DE2503585A1

DE2503585A1 - Wasch- und reinigungsmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE2503585A1
Application number: DE19752503585
Authority: DE
Inventors: Peter Roscoe Hartley Speakman
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1975-08-14
Also published as: SE7500837L; FR2259898B1; NL7501088A; AT353924B; IT1031312B; US3948790A; AU7767875A; DE2503585C2; IE40573L; FR2259898A1; CA1057907A; GB1462484A; BE824980A; CH596298A5; ATA70575A; NL182491C; IE40573B1; NL182491B; SE414643B

Description

unsere Nr. 19 658 F/La

The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung

Vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittel-Zusammensetzungen, die bestimmte organophile Tone enthalten, wodurch den mit diesen Zusammensetzungen gewaschenen Textilien ein weicher Griff verliehen wird. ^:

In der BE-PS 802 309 wird die Verwendung bestimmter Tone vom Smectit-Typ in gerüststoffhaltigen synthetischen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen bzw. Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen auf Seifenbasis mit Pällungsdispergiervermögen (curd-dispersants) beschrieben. Die austauschbaren Kationen der beschriebenen Tone sind Wasserstoff, Natrium, Kalium, Kalzium oder Magnesium. Diese Tone sind in Produkten auf Basis von anionischen, amphoIytischen und zwitterionischen Detergentien wirksam, dagegen in Gegenwart bedeutender Mengen nicht-ionischer Detergentien fast unwirksam. Es ist ferner bekannt, daß Ton vorteilhafterweise in Reinigungsmittelzusammensetzungen auf Basis natürlicher und synthetischer Seifen, gewünschtenfalls in Kombination mit kleineren Mengen syntheti-

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scher oberflächenaktiver Mittel, verwendet werden kann. In den letzten Jahren ist in zunehmendem Maße gefunden worden, daß nichtionische Detergentien als aktive oberflächenaktive Komponente von Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen spezielle Vorteile haben und es besteht ein Bedarf für ein Textilweichmachungsaiittel, das in solchen Zusammensetzungen wirksam ist.

Es wurde nun gefunden, daß durch Ersatz eines geeigneten Anteils der oben erwähnten austauschbaren Metallionen von Tonen durch relativ kurzkettige quaternäre Ammoniumionen modifizierte, in höherem Maße organophile Formen der Tone entstehen, die wirksame Weichmacher in Gegenwart nichtionischer oberflächenaktiver Mittel darstellen.

Demgemäß wird durch die Erfindung eine V/asch- und Reinigungsmittelzusammensetzung zur Verfugung gestellt, die ein organisches anionisches, nicht ionisches, ampholytisch.es oder zwitterionisches Detergens oder eine Mischung davon und A bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines äußerst feinen Tons vom Smectit-Typ enthält, der eine Ionenaustauschkapazitat von wenigstens 50 iQÄqu./100 g aufweist, wobei im . Ton etwa 5 bis 100 Mol-% der austauschbaren Kationen alkylsubstituierte Ammoniumionen der allgemeinen Formel

R¹S²R³R V (1)

12 3 4-sind, worin o'eder der Reste R , R , R und R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4- Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff mit der Maßgabe bedeutet, daß die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome den Wert 8 nicht überschreitet und daß nicht mehr als zwei der Reste R Wasserstoff symbolisieren.

Vorzugsiveise sind alle Reste R Alkylgruppen, da Zusammensetzungen, in welchen -NH oder -NHp vorliegt, die Tendenz zeigen, in alkalischen V/asch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen einen üblen Geruch hervorzurufen.

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ORfGINAL INSPECTED

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"Vorzugsweise stellt der Ton 4 bis 25 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-$, der Zusammensetzung dar.

Es ist zweckmäßig, die Tone als "QA"- (quaternäre Ammonium-) Tone zu bezeichnen. Ähnlich den Metalltonen, die in der oben erwähnten belgischen Patentschrift beschrieben sind, haben diese QA-Tone einen Weichmachereffekt in Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen auf Basis anionischer, zwitterionischer oder ampholyteseher oberflächenaktiver Mittel in Abwesenheit nichtionischer oberflächenaktiver" Mittel. Zum Unterschied von diesen Metalltonen behalten sie jedoch ihre Wirksamkeit in Gegenwart von nichtionisehen oberflächenaktiven Mitteln bei. So werden sie vorzugsweise in "Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen angewendet, worin nicht mehr als 80 % und insbesondere nicht mehr als 20 % des organischen oberflächenaktiven Mittels anionisch sind. So sind sie sehr wertvoll in \7asch-» und Reinigungsmittel zusammensetzungen auf Basis nichtionischer oder nichtionischer/zwitterionischer oberflächenaktiver Mittel, die kein Seifen- oder synthetisches anionisches oberflächenaktives Mittel enthalten oder die nur kleine Mengen davon enthalten, die in erster Linie als schaumregelnde Mittel oder als Mittel zur Regelung der Dichte beim Sprühtrocknungsprozeß dienen.

Zusammensetsungen, die in erster Linie auf synthetischen organischen Detergentien basieren, enthalten normalerweise etwa 2 bis etwa 30 Gew.-% des organischen oberflächenaktiven Mittels, vorzugsweise etwa 5 his etwa 20 Gevv.-%. Selbstverständlich können diese in erster Linie synthetischen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen kleine Mengen von Seifen für spezielle Zwecke enthalten. Beispiele geeigneter anionischer, aaipholytischer und zwitterionischer oberflächenaktiver Mittel sind in der BE-E3 802. X>9 angegeben.

ITichtionische oberflächenaktive Mittel sind zumeist Verbindungen, die durch Kondensation eines Alkylenoxids (hydrophiler Art) mit einer organischen hydrophoben Verbindung gebildet werden, die üblicherweise aliphatischer oder alkyl ar ο -

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matischer Natur ist. Die Länge des hydrophilen oder Polyoxyalkylenes tes, der mit irgendeiner speziellen hydrophoben. Verbindung kondensiert ist, kann leicht so abgestimmt werden, daß eine wasserlösliche Verbindung_mit dem gewünschten Verhältnis zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen erhalten wird. Nichtionische oberflächenaktive Mittel eines anderen Typs sind die sogenannten polaren nichtionischen oberflächenaktiven Mittel, die sich von Aminoxiden, Phosphinoxiden oder Sulfoxiden ableiten. Beispiele geeigneter nichtionischer oberflächenaktiver Mittel umfassen:

(1) Die Polyäthylenoxidkondensate von Alkylphenolen. Diese Verbindungen umfassen die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen, welche eine Alkylgruppe aufweisen, die etwa 6 bis 12 Kohlenstoffatome in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration enthalten, mit Äthylenoxid, wobei das Äthylenoxid in Mengen vorliegt, die 5 bis 25 Mol Äthylenoxid Je Mol Alkylphenol entsprechen. Der Alkylsubstituent in solchen Verbindungen kann sich beispielsweise von polymerisiertem Propylen, Diisobutylen, Octen oder Nonen ableiten. Beispiele von Verbindungen dieses Typs umfassen Nonylphenol, das mit etwa 9>5 Mol Äthylenoxid je Mol Nonylphenol kondensiert ist, Dodecylphenol, das mit etwa 12 Mol Äthylenoxid je Mol Phenol kondensiert ist, Dinonylphenol,· das mit etwa 15 Mol Äthylenoxid je Mol· Phenol kondensiert ist, Diisooctylphenol, das mit etwa 15 Mol Äthylenoxid je Mol Phenol kondensiert ist. Im Handel verfügbare, nichtionische oberflächenaktive Mittel dieses Typs umfassen Igepal CO-610 der Firma GAi¹ Corporation und Triton X-45, X-114, X-100 und X-102, die alle von der Firma Rohm und Haas Company auf den Markt gebracht v/erden.

(2) Die Kondensationsprodukte aliphatischer Alkohole mit Äthylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder geradkettig oder verzweigtkettig sein und enthält im allgemeinen etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoff atome.. Beispiele solcher äthoxylierter Alkohole umfassen das Kondensationsprodukt von etwa 6 Mol Äthylenoxid mit 1 Mol Tri-

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decanol, Myristylalkohol, der mit etwa 10 Mol Äthylenoxid ge Mol Myristylalkohol kondensiert ist, das Kondensationsprodukt von Athylenoxid mit Kokosnußfettalkohol, worin der Kokosnußalkohol ein Gemisch von Fettalkoholen mit Alkylketten darstellt, die 10 bis 14 Kohlenstoffatome aufweisen und worin das Kondensat etwa 6 Mol Athylenoxid Je Mol Alkohol enthält,und das Kondensationsprodukt von etwa 9 Mol Ethylenoxid mit dem oben beschriebenen Kökosnußalkohol. Beispiele von im Handel verfügbaren nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln dieses Typs umfassen Tergitol 15-S-9 der Firma Union Carbide Corporation, Neodol 23-6.5 der Firma Shell Chemical Company und Kyro EOB der Firma The Procter & Gamble Company.

(3) Die Kondensationsprodukte von Äthylenoxid mit einer hydrophoben Base, die durch Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol gebildet wir.d· Der hydrophobe Teil dieser Verbindungen hat ein Molekulargewicht von etwa 1500 bis 1800 und zeigt Wasserunlöslichkeit. Die Addition von Polyoxyäthylenresten an diesen hydrophoben Teil führt zur Erhöhung der : Wasserlöslichkeit des Moleküls als Ganzes und der Flüssigkeitscharakter des Produktes wird bis zu dem Punkt aufrechterhalten, wo der Polyoxyäthylengehalt etwa 50 % des Gesamtgewichtes des Kondensationsproduktes ausmacht. Beispiele für Verbindungen dieses Typs umfassen bestimmte der im Handel verfügbaren Pluronic-oberflächenaktiven Mittel, die von der Firma Wyandotte Chemicals Corporation vertrieben werden.

(4) Die Kondensationsprodukte von Äthylenoxid mit dem Produkt, das bei der Reaktion von Propylenoxid und Äthylendiamin entsteht- Die hydrophobe Base dieser Produkte besteht aus dem Reaktionsprodukt von Äthylendiamin und überschüssigem Propylenoxid, wobei die Base ein Molekulargewicht von etwa 2500 bis etwa 3O0O aufweist. Diese Base wird mit Äthylenoxid bis zu einem Ausmaß kondensiert, daß das Kondensa- , tionsprodukt etwa 40 Gew.-^ bis etwa 80 Gew,-$ Polyoxyäthylen enthält und ein Molekulargewicht von etwa 5000 bis etwa 11.000 aufweist. Beispiele für diesen Typ nichtionischer

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oberflächenaktiver Mittel umfassen bestimmte der im Handel erhältlichen Tetronic-Verbindungen, die von der Firma Wyandotte Chemicals Corporation auf den Markt gebracht werden .

(5) Oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel

1 P "³I
R RR"N > 0

(Aminoxid-oberflächenaktive Mittel), worin R eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen, O bis etwa 2 Hydroxygruppen und 0 bis etwa 5 Ätherbindungen darstellt und wenigstens ein Rest von R , der eine Alkylgruppe ist, etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatome und keine Ätherbindung auf-

2 ^ ' v/eist, und Jeder der Reste R und H" eine Alkylgruppe oder eine Hydroxyalkyl gruppe mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Spezielle Beispiele für Arainoxid-oberflächenaktive Mittel umfassen: Dirnethyldodecylaminoxid, Dimethyltetradecylaminoxid, Äthylmethyltetradecylaminoxid, Cetyldimethylaminoxid, Dirnethylstearylaminoxid, Cetyläthylpropylaminoxid, Diäthyldodecylaminoxid, Diäthyltetradecylaminoxid, Dipropyldodecylaminoxid, Bis-(2-hydroxyäthyl)-dodecylaiainoxid, Bis-(2-.hydroxyäthyl)-3-dodecoxy-1-hydroxypropylaiainoxid, (2-Hydroxypropyl)-methyltetradecylaminoxid, Dimethyloleylaminoxid, Dimethyl-(2-hydroxyaodecyl)-aminoxid und die entsprechenden Decyl-, Hexadecyl- und Octadecyl-Homologen der obigen Verbindungen.

(6) Oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel

v o

(Phosphinoxid-oberflächenaktive'Mittel), worin H eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen, 0 bis etwa 2 Hydroxygruppen und 0 bis etwa 5 Ätherbindungen darstellt, wobei wenigstens einer der Reste R eine Alkylgruppe

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mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen und keiner Ither-

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bindung ist und jeder der Reste R und R aus der Alkylgruppen und Hydroxyalkyl gruppen mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen umfassenden Gruppe ausgewählt ist.

Spezielle Beispiele der phosphinoxiddetergentien umfassen: Dimethyldodecylphosphinoxid, Dirnethyltetradecylphosphinoxid, Ithylmethyltetradecylphosphinoxid, Getyldimethylphosphinoxid, Dirne thyls te arylphosphinoxid, Ge tyläthylpr opyl phosphinoxid, Diäthyldodecylphosphinoxid, .Diäthyltetradecylphosphinoxid, Dipropyldodecylphosphinoxid, Dipropyltetradecylphosphinoxid, Bis-( hydroxymethyI)-dodecylphosphinoxid, Bis-(2-hydroxyäthyl)-dodecylphosphinoxid, (2-Hydroxypropyl)-methyltetradecylphosphinoxid, Dirnethylöleylphosphinoxid, Dimethyl-(2-hydroxydodecyl)-phosphinoxid sowie die entsprechenden Decyl-, Hexadecyl- und Octadecyl-Homologen der obigen Verbindungen.

(7) Oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel.*

(SuIfoxid-oberflächenaktive Mittel), worin R eine Alkyl- . gruppe mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen, 0 bis etwa 5 Ätherbindungen und 0 bis etwa 2 Hydroxylsubstituenten ist, wobei wenigstens ein Rest von E eine Alkylgruppe darstellt, die keine Itherbindungen enthält und etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatome aufweist, während R eine Alkylgruppe ist, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome und 0 bis 2 Hydroxylgruppen enthält. Spezielle Beispiele für Sulfoxid-oberflächenaktiye Mittel umfassen: Octadecylmethylsulfoxid, Dodecylmethylsulfoxid, Tetradecylmethylsulfoxid, 3-Hydroxytridecylaethylsulfoxid, 3-Methoxytridecylmethylsulfoxid, ^-Hydroxy^-dodecoxybutylmethylsulfoxid, Octadecyl-2-hydroxyäthylsulfoxid und Dode- ' cyläthylsulfoxid.

Unter den oben beschriebenen Typen nichtionisclier ober-

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flächenaktiver Mittel umfassen "bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Kittel das Kondensations produkt von Nonylphenol mit etwa 9,5 Mol Ethylenoxid je -Mol Nonylphenol, das Kondensationsprodukt von Kokosnußfettalkohol mit etwa 6 Mol Äthylenoxid je Mol Kokosnußfettalkohol, das Kondensat!onsprodukt von Talgfett alkohol mit etwa 11 Mol Äthylenoxid je Mol Talgfettalkohol, das Kondensat!onsprodukt eines sekundären Fettalkohols, der etwa 11 bis I5 Kohlenstoff atome enthält, mit etwa 9 Mol Äthylenoxid je Mol Fettalkohol und die Kondensationsprodukte mehr oder weniger verzweigter primärer Alkohole, deren Verzweigung überwiegend 2-Methyl ist, mit 4 bis 12 Mol Ethylenoxid.

Zusammensetzungen mit überwiegend Seifenbasis enthalten üblicherweise etwa 10 Gew.-^ bis etwa 60 Gew.-% Seife, insbesondere etwa 20 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%. ' -_---■

beschrieben. Bevorzugte wasserlösliche Seifen sind Natrium- oder Kaliumseifen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül. Die Zusammensetzungen können Fällungsdispergiermittel enthalten, die üblicherweise etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-^, vorzugsweise etwa 1 Gew.-% bis 6 Gew.-%, der Zusammensetzung ausmachen.

Ein bevorzugtes Fällungsdispergiermittel ist Talgmoiioäthanolamid. Andere geeignete Dispergiermittel sind die nichtionischen Aminoxide, Phosphinoxide und Sulfoxide, die oben beschrieben sind. Mischungen von Seifen mit den anderen synthetischen Detergentien, die oben genannt sind, können ebenfalls verwendet werden.

Die Tonmineralien, deren austauschbare Kationen gegen quaternäre Amnioniumkationen ausgetauscht sind, um die V»'eich- . machungsmittel der erfindunersgemäßen Zusammensetzungen zu liefern, können als äußerst feine, expandierbare, dreischichtige Tone beschrieben werden, d\h. Aluminosilicate und Magnesiumsilicate, die eine Ionenaustauschkapazität von wenigstens 50 mÄqu./100 g Ton aufweisen. Der Ausdruck "äußerst fein", der im Rahmen der Erfindung verwendet wird, um die angewende-

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ten Tone zu beschreiben, bedeutet, daß die einzelnen Tonteilchen eine solche Größe aufreisen, daß sie nicht mehr erfühlt werden können.Solche Teilchengrößen liegen im allgemeinen unterhalb 50 Mikron. Vorzugsweise haben die erfindungsgemäß angewendeten Tone eine Teilchengröße im Bereich von 5 Mikron bis 25 Mikron. Der Ausdruck "expandierbar", wie er im Rahmen der Erfindung verwendet wird, um die Tone zu beschreiben, bezieht sich auf die Fähigkeit der schichtartigen Tonstruktur zum Quellen oder Expandieren beim Inberührungbringen mit Wasser. Die dreischichtigen expandierbaren Tone, wie sie im Rahmen der Erfindung verwendet werden, sind solche Materialien, die geologisch, als Smectite klassifiziert werden. . -

Es gibt zwei unterschiedliche Klassen von Tonen des Smectit-Typs. In der ersten Klasse liegt das Aluminiumoxid im Silicatkristallgitter vor; in der zweiten Klasse von Smectiten ist Magnesiumoxid im Silicatkristallgitter vorhanden. Die allgemeinen Formeln dieser Smectite sind . Al₂(Si₂0₅)₂(0H)₂ bzw. Mg^(Si₂O₅)(OH)₂ für Tone vom Aluminiumo-bzw. Magnesiumoxidtyp. Der Bereich des Hydratationswas-· sers in den obigen Formeln kann in Abhängigkeit von der Bearbeitung, der die Tone unterworfen worden sind, variieren. Dies ist jedoch für die Verwendung der Smectittone im Rahmen der vorliegenden Erfindung unwesentlich, da die Eigenschaften der Expansion der' hydratisieren Tone durch die Silicatgitterstruktur bestimmt werden. Ferner kann im Kristallgitter der Smectite eine Atomsubstitution durch Eisen und Magnesium auftreten, während Metallkationen, wie Na⁺, Ca⁺⁺,sowie H⁺ in dem Hydratationswasser mit anwesend sein können, um elektri-. sehe Neutralität einzustellen. Von den folgenden Ausnahmen abgesehen, sind solche Kationensubstitutionen für die. Verwendung der Tone zur Schaffung solcher, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, unwesentlich, da die gewünschten physikalischen Eigenschaften der Tone dadurch nicht wesentlich geändert werden.

Die dreischichtigen, expandierbaren Aluminosilicate,

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wie sie erfindungsgemäß brauchbar sind, sind ferner durch ein di-octaedrisches Kristallgitter gekennzeichnet; während die expandierbaren dreischichtigen Magnesiumsilicate ein trioctaedrisches Kristallgitter aufweisen.

Die Tone, von denen die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen angewendeten QA-Tone abgeleitet sind, können kationische Gegenionen, wie Protonen, Natriumionen, Kaliumionen, Kalziumionen und Magnesiumionen, enthalten. Es ist üblich, zwischen Tonen auf Basis eines überwiegend öder ausschließlich absorbierten Kations zu unterscheiden. Beispielsweise ist ein Natriumton ein solcher, in dem das absorbierte Kation überwiegend Natrium ist. Solche absorbierte Kationen können in Austauschreaktionen mit in wässerigen Lösungen enthaltenen Kationen eintreten. Eine typische Austauschreaktion, bei der ein Ton vom Smectit-Typ beteiligt ist, wird durch die folgende Gleichung veranschaulicht:

Smectitton (Na) + NH₄OH -^- Smectitton (NH₄) + NaOH.

Da in der vorstehenden Gleichgewichtsreaktion ein Äquivalentgewicht Ammoniumion ein Äquivalentgewicht Natrium ersetzt, ist es üblich, die Kationenaustauschkapazität des Tons (gelegentlich als "Basenaustauschkapazität" bezeichnet) in Milliäquivalenten je 100 g Ton (mÄqu./100 g) auszudrücken. Die Kationenaustauschkapazität von Tonen kann auf verschiedenen Wegen gemessen werden, einschließlich Elektrodialyse, Austausch durch Ammoniumionen und anschließende Titration, oder nach einer Methylenblaumethode, siehe Grimshaw, The Chemistry and Physics of Clays, Interscience Publishers, Inc. Seiten 264-265 (1971)· Die Kationaustauschkapazität eines Tonminerals steht mit solchen Faktoren, wie den Expansionseigenschaften des Tons, der Ladung des Tons, die wieder wenigstens teilweise durch die Gitterstruktur bestimmt wird, in Beziehung. Die Ionenaustauschkapazität der Tone variiert in weitem Maße von 2 mÄqu./IÖO g für Kaolinite bis I50 mlqu./100 g und mehr für bestimmte Tone des Montmorrilonittyps. Illittone haben eine Ionenaustauschkapazität im unteren Teil des Berei-

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ches, z.B. rund 26 mÄqu./1OO g für einen mittleren. Illitton.

Es wurde gefunden, daß Illit- und Kaolinittone mit ihren relativ niedrigen Ionenaustauschkapazitäten für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nicht nützlich sind. Jedoch stellen solche Illit- und Kaolinittone eine größere Komponente des Tonschmutzes dar und werden von den Textiloberflächen durch die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen entfernt. Smectite, wie Nontronit, der eine Ionenaustauschkapazi tat von annähernd 50 mlqu./100 g aufweist, Saponit, der eine Ionenaustauschkapazität von etwa 70 mÄqu./100 g aufweist,und Montmorillonit, der eine Ionenaustauschkapazität von mehr als 70 m'Aqa./ΛΟΟ g aufweist, haben sich jedoch., für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen " als nützlich erwiesen.' Dies deshalb, weil solche Smectite nach Umwandlung in QA-Tone, sobald sie der Waschflüssigkeit zugegeben werden, sich auf den Textilien ablagern und einen V.'e ichmachungseffekt ergeben. Demgemäß können Tonmineralien, die Iia Rahmen der Erfindung nützlich sind, als äußerst feine, expandierbare, dreischichtige Tone vom Smectittyp, die eine Ionenaustauschkapazität von wenigstens 50 mÄqu./i00 g aufweisen, charakterisiert werden.

Die Smectittone, die zur Herstellung der Tonkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind im Handel erhältlich. Solche Tone umfassen z.B. Montmorillonit, "Volchonskoit, ITontronit, Hectorit, Saponit und Säuconit. Die erfindungsgemäß zur Anwendung gelangenden Tons sind unter technischen Famen, wie "Narrenton" (Ton, der in einem relativ dünnen Flöz oberhalb der Hauptbentonit- oder Montmorillonitflöze in den Black Hills gefunden wird) und verschiede- " nen Handelsnamen, wie Thixogel ITr. 1, Gelwhite GP und insbesondere Soft Clark der Fa. Georgia Kaolin Co., Elizabeth, New Jersey; YoIclay BG und Yolclay Nr. 325 der Fa. American Colloid Co., Skokie, Illinois Black Hills Bentonit BH 450 der Fa. International Minerals and Chemicals; und Veegum Pro und Veegum F der Fa. R.T. Yanderbilt verfügbar. Solche Mine-

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ralien vom Smectittyp, die unter den vorstehend angegebenen, technischen und Handelsnamen erhältlich sind, können Mischungen der verschiedenen Mineralsorten enthalten. Solche Mischungen der Smectitmineralien sind für die Verwendung im Rahmen der Erfindung geeignet.

Obwohl beliebige der äußerst feinen Tone vom Smectittyp mit einer Kationenaustauschkapazität von wenigstens etwa 50 mIqu./100 g im Rahmen der Erfindung brauchbar sind, werden doch bestimmte Tone bevorzugt. Beispielsweise sind Gelwhite GP und "Narrenton" extrem weiße Formen der Smectittone und daher für den Ansatz weißer, körniger Zusammensetzungen bevorzugt. Ein besonders bevorzugtes Tonmineral ist jenes mit der Bezeichnung Soft Glark, das" ursprünglich ein . Montmorillonit auf vor allem Kalziumbasis ist. Anderseits sind gewisse Smectittone, wie einige, die unter dem Namen "Bentonit" erhältlich sind, so sehr durch andere Silicatmineralien verunreinigt, daß deren Ionenaustauschkapazität unterhalb des geforderten Bereiches liegt und solche Tone sind für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen unbrauchbar.

Entsprechende Tonmineralien für die Verwendung im Rahmen der Erfindung können auf Grund des Umstandes ausgewählt werden, daß Smectite eine echte 14- A Röntgenbeugungsperiodizität aufweisen. Diese charakteristische Periodizität gibt zusammen mit den Austauschkapazitätsmessungen, die in der oben angeführten ?»eise durchgeführt werden,eine Grundlage für die Auswahl geeigneter, äußerst feiner Tonmineralien vom Smectittyp zur Verwendung in den erfindungsgemäßen körnigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen.

Die QA-Tone können durch irgendeine geeignete Methode hergestellt werden. Beispielsweise können sie durch Aufschlämmen des unbehandelten Tons in einer Lösung hergestellt werden, welche die Menge des entsprechenden quaternären Ammoniumsalzes enthält, die mit dem Ton zur Umsetzung gebracht v/erden soll, d.h. um den gewünschten Grad von Ionenaustausch

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zu erzielen. Der behandelte Ton kann dann von der Flüssigkeit durch bekannte Methoden, wie Filtration oder Zentrifugieren, abgetrennt werden. Der trockene oder feuchte behandelte Ton kann mit den anderen Komponenten der Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen in körniger Form trocken vermischt v/erden, oder er kann mit Wasser oder mit flüssigen Komponenten der Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung, z.B. dem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel, . aufgeschlämmt und mit den körnigen Komponenten durch Aufsprühen oder in anderer Weise vermischt werden.

Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sind hauptsächlich für das Waschen von Textilien vorgesehen, wobei ihre" Textilweichmachungse: ,enschaf ten von größtem ?/ert sind. Sie enthalten normalerweise die Gerüststoffe und andere Komponenten, die üblicherweise in solchen Zusammensetzungen enthalten sind. Diese sind an sich bekannt und die speziellen ausgewählten Substanzen hängen von der beabsichtigten Verwendung der Zusammensetzung, der Art des oberflächenaktiven Mittels usw. ab.

Geeignete Detergensgerüststoffsalze, die im Rahmen der Erfindung nützlich sind, können die mehrwertigen anorganischen und mehrwertigen organischen Produkte oder deren Mischungen sein. Beispiele geeigneter wasserlöslicher.anorganischer alkalischer Detergensgerüststoffsalze umfassen die. Alkalimetallcarbonate, -borate, -phosphate, -polyphosphate, -tripolyphosphate, -bicarbonate und -sulfate. Spezielle Beispiele für solche Salze umfassen die Natrium- und Kaliumtetraborate, -perborate, -bicarbonate, -carbonate, -tripolyphosphate, -orthophosphate und -hexametaphosphate.

Beispiele geeigneter organischer alkalischer Detergensgerüststoff salze sind: (1) wasseriösliehe Aminopolyacetate, beispielsweise Natrium- und Kaliumäthylendiamintetraacetate, Nitrilotriacetate und N-(2-Hydroxyäthyl)-nitrd.lodiacetatej (2) wasserlösliche Salze von phytinsäure, z.B. Natrium- und Kaliumphytate; (3) wasserlösliehe Polyphosphonate, ein-

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schließlich. Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze von Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure; Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze von Methylendiphosphonsäure.

Weitere organische Gerüststoffsalze, die im Rahmen der Erfindung nützlich sind, umfassen die Polycarboxylatmaterialien, die in der US-PS 2,264,103 beschrieben sind, einschließlich die wasserlöslichen Alkalimetailsalze von "MeI-lithsäure. Die wasserlöslichen Salze der PolycarboxyLatpolymere und -copolymere, wie sie in der US-PS 3,308,067 beschrieben sind, sind ebenfalls für die Verwendung im Rahmen der Erfindung nützlich. Obgleich die Alkalimetallsalze der vorgenannten anorganischen und organischen mehrwertigen an-. ionischen Gerüststoffsalze für die.Verwendung im Rahmen der Erfindung vom wirtschaftlichen Standpunkt bevorzugt werden, sind die wasserlöslichen Ammonium-, Alkanolammonium-, beispielsweise Triäthanolammonium- und Diäthano!ammoniumsalze, irgendeiner der vorstehend genannten Gerüststoffanionen im Rahmen der Erfindung nützlich.

Mischungen organischer und/oder anorganischer Gerüststoffe können erfindungsgemäß verwendet werden. Eine solche Mischung von Gerüststoffen ist in der GA-PS 755,038 beschrieben, beispielsweise eine ternäre Mischung aus Natriumtripolyphosphat, Trinatriumnitrilotriacetat und Trinatriumäthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonat.

Obgleich beliebige der vorstehenden alkalischen polyanionischen Gerüststoffmaterialien im Rahmen der- Erfindung nützlich sind, werden Natriumtripolyphosphat, Natriuninitrilotriacetat, Natriummellithat, Natriumeitrat und Natriumcarbonat im Rahmen der Erfindung für die Verwendung als Gerüststoffe bevorzugt. Natriumtripolyphosphat wird als Gerüststoff im Rahmen der Erfindung wegen seiner Detergensgerüststoffaktivität und seiner Fähigkeit, die Smectittone homogen und rasch in dem wässerigen Waschmedium ohne Störung der Tonabscheidung auf der Gewebeoberfläche zu dispergieren, besonders bevorzugt.

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Die Detergensgerüststoffe werden in Konzentrationen von 5 bis 60 .Gew.-% der Zusammensetzungen verwendet. In Zusammensetzungen, die überwiegend auf Basis von synthetischem Detergens angesetzt sind, beträgt der Anteil an Gerüststoff meist 20 bis 50 %, in Produkten, die überwiegend auf Seifenbasis erstellt sind, beträgt er üblicherweise 5 bis 30 %.

Die hier beschriebenen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen können andere Materialien enthalten, die üblicherweise in solchen Zusammensetzungen verwendet werden. Beispielsweise können auch verschiedene Schmutzsuspendiermittel, wie Carboxymethylcellulose, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Füllstoffe, wie Natriumsulfat und Kieselsäure, optische Aufheller, Schaumverstärker, Schaumbremsen, Germizide, Antitrübungsmittel, pH-Wert-Einstellungsmittel, wie Natriumsilicat, und Enzyme, die auf dem einschlägigen Fachgebiet zur Verwendung in Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen an sich bekannt sind, im Rahmen der Erfindung verwendet v/erden. In den erfindungsgemäßen ^T£asch- und Reinigungsmittel zusammensetzungen kann auch gebundenes V/asser enthalten sein.

Die vorliegende Erfindung wird in den und durch die folgenden Beispiele(n) veranschaulicht.

Beispiel 1-:

(a) Es v/erden zwei Wasch- und Reinigungsmitte !zusammensetzungen hergestellt, die die folgenden Zusammensetzungen (die Prozentangaben bedeuten Gew.-%) haben.

Zusammensetzung A:	509833/097 2	- -
Dobanol 4-5-E-7*	- 15 -	12 %
Talgmonoäthanolamid	4
Natriumseife (90/10 Talg/Kokosnuß)	2
Natriumtripolyphosphat	35
Natriumsilicat	7
Natriumperborat	25
Natriumsulfat	5

Feuchtigkeit und geringfügigere
Komponenten 1jO_

+ Handelsname. Angeblich primäre C^^-G^--Alkohole mit einem Anteil an Methylverzweigung, kondensiert mit 7 Molanteilen Äthylenoxid."

Zusammensetzung B:

Natriumseife (SO/20 Talg/Kokosnuß) 49 %

Talgmonoäthanolamid 2

Natriumsilicat 10

Natriumtripolyphosphat 11

Natriumperborat 15 Feuchtigkeit und geringfügigere

Komponenten 13

(b) Zwei Natriumbentonite (Thixogel, Gelwhite) und ein Kalziumbentonit (Soft Clark) werden in Materialien umgewandelt, worin 20 % der austauschbaren Kationen durch Tetramethylammoniumkationen ersetzt sind.

(c) Baumwollfrotteehandtücher werden unter den folgenden Bedingungen gewaschen:

7 Minuten in einem Tergotometer bei 49°C; ^'aschlösung (i) 0,5 % Zusammensetzung A

(ii) 0,5 % Zusammensetzung A +

0,025 % quaternärer Ton.

Die Weichheit "der Gewebe aus (i) wurde mit jener von (ii) verglichen, wobei die Prüfung durch Fachleute erfolgte und eine Preferenzskala von 0 bis 4 angewendet wurde.

Ergebnisse:

(1) Zusammensetzung A + quaternärer Soft Clark wurde signifikant bevorzugt gegenüber Zusammensetzung A hinsichtlich der Weichheit der Handtücher (1,2 psu; Maßstab 0,28)

(2) Zusammensetzung A + quaternäres Gelwhite wurde gegenüber Zusammensetzung A signifikant bevorzugt (1,1 psu; Maßstab 0,36).

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(3) Zusammensetzung A + quaternäres Thixogel wurde gegenüber Zusammensetzung A signifikant bevorzugt (0,55 psu; Maßstab 0,42).

(4) Wird ein unmodifizierter Ton (gewöhnlicher Soft Clark) im gleichen Test verwendet, so wird Zusammensetzung A + Soft Clark gegenüber Zusammensetzung A nicht signifikant bevorzugt (0,25 psu; Maßstab 0,87).

Im obigen Zusammenhang bedeutet "psu" "Prüferbewertungseinheiten".

Unter "Maßstab" ist die geringste signifikante Differenz bei einer Verläßlichkeitsgrenze von 95 %, bezogen auf die Variation der Beurteilungen desselben Vergleiches zu verstehen.

Beispiel2:

Proben eines Kalziumbentonits (Soft Clark) wurden in Materialien umgewandelt, ¥'orin 5 %, 10 %, 15 % und 40 % der austauschbaren Kationen durch Tetramethylammoniumkationen ersetzt waren.

(a) Das Material mit 5 ?6igem Austausch (in einem Test ähnlich jenem des Beispiels 1) zeigte eine geringere Leistung als das zu 20 % ausgetauschte Material. Weichmachen· von Baumwolle (gegen Zusammensetzung A): 0,5 psu; Maßstab 0,77).

(b) Die Materialien mit 10 % und 40 % Austausch ergaben eine ähnliche Leistung wie das zu 20 % ausgetauschte ■ Material.

Beispiel^:

Das quaternäre Soft Clark-Material (20 % Austausch; Tetramethylammonium) wurde im Zusammenhang mit Zusammensetzung B getestet.

(a) 7 Minuten Waschen bei 49°C in einem Tergotometer;

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Waschlösung (i) 0,6 % Zusammensetzung B

(ii) 0,6 % Zusammensetzung B +

0,03 % "quaternärer Soft Clark" (iii) 0,6 % Zusammensetzung B +

0,03 % gewöhnlicher Soft Clark; Weichmachen von Baumwolle (ausgedrückt als psu):

(i) Zusammensetzung B= -1,41 (ii) Zusammensetzung B +

quaternärer Soft Clark=+0,35 (iii) Zusammensetzung B + gewöhnlicher Soft Clark=+1,06j Maßstab 0,73-

Beispiel 4:

Proben eines Kalziumbentonits. (Soft Clark) werden in Materialien umgewandelt, die Butyltrimethylammoniumkationen und Hexyltrimethylammoniumkationen (20 ?£iger Austausch der Kationen) enthalten.

7 Minuten Waschen bei 49 C in einem Tergotometer;

(i) 0,5 % Zusammensetzung A (ii) 0,5 % Zusammensetzung A + 0,025 % quaternärer Ton.

Ergebnisse (Weichmachen von Baumwolle):

(a) Zusammensetzung A= -0,38

Zusammensetzung A + Butyltrimethylammonium Soft Clark=

+0,38 (Maßstab 0,60)

(b) Zusammensetzung A= 0

Zusammensetzung A + He xylt rime thylamaionium Soft Clark=

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Claims

■ - 46464

Patentansprüche:

fi\) 7,'asch- und Reinig-ungsmittelzusammensetzung, enthaltend ein organisches an.ionisch.es, nichtionisches, ampholytisches oder zrcitterionisches Detergens, oder eine Mischung davon, und 1 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines äußerst feinen Tons vom' Smectittyp mit einer Ionenaustaus chkapazitat von wenigstens 50 mlqu./100 g, _WObei im Ton etwa 5 Ms Mol-% der austauschbaren Kationen alkyIsübstituierte Ammoniumionen der allgemeinen Formel

rVtetrV · (D

α ρ 3 4 sind, worin jeder der Reste R , R , R und R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff

bedeutet,wcfoei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome 8 nicht überschreitet und nicht mehr als zv/ei der Reste R jeweils Wasserstoff bedeuten.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2.bis 30 Gew.-% eines synthetischen organischen anionischen, nichtionischen oder zwltterionischen Detergens oder eine Mischung davon enthält·

3. Zusammensetzung nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nicht mehr als 80 Gew.-% der organischen Detergenskomponente anionisch sind. -."■"."

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nicht mehr als 20 Gew.-°/₀ der organischen Detergenskomponente anionisch sind. '

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Detercens zum überwiegenden Teil eine oder mehrere wasserlösliche Seifen mit 10 bis Kohlenstoffatomen, im Molekül enthält und 10 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung ausmacht. ·

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- 19 -' ^: -.■■:■·.

1.0

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sie als Seifen Natrium- und/oder Kaliumseife mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält und die Seifen 20 Ms 50 Gew.-?S der Zusammensetzung ausmachen.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 "bis 20 Gew.-% eines Seifenfällungsdispergiermittels enthält.

8. · Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Fällungsdispergiermittel 1 bis 6 Gew.- % Talgmonoäthanolamid enthält.

9· Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 4 bis 25 % des Tons enthält.

• 10.- Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch'gekennzeichnet, daß sie 5 "bis 15 Gew.-% des Tons·enthält.

■ ι

11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton Montmorillonit, Volchonskoit, Nontronit, Hectorit, Saponit oder Sauconit ist.

12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 4-0 Mol-% der austauschbaren Kationen alkylsubstituierte Ammoniumionen der allgemeinen

• ' 1 2 "5 k

Formel 1 sind,, worin R , R , R^ und R die in Anspruch 1 genannten Bedeutungen besitzen.

13· Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alkylsubstituierten Ammoniumionen ^der allgemeinen Formel 1 sämtlich Tetraalkylammoniumionen sind.

Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die alkylsubstituierten Arrmoniumionen Tetra methyl ammonium oder Tetraäthylammonium sind.

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ORIGINAL INSPECTED

15· Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis44, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch 5 "bis 60 Gew.-^ eines oder mehrerer organischer oder anorganischer Detergensgerüststoffe enthält.

Für: TK3 PROCTER & GAMBLE COMPAlTf

(Dr. H.jchr. Beil) Rechtsanwalt

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