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EP0763591A1 - Wässrige Handgeschirrspüllmittel - Google Patents

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Publication number
EP0763591A1
EP0763591A1 EP96114276A EP96114276A EP0763591A1 EP 0763591 A1 EP0763591 A1 EP 0763591A1 EP 96114276 A EP96114276 A EP 96114276A EP 96114276 A EP96114276 A EP 96114276A EP 0763591 A1 EP0763591 A1 EP 0763591A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alkyl
alkenyl
carbon atoms
formula
alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP96114276A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0763591B1 (de
Inventor
Karl Heinz Dr. Schmid
Andreas Dr. Syldath
Michael Elsner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Cognis Chemie GmbH and Co KG
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0763591A1 publication Critical patent/EP0763591A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0763591B1 publication Critical patent/EP0763591B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/29—Sulfates of polyoxyalkylene ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/83—Mixtures of non-ionic with anionic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/88—Ampholytes; Electroneutral compounds
    • C11D1/94—Mixtures with anionic, cationic or non-ionic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/14—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aliphatic hydrocarbons or mono-alcohols
    • C11D1/146—Sulfuric acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/662—Carbohydrates or derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/88—Ampholytes; Electroneutral compounds
    • C11D1/90—Betaines

Definitions

  • the invention relates to aqueous hand dishwashing detergents with improved emulsifying power, containing defined amounts of low-ethoxylated fatty alcohol ether sulfates in the form of their magnesium salts.
  • Hand dishwashing detergents are usually dilute aqueous detergent mixtures which, in addition to anionic surfactants, contain primarily nonionic and amphoteric surfactants. In addition to cleaning the dishes, these agents are required to have a strong and durable foam that does not collapse even when exposed to considerable fat - even if this activation is not directly related to the cleaning performance. However, a particular problem is to emulsify the detached lipophilic skin layer, i.e. to prevent redeposition on the dishes. Products of the state of the art also show deficits here.
  • HGSM based on fatty alcohol ether sulfate sodium salts, plane and magnesium ions are proposed.
  • HGSM are known from the international patent applications WO 92/06156, WO 94/05769 and WO 94/24241 (Procter & Gamble), the combinations of anionic surfactants and Contain glucamides, ether carboxylic acids or secondary alkyl sulfates with magnesium ions.
  • the complex object of the invention was therefore to provide aqueous hand dishwashing detergents which at the same time have good dishwashing power, high base foam, good fat resistance and, in particular, excellent emulsifying power.
  • the invention relates to aqueous hand dishwashing detergents containing fatty alcohol ether sulfates of the formula (I), in which R 1 represents an alkyl and / or alkenyl radical having 8 to 18 carbon atoms and n represents numbers from 0.5 to 1.5, in amounts of 40 to 100, preferably 45 to 90 and in particular 45 to 80 parts by weight. % - based on the proportion of detergent active.
  • the agents can contain alkyl and / or alkenyl oligoglycosides, betaines and / or fatty alcohol sulfates as further surfactants.
  • the fatty alcohol sulfates to be used for the purposes of the invention are substances known per se which, by the addition of very little, namely an average of 0.5 to 1.5, preferably about 1 mol, of ethylene oxide to a technical coconut fatty alcohol containing 8 to 18 and preferably 12 up to 14 carbon atoms, sulfation of the polyglycol ether and neutralization with a basic magnesium salt.
  • magnesium salt surfactants is from H.Plate in Parf. Cosm. 76 , 28 (1995) .
  • Alkyl and alkenyl oligoglycosides are known nonionic surfactants which follow the formula (II) in which R 2 is an alkyl and / or alkenyl radical having 4 to 22 carbon atoms, G is a sugar radical having 5 or 6 carbon atoms and p is a number from 1 to 10. They can be obtained according to the relevant procedures in preparative organic chemistry. As a representative of the extensive literature, reference is made to steps EP-A1-0 301 298 and WO 90/03977 .
  • the alkyl and / or alkenyl oligoglycosides can be derived from aldoses or ketoses with 5 or 6 carbon atoms, preferably glucose.
  • the preferred alkyl and / or alkenyl oligoglycosides are thus alkyl and / or alkenyl oligo glucosides .
  • the alkyl or alkenyl radical R 2 can be derived from primary alcohols having 4 to 11, preferably 8 to 10, carbon atoms. Typical examples are butanol, capron alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol and undecyl alcohol and their technical mixtures, as are obtained, for example, in the hydrogenation of technical fatty acid methyl esters or in the course of the hydrogenation of aldehydes from Roelen's oxosynthesis.
  • the alkyl or alkenyl radical R 2 can also be derived from primary alcohols having 12 to 22, preferably 12 to 14, carbon atoms. Typical examples are lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol, brassidyl alcohol and the technical mixtures described above, which can be obtained as described above, and their technical mixtures. Alkyl oligoglucosides based on hardened C 12/14 coconut alcohol with a DP of 1 to 3 are preferred.
  • Betaines are known surfactants which are predominantly produced by carboxyalkylation, preferably carboxymethylation, of aminic compounds.
  • the starting materials are preferably condensed with halocarboxylic acids or their salts, in particular with sodium chloroacetate, one mol of salt being formed per mole of betaine.
  • unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid is also possible.
  • betaines and "real" amphoteric surfactants reference is made to U.Ploog's article in Soap- Oil -Fat-Waxes, 198 , 373 (1982) . Further overviews on this topic can be found for example by A. O'Lennick et al.
  • betaines are the carboxyalkylation products of secondary and in particular tertiary amines which follow the formula (III) R 3 for alkyl and / or alkenyl radicals with 6 to 22 carbon atoms, R 4 for hydrogen or alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, R 5 for alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms, n for numbers from 1 to 6 and X. represents an alkali and / or alkaline earth metal or ammonium.
  • Typical examples are the carboxymethylation products of hexylmethylamine, hexyldimethylamine, octyldimethylamine, decyldimethylamine, dodecylmethylamine, dodecyldimethylamine, Dodecylethylmethylamin, C 12/14 -Kokosalkyldimethylamin, Myristyldimethyl-amine, cetyldimethylamine, stearyldimethylamine, stearyl, oleyl, C 16/18 tallow alkyl dimethyl amine and technical mixtures thereof.
  • R 6 CO represents an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms and 0 or 1 to 3 double bonds
  • m represents numbers from 1 to 3
  • R 4 , R 5 , n and X have the meanings given above.
  • Typical examples are reaction products of fatty acids with 6 to 22 carbon atoms, namely caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaldic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, gadoleic acid and arachic acid, arachic acid and their technical mixtures, with N, N-dimethylaminoethylamine, N, N-dimethylaminopropylamine, N, N-diethylaminoethylamine and N, N-diethylaminopropylamine, which are condensed with sodium chloroacetate. It is preferred to use a condensation product of C 8/18 coconut fatty acid N, N-dimethylaminopropylamide with sodium chloroacetate.
  • suitable starting materials for the betaines to be used in accordance with the invention are also imidazolines which follow the formula (V) in which R 7 is an alkyl radical having 5 to 21 carbon atoms, R 8 is a hydroxyl group, an OCOR 7 or NHCOR 7 radical and m is 2 or 3.
  • R 7 is an alkyl radical having 5 to 21 carbon atoms
  • R 8 is a hydroxyl group
  • an OCOR 7 or NHCOR 7 radical an OCOR 7 or NHCOR 7 radical
  • m is 2 or 3.
  • These substances are also known substances, for example by cyclizing condensation of 1 or 2 moles of fatty acid with polyhydric amines such as aminoethylethanolamine (AEEA) or diethylenetriamine can be obtained.
  • AEEA aminoethylethanolamine
  • diethylenetriamine diethylenetriamine
  • Typical examples are condensation products of the above-mentioned fatty acids with AEEA, preferably imidazolines based on lauric acid or again C 12/14 coconut fatty acid, which are subsequently betainized with sodium chloroacetate.
  • Alkyl and / or alkenyl sulfates which are also often referred to as fatty alcohol sulfates, are to be understood as meaning the sulfation products of primary alcohols which follow the formula (VI) in which R 9 is a linear or branched, aliphatic alkyl and / or alkenyl radical having 6 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms and Z is an alkali and / or alkaline earth metal, ammonium, alkylammonium, alkanolammonium or glucamnonium.
  • alkyl sulfates which can be used for the purposes of the invention are the sulfation products of capron alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, arachelyl alcohol, aridyl alcohol, elaidyl alcohol, ela-elyl alcohol, ela-alcohol alcohol and erucyl alcohol and their technical mixtures, which are obtained from high pressure hydrogenation of technical methyl ester fractions or aldehydes from Roelen's oxosynthesis.
  • the sulfation products can preferably be used in the form of their alkali metal salts, and in particular their sodium salts.
  • Alkyl sulfates based on C 16/18 tallow fatty alcohols or vegetable fatty alcohols of comparable C chain distribution in the form of their sodium, ammonium and / or magnesium salts are particularly preferred.
  • the percentages relate to the proportion of detergent substance and add up to 100% by weight.
  • the preferred ranges are given in brackets.
  • the agents have a water content of preferably 75 to 85% by weight
  • the agents according to the invention usually have a detergent content in the range from 5 to 40 and preferably 15 to 25% by weight. They are characterized by an excellent dishwashing ability, a high base foam, fat resistance and a particularly advantageous emulsifying ability. Furthermore, they can contain common ingredients of dishwashing detergents such as builders (polycarborylates, EDTA, NTA, citric acid), alkalis, solubilizers (ethanol, propylene glycol, toluenesulfonate, cumene sulfonate), colors and fragrances.
  • dishwashing detergents such as builders (polycarborylates, EDTA, NTA, citric acid), alkalis, solubilizers (ethanol, propylene glycol, toluenesulfonate, cumene sulfonate), colors and fragrances.
  • fatty alcohol ether sulfate sodium or ammonium salts may also be present.
  • sulfosuccinates may also be present.
  • monoglyceride sulfates may also be present.
  • fatty alcohol polyglycol ethers may also be present.
  • protein hydrolysates may also be present.

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Abstract

Es werden wäßrige Handgeschirrspülmittel vorgeschlagen, enthaltend Fettalkoholethersulfate der Formel (I), <IMAGE> in der R<1> für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 0,5 bis 1,5 steht, in Mengen von 40 bis 100 Gew.-% - bezogen auf den Anteil an waschaktiver Substanz. Die Mittel zeichnen sich bei hoher Spülleistung und guter Schaumbeständigkeit durch ein verbessertes Emulgiervermögen aus.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft wäßrige Handgeschirrspülmittel mit verbessertem Emulgiervermögen, enthaltend definierte Mengen niedrigethoxylierter Fettalkoholethersulfate in Form ihrer Magnesiumsalze.
    • Stand der Technik
  • Handgeschirrspülmittel (HGSM) stellen in der Regel verdünnte wäßrige Detergensmischungen dar, die neben anionischen Tensiden vor allem nichtionische und amphotere Tenside enthalten. Neben der Reinigung des Geschirrs wird an diese Mittel die Anforderung eines starken und beständigen Schaums gestellt, der auch bei erheblicher Fettbelastung nicht zusammenbricht - auch wenn diese Eigenschalt mit der Reinigungsleistung nicht unmittelbar in Zusammenhang steht. Ein besonderes Problem besteht jedoch darin, den abgelösten lipophilen Schinutz zu emulgieren, d.h. eine Wiederablagerung auf dem Spülgut zu verhindern. Hier weisen auch Produkte des Stands der Technik Defizite auf.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Reihe von Handgeschirrspülmitteln bekannt, die unter Mitverwendung von Magnesiumsalzen formuliert werden. So werden beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung EP-A 0 616 028 (Procter & Gamble) HGSM auf Basis von Fettalkoholethersulfat-Natriumsalzen, Eben und Magnesiumionen vorgeschlagen. Aus den Internationalen Patentanmeldungen WO 92/06156, WO 94/05769 und WO 94/24241 (Procter & Gamble) sind HGSM bekannt, die Kombinationen von Aniontensiden und Glucamiden, Ethercarbonsäuren bzw. sekundären Alkylsulfaten mit Magnesiumionen enthalten. Die Internationale Patentanmeldung WO 94/04644 (Unilever) beschreibt flüssige Reinigungsmittel mit einem Gehalt an Fettalkoholsulfaten, nichtionischen Tensiden und Magnesiumionen. Die US-Patentschriften US 5,269,974 und US 5,338,491 (Procter & Gamble) betreffen den Einsatz von Betainen bzw. Glucamiden zusammen mit Magnesiumsalzen in Handgeschirrspülmitteln. Der Einsatz höher ethoxylierter Fettalkoholethersulfat-Magnesiumsalze in HGSM ist schließlich aus der Britischen Patentanmeldung GB-A 20 78 246 (Procter & Gamble) bekannt. Alle diese genannten Schritten halten jedoch für die Verbesserung des Emulgiervermögens von Handgeschirrspülmitteln keine zufriedenstellende Lösung bereit.
  • Die komplexe Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, wäßrige Handgeschirrspülmittel zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitig über ein gutes Tellerspülvermögen, einen hohen Basisschaum, gute Fettbelastbarkeit und insbesondere ein ausgezeichnetes Emulgiervermögen verfügen.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Gegenstand der Erfindung sind wäßrige Handgeschirrspülmittel, enthaltend Fettalkoholethersulfate der Formel (I),
    Figure imgb0001
     in der R1 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 0,5 bis 1,5 steht, in Mengen von 40 bis 100, vorzugsweise 45 bis 90 und insbesondere 45 bis 80 Gew.-% - bezogen auf den Anteil an waschaktiver Substanz.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß niedrigethoxylierte Fettalkoholethersulfate in Form ihrer Magnesiumsalze nicht nur über ein ausgezeichnetes Tellerspülvermögen und auch bei Fettbelastung über einen hohen Basisschaum verfügen, sondern zudem ein besonders vorteilhaftes Emulgiervermögen verfügen, das es gestattet, eine Wiederablagerung der vom Teller abgelösten lipophilen Anschmutzung auf dem gespülten Gut sicher zu vermeiden. Bedingung ist jedoch, daß der Anteil der oben genannten Magnesiumsalze - bezogen auf den Anteil an waschaktiver, d.h. tensidischer Substanz - oberhalb einer kritischen Grenze liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Mittel als weitere Tenside Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside, Betaine und/oder Fettalkoholsulfate enthalten.
    • Fettalkoholethersulfate
  • Bei den im Sinne der Erfindung einzusetzenden Fettalkoholsulfaten handelt es sich um an sich bekannte Stoffe, die durch Anlagerung von sehr wenig, nämlich durchschnittlich 0,5 bis 1,5, vorzugsweise etwa 1 Mol Ethylenoxid an einen technischen Kokosfettalkohol mit 8 bis 18 und vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen, Sulfatierung des Polyglycolethers und Neutralisation mit einem basischen Magnesiumsalz erhalten werden. Eine neuere Übersicht zu Magnesiumsalz-Tensiden ist von H.Plate in Parf. Kosm. 76, 28 (1995) erschienen.
    • Alkyl und/oder Alkenyloligoglykoside
  • Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte nichtionische Tenside dar, die der Formel (II) folgen,
    Figure imgb0002
     in der R2 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schritten EP-A1-0 301 298 und WO 90/03977 verwiesen. 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 (II) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP-Grad), 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 R2 kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11, vor-zugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capron-alkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol 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-C18-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 R2 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, Behenylalko-hol, Erucylalkohol, Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
    • Betaine
  • 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, 198, 373 (1982) verwiesen. Weitere Übersichten zu diesem Thema finden sich beispielsweise von A.O'Lennick et al. in HAPPI, Nov. 70 (1986), S.Holzman et al. in Tens. Det. 23, 309 (1986), R.Bibo et al. in Soap Cosm. Chem. Spec. Apr. 46 (1990) und P.Ellis et al. in Euro Cosm. 1, 14 (1994). Außerdem sei auf die Deutsche Patentanmeldung DE-A1 42 34 487 (Henkel) verwiesen, aus der Handgeschirrspülmittel mit einem Gehalt an Alkylglucosiden, Betainen und Fettalkoholpolyglycolethern bekannt sind.
  • Beispiele für geeignete Betaine stellen die Carboxyalkylierungsprodukte von sekundären und insbesondere tertiären Aminen dar, die der Formel (III) folgen,
    Figure imgb0003
     in der R3 für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R4 für Was-serstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R5 für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, n 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, Dodecylmethylamin, Dodecyldimethylamin, Dodecylethylmethylamin, C12/14-Kokosalkyldimethylamin, Myristyldimethyl-amin, Cetyldimethylamin, Stearyldimethylamin, Stearylethylmethylamin, Oleyldimethylamin, C16/18-Talgalkyldimethylamin sowie deren technische Gemische.
  • Weiterhin kommen auch Carboxyalkylierungsprodukte von Amidoaminen in Betracht, die der Formel (IV) folgen,
    Figure imgb0004
     in der R6CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, m für Zahlen von 1 bis 3 steht und R4, R5, n und X die oben angegebenen Bedeutungen haben.
  • Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, namentlich Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaldinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, 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 C8/18-Kokosfettsäure-N,N-dimethylaminopropylamid mit Natriumchloracetat.
  • Weiterhin kommen als geeignete Ausgangsstoffe für die im Sinne der Erfindung einzusetzenden Betaine auch Imidazoline in Betracht, die der Formel (V) folgen,
    Figure imgb0005
     in der R7 für einen Alkylrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen, R8 für eine Hydroxylgruppe, einen OCOR7- oder NHCOR7-Rest und m für 2 oder 3 steht. Auch bei diesen Substanzen handelt es sich um bekannte Stoffe, die beispielsweise durch cyclisierende Kondensation von 1 oder 2 Mol Fettsäure mit mehrwertigen Aminen wie beispielsweise Aminoethylethanolamin (AEEA) oder Diethylentriamin erhalten werden können. Die entsprechenden Carboxyalkylierungsprodukte stellen Gemische unterschiedlicher offenkettiger Betaine dar.
  • Typische Beispiele sind Kondensationsprodukte der oben genannten Fettsäuren mit AEEA, vorzugsweise Imidazoline auf Basis von Laurinsäure oder wiederum C12/14-Kokosfettsäure, die anschließend mit Natriumchloracetat betainisiert werden.
    • Alkyl- und/oder Alkenylsulfate
  • Unter Alkyl- und/oder Alkenylsulfaten, die auch häufig als Fettalkoholsulfate bezeichnet werden, sind die Sulfatierungsprodukte primärer Alkohole zu verstehen, die der Formel (VI) folgen,
    Figure imgb0006
     in der R9 für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und Z für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucamnonium steht.
  • Typische Beispiele für Alkylsulfate, die Sinne der Erfindung Anwendung finden können, sind die Sulfatierungsprodukte von Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol und Erucylalkohol sowie deren technischen Gemischen, die durch Hochdruckhydrierung technischer Methylesterfraktionen oder Aldehyden aus der Roelen'schen 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. pflanzlicher Fettalkohole vergleichbarer C-Kettenverteilung in Form ihrer Natrium-, Ammonium- und/oder Magnesiumsalze.
    • Handgeschirrspülmittel
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die wäßrigen Handgeschirrspülmittel folgende Inhaltsstoffe:
    • 40 bis 100 (45 bis 80) Gew.-% Kokosfettalkohol+1EO-sulfat-Magpesiumsalz,
    • 0 bis 35 (20 bis 30) Gew.-% Alkylsulfate (z.B. Laurylsulfat-Ammoniumsalz),
    • 0 bis 15 ( 5 bis 15) Gew.-% Alkylglucoside (z.B. Kokosalkyloligoglucosid) und
    • 0 bis 15 ( 5 bis 15) Gew.-% Betaine (z.B. Kokosfettsäureamidobetain).
  • Die Prozentangaben beziehen sich auf den Anteil an waschaktiver Substanz und ergänzen sich zu 100 Gew.-%. In Klammern angegeben sind die bevorzugten Bereiche. Die Mittel weisen einen Wassergehalt von vorzugsweise 75 bis 85 Gew.-% auf
    • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die erfindungsgemäßen Mittel besitzen üblicherweise einen Anteil an waschaktiver Substanz im Bereich von 5 bis 40 und vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%. Sie zeichnen sich durch ein ausgezeichnetes Tellerspülvermögen, einen hohen Basisschaum, Fettbelastbarkeit und ein besonders vorteilhaftes Emulgiervermögen aus. Des weiteren können sie übliche Bestandteile von Geschirrspülmitteln wie beispielsweise Builder (Polycarborylate, EDTA, NTA, Citronensäure), Alkalien, Lösungsvermittler (Ethanol, Propylenglycol, Toluolsulfonat, Cumolsulfonat), Farb- und Duftstoffe enthalten. Neben den genannten Tensiden können zudem noch Fettalkoholethersulfate-Natrium- bzw. Ammoniumsalze, Sulfosuccinate, Monoglyceridsulfate, Fettalkoholpolyglycolether, Fettsäure-N-alkylglucamide, Proteinhydrolysate, Proteinfettsäurekondensate und/oder Aminoxide enthalten sein.
  • Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung erläutern ohne ihn darauf einzuschränken.
    • Beispiele
  • Die Testrezepturen R1 bis R10 stellen Mischungen verschiedener anionischer Tenside (Fettalkoholethersulfate bzw. Fettalkoholsulfate), nichtionischer und amphoterer Tenside dar, die als weitere Bestandteile Polycarbonsäuresalze, Natriumhydroxid und Ethanol enthalten. Der Gehalt an waschaktiver Substanz betrug in allen Fallen 19 Gew.-%. Die Rezepturen R1 bis R3 sind erfindungsgemäß, die Rezepturen R4 bis R10 dienen zum Vergleich. Die Zusammensetzung der Rezepturen ist in Tabelle 1 zusammengefaßt; alle Angaben verstehen sich als Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% Aktivsubstanz. Im Rahmen der Untersuchungen wurden folgende anwendungstechnischen Eigenschalten geprüft (zu den Ergebnissen vgl. ebenfalls Tabelle 1):
    • Die Ermittlung des Tellerspülvermögens wurde mit Hilfe des Tellertestes [Fette, Seifen, Anstrichmitt., 74, 163 (1972)] durchgeführt. Hierzu wurden Teller mit einem Durchmesser von 14 cm mit je 2 g Rindertalg ("RiTa", Säurezahl 9-10) bzw. einer Mischanschmutzung angeschmutzt und 24 h bei Raumtemperatur gelagert. Anschließend wurden die Teller bei 50°C bzw. 45°C mit 5 l Leitungswasser der Härte 16°d gespült. Die Prüfmischung wurde mit einer Dosierung von 0,5 g/l Aktivsubstanz/l eingesetzt. Der Spülversuch wurde abgebrochen, sobald der Schaum an der Oberfläche völlig verschwunden war.
    • Die Ermittlung des Schaumvermögens erfolgte gemäß DIN 53 902, Teil 2 gemäß dem Ross-Miles Test. Die Testtemperatur betrug 20°C, die Wasserhärte 16°d und die Aktivsubstanzmenge 25 g/l. Bestimmt wurde der Basisschaum in mi mit und ohne Fettbelastung (Olivenöl).
    • Das Emulgiervermögen wurde schließlich bei einer Temperatur von 25°C bei einer Wasserhärte von 16°d bestimmt. Hierzu wurden Emulsionen aus jeweils 10 g der Rezepturen R1 bis R10, 40 ml Wasser und 50 g Olivenöl hergestellt. Angegeben ist die Menge des aus der Emulsion abgeschiedenen Wassers nach 1 bzw. 4 h in %.
    Tabelle 1
    Rezepturbeispiele und anwendungtechnische Ergebnisse *
    Zusammensetzung R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10
    Kokosalkohol+1EO-sulfat-Mg-S. 15,5 10,3 9,00 7,75 6.10 - - - - -
    Kokosalkoholsulfat-Mg-Salz - - - - - - - - 15,5 5,20
    Kokosalkohol+2EO-sulfat.Mg-S. - - - - - 15,5 10,3 7,75 - 10,3
    Kokosalkoholsulfat-NH4-Salz - 5,0 6,1 7,75 9,40 - 5,0 7,75 - -
    Kokosalkyloligoglucosid 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75
    Kokosfettsäureamidobetain 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75
    Polycarbonsäuresalz 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25
    Natriumhydroxid 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75
    Ethanol 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00
    Wasser, vollentionisiert ad 100
    Tellerspülvermögen (Teller)
    - Rindertalg-Anschmutzung 17 17 17 16 16 15 15 15 15 14
    - Mischanschmutzung 38 38 38 33 33 32 33 32 31 32
    Schaumvermögen (ml)
    - ohne Ölbelastung 80 85 90 90 90 90 85 85 80 90
    - mit 5 ml Olivenöl/l 45 50 55 55 60 40 45 45 35 55
    - mit 10 ml Olivenöl/l 30 35 35 35 35 30 30 30 20 35
    Emulgiervermögen (%)
    - nach 1 h 0 0 0 1 4 5 4 6 3 1
    - nach 4 h 7 7 9 13 20 22 21 25 15 10
    *) Unter dem Begriff
    Figure imgb0007
    Kokos
    Figure imgb0008
    ist hier ein Kettenschnitt C8/18 zu verstehen
  • Diskussion der Ergebnisse. Die Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen, daß ein optimales Emulgiervermögen bei hohem Tellerspülvermögen und zufriedenstellendem Basisschaum nur dann erreicht wird, weg als anionisches Tensid ein Kokosfettalkohol+1EO-sulfat-Magnesiumsalz in einer Konzentration von 50 Gew.-% und mehr bezogen auf den Gehalt an waschaktiver Substanz im Mittel vorhanden ist. Oberhalb der kritischen Grenze verträgt die Rezeptur die Mitverwendung von weiteren, ansonsten nicht unbedingt vorteilhaften anionischen Tensiden, wird der Gehalt jedoch unterschritten, tritt sofort eine signifikante Verschlechterung des Emulgiervermögens auf.

Claims (6)

  1. Wäßrige Handgeschirrspülmittel, enthaltend Fettalkoholethersulfate der Formel (I),
    Figure imgb0009
     in der R1 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 0,5 bis 1,5 steht, in Mengen von 40 bis 100 Gew.-% - bezogen auf den Anteil an waschaktiver Substanz.
  2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weitere Tenside Alkyl- und Alkenyloligoglykoside der Formel (II) enthalten,
    Figure imgb0010
     in der R2 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.
  3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weitere Tenside Betaine der Formel (III) enthalten,
    Figure imgb0011
     in der R3 für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R4 für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R5 für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, n für Zahlen von 1 bis 6 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht.
  4. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weitere Tenside Betaine der Formel (IV) enthalten,
    Figure imgb0012
     in der R6CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, m für Zahlen von 1 bis 3 steht und R4, R5, n und X die oben angegebenen Bedeutungen haben.
  5. Alkyl- und/oder Alkenylsulfate der Formel (VI),
    Figure imgb0013
     in der R9 für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und Z für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht.
  6. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Anteil an waschaktiver Substanz im Bereich von 5 bis 40 Gew.-% aufweisen.
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