DE2503585C2

DE2503585C2 - Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE2503585C2
Application number: DE2503585A
Authority: DE
Inventors: Peter Roscoe Hartley Newcastle Upon Tyne 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: 1983-12-22
Also published as: FR2259898B1; US3948790A; BE824980A; NL7501088A; DE2503585A1; NL182491C; NL182491B; CA1057907A; CH596298A5; AU7767875A; ATA70575A; IE40573L; IE40573B1; FR2259898A1; IT1031312B; AT353924B; SE7500837L; SE414643B; GB1462484A

Description

R¹R²R³R⁴N¹

sind, worin jeder der Reste R¹, R², R³ und R* eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff bedeutet, wobei die Gesamtzahl der Kohienstofiatome S nicht überschreitet und nicht mehr als zwei Reste R jeweils Wasserstoff bedeuten.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 40 Mol.-% der austauschbaren Kationen alkylsubstituierte Ammoniumionen der allgemeinen Formel I sind, worin R¹, R², R³ und R* die in Anspruch 1 genannten Bedeutungen besitzen.

3. Zusammensetzung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die alkylsubstituierten Ammoniumionen der allgemeinen Formel 1 sämtlich Tetraalkylammoniumtonen sind.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die alkylsubstituierten Ammoniumionen Tetramethylammonium oder Tetraäthylammonium sind.

Die Erfindung betrifft eine Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung, enthaltend ein organisches anionisches, ampholytisches oder zwitterionisches Detergens, oder eine Mischung davon, und 1 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines äußerst feinen Tons vom Smectittyp mit einer Ionenaustauschkapazität von wenigstens 50 mÄqu./IOOg.

In der BE-PS 802309 wird die Verwendung bestimmter Tone vom Smectit-Typ in geruststoffhaltigen synthetischen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen bzw. Wasch- und Reinigungsmittelzusammensctrangen auf Seifenbasis mit Fällungsdispergiervermögen beschrieben. Die austauschbaren Kanonen der beschriebenen Tone sind Wasserstoff, Natrium, Kalium, Kalzium oder Magnesium. Diese Tone sind in Produkten auf Basis von anionischen, ampholytischen 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 synthetischer 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 Reinigungsmitlelzusammensetzungen spezielle Vorteile haben und es besteht ein Bedarf für ein Textflweichmachungsmittel, das in solchen-Zusammensetzungen wirksam ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wetchmacher bereitzustellen, die in Gegenwart nichtionischer oberflächenaktiver Mittel in einem Wasch- und Reinigungsmittel wirksam sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gattungsgemäße Wasch- und Reinigungsmittel-ίο zusammensetzung außerdem ein nichtionisches Detergens enthält und im Ton etwa 5 bis. 100 Mol-% der austauschbaren Kationen alkylsubstituierte Ammoniumionen der allgemeinen Formel

R¹R²R³R⁴N* (1)

sind, worin jeder der Reste R¹, R², R³ und R* eine Alkylgruppe mit t bis 4 Kohlenstoffatomen oo>- Wasserstoff bedeutet, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome 8 nicht überschreitet und nicht mehr als zwei der Reste R jeweils Wasserstoff bedeuten.

Durch Ersatz eines geeigneten Anteils der aus BE-PS 802309 bekannten austauschbaren Metallionen von Tonen durch relativ kurzkettige quaternäre Ammoniumtonen entstehen modifizierte, in höherem Maße organophile Formen der Tone.

Vorzugsweise sind alle Reste R Alkylgruppen, da Zusammensetzungen, in weichen —NH oder —NH, vorliegt, die Tendenz zeigen, in alkalischen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen einen üblen Geruch hervorzurufen.

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 Reinigungsmittel-Zusammensetzungen auf Basis anionischer, zwitterionischer oder ampholylischer oberflächenaktiver Mittel in Abwesenheit nichtionischer oberflächenaktiver Mittel. Zum Unterschied von diesen Metalltonen behalten sie jedoch ihre Wirksamkeit in Gegenwart von nichtionischen 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 Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen auf Basis nichtionischer jdcr nichtionischer/

so zwitterionischer oberflächenaktiver Mittel, die kein Seifen- oder synthetisches anionisches oberflächenaktives Mittel enthal'.sn oder die nur kleine Mengen davon enthalten, die in erster Linie als schaumregelnde Mittel oder als Mittel zur Regelung der Dichte beim Sprühtrocknungsprozeß dienen.

Zusammensetzungen, die in erster Linie auf synthetischen organischen Detergentien basieren, enthalten normalerweise etwa 2 bis etwa 30 Gew.-% des organischen oberflächenaktiven Mittels, zweckmäßigerweise

so etwa 5 bis etwa 20 Gew.=%. SelbstverständÜQh können diese in erster Linie synthetischen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen kleine Mengen von Seifen für spezielle Zwecke enthalten. Beispiele geeigneter anionischer, ampholytischer und zwitterionischer oberflächenaktiver Mittel sind in der BE-PS 802 309 angegeben.

Nichtionische oberflächenaktive Mittel sind zumeist Verbindungen, die durch Kondensation eines Alkylen-

oxids (hydrophiler Art) mit einer organischen hydrophoben Verbindung gebildet werden, die.üblicherweise aliphatischer oder alkylaromatischer Natur ist. Die Länge des hydrophilen oder Polyoxyalkylenrestes, 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, Phosphinoriden oder Sulfoxiden ableiten. Beispiele geeigneter nichtionischer oberflächenaktiver Mittel umfassen:

(1) Die Polyäthylenoxidkondensate von Alkylphenolen. Diese Verbindungen umfassen die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen, weiche eine Alkylgruppe aufweisen, die etwa 6 bis 12 Kohlenstofiätome in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration enthalten, mit ÄthylK*oxid, 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 i5 MoI Äthylenoxid je Mol Phenol kondensiert ist, Diisooctylphenql, das mit etwa J 5 Mol Äthylenoxid je Mol Phenol kondensiert ist.

(2) Die Kondensationsprodukte akphatischer Alkohole mit Äthylenoxid. Die Alkvikette des aliphatischen Alkohols kann entweder geradkettig o^er verzweigtkettig sein und enthält im allgemeinen etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstofiätome. Beispiele solcher äthoxylierler Alkohole umfassen das Kondensationsprodukt von etwa 6 Mol Äthylenoxid mit 1 Mol Tridecanol, Myristylalkohol, der mit etwa 10 MoI Äthylenoxid je MoI Myristylalkohol kondensiert ist, das Kondensationsprodukt von Äthylenoxid mit Kokosnußfettalkohol, worin der Kokosnußalkohol ein Gemisch von Fettalkoholen mit Alkylketten darstellt, die 10 bis 14 Kohlenstofiätome aufweisen und worin das Kondensat etwa 6 Mol Äthylenoxid je Mol Alkohol enthält, und das Kondensationsprodukt von etwa 9 Mol Äthylenoxid mit dem oben beschriebenen Kokosnußalkohol.

(3) Die Kondensationsprodukte von Äthylenoxid mit einer hydrophoben Base, die durch Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol gebildet wird. 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.

(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 3000 aufweist. Diese Base wird mit Äthyleroxid bis zu einem Ausmaß kondensiert, daß das Kondensationsprodukt etwa 40 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% Pölyoxyäthylen enthält und ein Molekulargewicht von etwa 5000 bis etwa 11000 aufweist.

(5) Oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel

R¹R²R³N-O

(Aminoxid-aberflächenaktive Mittel), worin .R* eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen, 0 bis etwa 2 Hydroxygruppen und 0 bis etwa 5 Äthcrbindungen darstellt und wenigstens ein Rest von R¹, der eine Alkylgruppe ist, etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstofiätome und keine Ätherbmdung aufweist, nnd jeder der Reste R² und R³ eine Alkylgruppe odier eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Spezielle Beispiele für Aminoxid-oberflächenaktive Mittel umfassen: Dimethyldodecylaminoxid, Diinethyltetradecylaminoxid, AthylmethyltetradecylamincMdd, Cetyldimethylaminoxid, Dimethylstearylaminoxid, Cetyläthylpropylaminoxid, Diäthyldodecylaminoxid, Diäthyltetradecylaminoxid. Dipropyldodecylaminoxid, Bis-(2 - hydroxyäthyl} - dodecylaminoxid, Bis - (2 - hydroxyäthyI)-3-dodecoxy-l-hydroxypropylaminoxid, (2-Hydroxypropyl)-methyltetradecylaminoxid, Dimethyloleylaminoxid, Dimethyl-(2-hydroxydodecyl)-aminoxid und die entsprechenden Decyl-, Hexadecyl- und Octadecyl-Homologen der obigen Veibindungen.

(6) Oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel

R¹R²R³P-O

(Phosphinoxid-oberflächenaktive Mittel), worin R¹ 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 R¹ eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen und keiner Ätherbindung ist und jeder der Reste R² und R³ ausder Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen umfassenden Gruppe ausgewählt ist.

Spezielle Beispiele der Phosphinoxiddeiergentien umfassen: Dimethyldodecylphosphinoxid, Dimethyhetradecylphosphinoxid.Äthylmethyltetradecylphosphinoxid, Cetyldimethylphosphinoxid, Dimethylstearylphosphinoxid, Cetyläthylpropylphosphinoxid, Diäthyldodecylphosphinoxid, Diäthyltetradecylphosphinoxid, Dipropyldodecylphosphinoxid, Dipropyltetradecylphosphinoxid, Bis-(hydroxymethyl)-dodecylphosphinoxid, Bis-(2 - hydroxyäthyl) - dodecylphosphinoxid, (2 - Hydroxypropyl) - methyltetradecylphosphinoxid, Dimethyloleylphasphinoxid, Dimethyl-(2-hydroxydodecyl)-phosphinoxid sowie die entsprechenden Decyl-, Hexadecyl- und Octadecyl-Hornologen der obigen Verbindungen.
(7) Oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Fo. /nel

t
R¹—S—R²

(Sulfoxid-oberflächenaktive Mittel), worin R¹ eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen, 0 bis

etwa 5 Ätherbindungen und 0 bis etwa 2 Hydroxylsubstituenten ist, wobei wenigstens ein Rest von R¹ eine Alkylgruppe darstellt, die keine Ätherbindungen enthält und etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatome aufweist, während R² eine Alkylgruppe ist. die 1 bis 3 Kohlenstoffatome und 0 bis 2 Hydroxylgruppen enthält. Spezielle Beispiele für Sulfc-xid-oberflächenaktive Mittel umfassen: Octadecylmethylsulfoxid, Dodecylmethylsulfoxid. Tetradceylmcthylsulfoxid. 3-HydroxytridecylmethylsuIf-

"oxid, 3-MethoxytridecylmethyIsulfbxid, 3-Hydroxy-4-dodecoxybutylmethylsulfpxioV Qctadecyi - 2 - hydroxyäthylsulfoxid und Dodecylätbylsuifoxid-

Unter den oben beschriebenen Typen nichtionischer oberflächenaktiver Mittel umfassen geeignete nichtionische oberflächenaktive.Mittel das Kondensationsprodukt von Nonylphenol mit etwa 9,5 Mol Äthylenoxid je Mol Nonylphenol, das Kondensationsprodukt von Kokosnußfettalkohol mit etwa 6 Mol Äthylenoxid je MoI Kokosnußfettalkohol, das Kondensationsprodukt von Talgfettalkohol mit etwa 11 Mol Äthylenoxid je Mol TalgfettalkohoL das Kondensationsprodukt eines sekundären Fettalkohols, der etwa 11 bis 15 Kohlenstoffaiome enthält, mit efwa 9 Mol Äthylenoxid je Mol Fettalkohol und die Kondensationsprodukte mehr oder we- is niger verzweigter primärer Alkohole, deren Verzweigung überwiegend 2-Methyl ist, mit 4 bis 12 MoI Äthylenoxid.

.Zusammensetzungen mit überwiegend Seifenbasis enthalten üblicherweise etwa 10 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% Seife, insbesondere etwa 20 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%. Geeignete wasserlösliche Seifen sind Natrium- oder Kaliumseifen mit 12 bis 18 Kohlea=toft"atomen im Molekül. Die Zusammensetzungen können Fällungsdispergiermittel enthalten, die üblicherweise etwa 0,5 Gew.-% bis etwa . 20 Gew.-%, insbesondere etwa 1 Gew.-% bis 6 Gew.-%, der Zusammensetzung ausmachen.

Ein geeignetes Fällungsdispergiermittel ist Talgmonoäthanolamid. 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 Ammoniumkationen ausgetauscht sind, um die Weichmachungsmittel der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu liefern, können als äußerst feine, expandierbare, dreischichtige Tone beschrieben werden, d.h. Aluminosilicate und Magnesiumsilicate, die eine Ionenaustauschkapazität von wenigstens 50 mÄqu./100g Ton autweisen. Der Ausdruck »äußerst fein«, der im Rahmen der Erfindung verwendet wird, um die angewendeten Tone zu beschreiben, bedeutet, daß die einzelnen Tonteilchen eine solche Größe aufweisen, daß sie nicht mehr erfühlt werden können. Solche Teilchengrößen liegen im allgemeinen unterhalb 50 Mikron. Geeigneterweise 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 so zu beschreiben, bezieht sich auf die Fähigkeit der schichtartigen Tonstruktur zum Quellen oder Expandieren beim Inberiihrungbringen 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 Siiicatkristallgitter vor; in der zweiten Klasse von Smectiten ist Magnesiumoxid im Siiicatkristallgitter vorhanden. Die allgemeinen Formeln dieser Smectite sind Ai₂(Si₂Oj)₂(OH)₂ bzw. Mg₃(Si₂O₃)(OH)₂ für Tone von Aluminium- bzw. Magnesiumoxidtyp. Der Bereich des Hydratationswassers 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 hydratisierten Tone durch die Silicatgitterstruktur bestimmt werden. Ferner kann im Kristallgitter der Smectite eine Atomsubstitution durch Eisen und Magnesium auftreten, während Met^Ilkationen, wie Na⁺ _T Ca⁺⁺, sowie H⁺ in denxHydratationswasser mit anwesend sein können, um elektrische Neutralität: einzustellen. Von den folgenden Ausrahmen 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, wie sie erfindungsgemäß brauchbar sind, sind ferner durch ein di-octaedrisches Kristallgitter gekennzeichnet; während die expandierbaren dreischichtigen Magnesiumsilicate ein tri-octaedrisches Kristallgitter aufweisen.

Die Tone, von denen die in den erfinduDgsgemäßen Zusammensetzungen angewendeten QA-Tone abgeleitet sind, können kationische G~_vgenionen, wie Protonen, Natriumionen, Kaiiumionen, Kaliumionen und Magnesiumionen, enthalten. Es ist üblich, zwischen Tonen auf Basis eines überwiegend oder ausschließlich absorbierten Kations zu unterscheiden. Beispielsweise ist ei;? 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 «^Smectittoni (NH₄) + NaOH.

Da in der vorstehenden Gleichgewichtsreaktion ein Äquivalentgewicht Ammoniumion ein Äquivalentgewicht Natrium ersetzt, ist es üblich, die Kationenaustauschkapazität des Tons (gelegent'tich als »Basenaustauschkapazität« bezeichnet) in Milliäquivalenten je 100 g Ton (mÄqu./lOO g) auszudrücken. Die Kationenaustauschkapazität von Tonen kann auf verschiedenen Wegen gemessen werden, einschließlich Elektrodialyse, Austausch durch Ammoniumionen und anschließende Titration, oder nach einer Methyfenblaumethode, siehe Grimshaw, The Chemistry and Physics of Clays, Interscience Publishers, Inc. Seiten 264-265 (1971). Die Kationenaustauschkapazität 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 Meße von 2 mÄqu./100 g für Kaolinite tis 150 mÄqu./100 g und tnehr für bestimmte Tone des Montmorrilonittyps. Illittone haben eine I.onenaustauschkapazitäi im unteren Teil des Bereiches, z. B. rund 26 mÄqu./100 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 Ionenaustauschkapazität von annähernd 50 mÄqu./100 g aufweist. Saponit, der eine Ionenaustauschkapazität von etwa 70 mÄqu./lOO g aufweist, und Montmorillonit, der eine Ionenaustausch-

kapazität von mehr als 70 mÄqu. 100 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 sieder Waschflüssigkeit zugegeben werden, sich auf den Textilien ablagern und einen Weichmachungseffekt ergeben. Demgemäß können Tonmineralien, die im Rahmen der Erfindung nütlich sind, als äußerst feine, expandierbare, dreischichtige Tone vom Smectittyp. die eine Ionenaustauschkapazität von wenigstens 50 mÄqu./100 g aufweisen, charakterisiert werden.

Die Smectittone. die zur Herstellung der Tonkompofientcn gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind im Handel erhältlich. Solche Tone umfassen z.B. Montmorillonit, Volchonskoit. Nontronit. Hcctorit, Saponit und Sauconit. Die erfmdungsgemaß zur Anwendung gelangenden Tone sind unter technischen Namen, wie «Narrenton« (Ton. der in einem relativ dünner, F!6; oberhalb der Hassptbsnttiissl- eier Montmorillonitflöze in den Black Hills gefunden wird) und verschiedenen Handelsnamen verfügbar. Solche Mineralien vom Smectittyp, die unter den vorstehend angegebenen technischen Namen 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 mÄqu./100 g im Rahmen der Erfindung brauchbar sind, werden doch bestimmte Tone bevorzugt. Beispielsweise sind extrem weiße Formen der Smectittone. wie z.B. »Narrenton« Tür den Ansatz weißer, körniger Zusammensetzungen besonders geeignet. Ein besonders geeignetes Tonmineral ist ein Montmorillonit auf vor allem Calciumbasis. Andererseits 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 Weise durchgeführt werden, eine Grundlage für die Auswahl geeigneter, äußerst feiner Tonmineralien vom Smectittyp r~jr 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 werden soll, d.h. um den gewünschten Grad von Ionenaustausch 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 Reinignngsmittelzusammensetzungen in körniger Form trocken vermischt werden, oder er kann mit Wasser oder mit flüssigen Komponenten der Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen, 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 Textilweichmachungseigenschaften von größtem Wert 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 Dctergensgeriiststoffsalze, die im Rahmen der Erfindung nützlich sind, können die mehrwertigen anorganischen und mehrwertigen organischen Produkte oder deren Mischungen sein. Beispiele geeigneter wasscriösüch?'' 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, -or- 2Ί thophosphate und -hexametaphosphate.

Beispiele geeigneter organischer alkalischer Detergensgerüsis'.offsalze sind: (1) wasserlösliche Aminopolyacetate, beispielsweise Natrium- und Kaliumäthylendiamintetraacetate. Nitrilotriacetate und N-(2-HydroxyäthylVnitrilüdiacetate; (2) wasserlösliche Salze von Phytinsäure, z.B. Natrium- und Kaliumphytate; (3) wasserlösliche Polyphosphonate. einschließlich Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze von Äthan-l-hydroxy-U-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 2264103 beschrieben sind, einschließlich die wasserlöslichen Alkalimetallsalze von Mellithsäure. Die wasserlöslichen Salze der Polycarboxylatpolymere und -copolymere, wie sie in der US-PS 3308067 beschrieben sind, sind ebenfalls für die Verwendung im Rahmen der Erfindung nützlich. Obgleich die Alkalimetallsalze der vorgenannten anorganischcn und organischen mehrwertigen anionischen Gerüststoffsalze für die Verwendung im Rahmen der Erfindung vom wirtschaftlichen Standpunkt bevorzugi werden, sind die wasserlöslichen Ammonium-, Alkanolammonium-, beispielsweise Triäthanolammonium- und Diäthanoiammoniumsalze, irgendeiner der vorstehend genannten Gerüststoffanionen im Rahmen der Erfi..-dung nützlich.

Mischungen organischer und/oder anorganischer Gerüststoffe könen erfundungsgemäß verwendet werden. Eine solche Mischung von Gerüststoffen ist in der CA-PS 755038 beschrieben, beispielsweise eine ternäre Mischung aus Natriumtripolyphosphat, Trinalriumnitrilotriacetat und Trinatriumäthan-l-hydroxy-l.l-diphosphonat.

Obgleich beliebige der vorstehenden alkalischen polyanionischen Gerüststoffmaterialien im Rahmen der Erfindung nützlich sind, sind Natriumtripolyphosphat, Natriumnitrilotriacetat, Natriummellithat, Natriumcrtrat und Natriumcarbonat im Rahmen der Erfindung für die Verwendung als Gerüststoffe besonders geeignet. Natriumtripolyphosphat ist als Gerüststoff im Rahmen der Erfindung wegen seiner Detergensgerüststoffaktivität und seiner Fähigkeit, die Smectittone

homogen und rasch in dem wässerigL-n Wuschmcdium ohne Störung der Tonabscheidung auf der Gevvebeoberflächc zu dispergieren, besonders geeignet.

Die Detergensgerüststoffi; werden in Konzentrationen von 5 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzungen »-erwendet. 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 ileinigungsmittelzusammensetzungen können andere Materialien enthalten, die üblicherweise in solchen Zusammensetzungen verwendet werden. Beispielsweise können auch verschiedene Schmutzsuspendiermittel, wie Carboxyrhethylcellulose. Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Füllstoffe, wie Natriumsulfat und Kieselsäure, optische Aufheller, Schaumverstärker, Schaumbremsen, Germizide, Antitrübungsmiüei, pH-Weri-Einsieiiungsmuicl, wie Natriumsilicat, und Enzyme, die auf dem einschlägigen Fachgebiet zur Verwendung in Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen an sich bekannt sind, im Rahmen der Erfindung verwendet werden. In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen kann auch gebundenes Wasser enthalten sein.

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

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Beispiel 1

(a) Es werden zwei Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen hergestellt, die die folgenden Zusammensetzungen (die Prozentangaben bedeuten Gew.-%) haben.

Zusammensetzung A:

primäre C₁₄-C₁₅-AIkOhOIe mit einem Anteil an Methylverzweigung, kondensiert mit

7 Molanteilen Äthylenoxid 12%

Talgmonoäthanolamid 4 %

Natriumseife (90/10 Talg/Kokosnuß) 2 %

Natriumtripolyphosphat 35 %

Natriumsilicat 7 %

Natriumperborat 25%

Natriumsulfat 5 % Feuchtigkeit und geringfügigere

Komponenten 10%

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

Ergebnisse:

(1) ZusammensetzungA + quaterniirerCalciumbentonit wurde signifikant bevorzugt gegenüber Zusammensetzung A hinsichtlich der Weichheit der Handtücher (1,2 psu; Maßstab0.28).

(2) Zusammensetzung A + der eine qualernäre Natriumbentonit wurde gegenüber Zusammensetzung A signifikant bevorzugt (1,1 psu; Maßstab 0.36).

(3) Zusammensetzung A + der andere quaternäre Nairiumbentonit wurde gegenüber Zusammensetzung A signifikant bevorzugt (0,55 psu; Maßstab 0,42).

(4) Wird ein unmodifizierter Ton (gewöhnlicher CaI-ciumbentonit) im gleichen Test verwendet, so wird Zusammensetzung A + Calciumbentonit gegenüber Zusammensetzung A nicht signifikant bevorzugt (0,25 psu; Maßstab0,87).

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.

Beispiel 2

Proben eines Calciumbentonits wurden in Materialien umgewandelt, worin 5%, 10%, 15% und 40% der austauschbaren Kationen durch Tetramethylammoniumkationen ersetzt waren.

(a) Das Material mit 5%igem Austausch (in einem Test ähnlich jenem des Beispiels 1) zeigte e'me 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.

Zusammensetzung B:

50

Natriumseife (80/20 Talg/Kokosnuß) 49%

Talgmonoäthanolamid 2 %

Natriumsilicat 10 %

Natriumtripolyphosphat 11%

Natriumperborat 15%

Feuchtigkeit und geringfügere
Komponenten .13%

(b) Zwei Natriumbentonite und ein Calciumbentonit 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;

Waschlösung (0 0,5% Zusammensetzung A
(ii) 0,5 % Zusammensetzung A +
0,025% quaternärerTon.

Beispiel 3

Das quaternäre Calciumbentonit-Material (20% Austausch; Tetramethylammonium) wurde im Zusammenhang mit Zusammensetzung B getestet,
(a) 7 Minuten Waschen bei 49° C in einem Tergotometer;

Waschlösung (0 0,6 % Zusammensetzung B
(ii) 0,6 % Zusammensetzung B +
0,03 % »quaternärer Calciumbentonit
(in) 0,6% Zusammensetzung B +

0,03 % gewöhnlicher Soft Clark:
Weichmachen von Baumwolle (ausgedrückt als psu): (0 Zusammensetzung B = —1,41
(ii) Zusammensetzung B + quaternärer Soft Clark = +0,35
(Hi) Zusammensetzung B + gewöhnlicher Calciumbentonit= +1,06;
Maßstab 0,73.

Il

Beispiel 4

Proben eines Calciumhentonits werden in Materialien umgewandelt, die Butyllrimethylammoniumkationen und Hexyltrimethylamnioniumkationen (2()%iger Austausch der Kationen) enthalten.

7 Minuten Waschen bei 49 C in einem Tcrgotometer: (i) 0,5% Zusammensetzung Λ (ii) 0,5% Zusammensetzung Λ + 0,025% quaternärer Ton.

12

Ergebnisse (Weichmachen von Baumwolle):

(a) Zusammensetzung A= —0,38 Zusammensetzung A + Butyltrimethylammonium-Calciumbentonit -r().38 (Maßstab0,60)

(b) Zusammensetzung A = O Zusammensetzung A + Hexyltrimethylammonium-Calciumbentonit

Claims

Patentansprüche:

1. Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung, enthaltend ein organisches anionisches, ampholytisches oder zwitterionisches Detergans oder eine Mischung davon, und 1 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines äußerst feinen Tons vom Smectittyp mit einer Ionenaustauschkapazität von wenigstens 50 mÄqu./lOO g, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung außerdem ein nichtionisches Detergens enthält und im Ton. etwa 5 bis 100 Mol.-% der austauschbaren Kationen alkylsubstituierte Ammoniumionen der allgemeinen Forme!