EP2865740A1 - Flüssiges Scheuermittel - Google Patents

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EP2865740A1
EP2865740A1 EP20140190265 EP14190265A EP2865740A1 EP 2865740 A1 EP2865740 A1 EP 2865740A1 EP 20140190265 EP20140190265 EP 20140190265 EP 14190265 A EP14190265 A EP 14190265A EP 2865740 A1 EP2865740 A1 EP 2865740A1
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EP
European Patent Office
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agent according
abrasive
weight
alkyl chains
polyunsaturated
Prior art date
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Application number
EP20140190265
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English (en)
French (fr)
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EP2865740B1 (de
Inventor
Brigitte Rosenthal
Edgar Endlein
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Werner and Mertz GmbH
Original Assignee
Werner and Mertz GmbH
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Publication date
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Publication of EP2865740B1 publication Critical patent/EP2865740B1/de
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
    • C11D3/14—Fillers; Abrasives ; Abrasive compositions; Suspending or absorbing agents not provided for in one single group of C11D3/12; Specific features concerning abrasives, e.g. granulometry or mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/52—Carboxylic amides, alkylolamides or imides or their condensation products with alkylene oxides
    • C11D1/526—Carboxylic amides (R1-CO-NR2R3), where R1, R2 or R3 are polyalkoxylated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
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    • C11D17/0013—Liquid compositions with insoluble particles in suspension
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    • C11D3/2093—Esters; Carbonates
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    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
    • C11D3/1233—Carbonates, e.g. calcite or dolomite

Definitions

  • the invention relates to a liquid scouring agent, which is preferably used in the sanitary sector for cleaning adherent contaminants on hard surfaces.
  • a tried-and-tested scouring cream contains marble flour as an abrasive and as an emulsifier or surfactant Laureth-7 (INCI name), which is often used as a surface-active substance in cosmetic products
  • Laureth-7 is produced on the basis of lauric oils in coconut oil and palm kernel oil, laureth-7 (C 26 H 24 O 8 ) being prepared by chemical modification of lauric acid (C 12 H 24 O 2 ).
  • laureth-7 C 26 H 24 O 8
  • laureth-7 C 26 H 24 O 8
  • At least one substance having monounsaturated and / or polyunsaturated C 18 -alkyl chains such as those mainly used in oleic acid (C 18 H 34 O 2 ), linoleic acid (C 18 H 32 O 2 ) and linolenic acid, is used in a liquid scouring agent as surface-active substance (C 18 H 30 O 2 ) are present.
  • Such fatty acids with monounsaturated and polyunsaturated C18 alkyl chains occur in vegetable oils native to Europe, such as rapeseed oil, olive oil, linseed oil, sunflower oil, corn oil, grapeseed oil, thistle oil or hemp oil, with rapeseed oil having more than 90% share in simple unsaturated and multiply unsaturated fatty acids as a renewable raw material is available at low cost. It is therefore preferred to use a surface-active substance produced on the basis of rapeseed oil.
  • PEG-4 rapeseedamide (INCI name), which is based on technical rapeseed oil and is not in competition with foodstuffs.
  • the IUPAC name of this product is rapeseed oil amines, N- (hydroxyethyl) -, ethoxylated.
  • a liquid scouring agent comprising as surface-active substance one or more substances with monounsaturated and / or polyunsaturated C 18 -acrylic chains in combination with an abrasive and water.
  • the C18 compounds have at least two to three double bonds per fatty acid residue.
  • the surface-active substance used is preferably a nonionic surfactant based on rapeseed oil and in particular PEG-4 rapeseedamide.
  • the abrasive used is preferably calcium carbonate, especially in combination with PEG-4 rapeseedamides.
  • a preferred scouring agent contains 1.0 to 5.0% by weight, preferably 1.5 to 3.5 and especially about 2.0% by weight, of PEG-4 rapeseedamides containing about 40% by weight of calcium carbonate (marble flour) in water ,
  • C18 compounds having at least two to three double bonds per fatty acid radical are preferably used as the synthetic surface-active substance.
  • the surface-active substances based on monounsaturated and polyunsaturated C18-alkyl chains behave stably even without the special addition of stabilizers such as antioxidants, complexing agents and UV filters when the scouring agent is marketed in opaque plastic packaging.
  • stabilizers such as antioxidants, complexing agents and UV filters
  • abrasives which are marketed in fully transparent bottles, preferably in PET and rPET, the addition of stabilizers in different types and amounts depending on the type of detergent or cleaning agent required.
  • Preferred antioxidants are vitamin C (ascorbic acid) and derivatives (eg ascorbyl palmitate), vitamin E (D, L-tocopherol) and derivatives (eg tocopheryl acetate), tocotrienols, but also synthetic ones such as BHT (butylhydroxytoluene) and BHA (butylhydroxyanisole) among others known, used.
  • degradable such as ethylenediamine disuccinic acid (EDDS, Enviomet C 140 from Innospec)), L-glutamic acid, N, N-diacetic acid (GLDA, Dissolvine GL 47S from Akzo-Nobel), methylglycine diaceticacid (MGDA, Trilon M from Fa. BASF). It can also classic non-degradable complexing agents such as EDTA and NTA u.a. known to those skilled used.
  • EDDS ethylenediamine disuccinic acid
  • L-glutamic acid L-glutamic acid
  • N N-diacetic acid
  • MGDA methylglycine diaceticacid
  • MGDA Trilon M from Fa. BASF
  • UV filters are benzophenones such as 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid (Uvinul MS 40 from BASF), cinnamates such as ethylhexyl p-methoxycinnamate, p-aminobenzoic acid (PABA) derivatives and the like. known to those skilled used.
  • benzophenones such as 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid (Uvinul MS 40 from BASF)
  • cinnamates such as ethylhexyl p-methoxycinnamate, p-aminobenzoic acid (PABA) derivatives and the like. known to those skilled used.
  • a scrubbing agent with 40% by weight of marble flour and only 2.0% by weight of PEG-4 Rapeseedamide has a very high viscosity at very low shear rates or at rest.
  • the liquid scouring agent is particularly storage-stable over many months and even at extreme temperatures up to 60 ° C. At shear rates, as they occur when pouring out of a bottle at the bottleneck, results in a relatively steep drop in viscosity, so that the scouring agent low viscosity appears.
  • a scouring agent according to the invention achieves at least the values of a known scouring milk.
  • high viscosity alone does not guarantee long-term storage stability, but at most results in a tendency to settle which is more delayed in time, it can be assumed that the yield point in the abrasives according to the invention is high.
  • the combination of marble dust abrasive and PEG-4 rapeseedamides, in addition to the shear thinning behavior points to elastic fractions which, at very low shear rates, yield a flow limit otherwise known only from typical polysaccharides, such as xanthan gums, but have the disadvantage that they pull threads and are badly rinsable from surfaces.
  • This rheological behavior of a scrubbing agent according to the invention is completely atypical and surprising for viscous mixtures at such low use concentrations of the surface-active substances on the order of about 2.0% by weight.
  • the scrubbing agent according to the invention reproduced below as an exemplary embodiment combines a perfect suspension behavior for particles with high density (density of CaCO3: 2.7 kg / l), which otherwise generally have a strong tendency to settle under the action of gravity, with a perfect flow behavior under shear stress the scouring agent appears to flow very easily when used.
  • the sensorially found subjective viscoelastic behavior of a scrubbing agent according to the invention, in which a time-dependent shear thinning exists, can also be termed thixotropic.
  • the proportion of surface-active substance, in particular in the form of PEG-4 rapeseedamides in a scouring agent, can be in the range from 0.1 and from 1.0 to about 5.0% by weight. Preferably, a range of about 1.5 to about 3.5 wt .-% and in particular about 2.0 wt .-% is provided.
  • scouring cream In addition to abrasives such as quartz flour or marble flour and emulsifiers, a commercially available scouring cream generally also contains dyes, fragrances and perfumes and the like in order to make the use more pleasant. "
  • a preferred embodiment of a scouring agent according to the invention contains: Calcium carbonate CaCO3 (marble powder) 40.00% by weight PEG-4 Rapeseedamide 2.00% by weight phenoxyethanol 1.00% by weight
  • the ratio of abrasive and PEG-4 rapeseedamide is 20 to 1 wt%. According to the invention, this ratio can be in the range of 10 to 1 to 30 to 1 wt .-%.
  • the proportion of calcium carbonate may range from about 20.0% by weight to about 50.0% by weight.
  • a formulation of this type has a clearly viscoelastic behavior, according to which in the resting phase, the scouring agent is extremely highly viscous. As soon as shearing forces act on the formulation, it becomes low viscous. This behavior leads to positive performance characteristics in that the formula is very easy to disperse and rinse off, which means that less water is used compared to a conventional scouring cream.
  • the scouring agent barely foams so that it can be filled immediately after production. Compared to the previously used scrubbing milk with Laureth-7 as nonionic surfactant no anti-foam additives are needed.
  • the monounsaturated and polyunsaturated fatty acids used are particularly readily biodegradable.
  • the abrasive used is preferably a natural, crystalline calcium carbonate, for example a calcium carbonate available under the name CALCILIT 16G, which contains 99% CaCO 3, 0.8% MgCO 3, 0.02% Al 2 O 3 and 0.01% Fe 2 O 3.
  • the grain size is in the range up to 40 microns and the density at 2.7 g / ml.
  • the hardness of the preferred calcium carbonate is Mohs 3.
  • a liquid scouring agent according to the invention with calcium carbonate as abrasive can contain not only the additives contained in natural calcium carbonate, but also small quantities of other common abrasives insofar as this does not affect the properties described with respect to stability and flow behavior due to calcium carbonate.
  • a scouring agent according to the invention not only achieves the scrubbing milk previously used with regard to the particularly high demands on stability, but above all it also improves the rinsability of product residues. Added to this are the advantages of significantly improved producibility with shorter production cycles in the batch process.
  • a surface-active substance based on monounsaturated and / or polyunsaturated C18-alkyl chains can also be used in a washing or cleaning agent in the range from 0.1% by weight to 5.0% by weight. be used.
  • a detergent preferably 1.0 wt .-% to 3.0 wt% PEG-4 Rapeseedamide be used and in particular 1.5% by weight.
  • a hand dishwashing detergent it is preferred to use from 0.5% by weight to 2.0% by weight of PEG-4 rapeseedamides and in particular 1.0% by weight.
  • a universal all-purpose cleaner it is preferred to use 1.0% by weight to 3.0% by weight of PEG-4 rapeseedamides and in particular 1.5% by weight.
  • a WC cleaner preferably 0.1 wt .-% to 1.0 wt% PEG-4 rapeseedamides are used, in particular about 0.5 wt .-% and preferably 0.11 wt .-%
  • a hygiene cleaner preferably 0.1 wt .-% to 1.0 wt .-% PEG-4 rapeseedamides are used, in particular about 0.5 wt .-% and preferably 0.11 wt .-%.
  • a known universal all-purpose cleaner can be used instead of 1.5 wt .-% of nonionic surfactant based on saturated C12 to C14 alkyl chains preferably about 1.5 wt .-% PEG-4 rapeseedamides, preferably as the antioxidant tocopherol of 0.01 wt .-% is used.
  • the additional proportion of monounsaturated and / or polyunsaturated C18-alkyl chains to conventional surfactants results above all in an improvement in the cleaning power with respect to oil and fat. This is due to a relatively low HLB value, as is the case with the abovementioned abrasive. Due to the additional proportion of C18-alkyl chains, in particular with multiple double bonds per fatty acid radical, synergisms with conventional surfactants with saturated C12 to C14-alkyl chains occur, which lead to an improvement in the cleaning effect.
  • ⁇ 15 to 20% by weight of conventional synthetic surfactants can be used in conventional detergents or cleaners are surfactants with predominantly saturated C12 to C14 alkyl chains.
  • about 5 to 10% by weight of the total surfactant fraction of about 15 to 20% by weight of a washing or cleaning agent is replaced by a surface-active substance having monosaturated and / or polyunsaturated C 18 -alkyl chains.
  • a total content of about 15 to 20% by weight of classical synthetic surfactants about 1.5% by weight is replaced according to the invention by monounsaturated and / or polyunsaturated C 18 -alkyl chains, in particular PEG-4 rapeseedamides.
  • a known all-purpose cleaner based on acetic acid in addition to customary nonionic and anionic surfactants based on saturated C 12 to C 14 alkyl chains, preferably about 0.5% by weight, in particular 0.11% by weight, of PEG-4 rapeseedamides can be used is preferably used as the antioxidant ascorbic acid of 0.02 wt .-%.
  • a toilet cleaner based on acetic acid in addition to conventional anionic surfactant based on saturated C12 to C14 alkyl chains preferably about 0.5, in particular 0.11 wt .-% PEG-4 Rapeseedamide be used, preferably as the antioxidant ascorbic acid of 0.025 wt .-% is used.
  • the ratio of PEG-4 rapeseedamides used to antioxidant may range from about 3 to about 200, preferably from about 4 to 5, and from about 150 as in the above general-purpose universal cleaner
  • nonionic surfactants or surface-active substances based on monounsaturated and / or polyunsaturated C18 alkyl chains shows various advantages in terms of sustainability, such as lower Water consumption in use, lower energy consumption in the production and the like.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flüssiges Scheuermittel, enthaltend als oberflächenaktive Substanz eine oder mehrere Substanzen mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten, wobei die oberflächenaktive Substanz ein nichtionisches Tensid auf der Basis von Rapsöl ist, und in Verbindung mit der oberflächenaktiven Substanz ein Abrasivmittel, insbesondere Marmormehl, verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein flüssiges Scheuermittel, das vorzugsweise im sanitären Bereich zum Reinigen von festhaftenden Verunreinigungen an harten Oberflächen eingesetzt wird.
  • Eine in der Praxis bewährte Scheuermilch enthält Marmormehl als Abrasivstoff und als Emulgator bzw. Tensid Laureth-7 (INCI-Name), das als oberflächenaktive Substanz vielfach auch in kosmetischen Produkten eingesetzt wird Laureth-7 wird auf der Basis von Laurinölen hergestellt, das vor allem in Kokosöl und Palmkernöl enthalten ist, wobei durch chemische Modifikation von Laurinsäure (C12 H24 O2) Laureth-7 (C26H24O8) hergestellt wird. Die Gewinnung dieser Tenside aus tropischem Palmkern- bzw. Kokosöl führt aber zu Raubbau am tropischen Regenwald hauptsächlich in Indonesien und Malaysia. Durch Brandrodung werden immer mehr Plantagen für den Anbau von Ölpalmen angelegt mit den für das Weltklima hinreichend bekannten negativen Folgen einschließlich der Vernichtung der natürlichen Lebensräume für verschiedene Tierarten.
  • Aus Gründen der Nachhaltigkeit besteht Bedarf an einem Ersatz der aus tropischen Pflanzenölen gewonnenen Tenside für den Einsatz in flüssigen Scheuermitteln, die nach Verwendung ins Abwasser gelangen und abgebaut werden müssen.
  • Erfindungsgemäß wird in einem flüssigen Scheuermittel als oberflächenaktive Substanz wenigstens eine Substanz mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten verwendet, wie sie hauptsächlich in Ölsäure (C18 H34 O2), Linolsäure (C18 H32 O2) und Linolensäure (C18H30O2) vorliegen. Derartige Fettsäuren mit einfach ungesättigten und mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten kommen in Pflanzenölen vor, die in Europa heimisch sind, wie z.B. Rapsöl, Olivenöl, Leinöl, Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Traubenkernöl, Distelöl oder Hanföl, wobei Rapsöl mit mehr als 90 % Anteil an einfach ungesättigten und mehrfach ungesättigten Fettsäuren als nachwachsender Rohstoff kostengünstig zur Verfügung steht.
    Es wird deshalb bevorzugt eine auf der Basis von Rapsöl erzeugte oberflächenaktive Substanz verwendet.
  • Bevorzugt wird PEG-4 Rapeseedamide (INCI-Name) verwendet, das auf Basis von technischem Rapsöl auf dem Markt ist und nicht in Konkurrenz zu Lebensmitteln steht.
    Der IUPAC-Name dieses Produkts lautet Rapsöl-Amine, N-(Hydroxyethyl)-, ethoxyliert.
  • Erfindungsgemäß wird ein flüssiges Scheuermittel vorgesehen, enthaltend als oberflächenaktive Substanz eine oder mehrere Substanzen mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Acrylketten in Verbindung mit einem Abrasivmittel und Wasser.
    Die C18-Verbindungen weisen wenigstens zwei bis drei Doppelbindungen pro Fettsäure-Rest auf.
  • Bevorzugt wird als oberflächenaktive Substanz ein nichtionisches Tensid auf der Basis von Rapsöl und insbesondere PEG-4 Rapeseedamid.
  • Als Abrasivmittel wird bevorzugt Calciumcarbonat verwendet, vor allem in Verbindung mit PEG-4 Rapeseedamide.
    Ein bevorzugtes Scheuermittel enthält dabei 1,0 bis 5,0 Gew. %, vorzugsweise 1,5 bis 3,5 und insbesondere etwa 2,0 Gew. % PEG-4 Rapeseedamide mit ca. 40 Gew. % Calciumcarbonat (Marmormehl) in Wasser.
  • Die Eignung von europäischen Pflanzenölen, insbesondere von Rapsöl, als Basis für oberflächenaktive Substanzen ist überraschend, weil die Doppelbindungen in den C18-Verbindungen "Sollbruchstellen" für den oxidativen und mikrobiologischen Verderb bilden, weswegen C18-Verbindungen mit einer Anzahl von Doppelbindungen größer 1 pro Fettsäure-Rest als synthetische oberflächenaktive Verbindungen bisher nicht in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß werden bevorzugt C18-Verbindungen mit wenigstens zwei bis drei Doppelbindungen pro Fettsäurerest als synthetische oberflächenaktive Substanz verwendet.
  • Es hat sich gezeigt, dass die gegen die Eignung von europäischen Pflanzenölen vorliegenden Bedenken überwunden werden können, ohne dass ein größerer Aufwand hierfür betrieben werden muss. So kann z.B. das durch die Anzahl der Doppelbindungen vorhandene höhere Potential für Instabilität im Falle der Konservierung gegen mikrobiologischen Befall durch den Einsatz äußerst milder, nicht-klassischer Konservierungsmittelsynergisten wie z.B. Phenoxyethanol überwunden werden. Es können für diesen Zweck auch eingesetzt werden:
    • 1,2-Alkylenglykole (zB 1,2-Pentylenglykol, 1,2-Hexylenglykol oder 1,2-Octylen-glykol=Caprylylglykol), Ethylhexylglycerin, Phenylethylalkohol u.a.
  • Überraschenderweise verhalten sich die auf einfach ungesättigten und mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten basierenden oberflächenaktiven Substanzen auch ohne den speziellen Zusatz von Stabilisatoren wie Antioxidantien, Komplexbildner und UV-Filter stabil, wenn das Scheuermittel in opaken Kunststoffverpackungen vermarktet wird. Der Grund dafür liegt darin, dass die Hauptursache für den oxidativen Abbau durch Sonnenlicht induziert wird, das durch eine opake Kunststoffverpackung nicht auf das Produkt einwirken kann.
  • Für Scheuermittel, das in völlig transparenten Flaschen vorzugsweise in PET und rPET vermarktet wird, ist der Zusatz von Stabilisatoren in unterschiedlicher Art und Menge je nach Art des jeweiligen Wasch- oder Reinigungsmittels erforderlich.
  • Als Antioxidantien werden bevorzugt Vitamin C (Ascorbinsäure) und Derivate (z.B. Ascorbylpalmitat), Vitamin E (D, L-Tocopherol) und Derivate (z.B. Tocopherylacetat), Tocotrienole, aber auch synthetische wie BHT (Butylhydroxytoluol) und BHA (Butylhydroxyanisol) u.a. dem Fachmann bekannte, eingesetzt.
  • Als Komplexbildner werden bevorzugt speziell biologisch. abbaubare wie Ethylendiamin disuccinic acid (EDDS, Enviomet C 140 von Fa. Innospec)), L-Glutamic acid, N, N-diacetic acid (GLDA, Dissolvine GL 47S von Fa. Akzo-Nobel), Methylglycin diaceticacid (MGDA, Trilon M von Fa. BASF). Es können auch klassische nicht abbaubare Komplexbildner wie EDTA und NTA u.a. dem Fachmann bekannte, verwendet werden.
  • Als UV-Filter werden bevorzugt speziell Benzophenone wie zB 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure (Uvinul MS 40 von Fa. BASF), Cinnamate wie Ethylhexyl p-methoxycinnamate, p-Amino Benzoesäure (PABA) Derivate u.a. dem Fachmann bekannte, eingesetzt.
  • Besonders überraschend sind die vorteilhaften rheologischen Eigenschaften eines Marmormehl (CaCO3) enthaltenden Scheuermittel bei der erfindungsgemäßen Verwendung einer oberflächenaktiven Substanz auf der Basis von einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten, insbesondere PEG-4 Rapeseedamide.
  • Es hat sich gezeigt, dass ein Scheuermittel mit 40 Gew.-% Marmormehl und nur 2,0 Gew.-% PEG-4 Rapeseedamide bei sehr niedrigen Schergeschwindigkeiten bzw. in Ruhe eine sehr hohe Viskosität aufweist. Damit ist das flüssige Scheuermittel besonders lagerstabil über viele Monate hinweg und dies selbst bei extremen Temperaturen bis 60° C. Bei Schergeschwindigkeiten, wie sie bereits beim Ausgießen aus einer Flasche am Flaschenhals auftreten, ergibt sich ein relativ steiler Abfall der Viskosität, sodass das Scheuermittel niedrigviskos erscheint. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Abspülbarkeit von Produktresten von sanitären Oberflächen bei der Anwendung im Haushalt und zusätzlich auch eine verbesserte Pump- und Abfüllfähigkeit bei der Produktion des Scheuermittels, die zu verkürzten Ansatzzykluszeiten führt, weil durch Rühren niedrige Viskosität vorliegt und in der angesetzten Masse Luftblasen aufgrund der niedrigen Viskosität schnell entweichen können.
  • Im Verhältnis zu einer herkömmlichen Scheuermilch mit einem Anteil von 40 Gew.-% Marmormehl und 3,3 Gew.-% Laureth-7 ergibt sich ein deutlich schnelleres Ausfließen des erfindungsgemäßen Scheuermittels aus einer Flasche
    Dennoch ergibt sich eine zumindest ebenso gute Lagerstabilität wie bei der bekannten Scheuermilch, weil das erfindungsgemäße Scheuermittel in Ruhe eine sehr viel höhere Viskosität aufweist, durch die die zeitabhängige Neigung zum Absetzen der dispergierten Abrasivstoffe mit sichtbarem Wasserüberstand deutlich verzögert bzw. sogar gänzlich unterbunden wird
  • Auch hinsichtlich Langzeitlagerstabilität erreicht ein erfindungsgemäßes Scheuermittel zumindest die Werte einer bekannten Scheuermilch.
    Da hohe Viskosität alleine aber noch keine Langzeitlagerstabilität garantiert, sondern höchstens eine zeitlich stärker verzögerte Absetzneigung ergibt, ist davon auszugehen, dass bei dem erfindungsgemäßen Scheuermittel eine Fließgrenze vorliegt. Die Kombination von Marmormehl als Abrasivstoff und PEG-4 Rapeseedamide weist zusätzlich zu dem durch Scherwirkung verdünnenden Verhalten auf elastische Anteile hin, die bei sehr niedrigen Schergeschwindigkeiten eine Fließgrenze ergeben, wie sie sonst nur von typischen Polysacchariden wie Xanthan Gums bekannt sind, die aber den Nachteil haben, dass sie Fäden ziehen und von Oberflächen schlecht abspülbar sind.
    Dieses rheologische Verhalten eines erfindungsgemäßen Scheuermittels ist für viskose Mischungen bei so niedrigen Einsatzkonzentrationen der oberflächenaktiven Substanzen in der Größenordnung von ca. 2,0 Gew.-% völlig untypisch und überraschend.
  • Das nachfolgend als Ausführungsbeispiel wiedergegebene, erfindungsgemäße Scheuermittel vereint ein perfektes Suspensionsverhalten für Partikel mit hoher Dichte (Dichte von CaCO3: 2,7 kg/l), die ansonsten grundsätzlich unter Einwirkung der Gravitation stark zum Absetzen neigen, mit einem perfekten Fließverhalten unter Scherbeanspruchung, die das Scheuermittel bei Gebrauch sehr leicht fließend erscheinen lässt.
  • Es wird vermutet, dass die polaren ethoxylierten Säureamid-Kopfgruppen der PEG-4 Rapeseedamide-Moleküle auf die CaCO3-Primärpartikel (negatives Zeta-Potential) aufziehen, während die abstehenden langen C18 Fettsäurereste intermolekular assoziieren und dadurch CaCO3-Primärteilchen über schwache Wechselwirkungskräfte (Van der Waals-, London-Kräfte) miteinander verbinden. Damit entsteht ein schwaches, aber hinreichend stabiles Netzwerk, das die Rezeptur gegen Gravitationseinfluss perfekt stabilisiert, das aber bereits durch geringe Scherbeanspruchung zerstört oder aufgelöst wird und ein leichtes Fließen der Rezeptur ermöglicht.
    Dies wird auf die cis-Konfiguration der Doppelbindungen zurückgeführt, die einer leichten Aufspaltung des fragilen Netzwerkes Vorschub leistet, da solche Molekule sich z.B. auch nur schwer kristallisieren lassen.
    Rapsöl ist trotz C18-Ketten nicht fest, sondern aufgrund der cis-konfigurierten Doppelbindungen flüssig.
  • Die vermutete bevorzugte Anlagerung von PEG-4 Rapeseedamide-Molekülen an die Oberfläche der CaCO3-Teilchen als Grenzfläche anstelle der Bildung von Mizellen erklärt sich auch aufgrund des relativ niedrigen HLB-Wertes von PEG-4 Rapeseedamide von ca. 11. Dadurch kommt es auch nicht zu viskositätssteigernden Mizell- Effekten, die die Abspülbarkeit verschlechtern und die Produkthaftung an sanitären Keramikoberflächen unerwünscht erhöhen würden.
    Andererseits ist der HLB-Wert von 11 ideal geeignet, um fett- und ölartige Verunreinigungen und vor allem auch hydrophobe Kalkseifen-Rückstände von zu reinigenden Oberflächen durch Emulgieren zu entfernen.
  • Das sensorisch gefundene subjektive viskoelastische Verhalten eines erfindungsgemäßen Scheuermittels, bei dem eine zeitabhängige Scherverdünnung vorliegt, kann auch als thixotrop bezeichnet werden.
  • Der Anteil an oberflächenaktiver Substanz insbesondere in Form von PEG-4 Rapeseedamide in einem Scheuermittel kann im Bereich ab 0,1 und von 1,0 bis etwa 5,0 Gew.-% liegen. Bevorzugt wird ein Bereich von ca. 1,5 bis ca. 3,5 Gew.-% und insbesondere ca. 2,0 Gew.-% vorgesehen.
  • Eine handelsübliche Scheuermilch enthält neben Abrasivstoffen wie Quarzmehl oder Marmormehl und Emulgatoren in der Regel auch Farbstoffe, Duft- und Parfümstoffe und dergleichen, um den Gebrauch angenehmer zu gestalten"
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scheuermittels enthält:
    Calciumcarbonat CaCO3 (Marmormehl) 40,00 Gew.-%
    PEG-4 Rapeseedamide 2,00 Gew.-%
    Phenoxyethanol 1,00 Gew.-%
  • Rest Wasser und Stabilisierungsmittel,
    Riech- und Farbstoffmischung und dergleichen übliche Additive, wie z.B. Polyacrylate und Alkanolamine.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis von Abrasivstoff und PEG-4 Rapeseedamide 20 zu 1 Gew.-%. Erfindungsgemäß kann dieses Verhältnis im Bereich von 10 zu 1 bis 30 zu 1 Gew.-% liegen.
  • Der Anteil an Calciumcarbonat kann im Bereich von ca. 20,0 Gew. % bis ca. 50,0 Gew. % liegen.
  • Eine Formulierung dieser Art weist ein deutlich viskoelastisches Verhalten auf, wonach in der Ruhephase das Scheuermittel extrem hochviskos ist. Sobald Scherkräfte auf die Formulierung einwirken, wird diese niedrig viskos.
    Dieses Verhalten führt zu positiven Gebrauchseigenschaften dadurch, dass sich die Rezeptur sehr einfach verteilen und abspülen lässt, wodurch weniger Wasser verbraucht wird gegenüber einer herkömmlichen Scheuermilch.
    Hinzu kommt eine vereinfachte und schnelle Herstellbarkeit - wie oben erwähnt - wobei das Scheuermittel kaum schäumt, sodass es nach der Herstellung sofort abgefüllt werden kann. Gegenüber der bisher verwendeten Scheuermilch mit Laureth-7 als nichtionischem Tensid werden keine anti-foam Additive benötigt.
  • Die verwendeten einfach ungesättigten und mehrfach ungesättigten Fettsäuren sind besonders leicht biologisch abbaubar.
  • Als Abrasivstoff wird bevorzugt ein natürliches, kristallines Calciumcarbonat verwendet, beispielsweise ein unter der Bezeichnung CALCILIT 16G erhältliches Calciumcarbonat, das 99 % CaCO3, 0,8 % MgCO3, 0,02 % Al203 und 0,01 % Fe203 enthält.
    Die Korngröße liegt im Bereich bis 40 µm und die Dichte bei 2,7 g/ml. Die Härte des bevorzugt verwendeten Calciumcarbonats liegt bei Mohs 3.
  • Ein erfindungsgemäßes flüssiges Scheuermittel mit Calciumcarbonat als Abrasivmittel kann nicht nur die in natürlichem Calciumcarbonat enthalten, zuvor genannten Zusatzstoffe enthalten, sondern auch geringe Mengen an weiteren gängigen Abrasivmitteln soweit hierdurch die beschriebenen Eigenschaften hinsichtlich Stabilität und Fließverhalten aufgrund von Calciumcarbonat nicht beeinträchtigt werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Scheuermittel erreicht nicht nur hinsichtlich der besonders hohen Anforderungen an Stabilität die bisher verwendete Scheuermilch, sie verbessert vor allem auch die Abspülbarkeit von Produktresten. Hinzu kommen die Vorteile einer deutlich verbesserten Produzierbarkeit bei verkürzten Herstellzyklen im Batch-Prozess.
  • Eine oberflächenaktive Substanz auf der Basis von einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Aklylketten, insbesondere PEG-4 Rapeseedamide, kann auch in einem Wasch- oder Reinigungsmittel im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% verwendet werden.
    In einem Waschmittel werden bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 3,0 Gew-% PEG-4 Rapeseedamide eingesetzt und insbesondere 1,5 Gew-%.
    In einem Handgeschirrspülmittel werden bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew-% PEG-4 Rapeseedamide eingesetzt und insbesondere 1,0 Gew-%.
    In einem Universal-Allzweckreiniger werden bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 3,0 Gew-% PEG-4 Rapeseedamide eingesetzt und insbesondere 1,5 Gew-%.
  • In einem WC-Reiniger werden bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 1,0 Gew-% PEG-4 Rapeseedamide eingesetzt, insbesondere ca. 0,5 Gew.-% und bevorzugt 0,11 Gew.-%,
    In einem Hygiene-Reiniger werden bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 1,0 Gew-% PEG-4 Rapeseedamide eingesetzt, insbesondere ca. 0,5 Gew.-% und bevorzugt 0,11 Gew-%.
  • Bei einem bekannten Universal-Allzweckreiniger können anstelle von 1,5 Gew.-% nichtionischem Tensid auf der Basis von gesättigten C12 bis C14 Alkylketten bevorzugt ca. 1,5 Gew.-% PEG-4 Rapeseedamide verwendet werden, wobei vorzugsweise als Antioxidans Tocopherol von 0,01 Gew.-% eingesetzt wird.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Scheuermittel werden bevorzugt 100 % an bisher verwendeten nichtionischen Tensiden (Laureth-7) erfindungsgemäß ersetzt durch eine oberflächenaktive Substanz mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten, insbesondere PEG-4 Rapeseedamide. Es ist aber auch von Vorteil, eine Kombination von herkömmlichen Tensiden auf der Basis gesättigter C12 bis C14-Alkylketten mit einer oberflächenaktiven Substanz mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten, insbesondere PEG-4 Rapeseedamide, zu verwenden.
  • Hierbei ergibt der zusätzliche Anteil an einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten zu herkömmlichen Tensiden vor allem eine Verbesserung der Reinigungskraft gegenüber Öl und Fett. Dies ist auf einen relativ niedrigen HLB-Wert zurückzuführen, wie dies auch im Zusammenhang mit dem zuvor angegebenen Scheuermittel der Fall ist.
    Durch den zusätzlichen Anteil von C18-Alkylketten insbesondere mit mehrfachen Doppelbindungen pro Fettsäure-Rest, treten Synergismen mit klassischen Tensiden mit gesättigten C12 bis C14-Alkylketten auf, die zu einer Verbesserung der Reinigungswirkung führen.
  • In herkömmlichen Wasch- oder Reinigungsmitteln können je nach Produktkategorie insgesamt bis zu 15 bis 20 Gew.-% klassische synthetische Tenside eingesetzt werden, d.h. Tenside mit überwiegend gesättigten C12 bis C14-Alkylketten. Erfindungsgemäß werden ca. 5 bis 10 Gew.-% an dem gesamten Tensidanteil von ca. 15 bis 20 Gew.-% eines Wasch- oder Reinigungsmittels ersetzt durch eine oberflächenaktive Substanz mit einfach gesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten.
    Vorzugsweise werden bei einem Gesamtanteil von ca. 15 bis 20 Gew.-% an klassischen synthetischen Tensiden ca. 1,5 Gew.-% erfindungsgemäß ersetzt durch einfach ungesättigte und/oder mehrfach ungesättigte C18-Alkylketten, insbesondere PEG-4 Rapeseedamide. Dies führt überraschenderweise zu einer Verbesserung der Reinigungskraft gegenüber Öl und Fett, insbesondere bei Waschmitteln für Textilien.
  • Bei einem bekannten Allzweckreiniger auf Essigsäure Basis kann neben üblichen nichtionischen und anionischen Tensiden auf der Basis von gesättigten C12 bis C14 Alkylketten bevorzugt ca. 0,5 Gew.-%, insbesondere 0,11 Gew.-% PEG-4 Rapeseedamide verwendet werden, wobei vorzugsweise als Antioxidans Ascorbinsäure von 0,02 Gew.-% eingesetzt wird.
  • Bei einem bekannten WC-Reiniger auf Essigsäure Basis kann neben üblichem anionischen Tensid auf der Basis von gesättigten C12 bis C14 Alkylketten bevorzugt ca. 0,5, insbesondere 0,11 Gew.-% PEG-4 Rapeseedamide verwendet werden, wobei vorzugsweise als Antioxidans Ascorbinsäure von 0,025 Gew.-% eingesetzt wird.
  • Das Verhältnis von eingesetztem PEG-4 Rapeseedamide zu Antioxidans kann im Bereich von etwa 3 bis ca. 200 liegen, bevorzugt im Bereich von ca. 4 bis 5 und im Bereich von etwa 150 wie bei dem obigen Universal-Allzweckreiniger
  • Neben der Vermeidung der eingangs geschilderten nachteiligen Auswirkungen bei der Beschaffung von tropischem Palmkern- und Kokosöl zeigt die erfindungsgemäße Verwendung von nichtionischen Tensiden bzw. oberflächenaktiven Substanzen auf der Basis von einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten verschiedene Vorteile hinsichtlich Nachhaltigkeit, wie geringer Wasserverbrauch bei der Verwendung, geringerer Energieaufwand bei der Herstellung und dergleichen.

Claims (15)

  1. Flüssiges Scheuermittel, enthaltend als oberflächenaktive Substanz eine oder mehrere Substanzen mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten in Verbindung mit einem Abrasivmittel und Wasser.
  2. Scheuermittel nach Anspruch 1, wobei die C18-Verbindungen wenigstens zwei bis drei Doppelbindungen pro Fettsäure-Rest aufweisen.
  3. Scheuermittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die oberflächenaktive Substanz ein nichtionisches Tensid auf der Basis von Rapsöl ist.
  4. Scheuermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die oberflächenaktive Substanz PEG-4 Rapeseedamide ist
  5. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die oberflächenaktive Substanz im Bereich von 0,1 Gew.-% bis ca. 5,0 Gew.-% verwendet wird.
  6. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Abrasivmittel Calciumcarbonat verwendet wird.
  7. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 1,0 bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 3,5 und insbesondere etwa 2,0 Gew.-% PEG-4 Rapeseedamide mit ca 40 Gew.-% Calciumcarbonat (Marmormehl) in Wasser verwendet wird.
  8. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis von Abrasivmittel, insbesondere Calciumcarbonat (Marmormehl), zu oberflächenaktiver Substanz 10 zu 1 bis 30 zu 1, bevorzugt 20 zu 1 beträgt.
  9. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Konservierung gegen mikrobiologischen Befall Phenoxyethanol verwendet wird.
  10. Scheuermittel nach Anspruch 9, wobei das Konservierungsmittel gegen mikrobiologischen Befall im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, insbesondere 1,0 Gew.-% verwendet wird.
  11. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Antioxidans Tocopherol und/oder Ascorbinsäure im Bereich von 0,010 bis 0,5 Gew.-% verwendet wird.
  12. Scheuermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich zu Tensiden mit gesättigten C12 bis C14-Alkylketten wenigstens eine oberflächenaktive Substanz mit einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten verwendet wird.
  13. Scheuermittel nach Anspruch 12, wobei bei einem Gesamtanteil von ca. 1 bis 5 Gew.-% an klassischen Tensiden mindestens 50 % durch einfach ungesättigte und/oder mehrfach ungesättigte C18-Alkylketten ersetzt sind.
  14. Verwendung von einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten als nichtionisches Tensid, insbesondere PEG-4 Rapeseedamide, in einem flüssigen Scheuermittel enthaltend Calciumcarbonat als Abrasivmittel.
  15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei der Anteil der einfach ungesättigten und/oder mehrfach ungesättigten C18-Alkylketten im Bereich von 0,1 Gew.-% bis ca. 5,0 Gew.-% liegt.
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