DE69424319T2

DE69424319T2 - Flüssiges waschmittel

Info

Publication number: DE69424319T2
Application number: DE69424319T
Authority: DE
Inventors: C. Hu; W. Liimatta
Original assignee: Albemarle Corp
Current assignee: Albemarle Corp
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2014-12-16
Also published as: JPH10510857A; EP0797654B1; EP0797654A1; DE69424319D1; WO1996018713A1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft flüssige Waschmittel und insbesondere betrifft sie solche Reinigungsmittel, die Zeolithbuilder enthalten.
Hintergrund
Es ist bekannt, dass Zeolithe erfolgreich als Builder in Waschmitteln verwendet worden sind, und die US-A-4 605 509 (Corkill et al.) offenbart kommerziell attraktive Waschpulver, die 5 bis 95 Gew.-% von einem oder mehreren wasserlöslichen organischen Tensiden, 5 bis 95 Gew.-% Zeolithbuilder und 5 bis 50 Gew.-% von einem oder mehreren Hilfsstoffbuildern enthalten.
Die Entwicklung flüssiger Reinigungsmittel, die vergleichbar mit den Reinigungsmittelpulvern von Corkill et al. sind, wäre wünschenswert. Damit sie jedoch kommerziell attraktiv sind, müssen diese flüssigen Reinigungsmittel stabil darin dispergierten Zeolith aufweisen und eine maximale Viskosität von 1000 mPas haben, gemessen bei einer Schergeschwindigkeit von 21 s&supmin;¹. Die US-A-5 252 244 (Beaujean et al.) lehrt wässrige zeolithhaltige flüssige Reinigungsmittel, die durch ein Elektrolytsystem stabilisiert sind, das mindestens ein Carbonat und mindestens ein Sulfat umfasst und Viskositäten von 2000 bis 11 000 mPa·s (Brookfield-Viskosimeter, Spindel Nr. 6, 10 UpM) hat.
Wie in der US-A-5 006 273 (Machin et al.) gelehrt wird, ermöglicht ein Tensidstrukturieren - von dem angenommen wird, dass es aus einer zwiebelartigen Anordnung besteht, die konzentrische Doppelschichten von Tensidmolekülen mit darin eingeschlossenem Wasser umfasst -, dass feste Materialien in einem flüssigen Reinigungsmittel stabil suspendiert werden können. Tensidsysteme wie solche von Corkill et al. sind jedoch oft nicht in der Lage, eine strukturierende Phase für ein flüssiges Reinigungsmittel zu erzeugen. Zudem können, wie von Machin et al. offenbart wird, selbst Tensidsysteme, die zu diesem Zweck geeignet sind, ein anderes Problem erzeugen, wenn sie in einer Menge verwendet werden, um einen Tensidgehalt von mindestens 10 Gew.-% zu liefern: Flüssige Reinigungsmittel, die solche größeren Mengen an Tensid und suspendierten Feststoffen enthalten, neigen dazu, Viskositäten erheblich höher als 1000 mPas aufzuweisen, wenn sie nicht außerdem viskositätsverminderndes Polymer enthalten.
Bei der Entwicklung Corkill-artiger flüssiger Reinigungsmittel mit den oben genannten Charakteristika, d. h. stabile Suspension des Zeolithen und maximale Viskosität von 1000 mPas, wäre es vorteilhaft, in der Lage zu sein, die Verwendung eines viskositätsvermindernden Polymers zu vermeiden, um das Reinigungsmittel gießbar zu machen, und es wäre auch erwünscht, dass diese flüssigen Reinigungsmittel weniger Hilfsstoffbuilder als die Pulver von Corkill et al. enthielten. Ein niedrigerer Hilfsstoffbuildergehalt würde die Korrosivität der Reinigungsmittel vermindern, weniger schädlich für die Umwelt sein, wenn ökologisch unerwünschte Hilfsstoffbuilder verwendet werden, und bei jeder gegebenen Zeolithkonzentration eine niedrigere Viskosität liefern.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist gefunden worden, dass flüssige Reinigungsmittel, die eine stabile wässrige Suspension von Zeolithteilchen umfassen und einen Hilfsstoffbuildergehalt < 5 Gew.-% und eine Viskosität von 1000 mPas haben, ohne Verwendung von viskositätsverminderndem Polymer erhalten werden können, wenn sie bestimmte Mischungen aus Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Ethoxylat als Tenside enthalten.
Damit liegt die Erfindung in einem wässrigen tensidstrukturierten flüssigen Reinigungsmittel, das
(A) 5-45 Gew.-% suspendierte Zeolithteilchen,
(B) 10-30 Gew.-% einer Mischung von Alkylbenzolsulfonat/- nicht-ionischem Tensid, in der (1) die nicht-ionische Komponente der Mischung ein Ethoxylat eines Alkohols oder eines Alkylphenols oder einer Mischung derselben mit einem Aminoxid ist, (2) das Gewichtsverhältnis von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid im Bereich von 0,8-5,3/1 liegt, (3) das Gewichtsverhältnis von Aminoxid/Ethoxylat im Bereich von 0-4/1 liegt, und (4) das Gewichtsverhältnis von Aminoxid/Alkylbenzolsulfonat im Bereich von 0-0,5/1 liegt,
(C) eine Menge von Hilfsstoffbuilder im Bereich von 0,5-4,5 Gew.-%, so dass das Gewichtsverhältnis von nicht-ionischem Tensid/Hilfsbuilder nicht größer als 3,5/1 ist, und (D) 35-80 Gew.-% Wasser umfasst.

Detaillierte Beschreibung

Wie bei den flüssigen Reinigungsmitteln von Machin et al. sind die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen wässrige tensidstrukturierte flüssige Reinigungsmittel. Im Unterschied zu solchen bekannten flüssigen Reinigungsmitteln haben sie jedoch die Vorteile, dass kein viskositätsverminderndes Polymer notwendig ist, damit sie eine Viskosität 1000 mPas haben und in der Lage sind, einen Gehalt an suspendierten Teilchen von so hoch wie 45 Gew.-% zu haben - ein Vorteil aufgrund des Beitrags des Zeolithen zu der Reinigungsfähigkeit eines Reinigungsmittels.
Das als Komponente des Tensidsystems verwendete Alkylbenzolsulfonat kann irgendeines der Alkylbenzolsulfonate sein, die als Tenside brauchbar bekannt sind. Es ist jedoch vorzugsweise ein Salz, üblicherweise ein Natriumsalz eines Alkylbenzolsulfonats, in dem die Alkylgruppe 10 bis 15, am meisten bevorzugt 11 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.
Wie bereits erwähnt kann das zusammen mit dem Alkylbenzolsulfonat zur Schaffung der Tensidmischung der neuen Zusammensetzungen eingesetzte Ethoxylat ein Ethoxylat eines Alkohols oder eines Alkylphenols sein. Solche Tenside sind wohlbekannt und sind Verbindungen, die üblicherweise Alkylgruppen mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und 4 bis 30 Ethoxygruppen enthalten. Zu den Ethoxylaten, die sich in der Durchführung der Erfindung als besonders brauchbar herausgestellt haben, gehören die C&sub8;- bis C&sub1;&sub6;-Alkohol-Ethoxylate, die 4 bis 12 Ethoxygruppen (EO-Gruppen) pro Molekül enthalten, und die Octylphenol- und Nonylphenol-Ethoxylate, die 6 bis 15 (EO)-Gruppen pro Molekül enthalten. Die Ethoxylate von Alkylphenolen sollen bevorzugt werden, wenn es wichtig ist, den Hilfsstoffbuildergehalt der Zusammensetzungen besonders niedrig zu halten.
Die optionale Aminoxidkomponente des Tensids kann irgendeines der Aminoxide sein, die konventionellerweise als Tenside verwendet werden, typischerweise ein Aminoxid, das der Formel RR'R"NO entspricht, in der R eine primäre Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, R' Methyl, Ethyl oder 2-Hydroxyethyl ist und R" unabhängig ausgewählt ist aus Methyl, Ethyl, 2-Hydroxyethyl und primären Alkylgruppen, die 8 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten. Solche Aminoxide schließen z. B. N-Octyldimethylaminoxid,N,N-Dodecylmethylaminoxid,N-Decyl-N-dodecylethylaminoxid, N-Dodecyldimethylaminoxid, N-Tetradecyldimethylaminoxid, N-Tetradecyl-N-ethylmethylaminoxid, N-Tetradecyl-N-ethyl- 2-hydroxyethylaminoxid, N-Hexadecyldimethylaminoxid, N-Octadecyldimethylaminoxid, N,N-Dieicosylethylaminoxid, N-Docosyldimethylaminoxid, N-Tetracosyldimethylaminoxid und Mischungen derselben ein, wobei die bevorzugten Aminoxide üblicherweise solche sind, die eine langkettige Alkylgruppe enthalten, z. B. N-Tetradecyldimethylaminoxid.
Wenn es verwendet wird, kann das Aminoxid bis zu 80% des Gewichts der nicht-ionischen Komponente des Tensids ausmachen, solange seine Konzentration nicht hoch genug ist, um ein Gewichtsverhältnis von Aminoxid/Alkylbenzolsulfonat > 0,5/1 zu liefern.
Die Proportionierungen von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid, die erforderlich sind, um Tensidstrukturieren der flüssigen Reinigungsmittel zu liefern, können mit dem speziellen verwendeten Hilfsstoffbuilder und mit den Konzentrationen von Tensid und Hilfsstoffbuilder in den Zusammensetzungen variieren größere Mengen an Alkylbenzolsulfonat in den Mischungen sind einsetzbar, wenn die Zusammensetzungen die höheren Tensidgehalte haben; niedrigere Verhältnisse von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid sind möglich, wenn die Reinigungsmittel die höheren Hilfsstoffbuildergehalte haben, und der Bereich der brauchbaren Verhältnisse von Sulfonat/nicht-ionischem Tensid ist am engsten bei den niedrigsten Niveaus an Hilfsstoffbuilder. Allgemein liegen jedoch die einsetzbaren Gewichtsverhältnisse von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid im Bereich von 0,8 bis 5,3/1, vorzugsweise 1,5 bis 4/1, und die Verhältnisse, die für bestimmte Zusammensetzungen innerhalb des Bereichs der Erfindung am besten geeignet sind, werden leicht durch Routineexperimente bestimmt.
Wie bei Corkill et al. kann der Hilfsstoffbuilder jedes der wasserlöslichen anorganischen und organischen Salze sein, die konventionellerweise in Reinigungszusammensetzungen verwendet werden, um den Builder bei Sequestrieren von "Härte"-Ionen wie Calcium- und Magnesiumionen zu unterstützen. Beispielhaft für solche Salze sind die Alkalimetall- (z. B. von Natrium und Kalium)-carbonate, -bicarbonate, -silikate, -chloride, -iodide, -citrate, -phosphate, -pyrophosphate, -phosphonate, -nitrilotriacetate, -polyacrylate, -polyaspartate, -polycarboxylate und -succinate.
Obwohl wie oben dargestellt die Menge an Hilfsstoffbuilder, die in den Zusammensetzungen verwendet wird, von 0,5 bis 4,5 Gew.-% variieren kann, hängt die Menge, die in jedem gegebenen Fall bevorzugt ist, von Faktoren wie der speziellen Tensidmischung, mit der er verwendet wird, dem Tensidgehalt der Zusammensetzung und dem Grad ab, mit dem der Hilfsstoffbuilder die Umgebung nachteilig beeinflussen könnte. Größere Mengen an Hilfsstoffbuilder werden gebraucht, wenn die Zusammensetzungen die niedrigeren Tensidgehalte haben, und es scheint wichtig zu sein, ausreichend Hilfsstoffbuilder zu verwenden, damit das Gewichtsverhältnis von nicht-ionischem Tensid/Hilfsbuilder 3,5/1 nicht überschreitet. Es ist jedoch allgemein bevorzugt, die geringeren Mengen an Hilfsstoffbuilder (d. h. 0,5 bis 3,5 Gew.-%) in Kombination mit den höheren Tensidgehalten (d. h. 20 bis 30 Gew.-%) zu verwenden, um die Korrosivität der Reinigungsmittel zu vermindern, weniger schädlich für die Umwelt zu sein, wenn ökologisch unerwünschte Hilfsstoffbuilder verwendet werden, und bei jedem gegebenen Zeolithniveau eine niedrigere Viskosität liefern.
Der spezielle als Builder in den neuen flüssigen Reinigungsmitteln verwendete Zeolith ist nicht kritisch, solange er ein teilchenförmiges Natriumsalz ist. Somit sind, obwohl es ein Zeolith von Corkill et al. sein kann, andere Zeolithe auch einsetzbar. Es ist üblicherweise ein Zeolith A oder X oder eine Mischung derselben, vorzugsweise Zeolith A oder ein Zeolith A/Zeolith X-Gemisch.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittel ist es nicht kritisch, die Bestandteile in einer speziellen Reihenfolge zu kombinieren. Es ist jedoch üblicherweise bevorzugt, die wasserlösliche Tensidmischung und Hilfsstoffbuilder in Wasser aufzulösen, um die strukturierende Phase zu schaffen, bevor in dieser die Zeolithteilchen suspendiert werden.
Die Erfindung ist vorteilhaft in ihrer Bereitstellung der gesamten tensidstrukturierten flüssigen Reinigungsmittel derselben, ist jedoch besonders günstig in der Ermöglichung der Bildung der Reinigungsmittel mit Tensidgehalten von 20 bis 30% und Zeolithgehalten von 15 bis 45%, d. h. solchen mit einem Zusammensetzungsaufbau, der zuvor die Verwendung viskositätsvermindernder Polymere erforderte, um sie gießbar zu machen. Die erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittel können geringe Mengen an Additiven einschließen, wie Farbstoffe, Duftstoffe, Enzyme und Konservierungsmittel, die häufig in solchen Zusammensetzungen verwendet werden, und sie können auch die viskositätsvermindernden Polymere bekannter flüssiger Reinigungsmittel einschließen, ohne ihre Tensidstrukturbildung zu verlieren. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass es jemals wirklich wünschenswert ist, viskositätsvermindernde Polymere einzubringen: Sie wären nicht notwendig und würden daher nur zu den Kosten des Reinigungsmittels beitragen.
Die folgenden Beispiele werden gegeben, um die Erfindung zu illustrieren, und sind nicht als Einschränkung derselben vorgesehen. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich in den Beispielen angegebene Mengen auf das Gewicht und Codes werden verwendet, um Reinigungsmittelbestandteile wie nachfolgend gezeigt wiederzugeben.
Code Bestandteil
S-1 Natriumcitrat
S-2 Natriumcarbonat
LAS Natriumdodecylbenzolsulfonat
AS Natrium-C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5;-Alkylsulfat
AES Natriumlaurylethersulfat, das drei EO-Gruppen (-OCH&sub2;CH&sub2;-) pro Molekül enthält
AE 7-EO-Ethoxylat einer Mischung von CH&sub2;-C,4-Alkoholen
NPE 9-EO-Ethoxylat von Nonylphenol

Beispiel 1

Es wurde eine Reihe von Basiszusammensetzungen hergestellt, um ihre Fähigkeit zu bestimmen, als strukturierende Phasen von zeolithhaltigen flüssigen Reinigungsmitteln zu dienen. Die verwendeten Bestandteile und die eingesetzten Mengen sind in Tabelle I gezeigt. Tabelle I

Beispiel 2

Es wurde jede der Basiszusammensetzungen von Beispiel 1 auf die Fähigkeit untersucht, als strukturierende Phase zu dienen, indem (1) Zeolithteilchen eingerührt wurden, um eine Suspension zu bilden, die 10 bis 15 Gew.-% suspendierten Zeolith enthielt, (2) die Suspension bei Raumtemperatur gelagert wurde, und (3) die Suspension nach zwei Monaten untersucht wurde, um ihre Stabilität zu bestimmen. Der Test zeigt, dass jede der Suspensionen, die aus einer erfindungsgemäßen Basiszusammensetzung oder aus einer beliebigen der Vergleichszusammensetzungen mit einer alphabetischen Bezeichnung ohne Zahlenindex hergestellt war, stabil war, während es ein nennenswertes Absetzen des Zeolithen aus jeder der anderen Vergleichsbasiszusammensetzungen gab, so dass eine zweite Phase gebildet wurde.
Wie oben gezeigt wurde, hat die Verwendung ausgewählter Mischungen aus Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Ethoxylat als Tenside das unerwartete Resultat, dass eine Tensidstrukturierung von zeolithhaltigen flüssigen Reinigungsmitteln geschaffen wird, die nicht erhalten wird, wenn sie durch Tensidmischungen ersetzt werden, die normalerweise als zu ihnen äquivalent angesehen werden. Dieses Phänomen wird auch beobachtet, wenn ein Teil des Ethoxylats durch ein Aminoxid ersetzt wird und/oder größere Mengen an Zeolith in den Basiszusammensetzungen suspendiert werden, um andere flüssige Reinigungsmittel mit Viskositäten 1000 mPas und Zeolithgehalten so hoch wie 45 Gew.-% zu bilden.

Claims

1. Wässriges tensidstrukturiertes flüssiges Reinigungsmittel, das (A) 5-45 Gew.-% suspendierte Zeolithteilchen, (B) 10 -30 Gew.-% einer Mischung von Alkylbenzolsulfonat/nichtionischem Tendsid, in der (1) die nicht-ionische Komponente der Mischung ein Ethoxylat eines Alkohols oder eines Alkylphenols oder einer Mischung derselben mit einem Aminoxid ist, (2) das Gewichtsverhältnis von Alkylbenzolsulfonat/- nicht-ionischem Tensid im Bereich von 0,8-5, 3/1 liegt, (3) das Gewichtsverhältnis von Aminoxid/Ethoxylat im Bereich von 0-4/1 liegt, und (4) das Gewichtsverhältnis von Aminoxid/Alkylbenzolsulfonat im Bereich von 0-0,5/1 liegt, (C) eine Menge von Hilfsstoffbuilder im Bereich von 0,5-4,5 Gew.-%, so daß das Gewichtsverhältnis von nichtionischem Tensid/Hilfsbuilder nicht größer als 3,5/1 ist, und (D) 35-80 Gew.-% Wasser umfaßt.

2. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 1, das eine Viskosität ≤ 1000 mPa·s. aufweist.

3. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem das Gewichtsverhältnis von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid im Bereich 1,5-4/1 liegt.

4. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem das Ethoxylat die einzige nicht-ionische Komponente der Tensidmischung ist.

5. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem die nicht-ionische Komponente der Tensidmischung eine Mischung des Ethoxylats und eines Aminoxids ist.

6. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 5, bei dem das Aminoxid eine Verbindung ist, die der Formel RR'R"NO entspricht, in der R eine primäre Alkylgruppe ist, die 8-24 Kohlenstoffatome enthält, R' Methyl, Ethyl oder 2-Hydroxyethyl ist, und R" unabhängig ausgewählt ist aus Methyl, Ethyl, 2-Hydroxyethyl und primären Alkylgruppen, die 8-24 Kohlenstoffatome enthalten.

7. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem der Hilfsstoffbuilder Natriumcitrat ist.

8. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 7, das eine Viskosität ≤ 1000 mPa·s. aufweist, einen suspendierten Zeolithgehalt von 15-45 Gew.-% hat, einen Tensidmischungsgehalt von 20-30 Gew.-% hat, ein Gewichtsverhältnis von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid im Bereich von 1,5- 4/1 aufweist und einen Natriumcitratgehalt von 0,5-3,5 Gew.-% hat.

9. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem der Hilfsstoffbuilder Natriumcarbonat ist.

10. Flüssiges Reinigungsmittel nach Anspruch 9, das eine Viskosität ≤ 1000 mPa·s. aufweist, einen suspendierten Zeolithgehalt von 15-45 Gew.-% hat, einen Tensidmischungsgehalt von 20-30 Gew.-% hat, ein Gewichtsverhältnis von Alkylbenzolsulfonat/nicht-ionischem Tensid im Bereich von 1,5- 4/1 aufweist und einen Natriumcarbonatgehalt von 0,5-3,5 Gew.-% hat.