DE69309695T2

DE69309695T2 - Flüssiges oder gelförmiges geschirrspülmittel, enthaltend polyhydoxyfettsäureamid, kalziumionen und alkylpolyethoxypolycarboxylat

Info

Publication number: DE69309695T2
Application number: DE69309695T
Authority: DE
Inventors: Kofi Ofosu-Asante
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1993-08-23
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2013-08-24
Also published as: DE69309695D1; CA2143334A1; CA2143334C; WO1994005755A1; MX9305355A; EP0658186A1; EP0658186B1; ES2100565T3; US5545354A; CN1089989A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft flüssige oder gelförmige Geschirrspülmittelzusammensetzungen, umfassend ein Polyhydroxyfettsäureamid, Calciumionen und ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid.

Hintergrund der Erfindung

Flüssige oder gelförmige Geschirrspülmittel, welche gute Fettentfernungsvorteile zeigen, werden von den Verbrauchern besonders bevorzugt. Die Zugabe von Calcium- oder Magnesiumionen zu flüssigen oder gelförmigen Geschirrspülmitteln kann unter bestimmten Bedingungen die Fettlösevorteile der Zusammensetzung verbessern. Dennoch kann es erforderlich sein, den pH zu begrenzen und/oder Chelatbildner oder Kalkseife- Dispergiermittel zuzugeben, um das Produkt zu stabilisieren.
Die WO-A-92/06171 beschreibt builderfreie oder gelförmige Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche eine wirksame Fettschmutzentfernungsleistung und Hautmilde aufweisen und Polyhydroxyfettsäureamidverbindungen in Verbindung mit anionischen Tensiden in spezifischen Mengen umfassen.
Die EP-A-129328 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensiden, welche geeignete laugenlösliche Tenside mit einer guten Grenzflächenaktivität sind, eine hohe Laugenlöslichkeit aufweisen und in Geschirrspülmitteln verwendet werden können.
HAPPI, Household & Personal Products Industry, Bd. 28, Nr.5 (Mai 1991), 90- 94, offenbart ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid als alternative Komponente zu Phosphat, welches selbst Selbstbuilder-Eigenschaften besitzt.
Da konzentrierte Produkte zunehmend beliebter werden, sind Bestandteile, die eine Vielzahl von Vorteilen einbringen können, bei der Zubereitung eines Produkts sehr wichtig.
Es wurde festgestellt, daß bestimmte Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tenside bei der Zugabe zu einer flüssigen oder gelförmigen Geschirrspülmittelzusammensetzung, welche Calciumionen, ein anionisches Tensid und ein Polyhydroxyfettsäureamid enthält und einen pH von 7 bis 11 aufweist, der Präzipitation unlöslicher Salze vorbeugen und auch als hydrotrope Verbindung und Tensid wirksam sind (wenn sie in ausreichenden Mengen verwendet werden).

Zusammenfassung der Erfindung

Flüssige oder gewörmige Feingeschirrspülmittelzusammensetzung, umfassend, bezogen auf das Gewicht:
(a) 3 bis 40% eines Polyhydroxyfettsäureamids der Formel:
worin R¹ Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl und Mischungen hiervon ist; R² C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl ist; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, wobei mindestens 3 Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat hiervon ist;
(b) 3 bis 95% eines anionischen Tensids; dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung weiterhin
(c) 0,1 bis 4% Calciumionen; und
(d) 0,001 bis 15% eines Alkylpolyethoxycarboxylat-Tensids der allgemeinen Formel:
umfaßt, worin R eine C&sub6;- bis C&sub1;&sub8;-Alkylgruppe ist; x etwa 1 bis etwa 25 ist, R&sub1; und R&sub2; aus der Wasserstoff, Methylrest, Bernsteinsäurerest, Hydroxybernsteinsäurerest und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewahlt sind, wobei mindestens einer der Reste R&sub1; oder R&sub2; ein Bernsteinsäure- und/oder Hydroxybernsteinsäurerest ist, und R&sub3; aus der Wasserstoff, substituierter oder unsubstituierter Kohlenwasserstoff, der zwischen 1 und 8 Kohlenstoffatome aufweist, und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewahlt ist; und wobei die Zusammensetzung einen pH in einer 10%igen Lösung in Wasser zwischen 7 und 9 aufweist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform umfaßt auch 0,5 bis 10% eines Schaumverbesserers, welcher aus der Alkylamidopropylaminoxid, Alkylaminoxid, Alkyldimethylbetain, Alkylamidopropylbetain, Alkylmonoethanolamid und Alkyldiethanolamid umfassenden Gruppe gewählt ist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäßen flüssigen oder gelförmigen, vorzugsweise flüssigen, Geschirrspülmittelzusammensetzungen enthalten ein Polyhydroxyfettsäureamid, ein anionisches Tensid, eine Calciumionenquelle und ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid. Die vorliegenden Zusammensetzungen können auch einen Schaumverbesserer enthalten. Diese und andere ergänzende, wahlweise Bestandteile, welche üblicherweise in flüssigen oder gelförmigen Geschirrspülmitteln vorliegen, werden nachstehend besprochen.
Der hier verwendete Begriff "Feingeschirrspülmittelzusammensetzungen" bezieht sich auf diejenigen Zusammensetzungen, welche beim manuellen Geschirrspülen (d.h. mit der Hand) verwendet werden.

Polyhydroxyfettsäureamid

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, 3 bis 40%, vorzugsweise 5 bis 30% und stärker bevorzugt 8 bis 25% 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 und besonders bevorzugt C&sub1;-Alkyl (d.h. Methyl) ist; und R² 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, wobei mindestens 3 Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat (vorzugsweise ethoxyliert oder propoxyliert) hiervon bedeutet. Z wird vorzugsweise in einer Reduktionsaminierungsreaktion von einem reduzierenden Zukker abgeleitet; stärker bevorzugt ist Z ein Glycityl. Geeignete reduzierende Zucker umfassen Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose und Xylose. Maisstärkezukkersirup mit einem hohen Dextroseanteil, Maisstärkezuckersirup mit einem hohen Fructoseanteil und Maisstärkezuckersirup mit einem hohen Maltoseanteil sowie die vorstehend aufgeführten einzelnen Zucker können als Rohstoffe verwendet werden. Diese Maisstärkezuckersirupe können eine Mischung von Zuckerkomponenten für Z ergeben. Es ist selbstverständlich, daß keinesfalls beabsichtigt ist, andere geeignete Rohstoffe auszuschließen. Z ist vorzugsweise aus der -CH&sub2;-(CHOH)n-CH&sub2;OH, -CH(CH&sub2;OH)-(CHOH)n-1- CH&sub2;OH, -CH&sub2;-(CHOH)&sub2;(CHOR')(CHOH)-CH&sub2;OH, wobei n eine ganze Zahl von 3 bis einschließlich 5 ist und R' die Bedeutung H oder cyclisches oder aliphatisches Monosaccharid hat, und alkoxylierte Derivate hiervon umfassenden Gruppe gewählt. Besonders bevorzugt werden Glycityle, worin n den Wert 4 besitzt, insbesondere -CH&sub2;-(CHOH)&sub4;- CH&sub2;OH.
In der Formel (I) kann R¹ zum Beispiel N-Methyl, N-Ethyl, N-Propyl. N-Isopropyl N-Butyl N-2-Hydroxyethyl oder N-2-Hydroxypropyl bedeuten.
R²-CO-N( kann zum Beispiel Cocamid, Stearamid, Oleamid, Lauramid, Myristamid, Capricamid, Palmitamid oder Talgamid darstellen.
Z kann 1-Desoxyglucityl, 1-Desoxyfructityl, 1-Desoxymaltityl, 1-Desoxylactityl, 1-Desoxygalactityl, 1-Desoxymannityl oder 1-Desoxymaltotriotityl bedeuten.
Das am meisten bevorzugte Polyhydroxyfettsäureamid weist die allgemeine Formel:
auf, worin R² eine geradkettige C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub7;-Alkyl- oder Alkenylgruppe ist.

Herstellungsverfahren

Allgemein können Polyhydroxyfettsäureamide hergestellt werden, indem ein Alkylamin mit einem reduzierenden Zucker in einer Reduktionsaminierungsreaktion zur Erzeugung eines entsprechenden N-Alkylpolyhydroxyamins umgesetzt wird, und das N-Alkylpolyhydroxyamin anschließend mit einem aliphatischen Fettsäureester oder Triglycerid in einem Kondensations/Aminierungsschritt umgesetzt wird, um das N-Alkyl- N-polyhydroxyfettsäureamidprodukt herzustellen. 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 im US-Patent 2,703,798, Schwartz Anthony M., erteilt am 8. März 1955; sowie im 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 stammt 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 Fettsäureester welcher aus Fettsäure methylestern, Fettsäureethylestern und Fettsäuretriglyceriden gewählt ist, in Gegenwart eines Katalysators hergestellt, der aus der Alkalimetallalkoxide, Trilithiumphosphat, Trinatriumphosphat, Trikaliumphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Pentakaliumtripolyphosphat, Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Dinatriumtartrat, Dikaliumtartrat, Natriumkaliumtartrat, Trinatriumcitrat, Trikaliumcitrat, basische Natriumsilikate, basische Kaliumsilikate, basische Natriumaluminosilikate und basische Kaliumaluminosilikate und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt ist. Die Menge des Katalysators beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50 Mol-%, stärker bevorzugt 2,0 bis 10 Mol-%, bezogen auf eine N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamin-Molbasis. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei 138ºC bis 170ºC während üblicherweise 20 bis 90 Minuten durchgeführt. Bei der Verwendung von Triglyceriden im Reaktionsgemisch als Fettsäureesterquelle wird die Umsetzung auch vorzugsweise unter Verwendung von 1 bis 10 Gew.-% eines Phasenübertragungsmittels durchgeführt, berechnet auf einer Gewichtsprozentbasis des gesamten Reaktionsgemisches, welches aus gesättigten Fettalkoholpolyethoxylaten, Alkylpolyglycosiden, einem linearem Glucamid-Tensid und Mischungen hiervon gewählt ist.
Vorzugsweise wird dieses Verfahren wie folgt ausgeführt:
(a) Vorwärmen des Fettsäureesters auf 138ºC bis 170ºC;
(b) Zugabe des N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkylglucamins zu dem erwärmten Fettsäureester 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 auch, bezogen auf das Gewicht der Reaktanten, 2 bis 20% eines vorher hergestellten Produkts aus einem linearen N-Alkyl/N-Hydroxyalkyl und einem N-linearen Glucosylfettsäureamid zu dem Reaktionsgemisch als Phasenübertragungsmittel zugegeben, falls der Fettsäureester ein Triglycerid ist. Auf diese Weise wird die Reaktion beimpft, wodurch sich die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht.
Die hier verwendeten Polyhydroxy-"fettsäure"-amid-Materialien bieten dem Waschmittelhersteller auch den Vorteil, daß sie völlig oder hauptsächlich aus natürlichen, erneuerbaren, nicht-petrochemischen Grundstoffen hergestellt werden können und abbaubar sind. Sie zeigen auch eine geringe Toxizität gegenüber wasserlebenden Organismen.
Es ist bekannt, daß die zu ihrer Herstellung angewendeten Verfahren zusammen mit den Polyhydroxyfettsäureamiden der Formel (I) auch üblicherweise gewisse Mengen von nichtflüchtigen Nebenprodukten erzeugen. Die Menge dieser Nebenprodukte variiert in Abhängigkeit von den einzelnen Reaktanten und den Verfahrensbedingungen, wird jedoch vorzugsweise auf ein Minimum begrenzt.

Alternatives Verfahren

Ein alternatives Verfahren zur Herstellung der hier verwendeten Polyhydroxyfettsäureamide ist folgendes. Es wird ein Reaktionsgemisch verwendet, das 84,87 g Fettsäuremethylester (Bezugsquelle: Procter & Gamble Methylester CE1270), 75 g N-Methyl- D-glucamin (Bezugsquelle: Aldrich Chemical Company M4700-0), 1,04 g Natriummethoxid (Bezugsquelle: Aldrich Chemical Company 16,499-2) und 68,51 g Methylalkohol umfaßt. Das Reaktionsgefäß umfaßt eine mit einer Trockenröhre, einem Kondensator und einem Rührstäbchen ausgestattete Standardrückflußapparatur. Bei diesem Verfahren wird das N-Methylglucamin unter Rühren mit Methanol unter Argon vereinigt und 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 entnommen, aber es wird angemerkt, daß die Lösung nach einem Zeitraum von 63,5 Minuten vollständig klar ist. Es wird angenommen, daß die Umsetzung tatsächlich zu diesem Zeitpunkt beinahe vollständig beendet ist. Das Reaktionsgemisch wird während 4 Stunden weiter unter Rückfluß gekocht. Nach der Entfernung des Methanols weist das gewonnene Rohprodukt ein Gewicht von 156,16 g auf. Nach Vakuumtrocknung und Reinigung wird eine Gesamtausbeute des gereinigten Produkts von 106.92 g erhalten. Die prozentuale Ausbeute wird jedoch nicht auf dieser Grundlage berechnet, da die regelmäßige Probenentnahme während des Reaktionsverlaufs einen prozentualer Gesamtausbeutewert bedeutungslos macht. Die Reaktion kann bei Konzentrationen der Reaktanten von 80% und 90% während Zeiträumen von bis zu 6 Stunden durchgeführt werden, wobei Produkte mit einer äußerst geringen Nebenproduktbildung erhalten werden.
Das Folgende soll die vorliegende Erfindung nicht begrenzen, sondern nur weiterhin zusätzliche Gesichtspunkte des Verfahrens veranschaulichen, welches bei der Herstellung einer großen Vielzahl von Reinigungsmittelzusammensetzungen unter Verwendung von Polyhydroxyfettsäureamiden vom Hersteller in Betracht gezogen werden kann.
Es ist leicht erkennbar, daß die Polyhydroxyfettsäureamide aufgrund ihrer Amidbindung unter stark basischen oder stark sauren Bedingungen einer gewissen Instabilität ausgesetzt sind. Wenn auch ein geringer Abbau toleriert werden kann, wird bevorzugt, daß diese Materialien keinen pH-Werten über 11, vorzugsweise 10, noch unter 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 jede Säure verwendet werden kann, erkennt der Reinigungsmittelhersteller, daß es einfacher und günstiger ist, eine Säure zu verwenden, die ein Anion bereitstellt, welches in der fertigen Reinigungsmittelzusammensetzung ebenfalls nützlich und erwünscht ist. Zum Beispiel kann für Neutralisierungszwecke Citronensäure verwendet werden, das resultierende Citration (ca. 1 %) beläßt man in einer ca. 40%igen Polyhydroxydfettsäureamid-Aufschlämmumg und pumpt es in die letzten Verarbeitungsstadien des Reinigungsmittelgesamtherstellungsvetfahrens. Die Säureformen von Stoffen wie Oxydisuccinat, Nitrilotriacetat, Ethylendiamintetraacetat, Tartrat/Succinat und ähnlichen können in entsprechender Weise verwendet werden.
Die von Kokosnußalkylfettsäuren (überwiegend C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;) abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamide sind löslicher als ihre Talgalkyl-Gegenstücke (überwiegend C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;). Demgemäß sind die C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Materialien in flüssigen Zusammensetzungen etwas leichter formulierbar und in Kaitwasserwäschebädem löslicher. Jedoch sind die C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;-Materialien ebenfalls sehr nützlich, besonders unter Verhältnissen. bei denen warmes bis heißes Waschwasser verwendet wird. Tatsächlich können die C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;-Materialien wirksamere Waschtenside als ihre C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Gegenstücke sein. Demgemäß kann der Hersteller bei der Wahl ein bestimmtes Polyhydroxyfettsäureamids für die Verwendung in einer bestimmten Zubereitung bevorzugen ein Gleichgewicht zwischen der Einfachheit der Herstellung und der Leistung herzustellen.
Es ist auch bekannt, daß die Löslichkeit der Polyhydroxyfettsäureamide durch die Gegenwart ungesättigter Stellen und/oder Kettenverzweigungen in der Fettsäureeinheit gesteigert werden kann. Folglich sind Materialien wie die von Oleinsäure und Isostearinsäure abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamide löslicher als ihre n-Alkyl-Gegenstücke.
Desgleichen ist die Löslichkeit der aus Disacchariden, Trisacchariden etc. hergestellten Polyhydroxyfettsäureamide üblicherweise größer als die Löslichkeit ihrer von Monosacchariden abgeleiteten Gegenstücke. Diese größere Löslichkeit kann besonders bei der Zubereitung von flüssigen Zusammensetzungen nützlich sein. Außerdem scheinen die Polyhydroxylettsäureamide, worin die Polyhydroxygruppe von Maltose stammt besonders gut als Reinigungsmittel wirksam zu sein, wenn sie in Verbindung mit herkömmlichen Alkylbenzolsulfonat-Tensiden ("LAS") verwendet werden. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, nimmt man an, daß die Kombination von LAS mit von höheren Sacchariden, wie Maltose, abgeleiteten Polyhydroxyfettsäureamiden eine wesentliche und un erwartete Herabsetzung der Grenzflächenspannung in wäßrigen Medien zur Folge hat, 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 hergestellt werden, z.B. aus Maisstärke, Kartoffelstärke oder einer anderen geeigneten pflanzlichen Stärke, welche das vom Hersteller bevorzugte Monosaccharid, Disaccharid, etc. enthält. Dies ist besonders vom wirtschaftlichen Standpunkt aus wichtig. So kann Maisstärkezuckersirup "mit einem hohen Glucoseanteil", Maisstärkezuckersirup mit "einem hohen Maltoseanteil" etc. geeignet und wirtschaftlich verwendet werden. Delignifizierter, hydrolysierter Cellulosebrei kann ebenfalls eine Rohstoffquelle für die Polyhydroxyfettsäureamide vorsehen.
Wie vorstehend angemerkt, sind Polyhydroxyfettsäureamide, die von 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 unterschiedlichem Maße zu solubilisieren Demgemäß kann sich der Hersteller dazu entschließen, zum Beispiel einen Rohstoff zu verwenden, der einen Maisstärkezuckersirup mit einem hohen Glucoseanteil umfaßt, aber einen Sirup wählen, der eine geringe Menge Maltose enthält (z.B. 1% oder mehr). Die resultierende Mischung von Polyhydroxyfettsäuren weist im allgemeinen stärker bevorzugte Solubilisierungseigenschafien über einen größeren Temperatur- und Konzentrationsbereich auf, als ein "reines", von Glucose abgeleitetes Polyhydroxyfettsäureamid. So können die aus Zuckermischungen hergestellten Polyhydroxyfettsäureamide neben einem wirtschaftlichen Vorteil für die Verwendung von eher Zuckermischungen als von reinen reaktiven Zuckersubstanzen hinsichtlich der Leistung und/oder Einfachheit der Herstellung sehr wesentliche Vorteile bieten. In einigen Fällen kann jedoch bei Fettsäuremaltamidmengen von über 25% eine geringe Abnahme der Fettentfernungsleistung (Geschirrspülen) und ein geringe Abnahme des Schaumbildungsvermögens 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 Fettsäureeinheit etwas variieren. Falls sich der Hersteller dazu entschließt, solche Mischungen zu verwenden, kann es üblicherweise vorteilhaft sein, Polyhydroxyfettsaureanudmischungen zu wählen, die Verhältnisse von Monosacchariden (z.B. Glucose) zu Disacchariden und höheren Sacchariden (z.B. Maltose) von 4:1 bis 99:1 aufweisen.
Die Herstellung von bevorzugten nicht-cyclischen Polyhydroxyfettsäureamiden aus Fettsäureestern und N-Alkylpolyolen kann in Alkohol-Lösungsmitteln bei Temperaturen von 30ºC bis 90ºC, vorzugsweise 50ºC bis 80ºC, ausgeführt werden. Es wurde nun festgestellt, daß es für den Hersteller von zum Beispiel flüssigen Reinigungsmitteln günstiger sein kann, solche Verfahren in einem 1,2-Propylenglykol-Lösungsmittel durchzuführen, da das Glykol-Lösungsmittel vor der Verwendung in der fertigen Reinigungsmittelzubereitung nicht vollständig aus dem Reaktionsprodukt entfernt werden muß. Außerdem kann es für den Hersteller von zum Beispiel festen, üblicherweise granulatförmigen, Reinigungsmittelzusammensetzungen günstiger sein, das Verfahren bei 30ºC bis 90ºC in Lösungsmitteln durchzuführen, welche ethoxylierte Alkohole umfassen, z.B. die ethoxylierten (EO 3-8)-C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Alkohole, wie jene, die als NEODOL 23 EO6.5 (Shell) erhältlich sind. 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").

Fettsäuren

Für Zusammensetzungen, wo ein besonders großes Schaumbildungsvermögen gewünscht ist (z.B. zum manuellen Geschirrspülen), wird bevorzugt, daß weniger als 5%, stärker bevorzugt weniger als 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. Demgemaß 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 Verfahren ist die Verwendung von reaktiven C&sub1;&sub2;-Esterverbindungen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyhydroxyfettsäureamide. Glücklicherweise kann die Verwendung von Alkylpolyethoxypolycarboxylat-, Aminoxid- oder Sulfobetain-Tensiden einige der durch die Fettsäuren verursachten negativen Einflüsse auf das Schaumbildungsvermögen kompensieren. Besonders bevorzugt sollten Fettsäuren vermieden werden (weniger als 1,5 Gew.-% werden bevorzugt).

Calciumionen

In den vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen sind, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, 0,1 bis 4%, stärker bevorzugt 0,2 bis 2% und besonders bevorzugt 0,3 bis 1,5% Calciumionen eingeschlossen. Für Zusammensetzungen, welche das vorliegende Polyhydroxyfettsäureamid enthalten, wurde festgestellt, daß die Gegenwart von Calcium die Reinigungsleistung in bezug auf Feffschmutzstoffe stark verbessert. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Zusammensetzungen in enthärtetem Wasser verwendet werden, das wenige zweiwertige Ionen enthält.
Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Zubereitung solcher calciumhaltigen Zusammensetzungen in Grundstoffen mit einem alkalischen pH-Wert wegen der Inkompatibilität der Calciumionen mit Hydroxidionen schwierig ist. Wenn sowohl Calciumionen als auch ein alkalischer pH mit dem erfindungsgemäßen Tensidgemisch kombiniert werden, wird eine Fettlöseleistung erzielt, welche deijenigen überlegen ist, welche entweder durch einen alkalischen pH-Wert oder Calciumionen allein erzielt wird. Dennoch verschlechtert sich die Stabilität dieser Zusammensetzungen während der Lagerung aufgrund der Bildung von Hydroxidpräzipitaten.
Vorzugsweise werden die Calciumionen als Chlorid-, Hydroxid-, Oxid-, Acetat-, Formiat- oder Nitratsalz, besonders bevorzugt als Formiatsalz, zu Zusammensetzungen zugegeben, welche ein Alkalimetall- oder Ammoniumsalz des anionischen Sulfats, besonders bevorzugt das Ammoniumsalz, enthalten (vgl. die Beimischungsverfahren im nachstehenden Abschnitt E). Die Calciumsalze sind vorzugsweise löslich.
Die Menge der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegenden Calciumionen kann von der Gesamtmenge des darin vorliegenden anionischen Tensids abhängig sein. Das Molverhältnis von Calciumionen zu der Gesamtmenge des anionischen Tensids beträgt für die erfindungsgemaßen Zusammensetzungen vorzugsweise 0,25:1 bis 1:2.

pH der Zusammensetzung

Üblicherweise weisen flüssige Geschirrspülmittelzusammensetzungen einen pH von etwa 7 auf Die erfindungsgemaßen Geschirrspülmittelzusammensetzungen werden bei der Anwendung, d.h. verdünnt und auf verschmutztes Geschirr aufgetragen, einem durch Nahrungsmittelschmutzstoffe erzeugtem Säurestreß ausgesetzt. Falls eine Zusammensetzung mit einem pH größer als 7 im Hinblick auf die Verbesserung der Leistung besonders wirksam sein soll, sollte sie ein Pufferungsmittel enthalten, welches in der Lage ist, den alkalischen pH-Wert in der Zusammensetzung und in verdünnten Lösungen aufrechtzuerhalten, d.h. 0,1 bis 0,4%, bezogen auf das Gewicht einer wäßrigen Lösung der Zusammensetzung. Der pKa-Wert dieses Pufferungsmittels sollte 0,5 bis 1,0 pH-Einheiten unter dem gewünschten pH-Wert der Zusammensetzung liegen (bestimmt wie vorstehend beschrieben). Vorzugsweise sollte der pKa-Wert des Pufferungsmittels zwischen 7 und 8,5 liegen. Unter diesen Bedingungen reguliert das Pufferungsmittel den pH-Wert besonders wirksam, solange die Mindestmenge hiervon verwendet wird. Die erfindungsgemaßen Zusammensetzungen weisen einen pH in einer 10%igen Lösung in Wasser bei 20ºC zwischen 7 und 11, vorzugsweise 7,5 bis 10, besonders bevorzugt 7,5 bis 8,5, auf.
Das Pufferungsmittel kann selbst ein aktives Reinigungsmittel sein oder es kann eine niedermolekulargewichtige, organische oder anorganische Substanz sein, welche in dieser Zusammensetzung nur zur Aufrechterhaltung eines alkalischen pH-Werts verwendet wird. Bevorzugte Pufferungsmittel für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind stickstoffhaltige Materialien. Einige Beispiele umfassen Aminosäuren oder niedere Alkoholamine, wie Mono-, Di- und Triethanolamin. Andere bevorzugte stickstoffhaltige Pufferungsmittel sind 2-Amino-2-ethyl-1,3-propandiol, 2-Amino-2-methylpropan, 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol und Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan (auch bekannt als Tris). N-Methyl-diethanolamin, 1,3-Diamino-2-propanol, N,N'-Tetramethyl-1,3-diamino-2- propanol, N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)glycin (auch bekannt als Bicin) und N-Tris-(hydroxymethyl)methylglycin (auch bekannt als Tricin) werden ebenfalls bevorzugt. Mischungen der vorstehenden Verbindungen sind ebenfalls annehmbar.
Das Pufferungsniittel liegt vorzugsweise in den erfindungsgemaßen Zusammensetzungen in einer Menge von 0,1 bis 15%, stärker bevorzugt 1 bis 10% und besonders bevorzugt 2 bis 8% vor, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.

Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten Alkylpolyethoxypoly carboxylat-Tenside der allgemeinen Formel:
worin R eine C&sub6;- bis C&sub1;&sub8;-Alkylgruppe ist, x einen Wert im Bereich von 1 bis 25 aufweist, R&sub1; und R&sub2; aus der Wasserstoff, Methylrest oder Bernsteinsäurerest und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt ist, wobei mindestens einer der Reste R&sub1; oder R&sub2; ein Bernsteinsäure- und/oder Hydroxybernsteinsäurerest ist, und R&sub3; aus der Wasserstoff sub stituierter oder unsubstituierter Kohlenwasserstoff, der zwischen 1 und 8 Kohlenstoffatome aufweist, und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt ist. Ein Beispiel eines im Handel erhältlichen Alkylpolyethoxypolycarboxylats, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist POLY-TERGENT C (Olin Corporation. Cheshire, CT).
Das Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid wird unter Zugrundelegung seines Hydrophilizitätswerts ausgewählt. In dem Alkylpolyethoxypolycarboxylat ist ein Gleichgewicht zwischen Carboxylierung und Ethoxylierung erforderlich, um maximale Chelatbildungsvorteile ohne Beeinflussung der mit den zweiwertigen Ionen verbundenen Reinigungsvorteile oder des Schaumbildungsvermögen der flüssigen oder gelförmigen Geschirrspülmittelzusammensetzungen zu erzielen. Die Anzahl der Carboxylatgruppen bestimmt die Chelatbildungsfähigkeit, ein zu hoher Carboxylierungsgrad ergibt einen zu starken Chelatbildner und macht die Reinigungsvorteile der Calciumionen zunichte. Für eine hinreichende Milde und Löslichkeit wird ein hoher Ethoxylierungsgrad bevorzugt, aber ein zu hoher Grad beeinträchtigt die Schaumbildung. Deshalb wird ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat mit einem mäßigen Ethoxylierungs- und einem minimalen Carboxylierungsgrad bevorzugt. Vorzugsweise umfaßt das Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid 1 bis 4, stärker bevorzugt 1 bis 2, Bernsteinsäurekopfgruppen und/oder Hydroxybernsteinsäuregruppen (2 bis 8 Carboxylgruppen bzw. 2 bis 4 Carboxylgruppen) und 4 bis 12, stärker bevorzugt 7 bis 11, Ethoxygruppen.
Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tenside können auf Grundlage der Hydrophilizität in Prozent klassifiziert werden. Diese wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
Mol. gew. der Ethoxygruppen + Mol.gew. der Carboxylgruppen/ Mol. gew. des Moleküls
Vorzugsweise weist das Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid eine Hydrophilizität von 60 bis 90%, stärker bevorzugt 65 bis 85% und besonders bevorzugt 70 bis 85% auf.
Das bevorzugte Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid kann durch die Additionsreaktion eines freien Radikals erhalten werden, wobei die Additionsprodukte von Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure oder Mischungen hiervon mit einem ausgewählten Poly(alkoxylierten)alkohol ein Tensid mit ausgezeichneten chelatbildenden Eigenschaften ergeben. Ein Verfahren zur Herstellung solcher Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tenside wird in den US-Patenten Nrn. 5,030,245 und 5,120,326 offenbart.
Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, nimmt man an, daß die Carboxylgruppen in dem Molekül vorzugsweise die Calciumionen in der Zusammensetzung binden, woraus die Bildung von Calciumsalzen der Alkylpolyethoxypolycarboxylate resultiert. Die Ethoxygruppen in dem Molekül fördern die Solubilisierung der so erhaltenen Salze, auf diese Weise bildet sich eine klare stabile Zusammensetzung. In Abwesenheit der Alkylpolyethoxypolycarboxylate bilden sich insbesondere bei niedrigen Temperaturen Präzipitate wie Calciumfettsäuren (aus freien, nicht umgesetzten Fettsäuren des Polyhydroxyfettsäureamids).
Da die Menge der freien Fettsäuren abnimmt, verringert sich auch die Menge der Alkylpolyethoxypolycarboxylate, welche erforderlich ist, um eine klare stabile Zusammensetzung zu erhalten, deshalb sind die mit dem Alkylpolyethoxypolycarboxylat verbundenen Vorteile in Fettsäuren (d.h. nicht umgesetzte Fettsäuren des Polyhydroxyfettsäureamids) enthaltenden Zusammensetzungen besonders deutlich erkennbar.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, 0,01 bis 15%, vorzugsweise 0,1 bis 10% und besonders bevorzugt 1 bis 5% Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid.

Anionisches Tensid

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, 3 bis 95%, vorzugsweise 5 bis 60% und besonders bevorzugt 10 bis 40% eines oder mehrerer anionische Tenside.
Die besonders bevorzugten anionischen Tenside sind anionische Sulfat-Tenside, welche ein beliebiges organisches Sulfat-Tensid sein können. Dieses ist vorzugsweise aus der C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, welches mit 0,5 bis 20 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert wurde, C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl-N-(C&sub1;-C&sub4;-alkyl)glucaminsulfat, -N-(C&sub2;-C&sub4;-Hydroxyalkyl)glucaminsulfat und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt. Stärker bevorzugt ist das anionische Sulfat-Tensid ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylsulfat, welches mit 0,5 bis 20, vorzugsweise 0.5 bis 12, Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert wurde.
Alkylethoxysulfat-Tenside umfassen ein primares Alkylethoxysulfat, das von dem Kondensationsprodukt eines C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkohols mit durchschnittlich 0,5 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 12, Ethylenoxidgruppen abgeleitet wurde. Der C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkohol selbst ist im Handel erhältlich. Ein C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub4;-Alkylsulfat, welches mit 2 bis 10 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert wurde, wird bevorzugt.
Herkömmliche basenkatalysierte Ethoxylierungsverfahren zur Erzeugung eines durchschnittlichen Ethoxylierungsgrades von 12 ergeben eine Verteilung der einzelnen Ethoxylate im Bereich von 1 bis 15 Ethoxygruppen pro Molekül Alkohol, so daß der gewünschte Durchschnittswert auf viellältige Weise erhalten werden kann. Aus Materialien mit unterschiedlichen Ethoxylierungsgraden und/oder unterschiedlichen Ethoxylatverteilungen, die von den spezifisch angewendeten Verfahren und nachfolgenden Verarbeitungsschritten, wie einer Destillation, herrühren, können Mischungen hergestellt werden.
Anionische Sulfat-Tenside umfassen C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl-N-(C&sub1;-C&sub4;-alkyl)- und -N-(C&sub1;- C&sub2;-hydroxyalkyl)glucaminsulfate, vorzugsweise jene, worin die C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acylgruppe von Kokosnuß- oder Palmkemöl abgeleitet ist. Ein Kalkseife-Dispergiermittel kann insbesondere zu den längerkettigen Glucaminsulfaten zur Verbesserung der Produktstabilität zugegeben werden (z.B. wo das C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Acyl von Palmkernöl abgeleitet 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 Alkanolammoniun und Mischungen hiervon, wobei Calcium und Magnesium für Reinigungszwecke bzw. zur Schaumbildung bevorzugt werden.
In den vorliegenden Zusammensetzungen können auch andere für Reinigungs zwecke nützliche anionische Tenside eingeschlossen sein. Exemplarische aber nicht begrenzende, nützliche anionische Materialien umfassen Salze (z.B. Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von Seife; C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Alkysulfate; C&sub8;-C&sub2;&sub4;-Alkylpolyethersulfate (mit bis zu 10 Molen Ethylenoxid); Fettsäureacylglycerinsulfate; Alkylphenolethylenoxidethersulfate; Alkylphosphate, Isethionate, wie die Acylisethionate; Acyltaurate; Fettsäureamide, Alkylsuccinate und Sulfosuccinate; Acylsarcosinate; Sulfate von Alkylpolysacchariden, wie die Sulfate von Alkylpolyglucosid; Alkylethercarbonate; Alkylethoxycarboxylate; Fettsäuren, die mit Isethionsäure verestert und mit Natriumhydroxid neutralisiert wurden, und Fettsäureamide von Methyltaurid. Weitere Beispiele werden beschrieben in "Surface Active Agents and Detergents" (Bd. I und II von Schwartz, Perry und Berch). Eine Vielzahl solcher Tenside wird auch allgemein im US-Patent 3,929,678, erteilt am 30. Dezember 1975 an Laughlin et al., in Spalte 23, Zeile 58 bis Spalte 29, Zeile 23, offenbart.

Andere wahlweise Tenside

Geeignete nichtionische Waschtenside werden allgemein offenbart im US-Patent 3,929,678 von Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, Spalte 13, Zeile 14 bis Spalte 16, Zeile 6. Exemplarische, aber nicht begrenzende Klassen nützlicher nichtionischer Tenside sind nachstehend aufgeführt.
1. Die Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenoxidkondensate von Alkylphenolen. Im allgemeinen werden die Polyethylenoxidkondensate bevorzugt. Diese Verbindungen umfassen die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe, welche 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, entweder in einer geradkettigen oder in einer verzweigten Konfiguration mit dem Alkylenoxid. Im Handel erhältliche nichtionische Tenside dieses Typs umfassen Igepal CO-630, vertrieben von der GAF Corporation; und Tritont X-45, X-114, X-100 und X-102, alle vertrieben von der Rohm & Haas Company.
2. Die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 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 welche 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, mit 2 bis 10 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
3. Die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base welche durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol erzeugt werden. Der hydrophobe Anteil dieser Verbindungen weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von 1.500 bis 1.800 auf und ist wasserunlöslich.
4. Die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit dem aus der Umsetzung von Propylenoxid und Ethylendiamin erhaltenen Produkt.
5. Semipolare nichtionische Tenside stellen eine spezielle Kategorie von nichtionischen Tensiden dar, welche wasserlösliche Aminoxide mit einer Alkyleinheit von 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und zwei aus der Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen umfassenden Gruppe gewählten Einheiten; wasserlösliche Phosphinoxide mit einer Alkyleinheit von 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und zwei aus der Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen umfassenden Gruppe gewählten Einheiten; und wasserlösliche Sulfoxide mit einer Alkyleinheit von 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und einer aus der Alkyl- und Hydroxyalkyleinheiten mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bestehenden Gruppe gewählten Einheit umfassen.
6. Die im US-Patent 4,565,647 von Llenado, erteilt am 21. Januar 1986, offenbarten Alkypolysaccharide mit einer hydrophoben Gruppe, die 6 bis 30 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 10 bis 16 Kohlenstoffatome, und ein Polysaccharid, z.B. ein Polyglykosid, enthalten, wobei die hydrophile Gruppe 1,3 bis 10, vorzugsweise 1,3 bis 3 und besonders bevorzugt 1,3 bis 2,7 Saccharideinheiten umfaßt.
7. Fettsäureamid-Tenside mit der Formel:
worin R&sup6; eine Alkylgruppe mit 7 bis 21, vorzugsweise 9 bis 17, Kohlenstoffatomen bedeutet und jeder Rest R&sup7; aus der Wasserstoff, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl-, C&sub1;-C&sub4;-Hydroxyalkyl- und -(C&sub2;H&sub4;O)xH-Gruppen, worin x zwischen 1 bis 3 variiert, umfassenden Gruppe gewählt ist.
In die vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen können auch ampholytische Tenside eingebracht werden. Diese Tenside können allgemein als aliphatische Derivate sekundärer oder tertiärer Amine oder als aliphatische Derivate heterocyclischer, sekundärer und tertiärer Amine beschrieben werden, worin der aliphatische Rest gerad kettig oder verzweigt sein kann. Einer der aliphatischen Substituenten enthält mindestens 8 Kohlenstoffatome, üblicherweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome, und mindestens einer enthält eine in Wasser solubilisierbare anionische Gruppe, z.B. eine Carboxy- Sulfonat- oder Sulfatgruppe. Vgl. US-Patent Nr.3,929,678 von Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975 in Spalte 19 Zeilen 18-35, für Beispiele nützlicher ampholytischer Tenside.
In den vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen können auch zwitterionische Tenside eingebracht werden. Diese Tenside können allgemein als Derivate sekundärer und tertiärer Amine, als Derivate heterocyclischer, sekundärer und tertiärer Amine oder als Derivate quaternärer Ammonium-, quaternärer Phosphonium- oder tertiärer Sulfoniumverbindungen beschrieben werden. Vgl. US-Patent Nr. 3,929.678 von Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, in Spalte 19, Zeile 18 bis Spalte 22, Linie 48, für Beispiele nützlicher zwitterionischer Tenside.
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 oder Mischungen hiervon üblicherweise in einer Konzentration von 1 bis 15% und vorzugsweise 2 bis 10% vor, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.

Schaumverbesserer

Eine andere Komponente, welche in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eingeschlossen sein kann, ist ein schaumstabilisierendes Tensid (Schaumverbesserer) in einer Menge von weniger als 15%, vorzugsweise 0,5 bis 12% und stärker bevorzugt 1 bis 10%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Gemäß der vorliegenden Zusammensetzung verwendbare wahlweise schaumstabilisierende Tenside umfassen fünf Grundtypen: Betaine, Ethylenoxidkondensate, Fettsäureamide, semipolare nichtionische Aminoxide und kationische Tenside.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch Betain-Waschtenside der allgemeinen Formel:
enthalten, worin R eine hydrophobe Gruppe ist, welche aus der Alkylgruppen mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkylaryl- und Arylalkylgruppen mit einer entsprechenden Anzahl von Kohlenstoffatomen, wobei der Benzolring 2 Kohlenstoffatomen entspricht, und ähnliche durch Amido- oder Etherbindungen unterbrochene Strukturen umfassenden Gruppe gewählt ist; jeder Rest R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet; und R² eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
Beispiele bevorzugter Betaine sind Dodecyldimethylbetain, Cetyldimethylbetain Dodecylamidopropyldimethylbetain, Tetradecyldimethylbetain, Tetradecylamidodimethylbetain und Dodecyldimethylammoniumhexanoat.
Andere geeignete Amidoalkylbetaine werden offenbart in den US-Patenten Nrn. 3,950,417; 4,137,191; und 4,375,421; sowie im Britischen Patent GB-2,103,236.
Es ist bekannt, daß die Alkyl- (und Acyl-)gruppen für die vorstehenden Betain- Tenside entweder von natürlichen oder synthetischen Quellen abgeleitet werden können, z.B. können sie von natürlich vorkommenden Fettsäuren; Olefinen, wie jenen, welche durch die Ziegler- oder Oxosyntheseverfahren hergestellt werden, oder von Olefinen , die entweder mit oder ohne "Crackverfahren" aus Erdöl abgetrennt werden, abgeleitet sein.
Die Ethylenoxidkondensate werden allgemein als Verbindungen definiert, welche durch die Kondensation von Ethylenoxidgruppen (hydrophil) mit einer organischen hydrophoben Verbindung, die aliphatisch oder alkylaromatisch sein kann, hergestellt werden. Die Länge des hydrophilen Rests oder des Polyoxyalkylenrests, welcher mit einer bestimmten hydrophoben Gruppe kondensiert wird, kann leicht eingestellt werden, um eine wasserlösliche Verbindung mit dem gewünschten Gleichgewicht zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen zu erhalten.
Beispiele solcher als Schaumverbesserer geeigneter Ethylenoxidkondensate sind die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit Ethylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder geradkettig oder verzweigt sein und enthält für eine bestmögliche Leistung als Schaumstabilisatoren 8 bis 18 und vorzugsweise 8 bis 14 Kohlenstoffatome, wobei das Ethylenoxid in Mengen von 8 bis 30 Mol. vorzugsweise 8 bis 14 Mol, Ethylenoxid pro Mol Alkohol vorliegt.
Beispiele hier nützlicher Amid-Tenside umfassen die Ammoniak-, Monoethanol- und Diethanolamide von Fettsäuren mit einer Acyleinheit mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, welche durch die allgemeine Formel:
R&sub1;-CO-N(H)m-1(R&sub2;OH)3-m
wiedergegeben werden, worin R ein gesättigter oder ungesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 21, vorzugsweise 11 bis 17, Kohlenstoffatomen ist; R&sub2; eine Methylen- oder Ethylengruppe darstellt; und m 1, 2 oder 3 und vorzugsweise 1 ist. Spezifische Beispiele dieser Amide umfassen Monoethanolkokosnußfettsäureamid und Diethanolamindodecylfettsäureamid. Diese Acyleinheiten können von natürlich vörkommenden Glyceriden, z.B. Kokosnußöl, Palmöl, Sojabohnenöl und Talg, abgeleitet werden, aber sie können auch synthetisch hergestellt werden, z.B. durch die Oxidation von Erdöl oder die Hydrierung von Kohlenstoffmonooxid durch das Fischer-Tropsch-Verfahren. Die Monoethanolamide und Diethanolamide von C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Fettsäuren werden bevorzugt.
Semipolare nichtionische Aminoxid-Tenside umfassen Verbindungen und Mischungen von Verbindungen der Formel:
worin R&sub1; ein Alkyl-, 2-Hydroxyalkyl-, 3-Hydroxyalkyl- oder ein 3-Alkoxy-2-hydroxypropylrest ist, wobei der Alkyl- bzw. Alkoxyrest 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält R&sub2; und R&sub3; jeweils Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder 3-Hydroxypropyl bedeuten, und n 0 bis 10 ist. Besonders bevorzugt werden Aminoxide der Formel:
worin R&sub1; ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyl und R&sub2; und R&sub3; Methyl oder Ethyl bedeuten. Die vorstehenden Ethylenoxidkondensate, Amide und Aminoxide werden im US-Patent Nr. 4,316,824 (Panchen) ausführlicher beschrieben.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch bestimmte kationische, quaternäre Ammonium-Tenside der Formel:
[R¹(OR²)y][R³(OR²)y]&sub2;R&sup4;N&spplus;X&supmin;
oder Amin-Tenside der Formel:
[R¹(OR²)y][R³(OR²)y]R&sup4;N
enthalten, worin R¹ eine Alkyl- oder Alkylbenzylgruppe mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette ist; jeder Rest R² aus der -CH&sub2;CH&sub2;-, -CH&sub2;CH(CH&sub3;)-, -CH&sub2;CH(CH&sub2;OH)-, -CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;- und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt ist; jeder Rest R³ aus der C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;-C&sub4;-Hydroxyalkyl, Benzyl und Wasserstoff umfassenden Gruppe gewählt ist, wenn y nicht 0 ist; R&sup4; die gleiche Bedeutung wie R³ hat oder eine Alkylkette ist, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R¹ plus R&sup4; 8 bis 16 ist; jedes y 0 bis 10 und die Summe der y-Werte 0 bis 15 ist; und X ein beliebiges verträgliches Anion ist.
Von den Vorstehenden werden die quaternären Alkylammonium-Tenside bevorzugt, insbesondere die in der vorstehenden Formel beschriebenen einfach-langkettigen Alkyl-Tenside, wenn R&sup4; aus den gleichen Gruppen wie R³ gewählt ist. Die besonders bevorzugten quaternären Ammonium-Tenside sind die Chlorid-, Bromid- und Methylsulfat- C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-alkyltrimethylammoniumsalze, C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyldi(hydroxyethyl)methylammoniumsalze, C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkylhydroxyethyldimethylammoniumsalze, C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyloxypropyltrimethylammoniumsalze und die C&sub8;&submin;&sub1;&sub6;-Alkyloxypropyldihydroxyethylmethylammoniumsalze. Von den Vorstehenden werden die C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyltrimethylammoniumsalze bevorzugt, z.B. Decyltrimethylammoniummethylsulfat, Lauryltrimethylammoniumchlorid, Myristyltrimethylammoniumbromid und Kokosnußtrimethylammoniumchlorid und methylsulfat.
Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendeten Schaumverbesserer können einen beliebigen oder eine Mischung der vorstehend aufgeführten Schaumverbesserer enthalten.

Magnesium

0,05 bis 1,5%, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,9%, Magnesiumionen, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, können zu den erfindungsgemaßen flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzungen für eine verbesserte Produktstabilität sowie eine verbesserte Schaumbildung und Hautmilde zugegeben werden.
Das bevorzugte Verhältnis von Calciumionen:Magnesiumionen liegt zwischen 1:10 und 1:2, vorzugsweise zwischen 1:4 und 1:2. Es wird bevorzugt, daß die Calciumionen durch die Zugabe von Calciumchloriddihydrat oder Calciumformiat zu der Zusammensetzung eingebracht werden, und daß die Magnesiumionen durch die Zugabe von Magnesiumchloridhexahydrat zu der Zusammensetzung eingebracht werden. Für eine erfindungsgemäße flüssige Zusammensetzung für Anwendungen auf dem Gebiet der Feinreinigungsmittel werden 1 bis 5 Gew.-% Calciumchloriddihydrat oder Calciumformiat und wahlweise 3 bis 7 Gew.-% Magnesiumchloridhexahydrat bevorzugt.
Falls die anionischen Tenside in der Säureform vorliegen, kann das Magnesium durch ein zweites Verfahren zugegeben werden und zwar mittels Neutralisierung der Säure mit einer Magnesiumoxid- oder Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung in Wasser. Calcium kann in einer entsprechenden 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 die hydrotrope Verbindung werden dann dem letzten Mischtank zugegeben, und alle wahlweisen Bestandteile werden vor der Einstellung des pH-Werts zugegeben.

Andere wahlweise Bestandteile

Andere bevorzugte Bestandteile umfassen Verdünnungsmittel, Lösungsmittel, Farbstoffe, Duftstoffe, Aufheller und hydrotrope Verbindungen. Die Verdünnungsmittel können anorganische Salze sein, wie Natrium- und Kaliumsulfat, Ammoniumchlorid, Natrium- und Kaliumchlorid, Natriumbicarbonat, etc. Die in den ertindungsgemaßen Zusammensetzungen nützlichen Verdünnungsmittel liegen üblicherweise in Mengen von 1 bis 10% und vorzugsweise 2 bis 5% vor, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Hier nützliche Lösungsmittel umfassen Wasser und niedermolekulargewichtige Alkohole, wie Ethylalkohol oder Isopropylalkohol. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützliche Lösungsmittel liegen üblicherweise in Mengen von 1 bis 60% und vorzugsweise 5 bis 50% vor, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Hydrotrope Verbindungen, wie Natrium-, Kalium- und Ammoniumxylolsulfonat (bevorzugt), Natrium-, Kalium- und Ammoniumtoluolsulfonat, Natrium-, Kalium- und Ammoniumcumolsulfonat (besonders bevorzugt) und Mischungen hiervon sowie verwandte Verbindungen (wie im US-Patent 3,915,903 offenbart) können zusätzlich zu den Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensiden verwendet werden, um eine gewünschte Produktphasenstabilität und Viskosität zu erzielen. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützliche hydrotrope Verbindungen liegen üblicherweise in Mengen von 1 bis 10% und vorzugsweise 2 bis 5% vor, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Wahlweise Bestandteile, welche nützlich sind, wenn die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei Anwendungen auf dem Gebiet von flüssigen Geschirrspülmitteln verwendet werden, umfassen entwässerungsfördemde, ethoxylierte, nichtionische Tenside des im US-Patent 4,316,824, erteilt am 23. Februar 1982 an Pancheri, offenbarten Typs.
Aufheller wie Lytron (Morton Thiokol, Inc.), eine modifizierte Polystyrollatexverbindung, oder Ethylenglykoldistearat können vorzugsweise im letzten Schritt zugegeben werden. Lytron kann als Dispersion unter Mischen direkt zugegeben werden. Ethylen distearat kann in geschmolzener Form unter schnellem Mischen zugegeben werden, wobei sich Kristalle mit perlenähnlichem Glanz bilden. Hier nützliche Aufheller, insbesondere für Flüssigkeiten für Anwendungen auf dem Gebiet der Feinreinigungsmittel, liegen üblicherweise in Mengen von 0,2 bis 10% und vorzugsweise 0,5 bis 6% vor, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen. Diese bevorzugten flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen 94 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 90 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 80 bis 60 Gew.-% eines flüssigen Trägers, z.B. Wasser und vorzugsweise eine Mischung aus 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 bevorzugtes Herstellungsverfahren von erfindungsgemäßen Flüssigkeiten für Anwendungen auf dem Gebiet der Feinreinigungsmitteln umfaßt das Vereinigen des Polyhydroxyfettsäureamids und des Alkyl(ethoxy)sulfats mit Wasser und Ethanol. Der pH wird eingestellt und anschließend werden Calciumionen und wahlweise Magnesiumionen in die Zusammensetzung als wäßrige Lösungen von Chloridsalzen eingemischt. Die Mischung wird gemischt und die hydrotrope Verbindung kann zum Einstellen der Viskosität zugegeben werden. Anschließend können Duftstoffe, Farbstoffe, Aufheller und andere wahlweise Bestandteile zugegeben werden.
Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen können auch in Form eines Gels vorliegen. Solche Zusammensetzungen werden üblicherweise ohne Alkohol zubereitet und enthalten Harnstoff- und/oder herkömmliche Verdickungsmittel in Mengen von 10 bis 30%.
Die beanspruchten Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind insofern vorteilhaft, als sie unerwartet eine stabile Zusammensetzung mit verbesserter Fettlöseleistung vorsehen und Geschirr reinigen, ohne dem gereinigten Geschirr einen "fettigen" Eindruck zu verleihen.

Methodischer Aspekt

Gemäß dem methodischen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird verschmutztes Geschirr mit einer wirksamen Menge, üblicherweise 0,5 bis 20 ml (pro 25 behandelten Geschirrteilen), vorzugsweise 3 bis 10 ml, der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzung in Berührung gebracht. Die tatsächliche Menge der verwendeten Hüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung basiert auf der Einschätzung des Verbrauchers und ist üblicherweise von Faktoren wie der speziellen Produktzubereitung der Zusammensetzung. einschließlich der Konzentration des Wirkstoffs in der Zusammensetzung, der Anzahl des zu reinigenden verschmutzten Geschirrs, dem Verschmutzungsgrad des Geschirrs und ähnlichen abhängig. Die spezielle Produktzubereitung hängt wiederum von einer Anzahl von Faktoren ab, wie dem gewünschten Markt (d.h. USA, Europa, Japan, etc.) für das Zusammensetzungsprodukt. Das Folgende beschreibt Beispiele üblicher Verfahren, bei denen die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen zum Reinigen von Geschirr verwendet werden können. Diese Beispiele dienen der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht begrenzen.
Gemäß einer typischen US-Anwendung werden 3 bis 15 ml, vorzugsweise 5 bis ml, einer flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung mit 1.000 bis 10.000 ml, üblicherweise 3.000 bis 5.000 ml, Wasser in einem Spülbecken mit einem Fassungsvermögen im Bereich von 5.000 bis 20.000 ml, üblicherweise 10.000 bis 15.000 ml, vereinigt. Die Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine Tensidgemisch-Konzentration von 21 bis 44 Gew.-% und vorzugsweise 25 bis 40 Gew.-% auf. Das verschmutzte Geschirr wird in das die Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser enthaltende Spülbecken getaucht, wobei 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 Reinigungsmittelzusammensetzung/Wasser-Mischung eingetaucht werden, bevor es bzw. er mit der Geschirroberfläche in Berührung gebracht wird, und wird üblicherweise während eines Zeitraums im Bereich von 1 bis 10 Sekunden mit der Geschirroberfläche in Kontakt gebracht, obwohl der tatsächliche Zeitraum mit jeder Anwendung und jedem Anwender variiert. Das Inkontaktbringen des Tuchs, Schwamins 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 3 bis 15 ml, vorzugsweise 3 bis 10 ml, einer flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung mit 1000 bis 10.000 ml, üblicherweise 3.000 bis 5.000 ml, Wasser in einem Spülbecken mit einem Fassungsvermögen im Bereich von 5.000 bis 20.000 ml, üblicherweise 10.000 bis 15.000 ml, vereinigt. Die Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine Tensidgemisch- Konzentration von 20 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise 30 bis 40 Gew.-% auf. Das verschmutzte Geschirr wird in das die Reinigungsmittelzusammensetzung und Wasser enthaltende Spülbecken getaucht, wobei 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 das Reinigungsmittelzusammensetzung/Wasser-Mischung eingetaucht werden, bevor es bzw. er während eines Zeitraums im Bereich von 1 bis 10 Sekunden mit der Geschirroberfläche in Berührung gebracht 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 1 bis 50 ml, vorzugsweise 2 bis 10 ml, einer flüssigen Reinigungsmittelzusammensetzung mit 50 bis 2.000 ml, üblicherweise 100 bis 1.000 ml, Wasser in einer Schüssel mit einem Fassungsvermögen im Bereich von 500 bis 5.000 ml, üblicherweise 500 bis 2.000 ml, vereinigt. Die Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine Tensidgemisch-Konzentration von 5 bis 40 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% auf. Das verschmutzte 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 das Reinigungsmittelzusammensetzung/Wasser-Mischung eingetaucht werden, bevor es bzw. er mit der Geschirroberfläche in Berührung gebracht wird, und wird mit der Geschirroberfläche während eines Zeitraums im Bereich von 1 bis 10 Sekunden in Kontakt gebracht 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.
Ein anderes Anwendungsverfahren umfaßt das Eintauchen des verschmutzten 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 wänrend eines Zeitraums von üblicherweise 1 bis 5 Sekunden gelegt. Die Absorptionsvorrichtung und folglich die unverdünnte flüssige Geschirrspülmittelzusammensetzung wird dann mit der Oberfläche eines jeden verschmutzten Geschirrteils individuell in Berührung gebracht, um die Verschmutzung zu entfernen. Die Absorptionsvorrichtung wird üblicherweise mit jeder Geschirroberfläche wänrend eines Zeitraums von 1 bis 10 Sekunden in Berührung gebracht, 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 begrenzen nicht notwendigerweise den Schutzumfang der Erfindung oder definieren ihn anders. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Anteile, Prozentangaben und Verhältnisse auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Die folgenden flüssigen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung für Anwendungen auf dem Gebiet der Feinreinigungsmittel werden gemäß den nachstehend angegebenen Beschreibungen hergestellt.
Zuerst wird durch die Vereinigung aller bevorzugten Tenside mit Wasser und Alkohol eine Tensidpaste hergestellt. Die Tenside in dieser Tensidpaste umfassen erfindungsgemäße Polyhydroxyfettsäureamide. Geeigneterweise sollte die Tensidpaste bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen pumpfähig sein. Getrennt davon werden in einem großen Mischgefaß mit einem Propellerrührwerk drei Viertel des Wasser des zubereiteten Produkts, die Hälfte des Alkohols des zubereiteten Produkts und alle wahlweisen hydrotropen Verbindungen (z.B. Xylol-, Cumol- oder Toluolsulfonate) und das Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid (d.h. Polytergent C) unter Mischen vereinigt, wobei eine klare Lösung erhalten wird. Die Tensidpaste wird zugegeben und der pH der Mischung wird vor der Zugabe der Calciumionen auf 7,0 bis 7,5 eingestellt.
Die Calciumionen können direkt zu dem Mischgefaß als Calciumchlorid, Calciumformiat oder als Calciumoxid oder Hydroxidpulver zugegeben werden. Das Calciumoxid oder Hydroxidpulver wird zur Säureform der Tensidsalze (z.B. Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, alkylethoxylierte Sulfate, Methylestersulfonate, etc.) in der Tensidpaste zugegeben. Bei der Zugabe von Calcium als Oxid oder Hydroxidpulver wird eine geringere als die stöchiometrisch erforderliche Menge unter Mischen zugegeben, um die vollständige Auflösung sicherzustellen. Der pH der calciumhaltigen Tensidpaste wird dann unter Verwendung von NaOH oder KOH-Lösungen eingestellt.
Die Mischung wird gemischt, bis ein homogenes klares Lösungsprodukt erhalten wird. Anschließend können zusätzliches(r) Wasser, Alkohol und beliebige gewünschte weitere hydrotrope Verbindungen (zugegeben als Lösung) zugegeben werden, um die Viskosität des Lösungsprodukts auf den gewünschten Wert einzustellen, geeigneterweise zwischen 50 und 1000 cps, bei der Messung mit einem Brookfiled-Viskosimeter bei 70ºF. Der pH des Endprodukts wird dann entweder mit HCl oder NaOH auf einen Wert von 7, ± 0,7 für Ammoniumionen beinhaltende Formeln und 8,5 + 1 5 für Formeln ohne Ammoniumionen eingestellt.
Als letzter Schritt werden Duftstoffe, Farbstoffe und andere Bestandteile, z.B. Aufheller wie Lytron und Ethylenglykoldistearat, zugegeben. Lytron kann als Dispersion unter Mischen direkt zugegeben werden. Ethylenglykoldistearat muß in geschmolzener Form unter schnellem Mischen zugegeben werden, um die gewünschten Kristalle mit perlenähnlichem Glanz zu erhalten.
¹: Das C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyl-N-methylglucamid enthält etwa 88% C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyl-N-methylglucamid und 12% C&sub1;&sub2;-Fettsäure.
Das folgende Verfahren veranschaulicht, wie die vorstehenden Zubereitungen in Hinsicht darauf bewertet werden, wie gut sie ihre Stabilität beibehalten.
Das zur Bewertung der Stabilität der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen angewendete Verfahren umfaßt das Lagern eines Teils des Produkts ohne Aufheller bei 40ºF (4,4ºC), Raumtemperatur und 120ºF (48,9ºC) während mehreren Tagen. Nach diesem Zeitraum wird das Produkt in bezug auf Stabilität und/oder Klarheit optisch bewertet. Tabelle I Stabilitätsbeurteilung nach einem Zeitraum von 7 Tagen
*: bei Raumtemperatur wieder stabil.

Ergebnisse:

Zusammensetzung C, welche ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid mit einer Hydrophilizität von 82% enthält, bleibt über den angegebenen Temperaturbereich am stabilsten. Zusammensetzung A ohne Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid ist bei keiner der Lagerungstemperaturen stabil. Die Zusammensetzungen B und D welche ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid mit einem geringeren bzw. höheren Hydrophilizitätsprozentwert als Zusammensetzung C enthalten, liegen zwischen den Ergebnissen für die Zusammensetzungen A und C.

Zusammenfassung

Die Stabilitätsbewertung zeigt, daß die Alkylpolyethoxypolycarboxylat-haltigen Formeln über den angegebenen Temperaturbereich stabiler sind als Zusammensetzungen ohne Alkylpolyethoxypolycarboxylat. Durch die Ausgewogenheit des Carboxylierungsund Ethoxylierungsgrades (Hydrophilizität) ist Zusammensetzung C auch in bezug auf die Herstellung eines stabilen Produkts effektiv.

Beispiel II

Die folgenden flüssigen Zusammensetzungen werden zubereitet. Die Zusammensetzungen werden auf die gleiche Weise wie die Zusammensetzungen von Beispiel I hergestellt.
¹: Das C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyl-N-methylglucamid enthält etwa 96,6% C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyl-N-methylglucamid und etwa 3,3% C&sub1;&sub2;-Alkyfettsäure.
Die Produktstabilität wird wie in Beispiel 1 bewertet; die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle II aufgeführt. Tabelle II Stabilitätsbewertung nach einem Zeitraum von 7 Tagen

Zusammensetzung 4,4ºC Raumtemperatur 48,9ºC

Ergebnisse:

Zusammensetzung F, welche ein Alkylpolyethoxypolycarboxylat enthält, bleibt über den angegebenen Temperaturbereich stabil. Zusammensetzung G, die Citronensäure (ein Chelatbildner) enthält, bleibt bei der höheren Temperatur (d.h. 120ºF, 48,9ºC) nicht stabil, während Zusammensetzung E, welche kein Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid oder Citronensäure beinhaltet, bei 40ºF (4,4ºC) oder Raumtemperatur nicht stabil ist.

Zusammenfassung

Die Stabilitätsbewertung zeigt, daß Alkylpolyethoxypolycarboxylat-haltige Formeln über den angegebenen Temperaturbereich stabiler sind als eine Citronensäure enthaltende Zusammensetzung (Zusammensetzung G) oder eine Zusammensetzung ohne Alkypolyethoxypolycarboxylat oder Citronensäure (Zusammensetzung E).

Beispiel III

Die folgenden Zusammensetzungen werden wie in Beispiel 1 zubereitet.

Komponente (Gew.-%) 11 1

¹: Das C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyl-N-methylglucamid enthält etwa 96,7% C&sub1;&sub2;-Alkyl-N-methylglucamid und etwa 3,3% C&sub1;&sub2;-Alkyfettsäure.
Die Zusammensetzungen bleiben während mindestens 14 Tagen bei 40ºF (4,4ºC), Raumtemperatur und 120ºF (48,9ºC) stabil.

Beispiel IV

Folgende klare, stabile, konzentrierte, flüssige Zusammensetzungen werden zubereitet. Die Zusammensetzungen werden auf die gleiche Weise wie die Zusammensetzungen von Beispiel I hergestellt.

Claims

1. Flüssige oder gelförmige Geschirrspülmittelzusammensetzung, umfassend, bezogen auf Gewicht:

(a) 3 bis 40 % Polyhydroxyfettsäureamid der Formel:

worin R¹ Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub4;-Hydrocarbyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, und Mischungen hiervon ist; R² C&sub5;-C&sub3;&sub1;-Hydrocarbyl ist; und Z ein Polyhydroxy-hydrocarbyl mit einer linearen Hydrocarbylkette, wobei mindestens 3 Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat hiervon ist;

(b) 3 bis 95 % eines anionischen Tensids; dadurch gekennzeichnet. daß die Zusammensetzung weiterhin

(c) 0.1 bis 4 % Calciumionen, die vorzugsweise als ein Salz, gewählt aus der Chlorid, Hydroxid, Oxid, Acetat, Formiat, Nitrat und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe, zugesetzt worden sind;

(d) 0,001 bis 15 % eines Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensids der allgemeinen Formel:

umfaßt, worin Reine C&sub6;- bis C&sub1;&sub8;-Alkylgruppe ist, x 1 bis 25 ist, R&sub1; und R&sub2; aus der Wasserstoff, Methylrest, Bernsteinsäurerest, Hydroxybernsteinsäurerest und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt sind, wobei mindestens eines von R&sub1; oder R&sub2; ein Bernsteinsäure- und/oder Hydroxybernsteinsäure rest ist, und R&sub3; aus der Wasserstoff, substituierter oder unsubstituierter Kohlenwasserstoff, der zwischen 1 und 8 Kohlenstoffatome aufweist, und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe gewählt ist; und

wobei die Zusammensetzung einen pH in einer 10%-igen Lösung in Wasser zwischen 7 und 11 aufweist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 5 bis 60 % des anionischen Tensids, das aus der 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 umfassenden Gruppe gewählt ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2. umfassend 0,1 bis 10 % des Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensids, worin x 2 bis 10 ist, und 0,2 bis 2 % der Calciumionen. und welche einen pH in einer 10%-igen Lösung in Wasser bei 20ºC zwischen 7,5 und 10 aufweist.

4. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend das Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensid mit einer Hydrophilizität von 60 bis 90 %.

5. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend weiterhin 1 bis 15 % nichtionisches Tensid, gewählt aus der Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenoxid-Kondensate von Alkylphenolen; die Alkylethoxylat-Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit Ethylenoxid; die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, gebildet durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylen glykol; das Kondensationsprodukt von Ethylenoxid mit dem aus der Umsetzung von Propylenoxid und Ethylendiamin resultierenden Produkt; Alkylpolysaccharide; Fettsäureamide; und Mischungen hiervon umfassenden Gruppe.

6. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 5 bis 30 % des Polyhydroxyfettsäureamids, worin R¹ C&sub1;-C&sub4;-Alkyl ist und R² eine geradkettige C&sub7;-C&sub1;&sub9;-Alkyl oder -Alkenylgruppe oder eine Mischung hiervon ist, und worin Z in dem Polyhydroxyfettsäureamid aus Glucose oder Maltose abgeleitet ist.

7. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche. wobei Z aus der - 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 einschließlich 5 ist und R¹ die Bedeutung H oder cyclisches oder aliphatisches Monosaccharid hat, und alkoxylierte Derivate hiervon umfassenden Gruppe gewählt ist.

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, wobei die Zusammensetzung einen pH in einer 10%-igen Lösung in Wasser bei 20ºC zwischen 7,5 und 8,5 aufweist, und 0,3 bis 1,5 % als Calciumformiat zugesetzte Calciumionen.

9. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche. umfassend weiterhin 0,05 bis 1,5 Gew.-% Magnesiumionen, wobei das Verhältnis von Calciumionen:Magnesiumionen zwischen 1:4 bis 1:2 liegt.

10. Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend 1 bis 5 % des Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tensids und 8 bis 25 % des Polyhydroxyfettsäureamids der Formel:

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