DE4023334A1

DE4023334A1 - Fluessiges, giess- und pumpfaehiges tensidkonzentrat

Info

Publication number: DE4023334A1
Application number: DE19904023334
Authority: DE
Inventors: Brigitte Giesen
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1990-07-23
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1992-01-30
Also published as: EP0540568A1; CA2088067A1; JPH05509117A; BR9106664A; CN1058424A; MX9100335A; WO1992001772A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft konzentrierte Tensidmischungen aus Alkylglykosiden, ethoxylierten Amiden und gegebenenfalls Alkylsulfaten als stabile, gieß- und pumpfähige Flüssigkeiten sowie deren Verwendung als Vorgemische (Compounds) zur Herstellung von flüssigen Wasch- und Reini gungsmitteln.

Das Alkylglykoside mit langkettigen Alkylgruppen zu den nichtionischen Tensiden gehören, ist seit langer Zeit bekannt. Ebenso weiß der Fachmann, wie zum Beispiel in A.M. Schwartz, J.W. Perry, Surface Active Agents, Vol. I, Interscience Publishers, 1949, Seite 372 beschrieben, daß Tensidmi schungen in der Regel synergistische Effekte aufweisen und oft bessere Reinigungseigenschaften besitzen, als sich aus der Summe der Werte der Einzelkomponenten ergeben würde.

Flüssige Mittel, die Alkylglykoside in Kombination mit wenigstens einem üblichen anionischen Tensid und einem Alkanolamid enthalten, werden in der europäischen Patentanmeldung EP 70 076 beschrieben. Flüssige Reinigungs mittel, die Alkylglykoside, Aniontenside und Fettsäurealkanolamide ent halten, sind auch aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 16 301 bekannt.

Bei der Herstellung flüssiger Wasch- und Reinigungsmittel werden die ein zelnen Komponenten in der Regel als fließfähige Lösungen eingesetzt, die jeweils einen Stoff enthalten oder die als Vorgemische, sogenannte Com pounds, aus mehreren in den fertigen Mitteln üblichen Stoffen bestehen. Die für die Mischung zum fertigen Mittel vorgesehenen Komponenten sollen einen möglichst hohen Aktivsubstanzgehalt aufweisen und gleichzeitig leicht handhabbar sein, das heißt, sie sollen möglichst fließfähig und leicht pumpbar sein und eine möglichst hohe Lagerstabilität besitzen. Alkylglykoside fallen normalerweise als hochviskose Pasten an.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, aus einer Alkylgly kosid-Paste ein lagerstabiles, flüssiges, gieß- und pumpfähiges Tensidge misch zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird durch eine wäßrige Mischung aus bestimmten Mengen an Alkylglykosid und ethoxyliertem Amid gelöst.

Die erfindungsgemäßen Compounds sind wäßrige Mischungen, die im wesent lichen aus einem Alkylglykosid und einem ethoxyliertem Amid bestehen, wo bei das Alkylglykosid die Formel I,

R¹-O(G)_n (I)

in der R¹ einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen, G eine Glykoseeinheit und n eine Zahl zwischen 1 und 10 bedeuten, und das ethoxylierte Amid die Formel II,

R²-CO-NH-(CH₂CH₂O)_p-H (II)

in der R² einen Alkylrest mit 7 bis 21 C-Atomen und p eine Zahl zwischen 3 und 11 bedeuten, und wobei die Compounds 30 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 55 Gew.-% Wasser, 15 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 45 Gew.-% Al kylglykosid und 3 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-% ethoxylier tes Amid enthalten.

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Tensidmischungen zusätzlich 10 bis 20 Gew.-%, insbesondere 12 bis 18 Gew.-%, eines Alkylsulfats der Formel III,

R³-O-SO₃X (III)

in der R³ einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und X ein Alkali- oder Ammoniumion bedeuten.

Die für die erfindungsgemäßen Tensidmischungen geeigneten Alkylglykoside und ihre Herstellung werden zum Beispiel in den europäischen Patentanmel dungen EP 92 355, EP 3 01 298, EP 3 57 969 und EP 3 62 671 oder der US- amerikanischen Patentschrift US 35 47 828 beschrieben. Bei den Glykosid komponenten (G in Formel I) derartiger Alkylglykoside handelt es sich um Oligo- oder Polymere aus natürlich vorkommenden Aldose- oder Ketose- Monomeren, zu denen insbesondere Glucose, Mannose, Fruktose, Galaktose, Talose, Gulose, Altrose, Allose, Idose, Ribose, Arabinose, Xylose und Lyxose gehören. Die aus derartigen glykosidisch verknüpften Monomeren be stehenden Oligomere werden außer durch die Art der in ihnen enthaltenen Zucker durch deren Anzahl, den sogenannten Oligomerisierungsgrad, charak terisiert. Der Oligomerisierungsgrad (n in Formel I) kann als analytisch zu ermittelnde Größe auch gebrochene Zahlenwerte annehmen; er liegt in der Regel bei Werten zwischen 1 und 10, bei den vorzugsweise eingesetzten Alkylglykosiden unter einem Wert von 1,5, insbesondere zwischen 1,2 und 1,4. Bevorzugter Monomer-Baustein ist wegen der guten Verfügbarkeit Glu cose.

Der Alkylteil (R¹ in Formel I) der in den erfindungsgemäßen Tensidmi schungen enthaltenen Alkylglykoside stammt bevorzugt ebenfalls aus leicht zugänglichen Derivaten nachwachsender Rohstoffe, insbesondere aus Fettal koholen, obwohl auch deren verzweigtkettige Isomere, insbesondere soge nannte Oxoalkohole, zur Herstellung verwendbarer Alkylglykoside eingesetzt werden können. Brauchbar sind demgemäß insbesondere die primären Alkohole mit linearen Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octa decylresten sowie deren Gemische. Besonders geeignete Alkylglykoside ent halten einen Kokosfettalkylrest, das heißt Mischungen mit im wesentlichen R¹ = Dodecyl und R¹ = Tetradecyl.

Die Alkylglykoside können herstellungsbedingt geringe Mengen, beispiels weise 1 bis 2% bezogen auf Alkylglykosid, an nicht umgesetztem freiem Fettalkohol enthalten, was sich in der Regel nicht nachteilig auf die Ei genschaften der damit hergestellten Tensidmischungen auswirkt.

Die für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Compounds in Frage kommenden Amid-Ethoxylate sind Ethanolamid-Derivate von Alkansäuren mit 8 bis 22 C- Atomen, vorzugsweise 12 bis 16 C-Atomen. Zu den besonders geeigneten Ver bindungen gehören die Ethoxylate von Laurinsäure-, Myristinsäure- und Palmitinsäuremonoethanolamid. Der Ethoxylierungsgrad der Amide (p in For mel II) liegt dabei zwischen 3 und 11, vorzugsweise zwischen 5 und 9. Sie können in bekannter Weise durch Umsetzung der entsprechenden Alkansäure monoethanolamide mit Ethylenoxid hergestellt werden.

Als für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen geeignete Alkylsulfate kommen die Sulfatierungsprodukte der oben genannten Alkohole in Frage. Besonders geeignet sind die Derivate der Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, insbesondere mit 12 bis 16 C-Atomen. Die Alkylsulfate können in bekannter Weise durch Reaktion der entsprechenden Alkoholkomponente mit einem üblichen Sulfatierungsreagenz, insbesondere Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure, und anschließende Neutralisation, vorzugsweise mit Al kali-, Ammonium- oder Alkyl- beziehungsweise Hydroxyalkyl-substituierten Ammoniumbasen, hergestellt werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Tensidmischungen bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Sie kann problemlos durch einfaches Mischen der Einzel komponenten, die als solche oder vorzugsweise in wäßriger Lösung vorliegen können, erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Mischungen zeichnen sich durch ihre niedrigen Vis kositäten, ihre leichte Fließfähigkeit und Pumpbarkeit und ihre hohe La gerstabilität aus. Die Viskosität der Compounds liegt im allgemeinen bei 1500 mPa×s bis 15000 mPa×s.

Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Compounds ist zu werten, daß die Verbesserung der rheologischen Eigenschaften der Alkylglykosidpasten durch den Zusatz von Verbindungen erreicht wird, die biologisch abbaubar und aus nachwachsenden Rohstoffen herstellbar sind und die durch ihre Oberflächenaktivität auch die für den Einsatz in Endprodukten relevanten Eigenschaften der Alkylglykosidpasten, wie Reinigungs- und Schäumvermögen, positiv beeinflussen.

Die erfindungsgemäßen Compounds können, direkt oder nach Verdünnen mit Wasser, für technische Anwendungen, zum Beispiel als Flotationshilfsmittel oder Bohrspülungen, eingesetzt werden. Vorzugsweise werden sie jedoch als Vorgemische zur Herstellung flüssiger Wasch- und Reinigungsmittel verwen det, zu denen insbesondere Feinwaschmittel, Wollwaschmittel und Geschirr spülmittel, aber auch Shampoos gehören. Derartige Mittel können in ein facher Weise durch Verdünnen der Compounds mit Wasser auf die gewünschte Aktivsubstanzkonzentration hergestellt werden. Die Zugabe anderer in der artigen Mitteln üblicher Bestandteile, zu denen insbesondere Buildersub stanzen, wie Zeolithe und Schichtsilikate, Korrosionsinhibitoren, Bleich mittel, Bleichaktivatoren, optische Aufheller, Enzyme, Vergrauungsinhibi toren, antimikrobielle Wirkstoffe, Abrasivmittel, Schaumstabilisatoren, Konservierungsmittel, pH-Regulatoren, Farb- und Duftstoffe sowie zusätz liche Tenside gehören, ist möglich.

Beispiele

Durch einfaches Mischen der Komponenten, die als wäßrige Lösungen vorla gen, wurden die nachfolgend in Tabelle 1 durch ihre Zusammensetzung cha rakterisierten erfindungsgemäßen Tensidmischungen M1 bis M5 sowie die in Vergleichsversuchen verwendeten Mittel V1 und V2 hergestellt.

Tabelle 1

Zusammensetzung der Tensidmischungen [Gew.-%]

Tabelle 2

Viskositäten (20°C, Kugelfallviskosimeter nach Höppler)

Proben der erfindungsgemäßen Mischungen M1 bis M5 wurden 100 Tage bei 20°C oder 40°C gelagert, ohne daß eine Veränderung ihrer Konsistenz festgestellt wurde. Die Compounds konnten 30 Tage auf Temperaturen von 10°C abgekühlt werden, ohne daß nach Erwärmen auf Raumtemperatur Viskosi tätsänderungen gegenüber den frisch hergestellten Mischungen beobachtet wurden.

Reinigungsleistung

Durch Verdünnen mit Wasser wurden aus den Mischungen M1 bis M5, V1 und V2 Lösungen hergestellt, die jeweils 0,15 Gramm Aktivsubstanz pro Liter Lö sung enthielten. Zur Demonstration der Reinigungsleistung wurde der in "Fette, Seifen, Anstrichmittel", 74 (1972), 163, beschriebene Tellertest durchgeführt. Es wurde mit Wasserhärten von 3°d (30 mg CaO/Liter) und 16°d (160 mg CaO/Liter) bei 50°C und mit Rindertalg (2 g/Teller) gearbeitet; die angeschmutzten Teller wurden nach 24 Stunden Lagerung bei Raumtempe ratur mittels einer rotierenden Spülbürste gespült. Dabei war die Reini gungsleistung der erfindungsgemäßen Compounds derjenigen der Vergleichs mischungen in allen Fällen überlegen.

Claims

1. Wäßrige, gießfähige und pumpbare Tensidmischung, enthaltend ein Alkylglykosid und ein synthetisches nichtionisches Tensid, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus
30 bis 70 Gew.-% Wasser,
15 bis 50 Gew.-% eines Alkylglykosids der Formel I, R¹-O(G)_n (I)in der R¹ einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen, G eine Glykose-Ein heit und n eine Zahl zwischen 1 und 10 bedeuten, und 3 bis 25 Gew.-% eines ethoxylierten Amids der Formel II,R²-CO-NH-(CH₂CH₂O)_p-H (II)in der R² einen Alkylrest mit 7 bis 21 C-Atomen und p eine Zahl zwi schen 3 und 11 bedeuten.

2. Tensidmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 35 bis 55 Gew.-% Wasser, 25 bis 45 Gew.-% Alkylglykosid gemäß Formel I und 5 bis 20 Gew.-% ethoxyliertes Amid gemäß Formel II enthält.

3. Tensidmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 10 bis 20 Gew.-%, insbesondere 12 bis 18 Gew.-%, eines Alkylsulfats der Formel III, R³-O-SO₃X (III)in der R³ einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und X ein Alkali- oder Ammoniumion bedeuten, enthält.

4. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß das Alkylglykosid der Formel (I) einen Oligomerisierungsgrad n unter 1,5, vorzugsweise von 1,2 bis 1,4, besitzt.

5. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß das Alkylglykosid der Formel (I) ein Alkylglucosid ist.

6. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß das ethoxylierte Amid der Formel (II) einen Alkylrest R² mit 12 bis 16 C-Atomen besitzt.

7. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß das ethoxylierte Amid der Formel (II) einen Ethoxylierungs grad p von 5 bis 9 besitzt.

8. Tensidmischung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß das Alkylsulfat der Formel (III) einen Alkylrest R³ mit 12 bis 16 C-Atomen besitzt.

9. Verwendung der Tensidmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als lagerstabiles, fließfähiges, pumpbares Vorgemisch für die Herstellung von flüssigen Wasch- oder Reinigungsmitteln.