DE60125206T2

DE60125206T2 - Feste geformte waschmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE60125206T2
Application number: DE60125206T
Authority: DE
Inventors: Suresh Murigeppa Nadakatti; Vijay Mukund Naik; Shiju Thomas
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: EP1325104A1; ZA200302694B; AU2001291892B2; MXPA03003257A; CA2425294A1; ATE348143T1; DE60125206D1; AR030881A1; CN1225536C; CN1479785A; BR0114810A; JP2004511626A; WO2002031099A1; AU9189201A; EP1325104B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Bereitstellen eines geeigneten Typs und Kombination von Fettsäure(n), um Seife zum Gewinnen von schmelzgegossenen, festen, geformten Waschmittelzusammensetzungen zu erhalten, die sehr hohe Anteile an Wasser oder flüssigen Vorteilsmitteln enthalten.
Waschmitteltabletten oder Riegel werden üblicherweise durch eines der zwei Verfahren hergestellt: (i) Verarbeiten unter Scherwirkung/Homogenisierung der Formulierung, gefolgt von Extrusion und Stempeln oder (ii) Gießen.
Bei der Herstellung von Waschmitteltabletten durch Verarbeiten unter Scherwirkung und Extrusion ist die Wassermenge, die in die Formulierung eingearbeitet werden kann, typischerweise weniger als ~15%. Diese Systeme sind Mehrphasenverbundwerkstoffe, die eine Morphologie vom Typ „Ziegel lagernd in Mörtel" zeigen. Die Ziegel sind feste Teilchen, die im Fall von Toilettenseifen kristalline Salze von langkettigen, gesättigten Fettsäuren, anorganische Füllstoffe usw. sind. Der Mörtel ist ein Gemisch von verschiedenen lyotropen, flüssigen, kristallinen oder isotropen Lösungsphasen, die Wasser, flüssige Zusätze und relativ wasserlösliche Seifen oder Tenside umfassen. Diese Zusammensetzungen würden typischerweise 50-60% Feststoffe, 20-30% lyotrope, flüssige, kristalline Phasen und etwa 10% isotrope Flüssigkeit umfassen.
Bei der Herstellung von Waschmittelzusammensetzungen durch Gießen wird das formulierte System durch Erhöhen der Temperatur einen flüssigen Zustand annehmen, in Formen gefüllt und wird dann gekühlt. Diese Technologie wird üblicherweise zum Herstellen von transparenten Körperwaschtabletten angewendet, die unter anderen Bestandteilen (wie Seife und syntheti sche Tenside) typischerweise 15-50% von kostspieligen Komponenten, wie Ethanol, mehrwertige Alkohole, Zucker, usw., während der Gießzeit enthalten.
US 4 165 293 (Amway, 1979) und WO 96/04361 (P&G, 1996) offenbaren einen festen, transparenten Seifenriegel, der Seife, synthetische Tenside und ein in Wasser lösliches organisches Lösungsmittel, beispielsweise Propylenglycol, umfasst. Der Anteil von Wasser in diesen Zusammensetzungen ist typischerweise etwa 10-32%.
Das Problem beim Herstellen von nichttransparenten Waschmitteltabletten durch Gießen besteht darin, dass die typischen Zusammensetzungen bei erhöhten Temperaturen keine gießfähige Flüssigkeit bilden. US 5 340 492 (P&G, 1994) beansprucht eine gießfähige Zusammensetzung mit einer dreidimensionalen Gerüststruktur, die ein relativ steifes, einander durchdringendes Netz von neutralisierten, kristallinen Carbonsäuren (Seife), synthetischen Tensiden und hohe Anteile von Wasser und anderen Flüssigkeiten umfasst.
Die in US 5 340 492 offenbarten Zusammensetzungen sind weich, wobei sie eine Fließgrenze von weniger als 75 kPa zeigen, wie unter Anwendung eine Käsedrahtschneidapparatur gemessen und können folglich nicht als feste Tabletten angewendet werden, die steif genug sind, um zweckmäßigerweise zur Verwendung in der Hand gehalten zu werden. Um die Steifigkeit des Riegels zu erhöhen, wenden die Beispiele in dem Patent Bestandteile, wie Polyole (beispielsweise Propylenglycol), in der Zusammensetzung unter dem Vorwand von so genannten „Riegelaussehenshilfen" an. Das Patent offenbart keine Zusammensetzung ohne die Einarbeitung von „Riegelaussehenshilfen", wenn synthetische Tenside in der Zusammensetzung ebenfalls vorliegen. Diese Riegelaussehenshilfen sind teuer und vermindern die Menge und Geschwindigkeit des Schaums.
In unserer ebenfalls anhängigen Anmeldung (WO 01/30959) wurde offenbart, dass die Einarbeitung von geringen Mengen Einsalzelektrolyten in schmelzgegossene Waschmittelzusammen setzungen, die Fettsäureseife, Waschaktivstoffe, sehr hohe Anteile von Wasser oder flüssigen Vorteilsmitteln umfassen, steife, feste geformte Gegenstände ergeben, die eine Fließgrenze größer als 75 kPa, wie unter Anwendung einer Käsedrahtschneidapparatur gemessen, zeigen. Diese Zusammensetzungen können in der Hand gehalten werden, sind wirtschaftlich, stark schäumend und zeigen gute Anwendungseigenschaften. Die Fettsäureseife gemäß der vorstehenden Anmeldung ist eine oder mehrere von neutralisierten C₆-C₂₄-Fettsäuren.
Alle Kombinationen von neutralisierten Fettsäuren, die ausgewählt sind, um die Seife zu bilden, um in die Waschmittelriegel eingearbeitet zu werden, ergeben kein festes Produkt, wenn während des Gießens von erhöhten Temperaturen auf Umgebungstemperaturen im Bereich von 20-35°C gekühlt wird. Es ist notwendig, die Kombination von Fettsäureseife zu optimieren, um einen Waschmittelriegel bei Umgebungstemperaturen mit ausreichender Steifigkeit zu erhalten, sodass er zweckmäßigerweise während der Verwendung gehalten werden kann. Es ist ebenfalls wesentlich, dass der Riegel seine Steifigkeit oberhalb der natürlichen Umgebungstemperaturen beibehält, denen man während Lagerung und Transport im Allgemeinen begegnet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die erforderliche Fettsäurekombination bereitzustellen, um die Seife in schmelzgegossenen Waschmittelriegelzusammensetzungen zu formen, die sehr hohe Anteile an Wasser oder flüssigen Vorteilsmitteln umfassen, sodass die Waschmittelzusammensetzung eine steife Tablette bei Temperaturen größer als 20°C bildet, und Steifigkeit mindestens bis zu 40°C beibehält.
Folglich betrifft die Erfindung eine schmelzgegossene, feste, geformte Waschmittelzusammensetzung, die bei Temperaturen von mehr als 20°C ein steifes Produkt bildet und die Steifigkeit bis mindestens 40°C beibehält, umfassend:

(a) 2-50 (Xa) Gew.-% gesättigte Fettsäureseife, umfassend ein oder mehrere Salze von C₆-C₂₄-Fettsäuren;
(b) 2-40 Gew.-% einer waschaktiven Nichtseifenspezies;
(c) 0,5-20 Gew.-% eines Einsalzelektrolyten; und
(d) 30-80 Gew.-% Wasser und gegebenenfalls weitere flüssige Vorteilsmittel,

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^–1

Um die feste Phase nachzuweisen, erfolgt das Kühlen oder Erhitzen vorzugsweise mit einer Rate von 0,1°C/Minute bis 10°C/Minute, bevorzugter 1°C/Minute. Das Vorliegen von fester Phase wird vorzugsweise unter Anwendung von Niederfeld-NMR-Technik nachgewiesen, wobei die feste Phase Gausschen Zerfall mit einer Relaxationszeitkonstanten T₂ < 15 μs zeigt. Während der Verwendung der Niederfeld-NMR-Technik, um die feste Phase nachzuweisen, ist es bevorzugt, die Probe bei der Nachweistemperatur für 30 Minuten ins Gleichgewicht zu bringen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer festen geformten Waschmittelzusammensetzung bereitgestellt, umfassend die Schritte von:

a. Auswählen der Fettsäureseife, umfassend ein oder mehrere der Salze von C₆-C₂₄-Fettsäuren, sodass die Lösung der Seife in Wasser eine flüssige Phase mit einer Viskosität <50 Pa·s bei einer Scherrate von 1/s bei dem Temperaturbereich 50-100°C bildet, Phasentrennung und das Vorliegen von fester Phase zeigt, wenn auf 20°C gekühlt wird und die feste Phase während des Erhitzens bis mindestens 40°C vorliegt;
b. Mischen der Fettsäureseife mit 2-40% einer waschaktiven Spezies, 0,5-20% eines Einsalzelektrolyten und 30-80% Wasser und gegebenenfalls weiteren flüssigen Vorteilsmitteln;
c. Schmelzen der Zusammensetzung von Schritt (b);
d. Gießen der Schmelze in eine Form, um die gewünschte Form zu erhalten; und
e. Kühlen der Form unter ruhenden Bedingungen, um Verfestigung hervorzurufen.

Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von in die Packung gegossener fester geformter Waschmittelzusammensetzung bereitgestellt, umfassend die Schritte von:

a. Auswählen der Fettsäureseife, umfassend eines oder mehrere der Salze von C₆-C₂₄-Fettsäuren, sodass die Lösung der Seife in Wasser eine flüssige Phase mit einer Viskosität <50 Pa·s bei einer Scherrate von 1/s bei dem Temperaturbereich 50-100°C bildet, Phasentrennung und das Vorliegen von fester Phase zeigt, wenn auf 20°C gekühlt wird und die feste Phase während des Erhitzens bis mindestens 40°C vorliegt;
b. Mischen der Fettsäureseife mit 2-40% einer waschaktiven Spezies, 0,5-20% eines Einsalzelektrolyten und 30-80% Wasser und gegebenenfalls weiteren flüssigen Vorteilsmitteln;
c. Schmelzen der Zusammensetzung von Schritt (b) und Gießen der Schmelze in eine vorgeformte Polymerform, um die gewünschte Form zu erhalten;
d. Verschließen der Form; und
e. Kühlen der Form unter ruhenden Bedingungen, um Verfestigung hervorzurufen.

Die vorliegende Erfindung betrifft schmelzgegossene, feste, geformte Waschmittelzusammensetzungen, was im Wesentlichen Auswählen der Fettsäureseife, die ein oder mehrere von Salzen der C₆-C₂₄-Fettsäuren umfasst, sodass die Lösung der Seife in Wasser eine flüssige Phase mit einer Viskosität < 50 Pa·s bei einer Scherrate von 1/s in dem Temperaturbereich 50-100°C bildet, Phasentrennung zeigt und das Vorliegen einer festen Phase, wenn auf bis 20°C gekühlt wird und die feste Phase während des Erhitzens mindestens bis zu 40°C vorliegt, umfasst. Um die feste Phase nachzuweisen, erfolgt das Kühlen oder Erhitzen vorzugsweise mit einer Rate von 0,1°C/Minute bis 10°C/Minute, bevorzugter 1°C/Minute. Das Vorliegen von fester Phase wird vorzugsweise unter Anwendung von Niederfeld-NMR-Technik nachgewiesen, wobei die feste Phase Gausschen Zerfall mit einer Relaxationszeitkonstanten T₂ < 15 μs zeigt. Während der Verwendung der Niederfeld-NMR-Technik, um die feste Phase nachzuweisen, ist es bevorzugt, die Probe bei der Nachweistemperatur für 30 Minuten ins Gleichgewicht zu bringen.
Die festen geformten Gegenstände der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind steif genug, um in zweckmäßiger Weise in der Hand gehalten zu werden, wirtschaftlich, stark schäumend und zeigen gute Gebrauchseigenschaften. Die Zusammensetzungen zeigen Fließgrenzenwerte größer als 75 kPa, wie unter Verwendung des automatischen Penetrometers gemessen.
Fettsäureseife
Die gesättigte Fettsäureseife ist aus einem oder mehreren Salzen von gesättigten C₆-C₂₄-Fettsäuren ausgewählt. Die angewendete Seife kann ein Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Aluminium-, Calcium- oder Lithiumsalz von gesättigten Fettsäuren sein. Seife, die als Natrium- oder Kaliumsalz von gesättigter Fettsäure erhalten wird, ist besonders bevorzugt.
Die gesättigte Fettsäureseife in der Zusammensetzung ist vorzugsweise 5-50 Gew.-% und bevorzugter 5-40 Gew.-%.
Die Viskosität des Seife-Wasser-Systems in dem Temperaturbereich 50-100°C wird unter Verwendung eines Carri-Med-Rheometers (Modell CLS 500 von TA Instruments) bei einer Scherrate von 1/s gemessen. Die Viskositätsmessungen wurden in einem Behaarungszustandfließmodus unter Anwendung von Kegel- und Plattengeometrie von 2 cm Durchmesser und 1 Grad 58 min Abmessungen mit 55 μm Trunkierung zusammen mit einer Lösungsmittelfalle ausgeführt.
Die Schmelze des Seife-Wasser-Systems bei erhöhter Temperatur wird dann auf eine Temperatur von bis zu 20°C gekühlt, um die Temperatur zu bestimmen, bei der Phasentrennung stattfindet und eine feste Phase gebildet wird. Das System wird dann erhitzt, um zu sichern, dass die feste Phase während des Erhitzens bis mindestens 40°C vorliegt. Das Vorliegen von fester Phase wird unter Anwenden von Niederfeld-NMR mit variabler Temperaturanordnung nachgewiesen, wobei die feste Phase Gausschen Zerfall mit einer Relaxationszeitkonstanten T₂ < 15 μs zeigt, unter Anwendung des in der nachstehenden Literaturstelle beschriebenen Verfahrens: Suresh M. Nadakatti, „Modified Data Handling for Rapid Low Field NMR Characterisation of Lyotropic Liquid Crystal Composites", J. Surfactants and Detergents, Band 2, Nr. 4, Seiten 515-521, 1999.
Waschaktiver Stoff
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen waschaktive Nichtseifenstoffe, die aus anionischen, nichtionischen, kationischen, amphoteren oder zwitterionischen Tensiden oder deren Gemischen ausgewählt sind.
Geeignete anionische waschaktive Verbindungen sind in Wasser lösliche Salze von organischen Schwefelsäurereaktionsprodukten, die in der Molekülstruktur einen Alkylrest, der 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthält, und einen Rest, ausgewählt aus Sulfonsäure- oder Schwefelsäureesterresten und Gemischen davon, aufweisen. Einige Beispiele für synthetische, anionische, waschaktive Verbindungen sind lineares Alkylbenzolsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumlaurylethersulfat, α-Olefinsulfonat, Alkylethersulfat, Fettsäuremethylestersulfonat, Alkylisothionat, usw.
Die Kationen, die in den vorstehenden waschaktiven Spezies am geeignetesten sind, sind Natrium, Kalium, Ammonium und verschiedene Amine, beispielsweise Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin.
Geeignete nichtionische, waschaktive Verbindungen können weitestgehend als Verbindungen beschrieben werden, die durch die Kondensation von Alkylenoxidgruppen, die in der Beschaffenheit hydrophil sind, mit einer organischen hydrophilen Verbindung, die aliphatisch oder alkylaromatisch in der Be schaffenheit sein kann, hergestellt werden. Die üblichen, nichtionischen Tenside sind die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen in entweder gerad- oder verzweigtkettiger Konfiguration mit Ethylenoxid, wie ein Kokosnussölethylenoxidkondensat mit 2 bis 15 Mol Ethylenoxid pro Mol Kokosnussalkohol. Einige Beispiele von nichtionischen Tensiden sind Alkylphenolethylenoxid (EO)-Kondensat, Talgalkohol 10 EO-Kondensat, Alkyldimethylaminoxide, Laurylmono-Ethanolamid, Zuckerester, usw.
Einige Beispiele für amphotere waschaktive Stoffe sind Cocoamidopropylbetain, Cocobetain, usw.
Es ist auch gegebenenfalls möglich, kationische oder zwitterionische waschaktive Stoffe in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen einzuschließen.
Weitere Beispiele für geeignete waschaktive Spezies werden in den nachstehenden, gut bekannten Lehrbüchern angegeben: (i) „Surface Active Agents", Band I, von Schwartz und Perry, (ii) „Surface Active Agents and Detergents", Band II, von Schwartz, Perry und Berch, (iii) „Handbook of Surfactants", M. R. Porter, Chapman und Hall, New York, 1991.
Der in der erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzung anzuwendende waschaktive Stoff ist vorzugsweise anionisch und wird im Allgemeinen bis zu 50% und bevorzugter 2 bis 30% sein.
Einsalzelektrolyten
Einsalzelektrolyten zur Verwendung in der Zusammensetzung sind ausgewählt aus jenen, die in den „Hofmeister" oder in „lyotropen" Reihen angeführt sind. Die Einsalzelektrolyte sind im Allgemeinen jene, worin die lyotrope Zahl für das Anion des Elektrolyten > 10 ist. Einige Beispiele für Anionen mit einer lyotropen Zahl > 10 sind NO₂ ^–, ClO₃ ^–, Br^–, NO₃ ^–, ClO₄ ^–, I^–, CNS^–, C₆H₅SO₃ ^–, C₆H₄CH₃SO₃ ^– oder Cr₂O₇ ^2–. Die bevorzugten Beispiele für Einsalzelektrolyten zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind Alkalimetallsalze für die vorstehend erwähnten Anionen. Die besonders bevorzugten Bei spiele für Einsalzelektrolyten zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind Natriumtoluolsulfonat, Natriumcumolsulfat und Natriumxylolsulfat.
Weitere Beispiele für Einsalzelektrolyten können ausgewählt sein aus jenen, beschrieben in (i) Collins, K.D.; Washabaugh, M.W. Quart. Rev. Biophys., 1985, 18, 323; (ii) Schuster. P, Zundel. G und Sandorfy. C, 1976, „The Hydrogen Bond", kürzliche Entwicklungen in Theorie und Versuchen, Band III, North-Holland Publishing Co. Amsterdam, New York, Oxford.
Flüssige Vorteilsmittel
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung werden flüssige Hautvorteilsmaterialien, wie Feuchtigkeitsmittel, Erweichungsmittel, Sonnenschutzmittel, Antiageing-Verbindungen in die Zusammensetzung eingearbeitet. Beispiele für Feuchthaltemittel und Befeuchtungsmittel schließen Polyole, Glycerin, Cetylalkohol, Carbopol 934, ethoxyliertes Rizinusöl, Paraffinöle, Lanolin und dessen Derivate ein. Silikonverbindungen, wie Silikontenside, wie DC3225C (Dow Corning) und/oder Silikon-Erweichungsmittel, können auch Silikonöl (DC-200 Ex-Dow Corning) einschließen. Sonnenschutzmittel, wie 4-tertiär-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan (erhältlich unter dem Handelsnamen PARSOL 1789 von Givaudan) und/oder Zimtsäure-2-ethylhexylmethoxyester (erhältlich unter dem Handelsnamen PARSOL MCX von Givaudan) oder andere UV-A und UV-B Sonnenschutzmittel.
Wahlweise Bestandteile
Andere wahlweise Bestandteile, wie Haarkonditionierungsmittel, Füllstoffe, Farbe, Parfum, Opazitätsmittel, Konservierungsmittel, ein oder mehrere in Wasser unlösliche teilchenförmige Materialien, wie Talkum, Kaolin, Polysaccharide und andere übliche Bestandteile, können in die Zusammensetzung eingearbeitet sein.
Verfahren
Das Verfahren zur Herstellung von festen geformten Waschmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung umfasst die nachstehenden Schritte:

Die Form kann geeigneterweise ausgewählt sein, um eine (der Endform fast entsprechende) Near-Net-Shape-Tablette herzustellen oder um Riegel/Blöcke herzustellen. Die Riegel/Blöcke können weiter zu einem Waschmittelgegenstand geformt werden.
Wenn der feste Waschmittelgegenstand unter Anwendung von Near-Net-Shape-warmgeformtem Polymer hergestellt wird, ist die Form vorzugsweise verschlossen, um eine in die Packung gegossene (cast-in pack) Waschmittelzusammensetzung zu erhalten. Um in die Packung gegossene Waschmittelzusammensetzung zu erhalten, wird die Form vorzugsweise sofort nach dem Füllen der Form verschlossen.
Die Erfindung wird nun bezüglich der nachstehenden, nicht begrenzenden Beispiele erläutert.
Beispiele
Beispiel 1
Suchen von Fettsäureseifengemisch zur Herstellung von Waschmittelzusammensetzung:
Verschiedene Seife- und Wassergemische, worin die Seife aus einem Fettsäureblend von Laurinsäure (C₁₂), Myristinsäure (C₁₄), Palmitinsäure (C₁₆) und Stearinsäure (C₁₈) erhalten wurde, wurde in Rundkolben mit zwei Litern Fassungsvermögen gegeben. Das Verhältnis der Fettsäureseifen wurde, wie in Tabelle 1 erwähnt, variiert.
Die Chargentemperatur wurde auf 80°C erhöht und dort gehalten, um eine gießfähige Flüssigkeit zu erhalten, die eine Viskosität von etwa 10 Pa·s bei einer Scherrate von 1/s aufweisen würde.
Niederfeld-NMR
Die Niederfeld-NMR-Technik wurde verwendet, um das Vorliegen von fester Phase in Seifen-Wasser-Systemen nachzuweisen. Die feste Phase zeigt einen Gausschen Zerfall mit einer Relaxationszeitkonstanten T₂ < 15 μs.
Die für Studien verwendeten Niederfeld-NMR wurde von M/s Resonance Intruments, GB (Model MARAN 25) beschafft. Das Gerät hatte die nachstehenden Merkmale: (i) einen 600 W Transmitter, der 90 Impulse von ~2 μs erzeugte und (ii) einen 5 MHz Digitalisator, der 2 Datenpunkte pro μs zu sammeln ermöglichte. Das Vorliegen von fester Phase in Seife-Wasser-Systemen wurde unter Verwendung des in der nachstehenden Literaturstelle beschriebenen Verfahrens nachgewiesen: Suresh M. Nadakatti, „Modified Data Handling for Rapid Low Field NMR Characterisation of Lyotropic Liquid Crystal Composites", J. Surfactants and Detergents, Band 2, Nr. 4, Seiten 515-521, 1999.
Das geschmolzene Seifen-Wasser-System wurde in ein NMR-Röhrchen mit 10 mm Durchmesser gegeben. Das Röhrchen wurde in die Probenkammer des Niederfeld-NMR-Geräts gestellt. Die Temperatur wurde unter Verwendung von variablem Temperaturzugang zu dem Instrument auf 80°C erhöht. Das System wurde dann auf eine Temperatur von bis zu 20°C mit Intervallen von 5°C gekühlt und bei jeder Temperatur 30 Minuten ins Gleichgewicht gebracht. Die Temperatur, bei der Phasentrennung stattfand und die feste Phase gebildet wird, wird festgehalten. Das System wird dann erhitzt, um zu sichern, dass die feste Phase mindestens bis zu 40°C während des Erhitzens vorliegt.
Tabelle 1
Die in Tabelle 1 dargereichten Daten zeigen, dass nur in den Beispielen 1a, 2a, 7a und 8a die Gießfähigkeit, die Temperatur, bei der die feste Phase während des Kühlens gebildet wird, und die Temperatur, bei der die feste Phase während des Erhitzens vorliegt, gemäß der Erfindung waren.
Beispiel 2
Verfahren zur Herstellung des Waschmittelriegels
Bezogen auf das in Beispiel 1 beschriebene Suchverfahren, wurden Fettsäuregemisch entsprechend Beispiel 1a bis 8a in Rundkolben mit zwei Liter Fassungsvermögen gegeben und mit waschaktiven Nichtseifenstoffen, wie α-Olefinsulfonat (AOS) oder Natriumlaurylethersulfat (SLES), Einsalzelektrolyt, wie Natriumtoluolsulfonat (STS), und Wasser, wie nachstehend in Tabelle 2 angegeben, vermischt. Die Chargentemperatur wurde auf 80°C erhöht. Die wässrige Lösung von Natriumhydroxid wurde zu dem Gemisch gegeben, um die Fettsäuren zu neutralisieren. Die Chargentemperatur wird bei 80°C gehalten, sodass eine klare Lösung erhalten wurde. Die Schmelze der Waschmittelzusammensetzung bei 80°C wurde in eine warm geformte Polymerform gegossen und der Einlass der Form wurde verschlossen. Die Form wurde abkühlen lassen, um Verfestigung der Seife hervorzubringen und so wurde eine in die Verpackung gegossene Waschmitteltablette erhalten.
Die Steifigkeit der verarbeiteten Riegel wurde bezüglich der Fließgrenze unter Anwendung des nachstehend beschriebenen Verfahrens bestimmt.
Fließgrenzenmessung
Die Waschmitteltabletten wurden dann in Öfen belassen, die bei 25°C, bzw. 40°C für 4 Stunden gehalten wurden und ins Gleichgewicht kommen lassen. Die Fließgrenze der Tabletten bei 25°C und 40°C wurde unter Anwendung eines automatischen Penetrometers unter Anwendung des nachstehend beschriebenen Verfahrens gemessen.
Das für die Fließgrenzenmessungen verwendete automatische Penetrometer war Model PNR 10 von M/s Petrotest Instruments GmbH. Standardhohlkegel (Teil # 18-0101), wie pro ASTM D 217 – IP 50) zusammen mit Stößel (Teil # 18-0042) wurde für die Messungen verwendet. Der Kegel bestand aus einem konischen Körper aus Messing mit entfernbarer gehärteter Stahlspitze. Die Gesamtmasse des Kegels war 102,5 g. Die Gesamtmasse des beweglichen Kolbens war 47,5 g. Die Gesamtmasse von Kegel und Kolben, die auf die Waschmitteltablette fallen, war deshalb 150 g. Zusätzliche Gewichte von 50 g und 100 g (unter Erzeugen des Gesamtgewichts, das auf die Probe fällt, von 200 g bzw. 250 g) wurden auch verwendet. Die Fließgrenzenwerte der Probe bei 25°C und 40°C wurden unter Verwendung des Standardverfahrens gemessen, umfassend die nachstehenden Schritte:

1. Waschmitteltablette wurde auf die Tablette des Penetrometers gelegt.
2. Die Messvorrichtung des Penetrometers wurde derart gesenkt, dass die Spitze des Penetrometers die Tablette berührte, jedoch nicht in sie eindrang.
3. Der Messvorgang wurde durch Drücken der „Start"-Taste gestartet.
4. Die Eindringtiefe wurde in mm abgelesen, wie an der Anzeige angezeigt.
5. Der gemessene Eindringtiefenwert wurde verwendet, um die Fließgrenze der Waschmitteltablette unter Anwendung der nachstehenden Gleichung zu berechnen:
worin Fließgrenze in kPa ist m: Gesamtmasse, die auf die flache Oberfläche des Riegels in kg fällt g: Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft in m/s² p: in mm erreichte Eindringung θ: Kegelwinkel (30°) Spitzendurchmesser = 0,359 mm

Gemäß der vorstehenden Gleichung gilt, wenn die gemessene Eindringtiefe <10 mm für 200 g Gesamtmasse, die auf die Probe fällt, ist, dann ist die Fließgrenze der Waschmitteltablette > 75 kPa. Drei Fließgrenzenwerte wurden für 150 g, 200 g und 250 g Gesamtmasse, die auf die Waschmitteltablette fällt, berechnet und der Durchschnitt der drei Werte wurde als die Fließgrenze der Waschmitteltablette verwendet.
Tabelle 2
Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Daten zeigen, dass nur, wenn das Seifen-Wasser-System erfindungsgemäß ist, es Waschmittelriegel erzeugen wird, die verfestigen und steife Produkte ergeben, wenn auf Temperaturen größer als 20°C während des Gießens gekühlt und bei mindestens 40°C steif bleiben. Dies wird durch die Fließgrenzendaten für Waschmittelriegel (Beispiel 1b, Beispiel 2b, Beispiel 7b und Beispiel 8b) bestätigt, welche Werte größer 75 kPa zeigen, wenn das Suchen des Seife-Wasser-Systems erfindungsgemäß ist (Beispiel 1a, Beispiel 2a, Beispiel 7a und 8a). Wenn das Seife-Wasser-System nicht dem Sucherfordernis genügt, wird das Waschmittelprodukt, das unter Verwendung solcher Seife hergestellt wird, keine steifen Riegel bilden.

Claims

Schmelzgegossene, feste, geformte Waschmittelzusammensetzung, die Steifigkeit bis mindestens 40°C beibehält, umfassend: (a) 2-50 (Xa) Gew.-% gesättigte Fettsäureseife, umfassend ein oder mehrere Salze von C₆-C₂₄-Fettsäuren; (b) 2-40 Gew.-% einer waschaktiven Nichtseifenspezies; (c) 0,5-20 Gew.-% eines Einsalzelektrolyten; und (d) 30-80 Gew.-% Wasser, wobei die vorliegende Fettsäureseife in Wasser eine Xa-%-ige Lösung mit einer flüssigen Phase bildet, die eine Viskosität von weniger als 50 Pa·s bei einer Scherrate von 1 s^–1 im Temperaturbereich 50-100°C aufweist, Phasentrennung und die Gegenwart von einer festen Phase während des Kühlens auf 20°C zeigt und die feste Phase während des Erhitzens mindestens bis 40°C vorliegt.
Schmelzgegossene Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die waschaktive Nichtseife ausgewählt ist aus ionischen, nichtionischen, kationischen, amphoteren oder zwitterionischen Tensiden oder Gemischen davon.
Schmelzgegossene Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die Fettsäureseife ein Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Aluminium-, Calcium- oder Lithiumsalz von einer gesättigten C₆-C₂₄-Fettsäure ist.
Schmelzgegossene Waschmittelzusammensetzung nach einem von Anspruch 1 bis 3, worin der Einsalzelektrolyt eine lyotrope Zahl für das Anion von >10 aufweist.
Schmelzgegossene Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 4, worin der Einsalzelektrolyt ein Alkalimetallsalz von einem Anion, ausgewählt aus NO₂ ^–, ClO₃ ^–, Br^–-, NO₃ ^–, ClO₄ ^–, I^–, CNS^–, C₆H₅SO₃ ^–, C₆H₄CH₃SO₃ ^– oder Cr₂O₇ ^2–, ist.
Schmelzgegossene Waschmittelzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Zusammensetzung weiterhin ein flüssiges Vorteilsmittel umfasst.
Schmelzgegossene Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 6, worin das flüssige Vorteilsmittel aus Feuchthaltemitteln, Erweichungsmitteln, Sonnenschutzmitteln oder Antiageing-Verbindungen ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung einer schmelzgegossenen, fest geformten Waschmittelzusammensetzung, umfassend die Schritte von: (a) Auswählen der Fettsäureseife, umfassend ein oder mehrere von Salzen von C₆-C₂₄-Fettsäuren, sodass die Lösung der Seife in Wasser eine flüssige Phase mit einer Viskosität <50 Pa·s bei einer Scherrate von 1/s bei dem Temperaturbereich 50-100°C bildet, Phasentrennung und das Vorliegen von fester Phase zeigt, wenn auf 20°C gekühlt wird und die feste Phase während des Erhitzens bis mindestens 40°C vorliegt; (b) Mischen der Fettsäureseife mit 2-40% einer waschaktiven Spezies, 0,5-20% eines Einsalzelektrolyten und 30-80% Wasser; (c) Schmelzen der Zusammensetzung von Schritt (b); (d) Gießen der Schmelze in eine Form, um die gewünschte Form zu erhalten; und (e) Kühlen der Form unter ruhenden Bedingungen, um Verfestigung hervorzurufen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei Schritt (b) weiterhin die Zugabe eines flüssigen Vorteilsmittels umfasst.
Fest geformte Waschmittelzusammensetzung, hergestellt gemäß dem Verfahren von Anspruch 8 oder 9.