EP0429493A1 - Pastenförmiges wasch- und renigungsmittel und verfahren zur herstellung - Google Patents

Pastenförmiges wasch- und renigungsmittel und verfahren zur herstellung

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Publication number
EP0429493A1
EP0429493A1 EP89908974A EP89908974A EP0429493A1 EP 0429493 A1 EP0429493 A1 EP 0429493A1 EP 89908974 A EP89908974 A EP 89908974A EP 89908974 A EP89908974 A EP 89908974A EP 0429493 A1 EP0429493 A1 EP 0429493A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alkyl
disalt
composition according
alpha
alkyl glycoside
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP89908974A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Brigitte Giesen
Alfred Meffert
Andreas Syldatk
Ingo Wegener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0429493A1 publication Critical patent/EP0429493A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0089—Pearlescent compositions; Opacifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/83—Mixtures of non-ionic with anionic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/662—Carbohydrates or derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0008—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties aqueous liquid non soap compositions
    • C11D17/003—Colloidal solutions, e.g. gels; Thixotropic solutions or pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/28—Sulfonation products derived from fatty acids or their derivatives, e.g. esters, amides

Definitions

  • the invention relates to a pasty detergent and cleaning agent on an aqueous basis, which is suitable both for textile washing and for cleaning objects with hard surfaces, in particular for manual cleaning of dishes.
  • a viscous detergent concentrate which contains at least one nonionic surfactant and at least two anionic surfactants and an organic solvent is known from EP 0 243 685 A2.
  • This detergent concentrate which contains ethoxylated alcohols or ethoxylated alkylphenols as nonionic surfactants and alkylbenzenesulfonates, alkyl ether sulfates and alkanesulfonates as anionic surfactants, can be diluted with water. It is particularly suitable for the manual cleaning of dishes.
  • a paste-like detergent containing builders for cleaning textiles, dishes and hard surfaces which, in addition to a synthetic anionic surfactant of the fatty alcohol sulfate type, contains common builder substances, such as, for. B. sodium tripolyphosphate, and free alkanolamine.
  • US Pat. No. 3,219,656 discloses the glycosides of long-chain aliphatic alcohols, in particular the fatty alkyl glucosides. These fatty alkyl glycosides belong to the type of nonionic surfactants. They are non-ionic with others and anionic surfactants can be combined and are therefore suitable for use in detergents and cleaning agents. A particular advantage of alkyl glycosides is their biodegradability. From US Pat. No.
  • the alkyl glycosides which can be used as surfactants can be represented by the structural formula R0 (G) x , where R is an aliphatic radical with at least 8 carbon atoms, in particular the radical of a primary alcohol and very particularly a fatty alkyl or fatty alkenyl radical with 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms.
  • R is an aliphatic radical with at least 8 carbon atoms, in particular the radical of a primary alcohol and very particularly a fatty alkyl or fatty alkenyl radical with 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms.
  • the symbol (G) in the formula stands for a glycose unit, glucose being preferred because of the technical availability on the one hand and the good reactivity on the other hand.
  • the index number x is any number between 1 and 10, which indicates the degree of oligomerization, ie the distribution of monoglycosides and oligoglycosides.
  • the value x for a special alkyl glycoside process product as an analytically determined arithmetic quantity is usually a fractional number.
  • the alkyl glycosides are represented by the formula R0 (G) x , the percentage of fatty alcohol is neglected. In principle, this fatty alcohol portion can largely be controlled by gentle distillative treatment of the alkyl glycoside, ie the excess fatty alcohol resulting from the reaction can be removed from the product except for residual values that are less than 1% total.
  • alkylbenzene sulfonate As anionic co-surfactants, alkylbenzene sulfonate, soap, zwitterionic surfactants, amphoteric surfactants, alkane sulfonates, alpha-olefin sulfonates, alkyl sulfates, alkyl polyglycol ether sulfates and paraffin sulfonates and mixtures thereof are mentioned in particular.
  • the surfactant compositions described here are suitable for the production of products which foam strongly when used, such as, for example, manual dishwashing detergents and shampoos.
  • the surface-active properties of the salts of the alpha-sulfonated fatty acids, in particular the sodium disalts, are from "The Journal of the American Oil Chemists' Society", (1954), vol. 31, pages 13 ff and from vol. 34 (1957), Pages 100 ff known.
  • Textile detergents are known from German patent applications DE 21 44 592 B2 and DE 21 61 726 B2 which, in addition to the usual nonionic and / or anionic surfactants, contain the alkali metal salts of alphasulfonated saturated fatty acids with 14 to 20 carbon atoms.
  • These sodium disalts are regarded as builder substances and are combined either alone or together with other conventional builder substances with the usual surfactants mentioned.
  • German patent application P 3803 724.6 describes a process for washing textiles in conventional washing machines, the at least predominant part of the surfactants, if appropriate together with other customary detergent constituents, in the form of a largely dimensionally stable paste at room temperature directly to the dry or moistened textile in the washing machine.
  • the alkyl glycosides and the alpha-sulfofatty acid disalts are also mentioned there.
  • the invention relates to a pasty washing and cleaning agent which contains nonionic and anionic surfactants and which is characterized in that it essentially contains a surfactant combination of an alkylglycoside as a nonionic surfactant and an alpha-sulfofatty acid disalt as an anionic surfactant on an aqueous basis.
  • pasty is to be understood to mean the range from viscous flowable to largely dimensionally stable pasty. This includes viscous liquids, flowable gels, flowable pastes and pasty masses. Accordingly, the viscosity (measured by Höppler at 20 ° C or Brookfield Helipath at 20 ° C and 4 revolutions / min.) Is in the range from about 1000 to 200,000, preferably 2,000 to 100,000 and in particular 5,000 to 90,000 mPas.
  • the flowable to viscous pastes are further characterized by a minimum dissolution rate to be determined under certain test conditions as follows:
  • 1 g of the pasty product is placed as a coherent mass in a beaker of 250 ml, tall shape, diameter about 5.5 cm, and mixed with 100 ml of water at a temperature of 20 + 2 ° C.
  • a 3 cm long magnetic stirrer is placed in the beaker and the contents of the beaker are then given Temperature stirred at a speed of 500 revolutions per minute. The time is measured until the paste has completely dissolved or finely dispersed.
  • the pastes according to the invention dissolve completely in at most 10 minutes, ie a homogeneous, cloudy, slightly pearlescent solution or suspension is formed. This complete disappearance of the paste-like consistency and the formation of the fine dispersion preferably occur after only 2 to 5 minutes.
  • Typical representatives of the alkyl glycosides which have the properties of a nonionic surfactant are those whose aliphatic radical represents a typical fatty alkyl radical, for example octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl.
  • Particularly suitable alkyl glycosides contain a coconut fatty alkyl radical, ie mixtures with essentially dodecyl and tetradecyl.
  • the sugar component in the alkyl glucoside can, in principle, from conventional aldoses or ketoses, such as. B.
  • alkyl glucosides are particularly preferred because of the glucose available in large quantities and their good reactivity. It is a particular advantage of the alkyl glycosides in the form of the fatty alkyl glucosides that they are made entirely from renewable raw materials, namely fat on one side and sugars or starches on the other.
  • alkyl glycosides whose alkyl radical is derived from synthetic primary alcohols, in particular the so-called oxo alcohols, ie those primary alkanols which have a certain percentage of branched isomers.
  • oxo alcohols those primary alkanols which have a certain percentage of branched isomers.
  • alkyl glycosides are less preferred in the present case, since it is precisely an object of the invention that both essential components of the agent according to the invention are produced from natural, renewable raw materials.
  • the alpha-sulfofatty acid disalts (hereinafter referred to briefly as disalts) which can be used according to the invention can be prepared in a manner known per se by sulfonating fatty acids, combined with subsequent bleaching and conversion into the salts. Particularly light-colored and odorlessly neutral disalts are obtained by sulfonating the corresponding purified fatty acid methyl ester, with the subsequent steps of bleaching and saponifying the ester groups and converting them to the disalt. Cations, preferably the cations of the alkali metals, in particular sodium, are suitable for salt formation. However, the magnesium salts can also be used according to the invention. Disalts with the ammonium cation and with cations derived from mono-, di- and triethanolamine are also suitable.
  • both the alkyl glycosides and the disalts are advantageously used in the form of aqueous pastes as starting materials, the concentration of.
  • Alkyl glycoside pastes are in the range from 50 to 70% by weight and the concentration of the disalting pastes is in the range from 20 to 35% by weight.
  • a typical example of an alkyl glycoside paste is that made from coconut fatty alcohols with a C 12 / C 14 ratio of about 3: 1 coconut alkyl glucoside with the degree of oligomerization 1.3 and in a concentration of about 60% by weight.
  • a typical disalt paste contains a sulfofatty acid disalt based on C 16 / C 18 fatty acid, made from tallow fatty acid, in a concentration of about 28% by weight.
  • Pasty detergents and cleaning agents according to the invention contain alkyl glycoside and disalt as essential components of the surfactant combination.
  • the term “essentially” is understood to mean that, according to a first and also preferred embodiment, the agent according to the invention consists only of the alkyl glycoside and the disalt and water.
  • the quantitative ratio of alkyl glycoside to disalt is 10: 1 to 1: 3, preferably 8: 1 to 1: 1.
  • the total amount of alkyl glycoside and disalt in the composition according to the invention is preferably 10 to 50, in particular 15 to 35,% by weight. .
  • the agent according to the invention contains a soap as a further constituent, which preferably corresponds at most to the amount of the disalt and which likewise preferably has the same fatty acid base. It has been found that such soap components do not impair the washing and cleaning properties, so that the soap component can be present as an inexpensive diluent.
  • a soap component as an additional constituent of the agent according to the invention, the technical disalts, which generally still contain soaps due to the incomplete sulfonation of the starting materials, can also be used directly as technical products.
  • the agent according to the invention can also contain conventional thickeners.
  • Suitable thickeners are primarily natural polymer compounds or their derivatives, in particular derivatives of cellulose and starch such as.
  • the agents according to the invention can also contain conventional additives of pasty detergents and cleaning agents, in the present case primarily fragrances and dyes, water-soluble or water-insoluble builder substances, Enzymes and pH regulators can be understood.
  • it is a particular advantage of the agents according to the invention that, owing to their very low intrinsic odor and their appealing appearance, they can do without fragrances and dyes.
  • the agent itself already has a white pearlescent, without the need, as is generally required, to add a special pearlescent agent.
  • the agent according to the invention contains additional builder substances, there are preferably ecologically harmless substances such as. B. citric acid and its salts or zeolite A, into consideration.
  • the agent according to the invention can be used both for manual cleaning of objects with hard surfaces, for example dishes, and for washing textiles by hand or in the washing machine at low temperatures from room temperature to about 60 ° C., with a focus on 30 - 40 ° wash can be used.
  • the paste-like agent is characterized by good storage stability and simple metering;
  • the agent is either squeezed out of soft plastic bottles or tubular bags as a pasty strand or as a highly viscous liquid or removed from containers with larger openings with a spatula or a spoon, whereby the amount to be removed, for example with a teaspoon or tablespoon, can also be removed in a simple manner can use as a dosage measure.
  • the agents according to the invention can be prepared in a manner known per se by mixing the alkyl glycoside and the disalt, preferably in the form of concentrated aqueous pastes, in the desired ratio and the desired concentration and viscosity, optionally by adding water and / or a Thickener, so that the concentration in the range of 10 to 50 wt .-%, preferably 15 to 35 wt .-%, and the viscosity in the range of about 1000 to 200,000, preferably 2000 to 100,000, and in particular 5000 to 90,000, and where appropriate adjusting the pH of the mixtures (based on the measurement of a 10% solution), optionally by adding a regulator, to an approximately neutral value.
  • Suitable pH value regulators are system and environmentally compatible acids, such as citric acid, tartaric acid, glycolic acid, malic acid, technical mixtures of succinic acid, glutaric acid and adipic acid, or inorganic acids, such as sulfuric acid.
  • a 58.7% aqueous paste of a coconut fatty alkyl glucoside with a C 12 / C 14 distribution of about 3: 1 and a degree of oligomerization of 1.3 was used as the alkyl glycoside and the sodium salt of the alpha-sulfo-C 16 / C 18 -taig fatty acid as the disalt used as a 28% aqueous paste.
  • the paste-like agent was prepared by mixing 13.5 g of the alkyl glycoside and 4.5 of the disalt, based in each case on the anhydrous substance, and adding 1.0% by weight of carboxymethyl cellulose in powder form, and the paste was added by adding citric acid adjusted to pH 7.2.
  • the viscosity of the paste produced in this way (according to Höppler, 20 ° C.) was found to be 27,960.
  • the paste-like agent was dissolved in a concentration of 1 g / 1 in water at 45 ° C. This dosage corresponds approximately to the amount of one teaspoon per 5 liters of water.
  • Beef tallow (approx. 1.7 g per plate) was used as the standard soil (see H.-J. Lehmann, Fette, Seifen, Anstrichstoff, 74, (1972), pages 163 to 165).
  • the reflectance values of the washed textile samples were determined and an average value was calculated. A value of 44.4 was determined; Initial value 26. A similar washing test at room temperature gave the reflectance value 40.9.
  • Example 1 The alkyl glycoside of Example 1 was used; the corresponding magnesium salt was used as the disalt instead of the sodium salt of Example I. Otherwise, a paste with 18% surfactant content was produced as in Example 1, but in an alkyl glycoside: disalt ratio of 3: 2.
  • the water used had a hardness of 16 ° dH.
  • the determination of the dishwashing capacity resulted in the number of 17 plates.
  • the washability with this paste was refined as in Example 1 in a launderometer with test rags made of polyester / cotton and a standard soiling from dust / skin fat was determined. The reflectance value 42 was measured. Additions of neutral salts such as sodium sulfate or builder substances such as sodium triphosphate had an effect-increasing influence.
  • a paste of the following composition was prepared in accordance with the specification of British Patent No. 2,184,452, Example C: 23% by weight coconut alcohol sulfate, 1.0% by weight triethanolamine, 24.5% by weight sodium triphosphate, 6.0% % Soda, 1.1% carboxymethyl cellulose, 2.5% sodium sulfate, balance water. Based on its surfactant content of coconut alcohol sulfate, this paste had 23% by weight of surfactant. The paste was white and no longer flowable, the viscosity, determined according to Brookfield in Helipath at room temperature (RVF), was 350,000 mPas.
  • RVF Brookfield in Helipath at room temperature
  • composition according to the invention had the composition
  • the agent according to the invention was evenly distributed in 2 minutes and 10 seconds to form a cloudy, slightly pearlescent cleaning liquor, the known agent required 12 minutes and 30 seconds.
  • the dishwashing capacity was measured with 1 g / 1 of the two products in water at 45 ° C.
  • Means according to the invention 16 plates at 3 ° dH, 15 plates at 16 ° dH.
  • Known means 12 plates at 3 ° dH, 3 plates at 16 ° dH.
  • the washability was determined in a launderometer at 40 ° C., dosage 3 g / 1, water hardness 16 c dH, liquor ratio 1:30, with the test soiling already given in example 1. The same average reflectance value of 42 was found for both pastes.
  • the known formulation performs significantly worse than the formulation according to the invention because of the lower dishwashing capacity and the poorer dissolving behavior and because of its content of undesired sodium triphosphate.

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Description

"Pastenförmiges Wasch- und Reinigungsmittel und Verfahren zur Herstellung"
Die Erfindung betrifft ein pastenförmiges Wasch- und Reinigungsmittel auf wäßriger Basis, das sowohl für die Textilwäsche als auch für das Reinigen von Gegenständen mit harten Oberflächen, insbesondere für das manuelle Reinigen von Geschirr, geeignet ist.
Aus EP 0 243 685 A2 ist ein viskoses Waschmittelkonzentrat, das wenigstens ein nichtionisches Tensid und wenigstens zwei anionische Tenside und ein organisches Lösungsmittel enthält, bekannt. Dieses Waschmittelkonzentrat, das ethoxylierte Alkohole oder ethoxylierte Alkylphenole als nichtionische Tenside und Alkylbenzolsulfonate, Alkylethersulfate und Alkansulfonate als anionische Tenside enthält, kann mit Wasser verdünnt werden. Es eignet sich vor allem für die manuelle Reinigung von Geschirr. Aus GB 2 184452 A ist ein pastenförmiges gerüststoffhaltiges Waschmittel für die Reinigung von Textilien, Geschirr und harten Oberflächen bekannt, das neben einem synthetischen anionischen Tensid vom Typ der Fettalkoholsulfate übliche Buildersubstanzen, wie z. B. Natriumtripolyphosphat, sowie freies Alkanolamin enthält.
Aus der US-Patentschrift 3,219,656 (Boettner) sind die Glykoside von langkettigen aliphatischen Alkoholen, insbesondere die Fettalkylglucoside, bekannt. Diese Fettalkylglykoside gehören zum Typ der nichtionischen Tenside. Sie sind mit anderen nichtionischen und anionischen Tensiden kombinierbar und damit zur Verwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln geeignet. Ein besonderer Vorteil der Alkylglykoside ist ihre biologische Abbaubarkeit. Aus der US- Patentschrift 3,547,828 (Mansfield et.al) ist bekannt, daß die durch saure Katalyse aus Fettalkohol und Glucose hergestellten A.kylglucoside als Dreiergemische aus Alkylmonoglucosid, Alkyloligoglucosiden und restlichem Fettalkohol anzusehen sind.
Generell können die als Tenside brauchbaren Alkylglykoside durch die Strukturformel R0(G)x wiedergegeben werden, wobei R einen aliphatischen Rest mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere den Rest eines primären Alkohols und ganz besonders einen Fettalkyl- oder Fettalkenyl-Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Das Symbol (G) in der Formel steht für eine Glykoseeinheit, wobei wegen der technischen Verfügbarkeit einerseits und der guten Reaktionsfähigkeit andererseits die Glucose bevorzugt ist. Schließlich ist die Indexzahl x eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10, womit der sogenannte Oligomerisierungsgrad, d. h. die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angegeben wird. Während x in einer gegebenen Verbindung immer eine ganze Zahl sein muß, und hier vor allem die Zahlen x = 1, 2, 3, 4 infrage kommen, ist der Wert x für ein spezielles AlkylglykosidVerfahrensprodukt als analytisch ermittelte rechnerische Größe meist eine gebrochene Zahl. Bei der Wiedergabe der Alkylglykoside durch die Formel R0(G)x wird der Fettalkoholanteil vernachlässigt. Dieser Fettalkoholanteil kann prinzipiell weitgehend durch schonende destillative Behandlung des Alkylglykosids gesteuert werden, d. h. der aus der Reaktion stammende Fettalkoholüberschuß kann bis auf Restwerte, die unter 1 % Gesamtanteil liegen, aus dem Produkt entfernt werden. Eine schäumende Tensidzusammensetzung, die ein spezielles tensidisches Alkylglykosid mit dem Oligomerisierungsgrad x = 1,5 bis 10 und mit einem Alkylmonoglykosidgehalt von 20 bis 70 Gew.-%, zusammen mit einem anionischen Co-Tensid, das aus der Gruppe der tensidischen Sulfate, Sulfonate, Carboxylate und deren Mischungen ausgewählt ist, wird in der EP 0070 074 A2 beschrieben. Als anionische Co-Tenside werden insbesondere Alkylbenzolsulfonat, Seife, zwitterionische Tenside, amphotere Tenside, Alkansulfonate, AIpha-Olefinsulfonate, Alkylsulfate, Alkylpolyglykolethersulfate und Paraffinsulfonate und deren Mischungen erwähnt. Die hier beschriebenen Tensidzusammensetzungen sind für die Herstellung von Produkten, die bei der Anwendung stark schäumen, wie beispielsweise manuellen Geschirrspülmitteln und Shampoos, geeignet.
Die oberflächenaktiven Eigenschaften der Salze der alpha-sulfonierten Fettsäuren, insbesondere der Natrium-Disalze sind aus "The Journal of the American Oil Chemists' Society", (1954), Vol. 31, Seiten 13 ff sowie aus Vol. 34 (1957), Seiten 100 ff bekannt. Aus den deutschen Patentanmeldungen DE 21 44 592 B2 und DE 21 61 726 B2 sind Textilwaschmittel bekannt, die neben üblichen nichtionischen und/oder anionischen Tensiden die Alkalisalze von alphasulfonierten gesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen enthalten. Diese Natrium-Disalze werden als Buildersübstanzen angesehen und entweder allein oder zusammen mit anderen üblichen Buildersübstanzen mit den genannten üblichen Tensiden kombiniert.
In der deutschen Patentanmeldung P 3803 724.6 wird ein Verfahren zum Waschen von Textilien in üblichen Waschautomaten beschrieben, wobei man den wenigstens überwiegenden Teil der Tenside, gegebenenfalls zusammen mit weiteren üblichen Waschmittelbestandteilen, in Form einer bei Raumtemperatur weitgehend formstabilen Paste direkt zu dem trockenen oder angefeuchteten Textilgut in der Waschmaschine gibt. Neben einer Vielzahl anderer üblicher Waschmittelbestandteile vom Typ der Tenside und der Buildersübstanzen sind dort auch die Alkylglykoside und die Alpha-SulfofettsäureDisalze erwähnt.
Die Erfindung betrifft ein pastenförmiges Wasch- und Reinigungsmittel, das nichtionische und anionische Tenside enthält und das dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen eine Tensidkombination aus einem Alkylglykosid als nichtionischem Tensid und einem Alpha-Sulfofettsäure-Disalz als anionisches Tensid auf wäßriger Basis enthält.
Unter dem Begriff "pastenförmig" soll der Bereich von viskos fließfähig bis weitgehend formstabil pastös verstanden werden. Umfaßt werden somit viskose Flüssigkeiten, fließfähige Gele, fließfähige Pasten und pastöse Massen. Dementsprechend liegt die Viskosität (gemessen nach Höppler bei 20 °C bzw. nach Brookfield Helipath bei 20 °C und 4 Umdrehungen/min.) im Bereich von etwa 1000 bis 200 000, vorzugsweise 2000 bis 100 000 und insbesondere 5000 bis 90000 mPas. Die fließfähigen bis zähviskosen Pasten sind weiterhin durch eine unter bestimmten Testbedingungen zu ermittelnde Mindestauflösegeschwindigkeit wie folgt gekennzeichnet:
Zur Ermittlung der Auflösegeschwindigkeit werden 1 g des pastenförmigen Produkts als zusammenhängende Masse in ein Becherglas von 250 ml, hohe Form, Durchmesser etwa 5,5 cm, gegeben und mit 100 ml Wasser bei einer Temperatur von 20 + 2 °C versetzt. Zum Rühren wird ein Magnetrührstab von 3 cm Länge in das Becherglas gegeben, und der Inhalt des Becherglases anschließend bei der angegebenen Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 500 Umdrehungen pro Minute gerührt. Es wird die Zeit gemessen, bis sich die Paste völlig aufgelöst bzw. fein dispergiert hat. Die erfindungsgemäßen Pasten lösen sich in höchstens 10 Minuten vollständig auf, d. h. es entsteht eine homogene, trübe, leicht perlglänzende Lösung bzw. Suspension. Vorzugsweise tritt dieses völlige Verschwinden der pastenförmigen Konsistenz und Entstehen der Feindispersion bereits nach 2 bis 5 Minuten ein.
Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen pastenförmigen Mittels, daß die hochviskose Substanzmischung bereits in Wasser von Zimmertemperatur und unter relativ milden Rührbedingungen aufbricht und sich rasch die gewünschte Reinigungsflotte bildet.
Die für das erfindungsαemäße Mittel geeigneten Alkylglykoside und ihre Herstellung werden beispielsweise in den US-Patentschriften 3 547 828 und 3839 318 bzw. in den europäischen Patentanmeldungen 0 092 355 AI und 0 155 721 AI beschrieben. Wegen ihrer Hellfarbigkeit und farbstabilität sowie rhrer speziellen Zus-ammenSetzung eignen sich insbesondere die in der deutschen Patentanmeldung P 37 23 826.4 beschriebenen Alkylglykoside, die einen Alkylmonoglykosidanteil von über 70 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge aus Alkylmono- und Alkyloligoglykosiden) und einem mittleren Oligomerisierungsgrad von weniger als x = 1,5 in der oben angegebenen Alkylglykosid-Formel aufweisen. Typische Vertreter der Alkylglykoside, welche die Eigenschaften eines nichtionischen Tensids besitzen, sind solche, deren aliphatischer Rest einen typischen Fettalkylrest, beispielsweise also Octyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl darstellt. Besonders geeignete Alkylglykoside enthalten einen Kokosfettalkylrest, d. h. Mischungen mit im wesentlichen Dodecyl und Tetradecyl. Die Zuckerkomponente im Alkylglucosid kann prinzipiell von üblichen Aldosen bzw. Ketosen, wie z. B. Glucose, Fructose, Mannose, Galactose, Talose, Gulose, Allose, Altrose, Idose, Arabinose, Xylose, Lyxose und Ribose abstammen. Wegen der in großen Mengen verfügbaren Glucose und ihrer guten Reaktionsfähigkeit sind die Alkylglucoside besonders bevorzugt. Es ist als ein besonderer Vorteil der Alkylglykoside in Form der Fettalkylglucoside anzusehen, daß sie vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen, nämlich Fett einseits und Zuckern bzw. Stärken andererseits, hergestellt werden. Zwar können in den erfindungsgemäßen Pasten auch solche Alkylglykoside verwendet werden, deren Alkylrest sich von synthetischen primären Alkoholen, insbesondere den sogenannten Oxoalkoholen, d. h. solchen primären Alkanolen, die einen gewissen Prozentsatz an verzwei£ten Isomeren aufweisen, ableitet. Jedoch sind derartige Alkylglykoside im vorliegenden Fall weniger bevorzugt, da es gerade ein Ziel der Erfindung ist, daß beide wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Mittels aus natürlichen, nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden.
Die erfindungsgemäß brauchbaren Alpha-Sulfofettsäuredisalze (im folgenden kurz als Disalze bezeichnet), können in an sich bekannter Weise durch Sulfonieren von Fettsäuren, verbunden mit anschließendem Bleichen und Überführen in die Salze, hergestellt werden. Besonders hellfarbige und geruchlich neutrale Disalze erhält man durch Sulfonieren des entsprechenden gereinigten Fettsäuremethylesters, mit den anschließenden Stufen des Bleichens und Verseifens der Estergruppε und Überführen in das Disalz. Für die Salzbildung kommen als Kationen, vorzugsweise die Kationen der Alkalimetalle, insbesondere des Natriums, in Betracht. Aber auch die Magnesiumdisalze können erfindungsgemäß eingesetzt werden. Ebenfalls geeignet sind Disalze mit dem Ammoniumkation und mit Kationen, die sich vom Mono-, Di- und Triethanolamin ableiten.
Für die Herstellung des erfindungsgemäßen pastenförmigen Mittels werden sowohl die Alkylglykoside als auch die Disalze zweckmäßigerweise in Form von wäßrigen Pasten als Ausgangsstoffe eingesetzt, wobei die Konzentration der. Älkylglykosidpasten im Bereich von 50 bis 70 Gew.-% und die Konzentration der Disalz-Pasten im Bereich von 20 bis 35 Gew.-% liegt.
Ein typisches Beispiel einer Alkylglykosidpaste ist das aus Kokosfettalkoholen mit einem C12/C14-Verhältnis von etwa 3 : 1 hergestellte Kokosalkylglucosid mit dem Oligomerisierungsgrad 1,3 und in einer Konzentration von etwa 60 Gew.-%. Eine typische DisalzPaste enthält ein Sulfofettsäuredisalz auf Basis C16/C18-Fettsäure, hergestellt aus Taigfettsäure, in einer Konzentration von etwa 28 Gew.-%.
Erfindungsgemäße pastenförmige Wasch- und Reinigungsmittel enthalten Alkylglykosid und Disalz als wesentliche Bestandteile der Tensidkombination. Unter dem Begriff "im wesentlichen" wird verstanden, daß nach einer ersten und auch bevorzugten Ausführungsform das erfindungsgemäße Mittel lediglich aus dem Alkylglykosid und dem Disalz sowie Wasser besteht. Dabei liegt das Mengenverhältnis von Alkylglykosid zu Disalz bei 10 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise 8 : 1 bis 1 : 1. Die Gesamtmenge an Alkylglykosid und Disalz im erfindungsgemäßen Mittel liegt vorzugsweise bei 10 bis 50, insbesondere 15 bis 35 Gew.-%. Diese Konzentrationen ergeben sich als ein Optimum aus der Konfektionierbarkeit des pastenförmigen Mittels aus den Ausgangsmaterialien einerseits und, insbesondere, der als Produkteigenschaft des erfindungsgemäßen Mittels wichtigen leichten Auflösbarkeit auch im kalten Wasser. Nach einer weiteren ebenfalls bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Mittel als weiteren Bestandteil eine Seife, die vorzugsweise maximal der Menge des Disalzes entspricht und die ebenfalls vorzugsweise die gleiche Fettsäurebasis besitzt. Es hat sich herausgestellt, daß derartige Seifenanteile das Wasch- und Reinigungsvermögen nicht beeinträchtigen, so daß der Seifenanteil als wohlfeiles Verdünnungsmittel vorhanden sein kann. Mit einem Seifenanteil als zusätzlichen Bestandteil des erfindungsgemäßen Mittels können auch die technischen Disalze, die im allgemeinen auf Grund der unvollständigen Sulfonierung der Ausgangsmaterialien von ihrer Herstellung her noch Seifen enthalten, direkt als technische Produkte eingesetzt werden.
Sofern nicht bereits durch die Menge der beiden Hauptbestandteile und durch ihr Mengenverhältnis der erwünschte Pastenzustand eingestellt wird, kann das erfindungsgemäße Mittel auch noch übliche Verdickungsmittel enthalten. Geeignete Verdickungsmittel sind in erster Linie natürliche Polymerverbindungen bzw. deren Derivate, insbesondere Derivate der Cellulose und der Stärke wie z. B. die Carboxymethylcellulose oder Methylcellulose bzw. Carboxymethyl- stärke, ferner Alginate, Xanthane und Guar-Gummen; auch synthetische Verdickungsmittel von der Art der Polyacrylate und/oder Polymethacrylate, die auch teilvernetzt sein können, sind geeignet.
Die erfindungsgemäßen Mittel können außerdem an sich üblich.e Zusätze von pastenförmigen Wasch- und Reinigungsmitteln enthalten, worunter im vorliegenden Fall in erster Linie Duft- und Farbstoffe, wasserlösliche oder wasserunlösliche Buildersübstanzen, Enzyme und pH-Wertregulierungsmittel verstanden werden. Es ist jedoch ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Mittel, daß sie wegen ihres sehr geringen Eigengeruchs und ihres ansprechenden Aussehens ohne Duft- und Farbstoffe auskomnmen können. Je nach Gesamtmenge und Mengenverhältnis der beiden Hauptkomponenten, besitzt das Mittel von sich aus bereits einen weißen Perlglanz, ohne daß dazu, wie das im allgemeinen erforderlich ist, ein spezielles Perlglanzmittel hinzugesetzt werden müßte. Sofern das erfindungsgemäße Mittel zusätzliche Buildersübstanzen enthält, kommen dafür vorzugsweise ökologisch unbedenkliche Substanzen, wie z. B. Zitronensäure und deren Salze bzw. Zeolith A, in Betracht.
Das erfindungsgemäße Mittel kann im Sinne eines Universalreinigungsmittels sowohl für das manuelle Reinigen von Gegenständen mit harten Oberflächen, beispielsweise Geschirr, als auch zum Waschen von Textilien von Hand oder in der Waschmaschine bei niederen Temperaturen von Zimmertemperatur bis ca. 60 °C, mit Schwerpunkt bei der 30 - 40 °-Wäsche, eingesetzt werden. Das pastenförmige Mittel zeichnet sich durch gute Lagerstabilität und einfache Dosierung aus; dazu wird das Mittel entweder aus weichen Kunststoffflaschen oder Schlauchbeuteln als pastöser Strang oder als hochviskose Flüssigkeit ausgepreßt oder aber aus Behältern mit größeren Öffnungen mit einem Spatel oder einem Löffel entnommen, wobei man die beispielsweise mit einem Teelöffel oder Eßlöffel zu entnehmende Menge gleich in einfacher Weise auch als Dosierungsmaß benutzen kann. Als Behälter mit größeren Öffnungen eignen sich beispielsweise runde oder eckige Dosen bzw. Schachteln aus Blech, Kunststoff oder beschichtetem Karton mit einfachen Deckeln zum Verschließen. Die erfindungsgemäßen Mittel lassen sich in an sich bekannter Weise dadurch herstellen, daß man das Alkylglykosid und das Disalz, vorzugsweise in Form von konzentrierten wäßrigen Pasten in dem gewünschten Mengenverhältnis miteinander vermischt und die gewünschte Konzentration und Viskosität, gegebenenfalls durch Hinzufügen von Wasser und/oder einem Verdickungsmittel, einstellt, so daß die Konzentration im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, und die Viskosität im Bereich von etwa 1000 bis 200 000, vorzugsweise 2000 bis 100 000, und insbesondere 5000 bis 90 000 liegt, und wobei man gegebenenfalls den pH-Wert der Mischungen (bezogen auf die Messung einer 10 %igen Lösung) gegebenenfalls durch Zugabe eines Regulators auf einen annähernd neutralen Wert einstellt. Als pH-Wertregulatoren kommen system- und umweltverträgliche Säuren, wie zum Beispiel Zitronensäure, Weinsäure, Glykolsäure, Äpfelsäure, technische Gemische aus Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure, oder anorganische Säuren, wie zum Beispiel Schwefelsäure in Betracht.
Beispiele
Beispiel 1
Als Alkylglykosid wurde eine 58,7 %ige wäßrige Paste eines Kokosfettalkylglucosids mit C12/C14-Verteilung von etwa 3 : 1 und einem Oligomerisierungsgrad von 1,3 und als Disalz das Natriumsalz der Alpha-Sulfo-C16/C18-Taigfettsäure als 28 %ige wäßrige Paste verwendet. Das pastenförmige Mittel wurde durch Vermischen von 13,5 g des Alkylglykosids und 4,5 des Disalzes, jeweils bezogen auf die wasserfreie Substanz, und Zugabe von 1,0 Gew.-% Carboxymethylcellulose in Pulverform hergestellt, durch Zugabe von Zitronensäure wurde die Paste auf einen pH-Wert von 7,2 eingestellt. Die Viskosität der so hergestellten Paste (nach Höppler, 20 °C) wurde mit 27.960 ermittelt.
Tellerspülvermögen:
Zur Bestimmung des Tellerspülvermögens wurde das pastenförmige Mittel in einer Konzentration von 1 g/1 in 45 °C warmen Wasser gelöst. Diese Dosierung entspricht etwa der Menge von einem Teelöffel pro 5 1 Wasser. Es wurden zwei Reinigungsflotten mit jeweils verschiedenen Wasserhärten, d. h. 3 °dH und 16 °dH hergestellt. Als Standardanschmutzung wurde Rindertalg (ca. 1,7 g pro Teller) verwendet (siehe H.-J. Lehmann, Fette, Seifen, Anstrichmittel, 74, (1972), Seiten 163 bis 165).
Maximale Tellerzahl in Wasser von 3 ºdH: 20
Maximale Tellerzahl in Wasser von 16 °dH: 17.
Bestimmuno des Waschvermöσens
Die Bestimmung wurde im Launderometer bei 40 °C, Dosierung 3 g Paste pro Liter, in Wasser von 16 °dH Testlappen aus Baumwolle, veredelter Baumwolle, Mischgewebe aus Polyester/veredelter Baumwolle und Polyester mit einer Standardanschmutzung aus synthetischem Hautfett und synthetischem Straßenstaub und bei einem Flottenverhältnis von 1 : 30 durchgeführt. Von den gewaschenen Textilproben wurden die Remissionswerte bestimmt und daraus ein Mittelwert errechnet. Es wurde ein Wert von 44,4 ermittelt; Ausgangswert 26. Ein gleichartiger Waschversuch bei Raumtemperatur ergab den Remissionswert 40,9.
Beispiel 2
Es wurde das Alkylglykosid des Beispiels 1 verwendet; als Disalz wurde anstelle des Natriumsalzes von Beispiel I das entsprechende Magnesiumsalz eingesetzt. Im übrigen wurde wie in Beispiel 1 eine Paste mit 18 % Tensidgehalt, allerdings im Mengenverhältnis Alkylglykosid : Disalz wie 3 : 2, hergestellt. Das verwendete Wasser hatte die Härte 16 °dH. Die Bestimmung des Tellerspülvermögens ergab die Zahl von 17 Tellern. Das Waschvermögen mit dieser Paste wurde wie in Beispiel 1 im Launderometer mit Testlappen aus Polyester/Baumwolle veredelt und einer Standardanschmutzung aus Staub/ Hautfett ermittelt. Dabei wurde der Remissionswert 42 gemessen. Zusätze von Neutralsalzen wie Natriumsulfat bzw. Buildersübstanzen, wie Natriumtriphosphat hatten einen wirkungssteigernden Einfluß.
Beispiel 3
In diesem Beispiel werden die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Mittels mit einem pastenförmigen Reinigungsmittel des Standes der Technik verglichen.
Nach der Vorschrift der britischen Patentschrift 2 184 452, Beispiel C, wurde eine Paste der folgenden Zusammensetzung hergestellt: 23 Gew.-% Kokosalkoholsulfat, 1,0 Gew.-% Triethanolamin, 24,5 Gew.-% Natriumtriphosphat, 6,0 Gew.-% Soda, 1,1 Gew.-% Carboxymethylcellulose, 2,5 Gew.-% Natriumsulfat, Rest Wasser. Bezogen auf ihren Tensidgehalt an Kokosalkoholsulfat besaß diese Paste 23 Gew.-% tensidische Wirkstoffe. Die Paste war weiß und nicht mehr fließfähig, die Viskosität, bestimmt nach Brookfield im Helipath bei Raumtemperatur (RVF), betrug 350000 mPas.
Das erfindungsgemäße Mittel hatte die Zusammensetzung
10 Gew.-% Alkylglykosid wie in Beispiel 1,
8 Gew.-% Natriumdisalz wie in Beispiel 1,
2,0 Gew.-% Carboxymethylcellulose
Rest Wasser.
Vom Aussehen her handelte sich dabei um eine weiße, gerade noch fließfähige Paste der Viskosität 87 500 mPas.
Während sich das erfindungsgemäße Mittel nach dem oben angegebenen Test in 2 Minuten und 10 Sekunden zu einer trüben, leicht perlglänzenden Reinigungsflotte gleichmäßig verteilte, wurden dafür beim bekannten Mittel 12 Minuten und 30 Sekunden benötigt.
Das Tellerspülvermögen wurde mit 1 g/1 der beiden Produkte in Wasser von 45 °C gemessen. Erfindungsgemäßes Mittel: 16 Teller bei 3 °dH, 15 Teller bei 16 °dH. Bekanntes Mittel: 12 Teller bei 3 °dH, 3 Teller bei 16 °dH.
Das Waschvermögen wurde im Launderometer bei 40 °C, Dosierung 3 g/1, Wasserhärte 16 cdH, Flottenverhältnis 1 : 30, mit den bereits in Beispiel 1 angegebenen Testanschmutzungen bestimmt. Es wurden für beide Pasten der gleiche durchschnittliche Remissionswert von 42 gefunden. In der Gesamtbeurteilung schneidet die bekannte Rezeptur wegen des geringeren Tellerspülvermögens und des schlechteren Auflöseverhaltens sowie wegen ihres Gehaltes an unerwünschtem Natriumtriphosphat deutlich schlechter als die erfindungsgemäße Rezeptur ab.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Pastenförmiges Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend nichtionische und anionische Tenside, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine Tensidkombination aus einem Alkylglykosid als nichtionischem Tensid und einem Alpha-Sulfofettsäuredisalz als anionisches Tensid auf wäßriger Basis enthält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis von Alkylglykosid zu Alpha-Sulfofettsäuredisalz 10 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise 8 : 1 bis 1 : 1 beträgt.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge, bestehend aus Alkylglykosid und Alpha-Sulfofettsäuredisalz 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, beträgt.
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Bestandteil eine Seife in einer Menge, die maximal der Alpha-Sulfofettsäuredisalz-Menge entspricht, vorhanden ist.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Verdickungsmittel, vorzugsweise Carboxymethylcellulose in einer Menge zur Einstellung einer viskos fließfähigen bis pastenförmig festen Konsistenz enthält.
6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen annährend neutralen pH-Wert aufweist.
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es in untergeordneten Mengen übliche Zusätze für Wasch- und Reinigungsmittelpasten vom Typ der Farb- und Duftstoffe, Enzyme, Elektrolytsalze, Buildersübstanzen, pH-Wertregulatoren enthält.
8. Verfahren zur Herstellung der Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylglykosid und Disalz, vorzugsweise in Form von konzentrierten wäßrigen Pasten, miteinander vermischt und gegebenenfalls durch Hinzufügen von Wasser und gegebenenfalls einem Verdickungsmittel auf die Konzentration von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, und eine Viskosität im Bereich von etwa 1000 bis 200 000 mPas, vorzugsweise 2000 - 100 00 mPas, insbesondere
5000 - 90 000, und gegebenenfalls den pH-Wert durch Zugabe eines Regulators auf einen annährend neutralen Wert einstellt.
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