose und Lyxose sowie deren Gemische gehören. Die aus derartigen glykosi disch verknüpften Monomeren bestehenden Oligomere werden außer durch die Art der in ihnen enthaltenen Zucker durch deren Anzahl, den sogenannten Oligomerisierungsgrad, charakterisiert. Der Oligomerisierungsgrad (n in Formel I) kann als analytisch zu er mittelnde Größe auch gebrochene Zahlenwerte annehmen; er liegt in der Regel bei Werten zwischen 1 und 10, bei den vorzugsweise ein gesetzten Alkylglykosiden unter einem Wert von n=1,5, insbesondere zwischen n=1 und n=1,4. Bevorzugter Monomer-Baustein ist wegen der guten Verfügbarkeit Glucose.

Der Alkylteil (R¹ in Formel I) der in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen enthaltenen Alkylglykoside stammt bevorzugt ebenfalls aus leicht zugänglichen Derivaten nachwachsender Roh stoffe, insbesondere aus Fettalkoholen, obwohl auch deren verzweigtkettige Isomere, insbesondere sogenannte Oxoalkohole, zur Herstellung verwendbarer Alkylglykoside eingesetzt werden können. Brauchbar sind demgemäß insbesondere die primären Alkohole mit linearen Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylresten sowie deren Gemische. Besonders geeignete Alkylglykoside enthalten einen Kokosfettalkylrest, das heißt Mi schungen mit im wesentlichen R¹=Dodecyl und R¹=Tetradecyl.

Die Alkylglykoside können herstellungsbedingt geringe Mengen, beispielsweise 1 bis 2% bezogen auf Alkylglykosid, an nicht um gesetztem freiem Fettalkohol enthalten, was sich in der Regel nicht nachteilig auf die Eigenschaften der damit hergestellten Tensidmischungen auswirkt.

Als für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen ge eignete Alkylsulfate kommen die Sulfatierungsprodukte der oben genannten Alkohole in Frage. Besonders geeignet sind auch in die sem Fall die Derivate der Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, insbesondere mit 12 bis 16 C-Atomen. Die Alkylsulfate können in bekannter Weise durch Reaktion der entsprechenden Alkoholkompo nente mit einem üblichen Sulfatierungsreagenz, insbesondere Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure, und anschließende Neutra lisation, vorzugsweise mit Alkali-, Ammonium- oder Alkyl- bezie hungsweise Hydroxyalkyl-substituierten Ammoniumbasen, hergestellt werden.

Bei den erfindungsgemäß eingesetzten sekundären Alkansulfonaten handelt es sich um Substanzen, die durch Sulfoxidation von Kohlenwasserstoffen, die vorzugsweise 10 bis 20 C-Atome enthalten, gewonnen werden. Dabei entstehen in der Regel Produkte mit stati stischer Verteilung der Sulfonsäure-Substituenten, die in bekann ter Weise getrennt werden können. Für die erfindungsgemäße Mi schung haben sich die Alkansulfonate mit 12 bis 17 C-Atomen als besonders geeignet erwiesen. Als Kationen kommen insbesondere solche aus der Gruppe der Alkaliionen, Ammonium- oder Alkyl- be ziehungsweise Hydroxyalkyl-substituierten Ammoniumionen in Be tracht.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Tensidmischungen bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Sie kann problemlos durch einfaches Mischen der drei Einzelkomponenten, die als solche oder vorzugs weise in wäßriger Lösung vorliegen können, erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Mischungen zeichnen sich durch ihre niedri gen Viskositäten, ihre leichte Fließfähigkeit und Pumpbarkeit und ihre hohe Lagerstabilität aus. Die Viskosität der Compounds liegt im allgemeinen bei 20 000 mPa×s bis 50 000 mPa×s.

Die erfindungsgemäßen Compounds können, direkt oder nach Verdünnen mit Wasser, für technische Anwendungen, zum Beispiel als Flota tionshilfsmittel oder Bohrspülungen, eingesetzt werden. Vorzugs weise werden sie jedoch als Vorgemische zur Herstellung flüssiger Wasch- und Reinigungsmittel verwendet, zu denen insbesondere Feinwaschmittel, Wollwaschmittel und Geschirrspülmittel, aber auch Shampoos gehören. Derartige Mittel können in einfacher Weise durch Verdünnen der Compounds mit Wasser auf die gewünschte Aktivsub stanzkonzentration hergestellt werden. Die Zugabe anderer in der artigen Mitteln üblicher Bestandteile, zu denen insbesondere Buildersubstanzen, wie Zeolithe und Schichtsilikate, Korrosions inhibitoren, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, optische Aufheller, Enzyme, Vergrauungsinhibitoren, antimikrobielle Wirkstoffe, Abra sivmittel, Schaumstabilisatoren, Konservierungsmittel, pH-Regula toren, Farb- und Duftstoffe sowie zusätzliche Tenside gehören, ist möglich.

Beispiele

Durch einfaches Mischen der Komponenten, die als wäßrige Lösungen vorlagen, wurden die nachfolgend in Tabelle 1 durch ihre Zusam mensetzung charakterisierten erfindungsgemäßen Tensidmischungen M1 bis M3 sowie die in Vergleichsversuchen verwendeten Mittel V1 bis V5 hergestellt.

Tabelle 1

Zusammensetzung der Tensidmischungen [Gew.-%]

Tabelle 2

Viskositäten (20°C, Kugelfallviskosimeter nach Höppler)

Mischung V3 war sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 4°C ein festes, zähes Gel, dessen Viskosität nicht bestimmt werden konnte. Die Mischungen V4 und V5 waren bei den angegebenen Temperaturen inhomogene, gerade noch fließfähige Pasten.

Proben der erfindungsgemäßen Mischungen M1, M2 und M3 wurden 60 Tage bei 4°C, 10°C oder 40°C gelagert, ohne daß eine Ver änderung ihrer Konsistenz festgestellt wurde. Die Compounds konn ten 30 Tage auf Temperaturen von 1°C abgekühlt werden, ohne daß nach Erwärmen auf Raumtemperatur Viskositätsänderungen gegenüber den frisch hergestellten Mischungen beobachtet wurden.

Reinigungsleistung

Durch Verdünnen mit Wasser wurden aus den Mischungen M1 bis M3 und V1 bis V5 Lösungen hergestellt, die jeweils 0,15 Gramm Aktivsub stanz pro Liter Lösung enthielten. Zur Demonstration der Reini gungsleistung wurde der in "Fette, Seifen, Anstrichmittel", 74 (1972), 163, beschriebene Tellertest durchgeführt. Es wurde mit Wasserhärten von 3°d (30 mg CaO/Liter) und 16°d (160 mg CaO/Liter) bei 50°C und mit Rindertalg (2 g/Teller) gearbeitet; die ange schmutzten Teller wurden nach 24 Stunden Lagerung bei Raumtempe ratur mittels einer rotierenden Spülbürste gespült. Dabei war die Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen Compounds derjenigen der Vergleichsmischungen in allen Fällen zumindest gleich.

Claims

1. Wäßrige, gießfähige und pumpbare Tensidmischung, enthaltend ein Alkylglykosid und 2 verschiedenartige synthetische anionische Tenside, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen be steht aus 10 bis 30 Gew.-% eines Alkylglykosids der Formel I, R¹-O(G)_n (I)in der R¹ einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen, G eine Glyko se-Einheit und n eine Zahl zwischen 1 und 10 bedeuten, 10 bis 20 Gew.-% eines Alkylsulfats der Formel II,R²-O-SO₃X (II)in der R² einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und X ein Al kali- oder Ammoniumion bedeuten, und 1 bis 15 Gew.-% eines Alkansulfonats der Formel III, in der R³ und R⁴ unabhängig voneinander Alkylreste mit 1 bis 18 C-Atomen mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der C-Atome im Alkansulfonat zwischen 10 und 20 liegt, und Y ein Alkali- oder Ammoniumion bedeuten.

2. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 17-25 Gew.-% Alkylglykosid, 12-18 Gew.-% Alkylsulfat, 3-10 Gew.-% Alkansulfonat enthält.

3. Tensidmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylglykosid der Formel (I) einen Oligomerisierungs grad n unter 1,5, vorzugsweise von 1 bis 1,4, besitzt.

4. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Alkylglykosid der Formel (I) ein Alkyl glucosid ist.

5. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Alkylsulfat der Formel (II) einen Alkylrest R² mit 12 bis 16 C-Atomen besitzt.

6. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Alkansulfonat der Formel (III) insgesamt 12 bis 17 C-Atome aufweist.

7. Verwendung der Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als lagerstabiles, fließfähiges, pumpbares Vorgemisch für die Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmitteln.