DE69229503T2

DE69229503T2 - Calcium und polyhydroxyfettsäureamid enthaltenden waschmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69229503T2
Application number: DE69229503T
Authority: DE
Inventors: Peter Foley; Kofi Ofosu-Asante; Kenneth William Willman
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: FI941056A0; DE69229503D1; HUT68189A; CA2116955C; WO1993005132A1; FI941056L; MY129931A; CN1071447A; FI941056A7; MA22645A1; PT100841B; PT100841A; AU2576992A; HU9400661D0; CZ50194A3; JPH06510326A; CA2116955A1; BR9206470A; MX9205111A; NZ244226A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend anionisches Sulfattensid, Polyhydroxyfettsäureamid und Calciumionen. Bevorzugt werden stabile, flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend N-Methylglucamid, Alkylethoxysulfat und Kalkseife-Dispergiermittel und Calciumionen oder Calcium- und Magnesiumionen.

Hintergrund der Erfindung

Es wurde festgestellt, daß die Zugabe von Calcium zu Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend Polyhydroxyfettsäureamid und anionisches Sulfattensid, die Entfernung von Fettschmutzflecken verbessern kann, während sie eine gute Handmilde vorsieht. Wenn zum Beispiel Calciumionen zu milden, flüssigen Geschirrspülmittelzusammensetzungen, enthaltend Polyhydroxyfettsäureamid (ein nichtionisches Tensid) und anionisches Sulfattensid, zugegeben werden, wird überraschenderweise eine verbesserte Fettschmutzentfernung von Geschirr festgestellt. Diese Verbesserung ist besser als die, welche mit vergleichbaren Magnesium enthaltenden, milden Flüssigkeiten erreichbar ist.
Es ist schwierig, Calcium in einer stabilen, flüssigen Zusammensetzung ohne einen Komplexbildner zuzubereiten, aber Komplexbildner entfernen divalente Ionen einschließlich Calcium aus dem Produkt oder der Waschlösung. Diese divalenten Ionen stehen dann für Reinigungszwecke nicht zur Verfügung. So ist die Möglichkeit, eine stabile, Calcium enthaltende Reinigungsmittelzusammensetzung ohne oder mit nur einer geringen Menge eines Komplexbildners zuzubereiten zu können, ein entscheidender Vorteil. Der Fettschmutzentfernungsvorteil ist trotzdem vorhanden, ob die Zusammensetzung stabil ist oder nicht.
Es wurde festgestellt, daß die Zugabe von Kalkseife-Dispergiermittel ("LSDA") in einem bestimmten Anteil zu einer flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung (enthaltend anionisches Sulfattensid und Polyhydroxyfettsäureamid) eine stabile Zusammensetzung mit gutem Schaumvermögen, guter Fettschmutzentfernung und hinreichender Milde für die Hände vorsieht.
Ethoxyliertes Alkylsulfat mit mehr als 2,5 Molen Ethylenoxid pro Molekül kann verwendet werden, um eine stabile, flüssige Zusammensetzung zu erzielen. Man nimmt an, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß Alkylethoxysulfat mit einem höheren Ethylenoxidanteil selbst als LSDA dient. Es ist kein zusätzliches LSDA erforderlich. Unglücklicherweise trägt ethoxyliertes Alkylsulfat mit hohen Anteilen an Ethylenoxid dazu bei, die Schaumbildung zu beeinträchtigen. Eine Schaumbildung ist natürlich bei einer milden, flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung wünschenswert.
Es wurde auch festgestellt, daß die Produktstabilität durch die Zugabe von Magnesium zu den Calcium enthaltenden Zusammensetzungen weiter verbessert werden kann. Dies ist zusätzlich zu den Schaumbildungs- und Reinigungsvorteilen auf Magnesium zurückzuführen. Die WO 92/08777 offenbart milde, flüssige oder gelförmige Geschirrspülmittelzusammensetzungen, umfassend eine Alkylethoxycarboxylattensidmischung und Calcium- und Magnesiumionen, zur Fettentfernung und Hautmilde. Calcium zur Verwendung in bestimmten Reinigungsmittelzusammensetzungen wird im US-Patent 5,030,378, Venegas, erteilt am 9. Juli 1991, offenbart.
Die Verwendung von anionischen Sulfattensiden in Reinigungsmittelzusammensetzungen ist auf dem Fachgebiet bekannt. Zum Beispiel offenbart das US-Patent 4,435,317, Gerritson et al., erteilt am 6. März 1984, flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche Alkylsulfat-, Alkylethersulfat- und Alkylbenzolsulfonattenside enthalten. Die GB-Patentbeschreibung 809,060, veröffentlicht am 18. Februar 1959, offenbart Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche ein Sulfat- oder Sulfonattensid zusammen mit einem bestimmten Polyhydroxyfettsäureamid enthalten.
Die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltene Polyhydroxyfettsäureamidkomponente ist auf dem Fachgebiet ebenfalls bekannt, so wie mehrere ihrer Anwendungen. N-Acyl, N-Methylglucamide werden zum Beispiel von Goodby J. W., Marcus M. A., Chin E. und Finn P. L. in "The Thermotropic Liquid-Crystalline Properties of Some Straight Chain Carbohydrate Amphiphiles", Liquid Crystals, Band 3 (1988), Nr. 11, 1569- 1581, und von Muller-Fahrnow A., Zabel V., Steifa M. und Hilgenfeld R. in "Molecular and Crystal Structure of a Nonionic Detergent: Nonanoyl-N-methylglucamide", J. Chem. Soc. Chem. Commun. (1986), 1573-1574, offenbart.
Die Verwendung von N-Alkylglucamiden (Glucosamiden) in Reinigungsmittelzusammensetzungen wurde ebenfalls offenbart. Zum Beispiel betrifft das US-Patent 2,965,576, Wilson, erteilt am 20. Dezember 1960, und die GB-Patentbeschreibung 809,060, welche sich auf die obige bezieht, Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend anionische Tenside und bestimmte Amidtenside, welche N-Methylglucamid als einen Niedertemperaturschaumverstärker einschließen können.
Kalkseife-Dispergiermittel und ihre Fähigkeit, die Präzipitation von Seife in hartem Wasser zu verhindern, wird in N. M. Linfield's Surfactant Science Series, Bd. 7, 1- 10, Marcel Dekker Inc., NY, 1976, diskutiert. Das US-Patent 3,767,584, Hirst, patentiert am 23. Oktober 1973, offenbart Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend höhere Fettsäureseifen und Kalkseife-Dispergiermittel, um die Kalkablagerung zu verringern.
Keine dieser Veröffentlichungen offenbart eine Reinigungsmittelzusammensetzung, welche anionisches Sulfattensid, Polyhydroxyfettsäureamid und Calcium für eine verbesserte Fettschmutzentfernung und Hautmilde enthält. Sie offenbaren keine stabilen, flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche Alkylethoxysulfat, Kalkseife-Dis pergiermittel, Calciumionen und Polyhydroxyfettsäureamid mit oder ohne Magnesiumionen enthalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Reinigungsmittelzusammensetzungen, umfassend:
(a) etwa 3 bis etwa 95% anionisches Sulfattensid;
(b) etwa 3 bis etwa 40% Polyhydroxyfettsäureamid der Formel:
worin R¹ Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder Mischungen hiervon ist; R² C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl ist; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, bei der mindestens drei Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat hiervon ist; und
(c) etwa 0,1 bis etwa 3% Calciumionen.
Ebenfalls eingeschlossen sind Verfahren zur Reinigung von schmutzigem Geschirr, umfassend die Behandlung des Geschirrs mit diesen Reinigungsmittelzusammensetzungen.

Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung: (a) etwa 3 bis etwa 95% anionisches Sulfattensid; (b) etwa 3 bis etwa 40% Polyhydroxyfettsäureamid der Formel:
worin R¹ Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder Mischungen hiervon ist; R² C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl ist; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, bei der mindestens drei Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat hiervon ist; und (c) etwa 0,1 bis etwa 3% Calciumionen. Bevorzugt werden stabile, flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend Alkylethoxysulfat, Kalkseife-Dispergiermittel, Calciumionen, Magnesiumionen und Polyhydroxyfettsäureamid.
Die drei wesentlichen Bestandteile so wie das Kalkseife-Dispergiermittel und Magnesium werden nachstehend beschrieben. Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen liegen vorzugsweise in Form von entweder einer Flüssigkeit oder einem Gel, am meisten bevorzugt einer milden, flüssigen Geschirrspülmittelzusammensetzung, vor.

A. Anionisches Sulfattensid

Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen etwa 3 bis etwa 95%, stärker bevorzugt etwa 5 bis etwa 60%, besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 40%, bezogen auf das Gewicht, eines oder mehrerer anionischer Sulfattenside. Das anionische Sulfattensid kann ein beliebiges organisches Sulfattensid sein. Es ist vorzugsweise aus der Gruppe gewählt, bestehend aus C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, das mit etwa 0,5 bis etwa 20 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist, C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl-N-(C&sub1;-C&sub4;- alkyl)-glucaminsulfat, -N-(C&sub2;-C&sub4;-Hydroxyalkyl)glucaminsulfat und Mischungen hiervon. Stärker bevorzugt ist das anionische Sulfattensid ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, das mit etwa 0,5 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 12, Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist.
Alkylethoxysulfattenside umfassen ein primäres Alkylethoxysulfat, das von dem Kondensationsprodukt eines C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkohols mit im Durchschnitt etwa 0,5 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 12, Ethylenoxidgruppen abgeleitet wurde. Der C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;- Alkohol selbst ist im Handel erhältlich. C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Alkylsulfat, das mit etwa 3 bis etwa 10 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist, wird bevorzugt. Für Zusammensetzungen, enthalten C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, das mit etwa 0,5 bis etwa 2,5 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist, wird ein Kalkseife-Dispergiermittel für eine stabile Zusammensetzung zugegeben.
Herkömmliche basenkatalysierte Ethoxylierungsverfahren zur Erzeugung eines durchschnittlichen Ethoxylierungsgrads von 12 resultieren in einer Verteilung von einzelnen Ethoxylaten im Bereich von 1 bis 15 Ethoxygruppen pro Mol Alkohol, so daß der gewünschte Durchschnittswert auf vielfältige Weise erhalten werden kann. Mischungen können aus Material mit unterschiedlichen Ethoxylierungsgraden und/oder unterschiedlichen Ethoxylatverteilungen, die sich aus den spezifischen angewendeten Ethoxylierungsverfahren und folgenden Verarbeitungsschritten wie einer Destillation ergeben, hergestellt werden.
Anionische Sulfattenside schließen die C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl-N-(C&sub1;-C&sub4;-alkyl)- und -N- (C&sub1;-C&sub2;-Hydroxyalkyl)glucaminsulfate ein, vorzugsweise diejenigen, worin die C&sub9;-C&sub1;&sub7;- Acylgruppe von Kokosnuß- oder Palmkernöl abgeleitet ist. Kalkseife-Dispergiermittel kann für eine verbesserte Produktstabilität zugegeben werden, insbesondere zu den längerkettigen Glucaminsulfaten, (z. B. wo das C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl Palmkernöl ist). Diese Materialien können durch das im US-Patent 2,717,894, Schwartz, erteilt am 13. September 1955, offenbarte Verfahren hergestellt werden.
Das Gegenion für die anionische Tensidkomponente ist vorzugsweise gewählt aus Calcium, Natrium, Kalium, Magnesium, Ammonium oder Alkanolammonium und Mischungen hiervon, wobei Calcium und Magnesium für Reinigungs- bzw. Schaumbildungszwecke bevorzugt werden.
Die Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen hier vorzugsweise etwa 5 bis etwa 65%, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 40%, bezogen auf das Gewicht, einer Tensidmischung, umfassend das anionische Sulfattensid und das Polyhydroxyfettsäureamidtensid.

B. Polyhydroxyfettsäureamid

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen auch etwa 3 bis 40%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 30%, stärker bevorzugt etwa 8 bis etwa 25%, bezogen auf das Gewicht, eines oder mehrerer Polyhydroxyfettsäureamide der Strukturformel:
worin: R¹ H, C&sub1;-C&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder eine Mischung hiervon, vorzugsweise C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, stärker bevorzugt C&sub1;- oder C&sub2;-Alkyl, besonders bevorzugt C&sub1;-Alkyl (d. h. Methyl), ist; und PF ein C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl, vorzugsweise ein geradkettiges C&sub7;-C&sub1;&sub9;-Alkyl oder -Alkenyl, stärker bevorzugt ein geradkettiges C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Alkyl oder -Alkenyl, besonders bevorzugt ein geradkettiges C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub7;-Alkyl oder -Alkenyl oder eine Mischung hiervon ist; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, bei der mindestens drei Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat (vorzugsweise ethoxyliert oder propoxyliert) hiervon ist. Z wird vorzugsweise von einem reduzierenden Zucker in einer Reduktionsaminierungsreaktion abgeleitet; stärker bevorzugt ist Z ein Glycityl. Geeignete reduzierende Zucker schließen Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose und Xylose ein. Als Ausgangsmaterialien können Maisstärkezuckersirup mit hohem Dextroseanteil, Maisstärkezuckersirup mit hohem Fructoseanteil und Maisstärkezuckersirup mit hohem Maltoseanteil sowie die oben aufgeführten einzelnen Zucker verwendet werden. Diese Maisstärkezuckersirupe können eine Mischung von Zuckerkomponenten für Z ergeben. Es sollte selbstverständlich sein, daß keinesfalls beabsichtigt ist, andere geeignete Ausgangsmaterialien auszuschließen. Z ist vorzugsweise gewählt aus der Gruppe, bestehend aus -CH&sub2;-(CHOH)n- CH&sub2;OH, -CH(CH&sub2;OH)-(CH-OH)n-1-CH&sub2;OH, -CH&sub2;-(CHOH)&sub2;(CHOR')(CHOH)-CH&sub2;OH, worin n eine ganze Zahl von 3 bis einschließlich 5 ist und R' H oder ein cyclisches oder aliphatisches Monosaccharid ist, und alkoxylierten Derivaten hiervon. Besonders bevorzugt werden Glycityle, worin n 4 ist, insbesondere -CH&sub2;-(CHOH)&sub4;- CH&sub2;OH.
In Formel (I) kann R¹ zum Beispiel N-Methyl, N-Ethyl, N-Propyl, N-Isopropyl, N-Butyl, N-2-Hydroxyethyl oder N-2-Hydroxypropyl sein.
R²-CO-N < kann zum Beispiel Cocamid, Stearamid, Oleamid, Lauramid, Myristamid, Capricamid, Palmitamid, Talgamid etc. sein.
Z kann 1-Desoxyglucityl, 1-Desoxyfructityl, 1-Desoxymaltityl, 1-Desoxylactityl, 1-Desoxygalactityl, 1-Desoxymannityl, 1-Desoxymaltotriotityl etc. sein. Das am meisten bevorzugte Polyhydroxyfettsäureamid hat die allgemeine Formel:
worin R² eine geradkettige C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub7;-Alkyl- oder Alkenylgruppe ist.

Herstellungsverfahren

Im allgemeinen können Polyhydroxyfettsäureamide durch die Umsetzung eines Alkylamins mit einem reduzierenden Zucker in einer Reduktionsaminierungsreaktion, um ein entsprechendes N-Alkylpolyhydroxyamin zu bilden, und dann durch Umsetzung des N-Alkylpolyhydroxyamins mit einem aliphatischen Fettester oder einem Triglycerid in einem Kondensations/Aminierungsschritt, um das N-Alkyl, N-Polyhydroxyfettsäureamidprodukt zu bilden, hergestellt werden. Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamide enthaltenden Zusammensetzungen werden zum Beispiel in der GB-Patentbeschreibung 809,060, veröffentlicht am 18. Februar 1959, im US-Patent 2,965,576, erteilt am 20. Dezember 1960 an Wilson E. R., und US-Patent 2,703,798, Schwartz Anthony M., erteilt am 8. März 1955, sowie US-Patent 1,985,424, erteilt am 25. Dezember 1934 an Piggott, offenbart.
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkyl, N-Desoxyglycitylfettsäureamiden, worin die Glycitylkomponente von Glucose abgeleitet ist und die N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkyl-Funktionalität N-Methyl, N-Ethyl, N-Propyl, N-Butyl, N-Hydroxyethyl oder N-Hydroxypropyl ist, wird das Produkt durch die Umsetzung von N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamin mit einem Fettester, gewählt aus Fettmethylestern, Fettethylestern und Fetttriglyceriden, in Gegenwart eines Katalysators, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallalkoxiden, Trilithiumphosphat, Trinatriumphosphat, Trikaliumphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Pentakaliumtripolyphosphat, Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Dinatriumtartrat, Dikaliumtartrat, Natriumkaliumtartrat, Trinatriumcitrat, Trikaliumcitrat, basischen Natriumsilicaten, basischen Kaliumsilicaten, basischen Natriumaluminosilicaten und basischen Kaliumaluminosilicaten und Mischungen hiervon, hergestellt. Die Menge des Katalysators beträgt vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 50 Mol-%, stärker bevorzugt etwa 2,0 bis etwa 10 Mol-%, auf einer N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamin-Molbasis. Die Reaktion wird vorzugsweise bei etwa 138ºC bis etwa 170ºC während üblicherweise etwa 20 bis etwa 90 Minuten ausgeführt. Bei der Verwendung von Triglyceriden in dem Reaktionsgemisch als die Fettesterquelle, wird die Reaktion auch vorzugsweise unter Verwendung von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% eines Phasenübertragungsmittels, berechnet auf einer Gewichtsprozentbasis des gesamten Reaktionsgemisches, gewählt aus gesättigten Fettalkoholpolyethoxylaten, Alkylpolyglucosiden, linearem Glucamidtensid und Mischungen hiervon, ausgeführt. Vorzugsweise wird dieses Verfahren wie folgt ausgeführt:
(a) Vorwärmen des Fettesters auf etwa 138ºC bis etwa 170ºC;
(b) Zugeben des N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamins zu dem erwärmten Fettester und Mischen in einem Ausmaß, das erforderlich ist, um ein zweiphasiges Flüssig/Flüssig-Gemisch herzustellen;
(c) Einmischen des Katalysators in das Reaktionsgemisch; und
(d) Rühren während der vorgeschriebenen Reaktionszeit.
Vorzugsweise werden etwa 2 bis etwa 20% eines vorgebildeten linearen N-Alkyl/N-Hydroxyalkyl, N-lineares Glucosylfettsäureamid-Produkts zu dem Reaktionsgemisch, bezogen auf das Gewicht der Reaktanten, als Phasenübertragungsmittel zugegeben, falls der Fettester ein Triglycerid ist. Dies impft die Reaktion an, wodurch sich die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht.
Die hier verwendeten Polyhydroxy-"fettsäure"-amidmaterialien bieten dem Reinigungsmittelhersteller auch den Vorteil, daß sie ausschließlich oder hauptsächlich aus natürlichen, erneuerbaren, nichtpetrochemischen Grundstoffen hergestellt werden können und abbaubar sind. Sie zeigen auch eine geringe Toxizität gegenüber wasserlebenden Organismen.
Es sollte bekannt sein, daß die zu ihrer Herstellung angewendeten Verfahren zusammen mit den Polyhydroxyfettsäureamiden der Formel (I) auch üblicherweise Mengen von nichtflüchtigen Nebenprodukten erzeugen. Der Anteil dieser Nebenprodukte variiert in Abhängigkeit von den einzelnen Reaktanten und den Verfahrensbedingungen, aber wird vorzugsweise auf ein Minimum begrenzt.

Alternatives Verfahren

Ein alternatives Verfahren zur Herstellung der hier verwendeten Polyhydroxyfettsäureamide ist folgendes. Ein Reaktionsgemisch, bestehend aus 84,87 g Fettsäuremethylester (Bezugsquelle: Procter & Gamble Methylester CE1270), 75 g N-Methyl-Dglucamin (Bezugsquelle: Aldrich Chemical Company M4700-0), 1,04 g Natriummethoxid (Bezugsquelle: Aldrich Chemical Company 16,499-2) und 68,51 g Methylalkohol, wird verwendet. Das Reaktionsgefäß umfaßt eine mit einer Trockenröhre, einem Kondensator und einem Rührstäbchen ausgestattete Standardrückflußapparatur. Bei diesem Verfahren wird das N-Methylglucamin mit Methanol unter Rühren unter Argon vereinigt und dann unter gründlichem Mischen erhitzt (Rührstäbchen; Rückfluß). Nach 15-20 Minuten, wenn die Lösung die gewünschte Temperatur erreicht hat, werden der Ester und der Natriummethoxid-Katalysator zugegeben. Zur Überwachung des Reaktionsverlaufs werden regelmäßig Proben genommen, aber es wird angemerkt, daß die Lösung nach 63,5 Minuten völlig klar ist. Es wird abgeschätzt, daß die Umsetzung zu diesem Zeitpunkt tatsächlich beinahe vollständig beendet ist. Das Reaktionsgemisch wird während 4 Stunden weiter unter Rückfluß gekocht. Nach Entfernung des Methanols wiegt das gewonnene Rohprodukt 156,16 g. Nach Vakuumtrocknung und -reinigung wird eine Gesamtausbeute von 106,92 g gereinigtem Produkt erhalten. Jedoch werden die prozentualen Ausbeuten nicht auf dieser Basis berechnet, da eine regelmäßige Probenentnahme während des Reaktionsverlaufs einen prozentualen Gesamtausbeutewert bedeutungslos macht. Die Reaktion kann bei Konzentrationen der Reaktanten von 80 und 90% während Zeiträumen von bis zu 6 Stunden durchgeführt werden, um Produkte mit einer äußerst geringen Nebenproduktbildung zu erhalten.
Das Folgende soll die vorliegende Erfindung hier nicht begrenzen, sondern dient nur dazu, zusätzliche Aspekte der Technologie, die von dem Herstellung bei der Herstellung einer großen Vielzahl von Reinigungsmittelzusammensetzungen unter Verwendung der Polyhydroxyfettsäureamide in Betracht gezogen werden können, weiter zu veranschaulichen.
Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die Polyhydroxyfettsäureamide auf Grund ihrer Amidbindung einer gewissen Instabilität unter stark basischen oder stark sauren Bedingungen unterliegen. Obwohl ein gewisser Abbau toleriert werden kann, wird bevorzugt, daß diese Materialien keinen pH-Werten über etwa 11, vorzugsweise 10, noch unter etwa 3 während übermäßig langen Zeiträumen ausgesetzt werden. Der pH-Wert des Endprodukts (Flüssigkeiten) beträgt üblicherweise 6,0 bis 9,0.
Während der Herstellung der Polyhydroxyfettsäureamide ist es üblicherweise erforderlich, den zur Bildung der Amidbindung verwendeten Basenkatalysator zumindest teilweise zu neutralisieren. Obwohl für diesen Zweck eine beliebige Säure verwendet werden kann, ist dem Reinigungsmittelhersteller bekannt, daß es einfacher und günstiger ist, eine Säure zu verwenden, die ein Anion bereitstellt, welches in der fertigen Reinigungsmittelzusammensetzung auch nützlich und erwünscht ist. Zum Beispiel kann für Neutralisierungszwecke Citronensäure verwendet werden, und das resultierende Citration (ca. 1%) verbleibt in einer ca. 40%igen Polyhydroxydfettsäureamid-Aufschlämmung und wird in die letzten Herstellungsschritte des Reinigungsmittelgesamtherstellungsverfahrens gepumpt. Die Säureformen von Materialien wie Oxydisuccinat, Nitrilotriacetat, Ethylendiamintetraacetat, Tartrat/Succinat und dergleichen können in ähnlicher Weise verwendet werden.
Die Polyhydroxyfettsäureamide, welche von Kokosnußalkylfettsäuren (überwiegend C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;) abgeleitet sind, sind löslicher als ihre Talgalkyl (überwiegend C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;)- Gegenstücke. Entsprechend sind die C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Materialien in Form von flüssigen Zusammensetzungen etwas leichter zuzubereiten und in Kaltwasserreinigungsbädern löslicher. Jedoch sind die C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;-Materialien auch sehr nützlich, insbesondere unter Verhältnissen, wo warmes bis heißes Waschwasser verwendet wird. Tatsächlich können die C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;- Materialien wirksamere Reinigungsmitteltenside als ihre C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Gegenstücke sein. Demgemäß kann der Hersteller bei der Wahl ein bestimmtes Polyhydroxyfettsäureamids zur Verwendung in einer bestimmten Zubereitung wünschen, ein Gleichgewicht zwischen der Einfachheit der Herstellung und der Leistung herzustellen.
Es ist auch erkennbar, daß die Löslichkeit der Polyhydroxyfettsäureamide durch das Vorhandensein von ungesättigter Stellen und/oder Kettenverzweigungen in der Fettsäureeinheit erhöht werden kann. So sind Materialien wie die von Oleinsäure und Isostearinsäure abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamide löslicher als ihre n-Alkyl-Gegenstücke.
Desgleichen ist die Löslichkeit von aus Disacchariden, Trisacchariden, etc. hergestellten Polyhydroxyfettsäureamiden gewöhnlich größer als die Löslichkeit ihrer von Monosacchariden abgeleiteten Gegenstücke. Diese größere Löslichkeit kann bei der Zubereitung von flüssigen Zusammensetzungen besonders hilfreich sein. Außerdem scheinen die Polyhydroxyfettsäureamide, worin die Polyhydroxygruppe von Maltose abgeleitet ist, als Reinigungsmittel besonders gut wirksam zu sein, wenn sie in Verbindung mit herkömmlichen Alkylbenzolsulfonat ("LAS")-Tensiden verwendet werden. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, scheint es, daß die Kombination von LAS mit den von höheren Sacchariden, wie Maltose, abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamiden eine wesentliche und unerwartete Herabsetzung der Grenzflächenspannung in wäßrigen Medien bewirkt, wodurch die Nettoreinigungsleistung erhöht wird. (Die Herstellung eines von Maltose abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamids wird nachstehend beschrieben).
Die Polyhydroxyfettsäureamide können nicht nur aus den gereinigten Zuckern, sondern auch aus hydrolysierten Stärken, z. B. Maisstärke oder Kartoffelstärke, oder einer anderen geeigneten pflanzlichen Stärke, welche das vom Hersteller gewünschte Mono-, Di-, etc. Saccharid enthält, hergestellt werden. Dies ist vom wirtschaftlichen Standpunkt her besonders wichtig. So kann Maisstärkezuckersirup "mit einem hohen Glucoseanteil", Maisstärkezuckersirup mit "einem hohen Maltoseanteil", etc. in einfacher Weise und wirtschaftlich verwendet werden. Delignifizierter, hydrolysierter Cellulosebrei kann auch eine Rohstoffquelle für die Polyhydroxyfettsäureamide vorsehen.
Wie vorstehend angemerkt, sind Polyhydroxyfettsäureamide, die von den höheren Sacchariden wie Maltose, Lactose, etc. abgeleitet sind, löslicher als ihre Glucosegegenstücke. Außerdem scheint es, daß die löslicheren Polyhydroxyfettsäureamide dazu beitragen können, ihre weniger löslichen Gegenstücke in unterschiedlichen Graden zu solubilisieren. Demgemäß kann sich der Hersteller dafür entscheiden ein Ausgangsmaterial zu verwenden, das beispielsweise einen Maisstärkezuckersirup mit einem hohen Glucoseanteil umfaßt, aber einen Sirup wählen, der eine geringe Menge an Maltose enthält (z. B. 1% oder mehr). Die resultierende Mischung von Polyhydroxyfettsäuren zeigt im allgemeinen stärker bevorzugte Löslichkeitseigenschaften über einen größeren Temperatur- und Konzentrationsbereich, als ein "reines", von Glucose abgeleitetes Polyhydroxyfettsäureamid zeigen würde. Folglich können die aus Zuckermischungen hergestellten Polyhydroxyfettsäureamide neben allen wirtschaftlichen Vorteilen für die Verwendung von Zuckermischungen anstatt reiner Zuckerreaktanten im Hinblick auf die Leistung und/ oder Einfachheit der Herstellung sehr wesentliche Vorteile bieten. In einigen Fällen jedoch kann eine gewisse Abnahme der Fettentfernungsleistung (Geschirrspülen) bei Fettsäure maltamidanteilen von über 25% und ein gewisse Abnahme der Schaumbildung bei Fettsäuremaltamidanteilen von über 33% beobachtet werden (die Prozentangaben entsprechen dem Prozentsatz des von Maltamid abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamids im Vergleich zu dem von Glucose abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamid in der Mischung). Dies kann in Abhängigkeit von der Kettenlänge der Fettsäuregruppe etwas variieren. Falls sich der Hersteller dafür entscheidet, solche Mischungen zu verwenden, kann es üblicherweise dann vorteilhaft sein, Polyhydroxyfettsäureamidmischungen zu wählen, die Verhältnisse von Monosacchariden (z. B. Glucose) zu Di- und höheren Sacchariden (z. B. Maltose) von etwa 4 : 1 bis etwa 99 : 1 aufweisen.
Die Herstellung von bevorzugten nicht-cyclischen Polyhydroxyfettsäureamiden aus Fettestem und N-Alkylpolyolen kann in Alkohollösungsmitteln bei Temperaturen von etwa 30ºC bis 90ºC, vorzugsweise etwa 50ºC bis 80ºC, ausgeführt werden. Es wurde nun festgestellt, daß es für den Hersteller von zum Beispiel flüssigen Reinigungsmitteln einfacher sein kann, solche Verfahren in einem 1,2-Propylenglykollösungsmittel durchzuführen, da das Glykollösungsmittel vor der Verwendung in der fertigen Reinigungsmittelzubereitung nicht vollständig aus dem Reaktionsprodukt entfernt werden muß. Desgleichen kann es für den Hersteller von zum Beispiel festen, üblicherweise granulären Reinigungsmittelzusammensetzungen einfacher sein, das Verfahren bei 30ºC bis 90ºC in Lösungsmitteln, welche ethoxylierte Alkohole umfassen, wie die ethoxylierten (EO 3-8) C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Alkohole, wie jene, die als NEODOL 23 E06.5 (Shell) erhältlich sind, durchzuführen. Bei der Verwendung solcher Ethoxylate wird bevorzugt, daß sie keine wesentlichen Mengen von nicht-ethoxyliertem Alkohol und besonders bevorzugt keine wesentlichen Mengen von monoethoxyliertem Alkohol enthalten (Bezeichnung "T").
Obwohl Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden an sich nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, kann der Hersteller auch andere Syntheseverfahren von Polyhydroxyfettsäureamiden, wie nachstehend beschrieben, beachten.
Üblicherweise umfaßt der Reaktionsablauf im industriellen Maßstab zur Herstellung der bevorzugten acyclischen Polyhydroxyfettsäureamide die folgenden Schritte: Schritt 1 - Herstellung des N-Alkylpolyhydroxyaminderivats aus dem gewünschten Zucker oder der Zuckermischung durch die Bildung eines Addukts des N-Alkylamins und des Zuckers, gefolgt von der Umsetzung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators; gefolgt von Schritt 2 - Umsetzung des vorstehend erwähnten Polyhydroxyamins mit vorzugsweise einem Fettester, um eine Amidbindung zu bilden. Obwohl eine Vielzahl von in Schritt 2 der Reaktionsfolge nützlichen N-Alkylpolyhydroxyaminen durch verschiedene auf dem Fachgebiet offenbarte Verfahren hergestellt werden kann, ist das folgende Verfahren einfach und macht Gebrauch von wirtschaftlichem Zuckersirup als Ausgangsmaterial. Es ist selbstverständlich, daß der Hersteller bei der Verwendung solcher Siruprohstoffe zur Erzielung bestmöglichster Ergebnisse Sirupe wählen sollte, die eine sehr helle Farbe aufweisen oder vorzugsweise beinahe farblos ("wasserklar") sind.

Herstellung von N-Alkylpolyhydroxyamin aus einem von Pflanzen abgeleiteten Zuckersirup

I. Adduktbildung

Das folgende Verfahren ist ein Standardverfahren, bei dem etwa 420 g einer etwa 55%igen Glucoselösung (Maisstärkezuckersirup - etwa 231 g Glucose - etwa 1,28 Mole) mit einem Gardner-Farbindex ("Gardner Color") von weniger als 1 mit etwa 119 g einer etwa 50%igen wäßrigen Methylaminlösung (59,5 g Methylamin - 1,92 Mole) umgesetzt werden. Die Methylamin (MMA)-Lösung wird mit N&sub2;-Gas durchspült und abgeschirmt und auf etwa 10ºC oder weniger gekühlt. Der Maisstärkezuckersirup wird mit N&sub2;-Gas bei einer Temperatur von etwa 10ºC bis 20ºC durchspült und abgeschirmt. Der Maisstärkezuckersirup wird langsam zu der MMA-Lösung bei der angegebenen Reaktionstemperatur wie gezeigt zugegeben. Der Gardner-Farbindex wird bei den angegebenen ungefähren Zeiten in Minuten bestimmt. Tabelle 1
Aus den obigen Daten ist ersichtlich, daß der Gardner-Farbindex für das Addukt viel schlechter ist, wenn die Temperatur über etwa 30ºC erhöht wird, und bei etwa 50ºC beträgt der Zeitraum, während dem das Addukt einen Gardner-Farbindex unter 7 aufweist, nur etwa 30 Minuten. Für längere Reaktions- und/oder Durchlaufzeiten sollte die Temperatur weniger als etwa 20ºC betragen. Der Gardner-Farbindex sollte für Glucamin mit einer gute Farbe weniger als etwa 7 und vorzugsweise weniger als etwa 4 betragen.
Bei der Verwendung niedrigerer Temperaturen zur Bildung des Addukts, wird der zum Erreichen einer wirklichen Gleichgewichtskonzentration des Addukts erforderliche Zeitraum durch die Verwendung von höheren Verhältnissen von Amin zu Zucker verkürzt. Bei dem angegebenen Molverhältnis von 1,5 : 1 von Amin zu Zucker wird das Gleichgewicht in etwa 2 Stunden bei einer Reaktionstemperatur von etwa 30ºC erreicht. Bei einem Molverhältnis von 1,2 : 1 beträgt der Zeitraum unter den gleichen Bedingungen mindestens etwa drei Stunden. Für eine gute Farbe wird die Kombination von Amin: Zucker-Verhältnis; Reaktionstemperatur und Reaktionszeit so gewählt, daß im wesentlichen eine Gleichgewichtsumkehrung, z. B. mehr als etwa 90%, vorzugsweise mehr als etwa 95%, auch stärker bevorzugt mehr als etwa 99%, bezogen auf den Zucker, und ein Farbindex, der weniger als etwa 7, vorzugsweise weniger als etwa 4 und stärker bevorzugt weniger als etwa 1 beträgt, für das Addukt erzielt wird.
Unter Anwendung des obigen Verfahrens bei einer Reaktionstemperatur von weniger als etwa 20ºC und Verwendung von Maisstärkezuckersirupen mit unterschiedlichen Gardner-Farbindices wie angegeben, ist die MMA-Adduktfarbe (nachdem ein wirkliches Gleichgewicht in mindestens etwa 2 Stunden erreicht ist) wie angegeben. Tabelle 2
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das Zuckerausgangsmaterial nahezu völlig farblos sein muß, um konstant ein Addukt zu erhalten, das annehmbar ist. Wenn der Zucker einen Gardner-Farbindex von etwa 1 hat, ist das Addukt zuweilen annehmbar und manchmal nicht. Wenn der Gardner-Farbindex über 1 liegt, ist das resultierende Produkt nicht annehmbar. Je besser die anfängliche Farbe des Zuckers ist, desto besser ist die Farbe des Addukts.

II. Hydrierungsreaktion

Das oben erhaltene Addukt mit einem Gardner-Farbindex von 1 oder weniger wird gemäß dem folgenden Verfahren hydriert.
Etwa 539 g des Addukts in Wasser und etwa 23,1 g United Catalyst-G49B-Ni- Katalysator werden zu einen 1-Liter-Autoklaven gegeben und zweimal mit 200 psig H&sub2; bei etwa 20ºC durchspült. Der H&sub2;-Druck wird auf etwa 1400 psi erhöht und die Temperatur wird auf etwa 50ºC erhöht. Der Druck wird dann auf etwa 1600 psig erhöht und die Temperatur wird bei 50-55ºC während etwa drei Stunden gehalten. Das Produkt ist zu diesem Zeitpunkt zu etwa 95% hydriert. Die Temperatur wird dann auf etwa 85ºC für etwa 30 Minuten erhöht und das Reaktionsgemisch wird dekantiert und der Katalysator wird herausgefiltert. Nach der Entfernung von Wasser und MMA durch Abdampfen besteht das Produkt zu etwa 95% aus N-Methylglucamin, einem weißen Pulver.
Das obige Verfahren wird mit etwa 23,1 g Raney-Nickelkatalysator mit den folgenden Änderungen wiederholt. Der Katalysator wird dreimal gewaschen und der den Katalysator enthaltende Reaktor wird zweimal bei 200 psig H&sub2; durchspült, und der Reaktor wird mit H&sub2;-Gas bei 1600 psig für 2 Stunden unter Druck gesetzt, der Druck wird nach einer Stunde abgebaut und der Reaktor wird bis zu 1600 psig wieder unter Druck gesetzt. Das Addukt, welches einen Druck von 200 psig und eine Temperatur von 20ºC aufweist, wird dann in den Reaktor gepumpt und der Reaktor wird wie vorstehend mit 200 psig H&sub2; durchspült, etc.
Das resultierende Produkt ist in jedem Fall zu mehr als etwa 95% N-Methylglucamin; weist weniger als etwa 10 ppm Ni auf, bezogen auf das Glucamin; und weist eine Lösungsfarbe von weniger als etwa Gardner 2 auf.
Das rohe N-Methylglucamin ist bis etwa 140ºC für eine kurze Standzeit farblich stabil.
Es ist wichtig, ein gutes Addukt zur Verfügung zu haben, das einen geringen Zuckergehalt (weniger als etwa 5%, vorzugsweise weniger als etwa 1%) und eine gute Farbe (weniger als etwa 7, vorzugsweise weniger als etwa 4 Gardner, stärker bevorzugt weniger als etwa 1) aufweist.
Bei einer anderen Reaktion wird das Addukt zuerst aus etwa 159 g eines etwa 50%igen Methylamins in Wasser hergestellt, das mit N&sub2;-Gas bei etwa 10-20ºC durchspült und abgeschirmt wird. Etwa 330 g eines etwa 70%igen Maisstärkezuckersirups (nahezu wasserklar) werden mit N&sub2;-Gas bei etwa 50ºC entgast und langsam zu der Methylaminlösung bei einer Temperatur von weniger als etwa 20ºC zugegeben. Die Lösung wird während etwa 30 Minuten gemischt, um ein etwa 95%ige Addukt zu erhalten, das eine sehr hellgelbe Lösung ist.
Etwa 190 g Addukt in Wasser und etwa 9 g United Catalyst-G49B-Ni-Katalysator werden zu einen 200 ml-Autoklaven gegeben und dreimal mit H&sub2;-Gas bei etwa 20ºC durchspült. Der H&sub2;-Druck wird auf etwa 200 psi erhöht und die Temperatur wird auf etwa 50ºC erhöht. Der Druck wird auf 250 psi erhöht und die Temperatur wird bei 50-55ºC für etwa drei Stunden gehalten. Das Produkt, das zu diesem Zeitpunkt zu etwa 95% hydriert ist, wird dann auf eine Temperatur von etwa 85ºC während etwa 30 Minuten erhitzt und das Produkt ist nach der Entfernung von Wasser und dem Eindampfen zu etwa 95% N-Methylgucamin, ein weißes Pulver.
Es ist auch wichtig, den Kontakt zwischen Addukt und Katalysator auf ein Minimum zu verringern, wenn der H&sub2;-Druck weniger als etwa 1000 psig beträgt, um den Ni-Gehalt in dem Glucamin auf ein Minimum zu verringern. Der Nickelgehalt in dem N-Methylglucamin bei dieser Reaktion beträgt etwa 100 ppm im Vergleich zu weniger als 10 ppm bei der vorhergehenden Reaktion.
Die folgenden Umsetzungen mit H&sub2; werden zum direkten Vergleich der Reaktionstemperaturwirkungen durchgeführt.
Ein 200 ml-Autoklav-Reaktionsgefäß wird gemäß den folgenden üblichen Verfahren, die den vorstehend angegebenen entsprechen, verwendet, um ein Addukt herzustellen und um die Hydrierungsreaktion bei verschiedenen Temperaturen durchzuführen.
Das Addukt zur Verwendung bei der Herstellung von Glucamin wird durch Vereinigen von etwa 420 g einer etwa 55%igen Glucose (Maisstärkezucker)-Lösung (231 g Glucose, 1,28 Mole) (die Lösung wird unter Verwendung von 99DE-Maisstärkezuckersirup von CarGill hergestellt, die Lösung weist eine Farbe von weniger als Gardner 1 auf) und etwa 119 g 50%igem Methylamin (59,5 g MMA; 1,92 Mole) (von Air Products) hergestellt.
Das Umsetzungsverfahren ist wie folgt:
1) Etwa 119 g der 50%igen Methylaminlösung werden zu einem mit N&sub2;-Gas durchspülten Reaktor gegeben, mit N&sub2;-Gas abgeschirmt und auf weniger als etwa 10ºC heruntergekühlt.
2) Die 55%ige Maisstärkezuckerlösung wird bei 10-20ºC mit N&sub2;-Gas entgast und durchspült, um Sauerstoff in der Lösung zu entfernen.
3) Die Maisstärkezuckerlösung wird langsam zu der Methylaminlösung zugegeben und die Temperatur wird bei weniger als etwa 20ºC gehalten.
4) Nach der Zugabe der gesamten Maisstärkezuckerlösung wird die Mischung während etwa 1-2 Stunden geschüttelt.
Das Addukt wird für die Hydrierungsreaktion direkt nach der Herstellung verwendet oder bei einer niedrigen Temperatur gelagert, um einem weiteren Abbau vorzubeugen.
Die Glucamin-Addukt-Hydrierungsreaktionen werden wie folgt durchgeführt:
1) Etwa 134 g Addukt (Farbe weniger als etwa Gardner 1) und etwa 5,8 g G49B-Ni werden zu einem 200 ml-Autoklaven zugegeben.
2) Das Reaktionsgemisch wird zweimal mit etwa 200 psi H&sub2;-Gas bei etwa 20-30ºC durchspült.
3) Mit H&sub2;-Gas wird ein Druck von etwa 400 psi aufgebaut und die Temperatur wird auf etwa 50ºC erhöht.
4) Der Druck wird auf etwa 500 psi erhöht und man läßt die Reaktion während etwa 3 Stunden voranschreiten. Die Temperatur wird bei 50-55ºC gehalten. Probe 1 wird genommen.
5) Die Temperatur wird während etwa 30 Minuten auf etwa 85ºC erhöht.
6) Der Ni-Katalysator wird dekantiert und herausgefiltert. Probe 2 wird genommen. Bedingungen für Umsetzungen bei einer konstanten Temperatur:
1) Etwa 134 g Addukt und etwa 5,8 g G49B-Ni werden zu einem 200 ml-Autoklaven zugegeben.
2) Der Autoklav wird zweimal mit etwa 200 psi H&sub2; bei niedriger Temperatur durchspült.
3) Mit H&sub2;-Gas wird ein Druck von etwa 400 aufgebaut und die Temperatur wird auf etwa 50ºC erhöht.
4) Der Druck wird auf etwa 500 psi erhöht und man läßt die Reaktion während etwa 3,5 Stunden voranschreiten. Die Temperatur wird bei der angegebenen Temperatur gehalten.
5) Der Ni-Katalysator wird dekantiert und herausgefiltert. Probe 3 wird für etwa 50-55ºC genommen; Probe 4 ist für etwa 75ºC und Probe 5 ist für etwa 85ºC. (Die Reaktionszeit für etwa 85ºC beträgt etwa 45 Minuten).
Alle Versuche ergeben eine ähnliche Reinheit von N-Methylglucamin (etwa 94%); die Gardner-Farbindices der Versuche sind direkt nach der Reaktion ähnlich, jedoch ergibt nur die zweistufige Wärmebehandlung eine gute Farbstabilität; und der Versuch bei 85ºC ergibt unmittelbar nach der Umsetzung eine Grenzfarbe.

Herstellung von Maltaminamid

Die Herstellung des Talg (gehärtet)-fettsäureamids von N-Methylmaltamin zur Verwendung in erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen ist wie folgt:
Schritt 1 - Reaktanten: Maltosemonohydrat (Aldrich, Artikel 01318KW); Methylamin (40 Gew.-% in Wasser) (Aldrich, Artikel 03325TM); Raney-Nickel, 50%ige Aufschlämmung (UAD-52-73D, Aldrich, Artikel 12921LW).
Die Reaktanten werden in einen Glaseinsatz gegeben (250 g Maltose, 428 g Methylaminlösung, 100 g Katalysatoraufschlämmung = 50 g Raney-Ni) und in einen 3-Liter-Schüttelautoklaven eingebracht, der mit Stickstoff (3x 500 psig) und Wasserstoff (2x 500 psig) durchspült wird, und unter H&sub2;-Gas bei Raumtemperatur über das Wochenende bei Temperaturen im Bereich von 28ºC bis 50ºC geschüttelt. Das rohe Reaktionsgemisch wird 2x durch einen Glasmikrofaserfilter mit einem Silicagelpropfen unter vermindertem Druck gefiltert. Das Filtrat wird zu einem viskosen Material konzentriert. Die letzten Spuren von Wasser werden durch Lösen des Materials in Methanol und dann Entfernen des Methanol/Wasser-Gemisches auf einem Rotationsverdampfer azeotrophiert. Der letzte Trocknungsschritt wird unter Hochvakuum ausgeführt. Das Rohprodukt wird in unter Rückfluß kochendem Methanol gelöst, gefiltert, bis zum Umkristallisieren gekühlt, gefiltert und der Filterkuchen wird unter vermindertem Druck bei 35ºC getrocknet. Dies ist Abschnitt #1. Das Filtrat wird konzentriert bis sich ein Niederschlag zu bilden beginnt und in einem Kühlschrank über Nacht gelagert. Der Feststoff wird abfiltriert und unter vermindertem Druck getrocknet. Dies ist Abschnitt #2. Das Filtrat wird erneut auf die Hälfte seines Volumens konzentriert und eine Umkristallisation wird durchgeführt. Es bildet sich ein sehr geringer Niederschlag. Eine sehr kleine Menge von Ethanol wird zugegeben und man läßt die Lösung im Gefrierschrank über das Wochenende stehen. Der Feststoff wird abfiltriert und unter vermindertem Druck getrocknet. Die vereinigten Feststoffe umfassen N-Methylmaltamin, das in Schritt 2 der Gesamtsynthese verwendet wird.
Schritt 2 - Reaktanten: N-Methylmaltamin (aus Schritt 1); gehärtete Talgmethylester; Natriummethoxid (25% in Methanol); absoluter Methanol (Lösungsmittel); Molverhältnis von Amin zu Ester 1 : 1; anfängliche Katalysatormenge 10 Mol% (Gew./ Verhältnis Maltamin), erhöht auf 20 Mol-%; Lösungsmittelanteil 50% (Gew.).
In einer versiegelten Flasche werden 20,36 g des Talgmethylesters bis zu dessen Schmelzpunkt erwärmt (Wasserbad) und in einen 250 ml-Dreihalsrundkolben mit einem mechanischen Rührwerk eingefüllt. Der Kolben wird auf ca. 70ºC erwärmt, um zu verhindern, daß sich der Ester verfestigt. Getrennt davon werden 25,0 g N-Methylmaltamin mit 45,36 g Methanol vereinigt und die resultierende Aufschlämmung wird unter gründlichem Mischen zu dem Talgester zugegeben. 1,51 g 25%iges Natriummethoxid in Methanol werden zugegeben. Nach vier Stunden hat sich das Reaktionsgemisch noch nicht geklärt, so werden weitere 10 Mol-% Katalysator (bis zu insgesamt 20 Mol-%) zugegeben und man läßt die Reaktion über Nacht weiter voranschreiten (ca. 68ºC), nach diesem Zeit raum ist die Mischung klar. Der Reaktionskolben wird dann für die Destillation modifiziert. Die Temperatur wird auf 110ºC erhöht. Die Destillation bei Atmosphärendruck wird während 60 Minuten fortgesetzt. Dann wird die Hochvakuumdestillation gestartet und während 14 Minuten fortgesetzt, zu diesem Zeitpunkt ist das Produkt sehr dick. Man beläßt das Produkt in dem Reaktionskolben bei 110ºC (Außentemperatur) während 60 Minuten. Das Produkt wird aus dem Kolben geschabt und in Ethylether über das Wochenende zerrieben. Der Ether wird auf einem Rotationsverdampfer entfernt und das Produkt wird in einem Ofen über Nacht gelagert und zu einem Pulver zermahlen. Jegliches verbliebene N-Methylmaltamin wird aus dem Produkt unter Verwendung von Silicagel entfernt. Eine Silicagelaufschlämmung in 100% Methanol wird in einen Trichter geladen und mehrmals mit 100%igem Methanol gewaschen. Eine konzentrierte Probe des Produkts (20 g in 100 ml 100%igem Methanol) wird auf das Silicagel geladen und mehrmals unter Anwendung eines Vakuums und mehreren Methanolwaschschritten eluiert. Der gesammelte Eluant wird bis zur Trockene eingedampft (Rotationsverdampfer). Jeglicher verbliebene Talgester wird durch Zerreiben in Ethylacetat über Nacht, gefolgt von einer Filtration, entfernt. Der Filterkuchen wird dann vakuumgetrocknet. Das Produkt ist das Talgalkyl- N-methylmaltamid.
Gemäß einem anderen Verfahren kann Schritt 1 der vorstehenden Reaktionsfolge unter Verwendung eines im Handel erhältlichen Maistärkezuckersirups, umfassend Glucose oder Mischungen von Glucose und üblicherweise 5% oder mehr Maltose, durchgeführt werden. Die resultierenden Polyhydroxyfettsäureamide und Mischungen können in jeder der vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen verwendet werden.
Bei einem anderen Verfahren kann Schritt 2 der vorstehenden Reaktionsfolge in 1,2-Propylenglykol oder NEODOL ausgeführt werden. Nach dem Ermessen des Herstellers muß das Propylenglykol oder NEODOL nicht aus dem Reaktionsprodukt vor seiner Verwendung für die Zubereitung von Reinigungsmittelzusammensetzungen entfernt werden. Wieder kann entsprechend den Wünschen des Herstellers der Methoxidkatalysator durch Citronensäure neutralisiert werden, um Natriumcitrat vorzusehen, das in dem Polyhydroxyfettsäureamid verbleiben kann.
Abhängig von den Wünschen des Herstellers können die vorliegenden Zusammensetzungen mehr oder weniger von verschiedenen Schaumregulatoren enthalten. Üblicherweise ist zum Geschirrspülen eine starke Schaumbildung wünschenswert, so wird kein Schaumregulator verwendet. Zum Waschen von Textilien in Toplader-Waschmaschinen kann eine gewisse Schaumregulierung wünschenswert sein und für Frontlader kann ein erheblicher Schaumregulierungsgrad bevorzugt werden. Eine große Vielzahl von Schaumregulatoren ist auf dem Fachgebiet bekannt und kann routinemäßig zur erfindungsgemäßen Verwendung gewählt werden. Tatsächlich ist die Wahl eines Schaumregulators oder von Mischungen von Schaumregulatoren für eine spezifische Reinigungsmittelzusammensetzung nicht nur von der Anwesenheit und der Menge des darin verwendeten Polyhydroxyfettsäureamids abhängig, sondern auch von den anderen in der Zubereitung vorliegenden Tensiden. Es stellt sich jedoch heraus, daß zur Verwendung mit Polyhydroxyfettsäureamiden verschiedene Arten von Schaumregulatoren auf Siliconbasis wirksamer sind (d. h. es können geringere Anteile verwendet werden), als verschiedene andere Arten von Schaumregulatoren. Die als AE, X2-3419, Q2-3302 und DC-544 (Dow Corning) erhältlichen Silicon-Schaumregulatoren sind besonders nützlich.

Fettsäuren

Für Zusammensetzungen, bei denen ein besonders starkes Schäumen gewünscht wird (z. B. zum Geschirrspülen), wird bevorzugt, daß weniger als etwa 5%, vorzugsweise weniger als etwa 2% und besonders bevorzugt keine C&sub1;&sub4;- oder höhere Fettsäuren vorhanden sind, da diese die Schaumbildung unterdrücken können. Die vorliegenden flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzungen sind vorzugsweise im wesentlichen frei von einer die Schaumbildung unterdrückenden Menge einer C&sub1;&sub4;- und höheren Fettsäure. Demgemäß wird der Hersteller von stark schäumenden Zusammensetzungen vorzugsweise den Eintrag von die Schaumbildung unterdrückenden Mengen solcher Fettsäuren in stark schäumende Zusammensetzungen mit dem Polyhydroxyfettsäureamid vermeiden und/oder die Bildung von C&sub1;&sub4;- oder höheren Fettsäuren bei der Lagerung der fertigen Zusammensetzungen verhindern. Ein einfaches Mittel ist die Verwendung von C&sub1;&sub2;-Esterreaktanten zur Herstellung der vorliegenden Polyhydroxyfettsäureamide. Glücklicherweise kann die Verwendung von Aminoxid- oder Sulfobetaintensiden einige der durch die Fettsäuren verursachten negativen Wirkungen auf die Schaumbildung kompensieren. Tatsächlich sollten jegliche Fettsäuren (weniger als 2,5 Gew. -% werden bevorzugt) infolge von potentiellen Ausfällungsproblemen vermieden werden.
Der Hersteller, welcher die Zugabe von anionischen optischen Aufhellern zu flüssigen Reinigungsmitteln, enthaltend verhältnismäßig hohe Konzentrationen (z. B. 10% und mehr) anionischer oder polyanionischer Substituenten, wie die Polycarboxylatbuilder, wünscht, kann es nützlich finden, den Aufheller mit Wasser und dem Polyhydroxyfettsäureamid vorzumischen und dann die Vormischung zu der fertigen Zusammensetzung zuzugeben.
Dem Fachmann auf den Fachgebieten der Chemie ist sich bewußt, daß die Herstellung der vorliegenden Polyhydroxyfettsäureamide unter Verwendung der Di- und höheren Saccharide wie Maltose in der Bildung von Polyhydroxyfettsäureamiden resultiert, worin der lineare Substituent Z mit einer Polyhydroxyringstruktur versehen ist. Solche Materialien sind zur vorliegenden Verwendung vollständig eingeschlossen und weichen vom Geist und Schutzumfang der Erfindung, so wie sie offenbart und beansprucht wird, nicht ab.

C. Calciumionen

In den vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen sind etwa 0,1 bis etwa 3%, stärker bevorzugt etwa 0,2 bis etwa 2%, besonders bevorzugt etwa 0,3 bis etwa 1,5%, Calciumionen eingeschlossen. Für Zusammensetzungen, welche das vorliegende Polyhydroxyfettsäureamid enthalten, wurde festgestellt, daß die Anwesenheit von Calcium die Reinigung von Fettschmutzstoffen stark verbessert. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Zusammensetzungen in enthärtetem Wasser verwendet werden, das wenige divalente Ionen enthält.
Vorzugsweise werden die Calciumionen als ein Chlorid-, Hydroxid-, Oxid-, Acetat- oder Nitratsalz zu Zusammensetzungen, enthaltend ein Alkalimetall- oder Ammoniumsalz des anionischen Sulfats, am meisten bevorzugt das Ammoniumsalz, zugesetzt (vgl. die Beimengungsverfahren im nachstehenden Abschnitt E). Die Calciumsalze sind vorzugsweise löslich.
Die Calciumionen können in der Zusammensetzung als Salze vorliegen.
Die Menge der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegenden Calciumionen kann von der Menge des darin vorliegenden anionischen Tensids insgesamt abhängen. Das Molverhältnis der Calciumionen zu dem anionischen Tensid insgesamt beträgt für erfindungsgemäße Zusammensetzungen vorzugsweise etwa 0,25 : 1 bis etwa 1 : 2.
Borsäure wird in diesen Reinigungsmittelzusammensetzungen vorzugsweise nicht verwendet.
Die vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen, besonders flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen, insbesondere milde, flüssige Zusammensetzungen, sind im wesentlichen frei an Komplexbildner mit einer log-Stabilitätskonstante oberhalb etwa 8. Starke Komplexbildner sind für stabile, flüssige Zubereitungen nicht erforderlich. In den vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen sind vorzugsweise Citrat, Tripolyphosphat und Carbonat eingeschlossen. Starke Komplexbildner mit log-Stabilitätskonstanten zwischen etwa 9 und 12, wie Ethylendiamintetraacetat und Diethylentriaminpentaacetat, sind in den vorliegenden Zusammensetzungen, insbesondere in milden, flüssigen Zusammensetzungen, nicht wünschenswert.

D. Kalkseife-Dispergiermittel

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise etwa 0,2 bis etwa 20%, stärker bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 10%, besonders bevorzugt etwa 1 bis etwa 6%. bezogen auf das Gewicht, Kalkseife-Dispergiermittel ("LSDA"), insbesondere wenn C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylethoxy-(E0,5-E2,5)-sulfat in der Zusammensetzung verwendet wird.
Ein Maß der Dispergierbarkeit eines LSDA ist der Kalkseife-Dispergiermittel- Bedarf ("LSDR"). "Der LSDR ist die minimale Anzahl an Gramm des Test-LSDA, die eine Lösung von 100 g Natriumoleat in 320 ppm hartem Wasser am Ausfallen hindert." Linfield N., Surfactant Science Series, Bd. 7, 3. Ein niedriger LSDR bedeutet, daß das LSDA ein gutes Dispergiermittel ist. Die Reinigungswirkung ist von der Kalkseife- Dispergierbarkeit unabhängig. Linfield, Seite 2.
LSDRs verschiedener LSDAs sind nachstehend aufgeführt.
R bedeutet eine Alkylgruppe, die von Talg abgeleitet ist, und R' bedeutet eine Alkylgruppe im Bereich von C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub3;, was im Handel erhältlichen Reinigungsmittelalkylaten entspricht.
*LAS
Linfield N., Surfactant Science Series, Bd. 7, 4.
Bevorzugte LSDAs zur erfindungsgemäßen Verwendung sind A-D und F-L aus Tabelle 1. Stärker bevorzugte LSDAs sind K und L. Stärker bevorzugt werden C&sub8;-C&sub2;&sub2;- Sulfobetain und/oder -Hydroxysulfobetain. Am meisten bevorzugt werden C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-Sulfobetain und/oder -Hydroxysulfobetain. Andere bevorzugte LSDAs schließen Natrium- oder Kaliumpolyacrylat, das Polymaleat/Acrylat-Copolymer und Betain, besonders Alkyldimethylbetain, ein. LSDAs mit einem LSDR zwischen etwa 1 und etwa 20, am meisten bevorzugt zwischen etwa 2 und etwa 10, werden bevorzugt.
Man nimmt an, daß Alkylethoxysulfat mit mehr als etwa 2,5 Molen Ethylenoxid sein eigenes Kalkseife-Dispergiermittel ist; das Ethylenoxid wirkt als ein Hilfslösungsmittel. Vgl. LSDA "E" oben.
Lineares Alkylbenzolsulfonat ("LAS") und andere anionische Sulfonate werden wegen ihrer Neigung, schnell an Calcium zu binden und Präzipitate zu bilden, vorzugsweise hier vermieden, wo ein stabiles Produkt gewünscht wird. LAS hat einen LSDR von 40 (ein schlechtes Kalkseife-Dispergiermittel).

E. Magnesium

Etwa 0,05 bis etwa 1,5%, besonders bevorzugt etwa 0,3 bis etwa 0,9%, bezogen auf das Gewicht, Magnesiumionen werden vorzugsweise zu den erfindungsgemäßen flüs sigen Reinigungsmittelzusammensetzungen für eine verbesserte Produktstabilität sowie eine verbesserte Schaumbildung und Hautmilde zugegeben.
Das Verfahren zur Einmischung des Calciums (und Magnesiums) in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird als nicht entscheidend angesehen und kann auf eine Reihe von Wegen erreicht werden.
Erstens können einzelne anionische Tenside als wäßrige Lösungen von Alkalimetall- oder Ammoniumsalzen hergestellt werden, die mit einem Hydrotrop gemischt werden können, danach kann das Calcium und wahlweise das Magnesium als ein wasserlösliche Salze, wie Chlorid (bevorzugt), Hydroxid, Oxid, Acetat und/oder Nitrat, beigemischt werden. Wahlweise Nebenbestandteile können dann vor der Einstellung des pH- Werts und der Viskosität zugesetzt werden. Der pH-Wert wird vorzugsweise vor der Zugabe des Calciumsalzes eingestellt. Dieses bevorzugte Verfahren weist den Vorteil der An- bzw. Verwendung von herkömmlichen Verfahren und Geräten auf, obwohl es in der Beimischung zusätzlicher Chloridionen resultiert.
Das bevorzugte Calciumionen : Magnesiumionen-Verhältnis liegt zwischen etwa 1 : 10 und etwa 1 : 2, vorzugsweise zwischen etwa 1 : 4 und etwa 1 : 2. Es wird bevorzugt, daß die Calciumionen durch Zugeben von Calciumchloriddihydrat zu der Zusammensetzung beigemischt werden und daß die Magnesiumionen durch Zugeben von Magnesiumchloridhexahydrat zu der Zusammensetzung beigemischt werden. Für eine vorliegende milde, flüssige Zusammensetzung werden etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% Calciumchloriddihydrat und wahlweise etwa 3 bis etwa 7 Gew.-% Magnesiumchloridhexahydrat bevorzugt.
Falls die anionischen Tenside in der Säureform vorliegen, dann kann das Magnesium durch ein zweites Verfahren zugegeben werden: durch Neutralisierung der Säure mit einer Magnesiumoxid- oder Magnesiumhydroxidaufschlämmung in Wasser. Calcium kann in einer ähnlichen Weise behandelt werden. Die Verwendung von Calciumhydroxid wird bevorzugt. Dieses Verfahren vermeidet die Zugabe von Chloridionen, welche den Gefrierpunkt erhöhen und die Korrosionseigenschaften verschlechtern. Die neutralisierten Tensidsalze und das Hydrotrop werden dann zu dem letzten Mischtank zugegeben und alle wahlweisen Bestandteile werden vor der Einstellung des pH-Werts zugegeben.
Ein drittes Verfahren zur Beimischung von Calcium in granuläre Reinigungsmittelzusammensetzungen ist, Calciumsalz, vorzugsweise Calciumsulfat, in den Seifenmischer vor dem Sprühtrocknen zu geben.

F. pH der Zusammensetzung

Die vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen weisen vorzugsweise einen pH in einer 10%igen Lösung in Wasser bei 20ºC von zwischen etwa 5,5 und etwa. 11,0 auf. Granuläre Reinigungsmittelzusammensetzungen hiervon weisen vorzugsweise einen pH zwischen etwa 9,5 und etwa 11,0 auf.
Die flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzungen hiervon werden vorzugsweise zubereitet, so daß das Waschwasser während der Verwendung bei Reinigungsverfahren in Wasser einen pH zwischen etwa 5,0 und etwa 8,0 aufweist. Die flüssigen Zusammensetzungen selbst weisen vorzugsweise einen pH in einer 10%igen Lösung in Wasser bei 20ºC zwischen etwa 5,5 und etwa 8,5, besonders bevorzugt zwischen etwa 6,8 und etwa 7,8, auf.
Verfahren zur Kontrolle des pH-Werts bei empfohlenen Anwendungsmengen schließen die Verwendung von Puffern, Alkali, Säuren etc. ein und sind dem Fachmann gut bekannt. Verdünnte Salzsäure oder Citronensäure wird zur pH-Einstellung bevorzugt.

G. Flüssige oder gelförmige Zusammensetzungen

Flüssiger Träger

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen. Diese bevorzugten flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen etwa 94 bis etwa 35 Gew.-%, vorzugsweise etwa 90 bis etwa 50 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa 80 bis etwa 60 Gew.-%, eines flüssigen Trägers, z. B. Wasser, vorzugsweise eine Mischung von Wasser und einem einwertigen C&sub1;-C&sub4;-Alkohol (z. B. Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und Mischungen hiervon), wobei Ethanol der bevorzugte Alkohol ist. Ein bevorzugter Weg zur Herstellung von erfindungsgemäßen milden, flüssigen Zusammensetzungen ist, das Polyhydroxyfettsäureamid und das Alkyl(ethoxy)sulfat mit Wasser und Ethanol zu vereinigen. Der pH wird eingestellt und dann werden Calcium- und wahlweise Magnesiumionen in die Zusammensetzung als wäßrige Lösungen von Chloridsalzen eingemischt. Die Mischung wird gemischt und ein Hydrotrop kann zugesetzt werden, um die Viskosität einzustellen. Duftstoffe, Farbstoffe, Trübungsmittel und andere wahlweisen Bestandteile können dann zugesetzt werden.

Gelverdickungsmittel

Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen können auch in Form eines Gels vorliegen. Solche Zusammensetzungen werden üblicherweise in Polyalkenylpolyether zubereitet und weisen ein Molekulargewicht von etwa 750.000 bis etwa 4.000.000 auf.
Besonders bevorzugte Beispiele dieser Polycarboxylatpolymer-Verdickungsmittel sind die Harze der Carbopol 600-Reihe, die von B. F. Goodrich erhältlich sind. Besonders bevorzugt werden Carbopol 616 und 617. Man nimmt an, daß diese Harze stärker vernetzt sind als die Harze der 900-Reihe und Molekulargewichte zwischen etwa 1.000.000 und 4.000.000 aufweisen. Mischungen von Polycarboxylatpolymeren wie hier beschrieben können in der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden. Besonders bevorzugt wird eine Mischung von Harzen der Carbopol 616- und 617-Reihe.
Das Polycarboxylatpolymer-Verdickungsmittel wird vorzugsweise im wesentlichen ohne Tonverdickungsmittel verwendet. Tatsächlich wurde festgestellt, daß, wenn die erfindungsgemäßen Polycarboxylatpolymeren zusammen mit Ton in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, ein weniger wünschenswertes Produkt in Bezug auf eine Phaseninstabilität resultiert. Anders ausgedrückt, wird das Polycarboxylatpolymer vorzugsweise anstelle von Ton als Verdickungs/Stabilisierungsmittel in den vorliegenden Zusammensetzungen verwendet.
Falls das Polycarboxylatpolymer als Verdickungsmittel in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet wird, liegt es üblicherweise in einem Anteil von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,2 bis etwa 2 Gew.-%, vor.
Die Verdickungsmittel werden vorzugsweise verwendet, um eine untere Fließgrenze von etwa 50 bis etwa 350 und besonders bevorzugt von etwa 75 bis etwa 250 vorzusehen. Die untere Fließgrenze ist ein Ablesewert der Scherbeanspruchung, bei der die Gelstärke überschritten wird und ein Fließen eingeleitet wird. Sie wird hier mit einem Brookfield RVT-Modell-Viskosimeter mit einer T-Stück-Spindel bei 25ºC unter Verwendung eines Helipath-Vorwärtsantriebs während damit assoziierten Ablesungen gemessen. Das System wird auf 0,5 Upm eingestellt und ein Ablesewert wird für die zu testende Zusammensetzung nach 30 Sekunden oder nachdem das System stabil ist abgelesen. Das System wird gestoppt und der Upm-Wert wird auf 1,0 eingestellt. Ein Ablesewert wird für die gleiche Zusammensetzung nach 30 Sekunden oder nachdem das System stabil ist abgelesen. Die mechanische Beanspruchung bei null Scherbeanspruchung entspricht dem Zweifachen des 0,5 Upm-Ablesewerts minus dem Ablesewert bei 1,0 Upm. Die untere Fließgrenze wird als mechanische Beanspruchung bei null Scherbeanspruchung mal 18,8 (Umrechnungsfaktor) berechnet.

H. Andere wahlweise Komponenten

Andere anionische Tenside

Andere anionische Tenside, welche für Reinigungszwecke nützlich sind, können in den Zusammensetzungen hiervon ebenfalls eingeschlossen sein. Beispielhafte, nicht-begrenzende, nützliche, anionische Verbindungen umfassen Salze (z. B. Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von Seife, C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Alkylsulfate, C&sub8;-C&sub2;&sub4;-Alkylpolyethersulfate (enthaltend bis zu 10 Mole Ethylenoxid), Fettacylglycerinsulfate, Alkylphenolethylenoxidethersulfate, Alkylphosphate, Isethionate wie die Acylisethionate, Acyltaurate, Fettsäureamide, Alkylsuccinate und Sulfosuccinate, Acylsarcosinate, Sulfate von Alkylpolysacchariden, wie die Sulfate von Alkylpolyglucosid, Alkylethercarbonate, Alkylethoxycarboxylate, Fettsäuren verestert mit Isethionsäure und neutralisiert mit Natriumhydroxid, und Fettsäureamide von Methyltaurid. Weitere Beispiele werden in "Surface Active Agents and Detergents" (Bd. I und II von Schwartz, Perry und Berch) beschrieben. Eine Vielzahl solcher Tenside wird auch im US-Patent 3,929,678, erteilt am 30. Dezember 1975 an Laughlin et al., Spalte 23, Linie 58 bis Spalte 29, Linie 23, allgemein offenbart.

Nichtionische Tenside

Geeignete nichtionische Waschmitteltenside werden im US-Patent 3,929,678, Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, Spalte 13, Zeile 14 bis Spalte 16, Zeile 6, allgemein offenbart. Beispielhafte, nicht begrenzende Klassen von nützlichen nichtionischen Tensiden sind nachstehend aufgeführt.
1. Die Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenoxidkondensate von Alkylphenolen. Im allgemeinen werden die Polyethylenoxidkondensate bevorzugt. Diese Verbindungen schließen die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatome in entweder einer geradkettigen oder verzweigten Konfiguration mit dem Alkylenoxid ein. Im Handel erhältliche nichtionische Tenside dieses Typs schließen IgepalTM CO-630, vertrieben von der GAF Corporation; und TritonTM X-45, X-114, X-100 und X-102, alle vertrieben von der Rohm & Haas Company, ein.
2. Die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit etwa 1 bis etwa 25 Molen Ethylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder geradkettig oder verzweigt, primär oder sekundär sein und enthält im allgemeinen 8 bis 22 Kohlenstoffatome. Besonders bevorzugt werden die Kondensationsprodukte von Alkoholen mit einer Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome mit etwa 2 bis etwa 10 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
3. Die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, welche durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol gebildet werden. Der hydrophobe Anteil dieser Verbindungen weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 1.500 bis etwa 1.800 auf und ist wasserunlöslich.
4. Die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit dem aus der Umsetzung von Propylenoxid und Ethylendiamin resultierenden Produkt.
5. Semipolare nichtionische Tenside sind eine besondere Kategorie von nichtionischen Tensiden, welche wasserlösliche Aminoxide mit einer Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und zwei Gruppen, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen; wasserlösliche Phosphinoxide mit einer Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und zwei Gruppen, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen; und wasserlösliche Sulfoxide mit einer Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und einer Gruppe, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl- und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einschließt. Semipolare nichtionische Waschmitteltenside schließen die Aminoxidtenside ein.
6. Die im US-Patent 4,565,647, Llenado, erteilt am 21. Januar 1986, offenbarten Alkylpolysaccharide mit einer hydrophoben Gruppe mit etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen, und einem Polysaccharid, z. B. einem Polyglykosid, wobei die hydrophile Gruppe etwa 1,3 bis etwa 10, vorzugsweise etwa 1,3 bis etwa 3, besonders bevorzugt etwa 1,3 bis etwa 2,7, Saccharideinheiten enthält.
7. Fettsäureamidtenside der Formel:
worin R&sup6; eine Alkylgruppe mit 7 bis 21, vorzugsweise 9 bis 17, Kohlenstoffatomen ist und R&sup7; jeweils aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl-, C&sub1;-C&sub4;- Hydroxyalkyl und -(C&sub2;H&sub4;O)xH, worin x zwischen etwa 1 bis etwa 3 variiert.

Andere Tenside

Den Reinigungsmittelzusammensetzungen hiervon können auch ampholytische Tenside beigemischt werden. Diese Tenside können allgemein als aliphatische Derivate von sekundären oder tertiären Aminen oder aliphatische Derivate von heterocyclischen, sekundären und tertiären Aminen, worin der aliphatische Rest geradkettig oder verzweigt sein kann, beschrieben werden. Einer der aliphatischen Substituenten enthält mindestens 8 Kohlenstoffatome, üblicherweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome, und mindestens einer enthält eine anionische, wassersolubilisierbare Gruppe, z. B. Carboxy, Sulfonat oder Sulfat. Vgl. US-Patent Nr. 3,929,678 an Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, in Spalte 19, Zeilen 18-35, für Beispiele von nützlichen ampholytischen Tensiden.
Den Reinigungsmittelzusammensetzungen hiervon können auch zwitterionische Tenside beigemischt werden. Diese Tenside können allgemein als Derivate von sekundären und tertiären Aminen, Derivate von heterocyclischen, sekundären und tertiären Aminen oder Derivate von quaternären Ammonium-, quaternären Phosphonium- oder tertiären Sulfoniumverbindungen beschrieben werden. Vgl. US-Patent Nr. 3,929,678 an Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, in Spalte 19, Zeile 38 bis Spalte 22, Linie 48, für Beispiele von nützlichen zwitterionischen Tensiden.
Solche ampholytischen und zwitterionischen Tenside werden im allgemeinen in Verbindung mit einem oder mehreren anionischen und/oder nichtionischen Tensiden verwendet.
Falls in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingeschlossen, liegen diese wahlweisen zusätzlichen Tenside üblicherweise in einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 15%, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 10%, bezogen auf das Gewicht, vor.

Waschmittelbuilder

Andere wahlweise Bestandteile schließen Waschmittelbuilder, entweder vom organischen oder anorganischen Typ, ein. Granuläre Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen hier vorzugsweise etwa 5 bis etwa 50%, bezogen auf das Gewicht, Waschmittelbuilder, besonders bevorzugt Citrat und Carbonat. Waschmittelbuilderanteile höher als etwa 50% sind hier nicht wünschenswert.
Beispiele von wasserlöslichen, anorganischen Buildern, welche entweder allein oder in Beimischung mit sich selbst oder mit organischen, alkalischen Sequestrant- Buildersalzen verwendet werden können, sind Glycin-, Alkyl- und Alkenylsuccinate, Alkalimetallcarbonate, -phosphate, -polyphosphate und -silicate. Spezifische Beispiele solcher Salze sind Natriumtripolyphosphat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumpyrophosphat, Kaliumpyrophosphat, Kaliumtripolyphosphat und Natriumhexametaphosphat. Beispiele von organischen Buildersalzen, welche allein oder in Beimischung miteinander oder mit den vorhergehenden anorganischen, alkalischen Buildersalzen verwendet werden können, sind Alkalimetallpolycarboxylate, Beispiele hiervon beinhalten, aber sind nicht darauf begrenzt, wasserlösliche Citrate wie Natrium- und Kaliumcitrat, Natrium- und Kaliumtartrat, Natrium- und Kaliumnitrilotriacetate, Natrium- und Kalium-N-2-(2- hydroxyethyl)-nitrilodiacetate, Natrium- und Kaliumoxydisuccinate und Natrium- und Kaliumtartratmono- und -disuccinate, wie die im US-Patent 4,663,071 (Bush et al., erteilt am 5. Mai 1987) beschriebenen, wobei die Offenlegung hiervon hier eingeschlossen ist. Andere organische Waschmittelbuilder, wie wasserlösliche Phosphonate, können in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden.
Waschmittelbuilder haben im allgemeinen einen begrenzten Wert, wenn die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Form von flüssigen, milden Geschirrspülmittelzusammensetzungen vorliegen. Falls in milden, flüssigen Zusammensetzungen eingeschlossen, liegen diese wahlweisen Builder üblicherweise in einer Konzentration von etwa 1,0 bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 5%, bezogen auf das Gewicht, vor.

Andere Bestandteile

Andere wünschenswerte Bestandteile schließen Verdünnungsmittel, Lösungsmittel, Farbstoffe, Duftstoffe, Aufheller (bevorzugt) und Hydrotrope (bevorzugt) ein. Die Verdünnungsmittel können anorganische Salze wie Natrium- und Kaliumsulfat, Ammoniumchlorid, Natrium- und Kaliumchlorid, Natriumbicarbonat, etc. sein. Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützlichen Verdünnungsmittel liegen üblicherweise in Anteilen von etwa 1 bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 2 bis etwa S%, bezogen auf das Gewicht, vor.
Hier nützliche Lösungsmittel schließen Wasser und niedermolekulargewichtige Alkohole wie Ethylalkohol, Isopropylalkohol etc. ein. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützliche Lösungsmittel liegen üblicherweise in Anteilen von etwa 1 bis etwa 60%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 50%, bezogen auf das Gewicht, vor.
Hydrotrope, wie Natrium-, Kalium- und Ammoniumxylolsulfonat (bevorzugt), Natrium-, Kalium- und Ammoniumtoluolsulfonat, Natrium-, Kalium- und Ammoniumcumolsulfonat und Mischungen hiervon und verwandte Verbindungen (wie im US-Patent 3,915,903 offenbart) können zur Förderung des Erreichens einer gewünschten Produktphasenstabilität und Viskosität verwendet werden. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützliche Hydrotrope liegen üblicherweise in Anteilen von etwa 1 bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 5%, bezogen auf das Gewicht, vor.
Wahlweise Bestandteile, die nützlich sind, wenn die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei flüssigen Geschirrspülmittelanwendungen verwendet werden, schließen die Entwässerung fördernden, ethoxylierten, nichtionischen Tenside des im US-Patent 4,316,824, erteilt an Pancheri am 23. Februar 1982, offenbarten Typs ein.
Die beanspruchten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind insofern vorteilhaft, als sie unerwarteterweise eine verbesserte Fettlöseleistung vorsehen und Geschirr reinigen, ohne dem gereinigten Geschirr einen "fettigen" Eindruck zu verleihen.
Trübungsmittel wie Lytron (Morton Thiokol, Inc.), ein modifizierter Polystyrollatex, oder Ethylenglykoldistearat können vorzugsweise als letzter Schritt zugegeben werden. Lytron kann direkt als eine Dispersion unter Mischen zugegeben werden. Ethylendistearat kann in einer geschmolzenen Form unter schnellem Mischen zugegeben werden, um Kristalle mit perlenähnlichem Glanz zu bilden. Hier nützliche Trübungsmittel, insbesondere für milde, flüssige Zusammensetzungen, liegen üblicherweise in Anteilen von etwa 0,2 bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 6%, bezögen auf das Gewicht, vor.

I. Methodischer Aspekt

Gemäß dem methodischen Aspekt dieser Erfindung wird schmutziges Geschirr mit einer wirksamen Menge, üblicherweise etwa 0,5 bis etwa 20 ml (pro 25 behandelten Geschirrteilen), vorzugsweise etwa 3 bis etwa 10 ml, der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzung kontaktiert. Die tatsächliche Menge der verwendeten flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung basiert auf der Einschätzung des Verbrauchers und hängt üblicherweise von Faktoren wie der speziellen Produktzubereitung der Zusammensetzung, einschließlich der Konzentration des Wirkstoffs in der Zusammensetzung, der Anzahl des zu reinigenden schmutzigen Geschirrs, dem Verschmutzungsgrad des Geschirrs und dergleichen ab. Die spezielle Produktzubereitung hängt wiederum von einer Anzahl von Faktoren, wie dem gewünschten Markt (d. h. USA, Europa, Japan, etc.) für das Zusammensetzungsprodukt, ab. Das Folgende sind Beispiele von üblichen Verfahren, bei denen die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen zum Reinigen von Geschirr verwendet werden können. Diese Beispiele dienen der Veranschaulichung und sollen die Erfindung nicht begrenzen.
Gemäß einer typischen US-Anwendung werden etwa 3 bis etwa 15 ml, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10 ml, einer flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung mit etwa 1.000 bis etwa 10.000 ml, üblicherweise etwa 3.000 bis etwa 5.000 ml, Wasser in einem Spülbecken mit einem Fassungsvermögen im Bereich von etwa 5.000 bis etwa 20.000 ml, üblicherweise etwa 10.000 bis etwa 15.000 ml, vereinigt. Die Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine Tensidgemisch-Konzentration von etwa 21 bis etwa 44 Gew.-%, vorzugsweise etwa 25 bis etwa 40 Gew.-%, auf. Das schmutzige Geschirr wird in das die Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser enthaltende Spülbecken eingetaucht, wo es durch Inkontaktbringen der verschmutzten Oberfläche des Geschirrs mit einem Tuch, Schwamm oder einem ähnlichen Gegenstand gereinigt wird. Das Tuch, der Schwamm oder ein ähnlicher Gegenstand kann in die Mischung aus Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser eingetaucht werden, bevor es bzw. er mit der Geschirroberfläche in Kontakt gebracht wird, und wird üblicherweise mit der Geschirroberfläche für einen Zeitraum im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 Sekunden kontaktiert, obwohl der tatsächliche Zeitraum mit jeder Anwendung und jedem Anwender variiert. Das Inkontaktbringen des Tuchs, Schwamms oder einem ähnlichen Gegenstand mit der Geschirroberfläche ist vorzugsweise mit der gleichzeitigen Säuberung der Geschirroberfläche verbunden.
Bei einer typischen Anwendung für den Europäischen Markt werden etwa 3 bis etwa 15 ml, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 10 ml, einer flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung mit etwa 1.000 bis etwa 10.000 ml, üblicherweise etwa 3.000 bis etwa 5.000 ml, Wasser in einem Spülbecken mit einem Fassungsvermögen im Bereich von etwa 5.000 bis etwa 20.000 ml, üblicherweise etwa 10.000 bis etwa 15.000 ml, vereinigt. Die Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine Tensidgemisch-Konzentration von etwa 20 bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 30 bis etwa 40 Gew.-%, auf. Das schmutzige Geschirr wird in das die Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser enthaltende Spülbecken eingetaucht, wo es durch Inkontaktbringen der verschmutzten Oberfläche des Geschirrs mit einem Tuch, Schwamm oder einem ähnlichen Gegenstand gereinigt wird. Das Tuch, der Schwamm oder ein ähnlicher Gegenstand kann in die Mischung aus Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser eingetaucht werden, bevor es bzw. er für einen Zeitraum im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 Sekunden mit der Geschirroberfläche kontaktiert wird, obwohl der tatsächliche Zeitraum mit jeder Anwendung und jedem Anwender variiert. Das Inkontaktbringen des Tuchs, Schwamms oder eines ähnlichen Gegenstands mit der Geschirroberfläche ist vorzugsweise mit der gleichzeitigen Säuberung der Geschirroberfläche verbunden.
Bei einer typischen Anwendung für den Lateinamerikanischen und Japanischen Markt werden etwa 1 bis etwa 50 ml, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 10 ml, einer Reinigungsmittelzusammensetzung mit etwa 50 bis etwa 2.000 ml, üblicherweise etwa 100 bis etwa 1.000 ml, Wasser in einer Schüssel mit einem Fassungsvermögen im Bereich von etwa 500 bis etwa 5.000 ml, üblicherweise etwa 500 bis etwa 2.000 ml, vereinigt. Die Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine Tensidgemisch-Konzentration von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 30 Gew.-%, auf. Das schmutzige Geschirr wird durch Inkontaktbringen der verschmutzten Oberfläche des Geschirrs mit einem Tuch, Schwamm oder einem ähnlichen Gegenstand gereinigt. Das Tuch, der Schwamm oder ein ähnlicher Gegenstand kann in die Mischung aus Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser eingetaucht werden, bevor es bzw. er mit der Geschirroberfläche in Kontakt gebracht wird, und wird mit der Geschirroberfläche für einen Zeitraum im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 Sekunden kontaktiert, obwohl der tatsächliche Zeitraum mit jeder Anwendung und jedem Anwender variiert. Das Inkontaktbringen des Tuchs, Schwamms oder eines ähnlichen Gegenstands mit der Geschirroberfläche ist vorzugsweise mit der gleichzeitigen Säuberung der Geschirroberfläche verbunden.
Ein anderes Anwendungsverfahren umfaßt das Eintauchen des schmutzigen Geschirrs in ein Wasserbad ohne ein flüssiges Geschirrspülmittel. Eine Vorrichtung zur Absorption des flüssigen Geschirrspülmittels, wie ein Schwamm, wird direkt in eine davon getrennte Menge der unverdünnten flüssigen Geschirrspülmittelzusammensetzung für einen Zeitraum im Bereich von üblicherweise etwa 1 bis etwa 5 Sekunden gelegt. Die Absorptionsvorrichtung und folglich die unverdünnte flüssige Geschirrspülmittelzusammensetzung wird dann mit der Oberfläche eines jeden schmutzigen Geschirrteils einzeln kontaktiert, um die Verschmutzung zu entfernen. Die Absorptionsvorrichtung wird üblicherweise mit jeder Geschirroberfläche für einen Zeitraum im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 Sekunden kontaktiert, obwohl der tatsächliche Anwendungszeitraum von Faktoren wie dem Verschmutzungsgrad des Geschirrs abhängt. Das Inkontaktbringen der Absorptionsvorrichtung mit der Geschirroberfläche ist vorzugsweise mit der gleichzeitigen Säuberung verbunden.

Beispiele

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, aber sollen nicht notwendigerweise den Schutzumfang der Erfindung begrenzen oder ihn anders definieren. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Anteile, Prozentangaben und Verhältnisse auf das Gewicht.

Beispiel I

Die folgende erfindungsgemäße milde, flüssige Zusammensetzung wird gemäß den nachstehend angegebenen Beschreibungen hergestellt.
Zubereitung A wird hergestellt, indem zuerst das N-Methylglucamin (ein Polyhydroxyfettsäureamid mit einem Fettsäureanteil von weniger als 2%), Wasser und Ethanol bei 50ºC vereinigt werden. Der pH der Mischung wird mit verdünnter oder konzentrierter Salzsäure vor der Zugabe der restlichen Bestandteile eingestellt. Der endgültige pH-Wert (10%ige Lösung) wird auf 7,0-7,2 eingestellt.
Die Zubereitungen B und C werden in der gleichen Weise hergestellt, außer daß Calciumionen (zugesetzt als Calciumchloridhydrat) und/oder Magnesiumionen (zugesetzt als Magnesiumchloridhexahydrat) nach der ersten pH-Einstellung zugegeben werden.
Die Mischung wird gemischt bis eine homogene, klare Lösung erhalten wird. Zusätzliches Hydrotrop kann zugesetzt werden, um die flüssige Zusammensetzung auf die gewünschte Viskosität zu bringen; idealerweise 50-1.000 cps, bei der Messung durch einen Brookfield-Viskosimeter bei 70ºF (21,1ºC). Der Duftstoff, Farbstoff und andere Bestandteile werden als letzter Schritt zugegeben.
Die folgenden Verfahren zeigen, wie die obigen Zubereitungen im Hinblick darauf, wie gut sie Fettschmutz lösen, bewertet werden.
Das erste zur Bewertung der Fettreinigung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen angewendete Verfahren schließt die Messung der Grenzflächenspannung (IFT) an der Öl/Wasser-Grenzfläche ein. Die IFT ist ein Maß der zum Emulgieren von Fett erforderlichen Energiemenge. Je kleiner die Zahl ist, umso besser ist das Fettreinigungsvermögen des Testprodukts. Die IFT-Messungen werden mit der University of Texas Modell 500-Spinning Drop Interfacial Tensiometer-Vorrichtung durchgeführt. Lösungen mit der gewünschten Produktkonzentration, Wasserhärte und Temperatur wurden hergestellt. Die üblichen Bedingungen sind 0,2% Produktkonzentration und 115ºF (46,1ºC) bei der Verwendung von tierischem Fett. Eine enges Kapillarröhrchen wird mit der Lösung der Zusammensetzungen gefüllt und ein Tropfen des geschmolzenen tierischen Fetts wird mit Hilfe einer Spritze vorsichtig zugegeben. Ein IFT-Ablesewert wird unmittelbar nach Einführung der Probe in das Tensiometer und außerdem bei 5 und 10 Minuten genommen. Die Ergebnisse für die Zubereitungen A, B und C sind in der Tabelle gezeigt.
Das zweite Verfahren schließt die gravimetrische Bestimmung der Menge an festen tierischen Fett ein, die aus Polypropylenbechern in einer Verschmutzungssituation entfernt wurde. Zwischen 3 und 8 g tierisches Fett werden auf dem Boden von Polypropylenbechern verfestigt und 0,2-0,4% des Produktes werden zugegeben. Das nach etwa 4 Stunden entfernte Fett in % ist ein Eichwert der Fettreinigungswirksamkeit der Zusammensetzungen. Die Ergebnisse für die Zubereitungen A, B und C sind nachstehend gezeigt. Tabelle I Leistungsbewertung
* Bedingungen: Tierisches Fett, 0 Waschwasserhärte, 0,2% Produktkonzentration.
** Bedingungen: Tierisches Fett, 0 Waschwasserhärte, 0,4% Produktkonzentration.
Ergebnisse: Zubereitung C mit Calciumionen löst das meiste Fett (20,40% im Vergleich zu 4,70% für die Magnesium enthaltende Zubereitung) und weist die niedrigste Grenzflächenspannung auf, was ein besseres Fettentfernungsvermögen anzeigt. Die Zubereitung A ohne Calcium- oder Magnesiumionen entfernt die geringste Menge an Fett und weist die höchste Grenzflächenspannung auf. Die Zubereitung B mit Magnesium weist Werte auf, die zwischen den Ergebnissen für die Zubereitungen A und C liegen.
Zusammenfassung: Beide Verfahren, IFT-Messung und Polypropylenbecher- Fettentfernung, zeigen, daß die Calcium enthaltende Formel, Zubereitung C, bei der Reinigung von Fettschmutz in weichem Wasser (definiert als Waschwasser mit einer Härte von 0-3 g pro Gallone) viel wirksamer als die entsprechende Magnesium enthaltende Formel, Zubereitung B, unter den gleichen Bedingungen ist.

Beispiel II

Die folgenden klaren, stabilen, flüssigen Zusammensetzungen werden zubereitet. Die Zusammensetzungen werden in der gleichen Weise wie die Zusammensetzungen von Beispiel I hergestellt.
* Alkyldimethylbetain
** Natriumcumolsulfonat

Beispiel III

Die folgenden klaren, stabilen, flüssigen Zusammensetzungen werden unter Verwendung von LSDA, Magnesiumionen und/oder Calciumionen zubereitet. Die Zusammensetzungen werden in der gleichen Weise wie die Zusammensetzungen von Beispiel I hergestellt

Beispiel IV

Die folgenden flüssigen Universalreinigungsmittelzusammensetzungen werden hergestellt.
* Alkohol und monoethoxylierter Alkohol entfernt.
** Tetraethylenpentamin ethoxyliert mit 15-18 Molen (Durchschn.) Ethylenoxid an jeder Wasserstoffstelle.
*** Eine Verbindung mit einem Bereich von Copolymeren der Formel
worin etwa 20 Gew.-% des Materials mit einem Wert von mehr als 5 in einem Anteil von etwa 15% in wasserfreiem Ethanol gelöst wird; auf etwa 10ºC gekühlt wird; der unlösliche Anteil (-20%) abgefiltert wird; und ausreichend Ethanol herausdestilliert wird, um den Ethanolanteil in dem Anteil in der Formel zu verringern.
**** Schließt schätzungsweise 0,25 Millimole Calciumionen pro Liter aus der Enzymschlämmung und dem Formelwasser ein.

Beispiel V

Eine erfindungsgemäße milde, flüssige Geschirrspülmittelzusammensetzung wird wie folgt hergestellt.
* Natriumcumolsulfonat

Beispiel VI

Eine erfindungsgemäße granuläre Wäschewaschmittelzusammensetzung wird wie folgt hergestellt.

Komponente Wirkstoff Gew. -%

Natrium-C&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub5;-alkylethoxy-(2,5 Durchschn.)-sulfat 12,80
C&sub1;&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-N-Methylglucamid 12,80
Natriumtripolyphosphat 2,09
Tetranatriumpyrophosphat 17,44
Natriumsilicat 7,04
Polyethylenglykol 0,25
Natriumpolyacrylat 0,88
Natriumperboratmonohydrat 4,32
Natriumcarbonat 20,72
Calciumsulfatdihydrat 4,80
weitere Bestandteile (Feuchtigkeit, Aufheller, Natriumsulfat) Rest

Beispiel VII

Eine erfindungsgemäße Shampoozusammensetzung wird wie folgt hergestellt.

Komponente

Ammonium-C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-alkylsulfat 12,00
Natrium-C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-alkylsulfat 12,00
C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-N-Methylglucamid 12,00
C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkylaminoxid 2,00
C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyldiethanolamid 1,00
Calciumchloriddihydrat 0,74
Magnesiumchloridhexahydrat 2,50
Panthanol(2,4-Dihydroxy-N-(3-hydroxypropyl)-3,3-dimethylorityramid ) 0,10
Formaldehyd 0,20
C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub8;-Hydroxysulfobetain 3,00
weitere Bestandteile (Wasser, Farbstoff, Duftstoff) Rest

Beispiel VIII

Eine erfindungsgemäße granuläre Spülmittelzusammensetzung für eine Geschirrspülmaschine wird wie folgt hergestellt.

Komponente Gew.-%

Natriumcitrat 15,0
Natriumcarbonat 15,0
Nichtionischer Schaumhemmstoff (1) 4,0
Natriumpolyacrylat 4,0
Natriumsilicatfeststoffe (SiO&sub2; : Na&sub2;O, Verhältnis 2,0) 6,6
Chlorbleichmittelfeststoffe (2) 1,9
Natrium-C12/13-alkylethoxy-(3,0 Durchschn.)-sulfat 4,0
C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub8;-N-Methylglucamid 4,0
Calciumsulfatdihydrat 2,5
Natriumsulfat, Duftstoff, Farbstoff und Wasser Rest
(1) Mischung aus ethoxyliertem Monohydroxyalkohol und Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockpolymer. Schließt 3,2% Monostearylsäurephosphat zur Schaumunterdrückung ein.
(2) Natriumdichlorisocyanuratdihydrat.

Claims

1. Reinigungsmittelzusammensetzung, umfassend auf das Gewicht der Zusammensetzung bezogen:

(a) 3% bis 95% anionisches Sulfattensid;

(b) 3% bis 40% Polyhydroxyfettsäureamid der Formel:

worin R¹ Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder Mischungen hiervon ist; R² C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl ist; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, bei der mindestens drei Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat hiervon ist; und

(c) 0,1% bis 3% Calciumionen.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 5% bis 60% des anionischen Sulfattensids, welches aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus C&sub1;&sub0;- C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, das mit 0,5 bis 20 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist, C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl-N-(C&sub1;-C&sub4;-alkyl)glucaminsulfat, -N-(C&sub2;-C&sub4;-Hydroxyalkyl)glucaminsulfat und Mischungen hiervon.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend 5% bis 30% des Polyhydroxyfettsäureamids, worin R¹ die Bedeutung C&sub1;-C&sub4;-Alkyl hat und R² eine geradkettige C&sub7;-C&sub1;&sub9;-Alkyl- oder -alkenylgruppe oder eine Mischung hiervon ist.

4. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 10% bis 40% C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, das mit 0,5 bis 20 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist; und umfassend 0,2% bis 2% Calciumionen, und welche einen pH in einer 10%igen Lösung in Wasser bei 20ºC zwischen 5,5 und 11,0 aufweist; und worin Z in dem Polyhydroxyfettsäureamid von Glucose oder Maltose oder Mischungen hiervon abgleitet ist.

5. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend weiterhin 0,2% bis 20% Kalkseife-Dispergiermittel, wobei das Kalkseife-Dispergiermittel ein Kalkseife-Dispergiermittel-Erfodernis zwischen 1 und 20 aufweist; und umfassend C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, das mit 0,5 bis 2,5 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist.

6. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Z aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus -CH&sub2;-(CHOH)n-CH&sub2;OH, -CH(CH&sub2;OH)-(CHOH)n-1-CH&sub2;OH, -CH&sub2;-(CHOH)&sub2; (CHOR¹)(CHOH)-CH&sub2;OH, worin n eine ganze Zahl von 3 bis 5 einschließlich ist, und R¹ H oder ein cyclisches oder aliphatisches Monosaccharid, und alkoxylierte Derivate hiervon ist.

7. Flüssige Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 0,5 bis 10% C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Sulfobetain oder -Hydroxysulfobetain.

8. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 94% bis 35% eines flüssigen Trägers, umfassend eine Mischung aus Wasser und einem einwertigen C&sub1;-C&sub4;-Alkohol; und welche einen pH in einer 10%igen Lösung in Wasser bei 20ºC zwischen 5,5 und 8,5 aufweist; und wobei das Kalkseife-Dispergiermittel ein Kalkseife-Dispergiermittel-Erfordernis zwischen 2 und 10 aufweist, und umfassend 1% bis 6% C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;- Sulfobetain oder -Hydroxysulfobetain.

9. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 0,3% bis 1, 5% Calciumionen, welche der Zusammensetzung als Calciumchlorid zugesetzt sind; und umfassend weiterhin 0,05 bis 1,5 Gew.-% Magnesiumionen; und wobei das Polyhydroxyfettsäureamid der Formel

entspricht, worin R² eine geradkettige C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub7;-Alkyl oder -Alkenylgruppe ist.

10. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei weiterhin das Verhältnis Calciumionen : Magnesiumionen zwischen 1 : 4 und 1 : 2 liegt, wobei die Calcium- und Magne siumionen der Zusammensetzung als Chlorid-, Hydroxid-, Oxid-, Acetat- oder Nitratsalze oder Mischungen hiervon zugesetzt sind.

11. Gelförmige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend weiterhin 0,1 bis 10 Gew.-% Polycarboxylatpolymer und im wesentlichen keine Tonverdickungsmittel.

12. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 5% bis 65% einer Tensidmischung, umfassend das anionische Sulfattensid und das Polyhydroxyfettsäureamid.

13. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 1 bis 15 Gew.-% zusätzliches nichtionisches Tensid, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenoxid-Kondensaten von Alkylphenolen; den Alkylethoxylat-Kondensationsprodukten von aliphatischen Alkoholen mit Ethylenoxid; den Kondensationsprodukten von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, gebildet durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol; den Kondensationsprodukten von Ethylenoxid mit dem aus der Umsetzung von Propylenoxid und Ethylendiamin resultierenden Produkt; Alkylpolysacchariden; Fettsäureamiden; und Mischungen hiervon.

14. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, welche im wesentlichen frei ist an Komplexbildner mit einer log-Stabilitätskonstante oberhalb 8,0, sowie an einer schaumunterdrückenden Menge an C&sub1;&sub4;- und höherer Fettsäure.

15. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, wobei die Zusammensetzung zusätzlich 2 bis 5 Gew.-% eines Hydrotrops umfaßt, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natriumxylolsulfonat, Ammoniumxylolsulfonat, Kaliumxylolsulfonat, Natriumtoluolsulfonat, Kaliumtoluolsulfonat, Ammoniumtoluolsulfonat, Natriumcumolsulfonat, Kaliumcumolsulfonat, Ammoniumcumolsulfonat und Mischungen hiervon.

16. Granuläre Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, umfassend weiterhin 5 bis 50 Gew.-% eines Waschmittelbuilders.

17. Verfahren zum Reinigen von verschmutztem Geschirr, wobei das Geschirr mit einer wirksamen Menge einer Reinigungsmittelzusammensetzung kontaktiert wird, umfassend, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung:

(a) 3% bis 95% anionisches Sulfattensid; und

(b) 3% bis 40% Polyhydroxyfettsäureamid der Formel:

(c) 0,1% bis 3% Calciumionen.