DE2413944A1

DE2413944A1 - Reinigungsmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE2413944A1
Application number: DE19742413944
Authority: DE
Inventors: Thomas Mcgee; Brian Mcghee
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1974-09-26
Also published as: NL7403806A; FR2222432B1; FR2222432A1; BE812738A; IT1020566B

Description

PAT E M TA N WA LT H

DR. ING. A. VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER

21 HAMBURG 90 8 MÜNCHEN 8O

WILSTORFER STH 32 TEL. 10401 77 08 01 LUCILE-GRAHN-STR. 22 · TEL. (0091 47 29 47

München, 22. März 1974 C 741

UNILEVER N. V.

Burgemeester s'Jacobplein T, Rotterdam, Niederlande

Reinigungsmittelzusammensetzungen

Die Erfindung betrifft Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche wasserlösliche Salze von alpha-sulfonierten, langkettigen Fettsäuren enthalten. In den "britischen Patentanmeldungen Nr. 43213/70, 8I33/7I und 59744/70 der Anmelderin ist die Verwendung von diesen Salzen als Gerüstsubstanzen bzw. Builder für die Reinigungskraft und als Weichmacher für· Gewebe in Reinigungsmittel zusammensetzungen beschrieben. Die wasserlöslichen Salze sind die Alkalimetallsalze, vorzugsweise die Natriumsalze, Ammoniumsalze, einschließlich solcher mit kurzkettigen Alkylresten substituierten, sowie Alkylolaminsalze.

Ebenfalls wurde von der Anmelderin in der britischen Patentanmeldung 45162/71 Formulierungen vorgeschlagen, welche optimale Eigenschaften zum Weichmachen von Geweben bzw. Textilien besitzen.

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Die Erfindung betrifft Formulierungen, insbesondere in iPeilchenform, welche von etwa 2 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Mittels und von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, wasserlösliche Salze von Säuren enthalten, welche durch Sulfonierung von Garbonsäuren mit der folgenden Formel erhalten wurden:

"^ CH. COOH
^E2

worin E₁ » C₁₂ bis ^c^s'

E₂ - C₁ bis C₄, und

E^ + R₂ » von C₁^ bis C₃₀ sind.

Diese Formulierungen besitzen bessere Eigenschaften zum Weichmachen von Textilien gegenüber Formulierungen, die in der oben genannten Patentanmeldung 45162/71 vorgeschlagen wurden.

Es können auch andere Gerüstsub stanz en bzw. Builder für die Reinigungskraft als Salze von sulfonierten Fettsäuren vorliegen.

D*ie gemäß der Erfindung verwendeten, sulfonierten Säuren können unter Anwendung der Eeaktion eines SO^/Luftgemisches mit der geeigneten, verzweigten Fettsäure in einem Röhrenreaktor mit fallendem Film hergestellt werden. Dies war das zur Herstellung für die Materialien der Beispiele angewandte Verfahren, wobei jedoch auch andere Methoden und andere Sulfonierungsmittel verwendet werden können. Die Sulfonsäuregruppe befindet sich normalerweise in der alpha-Stellung relativ zu der Carboxylgruppe.

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Die Gesamtzusammensetzung ist eine beliebige der bekannten Formen von festen Zusammensetzungen bzw. Mischungen, z. B. sprühgetrocknete Granulen, sprühgekühltes Material, stranggepreßtes Material, Pellets und Pulver. Flüssige Formulierungen können ebenfalls unter Verwendung von z. B. Triäthanolamidsalzen der sulfonierten Säure hergestellt werden. Wenn die andere Builder- oder Gerüstsubstanzkomponente für die Reinigungskraft der Formulierung die Eigenschaft des Veichmachens von Gewebe nicht erteilt, z. B. Natriumtripolyphosphat ist, ist es erforderlich, daß das Verhältnis dieser anderen, nichtweichmachenden Komponente zu den Salzen der sulfonierten Fettsäure höchstens 4- : 1 beträgt und vorzugsweise geringer als 2 : 1 ist. Der restliche Teil der Formulierung besteht aus dem normalen, anderen, an sich bekannten Komponenten.

Das Salz der sulfonierten Fettsäure wird alleine oder als Gemisch mit einem oder mehreren der bekannten Builder bzw. Gerüst sub stanz für die Reinigungskraft verwendet, z. B. den sogenannten Ausfällungsbuildern, welche unlösliche Calciumsalze bilden, z. B. Natriumorthophosphat, Natriumcarbonat und Natriumalkyl- und -alkenylsuccinaten und -malonaten, und weiterhin chelatbildenden bzw. sequestrierenden Buildem, die entweder organische oder anorganische Substanzen sein können, z. B. Natriumhydrofurantetracarboxylat, Natriumpyrophosphat, Natriumnitrilotriacetat, Natriumäthylendiamintetraacetat, Natriumeitrat, Natriumtartrat, Natriummalat, Trinatriumcarboxymethyloxysuccinat, Natriumoxydiacetat, Natriumoxydisuccinat, und weiterhin Polyelektrolyt-Buildern wie Natriumpolyacrylat und Copolyäthylenmaleat. Sowohl die Natrium- als auch die Kaliumsalze der sulfonierten Fettsäure können verwendet werden, obwohl , wie sich aus dem Folgenden ergibt, das Natriumsalz bevorzugt ist. Ammoniumsalze, alkylsubstituierte Ammonium- und Aminsalze, z. B. Triäthanolamin (zur Verwendung in flüssigen Formulierungen), können verwendet werden. Die

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Formulierungen enthalten weitere, bekannte Bestandteile für üeinigungsmittelformulierungen, welche aus alkalischen Materialien (z. B. Silikat), Sulfaten, Germiziden, Trägern für aktiven Sauerstoff (z. B. Perboraten Persulfaten, Percarbonaten), Mitteln zur Verhinderung der Kückablagerung von Schmutz, Enzymen, fluoreszierenden Stoffen bzw. optischen Aufhellern, Duftstoffen und Wasser ausgewählt werden.

Beispiele von verwendeten, anionischen, aktiven Stoffen sind Alkoholsulfate (^o-PO^ ^¹^ ""^sul^iona'^t'^e» Äthersulfate, Olefinsulfonate, Alkylarylsulfate, Alkansulfonate und äthoxylierte Fettsäuren, wie sie üblicherweise in Reinigungsmittelformulierungen verwendet werden. Andere anionische, aktive Stoffe, deren Verwendung in Reinigungsmittelformulierungen bekannt ist, können ebenfalls verwendet werden. Ein Beispiel für verwendete, nichtionische, aktive Stoffe ist die Klasse der äthoxylierten Alkohole. Der Alkohol besitzt vorzugsweise eine Kettenlänge von C-_o 20 ^un^· ^ei^ne Durchschnittsäthoxylierung von 5 bis 30, vorzugsweise von 15 bis 25. Andere nichtionische Stoffe, welche verwendet werden können, sind Alkylphenole. In Band II von "Surface Active Agents and Detergents" von Schwartz, Perry und Berch (Interscience 1958) sind aktive Stoffe dieser Klassen aufgeführt.

Wegen der auf der Welt existierenden Unterschiede bei der Verwendung von Produkten zur Textilwäsche variieren die tatsächlichen Bereiche von grenzflächenaktivem Mittel und Builderkomponente in der Gesamtformulierung in Abhängigkeit von dem Land, in dem die Verwendung beabsichtigt ist. So werden z. B. auf dem USA-Markt Reinigungsmittelpulver üblicherweise bei einer angewandten Produktkonzentration von 0,075 bis 0,2 Gew.-% zum Wasservolumen eingesetzt, während auf Märkten, die dem europäischen Markt entsprechen, eine Produkt-Anwendungskonzentration von 0,3 % bis 1 % Gew.-/Vol. üblicher ist. In der

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Komponente des grenzflächenaktiven Mittels kann ein anionisches, grenzflächenaktives Mittel im Bereich von 0 bis 25 %, üblicherweise 2 bis 25 % vorliegen, Seife kann im Bereich von 0 bis 10 % vorhanden sein, und die Komponente nichtionisches, grenzflächenaktives Mittel kann im Bereich von 0 bis 5 Gew.-% vorliegen. Dies sind jedoch die bevorzugten Bereiche. In der Beschreibung wird der Ausdruck "Seife" zur Bezeichnung von wasserlöslichen Salzen von langkettigen Fettsäuren verwendet, d. h. Fettsäuren mit einer Kettenlänge von C_Q bis C20· Innerhalb der Gesamtzusammensetzung beträgt das Verhältnis von gesättigten Seifen ^^c^q-^G22^ ^{zu Salz von} ^ettsäuresulfonat vorzugsweise nicht mehr als 1:2, und das Verhältnis von nicht ionischem, aktivem Stoff zu Salz von Fettsäuresulfonat beträgt vorzugsweise nicht mehr als 1 : 3· Die Verwendung von C^^-Cpp-gesättigten Seifen oberhalb dieses Verhältnisses führt zu einer übermäßigen Imprägnierung, und die Verwendung von nichtionischer, aktiver Substanz oberhalb des angegebenen Verhältnisses vermindert das mit dem Salz der sulfonierten Fettsäure erzielte Weichmachen. Für ein Produkt, das für eine niedrige Gebrauchskonzentration vorgesehen ist, liegt das grenzflächenaktive Mittel vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 25 %i und der Gesamtbuilder in einer Menge von 30 bis 60 % vor. Für die Verwendung bei höheren Werten liegt das grenzflächenaktive Mittel vorzugsweise in einer Menge von 2. bis 15 % und der Builder in einer Menge von 10 bis 40 % vor.

Die Formulierung kann, bezogen auf Gewicht, bis zu 25 % eines anionischen, grenzflächenaktiven Mittels, bis zu 10 % eines nichtionischen, grenzflächenaktiven Mittels und bis zu 10 % eines wasserlöslichen Salzes einer langkettigen (^o-C^p)" Fettsäure enthalten.

Es wurde gefunden, daß Textilien, die in einige dieser Zusammensetzungen enthaltenden Waschlaugen gewaschen wurden, einen

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Imprägniereffekt zeigen können, nachdem sie mehreren Waschzyklen unterworfen wurden. Dieser Effekt wurde bereits zuvor in der deutschen Patentanmeldung P 22 4-7 070.0 beschrieben. Dieser Effekt ist stärker, wenn Seife und die Salze der sulfonierten Fettsäuren enthaltende Produkte in Trommelwaschmaschinen im Bereich mit mäßig hartem (<10 H) bis hartem (^30⁰H) Wasser angewandt werden. Diese Bedingungen fallen mit langen Waschperioden (z. B. 1 bis 1,5 Stunden Hauptwäsche), hohen Temperaturen (z. B. bis zu 95 °^c) und hohen Produktkonzentrationen (z. B. 0,6 bis 1,0 %) zusammen.

Der Effekt der Imprägnierung kann durch sorgfältige Auswahl des in der Formulierung verwendeten, aktiven Bestandteils ausgeschaltet oder gemildert werden. Diese aktiven Substanzen können alleine verwendet werden, als einzige Vertreter ihrer Klasse von grenzflächenaktiven Mitteln, oder als Zusatzstoffe zu anderen, grenzflächenaktiven Mitteln, welche zu einer Imprägnierung des Gewebes führen. Die aktiven Stoffe, welche den Imprägniereffekt reduzieren, sind: Alkylbenzölsulfonate (C₁₀-C₁₆), Alkoholsulfate CC₁₂-C₁₈), Olefinsulfonate CC₁₂-C₂₀), Alkansulfonate CC₁₁-C₂₀), äthoxylierte Sulfate CC₁₂-C₁^), und äthoxylierte (5Ä0 bis 18 10) Alkohole oder Phenole mit einem HLB-Wert von 4- bis 10, vorzugsweise von 5 bis 9· Der HLB-Wert bedeutet Hydrophil-Lyophil-Gleichgewicht und entspricht der Definition von J. T. Davies in "2nd International Congress o'f Surface Activity 1957", Band I, S. 426.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung von wenigstens 5 Gew.-% eines Materials, ausgewählt aus den Klassen der Zuckerester und Phthalathalbester in einer Reinigungsmittelformulierung, welche wenigstens 10 Gew.-% wasserlösliche Salze einer alpha-sulfonierten, gesättigten, langkettigen Fettsäure enthält.

Diese Materialien reduzieren den Imprägniereffekt während sie es gleichzeitig ermöglichen, daß der Weichmachereffekt für die Textilien ohne wesentlichen Verlust beibehalten wird.

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Die Zuckerester sind Mono-, Sesqui- oder Diester von Zuckern, welche Alkylketten von ^^p~^C20 ^en'k*^lal'^ten» äie Phthalathalbester besitzen Kettenlängen von C^₀ bis Con*

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurden Teststücke aus Frotteehandtüchern in Wasser mit 30⁰H (französische Härte,) bei 95 °^c während JO Minuten unter Anwendung einer Produktkonzentration von 0,6 % Gew.-/Vol. gewaschen. Es wurden die folgenden Zusammensetzungen hergestellt und durch ein Schiedsgericht auf das Weichmachen von Frotteehandtüchern geprüft.

Es wurde gefunden, daß die Zusammensetzungen B und C ein wesentlich besseres Weichmachen der Gewebe ergaben als die Standardzusammensetzung A.

Die Menge von Tripolyphosphat in A wurde in den Zusammensetzungen B und C durch die gleiche Menge von sulfonierter Fettsäure ersetzt.

Zusammensetzung (in Gew.-Teilen) ABC

Natriumdodecylbenzolsulfonat Natriumtrip olypho sphat alkalisches Natriumsilikat Natriumsulfat
Natriumperbo rat

Natriumsalz von langkettigen Fettsäuren (31 % C.r + 65 % C.o, gesättigt} ^{nb nö}

Natrium-sulfonierte Fettsäure 1

Natrium-sulfonierte Fettsäure 2 20

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7	7	7
35	15	15
9	9	9
6	6	6
20	20	20
10	8	8
	20	mm

Die Säure 1 besaß eine C^-Alkylkette und die Stellung der Carboxylgruppe war in:

C₁ (d.h. endständig) 36 %

C₂ 21 %

C₂ 8 %

Ο·, 6 %

> C,, 27 %

Die Säure 2 war eine C^c bis C₁ -Säure folgender Zusammensetzung:

C₁C-I-Carboxy
C^-2-Carboxy
C^-3-Carboxy
—1-Carboxy

5 %

6 %

1,5 % 12,5 % 17 %

C₁^-I-Carboxy C₁₇-2-Carboxy C^-3-Carboxy C₁₈-1-Carboxy C_i8-2-Carboxy C₁₈-3-Carboxy

10

,5 %

6,5

11 %

4 %

Die geradkettigen Fettsäuren besaßen folgende Kettenlängen verteilung:

etwa 4 Teile

etwa 40 Teile

etwa 60 Teile

nicht menr als 4 Teile

Die C₁ ,--Fraktion könnte in einer Menge von 25 bis 50 Teilen und die C₁₈-Fraktion im Bereich, von 50 bis 70 Teilen vorliegen,

Beispiel 2

Die Waschbedingungen von Beispiel 1 wurden mit einer Reihe von Zusammensetzungen wiederholt, welche vollständig mit Natriumtripolyphosphat als Gerüstsubstanz bzw. Builder aufgebaut waren. Dies ist der Unterschied zu Beispiel 1,

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wo die Salze der sulfonierten Fettsäure als Gerüstsubstanz "bzw. Builder für die Reinigungskraft durch teilweisen Ersatz des Natriumtripolyphosphates wirkten.

Zusammensetzung (in Teilen) DE F G H

.DOBS NTPP alkalisches Silikat

5	LPv	LPv	LPv	5
30	30	30	30	30
9	9	9	9	9
6	6	6	6	6
20	20	20	20	20
10	8	8	8	8
mm	20	10		■Μ

Perborat Seife Säure 1

Säure 2 20

DOBS = DodecyTbenzolsulfonat; ΪΤΤΡΡ = Natriumtripolyphosphat Es wurde gefunden, daß die Zusammensetzungen E, F, G und H einen besseren Weichmacheffekt auf das Gewebe als die Standardzusammensetzung D ergaben. Das Salz der sulfonierten Säure war besser als das Salz der sulfonierten Säure 1. Der mit 10 Teilen des erstgenannten Salzes erreichte Weichmacheffekt war mit dem Effekt vergleichbar, der mit 20 Teilen des letztgenannten Salzes erreicht wurde.

Beispiel 3

Es wurde folgende Grundzusammensetzung angewandt:

Natriumdodecylbenzolsulfonat 5 %

Natriumtripοlyphosphat 15 %

alkalisches Natriumsilikat 9 %

Natriumsulfat 6 %

Natriumperborat 20 %

Natrium-sulfonierte Fettsäure 20 %

Wasser, SCMC, Fluoreszenzmittel Rest

SCMO = Natriumcarboxymethylcellulose Hiermit wurden drei Formulierungen hergestellt, wobei als sulfonierte Fettsäuren alpha-Octyldecansäure, alpha-Hexyloctansäure und alpha-Äthylhexadecansäure verwendet wurden. Sie wurden

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wie in Beispiel 1 beschrieben untersucht.

Die letztgenannte Säure (R,, «= C^, Rp = C,^) ergab ein besseres Weichmachen als die anderen beiden Säuren (E. » Cg, Rp « ^io^ bzw. (R^ = Cg₁ R2 β Cg). Die ersten beiden Säuresalze ergaben keinen günstigeren Wert des Weichmachens von Textilien im Vergleich zu einer Formulierung, welche Natriumtripolyphosphat als Ersatz für das Salz der sulfonierten Fettsäure enthielt, d. h. 35 % Natriumtripolyphosphat.

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Claims

Patentansprüche

1. Reinigungsmittelformulierung, dadurch gekennzeich net, daß sie enthält:

a) von etwa 2 bis etwa 25 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Materials, und

b) von etwa 5 bis etwa 50 Gew.-% von wasserlöslichen Salzen von Säuren, welche durch Sulfonierung von Carbonsäuren mit der folgenden allgemeinen Formel hergestellt wurden:

CH.OOOH

worin R^ « C^₂ bis

= C^ bis C^, und
+ R₂ = von C₁^ bis

sind.

2. Reinigungsmittelformulierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlöslichen Salze in einer Menge von 10 bis 30 % vorliegen.

3. Reinigungsmittelformulierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß der Rest R^. von C.^ bis bedeutet.

l·. Reinigungsmittelformulierung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3i dadurch gekennz eichnet, daß das grenzflächenaktive Material umfaßt:

von 0 bis 25 % eines anionischen, grenzflächenaktiven Kittels,

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von 0 bis 10 % wasserlösliche Salze von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, und von 0 bis 5 % eines nichtionischen, grenzflächenaktiven Mittels.

5. Reinigungsmittelformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von C.^- bis Cpp-gesättigten Seifen zu Fettsäuresulfonatsalz nicht mehr als 1 : 2 beträgt.

6. Reinigungsmittelformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von nichtionischem, grenzflächenaktivem Mittel zu Fettsäuresulfonatsalz nicht mehr als 1 : 3 beträgt.

7· Reinigungsmittelformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichne t, daß das anionische, aktive Mittel aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird:

C.Q-C.g-Alkylbenzolsulfonaten
C.p-C.g-Alkoholsulfaten

C..-Cp₀-Alkansulfonaten
CLp-C.g-äthoxylierten Sulfaten.

8. Reinigungsmittelformulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennz eichnet, daß das nicht ionische, aktive Mittel ein äthoxylierter Alkohol oder ein äthoxyliertes Phenol mit einem KIB-Wert von 4 bis 10 ist.

9· Reinigungsmittelformulierung nach Anspruch 8, dadurch gekennz eichnet, daß der HLB-Wert von 5 bis 9 beträgt.

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10. Eeinigungsmittelformulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens 5 Gew.-% eines Materials enthalten, das aus der Gruppe der Monoester, Sesquiester oder Diester von Zuckern, welche Alkylreste mit C.^ his Cp₀ enthalten, oder Phthalathalbester , welche Alkylreste mit C^₀ bis CpQ enthalten, ausgewählt wird.

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