DE4339368A1

DE4339368A1 - Glycerinoctylether in Tensidmischungen

Info

Publication number: DE4339368A1
Application number: DE4339368A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dr Riebe; Frank Dr Wangemann; Bert Dr Gruber
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1995-05-24
Also published as: WO1995014073A1

Description

Die Erfindung betrifft Tensidmischungen in flüssiger bis pastöser Form, vorzugsweise flüssige Textilwaschmittel, welche Glycerinoctylether ent halten.

Flüssige Textilwaschmittel erfreuen sich in letzter Zeit beim Verbraucher zunehmender Beliebtheit, da sie einige Handhabungsvorteile gegenüber pul verförmigen Waschmitteln besitzen und fettige bzw. ölige Verschmutzungen besser zu entfernen imstande sind. Dieser Vorteil beruht auf der Tatsache, daß flüssige Waschmittel größere Mengen der gegenüber fettigen oder öligen Verschmutzungen besonders wirksamen nichtionischen Tenside enthalten. Ein häufig bei der Entwicklung von Flüssigwaschmittelrezepturen auftretendes Problem ist die Einstellung der gewünschten Viskosität. Aus konzeptionel len Gründen wird oft eine vergleichsweise hohe Viskosität angestrebt, da der Kunde im allgemeinen hiermit eine besonders wirksame und gehaltvolle Formulierung assoziiert. Zur Erzielung der gewünschten Verdickung sind in der Vergangenheit verschiedene Verbindungen vorgeschlagen worden. So wer den vielfach Polymere, z. B. Polyurethane oder Ethanolamide, als Viskosi tätsregulatoren eingesetzt. Diese Stoffe sind jedoch in der Regel nicht oder nur schlecht biologisch abbaubar oder können unter Umständen Nitro samine enthalten bzw. bilden. Oft sind diese Substanzen auch nicht in der Lage, lösungsmittelhaltige (z. B. Ethanol, Propylenglykol) Tensidmischungen ausreichend zu verdicken.

Flüssigwaschmittel des Standes der Technik enthalten darüber hinaus übli cherweise hohe Mengen an Seifen bzw. an Kombinationen von verschiedenen Seifen. Ihr Gehalt in den Mitteln beträgt dabei bis zu 25 Gew.-% und liegt in vielen Fällen oberhalb von 10 Gew.-%. Diese Seifen tragen zwar auch zur Waschleistung bei, werden jedoch in erster Linie zur Bindung der Härte bildner des Wassers und zur Schaumregulierung der Mittel eingesetzt.

Insbesondere langkettige Fettsäureseifen, beispielsweise mit einer Koh lenstoffkette von 18 bis 24 Kohlenstoffatomen tragen zur Schaumregulierung bei. Um bei der Rezepturgestaltung von flüssigen bis pastösen Waschmitteln nicht stets auf hohe Mengen an Seifen angewiesen zu sein, und um mehr Freiräume hinsichtlich der Möglichkeit der Gesamttensidkombination und der Konfektionierbarkeit der Mittel zu besitzen, bedarf es alternativer bzw. zusätzlicher Schaumregulatoren. Bekannte und besonders in pulverförmigen bis granularen Waschmitteln erfolgreich eingesetzte Schaumregulatoren sind Silikonöle und Paraffinöle. Diese zeigen jedoch in einigen flüssigen bis pastösen Mitteln in Abhängigkeit von der Rezeptur Probleme hinsichtlich einer homogenen und stabilen Einarbeitung in die Mittel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Tensidmischungen, insbesondere Flüssigwaschmittel bereitzustellen, die sowohl das gewünschte Schaumver halten als auch eine bestimmte Viskosität aufweisen.

Aus der deutschen Patentschrift DE 6 15 171 geht hervor, daß Glycerinether höherer Alkohole sich ausgezeichnet zur Stabilisierung von Seifenschaum eignen, also einen schaumfördernden bzw. -erhaltenden Effekt besitzen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Glycerinoctylether in flüssi gen Tensidsystemen, insbesondere Flüssigwaschmitteln, sowohl als Schaum regulatoren, d. h. Schaumdämpfungsmittel, als auch als viskositätserhöhende Komponente wirken.

Gegenstand der Erfindung sind flüssige Tensidmischungen mit einer Visko sität von 50 bis 5000 mPa·s, vorzugsweise 100 bis 1000 mPa·s (bei 20 °C), enthaltend anionische und nichtionische Tenside, gekennzeichnet durch ei nen Gehalt von 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, Glyce rin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioctylether und/ oder Glycerin-1,3-dioctylether, bezogen auf die gesamte Tensidmischung.

Die Glycerinmono- und -dioctylether sind durch eine Telomerisierungsreak tion von Glycerin und 1,3-Butadien zu den entsprechenden Glycerinocta dienylethern und eine sich daran anschließende Hydrierung und Fraktionie rung zugänglich. Prinzipiell können auch die nichthydrierten Glycerinoc tadienylether in den erfindungsgemäßen flüssigen Tensidmischungen einge setzt werden. Die Beschreibung der Synthese der Glycerinmono- und -dioc tylether findet sich in der internationalen Patentanmeldung WO 90/13531.

Die Messung der Viskosität erfolgte mit einem Brookfield-RVT-Viskosimeter, Spindel 1, 20 U/m, bei 20 °C.

Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise flüssige ethoxylierte und/ oder propoxylierte mit Bevorzugung der ethoxylierten Fettalkohole, insbe sondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 9 bis 18 C-Atomen und durch schnittlich 1 bis 12 Ethylenoxid (E0) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder in 2-Stellung methylverzweigt sein kann, bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Diese C₉-C₁₈-Alkoholethoxy late sind in Mengen von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tensidmischung, enthalten. Zu den bevorzugten eth oxylierten Alkoholen gehören beispielsweise insbesondere C₁₂-C₁₄-Alkohole mit 3 E0 oder 4 E0, C₉-C₁₁-Alkohole mit 7 E0, C₁₃-C₁₅-Alkohole mit 3 E0, 5 E0, 7 E0 oder 8 E0, C₁₂-C₁₈-Alkohole mit 3 E0, 5 E0 oder 7 E0 oder Mi schungen aus diesen, wie Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Alkoholen mit 3 E0 und C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 5 E0. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen da bei statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine gan ze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeschränkte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxy lates, NRE). Weitere bevorzugte nichtionische Tenside sind Alkylglucoside der allgemeinen Formel R¹O(G)x, wobei R¹ einen geradkettigen oder ver zweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, G eine Glucose- Einheit darstellt und x eine Zahl von 1 bis 10 ist. Diese Alkylglucoside sind in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen vorzugsweise in Mengen von 0,5-20 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Ten sidmischung, enthalten.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsge mäßen Tensidmischungen sowohl die obengenannten alkoxylierten Alkohole als auch die obengenannten Alkylglucoside.

Die in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen enthaltenen anionischen Ten side sind vorzugsweise Alkalimetallsalze, insbesondere Natrium- oder Ka liumsalze aus der Klasse der Sulfonate und Sulfate. Als Sulfonate eignen sich insbesondere Sulfonate auf fettchemischer Basis, wie die Ester von α-Sulfofettsäuren, wobei die Sulfogruppe in ihrer Salzform vorliegt (Mono salz), z. B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palm kern- oder Talgfettsäuren. Geeignet sind außerdem auch die Alkansulfonate die aus C₁₂-C₁₈-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung und Sulfoxi dation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Die Sulfonatgruppe ist über die gesamte Kohlenstoffkette statistisch ver teilt, wobei die sekundären Alkansulfonate überwiegen. Als Nachteil der Alkansulfonate ist jedoch anzusehen, daß sie aus petrochemischen Rohstof fen gewonnen werden. Ihr Anteil in den erfindungsgemäßen flüssigen Ten sidsystemen beträgt daher vorzugsweise nicht mehr als etwa 5 bis 15 Gew. -%.

Geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester aus pri mären Alkoholen natürlichen und synthetischen Ursprungs, inbesondere aus Fettalkoholen und aus mit 1 bis 20 Ethylenoxideinheiten ethoxylierten Fettalkoholen. Als Fettalkylsulfate bzw. Fettalkylethersulfate eignen sich die Schwefelsäuremonoester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole bzw. ethoxylierten C₁₂-C₁₈-Fettalkohole wie Lauryl, Myristyl, Cetylalkohol oder Stearylalko hol und der aus Kokosöl, Palm- und Palmkernöl gewonnenen Fettalkoholgemi sche, die zusätzlich noch Anteile an ungesättigten Alkoholen, z. B. Oleyl alkohol, enthalten können. Eine bevorzugte Verwendung finden dabei Gemi sche, in denen der Anteil der Alkylreste zu 50 bis 70 Gew.-% auf C₁₂, zu 18 bis 30 Gew.-% auf C₁₄, zu 5 bis 15 Gew.-% auf C₁₆, unter 3 Gew.-% auf C₁₀ und unter 10 Gew.-% auf C₁₈ verteilt sind. Der Anteil an Fettalkylsul faten und/oder Fettalkylethersulfaten in den Mitteln beträgt vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-% und insbesondere 3 bis 15 Gew.-%.

Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Un ter Fettsäureglycerinester sind die Mono-di- und -triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung durch ein Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sul fierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättig ten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capron säure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmetinsäu re, Stearinsäure oder Behensäure.

Weitere geeignete Aniontenside sind die Salze der Alkylsulfobernsteinsäu re, die als auch Sulfosuccinate oder Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Al koholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fett alkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C₈-C₁₈-Fettal koholreste oder Mischungen aus diesen. Als weitere anionische Tenside kom men insbesondere Seifen, vorzugsweise in Mengen von 3-25 Gew.-%, insbe sondere in Mengen von 5 bis 20 Gew.-% in Betracht. Geeignet sind gesättig te Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmi tinsäure oder Stearinsäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungs gemäßen Tensidmischungen als organische Lösungsmittel Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen und 1 bis 3 OH-Gruppen in einer Menge von 0,2 bis 50 Gew.-%, vor zugsweise 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tensidmischung. Dies sind z. B. Ethanol, 1,2-Propandiol, Glycerin sowie deren Gemische.

In einer bevorzugten Ausführungsform stellen die flüssigen bis pastösen Tensidsysteme Flüssigwaschmittel dar, enthaltend
2 bis 30 Gew.-% anionische Tenside,
5 bis 30 Gew.-% C₈-C₁₈-Alkylethoxylate,
0 bis 10 Gew.-% C₈-C₁₈-Alkylglucoside,
0 bis 10 Gew.-% Ethanol und
0,5 bis 20 Gew.-% Glycerin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin- 1,2-dioctylether und/oder Glycerin-1,3-dioctylether.

In einer besonderen Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Ten sidmischungen kein freies, nicht als Kristallwasser oder in vergleichbarer Form gebundenes Wasser. In einigen Fällen sind dabei jedoch geringe Mengen an freiem Wasser tolerierbar, insbesondere Mengen bis zu 5 Gew.-%. Bevor zugte, im wesentlichen wasserfreie Tensidmischungen in flüssiger bis pa stöser Form enthalten 20 bis 70 Gew.-% flüssige nichtionische Tenside und Wasser in Mengen von 0 bis 5 Gew.-%.

Als weitere Inhaltsstoffe können die erfindungsgemäßen Tensidmischungen, Bleichmittel, Verdickungsmittel, Gerüstsubstanzen, anorganische Salze, Farbinhibitoren, Schauminhibitoren, Enzyme, optische Aufheller sowie Farb- und Duftstoffe enthalten, so wie dies beispielsweise in der internationa len Patentanmeldung WO-A-92/2610 beschrieben ist.

Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylsen, Cellulasen bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus substilis, Bacillus licheni formis und Streptomyces griseus gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vor zugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Ihr Anteil kann etwa 0,2 bis etwa 2 Gew.-% betragen. Die Enzyme können an Trägerstoffen ad sorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vor zeitige Zersetzung zu schützen.

Der pH-Wert der erfindungsgemäßen und insbesondere bevorzugten konzen trierten Mittel beträgt im allgemeinen 6,0 bis 10,5, vorzugsweise 7,0 bis 9,5 und insbesondere 7,0 bis 8,5. Die Einstellung höherer pH-Werte, bei spielsweise oberhalb von 9, kann durch den Einsatz geringer Mengen an Na tronlauge oder an alkalischen Salzen wie Natriumcarbonat oder Natriumsi likat erfolgen.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Verwendung von Glycerin-1-oc tylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioctylether und/oder Gly cerin-1,3-dioctylether zur Viskositätserhöhung und/oder Schaumregulierung in flüssigen Textilwaschmitteln.

Die schaumregulierenden Eigenschaften entfalten die Glycerinoctylether auch in pulverförmigen Waschmitteln. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist deshalb die Verwendung von Glycerin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioctylether und/oder Glycerin-1,3-dioctylether zur Schaumre gulierung in pulverförmigen Waschmitteln.

Dieser und die anderen Erfindungsgegenstände werden durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiele

Glycerin-mono- und -dioctylether sind durch eine in WO 90/13531 beschrie bene Telonerisierungsreaktion von Glycerin und 1,3-Butadien zu den ent sprechenden Glycerinoctadienylether und eine sich daran anschließende Hy drierung und Fraktionierung zugänglich.

Die hier untersuchten Verbindungen hatten folgende Zusammensetzungen:

Verdickende Wirkung der Glycerinoctylether

Es wurden Flüssigwaschmittel 1 bis 12 der in Tabelle 1 aufgeführten Zu sammensetzungen hergestellt. Aus den Beispielen geht die verdickende Wir kung der Glycerin-mono- und -dioctylether klar hervor. Die Viskositäts messungen wurden mit einem Brookfield-RVT-Viskosimeter, Spindel 1, bei 20 °C durchgeführt. Die Drehzahl betrug 20 Umdrehungen pro Minute. Als Meßgefäße wurden Bechergläser mit einem Inhalt von ca. 750 ml gewählt.

Schaumregulierende Wirkung der Glycerinoctylether

Zur Beurteilung der schaumregulierenden Wirkung der Glycerinoctylether wurde das nicht-erfindungsgemäße, Glycerinoctylether-freie Flüssigwasch mittel 1 und die erfindungsgemäßen Flüssigwaschmittel 8 und 9 herangezo gen.

Waschbedingungen
Waschgerät:
Miele W 760
Wasserhärte:	16°dH
Waschprogramm:	1-Laugenprogramm-Koch-/Buntprogramm
Dosierung:	120 g/Maschine
Temperatur:	40°C
Beladung:	3,5 kg saubere Füllwäsche
Bestimmung:	3fach

Meßparameter war die Schaumhöhe. Das Schaumverhalten wurde mit Noten von 0 (= kein Schaum) bis 6 (= Überschäumen der Maschine) bewertet.

Tabelle 2 ist das Schaumverhalten (in Form von Noten von 0 bis 6) der Flüs sigwaschmittel 1, 8 und 9 nach 2 bis 55 Minuten zu entnehmen.

Tabelle 2

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß mit zunehmendem Gehalt an Glycerinoctyl ether die Schaumneigung zurückgeht.

Claims

1. Flüssige Tensidmischung mit einer Viskosität von 50 bis 5000 mPa·s, vorzugsweise 100 bis 1000 mPa·s (bei 20 °C), enthaltend anionische und nichtionische Tenside, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, Glycerin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioc tylether und/oder Glycerin-1,3-dioctylether, bezogen auf die gesamte Tensidmischung.

2. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nichtionische Tenside 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tensidmischung, C₉-C₁₈-Alkohol ethoxylate mit durchschnittlich 1 bis 12 Ethylenoxid-Einheiten enthält.

3. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nichtionische Tenside 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tensidmischung, Alkylglucoside der Formel R¹O(G)_x, wobei R1 einen geradkettigen oder verzweig ten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, G eine Gluco se-Einheit darstellt und x eine Zahl von 1 bis 10 ist, enthält.

4. Tensidmischung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen und 1 bis 3 OH-Gruppen in einer Menge von 0,2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tensidmischung, enthalten.

5. Flüssigwaschmittel enthaltend
2 bis 30 Gew.-% anionische Tenside,
5 bis 30 Gew.-% C₈-C₁₈-Alkylethoxylate,
0 bis 10 Gew.-% C₈-C1₈-Alkylglucoside,
0 bis 10 Gew.-% Ethanol und
0,5 bis 20 Gew.-% Glycerin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioctylether. und/oder Glycerin-1,3-dioctylether.

6. Verwendung von Glycerin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioctylether und/oder Glycerin-1,3-dioctylether zur Viskositätserhöhung und/oder Schaumregulierung in flüssigen Tex tilwaschmitteln.

7. Verwendung von Glycerin-1-octylether, Glycerin-2-octylether, Glycerin-1,2-dioctylether und/oder Glycerin-1,3-dioctylether zur Schaumregulierung in pulverförmigen Waschmitteln.