DE3880967T2 - Verwendung von alkylphosphaten zur stabilisierung thixotropischer zusammensetzungen. - Google Patents
Verwendung von alkylphosphaten zur stabilisierung thixotropischer zusammensetzungen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf flüssige Detergenszusammensetzungen zum maschinellen Geschirrspülen, geeignet für den Gebrauch zum Reinigen von Essensrückständen von Kochutensilien, Geschirr und Gläsern. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf wäßrige, thixotrop strukturierte Systeme, die alkalische Ausgangsstoffe und Buildersalze beinhalten.
- Die Verwendung von flüssigen Formen von Detergenzien für das maschinelle Geschirrspülen eröffnet verschiedene Vorteile gegenüber Pulver- oder Granulatformen. Diese Vorteile umfassen größere Leichtigkeit in der Handhabung, bei der Verteilung und Dosierung, den Ausschluß von Klumpenbildung, Zusammenbacken und Staub und verbesserte Löslichkeit.
- Jedoch müssen flüssige Detergenzien verschiedene Anforderungen erfüllen. Erstens, das flüssige Detergens muß eine einheitliche Mischung der Ingredienzien sein, um die optimale Kombination der aktiven Komponenten für die Reinigung mit jeder Dosis zu liefern. Für die meisten der derzeitigen Ansätze bedeutet dies, daß die Flüssigkeit vor jedem Gebrauch geschüttelt werden muß, um die Komponenten wieder zu vermischen. Ein bevorzugtes Produkt sollte stabil sein gegen physikalische Separation und Entmischung seiner aktiven Komponenten. Hohe Viskosität bei geringen Scherraten tragen zur physikalischen Stabilität der Flüssigkeit bei und schützen von der Separation der aktiven Komponenten.
- Physikalische Stabilität kann erhalten werden durch Verwendung von suspendierenden oder viskosifizierenden Systemen, um die flüssigrheologischen Eigenschaften zu verbessern. Diese Agenzien müssen die Viskosität bei geringen Scherraten unter den Bedingungen hoher Ionenstärke bewahren gegenwärtig in einem gut aufgebauten flüssigen Detergens, und sie müssen chemisch verträglich sein mit den anderen Komponenten des Ansatzes, insbesondere der Chlorbleiche, verwendet zur Unterstützung der Farbentfernung.
- Das flüssige Geschirrspüldetergens muß verträglich sein mit den gegenwärtig verfügbaren Geschirrspüleinrichtungen. Hausgeschirrspülmaschinen verwenden einen Detergensbehälter, der entworfen wurde,für für den Hausgebrauch gepulverte oder granulierte feste Detergenzien und um diese einem spezifischen Waschzyklus zur Verfügung zu stellen. Die Behälter sind nicht entworfen, um Flüssigkeiten mit geringer Viskosität zu fassen. Konsequenterweise müssen Flüssigkeiten für den Gebrauch als Maschinengeschirrspüldetergenzien hohe Viskosität besitzen, um effektiv im Behälter zurückgehalten zu werden und um das Auslaufen in die Maschine während der Zyklen zu verhindern, die der Reinigung vorangehen. Starkes Auslaufen wird zu einer Unterdosierung während des Waschzyklus führen und kann einen ungünstigen Einfluß auf die Reinigungsleistung haben.
- Obwohl hohe Viskosität Wünschenswert ist unter den Lagerungsbedingungen oder während das Material in dem Detergensbehälter ist, muß die Flüssigkeit einfach und bequem aus ihrem Container abgegeben werden. Daher ist eine Flüssigkeit, die eine Viskositätsabnahme erfährt, unter dem Einfluß von einwirkender Scherung, so daß die Abnahme reversibel ist mit der Zeit nach Wegfall der Scherung, bevorzugt für diese Anwendung. Dieses Verhalten wird "shear-thinning" genannt und ist erstrebenswert für flüssige Geschirrspüldetergenzien. Aufrühren der Flüssigkeit in dem Container, wie Quetschen oder Schütteln, wird genügend Scherspannung liefern, um das shear-thinning- Verhalten zu initiieren und den Flüssigkeitsfluß zu vergrößern. Optimale Fließeigenschaften würden es für leicht gießbare Flüssigkeiten erlauben, die ausreichende Viskosität bei höheren Scherraten bewahren, übermäßiges Vergießen zu verhindern oder zu minimieren. Die Flüssigkeit sollte ihre Struktur nach dem Ausgießen schnell wiedererlangen. Dieses Flüssigkeitscharakteristikum wird bezeichnet als "Thixotropie".
- Hier wird nun eine thixotrope Flüssigdetergenszusammensetzung offenbart, geeignet für den Gebrauch in maschinellen Geschirrspülern, die strukturiert ist durch das Zusammenwirken von Komponenten mit der Folge eines positiven Effekts auf die Rheologie der Komponenten ohne die Notwendigkeit, ein konventionelles Verdickungsagens einzuverleiben. Dieser Effekt wird gezeigt durch Viskositätserhöhung und in Fließpunktverbesserung.
- Der stand der Technik hat eine Anzahl von Systemen zur Verdickung von maschinellen Geschirrspülzusammensetzungen offenbart.
- GB 1 527 706 offenbart einen Waschmittelansatz strukturiert durch die Hinzufügung von synthetischen Polymeren. Jedoch, es wird angenommen daß der niedrige Fließpunkt in Flüssigkeiten, enthaltend z.B. Polyacrylate als einziges strukturierendes Agens, zu geringer Behälterseßhaftigkeit führt. GB 2 140 450 offenbart Flüssigkeiten strukturiert mit Tonerde. Die Tonerde verringert die Menge von aktiven Komponenten, die in jeder Dosis geliefert werden können. Weiterhin, die Gegenwart von unlöslichen Tonerdemineralien in Mengen gebraucht für die Strukturierung kann das "glass spotting" und Filmverhalten negativ beeinflussen. Der Gebrauch von Biopolymeren oder Cellulosen in einer flüssigen Detergensgrundlage ist ebenso vorgeschlagen worden, um angedickte Systeme zu bereiten, z.B. US 4 226 736 und US 4 260 528. Da die meisten Biopolymere leicht mit Hypochlorit reagieren, sind diese Systeme instabil und zeigen einen graduellen Verlust an Viskosität, wenn Hypochlorit anwesend ist.
- Micellartig strukturierte Flüssigkeiten sind bekannt in anderen Gebieten, z.B. in angedickten Bleichsystemen (GB 1 466 560), gewöhnlich enthaltend über 90 Gew.-% Hypochloritlösung und keinen Builder. Systeme angedickt durch synergistisches Verhalten mit Harnstoff (z.B. GB 1 579 668) sind ebenso bekannt. GB 2 185 037 beschreibt wäßrige thixotrope maschinelle Geschirrspüldeterenzien, die strukturiert sind durch Fettmono- oder Polycarbonsäure.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung vorgesehen von 0,05 bis 5 Gew.-% von einem C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;-Alkyldihydrogenphosphat oder einem C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;-Dialkylhydrogenphosphat oder Mischungen daraus als ein Flüssigkeitsstabilisator in einer wäßrigen thixotropen Reinigungszusammensetzung in der Form von einer aufschlämmungsartigen Paste beinhaltend einen Alkalimetallbuilder und ein Alkalimetallsilicat.
- Die vorliegende Erfindung ist auf der Entdeckung gegründet, daß die genannten Alkylderivate als Flüssigstabilisatoren verwendet werden können. GB-A-1 434 287 offenbart die Verwendung von Alkylphosphaten als Hilfe zur Lösung von polyethoxylierten Phosphorestersalzen in klaren oder lichtdurchlässigen Flüssigzusammensetzungen. Alkylphosphate sind früher auch beschrieben worden für die Verwendung in Maschinengeschirrspülzusammensetzungen als Schaumunterdrücker, aber wir glauben nicht, daß ihre Verwendung als Flüssigkeitsstabilisatoren vorher beschrieben worden ist. Strukturierung erfolgt unabhängig von der Gegenwart aktiver Detergenzien.
- Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise auch eine Bleiche enthalten, z.B. ein Hypochlorit. Das System ist stabil, wenn diese Bleichen einverleibt werden im Vergleich zu einigen Systemen des Stands der Technik, bei denen die Gegenwart von Hypochlorit die Stabilität des Systems zerstört.
- Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung bsitzt verbesserte Rheologie und Stabilität und kann eine hohe und gleichmäßige Dosierung von aktiven Ingredienzien zu dem Maschinenwaschzyklus liefern. Eine Verbesserung der Strukturierung ergibt auch ein leichteres Abgeben aus dem Produktcontainer zu dem Verteiler und von dem Verteiler zu der maschinellen Waschung zu der geeigneten Zeit.
- Das System der vorliegenden Erfindung hat gute Stabilität gegen physikalische Separation während der Lagerung, es schafft ein mehr einheitliches Produkt. Geringe physikalische Stabilität kann zu der Entwicklung einer überschichteten Flüssigkeit führen durch Separation von einer flüssigen Schicht und einer festen Schicht. Dieses bedarf einer Wiedervermischung durch den Endverbraucher durch heftiges Schütteln des Containers.
- Das strukturierende System der Erfindung kann ebenso eingestellt werden, um optimale Flüssigkeitsrheologie auf dem Wege einer geringen Scherrate zu entwickeln, um physikalische Stabilität, Behälterseßhaftigkeit und gemäßigtes Scherratenflußverhalten während der Abgabe in den Waschzyklus zu erhalten.
- Das Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein thixotropes maschinelles Geschirrspüldetergens in der Form von einer aufschlämmungsartigen Paste. Das produkt besitzt einen Fließpunkt von zwischen 5-50 Fa und eine Viskosität zwischen 500-5000 mPas bei 20&supmin;¹ s (Haake RV2 bei 20ºC, MV2 Rotor).
- Die Stabilisatoren gemäß der vorliegenden Erfindung sind Langkettenalkyle, d.h. C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;, ausgewählt von denen, die aufgelistet sind in Tabelle 1 folgend, oder Mischungen daraus: Tabelle 1 Formel Empfohlener Name Alkyldihydrogenphosphat Dialkylhydrogenphosphat
- Besonders bevorzugt ist die Mischungen von C&sub1;&sub6;/C&sub1;&sub8;-Alkyldihydrogenphosphat und Dialkylhydrogenphosphat, hiernach bezeichnet als ALF-5 (Lancro Chemicals Limited).
- Die höheren Alkylphosphate sind auch bevorzugt bedingt durch ihre Tendenz, die Korrosion von Metallen und die Erosion von Emailoberflächen zu reduzieren.
- Ein Alkalimetall-kondensiertes-Phosphat kann vorhanden sein in dem Ansatz als ein Wasserhärte maskierendes Agens oder Builder. Tripolyphosphat ist das bevorzugte Maskierungsmittel, obgleich Pyrophosphat, Hexametaphosphat oder andere kondensierte Phosphate benutzt werden können. Das Maskierungsmittel sollte in dem Ansatz gegenwärtig sein von 0,1 bis 35 Gew.-%, mit vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-%. Der Gebrauch des Maskierungsmittels wie Natriumtripolyphosphat im Überschuß zu seiner Löslichkeitsgrenze in dem Ansatz erfordert, daß der Feststoff vorhanden ist als feine Partikel, die in dem strukturierenden System suspendiert sind. Die Gegenwart von Feststoffen wird die Viskosität von der Flüssigkeit beeinträchtigen und kann den Bereich der Strukturierungsmittel verändern, die gebraucht werden, um eine gute Rheologie zu liefern. Zeolithe können ebenso als Builder verwandt werden.
- Die Quellen der Basizität werden in Kombination in den mehr bevorzugten Ausführungsformen von dieser Erfindung gebraucht. Ein Alkalimetallcarbonat kann als alkalisches Pufferagens gebraucht werden und kann vorhanden sein von 0 bis 30 Gew.-% oder mehr, bevorzugt von 2 bis 10 Gew.-%.
- Reine Alkalimetallmetasilicate oder Alkalimetallsilicate mit einem molaren Verhältnis von SiO&sub2;/Na&sub2;O und/oder K&sub2;O von 1,0 bis 3,25 (oder Mischungen von 2 oder mehr Metasilicaten und/oder silicaten) können gebraucht werden als basische Quellen und als Antikorrosionsagens, um Metall- und Porzellanoberflächen zu schützen gegen die rauhen alkalischen Umgebungen, vorhanden in der Waschflüssigkeit. Die Silicate können verwandt werden in Form einer wäßrigen Flüssigkeit oder eines Feststoffs und können vorhanden sein in dem Ansatz von 0,1 bis 30 Gew.-%, mehr bevorzugt von 2 bis 20 Gew. %.
- Ein Alkalimetallhydroxid kann verwandt werden als eine alkalische Quelle und als Mittel, den pH-Wert des Detergenzienkonzentrats zu verstärken, um das Hypochlorit zu stabilisieren. Natrium- oder Kaliumhydroxid in Form von einer wäßrigen Flüssigkeit oder als ein Feststoff kann in dem Ansatz von 0,1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 15 Gew.-% verwendet werden.
- Polymere können zu dem System hinzugefügt werden, um für einen weiteren Buildingeffekt zu sorgen. Die verwendeten Polymere sollten von einem synthetischen Typ sein und wasserlöslich sein. Beispiele von anwendbaren Polymeren sind Polyacrylsäure und ihre Alkalimetallsalze, Polymethacrylsäure und ihre Alkalimetallsalze und Copolymere von diesen mit Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, Copolymere von diesen mit Maleinsäureanhydrid, Polyacrylamid und teilweise hydrolysierten Polyacrylamid, Polyacrylonitril und seine teilweise hydrolisierten Formen, Polymethacrylnitril und seine teilweise hydrolisierten Formen, Polystyrolsulfonsäure und ihre Alkalimetallsalze, Polymaleinsäureanhydrid und seine Alkalimetallsalze, Poly-n-vinyllactame (Polyvinylpyrrolidon, Poly(N-vinylcaprolactam etc.) und Polymere von N-substituierten Acrylamiden oder Mischungen daraus. Diese Polymere haben ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 15 000 000, vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von 10 000 bis 400 000 und besonders bevorzugt 100 000 bis 250 000. Diese Polymere können verwandt werden in der sauren oder in der neutralisierten Form. Die Polymere sollten von einem hypochloritstabilen Typ sein mit Polyacrylat und Polymethacrylat besonders bevorzugt. Das Polymer sollte von einer Reinheit sein, so daß es ein Minimum an ungesättigten Monomeren, chemisch reaktiven Initiatoren, abbrechenden Stoffen oder oberflächenaktiven Stoffen beinhaltet, deren Gegenwart die Geschwindigkeit der Hypochloritzersetzung beschleunigen kann. Das Polymer kann vorhanden sein in dem Ansatz von 0,05 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,1 - 0,5 Gew.-%.
- Tonerden wie Hectorite und Mortmorillonite können enthalten sein in den Zusammensetzungen dieser Erfindung. Diese unterstützen für die Verringerung der Fleckbildung auf Gläsern und können von 0,5 bis 20 Gew.-% vorhanden sein. Es ist ebenso gefunden worden, daß die Gegenwart von strukturierenden Agenzien, kennzeichnend die vorliegende Erfindung, die Produktion von stabilen tonerdestrukturierten Produkten von geringer Viskosität, beschrieben im Stand der Technik, ohne die Notwendigkeit, bekannte Strukturierungsagenzien einzuverleiben, wie Polymere, Aktivstoffe etc. unterstützt. Besonders bevorzugt ist die Zugabe von Laponite -Tonerde, in einer Menge von 0,5 - 2 Gew.-%. Ein Anstieg des Feststoffgehalts impliziert die Notwendigkeit für geringere Gehalte von Stabilisator, um Stabilität zu erhalten.
- Das System kann ein Bleiche freisetzendes System, wie ein Hypochlorit in einer Menge entsprechend 0,5 bis 5 Gew.-% aktives Chlor enthalten. Aktivstoffe können gegebenenfalls dem System einverleibt werden. Bevorzugt sind nichtionische Aktivstoffe. Geringe Gehalte an anionischen Aktivstoffe, wie sekundäre Alkylsulphate, können jedoch einverleibt werden.
- Herkömmliche Additive, wie Farbstoffe und Parfüme, können vorhanden sein in der Zusammensetzung in Mengen, die 5 Gew.-% nicht überschreiten. Andere Schaumunterdrücker können zugegeben werden.
- Das erfindungsgemäße Produkt kann hergestellt werden durch anfängliches Ansetzen einer Vormischung, enthaltend die stabilisierende Komponente und Wasser, die Zugabe von dieser Vormischung zu einer Silicat- und Alkalimetallhydroxidmischung und nachfolgende Zugabe von Builder und Hypochlorit. Das Verfahren wird bevorzugt oberhalb 40ºC durchgeführt.
- Es wurde gezeigt, daß das erfindungsgemäße Produkt einen hohen Grad von Stabilität bei Raumtemperatur besitzt, gleichzeitig ebenso eine geeignete niedrige Viskosität, die die Abgabe unterstützt. Der pH-Wert der Zusammensetzung kann reichen von 10 - 14, bevorzugt 12 - 13,5. Es zeigt ebenso eine verbesserte Waschleistung im Vergleich zu anderen angedickten maschinellen Geschirrspülsystemen.
- Die Erfindung wird nun weiter erläutert durch die folgenden nichtbeschränkten Beispiele.
- Ein basisches maschinelles Geschirrspülflüssigsystem wurde angesetzt und Viskosität und Stabilität untersucht bei verschiedenen Gehalten von ALF-5 Zugaben. Grundsystem: STP Na-Disilicat Na-Carbonat Hypochlorit (durschnit.Cl&sub2;) Wasser Viskosität (20 sec&supmin;¹) (mPas) Separation (%) * = Woche
- Die Einverleibung von verschiedenen Gehalten von ALF-5 in ein tonerdestrukturiertes System wurde durchgeführt, um eine gesteigerte Stabilität zu untersuchen. Grundsystem: STP (wasserfrei) Na-Disilicat Na-Carbonat Hypochlorit (durchschnit.Cl&sub2;) Tonerde Wasser Viskosität (20 sec&supmin;¹) (mpas) Separation (%) * = Woche
- Mit einem Tonerdegehalt von 3,5 Gew.-%, nach 8 Wochen:
- Die folgenden Zusammensetzungen wurden hergestellt und es wurde gefunden, daß sie über 8 Wochen bei Raumtemperatur und 37ºC stabil waren: STP (wasserfrei) Na Disilicat Na Carbonat SAS (sekundäres Alkansulphonat) HOCl (als Durchschnittlich Cl&sub2;) Wasser
Claims (2)
1. Verwendung von 0,05 bis 5 Gew.-% eines
C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;&submin;Alkyldihydrogenphosphats oder eines C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;-
Dialkylhydrogenphosphats oder Mischungen daraus als ein
Flüssigkeitstabilisator in einer wäßrigen thixotropen
Reinigungszusammensetzung in Form einer
aufschlämmungsartigen Paste, beinhaltend einen Alkalimetallbuilder und
ein Alkalimetallsilicat.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß
die Zusammensetzung weiterhin von 0,5 - 2 Gew.-%
Laponite Tonerde enthält.
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