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KLARE FLUSSIGE DETERGENZ-
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ZUSAMMENSETZUNG
Beschreibung
Die Erfindung bezieht
sich auf eine ein Scheuermittel enthaltende klare flüssige Detergenzzusammensetzung.
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Insbesondere bezieht sie sich auf eine flüssige Detergenzzusammensetzung,
die ein Scheuermittel enthält, das eine hervorragende Detergenz-und Scheuermittelwirkung
besitzt und ein im wesentlichen optisch klares (d. h.
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transparentes) Aussehen hat.
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Die herkömmlichen Küchendetergenzien, die im allgemeinen zum Waschen
von Gemüse und Geschirr verwendet werden, enthalten im wesentlichen lediglich ein
oder mehrere oberflächenaktive Mittel. Flecken und Schmutz, die an dem EBgeschirr
oder an anderem Küchengeschirr haften, werden im wesentlichen in flüssige Öle und
feste Fette eingeteilt. Obgleich das flüssige Öl wirksam mit dem vorstehend erwähnten
herkömmlichen Küchendetergenz entfernt werden kann, können dieselben feste Fette
nicht wirksam entfernen.
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Es sind zahlreiche Versuche durchgeführt worden, um feste Fette von
verschmutztem Tafelgeschirr oder dergleichen zu entfernen. Beispielsweise wird in
den unveröffentlichten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 53-25331 und 55-5947
der Zusatz von Scheuermitteln zu Detergenzien beschrieben, um deren Scheuerkraft
in den Detergenzien auszunutzen. Die gebildeten Detergenzzusammensetzungen haben
jedoch den Nachteil, da die Detergenzzusammensetzung wasserunlösliche Scheuermaterialien
enthält, daß die gebildeten Detergenzzusammensetzungen trüb werden und ein milchiges
Aussehen besitzen, wodurch ihr kommerzieller Wert herabgesetzt wird. Es besteht
deshalb ein starkes Bedürfnis, eine ein Scheuermittel enthaltende klare flüssige
Detergenzzusammensetzung bereitzustellen, die hervorragende Detergenzeigenschaften
aufweist, d. h. sowohl eine Detergentwirkung wie eine Scheuerkraft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten
Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine klare ein Scheuermittel
enthaltende flüssige Detergenzzusammensetzung bereitzustellen, die ein oberflächenaktives
Mittel und ein Scheuermittel enthält, das eine geeignete Teilchengröße, Härte und
Brechungsindex aufweist, und gegebenenfalls ein solubilisierendes Mittel und ein
stabilisierendes Mittel enthält, das ein hervorragendes Detergenz darstellt und
eine hervorragende Scheuerkraft besitzt sowie ein im wesentlichen klares Aussehen
hat.
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Nach der Erfindung wird eine im wesentlichen optisch klare flüssige
Detergenzzusammensetzung bereitgestellt, die (i) 5 bis 95 Gewichtsprozent wenigstens
eines oberflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Detergenzzusammensetzung,
und (ii) 5 his 50 Gewichtsprozent eines im wesentlichen wasserunlOslichen Scheuermittels,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Detergenzzusammensetzung, enthält, wobei der Brechungsindex
des Scheuermittels im wesentlichen der gleiche ist wie der der flüssigen Phase der
Detergenzzusammensetzung, die das oberflächenaktive Mittel enthält.
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Oberflächenaktive Mittel, die sich für die erfindungsgemäße Detergenzzusammensetzung
eignen, sind anionische, nichtionische, kationische und amphoterische oberflächenaktive
Mittel. Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel sind herkömmliche anionische
oberflächenaktive Mittel vom Sulfonattyp, wie lineare oder verzweigte C8-C23-Alkylbenzolsulfonate,
langkettige C8-C22-Alkylsulfonate und langkettige C8-C22-Olefinsulfonate; herkömmliche
anionische oberflächenaktive Mittel vom Sulfattyp, wie langkettige C8-C22-Monoalkylschwefelsäureestersalze,
Polyoxyäthylen (1 bis 6 Mol),langkettige C8-C22-Alkyletherschwefelsäureestersalze,
Polyoxyäthylen (1 bis 6 Mol) C8-C1 8-Alkylphenyletherschwefelsäureestersalze; und
herkömmliche anionische oberflächenaktive Mittel vom
Phosphattyp,
wie langkettige C8-C22-Monoalkyl-, Dialkyl-und Sesquialkylphosphate, sowie Polyoxyethylen
(1 bis 6 Mol) C8-C22-Monoalkyl-, Dialkyl- oder Sesquialkylphosphate.
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Die Gegenionen zu diesen anionischen oberflächenaktiven Mitteln sind
beispielsweise Alkalimetall und Erdalkalimetallionen, wie Natrium, Kalium und Magnesium
sowie Akanolaminionen, wie Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin. Diese
anionischen oberflächenaktiven Mittel können allein oder im Gemisch eingesetzt werden.
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Beispiele für nichtionische oberflächenaktive Mittel sind Oxyalkylenadditionsprodukte,
wie Polyoxyethylen (1 bis 20 Mol) langkettige C8-C22 primäre oder sekundäre Alkyläther,
Polyoxyethylen (1 bis 20 Mol) C818-Alkylphenyläther und Polyoxyethylen-Polyoxypropylenblockcopolymere;
Alkanolamide höherer Fettsäuren oder deren Alkylenoxidadditionsprodukte; sowie C12-C14-tertiäre
Aminoxide vom langkettigen Typ. Diese nichtionischen oberflächenaktiven Mittel können
allein oder im Gemisch eingesetzt werden.
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Beispiele für herkömmliche kationische oberflächenaktive Mittel sind
quaternäre Ammoniumsalze, wie langkettige Alkyltrimethylammoniumsalze, langkettige
Alkyldimethylbenzylammoniumsalze und langkettige Alkylpyridinium salze. Diese kationischen
oberflächenaktiven Mittel können allein oder im Ge-m1scheinqeetzt-weren.
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Beispiele für herkömmliche amphotere oberflächenaktive Mittel sind
Dimethyl-langkettiges C8-CR8-Alkyl-Carboxymethylammoniumbetain, langkettige C8-C18-Dialkylammoniumalkylencarboxylate
und 2-Alkyl-1-carboxymethyl-1-hydroxyimizoliniumbetain. Diese amphoteren oberflächenaktiven
Mittel können allein oder im Gemisch eingesetzt werden.
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Die vorstehend erwähnten herkömmlichen anionischen, nichtionischen,
kationischen und amphoteren oberflächenaktiven Mittel können allein oder im Gemisch
eingesetzt werden. Das oberflächenaktive Mittel muß der Deterenz-
zusammensetzung
in einer Menge von 5 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 60 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, einverleibt werden. Wenn die
Menge des oberflächenaktiven Mittels weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, kann
die gewünschte Detergentwirkung nicht erhalten werden. Demgegenüber ist bei einer
Menge des oberflächenaktiven Mittels von mehr als 95 Gewichtsprozent die gewünschte
Scheuerkraft nicht erhältlich, aufgrund der relativen Abnahme der Menge des Scheuermittels
in der Zusammensetzung.
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Die geeigneten im wesentlichen wasserlöslichen Scheuermittel, die
den anderen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Detergenzzusammensetzung
bilden, sind jene, die eine geeignete Härte und eine ausreichende Teilchengröße
besitzen, um die gewünschte Scheuerkraft zu liefern und die außerdem im wesentlichen
den gleiche Brechungsindex wie die flüssige Phase der Detergenzzusammensetzung aufweisen
Aus diesem Grunde müssen die Scheuermittel im wesentlichen einen Brechungsindex
von 1,35 bis 1,55 besitzen. Neben dieser wesentlichen Eigenschaft müssen die Scheuermittel
folgende Forderungen erfüllen: (1) Das Scheuermittel muß optisch isotrop nicht kristallin
oder ein Material mit einem regulären Kristallsystem sein; (2) Die Absorption der
anderen Materialien an der Oberfläche der Teilchen des Scheuerpulvers darf nicht
zu groß sein und es darf keine Selektivität der Absorption vorliegen und (3) die
Teilchengröße der Pulverteilchen muß möglichst gleich sein.
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Aus diesem Grunde sind typische Beispiele für Scheuermittel, die sich
für die erfindungsgemäße ein Scheuermittel enthaltende klare flüssige Detergenzzusammensetzung
eignen, nichtkristalline oder amorphe Kieselsäureanhydride und Silikate, wie Aluminosilikate
und Zirkonsilikate.
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Diese Scheuermittel weisen vorzugsweise einen SiO2 Gehalt von 70 Gewichtsprozent
oder mehr und eine mittlere Teilchengröße von 1 bis 50 ßm auf. Wenn die mittlere
Teilchengröße des Scheuermittels weniger als 1 Am beträgt, wird die gewünschte Scheuerkraft
nicht mehr erhalten. Wenn demgegenüber die mittlere Teilchengröße des Scheuermittels
mehr als 50 m beträgt, ist es möglich, daß die zu waschenden Artikel und Gegenstände
durch die Wirkung des Scheuermittels beschädigt werden.
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Beispiele für bevorzugte nichtkristalline oder amorphe Kieselsäureanhydride,
die die vorstehenden Anforderungen erfüllen, sind Syloid 72, Syloid 74 und Syloid
63 (sie werden sämtlich von Grace Davison Chemical Co. hergestellt), Santocel 100
(hergestellt von Monsanto Co.), sowie Zeo 49 und ieo Free 80 (die beide von Hüber
Co. hergestellt werden).
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Beispiele für bevorzugte nxchtkristailine oder amorphe Silikate sind
Aluminosilikate und Zirkonsilikate. Die am meisen bevorzugten nichtkristallinen
oder amorphen Silikate sind jene, die einen Brechungsindex von etwa 1,44 bis 1,47
aufweisen und wenigstens etwa 70 Gewichtsprozent SiO2 besitzen, etwa 0 Gewichtsprozent
oder weniger Aluminiumoxid, etwa 20 Gewichtsprozent oder weniger Wasser und höchstens
10 Gewichtsprozent Natriumoxid.
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Die Scheuermittel müssen der Detergenzzusammensetzung in einer Menge
von 5 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Detergenzzusammensetzung, einverleibt werden.
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Wenn die Menge des Scheuermittels weniger als 5 Gewichtsprozent betragt,
kann die gewünschte Scheuerkraft nicht erhalten werden. Demgegenüber ist, wenn die
Menge des Scheuermittels mehr als 70 Gewichtsprozent beträgt, die Viskosität der
gebildeten Detergenzzusammensetzung extrem erhöht, beinahe bis zu einem festen Zustand,
so daß die Verwendbarkeit und Anwendbarkeit der gebildeten
Detergenzzusammensetzung
unzureichend ist.
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-Die erfindungsgemäße Detergenzzusammensetzung kann ferner Als Wahlbestandteile
andere herkömmliche Detergenzbestandteile enthalten, solange die technischen Eigenschaften
der Erfindung nicht nachteilig beeinflußt werden. Beispiele für derartige wahlweise
Komponenten sind Polyole, wie Glycerin und Polyethylenglycol; solubilisierende Mittel,
wie niedrige Arylsulfonate (z. B.
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Xylolsulfonate und Toluolsulfonate) und Äthanol; Parfums, Farbstoffe
und wasserlösliche Polymere.
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Die erfindungsgemäße Detergenzzusammensetzung kann in irgend einer
herkömmlichen Art und Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Mischen der
vorstehend erwähnten Bestandteile in einer herkömmlichen Mischvorrichtung.
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Die ein Scheuermittel enthaStende flüssige Detergenzzusammensetzung
nach der Erfindung weist eine hervorragende Wasch- und Scheuerkraft auf und, obgleich
sie ein wasserunlösliches Scheuermittel enthält, besitzt sie ein im wesentlichen
optisch klares Aussehen. Demgem0B ist der kommerzielle Wert der erfindungsgemäßen
flüssigen Detergenzzusammensetzung sehr hoch.
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Beispiel Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der Beispiele und
der Vergleichsbeispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf irgendwie beschränkt
zu werden.
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Die Bestimmung der Eigenschaften und die Bestimmung der flüssigen
Detergenz.zusammensetzungen bei jedem Beispiel wurden wie folgt durchgeführt:
(1)
Waschkraft Die Waschkraft oder Detergentwirkung der Detergenzzusammensetzung wurde
wie folgt bestimmt Drei Liter Wasserleitungswasser wurden bei einer Temperatur von
250C in ein Bad gegeben, das einen Durchmesser von 30 cm und eine Tiefe von 12 cm
aufweist. Tagelgeschirr, von dem jedes Teil mit 0,5 g Butter beschichtet war, wurde
10 mal durch Scheuern mit einem Schwamm gewaschen, der mit 4,5 g der jeweiligen
Detergenzzusammensetzung imprägniert war. Der Waschendzustand des siebten Geschirrteils
wurde visuell bestimmt. Die Ergebnisse wurden nach folgenden Kriterien bestimmt:
+: Sauber gewaschen -: nicht sauber gewaschen (z.B. verbleibender Ölfilm).
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(2) Scheuerkraft Die Scheuerkraft der Detergenzzusammensetzung wurde
folgendermaßen bestimmt.
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Auf einer Bratpfanne mit einem Durchmesser von 26 cm wurde Schmutz
simuliert, in dem ein Gemisch von 0,25 g Fett und 10 ml SojasoBe 3 Minuten verbrannt
wurden.
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Der Schmutz wurde durch 30-faches Scheuern mit einem ungewebten Nylontextilmaterial,
das mit 10 g Wasser und 5 g der Detergenzzusammensetzung impraquiert war, gewaschen.
Die Ergebnisse wurden nach folgenden Kriterien bestimmt: +: im wesentlichen kein
Schmutz zurückgeblieben +: zwischen (+) und (-) : etwa die Hälfte des Schmutzes
blieb zurück
(3) Klarheit (oder Transparenz) Die Klarheit der Detergenzzusammensetzung
wurde bestimmt, indem 100 ml der Detergenzzusammensetzung in eine Glasnascbe mit
einem Durchmesser von 5 cm gefüllt worden. Die Ergebnisse wurden wie nachstehend
angegeben bestimmt: +: Die Buchstaben, die auf der gegenüberliegenden Seite der
Glasflasche angebracht sind, konnten klar unterschieden werden.
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+: Die Buchstaben konnten kaum unterschieden werden.
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-: Die Buchstaben konnten nicht unterschieden werden.
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Beispiel 1 bis 8 und Vergleichsbeispiel 1 bis 6 Flüssige Detergenzzusammensetzungen,
die die in der Tabelle 2 angegebene Zusammensetzung aufweisen, wurden hergestellt,
indem die Scheuermittel verwendet wurden, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Die
Herstellung wurde folgendermaßen durchgeführt. In ein 50 ml Becherglas wurden Wasser
und die einzelnen Bestandteile gegeben.
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Das Gemisch wurde dann mit 500 Umdrehungen pro Minute mit einem Rührer
vom Propellertyp gerührt.
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Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 wiedergegeben.
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Tabelle 1 Mittlerer SiO2-Gehalt Brechungsindex Scheuermittel Durchmesser
(µ) ( nD25 ) Gewichtsverhältnis Amorphe Kieselsäure (1) 5 SiO2/Al2O3 90/0.2 1.44
(2) 30 " 90/0.2 1.44 (3) 60 " 90/0.2 1.45 Amorphes Aluminiumsilikat (1) 5 " 80/3
1.44 " (2) 45 " 80/10 1.44 " (3) 100 " 80/10 1.45 Amorphes Zirkonsilikat (1) 10
SiO2/ZrO2 90/1 1.43 " (2) 100 " 90/2 1.45 Kieselsäurestein-Pulver 20 - - 1.55
Tabelle
2 Beispiele Vergleichsbeispiele 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 Bestandteile (Gew.-Teile)
AES-Na (R=12, p=3) 16 11 24 16 15 10 13 16 16 10 5 10 16 -Kokusnußfettsäurediethanolamid
36 36 40 40 30 20 28 34 36 2 10 10 36 -Polyethylenglycol - - - - - - - 2 - - 3 5
- -C13-Alkohol-Ethoxylat (p=10) - 5 - - - - - - - - 10 - - 4 Ethanol 4 4 - 8 6 1
3.5 8 4 - 5 - 4 -Natrium-Toluolsulfonat 8 8 - 8 - 5 7 8 8 - - - 8 -Glycerin - -
16 - - - - - - - - - - 60 Amorphes Kieselsäureanhydrid (1) 20 - - - - - - 10 4 -
- - - 20 " (2) - 10 15 - - - - - - - - - - -" (3) - - - - - - - - - 20 - - - -Amorphes
Aluminiumsilikat (1) - - 5 - 40 - - - - - - - - -" (2) - - - 12 - 50 - - - - - -
- -" (3) - - - - - - - - - - 30 - - -Amorphes Zirkonsilikat (1) - - - 6 - - 20 10
- - - - - -(2) - - - - - - - - - - - 20 - -Kieselsäurestein-Pulver - - - - - - -
- - - - - 10 -
oberflächenaktives Mittel (insge- 52 52 64 56 45 30 41 50 52 12 25 20 52 4 samt)
Tabelle
2 (Fortsetzung) Beispiele Vergleichsbeispiele 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 Bestandteile
(Gew.-Teile) Scheuermittel 20 10 20 18 40 50 20 20 4 20 30 20 10 20 organischer
Feststoffgehalt 60 60 80 64 45 35 48 60 60 12 28 25 60 64 Brechungsindex der flüssigen
(nD25) 1.44 1.44 1.44 1.44 1.44 1.45 1.43 1.44 1.44 1.42 1.41 1.42 1.44 1.44 Phase
Bewertungsergebnisse Waschkraft + + + + + + + + + + + + + -Scheuerkraft + + + +
+ + + + - + + + + + Klarheit + + + + + # + + + - - - - +