DE3636085A1 - Wasserarmes, pastenfoermiges praeparat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserarmes, zum Aufstreichen auf textile Substrate geeignetes Präparat.

In vielen Fällen werden wirkstoffhaltige Präparate lokal auf zu behandelnde Unterlagen aufgetragen, so daß die Wirkstoffe auf den Unterlagen ihre Wirkung entfalten können. Derartige Präparate sind beispielsweise Emulsionen, Lösungen, Dispersionen, gegebenenfalls in Form von Salben, Cremes oder Pasten. Sie finden Verwendung z. B. im kosmetischen, pharmazeutischen oder drucktechnischen Bereich oder auch im Reinigungs- oder Wäschereigewerbe oder im Haushalt und dienen in der Regel zum lokalen Wirkstoffauftrag. Wegen ihrer einfachen Handhabung, vor allem beim dosierten Auftragen, sind Pasten oder Cremes beim Anwender in vielen Fällen besonders beliebt. Die folgenden Ausführungen betreffen dabei vor allem Pasten oder Cremes oder Gele, wobei aber auch gießbare flüssige Präparate nicht ausgeschlossen sind; alle diese Präparate werden im folgenden Pasten genannt oder als "pastenförmig" bezeichnet; sie sind sowohl lokal wirksam als auch nach Verteilung, beispielsweise in einem Bad, über die Auftragsstelle hinaus.

Die Pasten enthalten in der Regel Wirkstoffe oder Hilfsstoffe, deren Viskosität sehr stark von der Tempratur abhängig ist; bei niedrigen Tempraturen sind sie halbfest bis fest, bei höheren werden sie flüssig bis dünnflüssig. Für eine Lagerung, Transport und Anwendung von Präparaten, die wegen ihres Gehaltes an derartigen Bestandteilen eine starke Viskositäts/Temperatur- Abhängigkeit aufweisen, kann diese Eigenschaft von zum Teil erheblichem Nachteil sein. Man ist daher bestrebt, den Pasten eine Konsistenz zu verleihen, die eine problemlose Handhabung gewährleistet. Dem Fachmann stehen hierzu Verdickungs- und Verdünnungsmittel zur Verfügung, mit denen die Konsistenz beeinflußt werden kann. Während es sich bei den Verdünnungsmitteln im allgemeinen um organische Lösungsmittel oder um Wasser handelt, sind Verdickungsmittel anorganische oder organische Verbindungen, die unterschiedlichsten Stoffklassen angehören: Sie bewirken ein Anheben oder Absenken der Viskosität der Pasten oder verleihen ihnen strukturviskose Eigenschaften. Sie wirken oft entweder nur in wäßrigen oder nur in nichtwäßrigen Systemen und beeinflussen die Viskositäts/Temperatur- Abhängigkeit nur unzureichend oder gar nicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines wasserarmen, pastenförmigen Mittels zum Aufstreichen auf textile Substrate mit dem Ziel, dessen Viskositäts/Temperatur- Abhängigkeit vollständig oder weitgehend zu beseitigen. Der Begriff "wasserarm" soll dabei einen Wassergehalt von höchstens 10 Gewichtsprozent bedeuten. Wasserarm soll auch "wasserfrei" in dem Sinne umfassen, daß einem derartigen Mittel kein Wasser zugesetzt wird und es daher höchstens soviel Wasser enthält, wie durch die verwendeten, gegebenenfalls wasserhaltigen Bestandteile in das Mittel hineingelangen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Mittel mit einem Gehalt an einer Kombination aus einem Verdickungsmittel und einem Verdünnungsmittel, wobei das Verdickungsmittel Fettsäurealkanolamide, Fettsäureester, Fettalkohol-Ethoxylate und Polyacrylsäure- Derivate umfaßt und wobei das Verdünnungsmittel ein- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder flüssige Kohlenwasserstoffe umfaßt und das Gewichtsverhältnis von Verdickungsmittel zu Verdünnungsmittel 1 : 6 bis 6 : 1 beträgt.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Kombination ist deswegen überraschend, weil weder die Verdickungsmittel für sich, noch die Verdünnungsmittel für sich einen nennenswerten Einfluß auf das Viskositäts/Temperatur-Verhalten ausüben.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung geeignete Fettsäurealkanolamide sind beispielsweise Di- oder vorzugsweise Monoethanolamide, die sich von Fettsäuren oder Fettsäuregemischen mit vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatomen ableiten. Die Fettsäuren können geradkettig oder verzweigt sowie gesättigt oder ein oder mehrfach ungesättigt sein. Typische Vertreter der genannten Verbindungsklasse sind die vorzugsweise eingesetzten Stearinsäuremonoethanolamid und Kokosfettsäureethanolamid.

Geeignete Fettsäureester sind Ester von Fettsäuren oder Fettsäuregemischen mit vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatomen mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Die Fettsäurekomponente der Ester ist die gleiche wie die der Fettsäureethanolamide. Die Alkoholkomponente ist entweder verzweigt oder geradkettig und leitet sich beispielsweise von Ethanol, Isopropylalkohol, Glycerin, Ethylenglykol, Diethylenglykol oder Pentaerythrit. Typische Fettsäureester sind die bevorzugten Glycerinmonostearat, Ethylenglykolmonostearat, Ethylenglykoldistearat sowie Gemische hieraus.

Hinsichtlich der Alkylkette gilt für geeignete Fettalkohol- Ethoxylate das gleiche wie für die Fettsäuren. Als Verdickungsmittel geeignete Fettalkoholethoxylate enthalten wenigstens etwa 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol. Ein Beispiel für geeignete Verbindungen dieser Klasse ist Cetyl-/ Stearylalkohol, an den 30 Mol Ethylenoxid angelagert sind. Wichtig für alle verdickenden Fettderivate ist ein Schmelzpunkt von mehr als 40°C.

Als Verdickungsmittel geeignete Fettderivate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch die beispielsweise aus der DE-AS 19 22 047 bekannten Umsetzungsprodukte von Fetten mit Hydroxyalkylpolyaminen zu verstehen.

Die als Verdickungsmittel ebenfalls geeigneten Polyacrylsäure- Derivate sind wasserlösliche Verbindungen mit einem Molgewicht zwischen ca. 400 000 und 4 000 000. Sie können in Säureform oder als Salze eingesetzt werden und sind im Handel unter der Bezeichnung "Carbopol"®, Firma BF Goodrich, erhältlich.

Verdünnend wirkende Mittel im Sinne dieser Erfindung sind ein- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sowie flüssige Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen; die Alkohole und die Kohlenwasserstoffe können entweder jeweils für sich oder in Kombination eingesetzt werden. Bevorzugt werden als Kohlenwasserstoffe Gemische von nichtcyclischen Verbindungen, insbesondere von Isoparaffinen.

Das erfindungsgemäße Mittel enthält vorzugsweise Bestandteile von Textilwaschmitteln. Man erhält so viskositätsregulierte Textilwaschmittel- Pasten oder Waschhilfsmittel-Pasten, die die Wirkung von Waschmitteln unterstützen. Waschhilfsmittel lassen sich beispielsweise auf verfleckte oder stark verschmutzte Wäschestücke auftragen und verbessern beim anschließenden Waschprozeß die Reinigungsleistung der eigentlichen Waschmittel. Derartige Waschhilfsmittel enthalten wenigstens zwei übliche Bestandteile von Textilwaschmitteln. Übliche Bestandteile von Textilwaschmitteln sind beispielsweise nichtionische, anionische, kationische oder zwitterionische Tenside, stickstoffhaltige Waschkraftverstärker, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, wasserlösliche oder wasserunlösliche Buildersubstanzen, Schwermetallkomplexbildner Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren, Textilweichmacher, Farbstoffe, Duftstoffe, Enzyme. Vor allem Präparate, die nichtionische Tenside in Kombination mit weiteren Waschmittelbestandteilen enthalten, lassen sich durch die erfindungsgemäße Kombination hinsichtlich des Viskositäts/ Temperatur-Verhaltens verbessern.

Gute Resultate erhält man insbesondere durch einen Zusatz von 20 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das fertige Präparat, an niedermolekularen Alkoholen in Kombination mit 5 bis 25 Gewichts- prozent Verdickungsmittel, insbesondere mit einer Kombination aus Polyacrylsäurederivat und Fettsäureester. Geeignete Alkohole sind Ethanol, Propanol, Butanol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Diacetonalkohol oder Glycerin oder deren Gemische, wobei ein Gemisch aus ein-, zwei- und dreiwertigen Alkoholen bevorzugt ist.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, als Verdickungsmittel lediglich Fettsäureester, beispielsweise Ethylenglykolmono- und/oder -distearat einzusetzen. Besonders gute Resultate erzielt man sowohl mit einer Kombination aus niedermolekularen Alkoholen und flüssigen Kohlenwasserstoffen als auch mit flüssigen Kohlenwasserstoffen als Verdünnungsmittel allein.

Bevorzugt sind auch pastenförmige Mittel, die 5 bis 20 Gewichtsprozent Verdickungsmittel, insbesondere eine Kombination aus Polyacrylsäurederivat und Fettsäureester und 30 bis 60 Gewichts- prozent Verdünnungsmittel, insbesondere flüssige Kohlenwasserstoffe enthalten.

Die als Verdickungsmittel geeigneten Polyacrylsäurederivate sind Salze, insbesondere Aminsalze. Die Bildung der Salze erfolgt entweder, indem man dem zu verdickenden System das Verdickungsmittel und die salzbildende basische Komponente zusetzt oder indem man die Salzbildung mit der salzbildenden Komponente vor der Zugabe zu dem zu verdickenden System vornimmt. Wasserfreie oder weitgehend wasserfreie Systeme lassen sich mit Aminsalzen gut verdicken, während merkliche Mengen an Wasser (bis 10 Gewichtsprozent) enthaltende Präparate mit Alkalisalzen gut verdickt werden können. Auch Kombinationen von Polyacrylsäure mit quartären Ammoniumverbindungen, wie z. B. insbesondere Tetradecyl- oder Cetyltrimethylammoniumbromid, sind zur Verdickung von Präparaten mit einem Wassergehalt von bis zu etwa 10 Gewichtsprozent geeignet.

In den wasserfreien Systemen hat sich das Polyacrylsäure-Salz von Fettaminen, beispielsweise von Kokosalkylamin, insbesondere das aus Polyacrylsäure und dem aus dem Anlagerungsprodukt von 2 Mol Ethylenoxid an Kokosalkylamin besonders bewährt. Ebenfalls gute Resultate erzielt man mit höher ethoxylierten Fettaminen beziehungsweise mit nicht ethoxylierten Fettaminen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen.

Besonders bevorzugt ist wegen der guten verdickenden Wirkung ein Polyacrylsäurederivat in Kombination mit einem der bereits als Verdicker genannten Fettalkylderivate, insbesondere mit einem Fettsäureester. Hochmolekulare Polyacrylsäurederivate sind im Rahmen dieser Erfindung bevorzugt, d. h. solche Polymere, die im Molgewicht von wenigstens 500 000, insbesondere von wenigstens 1 000 000 und vorzugsweise von ca. 4 000 000 haben. Ein derartiges Polyacrylsäurederivat ist beispielsweise das Handelsprodukt "Carbopol 940®" der Firma B.F. Goodrich, USA.

Interessante rheologische Eigenschaften haben Präparate, deren Viskosität durch eine Kombination eines Polyacrylsäurederivats mit einem kationischen Tensid als verdickende und mit flüssigen Kohlenwasserstoffen als verdünnende Komponente reguliert ist. Erfindungsgemäße Präparate eignen sich beispielsweise als Wäschevorbehandlungsmittel, mit dem stark verschmutzte Textilien oder Teile von Textilien, wie z. B. Kragenränder, zur Verstärkung der Waschwirkung der Waschlauge bei einer anschließenden Wäsche vorbehandelt werden können. Derartige Präparate enthalten daher reinigend, lösend oder bleichend wirkende Bestandteile der zuvor beschriebenen Art. Gute Ergebnisse erhält man mit Präparaten, die wenigstens ein nichtionisches Tensid und ein kationisches Tensid enthalten. Geeignete nichtionische Tenside sind vor allem Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an Fett- oder insbesondere Oxoalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen zu nennen. Besonders geeignete Tenside leiten sich von Alkoholen mit 14 bis 15 Kohlenstoffatomen ab. Die besten Wirkungen erzielt man mit Oxoalkohol-Ethoxylaten, die 3 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8 und insbesondere etwa 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol enthalten. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, Schaumregulatoren zuzusetzen; meistens muß die Schaumentwicklung gedämpft werden. Geeignete Schaumdämpfungsmittel sind beispielsweise die bekannten Silikonöle. Durch den Gehalt der Paste an nichtionischen Tensiden wird vor allem die Entfernung von fett- oder ölartigen Verschmutzungen beim Waschen gefördert. Geeignete kationische Tenside enthalten langkettige Alkyl- oder Alkenylreste mit 10 bis 20, vorzugsweise Alkylgruppen mit 10 bis 16 und insbesondere etwa 14 Kohlenstoffatomen. Im übrigen enthalten die geeigneten quartären Ammoniumverbindungen 3 gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Insbesondere handelt es sich bei diesen kurzen Alkylgruppen um Methylgruppen. Eine besonders gute geeignete quartäre Ammoniumverbindung ist Tetradecyltrimethylammoniumbromid, das auch zur Verstärkung der verdickenden Wirkung von Polyacrylsäure-Derivaten in sehr wasserarmen Präparaten verwendet werden kann.

Ein anderes Mittel enthält wenigstens ein nichtionisches Tensid der zuvor genannten Art und einen Bleichaktivator für Perverbindungen. Als Aktivator für Perverbindungen sind N-Acyl- und O-Acylverbindungen. Beispiele hierfür sind Tetraacetylglykoluril beziehungsweise Pentaacetylglucose beziehungsweise insbesondere Tetraacetylethylendiamin. In Verbindung mit Perverbindungen der gebräuchlichen Vollwaschmittel, insbesondere mit dem üblicherweise verwendeten Perborat, führen die genannten Bleichaktivatoren zu einer verbesserten Entfernung bleichbarer Textilverschmutzungen. Zur Verstärkung der Wirkung enthalten bevorzugte erfindungsgemäße Wäschevorbehandlungsmittel sowohl ein nichtionisches Tensid, ein kationisches Tensid und einen Bleichaktivator der zuvor beschriebenen Art. Die Viskosität besonders wirksamer und daher bevorzugter Mittel reguliert man durch die Verwendung einer aus einem Polyacrylsäurederivat und einem Fettsäurederivat, vorzugsweise einem Fettsäureester bestehenden Verdickungsmittel-Kombination, bei der das Polyacrylsäurederivat im Molgewicht von wenigstens 500 000, vorzugsweise von wenigstens 1 000 000 und insbesondere von ca. 4 000 000 und eines verdünnend wirkenden Gemisches aus Propylenglykol, Glycerin und Ethanol.

Bei einer typischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt man die Viskosität eines aus C₁₄/C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol Ethylenoxid und Tetraacetylethylendiamin durch Verwendung eines aus Kokosamin + 2 Mol Ethylenoxid gebildeten Aminsalzes von Polyacrylsäure mit einem Molgewicht von ca. 4 000 000 in Kombination mit Ethylenglykolstearat als Verdickungsmittel und eines Gemisches aus Propylenglykol, Glycerin und Ethanol als Verdünnungsmittel so ein, daß innerhalb eines Temperaturbereiches von -5 bis +40°C die Viskosität im wesentlichen konstant ist, d. h., daß die Viskosität in diesem Temperaturbereich so eingestellt ist, daß das Produkt eine gut handhabbare, insbesondere eine gut verstreichbare Paste ist. Natürlich ist das erfindungsgemäße Mittel nicht stets ein Wäschevorbehandlungsmittel, auch wenn die folgenden Beispiele Wäschebehandlungsmittel darstellen.

Beispiel 1

Ein pastenförmiges Wäschevorbehandlungsmittel wurde durch Zusammenmischen der folgenden Bestandteile hergestellt:

21,8 Gew.-%C₁₄/C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol Ethylenoxid 15,7 Gew.-%Tetraacetylethylendiamin  8,2 Gew.-%Tetradecyltrimethylammoniumbromid 15,3 Gew.-%Propylenglykol-1,2  7,6 Gew.-%Glycerin  7,5 Gew.-%Kokosamin + 2 Mol Ethylenoxid  0,8 Gew.-%Polyacrylsäure, Molgewicht 4 000 000 12,6 Gew.-%Ethylenglykolstearat  1,2 Gew.-%Siliconöl  9,3 Gew.-%Ethanol

Die Vermischung erfolgte in der Weise, daß ²/₃ des gesamten Propylenglykols zusammen mit dem Glycerin, dem Oxoalkohol- Ethoxylat und dem Entschäumer unter Rühren mit einem Propellerrührer auf ca. 65°C erhitzt wurden. Bei dieser Temperatur fügte man ein Vorgemisch aus der Polyacrylsäure und dem Tetradecyltrimethylammoniumbromid hinzu und rührte unter Drehzahlerhöhung bis zur homogenen Durchmischung, was ca. 1 Stunde dauerte. In einem Rührwerk mit Ankerrührer und Teflonwandabstreifern fügte man das restliche Propylenglykol, das Kokosamin-Ethoxylat und das Ethylenglykolstearat zu. Unter weiterem Rühren ließ man abkühlen und fügte nach dem Unterschreiten einer Temperatur von 40°C das Ethanol und das Tetraacetylethylendiamin zu und kühlte auf Raumtemperatur ab.

Dieses Gemisch stellt eine beige/graue Paste dar, die ausgezeichnete Wirkung als Wäschevorbehandlungsmittel hat. Im Temperaturbereich von 5 bis 40°C ist die Paste stets gut verstreichbar.

Beispiel 2

Durch Vermischen der Komponenten wurde eine Paste der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

15,4 Gew.-%C₁₄/C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol Ethylenoxid 46,3 Gew.-%C₁₂/C₁₄-Isoparaffin-Kohlenwasserstoff-Gemisch ("Isopar M", Esso)  0,8 Gew.-%Polyacrylsäure, Molgewicht 4 000 000  8,0 Gew.-%Tetradecyltrimethylammoniumbromid 10,0 Gew.-%Ethylenglykolstearat 16,0 Gew.-%Tetraacetylethylendiamin  2,3 Gew.-%Wasser  1,2 Gew.-%Siliconöl

Auch dieses Gemisch stellte eine im Temperaturbereich von 5 bis 40°C stets gut verstreichbare Paste dar und wies eine ausgezeichnete Wirkung als Wäschevorbehandlungsmittel auf.

Claims (3)

1. Wasserarmes pastenförmiges Mittel zum Aufstreichen auf textile Substrate mit einem Gehalt an einer Kombination aus einem Verdickungsmittel und einem Verdünnungsmittel, wobei das Verdickungsmittel Fettsäurealkanolamide, Fettsäureester, Fettalkohol-Ethoxylate und Polyacrylsäure-Derivate umfaßt und wobei das Verdünnungsmittel ein- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder flüssige Kohlenwasserstoffe umfaßt und das Gewichtsverhältnis von Verdickungsmittel zu Verdünnungsmittel 1 : 6 bis 6 : 1 beträgt.

2. Mittel nach Anspruch 1, enthaltend 5 bis 25 Gewichtsprozent Verdickungsmittel, insbesondere eine Kombination aus Polyacrylsäure-Derivat und Fettsäureester und 20 bis 40 Gewichtsprozent Verdünnungsmittel, insbesondere eine Kombination aus ein-, zwei- und dreiwertigen Alkoholen.

3. Mittel nach Anspruch 1, enthaltend 5 bis 20 Gewichtsprozent Verdickungsmittel, insbesondere eine Kombination aus Polyacrylsäure-Derivat und Fettsäureester und 30 bis 60 Gewichtsprozent Verdünnungsmittel, insbesondere flüssige Kohlenwasserstoffe.