DE69634211T2 - Flüssiges geschirrspülmittel - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Diese Erfindung bezieht sich auf Geschirrspüldetergenzien für geringe Beanspruchung, und insbesondere auf Geschirrspüldetergenszusammensetzungen für geringe Beanspruchung, die eine Fettsäure oder ein Glycerinderivat als hydrotrope Verbindung enthalten.
- Der Ausdruck "Geschirr", wie in der folgenden Beschreibung verwendet, bezeichnet Haushaltsgegenstände, für die es erforderlich sein kann, dass sie von Nahrungsteilchen oder anderen Nahrungsresten, Fetten, Proteinen, Stärken, Gummen, Farbstoffen, Öl und verbrannten organischen Rückständen freizuwaschen sind.
- Flüssige Detergenzien für geringe Beanspruchung, wie sie zur Verwendung beim Spülen von Geschirr geeignet sind, sind bekannt und haben einen hohen Grad der Verbraucherakzeptanz aufgrund ihrer guten Wasch- und Schäumungseigenschaften und ihrer bequemen Verwendungsform erreicht. Zahlreiche derzeitige Geschirrspülformulierungen enthalten anionische oberflächenaktive Verbindungen, die gelieren können, falls dies nicht durch verschiedene Lösemittel oder hydrotrope Verbindungen verhindert wird. Hydrotrope Verbindungen sind viskositätsregelnde Mittel, gelunterdrückende Mittel, Stabilisiermittel und Dispergierbarkeitshilfsmittel. Gewöhnlich verwendete hydrotrope Verbindungen umfassen Alkohole und Alkoholderivate einschließlich Glycole und alkoxylierte Alkohole.
- Ein mit Alkoholen und Glycolen wahrgenommenes Problem ist, dass die zum Erreichen der Formulierungsstabilität erforderliche Menge hoch genug sein kann, um die Gesamtwerte der Viskosität der Zusammensetzung bis auf ein Ausmaß zu verringern, dass die Verbraucher annehmen können, dass sie keine optimale Geschirrspülformulierung erhalten. Hohe Gehalte von Alkohol können auch die Wahrnehmung des in der Zusammensetzung verwendeten Duftstoffes beeinflussen und die Verbraucherwahrnehmung des Produkts beeinträchtigen. Zusätzlich können sowohl Alkohole als auch Glycole ge ringere als optimale Auflösungsraten hervorrufen. Darüber hinaus sind Alkohole entflammbar und stellen daher gefährliche Bedingungen dar. Alkohole können auch zum Austrocknen der Hände eines Verwenders beitragen.
- Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme durch Ersetzen der gewöhnlich verwendeten hydrotropen Verbindungen insgesamt oder teilweise durch eine hydrotrope Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus alkoxylierten Glycerinen, alkoxylierten Fettsäuren und Kombinationen davon.
- Die hydrotrope Verbindung der vorliegenden Erfindung ergibt eine optimale Viskosität und Zusammensetzungsstabilität im Vergleich mit den derzeitigen Formulierungen in der Industrie. Überraschenderweise ist ebenfalls festgestellt worden, dass die hydrotrope Verbindung der vorliegenden Erfindung die Reinigungsleistung der Detergenszusammensetzung in hartem Wasser verbessert, die Auflösungsrate erhöht und die Milde der Detergenszusammensetzung erhöht.
- US-A-5,403,509 und WO 95/23204 beschreiben Detergenszusammensetzungen, die ethoxylierte Glycerine und ethoxyliertes Glycerin enthalten.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Geschirrspüldetergenszusammensetzung wie im Patentanspruch 1 definiert.
- In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die anionische oberflächenaktive Verbindung wenigstens eine Schwefelgruppe. Das Geschirrspüldetergens enthält auch 1% bis 40% einer oberflächenaktiven Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus speziellen nicht ionischen oberflächenaktiven Verbindungen, amphoteren oberflächenaktiven Verbindungen und Kombinationen davon. Bekannte Adjuvanzien und Zusätze, wie Parfüms und Duftstoffe, können ebenfalls in nominalen Mengen mit einem Aggregat von weniger als 10 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden sein. Wasser umfasst den Rest.
- Unerwarteterweise ist festgestellt worden, dass Geschirrspüldetergenzien, welche die hydrotrope Verbindung der vorliegenden Erfindung enthalten, eine optimale Viskosität und Formulierungsstabilität, verbesserte Dispergierbarkeit und verbesserte Reinigungsleistung in hartem Wasser im Vergleich mit gewöhnlich verwendeten Detergenszusammensetzungen aufweisen, die nur Alkohol oder Alkoholderivate als hydrotrope Verbindung enthalten.
- Es wird darauf hingewiesen, dass, falls nicht anders angegeben, sich alle Prozentangaben in dieser Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen auf Gewichtsprozente beziehen.
- Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass die Härtewerte, wie sie in dieser Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen verwendet werden, sich auf Härte, ausgedrückt als Calciumcarbonat, beziehen sollen.
- Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden besser nach dem Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen verstanden.
- AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die flüssige Geschirrspüldetergenszusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst eine anionische oberflächenaktive Verbindung, ein Lösemittel-Hydrotrop, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus alkoxylierten Glycerinen, alkoxylierten Fettsäuren und Kombinationen davon, und eine oberflächenaktive Komponente.
- Anionische oberflächenaktive Verbindungen, die in einer Detergensformulierung der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf solche, die in McCutcheon's Emulsifiers & Detergents, Annual 1992 und in der US-Patentschrift Nr. 5,298,195 (übertragen auf den gleichen Inhaber der vorliegenden Erfindung) aufgeführt sind.
- Anionische oberflächenaktive Verbindungen, die besonders in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, umfassen solche, die wenigstens eine Schwefelgruppe enthal ten. Daher umfasst z. B. die in der vorliegenden Erfindung verwendbare anionische oberflächenaktive Verbindung sulfatierte und sulfonierte anionische oberflächenaktive Verbindungen. Verwendbare sulfatierte anionische oberflächenaktive Verbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf primäre und sekundäre Alkylsulfate, primäre und sekundäre Sulfate von ethoxylierten Alkoholen und Sulfate von Fettestern. Verwendbare sulfonierte anionische oberflächenaktive Verbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Sulfonate von Alkylbenzol, Sulfonate von Dodecylbenzol, Sulfonate von Tridecylbenzol, primäre und sekundäre Alkylsulfonate, α-Olefinsulfonate, Sulfonate von Naphthalin und Alkylnaphthalin und Petroleumsulfonate. Andere verwendbare anionische oberflächenaktive Verbindungen, die eine Schwefelgruppe enthalten, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Sarcosinate, Sulfosuccinamate, Sulfosuccinate und Taurate. Zusätzlich sind auch anionische oberflächenaktive Verbindungen mit einer Carboxylgruppe in der vorliegenden Erfindung verwendbar. Anionische oberflächenaktive Verbindungen mit einer Carboxylgruppe umfassen Salze von Fettsäuren, gewöhnlich als Seifen bezeichnet, und carboxylierte Alkoholethoxylate, gewöhnlich als Carboxylate bezeichnet. Besondere Beispiele dieser anionischen oberflächenaktiven Verbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf solche, die in der Veröffentlichung von McCutcheon gefunden werden können.
- Die besonders bevorzugten anionischen oberflächenaktiven Verbindungen der vorliegenden Erfindung umfassen Ethersulfate. So kann z. B. die Zusammensetzung 15 bis 50% Ethersulfat als anionische oberflächenaktive Verbindung enthalten. Ethersulfate umfassen z. B. die Alkylethersulfate, wie Polyoxyethylenalkylethersulfate und Tridecylethersulfate, Alkylethersulfate, abgeleitet von natürlichem Alkohol, wie Natriumlaurylalkohol, Polyglycolethersulfate und Fettalkoholethersulfate, Alkylethersulfate, abgeleitet von synthetischem Alkohol, und Ethersulfate, abgeleitet von aliphatischen Carbonsäuren, wie Natriumlaurylethersulfate, Natriummyristylethersulfate, Polyoxyethylenlaurylethersulfate, Triethanolaminlaurylethersulfate und Ammoniumlaurylethersulfate.
- Die Menge der anionischen oberflächenaktiven Verbindung, die in einer Detergenszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, liegt im Bereich von 1% bis 90%, bevorzugt von 5% bis 70%, wobei 15% bis 50% besonders bevorzugt sind.
- Die hydrotrope Verbindung der vorliegenden Erfindung umfasst alkoxylierte Glycerine, wie ethoxylierte Glycerine. Ethoxylierte Glycerine sind biologisch abbaubar.
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- Die ethoxylierten Glycerine der Formel (I) können nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Umsetzen von Glycerin und Ethylenoxid in Gegenwart eines alkalischen Katalysators, wie KOH oder NaOH.
- Die hydrotrope Verbindung der vorliegenden Erfindung umfasst zusätzlich alkoxylierte Fettsäuren. Die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren alkoxylierten Fettsäuren können nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Umsetzen einer Fettsäure mit Ethylenoxid in Gegenwart eines alkalischen Katalysators, wie KOH oder NaOH.
- Verwendbare alkoxylierte Fettsäuren der vorliegenden Erfindung umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Polyethylenglycolester von Fettsäuren, Polyoxyethylenester von Fettsäuren, Carbonsäurepolyglycolester, Fettsäurepolyglycolester und Polypropylenglycolester von Fettsäuren. Besondere Beispiele von alkoxylierten Fettsäuren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf diejenigen, die in der Veröffentlichung von McCutcheon gefunden werden können.
- Die Menge des Lösemittel-Hydrotrops, das in der Detergenszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, liegt im Bereich von 1% bis 30%, bevorzugt von 2% bis 20%. Bevorzugter ist das Lösemittel-Hydrotrop in Mengen von 3% bis 10% vorhanden, wobei 4% bis 8% besonders bevorzugt sind.
- Das Lösemittel-Hydrotrop gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl Kombinationen der vorstehend beschriebenen Komponenten als auch einzelne Verbindungen enthalten.
- Die Detergenszusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält auch nicht ionische oberflächenaktive Verbindungen, amphotere oberflächenaktive Verbindungen und Kombinationen davon, worin die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren nicht ionischen oberflächenaktiven Verbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alkanolamiden, Aminoxiden, alkoxylierten Alkoholen und Phenolen, Blockpolymeren, alkoxylierten Aminen, Alkylpolysacchariden, Glucosamiden, Zuckerestern und Kombinationen davon. Amphotere oberflächenaktive Verbindungen umfassen Mono- und Diacetate, Betaine, Glycinate, Imidazoline und ihre Derivate, Isethionate, Mono- und Dipropionate, Hydroxysultaine und Taurate. Besondere Beispiele von amphoteren oberflächenaktiven Verbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf solche, die in der Veröffentlichung von McCutcheon gefunden werden können. Die Menge dieser oberflächenaktiven Komponenten, die in der Detergenszusammensetzung vorhanden sind, liegt im Bereich von 1% bis 40%, bevorzugt von 15% bis 40%.
- Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung optionale Bestandteile enthalten, wie Alkalinitätsquellen, Ansäuerungsmittel, pH-Puffermittel und pH-Regelungsmittel. Beispiele von Ansäuerungsmitteln umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Citronensäure, Essigsäure, Benzoesäure, Phenol und Palmitinsäure. Beispiele von pH-Regelungsmitteln umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Alkalimetallcarbonate und -bicarbonate, Monoethanolamin, Triethanolamin, Trishydroxymethylamin, Ammoniumhydroxid, Erdalkalimetall- und Alkalimetallhydroxide. Die Mono-, Di- und Triethanolamine sind bevorzugt und können bis zu einem Gehalt von etwa 5% zugesetzt werden.
- Builder können ebenfalls zugesetzt werden, obwohl sie in Geschirrspülzusammensetzungen einen begrenzten Wert haben. Es können entweder anorganische oder organische Builder allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Beispiele von solchen Buildern umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Alkalimetallcarbonate, Phosphate, Polyphosphate und Silicate.
- Komplexbildner können auch in die Zusammensetzungen eingearbeitet werden. Beispiele von Komplexbildnern umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die Alkalimetallpolycarboxylate, wie Natrium- und Kaliumcitrat, Natrium- und Kaliumtartrat, Citronensäure, Natrium- und Kaliumethylendiamintetraacetat (EDTA), Triacetate, Natrium- und Kaliumnitrilotriacetate (NTA) und Mischungen davon. Es können bis zu 5% Komplexbildner verwendet werden.
- Zusätzlich können, falls erwünscht, die Detergenszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung andere optionale Bestandteile enthalten, einschließlich jedes der gewöhnlichen Adjuvanzien, Verdünnungsmittel und Zusätze, wie Parfüms, Enzyme, Farbstoffe, Anlaufschutzmittel, antimikrobielle Mittel, Schleifmittel, Handpflegemittel, wie Aloe vera-Gel, wasserlösliche Salze von Erdalkalimetallen, wie Magnesiumsulfat, vorausgesetzt, dass sie nicht die vorteilhaften Eigenschaften der Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung beeinträchtigen.
- Die Zusammensetzungen können bis zu 10% dieser optionalen Bestandteile enthalten.
- Es wird darauf hingewiesen, dass die Wassermenge, welche den Rest der Detergenszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausmacht, in Abhängigkeit von der erwünschten Konzentration des Endprodukts variiert werden kann.
- Die folgenden Beispiele werden zur Erläuterung der Zusammensetzungen der Erfindung vorgelegt.
- BEISPIELE
- In den Beispielen haben die Abkürzungen die folgenden Bedeutungen:
Abkürzung Bedeutung CDEA Kokusnussdiethanolamid CAPAO Cocamidopropylaminoxid SLES Natriumlaurylethoxysulfat - Das Geschirrspüldetergens in den folgenden Beispielen enthält die übliche Zusammen setzung (Zusammensetzung A): ZUSAMMENSETZUNG A
Komponente Gew.-% SLES 22,5 CDEA 18,0 CAPAO 4,5 Citronensäure 0,9 - Eine Vergleichsdetergensformulierung (Formulierung X) wurde hergestellt durch Zugabe der folgenden Zusammensetzung von üblichen hydrotropen Verbindungen (Zusammensetzung B) zu der Zusammensetzung A: ZUSAMMENSETZUNG B
Komponente Gew.-% Propylenglycol 5 nicht ionische oberflächenaktive Verbindung C11 mit 7 mol EO 2,5 - Die Viskosität der Formulierung X, gemessen durch das ASTM-Verfahren Nr. D1200, #4 Ford-Becher, beträgt 60 Sekunden Centipoise.
- BEISPIEL 1
- Detergensformulierungen, welche eine hydrotrope Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung und die Zusammensetzung A enthalten, wurden auf die Formulierungsklarheit, die Viskosität und die Auflösungsrate im Vergleich zu der Formulierung X bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
- Unter den geprüften Formulierungen zeigen diejenigen, welche die hydrotropen Verbindungen ethoxyliertes Glycerin und ethoxylierte Fettsäuren enthalten, eine annehmbare Formulierungsstabilität und Dispergierbarkeit.
- BEISPIEL 2
- Geschirrspülleistungsprüfungen wurden durchgeführt, um Geschirrspülformulierungen, welche die Verbindung A und eine hydrotrope Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, gegenüber einer Vergleichsdetergensformulierung, welche die Zusammensetzungen A und B enthält, zu bewerten. Sämtliche Detergensformulierungen wurden mit 0,075% Crisco-Schmutz bei 50°C (120°F) geprüft.
- In einer ersten Prüfung, der Mini-Geschirrprüfung I, wurde Wasser mit einer Härte von 15 ppm und 450 ppm verwendet. In einer zweiten Prüfung, der Mini-Geschirrprüfung II, wurde Wasser mit einer Härte von 450 ppm verwendet. Die Ergebnisse der Mini-Geschirrprüfung I sind in der TABELLE 2 gezeigt. Die Ergebnisse der Mini-Geschirrprüfung II sind in der TABELLE 3 gezeigt.
- Unter den geprüften Formulierungen zeigen diejenigen, welche die hydrotropen Verbindungen ethoxyliertes Glycerin und ethoxylierte Fettsäuren enthalten, eine gute Geschirrspülleistung.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht eine Geschirrspüldetergenszusammensetzung im Wesentlichen aus 1 bis 90% einer anionischen oberflächenaktiven Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären und sekundären Alkylsulfaten, primären und sekundären Sulfaten von ethoxylierten Alkoholen, Sulfaten von Fettestern, Sulfonaten von Alkylbenzol, Sulfonaten von Dodecylbenzol, Sulfonaten von Tridecylbenzol, primären und sekundären Alkylsulfonaten, α-Olefinsulfonaten, Sulfonaten von Naphthalin- und Alkylnaphthalin, Petroleumsulfonaten, Sarcosinaten, Sulfosuccinamaten, Sulfosuccinaten, Tauraten, Salzen von Fettsäuren, carboxylierten Alkoholethoxylaten, Ethersulfaten und Kombinationen davon, 1% bis 30% eines Lösemittel-Hydrotrops, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus alkoxylierten Glycerinen, alkoxylierten Fettsäuren und Kombinationen davon, 1 bis 40% oberflächenaktiven Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus nicht ionischen oberflächenaktiven Verbindungen, wie Alkanolamide, Aminoxide, alkoxylierte Alkohole, alkoxylierte Phenole, Blockpolymere, alkoxylierte Amine, Alkylpolysaccharide, Glucosamide, Zuckerester und Kombinationen davon, und amphoteren oberflächen aktiven Mitteln, wie Monoacetate, Diacetate, Betaine, Glycinate, Imidazoline und ihre Derivate, Isethionate, Monopropionate, Dipropionate, Hydroxysultaine, Taurate und Kombinationen davon, und bis zu 10% Zusätzen.
Claims (8)
- Flüssige Geschirrspüldetergenszusammensetzung, bestehend im Wesentlichen aus: a) 1 bis 90% einer anionischen oberflächenaktiven Verbindung, b) 1 bis 30% eines Lösemittel-Hydrotrops, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) alkoxylierten Glycerinen, (ii) alkoxylierten Fettsäuren und (iii) einer Kombination von alkoxylierten Glycerinen und alkoxylierten Fettsäuren, c) 1 bis 40% einer oberflächenaktiven Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus nicht ionischen oberflächenaktiven Verbindungen, amphoteren oberflächenaktiven Verbindungen und Kombinationen davon, worin die nicht ionische oberflächenaktive Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkanolamiden, Aminoxiden, alkoxylierten Alkoholen, alkoxylierten Phenolen, Blockpolymeren, alkoxylierten Aminen, Alkylpolysacchariden, Glucosamiden, Zuckerestern und Kombinationen davon, d) 0 bis 10% Zusätzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalinisierungsquellen, Ansäuerungsmitteln, pH-Puffermitteln, pH-Regelungsmitteln, Buildern, Komplexbildnern, Parfüms, Enzymen, Farbstoffen, Anlaufschutzmitteln, antimikrobiellen Mitteln, Schleifmitteln und Handpflegemitteln und e) Wasser als Rest.
- Flüssiges Geschirrspüldetergens nach Anspruch 1, worin die Menge der vorhandenen anionischen oberflächenaktiven Verbindungen 5 bis 70% beträgt.
- Flüssiges Geschirrspüldetergens nach Anspruch 1, worin die Menge des vorhandenen Lösemittel-Hydrotrops 2 bis 20% beträgt.
- Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die anionische oberflächenaktive Verbindung wenigstens eine Schwefelgruppe enthält.
- Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die anionische oberflächenaktive Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus sulfaterten oberflächenaktiven Verbindungen, sulfonierten anionischen oberflächenaktiven Verbindungen, Sulfosuccinamaten, Sulfosuccinaten, Tauraten, Salzen von Fettsäuren, carboxylierten Alkoholethoxylaten, Ethersulfaten und Kombinationen davon.
- Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Menge der vorhandenen hydrotropen Verbindung 3 bis 10% beträgt.
- Zusammensetzung wie in Anspruch 1 beansprucht, bestehend im Wesentlichen aus: a) 15 bis 50% einer anionischen oberflächenaktiven Ethersulfatverbindung, b) 2 bis 20% eines Lösemittel-Hydrotrops, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) alkoxylierten Glycerinen, (ii) alkoxylierten Fettsäuren und (iii) Kombinationen davon, c) 15 bis 40% einer oberflächenaktiven Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den genannten nicht ionischen oberflächenaktiven Verbindungen, amphoteren oberflächenaktiven Verbindungen und Kombinationen davon, d) 0 bis 10% der genannten Zusätze und e) Wasser als Rest.
- Flüssiges Geschirrspüldetergens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die amphotere oberflächenaktive Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Monoacetaten, Diacetaten, Betainen, Glycinaten, Imidazolinen, Imidazolinderivaten, Isethionaten, Monopropionaten, Dipropionaten, Hydroxysultainen und Kombinationen davon.
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