"Gelförmiges Reinigungsmittel für Spültoiletten"
Die vorliegende Erfindung betrifft gelförmige Reinigungsmittel für Spültoiletten enthaltend nichtionogene Tenside, vorzugsweise Alkylpolyglykoside allein oder in Mischung mit weiteren Tensiden, sowie Polyacrylaten mit ausgewählten Molekulargewichten als Verdik- kungsmittel, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie die Verwendung der ausgewählten Polyacrylate als Verdickungsmittel zur Herstellung von gelförmigen Reinigungsmitteln für Spültoiletten mit einem pH-Wert über 6,5.
Als Reinigungsmittel für Spültoiletten werden seit langem Toilettensteine in fester Anbie- tungsform eingesetzt, die mit Hilfe einer Vorrichtung entweder in den Spülkasten eingehängt oder unter dem Innenrand des WCs befestigt werden. Ihre Aufgabe besteht darin, die Toilette während des Spülvorgangs oberflächlich zu reinigen und insbesondere durch Freisetzung von Duftstoffen unangenehme Gerüche zu überdecken. Insbesondere aufgrund ihrer Aufgabe Duftstoffe freizusetzen, werden Reinigungsmittel für Spültoiletten in der Literatur auch allgemein als Duftspüler bezeichnet. Üblicherweise werden zu ihrer Herstellung Tenside, Buildersubstanzen, anorganische Salze und natürlich Duft- und Farbstoffe eingesetzt. Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl derartiger Formulierungen bekannt. In der US 4,534,879 (Procter & Gamble) werden beispielsweise feste Reinigungsmittel beansprucht, die als Tensidkomponente Alkylsulfate mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen, Alkylbenzolsulfonate und anorganische Salze enthalten. Aus der EP-A 0 014 979 (Henkel) sind Toilettensteine bekannt, die Alkylbenzolsulfonate und Alkylsulfate sowie Fettalkohol- bzw. Alkylphenolethoxylate enthalten. Gegenstand der DE-C2 43 370 32 (Henkel) sind Toilettensteine mit einem Gehalt an Alkylsulfaten, Alkylethersulfaten und Alkylglukosiden. In der EP-A 0 268 967 (Henkel) werden Toilettensteine offenbart, die Natriumlaurylsulfat und Fettsäuremonoethanolamid enthalten.
Die beschriebenen Toilettensteine werden in der Regel nach Gieß-, Preß-, Extrudier- oder Granulierverfahren gefertigt, die einen hohen technischen Aufwand erfordern und häufig durch die auftretende Temperaturbelastung (Gieß-/Εxtrudierverfahren) unerwüschte Parfümverluste erleiden.
Als nachteilig erweist es sich auch, daß die aus ökologischen Gründen verbreiteten Nach- fülleinheiten nur nach vollständigem Verbrauch des stückformigen Körpers eingesetzt werden können. Eine wünschenswerte, beliebige Nachfüllung z.B. zur stärkeren Wirkstofffreisetzung oder insbesondere der intensiveren Duftentfaltung ist nicht möglich.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE- 197 15 872 A sind gelförmige Toilettenreiniger mit strukturviskosen Eigenschaften bekannt, die den Aufwand der Herstellung erheblich verringern und aufgrund einfacher Technik kostengünstiger zu produzieren sind. Auch das Problem der individuellen Nachfüllmöglichkeit kann durch derartige strukturviskose Wirkstoffzubereitungen gelöst werden. Diese gelförmigen Toilettenreiniger enthalten Polysac- charide, insbesondere Xanthan-Gum, zur Einstellung der strukturviskosen Eigenschaften, und als Tenside zwingend Alkylpolyglykoside sowie ggf. anionische und/oder nichtionische Co- Tenside. Diese gelförmigen Reinigungsmittel müssen jedoch unter Einhaltung besonderer Vorsichtsmaßnahmen bei der Gelbildung hergestellt werden, damit zum einen keine Blasen entstehen und zum anderen die weiteren Inhaltsstoffe in dem Gel gleichmäßig verteilt eingearbeitet werden können. Gemäß dieser deutschen Offenlegungsschrift sind übliche Verdicker wie die Polyacrylate Carbopol -ETD-2690, ETD-2691 und EZ 2R; alles Handelsprodukte der BFGoodrich; nicht in der Lage, stabile, gelförmige Reinigungsmittel mit hohen Tensid- und Parfümanteilen zu gewährleisten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, gelförmige Toilettenreiniger zur Verfügung zu stellen, die zum einen die an sie gestellten Anforderungen hinsichtlich Viskositätsverhalten, Lagerbeständigkeit, gute Reinigungsleistung und ökologische Verträglichkeit erfüllen, sowie zum anderen technisch leicht herstellbar sind.
Zusätzlich sollten die gelförmigen Toilettenreiniger für Spültoiletten ein gutes Anfangsschaumverhalten aufweisen und ein klares Aussehen zeigen. Des weiteren sollten sich die
unterschiedlichsten Parfümöle problemlos, insbesondere in hohen Mengen einarbeiten lassen. Weiterhin war gewünscht, daß die Verdickungsmittel selber ein gewisses Parfümöltra- gevermögen aufweisen. Und schließlich galt es, gelförmige Reinigungsmittel zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Lebensdauer zeigen, d.h. eine hohe Zahl von Toilettenspülungen bis zur vollständigen Einspülung des Reinigungsmittels (Abspülzahl) ermöglichen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß gelförmige Reinigungsmittel für Spültoiletten diesen Anforderungen gerecht werden, wenn sie neben nichtionischen Tensiden Polyacrylate mit ausgewählten Molekulargewichten als Verdicker enthalten.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind demgemäß gelförmige Reinigungsmittel für Spültoiletten enthaltend Verdicker und nichtionische Tenside sowie ggf. weitere Inhaltsstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Verdicker Polyacrylate mit mittleren Molekulargewichten im Bereich von 750.000 bis 2 .500.000 enthalten, wobei die Mittel einen pH- Wert über 6,5 aufweisen.
Als Tenside enthalten die erfindungsgemäßen Mittel zwingend nichtionische Tenside. Nichtionische Tenside im Rahmen der vorliegenden Erfindung können alkoxylierte Alkohole, wie Polyglycolether, Fettalkoholpolygycolether, Alkylphenolpolyglycolether, endruppenverschlossene Polyglycolether, Mischether, Hydroxymischether, alkoxylierte Carbonsäureester, Aminoxide und Alkylpolyglykoside sein. Ebenfalls verwendbar sind Ethylenoxid- Propylenoxid-Blockpolymere und Fettsäurealkanolamide und Fettsäurepoly- glycolether. Besonders bevorzugt sind in den erfindungsgemäßen Mitteln als nichtionische Tenside Alkylpolyglykoside alleine oder in Mischung mit weiteren nichtionischen Tensiden enthalten.
Alkylpolyglykoside stellen bekannte nichtionische Tenside dar, die der Formel (I) folgen,
RO-[G]p (I)
in der R für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für eine Zahl zwischen 1 und 10 steht. Sie
können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside. Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (I) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p - 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest Rkann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Un- decylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge C8-C10 (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C8-CI8-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C12- Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer C9/11- Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol, Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C12/!4-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
Als weiteres nichtionisches Tensid, vorzugsweise in Mischung mit den beschriebenen Al- kylpolyglykosiden, können die erfindungsgemäßen Mittel Fettsäurealkanolamide enthalten, die vorzugsweise der Formel (II) folgen,
R3
R'CO-N-R2 (II)
in der R'CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für einen Hydroxyalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und R3 für Wasserstoff oder R2 steht. Auch hierbei handelt es sich um bekannte Zusatzstoffe, die gewöhnlich durch Kondensation von Fettsäuren mit Alkanolaminen hergestellt werden. Typische Beispiele sind Kondensationsprodukte von Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petrose- linsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure oder Erucasäure bzw. deren technischen Mischungen mit Monoethanolamin und Diethanolamin. Vorzugsweise werden Fettsäurealkanolamide der Formel (II) eingesetzt, in der R'CO für einen Acylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 für einen Hydroxyethylrest und R3 für R2 oder Wasserstoff steht. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von C,2 I4- bzw. C12/lg-Kokosfettsäuremono- bzw. - diethanolamid.
Als weitere Gruppe nichtionischer Tenside kommen Alkoholethoxylate in Frage, die vorzugsweise in Mischung mit den schon beschriebenen Alkylpolyglykosiden vorliegen und der Formel (III) folgen,
R4O-(CH2CH2O)zH (III)
in der R4 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und z für Zahlen von 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 30 steht. Auch diese Stoffe stellen bekannte großtechnische Produkte dar, die für gewöhnlich durch basenkatalysierte Anlagerung von Ethylenoxid an primäre Alkohole hergestellt werden. In Abhängigkeit der verwendeten Katalysatoren (z.B. Natriummethylat oder calciniertes Hydrotalcit) können die Ethoxylate eine konventionelle oder eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Bei den Alkoholethoxylaten kann es sich um Addukte von 1 bis 50 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole ("Fettalkoholethoxylate") oder Oxoalkohole ("Oxoalkoholethoxylate") handeln. Typische Beispiele sind die Ethoxylate von Capronalkohol, Caprylalkohol, 2- Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elai- dylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Hochdruckhydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen. Bevorzugt sind Addukte von 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 30 und insbesondere 10 bis 20 Mol Ethylenoxid an technische Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Taigfettalkohol.
Als weitere Gruppe geeigneter nichtionischer Tenside, vorzugsweise in Mischung mit den schon beschriebenen Alkylpolyglykosiden, können alkoxylierte Carbonsäureester der Formel (IV) enthalten sein,
R5C(OAlk)nOR6 (IV)
II o
in der R5CO für einen aliphatischen Acylrest, AlkO für CH2CH2O, CHCH3CH2O und/oder CH2CHCH3O, n für Zahlen von 1 bis 20 und R6 für einen aliphatischen Alkylrest steht.
Alkoxylierte Carbonsäureester der Formel (IV) sind aus dem Stand der Technik bekannt. So sind beispielsweise derartige alkoxylierte Carbonsäureester durch Veresterung von al- koxylierten Carbonsäuren mit Alkoholen zugänglich. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Verbindungen jedoch durch Umsetzung von Carbonsäureestern mit Alkylenoxiden unter Verwendung von Katalysatoren hergestellt, insbesondere unter Verwendung von calciniertem Hydrotalcit gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE-A- 39 14 131, die Verbindungen mit einer eingeschränkten Homologenverteilung liefern. Bevorzugt gemäß der vorliegenden Erfindung werden alkoxylierte Carbonsäureester der allgemeinen
Formel (IV), in der R5CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, AlkO für einen CH2CH2O-, CHCH3CH2O- und/oder CH2-CHCH3O-Rest, n durchschnittlich für Zahlen von 3 bis 20 und R6 für einen aliphatischen Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
Bevorzugte Acylreste leiten sich von Carbonsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen natürlicher oder synthetischer Herkunft ab, insbesondere von geradkettigen gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren einschließlich technischer Gemische derselben, wie sie durch Fettspaltung aus tierischen und/oder pflanzlichen Fetten und Ölen zugänglich sind, zum Beispiel aus Kokosöl, Palmkernöl, Palmöl, Sojaöl, Sonnenblumenöl, Rüböl, Baumwollsaatöl, Fischöl, Rindertalg und Schweineschmalz. Beispiele für derartige Carbonsäuren sind Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und/oder Erucasäure. Insbesondere steht R5CO für einen geradkettigen, geradzahligen Acylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Alkylreste R6 leiten sich von primären, aliphatischen monofunktionellen Alkoholen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ab, die gesättigt und/oder ungesättigt sein können. Beispiele für geeignete Monoalkohole sind Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol sowie die Hydrierungsprodukte der oben genannten Carbonsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen. Insbesondere steht R6 für einen Methylrest. Vorzugsweise steht AlkO für einen CH2CH2O-Rest. Insbesondere geeignet sind alkoxylierte Carbonsäureester der Formel (IV), in der R5CO für einen geradkettigen, geradzahligen Acylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, AlkO für einen CH2CH2O-Rest, n durchschnittlich für Zahlen von 5 bis 15 und R6 für einen Methylrest steht. Beispiele für derartige Verbindungen sind mit im Durchschnitt 5, 7, 9 oder 11 Mol Ethylenoxid alkoxylierte Carbonsäuremethylester.
Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Mittel als nichtionisches Tensid Aminoxide, vorzugsweise in Mischung mit den schon beschriebenen Alkylpolygylkosiden. Zur Herstellung von Alkylaminoxiden geht man von tertiären Fettaminen aus, die üblicherweise entweder einen langen und zwei kurze oder zwei lange und einen kurzen Alkylrest
aufweisen, und oxidiert sie in Gegenwart von Wasserstofφeroxid. Die im Sinne der Erfindung in Betracht kommenden Alkylaminoxide folgen der Formel (V),
R7
I
R'-N→O (V)
I
R8
in der R9 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie R7 und R8 unabhängig voneinander für R9 oder einen gegebenenfalls hydroxysub- stituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen. Vorzugsweise werden Aminoxide der Formel (V) eingesetzt, in der R9 und R7 für C12/14- bzw. C12/18-Kokosalkylreste stehen und R8 einen Methyl- oder einen Hydroxyethylrest bedeutet. Ebenfalls bevorzugt sind Aminoxide der Formel (V), in denen R9 für einen Cun4- bzw. C]2/18- Kokosalkylrest steht und R7 und R8 die Bedeutung eines Methyl- oder Hydroxyethylrestes haben.
Innerhalb der Gruppe der Aminoxide kommen auch die sogenannten Amidoaminoxide in Betracht, die der allgemeinen Formel (VI) folgen,
R10
I
R12CO-NH-(CH2)q-N→O (VI)
R11
in der R12CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, q für Zahlen von 1 bis 3 steht und R10, R11 unabhängig voneinander für R9 oder einen gegebenenfalls hydroxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen. Ein typisches Beispiel ist Dimethyl-N-(kokosamidopropyl)aminoxid.
Die erfindungsgemäßen Mittel können die nichtionischen Tenside, vorzugsweise die Alkylpolyglykoside alleine oder in Mischung mit den Aminoxiden, als alleiniges Tensid enthalten.
Es ist aber auch möglich, daß die erfmdungsgemäßen Mittel zusätzlich anionische, kationische und/oder amphotere bzw. zwitterionische Tenside enthalten.
Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise aliphatische Sulfate wie Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate, Fettsäurepolyglykolestersulfate, Dialkylethersulfate, Mono- glycerid(ether)sulfate und aliphatische Sulfonate wie Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Ether- sulfonate, n-Alkylethersulfonate, Estersulfonate, Lingninsulfonate und Sulfosuccinate. Als anionische Tenside werden bevorzugt Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate, Sulfosuccinate und/oder Fettsäurepolyglykolestersulfate.
Unter Alkyl- und/oder Alkenylsulfaten, die auch häufig als Fettalkoholsulfate bezeichnet werden, sind die Sulfatierungsprodukte primärer Alkohole zu verstehen, die der Formel (VII) folgen,
R13O-SO3X (VII)
in der R13 für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht. Typische Beispiele für Alkylsulfate, die im Sinne der Erfindung Anwendung finden können, sind die Sulfatierungsprodukte von Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol, 2- Ethylhexylalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachyl- alkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol und Erucylalkohol sowie deren technischen Gemischen, die durch Hochdruckhydrierung technischer Methylesterfraktionen oder Aldehyden aus der Roelenschen Oxosynthese erhalten werden. Die Sulfatierungsprodukte können vorzugsweise in Form ihrer Alkalisalze und insbesondere ihrer Natriumsalze eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Alkylsulfate auf Basis von C16/18-Talgfettalkoholen bzw. pflanzliche Fettalkohole vergleichbarer C-Kettenverteilung in Form ihrer Natriumsalze.
Alkylethersulfate ("Ethersulfate") stellen bekannte anionische Tenside dar, die großtechnisch durch SO3- oder Chlorsulfonsäure (CSA)-Sulfatierung von Fettalkohol- oder Oxo-
alkoholpolyglycolethem und nachfolgende Neutralisation hergestellt werden. Im Sinne der Erfindung kommen Ethersulfate in Betracht, die der Formel (VIII) folgen,
R14O-(CH2CH2O)mSO3X (VIII)
in der R14 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, m für Zahlen von 1 bis 10 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht. Typische Beispiele sind die Sulfate von Anlagerungsprodukten von durchschnittlich 1 bis 10 und insbesondere 2 bis 5 Mol Ethylenoxid an Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petro- selinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen in Form ihrer Natrium- und/oder Magnesiumsalze. Die Ethersulfate können dabei sowohl eine konventionelle als auch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Ethersulfaten auf Basis von Addukten von durchschnittlich 2 bis 3 Mol Ethylenoxid an technische C12/14- bzw. C!2/]8- Kokosfettalkoholfraktionen in Form ihrer Natrium- und/oder Magnesiumsalze.
Sulfosuccinate, die auch als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden, stellen bekannte anionische Tenside dar, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Sie folgen der Formel (IX),
SO3X
I
R15(OCH2CH2)uOOC-CH-CH2-COO(CH2CH2O)vR16 (IX)
in der R15 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R16 für R15 oder X, u und v unabhängig voneinander für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 und X für ein Alkalioder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht. Zu ihrer Herstellung geht man üblicherweise von Maleinsäure, vorzugsweise aber Maleinsäureanhydrid aus, die im ersten Schritt mit gegebenenfalls ethoxy-
lierten primären Alkoholen verestert werden. An dieser Stelle kann durch Variation von Alkoholmenge und Temperatur das Mono-/Diester- Verhältnis eingestellt werden. Im zweiten Schritt erfolgt die Anlagerung von Bisulfit, die üblicherweise im Lösungsmittel Methanol durchgeführt wird. Neuere Übersichten zu Herstellung und Verwendung von Sulfosuccinaten sind beispielsweise von T. Schoenberg in Cosm.Toil. 104, 105 (1989), J. A. Milne in R.Soc.Chem. (Ind. Appl. Surf.II) 77, 77 (1990) sowie W. Hreczuch et al. in J.Am.Oil.Chem.Soc. 70, 707 (1993) erschienen. Typische Beispiele sind Sulfobern- steinsäuremono- und/oder -diester in Form ihrer Natriumsalze, die sich von Fettalkoholen mit 8 bis 18, vorzugsweise 8 bis 10 bzw. 12 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten; die Fettalkohole können dabei mit durchschnittlich 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 5 Mol Ethylenoxid verethert sein und dabei sowohl eine konventionelle als auch vorzugsweise eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Exemplarisch genannt seien Di-n-octylsulfosuccinat und Monolauryl-3EO-sulfosuccinat in Form ihrer Natriumsalze.
Als kationische Tenside können die erfindungsgemäßen Mittel quatäre Ammoniumverbindungen und Esterquats, insbesondere quaternierte Fettsäuretrialkanolaminester-Salze enthalten.
Unter der Bezeichnung "Esterquats" werden im allgemeinen quaternierte Fettsäuretrietha- nolaminestersalze verstanden. Es handelt sich dabei um bekannte Stoffe, die man nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten kann. In diesem Zusammenhang sei auf die internationale Patentanmeldung WO 91/01295 (Henkel) verwiesen, nach der man Triethanolamin in Gegenwart von unterphosphoriger Säure mit Fettsäuren partiell verestert, Luft durchleitet und anschließend mit Dimethylsulfat oder Ethylenoxid quaterniert. Aus der deutschen Patentschrift DE 43 087 94 Cl (Henkel) ist überdies ein Verfahren zur Herstellung fester Esterquats bekannt, bei dem man die Quaternierung von Triethanolaminestern in Gegenwart von geeigneten Dispergatoren, vorzugsweise Fettalkoholen, durchführt. Übersichten zu diesem Thema sind beispielsweise von R.Puchta et al. in Tens.Surf.Det., 30, 186 (1993), M.Brock in Tens.Surf.Det. 30, 394 (1993), R.Lagerman et al. in J.Am.Oil.Chem.Soc, 71, 97 (1994) sowie I.Shapiro in Cosm.Toil. 109, 77 (1994) erschienen.
Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend enthalten die erfindungsgemäßen Mittel neben den nichtionischen Tensiden amphotere bzw. zwitterionische Tenside. Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkyl- betaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine.
Betaine stellen bekannte Tenside dar, die überwiegend durch Carboxyalkylierung, vorzugsweise Carboxymethylierung von aminischen Verbindungen hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Ausgangsstoffe mit Halogencarbonsäuren oder deren Salzen, insbesondere mit Natriumchloracetat kondensiert, wobei pro Mol Betain ein Mol Salz gebildet wird. Ferner ist auch die Anlagerung von ungesättigten Carbonsäuren, wie beispielsweise Acrylsäure möglich. Zur Nomenklatur und insbesondere zur Unterscheidung zwischen Betainen und "echten" Amphotensiden sei auf den Beitrag von U.Ploog in Seifen-Öle-Fette- Wachse, 108, 373 (1982) verwiesen. Beispiele für geeignete Betaine stellen die Car- boxyalkylierungsprodukte von sekundären und insbesondere tertiären Aminen dar, die der Formel (X) folgen,
R18
I
R17-N-(CH2)tCOOX' (X)
R I ,9
in der R17 für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R18 für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R19 für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, t für Zahlen von 1 bis 6 und X' für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht. Typische Beispiele sind die Carboxymethylierungsprodukte von Hexylmethylamin, Hexyldimethylamin, Octyldimethylamin, Decyldimethylamin, Dode- cylmethylamin, Dodecyldimethylamin, Dodecylethylmethylamin, C12/,4-Kokosalkyldime- thylamin, Myristyldimethylamin, Cetyldimethylamin, Stearyldimethylamin, Stearylethyl- methylamin, Oleyldimethylamin, C16/18-Talgalkyldimethylamin sowie deren technische Gemische. Weiterhin kommen auch Carboxyalkylierungsprodukte von Amidoaminen in Betracht, die sogenannten Glycinate, die der Formel (XI) folgen,
R 8
I
R20CO-NH-(CH2)s-N-(CH2)tCOOX (XI)
I
R19
in der R 0CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, s für Zahlen von 1 bis 3 steht und R18, R19, t und X' die oben angegebenen Bedeutungen der Formel (X) haben. Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, namentlich Capronsäure, Caprylsäure, Ca- prinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostea- rinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Gemische, mit N,N-Dimethylaminoethylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N,N- Diethylaminoethylamin und N,N-Diethylaminopropylamin, die mit Natriumchloracetat kondensiert werden. Bevorzugt ist der Einsatz eines Kondensationsproduktes von C8/]8- Kokosfettsäure-N,N-dimethylaminopropylamid mit Natriumchloracetat.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung, sind als nichtionisches Tensid Alkylpolyglykoside alleine oder in Mischung mit den Aminoxiden enthalten. Sofern die Alkylpolyglykoside das alleinige nichtionische Tensid sind, ist es im Rahmen einer Ausführungsform bevorzugt, diese mit amphoteren bzw. zwitterionischen Tensiden, insbesondere aus der Gruppe der Betaine und/oder Amidoaminen zu mischen. Sofern die Alkylpolyglykoside das alleinige nichtionische Tensid sind, ist es im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt, diese mit anionischen Tensiden, insbesondere aus der Gruppe der Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate und/oder Sulfosuccinate zu mischen.
Demgemäß enthalten die erfindungsgemäßen Mittel vorzugsweise Tensidgemische aus
(a) 25 bis 100, vorzugsweise 40 bis 100 Gew.-% Alkylpolyglykoside,
(b) 0 bis 75, vorzugsweise 25 bis 60 Gew.-% Aminoxide und
(c) O bis 75, vorzugsweise 25 bis 60 Gew. -% amphotere bzw. zwitterionische Tenside oder anionische Tenside
mit der Maßgabe, daß sich die Mengen zu 100 Gew.-% - bezogen auf Tensidmischung - ergänzen.
Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten die beschriebenen Tensidmischungen in Mengen von 1 bis 65, vorzugsweise von 3 bis 30 Gew.% .
Die erfindungsgemäßen gelförmigen Mittel enthalten außer den schon beschriebenen Tensiden zusätzlich Polyacrylate mit mittleren Molekulargewichten von 750.000 bis 2.500.000, vorzugsweise 1.000.000 bis 1. 500.000, als Verdicker. Als Polyacrylate sind Homopolymerisate von Acrylsäure bevorzugt, die entweder in saurer oder neutralisierter Form vorliegen können. Besonders bevorzugt werden Polyacrylate, die in einem Gemisch aus Ethylacetat und Cyclohexan polymerisiert worden sind. Falls gewünscht, können die Polyacrylate vernetzt werden, beispielsweise mit den Allylethern von Pentaerythrit, Sucrose oder Propylenglykol. Sofern die Polyacrylate in ihrer Säureform vorliegen, beträgt die Säurezahl vorzugsweise 700 bis 750. Es handelt sich dabei um weiße Pulver, die in der Regel eine Teilchengröße von durchschnittlich 2 bis 6 μ aufweisen. In den vernetzten Produkten liegt der Gehalt an Acrylsäure vorzugsweise zwischen 65 und 68 %. Ein besonders geeigneter Vertreter derartiger Polyacrylate ist Carbopol 981R der Firma GFGoodrich, welches ein mittleres Molekulargewicht von 1.250.000 aufweist.
Die Polyacrylate sind als Verdicker in der Lage, eine Strukturviskosität bei dem erfindungsgemäßen gelförmigen Mittel einzustellen, die vorzugsweise zudem eine Fließgrenze aufweisen, d.h. ohne äußere Kräfteeinwirkung (im Ruhezustand) sind die Mittel praktisch nicht fließend und verhalten sich wie ein Festkörper, beim Drücken der Mittel (äußere Kräfteeinwirkung) werden die Mittel fließfähig und können ohne Probleme in die Spülkörbchen eingefüllt werden.
Die Polyacrylate werden vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 10, bevorzugt von 1 bis 5 und insbesondere von 2 bis 4 Gew.% - bezogen auf Mittel - eingesetzt. Mit Hilfe der Verdicker wird die Viskosität der erfindungsgemäßen Mittel eingestellt, die vorzugsweise im Bereich von 5 000 bis 100 000 mPas, gemessen mit dem Brookfield Rotationsviskosimeter, Typ RVT mit der Spindel 6 bei 20 U/min und bei 22 °C, liegt.
Falls die erfindungsgemäßen Mittel in ihrem Viskositätsverhalten weiter modifiziert werden sollen, können neben den kationischen Polymeren übliche Verdickungsmittel, beispielsweise Harnstoff, Natriumchlorid, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Ammoniumchlorid und Magnesiumchlorid sowie die Kombination dieser Verdickungsmittel in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen gelförmigen Reinigungsmittel können außer den schon beschriebenen Tensiden und den Verdickern Builder, Parfüme, Lösungsmittel, Parfiimsolubilisatoren, Konservierungsmittel, Farbstoffe, pH-Regulantien sowie keimhemmende Mittel enthalten.
Die vorzugsweise wasserlöslichen Farbstoffe sind entweder für die Farbgebung des Mittels oder für die Farbgebung der den Behälter umspielenden Flüssigkeit enthalten. Bevorzugt liegt der Gehalt an wasserlöslichen Farbstoffen unter 1 Gew.-% und dient zur Verbesserung der Optik des Produktes. Wenn ein zusätzliches Farbsignal beim Einspül Vorgang gewünscht ist, kann der Gehalt an wasserlöslichen Farbstoffen bis 5 Gew.-% betragen.
Die hygienische Wirkung kann durch Zusatz keimhemmender Mittel verstärkt werden. Geeignete keimhemmende Mittel sind insbesondere Isothiazolingemische, Natriumbenzoat und/oder Salicylsäure. Die Menge dieser keimhemmenden Mittel hängt stark von der Wirksamkeit der jeweiligen Verbindung ab und kann bis zu 5 Gew.-% betragen. Vorzugsweise sind die keimhemmenden Mittel in Mengen von 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-% enthalten.
Als Lösungsmittel, insbesondere für Farbstoffe und Parfümöle, können in den erfindungsgemäßen Mitteln beispielsweise Alkanolamine, Polyole wie Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,2 Glycerin und andere ein- und mehrwertige Alkohole, sowie Alkylbenzolsulfonate mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Alkylrest enthalten sein. Besonders bevorzugt ist dabei die Gruppe der niederen Alkohole, ganz besonders Ethanol. Der Gehalt der Lösungsmittel ist abhängig von der Art und Menge der zu lösenden Bestandteile und liegt in der Regel zwischen 0 und 10, vorzugsweise zwischen 0,01 und 7 Gew.%.
Als Parfümsolubilisatoren können in den erfindungsgemäßen Mitteln Polyolfettsäureester, beispielsweise mit 7 Mol Ethylenoxid alkoxyliertes Glycerin, welches mit Kokosfettsäure verestert ist (Cetiol HER der Henkel KGaA) und/oder mit 40 oder 60 Mol Ethylenoxid alkoxyliertes gehärtetes Ricinusöl (Eumulgin HRE 40 bzw. 60R; der Henkel KGaA) und/oder 2-Hydroxyfettalkoholethoxylate (Eumulgin LR; der Henkel KGaA) enthalten sein. Die Menge der Parfümsolubilisatoren in den erfindungsgemäßen Mitteln liegt in der Regel zwischen 0 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 7 Gew.%.
Weitere fakultative Bestandteile der erfindungsgemäßen Mittel sind Builder, vorzugsweise wasserlösliche Builder, da sie auf harten Oberflächen in der Regel weniger dazu tendieren unlösliche Rückstände zu bilden. Übliche Builder, die im Rahmen der Erfindung zugegen sein können, sind die niedermolekularen Polycarbonsäuren und ihre Salze, die homopolymeren und copolymeren Polycarbonsäuren und ihre Salze, die Citronensäure und ihre Salze, die Carbonate, Phosphate und Silikate. Zu wasserunlöslichen Buildern zählen die Zeolithe, die ebenfalls verwendet werden können, ebenso wie Mischungen der vorgenannten Builder- substanzen. Besonders bevorzugt ist die Gruppe der Citrate. Die Builder können in Mengen von 0 bis 5 Gew.% in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten sein.
Bei den fakultativ enthaltenen Parfümen handelt es sich um die aus dem Stand der Technik gängigen. Die Menge der Dosierung ist abhängig von der gewünschten Duftintensität und liegt im Bereich von 0 bis 15 Gew.%, vorzugsweise von 2 bis 12, bevorzugt von 3 -10 und insbesondere von 5 bis 7 Gew.%.
Des weiteren können noch übliche Konservierungsmittel in den üblichen Mengen von 0 bis 1 Gew.% enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Mittel weisen zur Erreichung eines optimalen Verdickungsergeb- nisses einen pH- Wert über 6,5 auf, vorzugsweise pH- Werte von 6,5 bis 14, besonders von 6,5 bis 8 und insbesondere von 6,5 bis 7,5. Der pH- Wert kann sich durch die gewählte Zusammensetzung der Mittel alleine ergeben oder wird durch zusätzliche Zugabe von pH- Regulantien erreicht. Geeignete pH-Regulantien sind alkalisch reagierende Mittel, bei-
spielsweise wasserlösliche Amine wie Triethanolamin oder wasserlösliche Hydroxide wie Natriumhydroxid, die vorzugsweise als wäßrige Lösungen eingesetzt werden.
Der zu 100 Gew.% fehlende Rest der gelförmigen Reinigungsmittel ist Wasser.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Herstellung von gelförmigen Reinigungsmitteln für Spültoiletten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion aus Polyacrylaten mit mittleren Molekulargewichten im Bereich von 750.000 bis 2.500.000, nichtionischem Tensid sowie ggf. weiteren Inhaltsstoffen in Wasser hergestellt und ein pH- Wert über 6,5 eingestellt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wesentlich, daß die pH- Wert-Einstellung auf Werte über 6,5 erst dann erfolgt, wenn alle Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Mittel in Wasser verteilt vorliegen. Bei Zugabe der pH-Wert-Regulantien und damit bei pH- Werteinstellung über 6,5 wird die gewünschte hohe Endviskosität der erfindungsgemäßen Mittel erreicht. Nach der Einstellung der Endviskosität ist es dann sehr schwierig, weitere Inhaltsstoffe in die Mittel gleichmäßig einzubringen. Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens können sowohl zu vorgelegtem Wasser und ggf. vorhandenen Lösungsvermittlern erst die Tenside und weitere Bestandteile und dann die Polyacrylate oder erst die Polyacrylate und dann weitere Inhaltsstoffe zugegeben werden. Bevorzugt wird nach der ersten Variante gearbeitet, da nach Zugabe der Polyacrylate die Rührgeschwindigkeit nur noch mittel bis moderat sein sollte.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Mittel erhalten, die klar sind und keine nennenswerten Blasen aufweisen und zudem optimal verteilt alle Inhaltsstoffe der Mittel enthalten. Falls für die Optik Blasen gewünscht werden, können diese selbstverständlich eingearbeitet werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung von Polyacrylaten mit mittleren Molekulargewichten von 750.000 bis 2.500.000 als Verdicker zur Herstellung von gelförmigen Reinigungsmitteln für Spültoiletten mit einem pH- Wert über 6,5.
Im Sinne der Erfindung sollen die gelförmigen Reinigungsmittel als Toilettengele in dafür vorgesehene Behälter beispielsweise am Innenrand des WCs aufbewahrt werden. Es handelt sich somit um stationär angebrachte gelförmige Reinigungsmittel, insbesondere für Spültoiletten. Die erfindungsgemäßen Mittel zeichnen sich durch ein gutes Anfangsschäumverhalten aus, das durch Zusatz von Aminoxiden oder amphoteren bzw. zwitterionischen Tensiden oder anionischen Tensiden noch zusätzlich zu steigern ist. Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäßen Mittel durch eine erhöhte Lebensdauer aus, d.h. eine Erhöhung der Abspülzahl wird erreicht. Ein besonderer Vorteil ergibt sich auch dadurch, daß die Polyacrylate neben ihrer Verdickerwirkung selber ein gewisses Parfümöltragevermögen aufweisen, wodurch die Menge an einzuarbeitendem Parfüm gesteigert werden kann. Eine hohe Menge an eingearbeitetem Parfüm wird auch deshalb gewünscht, da die Mittel neben der Reinigungswirkung als Duftspender wirken sollen.
Beispiele
Allgemeine Herstellvorschrift:
Es wurde die berechnete Menge Wasser vorgelegt und alle Bestandteile der Mittel in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen an Tensid, Parfüm, und Ethanol zugegeben und untergerührt. Anschließend wurde die in Tabelle 1 wiedergegebene Menge an Polyacrylat (Carbopol 981) zugegeben und unter moderaten Bedingungen untergerührt. Nachdem sich alles gut verteilt hatte, wurde eine wäßrige Natriumhydroxid-Lösung zugegeben, bis ein pH- Wert von 6,5 bis 7,5 erreicht war. Man erhielt optisch klare, gelförmige Produkte.
Legende
1 = Alkylpolyglucosid mit 8 und 10 C- Atomen im Alkylrest; DP= 1,6; Glucopon 220 R;
Henkel KGaA
2 = Alklypolyglucosid mit 12 und 14 C- Atomen (70:30) im Alkylrest; DP = 1,4; Glucopon
600 R; Henkel KGaA
3 = Dimethyl-N-Kokosalkylammoniumbetain
4 = Dimethyl-N-(Kokosamidopropyl)aminoxid
5 = Dimethyl-N(C12/14alkyl)aminoxid
6 = Natriumsalz eines C12/14 (C12: C14 ungefähr 70: 30)- Alkoholsulfats, ethoxyliert mit 2 Mol Ethylenoxid
7 = Di-Na-Salz eines Fettalkoholpolyglykolethersulfosuccinats (Texapon SB3R, Henkel
KGaA)
8 = Natriumsalz eines C12/14 (C12: C14 ungefähr 70 : 30)- Alkoholsulfats