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WO1990004014A1 - Flüssiges waschmittel - Google Patents

Flüssiges waschmittel Download PDF

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WO1990004014A1
WO1990004014A1 PCT/EP1989/001146 EP8901146W WO9004014A1 WO 1990004014 A1 WO1990004014 A1 WO 1990004014A1 EP 8901146 W EP8901146 W EP 8901146W WO 9004014 A1 WO9004014 A1 WO 9004014A1
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detergent according
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soap
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Heinz-Manfred Wilsberg
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • C11D1/72—Ethers of polyoxyalkylene glycols

Definitions

  • Detergents that are used for washing in automatic washing machines must be set in the foam behavior so that there is no foaming of the machine during the washing process and the foam is also rinsed out of the textiles sufficiently well when rinsing.
  • the foam behavior can be adjusted to the desired level with the help of soaps.
  • soaps In the case of liquid detergents, however, this has the disadvantage that, with an increasing proportion of soap, the viscosity also increases far beyond the desired level.
  • solvents such as.
  • ethanol or propylene glycol or hydrotropic substances to use which is associated with the disadvantage of a lowering of the flash point in the case of the addition of flammable solvents.
  • a liquid detergent with the desired foam properties contains a combination of soap and silicones as foam regulators.
  • Detergents composed according to the invention not only have the required moderate foaming during machine washing and the strong foaming during hand washing, but the foam formed can be easily rinsed out with water both during machine washing and hand washing in the subsequent rinsing processes.
  • the amounts of solvent required for a viscosity correction that may be required are much smaller than without the use of the foam regulators according to the invention; in many cases, no solvents are required at all.
  • the combination of soap and silicones according to the invention as a foam regulator for the liquid detergents of the present patent application allows the desired foaming behavior to be set with much less soap than is normally required for the foam regulators in the prior art.
  • the desired foaming behavior is achieved by a weight ratio of soap to silicone in the range from 100: 1 to 2: 1, in particular in the range from 15: 1 to 8: 1.
  • the soaps used for foam regulation are preferably potassium, monoethanolamine or triethanclamine salts, and in particular sodium salts of fatty acids with 10 to 20 carbon atoms.
  • the fatty acids can be synthetic or natural in origin and can be both saturated and unsaturated.
  • a particularly suitable soap is, for example, the sodium salt of a fatty acid mixture with 12 to 18 carbon atoms.
  • the silicones used for foam regulation are emulsified organopolysiloxanes, which in a mixture with 1 to 10 percent by weight, based on the silicone, a finely divided, preferably signed silicic acid and an emulsifier, which results in a homogeneous distribution of the organopolysiloxane in water or in the water-containing mixture of the other detergent components.
  • Dimethylpolysiloxanes which are present in a mixture with silanized silica and nonionic emulsifiers are particularly useful.
  • Suitable emulsifiers are, for example, polyglycol ethers which are substituted by longer-chain alcohols, alkylphenols, fatty acids and fatty acid amides.
  • High molecular weight unsubstituted polyglycol ethers as well as block polymers of polyethylene glycol and polypropylene glycol and mixtures of the aforementioned emulsifiers are also suitable.
  • the mixtures of dimethylpolysiloxane, silica and emulsifier are commercially available as ready-made products.
  • the combination of soap and silicone used as a foam regulator is present in the detergent in a concentration of 0.5 to 10 percent by weight, preferably 1 to 5 percent by weight, the proportion of soap in the detergent being approximately 0.5 to 5 and in particular 1 to 2 Weight percent of the detergent.
  • a particularly suitable alkyl ether sulfate is derived from a C 12 -C 14 fatty alcohol to which 2 or 3 moles of ethylene oxide are attached.
  • the alkyl benzene sulfonate sodium or the alkyl ether sulfate sodium can be replaced in whole or in part by alkylene sulfate sodium.
  • the detergent according to the invention contains addition products of ethylene oxide and / or propylene oxide with fatty alcohols or oxo alcohols as nonionic surfactants.
  • a detergent according to the invention with valuable properties contains, for example, as a nonionic surfactant a C 13 -C 15 oxo alcohol to which 7 moles of ethylene oxide have been added.
  • the laundry detergent according to the invention additionally contains a condensation product of a natural fat and a hydroxyalkyl polyamine as textile softener, as is known from German patent application DE-A-19 22 045.
  • a condensation product which is derived from hydrogenated beef tallow and has been condensed with hydroxyethylethylenediamine in a molar ratio of 1: 1 has particularly good softening properties.
  • the preferred liquid detergent according to the invention contains such a condensation product in concentrations of 0.2 to 10 percent by weight.
  • Alkanoia or alkanediols having 2 or 3 carbon atoms in particular ethanol, isopropyl alcohol and propanediols or glycerol, are particularly suitable as solvents.
  • hydrotropic substances in particular toluenesulfonate, cumene sulfonate or urea, can be used.
  • the amount of solvent and hydrotropic substances in preferred detergents according to the invention is in the range of , 5 to 15% by weight. If ethanol and propanediols are used together, the quantitative ratio of ethanol to propanediol is in the range from 2: 1 to 1: 6.
  • the detergents according to the invention can also contain conventional constituents of liquid detergents, for example ene Remove enzymes, preservatives, fragrances, dyes and water.
  • Organic or inorganic builder substances and color inhibitors can also be present in the detergents according to the invention.
  • the detergents according to the invention have, for example
  • the detergent ingredients are also inexpensive and available in large quantities. If desired, the addition of opacifying agents is also possible without impairing the detergent properties. If desired, aucr. Products according to the invention with a lower viscosity, for example 200 mPas, or with a higher viscosity, for example 3000 mPas, are produced, which have the advantage of a low solvent content.
  • the detergents had the viscosity listed in Table 2, measured up to 20 ° C in a Brookfield viscometer with spindle 3 at 20 revolutions per minute:
  • the detergent 4 according to the invention has a low viscosity and low foam formation during washing and rinsing.
  • the foam behavior is satisfactory, but the viscosity is too high due to the high soap content.
  • the detergents 1 and 2 have a low viscosity.
  • detergent 1 foams too much during washing and the foam cannot be rinsed out. If you add a silicone defoamer as with detergent 2, the rinsing out of the foam is good, but the foam formation is too strong during washing.
  • the detergent 4 according to the invention provided the foam formation expected by the consumer.

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Abstract

Das Schaumverhalten flüssiger Waschmittel mit einem Gehalt an nichtionischen und anionischen Tensiden wird durch eine Kombination aus schaumregulierenden Seifen und Silikonen eingestellt, wobei vorzugsweise die Seife im Überschuß eingesetzt wird.

Description

"Flüssiges Waschmittel"
Waschmittel, die zum Waschen in automatischen Waschmaschinen verwendet werden, müssen im Schaumverhalten so eingestellt werden, daß es während des Waschprozesses nicht zum Überschäumen der Maschine kommt und der Schaum beim Spülen auch wieder ausreichend gut aus den Textilien ausgespült wird. Sowohl bei pulverförmigen als auch flüssigen Waschmitteln läßt sich das Schaumverhalten mit Hilfe von Seifen auf das gewünschte Niveau einstellen. Bei flüssigen Waschmitteln hat dies allerdings den Nachteil, daß mit zunehmendem Seifenanteil auch die Viskosität weit über das gewünschte Maß hinaus ansteigt. Um die Viskosität dann wieder auf den gewünschten Wert zu reduzieren, ist es in der Regel notwendig, Lösungsmittel, wie z. B. Ethanol oder Propylenglykol oder hydrotrope Substanzen, einzusetzen, was für den Fall eines Zusatzes brennbarer Lösungsmittel mit dem Nachteil einer Flammpunkterniedrigung verbunden ist.
Eine andere Möglichkeit der Schaumdämpfung besteht in der Verwendung von Silikon- oder Praffinentschäumern. Mit diesen Entschäumertypen läßt sich zwar der Schaum während des Waschprozesses auf ein nahezu beliebiges Niveau einstellen, aber der Schaum läßt sich schlecht ausspülen. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein flüssiges Waschmittel mit den gewünschten Schaumeigenschaften als Schaumregulatoren eine Kombination aus Seife und Silikonen enthält. Erfindungsgemäß zusammengesetzte Waschmittel weisen nicht nur die erforderliche mäßige Schaumentwicklung bei der Maschinenwäsche und die kräftige Schaumentwicklung bei der Handwäsche auf, sondern der gebildete Schaum läßt sich sowohl bei der Maschinenwäsche als auch bei der Handwäsche in den sich anschließenden Spülvorgängen mit Wasser leicht herausspülen. Die zu einer eventuell erforderlichen Viskositätskorrektur erforderlichen Lösungsmittelmengen sind viel geringer als ohne Einsatz der erfindungsgemäßen Schaumregulatoren; in vielen Fällen werden überhaupt keine Lösungsmittel benötigt. Die erfindungsgemäße Kombination von Seife und Silikonen als Schaumregulator für die Flüssigwaschmittel der vorliegenden Patentanmeldung gestattet es, das gewünschte Schaumverhalten mit sehr viel weniger Seife einzustellen als normalerweise bei den Waschmitteln des Standes der Technik für die Schaumregulierung erforderlich ist. Das gewünschte Schaumverhalten wird durch ein Gewichtsverhältnis von Seife zu Silikon im Bereich von 100 : 1 bis 2 : 1, insbesondere im Bereich von 15 : 1 bis 8 : 1 erreicht. Die zur Schaumregulierung verwendete Seifen sind vorzugsweise Kalium-, Monoethanolamin- oder Triethanclaminsalze, und insbesondere Natriumsalze von Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen. Die Fettsäuren können synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein und sowohl gesättigt als auch ungesättigt sein. Eine besonders gut geeignete Seife ist beispielsweise das Natriumsalz eines Fettsäuregemisches mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Die zur Schaumregulierung verwendeten Silikone sind emuloierte Organopolysiloxane, die im Gemisch mit 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Silikon, einer feinteiligen, vorzugsweise signierten Kieselsäure sowie einem Emulgiermittel vorliegen, womit eine homogene Verteilung des Organopolysiloxans in Wasser beziehungsweise im wasserhaltigen Gemisch der übrigen Waschmittelbestandteile bewirkt wird. Brauchbar sind insbesondere Dimethylpolysiloxane, die im Gemisch mit silanierter Kieselsäure und nichtionogenen Emulgatoren vorliegen. Geeignete Emulgatoren sind zum Beispiel Polyglykolether, die durch längerkettige Alkohole, Alkylphenole, Fettsäuren und Fettsäureamide substituiert sind. Auch höhermolekulare unsubstituierte Polyglykolether sowie Blockpolymere aus Polyethylenglykol und Polypropylenglykol und Gemische der vorgenannter, Emulgatoren sind geeignet. Im allgemeinen sind die Gemische aus Dimethylpolysiloxan, Kieselsäure und Emulgator als bereits fertig konfektionierte Produkte im Handel.
Die als Schaumregulator verwendete Kombination aus Seife und Silikon liegt in dem Waschmittel in einer Konzentration von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 1 bis 5 Gewichtsprozent vor, wobei der Anteil der Seife im Waschmittel etwa 0,5 bis 5 und insbesondere 1 bis 2 Gewichtsprozent des Waschmittels ausmacht.
Wichtig für die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Waschmittels ist auch das Verhältnis von anionischem Tensid zu nichtionischem Tensid, das bei den erfindunsgemäßen Waschmitteln im Gewichtverhältnis von 5 : 1 bis 1 : 5, insbesondere 4 : 1 bis 2 : 1 vorliegt. Besonders gute Eigenschaften weist ein Waschmittel auf, das als anionisches Tensid ein Gemisch aus Alkylbenzolsulfonat-Natrium und Alkyiethersulfat-Natrium oder Alkylsulfat-Natrium insbesondere im Gewichtsverhältnis von ß : 1 bis 4 : 1 enthält. Ein besonders gut geeignetes Alkylethersulfat leitet sich von einem C12 - C14- Fettalkohol, an den 2 oder 3 Mol Ethylenoxid angelagert sind, ab. Das Alkylbenzolsulfonat-Natrium oder das Alkyiethersulfat-Natrium können ganz oder teilweise durch Alkvlsulfat-Natrium ersetzt sein. Das erfindungsgemäße Waschmittel enthält als nichtionische Tenside Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Fettalkohole oder Oxoalkohole. Ein erfindungsgemäßes Waschmittel mit wertvollen Eigenschaften enthält beispielweise als nichtionisches Tensid einen C13 - C15-Oxoalkohol, an den 7 Mol Ethylenoxid angelagert wurden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Waschmittel als Textilweichmacher zusätzlich ein Kondensationsprodukt aus einem natürlichen Fett und einem Hydroxyalkylpolyamin, wie es aus der Deutschen Patentanmeldung DE-A-19 22 045 bekannt ist. Besonders gute weichmachende Eigenschaften hat dabei ein Kondensationsprodukt, das sich von hydriertem Rindertalg ableitet und mit Hydroxyethylethylendiamin im Molverhältnis 1 : 1 kondensiert wurde. Das erfindungsgemäße bevorzugte flüssige Waschmittel enthält ein derartiges Kondensationsprodukt in Konzentrationen von 0 ,2 bis 10 Gewichtsprozent.
Als Lösungsmittel kommen vor allem Alkanoie oder Alkandiole mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere Ethanol, Isopropylalkohol und Propandiole oder Glycerin infrage. Außerdem können hydrotrope Substanzen, insbesondere Toluolsulfonat, Cumolsulfonat oder Harnstoff eingesetzt werden. Die Menge an Lösungsmittel und hydrotropen Substanzen in bevorzugten erfindungsgemäßen Waschmitteln liegt im Bereich von
Figure imgf000006_0001
,5 bis 15 Gew.-%. Falls Ethanol und Propandiole gemeinsam verwendet werden, liegt das Mengenverhältnis von Ethanol zu Propandiol im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 6.
Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Waschmittel noch übliche Bestandteile von Flüssigwaschmitteln enthalten, beispielweise En zyme, Konservierungsstoffe, Duftstoffe, Farbstoffe sowie Wasser entnalten. Auch organische oder anorganische Buildersubstanzen und Farbinhibitoren können in den erfindungsgemäßen Waschmitteln enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Waschmittel weisen beispielsweise eine
Viskosität im Bereich von 400 bis 1 500 mPas bei 20 °C auf und haben ausgezeichnete Waschkraft. Durch Variation der Schaumregulator-Kombination läßt sich das Schaumverhalten in weiten Grenzen nahezu beliebig einstellen. Die Waschmittelbestandteile sine zuqem preiswert und in großer Menge verfügbar. Gewünschtenfalls ist auch der Zusatz von Trübungsmitteln ohne Beeinträchtigung der Waschmitteleigenschaften möglich. Gewünschtenfalls können aucr. erfindungsgemäße Produkte mit niedrigerer Viskosität, beispielsweise 200 mPas, oder mit höherer Viskosität, beispielsweise 3000 mPas hergestellt werden, die den Vorteil eines geringen Lösungsmittelanteils haben.
B e i s p i e l e Es wurden drei Flüssigwaschmittel nach dem Stand der lechnik (Beispiele 1 bis 3) und ein erfindungsgemäßes Waschmittel (Beispiel 4) der folgenden Zusammensetzung hergestellt
(Tabelle 1):
Figure imgf000008_0001
Die Waschmittel hatten die in Tabelle 2 aufgeführte Viskosität, gemessen bis 20 °C im Brookfield-Viskosimeter mit Spindel 3 bei 20 Umdrehungen pro Minute:
Figure imgf000009_0001
Mit diesen Wascnmitteln wurde in einer automatiscnen Trommelwasch maschine (Typ Miele W 717) 1 kg saubere Füllwäsche bei 40 ºC (Programm: Feinwäsche) mit 24 Liter Wasser einer Härte von 16 °d gewaschen und die Schaumhöhe am Bullauge der Waschmaschine nach 15 Minuten und beim 3. Spülgang gemessen. Dabei bedeuten die Werte
1 = keine Schaumbildung
2 = Schaum bis zu 1/2 Bullaugenhöhe
3 = Schaum bis zu 3/4 Bullaugenhöhe
4 = Schaum bis zu 4/4 Bullaugenhöhe
5 = Waschtrommel voll Schaum
6 = Überschäumen
Die Werte für die Schaumbildung sind in Tabelle 3 aufgeführt:
Figure imgf000010_0001
Den Werten für die Viskosität und die Schaumhöhe ist zu entnehmen, daß nur das erfindungsgemäße Waschmittel 4 eine niedrige Viskosität und eine geringe Schaumbildung beim Waschen und Spülen aufweist. Für das Waschmittel 3 ist das Schaumverhalten zwar zufriedenstellend, aber die Viskosität ist aufgrund des hohen Seifenanteils zu hoch. Man kann die Viskosität durch Zugabe von beispielsweise Ethanol zwar verringern, hat dann aber Probleme mit dem Flammpunkt. Die Waschmittel 1 und 2 haben zwar eine geringe Viskosität. Wegen des Fehlens von Schaumregulatoren schäumt Waschmittel 1 aber beim Waschen zu stark, und der Schaum läßt sich nicht ausspülen. Setzt man wie beim Waschmittel 2 einen Silikonentschäumer zu, ist die Ausspülbarkeit des Schaums zwar gut, aber beim Waschen ist die Schaumbildung zu stark. Bei der Handwäsche lieferte das erfindungsgemäße Waschmittel 4 die vom Verbraucher erwartete Schaumbildung.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Flüssiges Waschmittel, enthaltend anionische und nichtionische Tenside sowie Schaumregulatoren und gegebenenfalls sonstige übliche Waschmittelbestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß es als Schaumregulator eine Kombination aus Seife und Silikonen enthält.
2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Seife zu Silikon 100 : 1 bis 2 : 1, insbesondere 20 : 1 bis 5 : 1 beträgt.
3. Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seife ein Kalium-,Monoethanolamin- oder Triethanolamin-Salz, und insbesondere ein Natriumsalz, von Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen ist.
4. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikone emulgierte Organopolysiloxane sind.
5. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschmittel 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent Schaumregulatoren enthält.
5. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschmittel anionisches Tensid und nichtionisches Tensid im Gewichtsverhältnis 5 : 1 bis 1 : 5 enthält.
7. Waschmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es anionisches und nichtionisches Tensid im Verhältnis 4 : 1 bis 2 : 1 enthält.
8. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische Tensid ein Gemisch aus Alkylbenzolsulfonat-Natrium und Alkyiethersulfat-Natrium oder Alkylsulfat-Natrium, insbesondere im Gewichtsverhältnis von 8 : 1 bis 4 : 1 ist.
9. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein Kondensationsprodukt aus einem natürlichen Fett und einem Hydroxyalkylpolyamin, insbesondere in Mengen von 0,2 bis 10 Gewichtsprozent, enthält.
10. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es Alkanoie und/oder Alkandiole oder -triole sowie hydrotrope Substanzen in Konzentrationen von 0,5 bis 15 Gew.-% enthält.
11. Waschmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es Ethanol und Propandiole im Gewichtsverhältnis von 2 : 1 bis 1 : 6 enthält.
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