Verwendung von mehrwertigen Alkoholen, (Hydroxy)carbonsäuren und/oder deren Estern mit den mehrwertigen Alkoholen als Viskositätsregler

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine neue Verwendung von bestimmten mehrwertigen aliphatischen Alkoholen, Carbonsäuren und/oder Estern aus den beiden Verbindungsklassen als Viskositätsregler in wäßrigen Wasch- und Reinigungsmittelaufschlämmungen.

[0002] BeiderWaschmittelkonfektionierung nachdemHeißsprühverfahren(Turmverfahren)istdieAufbereitung der wäßrigen Aufschlämmung - im folgenden auch « Slurry genannt - ein notwendiger und mit gebührender Sorgfalt zu beobachtender Vorgang. Der Waschmittelslurry ist eine wäßrige Aufschlämmung anorganischer und organischersubstanzen, der unvorhersehbaren Viskositätsschwankungen unterliegt. Bei der Konfektionierung der Wasch- und Reinigungsmittel nach dem Heißsprühverfahren hängt die gleichmäßige Beschaffenheit und die Typenkonstanzdes pulverförmigen Endproduktsvondergleichbleibenden Viskosität des Slurries ab. Viskositätsschwankungen werden im allgemeinen durch die im Slurry enthaltenden Tenside und besonders durch das Hydratationsverhalten der in den Waschmittelslurries enthaltenen Phosphate verursacht und bedingen uneinheitliche Trokkenprodukte, dieauf den unterschiedlichen Wassergehalt der getrockneten Pulverpartikel zurückzuführen sind. Um diese Nachteile zu vermeiden, müssen einmal, weil derSlurrydurch Wasseraufnahme zu viskos wird, die Viskositäten herabgesetzt werden, und zum anderen müssen diese Viskositätenauf einen gleichbleibenden Werteingestelltwerden, um konstant bleibende Sprühbedingungen zu gewährleisten und damit auch gleichmäßige Schüttgewichte der fertigen Pulver zu erhalten.

[0003] Bisher wurden zur Herabsetzung und Konstanthaltung der Viskositätswerte altbekannte Hydrotrope, wie Cumolsulfonat, Toluolsulfonat oder Xylolsulfonat eingesetzt, und zwar in Mengen von 10 bis 15 Gew.%. AusderDE-AS 16 17 160sindsaurePhosphorsäureesteralsHomogenisierungsmittelfürSlurriesbekannt, die in Mengen von vorzugsweise 5 bis 25 Gew.%-bezogen auf oberflächenaktive Mittel-anwesend sind.

[0004] Die hydrotropen Substanzen sind jedoch in einer solchen Menge anwesend, daß die in den Fertigprodukten enthaltenen waschaktiven Substanzen zu stark verdünnt werden, und somit die Waschkraft der Produkte beeinträchtigt wird.

[0005] Die sauren Phosphorsäureester, die in geringerer Menge-bezogen auf den Slurry-eingesetzt werden können, wirken nur in Waschmittelslurries, die nichtionische Tenside enthalten, mit denen sie offenbar in Wechselwirkung treten. Außerdem findet sich in der DE-AS 16 17 160 kein Hinweis, daß durch die dort beschriebenen Phosphorsäureester die Viskosität der dort beschriebenen Slurries erniedrigt werden kann.

[0006] Das Ziel der Erfindung bestand darin,Zusätze zu finden, die, in möglichstgeringen Mengen eingesetzt, in der Lage sind, die Viskosität der Sturries herabzusetzen, die konstant zu halten und die Stabilität der Slurries zu verbessern, d.h. sie sollten als Viskositätserniedriger, als Viskositätsregler und als Stabilisatoren wirken, ohne die Waschkraft der fertigen Produkte zu beeinträchtigen.

[0007] Dieses Ziel wurde überraschenderweise mit mehrwertigen Alkoholen, bestimmten Carbonsäuren und/oder Estern dieser Carbonsäuren mit den mehrwertigen. Alkoholen erreicht, wie aus den Patentansprüchen ersichtlich ist.

[0008] Aus der DE-AS 16 17 160 ist zwar bekannt, daß gewisse Glykole, wie Äthylenglykol und Propylenglykol, nicht aber die definitionsgemäßen mehrwertigen Alkohole, in Waschmittelslurries anwesend sein können. Ausdrücklich wird aber darauf hingewiesen, daß die Wirkung dieser Stoffe von der der Phosphorsäureester verschieden sei - sie dienen gemäß dieser Literaturstelle als Stabilisierungsmittel für die nichtionischen Tenside. Fürsich alleinwerden dieseGlykole hinsichtlich einerWirkungalsViskositätsregler nichtvorgestellt. Diese Funktion wird jedenfalls in der genannten Literaturstelle durch die Phosphorsäureester ausgeübt.

[0009] Die erfindungsgemäß zu verwendenden aliphatischen Alkohole enthalten 5 bis 9 C-Atome, von denen eines quartärer Natur ist, und 2 bis 4 alkoholische Hydroxylgruppen, die ausschließlich primär gebunden sind. Von diesen Alkoholen seien z.B. Neopentylglykol, Trimethylolpropan und Pentaerythrit sowie deren Mischungen zu nennen. Des weiteren kommen Homologe der gennanten alkohole in Betracht, die am quartären C-Atom anstelle der Methylolgruppen primäre Hydroxyäthylgruppen tragen.

[0010] Anstelle der Alkohole oder im Gemisch mit diesen sind die definitionsgemäßen Carbonsäuren einsetzbar. Auch sie enthalten 5 bis 9 aliphatische C-Atome, von denen eines quartärer Natur ist. Die Carbonsäuren enthalten eine Carboxylgruppe, die am quartären C-Atom gebunden ist, und können ferner primär gebundene Hydroxylgruppen enthalten.

[0011] Von diesen (Hydroxy) carbonsäuren seien vor allem Pivalinsäure, Hydroxypivalinsäure und deren Gemische zu nennen.

[0012] Schließlich sind auch Ester - für sich allein oder als Mischungskomponente―der definitionsgemäßen Alkohole und Carbonsäuren erfindungsgemäß zu verwenden, von denen Ester aus den obengenannten speziellen Einselkomponenten bevorzugt sind. Von speziellem Interesse sind Ester aus Neopentylglykol und Hydroxypivalinsäure, vorzugsweise Neopentylglykolmonohydroxypivalat.

[0013] Für sich allein wirken die Verbindungen (Alkohole, Säuren, Ester) als extreme Viskositätsverbesserer. Für manche Zwecke, z.B. um nach der Sprühtrocknung Waschpulver mit hohem Gehalt an waschaktiver Substanz mit wenig Hydratationswasser zu erhalten, benötigt man mittlere Viskositätsbereiche, d.h. Substanzen mit einer noch besseren Reglerfunktion.

[0014] Dies gelingt erfindungsgemäß mit Mischungen der obengenannten Alkohole mit den Carbonsäuren und/oder den Estern daraus.

[0015] Man kann den Alkoholen - bezogen auf die resultierende Mischungen - bis zu.60 Gew.% an den Carbonsäuren und/oder Estern zumischen und erhält damit eine Kombination, die mittlere Viskositäten bewirkt und eine besonders günstige Reglerfunktion ausübt. Es ist mit diesen Mischungen möglich, noch ausgezeichnet pumpbare, aber relativ wasserarme Slurries herzustellen - es resultieren daraus nach der Sprühtrocknung Waschpulver mit dem gewünschten hohen Gehalt an waschaktiver Substanz mit wenig Hydratationswasser. Alkohole und Säuren sind als Gemische besonders wirksam, wenn der Säureanteil zwischen 10 und 60 Gew.% - bezogen auf die Mischung - schwankt ; ist zusätzlich noch der Ester zugegen, wählt man zweckmäßigerweise ca. 40 bis 50 Gew.% Ester und nur 10 bis 20 Gew.% Säure.

[0016] Besonders günstige Mischungen stellen Kombinationen aus mehrwertigem Alkohol, Hydroxycarbonsäure und Hydroxycarbonsäureester dar, von denen die Mischung aus Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäure und Neopentyoglykol-Hydroxypivalinsäureester bevorzugt wird.

[0017] Diese Mischung ist technisch besonders leicht zugänglich.

[0018] Die Alkohole oder Mischungen der Alkohole mit Säuren und/oder Estern werden den Slurries - bezogen auf feste Anteile - zu 1 bis 6 Gew.%, vorzugsweise 3 bis 6 Gew.% zugesetzt. Größere Mengen sind ebenso wirksam, bringen aber keine zusätzlichen Vorteile.

[0019] Die nun folgenden Beispiele erläutern die Erfindung anhand verschiedener Waschmittelrezepte hinsichtlich des Viskositätsverhaltens mit und ohne Reglerzusatz.

Beispiele

[0020] Es wurden folgende Untersuchungen durchgeführt :

Als Regler wurden geprüft :

a) Mischung aus 40 Gew.% Neopentylglykol, 10 Gew.% Hydroxypivalinsäure und 50 Gew.% Neopentylglykol-Hydroxypivalinsäureester

b) Neopentylglykol

c) Neopentylglykol-Hydroxypivalinsäureester

d) Pivalinsäure

e) Hydroxypivalinsäure

f) Cumolsulfonat, Na-Salz

[0021] Es wurden 5 Waschmittelslurries verschiedener Zusammensetzung geprüft : Versuchsbedingungen :

Slurry : 70 % Pulver und 60 % Pulver 30 % Wasser 40 % Wasser

Slurrytemperatur: 70° C

[0022] Die Viskositätsmessungen (mPa.s) wurden in einem Brookfieldviskosimeter durchgeführt und erfolgten nach 15, 30 und 60 Minuten.

[0023] Die in den Einzelbeispielen angegebenen Prozentzahlen beziehen sich auf das Gesamtgewicht der nichtwäßrigen Anteile.

Beispiel 1

[0024] 



In den folgenden Beispielen wurde analog den Angaben im Beispiel 1 verfahren.

Beispiel 2

[0025] 

Beispiel 3

[0026] 

Beispiel 4

[0027] 

Beispiel 5

[0028] 

Ansprüche

1. Verwendung von 2 bis 4-wertigen aliphatischen Alkoholen, einbasischen aliphatischen Carbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren und/oder Estern aus den Alkoholen und (Hydroxy)-Carbonsäuren als Viskositätsregler in wäßrigen Wasch- und Reinigungsmittelaufschlämmungen, dadurch gekennzeichnet, daß die alkohole und (Hydroxy)Carbonsäuren bzw. die einzelnen Bausteine der Ester 5 bis 9 C-Atome enthalten von denen eines quartär gebunden ist, die Alkohole und Hydroxycarbonsäuren ausschließlich primäre alkoholische Gruppen tragen, und bei den (Hydroxy)-Carbonsäuren die Carboxylgruppe am quartären C-Atom gebunden ist.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mehrwertige Alkohole Trimethylolpropan, Neopentylglykol und/oder Pentaerythrit eingesetzt werden.

3. Verwendung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als (Hydroxy) Carbonsäuren Pivalinsäure und/oder Hydroxypivalinsäure eingesetzt werden.

4. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Neopentylglycolhydroxypivalinsäureester eingesetzt wird.

5. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäure und/oder Pivalinsäure und/oder die Ester daraus eingesetzt werden.

Claims

1. Use of dihydric, trihydric or tetrahydric aliphatic alcohols, monobasic aliphatic carboxylic acids, hydroxycarboxylic acid and/or esters of the alcohols and the (hydroxy) carboxylic acid as viscosity regulators in aqueous slurries of detergents and cleansers, characterized in that the alcohols and (hydroxy)carboxylic acids, and the individual components of the esters, are of 5 to 9 carbon atoms, of which one is a quaternary atom, the alcohols and hydroxycarboxylic acids carry exclusively primary alcohol groups, and the (hydroxy)carboxylic acids have the carboxyl group bonded to the quaternary carbon atom.

2. Use as claimed in claim 1, characterized in that trimethylolpropane, neopentyl glycol and/or pentaerythritol is employed as the polyhydric alcohol.

3. Use as claimed in claim 1 or 2, characterized in that pivalic acid and/or hydroxypivalic acid is employed as the (hydroxy)carboxylic acid.

4. Use as claimed in claims 1 to 3, characterized in that neopentyl glycol hydroxypivalic acid ester is employed.

5. Use as claimed in claims 1 to 3, characterized in that a mixture of neopentyl glycol, hydroxypivalic acid and/or pivalic acid and/or the esters thereof are employed.

Revendications

1. Utilisation d'alcools aliphatiques di- à tétravalents, d'acides carboxyliques mono-basiques, d'acides hydroxy-carboxyliques et(ou) d'esters de ces alcools et acides (hydroxy)-carboxyliques comme régulateurs de la viscosité de suspensions aqueuses de produits de lavage et de produits de nettoyage, caractérisée en ce que les alcools et les acides (hydroxy)-carboxyliques ou les éléments constitutifs des esters comprennent 5 à 9 atomes de carbone, dont l'un est un carbone quaternaire, les alcools et acides hydroxy-carboxyliques ne portent que des groupes alcool primaires et le groupe carboxyle des acides (hydroxy)-carboxyliques est fixé à l'atome de carbone quaternaire.

2. Utilisation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les alcools polyvalents sont choisis parmi le triméthylol-propane, le néopentyl-glycol et(ou) le pentaérythritol.

3. Utilisation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les acides (hydroxy)-carboxyliques sont choisis parmi l'acide pivalique et(ou) l'acide hydroxy-pivalique.

4. Utilisation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'on emploie I'hydroxypivaIate de néopentyl-glycol.

5. Utilisation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'on emploie un mélange de néopentyl-glycol, d'acide hydroxy-pivalique et(ou) d'acide pivalique et(ou) de leurs esters.