DE2552353C3

DE2552353C3 -

Info

Publication number: DE2552353C3
Application number: DE2552353A
Authority: DE
Inventors: Karl Martin Edvin Oedsmal Hellsten; Birgit Tora Gunvor Stenungsund Karlsson
Original assignee: BEROL KEMI STENUNGSUND (SCHWEDEN) AB
Current assignee: BEROL KEMI STENUNGSUND (SCHWEDEN) AB
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1980-01-24
Also published as: FI59264C; NO753929L; CA1040505A; JPS5176306A; SE7414792L; DK151230B; DE2552353B2; FR2292037B1; CH614463A5; SE408714B; SU655325A3; NO143581C; NO143581B; DK524875A; NL7513646A; FR2292037A1; FI59264B; GB1531496A; ZA757318B; DE2552353A1

Description

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

Die erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzung weist eine überraschend gute Waschkraft auf, die wesentlich höher ist als die Waschkraft entsprechender Waschmittelzusammensetzungen ohne den oberflächenaktiven Phosphorsäureester. Aufgrund der Anwesenheit von Alkylphosphat ist die erfindungsgemäße 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 f-'nverzweigten) 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 Tür geeignete, nichtionische oberflächenaktive Verbindungen sind Addukte aus 5 bis 20 Molen Äthylenoxid auf 1 Mol Decylalkohol, Laurylalkohbi, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Eicosylalkohol, Oleylalkohol, Cyclooctanol, Cyclohexadecanol, Octylphenol, Nonylphenol, Dodecylphenol, Hexadecyiphenol. Dibutylphenol, Dioctylphenol und Dinonylphenol.

Bei dem erfinuiingsgemäß verwendeten Phosphorsäureester handelt es sich u η ein f 'ono- oder Dialkyl-Phosphat oder um eine Verbindung dieser Phosphate. Bevorzugt sind Monoalkylphosphal jder Verbindungen von Mono- und Dialkyl phosphat, 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 Amirioionen. 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 .;olchc organischer Natur geeignet Die Menge der Komplexbildner betragt im allgemeinen 5 bis 35, vorzugsweise 10 bis 25% des Gewichts der Zusammensetzung. AK Komplexbildner zur Herstellung sogenannter Hochleistungswaschmittel und auch zur Verbesserung der Eigenschaften der Wiischmittelzusammensetzung in hartem Wasser besonders gut geeignet sind Alkalimetallpolyphosphate Zu diesen Polyphosphaten gehören Natriumdiphusphat, Kaliumdiphüsphat, Panlanatriumtn· phosphat, Natriumtriphosphat, Pentäkaliumtriphosphat, Tetränätriüm- und Tctrakaiiumdiphosphaf, Natriumtetraphosphat, Natriumhexametaphosphat und Pentaammoniumtriphosphal. Aufgrund ihrer Puffereigenschaften können Alkalimetallsilikate, Alkalimetallborate und Alkalimetallcarbonate allein öder in Mischung mit Polyphosphaten Verwendet werden.

Beispiele für solche Verbindungen sind Natriummetasilicat, Borax und Natriumcarbonat

Wertvolle organische Komplexbildner sind z.B.die Alkalimetall-, Ammonium- und organischen Aminsalze von Polyaminocarbonsäuren, wie die Mono-, Di- und Trinatriumsalze von Nitriloessigsäure und die Natriumsalze der N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure, N-Hydroxyäthyliminodiessigsäure und Diäthylentriaminpentaessigsäure, Salze von Oxycaihonsäuren, wie Citronensäure, Oxydiessigsäure und Gluconsäure, und Salze von ungesättigten Polycarbonsäuren, wie Polymaleinsäuren, Polyitaconsäure,, 1,2,3,4-Tetracarboxycyclopentan und Polyacrylsäure.' Ähnlich wie die organischen Komplexbildner sind diftse 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 Schmutzsuspendiermitlel sind Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumcellulosesulfat, niedere Alkyl- und Hydroxyalkylcelluloseäther, wie Äthylhydroxyäthylcellulose, Äthylhydroiypropylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, sowie Polyvinylpyrrolidon. Das Schmutzsuspendiermittel 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, welche die Zusammensetzung aufbauen oder strecken. Korrosionsinhibitoren, wie Natriumaluminat, Natriumzinkat und Alkylpolyoxyalkylenphosphat. Andere übliche Komponenten sind färbende Mittel, optische Aufheller, Pigmente, Parfüme, Schaum-Uriterdriickungsmittel, 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_{14 21},-alkyl -0(C₂H₄O)₈H,

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

ROPO(ONa).,

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 Natriumrtifrilotriacetat und 78 Gew.-Teilen Wasser. Die 9 Zusammensetzungen wurden dann im Hinblick auf ihre Lagerbeständigkeit bei + 10°C getestet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.

PhosphatverbincJung,
worin R bedeutet

Aussehen der Verbindung nach 12 Tagen bei + wc

n-Hexyl trübe

2-Äthylhexyl trübe

n-Octyl trübe

n-Decy! klar

C₉_,_rAlkyl (75% unyerzweigte Alkylgruppen und 25% 2-Methylocier 2-ÄthyI-verzweigte

Alkylgruppen) klar

n-Dodecyl trübe

n-Tetradecyl trübe

n-Hexadecyl trübe

C|₅. ,8-Alkyl (40% verzweigte

Alkylketten und 50% unverzweigte

Alkylketten) trübe

Die Tests zeigten, daß nur AlkylphosphaLverbindungen mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe in Kombination mit nichtionischen oberflächenaktiven Verbindungen nach lOtägiger Lagerang bei +10C 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 Aikylphosphatmischung wie in Beispiel 1, worin R die 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-ToÄäter-Waschmaschine bei einer Temperatur von 60 C 15 Minuten lang durchgeführt. Die Wasserhärte betrug0,9 mMol Ca²⁺ (5°dH) und die Waschmittelkonzentration betrag 5 g pro Liter Lösung. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der fol_bonden Tabelle angegeben, in der die Waschkraft duuh 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,	Prozentsatz	des entfernten	Pigments	Prozentsatz
worin R bedeutet:				des entfernten
				Fettes
	Baumwoll-	Polyester/	Nylon	Polyester/
	gewebe	Bpumwoll-	gewebe	Baumwoll
		gewebe		gewebe
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 nicht
ionische oberflächen
aktive 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/Baumwoil-Gewebes, das mit einem Pigment oder gute Wascheigenschaften aufwies. Besonders große mit einem Fett verschmutzt worden war

Beispiel 3

Zwei verschiedene erfindungsgemäße Waschmittelzusämmensetzungen 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

Prozentsalz	des entfernten	Pigments	Prozentsatz
			des entfernten
			Fettes
Baumwoll·	Polyester/	Nylon-	Polyester/
gesvebe	Baumwoll-	gewebe	Baumwoll-
	Gewebe		Oewebe

5% Alkyienoxid-Adclukt von 1 Mol Nonylphenol +10 MoI Äthylenoxid, 5% n-Decylphosphat gemäß Beispiel 2,

!2% K₅P₃O₁₀ 76,0 60,1 84,3 80,6

5% n-Decylphosphat gemäß Beispiel 2,

12% K₅P₃O₁₉,

5% eines Actciükts aus 1 Mol G₁₄.₁₆-2o-Alkohol +(10 Mol Äthylenoxid und

1,3 Mol Propylenoxid) 76,6 52,8 85,8 80,8

Die dabei erhaltenen Waschergebnisse zeigen, daß die Waschkraft der erfindungsgemäßen Waschmittel zusammensetzungen gut war. Bei der J2tägigen Lagerung der Zusammensetzung bei + 10"C würde keine Phasentrennung beobachtet.

Claims

52 353 Patentansprüche;

1. Flüssige wäßrige Waschmittelzusammensetzung, die eine oberflächenaktive Komponente, einen Komplexbildner sowie gewünschtenfalls andere Komponenten, wie sie üblicherweise in Waschmittelzusammensetzungen 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 bis 24 Kohlenstoffatomen, A unabhängig voneinander jeweils eine Oxyalkylengruppe, abgeleitet von einem Alkylenoxid mit2 bis4 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% eines oberflächenaktiven Phosphorsäureesters der allgemeinen Formel

(R'O),PO(OM), ,

worin R' eine unverzweigte oder verzweigte Alkylkette mit 9 bis Il Kohlenstoffatomen, >die ganze Zahl 1 oder2undMetnmonovalentes Kation bedeuten.

2. WaschmiUel/.usammensetzung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß in der aligemeinen 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 Waschmitlel/usammensetzung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel des oberflächenaktiven nichtionischen Alkylenoxidaddukte A eine von Äthylenoxid abgeleitete Oxyäthylengruppe und v eine ganze Zahl von 5 bis 20 bedeuten.

4. WaschmiUelzusammenset7ung nach den Ansprüchen 1 bis I, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphorsäureester zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Monoalkylphosphat besteht

5. WiischmittelzusamrTK-nsetzung nach den Ansprüchen I bis 4. dadurch tu kennzeichnet, daß die oberflächenaktive Komponente 0,5 bis 35, vorzugsweise 2 bis 20 Gew,-%, Und der Komplexbildner 5 bis 3Sj vorzugsweise 10 bis 25 öcw.-% der Waschmitlelzusammensetzung ausmacht.

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 Automatisierung 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 Charaktti- aufweisen, eingeführt werden können. Dieses Problem kann im allgemeinen dadurch gelöst werden, daß man eine Mischung aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel 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, weiche den biologischen Sauerstoffbedarf bei der Wasserreinigung erhöhen.

Erfindungsgemp^ ist es nun möglich, eine neue flüssige Waschmittelz'iiammensetzung mit mindestens der gleichen guten Waschkraft wie die derzeit im Handel erha'ilichen 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 ( , wobei diese Lösungen eine begrenzte Haltbarkeit aufweisen. Die erfindungsgemaße wäßrige flüssige Waschmittel-Zusammensetzung (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) M) bis 70 CJew-% eines nichtionischen oberflächenaktiven Alkylenoxid-Addukts der allgemeinen Formel

RO(A)₁II

worin R eine Kohlenwasserstoffgruppc mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, die Reste A unabhängig voneinander jeweils eine Oxyalkylengruppe, abgeleitet von einem Alkylenoxid mil 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und χ eine ganze /aiii von 5 bis 50 bedeuten, wobei die Anzahl der von Athylenuxid abgeleiteten Öxyaikyiengruppen mindestens 60% der Gesämtanzahl

der Öxyaikyiengruppen betragt, Und

(b) 30 bis 70 öew,*% eines oberflächenaktiven Phosphorsäufeesters der allgemeinen Formel

(R'0),P0(0M)₃ ,
worin R' eine gerade (unverzweigte) oder verzweigte