DE2418415A1

DE2418415A1 - PHOSPHATE-FREE DETERGENT

Info

Publication number: DE2418415A1
Application number: DE19742418415
Authority: DE
Inventors: Johan Gerhard Dr Aalbers; Jacob Kornelis Dr Smid
Original assignee: CHEM Y
Current assignee: CHEM Y
Priority date: 1973-04-18
Filing date: 1974-04-17
Publication date: 1974-11-14
Also published as: NL7405231A; GB1475064A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKERPATENT ADVOCATE DR. HANS-GUNTHER EGGERT ₁ DIPLOMA CHEMIST

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 905 COLOGNE 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 16. April 1974 So/pz/66Cologne, April 16, 1974 So / pz / 66

Chem-Y, Fabriek van Chemische Produkten B.V., Bodegraven, Noordstraat 49 (Holland)Chem-Y, Fabriek van Chemische Produkte B.V., Bodegraven, Noordstraat 49 (Holland)

Phosphate-free detergent

Die Patentanmeldung P 23 27 234.6 bezieht sich auf Waschmittel, welche waschaktive Tenside, Gerüststoffe, ein Bleichmittel des Perborattyps enthalten und im wesentlichen oder vollständig phosphatfrei sind und sich dabei doch besonders gut verhalten wegen der Tatsache, daß sie eine saure Substanz, die in Waschmitteln zulässig und unbedenklich ist und einen pK-Wert von wenigstens 2 hat, oder eine Verbindung, die in wässriger Lösung eine solche Substanz in situ bildet, in solcher Menge enthalten, daß eine o,5 %ige wässrige Lösung des Waschmittels einen bei Raumtemperatur gemessenen Anfangs-pH-Wert von 5,ο bis 8,5 hat.The patent application P 23 27 234.6 relates to detergents, which detergent surfactants, builders, a Contain bleaching agents of the perborate type and are essentially or completely free of phosphate and yet are special behave well because of the fact that it is an acidic substance that is permitted and harmless in detergents is and has a pK value of at least 2, or a compound which in aqueous solution such a substance Forms in situ, contained in such an amount that a 0.5% aqueous solution of the detergent one at room temperature has a measured initial pH of 5.0 to 8.5.

Perborate und andere Persalze, welche als Bleichmittel geeignet sind, sind alkalisch reagierende Substanzen und deshalb bilden sie eine Art von Puffersystem mit der sauerreagierenden Substanz, welche für das Neutralisieren der Mischung verwendet wird. Obwohl nicht ganz verstanden wird, welcher Mechanismus die unerwartet guten Erfolge verursacht, welche mit diesen Kompositionen einer älteren Anmeldung erhalten werden, wird angenommen, daß das genannte Puffersystem dabei eine Rolle spielt. Andere alkalisch reagierenden Substanzen sind meistens auch zugegen, aber in quantitativer Hinsicht ist das Persalz die wichtigstePerborates and other persalts which are suitable as bleaching agents are substances with an alkaline reaction therefore they form a kind of buffer system with the acidic reacting substance, which is responsible for neutralizing the Mixture is used. Although it is not entirely understood which mechanism causes the unexpectedly good results, which are obtained with these compositions of an earlier application, it is assumed that the aforesaid Buffer system plays a role in this. Other alkaline reacting substances are usually also present, but in quantitative terms, the persalt is the most important

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Komponente und deshalb trägt dies in beträchtlichem Masse zu den hervorragenden Ergebnissen dieser Mischungen bei. Wegen der komplexen Natur dieser Mischungen und wegen der besonderen Art der Persalze war es nicht vorauszusehen, daß diese guten Erfolge auch erhältlich sein würden mit Zusammensetzungen,welche entweder gar kein Bleichmittel oder Bleichmittel anderer Arten enthalten.Component and therefore this contributes significantly to the excellent results of these blends. Because of the complex nature of these mixtures and because of the special nature of the persalts, it was not foreseeable that that these good results would also be obtainable with compositions which either had no bleach at all or other types of bleach.

Es wurde nun gefunden, daß mit solchen anderen Typen von Zusammensetzungen dieselben guten Ergebnisse erhalten werden können, indem man darin alkalisch reagierende Salze und eine oder mehrere saure Substanzen mit einem pK-Wert von wenigstens 2 oder Verbindungen, welche in wässriger Lösung eine solche Substanz in situ bilden, in solchen Mengen aufnimmt, daß eine o,5 %ige wässrige Waschlösung, welche damit erhalten wird, einen bei Raumtemperatur gemessenen Anfangs-pH-Wert von 5,ο bis 8,5 hat.It has now been found that with such other types of Compositions the same good results can be obtained by adding alkaline salts therein and one or more acidic substances with a pK value of at least 2 or compounds which are in aqueous Solution form such a substance in situ, absorbs it in such quantities that an 0.5% aqueous washing solution, which is thus obtained has an initial pH value of 5.0 to 8.5 measured at room temperature.

Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zeigen auch den Vorteil, daß sie keine Schwierigkeiten in hartem Wasser geben, d.h., daß die Inkrustation, welche durch Calciumsalze und dergleichen, die in hartem Wasser gebildet werden, verursacht wird, unterdrückt wird trotz der Tatsache, daß kein Phosphat zugegen ist. Genau wie in den Zusammensetzungen einer älteren Anmeldung kann eine kleine Menge von Phosphat, z.B. bis 5 %, bezogen auf das Gewicht der Trockensubstanz, zugesetzt werden um besondere Effekte zu erreichen. Aber auch im vorliegenden Falle wird es bevorzugt, daß die Gemische ganz phosphatfrei sind, dies ist in Zusammenhang mit den bekannten Verunreinigungsproblemen zu sehen.The compositions of the present invention also show the advantage of not having trouble in hard Give water, i.e. the incrustation caused by calcium salts and the like that are formed in hard water is suppressed despite the fact that no phosphate is present. Just like in the compositions an earlier application may contain a small amount of phosphate, e.g. up to 5%, based on weight the dry substance, can be added to create special effects to reach. But also in the present case it is preferred that the mixtures are completely free of phosphate, this is the case to be seen in connection with the known pollution problems.

Die vorliegenden Gemische können ganz frei von Bleichmitteln sein, was für verschiedene Zwecke gewünscht sein kann,The present mixtures can be completely free of bleach, which can be desired for various purposes,

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oder sie können Bleichmittel von anderen Typen als denjenigen der Persalze enthalten. Beispiele von solchen anderen Bleichmitteln sind chlorhaltige Derivate der Cyanursäure und die klassische Bleichlauge auf Hypochloritbasis. Eine Bleichlauge ist wiederum alkalisch, wird aber natürlich nur in geringen Mengen verwendet, sodaß es auch in diesem Falle notwendig ist weitere alkalische Verbindungen zuzusetzen um,die gewünschte Pufferwirkung zu erreichen.or they may contain bleaching agents of types other than those of the persalts. Examples of such others Bleaching agents are derivatives of cyanuric acid containing chlorine and the classic hypochlorite-based bleaching liquor. Bleaching liquor is again alkaline, but of course it is only used in small quantities, so that it can also be used in In this case it is necessary to add further alkaline compounds in order to achieve the desired buffer effect.

Zugesetzte, alkalisch reagierende Substanzen sollen natürlich in Waschmitteln zulässig sein. Geeignete Salze von starken Basen und schwachen Säuren, welche in Waschmitteln zulässig und sogar üblich sind, sind zum Beispiel Natriumcarbonat und Natriumsilicat (Wasserglas), sowie die entsprechenden Kaliumsalze. Borax ist auch besonders gut geeignet. Salze von organischen Säuren, wie Citrate, Adipinate und dergleichen, können ebenfalls verwendet werden.Added, alkaline reacting substances should of course be permitted in detergents. Suitable salts of Strong bases and weak acids, which are permitted and even common in detergents, are, for example, sodium carbonate and sodium silicate (water glass), as well as the corresponding potassium salts. Borax is also particularly well suited. Organic acid salts such as citrates, adipates and the like can also be used will.

Als saure Substanz mit einem pK-Wert von wenigstens 2 kann man Verbindungen wie Citronensäure und Natrium- oder Kaliumbisulfat verwenden, welche auch in einer älteren Anmeldung erwähnt worden sind. Auch ist es möglich ein anionisches Tensid ganz oder teilweise in der Säureform zuzusetzen. Wie schon in der Anmeldung P 23 27 234.6 beschrieben wurde, ist es auch möglich, die saure Substanz in situ zu bilden.Man kann jedes anionische und/oder nichtionische Tensid oder Tensidkombination verwenden. Beispiele von geeigneten Tensiden sind Alkylarylsulfonate, Alkylsulfate, Seifen, besonders solche mit einer verzweigten Kette, Äthersulfate, welche einen hydrophoben Kohlenwasserstoffsubstituenten tragen, Polyätheralkohole,As an acidic substance with a pK value of at least 2, compounds such as citric acid and sodium or Use potassium bisulfate, which was also mentioned in an earlier application. It is also possible one to add anionic surfactant in whole or in part in the acid form. As already described in the application P 23 27 234.6 it is also possible to form the acidic substance in situ. Any anionic and / or Use non-ionic surfactant or combination of surfactants. Examples of suitable surfactants are alkylarylsulfonates, Alkyl sulfates, soaps, especially those with a branched one Chain, ether sulfates, which have a hydrophobic hydrocarbon substituent, polyether alcohols,

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Thiole und dergleichen/ welche wenigstens einen hydrophoben Substituenten besitzen, Zwitterionmittel, welche eine hydrophobe substituierte Amingruppe und eine saure Gruppe enthalten, usw.Thiols and the like / which have at least one hydrophobic substituent, zwitterionic agents which have a contain hydrophobic substituted amine group and an acidic group, etc.

Vorzugsweise enthält die Tensidekomponente der vorliegenden Kompositionen Verbindungen der Formel RO-(C₉H₄O) (CH₉) COOM, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 2o Kohlenstoffatomen oder ein aliphatisch-aromatischer Rest mit 4 bis 2o Kohlenstoffatomen im Alkylteil darstellt, η eine ganze Zahl mit einem Mittelwert von 1 bis Io ist, χ die Zahl 1 oder 2 bedeutet und M ein Kation ist. Wie in einer älteren Anmeldung dargelegt wurde, wird diese Klasse bevorzugt, weil die Calciumsalze dieser Verbindungen gewöhnlich wasserlöslich sind, während diese Tenside außerdem eine geringe Toxizität und gute Anti-Korrosionseigenschaften besitzen.The surfactant component of the present compositions preferably contains compounds of the formula RO- (C ₉ H ₄ O) (CH ₉ ) COOM, where R is an aliphatic hydrocarbon radical with 8 to 20 carbon atoms or an aliphatic-aromatic radical with 4 to 20 carbon atoms in the alkyl part, η is an integer with an average value from 1 to Io, χ is the number 1 or 2, and M is a cation. As pointed out in an earlier application, this class is preferred because the calcium salts of these compounds are usually water soluble, while these surfactants also have low toxicity and good anti-corrosion properties.

Natürlich können die vorliegenden Mischungen andere übliche Komponenten enthalten, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Magnesiumsilicat und optische Aufheller usw. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.Of course, the present mixtures may contain other common components such as sodium carboxymethyl cellulose, Magnesium silicate and optical brighteners, etc. The invention is further illustrated by the following examples.

example 1

Zwei Konzentrate wurden aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:Two concentrates were made from the following ingredients:

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Component parts by weight

A BAWAY

RO-(C₃H₄O)₃ gCH₂COONH, worin R von einem handelsüblichen Alkoholgemisch aus etwa 7o % C₁ .,-Alkohol und etwaRO- (C ₃ H ₄ O) ₃ gCH ₂ COONH, where R is derived from a commercial alcohol mixture of about 70% C _1. , Alcohol and about

1)1)

3ο % C_l4-Alkohol abgeleitet ist '3ο% C _l4 alcohol is derived ' 2 ο2 ο 2o2o NatriumsiIicat , -Sodium silicate, 55 55 MagnesiumsilicatMagnesium silicate 22 22 NatriumcarboxymethylcelluloseSodium carboxymethyl cellulose 1 ,51, 5 1 ,51, 5 NatriumsulfatSodium sulfate 46,946.9 44,944.9 Natriumhypochlorit-BleichlaugeSodium hypochlorite bleach o,5o, 5 o, 5o, 5 (12 % aktives Chlor)(12% active chlorine) Optischer AufhellerOptical brightener o,loil o,loil Natriumcarbonat - - ■Sodium carbonate - - ■ 66th IoIo NatriumbisulfatSodium bisulfate 88th 66th Wasserwater IoIo IoIo

1) Hergestellt durch Reaktion der Alkoholmischung mit Äthylenoxid in Gegenwart von Natriumhydroxid als Katalysator, gefolgt von einer Reaktion mit Natriumchloracetat.1) Made by reacting the alcohol mixture with ethylene oxide in the presence of sodium hydroxide as a catalyst, followed by a reaction with sodium chloroacetate.

Die erhaltenen Konzentrate sind pastenartig, aber sie können durch Wasserzusatz in flüssige Konzentrate umgesetzt werden.The concentrates obtained are paste-like, but they can be converted into liquid concentrates by adding water will.

Frisch hergestellte o,5 %ige wässrige Lösungen der Konzentrate A und B haben pH-Werte von 7,4 bzw. 8,4.Freshly prepared 0.5% aqueous solutions of concentrates A and B have pH values of 7.4 and 8.4, respectively.

Example 2

Es wurden zwei Konzentrate hergestellt aus den folgenden Bestandteilen:Two concentrates were made from the following ingredients:

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Component parts by weight

AA. BB. IdL)ICnUiUJ _ ο CXl ο CU UJN ΓΙ
2 4 3,8 2IdL) ICnUiUJ _ ο CXl ο CU UJN ΓΙ
2 4 3.8 2 2o2o 2o2o NatriumsilicatSodium silicate 55 55 MagnesiumsilicatMagnesium silicate 22 22 NatriumcarboxymethylcelluloseSodium carboxymethyl cellulose 1,51.5 1,51.5 NatriumsulfatSodium sulfate 51,951.9 51,951.9 Natriumhypochlorit-BleichlaugeSodium hypochlorite bleach (12 % aktives Chlor)(12% active chlorine) o,5o, 5 o,5o, 5 Optischer AufhellerOptical brightener o,loil o,loil Boraxborax 33 66th NatriumbisulfatSodium bisulfate 66th 33 Wasserwater IoIo IoIo

1) In derselben Weise hergestellt wie im Beispiel 1, aber ,-unter Verwendung eines sauren Katalysators bei der Reaktion mit Äthylenoxid, was zu einer engen Verteilung der Werte für η Anlass gibt.1) prepared in the same manner as in Example 1, but, - using an acid catalyst in the reaction with ethylene oxide, which gives a narrow distribution of the values for η occasion.

Frisch hergestellte wässrige Lösungen der Konzentrate A und B haben pH-Werte von 7,1 bzw. 8,5.Freshly prepared aqueous solutions of the concentrates A and B have pH values of 7.1 and 8.5, respectively.

Es folgen Beispiele mit Zusammensetzungen ohne Bleichmittel. Diese Zusammensetzungen können als Pulver oder als Flüssigkeiten formuliert werden. Die in den untenstehenden Beispielen erwähnten Konzentrate sind wiederum pastenartig und sie können selbstverständlich unter Bildung von Pulver sprühgetrocknet oder durch Wasserzusatz zu einer flüssigen Konsistenz verarbeitet werden. Für die Zwecke der hierunter beschriebenen Laborversuche wurden sie aber einfach pastenartig verwendet.Examples of compositions without bleaching agent follow. These compositions can be formulated as powders or liquids. The ones in the examples below The concentrates mentioned are again paste-like and they can of course form a powder spray-dried or processed to a liquid consistency by adding water. For the purposes of hereunder but they were simply used in a paste-like manner.

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2ο2ο 2ο2ο 55 55 22 22 1/51/5 1,51.5 26,426.4 33,433.4 ο,Ιο, Ι ο,Ιο, Ι 2ο2ο 2ο2ο 1515th 88th IoIo IoIo

Example 3

Es wurden zwei Konzentrate der untenstehenden Zusammensetzungen hergestellt:There were two concentrates of the compositions below manufactured:

Component parts by weight

A BAWAY

RO-(C₃H₄O)₃ gCH₂COONH (dasselbe ProduktRO- (C ₃ H ₄ O) ₃ gCH ₂ COONH (same product

wie in Beispiel 1) Natriumsilicat
Magnesiumsilicat
Natriumcarboxymethylcellulose Natriumsulfat
Optischer Aufheller
Boraxas in Example 1) sodium silicate
Magnesium silicate
Sodium carboxymethyl cellulose sodium sulfate
Optical brightener
borax

Natriumbisulfat WasserSodium bisulfate water

pH der frisch hergestellten o,5 %igen wässrigen Lösung 7,6 8,3pH of the freshly prepared 0.5% aqueous solution 7.6 8.3

Example 4

Die folgenden Konzentrate wurden hergestellt:The following concentrates were made:

Bestandteil Gewichtsteile Component parts by weight

RO-(C₀H₇₁O). _ßCH_oC00NH (dasselbe ProduktRO- (C ₀ H ₇₁ O). _ß CH _o C00NH (same product

wie in Beispiel 2) Natriumsilicat
Magnesiumsilicat
Natriumcarboxymethylcellulose Natriumsulfat
Optischer Aufheller
N atr iumc arb on at
Natriumsulfat
Wasseras in Example 2) sodium silicate
Magnesium silicate
Sodium carboxymethyl cellulose sodium sulfate
Optical brightener
Sodium
Sodium sulfate
water

pH der frisch hergestellten o,5 %igenpH of the freshly prepared 0.5%

wässrigen Lösung ' '° aqueous solution '' °

409 846/0969409 846/0969

AA. ,5, 5 BB. ,5, 5 2ο2ο ,4, 4 2ο2ο ,4, 4 55 55 22 22 11 11 3333 3131 IoIo IoIo 1818th 2ο2ο IoIo IoIo

Jede der Zusammensetzungen der obenstehenden Beispiele wurde in einer Haushaltswaschmaschine auf das Waschen von weißen Geweben (Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2) und auf das Waschen von gefärbten Geweben (Zusammensetzungen der Beispiel 3 und 4) untersucht. Alle Waschmittelkompositionen wurden in einer Konzentration von o,5 % in Wasser von 3ο deutschen Härtegraden verwendet. Alle diese Kompositionen gaben ausgezeichnete Ergebnisse, sowohl was den Reinigungseffekt anbetrifft, als auch bezüglich der Inkrustation der Wäsche und der Maschine.Each of the compositions of the above examples were tested in a domestic washing machine for washing white fabrics (compositions of Examples 1 and 2) and the washing of colored fabrics (compositions Example 3 and 4) investigated. All detergent compositions were used in a concentration of 0.5% in water of 3ο German degrees of hardness. All of these compositions gave excellent results both in terms of the cleaning effect and in terms of incrustation the laundry and the machine.

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Claims

1. Detergents, the detergent surfactants, builders and
possibly contains other common additives,
but is free of bleaching agents of the persalt type, characterized in that the detergent is an or
several alkaline reacting salts and one or more acidic substances, which are permitted in detergents
and are harmless and have a pK value of at least 2, or compounds which, in aqueous solution, have a
form such a substance in situ, contains in such an amount that an 0.5% aqueous solution of the detergent has an initial pH value measured at room temperature

from 5, o to 8.5, wherein the detergent contains no substantial amount of phosphate or essentially or
is completely phosphate-free.

2. Detergent according to claim 1, characterized in that it contains detergent surfactants of the formula RO- (C ₀ HO) - (CH ₀ ) COOM, in which R is an aliphatic hydrocarbon radical

8 to 20 carbon atoms or an aliphatic-aromatic radical with 4 to 20 carbon atoms in the alkyl part, η is a number with an average value from 1 to Io, χ stands for 1 or 2 and M is a cation, optionally in combination
with other surfactants.

3. Detergent according to claim 1 or 2, characterized in that it is an alkali metal carbonate as the alkaline reacting salt or silicate.

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