DE68917195T2

DE68917195T2 - Waschmittelzusammensetzungen.

Info

Publication number: DE68917195T2
Application number: DE68917195T
Authority: DE
Inventors: Appaya Raghunath Naik
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2009-05-06
Also published as: ES2056215T5; BR8902111A; JP2664474B2; DE68917195T3; EP0341071B1; ZA893327B; AU615740B2; ES2056215T3; EP0341071A3; AU3398989A; EP0341071B2; JPH01318089A; GB8810820D0; DE68917195D1; EP0341071A2; CA1335876C

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Waschmittelzusammensetzungen und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, schäumende flüssige Zusammensetzungen, die für Leichtwaschanwendungen geeignet sind, wie manuelles Geschirrwaschen. Die Zusammensetzungen können auch zum Waschen von Textilien, Reinigen von Teppichen und als Shampoos verwendet werden.

Beschreibung des Standes der Technik

Flüssige Leichtwaschmittelzusammensetzungen, die zur Verwendung zum Waschen von Geschirr geeignet sind, sind bekannt. Viele kommerziell verfügbare Formulierungen beruhen auf einem anionischen Sulfat- oder Sulfonattyp-Detergens, insbesondere Alkylsulfat, Alkylbenzolsulfonat und Alkansulfonat im Zusammenhang mit einem Alkylpolyethoxysulfat (Alkylethersulfat). Das Waschmittel vom Sulfonattyp überwiegt im allgemeinen.
Die Verwendung von üblichen Flüssigkeiten zum Geschirrwaschen, die auf Alkylbenzolsulfonat/Alkylethersulfat oder Alkylsulfat/Alkylethersulfat beruhen, wurden als schädigend für den Zustand der Hand der Verwender befunden. Milde Waschmittelprodukte, insbesondere bei Abwaschflüssigkeiten, wurden folglich zu einer wünschenswerten Qualitätsanforderung.
Alkylmono- und -polyglycoside sind bekannt und wurden in zahlreichen Patentschriften und Literaturveröffentlichungen offenbart. Zum Beispiel erörtert Boettner (US 3219656) die Verwendung von Alkylmonoglycosiden als Schaumstabilisatoren für anionische und nichtionische Tenside. Lew (US 3772269) offenbart, daß Decylglucosid, das weniger als 1,6 Glucoseeinheiten enthält, als gutes Schäumungsmittel wirkt. Verschiedene Offenbarungen von Procter und Gamble (beispielsweise EP 0 070 074, EP 0 070 075 und EP 0 070 076) erörtern die Verwendung von Alkylpolyglucosiden mit mehr als 1,5 Glucoseeinheiten in Waschmittelzusammensetzungen. Henkel (EP 216 301A) offenbart die vorteilhafte Verwendung von Alkylglycosiden mit 1 bis 1,4 Glucoseeinheiten, die in Geschirrspülflüssigkeiten mit eingemischt werden, die Ethersulfat und Ethanolamid umfassen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft sichere, milde, flüssige Waschmittel mit guter Schaumstabilität und gutem Reinigungsvermögen auf der Grundlage von Alkylpolyglycosiden. Die Erfindung stellt sich die Aufgaben, neue stark schäumende auf nichtionischen Tensiden basierende flüssige Waschmittel bereitzustellen, die ein Alkylpolyglycosid umfassen. Es ist weiterhin eine Aufgabe, ein mildes, ökologisch sicheres, flüssiges Waschmittel bereitzustellen.
Folglich betrifft die vorliegende Erfindung eine wässerige flüssige Waschmittelzusammensetzung umfassend:
(a) ein C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Alkylpolyglycosidtensid mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1 bis 3;
(b) ein anionisches Tensid;
(c) ein oberflächenaktives Betain und/oder Aminoxid; und gegebenenfalls
(d) ein Ethanolamid,
worin die Menge an anionischem Tensid nicht größer als das 1,5-fache (auf molarer Basis) des Anteils an Betain und/oder Aminoxids ist und wobei der Anteil an Betain und/oder Aminoxid und, falls vorliegend, Ethanolamid 12 bis 30 Gew.-% des gesamten Aktivstoffs ausmacht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Alkylpolyglycosid

Alkylpolyglycoside, obwohl nichtionischer Natur, weichen von üblichen ethoxylierten nichtionischen Tensiden, wie Alkylethoxylaten oder Alkylphenolethoxylaten, dadurch ab, daß sie eine unterschiedliche Art von hydrophilen Gruppen aufweisen und folglich unterschiedliche physikalische, chemische und daher funktionelle Eigenschaften, verglichen zu üblichen ethoxylierten nichtionischen Waschmitteln, aufweisen. Zum Beispiel sind Ethoxylate niedrig schmelzende Feststoffe oder Flüssigkeiten bei Raumtemperatur. Sie sind vollständig mischbar mit nichtpolaren Lösungsmitteln und ihre wässerigen Lösungen haben Trübungspunkte. Im Vergleich dazu sind Alkylpolyglycoside hoch schmelzende Feststoffe, schlecht löslich in nichtpolaren Lösungsmitteln und ihre wässerigen Lösungen zeigen keine Trübungspunkte. Alkylpolyglycoside ergeben auch im allgemeinen geringere Oberflächenspannungen und ergeben stabileren Schaum, verglichen mit vergleichbaren üblichen dichtionischen Tensiden. Alkylpolyglycoside werden auch auf verschiedenen Wegen hergestellt und können völlig auf der Grundlage von natürlichen Rohstoffen hergestellt werden. Daher kann von den Verbindungen und daraus hergestellten Mitteln erwartet werden, daß sie biologisch sicher und annehmbarer sind, als übliche nichtionische Tenside und Mittel, die sie enthalten. Vorliegende Verunreinigungen weichen ebenfalls von üblichen nichtionischen Tensiden ab.
Alkylpolyglycoside können durch Fischer-Glycoxidation eines Detergensalkohols, beispielsweise C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Alkohol, hergestellt werden
Alkohol + "Glucose" + Katalysator T ROGx + H&sub2;O (ROH) + (G)
Die Spezifizierung des ROGx-Produkts hängt von der Steuerung des Reaktantenverhältnisses ab. Ein Produkt wird ein Verhältnis von beispielsweise ROG&sub1;:ROG&sub2;:ROG&sub3; aufweisen.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Alkylpolyglycoside haben eine hydrophobe Gruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 16, am meisten bevorzugt 12 bis 14, und eine hydrophile Polysaccharidgruppe mit 1 bis 3, vorzugsweise 1 bis 1,5, am meisten bevorzugt im Durchschnitt 1,2 bis 1,4 Saccharideinheiten. Die Saccharideinheit kann beispielsweise eine Galactosid-, Glucosid-, Fructosid- oder Glycosyleinheit sein. Gemische davon können verwendet werden.
Bevorzugte Alkylpolyglycoside sind APG 500 und APG 550 von Horizon (APG ist ein Warenzeichen). APG 500 hat einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,4, APG 550 von 1,8. US 4 599 188 (Llenado) gibt weitere Beschreibung und Charakterisierung von Alkylpolyglycosiden.
Das Alkylpolyglycosid wird vorzugsweise der Hauptaktivstoffbestandteil sein und kann beispielsweise 30 bis 60 Gew.-% des gesamten Aktivstoffs, der vorliegt, ausmachen.

Anionischer Aktivstoff

Das coaktive anionische Tensid, das gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, kann vom Sulfat- oder Sulfonattyp sein oder ein Gemisch davon. Die Sulfate können übliche anionische synthetische Waschmittel sein und können Schwefelsäurehalbester oder Alkanole (d.h., wenn n = 0) oder ethoxylierte Alkanole (d.h., wenn n = 1-40) sein. Geeignete Sulfate stammen von linearen, verzweigten, primären oder sekundären Alkoholen, mit oder ohne Ethoxylierung.
Bevorzugte Alkohole sind:
(i) lineare primäre Alkohole mit 10-14 Kohlenstoffatomen, die, wenn ethoxyliert, bis zu 12 Mol Ethylenoxld pro Mol Alkohol aufweisen;
(ii) die hauptsächlichen geradkettigen primären Alkohole mit 10 bis 15 Kohlenstoffatomen und etwa 25 % 2-Methylverzweigung, die wenn ethoxyliert, bis zu 12 Mole Ethylenoxid pro Mol Alkohol aufweisen;
(iii) die zufälligen sekundären Alkohole mit 11 bis 15 Kohlenstoffatomen und 7 bis 30 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Primäre Alkohole mit wesentlicher Verzweigung können verwendet werden.
Die bevorzugten Kationen, die das anionische Waschmittel neutralisieren, sind Natrium und Ammonium und Sulfate des Letzteren können das hydrotrope Verhalten des Flüssigmittels der Erfindung unterstützen.
Die Sulfonate können jene sein, die üblicherweise verwendet werden, einschließlich lineares Alkylbenzolsulfonat, sekundäres Alkylsulfonat und α-Olefinsulfonat.

Aminoxid/Betain

Das dritte wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Vorliegen eines Aminoxids oder eines Betains als Schäumungsverstärker.
Es ist bevorzugt, die Verwendung wesentlicher Mengen hiervon zu vermeiden, insbesondere Aminoxide, aus wirtschaftlichen und folglich Kostengründen. Vorzugsweise beträgt die Menge an Aminoxid daher nicht mehr als 10 Gew.-% des aktiven Waschmittelgemisches. Bevorzugt beträgt die Menge an Betainen nicht mehr als 30 Gew.-% dieses Gemisches. Die Gesamtmenge an Aminoxid und Betain und, falls vorliegend, Ethanolamid beträgt 12 bis 30 Gew.-% des aktiven Waschmittelgemisches. Der Schaumverstärker liegt vorzugsweise bei 2 bis 6 Gew.-% des gesamten Mittels vor. Es ist bevorzugt, nur Betaine zu verwenden.
Geeignete Betaine sind einfache Betaine der Formel:
und Amidobetaine der Formel:
In beiden Formeln ist R eine geradkettige C&sub8; bis C&sub1;&sub8;- Alkylgruppe. Sie kann eine Lauryl- oder eine Mittelschnitt- Kokosnuß-Alkylgruppe sein. R&sub6; und R&sub7; sind jeweils C&sub1; bis C&sub3;- Alkyl oder C&sub1; bis C&sub3;-Hydroxyalkyl. Beispiele von Sulfobetainen haben die vorstehende Formel mit -CH&sub2;CO&supmin;&sub2; ersetzt durch
Ein geeignetes einfaches Betain ist Empigen BB von Albright & Wilson. Es hat die Formel, die vorstehend ausgewiesen ist, worin R C&sub1;&sub2; bis C&sub1;&sub4;-Alkyl ist, abgeleitet von Kokosnuß, und R&sub6; und R&sub7; beide Methyl bedeuten. Ebenfalls bevorzugt ist Tego L7 von Goldschmidt, das eine gesamte Kokosnußalkylgruppe aufweist.
Geeignete Aminoxide haben die Formel:
R R&sub6; R&sub7; N O
worin R eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub8; bis C&sub1;&sub8;- Alkylgruppe und R&sub6; und R&sub7; jeweils C&sub1; bis C&sub3;-Alkyl oder C&sub1; bis C&sub3;-Hydroxyalkyl bedeuten. Ein geeignetes Aminoxid ist Empigen OB von Albright & Wilson. Darin ist R eine Mittelschnittkokosnußalkylgruppe und R&sub6; und R&sub7; sind beide Methyl.

Zusätzliche Bestandteile

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können weitere übliche Bestandteile enthalten, wie kleinere Mengen von Buildern, Harnstoff, Natrium- oder Ammoniumchlorid, Korrosionsinhibitoren, Färbemitteln und Parfumes. Übliche Schaumverstärker, wie Ethanolamide, können eingegeben werden.
Ethanolamid kann gegebenenfalls vorliegen. Falls es vorliegt, beträgt der Gesamtanteil an Betain und/oder Aminoxid und Ethanolamid 12 bis 30 Gew.-% des gesamten Aktivstoffs. Ein bevorzugtes Ethanolamid ist Empilan LME (Albright & Wilson).
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind insbesondere zur Verwendung als flüssige Leichtwaschmittel für die manuelle Geschirrwäsche geeignet.
Der Ausdruck "Geschirr", der hier verwendet wird, bedeutet beliebige Utensilien, die zur Nahrungszubereitung oder zum Nahrungsverbrauch benutzt werden, die erforderlichenfalls von Nahrungsmittelteilchen und anderen Nahrungsmittelresten, Fetten, Proteinen, Stärken, Gummen, Farbstoffen, Ölen und angebrannten organischen Rückständen gereinigt werden sollen.
Typische Zusammensetzungen zur manuellen Geschlrrwäsche umfassen etwa 5 bis etwa 60 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%, des Gemisches der vorstehend beschriebenen Aktivstoffkomponenten, wobei der Ausgleich Wasser oder Lösungsmittel umfaßt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind mild und umweltsicher. Sie weisen gute Schaumeigenschaften auf.
Der Erfindung wird nun im einzelnen durch nachstehende Beispiele beschrieben.

Beispiele

Die Schaumleistung und das milde Verhalten der verschiedenen wässerigen Formulierungen wurden verglichen. Jene Formulierungen, die in den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung fallen, wurden mit vergleichbaren, außerhalb des Schutzbereiches liegenden Mitteln verglichen.
Schäumungsleistung wurde mit Hilfe des modifizierten Schlachter-Dierkes-Test auf der Grundlage des Prinzips, das in Fette und Seifen 1951, 53, 207 beschrieben wurde, bewertet. Eine wässerige Lösung, 100 ml, von jedem geprüften Material mit einer Konzentration von 0,04 % aktivem Waschmittel in 24ºH Wasser (Französische Härte) bei 45ºC wurde rasch oszilliert unter Verwendung einer vertikal oszillierenden durchbrochenen Scheibe innerhalb eines graduierten Zylinders. Nach anfänglicher Schaumentwicklung, wurden Inkremente (0,2 g) von Schmutz (9,5 Teile handelsübliches Kochfett, 0,25 Teile Ölsäure, 0,25 Teile Stearinsäure und 10 Teile Weizenstärke in 120 Teilen Wasser) in 15 Sekunden-Intervallen (10 Sekunden leicht zu rühren und 5 Sekunden Ruhe) zugegeben, bis der Schaum zusammenfiel. Das Ergebnis wurde als Zahl von Schmutzinkrementen (NSI-Bewertung) aufgezeichnet: eine Bewertungszahldifferenz von 6 oder weniger wird im allgemeinen als unzureichend angesehen. Jedes Ergebnis war typischerweise der Durchschnitt von 3 bis 4 Versuchsläufen.
Verschiedene in-vitro- und in-vivo-Verfahren zur Bewertung der Proteindenaturierungswirkung von Tensiden und deren Gemischen wurden mitgeteilt (siehe Miyazowa et al. Int J Cos Sci 6 33-46 1984, und die darin zitierten Angaben). Ein solches Verfahren ist die Untersuchung der Wechselwirkung von Detergentien mit dem Enzym saure Phosphatase entweder aus der Haut (Prottey et al., Int J Cos Sci 6 263-273 1984) oder aus Weizenkeim (Tanaka et al., Anal Biochem 66 489-498 1975).
Das milde in-vivo-Verhalten der Formulierungen kann unter Verwendung eines Flex-Waschtestes bewertet werden. Bei diesem Test wurden unverdünnte Produkte auf den vorderen Teil des Armes eines Probanden gerieben und abgespült. Das Verfahren wurde viermal täglich für 5 Tage wiederholt und der Grad an entwickelter Rötung wurde durch einen versierten Gutachter bewertet.
Ein Vergleich von Testergebnissen von saurer Weizenkeim-Phosphatase-(WGAP) und Flex-Waschtestergebnissen zeigte an, daß die Formulierungen, die weniger als 50 % Enzyminhibierung unter den Testbedingungen ergeben, im wesentlichen mild sind; eine Mildedifferenz zwischen Produkten, die weniger als 40 % Inhibierung ergeben, zeigt keine feststellbare Mildedifferenz beim Flex-Waschtest an, was ausweist, daß der Enzymtest empfindlich ist und daß in einer wirklichkeitsgetreuen Situation es einen Schwellenwert der Proteindenaturierung gibt, unter dem alle Aktivstoffe und Produkte nicht unterscheidbar mild sind. Die Ergebnisse des WGAP-Tests werden in %-Inhibierung ausgedrückt (d.h. 100 % minus % verbliebener Aktivität). Wasser ergab insgesamt keine Inhibierung, d.h. 100 % Aktivität verblieben.

Verwendete Stoffe

APG : APG 500 oder APG 550 von Horizon Chemicals. Beide haben C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Alkylgruppen. Durchschnittlicher Polymerisationsgrad 1,4 bzw. 1,8.
PAS : Dobanol 23-5 (Shell)
Betain : Empigen BB (Albright & Wilson)
Aminoxid: Empigen OB (Albright & Wilson)
LME : Empilan LME (Albright & Wilson)
Die verschiedenen Mengen an Inhaltsstoffen, die in den untersuchten Zusammensetzungen verwendet wurden, sind nachstehend als Prozentsatz des Gesamtgewichtes der Zusammensetzung angeführt. Beispielnummer Produkt Kolbentest 24ºH, 45ºC, 0,04 % AD APG 500/PAS/Betain/LME APG 500/PAS/Betain APG 500/PAS/Aminoxid APG 500/PAS/AO/LME APG 500/Dobanol 91-8EO/PAS/Betain APG 550/PAS/Betain APG 500/Betain APG 500/PAS/LME APG 500/PAS
Die Schaumtests zeigen, daß die in den Schutzbereich der Erfindung fallenden Mittel besser wirken, als jene, die außerhalb liegen (A, B und D). Des weiteren ist APG 500 besser als APG 550.
Die nachstehenden Enzyminhibierungstests wurden ausgeführt; Produkt %-Enzyminhibierung Dobanol 91-8EO/PAS/Betain/LME APG 500/PAS/Betain/LME
In dem WGAP-Test ergeben APG und nichtionische Formulierungen ähnliche niedrige Enzyminhibierungen und haben beide folglich eine ähnliche Milde.

Claims

1. Wässerige flüssige Waschmittelzusammensetzung, umfassend:

(a) ein C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Alkylpolyglycosidtensid mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1 bis 3;

(b) ein anionisches Tensid;

(c) ein oberflächenaktives Betain und/oder Aminoxid; und gegebenenfalls

(d) ein Ethanolamid,

wobei die Menge an anionischem Tensid nicht größer als das 1,5-fache (auf molarer Basis) des Anteils an Betain und/oder Aminoxid ist und wobei der Anteil an Betain und/oder Aminoxid und, falls vorliegend, Ethanolamid 12 bis 30 Gew.-% des gesamten Aktivstoffs ausmacht.

2. Mittel nach Anspruch 1, wobei das Alkylpolyglycosid einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1 bis 1,4 aufweist.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das anionische Tensid ein primäres Alkylsulfat ist.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei nur ein Betain als Schaumverstärker verwendet wird.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ebenfalls ein nichtionischer Aktivstoff vorliegt.

6. Wässerige flüssige Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend auf der Grundlage der Gesamtmenge an aktivem Stoff:

(a) 50 bis 60 Gew.-% eines Alkylpolyglycosids mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1 bis 1,4;

(b) 15 bis 20 Gew.-% eines primären Alkylsulfats;

(c) 10 bis 15 Gew.-% eines Betains;

(d) 10 bis 15 % eines Ethanolamids.