DE2552353B2

DE2552353B2 - Fluessige waessrige waschmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE2552353B2
Application number: DE19752552353
Authority: DE
Inventors: Karl Martin Edvin Ödsmal; Karlsson Birgit Tora Gunvor Stenungsund; Hellsten (Schweden)
Original assignee: Berol Kemi Ab, Stenungsund (Schweden)
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1977-04-14
Also published as: CH614463A5; NO753929L; FI59264C; NO143581B; ZA757318B; FR2292037A1; NO143581C; GB1531496A; CA1040505A; BE835803A; DK524875A; FI753281A; NL7513646A; ATA888875A; AU8685775A; DE2552353C3; SU655325A3; DK151230C; DK151230B; FI59264B

Description

bis 24 Kohlenstoffatomen, A unabhängig von- 20 allgemeinen dadurch gelöst werden, daß man eine einander jeweils eine Oxyalkylengruppe, ab- Mischung aus Wasser und einem organischen Lösungs-

1. Flüssige wäßrige Waschmittelzusammensetzung, die eine oberflächenaktive Komponente, einen Komplexbildner sowie gewünschtenfalls andere Komponente!:, wie sie üblicherweise in Waschmittelzusammensetzungea enthalten sind, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktive Komponente hauptsächlich enthält

a) 30 bis 70% eines oberflächenaktiven nichtionischen Alkylenoxidaddukte der allgemeinen Formel

RO(A)_xH worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8

geleitet von einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und α eine ganze Zahl von 5 bis 50 bedeuten, wobei die Anzahl der von Äthylenoxid abgeleiteten Oxyalkylengruppen mindestens 60% der Gesamtanzahl der Oxyalkylengruppen beträgt und

b) 30 bis 70% eines oberflächenaktiven Phosphorsäureesters der allgemeinen Formel

(R'O)₍PO(OM), ,

worin R' eine unverzweigte oder verzweigte Alkylkette mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen, y die ganze Zahl 1 oder 2 und M ein monovalentes Kation bedeuten.

2. Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kl der allgemeinen Formel des oberflächenaktiven nichtionischen Alkylenoxidaddukte R eine unverzweigte oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische oder cyclische Gruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylphenyl- oder Diakylphenylgruppe mit insgesamt 14 bis 24 Kohlenstoffatomen bedeutet

3. Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel des oberflächenaktiven nichtionischen Alkylenoxidaddukts A eine von Äthylenoxid abgeleitete Oxyäthylengruppe und χ eine ganze Zahl von 5 bis 20 bedeuten.

4. Waschmittelz^sammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphorsäureester zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Monoalkylphosphat besteht.

5. Waschmittelzusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktive Komponente 0,5 bis 35, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, und der Komplexbildner 5 bis 35, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% der Waschmittelzusammensetzung ausmacht. mittel verwendet oder ein sogenanntes hydrotropes Mittel zugibt oder eine Kombination beider Maßnahmen anwendet Bei der Erzielung einer guten Lösung dieses Problems muß aber auch berücksichtigt werden, daß die Kosten der Zusammensetzung nicht durch Zugabe von Komponenten erhöht werden, die vom Standpunkt der Reinigungskraft aus betrachtet inaktiv oder negativ sind, und daß keine unnötigen organischen Komponenten zugegeben werden, welche den biologischen Sauerstoffbedarf bei der Wasserreinigung erhöhen.

Erfindungsgemäß ist es nun möglich, eine neue flüssige Waschmittelzusammensetzung mit mindestens der gleichen guten Waschkraft wie die derzeit im Handel erhältlichen Pulverwaschmittel herzustellen. Die flüssige Waschmittelzusammensetzung gemäß der Erfindung braucht nur Wasser als Lösungsmittel zu enthalten und bildet klare isotrope Lösungen innerhalb des Temperaturintervalls von 10 bis 42 C, wobei diese Lösungen eine begrenzte Haltbarkeit aufweisen. Die erfindungsgemäße wäßrige flüssige Waschmittelzusammensetzung (Detergenszusammensetzung) enthält eine oberflächenaktive Komponente, einen Komplexbildner und gewünschtenfalls weitere Zusätze, wie sie üblicherweise in Waschmittelzusammensetzungen enthalten sind, wie alkalische Salze, färbende Substanzen, Korrosionsinhibitoren, Parfüm und optische Aufheller. Die oberflächenaktive Komponente enthält hauptsächlich:

(a) 30 bis 70 Gew.-% eines nichtionischen oberflächenaktiven Alkylenoxid-Addukts der allgemeinen Formel

RO(A)_xH

worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, die Reste A unabhängig voneinander jeweils eine Oxyalkylengruppe, abgeleitet von einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und .v eine ganze Zahl von 5 bis 50 bedeuten, wobei die Anzahl der von Äthylenoxid abgeleiteten Oxyalkylengruppen mindestens 60% der Gesamtanzahl der Oxyalkylengruppen beträgt, und

(b) 30 bis 70 Gew.-% eines oberflächenaktiven Phosphorsäureesters der allgemeinen Forme!

(R'0)/0(0M)₃._v worin R' eine gerade (unverzweigte) oder verzweigte

AJkyUcette mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen und y die ganze Zahl 1 oder 2 und Ivt ein monovalentes Kation bedeuten.

Die erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzung weist eine überraschend gute Waschkraft auf, ^ie wesentlich höher ist als die Waschkraft entsprechender Wascbmittelzusammensetzungen ohne den oberflächenaktiven Phosphorsäureester. Aufgrund der Anwesenheit von Alkylphosphat ist die erfmdungsgernäße Waschmittelzusammensetzung auch lagerbeständig und bildet klare Lösungen. Wenn das Alkylphosphat durch andere Alkylphosphate mit einer größeren oder geringeren Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylkette ersetzt wird, dann erhält man nach kurzer Lagerung aufgrund einer Phasentrennung eine trübe Lösung.

Erfindungsgemäß bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Alkylenoxidaddukte sind solche, die erhalten werden durch Zugabe von Alkylenoxid zu einem geraden (unverzweigten) oder verzweigten gesättigten oder ungesättigten aliphatischen oder cyclischen Alkohol mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Alkylphenol oder Dialkylphenol mit insgesamt 14 bis 24 Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele für geeignete, nichtionische oberflächenaktive Verbindungen sind Addukte aus 5 bis 20 Molen Äthylenoxid auf 1 Mol Decylalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Eicosylalkohol, Oleylalkohol, Cyclooctanol, Cyclohexadecanol, Octylphenol. Nonylphenol, Dodecylphenol, Hexadecylphenol. Dibutylphenol, Dioctylphenol und Dinonylphenol.

Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Phosphorsäureester handelt es sich um ein Mono- oder Dialkyl-Phosphat oder um eine Verbindung dieser Phosphate. Bevorzugt sind Monoalkylphosphat oder Verbindungen von Mono- und Dialkylphosphat, in denen das Monoalkylphosphat mindestens 50 Gew.-% ausmacht. Das monovalente Kation ist vorzugsweise ein Alkaliion, wie zum Beispiel ein Kalium- oder Natriumion, geeignet sind aber auch Ammonium- und Aminoionen. Im allgemeinen macht das oberflächenaktive Mittel, d. h. die Menge der nichtionischen oberflächenaktiven Komponente und des Phosphorsäureesters, 0,5 bis 35, vorzugsweise 2,0 bis 20% des Gewichts der Zusammensetzung aus. Gewünschtenfalls können innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung auch geringere Mengen an anderen oberflächenaktiven Verbindungen, wie z. B. kationischen, ampholytischen und anderen anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven Verbindungen, zugegeben werden.

Als Komplexbildner sind sowohl solche anorganischer als auch solche organischer Natur geeignet. Die Menge der Komplexbildner beträgt im allgemeinen 5 bis 35, vorzugsweise 10 bis 25% des Gewichts der Zusammensetzung. Als Komplexbildner 5s zur Herstellung sogenannter Hochleistungswaschmittel und auch zur Verbesserung der Eigenschaften der Waschmittelzusammensetzung in hartem Wasser besonders gut geeignet sind A'kalimetallpolyphosphate. Zu diesen Polyphosphaten gehören Natriumdiphosphat, Kaliumdiphosphat, Pantanatriumtriphosphat, Natriumtriphosphat, Pentakaliumtriphosphat, Tetranatrium- und Tetrakaliumdiphosphat, Natriumtetraphosphat, Natriumhexametaphosphat und Pentaammoniumtriphosphat. Aufgrund ihrer Puffereigenschaften können Alkalimetallsilikate, Alkalimetallborate und Alkalimetallcarbonate allein oder in Mischung mit Polyphosphaten verwendet werden.

Beispiele für solche Verbindungen sind Natriummetasilicat, Boras und Natriumcarbonat

Wertvolle organische Komplexbildner sind z. B. die Alkalimetall-, Ammonium- und organischen Aminsalze von Polyaminocarbonsäuren, wie die Mono-, Di- und Trinatriumsalze von Nitroessigsäure und die Natriumsalze der N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure, N-Hydroxyäthyliminodiessigsäure und Diäthylentriaminpentaessigsäure, Salze von Oxycarbonsäuren, wie Citronensäure, Oxydiessigsäure und Gluconsäure, und Salze von ungesättigten Polycarbonsäuren, wie Poiymaleinsäuren, Polyitaconsäure,, 1^2,3,4-Tetracarboxycyclopentan und Polyacrylsäure. Ahnlich wie die organischen Komplexbildner sind diese Verbindungen charakterisiert durch ihre Fähigkeit, in wäßrigen Lösungen mit Härte erzeugenden Metallionen Komplexe zu bilden. Deshalb eignen sie sich insbesondere dann, wenn die Waschmittelzusammensetzung in Wasser einer normalen oder hohen Härte verwendet wird.

Es können auch Schmutzsuspendiermittel zugesetzt werden, insbesondere bei der Herstellung von Hochleistungs-Waschmitteln. Beispiele für geeignete Schmutzsuspendiermittel sind Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumcellulosesulfat, niedere Alkyl- und Hydroxyalkylcelluloseäther, wie Äthylhydroxyäthylcellulose, Äthylhydroxypropylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, sowie Polyvinylpyrrolidon. Das Schmutzsuspendicrmittel wird im allgemeinen in Mengen von etwa 0,05 bis etwa 5, vorzugsweise von 0,1 bis 2%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, verwendet.

Andere geeignete Zusätze sind neutrale Aufbausalze, wie Natrium- oder Kaliumsulfat, weiche die Zusammensetzung aufbauen oder strecken. Korrosionsinhibitoren, wie Natriumaluminat, Natriumzinkat und Alkylpolyoxyalkylenphosphat. Andere übliche Komponenten sind färbende Mittel, optische Aufheller, Pigmente, Parfüme, Schaum-Unterdrückungsmittel, Stabilisatoren, Schutzkolloide und biozide Mittel.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1

Es wurden 9 Zusammensetzungen hergestellt durch Mischen von 5 Gew.-Teilen einer nichtionischen oberflächenaktiven Verbindung der Formel

C_l4-₂₀-alkyl-O(C₂H₄O)₈H,

5 Gew.-Teilen eines Natriumalkylphosphats, wobei 4 Gew.-Teile aus einem Phosphat der Formel

ROPO(ONa)₂

und 1 Gew.-Teil aus einem Phosphat der Formel (RO)₂POONa,

worin R die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bedeutungen hat, bestanden, 12 Gew.-Teilen Natriumnitrilotriacetat und 78 Gew.-Teilen Wasser. Die 9 Zusammensetzungen wurden dann im Hinblick auf ihre Lagerbeständigkeit bei + 10⁰C getestet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Phosphatverbindung,	Aussehen
worin R bedeutet	der Verbindung
	nach 12 Tagen
	bei +10 C
n-Hexyl	trübe
2-Äthylhexyl	trübe
n-Octyl	trübe
n-Decyl	klar
C₉-1 ,-Alkyl (75% unverzweigte
Alkylgnippen und 25% 2-MethyI-
oder 2-Äthyl-verzweigte
Alkylgnippen)	klar
n-Dodecyl	trübe
n-Tetradecyl	trübe
n-Hexadecyl	trübe
C_i5.,_g-Alkyl (40% verzweigte
Alkylketten und 60% unverzweigte
Alkylketten)	trübe

'5

Die Tests zeigten, daß nur Alkylphosphalverbindungen mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe in Kombination mit nichtionischen oberflächenaktiven Verbindungen nach lOtägiger Lagerung bei +10 C klare Lösungen ergaben. Wenn jedoch die Alkylgruppen der Phosphatverbindungen 8 Kohlenstoffatome oder weniger oder 12 Kohlenstoffatome oder mehr enthielten, wurden trübe Produkte erhalten, was darauf hinweist, daß eine Phasentrennung aufgetreten war.

Beispiel 2

Es wurden 7 Waschmittelzusammensetzungen hergestellt durch Mischen von 5 Gew.-Teilen der in Beispiel 1 angegebenen nichtionischen oberflächenaktiven Verbindung mit 12 Gew.-Teilen Natriumnitriloacetat, 5 Gew.-Teilen der gleichen Alkylphosphatmischung wie in Beispiel 1, worin R du in der folgenden Tabelle angegebenen Bedeutungen hatte, und 78 Gew.-Teilen Wasser. Für Vergleichszwecke wurden zwei weitere Zusammensetzungen hergestellt ohne die nichtionische oberflächenaktive Verbindung bzw. ohne die Alkylphosphatmischung.

Dann wurde die Waschkraft der 9 Waschmittel getestet unter Verwendung eines Baumwollgewebes, von Wäschereiforschung Krefeld, das mit einem Silicatpigment künstlich verschmutzt worden war, eines Polyester/Baumwollgewebes, das künstlich mit einem Silicatpigment verschmutzt worden war, unter Verwendung eines Nylongewebes, das mit einem Silicatpigment künstlich verschmutzt worden war, sowie unter Verwendung eines Polyester/Baumwoll-Gewebes, das mit einem mit einem Isotop markierten Ölsäuretriglycerid (Fett) imprägniert worden war. Die Waschtests wurden in einer Terg-O-Tometer-Waschmaschine bei einer Temperatur von 60 C 15 Minuten lang durchgeführt Die Wasserhärte betrug 0,9 mMol Ca²⁺ (5°dH\ und die Waschmittelkonzentration betrug 5 g pro Liter Lösung. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben, in der die Waschkraft durch den Prozentsatz der entfernten Pigmentverschmutzung, bezogen auf den ursprünglichen Mengenanteil, ausgedrückt ist Die Messungen bei dem Baumwoll-, Polyester/Baumwoll- und Nylon-Gewebe wurden mittels eines Photometers durchgeführt, während die Messung bei dem Polyester/Baumwoll-Gewebe, das mit dem Ölsäuretriglycerid imprägniert worden war, in einem Flüssigkeitsszintillationsspektrometer durchgeführt wurde.

Phosphatverbindung,
worin R bedeutet:

Prozentsatz des entfernten Pigments

Baumwollgewebe

Polyester/ Baumwollgewebe Nylongewebe

Prozentsatz
des entfernten
Fettes
Polyester/
Baumwollgewebe

Keine Alkylphosphat-

verbindung 80,6 64,6 73,2 71,7 n-Hexyl 79,9 60,2 73,1 70,5 2-Äthylhexyl 80,8 63,2 72,4 74,8 n-Octyl 79,5 61,0 72,2 68,0 n-Decyl 79,3 66,2 74,4 75,4 n-Dodecyl 77,3 57,8 73,7 71,0 n-Tetradecyl 80,0 53,4 71,6 49,7 n-Hexadecyl 80,9 54,6 71,8 41,4 n-Decyl (keine nichtionische oberflächenaktive Verbindung) 48,9 12,9 8,2 33,4

Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß die Unterschiede traten auf bei der Reinigung des PoIyerfindungsgemäße Zusammensetzung durchwegs sehr 60 sster/Baumwoll-Gewebes, das mit einem Pigment oder

gute Wascheigenschaften aufwies. Besonders große mit einem Fett verschmutzt worden war.

Beispiel 3

Zwei verschiedene erfindungsgeniäße WaschmittelzusammensetEungen wurden unter Anwendung der in Beispiel 2 angegebenen Verfahren in bezug auf ihre Waschkraft getestet. Die Zusammensetzung der Waschmittel und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind η der folgenden Tabelle angegeben.

Waschmittel	Prozentsatz	des entfernten	Pigments	Prozentsatz
				des entfernten
				Fettes
	Baumwoll	Polyester/	Nylon	Polyester/
	gewebe	Baumwoll-	gewebe	Baumwoll-
		Gewebe		Gewebe
5% Alkylenoxtd-Addukt
von 1 Mol Nonylphenol
+10 MoI Äthylenoxid,
5% n-Decylphosphat
gemäß Beispiel 2,
12% K₅P₃Oi₀	76,0	60,1	84,3	80,6
5% n-Decylphosphat
gemäß Beispiel 2,
12% K₅P₃O₁₀,
5% eines Addukts
aus 1 Mol C₁₄-16-20-
Alkohol +(1O Mol
Äthylenoxid und
1,3 Mol Piopylenoxid)	76,6	52,8	85,8	80,8

Die dabei erhaltenen Waschergebnisse zeigen, daß die Waschkrafl der erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen gut war. Bei der 12tägigen Lagerung der Zusammensetzung bei +10°C wurde keine Phasentrennung beobachtet.

Claims

Patentansprüche:

Die Erfindung betrifft eine flüssige wäßrige Waschmittelzusammensetzung, die sich insbesondere für die automatische Dosierung in Waschmaschinen eignet Von allen handelsüblichen Waschmitteln für Textilien liegen mehr als etwa 95% in Form eines Pulvers vor. Es ist jedoch höchst erwünscht, geeignete flüssige Waschmittel bzw. Detergentien zu finden, da diese eine völlig staubfreie Handhabung sowie eine wesentlich vereinfachte Automatisierang bei der Einführung des Waschmittels in eine Waschmaschine ermöglichen würden.

Eines der schwierigen Probleme, die bei der Herstellung von flüssigen Waschmittelzusammensetzungen auftreten, ist das, daß diese so aufgebaut sein müssen, daß in das gleiche Waschmittel oberflächenaktive Komponenten mit einem teilweise lipophilen Charakter sowie Komplexbildner, die im allgemeinen einen ausgeprägten hydrophilen Charakter aufweisen, eingeführt werden können. Dieses Problem kann im