DE69423613T2

DE69423613T2 - Bleichmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69423613T2
Application number: DE69423613T
Authority: DE
Inventors: Gianmarco Polotti (Nmn); Stefano Scialla (Nmn); Raffaele Scoccianti (Nmn)
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2014-06-18
Also published as: CA2191571A1; EP0687726A1; ES2143538T3; DK0687726T3; AU706186B2; WO1995035255A1; ATE191002T1; GR3032831T3; DE69423613D1; EP0687726B1; CN1151149A; AU2593395A; PT687726E; CN1049402C; MX9606565A; JPH10504584A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Bleichmittelzusammensetzungen. Die Zusammensetzungen 15 der vorliegenden Erfindung sind besonders brauchbar für das Bleichen von Wäsche.

Hintergrund

Zusammensetzungen für das Bleichen von Wäsche sind im Fachbereich umfassend beschrieben worden. Bleichmittelzusammensetzungen können in Peroxid-Bleichmittelzusammensetzungen und Hypochlorid-Bleichmittelzusammensetzungen unterteilt werden. Peroxid-Bleichmittelzusammensetzungen haben den Vorteil gegenüber Hypochlorid-Bleichmittelzusammensetzungen, daß sie im allgemeinen als etwas sicherer für Textilien, insbesondere für farbige Textilien, angesehen werden. Peroxid-Zusammensetzungen haben allerdings die Unannehmlichkeit, daß sie häufig chemisch instabil sind, wodurch es schwierig ist, Peroxid- Bleichmittelzusammensetzungen zu formulieren, die ausreichend stabil sind, um vermarktet zu werden. Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht in der Formulierung von Zusammensetzungen mit einem hohen Anteil an Peroxid, um den "effektiven" Zeitraum der Zusammensetzung zu verlängern. Ein möglicher Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß Zusammensetzungen den Verbraucher erreichen können, die noch einen hohen Anteil an Peroxid umfassen, wodurch mögliches Hautjucken auftreten kann, wenn die Haut des Verbrauchers mit der Peroxid-Zusammensetzung in Kontakt kommt. Dieses Juckreiz-Phänomen ist recht gemäßigt und bildet sich vollständig zurück, aber es stellt ein potentielles Unbehagen für den Verbraucher dar.
In der JP-A-1.190.666 wird eine wäßrige Suspension von Dibenzoylperoxid beschrieben, die 10-65 Gew.-% mehrwertige Alkohole und 0,01-10 Gew.-% einer Mischung nichtionischer Tenside umfaßt. Die Mischung besteht aus einem nichtionischen Tensid mit einem HLB von mehr als 10 und einem nichtionischen Tensid mit einem HLB von weniger als 10. In der WO-A-94/11483 wird eine stabile wäßrige Reinigungs- und Bleichmittelzusammensetzung beschrieben, die Amidoperoxysäuren, Wasserstoffperoxid und acylierten Citratester umfaßt, welche in zwei oder mehr hydrophobe Tenside mit unterschiedlichen HLBs emulgiert werden.
Peroxid-Arten sind auch kaum wirksam beim Bleichen bei niedrigeren Temperaturen, so daß es erforderlich ist, aktivierte Peroxid-Bleichmittelzusammensetzungen zur Verwendung über einen größeren Temperaturbereich zu formulieren. Aktivierte Bleichmittelzusammensetzungen umfassen einen Bleichaktivator, typischerweise einen Persäure-Vorläufer, der in einem wäßrigen Medium mit Wasserstoffperoxid reagiert, um die entsprechende Persäure zu bilden. Diese Persäure ist bei niedrigeren Temperaturen wirksamer.
Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Peroxid-Bleichmittelzusammensetzung zu formulieren, die stabil ist, ohne auf die Verwendung größerer Mengen Peroxid zurückgreifen zu müssen, und die auch auf stabile Weise aktiviert werden kann.
Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bleichmittelzusammensetzung mit höherer Bleichleistung zu formulieren.
Als Antwort haben wir nun herausgefunden, daß dieses Ziel durch Formulieren einer wäßrigen Emulsion von nichtionischen Tensiden erreicht werden kann, in die Benzoylperoxid eingebracht wird. Benzoylperoxid kann die Bleichmittel-Peroxidart allein ausmachen, weil es in wäßrigem Medium in neutralem/alkalischem pH hydrolisiert, wodurch eine Persäure erzeugt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedoch wird eine Zusammensetzung formuliert, die Wasserstoffperoxid in einer Phase der Emulsion und Benzoylperoxid in der anderen Phase der Emulsion umfaßt.
Als Emulsionen formulierte Bleichmittelzusammensetzungen sind in der EP 598 170 beschrieben worden. Die Zusammensetzungen in '170 sind Emulsionen, die Wasserstoffperoxid in einer Phase und einen hydrophoben flüssigen Bestandteil in der anderen Phase umfassen. Dieser hydrophobe flüssige Bestandteil kann ein Persäure-Vorläufer sein.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist eine stabile wäßrige Bleichmittelzusammensetzung in Form einer Emulsion, die ein hydrophiles nichtionisches Tensid und ein hydrophobes nichtionisches Tensid umfaßt, wobei die Emulsion weiterhin eine wirksame Menge Benzoylperoxid und 60 bis 95 2 s Gew.-% der Zusammensetzung an Wasser umfaßt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind stabile wäßrige Emulsionen nichtionischer Tenside. Mit stabiler Emulsion ist eine Emulsion gemeint, die sich makroskopisch nicht in einzelne Schichten aufspaltet, wenn sie mindestens zwei Wochen, stärker bevorzugt mindestens sechs Monate bei 20ºC steht. Der Begriff Emulsion, wie er hierin verwendet wird, betrifft Emulsionen, die man erhält, wenn kleinere Mengen Benzoylperoxid verwendet werden, so daß es im hydrophoben nichtionischen Tensid als auch in Suspensionen vollständig löslich ist, die man erhält; wenn der Gehalt an Benzoylperoxid bis zu dem Punkt erhöht wird, an dem ein Teil von ihm nicht in dem hydrophoben nichtionischen Tensid gelöst wird, und Aggregate von Benzoylperoxid in der wäßrigen Phase gebildet werden.
Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind wäßrig. Entsprechend umfassen die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung 60 bis 95 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung an Wasser. Vorzugsweise wird entionisiertes Wasser verwendet. Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind Emulsionen nichtionischer Tenside. Diese Emulsionen nichtionischer Tenside umfassen mindestens zwei nichtionische Tenside. Um Emulsionen zu bilden, die stabil sind, müssen diese zwei nichtionischen Tenside unterschiedliche HLB-Werte aufweisen (hydrophiles/lipophiles Gleichgewicht), und vorzugsweise beträgt der Unterschied im Wert der HLBs dieser zwei Tenside mindestens 1, stärker bevorzugt mindestens 3. Indem man mindestens zwei dieser nichtionischen Tenside mit unterschiedlichen HLBs in Wasser angemessen kombiniert, werden Emulsionen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet.
Eins dieser hierin verwendeten nichtionischen Tenside ist ein nichtionisches Tensid mit einem HLB von mehr als 11 (hierin als hydrophiles nichtioniches Tensid bezeichnet), während das andere ein nichtionisches Tensid mit einem HLB von weniger als 10 ist (hierin als hydrophobes nichtionisches Tensid bezeichnet). Vorzugsweise sollte das Konzentrationsverhältnis zwischen hydrophilen und hydrophoben Tensiden so gewählt werden, daß der gewogene bzw. gewichtete Mittelwert ihres HLBs 9 bis 11 beträgt. Der gewogene HLB-Mittelwert wird wie folgt definiert:
(%-Satz des hydrophilen x HLB des hydrophilen) + (%-Satz des hydrophoben x HLB des hydrophoben),
in dem:
%-Satz des hydrophilen = [hydrophiles] /Gesamtmenge [hydrophiles + hydrophobes],
%-Satz des h dro hoben h dro hobes /Gesamtmen e h dro hiles + h dro hobes und
%-Satz des hydrophilen +%-Satz des hydrophoben = 1 ist.
Mit [hydrophil] und [hydrophob] meinen wir die Gew.-% -Konzentration, basierend auf der Gesamtformel, der hydrophilen bzw. hydrophoben Tenside. Zusätzlich zu den obigen beiden Tensiden können die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung jegliche anderen nichtionischen Tenside umfassen, aber vorzugsweise fällt der gewogene HLB- Mittelwert, berechnet mit den zusätzlichen Tensiden, noch in den spezifizierten Bereich.
Geeignete nichtionische Tenside für den hierin vorliegenden Gebrauch schließen alkoxylierte Fettalkohole ein. In der Tat ist eine große Vielzahl dieser alkoxylierten Fettalkohole, die sehr unterschiedliche HLB-Werte aufweisen, im Handel erhältlich (hydrophiles/lipophiles Gleichgewicht). Die HLB-Werte dieser alkoxylierten nichtionischen Tenside hängen wesentlich von der Art der Alkoxylierung und dem Alkoxylierungsgrad ab. Hydrophile nichtionische Tenside neigen dazu, einen höheren Alkoxylierungsgrad aufzuweisen, während hydrophobe Tenside dazu neigen, einen niedrigeren Alkoxylierungsgrad und einen langkettigen Fettalkohol aufzuweisen. Es sind Tensidkataloge erhältlich, die eine Reihe von Tensiden, einschließlich nichtionischer Tenside, zusammen mit ihren entsprechenden HLB-Werten auflisten.
Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen 2 bis 70 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung der hydrophilen und hydrophoben nichtionischen Tenside, vorzugsweise 3 bis 40 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 4 bis 30 Gew.-%.
Als einen wesentlichen Bestandteil umfassen die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung außerdem eine wirksame Menge Benzoylperoxid in der hydrophoben Phase. Mit "wirksamer Menge" ist hier eine Menge gemeint, die für das Bleichen von Textilien ausreicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Benzoylperoxid mit oder ohne Wasserstoffperoxid verwendet werden. Wenn es ohne Wasserstoffperoxid verwendet wird, hydrolysiert es einfach in neutralem/alkalischem Medium, d. h. in der Bleichflotte, die durch Verdünnen der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in Wasser gebildet wurde, um so Peroxybenzoat zu bilden, welches die Bleichungsspezies ist. Dementsprechend umfassen die Zusammen setzungen hierin, wenn Benzoylperoxid allein verwendet wird, 1 bis 20 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%.
Als Alternative kann Benzoylperoxid hierin zusammen mit Wasserstoffperoxid verwendet werden. Beide Bestandteile werden daran gehindert, in der Zusammensetzung zu reagieren, weil Wasserstoffperoxid in die hydrophile Phase eingebracht wird, während Benzoylperoxid in die hydrophobe Phase eingebracht wird. Somit werden beide Bestandteile separat gehalten, bis die Zusammensetzung in einem wäßrigen Medium zur Verwendung verdünnt wird. Bei der Verdünnung wird die Struktur der Emulsion zerstört, und Benzoylperoxid wird durch Wasserstoffperoxid perhydrolysiert, um Peroxybenzoat zu bilden. In diesem Ablauf werden zwei Mol Peroxybenzoat pro Mol Benzoylperoxid gebildet, wohingegen im eingangs beschriebenen Ablauf nur ein Mol Peroxybenzoat pro Mol Benzoylperoxid gebildet wurde.
Entsprechend sollten die Zusammensetzungen hierin, wenn sie mit Wasserstoffperoxid formuliert sind, 1 bis 10 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung Wasserstoffperoxid, vorzugsweise 2 bis 4 Gew.-% und 1 bis 20 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung Benzoylperoxid, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, umfassen. Geeignete Quellen von Wasserstoffperoxid zur Verwendung hierin schließen Percarbonate, Perborate, Persulfate und dergleichen ein.
Wir haben beobachtet, daß der pH-Wert der Zusammensetzungen hierin bezüglich der chemischen Stabilität der Zusammensetzung eine Rolle spielt. Demgemäß sind die Zusammensetzungen hierin vorzugsweise bei einem pH-Wert von 1 bis 6, vorzugsweise 2 bis 5 formuliert. Eine Vielzahl von geeigneten Mitteln kann zum Einstellen des pH-Wertes der Zusammensetzungen verwendet werden, einschließlich organischer oder anorganischer Säuren, Alkanolaminen und dergleichen. Es kann insofern vorteilhaft sein, Alkanolamine, insbesondere Monoethanolamine, zu verwenden, als sie eine zusätzliche Wirkung des Steuerns der Viskosität der Emulsion haben, ohne ihre physikalische Stabilität zu gefährden.
Die Zusammensetzungen hierin können eine Vielzahl von wahlfreien Bestandteilen umfassen. Ein bevorzugtes wahlfreies Merkmal der Zusammensetzungen hierin ist die Anwesenheit von Radikalfängern, welche für die Stabilität der Zusammensetzungen hierin zuträglich sind. Geeignete Radikalfänger zur Verwendung hierin schließen die wohlbekannten substituierten Mono- und Dihydroxybenzole und ihre Analoge ein, Alkyl- und Arylcarboxylate sowie Mischungen hiervon. Bevorzugte Radikalfänger zur Verwendung hierin schließen Butylhydroxytoluol, mono-tert-Butylhydrochinon, Benzoesäure, Toluylsäure, t-Butylcatechin, Benzylamin, 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan, handelsüblich unter dem Handelsnamen Topanol CA® von ICI als auch als n-Propylgallat erhältlich, ein. Radikalfänger sind, falls verwendet, typischerweise hier vorliegend in Mengen vorhanden, die von 0,01 bis 2 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung, vorzugsweise von 0,01 bis 0,2 Gew.-%, reichen.
Es kann auch nützlich sein, Komplexbildner hier vorliegend zu formulieren, die die chemische Stabilität der Zusammensetzungen hierin weiter verbessern können. Hierin brauchbare typische Komplexbildner schließen Phosphonate, Ethylendiamindibernsteinsäure, Dipicolinsäure, und Diethylentriaminpentaacetat und dergleichen ein. Geeignete Anteile für hierin vorliegende Komplexbildner sind zwischen 0,01 und 5 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung eingeschlossen. Eine Zunahme der chemischen Stabilität könnte von einer synergistischen Wirkung beider vorangehender Bestandteile, den Radikalfängern und Komplexbildnern, wenn sie miteinander kombiniert werden, beobachtet werden.
Die Zusammensetzungen hierin können weiterhin andere wahlfreie Stoffe, einschließlich anionische und kationische Tenside, umfassen, die in der hydrophilen Phase hierin zu formulieren sind, andere Bleichaktivatoren, die vermischt mit Benzoylperoxid zu verwenden sind, wie Acetyltriethylcitrat, Builder und Komplexbildner, als auch ästhetische Stoffe, einschließlich Farbstoffe, Parfüme und dergleichen.
Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind besonders brauchbar als Wäschebleichmittel, einschließlich als Vorbehandlungsmittel, d. h. Zusammensetzungen, die verteilt und zum Entfalten ihrer Wirkung auf den Textilien zurückgelassen worden sind, bevor diese gewaschen werden. Hierin vorliegende Zusammensetzungen können als Wäsche-Zusatzstoffe formuliert werden, die vor oder zusammen mit Detergenzien in einem wäßrigen Medium zu verwenden sind, um ihre Leistung zu verstärken, oder als Waschmittelzusammensetzungen an sich. Die Zusammensetzungen hierin können auch als Spülmaschinen- oder Geschirrspülmittel-Zusammensetzungen, als Reinigungsmittel für harte Oberflächen, als Reinigungsmittel für Zahnprothesen oder als Teppichreiniger verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung umfaßt außerdem ein Verfahren für die Herstellung der hierin beschriebenen Zusammensetzungen. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens drei Schritte:
Im ersten Schritt wird eine hydrophobe Mischung zubereitet, die das hydrophobe nichtionische Tensid, das Benzoylperoxid zusammen mit anderen wahlfreien hydrophoben Bestandteilen, die in der Zusammensetzung zu formulieren sind, wie Parfüme, Lösungsmittel, Enzyme, Bleichaktivatoren und Polymere, umfaßt.
Im zweiten Schritt wird eine hydrophile Mischung zubereitet, die mindestens das Wasser und das hydrophile nichtionische Tensid umfaßt. Die hydrophile Mischung umfaßt vorzugsweise außerdem andere in der Zusammensetzung zu formulierende hydrophile Bestandteile, wie Farbstoffe, optische Aufheller, Builder, Komplexbildner, Wasserstoffperoxid oder Quellen hiervon und Puffermittel.
Natürlich können der erste und der zweite Schritt auch in anderer Reihenfolge durchgeführt werden, d. h. es ist auch angemessen, wenn der zweite Schritt zuerst erfolgt.
Im dritten Schritt des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden die hydrophobe Mischung und die hydrophile Mischung zusammen gemischt. Beispiele-Experimentelle Daten
Die hier anschließenden technischen Daten veranschaulichen die von Benzoylperoxid erhaltenen Nutzen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Tests werden auf Baumwolltextilien durchgeführt, die wie unten angegeben mit Flecken versehen sind. 0,2 g getesteter Bleichmittelzusammensetzung werden auf jeden Fleck aufgetragen. Die Textilien (jeweils 6 Wiederholungsversuche) werden dann in einem sog. Laundero-meter unter Verwendung von 5 g Dash Ultra Pulver in 500 ml Wasser gewaschen. Es besteht keine Wartezeit zwischen dem Auftragen von getesteter Bleichmittelzusammensetzung und Waschen. Es wird eine Vergleichs-Bleichmittelzusammensetzung verwendet, die eine aktivierte Bleichmittelzusammensetzung ist, welche Wasserstoffperoxid und Acetyltriethylcitrat umfaßt, wie in der WO 93/12067 beschrieben. Insbesondere umfaßte die Vergleichszusammensetzung 6% H2O2, 3,5% Acetyltriethylcitrat, 7% Lutensol® TO3, 8% Dobanol® 45-7, 2% Natriumalkylsulfat, Wasser bis zum Erreichen des Gleichgewichtes, pH = 4. In einem einzigen variablen Test wird ein Vergleich zwischen Benzoylperoxid (dem Prototyp) und Acetyltriethylcitrat (dem Vergleich) beim gleichen Anteil (3,5%) vorgenommen.
Die Ergebnisse werden als mit Punkten bewertete Einheiten in einer Liste ausgedrückt, bewertet von ausgewählten Fachrichtern.
Die Ergebnisse oben weisen bei der Verwendung von Benzoylperoxid anstelle von Acetyltriethylcitrat bei einem gegebenen Gehalt an Wasserstoffperoxid und dem gleichen Gehalt an Aktivator auf einen deutlichen Nutzen bei sämtlichen Flecken hin.
Unter Verwendung der gleichen Testbedingungen wie oben wurde ein ähnlicher Vergleich zwischen einem Prototyp mit 4% H&sub2;O2 und 2% Benzoylperoxid gg. einer 7% H2O2 umfassenden Vergleichsprobe vorgenommen.
Die Ergebnisse oben zeigen, daß immer noch bessere Ergebnisse erzielt werden, obwohl der Gehalt an Wasserstoffperoxid von 7% in der Vergleichsprobe auf 4% im Prototyp gesenkt.

Claims

1. Stabile wäßrige Bleichmittelzusammensetzung in Form einer Emulsion, umfassend mindestens zwei nichtionische Tenside mit unterschiedlichen HLBs, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion weiterhin eine wirksame Menge Benzoylperoxid und 60 bis 95 Gew.-% der Zusammensetzung an Wasser umfaßt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 1 bis 20 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung Benzoylperoxid.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend weiterhin eine wirksame Menge einer Quelle für Wasserstoffperoxid.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die Quelle für Wasserstoffperoxid Wasserstoffperoxid ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, umfassend 1 bis 8 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung Wasserstoffperoxid, vorzugsweise 2 bis 4%.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, umfassend 2 bis 10 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung Benzoylperoxid.

7. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche mit einem pH von 1 bis 6.

8. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eines der nichtionischen Tenside einen HLB von mehr als 11 aufweist.

9. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eines der nichtionischen Tenside einen HLB von weniger als 10 aufweist.

10. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:

- Herstellen einer hydrophoben Mischung, umfassend ein hydrophobes, nichtionisches Tensid mit einem HLB von weniger als 10 und das Benzoylperoxid, zusammen mit weiteren wahlweisen, hydrophoben Bestandteilen, welche in die Zusammensetzung einzubringen sind, wie Parfüme, Lösungsmittel, Enzyme, Bleichaktivatoren und Polymere;

- Herstellen einer hydrophilen Mischung, umfassend mindestens das Wasser, ein hydrophiles, nichtionisches Tensid mit einem HLB von mehr als 11 und möglicherweise weitere, wahlweise hydrophilen Bestandteile, welche in die Zusammensetzung einzubringen sind, wie Farbstoffe, optische Aufheller, Builder, Komplexbildner, Wasserstoffperoxid oder Quellen hierfür und Puffermittel;

- wobei Benzoylperoxid entweder der hydrophoben oder der hydrophilen Mischung zugesetzt wird;

- danach Vermischen der hydrophoben Mischung und der hydrophilen Mischung miteinander.