NO178898B - Flytende oppvaskmiddelblanding - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører flytende oppvaskmiddelblandinger og mer spesielt slike blandinger som inneholder et anionisk tensid, en kombinasjon av spesifikke amfotære overflateaktive forbindelser og et alkylpolyglykosid.

De på markedet vanligst forekommende flytende oppvaskmidler er først og fremst beregnet på oppvask for hånd og utgjøres som regel av vannholdige løsninger inneholdende anioniske tensider, såsom alkylsulfonater og alkyletersulfater, som vesentlig komponent. Disse oppvaskmidler er fullt tilfredsstillende hva gjelder rengjøringseffekt, skumdannelsesef-fekt og skumstabilitet. De på denne type av anioniske overflateaktive midler baserte oppvaskmiddelblandinger er imidlertid ikke tilfredstillende når det gjelder hudvenn-lighet, da de oppviser en viss irriterende og allergifrem-kallende effekt. Det foreligger derfor stor interesse for å kunne fremstille et hudvennlig oppvaskmiddel med god rengjørende evne.

Under de seneste år er ikke-ioniske alkylpolyglykosider blitt kommersielt interessante for anvendelse i oppvaskmiddel- og andre rengjøringsformuleringer. Disse ikke-ioniske overflateaktive forbindelser, som er forbindelser basert på naturlige råmaterialer, er fordelaktive å anvende i oppvaskmiddel- og andre rengjør-ingsblandinger, ettersom de er hudvennlige, oppviser god biologisk nedbrytbarhet og god blandbarhet med andre typer av overflateaktive stoffer. Alkylpolyglykosider er i og for seg velkjente forbindelser og utførlig beskrevet. Anvendelse av disse som overflateaktive stoffer er også velkjent. Den européiske patentansøkning 250 181 beskriver en hårshampoo som inneholder alkylglykosid og en kombinasjon av amfotære forbindelser. Den européiske patentansøkning 0341071 beskriver rengjøringsblandinger som er spesielt anvendelige for håndoppvask, og som inneholder et alkylpolyglykosid som overflateaktivt stoff, et anionisk overflateaktivt stoff, et overflateaktivt betain og/eller aminoksyd. Ifølge foreliggende oppfinnelse har det vist seg at overraskende gode oppvaskmiddelblandinger erholdes når anioniske tensider anvendes sammen med et alkylpolyglykosid og sammen med en kombinasjon av visse amfotære forbindelser. Flytende oppvaskmiddelblandinger inneholdende anioniske overflateaktive forbindelser, alkylpolyglykosider og kombinasjonen av spesifikke amfotære forbindelser er ekstremt hudvennlige og har gode skummeegenskaper, og de gir videre lav biologisk belastning og er effektivere enn en oppvaskmiddelblanding basert på anionisk tensid, et alkylpolyglykosid og et amfotært alkylbetain som overflateaktivt stoff.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således en oppvaskmiddelblanding som nærmere definert i de etterfølgende patent-krav. Oppvaskmiddelblandinger ifølge oppfinnelsen er spesielt egnet for håndoppvask av glass, porselen, kjøkkenred-skap etc. ved sin mildhet.

I oppvaskmiddelbalndingene ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes en kombinasjon av to typer av amfotære forbindelser som i det følgende betegnes med type a) og type b). De overflateaktive forbindelser av type a) kan karakteriseres med den generelle formel (I)

der R betegner en hydrokarbongruppe med fra 7 til 22 karbonatomer, Rx er hydrogen eller en lavere alkylgruppe, x er 2 eller 3, y er et helt tall fra 0 til 4, Q betegner gruppen -R2COOM, der R2 er en alkylengruppe med fra 1 til 6 karbonatomer, og M er hydrogen eller et ion fra gruppene alkalimetaller, alkaliske jordalkalimetaller, ammonium og substituert ammonium, og B er hydrogen eller en gruppe Q

som definert.

Amfotære forbindelser av ovenstående type er i seg selv kjent og anvendt i rengjørings- og shampooblandinger. De beskrives bl.a. i de européiske patentansøkningene 160507, 162600 og 214868. I de amfotære overflateaktive forbindelser med ovenstående formel som utnyttes i foreliggende oppvaskmiddelblandinger, er R en hydrokarbongruppe med fra 7 til 22 karbonatomer, med fordel med fra 11 til 22 karbonatomer. Hydrokarbongruppen kan være rett eller forgrenet, mettet eller umettet og eventuelt inneholde substituenter, såsom hydroksylgrupper. Gruppen R kan også utgjøres av en cykloalkyl-alkylgruppe, en aralkyl- eller aralkenylgruppe, der alkyl- eller alkenylgruppen inneholder minst 6 karbonatomer. Det er foretrukket at R er en alkyl-eller alkenylgruppe, og det er spesielt foretrukket at R er en hydrokarbongruppe som stammer fra kokos-, talg- eller oleinfettsyre. De amfotære forbindelser med formel (I) kan, som angitt, inneholde en gruppe A som utgjøres av en karbonylgruppe eller en eller flere etoksy- eller propoksygrupper. Når A utgjøres av etoksygrupper eller propoksygrupper, foretrekkes etoksygrupper, og helst utgjøres A da av en sådan gruppe. Forbindelser som ikke inneholder en gruppe A, dvs. n er 0, foretrekkes. Rx i den angitte formel er hydrogen eller en lavere alkylgruppe, med fordel med 1 til 6 karbonatomer, fortrinnsvis hydrogen eller en metylgruppe. x er 2 eller 3, og y er med fordel 2, 3 eller 4, fortrinnsvis 2 eller 3. Gruppen R2 er med fordel en metylen- eller etylengruppe, fortrinnsvis en metylen-gruppe. M er hydrogen eller et ion fra gruppene alkalimetaller, jordalkalimetaller, ammonium eller substituert ammonium, såsom f.eks. mono-, di- eller trihydroksyetyl-ammonium. Det er foretrukket at M er et natriumion.

Foretrukne forbindelser med formel (I) har formel (II):

der Q er CH2-COOM eller CH2CH2-COOM, y er 1, 2 eller 3, og der M, R, x og B har ovenfor angitte betydninger, x er med fordel 3, og alle grupper B utgjøres med fordel av grupper

Q.

Blandinger av de amfotære forbindelser med forskjellige verdier for y er spesielt foretrukket. R i disse forbindelser stammer med fordel fra talg-, olein- eller kokosfettsyre.

I foreliggende blandinger anvendes de amfotære forbindelser med de ovenfor angitte formler i kombinasjon med amfotære forbindelser inneholdende en karbonylgruppe. Disse amfotære forbindelser, av type b), er enten sådan som kan karakteriseres med den generelle formel (III) eller amidobetainer ifølge formel (IV). Blandinger av disse to typer av amfotære forbindelser kan også anvendes. Forbindelser med formel (III) er

der R, y, Q og B har samme betydning som angitt for forbindelser med formel (I), hvorved dog en gruppe B er gruppen -CH2CHR'OH, der R' er H eller CH3-CH2CHR'OH, der R' er H eller CH3. De egnede og foretrukne definisjoner av R og for M i gruppen Q er de samme som angitt for forbindelser med formel (I). Mest velegnet er forbindelser med formel (III) der y er 1, og Q er gruppen -CH2COOM. Som typiske eksempler kan angis forbindelser med formlene (Illa) og /eller (Illb)

Amfotære forbindelser med formlene Illa og IIIb er

kommersielt tilgjengelige som blandinger og vanligvis med et vektforhold av forbindelser med formel Illa til forbindelser med formel Illb innenfor intervallet 1:10 til 10:1.

Amfotære forbindelser av amidobetaintype inneholdende en karbonylgruppe kan karakteriseres med den generelle formel

(IV)

der R er en lengre hydrofob hydrokarbongruppe, hvilken med fordel utgjøres av en mettet eller omettet, rett eller forgrenet, alifatisk hydrokarbongruppe med minst 7 karbonatomer. R har med fordel fra 7 til 21 karbonatomer og er fortrinnsvis en alkyl- eller alkenylgruppe med fra 11 til 17 karbonatomer. R' er en alkyl- eller hydroksyalkylgruppe med fra 1 til 4 karbonatomer, fortrinnsvis utgjøres begge R'-gruppene av metylgrupper, og n er 1 eller 2. H er fortrinnsvis hydrogen eller et natriumion.

De amfotære forbindelser av type a) fungerer først og fremst som detoksifiserende tensider, mens forbindelsene av type b) først og fremst fungerer som tensider, viskositets-regulerere og skumdannere. Passende vektforhold mellom

amfotære forbindelser av type a) og type b) ligger innenfor intervallet fra 1:10 til 10:1, fortrinnsvis innenfor intervallet fra 1:5 til 5:1. I oppvaskmiddelblandingene er den totale mengden av de definerte amfotære forbindelser med fordel fra 1 til 20 vektprosent, fortrinnsvis fra 1,5 til 15 vektprosent.

Amfotære forbindelser med ovenfor angitte formeler er kommersielt tilgjengelige og selges under varemerket Ampholak<®> av Berol Nobel AB, Sverige.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har det vist seg at den

ovenfor angitte kombinasjon av amfotære forbindelser delvis kan erstatte anioniske tensider og anvendes i flytende oppvaskmiddelblandinger sammen med et alkylpolyglykosid, for å gi meget milde og effektive blandinger med gode skummeegenskaper. Den mildhet som erholdes, beror ikke bare på anven-delsen av alkylpolyglykosidet, men også på en effektiv de-toksif isering av anioniske tensider ved dannelse av blande-de miceller av de overflateaktive forbindelser og de spesifikke amfotære overflateaktive forbindelser. Den etterstebte effekt erholdes således med meget lave mengder av amfotær forbindelse, spesielt med forbindelser med de ovenfor angitte formler I eller II.

Alkylpolyglykosidene, eller sukkereterne, som anvendes i foreliggende blandinger, er i og for seg kjente ikke-ioniske overflateaktive forbindelser som har en hydrofil polysakkaridgruppe og en hydrofob hydrokarbon-substituent. Den hydrofile sakkarinenhet kan f.eks. utgjøres av fruktosid- eller glukosidenheter, og glukosidenheter er foretrukne. Alkylpolyglykosidene inneholder i gjennomsnitt med fordel fra 1 til 5 sakkaridenheter, fortrinnsvis fra 1,2 til 1,5 enheter. Den hydrofobe hydrokarbongruppe, en alkyl- eller alkenylgruppe, fortrinnsvis en alkylgruppe, har med fordel fra ca 8 til ca 20 karbonatomer, fortrinnsvis fra 10 til 18 karbonatomer. Alkylpolyglykosidene er kommersielt tilgjengelige, f.eks. fra Henkel under varemerket Plantaren<®>APG. Mengden av alkylpolyglykosider i foreliggende blandinger er med fordel fra 1 til 15 vekt%, fortrinnsvis fra 1,5 til 4 vekt%.

Ved utnyttelse av kombinasjonen av amfotære forbindelser, såsom definert ovenfor, et alkylpolyglykosid og anioniske tensider, som normalt utgjøres av vannløselige sulfonater eller sulfater, i flytende 'oppvaskmiddelblandinger, kan sistnevnte erstattes til en viss del, og derved erholdes en oppvaskmiddelblanding som er fordelaktig med hensyn til biologiske aspekter og mildhet ved anvendelse. Foruten disse fordeler muliggjør foreliggende blandinger en betydelig reduksjon av den totale mengde av aktive komponenter for å oppnå samme rengjørende effekt som med kjente blandinger basert på bare anioniske tensider og som med blandinger inneholdende anionisk tensid, en amfotær alkylbetainforbindelse og et alkylpolyglykosid.

I foreliggende blandinger inngår også anioniske tensider av ovenfor angitte slag, men i lavere mengder enn hva som normalt er tilfelle. Av den totale mengde amfotære, ikke-ioniske og anioniske overflateaktive forbindelser utgjøres høyst 90 vektprosent av anionisk tensid. Med fordel ligger mengden av anioniske tensid innenfor intervallet fra 85 til 30 vektprosent, beregnet på den totale mengde av amfotære overflateaktive forbindelser, ikke-ioniske alkylpolyglykosider og anioniske overflateaktive forbindelser, fortrinnsvis innenfor intervallet 85 til 60 vektprosent. De anioniske tensider utgjøres, som nevnt ovenfor, av vannløselige sulfater eller sulfonater, spesielt av alkylsulfater, alkyletersulfater, alkylsulfonater, alkylarylsulfonater, hvor alkylgruppen vanligvis inneholder fra 8 til 22 karbonatomer. For anioniske tensider inneholdende etergrupper utgjøres disse vanligvis av etylenoksydgrupper, og forbindelsene inneholder normalt mellom 1 og 10 slike grupper pr. molekyl. Kationene er som regel alkalimetaller, jordalkalimetaller, ammonium eller aminer, såsom mono-, di-og trietanolaminkationer. Som noen spesifikke eksempler på anioniske tensider kan angis natriumlaurylsulfonat, natriumlauryletersulfat med to eller tre etylenoksydgrupper, tilsvarende ammonium eller etanolaminsalter, natrium eller andre salter av dodecylbenzensulfonsyre og alkylbenzensulfonsyre hvor alkylgruppen inneholder i gjennomsnitt 11 til 13 karbonatomer. Ofte utnyttes minst to forskjellige anioniske tensider i oppvaskmiddelblandingene.

Foreliggende oppvaskmiddelblandinger er flytende, og hoved-komponenten for dette er naturligvis helst vann. Vann i

flytende oppvaskmiddelblandinger er ofte avionisert, men alle typer av vann kan også utnyttes. Andre flytende løsningsmidler kan innbefattes, såsom f.eks. lavere alkoholer og glykoler og lavere alkyletere av sistnevnte. Disse typer av løsningsmidler inngår normalt, hvis de overhodet er tilstede, i mindre mengder. Som noen spesifikke eksempler kan nevnes etanol, isopropanol, etylenglykol etc. Løsningsmidler inngår iblant hovedsakelig som konserveringsmiddel. En fordel med foreliggende blandinger er dog at ikke noe løsningsmiddel kreves for å erholde en konserverende effekt, ettersom de inneholder amfotære forbindelser ifølge formel (I).

Foreliggende oppvaskmiddelblandinger kan fremstilles på i og for seg kjent måte ved enkel blanding av inngående komponenter, og de kan naturligvis også utnyttes på konvensjonell måte. Normal dosering er ca 0,2 g/l oppvaskvann av en oppvaskmiddelblanding med et totalt tørrstoffinnhold på fra 10 til 45 vektprosent.

I oppvaskmiddelblandingene kan det naturligvis også inngå andre for oppvaskmidler konvensjonelt anvendte stoffer for forbedring av forskjellige egenskaper, såsom fortyknings-midler, antibakterielle midler, farvestoffer, pigmenter, parfymer etc. Også andre amfotære forbindelser, såsom betainer, kan naurligvis inngå om så ønskes, liksom andre ikke-ioniske tensider. Blandingene skal være vesentlig fri for kationiske overflateaktive forbindelser. Oppvaskmiddelblandingene ifølge forliggende oppfinnelse har gode skummeegenskaper, hvorved ingen spesielle skumforsterkere eller skumstabiliserende forbindelser er nødvendige. Om så ønskes kan dog naturligvis skumforsterkende forbindelser inngå i foreliggende blandinger, og som eksempler på sådanne kan nevnes amider og aminoksyder med minst en lengre hydrofob hydrokarbongruppe, dvs. en fettsyrerest med minst 7 karbonatomer og med fordel opp til 22 karbonatomer.

Som eksempel på en komplett oppvaskmiddelblanding ifølge oppfinnelsen når det gjelder hovedkomponenter kan nedenstående angis, der forholdet mellom typene av forbindelser er tilpasset til å ligge innenfor angitte grenser:

Oppfinnelsen beskrives nærmere i følgende utførelseseksemp-ler, som imidlertid ikke er beregnet på å begrense den. Deler og prosent refererer til vektdeler respektive vektprosent, hvis intet annet er angitt.

Eksempel 1

Oppvaskmiddelblandinger ble tilberedt ifølge følgende (alle mengder er angitt som 100% aktiv substans): Blanding I - Referanse: 11,2 g natriumsalt av lineært alkylbenzensulfonat med C12-C18-alkylgrupper, 5,6 g natriumlauryletersulfat med 3 etylenoksydgrupper, 2,1 g alkylpolyglykosid, 2,1 g C12/C14-alkyldimetylbetain som selges under navnet Amphoteen 24, samt 79 g vann.

Blanding II - Ifølge oppfinnelsen: 11,2 g natriumsalt av lineær alkylbenzensulfonat med C12-C18 alkylgrupper, 5,6 g natriumlauryletersulfat med to forskjelleige amfotære forbindelser, en 1:2 blanding av amfotære forbindelser som selges under varemerkene Ampholak<®>7TX respektive Ampho-lak<®>XCO-30, hvor den førstnevnte amfotære forbindelse kjemisk kan betegnes som talgamfopolykarboksyglycinat og defineres som en forbindelse ifølge formel II, og hvor sistnevnte kjemisk kan betegnes som kokoamfokarboksygly-cinat og inneholder en karbonylgruppe og innbefatter en blanding av forbindelser definert ifølge formlene Illa og Illb, 2,1 g alkylpolyglykosid samt 79 g vann.

Blanding III - Referanse: 11,2 g alkan- (C12-C18) sulfonat, 5,5 g natriumlauryletersulfat med 3 etylenoksydgrupper, 2,1 g alkylpolyglykosid, 2,1 g alkyldimetylbetain samt 79 g vann.

Blanding IV - Ifølge oppfinnelsen: 11,2 g natriumsalt av alkan-C12-C18-sulf onat, 5,6 g natriumlauryletersulf at med 3 etylenoksydgrupper, 2,1 g av samme blanding av to amfotære forbindelser som anvendes i blanding II, 2,1 g alkylpolyglykosid samt 79 g vann.

Alkylpolyglykosidet i alle blandinger var et alkylglykosid som markedføres av Henkel under navnet Plantaren<®>APG600. Den har et middeltall på 1,4 sakkaridenheter og en C12.14.16-hydrokarbongruppe. Alkyldimetylbetainet som ble anvendt i referanseblandingene I og III, var et C12-C14-alkyldimetylbetain som markedføres under navnet Amphoteen<®>24 av Berol

Nobel AB.

De fire blandinger ble testet ved å titrere 2 g/l løsninger med bechamelsaus. Skumhøydene ble bestemt og fremstilt gra-fisk mot bechamelsausmengden. Diagrammenes overflater ble integrert og veid og ble presentert som effektivitet mot innhold av amfotær forbindelse. Overflaten for referanseblanding I ble betegnet som effektivitet 1. Effektivitets-indeksen for blandingene fremgår av følgende tabell.

Som det fremgår av tabellen, har blanding II ifølge oppfinnelsen samme effektivitetsindeks som referansen, mens det med blanding IV ifølge oppfinnelsen erholdes betydelig høyere effektivitet sammenlignet med referanseblanding III.

Blandingenes oppvaskeffekt ble undersøkt med praktiske opp-vaskprøver. 1 ml bifftalg med et jodtall på 55,1 ble anbragt på hvert fat, hvoretter fatene fikk stå og tørke en natt ved værelsestemperatur. 8 1 vann med en konsentrasjon på 0,2 g/l av hver testede blanding og med en hårdhet på 20°dH ble anvendt ved en temperatur på 45±2°C. Etter den første skumdannelse ble de tørkede fatene, som var dekket med bifftalg, rengjort med en børste til skummet falt sammen. Resultatet ble notert som antall rengjorte fat, hvilket ble satt i relasjon til resultatene som var erholdt med blanding I.

Av tabellen fremgår det at begge blandinger ifølge oppfinnelsen gav betydelig bedre oppvaskeffekt enn referanseblandingene.

Eksempel 2

Følgende blanding ifølge oppfinnelsen ble tilberedt:

8,98 g natriumlauryletersulfat med 2 etylenoksydgrupper, 2 g alkylpolyglykosid Plantaren<®>APG 600, 6,67 g kokoamido-betain, 3,32 g Ampholak<®>7TX samt 79,03 g vann.

Oppvaskeffekt av denne blanding ble undersøkt i samsvar med eksempel 1. 17 fat ble rengjort. Her bør det noteres at denne blanding ble basert bare på natriumlauryletersulfat som anionisk tensid, hvilket normalt innebærer dårligere oppvaskeffekt.

Claims (10)

1. Flytende oppvaskmiddelblanding, karakterisert ved at den innbefatter a) en anionisk overflateaktiv forbindelse b) et alkylpolyglykosid og c) en kombinasjon av amfotære forbindelser, innbefattende 1) en amfotær forbindelse av type a) med den generelle formel der R betegner en hydrokarbongruppe med fra 7 til 22 karbonatomer, Rx er hydrogen eller en lavere alkylgruppe, x er 2 eller 3, y er et helt tall fra 0 til 4, Q betegner gruppen -R2COOM, der R2 er en alkylengruppe med fra 1 til 6 karbonatomer, og M er hydrogen eller et ion fra gruppene alkalimetaller, alkaliske jordalkalimetaller, ammonium og substituert ammonium, og B er hydrogen eller en gruppe Q som definert, og

2) en amfotær forbindelse av type b) som inneholder en karbonylgruppe og har den generelle formel (III) der R, y, Q og B har samme betydning som angitt for forbindelser med formel (I), hvorved dog en gruppe B er gruppen -CH2CHR</>OH, der R' er H eller CH3, og/eller en amfotær forbindelse med den generelle formel (IV) der R har samme betydning som for forbindelser med formel (I) , R' er en alkyl- eller hydroksyalkylgruppe med fra 1 til 4 karbonatomer, n er 1 eller 2, og M er hydrogen eller et natriumion. 2. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den amfotære forbindelse av type a) har den generelle formel (II): der Q er CH2-COOM eller CH2CH2-COOM, y er 1, 2 eller 3, og M, R, x og B er som definert i krav 1.

3. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den amfotære forbindelse av type b) som inneholder en karbonylgruppe, har den generelle formel (Illa) og/eller (Illb) der R betegner en hydrokarbongruppe med fra 7 til 22 karbonatomer.

4. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at Ri de amfotære forbindelser er en alkyl- eller alkylengruppe med fra 11 til 22 karbonatomer.

5. Oppvaskmiddelblanding ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at vektforholdet mellom amfotær forbindelse av type a) og amfotær forbindelse av type b) ligger innenfor intervallet fra 1:10 til 10:1.

6. Oppvaskmiddelblanding ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at den inneholder en kombinasjon av amfotære forbindelser i en total mengde av 1 til 20 vektprosent.

7. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at alkylpolyglykosidet inneholder i gjennomsnitt fra 1,2 til 1,5 sakkaridenheter og en hydrokarbongruppe med fra 10 til 16 karbonatomer.

8. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1 eller 7, karakterisert ved at den inneholder fra 1 til 15 vektprosent alkylpolyglykosid.

9. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den anioniske overflateaktive forbindelse er et vannløselig sulfat eller sulfonat.

10. Oppvaskmiddelblanding ifølge krav 1 eller 9, karakterisert ved at den inneholder fra 85 til 30 vektprosent anionisk overflateaktiv forbindelse.