DE19752454A1 - Geschirrspülmittel mit spezifischem Viskositätsprofil - Google Patents

Geschirrspülmittel mit spezifischem Viskositätsprofil

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Description

Die Erfindung betrifft Geschirrspülmittel mit spezifischem Viskositätsprofil bestehend aus einer verdickten Tensidmischung, die nicht durch flüssigkristalline Strukturen hervorgerufen wird.
Versucht man mit herkömmlichen Mitteln ein genau dosierbares, ausgezeichnet reinigendes, handverträgliches, temperatur- und lagerstabiles, gießfähiges und ökologisch besonders verträgliches Handgeschirrspülmittel herzustellen stößt man schnell an die Leistungsgrenze der Produkte. Aufgabe der Erfindung war es nun, ein Handgeschirrspülmittel zu formulieren, daß neben der sonst für diese Produktgruppe üblichen Tensidmischungen eine Komponente zur Einstellung eines spezifischen Viskositätsprofil enthält.
Verdickte Reinigungsmittel sind im Stand der Technik bekannt. Es werden u. a. Polymere, Kieselsäuren, Tone uns Silikate und andere Inhaltstoffe verwendet.
Die WO 95/20027 beschreibt flüssige oder gelförmige Handgeschirrspülmittel, die durch Zugabe von Aminoxid verdickt sind.
Die WO 95/07971 beschreibt gelförmige Geschirrspülmittel mit einem Gehalt an Proteaseenzym, welches die Handmildheit sicherstellen soll.
Die WO 95/06108 beschreibt konzentrierte oder gelförmige Geschirrspülmittel, die durch Zusatz von Calciumsalzen und Xylolsulfonaten verdickt werden. Der Zusatz von zweiwertigen Ionen zu Tensiden führt häufig zur Dimerisierung von Tensiden und damit zur Ausbildung flüssigkristalliner Strukturen in Handgeschirrspülmitteln.
Die GB 2280682 beschreibt Harnstoff enthaltende gelförmige Mittel, die in der hexagonal flüssigkristallinen Phase vorliegen. Die Viskosität solcher flüssigkristallinen Zusammensetzungen in der Produktion, der Lagerung und Anwendung ist aber nur sehr schwer zu kontrollieren.
In der WO 94/09100 wird vorgeschlagen durch Zusatz von Borsäure gelförmige Handgeschirrspülmittel auf Basis von Polyhydroxyfettsäureamiden zu stabilisieren.
Die in vielen Publikationen erwähnten gelförmigen Maschinengeschirrspülmittel aus Builder (wie Phosphat), Alkali (wie Soda), wenig (in der Regel bis 5 Gew.-%) Tensid sind u. a. wegen des hohen Alkalianteils für Handgeschirrspülmittel nicht geeignet.
Arbeitet man hohe Mengen typischer Tensidmischungen aus anionischen Tensiden wie Fettalkoholethersulfat oder Fettalkoholsulfat nichtionischen Tensiden wie Alkylpolyglykosid und zwitterionischen Tensiden wie z. B. Betaine in Handgeschirrspülmittel ein so erhält man, vermutlich wegen der Bildung flüssigkristalliner Phasen, häufig hochviskose, schlecht dosierbare und schlecht lösliche Produkte. Versucht man mit zusätzlichen Lösemitteln zusätzlichen Lösemitteln die Erniedrigung der Viskosität zu gewährleisten, so verschlechtert sieh zum einen in manchen Fällen die Lagerstabilität der Mittel, zum andern ist bei niedrigviskosen Produkten häufig schlecht zu dosieren.
Auch können bei angebranntem, getrockneten Schutz sehr gezielt Schmutzflecken behandelt werden. Hier hat ein verdicktes Produkt deutliche Vorteile in der Anwendung.
Keine im Stand der Technik vorgeschlagenen Zusammensetzungen eignet sich aber als genau dosierbares, lichtechtes, ausgezeichnet reinigendes, handverträgliches, temperatur- und lagerstabiles, gießfähiges und ökologisch besonders verträgliches Handgeschirrspülmittel mit spezifischem Viskositätsprofil.
Genau dosierbare, lichtechte, ausgezeichnet reinigende, handverträgliche, temperatur- und Jagerstabile, gießfähige und ökologisch besonders verträgliche Produkte mit guten Gießeigenschaften und hervorragenden Reinigungsleistungen erhält man, wenn man ein Gemisch aus Fettalkoholethersulfat, ggf. Fettalkoholsulfat, Alkylpolyglykosid und Betain zusammen mit einem Polymer bereitstellt.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist demnach ein Handgeschirrspülmittel mit spezifischem Viskositätsprofil enthaltend Tensidmischungen aus anionischen Tensiden und oder nichtionischen Tensiden und/oder Betaintenside sowie Polymere.
Als Tensidmischungen eignen sich besonders jene aus anionischen und nichtionischen Tensiden. Aber auch die zusätzliche Verwendung von Betaintensiden im Gemisch kann für viele Anwendungen sehr sinnvoll sein. Insgesamt verwendet man die Tenside in Mengen von 0,4 bis 40 Gew.-%, bevorzugt von 1 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 30 Gew.-% und äußerst bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%.
Polymere im Sinn der vorliegenden Erfindung sind Acrylsäure-Polymere, Acrylsäure- Methacrylsäure-Polymere, (Carboxy-)vinylpolymere, Heteropolysaccaride (Xanthan, Guar, propoxyliertem Guar) und etwas weniger bevorzugt andere im Markt bekannte polymere Verdicker.
Anionische Tenside gemäß der vorliegenden Erfindung können aliphatische Sulfate wie Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate, Dialkylethersulfate, Monoglyceridsulfate und aliphatische Sulfonate wie Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Ethersulfonate, n-Alkylether­ sulfonate, Estersulfonate, und Lingninsulfonate sein. Ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind Fettsäurecyanamide, Sulfobernsteinsäureester, Fettsäure­ isethionate, Acylaminoalkansulfonate (Fettsäuretauride), Fettsäuresarcosinate, Ethercarbon­ säuren und Alkyl(ether)phosphate.
Besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die Fettalkoholethersulfate. Fettalkoholethersulfate sind Produkte von Sulfatierreaktionen an alkoxylierten Alkoholen. Dabei versteht der Fachmann allgemein unter alkoxylierten Alkoholen die Reaktionsprodukte von Alkylenoxid, bevorzugt Ethylenoxid, mit Alkoholen, bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung die längerkettigen Alkohole. In der Regel entstehen aus n Molen Ethylenoxid und einem Mol Alkohol, abhängig von den Reaktionsbedingungen ein komplexes Gemisch von Additionsprodukten unterschiedlichen Ethoxylierungsgrades. Eine weitere Ausführungsform besteht im Einsatz von Gemischen der Alkylenoxide bevorzugt des Gemisches von Ethylenoxid und Propylenoxid. Ganz besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung sind niederethoxylierte Fettalkohole (1-4 EO, bevorzugt 2 EO).
Bevorzugt werden die an ionischen Tenside in Mengen zwischen 0,2 und 29,8 Gew.-% eingesetzt, bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%. Aber auch Mengen bis ungefähr 45 Gew.-% können verwendet werden, z. B. wenn die Verwendung von Fettalkoholsultaten bevorzugt wird.
Nichtionische Tenside im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Alkoxylate sein wie Polyglycolether, Fettalkoholpolygycolether, Alkylphenolpolyglycolether, endgruppen­ verschlossene Polyglyeolether, Mischether und Hydroxymischether und Fettsäure­ polyglycolester sein. Ebenfalls verwendbar sind Ethylenoxid, Propylenoxid, Blockpolymere und Fettsäurealkanolamide und Fettsäurepolyglycolether. Eine wichtige Klasse nichtionischer Tenside die erfindungsgemäß verwendet werden kann, sind die Polyol-Tenside und hier besonders die Glucotenside, wie Alkylpolyglycosid und Fettsäureglucamide. Besonders bevorzugt sind die Alkylpolyglucoside.
Alkylpolyglycoside sind Tenside die durch die Reaktion von Zuckern und Alkoholen nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden können, wobei es je nach Art der Herstellung zu einem Gemisch monoalkylierter, oligomerer oder polymerer Zucker kommt. Bevorzugte Alkylpolyglykoside können Alkylpolyglucoside sein, wobei besonders bevorzugt der Alkohol ein langkettiger Fettalkohol ist oder ein Gemisch langkettiger Fettalkohole ist mit verzweigten oder unverzweigten Alkylkettenlangen zwischen C8 und C18 und der Oligomerisierungsgrad der Zucker zwischen 1 und 10 ist.
Besonders bevorzugt verwendet man die Alkylpolyglycoside in Mengen zwischen 0,1 bis 14,9 Gew.-% bevorzugt 1 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0 bis 4,0 Gew.-%.
Zu den zwitterionischen Tensiden oder Amphotensiden, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, zählen die Alkylbetaine, die Alkylamidobetaine, die Imidazoliniumbetaine und die Aminopropionate, genauso wie die Sulfobetaine und Biotenside. Ein bevorzugter Inhaltsstoff ist Alkylamidobetain.
Bevorzugt werden diese zwitterionischen Tenside in Mengen zwischen 0,1 bis 14,9 Gew.-% bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0 bis 4,0 Gew.-% eingesetzt.
Als Lösungsvermittler, etwa für Farbstoffe und Parfümöle können beispielsweise Alkanolamine, Polyole wie Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,2 Glycerin und andere ein- und mehrwertige Alkohole, sowie Alkylbenzolsulfonate mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Alkylrest dienen.
Die für die erfindungsgemäßen Mittel günstige Viskosität liegt bei 20°C zwischen 1000 und 10 000 mPa.s, bevorzugt zwischen 2500 und 10 000 mPa.s besonders bevorzugt zwischen 2500 und 10 000 mPa.s sowie ebenfalls bevorzugt bei 3000 bis 7000 mPa.s (Scherrate von 10 s-1) bzw. 500 und 5000 Pas (Scherrate von 30 s-1).
Für günstige Lagereigenschaften bevorzugte Werte der Nullscherviskosität ηc liegen zwischen 1000 bis 10 000 Pas bevorzugt zwischen 1000 und 5000 Pas.
Die Viskosität der erfindungsgemäßen Mittel kann durch Polymermengen zwischen 0,01 und 5 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,02 und 4 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 3 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 1,5 Gew.-% und äußerst bevorzugt zwischen 0,2 und 0,9 Gew.-% eingestellt werden. Die Mengen können von Polymer zu Polymer unterschiedlich sein. Auch die verwendete Tensidzusammensetzung spielt in der Mengenwahl eine Rolle. Besonders geeignet haben sich hierbei Methacrylsäure-Acrylsäure- Copolymere gezeigt. Ebenfalls geeignet ist die Verwendung von Carboxyvinylpolymeren und Acrylsäure-Polymeren.
Es wurde überraschend gefunden, daß besonders geeignete Polymere besonders ein Acrylsäurepolymer der Fa. Goodrich (Carbopol® 473), ein Carboxyvinylpolymer der Fa 3V Sigma (Polygel® W30) und ein Methacrylsäure-Acrylsäure-Polymer der Fa. Polymer Latex (Rohagit® SD 15) sind. Natürliche Polymere, wie Guar oder Xanthan befriedigen nicht in allen Punkten die hohen Anforderungen an Löslichkeit und Lagerstabilität, die der Verbraucher heute an ein modernes Handgeschirrspülmittel stellt.
Besonders ins Gewicht fällt hierbei die Klarheit der Produkte. Ein Absetzen von Phasen oder Inhaltsstoffen sowie ein trübes Aussehen ist in der Regel nicht erwünscht.
Besondere Vorteile erhält man, wenn man den verdickten Mischungen eine Zusammensetzung aus Na-Salzen der Adipin- Bernstein- und Glutarsäure beimengt, wie sie z. B. unter dem Handelsnamen Sokalan®DSC-Na erhältlich ist. Als besonders günstig hat sich hierbei der Einsatz von 0,1 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 7 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,3 bis 6 Gew.-% und äußerst bevorzugt 2 bis 4 Gew.-%.
Eine weitere günstige Komponente der erfindungsgemäßen Mittel sind Lösungsmittel (z. B. Alkohole, wie Ethanol). Sie tragen zur Einarbeitung von Parfum und Farbstoff bei, verhindern die Ausbildung flüssigkristalliner Phasen und haben Anteil an der Bildung klarer Produkte. Zuviel Lösungsmittel bewirkt aber ein zu starkes Absinken der Viskosität. Daher sind erfindungsgemäß zwischen 3 und 12 Gew.-% Lösungsmittel enthalten, bevorzugt zwischen 4 und 10 Gew.-% besonders bevorzugt zwischen 5 und 10 Gew.-%.
Die Löslichkeit ist ein entscheidender Faktor. Erfindungsgemäße Mittel haben naturgemäß ein anderes Löseverhalten als herkömmliche Handgeschirrspülmittel. Auf eine genügend schnelle Auflösezeit muß daher geachtet werden.
Erfindungsgemäße Mittel lösen sich in üblicher Verdünnung im Handgeschirrspülbecken zwischen 15 und 240 Sekunden, bevorzugt zwischen 20 und 120 Sekunden bevorzugt zwischen 20 und 100 Sekunden auf. Die Auflösezeit ist von der Verdickung und den gewählten Tensidkombinationen abhängig.
Die Lichtechtheit der Produkte ist ein besonders wichtiger Faktor. Der Verbraucher bevorzugt durchscheinende Flaschen mit Farbstoffen. Dadurch ergeben sich hohe Anforderungen an die Lichtechtheit der Produkte. Besonders geeignet haben sich die Verwendung von Acrylsäure- Polymeren. Ebenfalls geeignet ist die Verwendung von Carboxyvinylpolymeren hierbei Methacrylsäure-Acrylsäure-Copolymeren.
In diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß auch der Einsatz von UV-Stabilisatoren erfolgen. Besonders günstig vom Standpunkt der Produktionskosten ist aber ein Verzicht auf derartige Mittel, da sie häufig zur Reinigungsleistung nicht beitragen.
Viel der erfindungsgemäß untersuchten Mischungen zeigen ein zeitlich veränderliches Viskositätsprofil. Dies ist besonders wünschenswert, da beim Produktionsprozeß eine dünnflüssigere Masse bevorzugt wird, im Punkte Lagerstabilität und Verwendungskomfort aber auf höherviskose Produkte Wert gelegt wird.
Eine weiterhin verbesserte Reinigungsleistung besonders bei angebranntem Schmutz erhält man bei der Verwendung von Abrasivstoffen, bevorzugt wasserlöslichen Abrasivstoffen, besonders Alkalimetallbicarbonat, Alkalimetallsulfat u ä.
Daneben können noch weitere, in Handgeschirrspülmitteln übliche, Inhaltstoffe, wie z. B. Entschäumer (wie z. B. Siliconöle, Paraffinöle oder Mineralöle), Strukturierungsmittel, Parfümstoffe, Farbstoffe Korrosionsinhibitoren, Konservierungsmitteln o. ä. in Handgeschirrspülmitteln übliche Inhaltstoffe in Mengen bis zu 5 Gew.-% enthalten sein.
Beispiele
Die verdickende Wirkung der Polymere und den weiteren positiven Einfluß der Verdicker auf die übrigen Eigenschaften der Aufgabe sei beispielhaft an folgenden Rezepturen verdeutlicht.
Rezeptur 1
31,5 Gew.-% C12
Alkoholethersulfat(2EO)Na-Salz
5 Gew.-% C12
-Alkylpolyglucosid dp
1,2
3 Gew.-% Cocoamidobetain
2,5 Gew.-% Dicarbonsäuregemisch (Sokalan®-DSC-Na)
5 Gew.-% Ethanol
0,7 Gew.-% Parfum
1,0 Gew.-% Polymer
Spuren von Farbstoff
Wasser ad 100.
Als Polymere wurden Acrylsäure-Polymer, Acrylsäure/Methyacrylsäure-Polymer und Carboxyvinylpolymer verwendet.
Im Falle des Acrylsäurepolymers waren folgende Parameter zu beobachten: Viskosität, 20°C 5700 mPa.s; Kältetrübungspunkt +2°C/+6°C; Auflösezeit 81 Sekunden.
Eine Veränderung des Sokalan-DSC-Gehaltes bewirkte in Mengen oberhalb 2 Gew.-% eine klare Lösung der Inhaltsstoffe. Ebenfalls kann innerhalb gewisser Grenzen die Viskosität der Mischung durch dieses Mittel beeinflußt werden. Ein weiterer Einfluß des Sokalan DSC wurde auf die Löslichkeit der Mischung festgestellt.
Auch die Ethanolmenge hat einen Einfluß auf die Homogenität und die Viskosität. Bei Variation der Menge des Lösungsmittels in obiger Rezeptur zeigt sich eine Inhomogenität unterhalb 4 Gew.-%. Die kann aber von Rezeptur zu Rezeptur verschieden sein. Die Viskosität kann beeinflußt (gesenkt) werden, indem man die Lösemittelmenge erhöht.
In einem üblichen Geruchstest durch Experten schnitten die verschiedenen Rezepturen differenzierbar, aber insgesamt gut ab.
In einem Test auf Lichtbeständigkeit (Xenotest 150), indem die Stabilität einer UV-sensiblen Komponente (Farbstoff) getestet wurde, schnitten die unterschiedlichen Rezepturen differenzierbar gut ab.
In einem Test einer erfindungsgemäßen Mischung auf Spüleigenschaften wurde eine Zusammensetzung analog Rezeptur 1 aber mit 0,7 Gew.-Carbopol 473® (Acrylsäure- Polymer) durchgeführt.
Die Viskosität betrug 3500-4000 mPa.s, die Auflösezeit zwischen 45-70 Sekunden.
Die Reinigungsleistung an Schmutz war sehr gut, die Reinigungsleistung an Fett war überdurchschnittlich gut, das Schaumvermögen mit und ohne Ölzusatz war gut, und das Emulgiervermögen ebenfalls.
Das verdickte Produkt wirkt also stärker als vergleichbare Handgeschirrspülmittel.

Claims (13)

1. Gießfähiges lagerstabiles Handgeschirrspülmittel enthaltend Tensidmischungen aus anionischen Tensiden und/oder nichtionischen Tensiden und/oder Betaintensiden dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 0,01 und 5 Gew.-%, Polymere enthalten sind.
2. Mittel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Viskosität bei 20°C zwischen 1000 und 10 000 mPa.s, bevorzugt zwischen 2500 und 10 000 mPa.s, besonders bevorzugt zwischen 2500 und 7000 liegt.
3. Mittel nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Tensidmischungen anionische und nichtionische Tenside enthalten.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich nach Betaintenside enthalten sind.
5. Mittel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als ein nichtionisches Tensid Alkylpolyglycoside, bevorzugt Alkylpolyglucoside verwendet werden,
6. Mittel nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 0,05 und 3 Gew.-%, bevorzugt, 0,1 bis 1,5 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 0,9 Gew.-% Polymere enthalten sind.
7. Mittel nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Polymere ausgewählt sind aus der Gruppe der Acrylsäure-Polymere, der Acrylsäure- Methacrylsäure-Polymere und der Carboxyvinylpolymere.
8. Mittel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß 0,4 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 30 Gew.-%, äußerst bevorzugt 5 bis 25 Gew.-% Tensidmischung enthalten sind.
9. Mittel nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Tenside 0,2 bis 29,8 Gew.-% bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% Fettalkoholethersulfate enthalten sind, 0,1 bis 14,9 Gew.-% bevorzugt 1 bis 8 Gew.-% Alkylpolyglucoside als nichtionische Tenside und 0,1 bis 14,9 Gew.-% bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-% Alkylamidobetaine als Betaintenside enthalten sind.
10. Mittel nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zwischen 0,5 und 15 Gew.-% Fettalkoholsulfate enthalten sind.
11. Mittel nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Inhaltsstoff eine oder mehrere Dicarbonsäuren und/oder deren Salze, allein oder in Mischung bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 7 Gew.-% enthalten ist.
12. Mittel nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lösungsmittel, wie beispielsweise ein oder mehrere niedermolekulare Alkohole, wie z. B. Ethanol in Mengen bevorzugt oberhalb 3 Gew.-% ganz besonders bevorzugt zwischen 4 und 10 Gew.-% enthalten ist.
13. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weiter in Handgeschirrspülmitteln übliche Inhaltstoffe wie UV-Stabilisatoren, Entschäumer, Lösungsmittel Strukturierungsmittel, Parfumstoffe, Farbstoffe Korrosionsinhibitoren, Konservierungsmitteln o. ä. enthalten sind.
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