EP1078978A1 - Tensidmischungen aus Fettsäure-N-Alkylpolyhydroxyamiden und Fettsäureamidoalkoxylaten - Google Patents

Tensidmischungen aus Fettsäure-N-Alkylpolyhydroxyamiden und Fettsäureamidoalkoxylaten Download PDF

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EP1078978A1
EP1078978A1 EP00117406A EP00117406A EP1078978A1 EP 1078978 A1 EP1078978 A1 EP 1078978A1 EP 00117406 A EP00117406 A EP 00117406A EP 00117406 A EP00117406 A EP 00117406A EP 1078978 A1 EP1078978 A1 EP 1078978A1
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EP
European Patent Office
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alkyl
fatty acid
group
weight
formula
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Withdrawn
Application number
EP00117406A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Dr. Weinelt
Werner Skrypzak
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Clariant Produkte Deutschland GmbH
Original Assignee
Clariant GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/645—Mixtures of compounds all of which are cationic
    • 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
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/52—Carboxylic amides, alkylolamides or imides or their condensation products with alkylene oxides
    • C11D1/523—Carboxylic alkylolamides, or dialkylolamides, or hydroxycarboxylic amides (R1-CO-NR2R3), where R1, R2 or R3 contain one hydroxy group per alkyl group
    • 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
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/52—Carboxylic amides, alkylolamides or imides or their condensation products with alkylene oxides
    • C11D1/525—Carboxylic amides (R1-CO-NR2R3), where R1, R2 or R3 contain two or more hydroxy groups per alkyl group, e.g. R3 being a reducing sugar rest
    • 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
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/52—Carboxylic amides, alkylolamides or imides or their condensation products with alkylene oxides
    • C11D1/526—Carboxylic amides (R1-CO-NR2R3), where R1, R2 or R3 are polyalkoxylated

Definitions

  • the invention relates to surfactant mixtures of fatty acid N-alkyl polyhydroxyamides and fatty acid amido alkoxylates, as well as detergents and cleaning agents, these Contain surfactant mixtures.
  • fatty acid N-alkyl polyhydroxyamides especially of Fatty acid N-methylglucamide in detergents and cleaning agents is already known (WO 92/06 159, WO 920/6160).
  • fatty acid N-alkyl-polyhydroxyalkylamides are their high Cleaning power, good fat dispersibility, good skin friendliness, their good biodegradability and its production from renewable raw materials.
  • fatty acid amido alkoxylates to fatty acid polyhydroxyamides has the effect also a decrease in viscosity and affects the cold cloud point Cheap.
  • the invention relates to surfactant mixtures of fatty acid N-alkyl polyhydroxyamides of the formula I.
  • Z is a polyhydroxy hydrocarbon group with at least three hydroxyl groups, which may also be alkoxylated, and R 2 C 1 -C 8 alkyl, a group of the formulas - (CH 2 ) x NR 3rd R 4 or R 5 O (CH 2 ) n -, where R 3 and R 4 are C 1 -C 4 alkyl or C 2 -C 4 hydroxyalkyl, R 5 C 1 -C 4 alkyl, n is a number 2 to 4 and x represent a number from 2 to 10 and fatty acid amido alkoxylates of the formula II R-CON (R 6 ) (R 7 ) wherein R is an alkyl group or alkenyl group with 7 to 21 carbon atoms, R 6 is hydrogen or a group - (AO) x H, R 7 is a group - (AO) x H, A is a group of the formulas -C 2 H 4 -, -C 3 H 6 - or -C 4
  • R 1 is C 7 -C 21 -alkyl or C 7 -C 21 -alkenyl.
  • the R 1 CO radical can be, for example, the acyl radical of coconut fatty acid, stearic acid, oleic acid, lauric acid, myristic acid, capric acid, palmitic acid or tallow fatty acid.
  • R 2 is preferably C 1 -C 4 alkyl and Z is preferably a polyhydroxyalkyl radical with 3 to 5 C atoms, which is derived from sugar alcohols, for example 1-deoxyglucityl, 2-deoxyfructityl, 1-deoxymaltityl, 1-deoxylactityl, 1- Deoxygalactityl, 1-deoxymannityl, 1-deoxymaltotriityl.
  • C 8 -C 22 in particular C 12 -C 18 acyl-N-methylglucamides, are particularly preferred.
  • the compounds of the formula I are prepared in a manner known per se by reductive amination of a reductive sugar with an alkylamine and subsequent esterification with a fatty acid or fatty acid ester. More about The preparation of these compounds can be found in WO 92/06160 and there specified literature.
  • Preferred fatty acid amidoalkoxylates of the formula II are compounds of the formula II in which RC 9 -C 17 -alkyl, R 6 is hydrogen and R 7 is a group of the formula - (AO) x H and A -C 2 H 4 - or -C 3 H 6 - mean.
  • Fatty acid amido alkoxylates of the formula II are obtained by reacting Fatty acid methyl ester and mono- or dialkanolamine and subsequent Receive alkoxylation.
  • the preparation of the surfactant mixtures according to the invention containing fatty acid N-alkyl polyhydroxyamide and fatty acid amido alkoxylate is carried out in the following way: Solid to highly viscous fatty acid N-alkyl polyhydroxyamide is heated to temperatures heated from 40 ° C to 130 ° C, preferably 50 ° C to 100 ° C, the Fatty acid amido alkoxylate is added and at these temperatures Kneading in the period from 0.5 minutes to 180 minutes, preferably 1 to 30 minutes intimately mixed.
  • washing and Cleaning agents and dishwashing detergents such as conventional additives Surfactants, solubilizers, defoamers, builders, carrier materials, salts and Adjusting agents, bleaching agents, optical brighteners, graying inhibitors and Bleach activators can be processed further.
  • the weight ratio of the fatty acid polyhydroxyamides of the formula I and Fatty acid amido alkoxylates of the formula II can vary within wide limits is generally 90:10 to 10:90, preferably 90:10 to 30:70, in particular 80:20 to 50:50% by weight.
  • the surfactant mixtures according to the invention can generally be found in all washing and Use cleaning agents of all kinds, preferably these are used Surfactant mixtures for the manufacture of hand dishwashing liquids All-purpose cleaners or liquid detergents for hand washing. All these Detergents and cleaning agents can be used in addition to those according to the invention Surfactant mixtures and other non-ionic, anionic, cationic surfactants or amphoteric in nature as well as customary auxiliaries and additives in different Amounts included.
  • Preferred nonionic surfactants are fatty alcohol oxyethylates with approx. 1 to approx. 25 mol ethylene oxide.
  • the alkyl chain of the aliphatic alcohols can be linear or branched, primary or secondary, and generally contains from 8 to 22 carbon atoms.
  • the condensation products of alcohols which contain an alkyl chain of 10 to 20 carbons with 2 to 18 mol of ethylene oxide per mol of alcohol are particularly preferred.
  • the alkyl chain can be saturated or unsaturated.
  • the alcohol ethoxylates can also have a narrow homolog distribution of the ethylene oxide ( Narrow Range Ethoxylates ”) or a broad homolog distribution of ethylene oxide ( Broad Range Ethoxylates ").
  • nonionic surfactants of this type are Tergitol TM 15-S-9 (condensation product of a C11-C15 linear secondary alcohol with 9 mol ethylene oxide), Tergitol TM 24-L-NMW (condensation product of a C12- C14-linear primary alcohol with 6 mol ethylene oxide with a narrow molecular weight distribution).
  • Genapol TM brands from Clariant GmbH also fall under this product class.
  • nonionic surfactants in question such as polyethylene, polypropylene and Polybutylene oxide adducts of alkylphenols with 6 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, Addition products of ethylene oxide with a hydrophobic base formed from the Condensation of propylene oxide with propylene glycol or addition products from Ethylene oxide with a reaction product of propylene oxide and ethylenediamine.
  • Amine oxides of the formula III are used, wherein R 8 represents an alkyl, hydroxyalkyl or alkylphenol group or mixtures thereof with a chain length of 8 to 22 carbon atoms; R 9 is an alkylene or hydroxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms or mixtures thereof; R 10 is an alkyl or hydroxyalkyl group with 1 to 3 carbon atoms or a polyethylene oxide group with 1 to 3 ethylene oxide units.
  • the R 10 / R 9 groups can be connected to one another via an oxygen or nitrogen atom and thus form a ring.
  • These amine oxides particularly include C 10 -C 18 alkyldimethylamine oxides and C 8 -C 12 alkoxyethyl dihydroxyethylamine oxides.
  • the surfactant mixtures according to the invention from fatty acid polyhydroxyamides Formula I and the fatty acid amido alkoxylates according to formula II can be more contain nonionic surfactants in a weight ratio of 95 to 5 to 5:95.
  • a weight ratio of 80 to 20 to 20 to 80 is advantageous.
  • the Mixtures according to the invention also contain anionic surfactants.
  • Straight-chain and branched are particularly suitable as anionic surfactants Alkyl sulfates, sulfonates, carboxylates, phosphates, alkyl ester sulfonates, Arylalkyl sulfonates,, alkyl ether sulfates and mixtures of the above Links.
  • anionic surfactants Alkyl sulfates, sulfonates, carboxylates, phosphates, alkyl ester sulfonates, Arylalkyl sulfonates, alkyl ether sulfates and mixtures of the above Links.
  • anionic surfactants Alkyl sulfates, sulfonates, carboxylates, phosphates, alkyl ester sulfonates, Arylalkyl sulfonates, alkyl ether sulfates and mixtures of the above Links.
  • the following are some of the types of anionic surfactants are described in more
  • Alkyl ester sulfonates are linear esters of C 8 -C 20 carboxylic acids (ie fatty acids) which are sulfonated by SO 3 , as in The Journal of the American Oil Chemists Society ", 52 (1975), pp. 323-329.
  • Suitable starting materials are natural fat derivatives, such as, for example, tallow or palm oil fatty acid.
  • Alkyl sulfates are water-soluble salts or acids of the formula ROSO 3 M, in which R is preferably a C 10 -C 24 hydrocarbon radical, preferably an alkyl or hydroxyalkyl radical having 10 to 20 C atoms, particularly preferably a C 12 -C 18 alkyl or Represents hydroxyalkyl.
  • R is preferably a C 10 -C 24 hydrocarbon radical, preferably an alkyl or hydroxyalkyl radical having 10 to 20 C atoms, particularly preferably a C 12 -C 18 alkyl or Represents hydroxyalkyl.
  • M is hydrogen or a cation, for example an alkali metal cation (for example sodium, potassium, lithium) or ammonium or substituted ammonium, for example a methyl, dimethyl and trimethylammonium cation or a quaternary ammonium cation such as tetramethylammonium and dimethylpiperidinium cation and quaternary ammonium cations derived from alkylamines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine and mixtures thereof.
  • Alkyl chains with C 12 -C 16 are preferred for low washing temperatures (eg below approx. 50 ° C) and alkyl chains with C 16 -C 18 are preferred for higher washing temperatures (eg above approx. 50 ° C).
  • the alkyl ether sulfates are water-soluble salts or acids of the formula RO (A) m SO 3 M, where R is an unsubstituted C 10 -C 24 -alkyl or hydroxyalkyl radical, preferably a C 12 -C 20 -alkyl or hydroxyalkyl radical, particularly preferably a C. 12 -C 18 alkyl or hydroxyalkyl.
  • A is an ethoxy or propoxy unit
  • m is a number greater than 0, typically between approximately 0.5 and approximately 6, particularly preferably between approximately 0.5 and approximately 3
  • M is a hydrogen atom or a cation such as e.g. a metal cation (e.g.
  • substituted ammonium cations are methyl, dimethyl, trimethylammonium and quaternary ammonium cations such as tetramethylammonium and dimethylpiperidinium cations, as well as those derived from alkylamines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine, mixtures thereof and the like.
  • C 12 C 18 alkyl polyethoxylate (1.0) sulfate examples which may be mentioned C 12 C 18 alkyl polyethoxylate (1.0) sulfate, C 12 -C 18 alkyl polyethoxylate (2.25) sulfate, C 12 -C 18 alkyl polyethoxylate (3.0 ) sulfate, C 12 -C 18 alkyl polyethoxylate (4.0) sulfate, the cation being sodium or potassium.
  • anionic surfactants which are useful for use in detergents and cleaning agents are C 8 -C 24 olefin sulfonates, sulfonated polycarboxylic acids, prepared by sulfonating the pyrolysis products of alkaline earth metal citrates, as described, for example, in British Patent GB 1,082,179, alkyl glycerol sulfates, fatty acyl glycerol sulfates, oleyl glycerol alkylphenol ether sulfates, primary paraffinsulfonates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, isethionates such as the acyl isethionates, N-acyl taurides, alkyl succinamates, sulfosuccinates, monoester of sulfosuccinates (especially saturated and unsaturated C 12 -C 18 monoesters) and diesters of sulfosuccinates (
  • Resin acids or hydrogenated resin acids such as rosin or hydrogenated rosin or tall oil resins and tall oil resin acids can also be used. Further examples are in Surface Active Agents and Detergents "(Vol. I and II, Schwartz, Perry and Berch). A large number of such surfactants are also claimed in US Pat. No. 3,929,678.
  • the surfactant mixtures according to the invention can contain the anionic surfactants in Weight ratio of 99 to 1 to 1:99 included.
  • amphoteric surfactants which can be used in the formulations of the present invention are, in particular, those which are broadly described as derivatives of aliphatic secondary and tertiary amines in which the aliphatic radical can be linear or branched and in which one of the aliphatic Contains substituents between 8 to 18 carbon atoms and contains an anionic, water-soluble group such as carboxy, sulfonate, sulfate, phosphate or phosphonate.
  • Amphoteric surfactants in this context include amphoteric imidazolinium surfactants as shown in Formula IV below: wherein R 11 is C 8 -C 22 alkyl or alkenyl, preferably C 12 -C 16 , R 12 is hydrogen or a group of the formula CH 2 CO 2 M, R 13 is a group of the formulas CH 2 CH 2 OH or CH 2 CH 2 OCH 2 CHCOOM, R 14 is hydrogen or a group of the formulas CH 2 CH 2 OH or CH 2 CH 2 OCH 2 CHCOOM, Z is CO 2 M or CH 2 CO 2 M, n is 2 or 3, preferably 2, M. Hydrogen or a cation such as alkali metal, alkaline earth metal, ammonia or alkanolammonium.
  • R 11 is C 8 -C 22 alkyl or alkenyl, preferably C 12 -C 16
  • R 12 is hydrogen or a group of the formula CH 2 CO 2 M
  • R 13 is a group of the formulas CH 2 CH 2
  • Preferred amphoteric surfactants of the above formula are monocarboxylates and Dicarboxylates. Close examples of these connections Cocoamphocarboxypropionate, cocoamidocarboxypropionic acid, Cocoamphocarboxyglycinat (or also known as Cocoamphodiacetat) and Cocoamphoacetate.
  • amphoteric surfactants are alkyldimethylbetaines, Alkylamidobetaines and alkyldipolyethoxybetaines with an alkyl radical which is linear or be branched, with 8 to 22 carbon atoms, preferably with 8 to 18 Carbon atoms and particularly preferably with 12 to 18 carbon atoms. These connections are e.g. from Clariant GmbH under the trade name Genagen® CAB marketed.
  • cationic surfactants are quaternary ammonium compounds and ester quats, in particular quaternized fatty acid alkanolamine ester salts and Dialkylaminopropylamine ester salts.
  • the surfactant mixtures according to the invention can the cationic surfactants in a weight ratio of 99 to 1 to 1:99 contain. A weight ratio of 90 to 10 to 10 to 90 is advantageous.
  • the detergents and cleaning agents contain, depending on the application, in addition to mentioned surfactants and the specific auxiliaries and additives for example builders, salts, bleaching agents, bleach activators, optical brighteners, Graying inhibitors, solubilizers, enzymes, thickeners, Preservatives, fragrances and dyes, pearlescent agents, foam inhibitors, Sequestrant.
  • Suitable and especially ecological harmless builder substances such as finely crystalline, synthetic water-containing Zeolites of type NaA, which have a calcium binding capacity in the range from 100 to 200 mg CaO / g have a preferred use.
  • non-aqueous Systems preferably use layered silicates. Zeolite and the Layered silicates can be contained in an amount of up to 20% by weight.
  • Usable organic builders are, for example, those in the preferred form their sodium salts used percarboxylic acids, such as citric acid and Nitriloacetate (NTA), ethylenediaminetetraacetic acid, provided such use ecological reasons is not objectionable.
  • polymeric carboxylates and their salts are used.
  • the relative molecular weight of the homopolymers is generally between 1000 and 100,000, that of the copolymers between 2000 and 200,000, preferably 50,000 to 120,000, based on the free acid, in particular also water-soluble polyacrylates are suitable, for example with about 1% Polyallylethers of sucrose are cross-linked and have a relative molecular weight own over a million. Examples of this are those under the name Carbopol 940 and 941 available polymers.
  • the cross-linked polyacrylates are in amounts not exceeding 1% by weight, preferably in amounts of 0.2 to 0.7 wt .-% used.
  • These framework substances can be used in amounts of up to 5% by weight.
  • the agents according to the invention can be used as foam inhibitors Fatty acid alkyl ester alkoxylates, organopolysiloxanes and their mixtures with microfine, optionally silanized silica as well as paraffins, waxes, Microcrystalline waxes and their mixtures with silanized silica.
  • foam inhibitors Fatty acid alkyl ester alkoxylates, organopolysiloxanes and their mixtures with microfine, optionally silanized silica as well as paraffins, waxes, Microcrystalline waxes and their mixtures with silanized silica.
  • foam inhibitors can also be used advantageously, e.g. those made of silicone oil, paraffin oil or waxes.
  • the liquid detergents can be used as optical brighteners, for example derivatives of Contain diaminostilbenedisulfonic acid or its alkali metal salts, which are good in let the dispersion work in.
  • the maximum amount of brighteners in the Agents according to the invention is 0.5 wt .-%, preferably amounts of 0.02 to 0.25 wt .-% used.
  • the desired viscosity of the agents can be adjusted by adding water and / or organic solvents or by adding a combination of organic solvents and thickeners.
  • organic solvents all monohydric or polyhydric alcohols are suitable as organic solvents.
  • Alcohols with 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, straight-chain and branched butanol, glycerol and mixtures of the alcohols mentioned are preferably used.
  • Further preferred alcohols are polyethylene glycols with a relative molecular weight below 2000.
  • polyethylene glycol with a relative molecular weight between 200 and 600 in amounts of up to 45% by weight and of polyethylene glycol with a relative molecular weight between 400 and 600 in amounts of 5 up to 25% by weight is preferred.
  • An advantageous mixture of solvents consists of monomeric alcohol, for example ethanol and polyethylene glycol in a ratio of 0.5: 1 to 1.2: 1, it being possible for the liquid detergents according to the invention to contain 8 to 12% by weight of such a mixture.
  • Suitable solvents are, for example, triacetin (glycerol triacetate) and 1-methoxy-2-propanol.
  • Hardened castor oil, salts of long chain fatty acids preferably in amounts of 0 to 5 wt .-% and in particular in amounts of 0.5 to 2% by weight, for example sodium, potassium, Aluminum, magnesium and titanium stearates or the sodium and / or potassium salts behenic acid and polysaccharides, especially xanthan gum, guar guar, Agar, alginates and tyloses, carboxymethyl cellulose and Hydroxyethyl cellulose, also higher molecular weight polyethylene glycol mono- and diesters of fatty acids, polyacrylates, polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone.
  • Enzymes come from the class of proteases, lipases, amylases or their mixtures in question. Their proportion can be 0.2 to 1% by weight. The enzymes can be adsorbed on carrier substances and / or in coating substances be embedded.
  • HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid
  • DTPMP Diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid
  • Suitable preservatives are, for example, phenoxyethanol, Formaldehyde solution, parabens, pentanediol or sorbic acid.
  • pearlescent agents examples include glycol distearic acid esters such as Ethylene glycol distearate, but also fatty acid monoglycol esters into consideration.
  • Sodium sulfate, sodium carbonate or sodium silicate (water glass), for example, are used as salts or adjusting agents.
  • further additives are sodium borate, starch, sucrose, polydextrose, stilbene compounds, methyl cellulose, toluenesulfonate, cumene sulfonate, soaps and silicones.
  • the following tables show the technical advantages of a detergent containing a surfactant mixture according to the invention compared to two analog detergents, each containing only one component of the surfactant mixture according to the invention.
  • Composition in% Detergent 1 Detergent 2 Detergent 3 Hostapur SAS 60 16.0 16.0 16.0 Genapol LRO fl.
  • the surfactant mixture of fatty acid N-methylglucamide and fatty acid amidooxethylate according to the invention shows a significant improvement in the solubilizing capacity with simultaneous improvement in the foam stability compared to the pure fatty acid N-methylglucamide variant.
  • the detergents have a WAS content of 30%, with 27% for a mixture of alkylbenzenesulfonate / ether sulfate or alkyl sulfate / ether sulfate and 3% for the co-surfactant (fatty acid-N-methylglucamide or a mixture of C 12 -C 14 -Fatty acid-N-methylglucamide and coconut fatty acid monoethanolamide with 5 EO in a mixing ratio of 70 to 30) are not required.
  • Composition in% Detergent 4 Detergent 5 Detergent 6 Detergent 7 Genapol LRO fl.
  • the plate test shows the foam-stabilizing effect of the invention Mixture of surfactants from C12 / 14 fatty acid N-methylglucamide and Coconut fatty acid monoethanolamide with 5 EO in a mixing ratio of 70 to 30.
  • STIWA I and STIWA II are soils with the following composition: STIWA I STIWA II Beef tallow 1.375% 4.125% butter 1.375% 4.125% Creme fraiche Cheese 1.375% 4.125% lard 1.375% 4.125% margarine 1.375% 4, 125% olive oil 1,375 4.125% Palmin 1,375 4.125% Sunflower oil 1.375% 4.125% Drinking water 45% 45% Rye flour 33% 17% Milk powder 11% 5% dye 0.2% 0.2% Some formulations using the surfactant mixture according to the invention are described in more detail below.

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Abstract

Die beanspruchten Tensidmischungen bestehen aus Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyamiden der Formel R<1>CONR<2>Z und Fettsäureamidoalkoxylaten der Formel R-CONR<6>R<7> wobei R<1>, R<2>, Z, R, R<6> und R<7> die in der Beschreibung genannten Bedeutungen haben.

Description

Die Erfindung betrifft Tensidmischungen aus Fettsäure-N-Alkylpolyhydroxyamiden und Fettsäureamidoalkoxylaten sowie Wasch- und Reinigungsmittel, die diese Tensidmischungen enthalten.
Die Verwendung von Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyamiden, insbesondere von Fettsäure-N-methylglucamid in Wasch- und Reinigungsmitteln ist bereits bekannt (WO 92/06 159, WO 920/6160).
Wesentliche Vorteile der Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyalkylamide sind ihre hohe Reinigungskraft, gute Fettdispergierbarkeit, gute Hautfreundlichkeit, ihre gute biologische Abbaubarkeit und ihre Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen.
Nachteilig für die Anwendung und Formulierbarkeit dieser Tensidklasse ist eine begrenzte Löslichkeit in Wasser, insbesondere ab einer Kettenlänge von C16. Bei höheren Konzentrationen in Wasser tendieren Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyalkylamide zur Gelbildung oder bilden Niederschläge. Höhere Temperaturen zur Absenkung der Gelbildung und Viskosität führen zu verstärkter Hydrolyse der Waschaktivsubstanz.
Überraschend wurde gefunden, daß die Löslichkeit von Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden in Wasser durch Zugabe von Fettsäureamidoalkoxylaten wesentlich verbessert werden kann.
Desweiteren wirken diese beiden nichtionischen Tensidklassen synergistisch auf die Schaumbildung auch bei geringen Konzentrationen, auf die Schaumstabilität, sowie auf das Spülvermögen in Haushaltsreinigungs- und Geschirrspülmitteln.
Der Zusatz von Fettsäureamidoalkoxylaten zu Fettsäurepolyhydroxyamiden bewirkt auch eine Herabsetzung der Viskosität und beeinflusst den Kältetrübungspunkt günstig.
Gegenstand der Erfindung sind Tensidmischungen aus Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyamiden der Formel I R1CONR2Z worin R1 eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen. Z eine Polyhydroxykohlenwasserstoffgruppe mit mindestens drei Hydroxylgruppen, die auch alkoxyliert sein können, und R2 C1-C8-Alkyl, eine Gruppe der Formeln -(CH2)xNR 3 R4 oder R5O(CH2)n-, wobei R3 und R4 C1-C4-Alkyl oder C2-C4-Hydroxyalkyl, R5 C1-C4-Alkyl, n eine Zahl von 2 bis 4 und x eine Zahl von 2 bis10 bedeuten und Fettsäureamidoalkoxylaten der Formel II R-CON(R6)(R7) worin R eine Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, R6 Wasserstoff oder eine Gruppe -(AO)xH, R7 eine Gruppe -(AO)xH, A eine Gruppe der Formeln -C2H4-, -C3H6- oder -C4H8- und x eine Zahl von 1 bis 20 bedeuten.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin R1 C7-C21-Alkyl oder C7-C21-Alkenyl bedeutet. So kann der Rest R1CO beispielsweise der Acylrest der Cocosfettsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Caprinsäure, Palmitinsäure oder Talgfettsäure sein. R2 ist vorzugsweise C1-C4-Alkyl und Z ist vorzugsweise ein Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 5 C-Atomen, der sich von Zuckeralkoholen ableitet, beispielsweise 1-Desoxyglucityl, 2-Desoxyfructityl, 1-Desoxymaltityl, 1-Desoxylactityl, 1-Desoxygalactityl, 1-Desoxymannityl, 1-Desoxymaltotriityl. Besonders bevorzugt sind C8-C22-, insbesondere C12-C18-Acyl-N-methylglucamide.
Die Verbindungen der Formel I werden in an sich bekannter Weise hergestellt durch reduktive Aminierung eines reduktiven Zuckers mit einem Alkylamin und anschließende Veresterung mit einer Fettsäure oder Fettsäureester. Näheres zur Herstellung dieser Verbindungen findet sich in WO 92/06160 sowie in der dort angegebenen Literatur.
Als Fettsäureamidoalkoxylate der Formel II sind Verbindungen der Formel II bevorzugt, worin R C9-C17-Alkyl, R6 Wasserstoff und R7 eine Gruppe der Formel -(AO)xH und A -C2H4- oder -C3H6- bedeuten.
Fettsäureamidoalkoxylate der Formel II werden durch Umsetzung von Fettsäuremethylester und Mono- oder Dialkanolamin und anschließender Alkoxylierung erhalten.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Tensidmischungen, enthaltend Fettsäure-N-Alkyl-Polyhydroxyamid und Fettsäureamidoalkoxylat erfolgt in folgender Weise: Festes bis hochviskoses Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyamid wird auf Temperaturen von 40°C bis 130°C, bevorzugt 50°C bis 100°C erwärmt, das Fettsäureamidoalkoxylat wird zugegeben und bei diesen Temperaturen durch Verkneten im Zeitraum von 0,5 Minuten bis 180 Minuten, bevorzugt 1 bis 30 Minuten innig vermischt. Die erhaltenen pastösen Mischungen verfestigen sich bei Raumtemperatur zu festen bis klebrig festen Blöcken, die in einem weiteren Verfahrensschritt durch Zugabe von bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungs- und Geschirrspülmitteln üblichen Zusatzstoffen wie beispielsweise Tenside, Lösungsvermittler, Entschäumer, Builder, Trägermaterialien, Salze und Stellmittel, Bleichmittel, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren und Bleichaktivatoren weiterverarbeitet werden können.
Das Gewichtsverhältnis der Fettsäurepolyhydroxyamide der Formel I und der Fettsäureamidoalkoxylate der Formel II kann in weiten Grenzen schwanken und beträgt im allgemeinen 90:10 bis 10:90, bevorzugt 90:10 bis 30:70, insbesondere 80:20 bis 50:50 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen Tensidmischungen lassen sich generell in allen Wasch- und Reinigungsmitteln jeder Art einsetzen, bevorzugt dienen diese Tensidmischungen für die Herstellung von Handgeschirrspülmitteln, flüssigen Allzweckreinigern oder flüssigen Feinwaschmitteln für die Handwäsche. All diese Wasch- und Reinigungsmittel können neben den erfindungsgemäßen Tensidmischungen noch weitere Tenside nichtionischer, anionischer, kationischer oder amphotärer Natur sowie übliche Hilfs- und Zusatzstoffe in unterschiedlichen Mengen enthalten.
Bevorzugte nichtionische Tenside sind Fettalkoholoxethylate mit ca. 1 bis ca. 25 mol Ethylenoxid. Die Alkylkette der aliphatischen Alkohole kann linear oder verzweigt, primär oder sekundär sein, und enthält im allgemeinen von 8 bis 22 Kohlenstoffatome. Besonders bevorzugt sind die Kondensationsprodukte von Alkoholen, die eine Alkylkette von 10 bis 20 Kohlenstoffen enthalten, mit 2 bis 18 mol Ethylenoxid pro mol Alkohol. Die Alkylkette kann gesättigt oder auch ungesättigt sein. Ebenso können die Alkoholethoxylate eine enge Homologenverteilung des Ethylenoxides (
Figure 00040001
Narrow Range Ethoxylates") oder eine breite Homologenverteilung des Ethylenoxides ( Broad Range Ethoxylates") aufweisen. Beispiele von kommerziell erhältlichen nichtionischen Tensiden dieses Types sind Tergitol™ 15-S-9 (Kondensationsprodukt eines C11-C15 linearen sekundären Alkohols mit 9 mol Ethylenoxid), Tergitol™ 24-L-NMW (Kondensationsprodukt eines C12-C14-linearen primären Alkohols mit 6 mol Ethylenoxid mit enger Molgewichtsverteilung). Ebenfalls unter diese Produktklasse fallen die Genapol™-Marken der Clariant GmbH.
Darüberhinaus kommen erfindungsgemäß auch andere bekannte Typen von nichtionischen Tensiden in Frage, wie Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenoxidaddukte von Alkylphenolen mit 6 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, Additionsprodukte von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, gebildet aus der Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol oder Additionsprodukte von Ethylenoxid mit einem Reaktionsprodukt von Propylenoxid und Ethylendiamin.
Desweiteren können semipolare nichtionische Tenside, beispielsweise
Aminoxide der Formel III
Figure 00050001
eingesetzt werden, worin R8 eine Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkylphenolgruppe oder Mischungen hiervon darstellt mit einer Kettenlänge von 8 bis 22 Kohlenstoffatome; R9 ist eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hiervon; R10 ist eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Polyethylenoxidgruppe mit 1 bis 3 Ethylenoxideinheiten. Die R10/R9-Gruppen können miteinander über ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom verbunden sein und somit einen Ring bilden.
Diese Aminoxide umfassen besonders C10-C18-Alkyldimethylaminoxide und C8-C12-Alkoxyethyl-Dihydroxyethylaminoxide.
Die erfindungsgemäßen Tensidgemische aus Fettsäurepolyhydroxyamiden der Formel I und der Fettsäureamidoalkoxylate gemäß der Formel II können weitere nichtionische Tenside im Gewichtsverhältnis von 95 zu 5 bis 5 : 95 enthalten. Vorteilhaft ist ein Gewichtsverhältnis von 80 zu 20 bis 20 zu 80.
Anstelle oder zusätzlich zu den nichtionischen Tensiden können die erfindungsgemäßen Mischungen auch anionische Tenside enthalten.
Als anionische Tenside kommen in Betracht vor allem geradkettige und verzweigte Alkylsulfate, -sulfonate, -carboxylate, -phosphate, Alkylestersulfonate, Arylalkylsulfonate, ,Alkylethersulfate und Mischungen aus den genannten Verbindungen. Im folgenden sollen einige der in Frage kommenden Typen von anionischen Tensiden näher beschrieben werden.
Alkylestersulfonate
Alkylestersulfonate stellen lineare Ester von C8-C20-Carboxylsäuren (d.h. Fettsäuren) dar, die durch SO3 sulfoniert werden, wie in The Journal of the American Oil Chemists Society", 52 (1975), pp. 323-329 beschrieben. Geeignete Ausgangsmaterialien sind natürliche Fettderivate, wie z.B. Talg- oder Palmölfettsäure.
Alkylsulfate
Alkylsulfate sind wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel ROSO3M, worin R bevorzugt einen C10-C24-Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 10 bis 20 C-Atomen, besonders bevorzugt einen C12-C18-Alkyl- oder Hydroxyalkylrest darstellt. M ist Wasserstoff oder ein Kation, z.B. ein Alkalimetallkation (z.B. Natrium, Kalium, Lithium) oder Ammonium oder substituiertes Ammonium, z.B. ein Methyl-, Dimethyl- und Trimethylammoniumkation oder ein quaternäres Ammoniumkation, wie Tetramethylammonium- und Dimethylpiperidiniumkation und quatäre Ammoniumkationen, abgeleitet von Alkylaminen wie Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin und deren Mischungen. Alkylketten mit C12-C16 sind dabei bevorzugt für niedrige Waschtemperaturen (z.B. unter ca. 50°C) und Alkylketten mit C16-C18 bevorzugt für höhere Waschtemperaturen (z.B. oberhalb ca. 50°C).
Alkylethersulfate
Die Alkylethersulfate sind wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel RO(A)mSO3M, worin R einen unsubstituierten C10-C24-Alkyl- oder Hydroxyalkylrest, bevorzugt einen C12-C20-Alkyl- oder Hydroxyalkylrest, besonders bevorzugt einen C12-C18-Alkyl- oder Hydroxyalkylrest darstellt. A ist eine Ethoxy- oder Propoxyeinheit, m ist eine Zahl von größer als 0, typischerweise zwischen ca. 0,5 und ca. 6, besonders bevorzugt zwischen ca. 0,5 und ca. 3 und M ist ein Wasserstoffatom oder ein Kation wie z.B. ein Metallkation (z.B. Natrium, Kalium, Lithium, Calcium, Magnesium, etc.), Ammonium oder ein substituiertes Ammoniumkation. Beispiele für substituierte Ammoniumkationen sind Methyl-, Dimethyl-, Trimethylammonium- und quaternäre Ammoniumkationen wie Tetramethylammonium und Dimethylpiperidiniumkationen, sowie solche, die von Alkylaminen, wie Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Mischungen davon und ähnliche, abgeleitet sind. Als Beispiele seien genannt C12C18-Alkyl-polyethoxylat-(1,0)-sulfat, C12-C18-Alkyl-polyethoxylat (2,25)sulfat, C12-C18-Alkyl-polyethoxylat (3,0)sulfat, C12-C18-Alkyl-polyethoxylat (4,0)sulfat, wobei das Kation Natrium oder Kalium ist.
Andere anionische Tenside die nützlich für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln sind, sind C8-C24-Olefinsulfonate, sulfonierte Polycarboxylsäuren, hergestellt durch Sulfonierung der Pyrrolyseprodukte von Erdalkalimetallcitraten, wie z.b. beschrieben im britischen Patent GB 1,082,179, Alkylglycerinsulfate, Fettacylglycerinsulfate, Oleylglycerinsulfate, Alkylphenolethersulfate, primäre Paraffinsulfonate, Alkylphosphate, Alkyletherphosphate, Isethionate, wie Acylisethionate, N-Acyltauride, Alkylsuccinamate, Sulfosuccinate, Monoester der Sulfosuccinate (besonders gesättigte und ungesättigte C12-C18-Monoester) und Diester der Sulfosuccinate (besonders gesättigte und ungesättige C12-C18-Diester), Acylsarcosinate, Sulfate von Alkylpolysacchariden wie Sulfate von Alkylpolyglycosiden, verzweigte primäre Alkylsulfate und Alkylpolyethoxycarboxylate wie die der Formel RO(CH2CH2)kCH2COO-M+ worin R ein C8-C22Alkyl, k eine Zahl von 0 bis 10 und M ein ein lösliches Salz bildendes Kation ist. Harzsäuren oder hydrierte Harzsäuren, wie Rosin oder hydriertes Rosin oder Tallölharze und Tallölharzsäuren sind ebenfalls einsetzbar. Weitere Beispiele sind in Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I und II, Schwartz, Perry und Berch) beschrieben. Eine Vielzahl solcher Tenside sind auch im US-Patent 3,929,678 beansprucht.
Die erfindungsgemäßen Tensidgemische können die anionischen Tenside im Gewichtsverhältnis von 99 zu 1 bis 1:99 enthalten. Vorteilhaft ist ein Gewichtsverhältnis von 80:20 bis 20:80.
Beispiele für amphotere Tenside, die in den Formulierungen der vorliegenden Erfindung Einsatz finden können, sind vor allem solche, die breit als Derivate von aliphatischen sekundären und tertiären Aminen beschrieben werden, in denen der aliphatische Rest linear oder verzweigt sein kann und in denen einer der aliphatischen Substituenten zwischen 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und eine anionische, wasserlösliche Gruppe, wie z.B. Carboxy, Sulfonat, Sulfat, Phosphat oder Phosphonat enthält. Amphotere Tenside in diesem Zusammenhang schließen amphotere Imidazolinium-Tenside ein, wie sie in der nachfolgenden Formel IV dargestellt sind:
Figure 00080001
worin R11 C8-C22-Alkyl oder -Alkenyl, bevorzugt C12-C16, R12 Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel CH2CO2M, R13 eine Gruppe der Formeln CH2CH2OH oder CH2CH2OCH2CHCOOM, R14 Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln CH2CH2OH oder CH2CH2OCH2CHCOOM, Z CO2M oder CH2CO2M bedeutet, n ist 2 oder 3, bevorzugt 2, M ist Wasserstoff oder ein Kation wie Alkalimetall, Erdalkalimetall, Ammoniak oder Alkanolammonium.
Bevorzugte amphotere Tenside der obigen Formel sind Monocarboxylate und Dicarboxylate. Bespiele dieser Verbindungen schließen Cocoamphocarboxypropionat, Cocoamidocarboxypropionsäure, Cocoamphocarboxyglycinat (oder auch als Cocoamphodiacetat bezeichnet) und Cocoamphoacetat ein.
Weitere bevorzugte amphotere Tenside sind Alkyldimethylbetaine, Alkylamidobetaine und Alkyldipolyethoxybetaine mit einem Alkylrest, der linear oder verzweigt sein, mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und besonders bevorzugt mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Diese Verbindungen werden z.B. von der Clariant GmbH unter dem Handelnamen Genagen® CAB vermarktet.
Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Ammoniumverbindungen und Esterquats, insbesondere quaternierte Fettsäurealkanolaminester-Salze und Dialkylaminopropylaminester-Salze. Die erfindungsgemäßen Tensidgemische können die kationischen Tenside im Gewichtsverhältnis von 99 zu 1 bis 1: 99 enthalten. Vorteilhaft ist ein Gewichtsverhältnis von 90 zu 10 bis 10 zu 90.
Hilfs- und Zusatzstoffe
Die Wasch- und Reinigungsmittel enthalten, je nach Anwendungszweck, neben den genannten Tensiden noch die jeweils spezifischen Hilfs- und Zusatzstoffe beispielsweise Builder, Salze, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Lösungsvermittler, Enzyme, Verdickungsmittel, Konservierungsmittel, Duft- und Farbstoffe, Perlglanzmittel, Schauminhibitoren, Sequestriermittel.
Als organische und anorganische Gerüststoffe eignen sich neutral oder insbesondere alkalisch reagierende Salze, die Calciumionen auszufällen oder komplex zu binden vermögen. Geeignete und insbesondere ökologisch unbedenkliche Buildersubstanzen, wie feinkristalline, synthetische wasserhaltige Zeolithe von Typ NaA, die ein Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g aufweisen, finden eine bevorzugte Verwendung. In nichtwässrigen Systemen werden bevorzugt Schichtsilikate eingesetzt. Zeolith und die Schichtsilikate können in einer Menge bis zu 20 Gew.-% im Mittel enthalten sein. Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die bevorzugt in Form ihrer Natriumsalze eingesetzten Percarbonsäuren, wie Citronensäure und Nitriloacetat (NTA), Ethylendiamintetraessigsäure, sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist. Analog hierzu können auch polymere Carboxylate und deren Salze eingesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise die Salze homopolymerer oder copolymerer Polyacrylate, Polymethacrylate und insbesondere Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure, vorzugsweise solche aus 50% bis 10% Maleinsäure und auch Polyvinylpyrrolidon und Urethane. Die relative Molekülmasse der Homopolymeren liegt im allgemeinen zwischen 1000 und 100 000, die der Copolymeren zwischen 2000 und 200 000, vorzugsweise 50 000 bis 120 000, bezogen auf die freie Säure, insbesondere sind auch wasserlösliche Polyacrylate geeignet, die beispielsweise mit etwa 1% eines Polyallylethers der Sucrose quervernetzt sind und die eine relative Molekülmasse oberhalb einer Million besitzen. Beispiele hierfür sind die unter dem Namen Carbopol 940 und 941 erhältlichen Polymere. Die quervernetzen Polyacrylate werden in Mengen nicht über 1 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,2 bis 0,7 Gew.-% eingesetzt.
Diese Gerüstsubstanzen können in Mengen bis zu 5 Gew.-% eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel können als Schauminhibitoren Fettsäurealkylesteralkoxylate, Organopolysiloxane und deren Gemische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanierter Kieselsäure sowie Paraffine, Wachse, Mikrokristallinwachse und deren gemische mit silanierter Kieselsäure, enthalten. Mit Vorteil können auch Gemische verschiedener Schauminhibitoren verwendet werden, z.B. solche aus Silikonöl, Paraffinöl oder Wachsen. Vorzugsweise sind Schauminhibitoren an eine granulare, in Wasser lösliche oder dispergierbare Trägersubstanz gebunden.
Die Flüssigwaschmittel können als optische Aufheller beispielsweise Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten, die sich gut in die Dispersion einarbeiten lassen. Der maximale Gehalt an Aufhellern in den erfindungsgemäßen Mitteln beträgt 0,5 Gew.-%, vorzugsweise werden Mengen von 0,02 bis 0,25 Gew.-% eingesetzt.
Die gewünschte Viskosität der Mittel kann durch Zugabe von Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln oder durch Zugabe einer Kombination aus organischen Lösungsmitteln und Verdickungsmitteln eingestellt werden.
Prinzipiell kommen als organische Lösungsmittel alle ein- oder mehrwertigen Alkohole in Betracht. Bevorzugt werden Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, geradkettige und verzweigtes Butanol, Glycerin und Mischungen aus den genannten Alkoholen eingesetzt. Weitere bevorzugte Alkohole sind Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse unter 2000. Insbesondere ist ein Einsatz von Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 600 in Mengen bis zu 45 Gew.-% und von Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse zwischen 400 und 600 in Mengen von 5 bis 25 Gew.-% bevorzugt. Eine vorteilhafte Mischung aus Lösungsmitteln besteht aus monomerem Alkohol, beispielsweise Ethanol und Polyethylenglykol im Verhältnis 0.5 : 1 bis 1.2 : 1, wobei die erfindungsgemäßen Flüssigwaschmittel 8 bis 12 Gew.-% einer solchen Mischung enthalten können.
Weitere geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Triacetin (Glycerintriacetat) und 1 -Methoxy-2-propanol.
Als Verdickungsmittel werden bevorzugt gehärtetes Rizinusöl, Salze von langkettigen Fettsäuren, vorzugsweise in Mengen von 0 bis 5 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 0,5 bis 2 Gew.-%, beispielsweise Natrium-, Kalium-, Aluminium-, Magnesium- und Titan-Stearate oder die Natrium und/oder Kalium-Salze der Behensäure, sowie Polysaccharide, insbesondere Xanthan-Gum, Guar-Guar, Agar-Agar, Alginate und Tylosen, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose, ferner höhermolekulare Polyethylenglycolmono- und diester von Fettsäuren, Polyacrylate, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon eingesetzt.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen bzw deren Gemische in Frage. Ihr Anteil kann 0,2 bis 1 Gew.-% betragen. Die Enzyme können an Trägersubstanzen adsorbiert werden und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein.
Um Spuren von Schwermetallen zu binden, können die Salze von Polyphosphorsäuren, wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP) und Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure (DTPMP) eingesetzt werden.
Als Konservierungsmittel eignen sich beispielsweise Phenoxyethanol, Formaldehydlösung, Parabene, Pentandiol oder Sorbinsäure.
Als Perlglanzmittel kommen beispielsweise Glycoldistearinsäureester wie Ethylenglycoldistearat, aber auch Fettsäuremonoglycolester in Betracht.
Als Salze bzw. Stellmittel kommen beispielsweise Natriumsulfat, Natriumcarbonat oder Natriumsilikat (Wasserglas) zum Einsatz.
Als typische Einzelbeispiele für weitere Zusatzstoffe sind Natriumborat, Stärke, Saccharose, Polydextrose, Stilbenverbindungen, Methylcellulose, Toluolsulfonat, Cumolsulfonat, Seifen und Silicone zu nennen.
Zur Beurteilung der Schaumstabilität, des Spülvermögens, der Viskosität und des Kältetrübungspunktes der erfindungsgemäßen Tensidmischung wurden Geschirrspülmittel mit den in Tabelle1 angegebenen Inhaltsstoffen getestet und Formulierungen ohne Zusatz der erfindungsgemäßen Tensidmischung gegenübergestellt.
Die folgenden Tabellen zeigen die anwendungstechnischen Vorteile eines Spülmittels, das ein erfindungsgemäßes Tensidgemisch enthält, im Vergleich zu zwei analogen Spülmitteln, die jeweils nur eine Komponente des erfindungsgemäßen Tensidgemischs enthalten.
Die Spülmittel besitzen einen WAS-Gehalt von 25%, wobei 20% WAS auf eine Hostapur SAS : Genapol LRO = 4:1 Mischung und 5% auf GA bzw. GA/ Genagen CA050 (im Mischungsverhältnis 70:30) bzw Genagen CA050 entfallen.
Zusammensetzung : In % Spülmittel 1 Spülmittel 2 Spülmittel 3
Hostapur SAS 60 16,0 16,0 16,0
Genapol LRO fl. 4,0 4,0 4,0
Glucamid 24 5,0
Glucamid 24 CA 05 5,0
Genagen CA-050 5,0
Konservierung 0,1 0,1 0,1
Spülmittel 1 Spülmittel 2 Spülmittel 3
Viskosität (mPas) 265 150 55
Kältetrübungspunkt -7°C -10°C -10°C
Kälteklarpunkt bei 0°C sind die Spülmittel wieder klar
Solubilisierwirkung (g solubilisiertes IPM / 100 ml Tensidlösung)
Spülmittel 1 Spülmittel 2 Spülmittel 3
5 % WAS 0,7 0,7 0,35
Mini-Plate Test (Anzahl gespülter Plates = 1 g Fett) Temperatur 47°C ; c=0,016 % WAS; Trinkwasser
Spülmittel 1 Spülmittel 2 Spülmittel 3
8/8 13/13 16/15
Die erfindungsgemäße Tensidmischung aus Fettsäure-N-Methylglucamid und Fettsäureamidooxethylat zeigt eine signifikante Verbesserung im Solubilisiervermögen bei gleichzeitiger Verbesserung der Schaumstabilität im Vergleich zur reinen Fettsäure-N-Methylglucamid-Variante.
Die Spülmittel besitzen einen WAS-Gehalt von 30%, wobei 27 % auf eine Mischung aus Alkylbenzolsulfonat/Ethersulfat bzw. Alkylsulfat/ Ethersulfat und 3 % auf das Co-Tensid (Fettsäure-N-Methylglucamid bzw. einer Mischung aus C12-C14-Fettsäure-N-Methylglucamid und Cocosfettsäuremonoethanolamid mit 5 EO im Mischungsverhältnis 70 zu 30) entfallen.
Zusammensetzung In % Spülmittel 4 Spülmittel 5 Spülmittel 6 Spülmittel 7
Genapol LRO fl. 6,0 5,4 - -
Marlon A 365 24,0 21,6 - -
Texapon SPN 70 - - 30,0 27,0
Glucamid 24 CA 05 - 3,0 - 3,0
Tellertest (Anzahl gespülter Teller); c=0.8g/l; Trinkwasser, Starttemperatur 47°C, Einwaage 1,5 g Schmutz/Teller
Spülmittel 4 Spülmittel 5 Spülmittel 6 Spülmittel 7
STIWA I 16 30 28 32
STIWA II 12 14 22 27
Der Tellertest belegt die schaumstabilisierende Wirkung der erfindungsgemäßen Tensidmischung aus C12/14-Fettsäure-N-Methylglucamid und Cocosfettsäuremonoethanolamid mit 5 EO im Mischungsverhältnis 70 zu 30.
STIWA I und STIWA II sind Anschmutzungen der folgenden Zusammensetzung:
STIWA I STIWA II
Rindertalg 1,375 % 4,125 %
Butter 1,375 % 4,125 %
Crème fraíche 1,375 % 4,125 %
Schmalz 1,375 % 4,125 %
Margarine 1,375 % 4, 125 %
Olivenöl 1,375 4,125 %
Palmin 1,375 4,125 %
Sonnenblumenöl 1,375 % 4,125 %
Trinkwasser 45 % 45 %
Roggenmehl 33 % 17 %
Milchpulver 11 % 5 %
Farbstoff 0,2 % 0,2 %
Im folgenden sind einige Formulierungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Tensidmischung näher beschrieben.
Handgeschirrspülmittel Beispiel 1
100 % Wirkstoff
Hostapur SAS 30 11,5 Gew.-%
Wasser ad 100 Gew.-%
Genapol ZRO 4,5 Gew.-%
Glucamid 24 CA 05 4,0 Gew.-%
Herstellung
Alle Komponenten nacheinander miteinander verrühren.
Beispiel 2
100 % Wirkstoff
Hostapur SAS 24,00 Gew.-%
Wasser ad 100 Gew.-%
Genapol ZRO 6,0 Gew.-%
Glucamid 24 CA 05 5,0 Gew.-%
Herstellung
Alle Komponenten nacheinander miteinander verrühren.
Beispiel 3
100 % Wirkstoff
Hostapur SAS 15,20 Gew.-%
Wasser ad 100 Gew.-%
Genapol LRO 3,80 Gew.-%
Genagen LAB 1,00 Gew.-%
Glucamid 24 CA 05 5,00 Gew.-%
Herstellung
Alle Komponenten nacheinander miteinander verrühren.
Allzweckreiniger Beispiel 1
100 % Wirkstoff
A Hostapur SAS 7,80 Gew.-%
Glucamid 24 CA 05 2,00 Gew.-%
B Tri-Natriumcitrat-dihydrat 5,00 Gew.-%
C Wasser ad 100 Gew.-%
Herstellung
Komponenten von A vermischen. B in C lösen und diese Lösung in Mischung A einrühren.
Beispiel 2
100 % Wirkstoff
A Glucamid 24 CA 05 6,00 Gew.-%
Diethylenglykolmonobutylether 5,00 Gew.-%
B Wasser ad 100 Gew.-%
C Hostapur SAS 60 8,40 Gew.-%
Genapol ZRO 1,40 Gew.-%
Herstellung
Komponenten von A in B lösen, danach Komponenten von C nacheinander einrühren.
Flüssiges Feinwaschmittel Beispiel 1
100 % Wirkstoff
A Fettsäuremischung (Prifac 7949: Palmkernöl-/Ölsäure) 3,00 Gew.-%
Kaliumhydroxid (w=85%) 0,51 Gew.-%
Wasser (40-50°C) 37,00 Gew.-%
B Hostapur SAS 14,00 Gew.-%
Genapol ZRO 7,00 Gew.-%
Glucamid 24 CA 05 6,00 Gew.-%
C Citronensäure-1-hydrat 0,20 Gew.-%
Herstellung
Komponenten von A mischen, nacheinander Komponenten von B gründlich einrühren, abschließend C zufügen.
Chemische Beschreibung der eingesetzten Handelsprodukte
®Hostapur SAS
sekundäres Natriumalkansulfonat
®Genapol LRO:
C12-C14-Natriumalkyldiglycolethersulfat
®Genagen LAB
C12-C14-Alkyldimethylbetain
Genagen CH-050
PEG-5 Cocamide
®Genapol ZRO
C12-C14-Natriumalkyltriglycolethersulfat
Glucamid 24 CA 05
C12-C14-Fettsäure-N-methylglucamid/ Cocosfettsäuremonoethanolamid mit 5 EO im Mischungsverhältnis 70 zu 30
Glucamid 24
C12-C14-Fettsäure-N-methylglucamid
Die oben genannten Produkte sind Handelsprodukte der Clariant GmbH, Frankfurt/Main.
®Marlon A 365:
lineares Alkylbenzolsulfonat mit 65 % WAS
®Texapon SPN 70:
Alkylsulfat/Alkylethersulfat-Mischung im Verhältnis 1:1 mit einem Gehalt von 1,1 mol EO, WAS-Gehalt ca. 70 %

Claims (5)

  1. Tensidmischungen aus Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyamiden der Formel I R1CONR2Z worin R1 eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen. Z eine Polyhydroxykohlenwasserstoffgruppe mit mindestens drei Hydroxylgruppen, die auch alkoxyliert sein können, und R2 C1-C8-Alkyl, eine Gruppe der Formeln -(CH2)xNR3R4 oder R5O(CH2)n-, wobei R3 und R4 C1-C4-Alkyl oder C2-C4-Hydroxyalkyl, R5 C1-C4-Alkyl, n eine Zahl von 2 bis 4 und x eine Zahl von 2 bis10 bedeuten und Fettsäureamidoalkoxylaten der Formel II R-CON(R6)(R7) worin Reine Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, R6 Wasserstoff oder eine Gruppe -(AO)xH, R7 eine Gruppe -(AO)xH, A eine Gruppe der Formeln -C2H4-, -C3H6- oder -C4H8- und x eine Zahl von 1 bis 20 bedeuten.
  2. Tensidmischungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Fettsäurepolyhydroxyamid C12-C18-Acyl-N-methylglucamid enthalten.
  3. Tensidmischungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyalkylamide der Formel II enthalten worin R C9-C17-Alkyl, R6 Wasserstoff und R7 eine Gruppe der Formel -(AO)xH und A -C2H4- oder -C3H6- bedeuten.
  4. Tensidmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyamid und Fettsäureamidoalkoxylat in den Gewichtsverhältnissen 90:10 bis 10:90, bevorzugt 90:10 bis 30:70, insbesondere 80:20 bis 50:50 % enthalten.
  5. Tensidmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für Handgeschirrspülmittel, flüssige Allzweckreiniger und flüssige Feinwaschmittel für die Handwäsche eingesetzt werden.
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