DE2317076C2 - Geschirrspülmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Geschirrspülmittel.

Geschirrspülmittel werden zusammengestellt, um Nahrungsmittelreste zu entfernen und Schaum zu bilden. Menge und Beständigkeit des Schaums sind wichtige Faktoren beim Geschirrspülen, weil der Benutzer oft das Reinigungsvermögen des Produkts der Dauerhaftigkeit des Schaums gleichsetzt.

Bekanntlich neigt der Schaum aus Geschirrspülmitieln gegenüber Speiseresten unbeständig zu sein und sein Zusammenfallen kann den Benutzer zur Annahme verleiten, daß das Mittel unwirksam sei.

Die Erfindung schafft nun ein Geschirrspülmittel, welches beim Geschirrspülen von Hand wirksam die Speisereste entfernt und auch einen Schaum erzeugt, welcher beständiger ist als aus dem Schaumbildungsvermögen der Bestandteile an sich zu erwarten gewesen wäre.

Demgemäß schafft die Erfindung ein schäumendes Geschirrspülmittel, dessen aktives Detergensmaterial einen Dialkyl-(C? —Cg)-ester von Sulfosuccinsäure in Verbindung mit einem Sulfat der Formel

R(OC₂H„)„OSO₃M

umfaßt, worin bedeuten: R eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 11-18 Kohlenstoffatomen; η 0-40 wenn R aus einem primären Alkohol, und 2—40 wenn R aus einem sekundären Alkohol abgeleitet ist, und M ein Alkalimetall-, Ammonium- oder substituiertes Ammoniumion.

Das Dialkylsulfosuccinat ist das Alkalimetall-, Ammonium- oder substituiertes Ammoniumsalz und kann von einem C7-, Ce- oder Cg-Alkohol abgeleitet sein, welcher linear oder verzweigt sein kann, oder von einer beliebigen Mischung daraus. Das bevorzugte Material ist Di-n-octylsulfosuccinat Das Dialkylsulfosuccinat kann nach üblichen Methoden hergestellt werden, z. B. durch Veresterung von Maleinsäure und anschließende Sulfonation mit BisulfiL

Die Sulfate sind bekannte anionische Tenside und stellen Schwefelsäurehalbester entweder von Alkanolen (z. B. worin /7=0 ist) oder von äthoxylierten Alkanolen (z.B. worin /7=1-40 ist). Geeignete Sulfate stammen aus den linearen, verzweigten, primären oder sekundären Alkoholen mit oder ohne Äthoxylierung. Bevorzugte Alkohole sind:

1. die linearen primären Alkohole mit 12—14 Kohlenstoffatomen, welche, wenn äthoxyliert, bis zu 12 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol aufweisen;

2. die hauptsächlich geradkettigen primären Alkohole mit 2 — 15 Kohlenstoffatomen und etwa 25% 2-Methylverzweigung, welche, wenn äthoxyliert, bis zu 12 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol aufweisen;

3. die willkürlichen sekundären Alkohole mit 11 — 15 Kohlenstoffatomen, welche 7 — 30 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkohol aufweisen.

Die bevorzugten Kationen sind Natrium und Ammonium, und die letzteren Sulfate können eine Hilfe zum Hydrotropmachen der erfindungsgemäßen flüssigen Mittel darstellen.

Die erfir.dungsgemäßen Mischungen wurden bewertet durch Messung des Schaumvermögens unter Verwendung eines modifizierten Schlachter-Dierkes-Testes, welcher auf dem in »Fette und Seifen«, 1951, Band 53, Seite 207, beschriebenen Prinzip beruht. Eine 100 ml wäßrige Lösung der Geschirrspülflüssigkeit mit 0,04% Aktivdetergens in 24° hartem Wasser (das sind 24 Teile Calciumcarbonat pro 100 000 Teile Wasser) von 45⁰C wird rasch gerührt unter Verwendung einer senkrecht schwingenden perforierten Scheibe innerhalb eines graduierten Zylinders. Nach anfänglicher Schaumerzeugung werden Portionen (0,2 g) Schmutz (9,5 Teile handelsübliches Kochfett, 1/4 Teil ölsäure, '/4 Teil Stearinsäure, dispergiert in 120 Teilen Wasser und die Emulsion stabilisiert mit 10 Teilen Weizenstärke) in Abständen von 15 Sekunden zugesetzt (umfassend 10 Sekunden mildes Rühren und 5 Sekunden Ruhe), bis der Schaum zusammenfällt. Das Ergebnis wird angegeben als die Zahl von ölportionen (NSI-Zahl). Übliche Geschirrspülmittel bringen es auf nicht mehr als 35 als ihre NSI-Zahl. Viele der erfindungsgemäßen Geschirrspülmittel erreichen beträchtlich höhere NSI-Werte.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die bo spezifizierte Alkylgruppe des Sulfosuccinats sehr kritisch für optimale Schaumstabilität ist. Dies wird in der folgenden Tabelle bewiesen, welche die Schaumbeständigkeit verschiedener Dialkylsulfosuccinate in Mischung (Vi gewichtsmäßig) mit den folgenden Natriumf>5 alkyläthersulfaten zeigt:

(a) ein handelsübliches Sulfat von Laurylalkohol, äthoxyliert mit 10 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkohol und

(b) ein handelsübliches Sulfat des willkürlichen Cn-Ci₅ sekundären Alkohols, äthoxyliert mit 12 Mol Äthylenoxyd pro Mol Alkohol.

KohlenstofTkelte von
Dialkylsulfosuccinat

NSl-Zahl

Sulfat (a)

Sulfat (b)

n-C₄ 1

n-C₆ 2

n-C₇ 22

n-C₈ 55

n-C₉ 26

n-C,ü 4

2-Äthylhexyl 22

3,5,5-Trimethylhexyl 31

Isobutyl 2

43 70

31

43

10 durch die erfindungsgemäße Mischung erzielt wird. Die KontroUversuche sind der Vollständigkeit halber eingeschlossen.

Beispiel 1

Natriumsulfate, hergestellt aus verschiedenen handelsüblichen Äthoxylaten, von im wesentlichen primären linearen Alkoholen (C12-15) mii etwa 25% 2-Methyl-Verzweigung wurden verwendet Die Ergebnisse waren folgende:

15

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen die überrasehend wirksame Kettenlänge des DiaJkylsulfosuccinats bei C7 bis C9, mit dem Optimum bei n-Ce.

Es ist überraschend, daß die Kombination des Dialkyl-(C₇-C₉)-sulfosuccinats und des Alkyläthersulfats so wirksam ist, weil das Sulfosuccinat allein ein sehr schlechtes Schaumvermögen zeigt. Sogar das Alkyläthersulfat weist ein überraschend gesteigertes Schaumvermögen in Mischung mit dem Dialkylsulfosuccinat auf.

Es ist zu beachten, daß die Sulfate wahrscheinlich etwas nichtumgesetztes Alkohol oder äthoxylierten Alkohol wegen unvollständiger Überführung in das Sulfat einschließen. In den nachstehenden Beispielen war der Prozentsatz an unreagiertem Alkohol in den benutzten Sulfaten in der Größenordnung von 1—10 Gew.-% des Sulfats. Experimenteller Nachweis zeigte, daß der Gehalt an unreagiertem Alkohol bis zu 20 Gew.-°/o des Sulfats nicht ausreicht, den NSI-Wert zu beeinträchtigen.

Das Gewichtsverhältnis von Dialkylsulfosuccinat zu Alkyl(äther)-sulfat kann von 10:90 bis zu 99:1, vorzugsweise etwa 1:1, betragen. Die Gewichtsmenge an Dialkylsulfosuccinat/Sulfat-Gemisch kann von 5 bis 100%, vorzugsweise 10-60% des Mittels ausmachen. Vorzugsweise ist das Dialkylsulfosuccinat in größerer Menge als 5 Gew.-% des Mittels zugegen.

Das Mittel kann andere Detergentien, Hydrotope, Lösungsmittel, Opakmacher, Phosphate, Silikate, Farbstoffe, Parfüme, Enzyme und hautschonende Agentien einschließen. Die Wahl anderer Detergentien muß notwendigerweise auf die Erhaltung der Schaumstabilität, wie sie durch die erfindungsgemäßen Mittel erreicht wird, Rücksicht nehmen.

Wenn auch die Erfindung sich in erster Linie auf flüssige Mittel bezieht, ist sie doch auch auf pulverförmige Mittel anwendbar.

Die Erfindung wird noch beispielsweise an Mischungen aus einem Dialkylsulfosuccinat und einem Sulfat in Wasser beschrieben werden. Die Schaumbeständigkeit wurde durch den NSl-Test, wie oben beschrieben, bestimmt. Die NSI-Zahlen, erwartet aus der Kenntnis der NSI-Zahlen der Bestandteile als alleinige Aktivsubstanzen sind in Klammern angegeben. Die Prozentsätze der Aktivdetergensbestandteile sind gewichtsmäßige des gesamten Aktivdetergensmaterials, welches in einer Konzentration von 0,04% insgesamt vorhanden ist.

Die in den folgenden Beispielen 1 —4 gegebenen Resultate zeigen die synergistische Wirkung, welche

Gew.-% aktive:	100	Sulfat	NSl-Wert	3	wenn η	3	=	6	3
s Material	90		0	22(5)	3	54(5)		50(3)
Natriumdi-n-octyl-	80	0		26(6)		32(6)	35(3)
sulfosuccinat	70	10	25(8)	35(8)	36(3)
Kontrolle	60	20	27(10)	38(9)	40(3)
	50	30	28(12)	42(10)	42(3)
	40	40	30(14)	44(12)	44(4)
	20	50	27(18)	27(14)	13'4)
	0	60	21	16	4
		80	Beispiel 2
	100
Kontrolle

Natriumsulfate von willkürlichen sekundären Alkohol (Cii_i5)-Äthoxylaten, handelsüblich verfügbar, wurden verwendet Solche mit einem vermutlichen Gehalt von durchschnittlich 7 und 12 Mol Äthylenoxyd/Mol wurden eingesetzt Ein Äthoxylat mit durchschnittlich 30 Mol Äthylenoxyd/Mol an willkürlichem sekundärem Alkohol (Cn-15) wurde synthetisiert und sulfatiert. Die Ergebnisse folgen in nachstehender Tabelle.

Gew.-% aktive:	100	Alkyl-	NSI-Wert	3	wenn η =	30
s Material	90	sulfat	7	26(3)	12
Natriumdi-n-octyl-	80	0		40(3)		3
sulfosuccinat	70	10	53(3)	3	30(3)
Kontrolle	60	20	65(3)	34(3)	42(2)
	50	30	67(3)	50(3)	31(2)
	40	40	61(3)	66(3)	28(2)
	20	50	41(3)	73(3)	40(2)
	0	60	3	70(2)	36(1)
		80	62(2)	22(1)
	100	18(2)	1
	2
Kontrolle

Beispiel 3

Zwei handelsübliche Äthersulfate, welche im Durchschnitt 3 und 10 Äthylenoxydeinheiten/Molekül enthalten und aus einem engen Schnitt Kokosölalkohol stammen, wurden eingesetzt.

Die Ergebnisse folgen in nachstehender Tabelle:

Gew.-% aktives	Material	100	Äther-	NSl-Wert	3	wenn
		90	suirat	η =	47(4)
Natriumdi-n-octyl-	80	0		29(5)
sulfosuccinat	70	10	3	35(6)	10
Kontrolle		20	3
		30	41(3)
	25(3)
	45(3)

Fortsetzung	60	Äther	NSI-Wert	wenn	5	10
	50	sulfat	η =	47(3)
Gew.-% aktives Material	40	40	3	55(2)
Natriumdi-n-octyl-	20	50	42(6)	47(2) ίο
sulfosuccinat	0	60	46(7)	25(2)
		80	45(8)	2
		100	37(10)
	Beispiel 4	11
Kontrolle

Tertiäres Pentanol
Parfüm, Wasser α dgl.

auf

10 100

Handelsübliche Natriumsulfate (7 ÄO) wurden verwendet

Die Ergebnisse folgen in nachstehender Tabelle:

Gew.-% aktives Material	100	Alkyl-	NSI-Wert	3	wenn	3
Natriumdi-n-dodecyl-	90	suirat	n =	48(3)		22(4)
sulfosuccinat	80	0	7	29(3)	0	30(6)
Kontrolle	70	10	35(3)	47(7)
	60	20	42(3)	41(9)
	50	30	47(2)	46(10)
	40	40	41(2)	33(11)
	20	50	13(2)	26(14)
	0	60	2	17
		80
	100
Kontrolle

0,13 g in 100 ml Wasser von 24° H - NSI-Wert = 41

Beispiel 7

Natriumdialky^Cy-gJsuIfosuccinat 20

Natriumalkyl(C,2-1₅)3 ÄO-sulfat 20

Äthanol 10

Harnstoff 10

Parfüm, Wasser u. dgl. auf 100

0,1 g in 100 ml Wasser von 24° H - NSI-Wert =

Das beste übliche flüssige Geschirrspülmittel mit gleichem Aktivdetergensgehalt von 0,04% weist einen NSI-Wert von 35 auf.

20

25

30 Beispiele 8—10 betreffen pulverförmige Geschirrspülmittel gemäß der Erfindung.

Beispiel 8

Natriumdi-n-octylsulfosuccinat 30

Natriumlaurylsulfat 30

Natriumtripolyphosphat 10

Natriumsulfat 30

0,07 g in 100 ml Wasser von 24° H - NSI-Wert = 48

Beispiele 5 — 7 geben flüssige Geschirrspülmittel gemäß der Erfindung wieder.

35

40

Beispiel 5

Ammoniumdi-n-octylsulfosuccinat 12,5

Ammonium-willkürlicher sekundärer (Ci, _ I₅) Alkohol-12 Äthylenoxydsulfat
Harnstoff
Äthanol
Parfüm, Wasser u. dgl. auf

0,16 g in 100 ml Wasser von 24° H - NSI-Wert = 70 50

Beispiel 6

Natriumdi-n-octylsulfosuccinat 6

Natrium-willkürlicher sekundärer 55

(Ci 1 -15)-Alkohol-7 Äthylenoxydsulfat 24

Beispiel 9

Natriumdi-n-octylsulfosuccinat

Lauryl-lOÄO-sulfat

Natriumtripolyphosphat

Natriumsilikat

Natriumsulfat

0,13 g in 100 ml Wasser von 24° H - NSI-Wert = 58

12,5	45	Beispiel 10	45
12,5		Natriumdi-n-octylsulfosuccinat	5
7,5		Natriumalkyl(Ci2-i5)-3 ÄO-sulfat	50
100	Natriumsulfat

0,08 g in 100 ml Wasser von 24° H - NSI-Wert = 54

Die vorstehenden Mittel besitzen ein zufriedenstellendes Geschirrspülvermögen. Obwohl ihr Geschirrspülvermögen in Wasser von 24° H gezeigt wird, werden äquivalentes oder besseres Vermögen auch in weichem Wasser (4° H) erhalten.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schäumendes detergenshaltiges Geschirrspülmittel, dessen Aktivdetergensmaterial ein Alkylsulfosuccinat und ein Alkylsulfat einschließt, dadurch gekennzeichnet daß das Sulfosuccinat ein Dialkyl(C7 — Chester von Sulfosuccinsäure ist, und das Sulfat die Formel

R(OC₂HO_nOSO₃M

besitzt, worin R eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 11—18 Kohlenstoffatomen ist, η 0—40 ist, wenn R aus einem primären Alkohol stammt, und 2—40 ist, wenn R aus einem sekundären Alkohol stammt, und M ein Alkalimetall-, Ammonium- oder substituiertes Ammoniumion ist.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sulfosuccinat das Di-n-octylsulfosuccinat ist.

3. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Sulfosuccinat zu Sulfat von 10 :90bis99 : !,vorzugsweise 1 :1 ist.

4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivdetergensmaterial in einer Menge von 10 — 60 Gew.-% des gesamten Mittels zugegen ist.

5. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R ist:

(1) eine lineare Alkylgruppe mit 12 — 14 Kohlenstoffatomen und η 0-12;

(2) eine primäre Alkylgruppe mit 12 — 15 Kohlenstoffatomen und mindestens 25% 2-Methylverzweigung, und η 0 — 12, oder

(3) eine willkürliche sekundäre Alkylgruppe mit 11 — 15 Kohlenstoffatomen, und η 7 — 30.

6. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß M Ammonium ist.