DE69125022T2 - ALKYLETHOXYCARBOXYLATTENSID AND CALCIUM OR MAGNESIUM ION CONTAINING Mild DISHWASHER DETERGENT COMPOSITION - Google Patents
ALKYLETHOXYCARBOXYLATTENSID AND CALCIUM OR MAGNESIUM ION CONTAINING Mild DISHWASHER DETERGENT COMPOSITIONInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf milde, flüssige oder gelartige Geschirrspülmittelzusammensetzungen, welche Alkylethoxycarboxylate als grenzflächenaktive Mittel enthalten (die alternativ als Alkylpolyethoxycarboxymethylate, Alkylpolyethoxyacetate, Alkylpolyethercarboxylate, usw. bezeichnet werden), wobei diese von dem Typ sind, welcher in den US-PS'en Nr. 2 183 853; 2 653 972; 3 003 954; 3 038 862; 3 741 911 und 3 941 710; in den britischen Patenten Nr. 456 517 und 1 169 496; in dem kanadischen Patent Nr. 912 395; in den französischen Patenten Nr. 2 014 084 und 2 042 793; in den holländischen Patentanmeldungen Nr. 7 201 735-Q und 7 406 336; und in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 96 579/71 und 99 331/71 beschrieben ist.The present invention relates to mild liquid or gel dishwashing detergent compositions containing alkyl ethoxycarboxylates as surfactants (alternatively referred to as alkyl polyethoxycarboxymethylates, alkyl polyethoxyacetates, alkyl polyethercarboxylates, etc.) of the type described in U.S. Patent Nos. 2,183,853; 2,653,972; 3,003,954; 3,038,862; 3,741,911 and 3,941,710; British Patent Nos. 456,517 and 1,169,496; Canadian Patent No. 912,395; French Patent Nos. 2,014,084 and 2,042,793; in Dutch Patent Applications Nos. 7 201 735-Q and 7 406 336; and in Japanese Patent Applications Nos. 96 579/71 and 99 331/71.
Es besteht ein beträchtlicher Bedarf an milden, flüssigen oder gelartigen Geschirrspülmitteln, welche fähig sind, eine gute Fettentfernung zu gewährleisten. Diese Zusammensetzungen sind in der Technik gut bekannt und beispielsweise in den US- PS'en Nr. 4 316 824 (Panchen), 4 681 704 (Bernardino et al.), 4 133 779 (Hellyer et al.) und 4 615 819 (Leng et al) beschrieben. Obwohl diese Zusammensetzungen im Hinblick auf das Fett und den Schmutz gute Reinigungsmittel sind, können sie unter bestimmten Bedingungen, insbesondere wenn sie während der trockenen Wintermonate verwendet werden, gegenüber der Haut scharf sein.There is a significant need for mild liquid or gel dishwashing detergents capable of providing good grease removal. These compositions are well known in the art and are described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,316,824 (Panchen), 4,681,704 (Bernardino et al.), 4,133,779 (Hellyer et al.) and 4,615,819 (Leng et al.). Although these compositions are good cleaners with respect to grease and dirt, they can be harsh on the skin under certain conditions, particularly when used during the dry winter months.
Ebenso enthält die Technik zahlreiche Detergenzzusammensetzungen, welche gegenüber der Haut mild sind, siehe beispielsweise EP-0-384 982. Diese milden Zusammensetzungen enthalten oft Sulfate von hoch ethoxylierten Alkoholen. Ferner sind Betaine zur Verbesserung der Milde von flüssigen Geschirrspülmittelzusammensetzungen vorgeschlagen worden. Siehe beispielsweise die US-PS Nr. 4 555 360 (Bissett et al.). Auch von Alkylethoxycarboxylaten ist bekannt, daß sie als milde grenzflächenaktive Mittel in flüssigen Detergenzzusammensetzungen verwendet werden. Siehe die japanischen Patentanmeldungen 48-60706 und 48-64102. Diese Alkylethoxycarboxylat-grenzflächenaktiven Mittel sind jedoch als solche mit geringer Fettentfernungsfähigkeit beschrieben worden und es ist die Verwendung anderer grenzflächenaktiver Mittel erforderlich, um die gewünschte Reinigung zu erzielen.The art also contains numerous detergent compositions which are mild to the skin, see for example EP-0-384 982. These mild compositions often contain sulfates of highly ethoxylated alcohols. Furthermore, betaines have been proposed to improve the mildness of liquid dishwashing detergent compositions. See for example US Pat. No. 4,555,360 (Bissett et al.). Alkyl ethoxycarboxylates are also known to be used as mild surfactants in liquid detergent compositions. See Japanese Patent Applications 48-60706 and 48-64102. However, these alkyl ethoxycarboxylate surfactants are considered to have low grease removal ability. described and the use of other surfactants is necessary to achieve the desired cleaning.
Selten sind diese beiden wichtigen Merkmale der Milde und der Fettentfernungsfähigkeit in einem Produkt gemeinsam vorhanden, siehe beispielsweise EP-A-399 752, welche am Prioritätstag der vorliegenden Erfindung noch nicht veröffentlicht war und einen Stand der Technik nach Art.54(3) EPÜ darstellt. Es wird im allgemeinen angenommen, daß ein Merkmal zum Vorteil des anderen geopfert werden muß. Es ist festgestellt worden, daß Detergenzzusammensetzungen, welche ein besonderes grenzflächenaktives Gemisch aus Alkylethoxycarboxylaten enthalten, eine Detergenzzusammensetzung liefern können, welche eine gute Fettentfernung zeigt, während sie gleichzeitig mild gegenüber der Haut ist. Dieser zweifache Vorteil wird erhöht, wenn die Zusammensetzung einen pH-Wert von 7 bis 11 aufweist und eine geringe Menge an zweiwertigen Ionen, z.B. Magnesium- oder Calciumionen enthält.Rarely are these two important features of mildness and grease removal ability present together in one product, see for example EP-A-399 752 which was not published on the priority date of the present invention and represents prior art under Art.54(3) EPC. It is generally believed that one feature must be sacrificed for the benefit of the other. It has been found that detergent compositions containing a particular surfactant mixture of alkyl ethoxycarboxylates can provide a detergent composition which exhibits good grease removal while at the same time being mild to the skin. This dual benefit is enhanced when the composition has a pH of 7 to 11 and contains a small amount of divalent ions, e.g. magnesium or calcium ions.
Diese Magnesiumionen enthaltenden, alkalischen Zusammensetzungen können jedoch während der Lagerung eine geringe Stabilität zeigen. In einer alkalischen Umgebung kann die Ausfällung von Magnesiumhydroxid ein beträchtliches Problem darstellen. Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung eine Detergenzzusammensetzung bereitzustellen, welche eine gute Fettentfernung und Milde gegenüber der Haut zeigt, während sie gleichzeitig während der Lagerung der Zusammensetzung eine verbesserte Stabilität aufweist.However, these alkaline compositions containing magnesium ions can exhibit poor stability during storage. In an alkaline environment, precipitation of magnesium hydroxide can be a significant problem. It is therefore an object of this invention to provide a detergent composition which exhibits good grease removal and mildness to the skin while at the same time exhibiting improved stability during storage of the composition.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine milde, flüssige oder gelartige, vorzugsweise flüssige, Geschirrspülmittel zusammensetzung, welche:The present invention relates to a mild, liquid or gel-like, preferably liquid, dishwashing detergent composition which:
(a) 5% bis 70%, von einem grenzflächenaktiven Gemisch, umfassend:(a) 5% to 70% of a surfactant mixture, comprising:
(i) 80% bis 100% an Alkylethoxycarboxylaten der Formel(i) 80% to 100% of alkyl ethoxycarboxylates of the formula
RO(CH&sub2;CH&sub2;O)xCH&sub2;COO&supmin;M&spplus;,RO(CH₂CH₂O)xCH₂COO⊃min;M⁺,
worin R eine C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkylgruppe darstellt, x von 0 bis 10 reicht und die Ethoxylatverteilung derart ist, daß, bezogen auf das Gewicht, die Menge an Material, worin x 0 ist, weniger als 20% beträgt und die Menge an Material, worin xwherein R represents a C₁₂-C₁₆ alkyl group, x ranges from 0 to 10 and the ethoxylate distribution is such that, by weight, the amount of material in which x is 0 is less than 20% and the amount of material in which x
größer als 7 ist, weniger als 25% darstellt, wobei der durchschnittliche Wert für x von 2 bis 4 beträgt, wenn R durchschnittlich C&sub1;&sub3; oder kürzer ist und der durchschnittliche Wert für x von 3 bis 6 beträgt, wenn R durchschnittlich länger als C&sub1;&sub3; ist, und M für ein Kation steht;is greater than 7, represents less than 25%, wherein the average value of x is from 2 to 4 when R averages C₁₃ or shorter and the average value of x is from 3 to 6 when R averages longer than C₁₃, and M represents a cation;
(ii) 0% bis 10% an Alkoholethoxylaten der Formel(ii) 0% to 10% of alcohol ethoxylates of the formula
RO (CH&sub2;CH&sub2;O) xH,RO (CH₂CH₂O) xH,
worin R eine C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkylgruppe darstellt und x von 0 bis 10 reicht und der durchschnittliche Wert für x weniger als 6 beträgt; undwherein R represents a C₁₂-C₁₆ alkyl group and x ranges from 0 to 10 and the average value of x is less than 6; and
(iii) 0% bis 10% an Seifen der Formel(iii) 0% to 10% of soaps of the formula
RCOÖ&supmin;M&spplus;,RCOÖ⊃min;M⁺,
worin R eine C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub5;-Alkylgruppe darstellt und M ein Kation bedeutet;wherein R represents a C₁₁-C₁₅ alkyl group and M represents a cation;
(b) etwa 0,1% bis 4% an Calcium- oder Magnesiumionen; und(b) about 0.1% to 4% of calcium or magnesium ions; and
(c) einen Chelatbildner für Calcium oder Magnesium, welcher einen löslichen Calcium- oder Magnesiumkomplex ausbildet, mit einem Logarithmus der Bildungskonstante, log Kf, von 0,5 bis 5 in einer ausreichenden Menge umfaßt, um die Ausbildung von Calciumcarbonat- oder Magnesiumhydroxidniederschlägen in der Zusammensetzung zu verhindern; wobei Glycin und Citrat ausgeschlossen sind;(c) a calcium or magnesium chelating agent which forms a soluble calcium or magnesium complex having a logarithm of formation constant, log Kf, of from 0.5 to 5 in an amount sufficient to prevent the formation of calcium carbonate or magnesium hydroxide precipitates in the composition; excluding glycine and citrate;
wobei eine 10 gew.-%ige wäßrige Lösung der genannten Zusammensetzung einen pH-Wert von 7 bis 11 besitzt.wherein a 10 wt.% aqueous solution of said composition has a pH of 7 to 11.
Die milden, flüssigen oder gelartigen, vorzugsweise flüssigen, Geschirrspülmitteldetergenzzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten ein grenzflächenaktives Gemisch, welches einen Hauptanteil an Alkylethoxycarboxylat-grenzflächenaktivem Mittel und kein oder wenig Alkoholethoxylat und keine oder wenig Seife als kontaminierende Nebenprodukte, und eine Calcium- oder Magnesiumionenquelle umfaßt. In den erfindungsgemäßen Magnesiumionen enthaltenden Zusammensetzungen sind auch ein Chelatbildner für das Magnesium und ein Puffer für die Alkalinität erforderlich. In den erfindungsgemäßen Calciumionen enthaltenden Zusammensetzungen kann auch ein Chelatbildner für das Calcium erforderlich sein. Diese und andere ergänzende fakultative Bestandteile, welche typischerweise in flüssigen oder gelartigen Geschirrspülmittelzusammensetzungen gefunden werden, sind nachstehend angeführt.The mild liquid or gel, preferably liquid, dishwashing detergent compositions of the present invention contain a surfactant mixture comprising a major proportion of alkyl ethoxycarboxylate surfactant and no or little alcohol ethoxylate and no or little soap as contaminating byproducts, and a calcium or magnesium ion source. In the magnesium ion-containing compositions of the present invention, a chelating agent for the magnesium and a buffer for alkalinity are also required. In the calcium ion-containing compositions of the present invention, a chelating agent for the calcium may also be required. These and other supplementary optional ingredients typically found in liquid or gel dishwashing detergent compositions are listed below.
Die flüssigen Zusammensetzungen dieser Erfindung enthalten etwa 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, am stärksten bevorzugt etwa 12 Gew.-% bis 30 Gew.-%, von einem grenzflächenaktiven Gemisch, welches hinsichtlich der Mengen an kontaminierenden Materialien beschränkt ist. Die Gelzusammensetzungen dieser Erfindung enthalten etwa 5 % bis etwa 70 %, vorzugsweise etwa 10 % bis etwa 45 %, am stärksten bevorzugt etwa 12 % bis etwa 35 % des grenzflächenaktiven Gemisches.The liquid compositions of this invention contain from about 5% to 50%, preferably from about 10% to 40%, most preferably from about 12% to 30%, by weight of a surfactant mixture which is limited in the amounts of contaminant materials. The gel compositions of this invention contain from about 5% to about 70%, preferably from about 10% to about 45%, most preferably from about 12% to about 35% of the surfactant mixture.
Das grenzflächenaktive Gemisch enthält etwa 80 % bis 100 %, vorzugsweise etwa 85 % bis 95 %, am stärksten bevorzugt 90 % bis 95 %, von Alkylethoxycarboxylaten der allgemeinen Formel RO(CH&sub2;CH&sub2;0)xCH&sub2;COO&supmin;M&spplus;, worin R eine C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkylgruppe darstellt, x von 0 bis 10 reicht und die Ethoxylatverteilung derart ist, daß - bezogen auf das Gewicht - die Menge an Material, worin x 0 ist, weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als etwa 15 %, am stärksten bevorzugt weniger als etwa 10 % beträgt, und die Menge an Material, worin x größer als 7 ist, weniger als 25 %, vorzugsweise weniger als etwa 15 %, am stärksten bevorzugt weniger als etwa 10 % darstellt, wobei der durchschnittliche Wert für x von 2 bis 4 beträgt, wenn R durchschnittlich C&sub1;&sub3; oder kürzer ist, und der durchschnittliche Wert für x von 3 bis 6 beträgt, wenn R durchschnittlich länger als C&sub1;&sub3; ist, und M für ein Kation steht, welches vorzugsweise unter Alkalimetall, Erdalkalimetall, Ammonium, Mono-, Di- und Triethanolammonium, am stärksten bevorzugt unter Natrium, Kalium, und Gemischen hievon mit Magnesiumionen ausgewählt ist. Die bevorzugten Alkylethoxycarboxylate sind jene, worin R eine C&sub1;&sub2;- C&sub1;&sub4;-Alkylgruppe darstellt.The surfactant mixture contains about 80% to 100%, preferably about 85% to 95%, most preferably 90% to 95%, of alkyl ethoxycarboxylates of the general formula RO(CH2CH20)xCH2COO-M+, where R is a C12-C16 alkyl group, x is from 0 to 10, and the ethoxylate distribution is such that, by weight, the amount of material where x is 0 is less than 20%, preferably less than about 15%, most preferably less than about 10%, and the amount of material where x is greater than 7 is less than 25%, preferably less than about 15%, most preferably less than about 10%, with the average value for x being from 2 to 4. is when R is on average C₁₃ or shorter, and the average value of x is from 3 to 6 when R is on average longer than C₁₃, and M is a cation preferably selected from alkali metal, alkaline earth metal, ammonium, mono-, di- and triethanolammonium, most preferably sodium, potassium, and mixtures thereof with magnesium ions. The preferred alkyl ethoxycarboxylates are those wherein R is a C₁₂- C₁₄ alkyl group.
Geeignete Alkoholprecursoren der Alkylethoxycarboxylate dieser Erfindung sind primäre aliphatische Alkohole, welche etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten. Andere geeignete primäre aliphatische Alkohole sind die linearen primären Alkohole, welche durch die Hydrierung von pflanzlichen oder tierischen Fettsäuren, wie Kokosnuß-, Palmkern- und Talgfettsäuren, oder durch Ethylen-Aufbaureaktionen und darauffolgende Hydrolyse, wie in den Verfahren vom Zieglertyp, erhalten werden. Bevorzugte Alkohole sind n-Cctyl, n-Nonyl-, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl und n- Hexadecyl. Andere geeignete Alkoholprecursoren umfassen primäre Alkohole, welche einen Anteil an Verzweigung an den Beta- oder 2-Kohlenstoffatomen enthalten, worin die Alkylverzweigung 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält. In solchen Alkoholen sind mindestens 30 % von jedem Alkohol einer speziellen Kettenlänge in wünschenswerter Weise linear und die Verzweigung umfaßt vorzugsweise etwa 50 % an Methylgruppen mit geringeren Mengen an Ethyl-, Propyl- und Butylgruppen. Diese Alkohole werden zweckmäßigerweise durch Umsetzung von linearen Olefinen mit etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, mit: Kohlenmonoxid und Wasserstoff hergestellt. Durch diese Verfahren werden sowohl lineare als auch verzweigtkettige Alkohole ausgebildet, und die Gemische können entweder als solche verwendet werden oder sie können in die einzelnen Komponenten aufgetrennt und anschließend wieder kombiniert werden, um das gewünschte Gemisch zu erhalten.Suitable alcohol precursors of the alkyl ethoxycarboxylates of this invention are primary aliphatic alcohols containing from about 12 to about 16 carbon atoms. Other suitable primary aliphatic alcohols are the linear primary alcohols obtained by the hydrogenation of vegetable or animal fatty acids, such as coconut, palm kernel and tallow fatty acids, or by ethylene build-up reactions followed by hydrolysis, such as in the Ziegler-type processes. Preferred alcohols are n-alkyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl and n-hexadecyl. Other suitable alcohol precursors include primary alcohols which contain a proportion of branching at the beta or 2 carbon atoms, wherein the alkyl branching contains from 1 to 4 carbon atoms. In such alcohols, at least 30% of any alcohol of a particular chain length is desirably linear and the branching preferably comprises about 50% methyl groups with minor amounts of ethyl, propyl and butyl groups. These alcohols are conveniently prepared by reacting linear olefins having from about 11 to 17 carbon atoms with: carbon monoxide and hydrogen. These processes produce both linear and branched chain alcohols, and the mixtures can either be used as such or they can be separated into the individual components and then recombined to obtain the desired mixture.
Typische Verfahren zur Herstellung von "Oxo"halogeniden, welche anschließend verwendet werden, um Alkohole herzustellen, sind in den US-PS'en Nr. 2 564 456 und 2 587 858 beschrieben und die direkte Hydroformylierung von Olefinen zur Herstellung von Alkoholen ist in den US-PS'en Nr. 2 504 682 und 1 581 988 angegeben.Typical processes for the preparation of "oxo" halides, which are subsequently used to produce alcohols, are described in U.S. Patent Nos. 2,564,456 and 2,587,858, and the direct hydroformylation of olefins to produce alcohols is given in U.S. Patent Nos. 2,504,682 and 1,581,988.
Es können auch äquivalente sekundäre Alkohole verwendet werden. Es wird klar sein, daß durch Einsatz eines Olefins mit einer einzigen Kettenlänge als Ausgangsmaterial der entsprechende, eine einzige Kettenlänge aufweisende Alkohol entstehen wird, aber es ist im allgemeinen ökonomischer Olefingemische zu verwenden, welche eine Kohlenstoffkettenlängenverteilung um den gewünschten Mittelwert aufweisen. Dies wird selbstverständlich ein Alkoholgemisch liefern, welches die gleiche Kettenlängenverteilung um den Mittelwert aufweist.Equivalent secondary alcohols may also be used. It will be appreciated that using a single chain length olefin as the starting material will give the corresponding single chain length alcohol, but it is generally more economical to use olefin mixtures having a carbon chain length distribution around the desired mean. This will of course give an alcohol mixture having the same chain length distribution around the mean.
Primäre aliphatische Alkohole, welche aus pflanzlichen ölen und Fetten und aus anderen Erdölausgangsprodukten erhalten werden, die Alkyl- oder Alkylengruppen als Teil ihrer Struktur besitzen, werden ebenfälls einen Kettenlängenbereich aufweisen. Da der Kettenlängenbereich C&sub8;-C&sub2;&sub0; und darüber beträgt, ist es daher eine übliche Praxis, das Produkt aus derartigen Ausgangsmaterialien in verschiedene Kettenlängenbereiche aufzutrennen, welche im Hinblick auf ihre endgültige Verwendung ausgewählt werden.Primary aliphatic alcohols obtained from vegetable oils and fats and from other petroleum starting materials which have alkyl or alkylene groups as part of their structure will also have a chain length range. Since the chain length range is C8-C20 and above, it is therefore common practice to separate the product from such starting materials into different chain length ranges, which are selected with regard to their final use.
Die gewünschte mittlere Ethoxykettenlänge des Alkoholethoxylats kann unter Verwendung eines katalytischen Ethoxylierungsverfahrens erhalten werden, worin die molare Menge an Ethylenoxid, die mit jedem Äquivalent an Fettalkohol umgesetzt wird, der mittleren Anzahl von Ethoxygruppen im ethoxylierten Alkohol entsprechen wird. Es ist bekannt, daß die Addition von Ethylenoxid an Alkanole durch einen Katalysator, am zweckmäßigsten einen Katalysator von entweder stark saurem oder stark basischem Charakter, gefördert wird. Geeignete basische Katalysatoren sind die basischen Salze der Alkalimetalle der Gruppe I des Periodensystems, z.B. Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium, und die basischen Salze von bestimmten Erdalkalimetallen der Gruppe II des Periodensystems, z.B. Calcium, Strontium, Barium und in einigen Fällen Magnesium. Geeignete saure Katalysatoren umfassen im weitesten Sinn die Lewis-Säure von Friedel-Crafts- Katalysatoren. Spezifische Beispiele dieser Katalysatoren sind die Fluoride, Chloride und Bromide von Bor, Antimon, Wolfram, Eisen, Nickel, Zink, Zinn, Aluminium, Titan und Molybdän Die Verwendung von Komplexen derartiger Halogenide mit beispielsweise Alkoholen, Ethern, Carbonsäuren und Ammen ist ebenfalls beschrieben worden. Noch andere Beispiele bekannter saurer Alkoxylierungskatalysatoren sind Schwefelsäuren und Phosphorsäuren; Perchlorsäure und die Perchlorate von Magnesium, Calcium, Mangan, Nickel und Zink; Metalloxalate, -sulfate, -phosphate, -carboxylate und -acetate; Alkalimetallfluorborate, Zinktitanat und die Metalisalze von Benzolsulfonsäure. Der Typ des verwendeten Katalysators wird die Verteilung des Ethoxygruppenbereiches bestimmen. Stärkere Katalysatoren werden zu einer sehr engen Verteilung der Ethoxygruppen um den Mittelwert führen. Schwächere Katalysatoren werden zu einer breiteren Verteilung führen.The desired average ethoxy chain length of the alcohol ethoxylate can be obtained using a catalytic ethoxylation process in which the molar amount of ethylene oxide reacted with each equivalent of fatty alcohol will correspond to the average number of ethoxy groups in the ethoxylated alcohol. It is known that the addition of ethylene oxide to alkanols is promoted by a catalyst, most conveniently a catalyst of either strongly acidic or strongly basic character. Suitable basic catalysts are the basic salts of the alkali metals of Group I of the Periodic Table, e.g. sodium, potassium, rubidium and cesium, and the basic salts of certain alkaline earth metals of Group II of the Periodic Table, e.g. calcium, strontium, barium and in some cases magnesium. Suitable acid catalysts broadly include the Lewis acid of Friedel-Crafts catalysts. Specific examples of these catalysts are the fluorides, chlorides and bromides of boron, antimony, tungsten, iron, nickel, zinc, tin, aluminum, titanium and molybdenum. The use of complexes of such halides with, for example, alcohols, ethers, carboxylic acids and amines has also been described. Still other examples of known acid alkoxylation catalysts are sulfuric and phosphoric acids; perchloric acid and the perchlorates of magnesium, calcium, manganese, nickel and zinc; metal oxalates, sulfates, phosphates, carboxylates and acetates; alkali metal fluoroborates, zinc titanate and the metal salts of benzenesulfonic acid. The type of catalyst used will determine the distribution of the ethoxy group range. Stronger catalysts will result in a very narrow distribution of ethoxy groups around the mean. Weaker catalysts will result in a broader distribution.
Das grenzflächenaktive Gemisch enthält auch 0 % bis 10 %, vorzugsweise weniger als etwa 8 %, am stärksten bevorzugt weniger als 5 %, an Alkoholethoxylaten der Formel RO(CH&sub2;CH&sub2;O)xH, worin R eine C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;-Alkylgruppe darstellt und x von 0 bis 10 reicht und der durchschnittliche Wert für x weniger als 6 beträgt. Das grenzflächenaktive Mittel enthält auch 0 % bis 10 %, vorzugsweise weniger als etwa 8 %, am stärksten bevorzugt weniger als 5 % an Seifen der Formel RCOO&supmin;M&spplus;, worin R eine C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub5;- Alkylgruppe darstellt und M ein wie vorstehend beschriebenes Kation ist.The surfactant mixture also contains from 0% to 10%, preferably less than about 8%, most preferably less than 5%, of alcohol ethoxylates of the formula RO(CH₂CH₂O)xH, wherein R is a C₁₂-C₁₆ alkyl group and x ranges from 0 to 10 and the average value of x is less than 6. The surfactant also contains from 0% to 10%, preferably less than about 8%, most preferably less than 5% of soaps of the formula RCOO⁻M⁺, wherein R is a C₁₁-C₁₅ alkyl group and M is a cation as described above.
Die vorstehend angegebenen nicht-carboxylierten Alkoholethoxylate sind für das grenzflächenaktive Gemisch aus Alkylethoxycarboxylaten nachteilig, insbesondere im Hinblick auf die dadurch erzielbaren Leistungsvorteile. Es ist daher entscheidend, daß das Alkylethoxycarboxylate enthaltende, grenzflächenaktive Gemisch, welches in dieser Erfindung eingesetzt wird, weniger als etwa 10 Gew.-% von den Alkoholethoxylaten enthält, aus welchen die Alkylethoxycarboxylate erhalten werden. Obwohl kommerziell erhältliche Alkylethoxycarboxylate 10 % oder mehr an Alkoholethoxylaten enthalten, gibt es bekannte Wege, um die Alkylethoxycarboxylate der gewünschten hohen Reinheit zu erhalten. Beispielsweise können nicht-umgesetzte Alkoholethoxylate durch Wasserdampfdestillation, US-PS Nr. 4 098 818 (Beispiel I) , oder durch Umkristallisation des Alkylethoxycarboxylats, britisches Patent Nr. 1 027 481 (Beispiel 1), entfernt werden. Andere Wege zu den gewünschten Carboxylaten bestehen in der Umsetzung von Natriumhydroxid oder Natriummetall und Monochloressigsäure oder deren Salzen mit Alkoholethoxylaten unter speziellen Kombinationen aus Druck und Temperatur, wie es in US-PS,en Nr. 3 992 443 und 4 098 818 und in der japanischen Patentanmeldung Nr. 50-24215 beschrieben ist.The non-carboxylated alcohol ethoxylates identified above are detrimental to the alkyl ethoxycarboxylate surfactant mixture, particularly in view of the performance benefits that can be achieved thereby. It is therefore critical that the alkyl ethoxycarboxylate-containing surfactant mixture used in this invention contains less than about 10% by weight of the alcohol ethoxylates from which the alkyl ethoxycarboxylates are obtained. Although commercially available alkyl ethoxycarboxylates contain 10% or more of alcohol ethoxylates, there are known ways to obtain the alkyl ethoxycarboxylates of the desired high purity. For example, unreacted alcohol ethoxylates can be removed by steam distillation, U.S. Patent No. 4,098,818 (Example I), or by recrystallization of the alkyl ethoxycarboxylate, British Patent No. 1,027,481 (Example 1). Other routes to the desired carboxylates consist of reacting sodium hydroxide or sodium metal and monochloroacetic acid or its salts with alcohol ethoxylates under specific combinations of pressure and temperature as described in U.S. Patent Nos. 3,992,443 and 4,098,818 and in Japanese Patent Application No. 50-24215.
In alternativer Weise kann eine gehinderte Base, wie Kalium-tert.Butoxid, das Natriumhydroxid in den vorstehend zitierten Patentschriften ersetzen, wodurch Alkylethoxycarboxylate von hoher Reinheit erhalten werden, wobei weniger strenge Anforderungen hinsichtlich der Temperatur und des Druckes gestellt werden müssen. Im speziellen kann eine gehinderte Base der Formel RO&supmin;M&spplus;, welche im allgemeinen aus einer Alkylgruppe, einem reaktiven Sauerstoffzentrum und einem Kation besteht, verwendet werden. Die Struktur dieser gehinderten Base ist sekundär oder tertiär und sie weist eine nicht-lineare Alkylgruppe mit mindestens einer Verzweigungsstelle innerhalb von 3 Kohlenstoffatomen vom reaktiven Zentrum, dem Sauerstoffatom, und ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallkation auf. Das Verfahren umfaßt das Umsetzen der Alkoholethoxylate mit der vorstehend beschriebenen gehinderten Base und entweder wasserfreier Chloressigsäure, in einem Molverhältnis von der gehinderten Base zu der wasserfreien Chloressigsäure von 2:1, oder mit einem Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz von wasserfreier Chloressigsäure, in einem Molverhältnis von der gehinderten Base zum Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz von Ohloressigsäure von 1:1, wobei das Molverhältnis von ethoxyliertem Fettalkohol zu der wasserfreien Chloressigsäure oder dem Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz hievon von etwa 1:0,7 bis etwa 1:1,25 beträgt, die Temperatur etwa 20ºC bis 140ºC ist, und der Druck von etwa 0,133 kPa bis 101 kPa (etwa 1 bis 760 mm Hg) beträgt.Alternatively, a hindered base such as potassium tert-butoxide can be substituted for the sodium hydroxide in the above-cited patents to give alkyl ethoxycarboxylates of high purity with less stringent temperature and pressure requirements. In particular, a hindered base of the formula RO⊃min;M⊃plus, which generally consists of an alkyl group, a reactive oxygen center and a cation, can be used. The structure of this hindered base is secondary or tertiary and it comprises a non-linear alkyl group with at least one branching point within 3 carbon atoms of the reactive center, the oxygen atom, and an alkali metal or alkaline earth metal cation. The process comprises reacting the alcohol ethoxylates with the above-cited and either anhydrous chloroacetic acid, in a molar ratio of the hindered base to the anhydrous chloroacetic acid of 2:1, or with an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of anhydrous chloroacetic acid, in a molar ratio of the hindered base to the alkali metal salt or alkaline earth metal salt of chloroacetic acid of 1:1, wherein the molar ratio of ethoxylated fatty alcohol to the anhydrous chloroacetic acid or the alkali metal salt or alkaline earth metal salt thereof is from about 1:0.7 to about 1:1.25, the temperature is from about 20°C to 140°C, and the pressure is from about 0.133 kPa to 101 kPa (about 1 to 760 mm Hg).
Andere Wege zu Alkylethoxycarboxylaten von hoher Reinheit umfassen die Umsetzung von Alkoholethoxylat mit Sauerstoff in Gegenwart von Platin, Palladium oder anderen Edelmetallen, wie sie in den US-PS,en Nr. 4 223 460 (Beispiele 1-7); 4 214 101 (Beispiel 1); 4 348 509; in der deutschen Patentschrift Nr. 3 446 561 und in der japanischen Patentanmeldung Nr. 62 198 641 beschrieben ist. Eines der Nebenprodukte derartiger Reaktionen ist Seife, welche - wie vorstehend beschrieben - in begrenzter Menge vorliegen sollte, um einen nachteiligen Einfluß auf die durch die vorliegenden Zusammensetzungen gelieferten Vorteile der Reinigung und der Milde zu vermeiden. Dies kann dadurch erfolgen, daß ein Alkoholethoxylatausgangsmaterial eingesetzt wird, welches geringe Mengen an nicht-ethoxyliertem Fettalkohol enthält, und durch ein Auswählen von Katalysatoren, welche vorzugsweise das endständige Methylen im Alkoholethoxylat oxidieren, zumindest während etwa 90 % der Zeit, vorzugsweise zumindest während etwa 95 % der Zeit. Die Oxidation von nichtendständigen Methylengruppen im Alkoholethoxylat wird aus den ethoxylierten Fettalkoholkomponenten Seife bilden.Other routes to high purity alkyl ethoxycarboxylates include reacting alcohol ethoxylate with oxygen in the presence of platinum, palladium or other precious metals as described in U.S. Patent Nos. 4,223,460 (Examples 1-7); 4,214,101 (Example 1); 4,348,509; German Patent No. 3,446,561; and Japanese Patent Application No. 62,198,641. One of the byproducts of such reactions is soap, which, as described above, should be present in limited amounts to avoid adversely affecting the cleaning and mildness benefits provided by the present compositions. This can be done by using an alcohol ethoxylate starting material containing small amounts of non-ethoxylated fatty alcohol and selecting catalysts which preferentially oxidize the terminal methylene in the alcohol ethoxylate at least about 90% of the time, preferably at least about 95% of the time. Oxidation of non-terminal methylene groups in the alcohol ethoxylate will form soap from the ethoxylated fatty alcohol components.
Die Kationen der erfindungsgemäß eingesetzten Alkylethoxycarboxylate können Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammonium- und Niederalkanolammoniumionen sein. Die Kationenquelle für Alkylethoxycarboxylate stammt aus der Neutralisation der Alkylethoxycarbonsäure und aus zusätzlichen Bestandteilen, z.B. den die Leistung erhöhenden, zweiwertige Ionen enthaltenden Salzen.The cations of the alkyl ethoxycarboxylates used according to the invention can be alkali metal, alkaline earth metal, ammonium and lower alkanolammonium ions. The cation source for alkyl ethoxycarboxylates comes from the neutralization of the alkyl ethoxycarboxylic acid and from additional components, e.g. the performance-enhancing salts containing divalent ions.
Bevorzugte Kationen für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind Ammonium, Natrium und Kalium. Für Zusammensetzungen mit einem pH-Wert von 7 bis 8 ist Ammonium am stärksten bevorzugt, aber bei pH-Werten über 8 ist es aufgrund der Freisetzung von geringen Mengen an Ammoniakgas unerwünscht, welches aus der Deprotonierung der Ammoniumionen der Zusammensetzung stammt.Preferred cations for the compositions of the invention are ammonium, sodium and potassium. For compositions having a pH of 7 to 8, ammonium is most preferred, but at pH values above 8 it is undesirable due to the release of small amounts of ammonia gas resulting from the deprotonation of the ammonium ions of the composition.
Für erfindungsgemäße flussige Zusammensetzungen wird Kalium gegenüber Natrium bevorzugt, da es die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegenüber einer Niederschlagsbildung bei geringen Temperaturen widerstandsfähiger macht und für die Zusammensetzung eine verbesserte Löslichkeit gewährleistet. Andererseits ist für erfindungsgemäße gelartige Zusammensetzungen Natrium gegenüber Kalium bevorzugt, da es die Gelbildung einer Zusammensetzung erleichtert. Gemische der Kationen können in jeder beliebigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorliegen.For liquid compositions of the invention, potassium is preferred over sodium because it makes the compositions of the invention more resistant to precipitation at low temperatures and provides improved solubility for the composition. On the other hand, for gel-like compositions of the invention, sodium is preferred over potassium because it facilitates gel formation of a composition. Mixtures of the cations can be present in any composition of the invention.
Traditionellerweise besitzen flüssige Geschirrspülmittelzusammensetzungen einen pH-Wert von 7. Für Detergenzzusammensetzungen, welche Alkylethoxycarboxylat als grenzflächenaktives Mittel enthalten, ist bekannt, daß ein alkalischerer pH-Wert die Fettreinigung im Vergleich zu einem neutralen pH-Wert, insbesondere unter Bedingungen von weichem Wasser, sehr verbessert. Dieser Reinigungsvorteil scheint für Zusammensetzungen einzigartig zu sein, die die vorliegenden Alkylethoxycarboxylate als grenzflächenaktives Mittel enthalten. Überraschenderweise sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei diesem alkalischen pH-Wert auch gegenüber den Händen milder als bei einem pH-Wert von 7. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weisen einen pH-Wert von 7 bis 11, vorzugsweise von 8 bis 10, am stärksten bevorzugt von 8 bis 9,5, auf, wobei der pH- Wert einer 10 gew.-%igen wäßrigen Lösung mit einem pH-Meter bestimmt wird.Traditionally, liquid dishwashing detergent compositions have a pH of 7. For detergent compositions containing alkyl ethoxycarboxylate surfactant, it is known that a more alkaline pH greatly improves grease cleaning compared to a neutral pH, especially under soft water conditions. This cleaning advantage appears to be unique to compositions containing the present alkyl ethoxycarboxylates surfactant. Surprisingly, the compositions of the invention are also gentler on the hands at this alkaline pH than at a pH of 7. The compositions of the invention have a pH of from 7 to 11, preferably from 8 to 10, most preferably from 8 to 9.5, the pH of a 10% by weight aqueous solution being determined with a pH meter.
In einer Calciumionen enthaltenden Zusammensetzung tritt über den gesamten pH-Wert-Bereich der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, d. h. von etwa 7 bis 11, keine oder nur eine geringe Bildung von Calciumhydroxidniederschlägen auf. Calciumhydroxid ist in Wasser viel löslicher als Magnesiumhydroxid.In a composition containing calcium ions, no or only a small formation of calcium hydroxide precipitates occurs over the entire pH range of the compositions according to the invention, i.e. from about 7 to 11. Calcium hydroxide is much more soluble in water than magnesium hydroxide.
Bei pH-Werten von etwa 7 bis 9 besteht keine oder nur eine geringe Möglichkeit der Ausbildung von Calciumcarbonatniederschlägen, da bei diesen pH-Werten keine oder nur eine geringe Quelle an Carbonationen verfügbar ist, um mit den freien Calciumionen in Wechselwirkung zu treten, um CaCO&sub3;-Niederschläge auszubilden, da die Carbonatspezies in der Form von Bicarbonat oder Kohlensäure vorliegen, welche keine unlöslichen Calciumkomplexe ausbilden.At pH values of about 7 to 9 there is little or no possibility of the formation of calcium carbonate precipitates, because at these pH values there is little or no source of carbonate ions available to interact with the free calcium ions to form CaCO3 precipitates, since the carbonate species are in the form of bicarbonate or carbonic acid, which do not form insoluble calcium complexes.
Bei pH-Werten von etwa 9 bis 11 sind die Bicarbonat- und Kohlensäurespezies deprotoniert, um Carbonat auszubilden, welches leicht mit Calcium in Wechselwirkung tritt, um Calciumcarbonatniederschläge zu bilden. Bei diesen hohen pH-Werten ist daher ein Chelatbildner für das Calcium erforderlich, um die Ausbildung dieser unerwünschten Spezies zu verhindern.At pH values of about 9 to 11, the bicarbonate and carbonic acid species are deprotonated to form carbonate, which readily interacts with calcium to form calcium carbonate precipitates. At these high pH values, a calcium chelator is therefore required to prevent the formation of these undesirable species.
Wenn eine Zusammensetzung mit einem pH-Wert von mehr als etwa 7 eine Verbesserung der Leistung bewirken soll, sollte sie einen Puffer enthalten, der fähig ist, den alkalischen pH-Wert in der Zusammensetzung und in verdünnten Lösungen, d. h. in wäßrigen Lösungen mit etwa 0,1 Gew.-% bis 0,2 Gew.-% der Zusammensetzung, aufrechtzuerhalten. Der pka-Wert dieses Puffers sollte etwa 0,5 bis 1,0 pH-Einheiten unter dem gewünschten pH- Wert der Zusammensetzung liegen (welcher wie vorstehend beschrieben bestimmt wird).If a composition having a pH greater than about 7 is to provide performance improvement, it should contain a buffer capable of maintaining the alkaline pH in the composition and in dilute solutions, i.e., in aqueous solutions containing about 0.1% to 0.2% by weight of the composition. The pKa of this buffer should be about 0.5 to 1.0 pH units below the desired pH of the composition (which is determined as described above).
Erfindungsgemäße Geschirrspülmittelzusammensetzungen werden bei der Verwendung, d.h. verdünnt und auf verschmutztes Geschirr aufgetragen, den durch Nahrungsmittelverschmutzungen hervorgerufenen sauren Einwirkungen unterworfen werden. Um die Leistungsvorteile der Zusammensetzungen bei der Verwendung aufrechtzuerhalten, sollte darin ein Puffer enthalten sein, welcher einen pka-Wert aufweist, der etwa 0,5 bis 1,0 pH-Einheiten unter dem gewünschten pH-Wert liegt. Unter diesen Bedingungen reguliert der Puffer den pH-Wert am wirkungsvollsten, wobei gleichzeitig die geringste Menge davon Verwendung findet.Dishwashing detergent compositions of the invention will, in use, i.e., diluted and applied to soiled dishes, be subjected to the acidic effects caused by food soils. To maintain the performance benefits of the compositions in use, they should contain a buffer having a pKa of about 0.5 to 1.0 pH units below the desired pH. Under these conditions, the buffer will most effectively regulate pH while using the least amount of it.
Der Puffer kann selbst ein wirksames Detergenz sein oder er kann ein organisches oder anorganisches Material von geringem Molekulargewicht sein, welches in diesen Zusammensetzungen ausschließlich zur Aufrechterhaltung eines alkalischen pH-Wertes eingesetzt wird. Geeignete Puffer für erfindungsgemäße Zusammensetzungen sind Stickstoff enthaltende Materialien. Einige Beispiele sind Aminosäuren, mit Ausnahme von Glycin, oder Amine niedriger Alkohole wie Mono-, Di- und Triethanolamin. Die bevorzugten Stickstoff enthaltenden Puffer sind 2-Amino-2-ethyl- 1,3-propandiol, 2-Amino-2-methylpropanol, 2-Amino-2-methyl-1,3propanol und Tris-(methanol)aminomethan (a.k.a. Tris); n-Methyldiethanolamin, 1,3-Diamino-2-propanol, N,N-Tetramethyl-1, 3diamino-2-propanol, Bis (2-ethanol)glycin (a.k.a. Bicine); Imidazol, N-tris- (Methanol)methylglycin (a.k.a. Tricine) sind ebenfalls bevorzugt.The buffer may itself be an effective detergent or it may be a low molecular weight organic or inorganic material used in these compositions solely to maintain an alkaline pH. Suitable buffers for compositions according to the invention are nitrogen-containing materials. Some examples are amino acids, with the exception of glycine, or lower alcohol amines such as mono-, di- and triethanolamine. The Preferred nitrogen-containing buffers are 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-methylpropanol, 2-amino-2-methyl-1,3propanol and tris-(methanol)aminomethane (aka Tris); n-methyldiethanolamine, 1,3-diamino-2-propanol, N,N-tetramethyl-1,3diamino-2-propanol, bis(2-ethanol)glycine (aka bicine); imidazole, N-tris-(methanol)methylglycine (aka tricine) are also preferred.
Diese Puffer liegen typischerweise in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, am stärksten bevorzugt von etwa 1,5 Gew.-% bis 8 Gew.-% vor.These buffers are typically present in an amount of from about 0.1% to 15% by weight, preferably from about 1% to 10% by weight, most preferably from about 1.5% to 8% by weight.
Es ist festgestellt worden, daß bei Zusammensetzungen, welche die vorliegenden Alkylethoxycarboxylate enthalten, das Vorliegen von zweiwertigen Kationen die Reinigung von fettigen Verschmutzungen besonders verbessert. Dies trifft besonders dann zu, wenn die Zusammensetzungen in weichgemachtem Wasser angewandt werden, welches wenige zweiwertige Ionen enthält. Bei flüssigen Geschirrspülmittelzusammensetzungen, welche Alkylethoxycarboxylate enthalten, die nicht der engen Definition dieser Erfindung entsprechen, nützt die Zugabe zweiwertiger Ionen weniger und diese werden in vielen Fällen tatsächlich eine verringerte Reinigungsleistung nach der Zugabe zweiwertiger Kationen zeigen. Es wird angenommen, daß die zweiwertigen Ionen die Anordnung der vorliegenden Alkylethoxycarboxylate an der Öl/Wasser-Grenzfläche verbessern, wodurch die Grenzflächenspannung verringert und die Fettreinigung verbessert wird.It has been found that in compositions containing the present alkyl ethoxycarboxylates, the presence of divalent cations particularly improves the cleaning of greasy soils. This is particularly true when the compositions are used in softened water which contains few divalent ions. Liquid dishwashing detergent compositions containing alkyl ethoxycarboxylates which do not meet the narrow definition of this invention will benefit less from the addition of divalent ions and in many cases will actually show reduced cleaning performance after the addition of divalent cations. It is believed that the divalent ions improve the arrangement of the present alkyl ethoxycarboxylates at the oil/water interface, thereby reducing interfacial tension and improving grease cleaning.
Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Formulierung derartiger zweiwertige Ionen enthaltender Zusammensetzungen in Matrices mit einem alkalischen pH-Wert infolge der Unverträglichkeit der zweiwertigen Ionen mit Hydroxidionen schwierig ist. Wenn sowohl zweiwertige Ionen als auch alkalische pH-Werte bei dem grenzflächenaktiven Gemisch dieser Erfindung kombiniert werden, wird eine Fettreinigung erzielt, welche jener überlegen ist, die entweder bei einem alkalischen pH-Wert oder allein durch zweiwertige Ionen erzielt wird. Dennoch wird während der Lagerung die Stabilität dieser Zusammensetzungen aufgrund der Ausbildung von Hydroxidniederschlägen geringer. Dies ist bei Magnesium enthaltenden Zusammensetzungen besonders auffällig.Furthermore, it has been found that the formulation of such divalent ion-containing compositions in matrices having an alkaline pH is difficult due to the incompatibility of the divalent ions with hydroxide ions. When both divalent ions and alkaline pHs are combined in the surfactant mixture of this invention, grease cleaning is achieved which is superior to that achieved either at an alkaline pH or by divalent ions alone. However, during storage the stability of these compositions is reduced due to the formation of hydroxide precipitates. This is particularly noticeable with magnesium-containing compositions.
Es ist nun festgestellt worden, daß erfindungsgemäße Zu-sammensetzungen, welche Calcium- oder Magnesiumionen enthalten, eine gute Fettentfernung aufweisen, gegenüber der Haut mild sind und eine gute Stabilität bei der Lagerung zeigen. Die Calciumionen liegen in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis 4 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 Gew.-% bis 3,5 Gew.-% vor. Die Einverleibung eines Chelatbildners für Magnesium (welcher nachstehend beschrieben ist) in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verhindert die Ausbildung von Magnesiumhydroxidniederschlägen und ermöglicht es, größere Mengen an Magnesiumionen bei höheren pH-Werten einzuverleiben, welche in Gebieten mit weichem Wasser erforderlich sind, wo die Konzentration an zweiwertigen Ionen gering ist. Die Menge an Magnesiumionen in der Zusammensetzung beträgt daher etwa 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,3 Gew.-% bis 2 Gew.-%, am stärksten bevorzugt etwa 0,5 Gew.-% bis 1 Gew.-%.It has now been found that compositions of the invention containing calcium or magnesium ions have good grease removal, are mild to the skin and exhibit good stability on storage. The calcium ions are present in the compositions of the invention in an amount of from about 0.1% to 4% by weight, preferably from about 0.5% to 3.5% by weight. The incorporation of a magnesium chelating agent (described below) in the compositions of the invention prevents the formation of magnesium hydroxide precipitates and enables larger amounts of magnesium ions to be incorporated at higher pH values, which are required in soft water areas where the concentration of divalent ions is low. The amount of magnesium ions in the composition is therefore about 0.1 wt% to 3 wt%, preferably about 0.3 wt% to 2 wt%, most preferably about 0.5 wt% to 1 wt%.
Vorzugsweise werden die Calcium- oder Magnesiumionen als Chlorid-, Acetat- oder Nitratsalz den Zusammensetzungen zugesetzt, welche ein Alkalimetall- oder Ammoniumsalz des Alkylethoxycarboxylats, am stärksten bevorzugt das Natriumsalz, enthalten, nachdem die Zusammensetzung mit einer starken Base neutralisiert wurde.Preferably, the calcium or magnesium ions are added as a chloride, acetate or nitrate salt to the compositions containing an alkali metal or ammonium salt of the alkyl ethoxycarboxylate, most preferably the sodium salt, after the composition has been neutralized with a strong base.
Bei pH-Werten von 7 bis 9 zeigen Calcium- oder Magnesiumionen enthaltende Zusammensetzungen Vorteile hinsichtlich einer verbesserten Fettreinigung. Ohne durch eine Theorie gestützt zu sein, wird angenommen, daß Calcium oder Magnesium die Alkylethoxycarboxylatmoleküle enger bindet, wodurch eine engere Anordnung an der Wasser/Öl-Grenzfläche möglich wird. Bei Calciumionen enthaltenden Zusammensetzungen werden geringere Werte der Grenzflächenspannung gemessen, im Vergleich zu Zusammensetzungen, welche andere zweiwertige Ionen enthalten. Darüber hinaus zeigen bei diesen pH-Werten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegenüber anderen Zusammensetzungen, wie sie vorstehend beschrieben sind, eine bessere Stabilität bei der Lagerung.At pH values of 7 to 9, compositions containing calcium or magnesium ions show benefits in terms of improved grease cleaning. Without being supported by theory, it is believed that calcium or magnesium binds the alkyl ethoxycarboxylate molecules more tightly, allowing for closer arrangement at the water/oil interface. Lower values of interfacial tension are measured for compositions containing calcium ions compared to compositions containing other divalent ions. In addition, at these pH values, the compositions of the invention show better stability during storage compared to other compositions as described above.
Bei pH-Werten von 9 bis 11 ist die Menge an Chelatbildner, welche für Calcium enthaltende Zusammensetzungen erforderlich ist, geringer als jene, welche für Magnesium enthaltende Zusammensetzungen erforderlich ist, obwohl sowohl Calcium enthaltende als auch Magnesium enthaltende Zusammensetzungen Chelatbildner zur Verhinderung der Niederschlagsbildung erfordern.At pH values of 9 to 11, the amount of chelating agent required for calcium-containing compositions is less than that required for magnesium-containing compositions is required, although both calcium-containing and magnesium-containing compositions require chelating agents to prevent precipitate formation.
Die Formulierung von Calciumionen enthaltenden Zusammensetzungen ist leichter als jene von Magnesiumionen enthaltenden Zusammensetzungen, da der pH-Wert derartiger Zusammensetzungen leicht eingestellt werden kann, ohne daß eine Niederschlagsbildung hervorgerufen wird, wogegen bei der Formulierung der Magnesiumzusammensetzungen einmal gebildete Hydroxidniederschläge nicht leicht wieder aufgelöst werden können.The formulation of compositions containing calcium ions is easier than that of compositions containing magnesium ions because the pH of such compositions can be easily adjusted without causing precipitate formation, whereas in the formulation of magnesium compositions, hydroxide precipitates once formed cannot be easily dissolved again.
In erfindungsgemäßen alkalischen Zusammensetzungen kann eine höhere Menge an Calciumio:nen bei höheren pH-Werten toleriert werden, ohne daß unerwünschte Niederschläge ausgebildet werden, vorausgesetzt, daß eine gewisse Menge eines Chelatbildners eingesetzt wird.In alkaline compositions according to the invention, a higher amount of calcium ions can be tolerated at higher pH values without the formation of undesirable precipitates, provided that a certain amount of a chelating agent is used.
Die Menge an Calcium- oder Magnesiumionen, welche in erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegt, wird von der Menge des gesamten darin vorhandenen anionischen grenzflächenaktiven Mittels abhängen, einschließlich der Menge an Alkylethoxycarboxylaten. Das Molverhältnis von den zweiwertigen Ionen zum gesamten anionischen grenzflächenaktiven Mittel beträgt von etwa 0,25:1 bis etwa 2:1 für erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die Calcium enthalten, und von etwa 0,25:1 bis etwa 1:1 für erfindungsgemäße Zusammensetzungen, welche Magnesium enthalten.The amount of calcium or magnesium ions present in compositions of the invention will depend on the amount of total anionic surfactant present therein, including the amount of alkyl ethoxycarboxylates. The molar ratio of divalent ions to total anionic surfactant is from about 0.25:1 to about 2:1 for compositions of the invention containing calcium and from about 0.25:1 to about 1:1 for compositions of the invention containing magnesium.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann einen Chelatbildner für Calcium oder Magnesium enthalten, um in der flüssigen Phase der Zusammensetzung vorhandene Calcium- oder Magnesiumionen zu komplexieren, wodurch die Wechselwirkung zwischen den Calcium- oder Magnesiumionen und den Hydroxidionen verhindert wird, welche zur Ausbildung von CaCO&sub3;- oder Mg(OH)&sub2;-Niederschlägen führen würde, insbesondere bei pH-Werten von 9 bis 11.The composition according to the invention may contain a calcium or magnesium chelating agent to complex calcium or magnesium ions present in the liquid phase of the composition, thereby preventing the interaction between the calcium or magnesium ions and the hydroxide ions which would lead to the formation of CaCO₃ or Mg(OH)₂ precipitates, particularly at pH values of 9 to 11.
Der sich aus den Calcium- oder Magnesium und dem Chelatbildner ausbildende Komplex muß löslich sein. Wenn ein unlöslicher Komplex aus Calcium oder Magnesium und Chelatbildner entsteht, wird er eine unansehnliche Trübung des Produktes hervorrufen, und wenn sich der Komplex am Boden des Produktes absetzt, können unzureichende Mengen an Calcium- oder Magnesiumionen bei der normalen Zugabe des Produktes in die Waschlösung abgegeben werden.The complex formed between the calcium or magnesium and the chelating agent must be soluble. If an insoluble complex of calcium or magnesium and the chelating agent is formed, it will cause an unsightly cloudiness of the product and if the complex settles to the bottom of the product, insufficient amounts of calcium or magnesium ions may released during normal addition of the product into the washing solution.
Der Chelatbildner muß mit den Calcium- oder Magnesiumionen nur mäßig assoziiert sein, d. h. nur stark genug assoziiert sein, um die Wechselwirkung zwischen den Calcium- und den Carbonationen oder den Magnesium- und den Hydroxidionen zu verhindern, aber nicht zu sehr, um die Menge an in verdünnter Lösung verfügbaren Calcium- oder Magnesiumionen beträchtlich zu verringern. Der Logarithmus der Bildungskonstante, log Kf, beträgt daher für den Chelatbildner 0,5 bis 5.The chelating agent must be only moderately associated with the calcium or magnesium ions, i.e., only strongly enough to prevent interaction between the calcium and carbonate ions or the magnesium and hydroxide ions, but not so strongly as to significantly reduce the amount of calcium or magnesium ions available in dilute solution. The logarithm of the formation constant, log Kf, for the chelating agent is therefore 0.5 to 5.
Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorhandene Menge an Chelatbildner ist eine Menge, die ausreichend ist, um die Ausbildung von CaCO&sub3;- oder Mg(OH)&sub2;-Niederschlägen in der Zusammensetzung zu verhindern. Diese Menge hängt von drei Faktoren ab: dem gewünschten pH-Wert der Zusammensetzung, der Menge an Calcium- oder Magnesiumionen in der Zusammensetzung und der Stärke des Chelatbildners, d. h. seinem log Kf-Wert.The amount of chelating agent present in the compositions of the invention is an amount sufficient to prevent the formation of CaCO3 or Mg(OH)2 precipitates in the composition. This amount depends on three factors: the desired pH of the composition, the amount of calcium or magnesium ions in the composition, and the strength of the chelating agent, i.e. its log Kf value.
Bei pH-Werten von 7 bis 9 ist es unwahrscheinlich, daß eine Ausbildung von Calciumniederschlägen erfolgen wird (siehe vorstehend). Es ist daher unwahrscheinlich, daß ein Chelatbildner in Zusammensetzungen mit derartigen pH-Werten erforderlich sein wird. Bei pH-Werten von 9 bis 11 steigt die Tendenz von Calciumcarbonatniederschlägen an (siehe vorstehend) und daher kann eine gewisse Menge eines Chelatbildners für Calcium erforderlich sein.At pH values of 7 to 9 it is unlikely that a formation of calcium precipitates will occur (see above). It is therefore unlikely that a chelating agent will be required in compositions having such pH values. At pH values of 9 to 11 the tendency for calcium carbonate precipitates increases (see above) and therefore some amount of a calcium chelating agent may be required.
Was Magnesiumionen enthaltende Zusammensetzungen anlangt, so führen gewünschte höhere pH-Werte einer Zusammensetzung in verdünnter Lösung zu höheren Konzentrationen an Hydroxidionen in der Zusammensetzung. Dies führt im Gegenzug dazu, daß mehr Hydroxidionen in der Zusammensetzung verfügbar sind, um mit den Magnesiumionen in der Zusammensetzung in Wechselwirkung zu treten und es gibt darin eine höhere Tendenz, Mg(OH)&sub2;-Niederschläge auszubilden. Dies führt dazu, daß eine höhere Menge an Chelatbildner in der Zusammensetzung einverleibt werden muß, vorausgesetzt, daß der gleiche Chelatbildner eingesetzt wird. Die Verwendung eines stärkeren Chelatbildners, d. h. eines solchen mit einem höheren log Kf-Wert könnte anstelle der Verwendung einer größeren Menge eines schwächeren Chelatbildners angewandt werden. Es ist wichtiger, daß der Logarithmus der Bildungskonstante log Kf, bei der Bestimmung der in einer Zusammensetzung angewandten Menge an Chelatbildner herangezogen werden muß. Der log Kf-Wert des Chelatbildners beträgt von 0,5 bis 5, vorzugsweise von 1 bis 3,5. Je höher der log Kf-Wert ist, desto enger ist die Bindung an die Calciumionen und es wird eine geringere Menge erforderlich, um die Ausbildung von CaCO&sub3;-Niederschlägen in der Zusammensetzung zu verhindern. Die Menge an Chelatbildner in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist nachstehend in Tabelle I angegeben. Zur Bestimmung der Menge an Chelatbildner, welche in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen anzuwenden ist, muß die mit der Formulierung betraute Person den log Kf-Wert des Chelatbildners ermitteln. Ein Verfahren zur Bestimmung der Bildungskonstante dieser Chelatbildner ist in Determination and Use of Stability Constants; A.E. Martell und K.J. Motekaitis; V.C. Publishers Inc. (1988, N.Y., N.Y.) beschrieben. In Critical Stability Constants; R.M. Smith und A.E. Martell; Plenum Publishers (1974-81, N.Y., N.Y.) sind Bildungskonstanten für verschiedene herkömmliche anorganische Verbindungen angeführt, welche Literatur hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Basierend auf der Menge an Calciumionen und dem für die Zusammensetzung gewünschten pH-Wert kann die mit der Formulierung betraute Person einen Bereich für die in der Zusammensetzung erforderliche Menge eines Chelatbildners bestimmen. Tabelle I With respect to compositions containing magnesium ions, desirable higher pH values of a composition in dilute solution result in higher concentrations of hydroxide ions in the composition. This in turn results in more hydroxide ions in the composition being available to interact with the magnesium ions in the composition and there being a greater tendency therein to form Mg(OH)2 precipitates. This results in a higher amount of chelating agent having to be incorporated into the composition, assuming that the same chelating agent is employed. The use of a stronger chelating agent, ie one with a higher log Kf value, could be used instead of using a larger amount of a weaker chelating agent. It is important that the logarithm of the formation constant, log Kf, must be used in determining the amount of chelating agent used in a composition. The log Kf of the chelating agent is from 0.5 to 5, preferably from 1 to 3.5. The higher the log Kf, the tighter the binding to the calcium ions and the less amount is required to prevent the formation of CaCO3 precipitates in the composition. The amount of chelating agent in the compositions of the invention is given below in Table I. To determine the amount of chelating agent to be used in the compositions of the invention, the formulator must determine the log Kf of the chelating agent. A method for determining the formation constant of these chelating agents is described in Determination and Use of Stability Constants; AE Martell and KJ Motekaitis; VC Publishers Inc. (1988, NY, NY). Formation constants for various common inorganic compounds are given in Critical Stability Constants; RM Smith and AE Martell; Plenum Publishers (1974-81, NY, NY), which literature is incorporated herein by reference. Based on the amount of calcium ions and the pH desired for the composition, the formulator can determine a range for the amount of chelating agent required in the composition. Table I
Beispiele von geeigneten Chelatbildnern sind Bicine (Bis(2-ethanol)glycin), N-(2-Hydroxyethyl) iminodiessigsäure (HIDA), N-(2,3-Dihydroxypropyl) iminodiessigsäure (GIDA) und deren Alkalimetallsalze, wobei Glycin und Citrat jedoch ausgeschlossen sind. Gemische der vorstehenden sind annehmbar.Examples of suitable chelating agents are bicine (bis(2-ethanol)glycine), N-(2-hydroxyethyl) iminodiacetic acid (HIDA), N-(2,3-dihydroxypropyl) iminodiacetic acid (GIDA) and their alkali metal salts, but excluding glycine and citrate. Mixtures of the above are acceptable.
Der bevorzugte Chelatbildner ist Bicine.The preferred chelating agent is Bicine.
Primäre Amine sind als Chelatbildner für erfindungsgemäße Magnesium enthaltende Zusammensetzungen nicht bevorzugt, da sie dazu neigen, eine Verfärbung der Zusammensetzung während der Lagerung hervorzurufen. Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen sind daher von Chelatbildnern, welche primäre Amine sind, im wesentlichen frei.Primary amines are not preferred as chelating agents for magnesium-containing compositions according to the invention, since they tend to cause discoloration of the composition during storage. Preferred compositions according to the invention are therefore essentially free of chelating agents which are primary amines.
Einige Chelatbildner und Puffer für die Alkalinität wirken in erfindungsgemäßen Magnesium enthaltenden Zusammensetzungen gut zusammen. Diese umfassen: Alkanolamine (einschließlich 2- Amino-2-ethyl-1,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-1,3-propandial und 2-Amino-2-methylpropanol); Bicine und Tris; Bicine und N- Methyldiethanolamin; Bicine und Diethanolamin; Bicine und 1,3- Diamino-2-propanol; und Bicine und Triethanolamin. Jene Kombinationen, welche Bicine enthalten, sind am stärksten bevorzugt.Some alkalinity chelators and buffers work well together in magnesium-containing compositions of the present invention. These include: alkanolamines (including 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanedial, and 2-amino-2-methylpropanol); bicine and Tris; bicine and N-methyldiethanolamine; bicine and diethanolamine; bicine and 1,3-diamino-2-propanol; and bicine and triethanolamine. Those combinations containing bicine are most preferred.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung enthalten vorzugsweise bestimmte co-grenzflächenaktive Mittel, um das Schäumen, die Detergenzleistung und/oder die Milde zu unterstützen.The compositions of this invention preferably contain certain co-surfactants to aid lathering, detergency and/or mildness.
In dieser Kategorie sind verschiedene anionische grenzflächenaktive Mittel enthalten, die üblicherweise in flüssigen oder gelartigen Geschirrspülmitteln verwendet werden. Die mit diesen anionischen grenzflächenaktiven Mitteln assoziierten anionischen Kationen können den Kationen entsprechen, welche vorstehend für die Alkylethoxycarboxylate beschrieben sind. Beispiel von anionischen co-grenzflächenaktiven Mitteln, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, umfassen die folgenden Klassen:Included in this category are various anionic surfactants commonly used in liquid or gel dishwashing detergents. The anionic cations associated with these anionic surfactants may correspond to the cations described above for the alkyl ethoxycarboxylates. Examples of anionic co-surfactants useful in the present invention include the following classes:
(1) Alkylbenzolsulfonate, worin die Alkylgruppe 9 bis 15 Kohlenstoffatome, - vorzugsweise 11 bis 14 Kohlenstoffatome in geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration enthält. Ein besonders bevorzugtes lineares Alkylbenzolsulfonat enthält etwa 12 Kohlenstoffatome. In den US-PS'en Nr. 2 220 099 und 2 477 383 sind diese grenzflächenaktiven Mittel im Detail beschrieben.(1) Alkylbenzenesulfonates, wherein the alkyl group contains 9 to 15 carbon atoms, preferably 11 to 14 carbon atoms in a straight chain or branched chain configuration. A particularly preferred linear alkylbenzenesulfonate contains about 12 carbon atoms. These surfactants are described in detail in U.S. Patent Nos. 2,220,099 and 2,477,383.
(2) Alkylsulfate, die durch Sulfatieren eines Alkohols mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen erhalten werden. Die Alkylsulfate besitzen die Formel ROSO&supmin;M&spplus;, worin R die C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;-Alkylgruppe darstellt und M ein ein- und/oder zweiwertiges Kation ist.(2) Alkyl sulfates obtained by sulfating an alcohol having 8 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 16 carbon atoms. The alkyl sulfates have the formula ROSO⁻M⁺, where R represents the C₈₋₂₂ alkyl group and M is a mono- and/or divalent cation.
(3) Paraffinsulfonate, welche 8 bis 22 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten.(3) Paraffin sulfonates containing 8 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 16 carbon atoms in the alkyl radical.
Diese grenzflächenaktiven Mittel sind kommerziell als Hostapur SAS von Hoechst Celanese verfügbar.These surfactants are commercially available as Hostapur SAS from Hoechst Celanese.
(4) Olefinsulfonate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen. In der US-PS Nr. 3 332 880 ist eine Beschreibung geeigneter Olef insulfonate enthalten.(4) Olefin sulfonates having 8 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 16 carbon atoms. U.S. Patent No. 3,332,880 contains a description of suitable olefin sulfonates.
(5) Alkylethersulfate, welche durch Ethoxylieren eines Alkohols mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatornen, mit weniger als 30, vorzugsweise weniger als 12 Mol Ethylenoxid erhalten werden. Die Alkylethersulfate besitzen die Formel:(5) Alkyl ether sulfates which are obtained by ethoxylating an alcohol having 8 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 16 carbon atoms, with less than 30, preferably less than 12 moles of ethylene oxide. The alkyl ether sulfates have the formula:
RO (C&sub2;H&sub4;O) xSO&sub3;&supmin;M&spplus;,RO (C₂H₄O) xSO₃⊃min;M⁺,
worin R die C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;-Alkylgruppe darstellt, x von 1 bis 30 beträgt und M ein ein- oder zweiwertiges Kation bedeutet.wherein R represents the C8-22 alkyl group, x is from 1 to 30 and M represents a mono- or divalent cation.
(6) Alkylglycerylethersulfonate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen im Alkylrest.(6) Alkyl glyceryl ether sulfonates having 8 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 16 carbon atoms in the alkyl radical.
(7) Fettsäureestersulfonate der Formel:(7) Fatty acid ester sulfonates of the formula:
R&sub1;-CH(SO&sub3;&supmin;M&spplus;) CO&sub2;R&sub2;,R₁-CH(SO₃⊃min;M⁺)CO₂R₂,
worin R&sub1; ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit etwa C&sub8;-C&sub1;&sub8;, vorzugsweise C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; ist, und R&sub2; ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit etwa C&sub1;-C&sub6;, vorzugsweise überwiegend C&sub1; bedeutet, und M&spplus; ein ein- oder zweiwertiges Kation darstellt.wherein R₁ is a linear or branched alkyl of about C₈-C₁₈, preferably C₁₂-C₁₆, and R₂ is a linear or branched alkyl of about C₁-C₆, preferably predominantly C₁, and M⁺ is a mono- or divalent cation.
(8) Gemische hievon.(8) Mixtures thereof.
Die vorstehend beschriebenen anionischen grenzflächenaktiven Mittel sind alle kommerziell erhältlich. Es sollte angeführt werden, daß obwohl sowohl Dialkylsulfosuccinate als auch Fettsäureestersulfonate bei neutralem bis leicht alkalischem pH-Wert gut wirken, sie in einer Zusammensetzung mit einem pH- Wert von viel mehr als etwa 8,5 chemisch nicht stabil sein werden.The anionic surfactants described above are all commercially available. It should be noted that although both dialkyl sulfosuccinates and fatty acid ester sulfonates work well at neutral to slightly alkaline pH, they will not be chemically stable in a composition with a pH much higher than about 8.5.
Andere nützliche co-grenzflächenaktive Mittel für die Verwendung in den Zusammensetzungen sind die nichtionischen Fettalkylpolyglucoside. Diese grenzflächenaktiven Mittel enthalten geradkettige oder verzweigtkettige C&sub8;-C&sub1;&sub5;-Alkylgruppen, vorzugsweise etwa C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Alkylgruppen und durchschnittlich etwa 1 bis 5 Glucoseeinheiten, wobei durchschnittlich 1 bis 2 Glucoseeinheiten am stärksten bevorzugt sind. In den US-PS'en Nr. 4 393 203 und 4 732 704 sind diese grenzflächenaktiven Mittel beschrieben.Other useful cosurfactants for use in the compositions are the nonionic fatty alkyl polyglucosides. These surfactants contain straight or branched chain C8 -C15 alkyl groups, preferably about C12 -C14 alkyl groups, and an average of about 1 to 5 glucose units, with an average of 1 to 2 glucose units being most preferred. U.S. Patent Nos. 4,393,203 and 4,732,704 describe these surfactants.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch ein Polyhydroxyfettsaureamid-grenzflächenaktives Mittel der Strukturformel: enthalten, worin: R¹ H, C&sub1;-C&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2- Hydroxypropyl oder ein Gemisch hievon, vorzugsweise C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, stärker bevorzugt C&sub1;- oder C&sub2;-Alkyl, am stärksten bevorzugt C&sub1;-Alkyl (d.h. Methyl) darstellt; und--R² ein C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl, vorzugsweise lineares C&sub7;-C&sub1;&sub9;-Alkyl oder -Alkenyl, stärker bevorzugt lineares C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Alkyl oder -Alkenyl, am stärksten bevorzugt lineares C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub7;-Alkyl oder -Alkenyl oder ein Gemisch hievon bedeutet; und Z für ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, worin mindestens 3 Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes (vorzugsweise ethoxyliertes oder propoxyliertes) Derivat hievon steht. Z wird vorzugsweise aus einem reduzierenden Zucker in einer reduktiven Aminierungsreaktion erhalten werden; stärker bevorzugt steht Z für ein Glycityl. Geeignete reduzierende Zucker umfassen Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose und Xylose. Als Rohmaterialien können Maissirup mit einem hohen Dextrosegehalt, Maissirup mit einem hohen Fructosegehalt und Maissirup mit einem hohen Maltosegehalt sowie die einzelnen vorstehend angeführten Zucker verwendet werden. Diese Maissirupe können zu einem Gemisch von Zuckerkomponenten für Z führen. Es sollte klar sein, daß es nicht beabsichtigt ist, andere geeignete Rohmaterialien auszuschließen. Z wird vorzugsweise von der aus -CH&sub2;(CHOH)NCH&sub2;OH, -CH(CH&sub2;OH) (CHOH)n-&sub1;-CH&sub2;OH, -CH&sub2;-(CHOH)&sub2;(CHOR") (CHOH)-CH&sub2;OH bestehenden Gruppe, worin n eine, ganze Zahl von 3 bis einschließlich 5 darstellt und R' für H oder ein cyclisches oder aliphatisches Monosaccharid steht, und den alkoxylierten Derivaten hievon ausgewählt werden. Am stärksten bevorzugt sind Glycityle, worin n den Wert 4 besitzt, insbesondere -CH&sub2;-(CHOH)&sub4;- CH&sub2;OH&sub2;.The compositions of the invention may also comprise a polyhydroxy fatty acid amide surfactant having the structural formula: wherein: R¹ is H, C₁-C₄ hydrocarbyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl or a mixture thereof, preferably C₁-C₄ alkyl, more preferably C₁ or C₂ alkyl, most preferably C₁ alkyl (ie methyl); and--R² is C₅-C₃₁ hydrocarbyl, preferably linear C₇-C₁₇ alkyl or alkenyl, more preferably linear C₇-C₁₇ alkyl or alkenyl, most preferably linear C₁₁-C₁₇ alkyl or alkenyl, or a mixture thereof; and Z is a polyhydroxyhydrocarbyl having a linear hydrocarbyl chain wherein at least 3 hydroxyl groups are directly attached to the chain, or an alkoxylated (preferably ethoxylated or propoxylated) derivative thereof. Z is preferably obtained from a reducing sugar in a reductive amination reaction; more preferably Z is a glycityl. Suitable reducing sugars include glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose and xylose. As raw materials, high dextrose corn syrup, high fructose corn syrup and high maltose corn syrup as well as the individual sugars listed above can be used. These corn syrups can result in a mixture of sugar components for Z. It should be understood that it is not intended to exclude other suitable raw materials. Z is preferably selected from the group consisting of -CH₂(CHOH)NCH₂OH, -CH(CH₂OH)(CHOH)n-₁-CH₂OH, -CH₂-(CHOH)₂(CHOR")(CHOH)-CH₂OH, wherein n is an integer from 3 to 5 inclusive and R' is H or a cyclic or aliphatic monosaccharide, and the alkoxylated derivatives thereof. Most preferred are glycityls wherein n is 4, especially -CH₂-(CHOH)₄-CH₂OH₂.
In der Formel (1) kann R¹ beispielsweise N-Methyl, N- Ethyl, N-Propyl, N-Isopropyl, N-Butyl, N-2-Hydroxyethyl oder N- 2-Hydroxypropyl sein.In formula (1), R¹ can be, for example, N-methyl, N-ethyl, N-propyl, N-isopropyl, N-butyl, N-2-hydroxyethyl or N-2-hydroxypropyl.
R²-CO-N< kann beispielsweise Kokosamid, Stearamid, Oleamid, Lauramid, Myristamid, Caprinsäureamid, Palmitamid und Talgamid usw. bedeuten.R²-CO-N< can mean, for example, cocoamamide, stearamide, oleamide, lauramide, myristamide, capric acid amide, palmitamide and tallowamide, etc.
Z kann für 1-Desoxyglucityl, 2-Desoxyfructityl, 1-Desoxymaltityl, 1-Desoxylactityl, N-1-Desoxygalactityl, N-1- Desoxymannityl und 1-Desoxymaltotriotityl stehen.Z can stand for 1-deoxyglucityl, 2-deoxyfructityl, 1-deoxymaltityl, 1-deoxylactityl, N-1-deoxygalactityl, N-1- deoxymannityl and 1-deoxymaltotriotityl.
Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden sind in der Technik bekannt. Im allgemeinen können sie durch Umsetzen eines Alkylamins mit einem reduzierenden Zucker in einer reduktiven Aminierungsreaktion zur Ausbildung eines entsprechenden N-Alkylpolyhydroxyamins, und anschließendes Umsetzen des N-Alkylpolyhydroxyamins mit einem aliphatischen Fettester oder einem Triglycerid in einem Kondensations-/Amidierungs-Schritt zur Ausbildung des N-Alkyl,N-polyhydroxyfettsäureamid-Produktes hergestellt werden. Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamide enthaltenden Zusammensetzungen sind beispielsweise in der britischen Patentbeschreibung 809 060, veröffentlicht am 18. Februar 1959, Thomas Hedley & Co., Ltd.; in der US-PS 2 965 576, ausgegeben am 20. Dezember 1960, E.R. Wilson, in der US-PS 2 703 798, Anthony M. Schwartz, ausgegeben am 8. Mai 1955; und in der US-PS 1 985 424, ausgegeben am 25. Dezember 1934, Piggott, beschrieben.Methods for preparing polyhydroxy fatty acid amides are known in the art. In general, they can be prepared by reacting an alkylamine with a reducing sugar in a reductive amination reaction to form a corresponding N-alkylpolyhydroxyamine, and then reacting the N-alkylpolyhydroxyamine with an aliphatic fatty ester or a triglyceride in a condensation/amidation step to form the N-alkyl,N-polyhydroxy fatty acid amide product. Methods for preparing compositions containing polyhydroxy fatty acid amides are described, for example, in British Patent Specification 809,060, published February 18, 1959, Thomas Hedley & Co., Ltd.; U.S. Patent Specification 2,965,576, issued December 20, 1960, E.R. Wilson, U.S. Patent No. 2,703,798, Anthony M. Schwartz, issued May 8, 1955; and U.S. Patent No. 1,985,424, issued December 25, 1934, Piggott.
In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkyl , N-desoxyglycitylfettsäureamiden, worin die Glycitylkomponente aus Glucose stammt und es sich bei der N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylfunktion um N-Methyl, N-Ethyl, N- Propyl, N-Butyl, N-Hydroxyethyl oder N-Hydroxypropyl handelt, wird das Produkt durch Umsetzen von N-Alkyl- oder N- Hydroxyalkylglucamin mit einem unter Fettmethylestern, Fettethylestern und Fetttriglyceriden ausgewählten Fettester in Gegenwart eines Katalysators hergestellt, welcher von der aus Trilithiumphosphat, Trinatriumphosphat, Trikaliumphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Pentakaliumtripolyphosphat, Lithiumhydroxid, Nat riumhydroxid, Kal iumhydroxid, Calciumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Dinatriumtartrat, Dikahumtartrat, Natriumkaliumtartrat, Trinatriumcitrat, Trikaliumcitrat, basischen Natriumsilicaten, basischen Kaliumsilicaten, basischen Natriumaluminosilicaten und basischen Kaliumaluminosilicaten und Gemischen hievon bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Die Menge an Katalysator beträgt vorzugsweise etwa 0,5 Mol-% bis etwa 50 Mol-%, stärker bevorzugt etwa 2,0 Mol-% bis etwa 10 Mol-%, bezogen auf die Mol an N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamin. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei etwa 138ºC bis etwa 170ºC während typischerweise etwa 20 bis etwa 90 Minuten durchgeführt. Wenn Triglyceride im Reaktionsgemisch als die Fettesterquelle verwendet werden, wird die Umsetzung auch vorzugsweise unter Verwendung von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% eines Phasenübergangsmittels durchgeführt, berechnet als Gewichtsprozent des Gesamtreaktionsgemisches, welches unter gesättigten Fettalkoholpolyethoxylaten, Alkylpolyglycosiden, linearem Glucamid-grenzflächenaktivem Mittel und Gemischen hievon ausgewählt ist.In a preferred process for the preparation of N-alkyl or N-hydroxyalkyl, N-deoxyglycityl fatty acid amides, wherein the glycityl component is derived from glucose and the N-alkyl or N-hydroxyalkyl function is N-methyl, N-ethyl, N-propyl, N-butyl, N-hydroxyethyl or N-hydroxypropyl, the product is prepared by reacting N-alkyl or N-hydroxyalkyl glucamine with a fatty ester selected from fatty methyl esters, fatty ethyl esters and fatty triglycerides in the presence of a catalyst selected from the group consisting of trilithium phosphate, trisodium phosphate, tripotassium phosphate, tetrasodium pyrophosphate, pentapotassium tripolyphosphate, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, disodium tartrate, dipotassium tartrate, sodium potassium tartrate, trisodium citrate, tripotassium citrate, basic sodium silicates, basic potassium silicates, basic Sodium aluminosilicates and basic potassium aluminosilicates and mixtures thereof group. The amount of catalyst is preferably from about 0.5 mole percent to about 50 mole percent, more preferably from about 2.0 mole percent to about 10 mole percent, based on the moles of N-alkyl or N-hydroxyalkyl glucamine. The reaction is preferably carried out at about 138°C to about 170°C for typically about 20 to about 90 minutes. When triglycerides are used in the reaction mixture as the fatty ester source, the reaction is also preferably carried out using from about 1% to about 10% by weight of a phase transfer agent, calculated as a weight percent of the total reaction mixture, selected from saturated fatty alcohol polyethoxylates, alkyl polyglycosides, linear glucamide surfactant, and mixtures thereof.
Vorzugsweise wird dieses Verfahren wie folgt ausgeführt:Preferably, this procedure is carried out as follows:
(a) Vorhergehendes Erhitzen des Fettesters auf etwa 138ºC bis etwa 170ºC;(a) preheating the fatty ester to about 138ºC to about 170ºC;
(b) Zusetzen des N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamins zum erhitzten Fettsäureester und Mischen in einem Ausmaß, welches zur Ausbildung eines zweiphasigen Flüssig/Flüssig-Gemisches erforderlich ist;(b) adding the N-alkyl or N-hydroxyalkyl glucamine to the heated fatty acid ester and mixing to an extent necessary to form a two-phase liquid/liquid mixture;
(c) Einmischen des Katalysators in das Reaktionsgemisch; und(c) mixing the catalyst into the reaction mixture; and
(d) Rühren während der angeführten Reaktionsdauer.(d) Stir for the stated reaction time.
Ebenfalls bevorzugt werden etwa 2% bis etwa 20%, bezogen auf das Gewicht der Reaktanten, an zuvor gebildetem linearem N- Alkyl-/N-Hydroxyalkyl-N-linearem Glucosyl-fettsäureamid-Produkt zum Reaktionsgemisch als Phasenübergangsmittel zugesetzt, wenn es sich bei dem Fettester um ein Triglycerid handelt. Dies begründet die Reaktion, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird.Also preferably, when the fatty ester is a triglyceride, from about 2% to about 20%, based on the weight of the reactants, of previously formed linear N-alkyl/N-hydroxyalkyl-N-linear glucosyl fatty acid amide product is added to the reaction mixture as a phase transfer agent. This grounds the reaction, thereby increasing the rate of reaction.
Diese Polyhydroxy- "fettsäure" -amidmaterialien bieten der mit der Formulierung des Detergenz betrauten Person die Vorteile, daß sie zur Gänze oder überwiegend aus natürlichen, erneuerbaren, nicht-petrochemischen Ausgangsmaterialien hergestellt werden können und abbaubar sind. Sie zeigen auch eine geringe Toxizität gegenüber den Wasserlebewesen.These polyhydroxy "fatty acid" amide materials offer the detergent formulator the advantages of being able to be made entirely or predominantly from natural, renewable, non-petrochemical starting materials and of being degradable. They also exhibit low toxicity to aquatic life.
Es sollte angeführt werden, daß die zur Herstellung der Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I) verwendeten Verfahren gemeinsam mit diesen üblicherweise auch Mengen an nicht-flüchtigem Nebenprodukt, wie Esteramiden und cyclischem Polyhydroxyfettsäureamid, liefern werden. Die Menge dieser Nebenprodukte wird in Abhängigkeit von den jeweiligen Reaktanten und den Verfahrensbedingungen variieren. Vorzugsweise wird das in die erfindungsgemäßen Detergenzzusammensetzungen einverleibte Polyhydroxyfettsäureamid in solch einer Form bereitgestellt werden, daß die das Polyhydroxyfettsäureamid enthaltende Zusammensetzung, welche dem Detergenz zugesetzt wird, weniger als etwa 10%, vorzugsweise weniger als etwa 4% an cyclischem Polyhydroxytettsäureamid enthält. Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Verfahren sind vorteilhaft, da sie eher geringe Mengen an Nebenprodukten, einschließlich eines solchen cyclischen Amidnebenproduktes, liefern können.It should be noted that the processes used to prepare the polyhydroxy fatty acid amides of formula (I) usually also involve the production of amounts of non-volatile by-products such as ester amides and cyclic polyhydroxy fatty acid amides. The amount of these by-products will vary depending on the particular reactants and the process conditions. Preferably, the polyhydroxy fatty acid amide incorporated into the detergent compositions of the present invention will be provided in such a form that the composition containing the polyhydroxy fatty acid amide added to the detergent contains less than about 10%, preferably less than about 4%, of cyclic polyhydroxy fatty acid amide. The preferred processes described above are advantageous because they can provide rather small amounts of by-products, including such cyclic amide by-product.
Die co-grenzflächenaktiven Mittel für die Zusammensetzungen dieser Erfindung können auch Gemische aus anionischen grenzflächenaktiven Mitteln und Alkylpolyglucosiden oder Polyhydroxyfettsäureamiden enthalten. Die co-grenzflächenaktiven Mittel liegen in der Zusammensetzung in einer Menge von Gew.-% bis etwa 35 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 5 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-%, und am stärksten bevorzugt von etwa 7 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% vor.The co-surfactants for the compositions of this invention may also contain mixtures of anionic surfactants and alkyl polyglucosides or polyhydroxy fatty acid amides. The co-surfactants are present in the composition in an amount of from about 35% to about 35%, preferably from about 5% to about 25%, and most preferably from about 7% to about 20% by weight.
Eine weitere Komponente, welche in der Zusammensetzung dieser Erfindung enthalten sein kann, ist ein schaumstabilisierendes grenzflächenaktives Mittel (ein schaumförderndes Mittel) in einer Menge von weniger als etwa 15 %, vorzugsweise von etwa 0,5 % bis 12 %, stärker bevorzugt von etwa 1 % bis 10 %. Fakultative schaumstabilisierende grenzflächenaktive Mittel, welche in der vorliegenden Zusammensetzung verwendbar sind, können fünf Basistypen zugeordnet werden - den Betainen, den Ethylenoxidkondensaten, den Fettsäureamiden, den semipolaren nichtionischen Mitteln auf Aminoxidbasis und den kationischen grenzflächenaktiven Mitteln.Another component which may be included in the composition of this invention is a foam stabilizing surfactant (a foam booster) in an amount of less than about 15%, preferably from about 0.5% to 12%, more preferably from about 1% to 10%. Optional foam stabilizing surfactants which may be used in the present composition can be classified into five basic types - the betaines, the ethylene oxide condensates, the fatty acid amides, the semipolar amine oxide based nonionics and the cationic surfactants.
Die Zusammensetzung dieser Erfindung kann Betain-grenzflächenaktive Detergenzmittel der allgemeinen Formel enthalten, worin R eine hydrophobe Gruppe darstellt, die von der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Alkylgruppen mit etwa 10 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen, Alkylaryl- und Arylakygruppen mit einer ähnlichen Anzahl an Kohlenstoffatomen, wobei ein Benzolring als Äquivalent zu etwa 2 Kohlenstoffatomen angesehen wird, und ähnlichen durch Amido- oder Etherbindungen unterbrochenen Strukturen besteht; jeder Rest R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen bedeutet; und jeder Rest R² eine Alkylengruppe mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen ist.The composition of this invention may comprise betaine surfactants of the general formula wherein R represents a hydrophobic group selected from the group consisting of alkyl groups having about 10 to about 22 carbon atoms, preferably about 12 to about 18 carbon atoms, alkylaryl and arylaky groups having a similar number of carbon atoms, with a benzene ring being considered equivalent to about 2 carbon atoms, and similar structures interrupted by amido or ether linkages; each R¹ is an alkyl group having from 1 to about 3 carbon atoms; and each R² is an alkylene group having from 1 to about 6 carbon atoms.
Beispiele bezugter Betaine sind Dodecyldimethylbetain, Cetyldimethylbetain, Dodecylamidopropyldimethylbetain, Tetradecyldimethylbetain, Tetradecylamidopropyldimethylbetain und Dodecyldimethylammoniumhexanoat.Examples of betaines used are dodecyldimethylbetaine, cetyldimethylbetaine, dodecylamidopropyldimethylbetaine, tetradecyldimethylbetaine, tetradecylamidopropyldimethylbetaine and dodecyldimethylammoniumhexanoate.
Andere geeignete Amidoalkylbetaine sind in den US-PS'en Nr. 3 950 417; 4 137 191 und 4 375 421 und in der britischen Patentschrift GB Nr. 2 103 236 beschrieben.Other suitable amidoalkyl betaines are described in US Patent Nos. 3,950,417, 4,137,191 and 4,375,421 and in British Patent GB No. 2,103,236.
Es wird klar sein, daß die Alkylgruppen (und Acylgruppen) der vorstehenden Betain-grenzflächenaktiven Mittel entweder aus natürlichen oder aus synthetischen Quellen erhalten werden können, z.B. daß diese aus natürlich auftretenden Fettsäuren; Olefinen, wie den durch das Ziegler- oder Oxo-Verf ahren hergestellten Olefinen; oder aus Olefinen erhalten werden können, welche mit oder ohne "Cracken" aus Erdöl abgetrennt werden.It will be understood that the alkyl groups (and acyl groups) of the above betaine surfactants may be obtained from either natural or synthetic sources, e.g., they may be obtained from naturally occurring fatty acids; olefins such as those produced by the Ziegler or oxo process; or from olefins separated from petroleum with or without "cracking".
Die Ethylenoxidkondensate werden allgemein als Verbindungen definiert, die durch die Kondensation von Ethylenoxidgruppen (von hydrophiler Natur) mit einer organischen hydrophoben Verbindung, welche aliphatischer oder alkylaromatischer Natur sein kann, erhalten werden. Die Länge des hydrophilen oder Polyoxyalkylenrestes, welche mit jeder beliebigen einzelnen hydrophoben Gruppe kondensiert wird, kann leicht eingestellt werden, um eine wasserlösliche Verbindung mit dem gewünschten Gleichgewichtsgrad zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen zu erhalten.The ethylene oxide condensates are generally defined as compounds obtained by the condensation of ethylene oxide groups (hydrophilic in nature) with an organic hydrophobic compound, which may be aliphatic or alkylaromatic in nature. The length of the hydrophilic or polyoxyalkylene radical condensed with any single hydrophobic group can be easily adjusted to obtain a water-soluble compound with the desired degree of balance between hydrophilic and hydrophobic elements.
Beispiele derartiger Ethylenoxidkondensate, welche als schaumstabilisierende Mittel nützlich sind, sind die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit Ethylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder geradkettig oder verzweigt sein und enthält im allgemeinen etwa 8 bis etwa 18, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 14 Kohlenstoffatome, um die beste Leistung als schaumstabilisierendes Mittel zu erreichen, wobei das Ethylenoxid in Mengen von etwa 8 Mol bis etwa 30 Mol, vorzugsweise von etwa 8 Mol bis etwa 14 Mol an Ethylenoxid je Mol an Alkohol vorhanden ist.Examples of such ethylene oxide condensates useful as foam stabilizing agents are the condensation products of aliphatic alcohols with ethylene oxide. The alkyl chain of the aliphatic alcohol can be either straight or branched and generally contains from about 8 to about 18, preferably from about 8 to about 14 carbon atoms to achieve best performance as a foam stabilizing agent, the ethylene oxide being used in amounts of from about 8 moles to about 30 moles, preferably from about 8 moles to about 14 moles of ethylene oxide per mole of alcohol.
Beispiele der hierin nützlichen grenzflächenaktiven Mittel umfassen die Ammoniak-, Monoethanol- und Diethanolamide von Fettsäuren, welche einen Acylrest von etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen aufweisen und durch die allgemeine Formel:Examples of surfactants useful herein include the ammonia, monoethanol and diethanol amides of fatty acids having an acyl group of about 8 to about 18 carbon atoms and represented by the general formula:
R&sub1; -CO-N(H)m-1(R2OH)3-mR₁ -CO-N(H)m-1(R2OH)3-m
dargestellt werden, worin R einen gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 7 bis 21, vorzugsweise etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet; R&sub2; eine Methylen- oder Ethylengruppe darstellt; und m für 1, 2 oder 3, vorzugsweise 1, steht. Spezielle Beispiele der genannten Amide sind Monoethanolaminkokosnußfettsäureamid und Diethanolamindodecylfettsäureamid. Diese Acylreste können aus natürlich auftretenden Glyceriden, z.B. Kokosnußöl, Palmöl, Sojabohnenöl und Talg stammen, aber sie können auch synthetisch erhalten werden, z.B. durch die Oxidation von Erdöl oder durch die Hydrierung von Kohlenmonoxid durch das Fischer-Tropsch-Verfahren. Die Monoethanolamide und Diethanolamide von C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Fettsäuren sind bevorzugt.wherein R is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical having about 7 to 21, preferably about 11 to 17 carbon atoms; R2 is a methylene or ethylene group; and m is 1, 2 or 3, preferably 1. Specific examples of the amides mentioned are monoethanolamine coconut fatty acid amide and diethanolamine dodecyl fatty acid amide. These acyl radicals can be derived from naturally occurring glycerides, e.g. coconut oil, palm oil, soybean oil and tallow, but they can also be obtained synthetically, e.g. by the oxidation of petroleum or by the hydrogenation of carbon monoxide by the Fischer-Tropsch process. The monoethanolamides and diethanolamides of C12-14 fatty acids are preferred.
Semipolare, nichtionische, grenzflächenaktive Mittel auf Basis von Aminoxiden umfassen Verbindungen und Gemische von Verbindungen der Formel Semipolar, nonionic, amine oxide based surfactants include compounds and mixtures of compounds of the formula
worin R&sub1; für einen Alkyl-, 2-Hydroxyalkyl-, 3-Hydroxyalkyloder 3-Alkoxy-2-hydroxypropyl-Rest steht, worin die Alkylgruppe bzw. die Alkoxygruppe etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome umfaßt, R&sub2; und R&sub3; jeweils Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder 3-Hydroxypropyl darstellen und n von 0 bis etwa 10 beträgt. Besonders bevorzugt sind Aminoxide der Formel: wherein R₁ is an alkyl, 2-hydroxyalkyl, 3-hydroxyalkyl or 3-alkoxy-2-hydroxypropyl radical, wherein the alkyl group or the alkoxy group comprises about 8 to about 18 carbon atoms, R₂ and R₃ are each methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl or 3-hydroxypropyl and n is from 0 to about 10. Particularly preferred are amine oxides of the formula:
worin R&sub1; ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyl darstellt und R&sub2; und R&sub3; Methyl oder Ethyl bedeuten. Die vorstehenden Ethylenoxidkondensate, Amide und Aminoxide sind vollständiger in der US-PS Nr. 4 316 824 Panchen) beschrieben.wherein R1 is C12-16 alkyl and R2 and R3 are methyl or ethyl. The above ethylene oxide condensates, amides and amine oxides are more fully described in U.S. Patent No. 4,316,824 Panchen).
Die Zusammensetzung dieser Erfindung kann auch bestimmte kationische quaternäre Ammonium-grenzflächenaktive Mittel der Formel:The composition of this invention may also contain certain cationic quaternary ammonium surfactants of the formula:
[R¹ (OR²)y] [R³(OR²) y]²R&sup4;N&spplus;X&supmin; oder Amin-grenzflächenaktive Mittel der Formel:[R¹ (OR²)y] [R³(OR²) y]²R⁴N⁺X⁻ or amine surfactants of the formula:
[R¹ (OR²)y] [R³(OR²y]R&sup4;N[R¹(OR²)y] [R³(OR²y]R⁴N
umfassen, worin R¹ eine Alkyl- oder Alkylbenzylgruppe mit etwa 6 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette darstellt; jeder Rest R² von der aus -CH&sub2;CH&sub2;-, -CH&sub2;CH(CH&sub3;)-, -CH&sub2;CH(CH&sub2;OH&sub2;)-, -CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;- und Gemischen hievon ausgewählt ist; jeder Rest R³ von der aus C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;-C&sub4;-Hydroxyalkyl, Benzyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist und Wasserstoff darstellt, wenn y nicht 0 beträgt; R&sup4; die gleiche Bedeutung wie R³ besitzt oder eine Alkylkette darstellt, worin die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ plus R&sup4; etwa 8 bis etwa 16 beträgt; jedes y von 0 bis etwa 10 ist und die Summe der y-Werte von bis etwa 15 beträgt und X irgendein beliebiges verträgliches Anion bedeutet.wherein R¹ represents an alkyl or alkylbenzyl group having from about 6 to about 16 carbon atoms in the alkyl chain; each R² is selected from the group consisting of -CH₂CH₂-, -CH₂CH(CH₃)-, -CH₂CH(CH₂OH₂)-, -CH₂CH₂CH₂-, and mixtures thereof; each R³ is selected from the group consisting of C₁-C₄ alkyl, C₁-C₄ hydroxyalkyl, benzyl, and is hydrogen when y is not 0; R⁴ has the same meaning as R³ or represents an alkyl chain wherein the total number of carbon atoms of R¹ plus R⁴ is from about 8 to about 16; each y is from 0 to about 10 and the sum of the y values is from to about 15 and X is any compatible anion.
Von den vorstehenden bevorzugt sind die quaternären Alkylammonium-grenzflächenaktiven Mittel, insbesondere die eine lange Alkylkette aufweisenden grenzflächenaktiven Mittel, die in der vorstehenden Formel beschrieben sind, wenn R&sup4; aus den gleichen Gruppen wie R³ ausgewählt ist. Die am stärksten bevorzugten quaternären Ammonium-grenzflächenaktiven Mittel sind die Chlorid-, Bromid- und Methylsulfatsalze von C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyltrimethylammonium, C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyl (dihydroxyethyl) methylammonium, C&sub8;- &sub1;&sub6;-Alkylhydroxyethyldimethylammonium, C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyloxypropyltrimethylammonium und C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyloxypropyldihydroxyethylmethylammonium. Von den vorstehenden sind die C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyltrimethylammoniumsalze bevorzugt, z.B. Decyltrimethylammoniummethylsul-Preferred of the above are the alkyl quaternary ammonium surfactants, particularly the long alkyl chain surfactants described in the above formula when R4 is selected from the same groups as R3. The most preferred quaternary ammonium surfactants are the chloride, bromide and methyl sulfate salts of C8-16alkyltrimethylammonium, C8-16alkyl(dihydroxyethyl)methylammonium, C8-16alkylhydroxyethyldimethylammonium, C8-16alkyloxypropyltrimethylammonium and C8-16alkyloxypropyldihydroxyethylmethylammonium. Of the above, the C₁₀₋₁₄-alkyltrimethylammonium salts are preferred, e.g. decyltrimethylammonium methyl sul-
fat, Lauryltrimethylammoniumchlorid; Myistyltrimethylammoniumbromid und Kokosnußtrimethylammoniumchlorid und -methylsulfat.fat, lauryltrimethylammonium chloride; myistyltrimethylammonium bromide and coconut trimethylammonium chloride and methyl sulfate.
Die schaumfördernden Mittel, welche in den Zusammensetzungen dieser Erfindung angewandt werden, können irgendeines der vorstehend angegebenen schaumfördernden Mittel oder ein Gemisch dieser enthalten.The foam enhancing agents employed in the compositions of this invention may contain any of the foam enhancing agents listed above or a mixture of them.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bestandteilen können die Zusammensetzungen andere herkömmliche Bestandteile enthalten, welche für die Verwendung in flüssigen oder gelartigen Geschirrspülzusammensetzungen geeignet sind.In addition to the ingredients described above, the compositions may contain other conventional ingredients suitable for use in liquid or gel dishwashing compositions.
Fakultative Bestandteile umfassen das Ablaufen fördernde, ethoxylierte nichtionische grenzflächenaktive Mittel des Typs, welcher in der US-PS Nr. 4 316 824, Panchen (23. Februar 1982) beschrieben ist.Optional ingredients include drain-promoting, ethoxylated nonionic surfactants of the type described in U.S. Patent No. 4,316,824, Panchen (February 23, 1982).
Alkohole wie Ethylalkohol und Propylenglycol können zur Erzielung einer gewünschten Phasenstabilität und Viskosität des Produktes angewandt werden. Alkohole wie Ethylalkohol und Propylenglycol sind in den flüssigen Zusammensetzungen dieser Erfindung insbesondere in einer Menge von 0 % bis etwa 15 % nützlich.Alcohols such as ethyl alcohol and propylene glycol can be used to achieve a desired phase stability and viscosity of the product. Alcohols such as ethyl alcohol and propylene glycol are particularly useful in the liquid compositions of this invention in an amount of from 0% to about 15%.
Gelartige Zusammensetzungen der Erfindung würden üblicherweise keine Alkohole enthalten. Diese gelartigen Zusammensetzungen können höhere Mengen an Kalium- oder Natriumtoluol-, -xylol- oder -cumolsulfonat und Harnstoff in höherer Menge, d.h. von etwa 10 % bis etwa 30 % als Geliermittel enthalten (siehe die US-PS Nr. 4 615 819 und die GB 2 179 054A).Gel-like compositions of the invention would typically not contain alcohols. These gel-like compositions may contain higher amounts of potassium or sodium toluene, xylene or cumene sulfonate and urea in higher amounts, i.e., from about 10% to about 30%, as gelling agents (see U.S. Patent No. 4,615,819 and GB 2,179,054A).
Andere wünschenswerte Bestandteile umfassen Verdünnungsmittel und Lösungsmittel. Verdünnungsmittel können anorganische Salze, wie Ammoniumchlorid, Natriumchlorid und Kaliumchlorid sein und die Lösungsmittel umfassen Wasser, Alkohole mit niedrigem Molekulargewicht wie Ethylalkohol und Isopropylalkohol. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden typischerweise bis zu etwa 80 %, vorzugsweise etwa 30 % bis etwa 70 %, am stärksten bevorzugt etwa 40 % bis etwa 65 % Wasser enthalten.Other desirable ingredients include diluents and solvents. Diluents can be inorganic salts such as ammonium chloride, sodium chloride and potassium chloride and the solvents include water, low molecular weight alcohols such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol. The compositions of the invention will typically contain up to about 80%, preferably about 30% to about 70%, most preferably about 40% to about 65% water.
Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze, Teile und Verhältnisse, wie, sie hierin verwendet werden, auf das Gewicht.Unless otherwise indicated, all percentages, parts and ratios as used herein are by weight.
Die folgenden Beispiele veranschaulicher die Erfindung und erleichtern deren Verständnis)The following examples illustrate the invention and facilitate its understanding.)
Die folgende flüssige Zusammensetzung, welche die vorliegende Erfindung nicht veranschaulicht, wird gemäß den nachstehend angegebenen Beschreibungen hergestellt. Das Alkylethoxycarboxylat und das geeignete co-grenzflächenaktive Mittel, das schaumfördernde Mittel, Ethanol, Natriumchlorid und der Puffer werden gemischt. Der pH-Wert des Gemisches wird mit Ammoniumhydroxid auf etwa 8 eingestellt. Anschließend werden die Calciumionen (zugesetzt als Calciumchloriddihydrat) hinzugefügt und der pH-Wert wird erforderlichenfalls abschließend auf etwa 7,2 eingestellt. Die abschließende Einstellung der Viskosität und die geringfügige Einstellung des pH-Wertes können zu diesem Zeitpunkt erfolgen, gefolgt von der Zugabe von Parfum und Farbstoff. Der Rest wird von Wasser gebildet. *Das grenzflächenaktive Gemisch enthält etwa 94,2 % Alkylethoxycarboxylate der Formel RO(CH&sub2;CH&sub2;O)xCH&sub2;COO-Na, worin R ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub3;-Alkyl, im Durchschnitt ein C&sub1;&sub2;,&sub5;-Alkyl darstellt; x von 0 bis etwa 10 reicht und die Ethoxylatverteilung derart ist, daß die Menge an Material, worin x 0 beträgt, etwa 1,0 ist und die Menge an Material, worin x größer als 7 ist; weniger als etwa 2 Gew.-% der Alkylethoxycarboxylate darstellt. Der durchschnittliche Wert für x in der Verteilung beträgt 3,5. Das grenzflächenaktive Gemisch enthält auch etwa 5,8 % an Alkoholethoxylaten der Formel RO(CH&sub2;CH&sub2;O)xH, worin R ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub3;-Alkyl, im Durchschnitt ein C&sub1;&sub2;,&sub5;-Alkyl ist, und der durchschnittliche Wert von x 3,5 beträgt. Das grenzflächenaktive Gemisch enthält % an Seifenmaterialien.The following liquid composition, which does not illustrate the present invention, is prepared according to the descriptions given below. The alkyl ethoxycarboxylate and the appropriate co-surfactant, foam enhancing agent, ethanol, sodium chloride and buffer are mixed. The pH of the mixture is adjusted to about 8 with ammonium hydroxide. The calcium ions (added as calcium chloride dihydrate) are then added and the pH is finally adjusted to about 7.2 if necessary. Final adjustment of viscosity and minor adjustment of pH can be done at this time, followed by addition of perfume and colorant. The balance is water. *The surfactant mixture contains about 94.2% alkyl ethoxycarboxylates of the formula RO(CH₂CH₂O)xCH₂COO-Na, where R is a C₁₂₋₁₃-alkyl, on average a C₁₂,₅-alkyl; x is from 0 to about 10 and the ethoxylate distribution is such that the amount of material wherein x is 0 is about 1.0 and the amount of material wherein x is greater than 7; is less than about 2 weight percent of the alkyl ethoxycarboxylates. The average value of x in the distribution is 3.5. The surfactant mixture also contains about 5.8% of alcohol ethoxylates of the formula RO(CH2CH2O)xH, wherein R is C12-13 alkyl, on average C12,5 alkyl, and the average value of x is 3.5. The surfactant mixture contains % of soap materials.
Die vorstehende Formulierung zeigt eine außerordentliche Kombination von Fettreinigung und Milde und sie ist bei der Lagerung bei erhöhten Temperaturen (bis zu 66,7ºC (120ºF)) stabil) Die durch diese Zusammensetzung bei einem pH-Wert von etwa 7,2 bis 7,5 gewährleistete Reinigung ist besser als jene, welche durch eine ähnliche Zusammensetzung erzielt wird, die eine (auf molarer Basis) äquivalente Menge an Magnesiumionen enthält. Diese Formulierungen gewährleisten auch eine verbesserte Stabilität während der Lagerung, insbesondere im Vergleich zu ähnlichen Zusammensetzungen, die Magnesiumionen enthalten.The above formulation exhibits an exceptional combination of grease cleaning and mildness and is stable during storage at elevated temperatures (up to 66.7ºC (120ºF)). The cleaning provided by this composition at a pH of about 7.2 to 7.5 is better than that provided by a similar composition containing an equivalent (on a molar basis) amount of magnesium ions. These formulations also provide improved stability during storage, particularly when compared to similar compositions containing magnesium ions.
Die folgende flüssige Zusammensetzung wird gemäß dem in Beispiel 1 angeführten Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß Natriumhydroxid verwendet wird, um den pH-Wert der Zusammensetzungen auf etwa 8,5 einzustellen. The following liquid composition is prepared according to the procedure set forth in Example 1, except that sodium hydroxide is used to adjust the pH of the compositions to about 8.5.
Diese Formulierung der vorliegenden Erfindung gewährleistet sowohl eine gute Fettreinigung in verdünnter Lösung als auch eine gute Lagerstabilität der Formulierung bei erhöhten Temperaturen von 66,7ºC (120ºF).This formulation of the present invention ensures both good grease cleaning in dilute solution and good storage stability of the formulation at elevated temperatures of 66.7ºC (120ºF).
Die folgende flüssige Zusammensetzung wird gemäß dem in Beispiel 1 angeführten Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß Natriumhydroxid verwendet wird, um den pH-Wert der Zusammensetzungen auf etwa 9,5 einzustellen. The following liquid composition is prepared according to the procedure set forth in Example 1, except that sodium hydroxide is used to adjust the pH of the compositions to about 9.5.
Diese Formulierung der vorliegenden Erfindung gewährleistet sowohl eine gute Fettreinigung in verdünnter Lösung als auch eine gute Lagerstabilität der Formulierung bei erhöhten Temperaturen von 66,7ºC (120ºF), insbesondere im Vergleich zu Zusammensetzungen, welche eine äquivalente Menge an Magnesiumionen enthalten.This formulation of the present invention provides both good grease cleaning in dilute solution and good storage stability of the formulation at elevated temperatures of 66.7ºC (120ºF), particularly when compared to compositions containing an equivalent amount of magnesium ions.
Die vorliegende flüssige Zusammensetzung, welche eine verhältnismäßig geringe Menge an grenzflächenaktivem Mittel undThe present liquid composition, which contains a relatively small amount of surfactant and
eine hohe Menge an Calciumionen enthält, wird gemäß dem in Beispiel 1 angeführten Verfahren hergestellt. containing a high amount of calcium ions is prepared according to the procedure given in Example 1.
Diese Formulierung der vorliegenden Erfindung gewährleistet sowohl eine gute Fettreinigung in verdünnter Lösung als auch eine gute Lagerstabilität der Formulierung bei erhöhten Temperaturen von 66,7ºC (120ºF), insbesondere im Vergleich zu Zusammensetzungen, welche eine äquivalente Menge an Magnesiumionen enthalten. Diese Formulierung ist besonders für ein Geschirrspülen nützlich, worin eine hohe Produktkonzentration in der Lösung angewandt wird)This formulation of the present invention provides both good grease cleaning in dilute solution and good storage stability of the formulation at elevated temperatures of 66.7°C (120°F), particularly when compared to compositions containing an equivalent amount of magnesium ions. This formulation is particularly useful for dishwashing where a high concentration of product in the solution is used.
Die folgenden vier flüssigen Zusammensetzungen (wovon die Formulierungen A, B und C im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen und die Formulierung D die vorliegende Erfindung nicht veranschaulicht) werden gemäß der nachstehenden Beschreibung hergestellt.The following four liquid compositions (of which Formulations A, B and C are within the scope of the present invention and Formulation D does not illustrate the present invention) are prepared as described below.
Die Formulierungen werden durch Zusetzen von Ethanol zu dem Alkylethoxycarboxylat enthaltenden grenzflächenaktiven Mittel hergestellt. Die verbleibenden grenzflächenaktiven Mittel werden anschließend zugesetzt und eingemischt. Die Puffer- und Chelatbildner werden danach zugesetzt und der pH-Wert wird aufThe formulations are prepared by adding ethanol to the alkyl ethoxycarboxylate-containing surfactant. The remaining surfactants are then added and mixed in. The buffers and chelating agents are then added and the pH is adjusted to
etwa 0,5 pH-Einheiten über dem Ziel:pH-Wert der Förmulierung mit Natriumhydroxid eingestellt. Abschließend wird Magnesiumchlorid zugesetzt, welches den pH-Wert auf den Ziel-pH-Wert verringert. Zu diesem Zeitpunkt können abschließende Einstellungen der Viskosität und geringe Einstellungen des pH-Wertes durchgeführt werden, gefolgt von der Zugabe von Parfum und Farbstoff. Der Rest wird von Wasser gebildet. approximately 0.5 pH units above the target pH of the formulation with sodium hydroxide. Finally, magnesium chloride is added, which lowers the pH to the target pH. At this point, final viscosity adjustments and minor pH adjustments can be made, followed by the addition of perfume and colorant. The remainder is water.
Das grenzflächenaktive Gemisch enthält etwa 94,2 % Alkylethoxycarboxylate der Formel RO(CH&sub2;CH&sub2;O)xCH&sub2;COO&supmin;Na&spplus;, worin R ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub3;-Alkyl, durchschnittlich ein C&sub1;&sub2;,&sub5;-Alkyl darstellt; x von 0 bis etwa 10 reicht und die Ethoxylatverteilung derart ist, daß die Menge an Material, worin x 0 beträgt, etwa 1,0 ist und die Menge an Material, worin x größer als 7 ist, weniger als etwa 2 Gew.-% der Alkylethoxycarboxylate darstellt) Der durchschnittliche Wert für x in der Verteilung beträgt 3,5. Das grenzflächenaktive Gemisch enthält auch etwa 5,8 % an Alkoholethoxylaten der Formel RO(CH&sub2;CH&sub2;O)xH, worin R ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub3;- Alkyl) im Durchschnitt ein C&sub1;&sub2;,&sub5;-Alkyl ist und der durchschnittliche Wert von x 3,5 beträgt. Das grenzflächenaktive Gemisch enthält 0 % an Seifenmaterialien.The surfactant mixture contains about 94.2% alkyl ethoxycarboxylates of the formula RO(CH₂CH₂O)xCH₂COO⁻Na⁺, where R is a C₁₂₋₁₃ alkyl, on average a C₁₂,₅ alkyl; x ranges from 0 to about 10 and the ethoxylate distribution is such that the amount of material where x is 0 is about 1.0 and the amount of material where x is greater than 7 represents less than about 2% by weight of the alkyl ethoxycarboxylates. The average value for x in the distribution is 3.5. The surfactant mixture also contains about 5.8% of alcohol ethoxylates of the formula RO(CH2CH2O)xH, where R is C12-13 alkyl, on average C12,5 alkyl and the average value of x is 3.5. The surfactant mixture contains 0% soap materials.
Die vorstehenden Formulierungen gewährleisten eine außerordentliche Kombination von Fettreinigung und Milde und zeigen keinen Niederschlag, wenn sie bei erhöhten Temperaturen (bis zu 66,7ºC (120ºF)) gelagert werden. Die Fettreinigungsfähigkeit dieser Produkte steht in direktem Zusammenhang mit ihrer Fähigkeit, in verdünnter Lösung einen alkalischen Wasch-pH-Wert aufrechtzuerhalten. Die Reihenfolge dieser Produkt im Hinblick auf ihre Fähigkeit einen hohen Wasch-pH-Wert aufrechtzuerhalten, ist A> B> C> D. Die Milde dieser Produkte gegenüber den Händen steht in direktem Zusammenhang mit ihren Mengen an Alkylethoxycarboxylat enthaltendern grenzflächenaktivem Gemisch und in einem indirekten Zusammenhang mit deren Mengen an Alkylsulfat- und Alkylethoxysulfat-grenzflächenaktiven Mitteln. Aus diesen Gründen ist die Reihenfolge im Hinblick auf die Milde dieser Produkte gegenüber den Händen C> A,B> D. Diese Formulierungen gewährleisten auch während der Lagerung eine verbesserte Stabilität im Vergleich zu ähnlichen Zusammensetzungen ohne Puffer- und/oder Chelatbildner. Die Formulierung D enthält jedoch Glycin und zeigt eine Verfärbung der Zusammensetzung bei der Lagerung. Beispiel VI Die folgenden vier flüssigen Zusammensetzungen werden gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren hergestellt. Darin wird das gleiche Alkylethoxycarboxylat grenzflächenaktive Gemisch wie in Beispiel I verwendet. The above formulations provide an excellent combination of grease cleaning and mildness and do not show precipitation when stored at elevated temperatures (up to 120ºF (66.7ºC)). The grease cleaning ability of these products is directly related to their ability to maintain an alkaline wash pH in dilute solution. The order of these products in terms of their ability to maintain a high wash pH is A>B>C>D. The mildness of these products to the hands is directly related to their amounts of alkyl ethoxycarboxylate-containing surfactant mixture and indirectly related to their amounts of alkyl sulfate and alkyl ethoxysulfate surfactants. For these reasons, the order of these products in terms of mildness to the hands is C>A,B>D. These formulations also provide improved stability during storage compared to similar compositions without buffering and/or chelating agents. However, formulation D contains glycine and shows discoloration of the composition during storage. Example VI The following four liquid compositions are prepared according to the procedure described in Example I. The same alkyl ethoxycarboxylate surfactant mixture as in Example I is used therein.
Die Formulierung B, welche für die vorliegende Erfindung nicht beispielhaft ist, gewährleistet sowohl eine gute Fettreinigung in verdünnter Lösung als auch eine Stabilität der Formulierung bei der Lagerung bei erhöhten Temperaturen von 66,7ºC (120ºF) . Dies stellt einen Gegensatz zu den Formulierungen A, C und D dar, welche nicht im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen. Die Formulierung A gewährleistet eine gute Fettreinigung in verdünnter Lösung, sogar in weichem Wasser, aufgrund ihrer Kombination an Alkylethoxycarboxylat enthaltendem grenzflächenaktivem Gemisch, Magnesiumionen und ihren alkalischen pH-Wert in einer Geschirrspüllösung aufgrund von 2-Amino-2ethyl-1,3-propandiol. Die Formulierung A ist jedoch bei einer Lagerung nicht stabil und es bilden sich Niederschläge von Mg(OH)&sub2;. Die Formulierung C gewährleistet eine gute Produktstabilität bei der Lagerung aufgrund der Fähigkeit der Citrate den Niederschlag von Mg(OH)&sub2; zu verhindern, aber sie gewährleistet keine ausreichende Fettreinigung in verdünnter Lösung. Dies beruht darauf, daß die Menge an Citrat zu groß ist und die verfügbaren Mg&spplus;&spplus;-Ionen in verdünnter Lösung, die für eine gute Reinigung benötigt werden, verringert. In ähnlicher Weise gewährleistet die Formulierung D eine gute Lagerungsstabilität, aber eine schlechtere Fettreinigung als die Formulierungen A und B)Formulation B, which is not exemplary of the present invention, provides both good grease cleaning in dilute solution and stability of the formulation when stored at elevated temperatures of 66.7ºC (120ºF). This is in contrast to formulations A, C and D, which are not within the scope of the present invention. Formulation A provides good grease cleaning in dilute solution, even in soft water, due to its combination of alkyl ethoxycarboxylate containing surfactant mixture, magnesium ions and their alkaline pH in a dishwashing solution due to 2-amino-2ethyl-1,3-propanediol. However, formulation A is not stable during storage and precipitates of Mg(OH)2 are formed. Formulation C provides good product stability during storage due to the ability of citrates to prevent precipitation of Mg(OH)2, but does not provide adequate grease cleaning in dilute solution. This is because the amount of citrate is too large and reduces the available Mg⁺⁺ ions in dilute solution required for good cleaning. Similarly, formulation D provides good storage stability but poorer grease cleaning than formulations A and B)
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