Geformte Reinigungsmittel

Abstract

 Geformte Reinigungsmittel, z. B. Stückseifen, mit einem Gehalt von 30 bis 70 Gew.-% eines Natrium-C₁₂-C₁₈-Alkylsulfats enthal­ten zur Verbesserung der Formbarkeit und der Anwendungseigen­schaften 5 bis 25 Gew.-% eines C₁₂-C₁₈-Fettalkohols, 5 bis 25 Gew.-% Palmitin- und/oder Stearinsäure, ggf. teilweise verseift, und 1 bis 30 Gew.-% eines Alpha-Sulfofettsäure-Salzes der Formel

in der R¹ eine C₉-C₂₁-Alkylgruppe, A ein Alkali-, Ammonium- ­oder Alkanolammonium-Kation und B Wasserstoff ist oder eine der Bedeutungen von A hat.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung sind geformte Reinigungsmittel auf Basis von Fettalkoholsulfaten mit einer verbesserten Formbarkeit und Oberflächenglätte.

[0002] Es ist bekannt, Fettalkoholsulfate ähnlich wie Seifen auf Fett­säurebasis durch Kneten, Pilieren, Strangpressen, Extrudieren, Schneiden und Stückpressen in eine geeignete Form für den Transport und für die Anwendung zu bringen. Auf diese Weise lassen sich Nadeln, Granulate, Nudeln, Riegel und handliche Stücke erzeugen. Die geringe Plastizität der Fettalkoholsulfate bedingt erhebliche Probleme bei der Verarbeitung zu geformten Produkten und es ist bekannt, daß man zur Verbesserung der Verarbeitungs- und Anwendungseigenschaften dem Fettalkohol­sulfat weitere Tensidkomponenten, Plastifikatoren, Bindemittel, Füllstoffe und weitere Additive zusetzt. Eine Übersicht über bekannte Zusatzstoffe für synthetische Stückseifen ist in JAOCS, Vol. 59, No. 10 (Oktober 1982), Seiten 442 bis 448 veröffentlicht.

[0003] Syndet-Seifenmassen auf Basis von Fettalkoholsulfaten, die als Plastifikatoren und Bindemittel Fettalkohole mit 12 bis 18 C-Atomen oder Fettsäuren bzw. teilverseifte Fettsäuren enthalten, sind bereits seit langem bekannt und auf dem Markt.

[0004] Es ist auch bekannt, Alpha-Sulfofettsäure-Salze als Komponenten von geformten Reinigungsmitteln auf Basis von synthetischen Waschrohstoffen zu verwenden. Aus DE-AS 12 31 376 war der Zu­satz von Dialkalisalzen von Alpha-Sulfofettsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen zu Reinigungsmittelstücken auf Basis von Alkali-acyl­isäthionaten bekannt. In DE-AS 16 17 220 wird der Zusatz von Alpha-Sulfofettsäure-Alkalisalzen zu synthetischen Detergens­stücken auf Basis von Alpha-Olefinsulfonaten beschrieben. Aus DE-OS 24 03 895 war die Verwendung von Alpha-Sulfofettsäure­(C₈-C₁₆)-Alkalisalzen als Tensidgrundlage für schwach saure Syndet-Toiletteseifen bekannt. In US 2,915,473 wird eine Kombi­nation von 35 bis 45 Gew.-% Talgalkoholsulfat und 55 bis 65 Gew.-% Alpha-Sulfotalgfettsäure als Grundlage für Detergens­stücke vorgeschlagen. In US-PS 3,503,888 schließlich wird Alpha-Sulfopalmitinsäure-Natriumsalz als Kalkseifendispergator in Detergensstücken auf Basis von Kokosfettsäure-phenolestersulfo­naten und Kokosfettsäureseife vorgeschlagen.

[0005] Die vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß sich die Formbarkeit und Glätte von geformten Reinigungsmitteln auf Basis von Natriumalkylsulfat, die als Plastifikatoren und Binde­mittel Fettalkohole und Fettsäuren enthalten, durch Zusatz eines Alpha-Sulfofettsäure-Salzes in relativ geringen Mengen merklich verbessern läßt. Gleichzeitig zeigten solche Reinigungsmittel bei der Anwendung ein verbessertes Hautgefühl. Auf der Grundlage dieser Beobachtung konnten die Mengenverhältnisse der Komponen­ten ermittelt werden, die bezüglich Herstellbarkeit, Festigkeit und Anwendungseigenschaften besonders günstige, geformte Reini­gungsmittelzusammensetzung ergeben.

[0006] Gegenstand der Erfindung sind geformte Reinigungsmittel mit einem Gehalt von 30 bis 70 Gew.-% eines Natrium-alkylsulfats mit 12 bis 18 C-Atomen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Ver­besserung der Formbarkeit und der Anwendungseigenschaften
    5 bis 25 Gew.-% eines Fettalkohols mit 12 bis 18 C-Atomen,
    5 bis 25 Gew.-% Palmitin- und/oder Stearinsäure, gegebenenfalls in teilweise verseifter Form und
    1 bis 30 Gew.-% eines Alpha-Sulfofettsäure-Salzes der Formel I


in der R¹ eine lineare Alkylgruppe mit 9 bis 21 C-Atomen, A ein Alkali-, Ammonium- oder ein Mono-, Di- oder Trialkanolammonium­ion mit 2 oder 3 C-Atomen in der Alkanolgruppe und B Wasser­stoff ist oder eine der Bedeutungen von A hat, enthalten ist.

[0007] Das Natrium-alkylsulfat wird in wasserfreier oder wasserarmer Form, z. B. als sprühgetrocknetes Pulver, als Granulat, in Form von Nadeln oder Nudeln oder in umkristallisierter Form einge­setzt. Es können einheitliche Natrium-alkylsulfate, z. B. Na-­laurylsulfat oder Na-Cetylsulfat als Homologengemische eingesetzt werden. Bevorzugt werden Natriumalkylsulfate auf Basis von li­nearen Fettalkoholen und Fettalkoholfraktionen eingesetzt, die durch Hydrierung pflanzlicher oder tierischer Fettsäurefraktionen erhalten werden, z. B. Natrium-kokosfettalkohol(C₁₂-C₁₈)-sulfat oder Natrium-talgalkohol(C₁₆-C₁₈)-sulfat.

[0008] Auch die Fettalkohole mit 12 bis 18 C-Atomen können als ein­heitliche Alkohole oder als Homologengemische eingesetzt werden, z. B. in der Zusammensetzung wie sie durch Hydrierung pflanz­licher oder tierische Fettsäurefraktionen gewonnen werden, z. B. Kokosfettalkohol C₁₂-C₁₈ oder Talgalkohol. Bevorzugt eignen sich gesättigte Fettalkohole mit 16 bis 18 C-Atomen, z. B. Cetyl-­Stearylalkoholfraktionen.

[0009] Die Palmitinsäure und Stearinsäure können in reiner Form oder als Gemisch eingesetzt werden. Obwohl eine Verseifung an sich nicht erforderlich ist, kann es nützlich sein, zur Verhinderung der Zersetzung des Alkylsulfats beim Mischen der Komponenten im Kneter unter erhöhter Temperatur eine geringe Menge eines Al­kalihydroxids einzusetzen. Dabei kann ein geringer Teil der Palmitin- und/oder Stearinsäure verseift werden. Es sollte aber dafür Sorge getragen werden, daß nicht mehr als 50 % der Fett­säure verseift wird.

[0010] Alpha-Sulfofettsäuresalze der Formel I sind literaturbekannt. Die Herstellung von Alpha-Sulfopalmitinsäure-di-natriumsalz und dessen Homologen aus Laurin-, Myristin- und Stearinsäure sowie deren Eigenschaften sind z. B. in J. Am. Oil Chem. Soc., May 1952, Seiten 198 bis 201 beschrieben. Auf analoge Weise lassen sich auch andere Alpha-Sulfofettsäure-Salze der Formel I, z. B. die Ammonium- und Alkanolammonium-Salze, herstellen, wenn man zur Neutralisation die entsprechenden Basen verwendet. Geeignete Alkanolamine sind z. B. Mono-, Di- und Triethanolamin oder Mono-, Di- oder Triisopropanolamin. Auch die Herstellung ge­mischter Salze, z. B. der Natrium-Triethanolammonium-Mischsalze kann analog erfolgen, indem man die Neutralisation mit 1 Mol Natriumhydroxid und 1 Mol Triethanolamin pro Mol Alpha-Sulfo­fettsäure durchführt. Auch "saure" Salze der Alpha-Sulfofett­säuren sind durch Neutralisation mit nur 1 Mol der Base her­stellbar.

[0011] Neben den genannten obligatorischen Komponenten können die er­findungsgemäßen geformten Reinigungsmittel weitere geeignete Tenside enthalten. Eine bevorzugte Stellung nehmen dabei die Sulfobernsteinsäure-monoalkyl(C₈-C₁₈)-ester-dinatriumsalze ein. Diese können in Mengen bis zu 35 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 5 bis 25 Gew.-% enthalten sein. Die Sulfobernsteinsäure­monoalkylester werden nach bekannten Verfahren dadurch herge­stellt, daß man Maleinsäureanhydrid mit einem Fettalkohol mit 8 bis 18 C-Atomen zum Maleinsäure-monoester des Fettalkohols um­setzt und diesen mit Natriumsulfit zum Sulfobernsteinsäureester sulfitiert.

[0012] Weitere bekannte Tenside und Hilfsmittel können in Mengen bis zu 20 Gew.-% enthalten sein. Solche gegebenenfalls enthaltenen Tenside und Hilfsmittel, die sich zum Einsatz in die erfindungs­gemäß geformten Reinigungsmittel besonders eignen, sind z. B.
    - anionische Tenside, z. B. Alpha-Olefinsulfonate mit 15 bis 18 C-Atomen, Acylsarkosine, Acylisethionate und Acyltaurine mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Acylgruppe, Alkyl(C₈-­C₁₈)-phosphate und Acylcyanamide mit 8 bis 18 C-Atomen in der Acylgruppe,
    - nichtionogene Tenside, z. B. Fettsäuremono- und diglyce­ride, Sorbitanfettsäureester, Fettsäurealkanolamide und Ethylenoxidanlagerungsprodukte an diese Verbindungen, wei­terhin Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid- und/oder Pro­pylenoxid an Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an C₁₂-­C₁₈-Fettamine, an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe. Weitere geeignete nichtionische Tenside sind Zucker-Fettsäureester, Alkylglucoside und Alkyloligoglucoside mit 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe und Methylgluco­sid-Fettsäure-Partialester sowie deren Ethylenoxidanlage­rungsprodukte,
    - ampholytische Tenside, z. B. 2-Alkyl(C₈-C₁₈)-aminopropion­säure, Alkyl(C₈-C₁₈)-aminoessigsäure,
    - zwitterionische Tenside wie z. B. N-Alkyl(C₈-C₁₈)-dimethyl­ammonio-glycinat, Alkyl(C₈-C₁₈)-aminopropyl-dimethylammo­nio-glycinat, Alkyl(C₈-C₁₈)-3-carboxymethyl-3-hydroxyethyl-­imidazolin,
    - organische Füll- und Hilfsstoffe wie z. B. Stärke, Dextrin, Carboxymethylcellulose, Sorbit, Mannit, Harnstoff, Proteine und Proteinhydrolysate, Polyethylenglykole, Paraffin,
    - anorganische Füll- und Hilfsstoffe wie z. B. Natriumsulfat, Natriumhydrogenphosphat, Natriumhydrogencarbonat, Schichtsilikate (z. B. Bentonit, Montmorillonit), Zeolithe (z. B. Zeolith A), Wasserglas,
    - Komplexbildner,
    - antimikrobielle Stoffe, Konservierungsmittel,
    - Farbstoffe,
    - Trübungs- und Mattierungsmittel, z. B. Pigmente wie Titan­dioxid,
    - Duftstoffe.

[0013] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäß geformten Reinigungsmittel
    40 bis 60 Gew.-% Alkyl(C₁₀-C₁₈)-sulfat, Natriumsalz
    10 bis 20 Gew.-% Cetyl und/oder Stearylalkohol
    10 bis 20 Gew.-% einer gegebenenfalls teilweise verseiften Palmitin- und/oder Stearinsäure
    5 bis 20 Gew.-% eines Alpha-Sulfofettsäure-Salzes der Formel I und
    0 bis 20 Gew.-% weiterer bekannter Tenside und Hilfsmittel.

[0014] Die Herstellung der erfindungsgemäß geformten Reinigungsmittel kann in der für solche Produkte üblichen Weise erfolgen, wobei durch die erfindungsgemäße Kombination von Zusätzen eine beson­ders gut formbare, in der Wärme plastische und nach dem Erkal­ten harte Masse entsteht und wobei die geformten Produkte eine glatte Oberfläche aufweisen. Übliche Verfahren zum Mischen bzw. Homogenisieren, Kneten, gegebenenfalls Pilieren, Strangpressen, gegebenenfalls Pelletieren, Extrudieren, Schneiden und Stück­pressen, wie sie in der bereits oben zitierten Publikation in JAOCS, Vol. 59, No. 10 (Oktober 1982) beschrieben sind, können für die Herstellung der erfindungsgemäß geformten Reinigungs­mittel verwendet werden. Für die Herstellung von handlichen Syndet-Seifenstücken hat sich die folgende Verfahrensweise be­sonders bewährt:

[0015] Die schmelzbaren Komponenten, z. B. der Fettalkohol, die Palmi­tin- und/oder Stearinsäure und gegebenenfalls nichtionogene Tenside oder schmelzbare organische Füll- und Hilfsstoffe werden bei Temperaturen von 60 bis 90 °C in einem heizbaren Kneter oder Mischer aufgeschmolzen und gegebenenfalls nach Zusatz einer geringen Menge einer Alkalihydroxidlösung gemischt. Dann erfolgt die Zugabe des Natriumalkylsulfats und gegebenenfalls anderer bei 60 bis 90 °C nicht schmelzbarer Komponenten und einer Wasser­menge, die den Gesamtwassergehalt des Ansatzes auf etwa 5 bis 15 Gew.-% H₂O einstellt, sowie eine Vermischung oder Verknetung des Ansatzes bei einer Temperatur von ca. 40 bis 70 °C. Eine weitere Homogensierung läßt sich dadurch erreichen, daß die Masse bei 40 bis 70 °C mehrfach durch Siebe gepreßt und schließlich bei einer Kopftemperatur von 40 bis 70 °C zu einem Strang verpreßt wird, der zu gleichmäßigen Stücken geschnitten wird. Die Stücke können schließlich in einer Formpresse in eine endgültige Form gebracht werden. Anstelle der Strangpresse kann auch eine Extrusion durch eine Lochplatte erfolgen, wobei die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel nach dem Erkalten in Form von Nadeln oder, wenn der Lochplatte Messer nachgeschaltet sind, in Form von Granulaten erhalten werden.

[0016] Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn hierauf zu beschränken.

Herstellung

[0017] Cetyl-Stearylalkohol, Palmitin-Stearinsäure und gegebenenfalls Hydrotalgalkoholoxethylat wurden in einem Kneter bei 70 °C ge­schmolzen. Dann wurde die auf 60 °C erwärmte KOH-Lösung zuge­geben und 30 Minuten geknetet. Dann wurden das Fettalkoholsul­fat, das Sulfobernsteinsäureestersalz, das Alpha-Sulfofett­säure-Salz und das Wasser zugesetzt. Nach ca. 1 Stunde weiteren Knetens wurde der Wassergehalt einer Probe bestimmt und durch weitere Wasserzugabe ein Gesamt-Wassergehalt von 11 Gew.-% ein­gestellt und noch weitere 30 Minuten geknetet. Nach Abkühlung der Masse auf 45 °C wurde diese in eine Doppelschnecken-Strang­presse überführt, pelletiert, zweimal durch ein 0,25-mm-Sieb gedrückt, extrudiert und bei einer Kopftemperatur von 50 °C zum Strang verpreßt, in Stücke geschnitten und in einer Formpresse zur fertigen Stückseife verarbeitet. Es wurden glatte, feste Syndet-Seifenstücke erhalten.

Ansprüche

1. Geformte Reinigungsmittel mit einem Gehalt von 30 bis 70 Gew.-% eines Natrium-alkylsulfats mit 12 bis 18 C-Atomen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Form­barkeit und der Anwendungseigenschaften
      5 bis 25 Gew.-% eines Fettalkohols mit 12 bis 18 C-Atomen,
      5 bis 25 Gew.-% Palmitin- und/oder Stearinsäure, gege­benenfalls in teilweise verseifter Form und
      1 bis 30 Gew.-% eines Alpha-Sulfofettsäure-Salzes der Formel (I)

      in der R¹ eine lineare Alkylgruppe mit 9 bis 21 C-Atomen, A ein Alkali-, Ammonium- oder ein Mono-, Di- oder Trialkanol­ammoniumion mit 2 oder 3 C-Atomen in der Alkanolgruppe und B Wasserstoff ist oder eine der Bedeutungen von A hat, enthalten ist.

2. Geformte Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß zusätzlich bis zu 35 Gew.-% eines Sulfo­bernsteinsäuremonoalkyl(C₁₀-C₁₈)-ester-dinatriumsalzes enthalten ist.

3. Geformte Reinigungsmittl nach den Ansprüchen 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß
      40 bis 60 Gew.-% Alkyl(C₁₀-C₁₈)-sulfat, Natriumsalz
      10 bis 20 Gew.-% Cetyl- und/oder Stearylalkohol
      10 bis 20 Gew.-% einer gegebenenfalls teilweise verseiften Palmitin- und/oder Stearinsäure
      5 bis 20 Gew.-% eines Alpha-Sulfofettsäure-Salzes der Formel I gemäß Anspruch 1 und
      0 bis 20 Gew.-% weiterer bekannter Tenside und Hilfsmittel
enthalten sind.