WO2013160265A1 - Wasch-, reinigungs- oder spülmittel mit verbessertem schaumverhalten - Google Patents

Wasch-, reinigungs- oder spülmittel mit verbessertem schaumverhalten Download PDF

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WO2013160265A1
WO2013160265A1 PCT/EP2013/058320 EP2013058320W WO2013160265A1 WO 2013160265 A1 WO2013160265 A1 WO 2013160265A1 EP 2013058320 W EP2013058320 W EP 2013058320W WO 2013160265 A1 WO2013160265 A1 WO 2013160265A1
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WO
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washing
cleaning
rinsing agent
cation
cations
Prior art date
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PCT/EP2013/058320
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nicole PLATH
Peter Schmiedel
Danuta Bedrunka
Ulrich Pegelow
Detlef Buisker
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Henkel Ag & Co. Kgaa filed Critical Henkel Ag & Co. Kgaa
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0026—Low foaming or foam regulating compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2075—Carboxylic acids-salts thereof
    • C11D3/2086—Hydroxy carboxylic acids-salts thereof

Definitions

  • the invention relates to a washing, cleaning or rinsing agent containing surfactant (s) and a
  • the invention also relates to processes for the preparation of the washing, cleaning or rinsing agent and its use.
  • the laundry is usually washed by hand or by simple toploader washing machines with short washing times (around 12 minutes).
  • hand washing or using the simple Toploader washing machines a strong and long-lasting foaming is desired, because the cleaning performance of a washing, cleaning or rinsing agent is judged by many users on the basis of the visible foam.
  • Foaming compounds so-called “foam boosters” are added to washing, cleaning or rinsing agents in order to achieve adequate foaming and foam stability.
  • EP 1739161 A1 discloses, for example, the use of alkyl ether carboxylates as foam-promoting compounds usually by alkoxylation and subsequent
  • Fatty acid soaps such as coconut fatty acid soaps, oleic acid soaps or tallow fatty acid soaps have always been used as detergents in washing, cleaning or rinsing agents in the form of their sodium or potassium salts.
  • these fatty acid soaps are known to have a negative effect on the foaming behavior and are therefore also used as foam regulators.
  • the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation has foam-promoting, in particular foam-stabilizing, action.
  • the salts are readily available by reacting hydroxycarboxylic acid with a corresponding base.
  • hydroxycarboxylic acid is selected from the group of saturated
  • Hydroxyfatty acids unsaturated hydroxyfatty acids and mixtures thereof. It is particularly preferred that the hydroxycarboxylic acid is 12-hydroxystearic acid and / or ricinoleic acid.
  • the use of hydroxy fatty acids as foam-promoting compounds is particularly advantageous in terms of sustainability, since these are based on renewable raw materials.
  • the chaotropic cation is selected from the group consisting of Al 3+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , alkylammonium cations, alkanolammonium cations, glucammonium cations,
  • the chaotropic cation is selected from the group consisting of alkylammonium cations, alkanolammonium cations, guanidinium cations, and mixtures thereof.
  • amine-based bases such as alkylamines, alkanolamines or guanidine
  • the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation can be obtained via a simple acid-base reaction.
  • the invention relates to the use of a hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation in a washing, cleaning or rinsing agent for increasing the foam stability of the washing,
  • the invention relates to a process for producing a washing, cleaning or rinsing agent containing 1 to 70 wt .-%, based on the total washing, cleaning or rinsing agent, surfactant (s) and 0.1 to 10 wt .-%, based on the total washing, cleaning or rinsing agent, hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation, in which
  • the resulting salt is mixed with the surfactants and the further constituents of the washing, cleaning or rinsing agent.
  • the washing, cleaning or rinsing agent contains surfactant (s) and the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation.
  • the hydroxycarboxylic acid can be selected from:
  • the hydroxycarboxylic acid is preferably selected from the saturated and / or unsaturated hydroxy fatty acids.
  • the hydroxycarboxylic acid is preferably selected from 12-hydroxystearic acid, ⁇ -hydroxyoctadecanoic acid, 14-hydroxyeicosenoic acid, leucic acid, 2-ethyl-3-hydroxycaprylic acid,
  • Ricinoleic acid 3-hydroxy-4-hexanoic acid, hydroxynervonic acid, 16-hydroxy-6-hexadecenoic acid, 9, 10-dihydroxyoctadecanoic acid, 9, 12-dihydroxyoctadecanoic acid, aleuritic acid, 9, 10, 12-trihydroxyoctadecanoic acid, hexahydroxyoctadecanoic acid, octahydroxyoctadecanoic acid and mixtures thereof.
  • the hydroxycarboxylic acid is most preferably selected from the unsaturated hydroxy fatty acids having 16 to 20 carbon atoms, preferably 18 carbon atoms.
  • the hydroxycarboxylic acid used is particularly preferably 12-hydroxystearic acid or ricinoleic acid.
  • the hydroxycarboxylic acid is present in neutralized, ie anionic form and has a chaotropic cation as counterion.
  • Chaotropic is the term for the property of substances that destroy regular structure of liquid water based on the formation of hydrogen bonds.
  • Suitable chaotropic cations include, for example, Al 3+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , alkylammonium cations, alkanolammonium cations, glucammonium cations, guanidinium cations, and mixtures thereof.
  • alkylammonium cations alkanolammonium cations, guanidinium cations and mixtures thereof as chaotropic cations in the washing, cleaning or rinsing agents.
  • Particularly preferred chaotropic cations include trimethylammonium cations,
  • Triethylammonium cations 2-hydroxyethyl-dimethylammonium cations, monoethanolammonium cations, diethanolammonium cations, triethanolammonium cations and / or guanidinium cations.
  • the hydroxycarboxylic acid is reacted with a base containing a chaotropic cation or the unprotonated form of the chaotropic cation.
  • a base containing a chaotropic cation or the unprotonated form of the chaotropic cation.
  • the hydroxycarboxylic acid is neutralized with an equimolar amount of base. The neutralization preferably takes place in the liquid phase.
  • the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation can be used directly in the form of the resulting reaction mixture.
  • the amount of hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation is preferably 0.5 to 8 wt .-%, and more preferably 2 to 5 wt .-%, each based on the total washing, cleaning or rinsing agent.
  • the washing, cleaning or rinsing agent further contains a surfactant which may be, for example, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, a cationic surfactant or a mixture thereof.
  • a washing or cleaning agent preferably contains anionic and nonionic surfactant.
  • a rinse preferably contains anionic surfactant and amphoteric surfactant.
  • the anionic surfactant used may preferably be sulfonates and / or sulfates.
  • the surfactants of the sulfonate type are preferably C 9 . 13- Alkylbenzolsulfonate, olefinsulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates, as obtained for example from Ci 2 -8 monoolefins with terminal or internal double bond by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acid hydrolysis of the sulfonation, into consideration , Also suitable are C 2 -i8-alkanesulfonates and the esters of ⁇ -sulfofatty acids (ester sulfonates), for example, the ⁇ -sulfonated Methylester of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
  • the Ci 2 -Ci 6 alkyl sulfates and Ci 2 -Ci 5 - alkyl sulfates and C 14 -C 15 alkyl sulfates are preferred.
  • 2,3-alkyl sulfates are also suitable anionic surfactants.
  • fatty alcohol ether sulfates such as the sulfuric acid monoesters of straight-chain or branched C 7 ethoxylated with from 1 to 6 mol of ethylene oxide.
  • 2 i-alcohols such as 2-methyl-branched Cg-n-alcohols having on average 3.5 mol of ethylene oxide (EO) or Ci 2 _i 8 -Fettalkohole with 1 to 4 EO, are suitable.
  • EO ethylene oxide
  • Ci 2 _i 8 -Fettalkohole with 1 to 4 EO are suitable.
  • C 2 -C 4 -fatty alcohol ether sulfates with 2 EO.
  • Suitable anionic surfactants are soaps. Suitable are saturated and unsaturated
  • Fatty acid soaps such as the salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, (hydrogenated) erucic acid and behenic acid, and in particular soap mixtures derived from natural fatty acids, for example coconut, palm kernel, olive oil or tallow fatty acids.
  • the anionic surfactants including the soaps may be in the form of their sodium or potassium salts.
  • anionic surfactants which can be used in particular in hand dishwashing detergents are
  • Monoglyceride sulfates and ester sulfonates (sulfo fatty acid esters), lignosulfonates, fatty acid cyanamides, sulfosuccinates, sulfosuccinamates and sulfosuccinamides, imidosuccinate, fatty acid isethionates,
  • Alkyl (ether) phosphates Alkyl (ether) phosphates.
  • anionic surfactants include, in particular C 9 .i 3 alkyl benzene sulfonates, fatty alcohol ether sulfates and soaps.
  • anionic surfactants preferably used in particular in hand dishwashing detergents are, in particular, fatty alcohol ether sulfates and alkyl sulfonates.
  • the content of anionic surfactant including soaps is preferably 2 to 40% by weight and more preferably 5 to 30% by weight, based in each case on the entire washing, cleaning or rinsing agent.
  • Suitable nonionic surfactants include alkoxylated fatty alcohols, alkoxylated fatty acid alkyl esters, fatty acid amides, alkoxylated fatty acid amides, polyhydroxy fatty acid amides, alkylphenol polyglycol ethers, amine oxides, alkyl polyglucosides, and mixtures thereof.
  • the nonionic surfactant used is preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary, alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and on average 4 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol radical can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or linear and methyl-branched radicals in the mixture can contain, as they are usually present in Oxoalkoholresten.
  • alcohol ethoxylates having linear radicals of alcohols of native origin having 12 to 18 carbon atoms, for example coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and on average 5 to 8 EO per mole of alcohol are preferred.
  • EO ethylene oxide
  • ethoxylated alcohols include, for example, Ci 2 -i4-alcohols with 4 EO or 7 EO, Cg-n-alcohol with 7 EO, C-i3-i5 alcohols with 5 EO, 7 EO or 8 EO, Ci 2 -i8 alcohols with 5 EO or 7 EO and mixtures of these.
  • the degrees of ethoxylation given represent statistical means which, for a particular product, may be an integer or a fractional number.
  • Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow rank ethoxylates, NRE). In addition to these
  • Nonionic surfactants can also be used fatty alcohols with more than 12 EO. Examples include tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO. Nonionic surfactants containing EO and PO groups together in the molecule can also be used according to the invention. Also suitable are also a mixture of a (more) branched ethoxylated fatty alcohol and an unbranched ethoxylated fatty alcohol, such as a mixture of a Ci 6 -i8-fatty alcohol with 7 EO and 2-propylheptanol with 7 EO.
  • the washing, cleaning, Aftertreatment or washing aids a Ci 2 -i 8-fatty alcohol with 7 EO or a Ci 3 .i 5 -oxo-alcohol with 7 EO or 8 EO as nonionic surfactant.
  • the content of nonionic surfactant is preferably 1 to 40 wt .-% and more preferably 2 to 30 wt .-%, each based on the total washing, cleaning or rinsing agent.
  • Suitable amphoteric surfactants which are mainly used in hand dishwashing detergents, are betaines such as alkylbetaines, alkylamidobetaines, imidazolinium betaines, sulfobetaines or phosphobetaines, alkyl-substituted amino acids and acylated amino acids.
  • the surfactants are
  • the surfactants a) fatty alcohol ether sulfates and b) C 9 .i 3 -alkylbenzenesulfonates, preferably in a ratio a): b) of 1: 2 to 1: 8, are present.
  • Particularly preferred cationic surfactants are quaternary ammonium compounds, so-called "QACs".
  • the total amount of surfactant in a washing, cleaning or rinsing agent is up to 70 wt .-%, preferably up to 50 wt .-%, based on the total washing, cleaning or rinsing agent.
  • the washing, cleaning or rinsing agent may contain other ingredients that further improve the performance and / or aesthetic properties of the washing, cleaning or rinsing agent.
  • the washing, cleaning or rinsing agent preferably additionally contains one or more substances from the group of builders, bleaching agents, bleach catalysts, bleach activators, enzymes, electrolytes, pH adjusters, perfumes, perfume carriers, fluorescers, dyes, hydrotopes, Foam inhibitors, silicone oils, inlet preventer, anti-crease agents,
  • Antioxidants preservatives, corrosion inhibitors, antistatic agents, bittering agents, ironing aids, repellents and impregnating agents, skin-care agents, swelling and anti-slip agents, additives for improving the drainage and drying behavior, disinfectants, softening agents
  • UV absorbers Components as well as UV absorbers.
  • the washing, cleaning or rinsing agents are preferably liquid and can water as
  • the washing, cleaning or rinsing agents may contain non-aqueous solvents. If the washing, cleaning or rinsing agents are solid, they may contain neutral fillers such as sodium sulfate or sodium carbonate.
  • the detergents or cleaners can be used for washing and / or cleaning textile fabrics.
  • the rinsing agents can be used to clean hard surfaces, especially dishes.
  • the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation is preferably used to increase the
  • Foam stability used in a washing, cleaning or rinsing agent Foam stability used in a washing, cleaning or rinsing agent.
  • One possibility for the preparation of a liquid washing, cleaning or rinsing agent involves first the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation by neutralization of the
  • Hydroxycarboxylic acid is prepared with a corresponding base. Subsequently, the resulting mixture is transferred to a stirred tank and water, non-aqueous solvents and the other surfactants, if present, added. Then, if present, the fatty acid is added and saponification of the fatty acid moiety occurs at 50 to 60 ° C. Subsequently, the other ingredients, preferably in portions added.
  • the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation can be detected only at the end of the
  • a solid washing, cleaning or rinsing agent is prepared by known processes, which may comprise, for example, drying steps, mixing steps, densification steps, shaping steps and / or the subsequent addition of heat-sensitive ingredients ("post-addition") In a suitable mixing step, further compaction and / or shaping steps may follow to produce detergent tablets.
  • compositions of three washing, cleaning or rinsing agents E1 to E3 according to the invention and the compositions of two are not
  • Enzymes (cellulase, amylase & 0.8-0.4-0.4
  • Foam volume (stated in ml) as a function of time.
  • the improved foam stability of the washing, cleaning or rinsing agents according to the invention is presumably based on the formation of tubular structures in the washing solution.
  • These tubular structures consist of the hydroxycarboxylic acid salt of a chaotropic cation and are independent of the parallel surfactant system. These tubular structures increase the stability of the foam lamellae and thus of the entire foam.

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Abstract

Die Anmeldung beschreibt ein Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel mit stabilem Schaum, welches neben Tensiden das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations enthält. Die Anmeldung betrifft auch die Verwendung eines Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations in einem Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel zur Erhöhung der Schaumstabilität.

Description

"Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel mit verbessertem Schaumverhalten"
Die Erfindung betrifft ein Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, enthaltend Tensid(e) und ein
Hydroxycarbonsäuresalz. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung des Wasch-, Reinigungsoder Spülmittels sowie dessen Verwendung.
In einigen Ländern, beispielsweise in vielen nordafrikanischen, arabischen oder asiatischen Ländern, wird die Wäsche meist noch mit der Hand oder mit einfachen Toploader-Waschmaschinen mit kurzen Waschzeiten (rund 12 Minuten) gewaschen. Bei der Handwäsche oder bei Einsatz der einfachen Toploader-Waschmaschinen ist eine starke und lang anhaltende Schaumbildung erwünscht, denn die Reinigungsleistung eines Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels wird von vielen Anwendern anhand des sichtbaren Schaums beurteilt.
Dasselbe gilt für Handgeschirrspülmittel. Auch dort bewirkt eine starke Schaumbildung eine Erhöhung der wahrgenommen Reinigungsleistung und somit eine höhere Zufriedenheit bei den Anwendern.
Um eine ausreichende Schaumbildung und Schaumstabilität zu erzielen, werden Wasch-, Reinigungsoder Spülmitteln Schaum-fördernde Verbindungen, so genannte„Schaum-Booster", zugesetzt. Aus der EP 1739161 A1 ist beispielsweise die Verwendung von Alkylethercarboxylaten als Schaum-fördernde Verbindungen bekannt. Diese werden üblicherweise durch Alkoxylierung und anschließender
Carboxymethylierung aus Fettalkoholen erhalten.
Insbesondere im Hinblick auf das Thema„Nachhaltigkeit" ist es wünschenswert, das Schaumverhalten von Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel unter Einsatz von chemisch leicht zugänglichen und möglichst auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Verbindung zu verbessern.
Entsprechend war es eine Aufgabe der Erfindung, ein Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel mit verbessertem Schaumverhalten bereit zu stellen, welches eine einfach zugängliche Schaum-fördernde Verbindung enthält.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, enthaltend
(a) 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, Tensid(e) und
(b) 0, 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel,
Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations.
Fettsäureseifen wie Kokosfettsäureseifen, Ölsäureseifen oder Talgfettsäureseifen werden seit jeher in Wasch-, Reinigungs- oder Spülmitteln in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze als reinigungsaktive Substanzen eingesetzt. Allerdings wirken sich diese Fettsäureseifen bekanntermaßen negativ auf das Schaumverhalten aus und werden deshalb auch als Schaumregulatoren eingesetzt. Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, dass das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations Schaum-fördernde, insbesondere Schaum-stabilisierende, Wirkung aufweist. Außerdem sind die Salze einfach durch Umsetzung von Hydroxycarbonsäure mit einer entsprechenden Base erhältlich.
Es ist bevorzugt, dass die Hydroxycarbonsäure ausgewählt ist aus der Gruppe der gesättigten
Hydroxyfettsäuren, ungesättigten Hydroxyfettsäuren und Mischungen daraus. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass die Hydroxycarbonsäure 12-Hydroxystearinsäure und/oder Ricinolsäure ist. Der Einsatz von Hydroxyfettsäuren als Schaum-fördernde Verbindungen ist insbesondere im Hinblick auf das Thema Nachhaltigkeit vorteilhaft, da diese auf nachwachsenden Rohstoffen basieren.
Es ist bevorzugt, dass das chaotrope Kation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Al3+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Alkylammonium-Kationen, Alkanolammonium-Kationen, Glucammonium-Kationen,
Guanidinium-Kationen und Mischungen daraus. Diese Kationen weisen eine besonders hohe chaotrope Wirkung auf.
Es ist besonders bevorzugt, dass das chaotrope Kation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkylammonium-Kationen, Alkanolammonium-Kationen, Guanidinium-Kationen und Mischungen daraus. Durch Einsatz amin-basierter Basen wie Alkylaminen, Alkanolaminen oder Guanidin kann über eine einfache Säure-Base-Reaktion das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations erhalten werden.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines Hydroxycarbonsäuresalzes eines chaotropen Kations in einem Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel zur Erhöhung der Schaumstabilität des Wasch-,
Reinigungs- oder Spülmittels.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Wasch-, Reinigungsoder Spülmittels, enthaltend 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel ,Tensid(e) und 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations, bei dem
a) das Hydroxycarbonsäuresalz des chaotropen Kations hergestellt wird und
b) das erhaltene Salz mit den Tensiden und den weiteren Bestandteilen des Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels gemischt wird.
Im Folgenden soll die Erfindung, unter anderem anhand von Beispielen, eingehender erläutert werden.
Das Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel enthält Tensid(e) und das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations.
Die Hydroxycarbonsäure kann ausgewählt werden unter:
i) gesättigten, linearen, monohydroxylierten, aliphatischen Monocarbonsäuren,
ii) gesättigten, verzweigten, monohydroxylierten, aliphatischen Monocarbonsäuren,
iii) ungesättigten, monohydroxylierten, aliphatischen Monocarbonsäuren, iv) gesättigten, mehrfach hydroxylierten, aliphatischen Monocarbonsäuren und den entsprechenden ungesättigten, mehrfach hydroxylierten, aliphatischen Monocarbonsäuren,
v) gesättigten, monohydroxylierten, aliphatischen Polysäuren und den entsprechenden ungesättigten, monohydroxylierten, aliphatischen Polysäuren sowie
vi) gesättigten oder ungesättigten, mehrfach hydroxylierten, aliphatischen Polysäuren und deren
Gemischen.
Die Hydroxycarbonsäure ist vorzugsweise aus den gesättigten und/oder ungesättigten Hydroxyfettsäuren ausgewählt.
Die Hydroxycarbonsäure ist vorzugsweise ausgewählt aus 12-Hydroxystearinsäure, a- Hydroxyoctadecansäure, 14-Hydroxyeicosensäure, Leucinsäure, 2-Ethyl-3-hydroxycaprylsäure,
Ricinolsäure, 3-Hydroxy-4-hexansäure, Hydroxynervonsäure, 16-Hydroxy-6-hexadecensäure, 9, 10- Dihydroxyoctadecansäure, 9, 12-Dihydroxyoctadecansäure, Aleuritinsäure, 9, 10, 12- Trihydroxyoctadecansäure, Hexahydroxyoctadecansäure, Octahydroxyoctadecansäure und deren Gemischen.
Die Hydroxycarbonsäure ist ganz besonders bevorzugt aus den ungesättigten Hydroxyfettsäuren mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 18 Kohlenstoffatomen ausgewählt. Insbesondere bevorzugt ist die eingesetzte Hydroxycarbonsäure 12-Hydroxystearinsäure oder Ricinolsäure.
Die Hydroxycarbonsäure liegt in neutralisierter, dass heißt anionischer Form vor und weist als Gegenion ein chaotropes Kation auf.
„Chaotrop" ist Bezeichnung für die Eigenschaft von Substanzen, die regelmäßige - auf der Bildung von Wasserstoff-Brückenbindungen beruhende - Struktur von flüssigem Wasser zu zerstören.
Geeignete chaotrope Kationen umfassen beispielsweise Al3+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Alkylammonium-Kationen, Alkanolammonium-Kationen, Glucammonium-Kationen, Guanidinium-Kationen und Mischungen daraus.
Besonders bevorzugt werden in den Wasch-, Reinigungs- oder Spülmitteln Alkylammonium-Kationen, Alkanolammonium-Kationen, Guanidinium-Kationen und Mischungen daraus als chaotrope Kationen eingesetzt.
Insbesondere bevorzugte chaotrope Kationen umfassen Trimethylammonium-Kationen,
Triethylammonium-Kationen, 2-Hydroxyethyl-dimethylammonium-Kationen, Monoethanolammonium- Kationen, Diethanolammonium-Kationen, Triethanolammonium-Kationen und/oder Guanidinium- Kationen.
Zur Herstellung des Salzes wird die Hydroxycarbonsäure mit einer Base, welche ein chaotropes Kation enthält oder die nicht protonierte Form des chaotropen Kations ist, umgesetzt. Im Fall, dass die Base die nicht protonierte Form des chaotropen Kations darstellt, wie beispielsweise Monoethanolamin, wird die Hydroxycarbonsäure mit einer äquimolaren Menge an Base neutralisiert. Die Neutralisation findet vorzugsweise in flüssiger Phase statt. Das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations kann direkt in Form der erhaltenen Reaktionsmischung eingesetzt werden.
Die Menge an Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations beträgt vorzugsweise 0,5 bis 8 Gew.-% und mehr bevorzugt 2 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel.
Das Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel enthält ferner ein Tensid, welches beispielsweise ein anionisches Tensid, ein nichtionisches Tensid, ein amphoteres Tensid, ein kationisches Tensid oder eine Mischung daraus sein kann. Ein Wasch- oder Reinigungsmittel enthält vorzugsweise anionisches und nichtionisches Tensid. Ein Spülmittel enthält vorzugsweise anionisches Tensid und amphoteres Tensid.
Als anionisches Tensid können vorzugsweise Sulfonate und/oder Sulfate eingesetzt werden.
Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9.13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus Ci2-i8-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Ci2-i8-Alkansulfonate und die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der Ci2-Ci8-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der Ci0-C2o-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Aus waschtechnischem Interesse sind die Ci2-Ci6-Alkylsulfate und Ci2-Ci5- Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate sind geeignete anionische Tenside.
Auch Fettalkoholethersulfate, wie die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7.2i-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte Cg-n-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder Ci2_i8-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Ganz besonders bevorzugt sind Ci2-Ci4-Fettalkoholethersulfate mit 2 EO.
Weitere geeignete anionische Tenside sind Seifen. Geeignet sind gesättigte und ungesättigte
Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, (hydrierten) Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze vorliegen.
Weitere, insbesondere in Handgeschirrspülmitteln einsetzbare anionische Tenside sind
Monoglyceridsulfate sowie Estersulfonate (Sulfofettsäureester), Ligninsulfonate, Fettsäurecyanamide, Sulfosuccinate, Sulfosuccinamate und Sulfosuccinamide, Imidosuccinat, Fettsäureisethionate,
Acylaminoalkansulfonate (Fettsäuretauride), Fettsäuresarcosinate, Ethercarbonsäuren und
Alkyl(ether)phosphate.
Zu den insbesondere in Wasch- oder Reinigungsmitteln für Textilien bevorzugt eingesetzten anionischen Tensiden zählen vor allem C9.i3-Alkylbenzolsulfonate, Fettalkoholethersulfate und Seifen.
Zu den insbesondere in Handgeschirrspülmitteln bevorzugt eingesetzten anionischen Tensiden zählen vor allem Fettalkoholethersulfate und Alkylsulfonate.
Der Gehalt an anionischem Tensid einschließlich Seifen beträgt vorzugsweise 2 bis 40 Gew.-% und mehr bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel.
Geeignete nichtionische Tenside umfassen alkoxylierte Fettalkohole, alkoxylierte Fettsäurealkylester, Fettsäureamide, alkoxylierte Fettsäureamide, Polyhydroxyfettsäureamide, Alkylphenolpolyglycolether, Aminoxide, Alkylpolyglucoside und Mischungen daraus.
Als nichtionisches Tensid werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 4 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, zum Beispiel aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 5 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten
ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise Ci2-i4-Alkohole mit 4 EO oder 7 EO, Cg-n-Alkohol mit 7 EO, C-i3-i5-Alkohole mit 5 EO, 7 EO oder 8 EO, Ci2-i8-Alkohole mit 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen
nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO. Auch nichtionische Tenside, die EO- und PO-Gruppen zusammen im Molekül enthalten, sind erfindungsgemäß einsetzbar. Geeignet sind ferner auch eine Mischung aus einem (stärker) verzweigten ethoxylierten Fettalkohol und einem unverzweigten ethoxylierten Fettalkohol, wie beispielsweise eine Mischung aus einem Ci6-i8-Fettalkohol mit 7 EO und 2-Propylheptanol mit 7 EO. Insbesondere bevorzugt enthält das Wasch-, Reinigungs-, Nachbehandlungs- oder Waschhilfsmittel einen Ci2-i 8-Fettalkohol mit 7 EO oder einen Ci3.i5-Oxoalkohol mit 7 EO oder 8 EO als nichtionisches Tensid.
Der Gehalt an nichtionischem Tensid beträgt vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-% und mehr bevorzugt 2 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel.
Geeignete amphotere Tenside, welche vor allem in Handgeschirrspülmitteln Einsatz finden, sind Betaine wie Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Imidazoliniumbetaine, Sulfobetaine oder Phosphobetaine, alkylsubstituierte Aminosäuren und acylierte Aminosäuren.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines Handgeschirrspülmittels sind die Tenside a)
Fettalkoholethersulfate, b) sekundäres Alkansulfonat und c) Betain, vorzugsweise in einem Verhältnis a) : b) : c) von 5:2: 1 bis 3: 1 : 1 , vorhanden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Handgeschirrspülmittels sind die Tenside a) Fettalkoholethersulfate und b) C9.i3-Alkylbenzolsulfonate, vorzugsweise in einem Verhältnis a) : b) von 1 :2 bis 1 :8, vorhanden.
Besonders bevorzugte kationische Tenside sind quaternären Ammoniumverbindungen, so genannte „QAV".
Die Gesamtmenge an Tensid in einem Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel beträgt bis zu 70 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel.
Zusätzlich zum Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations und dem/den Tensid(en) kann das Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel weitere Inhaltsstoffe enthalten, die die anwendungstechnischen und/oder ästhetischen Eigenschaften des Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels weiter verbessern. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthält das Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel vorzugsweise zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Gerüststoffe, Bleichmittel, Bleichkatalysatoren, Bleichaktivatoren, Enzyme, Elektrolyte, pH-Stellmittel, Parfüme, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Hydrotope, Schauminhibitoren, Silikonöle, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel,
Perlglanzmittel, Farbübertragungsinhibitoren, antimikrobiellen Wirkstoffe, Germizide, Fungizide,
Antioxidantien, Konservierungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Antistatika, Bittermittel, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Haut-pflegende Wirkstoffe, Quell- und Schiebefestmittel, Additive zur Verbesserung des Ablauf- und Trocknungsverhaltens, Desinfektionsmittel, weichmachenden
Komponenten sowie UV-Absorber.
Die Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel sind vorzugsweise flüssig und können Wasser als
Hauptlösungsmittel enthalten. Alternativ oder zusätzlich zu dem Wasser können die Wasch-, Reinigungsoder Spülmittel nichtwässrige Lösungsmittel enthalten. Sind die Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel fest, können sie neutrale Füllsalze wie Natriumsulfat oder Natriumcarbonat enthalten. Die Wasch- oder Reinigungsmittel können zum Waschen und/oder Reinigen von textilen Flächengebilden, verwendet werden. Die Spülmittel können zum Reinigen von harten Oberflächen, insbesondere von Geschirr, verwendet werden.
Das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations wird vorzugsweise zur Erhöhung der
Schaumstabilität in einem Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel eingesetzt.
Eine Möglichkeit zur Herstellung eines flüssigen Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels beinhaltet, dass zunächst das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations durch Neutralisation der
Hydroxycarbonsäure mit einer entsprechenden Base hergestellt wird. Anschließend wird die erhaltene Mischung in einen Rührkessel überführt und Wasser, nichtwässrige Lösungsmittel und die weiteren Tenside, falls jeweils vorhanden, zugegeben. Dann wird, falls vorhanden, die Fettsäure zugegeben und es erfolgt die Verseifung des Fettsäureanteils bei 50 bis 60 °C. Anschließend werden die weiteren Bestandteile, vorzugsweise portionsweise, hinzugefügt.
Alternativ kann das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations erst am Ende des
Herstellungsprozesses mit den weiteren Bestandteilen hinzugefügt werden.
Die Herstellung eines festen Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels erfolgt nach bekannten Verfahren, welche beispielsweise Trocknungsschritte, Mischungsschritte, Verdichtungsschritte, Formgebungsschritte und/oder die nachträgliche Zugabe wärmeempfindlicher Inhaltsstoffe („Post Addition") umfassen können. Die Zugabe des Hydroxycarbonsäuresalzes eines chaotropen Kations erfolgt in einem geeigneten Mischungsschritt. Zur Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmittelformkörpern können sich weitere Verdichtungs- und/oder Formgebungsschritte anschließen.
Ausführungsbeispiele:
Zur Herstellung eines Salzes aus 12-Hydroxystearinsäure und Monoethanolammonium-Kation wurde eine wässrige Lösung der 12-Hydroxystearinsäure mit einer äquimolaren Menge an Monoethanolamin (MEA) in Kontakt gebracht. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde dann bei der Herstellung von Wasch-, Reinigungs- oder Spülmitteln eingesetzt.
In der folgenden Tabelle 1 ist die Zusammensetzungen von drei erfindungsgemäßen Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels E1 bis E3 sowie die Zusammensetzungen von zwei nicht
erfindungsgemäßen Wasch-, Reinigungs- oder Spülmitteln V1 und V2 gezeigt.
Tabelle 1 : Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel E1 bis E3 sowie V1 und V2 [alle Mengen sind in Gew.-% Aktivstoff, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, angegeben]
Gew.-%
Inhaltsstoffe E1 E2 E3 V1 V2
Figure imgf000009_0001
Na-Laurylethersulfat (2 EO) 7 3 - 3 -
Ci2-Ci8-Fettsäure 4 .- 4 .- 4
lin. Cio-Ci3-Alkylbenzolsulfonsäure 7 13 17 13 17
C12-16 Fettalkoholsulfat - - 3 - 3
Hydroxyethylcellulose - 0,2 - 0,2
Phosphonsäure 0,5
Citronensäure 2,7 2,7 - 2,7
Borsäure 1 , 1
Ethanol 2
NaOH (50%) 3 3 5 3 5
Optischer Aufheller 0,08 - 0,08 - 0,08
12-Hydroxystearinsäure, MEA-Salz 2 2 2 -- --
Percarbonat - - 9 - 9
Carboxymethylcellulose - - 1 ,5 - 1 ,5
Natriumpolyacrylat - - 6 - 6
TAED ~ - 3 - 3
Enzyme (Cellulase, Amylase & 0,8 - 0,4 - 0,4
Protease)
Natriumhydrogencarbonat - - 3 - 3
Natriumsilikat - - 8 - 8
Parfüm 0,5 0,2 0,3 0,2 0,3
Farbstoff 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
Natriumcarbonat - - 26 - 26
Natriumsulfat - - Ad 100 - Ad 100
Wasser Ad 100 Ad 100 - Ad 100 Zur Bestimmung der Schaum-fördernden Eigenschaften des Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations wurde das Schaumvermögen der Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel E2 und E3 mit dem Schaumvermögen der Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel V1 und V2 verglichen.
Dazu wurde zunächst bei 25 °C in einem Schaumhöhenmessgerät (Contifoam der Fa. Franz Raab Datentechnik) aus einer wässrigen Lösung des jeweiligen Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels E2, E3, V1 oder V2 (Anwendungskonzentration: 2,3g/l) mittels Umpumpen Schaum erzeugt und das
Schaumvolumen (Angabe in ml) in Abhängigkeit der Zeit bestimmt.
Tabelle 2: Schaumvolumen [ml]
Schaumvolumen [ml]
Zeit [min] E2 E3 V1 V2
0 410 370 420 390
2 318 350 340 370
5 315 325 335 335
10 322 330
15 312 320 325 320
20 310 320 320 310
30 305 315 305 300
40 305 310 290 290
50 300 305 260 270
60 295 300 235 255
120 240 120
180 150 80
Die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, dass die Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel E2 und E3 eine deutlich höhere Schaumstabilität aufweisen als Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel ohne
Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations.
Die verbesserte Schaumstabilität der erfindungsgemäßen Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel beruht vermutlich auf der Ausbildung tubulärer Strukturen in der Waschlösung. Diese tubulären Strukturen bestehen aus dem Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations und sind unabhängig vom parallel anwesenden Tensidsystem. Diese tubulären Strukturen erhöhen die Stabilität der Schaumlamellen und somit des gesamten Schaums.

Claims

Patentansprüche
1. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, enthaltend
(a) 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, Tensid(e) und
(b) 0, 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel,
Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations.
2. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Hydroxycarbonsäure ausgewählt ist aus der Gruppe der gesättigten Hydroxyfettsäuren, ungesättigten Hydroxyfettsäuren und Mischungen daraus.
3. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxycarbonsäure 12-Hydroxystearinsäure ist.
4. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxycarbonsäure Ricinolsäure ist.
5. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das chaotrope Kation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Al3+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Alkylammonium-Kationen, Alkanolammonium-Kationen, Glucammonium-Kationen, Guanidinium- Kationen und Mischungen daraus.
6. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
chaotrope Kation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkylammonium-Kationen,
Alkanolammonium-Kationen, Guanidinium-Kationen und Mischungen daraus.
7. Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das chaotrope Kation ein Trimethylammonium-Kation, ein Triethylammonium-Kation, ein 2-Hydroxyethyl- dimethylammonium-Kation, ein Monoethanolammonium-Kation, ein Diethanolammonium-Kation, ein Triethanolammonium-Kation und/oder Guanidinium-Kation ist.
8. Verwendung eines Hydroxycarbonsäuresalzes eines chaotropen Kations in einem Wasch-,
Reinigungs- oder Spülmittel zur Erhöhung der Schaumstabilität des Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels.
9. Verfahren zur Herstellung eines Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittels, enthaltend 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, Tensid(e) und 0, 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel, Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations, bei dem
a) das Hydroxycarbonsäuresalz eines chaotropen Kations hergestellt wird und
b) das erhaltene Salz mit den Tensiden und den weiteren Bestandteilen des Wasch-, Reinigungsoder Spülmittels gemischt wird.
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