DE69014773T2

DE69014773T2 - Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen und Suspendiermedien.

Info

Publication number: DE69014773T2
Application number: DE69014773T
Authority: DE
Inventors: John Hawkins; William John Nicholson
Original assignee: Albright and Wilson Ltd
Current assignee: Huntsman International LLC
Priority date: 1989-08-24
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2010-08-24
Also published as: ES2069017T5; GB8919254D0; CA2023990C; CA2023990A1; ES2069017T3; ATE115180T1; EP0414549B2; DK0414549T4; DE69014773D1; DE69014773T3; JPH03205500A; EP0414549B1; GR3015200T3; DK0414549T3; EP0414549A3; EP0414549A2; JPH0759720B2

Description

EINFÜHRUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft flüssige Medien, die in der Lage sind, feinteilige Feststoffe oder dispergierte Flüssigkeiten oder Gase in Suspension zu halten, und die insbesondere wertvolle Reinigungsmittel-Zusammensetzungen darstellen.
Weiterhin ist die Erfindung anwendbar beispielsweise für die Zubereitung von flüssigen Geschirrspülmittel-Zusammensetzungen, für Reinigungsmittel für harte Oberflächen, für Kohle-/Wasser-Aufschlämmungen und für Phosphat-freie Waschmittel- Detergentien. Weiterhin ist die Erfindung geeignet, suspendierende Medien für andere Feststoffe bereitzustellen, wie etwa für Pestizide, Sprengstoffe, Pigmente, keramische Stoffe, Katalysatoren und/oder Arzneimittel.

DEFINITIONEN

Die nachstehenden, in Anführungsstriche gesetzten Begriffe werden im Rahmen dieser Unterlagen mit dem nachstehend definierten Begriffsinhalt verwendet, außer, eine gegenteilige Bedeutung ist angegeben oder ergibt sich notwendigerweise aus dem Zusammenhang.
"Funktionelles Material" bedeutet irgendeine(n) in Wasser im wesentlichen nicht lösliche(n) Feststoff, Flüssigkeit oder Gas, das in einer wässrigen Zusammensetzung suspendiert werden soll, um beim Einsatz dieser Zusammensetzung eine nützliche Funktion auszuüben. Zu Beispielen für solche funktionellen Materialien gehören in Wasser unlösliche Builder, wie etwa Zeolithe, eine Schaumbildung unterdrückende Öle auf Silikonbasis, feste Pestizide, keramische Stoffe, Katalysatoren, Pigmente, verflüssigte oder komprimierte Gase für die Anwendung als schaumbildende Mittel, Kohle bzw. Kohlenstoff und Arzneimittel und andere pharamzeutische Produkte.
"Tensid (oberflächenaktives Mittel)" ist eine organische Verbindung, die einen hydrophilen Abschnitt und einen hydrophoben Abschnitt aufweist, welche auch in Anwesenheit relativ kleiner Konzentrationen die Oberflächenenergie einer Wasser-/Öl-Grenzfläche ganz wesentlich zu verringern vermag. Im Rahmen der vorliegenden Unterlagen werden unter "Tensid" nicht nur die üblichen Tenside verstanden wie C&sub6;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, Alkylethoxylate und Alkyltrimethylammoniumsalze, sondern es werden darunter auch solche amphiphilen Verbindungen verstanden wie etwa C&sub6;&submin;&sub2;&sub0;- Fettalkohole und Fettsäuren, die üblicherweise aufgrund ihrer geringen Löslichkeit nicht zu den klassischen Tensiden gezählt werden, obwohl diese amphiphilen Verbindungen in Gegenwart eines Co-Tensides solubilisiert werden können.
"Elektrolyt" bezeichnet im Rahmen dieser Unterlagen solche ionischen Verbindungen, die in einer wässrigen Lösung wenigstens teilweise dissoziieren, um Ionen zu bilden, und die bei den verwendeten Konzentrationen dahin wirken, die Gesamt-Löslichkeit (einschließlich der mizellaren Konzentration) der Tenside in solchen Lösungen durch einen Aussalz-Effekt herabzusetzen.
Im Rahmen dieser Unterlagen beziehen sich Angaben auf den Elektrolytgehalt oder die Elektrolytkonzentration auf den gesamten gelösten Elektrolyten, einschließlich irgendwelchem gelöstem funktionellen Material, sofern solches Material auch einen Elektrolyten darstellt, jedoch ausschließlich irgendwelcher suspendierter Feststoffe.
"Im wesentlichen Elektrolyt-frei" bedeutet, daß die gegebenenfalls vorhandene Menge Elektrolyt nicht ausreicht, die Suspension zu destabilisieren. Typischerweise werden damit Zusammensetzungen bezeichnet, die weniger als 0,5 %, vorzugsweise weniger als 0,2 %, beispielsweise weniger als 0,1 Gew.-% Elektrolyt enthalten, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung und weiterhin bezogen auf den gezielt als solchen zugesetzten Elektrolyt im Gegensatz zu irgendwelchen verschleppten oder vagabundierenden Elektrolyten, der unvermeidbar in dem Tensid oder in dem suspendierten funktionellen Material oder in irgendwelchen gelösten Anteilen des suspendierten Feststoffes enthalten ist.
"Im wesentlichen unlöslich" bedeutet im Falle von ionisierbaren Verbindungen in Wasser von 20º C eine Löslichkeit kleiner als 2 Gew.-%, oder im Falle von nicht-ionischen Verbindungen in Wasser von 20º C eine Löslichkeit kleiner als 20 %, vorzugsweise kleiner als 10 %, beispielsweise kleiner als 5 %.
"Doppelschicht" bezeichnet eine angenähert zwei Moleküllagen dicke Schicht aus Tensid, die in Form zweier benachbarter paralleler Schichten ausgebildet ist, wobei jede Schicht Tensidmoleküle aufweist, welche derartig angeordnet sind, daß sich die hydrophoben Abschnitte der Moleküle im Inneren der Doppelschicht befindet, und sich die hydrophilen Abschnitte der Tensidmoleküle an den Außenflächen der Doppelschicht befinden. Im Rahmen dieser Unterlagen soll "Doppelschicht" auch ineinandergreifende Schichten einschließen, deren Schichtdicke weniger als zwei Moleküllagen beträgt. Eine ineinandergreifende Schicht kann hierbei als eine Doppelschicht angesehen werden, bei welcher sich die beiden Schichten bzw. Lagen gegenseitig durchdrungen haben, wobei ein zumindest geringer Anteil an Überlappung zwischen den hydrophoben Abschnitten der Moleküle der beiden Lagen auftreten kann.
"Sphärolith" bezeichnet einen kugelförmigen oder rundlichen (sphäroidalen) Körper mit Abmessungen von 0,1 bis 50 um. Sphärolithe können manchmal gestört sein und dann platte, gestreckte, abgeplattete, birnenförmige oder hantelförmige Formen aufweisen.
"Bläschen (Vesikel)" bezeichnet einen Sphärolith, der eine flüssige Phase enthält, die durch eine Doppelschicht begrenzt ist. "Mehrfach-Bläschen" bezeichnet ein Bläschen, das ein oder mehrere kleinere Bläschen enthält.
"Lamellare Phase" bezeichnet einen hydratisierten Feststoff oder eine Flüssigkristallphase, in welcher eine Vielzahl Doppelschichten in einer im wesentlichen parallelen Anordnung angeordnet sind, die durch Schichten aus Wasser oder aus einer wässrigen Lösung voneinander getrennt sind und die einen ausreichend regelmäßigen Gitterabstand von 25 bis etwa 150 nm aufweisen, damit diese Gitteranordnung leicht mit Hilfe der Neutronenstreuung oder der Röntgenstrahlbeugung nachweisbar ist, wenn diese Anordnung als wesentlicher Bestandteil der Zusammensetzung vorhanden ist. In dem hier verwendeten Sinne soll der Begriff "lamellare Phase" konzentrische Mehrfach-Bläschen ausschließen.
"G"-Phase bezeichnet eine lamellare Phase in Form einer Flüssigkristallphase des Typs, der in der Literatur auch als "reine, saubere" Phase oder als "lamellare" Phase bezeichnet wird. Für irgendein gegebenes Tensid oder eine gegebene Tensidmischung existiert die "G"-Phase üblicherweise in einem engen Konzentrationsbereich. Reine "G"-Phasen können üblicherweise identifiziert werden durch Prüfung einer Probe unter einem Polarisationsmikroskop zwischen gekreuzten Polarisatoren. Charakteristische Muster und Strukturen können beobachtet werden entsprechend dem klassischen Beitrag von Rosevear in JAOCS, Band 31, Seite 628 (1954) oder in J. Colloid and Interfacial Science, Band 20 Nr. 4, Seite 500 (1969). "G"-Phasen weisen üblicherweise bei der Untersuchung mit Hilfe von Röntgenstrahlbeugung oder Neutronenstreuung einen wiederkehrenden Abstand von 50 bis 70 mm auf. "Ausgedehnte "G"-Phase" bezeichnet eine "G"-Phase mit einem wiederkehrenden Abstand von 110 bis 150 nm.
"Sphärische "G"-Phase" bezeichnet Mehrfach-Bläschen, die im wesentlichen aus konzentrischen Schalen aus Tensid-Doppelschichten gebildet sind, die mit wässrigen Phasen abwechseln, wobei der Abstand einer regulären "G"-Phase oder einer "ausgedehnten "G"-Phase" vorliegen kann. Typischerweise können übliche "G"-Phasen einen kleinen Anteil an sphärischer "G"-Phase enthalten.
"Lauge" bezeichnet eine flüssige wässrige Phase, die Elektrolyt enthält; diese Laugen-Phase ist getrennt von oder ist durchsetzt mit einer zweiten flüssigen Phase, die mehr aktiven Bestandteil und weniger Elektrolyt enthält, als die Laugen-Phase.
"Lamellare Zusammensetzung" bezeichnet eine Zusammensetung, in welcher der größere oder überwiegende Teil des Tensids als lamellare Phase vorhanden ist, oder in welcher eine lamellare Phase den ausschlaggebenden Faktor zur Unterbindung einer Sedimentation darstellt.
"Sphärolith-Zusammensetzung" bezeichnet eine Zusammensetzung, in welcher der größere oder überwiegende Teil des Tensids in Form von Sphärolithen vorliegt, oder welche ausschlaggebend gegen eine Sedementierung stabilisiert ist durch eine Sphärolith-Tensidphase.
"Löslichkeitsparameter" ist definiert und beschrieben in Abschnitt VII, Seite 519 im "The Polymer Handbook".

TECHNISCHER HINTERGRUND

Flüssige Reinigungsmittel erfordern häufig die Anwesenheit suspendierter Feststoffe. Zum Beispiel erfordern Putzpasten für harte Oberflächen die Anwesenheit von Schleif- oder Schmirgelteilchen, und wirksame Waschmaschinen-Waschmittel erfordern teure Builder, die in Wasser unlöslich oder nur wenig löslich sein können. Weiterhin besteht ein beträchtlicher Bedarf in vielen Gebieten der Technik nach Fluidsystemen, mit deren Hilfe eine Vielzahl verschiedener funktioneller Materialien dispergiert werden können, die ihrerseits in fester, flüssiger oder gasförmiger Form vorliegen und die in einem wässrigen Medium nicht leicht lösbar oder dispergierbar sind.
Im Falle von Putzmittelpasten oder im Falle flüssiger Waschmaschinen-Waschmittel sind diese Probleme gelöst worden durch Anwendung einer Wechselwirkung zwischen den Elektrolyten und den Tensiden bzw. oberflächenaktiven Mitteln, um feste suspendierende Strukturen zu schaffen, die auf einer thixotropen Dispergierung oder Durchsetzung der Tensid-Mesophasen mit wässrigen Elektrolytlösungen beruhen.
So beschreibt die Britische Patentschrift 2 123 846 die Anwendung eines Mesophasen-Tensids, das mit einer Elektrolytlösung durchsetzt ist. In dieser Britischen Patentschrift 2 123 846 wird auch eine andere Struktur angesprochen; diese andere Struktur ist auch in Zusammensetzungen enthalten, die beispielsweise in einer Anzahl anderer Publikationen angegeben sind, obwohl dort diese bestimmte andere Struktur nicht im einzelnen identifiziert ist; diese andere Struktur weist eine Anordnung aus Sphärolithen auf, wobei jeder Sphärolith eine Anzahl konzentrischer Schalen aus Tensid aufweist, die mit Schichten aus Elektrolytlösung abwechseln. Zu Patentschriften, die Zusammensetzungen offenbaren, die vermutlich eine sphärolithische oder lamellare Struktur aufweisen, gehören u.a. nachstehende Schriften:
AU 482374
AU 507431
AU 522983
AU 537506
AU 542079
AU 547579
AU 548438
AU 550003
AU 555411
GB 855679
GB 855893
GB 882569
GB 943217
GB 955081
GB 1262280
GB 1405165
GB 1427011
GB 1468181
US 2920045
US 3039971
US 3075922
US 3232878
US 3235505
US 3281367
US 3328309
US 3346503
US 3346504
CA 917031
CS 216492
DE A1567656
DE 2447945
EP 0028038
EP 0038101
EP 0059280
EP 0079646
EP 0084154
EP 0103926
FR 2283951
GB 1506427
GB 1577120
GB 1589971
GB 2600981
GB 2028365
GB 2031455
GB 2054634
GB 2079305
JP-A-52-146407
JP-A-56-86999
SU 498331
SU 922066
SU 929545
US 3351557
US 3509059
US 3374922
US 3629125
US 3638288
US 3813349
US 3956L58
US 4019720
US 4057506
US 4107067
US 4169817
US 4265777
US 4279786
US 4299740
US 4302347
Jedoch sind in den meisten Fällen die Strukturen, die sich aus den beschriebenen Zusammensetzungen ergeben, nicht ausreichend beständig, um Feststoffe in Suspension zu halten. Die Britische Patentschrift 2 153 380 beschreibt eine sphärolithische Struktur und Verfahren zur Erzeugung einer dicht gepackten, raumfüllenden Struktur, die ausreichend robust ist, um gegenüber verschiedenen Formen von Scherbeanspruchungen und Temperaturwechselbeanspruchungen beständig zu sein, die jedoch ausreichend mobil ist, um leicht gießbar zu sein. Entsprechend dem angegebenen Verfahren müssen die Elektrolytkonzentrationen innerhalb enger Bereichsgrenzen optimiert werden.
In einer anhängigen Britischen Patentanmeldung Nr. 89 06 234.3, der auch zum vorliegenden Patent benannten Anmelderin wird die Anwendung eines strukturierten Tensidsystems zur Darreichung von Pestiziden beschrieben.
Der gesamte vorstehende referierte Stand der Technik erfordert die Anwesenheit erheblicher Elektrolytkonzentrationen, typischerweise rund um 12 %, um durch Wechselwirkung mit dem Tensid eine stabile Stütz- oder Darreichungs-Struktur zu schaffen.
Dies stellt nicht notwendigerweise ein Problem in solchen Zusammensetzungen dar, wo die Anwesenheit von Elektrolyten erwünscht ist, um bestimmte Leistungskriterien zu erfüllen, wie beispielsweise in Buildern bzw. strukturieten Detergentien auf der Basis von Phosphaten, Carbonaten und/oder Silikaten.
Jedoch stellt die Notwendigkeit zur Einarbeitung von Elektrolyten eine erhebliche Beschränkung hinsichtlich der Möglichkeit zur Erzeugung stabiler, beständiger Zusammensetzungen für eine Vielzahl verschiedener Spezialzwecke dar, für welche Elektrolyte nicht notwendig oder nicht erwünscht sind. In der Fachwelt ist bekannt, daß einige Tenside in Abwesenheit eines Elektrolyten mobile lamellare Mesophasen bilden. Weiterhin ist die Erzeugung von "G"-Phasen aus bestimmten Tensiden und Tensidgemischen beschrieben worden; vergleiche in diesem Zusammenhang beispielsweise nachstehende Britische Patentschriften: 1 538 199, 1 488 352, 1 533 851, 2 021 141, 2 013 235, 2 031 941, 2 023 637 und 2 022 125. Entsprechend all diesen Veröffentlichungen wird eine lamellare Mesophase aus einem Tensid oder einem Gemisch von Tensiden gebildet in Abwesenheit eines Elektrolyten innerhalb eines engen Bereiches der Konzentrationen. Versuche, wirksame Mengen eines feinteiligen Feststoffes, wie etwa eines Builders in den in vorstehend genannten Druckschriften beschriebenen lamellaren ("G") Mesophasen zu suspendieren, führten zur Bildung von immobilen Pasten.

DIE ERFINDUNG

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß bestimmte Tenside (oberflächenaktive Mittel) strukturierte Systeme bilden, wie etwa sphärolithische oder dispergierte lamellare Phasen, bei weitgehender Abwesenheit eines Elektrolyten; diese strukturierten Systeme sind geeignet feinteilige Feststoffe aufzunehmen und in Suspension zu halten, um mobile Suspensionen zu bilden. Insbesondere konnte festgestellt werden, daß gemischte Tenside, die einen mittleren Löslichkeitsparameter im Bereich von 10 bis 12 aufweisen, dazu neigen, in Abwesenheit von zugesetztem Elektrolyten und bei Konzentrationen, die typischerweise im Bereich von 8 bis 25 Gew.-% liegen, sphärolithische Systeme zu bilden.
Diese Suspensionen sind wertvoll für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen, wie etwa in für Geschirrspülmaschinen bestimmten Geschirrspülmittel-Zusammensetzungen, in Reinigungsmitteln für harte Oberflächen, in Phosphat-freien Waschmittel-Detergentien und in Pestizid-Suspensionen.
Demzufolge besteht die vorliegende Erfindung darin, eine Zusammensetzung anzugeben, die aufweist:
- Wasser;
- ein Tensid oder ein Gemisch von Tensiden, jeweils in einer Konzentration, die ausreicht, in Abwesenheit eines Elektrolyten eine sphärolithische oder lamellar dispergierte Phase zu bilden; und
- einen deutlichen Gehalt an einem unlöslichen, funktionellen Material, das in der Zusammensetzung suspendiert ist;
- wobei die Zusammensetzung im wesentlichen frei von Elektrolyt ist.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung weist das Tensid wenigstens ein Tensid mit einem Löslichkeitsparameter größer 13 auf und weiterhin wenigstens ein Tensid mit einem Löslichkeitsparameter kleiner 10, wobei die relativen Anteile derartig gewählt sind, daß für das Gemisch ein mittlerer Löslichkeitsparameter zwischen 10 und 13 erhalten wird.

TENSID (BZW. OBERFLÄCHENAKTIVES MITTEL)

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte Tensidsystem kann irgendein Tensid, eine Mischung aus Tensiden oder eine Mischung aus Tensid und hydrotroper Substanz sein; das erfindungsgemäß vorgesehene Tensidsystem bildet in Abwesenheit von zugesetztem Elektrolyt eine, einen Feststoff haltende bzw. suspendierende sphärolithische oder mobile lamellare Phase.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Tenside oder Tensidmischungen sind typischerweise solche, die bei Raumtemperatur eine "G"-Phase bilden und die vorzugsweise eine M&sub1;-Phase nicht bilden. Allgemein gesprochen weist das wässrige Tensidsystem einen Trübungspunkt oberhalb 30º C auf, noch besser geeignet einen Trübungspunkt oberhalb 40º C auf und vorzugsweise einen Trübungspunkt oberhalb 50º C auf. Wässrige Tensidsystems mit einem Trübungspunkt oberhalb 60º C sind besonders geeignet. Alternativ oder zusätzlich kann das Tensid einen inversen Trübungspunkt unterhalb 30º C, noch besser geeignet einen inversen Trübungspunkt unterhalb 20º C insbesondere unterhalb 10º C und vorzugsweise einen inversen Trübungspunkt unterhalb 0º C aufweisen. Tenside mit einem inversen Trübungspunkt unterhalb -10º C sind besonders geeignet. Inverse Trübungspunkte sind typisch für einige nicht-ionische Tenside, bei welchen zunehmende Temperaturen dazu führen, die für die Hydratisierung der hydrophilen Abschnitte des Moleküls erforderlichen Wasserstoffbindungen aufzubrechen, wodurch diese nicht-ionischen Tenside weniger löslich werden. Normale Trübungspunkte sind eher typisch für anionische oder kationische Tenside. Gemische aus einem anionischen und einem nicht-ionischen Tensid können einen Trübungspunkt und/oder einen inversen Trübungspunkt aufweisen.
Typischerweise ist im Rahmen der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß das Tensid in einem Anteil vorhanden ist, der einer Konzentration von wenigstens 1 % entspricht, beispielsweise wenigstens 3 Gew.-% der Zusammensetzung; typischer ist ein Gehalt oberhalb 5 %, insbesondere ein Gehalt oberhalb 8 %; vorzugsweise ist ein Tensidgehalt oberhalb 10 % vorgesehen. Ein typischer Bereich für die Konzentration der Tenside reicht von 7 bis 50 %; noch typischer ist ein Bereich von 10 bis 40 %; vorzugsweise ist ein Tensidgehalt von 15 bis 30 % vorgesehen. In anderen Fällen kann ein Tensidgehalt vorgesehen werden, der von 1 bis 30 % reicht, beispielsweise von 2 bis 15 %, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Tensidkonzentrationen oberhalb 60 % sind möglich; jedoch erscheint ein so hoher Tensidgehalt aus kommerziellen Gesichtspunkten eher unwahrscheinlich für ein suspendierendes Medium, zumindest für die Mehrzahl der vorhersehbaren Anwendungen der vorliegenden Erfindung.
Besonders bevorzugt sind nicht-ionische Tenside und gemischte nicht-ionische Tenside, insbesondere Mischungen aus Fettalkohol-Ethoxylaten und Mischungen aus Fettalkohol- Ethoxylaten mit Fettsäure-Ethoxylaten oder gemischten ethoxylierten/propoxylierten Alkoholen und Fettsäure- Ethoxylaten. Zum Beispiel sind besonders geeignet solche Mischungen, die einen oder mehrere mittlere C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub0;-Fettalkohole und/ oder mittlere C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub0;-Fettsäuren enthalten, die mit 5 bis 15 Ethylenoxydgruppen und/oder Propylenoxydgruppen alkoxyliert sind. Zu anderen, im Rahmen der Erfindung einsetzbaren nicht-ionischen Tensiden gehören alkoxylierte Alkyl-Phenole, alkoxylierte Amine, alkoxyliertes Sorbitol oder Glycerinester von Fettsäuren, und Alkanolamide, wie etwa das Kokusnuß-monoethanolamid oder -diethanolamid oder -triethanolamid oder Gemische dieser Ethanolamide.
Zu anionischen Tensiden, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders wertvoll sind, gehören Alkylbenzolsulfonate, insbesondere die niederen (beispielsweise die C&sub1;&submin;&sub6;-Verbindungen) Aminsalze wie etwa Isopropylamin- C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub4;-Alkylbenzolsulfonat, Fettalkyl-Polyethylenoxy- Sulfate, Fettalkyl-Polyethylenoxy-Phosphate, Alkylsulfate, insbesondere Ammoniumsalze oder niedere Aminsalze, Sulfosuccinate, Sulfosuccinamate, Isothionate, Tauride, Seifen, Paraffinsulfonate, Olefinsulfonate und Estersulfonate. Das Kation in solchen anionischen Tensiden kann beispielsweise Natrium, Kalium oder Lithium sein; weniger bevorzugt sind die Kationen Calzium oder Magnesium; besonders bevorzugt sind als Kationen das Ammoniumion oder ein primäres, sekundäres, tertiäres oder quaternäres C&sub1;&submin;&sub6;-Gesamtalkylammoniumion, wie etwa Methylammonium, Dimethylammonium, Trimethylammonium, Tetramethylammonium, Ethylammonium, Propylammonium, Isopropylammonium, Mono-ethanolammonium, Di-ethanolammonium oder Tri-ethanolammonium.
Weiterhin kann das Tensid ein Aminoxid oder ein alkyliertes Aminoxid sein oder enthalten. Weiterhin kann ein amphoteres Tensid vorgesehen sein, wie etwa ein Betain oder Sulfobetain.
Weiterhin kann ein kationisches Tensid vorgesehen sein, wie etwa ein Fettalkyltris-(niederes Alkyl)-ammoniumsalz (wie beispielsweise Talg-trimethyl-ammoniumchlorid) oder ein Benzalkoniumsalz wie beispielsweise Lauryl-benzyl-bismethylammoniumchlorid, ein Amidoamin, ein quaternisiertes Amidoamin, Imidazolin, ein ethoxyliertes Imidazolin oder ein quaternisiertes Imidazolin.
Als Anion eines kationisches Tensids kann beispielsweise ein Halogenid wie etwa Chlorid, Fluorid oder Bromid vorgesehen werden, oder ein Methosulfatanion oder ein Carboxylatanion wie etwa Formiat, Acetat, Citrat oder Lactat.
Wenn ein Tensid verwendet wird, das einen Löslichkeitsparameter größer als 12 aufweist, dann ist tpyischerweise vorgesehen, dieses Tensid mit einem weiteren Tensid zu vermischen, das einen Löslichkeitsparameter kleiner als 11 aufweist. Das gleiche gilt für ein Tensid, das einen Löslichkeitsparameter kleiner 11 aufweist; dieses wird typischerweise mit einem weiteren Tensid vermischt, das einen Löslichkeitsparameter größer als 12 aufweist. In jedem Falle werden die relativen Anteile der jeweiligen Tenside so gewählt, daß das Tensidgemisch einen mittleren Löslichkeitsparameter zwischen 10 und 13 aufweist, vorzugsweise einen mittleren Löslichkeitsparameter zwischen 11 und 12 aufweist.
Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß Verbindungen einsetzbar sind, die aufgrund ihrer geringen Löslichkeit in Wasser üblicherweise nicht als wirksame Tenside in Frage kommen, und die deshalb auch nicht zu den typischen Tensiden gezählt werden, sondern die lediglich in Gegenwart eines Co-Tensides als Tenside brauchbar sind und dann typischerweise sphärolithische Zusammensetzungen bilden. Typischerweise handelt es sich bei diesen Verbindungen um amphiphile Verbindungen, die eine hydrophobe Gruppe aufweisen wie etwa eine Alkylgruppe, eine Aklenylgruppe oder eine Alkarylgruppe mit 6 bis 22 aliphatischen Kohlenstoffatomen und weiterhin eine polare Gruppe aufweisen, wie etwa eine Hydroxyl-, Carboxyl-, Carbonyl-, Ester-, Amino-, Benzylamino-, Alkylamino-, Pyrridin-, Amido-, Nitro-, Cyan- oder Halogen-Gruppe. Zu typischen Beispielen für solche amphiphilen Verbindungen gehören Fettalkohole wie etwa Octyl-, Lauryl-, Cetyl- oder Stearyl- Alkohol, oder ferner Fettsäuren wie etwa Dekanoik-, Laurin-, Stearin-, Kokusnuß-, Palmitin- oder Behensäure, ferner ungesättigte Säuren wie etwa Olein-, Linolein-, oder Linolen-Säure, ferner Phenole wie etwa Nonylphenol, ferner Halogenverbindungen, wie etwa p-Chlor-dodecylbenzol, ferner Ketone wie Dodecyl-cyclohexanon, ferner Aldehyde wie etwa Octanal, ferner Amine wie etwa Kokusnuß- Fettamin, Dodecyl-dimethylamin, ferner Glyceride wie etwa Olivenöl oder Glyceryl-distearat und ferner heterocyclische Verbindungen, wie etwa 4-Lauryl-pyridin. Typischerweise sind die amphiphilen Verbindungen in Wasser zu weniger als 1 Gew.-% löslich; beispielsweise weisen diese amphiphilen Verbindungen eine Löslichkeit in Wasser kleiner als 0,5 %, insbesondere kleiner als 0,2 %, beispielsweise eime Löslichkeit kleiner als 0,1 % auf.

SUSPENDIERTES MATERIAL

Das suspendierte Material kann beispielsweise ein in Wasser unlöslicher Builder für Waschmittel, wie etwa ein Zeolith sein, oder dieses suspendierte Material kann beispielsweise ein teilchenförmiges Ionenaustauscherharz sein, oder ein inertes Schleif- oder Schmirgelmittel wie etwa Calzit, oder Talkum, oder ein in Wasser weitgehend unlösliches(r) Pestizid, Katalysator, feinteiliges keramisches Material, Arzneimittel oder sonstiges pharmazeutisches Produkt, oder ein Pigment oder ein Silikonöl oder ein in Wasser im wesentliches unlösliches Gas. Die Teilchengröße ist üblicherweise nicht von besonderer Bedeutung. Typischerweise kann teilchenförmiges Material suspendiert werden, das eine Partikelgröße von 1 bis 100 um, beispielsweise eine Partikelgröße von 5 bis 70 um, insbesondere eine Partikelgröße von 10 bis 50 um aufweist.
Der Feststoff kann in einer Konzentration vorhanden sein, die von 2 bis 85 % reicht; mehr bevorzugt ist eine Feststoffkonzentration von 10 bis 60 %, insbesondere von 15 bis 40 %.

STRUKTUR

Das Tensid ist vorzugsweise in einer ausreichenden Konzentration vorhanden, um eine stabile sphärolithische Phase zu bilden. Einige Tenside bilden stabile sphärolithische Strukturen bei Konzentrationen im Bereich von 4 bis 20 %; andere Tenside erfordern höhere Konzentrationen im Bereich von 25 bis 50 Gew.-%. Die sphärolithische Struktur weist dicht gepackte Sphärolithe auf, von denen jeder konzentrische Doppelschicht-Schalen aus Tensidmaterial aufweist, die mit Wasserschichten abwechseln. Typischerweise weisen aufeinanderfolgende Schalen einen wiederkehrenden Abstand von 110 bis 150 nm auf. Alternativ kann das Tensid eine offene erweiterte lamellare ("G"-Phasen) Struktur aufweisen mit einem ähnlichen wiederkehrenden Abstand. Zu geeigneten hydrotropen Verbindungen gehören niedere Alkylbenzolsulfonate, wie etwa Natriumtoluolsulfonat, Natriumxylolsulfonat oder Natriumcumolsulfonat, oder Alkohole mit einem niederen Molekulargewicht (beispielsweise C&sub4;&submin;&sub1;&sub0;-Alkohole) oder Alkoholethoxylat.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung:

Beispiel 1:

Ein Geschirrspülmaschinen-Geschirrspülmittel weist nachstehende Zusammensetzung auf:
Laurinsäure mit 9 Mol Ethoxylat 6,6 Gew.-%
Cetyl-/Oleyl-Alkohol mit 6 Mol Ethoxylat 13,3 Gew.-%
"ZEOLITH" WESSALIT"P (Handelsbezeichnung) 20 Gew.-%
Duftstoff 0,1 Gew.-%
Silikon-Schaumbildungsverhinderer 0,2 Gew.-%
Wasser Rest
Dieses Produkt stellt eine gießfähige, nicht-sedimentierende Zusammensetzung dar, die gute Eigenschaften als Geschirrspülmittel aufweist und nur wenig Schaum erzeugt.

Beispiel 2:

Ein mit Schleif- oder Schmirgelmittel versetzter Reiniger für harte Oberflächen weist nachstehende Zusammensetzung auf:
Cetyl-/Oleyl-Alkohol mit 6 Mol Ethoxylat 6,6 Gew.-%
Laurinsäure mit 9 Mol Ethoxylat 1,4 Gew.-%
Calcit "DURCAL" 15 (Handelsbezeichnung) 50 Gew.-%
Duftstoff 0,1 Gew.-%
Wasser Rest
Das Produkt stellt eine gießfähige, nicht-sedimentierende Paste dar mit guten Putz- und Reinigungseigenschaften.

Beispiel 3:

Eine Kohle-/Wasser-Aufschlämmung weist nachstehende Zusammensetzung auf:
Cetyl-/Oleyl-Alkohol mit 6 Mol Ethoxylat 2 Gew.-%
Laurinsäure mit 9 Mol Ethoxylat 1 Gew.-%
Pulverförmiger Kohlenstoff 75 Gew.-%
Wasser Rest
Das Produkt bildet eine nicht-sedimentierende, pumpfähige Aufschlämmung.

Beispiel 4:

Eine Pestizidsuspension weist nachstehende Zusammensetzung auf:
Isopropylamin-C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub4;-alkylbenzol-sulfonat 10 Gew.-%
Phenmedipham 20 Gew.-%
Wasser Rest
Das Produkt bildet eine gießfähige, nicht-sedimentierende Zusammensetzung.

Beispiel 5:

Eine Pestizidsuspension weist nachstehende Zusammensetzung auf:
Alkylethoxyphosphatester "EMPICOL" 0216
(Handelsbezeichnung) 20 Gew.-%
Phenmedipham 20 Gew.-%
Wasser Rest
Das Produkt bildet eine gießfähige, nicht-sedimentierende Zusammensetzung.

Beispiel 6:

Eine Pestizidsuspension weist nachstehende Zusammensetzung auf:
Ethoxyphosphatester "EMPICOL" 0216
(Handelsbezeichnung) 10 Gew.-%
Mandeb 20 Gew.-%
Wasser Rest
Das Produkt bildet eine gießfähige, nicht-sedimentierende Zusammensetzung.

Beispiel 7:

Mischungen aus Laurylalkohol, Triäthanolamin-dodecyl-benzolsulfonat und Wasser bilden sphärolithische suspendierende Medien (Suspensionsmedien), wenn die Gesamtkonzentration an Tensiden zwischen 5 und 22 Gew.-% und das Gewichtsverhältnis von Sulfonat zu Alkohol größer als 4,8 : 6,2 gehalten wird.

Beispiel 8:

Mischungen aus Wasser, Olivenöl und Isopropylamin-sec.C&sub1;&sub2;- alkylbenzol-sulfonat bilden sphärolithische suspendierende Systeme (Suspensionssysteme), wenn die Gesamtkonzentration an Tensid zwischen 9 und 21 Gew.-% und das Gewichtsverhältnis von Sulfonat zu Olivenöl größer als 4,5 : 6,5 gehalten wird

Beispiel 9:

Mischungen aus Wasser, Oktanol und Triäthanolamin-C&sub1;&sub2;-lin.- alkylbenzol-sulfonat bilden sphärolithische suspendierende Systeme, wenn die Gesamtkonzentration an Tensid zwischen 5 und 20 Gew.-% und das Gewichtsverhältni von Sulfonat zu Oktanol größer als 5,8 : 4,2 gehalten wird.

Beispiel 10:

Mischungen aus Wasser, Oleinsäure und Triäthanolamin-C&sub1;&sub2;- lin.alkylbenzol-sulfonat bilden sphärolithische suspendierende Medien, wenn die Gesamtkonzentration an Tensid größer als 12 Gew.-% und das Gewichtsverhältnis von Sulfonat zu Säure zwischen 4,5 : 5,5 und 7 : 3 gehalten wird.

Claims

1. Eine mobile, flüssige Zusammensetzung enthält

- Wasser;

- ein Tesind (bzw. oberflächenaktives Mittel) oder ein Gemisch aus Tensiden, wobei das oder die Tensid(e) in einer Konzentration vorhanden ist/sind, die ausreicht, in Abwesenheit von Elektrolyt eine sphärolithische Phase oder eine dispergierte lamellare Phase zu bilden; und

- ein funktionelles Material, das in Wasser im wesentlichen unlöslich ist, und das in der Zusammensetzung suspendiert ist;

wobei diese Zusammensetzung im wesentlichen frei von Elektrolyt ist.

2. Die Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid bei Raumtemperatur eine "G"-Phase, jedoch keine M&sub1;-Phase bildet.

3. Die Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung auf Wasser und Tensid einen Trübungspunkt oberhalb 30º C aufweist.

4. Die Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Tensid und Wasser einen Trübungspunkt oberhalb 40º C aufweist.

5. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Tensid und Wasser einen inversen Trübungspunkt unterhalb 30º C aufweist.

6. Die Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Tensid und Wasser einen inversen Trübungspunkt unterhalb 10º C aufweist.

7. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid in einem Anteil vorhanden ist, der mehr als 5 Gew.-% der Zusammensetzung ausmacht.

8. Die Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid in einem Anteil vorhanden ist, der 7 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung ausmacht.

9. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein oder mehrere mittlere C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub0;-Fettalkohole ist, die mit 5 bis 15 Mol Ethylenoxyd-Gruppen und/oder Propylenoxyd-Gruppen pro Mol Fettalkohol alkoxyliert sind.

10. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid aufweist ein C&sub1;&submin;&sub6;-Amin-C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub4;-alkylbenzolsulfonat.

11. Die Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das C&sub1;&submin;&sub6;-Amin Isopropylamin oder Triethanolamin ist.

12. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ein Gemisch aus Tensiden enthält, und dieses Tensidgemisch einen mittleren Löslichkeitsparameter zwischen 10 und 13 aufweist.

13. Die Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensidgemisch einen mittleren Löslichkeitsparameter zwischen 11 und 12 aufweist.

14. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ein Gemisch aus Tensiden enthält; und wenigstens ein Tensid einen Löslichkeitsparameter größer 12 und wenigstens ein weiteres Tensid einen Löslichkeitsparameter kleiner 11 aufweist.

15. Die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß

das Tensid in Wasser eine Löslichkeit kleiner 1 Gew.-% aufweist; und

ein Co-Tensid in einer ausreichenden Menge vorhanden ist, um das eigentliche Tensid in Wasser bis zu einer Löslichkeit von wenigstens 5 Gew.-% zu solubilisieren.