Seifenmischung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Seifen mischungen, die insbesondere zur Verwendung in har tem Wasser geeignet sind.
Seife stellt ein ausgezeichnetes Reinigungsmittel dar, hat aber einen erheblichen Nachteil. Dieser Nach teil liegt in der Tendenz zur Umsetzung mit Metallio nen, die für die Wasserhärte verantwortlich sind, ins besondere Kalzium- und Magnesiumionen. Bei dieser Reaktion bildet sich eine unlösliche Fällung, die auch als Kalkseife bekannt ist. Diese unlösliche Kalkseife. bildet unerwünschte Ablagerungen an den Innenflä chen von Waschmaschinen. Sie scheidet sich auch an Geweben ab, die in hartem Wasser mit Seife als Reini gungsmittel gewaschen worden sind.
Diese Abscheidungen führen zu einem schlechten Griff, einem unangenehmen Geruch und einer Beein trächtigung der Farbe des gewaschenen Gewebes. Die Kalkseife vermindert auch die Wasserabsorptionsfähig keit von Geweben, z. B. Handtüchern, die mit Seife in hartem Wasser gewaschen worden sind.
Es sind bereits Versuche angestellt worden, um diesen Nachteil von Seife zu vermindern, indem kom plexbildende Mittel Verwendung gefunden haben, die die Bildung von Kalkseife dadurch verhindern, dass Komplexe mit den betreffenden Metallionen gebildet werden. Andere Versuche umfassen den Ersatz der ge samten oder eines Teiles der Seife in den Waschmi schungen durch synthetische Detergentien, die keine unlöslichen Verbindungen mit den Metallionen des harten Wassers bilden. Die synthetischen Detergentien dienen ferner der Dispergierung der unlöslichen Kalk seife und hemmen so deren Abscheidung an den Flä chen der Waschmaschine und an den gewaschenen Ge weben. Der für diesen Zweck erforderliche Anteil an synthetischen Waschmitteln oder komplexbildenden Mitteln ist jedoch gross und die Produkte sind teuer.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Reinigungsmittelmischung auf Basis von Seife zu schaffen. Ferner zielt die Erfindung auf die Schaffung einer Reinigungsmittelmischung auf Seifenbasis ab, die die vorstehend erwähnten Nachteile nicht aufweist.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass das Kalkseifendispergiervermögen von gewissen organi schen oberflächenaktiven Stoffen in überraschendem Ausmass durch Zugabe gewisser wesentlicher Anteile bestimmter löslicher Alkalimetallphosphonsäurederi- vate erhöht werden kann. Die Wirkung dieser beiden Komponenten zeigte sich in einer in hohem Masse syn ergistischen Fällungsdispergierkraft.
Diese überra schende Entdeckung ermöglicht nunmehr den wirt- schaftlichen Einsatz einer einen hohen Seifengehalt aufweisenden Reinigungsmischung mit wesentlich ver ringerter Tendenz zur Kalkseifenbildung.
Nach der vorliegenden Erfindung besteht eine Sei fenmischung mit verbesserten Fällungsdispergiereigen schaften im wesentlichen aus etwa 40 bis etwa 95 % einer Seife einer höheren Fettsäure; aus etwa 5 bis etwa 60 % einer Mischung wenigstens eines syntheti schen Detergens aus der (1) ein Detergens mit in seiner Molekularstruktur enthaltener zwitterionischer oder semipolarer Bindung und (2) ein amphoteres syntheti sches Detergens umfassenden Gruppe; und wenigstens einem wasserlöslichen Salz einer Phosphonsäure der allgemeinen Formel
EMI0001.0010
worin X Wasserstoff oder Hydroxyl und Y Wasser stoff, Methyl, CH2COOH, CH2PO3H2 oder CH2CH(PO3H2)2 bedeuten können und worin X und Y zusammengenommen auch die Bedeutung eines Carbo- nylsauerstoffes haben können.
Das Gewichtsverhältnis von synthetischem Detergens zu phosphonsaurem Salz soll etwa 1:4 bis etwa 4:1 und vorzugsweise etwa 1:2 bis etwa 2:1 betragen.
Vorzugsweise soll die Fettsäureseife etwa 45 bis etwa 90 Gew.-% der Detergensmischung darstellen und die synergistische Fällung-dispergierende Mischung des synthetischen Detergens und des phosphonsauren Sal zes soll etwa 10 bis etwa 55 Gew.-% der Mischung ausmachen.
Die höheren fettsauren Seifen, die zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind die Natrium-, Kalium- und Alkylolammonium- salze höherer Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffato men. Besonders brauchbar sind die Natrium- und Kali umsalze der Mischungen von Fettsäuren, die von Kokosnussöl und Talg abgeleitet sind, d. h. Natrium- oder Kaliumtalg und Kokosnusseifen. Ähnlich sind Palm- und Palmkernöl brauchbare Ausgangsmateria lien, wie auch synthetische Fettersatzstoffe, beispiels weise Talg.
Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung ver wendbare synthetische Detergens kann drei Typen zu gehören, nämlich solchen, die in ihrer Molekularstruk tur eine zwitterionische oder eine semipolare Bindung aufweisen, oder die ein amphoteres synthetisches Deter- gens sind.
Die zwitterionischen Detergentien sind aliphatische quaternäre Ammoniumverbindungen, in welchen ein aliphatischer Substituent etwa 10 bis etwa 18 Kohlen stoffatome und ein anderer aliphatischer Substituent eine wasserlöslichmachende anionische Gruppe enthält. Beispiele solcher Verbindungen sind wasserlösliche Salze von alkylierten Betamen und Sultainen der allge meinen Formel
EMI0002.0006
worin R1 eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 9.8 Kohlenstoffatomen, R2 und P.3 Alkylgruppen mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen, R4 eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoff atomen und X das' Anion einer Carbon- oder Sulfon- säure bedeuten.
Besonders bevorzugte Verbindungen sind 3-(N,N-Dimethyl-N-alkyl)-ammonio- 2-hydroxy-propan-1-sulfonate und 3-(N,N-Dimethyl-N-alkyl)-ammonio- propan-1-sulfonate, worin die Alkylgruppe etwa 10 bis etwa 18 Kohlen stoffatome und vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoff atome enthält.
Brauchbare synthetische Detergentien, die semipo lare Bindungen enthalten, sind tertiäre Aminoxyde der allgemeinen Formel R1R2R3N -> O und tertiäre Phosphinoxyde der allgemeinen Formel R1R2R3P - O worin R1 ein Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylradi- kal mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen und R2 und R, jeweils Alkyl- oder Monohydroxyalkylradikale mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen bedeuten; bei spielsweise Dimethyl-dodecylaminoxyd, Diäthanoldode- cylaminoxyd, Dimethyldecylaminoxyd, Dimethyltetra- decylaminoxyd oder Dodecyl-bis-(hydroxymethyl)- phosphinoxyd, Tetradecyldimethylphosphinoxyd, Dimethyldodecylphosphinoxyd;
und Sulfoxyde der all gemeinen Formel R4R5S - O worin R4 ein Alkyl, Alkenyl-, Hydroxyalkyl- oder Alk- oxyalkylrad'ikal mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoff- atomen und RS Methyl oder Äthyl bedeuten. Beispiele sind 3-Hydroxytridecylmethylsulfoxyd oder die bevor zugte Verbindung 3-Hydroxy-4-decoxy-butylmethylsulf- oxyd.
Die amphoteren synthetischen Detergentien, die zur Verwendung in den erfindungsgemässen Mischungen geeignet sind, sind synthetische Detergentien, die in ihrer Struktur sowohl eine saure als auch eine basische Funktion aufweisen. Die saure Gruppe kann eine Carboxyl-, Schwefelsäure-, Sulfonsäure- oder Phos phorsäuregruppe sein und die basische Gruppe enthält ein nicht-quaternäres Stickstoffatom.
Nachstehend sind Beispiele geeigneter amphoterer synthetischer Deter- gentien angegeben: a) Wasserlösliche Salze von Alkylaminoalkancar- bonsäuren der allgemeinen Formel R-NH-(CH2)XCOOH worin X = 1 oder 2 bedeutet; ein spezielles Beispiel ist ein Natriumsalz von Dodecylaminomethancarbonsäure; b) wasserlösliche Salze von N,N'-Dialkyläthylen- diamindiessigsäure der allgemeinen Formel
EMI0002.0033
Ein spezielles Beispiel ist ein Natriumsalz von N,N'-Dodecyläthylendiamindiessigsäure; c) wasserlösliche Salze von N-Alkyltaurinen der allgemeinen Formel R. NH. CH2. CH2.
SO3H Ein spezielles Beispiel ist das Natriumsalz von N-Methyltaurin; d) wasserlösliche Salze von N'-Alkyl-N'-sulfophe- nyläthylendiaminen der allgemeinen Formel
EMI0002.0036
Ein spezielles -Beispiel ist ein N-Methyl-N'-sulfo- phenyläthylendiamin-natriumsalz.
In allen der obigen allgemeinen Formeln stellt R ein Alkylradikal mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoff atomen dar.
Das bevorzugte amphotere synthetische Detergens ist das Natriumsalz von N-Lauryl-/3-alanin.
Die speziellen synthetischen Detergentien, wie sie oben erwähnt sind, sind lediglich veranschaulichende und repräsentative Vertreter der geeigneten Klassen von Detergentien. Gemäss der vorliegenden Erfindung können vorteilhaft auch Mischungen dieser Detergen- tien verwendet werden.
Die phosphonsauren Salze, die zur Verwendung in den erfindungsgemässen Mischungen geeignet sind, sind die Alkalisalze von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure; Äthan-2-carboxy-1,1-diphosphonsäure; Hydroxymethandiphosphonsäure; Äthan-2,1,1-triphosphonsäure; Carbonyldiphosphonsäure; und Propan-1,1,3,3-tetraphosphonsäure; Propan-1,1,2,3-tetraphosphonsäure und Propan-1,2,2,3-tetraphosphonsäure.
Das bevorzugte phosphonsaure Salz ist das Trinatrium- salz von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure.
Einige der vorerwähnten zwitterionischen semipola ren oder amphoteren oberflächenaktiven Mittel weisen ein gewisses begrenztes Kalkseifendispergiervermögen auf. Wie gefunden wurde, wird dieses Vermögen durch Zumischung gewisser Mengen der angegebenen Phos- phonatsalze, die selbst ein begrenztes Kalkseifendisper giervermögen aufweisen, synergistisch in einem überra schenden Ausmass erhöht.
Dieser synergistische An stieg des Kalkseifendispergiervermögens wird durch die folgenden Versuche veranschaulicht: <I>Versuch 1</I> Es wird eine Reihe von Lösungen hergestellt, in dem 2 g eines Gemisches von 3-Hydroxy-4-decoxybu- tylmethylsulfoxyd (HDBMS) und das Trinatriumsalz von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure (EHDP) in 400 ml Wasser mit einer Härte von 0,2568 g/1 (15 gr/ U. S. gal.) bei etwa 54 C (130 F) aufgelöst werden. Der pH-Wert jeder Lösung wird auf 10,0 eingestellt. Die verschiedenen verwendeten Mischungen enthielten: 100 % EHDP; 80 % EHDP/20 % HDBMS; 60 % EHDP/40 % HDBMS; 40 % EHDP/60 % HDBMS; 20 % EHDP/80 % HDBMS bzw. 100 % HDBMS.
Aus einer Bürette wird eine 1%ige Lösung von aus 20 % Kokosnussöl und 80 % Talg erhaltener Natrium seife in die Lösung unter konstantem Rühren der Lösung zufliessen gelassen, bis eine trübe Lösung er halten wird. Die Zahl der ml der Seifenlösung, welche zur Bildung einer Trübung notwendig ist, ist ein Mass für das Kalkseifendispergiervermögen der geprüften Mischung. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nach stehenden Tabelle zusammengefasst.
EMI0003.0015
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> EHDP <SEP> HDBMS <SEP> Anzahl <SEP> der <SEP> ml <SEP> 1%iger <SEP> Seifen 0/0 <SEP> 0% <SEP> Lösung <SEP> für <SEP> die <SEP> Bildung <SEP> einer
<tb> Trübung
<tb> 100 <SEP> 0 <SEP> 2,5
<tb> 80 <SEP> 20 <SEP> 45
<tb> 60 <SEP> 40 <SEP> 95
<tb> 40 <SEP> 60 <SEP> 85
<tb> 20 <SEP> 80 <SEP> <B>6</B>5
<tb> 0 <SEP> 100 <SEP> 1 Im vorhergehenden Beispiel kann die 3-Hydroxy- 4-decoxy-butylmethylsulfoxydverbindung durch Dode- cyldimethylaminoxyd oder Dodecyldimethylphosphin- Oxyd ersetzt werden, wobei ebenso ausgezeichnete Fäl lungsdispergiereigenschaften erhalten werden.
EHDP kann ganz oder z. 'I'. durch das Natrium- oder Kalium- salz von Äthan-2-carboxy-1,1-diphosphonsäure, Hydroxymethandiphosphonsäure, Äthan-2,1,1-triphosphonsäure, Carbonyldiphosphonsäure oder Propan-1,1,3,3 tetraphosphonsäure ersetzt werden. <I>Versuch 11</I> Es wird eine Reihe von Lösungen hergestellt, in dem 2 g eines Gemisches des Natriumsalzes von N-Lauryl--alanin (LBA) und des Trinatriumsalzes von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure (EHDP) in 400 ml Wasser mit einer Härte von 0,2568 g/1 bei etwa 54 C aufgelöst werden.
Die verschiedenen verwende ten Ansätze waren folgende: 100 % EHDP; 80 % EHDP/20 % LBA; 60 % EHDP/40 % LBA; 40 % EHDP/60 % LBA; 20 % EHDP/80 % LBA; und 100 % LBA. Der PH-Wert jeder Lösung wurde auf 10,0 eingestellt. In jede Lösung wurde aus einer Bürette unter konstantem Rühren der Lösung eine 1%ige Lösung einer Natriumseife aus einem Gemisch von 20 % Kokosnussöl und 80 %, Talg einlaufen gelas sen, bis die Lösung trüb wurde. Die Anzahl ml 1 %iger Seifenlösung, die zur Bildung einer Trübung erforder lich sind, stellen ein Mass für das Kalkseifendispergier vermögen der Mischung dar. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
EMI0003.0030
<I>Tabelle <SEP> 2</I>
<tb> EHDP <SEP> LBA <SEP> Anzahl <SEP> der <SEP> ml <SEP> 1 <SEP> %iger <SEP> Seifen /o <SEP> % <SEP> Lösung <SEP> für <SEP> die <SEP> Bildung <SEP> einer
<tb> Trübung
<tb> <B>100</B> <SEP> 0 <SEP> 2,5
<tb> 80 <SEP> 20 <SEP> 50
<tb> 60 <SEP> 40 <SEP> 90
<tb> 40 <SEP> 20 <SEP> 90
<tb> 20 <SEP> 80 <SEP> 90
<tb> 0 <SEP> 100 <SEP> 30 Die aus beiden Teilen ersichtlichen Ergebnisse zei gen das völlig unerwartete synergistische hohe Kalksei fendispergiervermögen von Mischungen aus EHDP/HDBMS und EHDP/LBA mit Gewichtsverhält nissen von 1:4 bis 4:1, insbesondere etwa 1:2 bis 2:1, von EHDP zu oberflächenaktivem Mittel im Vergleich zu jenen Werten, die aus den einzelnen Kalkseifendi spergiervermögen der Komponenten der Mischungen zu erwarten waren.
Obgleich die Mischungen gemäss der Erfindung in beliebigen üblichen Formen, wie Riegeln, Seifenstük- ken, Tabletten, Pulver, als Flüssigkeiten oder Pasten, hergestellt werden können, ist die vorliegende Erfin dung für granulierte Waschmischungen, wie sie für Haushaltswaschzwecke verwendet werden, besonders geeignet. Solche Mischungen enthalten vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-% Seife und können zusätzlich an dere übliche Bestandteile von Haushaltswaschmischun- gen enthalten. Beispiele solcher Bestandteile sind Alka- liaufbaustoffsalze, z.
B. Natriumcarbonat und Natrium- Silikat; Peroxydbleichmittel, z. B. Natriumperborat; optische Aufheller; Farbstoffe und Parfum.
Ein weiterer Vorteil der Mischungen gemäss der Erfindung besteht darin, dass Lösungen der Mischun gen so lange nicht wesentlich schäumen, bis die ge samte Härte des Wassers beseitigt ist und die Lösung genügend freie Seife enthält, um eine wirksame Wasch kraft zu ergeben. Durch dieses verzögerte Schaumbil dungsvermögen wird eine Unterdosierung der Mischun gen vermieden. Werden hochschäumende, synthetische Detergentien zusammen mit Seifen in hartem Wasser verwendet, so tritt die Schaumbildung in der Lösung oft ein, bevor die Konzentration an freier Seife in die Lösung hoch genug geworden ist, um eine wirksame Waschkraft zu ergeben. Dieses vorzeitige Schäumen kann zur Folge haben, dass der Verwender der Mischung ungenügende Mengen derselben der Wasch lösung zusetzt.
Das Ergebnis eines solchen ungenügen den Zusatzes wird eine schlechte Reinigungswirkung sein. Dieses Problem kann durch Verwendung der Mischungen gemäss der Erfindung vermieden werden, da sie solange nicht nennenswert schäumen, bis genü gend Seife für ein wirksames Waschen zur Verfügung steht.
Die Mischungen gemäss der vorliegenden Erfin dung ergeben eine wirksame Kalkseifendispergierung während der Waschstufe. Wenn die gewaschenen Ge genstände in hartem Wasser gewaschen werden, wird die im Gewebe verbliebene Waschlösung durch eine grosse Menge von zugesetztem hartem Wasser ver dünnt. Unter diesen Bedingungen kann etwas Kalkseife in nicht-dispergierter Form gebildet werden. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine sol che Tendenz vermindert oder vollständig beseitigt wer den, indem der Seifenmischung ein nichtionisches De- tergens mit geringer Schaumbildung einverleibt wird. Nichtionische Detergentien mit geringer Schaumbil dung werden im übrigen verwendet, um das Auftreten von Schaum im Spülwasser zu vermeiden.
Geeignete Alkylenoxyd enthaltende, nichtionische synthetische Detergentien der bei dieser Ausführungs form der vorliegenden Erfindung brauchbaren Type sind: 1. Die Polyäthylenoxydkondensate von Alkylphe nolen und Dialkylphenolen, z. B. die Kondensations produkte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe von etwa 6 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen in gerad- kettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration, mit Äthy lenoxyd, wobei das Äthylenoxyd in Mengen vorliegt, die etwa 5 bis 30 Molen Äthylenoxyd je Mol Alkylphe nol entsprechen. Der Alkylsubstituent in solchen Ver bindungen kann beispielsweise von polymerisiertem Propylen, Diisobutylen, Octen oder Nonen abgeleitet sein.
2. Alkylenoxyd enthaltende, nichtionische Deter- gentien, die sich aus der Kondensation von Äthylen oxyd mit dem aus der Umsetzung von Propylenoxyd und Äthylendiamin entstehenden Produkt ableiten. Hie her gehört wieder eine Reihe von Verbindungen, deren Kennmerkmale durch Einstellung eines gewünschten Gleichgewichtes zwischen hydrophoben und hydrophi len Elementen geregelt werden kann.
Beispielsweise sind Verbindungen zufriedenstellend, die etwa 40 bis etwa 80 Gew.-% Polväthylen enthalten, ein Molekular gewicht von etwa 5000 bis etwa<B>11000</B> haben und bei der Umsetzung von Äthylenoxydgruppen mit einer hydrophoben Base entstehen, die das Reaktionspro dukt von Äthylendiamin und überschüssigem Propylen oxyd darstellt, wobei diese Base ein Molekulargewicht in der Grössenordnung von 2500 bis 3000 aufweist.
3. Das Kondensationsprodukt von aliphatischen Alkoholen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration, mit Äthylenoxyd, z. B. ein Kokosnussalkohol-Äthylenoxyd Kondensat mit etwa 4 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15, Molen Äthylenoxyd je Mol Kokosnussalkohol. Die Kokosnussalkoholfraktion ist vorzugsweise ein destil lierter Kokosnussalkohol mit 10 bis 16 Kohlenstoffato men, der eine angenäherte Kettenlängenverteilung von 2 % C10, 66 % C12, 23 % C14 und 9 % C16 aufweist. Eine andere bevorzugte Verbindung ist das Kondensa tionsprodukt von aus Talg abgeleitetem Alkohol und etwa 3 bis etwa 15 Molen Äthylenoxyd je Mol Talgal kohol; ein spezielles Beispiel ist das Kondensationsre aktionsprodukt aus einem Mol Talgalkohol und 4 Molen Äthylenoxyd (TEIG).
4. Eine gut bekannte Klasse von Alkylenoxyd ent haltenden, nichtionischen synthetischen Detergentien dieser Type steht auf dem Markt unter der Bezeich nung Pluronic zur Verfügung. Diese Verbindungen werden durch Kondensation von Äthylenoxyd mit einer hydrophoben Base gebildet, die durch Kondensation von Propylenoxyd mit Propylenglykol entsteht. Der hydrophobe Anteil des Moleküls, der selbstverständlich wasserunlöslich ist, hat ein Molekulargewicht von etwa 1500 bis 1800.
Durch Addition von Polyoxyäthylenra- dikalen an diesen hydrophoben Teil tritt eine Erhö hung der Wasserlöslichkeit des Moleküls als Ganzem auf und der Flüssigkeitscharakter des Produktes wird bis zu einem Punkt beibehalten, bei welchem der Poly- oxyäthylengehalt etwa 50 % des Gesamtgewichtes des Kondensationsproduktes ausmacht.
5. Spezielle Beispiele der vorstehend genannten Klassen umfassen folgende, welche lediglich die in Be tracht kommenden Typen veranschaulichen sollen: Nonylphenol, das entweder mit etwa 5 oder etwa 30 Molen Äthylenoxyd je Mol Phenol kondensiert ist und die Kondensationsprodukte von Kokusnussalkohol mit im Durchschnitt entweder etwa 4 oder etwa 15 Molen Äthylenoxyd je Mol Akohol und das Kondensations produkt von etwa 15 Molen Äthylenoxyd mit einem Mol Tridecanol.
Andere veranschaulichende Beispiele sind Dodecylphenol, das mit 12 Molen Äthylenoxyd je Mol Phenol kondensiert ist; Dinonylphenol, das mit 15 Molen Äthylenoxyd je Mol Phenol kondensiert ist; Dodecylmercaptan, das mit 10 Molen Äthylenoxyd je Mol Mercaptan kondensiert ist; bis-(N-2-Hydroxy- äthyl)-lauramid; Nonylphenol, das mit 20 Molen Äthy lenoxyd je Mol Nonylphenol kondensiert ist; Myristyl- alkohol, der mit 10 Molen Äthylenoxyd je Mol Myri- stylalkohol kondensiert ist; Läuramid, das mit 15 Molen Äthylenoxyd je Mol Lauramid kondensiert ist; und Diisooctylphenol, das mit 15 Molen Äthylenoxyd kondensiert ist.
Das bevorzugte nichtionische Detergens ist das Kondensationsprodukt eines Mols hydrierten Talgfett alkohols mit 4 Molen Äthylenoxyd. Der Anteil. an nicht ionischem Detergens mit niedriger Schaumbildung in der Mischung kann bis zu etwa 20 Gew.-% des Seifen- gehaltes betragen und beträgt vorzugsweise wenigstens etwa 2 bis etwa 15
Gew.-% des Seifengehaltes der Mischung. <I>Beispiel 1</I> Es wird ein sprühgetrocknetes Granulat angesetzt, um folgendes Endprodukt herzustellen:
EMI0005.0005
Beispiel 2 Es wird eine sprühgetrocknete, körnige Seifen- mischung hergestellt, die folgendes Endprodukt liefert:
EMI0005.0013
Gew.-%
<tb> Natriumseife <SEP> (201 <SEP> % <SEP> Kokosnussöl,
<tb> 80 <SEP> % <SEP> Talg) <SEP> 52
<tb> 3-(N,N-Dimethyl-N-dodecyl)-ammonio 2-hydroxypropan-1-natriumsulfonat <SEP> 6
<tb> Trinatriumsalz <SEP> von <SEP> Äthan-1-hydroxy 1,1-diphosphonsäure <SEP> 4
<tb> Natriumsilikatfeststoffe <SEP> (Verhältnis
<tb> SiO2: <SEP> Na20 <SEP> = <SEP> 2,4:
<SEP> 1) <SEP> 10,25
<tb> Kondensationsprodukt <SEP> eines <SEP> Mols
<tb> hydrierter <SEP> Talgfettalkohole, <SEP> mit
<tb> 4 <SEP> Molen, <SEP> Äthylenoxyd <SEP> 2
<tb> Natriumcarboxymethylcellulose <SEP> 0,34
<tb> Optischer <SEP> Aufheller <SEP> 0,2
<tb> Äthylendiamintetranatriumtetraacetat <SEP> 0,18
<tb> Natriumperborattetrahydrat
<tb> (NaBO3. <SEP> 4H20) <SEP> 8,9
<tb> Verschiedenes <SEP> (anorganisches <SEP> Salz,
<tb> Glycerin, <SEP> unverseiftes <SEP> Fett, <SEP> usw.,
<tb> in <SEP> Kombination <SEP> mit <SEP> Seife) <SEP> 1,1
<tb> Parfum <SEP> 0,33
<tb> Feuchtigkeit <SEP> 14,70 Das Produkt wird durch Sprühtrocknen einer wäs serigen Aufschlämmung all der Bestandteile jedes Bei spiels mit Ausnahme des Natriumperborats und des Parfums hergestellt;
Parfum wird auf das sprühgetrock nete Granulat aufgesprüht, worauf das Granulat mit Natriumperborat vermischt wird.
Bei der Verwendung in einer Haushaltswaschma schine unter Anwendung von Wasser mit einer Härte von etwa 0,2568 g/1 ergibt das Produkt jedes Beispiels kein Schäumen unter der Konzentration, bei der alle Härtebildner entfernt sind und die Seifenkonzentration für das Waschen wirksam ist. Die Waschlösung ist frei von Kalkseifenteilchen und es bleibt keine Abschei dung von Kalkseife in der Waschmaschine zurück. Während des Spülens ist das Spülwasser von Kalksei fenteilchen frei und auch schaumfrei.
Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn das N-Lauryl-ss-alaninsalz durch das Natriumsalz von N-Alkylglycerin ersetzt wird, in dem sich das Alkylra dikal von Kokosnussöl ableitet, und falls das Trina- triumsalz von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure durch die Natriumsalze der anderen oben erwähnten Phosphonsäuren ersetzt wird.
<I>Beispiel 3</I> Es wird eine Seifenmischung hergestellt, die folgende Produktzusammensetzung ergibt:
EMI0005.0021
Gew: <SEP> %
<tb> Natriumseife <SEP> (?0 <SEP> % <SEP> Kokosnussöl,
<tb> 80 <SEP> % <SEP> Talg) <SEP> 70
<tb> 3-(N,N <SEP> Dimethyl-N <SEP> hexadecyl) ammonio-2-hydroxypropan-1-sulfonat <SEP> 5
<tb> Trinatriumsalz <SEP> von <SEP> Äthan-1-hydroxy 1,1-diphosphansäure <SEP> 10
<tb> Feuchtigkeit <SEP> 14
<tb> Verschiedenes <SEP> 1 <I>Beispiel 4</I> Es wird eine Seifenmischung hergestellt, welche folgende Produktzusammensetzung ergibt:
EMI0005.0024
Gew.-%
<tb> Natriumseife <SEP> (40 <SEP> % <SEP> Kokosnussöl,
<tb> 60 <SEP> % <SEP> Talg) <SEP> 55
<tb> 3-(N,N-Dimethyl-N-dodecyl)-ammonio propan-1-sulfonat <SEP> 10
<tb> Trinatriumsalz <SEP> von <SEP> Äthan-2-carboxy 1,1-diphosphonsäure <SEP> 20
<tb> Feuchtigkeit <SEP> 14
<tb> Verschiedenes <SEP> 1 <I>Beispiel 5</I> Es wird eine Seifenmischung hergestellt, welche fol gende Produktzusammensetzung ergibt:
EMI0005.0030
Gew: <SEP> %
<tb> Natriumseife <SEP> (20 <SEP> % <SEP> Kokosnussöl,
<tb> 80 <SEP> 1/o <SEP> Talg) <SEP> 60
EMI0006.0000
Gew:-%
<tb> Dimethyltetradecylaminoxyd <SEP> 7
<tb> Trinatriumsalz <SEP> von <SEP> Hydroxymethan diphosphonsäure <SEP> 14
<tb> Wasser <SEP> 17
<tb> Verschiedenes <SEP> 2 <I>Beispiel 6</I> Es wird eine sprühgetrocknete körnige Mischung hergestellt, welche die folgende Zusammensetzung im. Endprodukt ergibt:
EMI0006.0003
Gew: <SEP> %
<tb> Natriumseife <SEP> (100% <SEP> Kokosnuss) <SEP> 50
<tb> Dimethylhexadecylphosphinoxyd <SEP> 10
<tb> Pentanatriumsalz <SEP> von <SEP> Äthan-2,1,1 triphosphonsäure <SEP> 30
<tb> Wasser <SEP> 9
<tb> Verschiedenes <SEP> 1 <I>Beispiel 7</I> Es wird eine sprühgetrocknete körnige Mischung hergestellt, welche die folgende Zusammensetzung im Endprodukt ergibt:
EMI0006.0008
Gew: <SEP> %
<tb> Natriumseife, <SEP> (80 <SEP> % <SEP> Kokosnussöl,
<tb> 20 <SEP> D/a <SEP> Talg) <SEP> 70
<tb> 3-Hydroxy-4-decoxy-butylmethylsulfoxyd <SEP> 5
<tb> Trinatriumsalz <SEP> von <SEP> Carbonyl diphosphonsäure <SEP> 10
<tb> Wasser <SEP> 10
<tb> Verschiedenes <SEP> 5 <I>Beispiel 8</I> Es wird eine sprühgetrocknete körnige Mischung hergestellt, welche folgende Zusammensetzung im End- produkt ergibt:
EMI0006.0014
Beispiel 9 Es wird eine sprühgetrocknete körnige Mischung hergestellt, welche folgende Zusammensetzung im End produkt ergibt:
EMI0006.0019
Gew: <SEP> %
<tb> Natriumseife <SEP> (100 <SEP> 0I0 <SEP> Talg) <SEP> 60
EMI0006.0020
Gew.-%
<tb> Dimethyltetradecylaminoxyd <SEP> 5
<tb> Pentanatriumsalz <SEP> von <SEP> Propan 1,1,2,3-tetraphosphansäure <SEP> 10
<tb> Kondensationsprodukt <SEP> von <SEP> 1 <SEP> Mol
<tb> hydriertem <SEP> Talgfettalkohol <SEP> mit
<tb> 4 <SEP> Molen <SEP> Äthylenoxyd <SEP> 10
<tb> Wasser <SEP> 10
<tb> Verschiedenes <SEP> 5 <I>Beispiel 10</I> Es wird eine sprühgetrocknete körnige Mischung hergestellt, welche folgende Zusammensetzung im End produkt ergibt:
EMI0006.0025
Gew: <SEP> %
<tb> Natriumseife <SEP> (50 <SEP> % <SEP> Kokosnussöl,
<tb> 50 <SEP> 0/<B>9</B> <SEP> Talg) <SEP> 55
<tb> Dimethylhexadecylphosphinoxyd <SEP> 7
<tb> Pentanatriumsalz <SEP> von <SEP> Propan 1,2,2,3-tetraphosphonsäure <SEP> 20
<tb> Nonylphenol, <SEP> kondensiert <SEP> mit <SEP> entweder
<tb> etwa <SEP> 5 <SEP> oder <SEP> 30 <SEP> Molen <SEP> Äthylenoxyd
<tb> je <SEP> Mol <SEP> Alkohol <SEP> 3
<tb> Wasser <SEP> 10
<tb> Verschiedenes <SEP> 5 Den Seifenmischungen gemäss der vorliegenden Erfindung können keimtötende Mittel zugesetzt wer den, um den Produkten antiseptische Eigenschaften zu verleihen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Methoden des Standes der Technik dar, gemäss welchen Versuche unternom men worden sind, das Problem der Niederschlagsbil dung durch Zusatz von komplexbildenden Mitteln zu Seifen zu lösen. Ein besonders schwieriges Problem stellt jenes dar, das sich bei der Anwendung von Sei fendetergensmischungen in Waschmaschinen und Heisswasserbereitern mit inneren Heizschlangen zur Erwärmung des Wassers ergibt. Die Kalkseife und der Niederschlag zeigen die Tendenz, Abscheidungen auf diesen Heizungen zu ergeben und gegebenenfalls diese zu verstopfen.
Ein älterer Lösungsvorschlag für dieses Problem besteht darin, Seife mit etwa 5 Gew.- %, bezo gen auf die Seife, eines Alkalimetallsalzes gewisser Diphosphonsäuren, wie Äthan-1-hydroxy-1,1-diphos- phonsäure und Äthan-1,1,2-triphosphonsäure, zu ver mischen. Gemäss einer anderen bekannten Methode wird vorgeschlagen, Natriumnitriloctriacelat für den gleichen Zweck wie die eben erwähnten Polyphosphon- säuren zu verwenden.
Wie aus den Tabellen 1 und 2 hervorgeht, ergeben die speziell abgestimmten Kombinationen der syntheti schen Detergentien und der phosphonsauren Salze ge- mäss der Erfindung überlegene wertvolle synergistische Niederschlagsdispergiereigenschaften und sind für den Schutz von Heizeinrichtungen in Waschmaschinen bes ser geeignet. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung ange gebenen Prozentsätze bedeuten, wenn nicht anders an gegeben, Gew.-%.
Soap Mixture The present invention relates to soap mixes particularly suitable for use in hard water.
Soap is an excellent detergent, but it has one major drawback. This disadvantage lies in the tendency to implement with Metallions, which are responsible for the hardness of the water, in particular calcium and magnesium ions. During this reaction, an insoluble precipitate, also known as lime soap, forms. This insoluble lime soap. forms unwanted deposits on the inner surfaces of washing machines. It also deposits on tissues that have been washed in hard water with soap as a cleaning agent.
These deposits lead to a bad hand, an unpleasant odor and impairment of the color of the washed fabric. The lime soap also reduces the water absorption capacity of tissues, e.g. B. Towels that have been washed with soap in hard water.
Attempts have already been made to reduce this disadvantage of soap by using complex-forming agents which prevent the formation of lime soap in that complexes are formed with the metal ions in question. Other attempts include replacing all or part of the soap in the detergent mixtures with synthetic detergents that do not form insoluble compounds with the metal ions in hard water. The synthetic detergents also serve to disperse the insoluble lime soap and thus prevent its deposition on the surfaces of the washing machine and on the washed fabrics. However, the proportion of synthetic detergents or complexing agents required for this purpose is large and the products are expensive.
The aim of the present invention is to create a new detergent mixture based on soap. A further aim of the invention is to provide a soap-based detergent mixture which does not have the disadvantages mentioned above.
It has now surprisingly been found that the lime soap dispersibility of certain organic surface-active substances can be increased to a surprising extent by adding certain substantial proportions of certain soluble alkali metal phosphonic acid derivatives. The effect of these two components was shown in a highly syn ergistic precipitation dispersing power.
This surprising discovery now enables the economic use of a cleaning mixture with a high soap content with a significantly reduced tendency to form lime soap.
According to the present invention, a soap mixture with improved precipitation dispersing properties consists essentially of about 40 to about 95% of a soap of a higher fatty acid; from about 5 to about 60% of a mixture of at least one synthetic detergent selected from the group consisting of (1) a detergent having a zwitterionic or semipolar bond contained in its molecular structure and (2) an amphoteric synthetic detergent; and at least one water-soluble salt of a phosphonic acid of the general formula
EMI0001.0010
in which X can be hydrogen or hydroxyl and Y hydrogen, methyl, CH2COOH, CH2PO3H2 or CH2CH (PO3H2) 2 and in which X and Y taken together can also mean a carbonyl oxygen.
The weight ratio of synthetic detergent to phosphonic acid salt should be about 1: 4 to about 4: 1 and preferably about 1: 2 to about 2: 1.
Preferably, the fatty acid soap should constitute from about 45 to about 90 percent by weight of the detergent mixture and the synergistic precipitation-dispersing mixture of the synthetic detergent and the phosphonic acid salt should constitute from about 10 to about 55 percent by weight of the mixture.
The higher fatty acid soaps which are suitable for use in the context of the present invention are the sodium, potassium and alkylolammonium salts of higher fatty acids having 10 to 20 carbon atoms. Particularly useful are the sodium and potassium salts of the mixtures of fatty acids derived from coconut oil and tallow; H. Sodium or potassium tallow and coconut soaps. Similarly, palm and palm kernel oil are useful starting materials, as are synthetic fat substitutes such as tallow.
The synthetic detergent which can be used in the context of the present invention can belong to three types, namely those which have a zwitterionic or a semipolar bond in their molecular structure, or which are an amphoteric synthetic detergent.
The zwitterionic detergents are aliphatic quaternary ammonium compounds in which one aliphatic substituent contains from about 10 to about 18 carbon atoms and another aliphatic substituent contains a water-solubilizing anionic group. Examples of such compounds are water-soluble salts of alkylated betams and sultaines of the general formula
EMI0002.0006
wherein R1 is an alkyl group with about 10 to about 9.8 carbon atoms, R2 and P.3 are alkyl groups with 1 to about 3 carbon atoms, R4 is an alkylene or hydroxyalkylene group with 1 to about 4 carbon atoms and X is the anion of a carboxylic or sulfonic acid mean.
Particularly preferred compounds are 3- (N, N-dimethyl-N-alkyl) -ammonio- 2-hydroxy-propane-1-sulfonate and 3- (N, N-dimethyl-N-alkyl) -ammonio-propane-1- sulfonates wherein the alkyl group contains from about 10 to about 18 carbon atoms, and preferably from 12 to 16 carbon atoms.
Useful synthetic detergents which contain semipolar bonds are tertiary amine oxides of the general formula R1R2R3N -> O and tertiary phosphine oxides of the general formula R1R2R3P - O where R1 is an alkyl, alkenyl or hydroxyalkyl radical with about 10 to about 18 carbon atoms and R2 and R, each represent alkyl or monohydroxyalkyl radicals having 1 to about 3 carbon atoms; for example dimethyl dodecylamine oxide, diethanol dodecylamine oxide, dimethyldecylamine oxide, dimethyl tetradecylamine oxide or dodecyl bis (hydroxymethyl) phosphine oxide, tetradecyldimethylphosphine oxide, dimethyldodecylphosphine oxide;
and sulfoxides of the general formula R4R5S-O in which R4 is an alkyl, alkenyl, hydroxyalkyl or alkoxyalkyl radical with about 10 to about 18 carbon atoms and RS is methyl or ethyl. Examples are 3-Hydroxytridecylmethylsulfoxid or the preferred compound 3-Hydroxy-4-decoxy-butylmethylsulf- oxide.
The amphoteric synthetic detergents which are suitable for use in the mixtures according to the invention are synthetic detergents which have both an acidic and a basic function in their structure. The acidic group can be a carboxyl, sulfuric acid, sulfonic acid or phosphoric acid group and the basic group contains a non-quaternary nitrogen atom.
Examples of suitable amphoteric synthetic detergents are given below: a) Water-soluble salts of alkylaminoalkanecarboxylic acids of the general formula R-NH- (CH2) XCOOH in which X = 1 or 2; a specific example is a sodium salt of dodecylaminomethane carboxylic acid; b) water-soluble salts of N, N'-dialkylethylene diaminediacetic acid of the general formula
EMI0002.0033
A specific example is a sodium salt of N, N'-dodecylethylenediaminediacetic acid; c) water-soluble salts of N-alkyltaurines of the general formula R. NH. CH2. CH2.
SO3H A specific example is the sodium salt of N-methyltaurine; d) water-soluble salts of N'-alkyl-N'-sulfophenylethylenediamines of the general formula
EMI0002.0036
A special example is an N-methyl-N'-sulfophenylethylenediamine sodium salt.
In all of the above general formulas, R represents an alkyl radical having from about 10 to about 18 carbon atoms.
The preferred amphoteric synthetic detergent is the sodium salt of N-lauryl- / 3-alanine.
The particular synthetic detergents mentioned above are merely illustrative and representative of the useful classes of detergents. Mixtures of these detergents can advantageously also be used according to the present invention.
The phosphonic acid salts which are suitable for use in the mixtures according to the invention are the alkali metal salts of ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid; Ethane-2-carboxy-1,1-diphosphonic acid; Hydroxymethane diphosphonic acid; Ethane-2,1,1-triphosphonic acid; Carbonyl diphosphonic acid; and propane-1,1,3,3-tetraphosphonic acid; Propane-1,1,2,3-tetraphosphonic acid and propane-1,2,2,3-tetraphosphonic acid.
The preferred phosphonic acid salt is the trisodium salt of ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid.
Some of the aforementioned zwitterionic semipolar or amphoteric surfactants have some limited lime soap dispersibility. As has been found, this capacity is synergistically increased to a surprising extent by admixing certain amounts of the specified phosphonate salts, which themselves have a limited lime soap dispersibility.
This synergistic increase in the lime soap dispersibility is illustrated by the following experiments: Experiment 1 A series of solutions is prepared in which 2 g of a mixture of 3-hydroxy-4-decoxybutylmethylsulfoxide (HDBMS) and the trisodium salt of ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid (EHDP) can be dissolved in 400 ml of water with a hardness of 0.2568 g / 1 (15 gr / US gal.) at about 54 C (130 F). The pH of each solution is adjusted to 10.0. The various blends used included: 100% EHDP; 80% EHDP / 20% HDBMS; 60% EHDP / 40% HDBMS; 40% EHDP / 60% HDBMS; 20% EHDP / 80% HDBMS or 100% HDBMS.
From a burette, a 1% solution of sodium soap obtained from 20% coconut oil and 80% tallow is allowed to flow into the solution with constant stirring of the solution until a cloudy solution is obtained. The number of ml of the soap solution which is necessary for the formation of a cloudiness is a measure of the lime soap dispersibility of the mixture tested. The results obtained are summarized in the table below.
EMI0003.0015
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> EHDP <SEP> HDBMS <SEP> Number <SEP> of <SEP> ml <SEP> 1% <SEP> soaps 0/0 <SEP> 0% <SEP> solution <SEP> for <SEP> die <SEP> education <SEP> one
<tb> turbidity
<tb> 100 <SEP> 0 <SEP> 2.5
<tb> 80 <SEP> 20 <SEP> 45
<tb> 60 <SEP> 40 <SEP> 95
<tb> 40 <SEP> 60 <SEP> 85
<tb> 20 <SEP> 80 <SEP> <B> 6 </B> 5
<tb> 0 <SEP> 100 <SEP> 1 In the previous example, the 3-hydroxy-4-decoxy-butylmethylsulfoxide compound can be replaced by dodecyldimethylamine oxide or dodecyldimethylphosphine oxide, with excellent precipitation dispersing properties also being obtained.
EHDP can be whole or z. 'I'. be replaced by the sodium or potassium salt of ethane-2-carboxy-1,1-diphosphonic acid, hydroxymethanediphosphonic acid, ethane-2,1,1-triphosphonic acid, carbonyldiphosphonic acid or propane-1,1,3,3 tetraphosphonic acid. <I> Experiment 11 </I> A series of solutions is prepared in which 2 g of a mixture of the sodium salt of N-lauryl-alanine (LBA) and the trisodium salt of ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid (EHDP) can be dissolved in 400 ml of water with a hardness of 0.2568 g / 1 at about 54 C.
The various approaches used were as follows: 100% EHDP; 80% EHDP / 20% LBA; 60% EHDP / 40% LBA; 40% EHDP / 60% LBA; 20% EHDP / 80% LBA; and 100% LBA. The pH of each solution was adjusted to 10.0. A 1% solution of a sodium soap made from a mixture of 20% coconut oil and 80% tallow was run into each solution from a burette with constant stirring of the solution until the solution became cloudy. The number of ml of 1% soap solution required to form a cloudiness is a measure of the lime soap dispersibility of the mixture. The results are summarized in the table below.
EMI0003.0030
<I> Table <SEP> 2 </I>
<tb> EHDP <SEP> LBA <SEP> Number of <SEP> of <SEP> ml <SEP> 1 <SEP>% <SEP> soaps / o <SEP>% <SEP> solution <SEP> for <SEP> the <SEP> education <SEP> one
<tb> turbidity
<tb> <B> 100 </B> <SEP> 0 <SEP> 2.5
<tb> 80 <SEP> 20 <SEP> 50
<tb> 60 <SEP> 40 <SEP> 90
<tb> 40 <SEP> 20 <SEP> 90
<tb> 20 <SEP> 80 <SEP> 90
<tb> 0 <SEP> 100 <SEP> 30 The results which can be seen from both parts show the completely unexpected synergistic high lime soap dispersibility of mixtures of EHDP / HDBMS and EHDP / LBA with weight ratios of 1: 4 to 4: 1, in particular about 1: 2 to 2: 1, from EHDP to surface-active agent compared to the values that were to be expected from the individual lime soap dispersions of the components of the mixtures.
Although the mixtures according to the invention can be produced in any conventional forms, such as bars, soap bars, tablets, powders, liquids or pastes, the present invention is particularly suitable for granulated washing mixtures such as are used for household washing purposes. Such mixtures preferably contain at least 40% by weight of soap and can additionally contain other common constituents of household laundry mixtures. Examples of such components are alkali builder salts, e.g.
B. sodium carbonate and sodium silicate; Peroxide bleach, e.g. B. sodium perborate; optical brighteners; Dyes and perfumes.
Another advantage of the mixtures according to the invention is that solutions of the mixtures do not foam significantly until the entire hardness of the water has been eliminated and the solution contains enough free soap to produce an effective detergent. This delayed foaming ability prevents underdosing of the mixtures. When high sudsing synthetic detergents are used in conjunction with soaps in hard water, foaming in the solution often occurs before the concentration of free soap in the solution has become high enough to provide effective detergency. This premature foaming can have the consequence that the user of the mixture adds insufficient amounts of the same to the washing solution.
The result of such an inadequate addition will be poor cleaning performance. This problem can be avoided by using the mixtures according to the invention, since they do not foam significantly until there is enough soap available for effective washing.
The mixtures according to the present invention provide effective lime soap dispersion during the washing stage. When the washed objects are washed in hard water, the washing solution remaining in the fabric is diluted by a large amount of added hard water. Under these conditions some lime soap can be formed in a nondispersed form. According to a further feature of the invention, such a tendency can be reduced or completely eliminated by incorporating a nonionic detergent with low foaming into the soap mixture. Nonionic detergents with low foaming are also used in order to avoid the occurrence of foam in the rinse water.
Suitable alkylene oxide-containing, nonionic synthetic detergents of the type useful in this embodiment of the present invention are: 1. The polyethylene oxide condensates of alkylphenols and dialkylphenols, e.g. B. the condensation products of alkylphenols with an alkyl group of about 6 to about 12 carbon atoms in straight-chain or branched-chain configuration, with ethylene oxide, the ethylene oxide being present in amounts corresponding to about 5 to 30 moles of ethylene oxide per mole of alkylphenol. The alkyl substituent in such compounds can be derived from polymerized propylene, diisobutylene, octene or nonene, for example.
2. Nonionic detergents containing alkylene oxide, which are derived from the condensation of ethylene oxide with the product resulting from the reaction of propylene oxide and ethylene diamine. Here again belongs a series of compounds, the characteristics of which can be regulated by setting a desired balance between hydrophobic and hydrophilic elements.
For example, compounds are satisfactory which contain about 40 to about 80 wt .-% Polyethylene, have a molecular weight of about 5000 to about <B> 11000 </B> and are formed when ethylene oxide groups react with a hydrophobic base, which cause the reaction is product of ethylenediamine and excess propylene oxide, this base having a molecular weight in the order of 2500 to 3000.
3. The condensation product of aliphatic alcohols having 8 to 22 carbon atoms in either straight or branched chain configuration with ethylene oxide, e.g. B. a coconut alcohol-ethylene oxide condensate with about 4 to 30, preferably 5 to 15, moles of ethylene oxide per mole of coconut alcohol. The coconut alcohol fraction is preferably a distilled coconut alcohol with 10 to 16 carbon atoms, which has an approximate chain length distribution of 2% C10, 66% C12, 23% C14 and 9% C16. Another preferred compound is the condensation product of alcohol derived from tallow and about 3 to about 15 moles of ethylene oxide per mole of tallow alcohol; A special example is the condensation reaction product made from one mole of tallow alcohol and 4 moles of ethylene oxide (TEIG).
4. A well known class of alkylene oxide containing, nonionic synthetic detergents of this type is available on the market under the designation Pluronic. These compounds are formed by the condensation of ethylene oxide with a hydrophobic base, which is formed by the condensation of propylene oxide with propylene glycol. The hydrophobic portion of the molecule, which is of course insoluble in water, has a molecular weight of about 1500 to 1800.
The addition of polyoxyethylene radicals to this hydrophobic part increases the water solubility of the molecule as a whole and the liquid character of the product is retained up to a point at which the polyoxyethylene content makes up about 50% of the total weight of the condensation product.
5. Specific examples of the above classes include the following, which are only intended to illustrate the types in question: Nonylphenol, which is condensed with either about 5 or about 30 moles of ethylene oxide per mole of phenol, and the condensation products of coconut alcohol averaging either about 4 or about 15 moles of ethylene oxide per mole of alcohol and the condensation product of about 15 moles of ethylene oxide with one mole of tridecanol.
Other illustrative examples are dodecylphenol condensed with 12 moles of ethylene oxide per mole of phenol; Dinonylphenol condensed with 15 moles of ethylene oxide per mole of phenol; Dodecyl mercaptan condensed with 10 moles of ethylene oxide per mole of mercaptan; bis (N-2-hydroxy-ethyl) -lauramide; Nonylphenol, which is condensed with 20 moles of ethylene oxide per mole of nonylphenol; Myristyl alcohol condensed with 10 moles of ethylene oxide per mole of myristyl alcohol; Acid amide condensed with 15 moles of ethylene oxide per mole of lauramide; and diisooctylphenol condensed with 15 moles of ethylene oxide.
The preferred nonionic detergent is the condensation product of one mole of hydrogenated tallow fatty alcohol with 4 moles of ethylene oxide. The amount. of nonionic detergent with low sudsing in the mixture can be up to about 20% by weight of the soap content and is preferably at least about 2 to about 15
% By weight of the soap content of the mixture. <I> Example 1 </I> Spray-dried granules are used to produce the following end product:
EMI0005.0005
Example 2 A spray-dried, granular soap mixture is produced which provides the following end product:
EMI0005.0013
Wt%
<tb> sodium soap <SEP> (201 <SEP>% <SEP> coconut oil,
<tb> 80 <SEP>% <SEP> sebum) <SEP> 52
<tb> 3- (N, N-Dimethyl-N-dodecyl) -ammonio 2-hydroxypropane-1-sodium sulfonate <SEP> 6
<tb> trisodium salt <SEP> of <SEP> ethane-1-hydroxy 1,1-diphosphonic acid <SEP> 4
<tb> Sodium Silicate Solids <SEP> (ratio
<tb> SiO2: <SEP> Na20 <SEP> = <SEP> 2,4:
<SEP> 1) <SEP> 10.25
<tb> Condensation product <SEP> of a <SEP> mole
<tb> hydrogenated <SEP> tallow fatty alcohols, <SEP> with
<tb> 4 <SEP> moles, <SEP> ethylene oxide <SEP> 2
<tb> sodium carboxymethyl cellulose <SEP> 0.34
<tb> Optical <SEP> brightener <SEP> 0.2
<tb> Ethylenediamine tetra sodium tetraacetate <SEP> 0.18
<tb> sodium perborate tetrahydrate
<tb> (NaBO3. <SEP> 4H20) <SEP> 8.9
<tb> Various <SEP> (inorganic <SEP> salt,
<tb> glycerine, <SEP> unsaponified <SEP> fat, <SEP> etc.,
<tb> in <SEP> combination <SEP> with <SEP> soap) <SEP> 1,1
<tb> Perfume <SEP> 0.33
<tb> Moisture <SEP> 14.70 The product is prepared by spray drying an aqueous slurry of all the ingredients in each example with the exception of the sodium perborate and the perfume;
Perfume is sprayed onto the sprühgetrock Nete granules, whereupon the granules are mixed with sodium perborate.
When used in a household washing machine using water having a hardness of about 0.2568 g / 1, the product of each example does not produce foaming below the concentration at which all hardness builders are removed and the soap concentration is effective for washing. The washing solution is free from lime soap particles and there is no deposit of lime soap left in the washing machine. During rinsing, the rinsing water is free of lime soap particles and is also free of foam.
Similar results are obtained if the N-lauryl-ss-alanine salt is replaced by the sodium salt of N-alkylglycerol, in which the alkyl radical is derived from coconut oil, and if the trium salt of ethane-1-hydroxy-1,1 -diphosphonic acid is replaced by the sodium salts of the other phosphonic acids mentioned above.
<I> Example 3 </I> A soap mixture is produced which gives the following product composition:
EMI0005.0021
Weight: <SEP>%
<tb> Sodium soap <SEP> (? 0 <SEP>% <SEP> coconut oil,
<tb> 80 <SEP>% <SEP> sebum) <SEP> 70
<tb> 3- (N, N <SEP> dimethyl-N <SEP> hexadecyl) ammonio-2-hydroxypropane-1-sulfonate <SEP> 5
<tb> trisodium salt <SEP> of <SEP> ethane-1-hydroxy 1,1-diphosphanic acid <SEP> 10
<tb> humidity <SEP> 14
<tb> Miscellaneous <SEP> 1 <I> Example 4 </I> A soap mixture is produced which results in the following product composition:
EMI0005.0024
Wt%
<tb> sodium soap <SEP> (40 <SEP>% <SEP> coconut oil,
<tb> 60 <SEP>% <SEP> sebum) <SEP> 55
<tb> 3- (N, N-Dimethyl-N-dodecyl) -ammonio propane-1-sulfonate <SEP> 10
<tb> trisodium salt <SEP> of <SEP> ethane-2-carboxy 1,1-diphosphonic acid <SEP> 20
<tb> humidity <SEP> 14
<tb> Miscellaneous <SEP> 1 <I> Example 5 </I> A soap mixture is produced which results in the following product composition:
EMI0005.0030
Weight: <SEP>%
<tb> sodium soap <SEP> (20 <SEP>% <SEP> coconut oil,
<tb> 80 <SEP> 1 / o <SEP> tallow) <SEP> 60
EMI0006.0000
Weight: -%
<tb> Dimethyltetradecylamine oxide <SEP> 7
<tb> trisodium salt <SEP> of <SEP> hydroxymethane diphosphonic acid <SEP> 14
<tb> water <SEP> 17
<tb> Miscellaneous <SEP> 2 <I> Example 6 </I> A spray-dried granular mixture is produced which has the following composition in. End product results in:
EMI0006.0003
Weight: <SEP>%
<tb> Sodium Soap <SEP> (100% <SEP> coconut) <SEP> 50
<tb> Dimethylhexadecylphosphine oxide <SEP> 10
<tb> Pentasodium salt <SEP> of <SEP> ethane-2,1,1 triphosphonic acid <SEP> 30
<tb> water <SEP> 9
<tb> Miscellaneous <SEP> 1 <I> Example 7 </I> A spray-dried, granular mixture is produced which results in the following composition in the end product:
EMI0006.0008
Weight: <SEP>%
<tb> sodium soap, <SEP> (80 <SEP>% <SEP> coconut oil,
<tb> 20 <SEP> D / a <SEP> tallow) <SEP> 70
<tb> 3-Hydroxy-4-decoxy-butylmethylsulfoxide <SEP> 5
<tb> trisodium salt <SEP> of <SEP> carbonyl diphosphonic acid <SEP> 10
<tb> water <SEP> 10
<tb> Miscellaneous <SEP> 5 <I> Example 8 </I> A spray-dried, granular mixture is produced which results in the following composition in the end product:
EMI0006.0014
Example 9 A spray-dried, granular mixture is produced which results in the following composition in the end product:
EMI0006.0019
Weight: <SEP>%
<tb> sodium soap <SEP> (100 <SEP> 0I0 <SEP> tallow) <SEP> 60
EMI0006.0020
Wt%
<tb> Dimethyltetradecylamine oxide <SEP> 5
<tb> Pentasodium salt <SEP> of <SEP> propane 1,1,2,3-tetraphosphanic acid <SEP> 10
<tb> Condensation product <SEP> of <SEP> 1 <SEP> mol
<tb> hydrogenated <SEP> tallow fatty alcohol <SEP> with
<tb> 4 <SEP> moles <SEP> ethylene oxide <SEP> 10
<tb> water <SEP> 10
<tb> Miscellaneous <SEP> 5 <I> Example 10 </I> A spray-dried, granular mixture is produced, which results in the following composition in the end product:
EMI0006.0025
Weight: <SEP>%
<tb> sodium soap <SEP> (50 <SEP>% <SEP> coconut oil,
<tb> 50 <SEP> 0 / <B> 9 </B> <SEP> tallow) <SEP> 55
<tb> Dimethylhexadecylphosphine oxide <SEP> 7
<tb> Pentasodium salt <SEP> of <SEP> propane 1,2,2,3-tetraphosphonic acid <SEP> 20
<tb> Nonylphenol, <SEP> condenses <SEP> with <SEP> either
<tb> about <SEP> 5 <SEP> or <SEP> 30 <SEP> moles <SEP> ethylene oxide
<tb> per <SEP> mole <SEP> alcohol <SEP> 3
<tb> water <SEP> 10
<tb> Miscellaneous <SEP> 5 Germicidal agents can be added to the soap mixes according to the present invention in order to impart antiseptic properties to the products.
The present invention represents a significant improvement over the methods of the prior art, according to which attempts have been made to solve the problem of precipitation formation by adding complexing agents to soaps. A particularly difficult problem is that which arises when using Se fendetergensmischungen in washing machines and hot water heaters with internal heating coils to heat the water. The lime soap and the precipitate show a tendency to produce deposits on these heaters and possibly to clog them.
An older proposed solution to this problem is to use soap with about 5% by weight, based on the soap, of an alkali metal salt of certain diphosphonic acids, such as ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid and ethane-1,1, 2-triphosphonic acid to mix. According to another known method, it is proposed to use sodium nitrile octriacelate for the same purpose as the polyphosphonic acids just mentioned.
As can be seen from Tables 1 and 2, the specially tailored combinations of the synthetic detergents and the phosphonic acid salts according to the invention result in superior, valuable synergistic precipitation dispersing properties and are better suited for protecting heating devices in washing machines. The percentages given in the context of the present invention mean, unless otherwise stated,% by weight.