DE69918694T2

DE69918694T2 - Spülmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69918694T2
Application number: DE69918694T
Authority: DE
Inventors: Xiaoqing Song; Robert Peter FOLEY
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: CA2337476A1; JP2003534390A; EP1102834B1; ES2226417T3; DE69918694D1; EP1102834A1; CA2337476C; US6630440B1; ATE271116T1; WO2000008125A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spülhilfe-Formulierung für die Geschirrspülmaschine, welche nützlich ist, um die Benetzungsleistung des Spülwassers zu unterstützen sowie um Ablagerungen durch kalkhaltiges Wasser auf Substraten zu verhindern, wodurch die Flecken- und Filmbildung auf der getrockneten Substratoberfläche verringert wird. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung das Herbeiführen der Kompatibilität eines gering schäumenden, nichtionischen Tensids mit einer niedermolekulargewichtigen sauren oder neutralisierten Poly(meth)acrylsäure, um eine stabile, keine Phasentrennung aufweisende, wäßrige Spülhilfe-Dispersion unter sauren Bedingungen ohne die Hilfe eines hochmolekulargewichtigen, die Kompatibilität herbeiführenden Polymeren und ohne die Erfordernis eines zusätzlichen nichtionischen Tensids mit einem hohen Trübungspunkt zu bilden.
Hintergrund der Erfindung
Spülhilfen werden in kommerziellen und institutionellen Geschirrspülmaschinen und sehr oft auch in Haushalts-Geschirrspülmaschinen verwendet. Während des Spülzyklus dient ein letzter Spülgang mit frischem Wasser dazu, das vor dem letzten Spülgang vorhandene Wasser und die begleitenden Detergens- und Schmutzrückstände hiervon zu ersetzen. Spülhilfe-Formulierungen sind wäßrige Lösungen, welche ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid enthalten. Während des Spülzyklus wird die Spülhilfe in das Frischwasser des letzten Spülgangs in einer Konzentration von etwa 100 bis etwa 500 ppm eingespritzt. Das Tensid in dem Spülwasser verringert die Oberflächenspannung des Spülwassers und verbessert die Benetzungswirkung des Spülwassers auf den ziemlich hydrophoben Substratoberflächen. Eine verbesserte Benetzung vermindert die Neigung des Spülwassers, auf der Substratoberfläche Tropfen zu bilden, enthaltend gelöste Feststoffe, welche beim Trocknen Flecken hervorrufen. Demgemäß hat das Tensid in der Spülhilfe die Funktion, die Oberflächenspannung während der Dauer des Abtropfens zu verringern und wenig zu schäumen, um Spuren von Schaum auf dem gespülten Substrat zu vermeiden, welche beim Eindampfen einen Rückstand ergeben. Obwohl gering schäumende Tenside die Benetzungsleistung des Spülwassers auf Substraten verbessert haben, haben sie die Flecken- und Schlierenbildungsprobleme nicht vollständig behoben. Es ist bekannt, daß die Zugabe eines niedermolekulargewichtigen neutralisierten Polyelektrolyts, wie Polyacrylat, zu dem Spülwasser die Flecken- oder Film- oder Schlierenbildung weiter verringern kann.
Es ist bekannt, daß Poly(meth)acrylsäurepolymere besonders nützlich sind, da sie nicht zur Schaumbildung beitragen und nicht die Schmutzentschäumungsaktivität der gering schäumenden Tenside beeinflussen. Es ist auch bekannt, daß ein wichtiges Hindernis bei der Verwendung von niedermolekulargewichtigen Poly(meth)acrylsäurepolymeren in Spülhilfen die Inkompatibilität dieser Polymere in wäßrigen Spülhilfe-Formulierungen, enthaltend gering schäumende Tenside, ist. Die Kombination solcher Polymere und Tenside in Wasser hat eine Phasentrennung zur Folge. Beim Stehen für einen kurzen Zeitraum bildet das Wasser, welches diese Polymere und Tenside enthält, zwei oder mehrere Schicht mit unterschiedlichen Zusammensetzungen. Diese Phasentrennung ist selbstverständlich unbefriedigend, da eine uneinheitliche Zugabe der gewünschten Komponenten erfolgt, wenn die Formulierung in die Geschirrspülmaschine eingespritzt wird. Zum Beispiel kann die Formulierung zu wenig Tensid enthalten, um eine hinreichende Benetzung vorzusehen, oder zu viel Tensid, was ein übermäßiges Schäumen zur Folge hat.
Die Kombination von niedermolekulargewichtigen Polyelektrolyten mit gering schäumenden Tensiden in Detergensformulierungen ist bekannt. Eine Referenz offenbart die Erwünschtheit der Kombination von Polyelektrolyten mit gering schäumenden Tensiden in Spülhilfe-Konzentraten. Jedoch macht diese Referenz die Verwendung eines Alkalineutralisierten, hochmolekulargewichtigen Polymeren erforderlich, damit eine Kompatibilität des gering schäumenden, nichtionischen Tensids mit einer niedermolekulargewichtigen neutralisierten Poly(meth)acrylsäure herbeigeführt wird, um eine stabile, keine Phasentrennung aufweisende, wäßrige Spülhilfe-Dispersion zu bilden.
Die Formulierung einer stabilen Spülhilfe-Zusammensetzung durch das Mischen eines gering schäumenden, nichtionischen Tensids, eines Acrylsäurepolymeren mit einem Molekulargewicht von 1.000 bis 250.000 und eines zusätzlichen nichtionischen Tensids mit einem Trübungspunkt von mindestens 70°C, welches als ein Stabilisator dient, ist ebenfalls bekannt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine wäßrige Spülhilfe, enthaltend ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid und eine niedermolekulargewichtige neutralisierte, teilweise neutralisierte oder nicht neutralisierte Poly(meth)acrylsäure, ohne die Verwendung eines die Kompatibilität herbeiführenden hochmolekulargewichtigen Polymeren oder eines Co-Tensids mit einem hohen Trübungspunkt zu formulieren. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine stabile, wäßrige Spülhilfe-Dispersion vorzusehen, welche die Flecken- und Filmbildung verringert, während die Abfließwirkung und das Abtropfen verbessert werden.
Hintergrund des Fachgebiets
US-Patente Nrn. 3,563,901 und 4,443,270 offenbaren Hydrotrope wie Natriumxylolsulfonat, Cumolsulfonat und kurzkettige Alkylsulfate, welche zur Erhöhung des Trübungspunkts von gering schäumenden Tensiden verwendet werden, um die Formulierung von stabilen, wäßrigen Konzentraten zu ermöglichen.
US-Patent Nr. 4,203,858 offenbart eine gering schäumende, phosphatfreie Geschirrspülmittelzusammensetzung, umfassend ein Alkalimetall- oder Ammoniumcarbonat, wie Natriumcarbonat; ein wasserlösliches Salz eines Polyelektrolyten mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis 4.000; und wahlweise bis zu 10 Gewichtsprozent eines schaumunterdrückenden nichtionischen Tensids. Typisch für Polyelektrolyte sind Acryl-, Methacryl-, Malein- und Itaconsäurepolymere. Homopolymere und Copolymere von Acryl- und Methacrylsäure mit einem Molekulargewichtsbereich von 504 bis 1291 werden bevorzugt. Das '858-Patent offenbart, daß die wichtigsten Unterschiede zwischen dieser Zusammensetzung und früheren Polyelektrolyt-zusammengesetzten Geschirrspülmittel-zusammensetzungen die geringe Konzentration des Polyelektrolyten und das unzureichende Metallionen-Sequestrationsvermögen dieser Polyelektrolyte sind.
Andere Referenzen, welche Poly(meth)acrylsäuren und deren Salze bei Detergens- und Reinigungsanwendungen offenbaren, schließen die US-Patente Nrn. 3,671,440; 3,853,981; 3,950,260; 3,933,673; 3,922,230 und 4,521,332 ein. Diese Referenzen offenbaren nicht die Erwünschtheit der Kombination von Polyelektrolyten mit gering schäumenden Tensiden in Spülhilfe-Konzentraten.
US-Patent Nr. 4,678,596 offenbart die Verwendung eines Alkali-neutralisierten, hochmolekulargewichtigen Polymeren zum Herbeiführen einer Kompatibilität des gering schäumenden, nichtionischen Tensids mit einer niedermolekulargewichtigen neutralisierten Poly(meth)acrylsäure, um eine stabile, keine Phasentrennung aufweisende, wäßrige Spülhilfe-Dispersion zu bilden. Andere damit in Beziehung stehende Referenzen schließen die Europäischen Patente Nrn. 245,987 und 308,221 ein.
EP 308,221 B1 offenbart eine Spülhilfe-Zusammensetzung, welche ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid; ein Acrylsäurepolymer mit einem Molekulargewicht von 1.000 bis 250.000; und ein zusätzliches nichtionisches Tensid mit einem Trübungspunkt von mindestens 70°C, welches als ein Stabilisator dient, enthält.
Sämtliche der obigen Referenzen machen (i) die Verwendung eines hochmolekulargewichtigen Polymeren zum Herbeiführen der Kompatibilität erforderlich, oder erfordern (ii) ein zusätzliches nichtionisches Tensid mit einem Trübungspunkt von mindestens 70°C, um eine stabile, keine Phasentrennung aufweisende Spülhilfe vorzusehen.
US-Patent Nr. 5,739,099 offenbart eine Spülhilfe-Zusammensetzung, umfassend eine Mischung von nichtionischen, kationischen, anionischen, zwitterionischen und amphoteren Tensiden, Hydrotrope und Copolymere von Alkylenoxid-Addukten von Allylalkohol und Acrylsäure, welche bei der Verringerung der Flecken- und Filmbildung auf Geschirr nützlich ist.
US-Patent Nr. 5,516,452 offenbart eine Spülhilfe-Zusammensetzung, welche ein anionisches Hydrotrop und eine Mischung von zwei nichtionischen Tensiden, wie ein Alkoholalkoxylat und ein Blockcopolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid, verwendet.
DE 43 16 744 betrifft Spülformulierungen enthaltend gering schäumende Tenside, leicht bioabbaubare Copolymere und wahlweise organische Carbonsäuren, Solubilisierungsmittel und/oder Hydrotrope und weitere Additive. Diese Formulierungen unterscheiden sich durch eine gute Bioabbaubarkeit.
Die bioabbaubaren Copolymere werden aus Monomeren gebildet, gewählt aus der Gruppe von: a) monoethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren und/oder deren Salze; b) monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren und/oder deren Salze; Monomeren, welche nach der Polymerisierung Hydroxygruppen ergeben, die an eine Kohlenstoffkette gebunden sind; und d) wahlweise anderen radikalisch copolymerisierbaren Monomeren. Das einzige veranschauliche Copolymer umfaßt: 35% Maleinsäureanydrid, 45% Acrylsäure und 20% Vinylacetat.
GB 2,311,537 A betrifft eine Spülhilfe-Zusammensetzung, welche eine spezifische Aminotricarbonsäure oder deren Salze oder Komplexe enthält.
EP 659,971 A1 stellt eine Spülhilfe-Zusammensetzung bereit, enthaltend eine Chelatorkomponente, gewählt aus Ethylendiamindibernsteinsäure, Ethylendiamindiglutarsäure, 2-Hydroxypropylethylendiamindibernsteinsäure oder irgendwelchen Salzen oder Komplexen hiervon.
EP 659,972 A1 sieht eine Spülhilfe-Zusammensetzung vor, enthaltend eine Organoaminophosphonsäure oder deren Salze oder Komplexe.
EP 659,973 A1 stellt eine Spülhilfe-Zusammensetzung bereit, enthaltend eine Organodiphosphonsäure oder deren Salze oder Komplexe.
EP 851,021 A2 betrifft Spülhilfe-Zusammensetzungen, umfassend gering schäumende, nichtionische Tenside, Polycarboxylatpolymere und wahlweise Hydrotrope und bestimmte Phosphatester oder bestimmte Alkyliminodialkanoate.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung erfüllt die vorstehenden Anforderungen durch die Bereitstellung einer stabilen, wäßrigen Spülhilfe-Dispersion. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Spülhilfe-Dispersion: (i) ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid, welches in einem Bereich von 2 bis 80 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; (ii) ein Hydrotrop, das in einem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; und (iii) ein Polyacrylatcopolymer, gebildet aus mindestens 50 Gew.-% Acrylsäure und 50 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Co-Monomeren, gewählt aus Niederalkyl (C₂-C₄)-acrylaten, Methacrylsäure und Niederalkyl (C₂-C₄)-methacrylaten und Amiden, das in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt. Das Copolymer besitzt ein gewichtsmittleres Molekulargewicht im Bereich von 1.000 bis 50.000 und ist zu mindestens 75% nicht neutralisiert. Die Spülhilfe-Dispersion weist einen pH im Bereich von 2 bis 6 auf.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Spülhilfe: (i) ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid, welches in einem Bereich von 2 bis 80 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; (ii) ein Hydrotrop, das in einem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; und (iii) ein Polyacrylatcopolymer, gebildet aus mindestens 50 Gew.-% Acrylsäure und 50 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Co-Monomeren, gewählt aus Niederalkyl (C₂-C₄)-acrylaten, Methacrylsäure und Niederalkyl (C₂-C₄)-methacrylaten und Amiden, das in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt, wobei das Copolymer zu mindestens 75% nicht neutralisiert ist. Die Spülhilfe-Dispersion weist einen pH im Bereich von 3 bis 5 auf. Das Hydrotrop ist gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natriumcumolsulfonat, Natriumxylolsulfonat, Natriumtoluolsulfonat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Alkylnaphthalinsulfonat und Dihexylnatriumsulfosuccinat.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Spülhilfe-Dispersion: (i) ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid, welches in einem Bereich von 2 bis 80 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; (ii) ein Hydrotrop, das in einem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; und (iii) ein Polyacrylatcopolymer, gebildet aus mindestens 50 Gew.-% Acrylsäure und 50 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Co-Monomeren, gewählt aus Niederalkyl (C₂-C₄)-acrylaten, Methacrylsäure und Niederalkyl (C₂-C₄)-methacrylaten und Amiden, das in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt, wobei das Copolymer zu mindestens 75% nicht neutralisiert ist. Der Rest ist Wasser. Das Copolymer besitzt ein gewichtsmittleres Molekulargewicht im Bereich von 1.000 bis 50.000. Die Spülhilfe-Dispersion weist einen pH im Bereich von 2 bis 6 auf.
Nichtionisches Tensid
Das in der Spülhilfe-Dispersion nützliche nichtionische Tensid kann irgendein bekanntes gering schäumendes, nichtionisches Tensid sein, welches bei Anwendungen des maschinellen Geschirrspülens verwendet wird. Typische geeignete nichtionische Tenside schließen die folgenden im Handel erhältlichen Materialien ein: Triton R^TM CF-10 (ein Alkylarylpolyether) und Triton DF-16 (ein modifizierter polyalkoxylierter Alkohol), hergestellt durch die Rohm und Haas Company; Plurafac LF404^TM, welches ein gemischtes lineares Alkoholalkoxylat ist; und Pluronic RTM L-62 (ein Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymer), beide hergestellt durch die BASF Wyandotte Corporation. Die erfindungsgemäße Spülhilfe-Formulierung kann eines oder eine Mischung solcher gering schäumenden, nichtionischen Tenside enthalten.
Im Wesentlichen können irgendwelche nichtionischen Tenside, die für Reinigungszwecke nützlich sind, in den Zusammensetzungen eingeschlossen sein. Beispielhafte nichtbegrenzende Klassen nützlicher nichtionischer Tenside sind nachstehend aufgeführt:
(i) Nichtionisches Polyhydroxyfettsäureamidtensid
Polyhydroxyfettsäureamide, die zur Verwendung hierin geeignet sind, besitzen die Strukturformel R₂CONR₁Z, worin bedeuten: R₁ H, C₁-C₄-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder eine Mischung hiervon, vorzugsweise C₁-C₄-Alkyl, mehr bevorzugt C₁- oder C₂-Alkyl, am meisten bevorzugt C₁-Alkyl (d. h. Methyl); und R₂ ein C₅-C₃₁-Hydrocarbyl, vorzugsweise ein geradkettiges C₅-C₁₉-Alkyl oder -Alkenyl, mehr bevorzugt ein geradkettiges C₉-C₁₇-Alkyl oder -Alkenyl, am meisten bevorzugt ein geradkettiges C₁₁-C₁₇-Alkyl oder -Alkenyl, oder eine Mischung hiervon; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, wobei mindestens drei Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat (vorzugsweise ethoxyliert oder propoxyliert) hiervon. Z wird vorzugsweise aus einem reduzierenden Zucker in einer reduktiven Aminierungsreaktion abgeleitet; mehr bevorzugt ist Z ein Glycityl.
(ii) Nichtionische Kondensate von Alkylphenolen
Die Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenoxidkondensate von Alkylphenolen sind zur Verwendung hierin geeignet. Im allgemeinen werden die Polyethylenoxidkondensate bevorzugt. Diese Verbindungen schließen die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe, enthaltend etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatome, in entweder einer geradkettigen oder verzweigtkettigen Konfiguration mit dem Alkylenoxid ein.
(iii) Nichtionisches ethoxyliertes Alkoholtensid
Die Alkylethoxylatkondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit etwa 1 bis etwa 25 Molen Ethylenoxid sind zur Verwendung hierin geeignet. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder gerade oder verzweigt oder primär oder sekundär sein und enthält im allgemeinen 6 bis 22 Kohlenstoffatome. Besonders bevorzugt werden die Kondensationsprodukte von Alkoholen mit einer Alkylgruppe, enthaltend 8 bis 20 Kohlenstoffatome, mit etwa 2 bis etwa 10 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
(iv) Nichtionisches ethoxyliertes/propoxyliertes Fettalkoholtensid
Die ethoxylierten C₆-C₁₈-Fettalkohole und die gemischten ethoxylierten/propoxylierten C₆-C₁₈-Fettalkohole sind besonders bevorzugte Tenside zur Verwendung hierin, besonders wenn sie wasserlöslich sind. Vorzugsweise sind die ethoxylierten Fettalkohole die ethoxylierten C₁₀-C₁₈-Fettalkohole mit einem Ethoxylierungsgrad von 3 bis 50; am meisten bevorzugt sind sie die ethoxylierten C₁₂-C₁₈-Fettalkohole mit einem Ethoxylierungsgrad von 3 bis 40. Vorzugsweise weisen die gemischten ethoxylierten/propoxylierten Fettalkohole eine Alkylkettenlänge von 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, einen Ethoxylierungsgrad von 3 bis 30 und einen Propoxylierungsgrad von 1 bis 10 auf.
(v) Nichtionische EO/PO-Kondensate mit Propylenglykol
Die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, gebildet durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol, sind zur Verwendung hierin geeignet. Der hydrophobe Anteil dieser Verbindungen besitzt vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 1.500 bis etwa 1.800 und zeigt eine Wasserunlöslichkeit. Beispiele für Verbindungen dieses Typs schließen bestimmte der im Handel erhältlichen Pluronic^TM-Tenside ein, welche durch BASF vertrieben werden.
(vi) Nichtionische EO-Kondensationsprodukte mit Propylenoxid/Ethylendiamin-Addukten
Die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit dem Produkt, erhalten aus der Umsetzung von Propylenoxid und Ethylendiamin, sind zur Verwendung hierin geeignet. Die hydrophobe Einheit dieser Produkte besteht aus dem Reaktionsprodukt von Ethylendiamin und überschüssigem Propylenoxid und besitzt im allgemeinen ein Molekulargewicht von 2.500 bis 3.000. Beispiele für diesen Typ eines nichtionischen Tensids schließen bestimmte der im Handel erhältlichen Tetronic^TM-Verbindungen ein, welche durch BASF vertrieben werden.
(vii) Nichtionisches Alkylpolysaccharidtensid
Geeignete Alkylpolysaccharide zur Verwendung hierin sind in US-Patent Nr. 4,565,647, Llenado, erteilt am 21. Januar 1986, offenbart und weisen eine hydrophobe Gruppe, enthaltend etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatome, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatome, und eine hydrophile Polysaccharidgruppe, z. B. eine Polyglycosidgruppe, enthaltend etwa 1,3 bis etwa 10, vorzugsweise etwa 1,3 bis etwa 3, am meisten bevorzugt etwa 1,3 bis etwa 2,7, Saccharideinheiten, auf. Es kann ein beliebiges reduzierendes Saccharid mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen verwendet werden; z. B. können die Glucosyleinheiten durch Glucose-, Galactose- und Galactosyleinheiten substituiert werden. (Wahlweise ist die hydrophobe Gruppe an den 2-, 3-, 4-Positionen, etc. gebunden, wobei eine Glucose oder Galactose im Gegensatz zu einem Glucosid oder Galactosid erhalten wird.) Die Intersaccharidbindungen können z. B. zwischen der 1-Position der zusätzlichen Saccharideinheiten und den 2-, 3-, 4- und/oder 6-Positionen in den vorhergehenden Saccharideinheiten vorliegen.
Die bevorzugten Alkylpolyglycoside besitzen die Formel: R²O(C_nH_2nO)t(Glycosyl)_x worin R² gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl, Alkylphenyl, Hydroxyalkyl, Hydroxyalkylphenyl und Mischungen hiervon, worin die Alkylgruppen 10 bis 18, vorzugsweise 12 bis 14, Kohlenstoffatome enthalten; n 2 oder 3 ist, vorzugsweise etwa 1,3 bis etwa 3, am meisten bevorzugt etwa 1,3 bis etwa 2,7. Das Glycosyl ist vorzugsweise aus Glucose abgeleitet.
(viii) Nichtionisches Fettsäureamidtensid
Fettsäureamidtenside, welche zur Verwendung hierin geeignet sind, besitzen die Formel:
worin R⁶ eine Alkylgruppe mit 7 bis 21, vorzugsweise 9 bis 17, Kohlenstoffatomen ist, und jedes R⁷ gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyalkyl und -(C₂H₄O)_xH, worin x im Bereich von 1 bis 3 liegt.
Das in der vorliegenden Spülhilfe-Dispersion nützliche Hydrotrop ist gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natriumcumolsulfonat, Natriumxylolsulfonat, Natriumtoluolsulfonat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Alkylnaphthalinsulfonat und Dihexylnatriumsulfosuccinat. Vorzugsweise ist das Hydrotrop Natriumcumolsulfonat.
Polyacrylatcopolymer
Das Polyacrylatcopolymer ist zu mindestens 75% nicht neutralisiert. Alternativ ist das Polyacrylatcopolymer nicht neutralisiert.
Typischerweise ist das Polyacrylat ein Copolymer, gebildet aus mindestens 50 Gew.-% Acrylsäure und 50 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Co-Monomeren, gewählt aus Niederalkyl (C₂-C₄)-acrylaten, Methacrylsäure und Niederalkyl (C₂-C₄)-methacrylaten und Amiden, wie Acrylamidosulfonsäuren einschließlich 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS). Das Copolymer ist ein niedermolekulargewichtiges Copolymer oder ein Alkalimetall- oder Ammoniumsalz hiervon mit einem gewichtsmittleren Molekulargewichtsbereich von 2.000 bis 40.000.
Das niedermolekulargewichtige, Acrylsäure enthaltende Polymer ist ein Copolymer, das die wesentlichen Acrylsäure- oder Acrylsäuresalz-Monomereinheiten einschließt. Copolymere können im Wesentlichen irgendwelche geeigneten anderen Monomereinheiten einschließen, einschließlich modifizierte Acryl-, Fumar-, Malein-, Itacon-, Aconit-, Mesacon-, Citracon- und Methylenmalonsäure oder deren Salze, Maleinsäureanhydrid, Acrylamid, Alkylen, Vinylmethylether, Styrol und irgendwelche Mischungen hiervon.
Säure
Falls 0,1–20 Gew.-% einer Säure zu der Spülhilfe-Dispersion zugegeben werden, kann eine beliebige Säure verwendet werden, obwohl organische Säuren mehr bevorzugt werden; und die bevorzugte organische Säure ist Citronensäure.
Es ist entdeckt worden, daß selbst in Abwesenheit eines die Kompatibilität herbeiführenden hochmolekulargewichtigen Polymeren, aber unter Zugabe eines Hydrotrops und unter sauren Bedingungen, die stabile Spülhilfe-Dispersion bei der Lagerung für einen angemessenen Zeitraum oder unter tatsächlichen Anwendungsbedingungen keine Phasentrennung durchmacht und jeder Komponente ermöglicht, die Flecken- und Filmbildung wirksam zu verringern und die Ablaufwirkung zu verbessern, ohne daß die Schaum- und Entschäumungswirkung des Tensids beeinträchtigt wird.
Die erfindungsgemäße Spülhilfe-Formulierung ist eine wäßrige Dispersion mit einem pH von 2 bis 6. Vorzugsweise reicht der pH von 3 bis 5.
Die erfindungsgemäße Spülhilfe-Dispersion wird vorzugsweise durch das Einrühren der gewünschten Menge des Tensids in eine wäßrige Lösung des niedermolekulargewichtigen, nicht neutralisierten oder nur teilweise neutralisierten (nicht mehr als 25% neutralisierten) Polyacrylatcopolymeren, gefolgt durch die langsame Zugabe des Hydrotrops und gegebenenfalls von Citronensäure, um den pH der Dispersion innerhalb des gewünschten Bereichs einzustellen, hergestellt.
Die Formulierung kann auch andere Additive enthalten, einschließlich Sequestrationsmittel wie NTA, EDTA oder Natriumcitrat, und wassermischbare Lösungsmittel wie Ethanol, Isopropanol und Propylenglykol. Ethanol ist das bevorzugte Lösungsmittel, welches wünschenswerterweise in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% vorliegt.
In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die stabile Spülhilfe-Dispersion: (i) ein gering schäumendes, nichtionisches Tensid, welches in einem Bereich von 2 bis 60 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; (ii) ein Hydrotrop, das in einem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; und (iii) ein zu mindestens 75% nicht neutralisiertes Polyacrylatcopolymer, gebildet aus mindestens 50 Gew.-% Acrylsäure und 50 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Co-Monomeren, gewählt aus Niederalkyl (C₂-C₄)-acrylaten, Methacrylsäure und Niederalkyl (C₂-C₄)-methacrylaten und Amiden, das in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt. Die Spülhilfe-Dispersion weist vorzugsweise einen pH in einem Bereich von 3 bis 4 auf. Das Hydrotrop ist gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natriumcumolsulfonat, Natriumxylolsulfonat, Natriumtoluolsulfonat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Alkylnaphthalinsulfonat und Dihexylnatriumsulfosuccinat. Vorzugsweise ist das Hydrotrop Natriumcumolsulfonat. Das teilweise neutralisierte Poly(meth)acrylsäurepolymer ist ein Polyacrylatcopolymer, welches zu etwa 20% neutralisiert ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist die stabile, wäßrige Spülhilfe-Dispersion im Wesentlichen frei an einem die Kompatibilität herbeiführenden hochmolekulargewichtigen Polymer und auch frei an einem zusätzlichen nichtionischen Tensid mit einem Trübungspunkt von mindestens 70°C.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen.
Beispiel 1
Eine erfindungsgemäße Spülhilfe-Dispersion wurde wie folgt aus der folgenden Zusammensetzung, Gew.-%, hergestellt:

Gering schäumendes, nichtionisches Tensid 20,0%

Natriumcumolsulfonat-Hydrotrop 7,0%

Polyacrylatcopolymer (20% neutralisiert) 4,5%

Ethanol 6,0%

Wasser 62,5%
Beispiel 2
Eine andere erfindungsgemäße Spülhilfe-Dispersion wurde wie folgt aus der folgenden Zusammensetzung, Gew.-%, hergestellt:

Gering schäumendes, nichtionisches Tensid 15,0%

Natriumcumolsulfonat-Hydrotrop 7,0%

Polyacrylatcopolymer (20% neutralisiert) 5,0%

Citronensäure 2,5%

Ethanol 6,0%

Wasser 64,5%
Beispiel 3
In einem anderen Beispiel wurde eine erfindungsgemäße Spülhilfe-Dispersion durch das folgende Verfahren hergestellt: 15,0 g eines gering schäumenden, nichtionischen Tensids (Plurafac LF404^TM), 15,0 g eines 45% aktiven Natriumcumolsulfonat-Hydrotrops (45% aktives SCS), 10,0 g eines 50% aktiven Polyacrylatcopolymeren (Acusol 480^TM, hergestellt durch Rohm & Haas), 5,0 g einer 50% aktiven Citronensäure, 6,0 g Ethanol und 49,0 g deionisiertes Wasser wurden in ein Becherglas gegeben und nacheinander eingerührt. Die dabei erhaltene Mischung war eine klare Einphasen-Dispersion und erwies sich als stabil, wobei keine Phasentrennung auftrat, wenn die erhaltene Mischung in einem geschlossenen Behälter für einen Zeitraum von 2 Wochen bei einer Temperatur von 50°C ungestört gelagert wurde.

Claims

Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion, gekennzeichnet durch ein gering schäumendes nichtionisches Tensid, das in einem Bereich von 2 bis 80 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; ein Hydrotrop, das in einem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; ein Polyacrylatcopolymer, gebildet aus mindestens 50 Gew.-% Acrylsäure und 50 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Comonomeren, gewählt aus Niederalkyl(C₂-C₄)-acrylaten, Methacrylsäure und Niederalkyl(C₂-C₄)-methacrylaten und Amiden, das in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt, wobei das Copolymer ein gewichtsmittleres Molekulargewicht in einem Bereich von 1.000 bis 50.000 besitzt; und wobei das Copolymer zu mindestens 75% nicht neutralisiert ist; wobei die Spülhilfe-Dispersion einen pH im Bereich von 2 bis 6 aufweist.
Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion nach Anspruch 1, beinhaltend eine Säure, die in einem Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt.
Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion nach den Ansprüchen 1–2, wobei die Säure Citronensäure ist.
Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion nach den Ansprüchen 1–3, beinhaltend Ethanol, das in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt.
Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion nach den Ansprüchen 1–4, wobei das gering schäumende nichtionische Tensid aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus nichtionischen ethoxylierten Alkoholen, nichtionischen ethoxylierten Fettalkoholen, nichtionischen propoxylierten Fettalkoholen, nichtionischen ethoxylierten Alkoholkondensaten mit Propylenglykol, nichtionischen polyoxylierten Alkoholkondensaten mit Propylenglykol und Mischungen hiervon.
Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion nach den Ansprüchen 1–5, wobei das Hydrotrop aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Natriumcumolsulfonat, Na triumxylolsulfonat, Natriumtoluolsulfonat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Alkylnaphthalinsulfonat und Dihexylnatriumsulfosuccinat.
Stabile wässrige Spülhilfe-Dispersion nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein gering schäumendes nichtionisches Tensid, das in einem Bereich von 5 bis 60 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt; ein Hydrotrop, das in einem Bereich von 2 bis 20 Gew.-% der Spülhilfe-Dispersion vorliegt, wobei das Hydrotrop aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Natriumcumolsulfonat, Natriumxylolsulfonat, Natriumtoluolsulfonat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Alkylnaphthalinsulfonat und Dihexylnatriumsulfosuccinat; ein teilweise neutralisiertes Polyacrylatcopolymer, das in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% der Spülhilfe-Disperion vorliegt; wobei die Spülhilfe-Dispersion einen pH im Bereich von 3 bis 5 aufweist.