DE2126589B2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Geschirrspülmittel, welche insbesondere die Entfernung von Speiseschmutz von
Oberflächen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen erleichtern.
Das Ankleben von angebrannten Speiserückständen an Kochgeräten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
ist ein ernsthaftes Problem beim Kochen im Haushalt und Gewerbe. Der Fett- und Proteinanteil des
Schmutzes ist bekanntlich am schwierigsten beim Geschirrspülen zu entfernen, insbesondere wenn er auf
der Oberfläche eingebrannt ist.
Bisher war das einzige praktische Verfahren der Entfernung dieses festhaftenden Schmutzes beim
Geschirrspülen das mechanische Scheuern unter Verwendung vnn Scheuerpulvern, Scheuerpasten oder
Scheuerkissen. Ein solches Scheuern ist unangenehm und schadet mitunter sowohl dem Gerät wie den
Händen der abwaschenden Person. Ein verlängertes Einweichen in Wasser oder in wäßriger Lösung eines
aktiven Detergens vor dem Abwaschen ist eine zeitraubende Alternative.
Die Erfindung schafft ein Handspülmittel, welches während der Reinigung oder des Abwaschens einen
zeitweiligen Schutzfilm auf der Oberfläche aus Aluminium oder Aluminiumlegierung schafft. Der Schutzfilm
wird während des üblichen Trocknens von Hand der Geräte, welche mit dem Mittel beim Abwaschen
behandelt wurden, nicht entfernt. Dieser Film verhindert im wesentlichen bei der nachfolgenden Verwendung
des Geräts, daß sich eine festhaftende Schutzmas· se unmittelbar auf der metallischen Oberfläche des
Geräts bildet. Ein nachfolgendes Abwaschen wird infolgedessen beträchtlich erleichtert. Dieser Film wird
als Antibeschmutzen bezeichnet. Das ihn erzeugende Agens wird als Antibeschmutzungsagens bezeichnet
und noch im folgenden definiert.
Bekanntlich bevorzugt die Hausfrau ein Geschirrspül-
mittel, welches ein gutes Volumen beständigen Schaums bei Verwendung in Wasser bei beträchtlicher Verdünnung und bei Handwarme liefert, und dieser Schaum
sollte beständig gegen schaumzerstörende Speiserückstände sein. Das erfindungsgemäße Mittel schafft einen
diese Wünsche erfüllenden Schaum.
Die Erfindung sucht daher Handspülmittel zu schaffen, welche bei Verwendung in verdünnter
wäßriger Lösung sowohl einen Antibeschmutzungseffelct und beständigen Schaum unabhängig von der
Wasserhärte ergeben. Während die Erfindung sich in erster Linie mit flüssigen Geschirrspülmitteln befaßt, ist
zu beachten, daß andere physikalische Formen von Geschirrspülmitteln bei ihrer Verwendung Flüssigkeiten liefern können, welche die Merkmale des Antibe-
Schmutzungseffektes und beständigen Schaums besitzen, z. B. Pulver und imprägnierte Kissen.
Es ist zu beachten, daß flüssige Geschirrspülmittel,
welche im Hände' gangbar sind, solche sind, welche eine
für den Verbraucher annehmbare Konzentration an aktivem Detergensmaterial in der Packung, wie sie
verkauft wird, besitzen und auch bei einer Verdünnung wirksam sind, welche von dem Verbraucher als
angemessen betrachtet wird. Infolgedessen ist es ratsam, in die Packung mindestens IO Gew.-% des
ganzen Mittels als aktives Detergent einzuschließen und sicherzustellen, daß, wenn bei der Benutzung ir * /asser
auf etwa 0,1—0,2 Gew.-% des gesamten Mittels verdünnt, die Eigenschaften der Antibeschmutzung und
des Schäumens erhalten werden. jo
Demgemäß schaift die Erfindung ein nichtaufgebautes Handspülmittcl definiert-;n Sch»' vmvermögens, welches ein anionisches synthetisches Detergens, einen
Losungsvermittler und ein Antibes. imutzungsagens,
welches eine oberflächenaktive Phosphorverbindung ti
wie definiert ist, umfaßt
Unter einem »nicht aufgebauten« Handgeschirrspülmittel wird ein Geschirrspülmittel verstanden, welches
keine Gerüststoffe bzw. anorganische Salze von schwachen Säuren, welche Calcium- und Magnesiumionen entweder ausfällen oder komplexieren können,
enthält Andererseits können Salze, die keine Wirkung auf Calcium- und Magnesiumionen haben, wie z.B.
Natriumsulfat, vorhanden sein, denn solche Salze werden im allgemeinen nicht zu den Gerüststoffen
gezählt
Das Schaumvermögen wird definiert als Äquivalent zu mindestens 70% des Schaumvermögens einer
Kontrollflüssigkeit, bestehend aus Natriumdodecylbenzolsulfonat, Kokosalkoholäthersulfat (3 Äthylenoxyd)
und Kokosnußäthan&lamid in Gewichtsverhältnissen von 1 : I :0,l, bei einem modifizierten Schlachter-Dierkes-Test. Der Schlachter-Dierkes-Test beruht auf dem
Grundsatz, beschrieben in Fette und Seifen, 1951, Band
53, Seite 207. (Mindestens 70% ist gewählt weil ein Schaumvermögen von weniger als 70% dieser Kontrolle von dem Durchschnittsverbraucher als unbefriedigend angesehen wird.)
Der Schaumtest mißt die Fähigkeit des Schaums, der
Einwirkung der Antischaumagentien in dem Schmutz zu widerstehen.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Antibeschmutzungsagens genügt dem folgenden Test Die innere
Oberfläche einer kleinen Aluminiumpfanne von etwa 12,5 cm Durchmesser wird vorbereitet durch Scheuern bi
in warmem Leitungswasser mit einem nichtgewobenem Nylonflies, welches mit einem scheuernd wirkenden
Mineral imprägniert ist, bis die Oberfläche durch das
Wasser benetzt ist Die Pfanne wird dann mit einem
Papiergewebe getrocknet. 25 ml einer Ei/Milchmischung im Verhältnis von 50 :50 volumenmäßig wird in
die Pfanne in der üblichen Weise gegossen. Die Mischung wird dann während 13 Minuten auf einer
elektrischen, auf 200°C gehaltenen Platte ohne Rühren gekocht Unter diesen Umständen hinterläßt die
Ei/Milchmischung einen zusammenhängenden 'eicht braunen an der Pfanne anhaftenden Rückstand, wenn
die lose Hauptmenge der gekochten Mischung mit einem hölzernen Löffel ausgekratzt worden ist Diese
verschmutzte Pfanne wird in eine Lösung von 0,01% Material, welches als ein Antibeschmutzungsagens
geprüft werden soll, in destilliertem Wasser bei einem pH von 5 eingetaucht und von Hand mit dem erwähnten
Scheuerflies während 60 Sekunden gescheuert, während derer der eingebrannte Schmutz entfernt wird. Die
Pfanne wird in Leitungswasser gespült und mit einem Papiergewebe getrocknet.
Der Kochvorgang wird mit der Ei/Milchmischung wiederholt worauf die beschmutzte Pfanne nach der
Entleerung der losen Hauptmasse an Schmutz in die gleiche (benutzte) Lösung wie oben für 30 Sekunden
eingetaucht wird. Ein weicher Polyurethanschwamm wird dann verwendet, um von Hand den anhaftenden
Rückstand zu beseitigen. Wenn die Pfanne völlig sauber nach 15 Sekunden Reiben ist wird der Test beendet und
eine Bewertung von 1 Wasch/Kochz>klus verzeichnet. Wenn der Schmutz nicht völlig mit dem Schwamm in 15
Sekunden beseitigt werden kann, wird ein weiteres Scheuern für 15 Sekunden mit dem obigen Scheuerflies
ausgeführt Die Pfanne wird dann gespült und getrocknet wie zuvor und dem obigen Ei/Milch-Kochvorgang unterworfen. Die beschmutzte Pfanne nach der
Entleerung der Hauptmasse an Schmutz wird in die gleiche (benutzte) Lösung für 30 Sekunden eingetaucht.
Wenn der Schmutz in 15 Sekunden mit dem weichen Schwamm entfernt werden kann, wird eine Bewertung
von 2 Wasch/Kochzyklen vermerkt /Venn nicht, wird
der Test wiederholt, bis die Reinigung in 15 Sekunden
erhalten ist.
Ein Antibeschmutzungsagens ist ein solches, in welchem völlige Entfernung des Schmutzrückstandes
mit einem weichen Schwamm in 15 Sekunden in 3 oder weniger Wasch/Kochzyklen erreicht wird.
Die erfindungsgemäßen Handspülmittel enthalten anionische synthetische Detergentien für das Schaumvermögen. Nichtionipche Detergentien können eingeschlossen werden, aber sie sind unbrauchbar als
alleiniges Detergens für die Erzeugung des erforderlichen Schaums. Der Ausdruck »anionisches synthetischts Detergens« schließt die noch zu erwähnenden
oberflächenaktiven organischen Phosphorverbindungen aus.
Geeignete anionische synthetische Detergentien sind die alpha- und willkürlichen -Cn—Cie-Olefinsulfonate,
Ci 1 -Ci5-Alkoholäther-(3 Äthylenoxyd)-sulfate, Alkyl-Cio—Cu-benzolsulfonate, Alkan-Cu—Cie-sulfonate
und C|2—Ci5-primäre oder -sekundäre Alkoholsulfale.
Bekanntlich reagieren Phosphate mit Aluminium. Es wurde vorgeschlagen, daß organische Phosphate, wie
C4—Cw-Alkylphosphate, in einem Scheuerkissen verwendet werden, wobei angenommen wird daß der
Phosphatester einen zurückleitenden hydrophoben Film auf der Oberfläche einer gescheuerten Pfanne bildet. Es
ist auch bekannt, daß Alkylphosphate in aufgebauten Mitteln für Haushalt- und Gewerbewaschen Schaumdrücker für den Schaum sind, welcher durch das
anionische oberflächenaktive Petergens dieser Mittel
erzeugt wird.
Es wurde nun gefunden, daß oberflächenaktive organische Phosphorverbindungen bestimmter Art den
Antibeschmutzungsfilm unter Hauswaschbedingungen überraschenderweise ohne Nachteil für das definierte
Schaumvermögen erzeugen können. Es wurde ferner auch als notwendig gefunden, daß die beschränkte
Wasserlcslichkeit dieser sorgfältig ausgewählten oberflächenaktiven organischen Phosphorverbindungen er-
höht sei.
Wenn die erfindungsgemäßen Mittel in hartem Wasser benutzt werden sollen, wird eine sorgfältige
Auswahl der erwähnten organischen Phosphorverbindung gefordert im Hinblick auf:
a) ihre Empfindlichkeit gegen Ausfällung in Lösung durch die in natürlich vorkommendem hartem
Wasser gefundenen Calcium- und Magnesiumionen,
b) ihre unlöslichen Calcium- und Magnesiumsalze, welche aktive Schaumdrückcr sind,
c) das in dem Mittel vorhandene ar.lonische Detergens, welches auf Aluminium absorbiert werden
kann und, während es einen Antibeschmutzungsfilm nicht ergibt, nichtsdestoweniger die Alumi-
niumoberfläche verringert, welche für die organische Phosphorverbindung zur Verfügung steht.
Die Einwirkung der Wasserhärte auf die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mittel kann verringert
werden durch den Einschluß eines pH-Reglers. Alle Arten von Haushaltwasser können für das Geschirrspülen benutzt v/erden, wenn die organische Phosphorverbindung, der Lösungsvermittler, das oberflächenaktive
Detergens und der pH-Regler sorgfältig ausgewählt werden. iJ
Die als Antibeschmutzungsagens erfindungsgemäß eingesetzte oberflächenaktive organische Phosphorverbindung ist entweder
1. ei;i monosubstituiertes organisches Phosphat der
allgemeinen Formel
R, OH
\ I
R3-(OCH2CHJn-O-P=O
R2 OH
π (die tatsächliche Zahl von Äthylenoxydeinheiten, d. i. nicht die Durchschnittszahl), 0—5 ist,
Ri und R2 Kohlenwasserstoffketten sind.
wobei
R, -(CH2)^Ch3oder-(CHz)1QH5ISt,
R2 -(CH2)>CH3oder -(CH2)^6H5 ist und
R3 eine der folgenden Gruppen
> CH-(CH2),-
> CH-(CH2),-C6H4
>C6H3-(CH2)7-
-CH (CH2).
"CHOH
ist, x, y oder 7 Null sein können, a· + y + 7.
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zusammen 7-17 einschließlich sind, wenn organische Alkylkohlenwässerstoffgrvippen in
R1, R2 oder Rj benutzt werden, χ + y + ζ
insgesamt 6—16 einschließlich sind, wenn organische Aryl- oder Hydroxylalkylgruppen in
R3 verwendet werden,
2. ein monosubstituiertes organisches Phosphat der allgemeinen Formel
OH
OH
worin π wie oben definie" ist und Ra eine lineare
Alkylkohlenwasseretoffket'e mit 10-18 Kohlenstoffatomen ist.
Die bevorzugte oberflächenaktive organische Phosphorverbindung ist aus 1, worin χ + y + ζ insgesamt
9—13 betragen, wenn es sich um Alkylgruppen handelt, und 6 oder 14 — 16, wenn es sich um Aryl- oder
Hydroxyalkylgruppen handelt.
Die Verbindungen der Formel unter 1. werden bevorzugt, weil mindestens zwei endständige Gruppen
Ri und R2 wesentlich für die Eigenschaften der
Antibeschmutzung und des Schaumvermögens beim Geschirrspülen in allen natürlich vorkommenden
Wässern sind. Sie werden vorzugsweise in ihrer Monosalzform, d. i, als Natrium-, Kalium-, Ammonium
oder substituiertes Ammoniumsalz benutzt Obwohl Verbindungen mit mehr als zwei endständigen Gruppen
erfolgreich verwendet werden können, werden diese nicht empfohlen, weil sie Bioabbauprobleme verursachen.
Die Verbindungen der Formel unter 2. werden erfolgreich in destilliertem oder weichem Wasser
benutzt, fallen aber bei allen pH-Werten in hartem Wasser aus. Dieser Niederschlag ist für die Antibeschmutzungswirkung und das ScI>aumvet mögen nachteilig. Eine bevorzugte Verbindung der Formel unter 2.
ist Laurylphosphat (R(ist C12H25,/J = O).
Die bevorzugten Verbindungen der Formel unter 1. sind die Phosphatmonoester von:
a) einem Addukt von p-tertiär-Nonylphenol und
einem Durchschnitt von 2 oder 4 Äthylenoxydmolekülen pro Mol Phenol,
b) einem Addukt von Ditertiärnonylphenol und einem
Durchschnitt von 8 Äthylenorydmolekülen pro Mol Phenol,
c) Ci 1 — Cis-willkürlichen sekundären Alkoholen,
d) einem Addukt von Cn —Ci5-willkürlichen sekundären Alkoholen und einem Durchschnitt von 3
Äthylenoxydeinheiten pro Molekül,
e) einem Addukt von Cn—Cu-willkflrlichen sekundären Alkoholen und einem Durchschnitt von I
Äthylenoxydeinheit pro Molekül,
f) /Äthyl^-methyM-undecanol,
g) Cm—Cie-i'.'illkürüchen benachbarten Diolen,
h) einem Addukt von Ci4—Cie-willkürlichen benachbarten Diolen und einem Durchschnitt von 3·*
Äthylcnoxydmolckülcn pro Mol Diol.
Es ist zu beachten, daß technisch verfügbare äthoxylicrte Alkohole stark schwankende tatsächliche
Äthylc'ioxydverteilungen enthalten können. Einige
Polyäthylenoxydnonionic-Zwischenprodukte enthalten beträchtliche (bis zu 25%) Mengen an nichtäthoxyliertem
Alkohol, während andere dies nicht tun.
Der durchschnittliche Äthylenoxydgehalt bezieht sich daher nicht immer auf die überwiegende Äthylenoxydspezies.
Phosphatmonoester, abgeleitet aus äthoxylierten Alkoholen oder Alkylphcnolcn. welche mindestens
10% von 0—5 tatsächlichen Äthylenoxydmolekülen pro Mol Alkohol/Phenol enthalten, sind geeignet.
Technisch hergestellte Phosphatmonoester enthalten unweigerlich etwas Diester, Ester höherer Phosphorsauren und freie Phosphorsäure. Es hat sich gezeig', daß
diese Verunreinigungen wenig oder keine Wirkung auf das Antibeschmutzungs- und Schaumvermögen der
haben. Es ist jedoch erwünscht, jegliches unphosphaticrte
nichtionischc Material auf einem Minimum zu halten.
Es ist zu beachten, daß etwas anorganisches Phosphat
unvermeidbar in den aus den Estern abgeleiteten erfindungsgemäßen Mitteln vorhanden ist. Dieses ist
aber ungenügend, um einen Aufbau zu bewirken, und daher sind diese Mittel unaufgebaut.
Der Lösungsvermittler wird zu dem Zweck eingeschlossen, um das Antibeschmutzungsagens in wäßriger
Lösung zu halten und zu der Verhütung der Ausfällung des Antibeschmutzungsagens durch Calcium- und
Magnesiumionen in hartem Wasser beizutragen. Der Lösungsverniittlcr ist ausreichend löslich, um klare
Lösungen seiner selbst in hartem Wasser bei 0.05% Konzentration /u ergeben und somit eine Bceinträehtiung
des Antibeschmutzungsagens auf der Aluminiumoberfläche zu vermeiden.
Der Lösungsvermittler ist zu definieren als eine lösliche nichtionische oder anionische Verbindung von
mittlerem bis hohem HLB (W. C. Griffin. ). Soc. Cosmetic Chemists. 1. S. 311. 1949), ausgewählt aus der
folgenden Liste:
I. Primäre und sekundäre aliphatische Alkohole und benachbarte Diole mit Kettenlängen von 10—16
Kohlenstoffatomen mit einem Durchschnitt von 7 — 20 Molen Äthylenoxyd pro Mol Alkohol/Diol.
II. Alkylphenole von einer Alkylkettenlänge von 8—12 Kohlenstoffatomen mit einem Durchschnitt
von 7 — 20 Molen Äthylenoxyd pro Mol Alkylphenol.
III. Alkali-, Ammonium- oder substituierte Ammoniumsalze von Ci ι — Cis-alpha-Olefinsulfonaten und
willkürliche Olefinsulfonate.
IV. Alkali-, Ammonium- oder substituierte Ammoniumsalze
von Cn— C>5-Äther(2—10 Äthylenoxyd)-sulfaten.
Bevorzugte Lösungsvermittler sind: Octylphenol mit einem Durchschnitt von 8 oder 113 Äthyienoxydeinheiten
pro Molekül; Nonylphenol mit einem Durchschnitt von 12 Äthyienoxydeinheiten pro Molekül; Tridecylalkohol
mit einem Durchschnitt von 14 Äthyienoxydeinheiten pro Molekül; Ci2-i5-synthetischer primärer
Alkohol mit einem Durchschnitt von 12 oder 15 Äthyienoxydeinheiten pro Molekül; Cn-is-willkürlicher
sekundärer synthetischer Alkohol mit einem Durchschnitt von 7, 9 oder i2 Äthyienoxydeinheiten pro
Molekül; Cu_i6-willkürliche benachbarte Diole mit
einem Durchschnitt von 12 Äthyienoxydeinheiten pro Molekül: Phosphatmonoester von Cn — Cis-willkürlichen
sekundären Alkoholen mit einem Durchschnitt von 9 Äthyienoxydeinheiten pro Molekül; und die alpha- und
wülkürlichen-Cu !(,-Olefinsulfonate.
Es ist zweckmäßig, ein handelsüblich verfügbares
ι Material zu benutzen, welches den Antibeschmuizungstest
befriedigt und innerhalb der Lösungsvermittlerdefinition liegt. Ein solches Material ist eine Mischung von
Monoalkylphosphatesteräthylenoxydaddukten. worin das bis zu 5 Addukt eines Antibeschmutzungsagens und
ι" (!as 5 15 Addukt als losliehmachendes Material dienen
kann. Bevorzugte l.ösungsvcrmittler sind solche, welche
wenig oder keinen unäthoxylicricn Alkohol. Phenol oder Diol enthalten.
Die erwähnten Lösungsvcrmittlcr haben den zusätzli-,
chen Vorzug, den Schaum des anionischen synthetischen Detergens zu erhöhen, ohne in merkbarer Weise
den Antibeschmu'zungseffekt zu beeinträchtigen.
llri iW Vrrivrrulunp di'r flüssigen erfindungsgemä-
ßen Geschirrspülmittel ist es wesentlich, daß die daraus
\< hergestellte Geschirrspüllösung sauer sein sollte, um die
Bildung der dianionischen Form des Phosphats zu verhindern, welche sehr empfindlich für die Ausfällung
durch Calcium- oder Magnesiumionen ist. welche sich in natürlich vorkommenden Wässern vorfinden. Wenn
_■". Phosphat benutzt wird, sollte das pH nicht größer als b
sein. Vorzugsweise sind die pH-Werte bei der Benutzi'TT 4.5 — 5.5 und ein pH-Regler, wirksam im
pH-Bereich 3.5 — 6.5 ist wesentlich für die Antibe· schmutzungswirkung und das Schaumvermögen in
in hartem Wasser.
Wenn eine oberflächenaktive organische Phosphatverbindung als Antibeschmutzungsagens verwendet
wird, sollte der pH-Regler ein solcher sein, um bei der
Benutzung ein pH von weniger als 6 zu ergeben
Γ* Der pH-Regler ist eine Säure, welche mindestens ein pKj im Bereich von 2.5 — 6.5 hat. Sie kann aus Essigsäure. Apfelsäure. Maleinsäure, Weinsäure. Propionsäure. Zitronensäure. Milchsäure und Malonsäure und deren Mischungen in ihrer sauren Form oder partiellen j" Alkali/Ammonium/Aminsalzen ausgewählt werden, wenn klare flüssige Mittel gefordert werden, und aus Phthalsäure. Adipinsäure. Fumarsäure und Benzoesäure, welche weniger löslich sind, wenn Suspensionen in flüssigen Mitteln annehmbar sind.
Γ* Der pH-Regler ist eine Säure, welche mindestens ein pKj im Bereich von 2.5 — 6.5 hat. Sie kann aus Essigsäure. Apfelsäure. Maleinsäure, Weinsäure. Propionsäure. Zitronensäure. Milchsäure und Malonsäure und deren Mischungen in ihrer sauren Form oder partiellen j" Alkali/Ammonium/Aminsalzen ausgewählt werden, wenn klare flüssige Mittel gefordert werden, und aus Phthalsäure. Adipinsäure. Fumarsäure und Benzoesäure, welche weniger löslich sind, wenn Suspensionen in flüssigen Mitteln annehmbar sind.
■ii Ausreichend pH-Regler muß auch eingeschlossen
werden, um die natürliche Pufferwirkung (pH 6—7) von hartem Wasser zu überwinden, welches Carbonat/Bicarbonationen
enthält. 3 bis 40 Gew.-% des pH-Reglers von dem gesamten Mittel können eingeschlossen
vi werden, abhängig in hohem Maße von der Ar' des
angetroffenen Wassers.
Von anionischen synthetischen Detergentien können die Olefinsulfonate und die Äthersulfate die beiden
Funktionen der Schaumerzeugung und des Lösungsverii mittlers erfüllen.
Das Hydrolysevermögen sollte beachtet werden, weil die Mittel unter sauren Bedingungen benutzt werden.
Gemische geeigneter anionischer synthetischer Detergentien können verwendet werden.
mi Die erfindungsgemäßen Mittel sehen bei der Verwendung 0,02—0,08% anionisches synthetisches Detergens, vorzugsweise 0,05%, und 0,002—0,03% Antibeschmutzungsagens, vorzugsweise 0,005—0,01%, vor. Bevorzugte Mittel schließen auch 0,01—0,05% Lösungsverr,5 mittler und 0.01—0,05% pH-Regler, vorzugsweise 0.02—03%, ein, gewichtsmäßig bezogen auf das wäßrige Mittel bei der Benutzung. Als Handelsprodukt, d. i. in einer konzentrierteren Form, umfaßt das Mitte!
mi Die erfindungsgemäßen Mittel sehen bei der Verwendung 0,02—0,08% anionisches synthetisches Detergens, vorzugsweise 0,05%, und 0,002—0,03% Antibeschmutzungsagens, vorzugsweise 0,005—0,01%, vor. Bevorzugte Mittel schließen auch 0,01—0,05% Lösungsverr,5 mittler und 0.01—0,05% pH-Regler, vorzugsweise 0.02—03%, ein, gewichtsmäßig bezogen auf das wäßrige Mittel bei der Benutzung. Als Handelsprodukt, d. i. in einer konzentrierteren Form, umfaßt das Mitte!
10 — 50% Gesamtaktivdetergens. wovon 5 — 35% anionisches
synthetisches Detergens. 1 — 15% Aniibeschmutzungsagens
und 2—18% I ösungsverrnittlcr und 3-40% pH-Regler sind.
Das Verhältnis von l.ösungsvermittler zu Antibcschmulzungsagens.
ist üblicherweise von 1:1 bis 5 : 1 fin nichtälhoxylierle Antibeschmui' igsagentien und
Verbindungen der Formeln unier I. und 2. ι,ί Falle von
äthoxylierten Antibeschmutzungsagentien der Formeln unter 1. und 2. i>
die Menge an 1.,/sungsvcrmiltler
üblicherweise bis zu dem Verhältnis 3:1. Der l.ösungsvermittler ist in Mengen bis zur Hälfte des
Gewichts des anionischen synthetischen Detergens vorhanden.
Auswahl des Gewichtsverhältnisses von anionischem synthetischem Detergens zu dem Antibeschmutzungsagens
erfordert Sorgfalt. Beispielsweise ein flüssiges Geschirrspülmittel, weiches ucü PnuSpriairrionc-er.^'r
von Cn _ is-sekundürem Alkohol mit einer Durchschnittszahl
von 3 Äthylenoxydmolekülen pro Mol Alkohol enthält, erfordert anionisches synthetisches
Detergens in folgenden Gewichtsverhältnissen, welche kritisch sind, um das definierte .Schaumvermögen und
den Antibeschmu'/ungseffekt zu erzielen: 15:1 bis 3:1
anionisches synthetisches Detergens zu äthoxyliertem Phosphat (n = 1-5), während der nichtäthoxylierte
Ester von 20 : 1 bis 3 : 1 erfordert.
Mittel, welche die höheren Verhältnisse des anionischen synthetischen Detergens zum Antibeschmut-/ungsagens
enthalten, sind sehr geeignet, wenn die pH-Werte am unteren Ende des bevorzugten pH-Bereichs
in der Lösung verwendet werden. Niedere Verhältnisse des anionischen synthetischen Detergens
zum Antibeschmutzungsagens werden an dem höheren Ende des bevorzugten pH-Bereichs in Lösung angewendet.
Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten beim Verkauf vorzugsweise 30 bis 50% Gesamtaktivdetergensmaterial
(dieses Material schließt das Antibeschmutzungssgcns,
z. B. das Alkylphosphat, das anionische synthetische Detergens, den Lösungsvermittler usw.
ein), obwohl sie mit bis zu 10% Gesamtaktivdetergensmaterial hergestellt werden können. Die Konzentration
an Gesamtaktivdetergens wird naturgemäß die empfohlene Verdünnung bestimmen; im allgemeinen geht die
Empfehlung dahin, ein Mittel, su wie es verkauft wird,
durch eine Menge zu verdünnen entsprechend einer Verdünnung von etwa dem 500fachen; daher wird das
Mittel für den Verkauf so angefertigt, um in der Gebrauchslösung etwa 0,07% Gesamtaktivdetergens zu
ergeben, von welchem 0,003 — 0,009% das Antibeschmutzungsagens ist. Für die Mittel mit 30—50%
Gesamtaktivdetergens sollte der Mindestgehalt an
-. Antibeschmutzungsagens in der typischen Form von Alkylphosphatmonoester etwa 2% für den äthoxylierten
Phosphatmonoester und 1% für den nichtäthoxylierten Phosphatmonoester sein.
Obwohl das vorhergehende die Mengen der wesentli-
Obwohl das vorhergehende die Mengen der wesentli-
■ chcn Bestandteile angegeben hat. um die Vorzüge der
Antibeschmutzungswirkung und des .Schaumvermögens gleichzeitig zu schaffen, mag es für gewisse Märkte
erwünscht sein, bis zu 5% zusätzliches Detergcnsmalerial. z. B. Kationics, amphotere oder zwitterionische
-, zusätzliche Detergentien einzuschließen.
Die Mittel können auch die üblichen Bestandteile wie Hydrotrope und Viskositätsregler einschließen, die in
einer Menge bi^ »" 15 Gow.-% des gesamten Mittels
zugegen se:n können, wenn ein homogenes flüssiges
:i Mittel von hohem Aktivdetergensgehalt erforderlich ist.
Opakmacher, Parfüme und Farbstoffe.
Die Erfindung wird noch weiter an Beispielen erläutert, worin die Zahlen Gewichtsprozente und EO
Durchschnittsmoleküle von Äthylenoxyd bedeuten.
Beispiele 1 — 10
Mittel wurden mit einem Gehalt von 40% Gesamtaktivdetergens. 10% Äthanol. 10% Zitronensäure, Rest
κ; destilliertes Wasser, hergestellt. Das Mittel wurde nach
dem Schaumtest und Antibeschmutzungstest wie oben beschrieben bei 0,06% Gesamtaktivdetergens in Wasser
von 24° permanenter Härte bei einem pH von 4,8 getestet.
(i) Anionische synthetische Detergentien:
(1) Natriumdodecylbenzolsulfonat
(2) Natrium-C|4 —Ci(,-alpha-olefinsulfonat
(3) Natriiim-Cu —Cu-willkürliches-Alkansulfonat
(ii) Lösungsvermittler:
Cn-dvsekundärer Alkohol UEO
(iii) Antibeschmutzungsagens:
,- Cn-Cis-sekundärer Alkohol 3 EO
(iii) Antibeschmutzungsagens:
,- Cn-Cis-sekundärer Alkohol 3 EO
Phosphat (50% Monoesterbestandteil)
Die mit A bis M bezeichneten Mittel liegen außerhalb der Erfindung und sind angeführt, um kritische
Merkmale in dem Ansatz zu zeigen.
(iü)
Verhältnis
(i) : (iii)*) |
Schaumver
mögen (% der Kontrolle) |
Zahl der
Wasch/ Koch- zyklen |
18 | 75 | >3 |
10 | 85 | 1 |
4 | 80 | 1 |
1 | 50 | 1 |
18 | 105 | >3 |
10 | 100 | 1 |
4 | 80 | 1 |
2 | 65 | 1 |
1 | 55 | 1 |
A | 27 | — |
1 | 25 | - |
2 | 20 | - |
B | 10 | - |
C | - | 27 |
3 | - | 25 |
4 | - | 20 |
D | - | 15 |
E | _ | 10 |
10 | 3 |
10 | 5 |
10 | 10 |
10 | 20 |
10 | 3 |
10 | 5 |
10 | 10 |
10 | 15 |
10 | 20 |
Fortsetzung | 11 | 21 | 26 | 589 | 12 | Schaumver mögen (% der Kontrolle) |
I | Zahl der Wasch/ Koch zyklen |
Beispiel Ii)(I) Nr. |
(i) (2) ( | )(3) In | (iii) | Verhältnis (i) : (iii)*) |
||||
27 25 20 15 10
10 IO
K) 10 10
35
30
25
30
25
35
30
25
20
30
25
20
18 : 1 | 80 |
10 : 1 | 90 |
4 : I | 80 |
2 : 1 | 60 |
I : 1 | 50 |
14 : 1 | KXl |
6 : I | 'X) |
3,3 : 1 | 80 |
2 ■ ! | 40 |
14 : 1 | 70 |
6 : 1 | 60 |
3.3 : ! | 50 |
2 : I | 45 |
>3
·) Das Verhältnis (i) : (iii) ist berechnet als das Gewichtsverhüllnis des Anionic* /um Phosphatmonoester.
Die ersten drei Reihen von Werten oben zeigen, daß
wenn äthoxylierte (n = 1—5) Monoalkylphosphate in Gegenwart von nichtionischen Lösungsvermittler benutzt
werden, die Schaumvermögen nur befriedigend sind (> 70% der Kontrolle), wenn das Verhältnis von
Anionic zu äthoxyliertem Monoalkylphosphat etwa 3,0 : 1 ist und daß der Antibeschmutzungsstandard nur
erreicht wird, wenn dieses Verhältnis weniger als etwa 15:1 ist.
Beispiele 7—10 und die Vergleichsbeispiele | —M
zeigen den Vorteil von Olefinsulfonat über Alkylbenzolsulfonat dahin, daß zufriedenstellende Schaum- und
Antibeschmutzungseigenschaften in der Abwesenheit eines Lösungsverniiltlers erreicht werden können.
Alkansulfonate verhalten sich ähnlich wie Alkylbenzolsulfonate und erfordern einen Lösungsvermittler.
Die Beispiele 11 — 15 geben im einzelnen flüssige
erfindungsgemäße Geschirrspülmittel wieder.
11 U
14
15
Natriumdodecylbenzolsulfonat 18 18 17
Natrium-Cu-Cij-alpha-olefin-sulfonat 5 - - 35 25
Natrium-Cu-Cij-willkürliches-Alkansulfonat 5 -
Ci-Cu-sekundärer Alkohol 12 EO 5 - Il
Cn-C,,-sekundärer Alkohol 9 EO
p-tert.-Octylphenol ΪΤ3 EO - - - - 10
Cjj-Cis-sekundärer Alkohol
3 EO Monoesterphosphat (60%) 7,5 7.5 7,5 Cn-C^-sekundärer Alkohol
Monoesterphosphat (50%) - - - 5 -
p-tert-Nonylphenol 2 EO
Monoesterphosphat (50%) - - - - 5
Zitronensäure 12,5 12,5 15 12,5 15
Essigsäure 5 5 5
Malonsäure - - - - 5
Milchsäure 7,5
Äthanol - - - - 10
NaOH, HH4OH bis pH 2,5 2,5 3,0 2,5 2,5
•ortset/uni!
Wasser
Zahl der Wasch/Kochzyklen
Schaumvermögen
24°H
(1,06% a. Dt.
pH der Lösung von 0,15% in Wasser von 24° leinperiircr Härte
11 12
14
15
I I
X5 78
5.0 5.0
als Rest | 1 |
1 | 95 |
75 | 4,9 |
4,8 | |
82
4,8
4,8
Die Ergebnisse bezüglich Schaumvermögen und Antibcrciimutzungswirkung. wie sie für die Beispiele
1 — 15 und die Verglcichsbeispicle Α —Μ angegeben
wurden, sind nach dem früher erwähnten Test bestimmt worden.
Beispiel 16 gibt im einzelnen eine erfindungsgemäße Paste für Einverleibung in ein Scheuerkissen wieder.
Cn —Ci5-willkürliches sekund. Alkohol 3 | 7,5% |
EO-Monoesterphosphat (75%) | 10% |
Laurindiäthanolamid | 20% |
Natriumdodecylbenzolsuironat | |
Cn _ ^-willkürlicher sekund. | 10% |
Alkohol 12 EO | 10% |
Zitronensäure | 32.5% |
Natriumsulfat | 10% |
Wasser | |
wurden zu einer Paste für die Einverleibung in einen
scheuernd wirkenden Träger, z. B. Stahlwolle, nichtver
webtes Nylonflies oder nichtverwebtes mit einem
Scheuermittel beladenes Nylonflies vermischt.
Weder die erfindunsgemäßen Mittel noch die von ihnen auf der Oberfläche abgelagerten Filme sind giftig
noch neigen sie zur Zersetzung unter Entwicklung schädlicher Dämpfe oder giftiger Bestandteile. Die
Mittel sind im Haushalt oder für gewerbliche Verwendung beim Handgeschirrspülen geeignet. Sie sind mild
fin die Haut und besitzen ein ausgezeichnetes Reinigungsvermögen.
Der Ausdruck Alkylphosphate schließt die freie Säureform und die partielle Salzform ein. Sie können die
partiellen Salze mit Natrium, Kalium. Ammonium oder substituiertem Ammonium sein.
Claims (5)
1. N ich taufgebautes Handgeschirrspülmittel von
definiertem Schaumvermögen, enthaltend ein aniontiches synthetisches Detergens und einen Lösungs-Vf
rmtttler aus der Gruppe:
I. primäre und sekundäre aliphatische Alkohole und benachbarte Diole mit Kettenlängen von
10—16 Kohlenstoffatomen mit einem Durchschnitt vor. 7—20 Molen Äthylenoxyd pro Mol
Alkohol/Diol.
II. Alkylphenole von einer Alkyikettenlänge von
8—12 Kohlenstoffatomen mit einem Durchschnitt von 7—20 Molen Äthylenoxyd pro Mol
Alkylphenol
III. Alkali-, Ammonium- oder substituierte Ammoniumsalze
von Cn—Cie-alpha-Olefinsulfonaten
und willkürliche Olefinsulfonate,
!Y. Aikali-, Ammonium- oder substituierte Ammoniumsalze
von Cn— Ci5-Äther(2— lOÄthylenoxyd)-sulfaten,
dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine oberflächenaktive Phosphorverbindung entweder
a) der allgemeinen Formel I
R1
OH
R3- (OCH,CH,)„ — Ο— P = O (I)
R2 OH
worin
η (die tatsächliche Zahl von Äthylenoxydeinheiten) 0—5 ist,
Ri und R2 Kohlenwasserstoffketten sind,
Ri und R2 Kohlenwasserstoffketten sind,
worin
R1 -(CH2),CH3oder-(CH2),C6H5ist,
Rz -(CH2)^CH,oder -(CH2)^C6H5 ist und
Rj eine der folgenden Gruppen
Rz -(CH2)^CH,oder -(CH2)^C6H5 ist und
Rj eine der folgenden Gruppen
> CH-(CH2),-
> CH-(CH2),-C6H4-
> CoH1-(CH2),-
-CH-(CH2);-
-CHOH
ist, worin x, y oder ζ Ο sein können,
χ + y + ζ zusammen 7—17 einschließlich sind, wenn organische Alkylkohlenwasserstoffgruppen
in R1, R2 und Ri verwendet
werden; x + y+z zusammen 6—16 einschließlich
sind, wenn organische Aryl- oder Hydroxyalkylgruppen in Rj verwendet werden;
oder
b) der allgemeinen Formel Il
b) der allgemeinen Formel Il
OH
R4 |()CH,('H,|, ()·- P-O (II)
OH
worin π 0—5 ist und R4 ein linearer Alkylkohlenwasserstoff mit 12—16 Kohlenstoffatomen ist,
enthält.
worin π 0—5 ist und R4 ein linearer Alkylkohlenwasserstoff mit 12—16 Kohlenstoffatomen ist,
enthält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine Säure mit einem pK, von mindestens 2,5-6,5 als pH-Regler enthält
3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus 10—50% Gesamtaktivdetergensmaterial,
1—15% von nichtäthoxylierter oder 2—15% äthoxylierter oberflächenaktiver
organischer Phosphorverbindung, 2—18% Lösungsvermittler und 3—40% pH-Regler besteht.
4. Mit.tel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Lösungsvermittler
zu nichtäthoxylierter Phosphorverbindung "zwischen 1 :1 bis 5 :1 liegt und das Gewirhtsverhältnis
von anionischem synthetischem Deiergens zu nichtäthoxylierter Phosphorverbindung zwischen
von 20 :1 bis zu 3 :1 liegt.
5. Mitte! nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis von Lösungsvermittler zu äthoxylierter Phosphorverbindung zwischen
von 1:1 bis zu 3:1 liegt und das Gewichtsverhältriis von anionischem synthetischem
Detergens zu äthoxylierter Phosphorverbindung zwischen von 15:1 bis 3:1 liegt.
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