WO1992005235A1

WO1992005235A1 - Flüssige, nichtionische tensidkombination mit verbesserter kältestabilität

Info

Publication number: WO1992005235A1
Application number: PCT/EP1991/001722
Authority: WO
Inventors: Thomas Merz; Khalil Shamayeli; Werner Kuhlmann
Original assignee: Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1992-04-02
Also published as: EP0549632A1; EP0549632B1; ATE118537T1; US5364552A; JPH06500815A; GR3015078T3; DE59104638D1; DK0549632T3; DE4029777A1; ES2068604T3

Abstract

Eine flüssige, nichtionische Tensidkombination, die trotz Verzicht auf Lösungsmittelzusätze in einem breiten Temperaturbereich von minus 10 bis plus 40 °C keine Entmischungstendenz zeigt und sich ohne erhebliche Viskositätsänderungen bei unterschiedlichen Temperaturen leicht dosieren läßt, enthält 20 bis 50 Gew.-% eines ethoxylierten primären C12-C15-Fettalkohols mit durchschnittlich 2 bis 7 Ethylenglykolethergruppen, 20 bis 50 Gew.-% eines alkoxylierten primären C12-C15-Fettalkohols mit durchschnittlich 3 bis 7 Ethylenglykolethergruppen und 2 bis 8 Propylenglykolethergruppen, 5 bis 50 Gew.-% eines Gemisches aus primären linearen und in 2-Stellung methylverzweigten C12-C15-Fettalkoholen mit durchschnittlich 2 bis 8 Ethylenglykolethergruppen und gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-% Wasser.

Description

"Flüssige, nichtionische Tensidko bination mit verbesserter Kältestabili- tat"

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flüssige, nichtionische Tensidkom¬ bination, die bei niedrigen Temperaturen noch gießbar ist und in einem breiten Temperaturbereich von minus 10 bis plus 40 °C lagerstabil ist.

Derartige Tensidkombinationen werden insbesondere als Flüssigkonzentrate zusammen mit sogenannten Waschalkalien eingesetzt und eignen sich insbe¬ sondere zum Waschen ölverschmutzter Textilien und Berufskleidung in Wäschereibetrieben. Für eine derartige Anwendung sind automatisch dosier¬ bare Flüssigkonzentrate besonders geschätzt, die über die genannten Eigenschaften hinaus ein von Temperaturschwankungen nur wenig beeinflußtes Viskositätsverhalten zeigen.

Bekannte, für derartige Zwecke verwendete gießbare Konzentrate enthalten üblicherweise Lösungsmittel, insbesondere niedermolekulare Alkohole, um die geforderte Kältestabilität zu garantieren. Vielfach werden ihnen auch niedermolekulare Polyglykole bzw. Propylenglykol zugesetzt, um neben der Kältestabilität auch das Viskositätsverhalten in der gewünschten Weise zu verbessern. Beide Zusätze tragen jedoch nichts zur Waschwirkung bei.

Es bestand daher die Aufgabe, ein entsprechendes flüssiges Konzentrat zu entwickeln, daß trotz Verzicht auf Lösungsmittelzusätze in einem weiteren Temperaturbereich stabil ist und sich ohne erhebliche Viskositätsänderun¬ gen bei unterschiedlichen Temperaturen leicht dosieren läßt. Dabei sollen die Wasch- und Reinigungseigenschaften, insbesondere gegenüber öl- und fetthaltigen Anschmutzungen im Vergleich zu bekannten Spitzenprodukten nicht reduziert, sondern voll erhalten bzw. noch gesteigert werden. Diese Aufgabe wird durch die nachfolgend geschilderte Erfindung gelöst. Gegenstand der Erfindung ist eine flüssige, nichtionische Tensidkombina- tion mit verbesserter Kältestabilität, enthaltend

(a) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholethoxylats, abgeleitet von primären, linearen Ci2-Ci5-Alkoholen mit durchschnittlich 2 bis 7 Ethylenoxid- gruppen (E0),

(b) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholalkoxylats, abgeleitet von primären Ci2~Cl5-Alkoholen mit durchschnittlich 3 bis 7 Ethylenoxidgruppen (E0) und 2 bis 8 Propylenoxidgruppen (PO),

(c) 5 bis 50 Gew.-% eines Alkoholethoxylats, abgeleitet von Gemischen pri¬ märer linearer und in 2-Stellung methylverzweigter Ci2-Ci5-Alkohole (Oxoalkohole) mit durchschnittlich 2 bis 8 Ethylenoxidgruppen.

Alle angegebenen Alkoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder gebrochene Zahlen sein kön¬ nen. Bevorzugte Alkoholalkoxylate (a) und (b) weisen eine eingeschränkte Homologenverteilung (narrow ränge ethoxylates, nre) auf. Insbesondere sind solche Alkoholalkoxylate (b) bevorzugt, in denen auch die Propylenoxid- Verteilung einer eingeschränkten HomologenVerteilung entspricht.

Die nichtionische Komponente (a) besteht vorzugsweise aus einem Alkohol- ethoxylat, das sich von primären, gesättigten und linearen Alkoholen mit 12 bis 14 C-Atomen ableitet, so wie sie beispielsweise in Alkoholgemischen vorliegen, die durch die Synthese nach der Methode von Ziegler bzw. aus nativen Fettsäuren durch Reduktion erhalten werden. Die bevorzugten Alko¬ holgemische nativen Ursprungs können noch geringe Anteile an CIQ- bzw.

enthalten, jedoch soll der Anteil an Cχ6-Alkohol weniger als 10 Gew.-%, insbesondere weniger als 5 Gew.-% und der Anteil an CiQ-Alkohol weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% betragen. Der angegebene Ethoxylierungsgrad (E0) der nichtionischen Komponente (a) be¬ trägt vorzugsweise 2 bis 5. Der Gehalt der Mittel an der Komponente (a) beträgt vorzugsweise 20 bis 45 Gew.-% und insbesondere 25 bis 40 Gew.-%.

Die nichtionische Komponente (b) leitet sich von primären, gesättigten Alkoholen mit 12 bis 15 C-Atomen ab, in denen der Alkoholrest linear oder in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkohol- resten vorliegen. Bevorzugt sind jedoch lineare Reste aus Alkoholen nati¬ ven Ursprungs mit 12 bis 14 C-Atomen, die gegebenenfalls entsprechende Anteile an CIQ- ^und Cjö-Alkoholresten enthalten können. Die Komponente (b) enthält sowohl Ethylenoxidreste (EO) als auch Propylenoxidreste (PO). Diese können statistisch verteilt sein, vorzugsweise werden jedoch solche Verbindungen eingesetzt, bei denen der Alkoholrest zunächst vollständig ethoxyliert und anschließend daran propoxyliert ist, so wie es durch die schematische Formel R-(E0)_x-(P0)y wiedergegeben wird. In dieser Formel steht R für den Alkoholrest, x für die Anzahl der (EO)-Gruppen und y für die Anzahl der (PO)-Gruppen. Die Zahl der EO-Gruppen beträgt vorzugsweise

4 bis 6 und die Zahl der PO-Gruppen vorzugsweise 2 bis 5, insbesondere 2,5, 3 und 4. Sofern die Anzahl der EO-Gruppen größer als 5 beträgt, empfiehlt sich auch ein höherer Anteil an PO-Gruppen, z.B. 5 bis 6. Als ökologisch besonders geeignet hat sich ein Alkoxylat erwiesen, das (durch¬ schnittlich) 4 bis 6 EO-Gruppen und 2 bis 3 PO-Gruppen aufweist. Der An¬ teil der Komponente (b) im Konzentrat beträgt vorzugsweise 20 bis 45 Gew.-% und insbesondere 25 bis 40 Gew.-%.

Die Komponente (c) leitet sich von Oxoalkoholen ab, die bekanntlich ein Gemisch linearer und in 2-Stellung methylverzweigter Alkanole darstellen, worin der Anteil linearer Alkohole im allgemeinen überwiegt. Die Alkohol¬ reste weisen 12 bis 15, vorzugsweise 13 bis 14 C-Atome auf. Technische Gemische können zusätzlich geringe Anteile mit 11 bzw. 15 C-Atomen ent¬ halten, jedoch soll deren jeweiliger Anteil vorzugsweise weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf das technische Gemisch, betragen. Der Ethoxylierungs- grad der Komponente (c) beträgt vorzugsweise 2 bis 5, insbesondere 2,5 bis 4. Der Anteil der Komponente (c) im Konzentrat beträgt vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-% und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%.

Die Konzentrate können wasserfrei sein oder bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise

5 bis 15 Gew.-% Wasser enthalten. Für die Kältestabilität und die Dosier- barkeit spielt der Wassergehalt nur eine untergeordnete Rolle. Da es sich bei den nichtionischen Tensiden (a), (b) und (c) jedoch um technische Pro¬ dukte handelt, die in unterschiedlicher Qualität und Reinheit erhalten und angeboten werden, kann es vorkommen, daß sich die Konzentrate bei dem Ein¬ satz bestimmter technischer Produktchargen trüben oder auch gelartige Niederschläge bilden. Diese Trübungen und Ausfällungen werden durch den Zusatz von Wasser zuverlässig vermieden. Im allgemeinen reichen hierfür Zusätze von 5 bis 10 Gew.-% aus.

Die Mittel können weitere Zusätze enthalten, sofern gewährleistet ist, daß diese löslich sind und die vorteilhaften Eigenschaften der Konzentrate nicht verändern. Hierzu zählen insbesondere Färb- und Duftstoffe, mit de¬ nen die Eigenfarbe bzw. der Eigengeruch der Gemische überdeckt wird. Lö¬ sungsmittel können zwar grundsätzlich zugefügt werden, jedoch sind sie aus den angeführten Gründen weder erforderlich noch zweckmäßig.

Die Konzentrate verhalten sich wie newtonsche Flüssigkeiten, d.h. ihre Viskosität ist unabhängig von den einwirkenden Scherkräften. Sie sind da¬ her leicht zu fördern und zu dosieren, wobei sich ihre Viskosität in Ab¬ hängigkeit von der Temperatur vergleichsweise wenig ändert. Sie sind selbst nach mehrmonatiger Lagerung im Klimaschrank bei wiederholt wech¬ selnden Temperaturen zwischen minus 10 °C und plus 40 °C lagerstabil, d.h. sie neigen nicht zum Entmischen. Die Konzentrate besitzen mindestens bis 0 °C eine flüssige Konsistenz. Zwischen minus 10 °C und 0 °C können sie in flüssiger oder fester Form vorliegen. Auch die bei diesen Temperaturen in fester Form vorliegenden Konzentrate ergeben beim Auftauen wiederum klare und homogene Flüssigkeiten. Diese Eigenschaften machen sie besonders ge¬ eignet für eine vollautomatische Dosierung in gewerblichen Wäschereibe¬ trieben.

Die Konzentrate können zwar ohne weitere Zusätze zur Herstellung von Waschlaugen verwendet werden. Vorzugsweise werden sie jedoch in Kombina¬ tion mit üblichen Buildersubstanzen, sogenannten Waschalkalien, Co- Buildern und Sequestrierungsmitteln sowie sonstigen üblichen Waschmitte1- zusatzstoffen verwendet.

Geeignete Buildersubstanzen sind z.B. feinkristalline Zeolithe vom Typ NaA und Phosphate, insbesondere Pentanatriumtriphosphat. Als Waschalkalien kommen Soda und Natriumsilikate, insbesondere Metasilikat und Silikate der Zusammensetzung a2θ : Siθ2 = 1 : 1,5 bis 1 : 3,3 in Frage. Geeignete Co- Builder sind polymere Polycarboxylate, insbesondere Homopolymere der Acrylsäure und Co-Polymere der Acrylsäure mit Maleinsäure. Als Komplex¬ bildner bzw. Sequestrierungsmittel eignen sich Aminopolycarboxylate, wie Natriu -Nitrilotriacetat, Ethylendiamintetraacetat und dessen höhere Homologen, Phosphonate, wie l-Hydroxyethan-l,l-diphosphonat, Aminotri- (methylenphosphonat), Ethylendia intetra-(methylenphosphonat) und dessen höhere Homologe, wie Diethylentriaminpenta-(methylenphosphonat).

Weitere geeignete Zusatzstoffe sind Vergrauungsinhibitoren, z.B. Cellulo- seether wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulo- sen mit C2-C4-Hydroxyalkylresten und Mischether, wie Alkylhydroxyalkylcel- lulose. In die Gruppe der Zusatzstoffe gehören weiterhin optische Aufhel¬ ler, Enzyme, Bleichmittel aus der Klasse der Perverbindungen, die üb¬ licherweise zusammen mit Aktivatoren eingesetzt werden, sowie Aktivchlor¬ verbindungen, ferner Schauminhibitoren sowie Färb- und Duftstoffe.

In Fällen, in denen die erfindungsgemäßen Konzentrate als Waschkraftver¬ stärker bzw. zur Verbesserung der Öl und Fett-Auswaschbarkeit üblichen Waschmitteln zugesetzt werden, können letztere darüber hinaus übliche an¬ ionische und nichtionische Tenside enthalten. Hierzu zählen lineare Alkyl- benzolsulfonate, wie Cg-Ci3-Alkylbenzolsulfonat, Alkansulfonate, α-Sulfo- fettsäuren sowie Fettalkoholsulfate. Weiterhin können diese Mittel auch übliche nichtionische Tenside, insbesondere Ethoxylate von C^-Ciß-Fe"^- alkoholen und Ci2-Ci6-0xoalkohole enthalten. Hinsichtlich der Auswahl und Menge dieser und der vorgenannten Inhaltsstoffe ergeben sich aufgrund des Einsatzes der erfindungsgemäßen Tensidkombination keine Beschränkungen, da sie mit den genannten Stoffen gut verträglich sind.

Üblicherweise werden die genannten Waschmittelbestandteile und Zusatzstof¬ fe getrennt von der erfindungsgemäßen Tensidkombination aufbewahrt und - meist als vorgefertigte Gemische - der Waschlauge bedarfsgerecht zuge¬ setzt. Bei Einsatz im gewerblichen Bereich wird üblicherweise mit enthär¬ tetem Wasser gearbeitet.

Die erfindungsgemäße nichtionische Tensidkombination eignet sich in Ver¬ bindung mit den vorgenannten Waschmittelbestandteilen insbesondere zum Waschen stark verschmutzter Berufskleidung und zeichnet sich durch eine hohe Waschkraft gegenüber mineralölhaltigen Anschmutzungen aus.

B e i s p i e l e

Beispiel 1

Die zur Herstellung der Tensidkombination verwendeten linearen C12-C14-AI- koholalkoxylate (Komponenten a und b) wiesen folgende C-Kettenverteilung auf

C10 0,5 Gew.-%

C12 72,5 Gew.-%

C14 26,0 Gew.-%

C15 1,0 Gew.-%

Das Konzentrat war wie folgt zusammengesetzt:

(a) 30 Gew.-% Ci2-Ci4-Alkohol + 3 E0 (nre)

(b) 30 Gew.-% Ci2-Cχ4-Alkohol + 5 E0 + 4 PO (nre)

(c) 30 Gew.-% Ci3-0xoalkohol + 3 E0

(d) 10 Gew.-% Wasser

Das klare Konzentrat wurde 5 Monate im Klimaschrank einer in 12stündigem Turnus wechselnden Temperatur von - 10 °C und + 40 °C ausgesetzt, wobei keine Entmischung eintrat. Eine geringfügige bei - 5 °C einsetzende Trü¬ bung verschwand bei 0 °C wieder. Eine weitere ausschließlich bei - 5 °C über mehrere Monate gelagerte Probe verhielt sich identisch.

Die mit einem Rotationsrheo eter (Firma Carrimed) durchgeführten Visko¬ sitätsmessungen ergaben folgende Werte:

mPa*s

Die Viskosität war im Meßbereich (5 s~l bis 100 s"l) von der Scherge¬ schwindigkeit unabhängig (keine Thixotropie). Die Waschversuche wurden in folgender Weise durchgeführt:

Waschautomat "Frista", Kapazität 7,5 kg Textilgut, Einsatzmenge 5 kg normal verschmutzte Textilen (Füllwäsche) zuzüglich künstlich angeschmutz¬ te Testläppen Wasserhärte 0 °dH, Verhältnis Waschgut: Waschflotte 1 : 7,5,

1. Waschtakt 15 Min. bei 80 °C mit 75 ml Tensidkombination und 175 g Waschpulver,

2. Waschtakt 15 Min. bei 70 °C mit 175 g Waschpulver.

Nach dem 1. Waschtakt wurde die Waschlauge abgelassen und Imal mit Wasser von 70 °C zwischengespült. Nach dem 2. Waschtakt wurde 5mal nachgespült.

Die Zusammensetzung des zugesetzten Waschpulvers lautete (in Gew.-%):

Cg-Ci3-Alkylbenzolsulfonat 1,6

Ci2-Ci6-Fettalkohol + 7 E0 3,0

Na₅P₃0₁₀ 20,0

Soda 25,0

Natriummetasilikat 45,0

Celluloseether 1,5

Hydroxyethandiphosphonat 0,4 optischer Aufheller 0,1

Wasser Rest

Folgende künstlich angeschmutzten Testläppen wurden geprüft:

I) Ruß, Pflanzenfett und Mineralöl auf veredelter Baumwolle,

II) Ruß, Pflanzenfett und Mineralöl auf Mischgewebe aus Polyester und veredelter Baumwolle,

III) Ruß und Mineralöl auf veredelter Baumwolle,

IV) Staub und Hautfett auf Baumwolle.

Zum Vergleich wurden 2 Flüssigkonzentrate A und B eingesetzt, bei denen es sich um Lösungsmittel (Alkohol, Glykole) enthaltende Produkte des Handels mit gleichem Einsatzgebiet handelt. Beide zählen zu den Spitzenprodukten des Fachhandels. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammenge- stellt. Die Zahlen geben auf photometrischem Wege ermittelte Remissions¬ werte an.

Waschversuche mit einem phosphatfreien, zeolithhaltigen Waschmittel erga¬ ben vergleichbare Ergebnisse.

Beispiel 2

Eine Tensidkombination wies die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%): Ci2-Ci4-Alkohol + 3 E0 (nre) 40

Ci2-Ci4-Alkohol + 5 E0 + 4 PO (nre) 40

Ci3-0xoalkohol + 3 E0 10

Wasser 10

Das Mittel war im Wechselklima zwischen -10 °C und 40 °C stabil. Eine bei 0 °C einsetzende Trübung verschwand bei + 3 °C. Das Mittel wies bei den angegebenen Temperaturen unabhängig von der Schergeschwindigkeit folgende Viskositäten auf:

mPa-s

Hinsichtlich seiner Waschleistung erwies es sich dem Mittel gemäß Beispiel 1 gegenüber als gleichwertig und in Einzelfällen (Proben I und II) gering¬ fügig überlegen. Beispiel 3

Eine Tensidkombination wies die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%):

Das Mittel war im Wechselklima zwischen -10 °C und + 40 °C stabil, d.h. auch nach mehrfachem Temperaturwechsel lag eine klare, homogene Flüssigkeit vor, die nicht zum Entmischen neigte. Das Mittel wies bei den angegebenen Temperaturen unabhängig von der Schergeschwindigkeit folgende Viskositäten auf:

mPa.s

Hinsichtlich seiner Waschleistung erwies es sich dem Mittel gemäß Beispiel 1 gegenüber als gleichwertig.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Flüssige, nichtionische Tensidkombination mit verbesserter Kältestabi¬ lität, enthaltend

(a) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholethoxylats, abgeleitet von primä¬ ren, linearen Ci2-Ci5-Al oholen mit durchschnittlich 2 bis 7 Ethylenoxidgruppen,

(b) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholalkoxylats, abgeleitet von primären Ci2~Ci5-Alkoholen mit durchschnittlich 3 bis 7 Ethylenoxidgruppen und 2 bis 8 Propylenoxidgruppen,

(c) 5 bis 50 Gew.-% eines Alkoholethoxylats, abgeleitet von Gemischen primärer linearer und in 2-Stellung methylverzweigter C12-C15- Alkohole (Oxoalkohole) mit durchschnittlich 2 bis 8 Ethylenoxid¬ gruppen,

2. Tensidkombination gemäß Anspruch 1, worin die Komponente (a) sich von linearen Ci2-Cl4-Alkoholen ableitet und durchschnittlich 2 bis 5 Ethylenoxidgruppen aufweist.

3. Tensidkombination gemäß den Ansprüchen 1 und 2, worin der Anteil der Komponente (a) 20 bis 45 Gew.-%, insbesondere 25 bis 40 Gew.-% beträgt.

4. Tensidkombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wo¬ rin die Komponente (b) sich von linearen Ci2-Ci4-Alkoholen ableitet und der Formel

R-(E0)_x-(P0)_y

entspricht, worin R der Alkoholrest, (E0) Ethylenoxidgruppen, (PO) Propylenoxidgruppen, x und y statistische Mittelwerte mit x = 3 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6, und y = 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 5, bedeuten.

5. Tensidkombination gemäß den Ansprüchen 1 und 4, worin der Anteil der Komponente (b) 20 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, beträgt.

6. Tensidkombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wo¬ rin sich die Komponente (c) von Ci3~Ci4-Alkoholen ableitet und durch¬ schnittlich 2,5 bis 4 Ethylenoxidgruppen aufweist.

7. Tensidkombination gemäß den Ansprüchen 1 und 6, worin der Anteil der Komponente (c) 10 bis 45 Gew.-% beträgt.

8. Tensidkombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, ent¬ haltend bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% Wasser.

9. Verwendung der Tensidkombination gemäß einem oder mehreren der Ansprü¬ che 1 bis 8 als TextilWaschmittel.

10. Verwendung der Tensidkombination gemäß Anspruch 9 zusammen mit wei¬ teren bekannten Waschmittelbestandteilen.