DE2857157C2

DE2857157C2 -

Info

Publication number: DE2857157C2
Application number: DE2857157A
Authority: DE
Inventors: Alan Pearce Cincinnati Ohio Us Murphy
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1988-12-29
Also published as: BE10T1; IT7825098A0; NL7815011A; CH648344A5; FR2416944B1; AT396690B; AU3759678A; SE449372B; GB2040984B; GB2040984A; DE2857157A1; IT1097133B; SE7906524L; ATA469278A; EP0000235A1; FR2416944A1; AU524807B2

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wäschedetergenskompositionen, die stark verbessertes Vermögen zur Entfernung von fettigem und öligem Schmutz und Körperschmutz aufweisen. Die Kompositionen können phosphatfrei sein; sie können aber auch geringe Mengen von Phosphatmaterialien, aber keine Mengen über etwa 20 Gew.-%, enthalten. Diese Detergenskompositionen stellen einen unerwartet hohen Entfernungsgrad von fettigem und öligem Schmutz (wie Motoröl, Triolein, tierischem Fett und Lippenstift) zur Verfügung; sie stellen auch eine ausgezeichnete Entfernung von teilchenförmigem Schmutz, insbesondere tonigem Schmutz, sowie textilpflegende Wirkung, wie z. B. Weichmachung von Textilien, Bekämpfung der statischen Aufladung und Hemmung der Farbstoffübertragung, zur Verfügung.

Technischer Hintergrund

Nichtionogene oberflächenaktive Mittel werden im allgemeinen wegen ihrer Fähigkeit, fettige und ölige Verschmutzungen anzugreifen, in Wäschedetergenskompositionen eingeschlossen. Kationaktive oberflächenaktive Mittel werden ebenfalls in erster Linie in Detergenskompositionen verwendet, um zusätzliche Textilpflegewirkungen zur Verfügung zu stellen, und nicht zum Zwecke der Verbesserung der Reinigungswirkung. Bestimmte kationaktive oberflächenaktive Mittel haben auf gewaschene Oberflächen eine keimtötende oder desinfizierende Wirkung; siehe z. B. das US-Patent 27 42 434 von Kopp, erteilt am 17. April 1956; das US-Patent 35 39 520 von Cantor et al., erteilt am 10. November 1970; und das US-Patent 39 65 026 von Lancz, erteilt am 22. Juni 1976. Andere kationaktive oberflächenaktive Mittel, wie Ditalgalkyl-dimethyl-ammoniumchlorid, werden in Detergenskompositionen eingeschlossen, um eine textilweichmachende Wirkung zur Verfügung zu stellen, wie offenbart in dem US-Patent 36 07 763 von Salmen et al., erteilt am 21. September 1971; und dem US-Patent 36 44 203 von Lamberti et al., erteilt am 22. Februar 1972. Derartige Komponenten werden auch verwendet, um die statische Aufladung zu bekämpfen sowie gewaschene Textilien weichzumachen, wie z. B. in dem US-Patent 39 51 879 von Wixon, erteilt am 20. April 1976; und dem US-Patent 39 59 157 von Inamorato, erteilt am 25. Mai 1976.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen haben ein außerordentliches Reinigungsvermögen. Bei Waschtests mit normaler Substanzmenge erwiesen sich diese Kompositionen als drei- bis viermal so wirksam bei der Entfernung mancher typischer fettiger und öliger Verschmutzungen wie herkömmliche Wäschedetergentien, einschließlich der im Handel erhältlichen flüssigen Hochleistungsdetergentien, die einen hohen Anteil an nichtionogenen oberflächenaktiven Mitteln enthalten. Die gleichen Detergenskompositionen mit oder ohne Phosphatkomponenten oder andere Builderkomponenten sind auch zum Entfernen von tonigen Verschmutzungen mindestens ebenso wirksam wie und in manchen Fällen wesentlich wirksamer als herkömmliche körnige Wäschedetergenskompositionen mit vollem Buildergehalt und verleihen den gewaschenen Textilien zusätzlich eine Reihe von textilpflegenden, vorteilhaften Wirkungen, wie Weichmachung der Textilien, Bekämpfung der statischen Aufladung und Hemmung der Farbstoffübertragung. Die erfindungsgemäßen Kompositionen bieten dem Verbraucher somit eine abgerundete Reinigungs- und Textilpflegeleistung. Diese Resultate, die weit besser als die bisher erzielten sind, insbesondere bei der Entfernung von fettigem und öligen Schmutz, sind das Ergebnis eines bisher nicht erkannten Reinigungspotentials von bestimmten, ausgewählten kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln, wenn diese in Gegenwart von bestimmten ausgewählten nichtionogenen oberflächenaktiven Mitteln gemäß den hierin angegebenen Anforderungen an den Trübungspunkt und die verminderte Konzentration an kationischem Monomer verwendet werden.

Es ist ein Ziel der Erfindung, Wäschedetergenskompositionen zur Verfügung zu stellen, die eine hervorragende Entfernung von fettigem und öligem Schmutz und Körperschmutz ergeben.

Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, Wäschedetergenskompositionen zur Verfügung zu stellen, die in Gegenwart oder Abwesenheit von Builderkomponenten eine ausgezeichnete Leistung bei der Entfernung von teilchenförmigem Schmutz und Textilveredlungswirkung zusätzlich zu einer hervorragenden Leistung bei der Entfernung von fettigem und öligem Schmutz und Körperschmutz haben.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Detergenskompositionen zur Verfügung zu stellen, die in den verschiedensten physikalischen Formen, wie Flüssigkeit, Paste, Granulat, Feststoff, Pulver, oder in Verbindung mit einem Träger, wie einem Substrat, verwendet werden können.

Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Waschen von Textilien zwecks Entfernung von fettigem und öligem Schmutz und Körperschmutz sowie teilchenförmigem Schmutz unter Verwendung von kationaktives und nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthaltenden Detergenskompositionen zur Verfügung zu stellen.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einWaschmittel, welches in der wäßrigen Waschlösung einen pH- Wert von mindestens 6,5 aufweist, im wesentlichen frei von öligen Kohlenwasserstoffen und 13 oder mehr Äthylenoxidgruppen enthaltenden kationaktiven Materialien ist und 0 bis 20% Phosphatmaterialien sowie 5 bis 100 Gew.-% eines Tensidgemisches enthält, das im wesentlichen aus:

(a) einem biologisch abbaubaren, nichtionischen Tensid der allgemeinen Formel: R(OC₂H₄)_nOHworin R eine primäre oder sekundäre Alkylkette mit 8 bis 22 C-Atomen ist und n eine Durchschnittszahl von 2 bis 12 ist und das einen HLB-Wert von 5 bis 17 hat; und
(b) einem kationischen Tensid besteht, wobei das Verhältnis des nichtionischen Tensids zu dem kationischen Tensid 6 : 1 bis 40 : 1 beträgt und das Gemisch einen Trübungspunkt von 0 bis 95°C hat,

dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Tensid (b) frei von Hydraziniumgruppen ist und im wesentlichen aus einem kationischen Tensid der allgemeinen Formel:

R¹R²_xYZ

besteht, worin R¹ eine organische Gruppe ist, die eine unverzweigte oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe enthält, die gegebenenfalls durch bis zu 3 Phenyl- oder Hydroxylgruppen substituiert und gegebenenfalls durch bis zu 4 Strukturen unterbrochen ist, die ausgewählt sind aus:

und deren Gemischen, wobei R¹ 10 bis 18 C-Atome enthält, und die zusätzlich bis zu 12 Äthylenoxidgruppen enthalten kann; jedes R² eine Methylgruppe, x = 3 bedeutet, wobei alle restlichen C-Atomvalenzen durch Wasserstoff abgesättigt sind;

bedeutet; und Z ein Anion in einer Anzahl, die genügt, um dem Molekül elektrische Neutralität zu verleihen, ist;
wobei das kationische Tensid im Gemisch mit dem nicht-ionischen Tensid mindestens in Wasser dispergierbar ist.

Die erfindungsgemäßen kationaktiven oberflächenaktiven Mittel sind wasserlöslich und haben eine kritische Micellenkonzentration (CMC) von mehr als 10 Teilen pro Million Teile. Die herkömmlichen kationaktiven Textilweichmachermaterialien mit zwei Alkylketten von jeweils etwa 18 C-Atomen sind im wesentlichen unlöslich und können nicht die einzige kationaktive Komponente der erfindungsgemäßen Kompositionen bilden.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen werden so formuliert, daß sie in der Waschlösung bei den herkömmlichen Gebrauchskonzentrationen einen pH-Wert von mindestens 6,5 haben, um die Reinigungsleistung auf fettigen und öligen Schmutz zu optimieren; saure pH-Werte der Waschlösung neigen dazu, die Leistung auf derartige Verschmutzungen zu vermindern. Es ist vorteilhaft, wenn die Kompositionen nach ihrem Einbringen in die Waschlösung alkalischer Natur sind und einen pH-Wert von mehr als 7,5, insbesondere 8 aufweisen. Hierbei kann auch, um die Gesamtleistung zu verbessern, der pH-Wert der Waschlösung während des Waschprozesses variiert werden.

Die Kompositionen sind frei von öligen Kohlenwasserstoffmaterialien, wie viele Trockenreinigungslösungsmittel, Mineralöl, Paraffinöl und Kerosin, weil diese Materialien (die selbst öliger Natur sind) die Waschflotte mit übermäßigem öligem Material belasten, wodurch die Reinigungswirkung der erfindungsgemäßen Kompositionen vermindert wird.

Die kationaktive Komponente ist frei von Hydraziniumgruppen wegen ihres relativ hohen Toxizitätsgrades, der sie für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Kompositionen ungeeignet macht.

In den erfindungsgemäßen Kompositionen kann ein Verhältnis von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel von 6 : 1 bis 40 : 1, insbesondere von 6 : 1 bis 20 : 1 vorliegen. Die Entfernung von fettigem und öligem Schmutz ist bei Verhältnissen von etwa 8 : 1 bis etwa 20 : 1 stark verbessert, wobei die Verbesserung der Leistung im allgemeinen am deutlichsten feststellbar ist, wenn die Menge an nichtionischem oberflächenaktivem Mittel erhöht wird, so daß das Verhältnis von nichtionischem zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel größer als 5,1 : 1 wird und sich dem Wert 8 : 1 nähert.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Waschmittel gemischte kationaktive und/oder gemischte nichtionische oberflächenaktive Systeme enthalten. Die kationaktiven oberflächenaktiven Mittel sollten sämtlich unter die oben dargelegte Definition der kationaktiven oberflächenaktiven Mittel fallen, obgleich kleine Mengen von anderen kationaktiven Materialien toleriert werden können. Die gemischten nichtionischen oberflächenaktiven Systeme können nichtionogene oberflächenaktive Mittel enthalten, die nicht unter die oben gegebene Definition fallen (wie Alkoholäthoxylate mit durchschnittlich mehr als 12 Äthylenoxidgruppen je Molekül), solange mindestens eines der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel in dem Gemisch unter die Definition der nichtionischen Tenside fällt und dieses nichtionische Tensid in einer solchen Menge eingeschlossen ist, daß sie in das Verhältnis von nichtionischen zu kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln fällt. Wenn das Gemisch von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel (oder oberflächenaktive Mittel) enthält, das nicht unter die Definition der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel fällt, so liegt das Verhältnis des oberflächenaktiven Mittels (oder der oberflächenaktiven Mittel) innerhalb der obigen Definition zu demjenigen, das nicht unter die Definition fällt, vorzugsweise im Bereich von 1 : 1 bis 5 : 1.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen enthalten, auf Gewichtsbasis, etwa 5 bis 100%, insbesondere 10 bis 95%, und am bevorzugtesten 20 bis 90% eines Gemisches der nichtionischen und der speziell definierten kationaktiven oberflächenaktiven Mittel in den angegebenen Verhältnissen. Dabei enthält die Detergenskomposition wenigstens etwa 1% der kationaktiven Komponente; andernfalls könnte in der Waschlösung nicht genügend kationaktives oberflächenaktives Mittel vorhanden sein, um die gewünschten Reinigungs- und Veredlungseffekte zu erzielen. Weiterhin enthalten die Kompositionen aus Gründen der Kosten und der Erhältlichkeit im Handel nicht mehr als etwa 10% der kationaktiven Komponente.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen können bis zu etwa 60% eines Elektrolyten (obgleich niedrige Gehalte von etwa 1 bis 20% bevorzugt werden), wie eines Waschkraft- Builders, sowie andere zusätzliche Materialien, die herkömmlicherweise in Waschmitteln gefunden werden, enthalten, wie nachstehend näher erläutert wird. Die Kompositionen können phosphatfrei sein, obgleich niedrige Mengen eines Phosphat-Builders, die geringer als 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Komposition, sind, toleriert werden können. Aus Gründen des Umweltschutzes wird es bevorzugt, daß die Kompositionen phosphatfrei sind. In dem Maße, in dem Phosphat oder andere Elektrolyte in diesen Kompositionen vorhanden sind, bewirken sie in erster Linie eine Beeinflussung der Reinigungsleistung, indem sie die Trübungspunkttemperatur des Gemisches aus nichtionogen/kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln modifizieren, wie nachstehend beschrieben.

Die Hauptanwendung der erfindungsgemäßen Kompositionen ist diejenige in herkömmlichen Wäscheoperationen im Haushalt. Die Kompositionen können auch für andere Waschkraftzwecke, einschließlich der Vorbehandlung von fettigen und öligen Flecken und in gewerblichen Wäscheoperationen, verwendet werden.

Hierin werden Verfahren zum Waschen von Textilien mit den erfindungsgemäßen Kompositionen, die überlegene Wirkung bei der Entfernung von fettigem und öligem Schmutz und der Textilpflege ergeben, beschrieben. Bei diesen Verfahren werden die Wäschedetergenskompositionen unter solchen Temperaturbedingungen eingesetzt, daß sich die wäßerige Waschlösung entweder am Trübungspunkt (d. h. die Temperatur, bei der sich eine an nichtionischem oberflächenaktivem Mittel reiche Phase in der Waschlösung abscheidet) oder in dessen Nähe (d. i. innerhalb eines Abstandes von etwa 20°C davon) befindet. Dies kann vorzugsweise erreicht werden, indem man diese Gemische von nichtionischen/ kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln so formuliert, daß ihr Trübungspunkt zwischen etwa 0 und 95°C, fällt. Während der Waschoperation wird die Temperatur der Waschlösung in diesem Temperaturbereich und innerhalb eines Abstandes von 20°C von der Trübungspunkttemperatur gehalten. Die Leistung wird weiter verbessert, wenn die Temperatur der wäßerigen Waschlösung innerhalb eines Abstandes von etwa 15°C, bevorzugter innerhalb von etwa 10°C, von der Trübungspunkttemperatur des Gemisches von nichtionogen/ kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln ist.

Nichtionische Komponente

Die in den erfindungsgemäßen Kompositionen verwendeten nichtionischen Tenside sind biologisch abbaubar und haben die Formel:

R(OC₂H₄)_nOH

worin R eine primäre, verzweigte oder sekundäre Alkylkette mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 22 C-Atomen ist und n ein Durchschnittswert von etwa 2 bis 12 ist. Obgleich vom Standpunkt der Leistung aus in erster Linie lineare Alkoholäthoxalate (z. B. Alkoholäthoxylate, die aus organischen Alkoholen, die etwa 20% verzweigte 2-Methyl- Isomere enthalten) bevorzugt werden, ist es möglich, unter Verwendung von sekundären Alkoholäthoxylaten Kompositionen zu formulieren, die bei etwa dem gleichen Verhältnis von nichtionischem zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel (Verhältnis von nichtionogenem zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel gleich 5,1 : 1 bis etwa 15 : 1) eine optimale Entfernung sowohl von Ton als auch von Fett/Öl ergeben. Kompositionen unter Verwendung dieser sekundären Alkoholäthoxylate neigen jedoch dazu, höhere Gebrauchskonzentrationen in der Waschlösung zu benötigen, um ihre beste Leistung zu erreichen, als Kompositionen, die primäre Alkoholäthoxylate enthalten.

Die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel haben einen HLB- Wert (hydrophilic-lipophilic balance) von 5 bis 17, vorzugsweise von 6 bis 15, insbesondere von 10 bis 12. Erfindungsgemäß erzielt man eine optimale Entfernung von Fett/Öl, indem in diesen Kompositionen als kationaktive oberflächenaktive Mittel die relativ löslichen quaternären Ammoniumverbindungen mit einer langen Kette (C₁₀- bis C₁₈-Alkyl) oder quaternäre Ammoniumverbindungen, die insgesamt nicht mehr als etwa 28 C- Atome in ihren R¹- und R²-Molekülteilchen enthalten, verwendet werden. Der HLB-Wert ist im Detail in "Nonionic Surfactants" von M.J. Schick, Marcel Dekker, Inc., 1966, S. 607-613, definiert, das durch Hinweis hierin eingeschlossen wird.

Nichtionische oberflächenaktive Mittel, die innerhalb der Definition der nichtionischen Komponente sind, umfassen ein sekundäres C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₀-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 4 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₄-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 4 Mol Äthylenoxid enthält. Dieses letzte oberflächenaktive Mittel ist besonders brauchbar für das Waschen von Textilien mit kaltem Wasser. Weitere nichtionische oberflächenaktive Mittel, die in den erfindungsgemäßen Kompositionen brauchbar sind, umfassen ein C₁₀-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₂- bis C₁₃- Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält, und das gleiche Produkt, das abgestreift ist, um im wesentlichen alle niederen Äthoxylat- und nicht äthoxylierten Fraktionen zu entfernen, ein C₁₄- bis C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 7 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₂- bis C₁₃-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 6,5 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält, ein Kokosnußalkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₂- bis C₁₃-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₄- bis C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₄- bis C₁₅- Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 4 Mol Äthylenoxid enthält, und ein C₁₄- bis C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält.

Spezielle Beispiele von Gemischen von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln, bei denen beide Komponenten innerhalb der Definition der nichtionischen Komponenten sind, umfassen:
ein Gemisch eines C₁₄- bis C₁₅-Alkoholpolyäthoxylates, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält und eines C₁₄- bis C₁₅- Alkoholpolyäthoxylates, das im Durchschnitt 7 Mol Äthylenoxid enthält, mit einem Verhältnis von nichtionischem niederem Äthoxylat zu nichtionischem höherem Äthoxylat von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1, ein Gemisch eines C₁₀-Alkoholpolyäthoxylates, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält, zusammen mit einem sekundären C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält, mit einem Verhältnis von nichtionischem niederem Äthoxylat zu nichtionischem höherem Äthoxylat von etwa 1 : 1 bis etwa 4 : 1, und ein Gemisch von C₁₄- bis C₁₅- Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält, und sekundärem C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält, mit einem Verhältnis von nichtionischem niederem Äthoxylat zu nichtionischem höherem Äthoxylat von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1.

Andere mögliche Gemische von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln enthalten Alkylglycerylätherverbindungen zusätzlich zu dem erforderlichen nichtionischen oberflächenaktiven Mittel. Besonders günstig sind Glyceryläther der Formeln:

worin R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit etwa 8 bis etwa 18, vorzugsweise 8 bis 12, C-Atomen oder eine Alkarylgruppe mit etwa 5 bis 14 C-Atomen in der Alkylkette ist und n für 1 bis etwa 6 steht. Diese Materialien werden in Kompositionen mit der nichtionischen oberflächenaktiven Komponente gemäß der Erfindung in einem Verhältnis von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel zu Glyceryläther von etwa 1 : 1 bis etwa 4 : 1, insbesondere etwa 7 : 3, angewendet.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen sind im wesentlichen frei von Fettsäurepolyglykolätherdiesterverbindungen, wie z. B. Polyäthylenglykol-600-dioleat oder Polyäthylenglykol-800-distearat. Derartige Additive bringen keinen Vorteil und führen möglicherweise sogar zu einem Nachteil im Hinblick auf das Schmutzentfernungs- und Textilveredlungspotential gemäß der vorliegenden Erfindung.

Andere, auf dem Detergensgebiet wohlbekannte nichtionische oberflächenaktive Mittel können in Kombination mit einem oder mehreren der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel, die unter die Definition von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln, die für die Erfindung nützlich sind, fallen, verwendet werden, um nützliche Gemische von nichtionogenen oberflächenaktiven Mitteln zu bilden. Beispiele solcher oberflächenaktiver Mittel sind in dem US-Patent 37 17 630 von Booth, erteilt am 20. Februar 1973, und dem US-Patent 33 32 180 von Kessler et al., erteilt am 25. Juli 1967, von denen jede hierin durch Hinweis eingeschlossen wird, aufgezählt. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln, die in Verbindung mit den oben definierten notwendigen nichtionischen Tensiden verwendet werden können, umfassen die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit Äthylenoxid, die in bezug auf die Alkyl- oder Äthylenoxid-Kettenlänge verschieden sind (z. B. mehr als 12 Äthylenoxidgruppen pro Molekül), so daß sie nicht unter die oben gegebene Definition fallen.

Diese ergänzenden nichtionischen oberflächenaktiven Mittel können auch vom semipolaren Typ sein, einschließlich wasserlöslicher Aminoxide, die 1 Alkylgruppe mit etwa 10 bis 28 C-Atomen und 2 Gruppierungen, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen besteht, enthalten. Ein bevorzugtes Aminoxid ist C₁₂- bis C₁₄-Alkyl-dimethyl-aminoxid. Zusätzlich zu ihren oberflächenaktiven Eigenschaften können diese Verbindungen auch in Mengen von etwa 3 bis etwa 20% der Komposition eingeschlossen werden, um die Schaumbildungseigenschaften der Detergenskompositionen zu modifizieren, um sie mit speziellen Typen von Waschbedingungen verträglich zu machen. Andere semipolare oberflächenaktive Mittel umfassen wasserlösliche Phosphinoxide, enthaltend 1 Alkylgruppe mit etwa 10 bis 28 C-Atomen und 2 Gruppierungen, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen, die etwa 1 bis 3 C-Atome enthalten, besteht, und wasserlösliche Sulfoxide, enthaltend 1 Alkylgruppe mit etwa 10 bis 28 C-Atomen und 1 Gruppierung, die aus der Gruppe gewählt ist, die aus Alkyl- und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen besteht.

Kationaktive Komponente

Die in den erfindungsgemäßen Kompositionen eingesetzten kationaktiven oberflächenaktiven Mittel entsprechen der vorstehend definierten Formel:

R¹R²_xYZ

Die kationaktive Komponente wird so gewählt, daß sie, wenn sie mit dem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel gemischt ist, wenigstens in Wasser dispergierbar ist. Das kationaktive oberflächenaktive Mittel wird im Lichte des eingesetzten nichtionischen oberflächenaktiven Mittels so gewählt, daß die unten diskutierten Anforderungen an den Trübungspunkt der Detergenskomposition erfüllt sind. In den erfindungsgemäßen Kompositionen können auch Gemische dieser kationaktiven Materialien eingesetzt werden. Hierbei besonders günstig sind diejenigen mit kritischen Micellenkonzentrationen von weniger als 500 ppm, insbesondere von weniger als 100 ppm.

Bei den kationaktiven Materialien ist Y

Bei den erfindungsgemäßen kationaktiven Materialien ist jedes R² eine Methylgruppe und R¹ eine C₁₀- bis C₁₈-Alkylgruppe. Besonders bevorzugte Komponenten dieser Klasse umfassen C₁₆-(Palmitylalkyl-)trimethylammoniumhalogenid, Talgalkyltrimethylammoniumhalogenid und Kokosnußalkyltrimethylammoniumhalogenid. Bei bevorzugten Systemen werden Talgalkyltrimethylammonium- oder Kokosnußalkyltrimethylammoniummaterialien mit einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel kombiniert, das ausgewählt ist aus den Kondensationsprodukten von C₁₂- bis C₁₃-Alkohol mit 4 bis 10 Mol Äthylenoxid oder dem Kondensationsprodukt von C₁₄- bis C₁₅- Alkohol mit 6 bis 10 Mol Äthylenoxid, wie dem Kondensationsprodukt von C₁₂-Alkohol mit 5 Mol Äthylenoxid, dem Kondensationsprodukt von C₁₂- bis C₁₃-Alkohol mit 6,5 Mol Äthylenoxid, dem Kondensationsprodukt von C₁₄- bis C₁₅-Alkohol mit 7 Mol Äthylenoxid oder Gemischen davon in Verhältnissen nichtionisch zu kationaktiv von 5,1 : 1 bis etwa 30 : 1, insbesondere von 7 : 1 bis 20 : 1, am bevorzugtesten von etwa 10 : 1. Bei Verwendung des Kondensationsproduktes von C₁₂- bis C₁₃-Alkohol mit 2 bis 4 Mol Äthylenoxid oder des Kondensationsproduktes von C₁₄- bis C₁₅-Alkohol mit 3 bis 6 Mol Äthylenoxid in Verhältnissen nichtionogen zu kationaktiv von 5,1 : 1 bis 10 : 1 wird zusätzlich zu hervorragender Fett/Öl-Entfernung ausgezeichnete Entfernung von teilchenförmigem Schmutz erzielt. Diese Kompositionen können auch bis zu etwa 15% Alkanolamin, vorzugsweise Monoäthanolamin, als Quelle für Alkalinität und zur Erhöhung der Körperschmutzentfernung enthalten. Beispielsweise kann Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid mit dem Kondensationsprodukt von C₁₂- Alkohol mit 5 Mol Äthylenoxid, dem Kondensationsprodukt von C₁₂- bis C₁₃-Alkohol mit 6,5 Mol Äthylenoxid oder Gemischen davon in Verhältnissen nichtionogen zu kationaktiv von 5,1 : 1 bis etwa 20 : 1, insbesondere 5,1 : 1 bis etwa 9 : 1, kombiniert werden. In einer anderen Komposition wird Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid mit dem Kondensationsprodukt von C₁₄- bis C₁₅-Alkohol mit 7 Mol Äthylenoxid in Verhältnissen nichtionogen zu kationaktiv von 5,1 : 1 bis etwa 15 : 1 kombiniert.

Die erfindungsgemäßen Waschmittel müssen im wesentlichen frei von kationaktiven Verbindungen sein, die etwa 13 oder mehr Äthylenoxidgruppen enthalten. Diese Verbindungen neigen dazu, biologisch relativ nicht abbaubar zu sein, sie verbessern die Reinigungs- und Textilveredlungseigenschaften der Kompositionen nicht und können unter manchen Umständen die Gesamtwaschleistung, die sie zur Verfügung stellen, sogar herabsetzen. Es ist zu bemerken, daß polyäthoxylierte kationaktive oberflächenaktive Mittel mit einem relativ niedrigen Äthoxylierungsgrad, wie die oben beschriebenen, bessere Eigenschaften der biologischen Abbaubarkeit aufweisen und mit Vorteil in die erfindungsgemäßen Kompositionen einverleibt werden können.

Bei den erfindungsgemäßen kationischen Verbindungen der oben angegebenen Formel ist R¹, verzweigt oder unverzweigt, durch bis zu 3 Phenyl- oder Hydroxylgruppen und gegebenenfalls durch bis zu 4 Strukturen unterbrochen, die ausgewählt sind aus

und worin mindestens eine der genannten Gruppen ein Ester, umgekehrter Ester, Amid und umgekehrtes Amid ist; und X ein Anion bedeutet, das die Verbindung mindestens in Wasser dispergierbar macht, vorzugsweise aus der Gruppe gewählt, die aus Halogenid, Methylsulfat, Sulfat und Nitrat, bevorzugter Chlorid, Bromid, Jodid, Methylsulfat und Sulfat, besteht.

Zusätzlich zu den Vorteilen der hierin offenbarten kationaktiven oberflächenaktiven Mittel ist diese spezielle kationaktive Komponente im Hinblick auf den Umweltschutz erwünscht, da sie biologisch abbaubar ist, wobei sie für die Umwelt unbedenkliche Verbindungen liefert, sowohl im Sinne ihrer langen Alkylkette als auch im Sinne ihres stickstoffhaltigen Segmentes. Diese bevorzugten kationaktiven Komponenten sind in Gemischen von nichtionischen/kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln brauchbar, die ein Verhältnis von nichtionisch zu kationaktiv von etwa 1 : 1 bis etwa 100 : 1 haben. Wenn sie jedoch in den erfindungsgemäßen Kompositionen verwendet werden, werden sie in Mischungen von oberflächenaktiven Mitteln verwendet, die Verhältnisse von nichtionischem zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel von 6 : 1 bis 40 : 1, insbesondere von 6 : 1 bis 20 : 1, haben.

Ein weiteres bevorzugtes kationaktives oberflächenaktives Mittel sind die Cholesterinderivate der folgenden Formel:

sowie diejenigen Verbindungen, worin die Esterbindung in der obigen Formel durch eine umgekehrte Ester-, Amid- oder umgekehrte Amidbindung ersetzt ist.

Besonders bevorzugte Beispiele dieses Typs von kationaktivem oberflächenaktivem Mittel sind quaternäre Stearoylcholinester-ammoniumhalogenide (R² = C₁₇-Alkyl), quaternäre Palmitoylcholinester-ammoniumhalogenide (R² = C₁₅-Alkyl), quaternäre Myristoylcholinester-ammoniumhalogenide (R² = C₁₁-Alkyl), und quaternäre Talgoylcholinester-ammoniumhalogenide (R² = C₁₅- bis C₁₇-Alkyl).

Formulierungskriterien

Unter Verwendung der vorstehend definierten nichtionischen und kationaktiven Komponenten werden - unter Berücksichtigung der verminderten Monomerkonzentration (C _R ) der kationaktiven Komponente in der Waschlösung als Richtlinie - bevorzugte erfindungsgemäße Kompositionen formuliert. Insbesondere wird durch die Auswahl eines C _R-Wertes für ein gegebenes nichtionisches und kationaktives Tensid das Verhältnis bestimmt, in dem diese oberflächenaktiven Mittel zu kombinieren sind. Die verminderte Monomerkonzentration eines oberflächenaktiven Mittels wird dadurch erhalten, daß man die in der Waschlösung vorhandene Konzentration an monomerem oberflächenaktivem Mittel durch die kritische Micellenkonzentration (CMC) des betreffenden oberflächenaktiven Mittels dividiert. Die in dieser Anmeldung verwendeten CMC-Werte werden, wenn nicht anders angegeben, bei 40°C in Wasser, das 0,45 g gemischter Härte pro 3,8 l enthält, bestimmt. Die verminderte kationaktive Monomerkonzentration des Gemisches von nichtionischen und kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln ist durch die unten gegebenen Gleichungen (1) bis (3) definiert. Die für die vorliegende Erfindung bevorzugten Gemische von nichtionischen/ kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln sind diejenigen, die verminderte Monomerkonzentrationen im Bereich von etwa 0,002 bis etwa 0,2, vorzugsweise von 0,002 bis 0,15 oder von 0,002 bis 0,08, haben. Wenn nichtionische und kationaktive Komponenten von größerer Reinheit verwendet werden, werden die engeren C _R-Bereiche mehr bevorzugt.

Das Konzept der verminderten Monomerkonzentration (reduced monomer concentration) in einem Einkomponentensystem als eine Größe, die das Ausmaß der Adsorption eines oberflächenaktiven Mittels an einer Textiloberfläche (das für die Entfernung von fettigem/öligem Schmutz kritische Element) standardisiert, ist in Tamamushi und Tamaki, Proceedings of the Second International Congress of Surface Activity, III, 449, Academic Press, Inc. (1957), diskutiert. Die nachstehenden Gleichungen erweitern dieses Konzept der verminderten Monomerkonzentration auf Mehrkomponentensysteme unter Verwendung der Konzentrationen der monomeren oberflächenaktiven Mittel. Der Begriff der Konzentration des monomeren oberflächenaktiven Mittels (surfactant monomer concentration) ist aus der Diskussion in Clint, J. Chem. Soc. Far. Trans. I, 71, 1327 (1975), die hierin durch Hinweis eingeschlossen wird, im Zusammenhang mit einer idealen Lösung abgeleitet und basiert auf der folgenden quadratischen Gleichung [Gleichung (11) bei Clint]:

wobei in der obigen und den folgenden Gleichungen:

C= gesamte analytische Konzentration an oberflächenaktivem Mittel in der Lösung (Mol/Liter) = Summe der Konzentrationen des kationaktiven und nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels = C₁ + C₂ (worin "1" nichtionogenes oberflächenaktives Mittel bezeichnet und "2" kationaktives oberflächenaktives Mittel bezeichnet),c₁*= kritische Micellenkonzentration (CMC) des nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels (Mol/Liter), c₂*= kritische Micellenkonzentration des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels (Mol/Liter), α= Gesamtmolenbruch des nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels in der Lösung = C₁/(C₁ + C₂), b= eine auf der Mischungswärme basierende Konstante = -2,8, c₁^m= Konzentration des nichtionogenen Monomeren, c₂^m= Konzentration des kationaktiven Monomeren, e= Basis des Napier'schen logarithmischen Systems = 2,71828, x= Molenbruch des nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels in der Micelle bei der Konzentration C, f₁= Koeffizient der nichtionogenen Aktivität in der gemischten Micelle = e ^β ^(1-x)²,

f₂= Koeffizient der kationaktiven Aktivität in der gemischten Micelle = e ^β ^x²,

Δ= f₂c₂*-f₁c₁*,C _R= verminderte kationaktive Monomerkonzentration,M₁= Molekulargewicht des nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels, M₂= Molekulargewicht des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels, W= gesamte analytische Konzentration an oberflächenaktivem Mittel in der Lösung (ppm) = Summe der Konzentrationen (ppm) von kationaktivem und nichtionogenem oberflächenaktivem Mittel = W₁ + W₂ (worin "1" nichtionogenes oberflächenaktives Mittel bezeichnet und "2" kationaktives oberflächenaktives Mittel bezeichnet), Y= Gewichtsanteil von nichtionogenem oberflächenaktivem Mittel in der Komposition.

Die obige Gleichung wird durch Ziehen ihrer positiven Wurzel nach der Konzentration des nichtionogenen Monomeren [Gleichung (12) bei Clint] aufgelöst.

Durch Modifizieren dieser Gleichung, basierend auf der Annahme einer realen statt einer idealen Lösung, wurde der C _R-Bereich für optimale Leistung aus der folgenden Gleichung abgeleitet:

Für einen gegebenen Reinigungstest für ein nichtionisches/ kationaktives System wurde x durch Einsetzen der aus dem Test bekannten Werte (d. h. c₁*, c₂*, α, C und β) in Gleichung (1) und iteratives Auflösen nach x, so daß der Fehler von x geringer als 0,001 ist, gefunden. Diese Verfahrensweise wurde für eine große Anzahl derartiger Tests mit variierenden Gebrauchsbedingungen wiederholt. Die erhaltenen Werte für x wurden dann verwendet, um unter Verwendung der folgenden Gleichung:

c₂^m = (1-x)f₂c₂* (2)

nach den Konzentrationen der kationaktiven Monomeren aufzulösen.

Der Wert für C _R wurde dann unter Verwendung der Gleichung (3) berechnet:

C _R = c₂^m/c₂* (3)

Die erhaltenen Werte für C _R schließen eine große Anzahl von Kombinationen und Verhältnissen von verschiedenen nichtionischen und kationaktiven oberflächenaktiven Mitteln bei verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen ein, die auf ihr Reinigungsvermögen für fettigen/öligen Schmutz bewertet wurden. Die Untersuchung der resultierenden Daten ergab, daß die optimale Reinigung für fettigen/ öligen Schmutz für ein gegebenes System bei einem C _R- Wert von 0,002 bis 0,2 gefunden wurde.

Dieser Bereich von C _R (d. h. 0,002 bis 0,2) kann dann verwendet werden, um für jede beliebige gegebene Kombination von nichtionischem Tensid und kationaktivem oberflächenaktivem Mittel den Bereich von optimalen Verhältnissen nichtionisch/kationaktiv für die gewünschte Waschkonzentration innerhalb des gesamten Bereiches von Waschkonzentrationen von 100 Teilen pro Million (ppm) bis 10 000 ppm oberflächenaktivem Mittel zu bestimmen. Diese Berechnung wird in der folgenden Weise durchgeführt, wobei β, C _R, c₁*, c₂*, M₁ und M₂ für ein gegebenes Paar von aktivem oberflächenaktivem Mittel bekannt sind:

(a) für ein gegebenes oberflächenaktives Mittel, kationaktives oberflächenaktives Mittel und für jedes Ende des C _R-Bereiches Auflösen nach x unter Verwendung der Gleichung: (1-x) e ^β ^x² = C _Rmittels üblicher numerischer Iterationsverfahren bis auf einen Fehler von x von weniger als 0,001;
(b) Auffinden des Bereiches von Y aus der Gleichung: unter Verwendung von 100 ppm und 10 000 ppm als Grenzwerte für W für jedes Ende des C _R-Bereiches;
(c) der Bereich für das Verhältnis nichtionogen/kationaktiv (NCR) für optimale Leistung liegt dann innerhalb des Bereiches, der durch Einsetzen der Grenzwerte für Y in die Formel: erhalten wird.

Anders ausgedrückt: Die Stufen (b) und (c) können zu einer einzigen Gleichung kombiniert werden, die direkt nach NCR aufgelöst werden kann.

Die obige Verfahrensweise ist nur für Konzentrationen der Waschlösung oberhalb der kritischen Micellenkonzentration des nichtionischen/kationaktiven Gemisches relevant. Für Konzentrationen, die so hoch sind wie etwa fünfmal die kritische Micellenkonzentration, ist C _R im wesentlichen unabhängig von der Konzentration. Dies heißt, daß für übliche Wäschegebrauchskonzentrationen (z. B. 100 ppm bis 10 000 ppm und insbesondere etwa 250 ppm bis etwa 3000 ppm) der C _R-Wert der meisten handelsüblichen Gemische aus kationaktiv/nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln (worin die kationaktive Komponente eine CMC von weniger als etwa 100 ppm, gemessen in Wasser von 40°C, das 0,45 g gemischte Kalzium- und Magnesiumhärte je 3,8 l enthält) unabhängig von der tatsächlichen Gebrauchskonzentration ist, so daß die Anwendung einer Konzentration von etwa 1000 ppm in der obigen Berechnung eine befriedigende Annäherung für den ganzen Bereich ist. Wenn hierin kein Konzentrationsbereich angegeben ist, so ist der C _R-Wert von 1000 ppm gemeint.

Als Beispiel wird unten das optimale Verhältnis für die Entfernung von Fett/Öl für Komposition A von Beispiel 1 hierin, gegebenes C _R, berechnet. Für dieses System sind die folgenden Werte entweder bekannt oder werden in der angegebenen Weise gewählt:

W= 1000 ppm (gewählt als repräsentativ für Gebrauchsbedingungen) c₁*= 1,967 × 10^-5 ppm c₂*= 2,1875 × 10^-5 ppm β= -2,8 M₁= 406,7 M₂= 320 C _R= 0,0073 (gewählt für optimale Leistung bei der Entfernung von fettigem/öligem Schmutz, könnte aber ein beliebiger Wert zwischen 0,002 und 0,2 sein)

Einsetzen der Werte für β und C _R in Gleichung (a):

(1-x)e ^-2,8x² = 0,0073.

Durch iterative Auflösung nach x findet man, daß x = 0,922.

Unter Verwendung dieses Wertes für x findet man, daß

f₁= 0,983 f₂= 0,0925 Δ= (0,0925) · (2,1875 × 10^-5)-(0,983) · (1,967 × 10^-5) = -1,73 × 10^-5

Durch Einsetzen dieser Werte in Gleichung (b) findet man, daß

Durch Einsetzen dieses Wertes für Y in Gleichung (c) wird das Verhältnis nichtionisch/kationaktiv bestimmt:

Man wird bemerken, daß dieses Verhältnis dem in Beispiel 1, Komposition A, tatsächlich gefundenen Verhältnis entspricht.

Zusätzlich zu diesen Kriterien der verminderten Konzentration des kationaktiven Monomeren muß das Gemisch aus nichtionischem/kationaktivem Tensid die unten angegebenen speziellen Anforderungen an den Trübungspunkt erfüllen. Der Trübungspunkt des nichtionischen/kationaktiven Gemisches (und gegebenenfalls des nichtionischen/kationaktiven Gemisches plus gegebenenfalls in der Komposition vorhandenen Elektrolyten) fällt zwischen 0 und 95°C. Für Kaltwasserwaschkraft sollte das oberflächenaktive Gemisch einen Trübungspunkt zwischen 0 und 25°C haben. Die Tatsache, daß eine Komposition einen Trübungspunkt innerhalb dieser Temperaturbereiche hat, gewährleistet, daß die Komposition unter Waschtemperaturbedingungen verwendet werden kann, um hervorragende Entfernung von fettigem/öligem Schmutz zu erzielen. Wenn eine Komposition keinen Trübungspunkt innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches hat, so ergibt sie innerhalb dieses Temperaturbereiches nicht die erfindungsgemäße hervorragende Reinigung. Die Kompositionen zeigen ihre beste Fett/Öl- Entfernungsleistung, wenn die Temperatur der Waschlösung, in der sie verwendet werden, in den Bereich von 20°C, vorzugsweise 15°C und insbesondere von 10°C über bzw. unter dem Trübungspunkt des Gemisches aus nichtionischem/ kationaktivem Tensid fällt. Anders ausgedrückt: Der Temperaturbereich der Waschlösung, in dem die erfindungsgemäßen Waschmittel optimale Fett/Öl- Entfernung liefern, liegt zwischen der Trübungspunkttemperatur des Systems in Abwesenheit der kationaktiven Komponente und 20 bis 30°C oberhalb dieser Trübungspunkttemperatur.

Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "Trübungspunkt" die Temperatur, bei der eine Kurve, in der die Lichtstreuungsintensität der Komposition gegen die Temperatur der Waschlösung aufgetragen ist, unter den folgenden experimentellen Bedingungen steil zu ihrem Maximalwert hin anzusteigen beginnt:

Die Lichtstreuungsintensität wird unter Verwendung eines Photogoniodiffusometers Modell VM-12397, hergestellt von der Soci´t´ Française d'instruments de contròle et d'analyses, Frankreich (das Instrument wird nachstehend als SOFICA bezeichnet), gemessen. Die Probenzelle des SOFICA und ihr Deckel werden mit heißem Aceton gewaschen und trocknen gelassen. Das oberflächenaktive Gemisch wird hergestellt und mit destilliertem Wasser bei einer Konzentration von 1000 ppm in Lösung gebracht. Eine Probe von annähernd 15 ml der Lösung wird unter Verwendung einer Spritze mit einem 0,2 µ-Nucleopore-Filter in die Probenzelle gegeben. Die Nadel der Spritze tritt durch den Deckel der Probenzelle hindurch, so daß das Innere der Zelle nicht atmosphärischem Staub ausgesetzt wird. Die Probe wird in einem Bad von veränderlicher Temperatur gehalten, und sowohl das Bad als auch die Probe werden dauernd gerührt. Die Badtemperatur wird unter Verwendung der SOFICA-Heizeinrichtung aufgeheizt und durch Zugabe von Eis gekühlt (Heizgeschwindigkeit ca. 1°C/min); die Temperatur der Probe wird durch die Badtemperatur bestimmt. Die Lichtstreuungsintensität der Probe (Streuwinkel 90°) wird dann bei verschiedenen Temperaturen bestimmt, wobei in dem SOFICA ein Grünfilter und kein Polarisator verwendet wird.

Die in den vorliegenden Kompositionen eingesetzten nichtionischen und kationaktiven Komponenten werden auf der Basis von drei Grundkriterien ausgewählt, kombiniert und eingesetzt:

(1) die fertige Komposition muß die oben angegebenen Trübungspunkt-Kriterien erfüllen und sollte derart sein, daß die Trübungspunkttemperatur des oberflächenaktiven Gemisches innerhalb eines Bereiches von 20°C um die normalen Temperaturen der Waschlösung liegt,
(2) die verminderte Konzentration des kationaktiven Monomeren im oberflächenaktiven Gemisch fällt vorzugsweise in den oben definierten Bereich; und
(3) die Konzentration der Detergenskomposition in der Waschlösung sollte genügen, um bei normalen Waschtemperaturen die gewünschte Reinigungsleistung zu ergeben.

Besonders erwünscht für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind biologisch abbaubare nichtionogene oberflächenaktive Mittel, die verhältnismäßig niedrige CMC-Werte und niedrige Trübungspunkte (d. h. die Temperatur, bei der eine wäßrige Lösung des oberflächenaktiven Mittels Trübung aufweist) haben. Diese oberflächenaktiven Mittel können verwendet werden, um Detergenskompositionen herzustellen, deren Waschlösungen bei niedrigeren Temperaturen den gewünschten Trübungspunkt des nichtionogen/ kationaktiven Gemisches ergeben, ohne daß die Zugabe von anderen Bestandteilen, wie Elektrolyten oder anionaktiven oberflächenaktiven Mitteln, erforderlich ist.

Derartige Detergenskompositionen machen es leichter, die hierin dargelegten Trübungspunktbedingungen zu erfüllen, und ergeben eine hervorragende Entfernung von fettigem und öligem Schmutz von Textilien.

Bei der Formulierung und Anwendung der erfindungsgemäßen Kompositionen wird für typische amerikanische Bedingungen beim automatischen Waschen bevorzugt, daß das nichtionische oberflächenaktive Mittel, das kationaktive oberflächenaktive Mittel und allfällige zusätzliche Komponenten so gewählt und in solchen Mengen eingesetzt werden, daß die Temperatur, bei der die Detergenskomposition in der wäßrigen Waschlösung einen wie oben definierten Trübungspunkt hat, zwischen 30 und 50°C, vorzugsweise bei 45°C, liegt. Wenn die Kompositionen unter anderen Waschbedingungen eingesetzt werden, so werden die Kompositionen so formuliert, daß sie bei der gewünschten Gebrauchskonzentration ihren Trübungspunkt bei einer Temperatur zeigen, die innerhalb eines Bereiches von 20°C um die gewünschte Waschtemperatur liegt. So werden die Kompositionen beispielsweise in Japan (wo die Waschtemperaturen im allgemeinen niedriger sind als die in den Vereinigten Staaten angewandten) zweckmäßig so formuliert, daß sie ihren Trübungspunkt nahe bei 15°C haben.

Für eine gegebene Komposition hängt die Trübungspunkttemperatur in der Waschlösung von den physikalischen und chemischen Eigenschaften (wie CMC und Löslichkeit) der kationaktiven, nichtionischen und zusätzlichen Komponenten in dieser Komposition ab und kann gesenkt werden, indem man die Alkylkettenlängen der nichtionischen oder kationaktiven Komponenten erhöht, indem man den Äthoxylierungsgrad der nichtionischen Komponente vermindert oder indem man Elektrolyte, wie Phosphate, Polyphosphonate, Perborate, Carbonate oder Sulfate, insbesondere in relativ niedrigen Mengen (wie von etwa 1 bis etwa 15% einer gegebenen Komposition) zusetzt. Spezifischer wird es bevorzugt, daß die erfindungsgemäßen Detergenskompositionen, wenn sie in der wäßrigen Waschlösung verwendet werden, Trübungspunkte haben, die in einen Bereich von 5 bis 15°C um die Temperatur der Waschlösung fallen.

Obgleich keine Festlegung auf eine Theorie beabsichtigt ist, wird angenommen, daß die kationaktive Komponente auf dem Textilmaterial adsorbiert wird, wenn eine erfindungsgemäße Detergenskomposition in einer Waschlösung mit ölverschmutzten Textilien vorhanden ist, wodurch die negative Ladung auf dem Textilmaterial neutralisiert wird. Diese Neutralisierung der Ladung begünstigt die Adsorption des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels auf dem Textilmaterial, wodurch das "Einrollen" des öligen Schmutzes bewirkt wird. Der Schmutz kann dann durch Bewegung leicht entfernt werden. Gerade durch das Formulieren von Gemischen von kationaktiv/nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln, die die Anforderungen an den Trübungspunkt und die bevorzugte verminderte Konzentration des kationaktiven Monomeren erfüllen, wird dieser Mechanismus und damit die Entfernung von fettigem/öligem Schmutz optimiert.

Fettsäureamidkomponente

Das erfindungsgemäße Waschmittel kann zusätzlich 2 bis 25% eines oberflächenaktiven Fettsäureamids enthalten.

In diesen Waschmitteln brauchbare Amide umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Carbonsäureamide, Sulfonsäureamide, Phosphonsäureamide und Boronsäureamide. Bevorzugte Amide umfassen diejenigen der Formeln:

worin R¹ C₈- bis C₂₀-Alkyl, Alkenyl, Alkylphenyl oder Alkylbenzyl, vorzugsweise C₁₀- bis C₁₈-Alkyl und am bevorzugtesten C₁₁-Alkyl ist; und jedes R² Wasserstoff oder C₁- bis C₈-Alkyl oder Hydroxyalkyl, vorzugsweise Wasserstoff, ist. Spezielle Beispiele dieser Kompositionen enthalten ein Gemisch von Stearoylcholinbromid (in der Waschlösung bei 120 ppm vorhanden), Kokosnußalkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält (in der Waschlösung bei etwa 357 ppm vorhanden), und ein Mittelschnitt-Kokosnußalkylammoniumamid (in der Waschlösung bei etwa 50 ppm vorhanden); und ein Gemisch von Stearoylcholinbromid (100 ppm), Kokosnußalkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält (357 ppm), und Lauramid (R¹ = C₁₁ und R² = Wasserstoff; bei 45 ppm).

Zusätzliche Komponenten

Die erfindungsgemäßen Waschmittel können auch zusätzliche Bestandteile, die im allgemeinen in Wäschedetergenskompositionen gefunden werden, in ihren üblichen, dem Fachmann bekannten Mengen enthalten. Diese zusätzlichen Komponenten werden vorzugsweise so ausgewählt, daß die Komposition als Ganzes den oben beschriebenen Trübungspunkt-Kriterien genügt.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen können bis zu etwa 15%, vorzugsweise bis zu etwa 5% und am bevorzugtesten etwa 0,1 bis 2%, einer schaumbremsenden Komponente enthalten. Typische schaumbremsende Mittel umfassen langkettige Fettsäuren wie diejenigen, die in dem US-Patent 29 54 347 von St. John, erteilt am 27. September 1960, beschrieben sind, und Kombinationen bestimmter nichtionischer Verbindungen damit, wie in dem US-Patent 29 54 348 von Schwoeppe, erteilt am 27. September 1960, offenbart, wobei beide Offenbarungen hierin durch Hinweis eingeschlossen werden. Andere schaumbremsende Komponenten, die in den erfindungsgemäßen Kompositionen brauchbar sind, umfassen diejenigen, die unten beschrieben werden, sind aber nicht darauf beschränkt.

Bevorzugte schaumbremsende Silicon-Additive sind in dem US-Patent 39 33 672 von Bartolotta et al., erteilt am 20. Januar 1976, das hierin durch Hinweis eingeschlossen wird, beschrieben. Das Siliconmaterial kann durch alkylierte Polysiloxanmaterialien, wie Siliciumdioxydaerogele und -xerogele und hydrophobe Siliciumdioxyde verschiedener Typen, wiedergegeben werden. Das Siliconmaterial kann als Siloxan der Formel:

beschrieben werden, worin x etwa 20 bis etwa 2000 bedeutet und R und R′ jeweils Alkyl- oder Arylgruppen, insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl und Phenyl, bedeuten. Die Polydimethylsiloxane (R und R′ = Methyl) mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 200 bis etwa 200 000 und höher sind alle brauchbar als Schaumregelungsmittel. Zusätzliche geeignete Siliconmaterialien, worin die Seitenkettengruppen R und R′ Alkyl, Aryl oder gemischte Alkyl- und Aryl-Kohlenwasserstoffgruppen bedeuten, zeigen brauchbare Schaumregelungseigenschaften. Beispiele von derartigen Bestandteilen sind Diäthyl-, Dipropyl-, Dibutyl-, Methyl-, Äthyl-, Phenylmethyl-polysiloxane und dergleichen. Zusätzliche brauchbare Silicon-Schaumregelungsmittel können durch ein Gemisch aus einem alkylierten Siloxan der vorstehend erwähnten Art und festem Siliciumdioxyd wiedergegeben werden. Derartige Gemische werden hergestellt, indem man das Silicon an der Oberfläche des festen Siliciumdioxyds befestigt. Ein bevorzugtes Silicon-Schaumregelungsmittel wird durch ein hydrophobes silaniertes (am bevorzugtesten trimethylsilaniertes) Siliciumdioxyd mit einer Partikalgröße im Bereich von etwa 10 bis 20 Millimikron und einer spezifischen Oberfläche oberhalb etwa 50 m²/g, das mit einer Dimethylsiliconflüssigkeit mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 500 bis etwa 200 000 bei einem Gewichtsverhältnis von Silicon zu silaniertem Siliciumdioxyd von etwa 19 : 1 bis etwa 1 : 2 innig vermischt ist, wiedergegeben. Das Silicon-Schaumbremsmittel wird vorteilhafterweise in lösbarer Weise in einen wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, im wesentlichen nicht oberflächenaktiven, für Detergens undurchlässigen Träger einverleibt.

Besonders brauchbare schaumbremsende Mittel sind die selbstemulgierenden Silicon-Schaumbremsmittel, wie z. B. ein Siloxan/Glycol-Copolymer zusammen mit festem Siliciumdioxid und einem Siloxanharz enthält.

Mikrokristalline Wachse, die einen Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 115°C und eine Verseifungszahl von weniger als 100 haben, stellen zusätzliche Beispiele einer schaumregulierenden Komponente für die Verwendung in den vorliegenden Waschmitteln dar und sind im einzelnen in dem US-Patent 40 56 481 von Tate, erteilt am 1. November 1977, hierin durch Hinweis eingeschlossen, beschrieben. Die mikrokristallinen Wachse sind im wesentlichen wasserunlöslich, aber in Gegenwart organischer oberflächenaktiver Mittel in Wasser dispergierbar. Bevorzugte mikrokristalline Wachse haben einen Schmelzpunkt von etwa 65 bis 100°C, ein Molekulargewicht im Bereich von 400 bis 1000; und einen Penetrationswert von mindestens 6, gemessen bei 25°C nach ASTM-D1321. Geeignete Beispiele der obigen Wachse umfassen: mikrokristalline und oxidierte mikrokristalline Petrolatumwachse; Fischer-Tropsch- und oxidierte Fischer- Tropsch-Wachse; Ozokerit; Ceresin; Montanwachs; Bienenwachs; Candelillawachs; und Carnaubawachs.

Alkylphosphorsäureester stellen ein zusätzliches bevorzugtes Schaumbremsmittel für die erfindungsgemäße Verwendung dar. Diese bevorzugten Phosphorsäureester sind überwiegend Monostearylphosphat, das zusätzlich Di- und Tri-stearylphosphate enthalten kann; und Monooleylphosphate, die Di- und Tri-oleylphosphate enthalten können.

Die Alkylphosphorsäureester enthalten häufig etwas Trialkylphosphat. Demzufolge kann ein bevorzugter Phosphorsäureester zusätzlich zu dem Monoalkylester, z. B. Monostearylphosphat, bis zu 50 Mol-% Dialkylphosphat und bis zu 5 Mol-% Trialkylphosphat enthalten.

Die erfindungsgemäßen Detergenskompositionen können, vorbehaltlich der Beschränkungen bezüglich des Phosphates, die oben diskutiert wurden, auch etwa 1 bis etwa 60%, vorzugsweise geringe Mengen von etwa 1 bis etwa 15%, Elektrolytkomponenten, wie herkömmliche Waschkraft- Builder, insbesondere alkalische, mehrwertige anionische Buildersalze, enthalten. Die alkalischen Salze dienen in erster Linie dazu, den pH-Wert der Reinigungslösung im Bereich von etwa 7 bis etwa 12, vorzugsweise von etwa 8 bis etwa 11, zu halten, um den Trübungspunkt der Detergenskomposition zu modifizieren und eine Quelle von Ionenstärke zur Verfügung zu stellen. Es ist jedoch wichtig zu betonen, daß die erfindungsgemäßen Kompositionen selbst in vollständiger Abwesenheit derartiger Buildermaterialien eine hervorragende Reinigung zur Verfügung zu stellen vermögen.

Hierin brauchbare geeignete Detergensbuildersalze können vom mehrwertigen anorganischen oder mehrwertigen organischen Typ oder Gemische dieser Varietäten sein. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten wasserlöslichen, anorganischen alkalischen Detergensbuildersalzen umfassen: Alkalimetallcarbonate, -borate, -phosphate, -polyphosphate, -bicarbonate, -silicate und -sulfate. Spezifische Beispiele derartiger Salze umfassen Natrium- und Kalium-tetraborat, -perborat, -bicarbonat, -carbonat, -tripolyphosphat, -orthophosphat, -pyrophosphat und -hexametaphosphat.

Beispiele von geeigneten organischen alkalischen Waschkraft-Buildersalzen umfassen:

(1) Wasserlösliche Aminopolyacetate, z. B. Natrium- und Kalium-äthylendiamintetraacetat, -nitrilotriacetat und -N-(2-hydroxyäthyl)-nitrilotriacetat;
(2) wasserlösliche Salze der Phytinsäure, z. B. Natrium- und Kaliumphytat; und
(3) wasserlösliche Polyphosphonate, einschließlich Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze der Äthan-1- hydroxy-1,1-diphosphonsäure; Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze der Äthylendiphosphonsäure; und dergl.

Zusätzliche, hierin brauchbare organische Buildersalze umfassen die in dem US-Patent 33 64 103, das hierin durch Hinweis eingeschlossen wird, beschriebenen Polycarboxylatmaterialien, einschließlich der wasserlöslichen Alkalisalze der Mellitsäure. Die wasserlöslichen Salze von Polycarboxylat-Polymeren und -Copolymeren, wie diejenigen, die in dem US-Patent 33 08 067, das hierin durch Hinweis eingeschlossen wird, beschrieben sind, sind hierin ebenfalls als Builder geeignet.

Eine weitere Klasse von Waschkraft-Buildermaterialien, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind unlösliche Natriumalumosilicate, insbesondere diejenigen, die in dem belgischen Patent 8 14 874, erteilt am 12. November 1974, das hierin durch Hinweis eingeschlossen wird, beschrieben sind. Dieses Patent beschreibt und beansprucht Detergenskompositionen, die Natriumalumosilicate der Formel:

Na_z(AlO₂)_z(SiO₂)_y · X H₂O

enthalten, worin z und y ganze Zahlen sind, die mindestens gleich 6 sind, das Molverhältnis von z zu y im Bereich von 1,0 : 1 bis etwa 0,5 : 1 liegt und X eine ganze Zahl von etwa 15 bis etwa 264 ist, wobei die Alumosilicate eine Calciumionenaustauschkapazität von mindestens 200 Milligrammäquivalent/Gramm und eine Calciumionenaustauschgeschwindigkeit von mindestens etwa 0,15 g pro 3,8 l, pro Minute und pro Gramm haben. Ein bevorzugtes Material ist

Na₁₂(SiO₂ · AlO₂)₁₂ · 27 H₂O.

Hierin können Gemische von organischen und/oder anorganischen Buildern verwendet werden. Ein derartiges Gemisch von Buildern ist im kanadischen Patent 7 55 038 offenbart und besteht aus einem ternären Gemisch von Natriumtripolyphosphat, Trinatriumnitrilotriacetat und Trinatriumäthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonat.

Andere bevorzugte Buildermaterialien, die in den erfindungsgemäßen Kompositionen verwendet werden können, umfassen Alkalimetallcarboxymethyltartronate, die im Handel erhältlich sind, mit etwa 76% aktiv zusammen mit etwa 7% Ditartronat, etwa 3% Diglykolat, etwa 6% Natriumcarbonat und etwa 8% Wasser; und wasserfreies Natriumcarboxymethylsuccinat, das im Handel erhältlich ist, mit etwa 76% aktiv zusammen mit etwa 22,6% Wasser und einem Gemisch von anderen organischen Materialien, wie Carbonate.

Zusätzlich zu den oben diskutierten kationaktiven und nichtionogenen oberflächenaktiven Mitteln können die erfindungsgemäßen Detergenskompositionen zusätzlich bis zu etwa 50%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 30%, anionaktive oberflächenaktive Mittel, zwitterionische oberflächenaktive Mittel oder Gemische derartiger oberflächenaktiver Mittel enthalten. Oberflächenaktive Mittel dieser Typen, die in den erfindungsgemäßen Kompositionen brauchbar sind, sind in dem US-Patent 37 17 630 von Booth, erteilt am 20. Februar 1973, und dem US-Patent 33 32 880 von Kessler et al., erteilt am 27. Juli 1967, die beide durch Hinweis hierin eingeschlossen werden, aufgeführt. Spezifische nicht beschränkende Beispiele von oberflächenaktiven Mitteln, die für die Verwendung in den vorliegenden Kompositionen geeignet sind, sind die folgenden:
Diese oberflächenaktiven Mittel werden so gewählt, daß die Komposition als Ganzes den oben beschriebenen Kriterien bezüglich des Trübungspunktes und der verminderten Konzentration des kationaktiven Monomeren entspricht.

Wasserlösliche Salze von höheren Fettsäuren, d. h. "Seifen", sind hierin als anionaktives oberflächenaktives Mittel brauchbar. Diese Klasse von oberflächenaktiven Mitteln umfaßt gewöhnliche Alkalimetallseifen, wie Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze von höheren Fettsäuren, die etwa 8 bis etwa 24 C-Atome und vorzugsweise etwa 10 bis etwa 20 C-Atome enthalten. Seifen können durch direkte Verseifung von Fetten und Ölen oder durch Neutralisieren von freien Fettsäuren hergestellt werden. Besonders brauchbar sind die Natrium- und Kaliumsalze der Gemische von Fettsäuren, die von Kokosnußöl und Talg abgeleitet sind, d. h. Natrium- oder Kalium-Talg- und -Kokosnußseifen.

Eine andere Klasse von anionaktiven oberflächenaktiven Mitteln umfaßt wasserlösliche Salze, insbesondere die Alkalimetall-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze, von organischen Schwefelsäurereaktionsprodukten, die in ihrer Molekularstruktur eine Alkylgruppe, die etwa 8 bis etwa 22 C-Atome enthält, und eine Sulfonsäure- oder Schwefelsäureestergruppe enthalten. (In den Ausdruck "Alkyl" eingeschlossen ist der Alkylrest von Acylgruppen.) Beispiele dieser Gruppen von synthetischen oberflächenaktiven Mitteln, die in den vorliegenden Detergenskompositionen verwendet werden können, sind die Natrium- und Kaliumalkylsulfate, insbesondere diejenigen, die erhalten werden durch Sulfatieren der höheren Alkohole (8 bis 18 C-Atome), die durch Reduktion der Glyceride von Talg oder Kokosnußöl erzeugt werden; und Natrium- und Kaliumalkylbenzolsulfate, in denen die Alkylgruppe etwa 9 bis etwa 15 C-Atome in geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration enthält, z. B. diejenigen des Typs, der in den US-Patenten 22 20 099 und 24 77 383, die durch Hinweis hierin eingeschlossen werden, beschrieben ist.

Andere anionaktive oberflächenaktive Verbindungen, die hierin brauchbar sind, umfassen die Natriumalkylglyceryläthersulfonate, insbesondere diejenigen Äther oder höheren Alkohole, die von Talg und Kokosnußöl abgeleitet sind; Natriumkokosnußölfettsäuremonoglycerid- sulfonate und -sulfate; und Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylphenolpolyäthylenoxidäthersulfat, das etwa 1 bis etwa 10 Einheiten Äthylenoxid pro Molekül enthält und worin die Alkylgruppen etwa 8 bis etwa 12 C-Atome enthalten.

Die Erdalkalimetallsalze von synthetischen anionaktiven oberflächenaktiven Mitteln sind in der vorliegenden Erfindung brauchbar. Insbesondere die Magnesiumsalze von linearen Alkylbenzolsulfonsäuren, in denen die Alkylgruppe 9 bis etwa 15, insbesondere 11 bis 13, C-Atome enthält, sind brauchbar.

Andere hierin brauchbare anionaktive oberflächenaktive Mittel umfassen die wasserlöslichen Salze von Estern von α-sulfonierten Fettsäuren, die etwa 6 bis 20 C-Atome in der Estergruppe enthalten; wasserlösliche Salze von 2-Acyloxy-alkan-1-sulfonsäuren, die etwa 2 bis 9 C-Atome in der Acylgruppe und etwa 9 bis etwa 23 C-Atome in dem Alkanrest enthalten; Alkyläthersulfate, die etwa 10 bis 20 C-Atome in der Alkylgruppe und etwa 1 bis 30 Mol Äthylenoxid enthalten; wasserlösliche Salze von Olefinsulfonsäuren, die etwa 12 bis 24 C-Atome enthalten; und β-Alkyloxyalkansulfonate, die etwa 1 bis 3 C-Atome in der Alkylgruppe und etwa 8 bis 20 C-Atome in dem Alkanrest enthalten.

Bevorzugte wasserlösliche anionaktive organische oberflächenaktive Mittel für die Verwendung hierin umfassen linearkettige Alkylbenzolsulfonate, die etwa 10 bis 16 C-Atome in der Alkylgruppe enthalten; Alkylsulfate, die etwa 10 bis 20 C-Atome enthalten; die Kokosnußbereich- Alkylglycerylsulfonate; und Alkyläthersulfate, worin der Alkylrest etwa 10 bis 20 C-Atome enthält und worin der durchschnittliche Äthoxylierungsgrad zwischen etwa 1 und 6 variiert.

Spezifische bevorzugte anionaktive oberflächenaktive Mittel, die hierin verwendet werden können, umfassen: Natrium-linear-C₁₀- bis C₁₂-alkylbenzolsulfonat; Triäthanolamin-C₁₀- bis C₁₂-alkylbenzolsulfonat; Natriumtalgalkylsulfat; Natriumkokosnußalkylglyceryläthersulfonat; und das Natriumsalz eines sulfatierten Kondensationsproduktes von C₁₄- bis C₁₈-Alkohol mit etwa 1 bis etwa 10 Mol Äthylenoxid.

Es muß klar erkannt werden, daß beliebige der vorstehenden anionaktiven oberflächenaktiven Mittel entweder getrennt oder in Gemischen verwendet werden können.

Zwitterionische oberflächenaktive Mittel umfassen Derivate von aliphatischen quaternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen, in denen die aliphatischen Reste gerad- oder verzweigtkettig sein können, worin einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 C-Atome enthält und einer eine anionische, wasserlöslich machende Gruppe enthält. Besonders bevorzugte zwitterionische Materialien sind die äthoxylierten Ammoniumsulfonate und -sulfate, die in dem US-Patent 39 25 262 und dem US-Patent 39 29 678 offenbart sind. Der Einschluß dieser oberflächenaktiven Mittel in die Kompositionen ergänzt die hervorragende Leistung bei der Entfernung von fettigem und öligem Schmutz durch hervorragende Leistung bei der Entfernung von tonigem Schmutz.

Besonders bevorzugte äthoxylierte zwitterionische oberflächenaktive Mittel haben die Formeln:

und

Die obigen Verbindungen, die 8 Mol Äthylenoxid enthalten, werden ebenfalls bevorzugt. Zusätzliche bevorzugte zwitterionische oberflächenaktive Mittel umfassen diejenigen der Formel:

worin die Summe von x + y gleich etwa 15 ist.

Obgleich die Kompositionen vorteilhaft Elektrolyten, anionaktive oberflächenaktive Mittel und zwitterionische oberflächenaktive Mittel, wie oben beschrieben, enthalten können, die so gewählt sind, daß sie die Anforderungen an den Trübungspunkt erfüllen, ist eine bevorzugte Klasse von Kompositionen im wesentlichen frei von störenden Anionen, die mit der kationaktiven Komponente in Wechselwirkung treten können und dadurch die Reinigungs- und Textilveredlungsleistung behindern können. Was ein "störendes Anion" darstellt, hängt von den in einer Detergenskomposition enthaltenen nichtionogenen und kationaktiven Komponenten sowie von den Eigenschaften des speziellen Anions, wie Struktur, Volumen und Dissoziationskonstante, ab. In diesen Kompositionen sollten die anionaktiven Materialien in Mengen enthalten sein, die genügend klein sind, daß nicht mehr als etwa 10 Mol-%, vorzugsweise nicht mehr als etwa 5 Mol-%, des in der Waschlösung enthaltenen kationaktiven oberflächenaktiven Mittels durch das anionische Material in einen Komplex übergeführt wird. Zum Beispiel gilt in bevorzugten Kompositionen:
Wenn ein anionisches Material eine Dissoziationskonstante von mindestens 1 × 10^-3 hat (wie Natriumtoluolsulfonat), kann es in einer Menge bis zu etwa 40 Gew.-% des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels enthalten sein; wenn das anionische Material eine Dissoziationskonstante von mindestens etwa 1 × 10^-5, aber weniger als etwa 1 × 10^-3 hat, kann es in einer Menge bis zu etwa 15 Gew.-% des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels enthalten sein, und wenn das anionische Material eine Dissoziationskonstante von weniger als etwa 1 × 10^-5 hat (wie Natrium-C_11,8- linearalkylbenzolsulfonat), kann es nur in Mengen bis zu etwa 10 Gew.-% des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels enthalten sein. Besonders bevorzugte Kompositionen dieses Typs sind diejenigen, die im wesentlichen frei von Phosphat-, Polyphosphat-, Silicat- und Polycarboxylat- Builderanionen, Carboxymethylcellulose und anionaktiven oberflächenaktiven Mitteln sind.

Andere verträgliche zusätzliche Komponenten, die in die erfindungsgemäßen Kompositionen in ihren herkömmlichen, in der Technik eingeführten Gebrauchsmengen eingeschlossen werden können, umfassen Bleichmittel, Bleichmittelaktivatoren, Schmutzsuspendiermittel, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Füllstoffe, optische Aufheller, keimtötende Mittel, pH-Einstellungsmittel, Enzyme, Enzymstabilisatoren, Parfums, textilweichmachende Komponenten, die statische Aufladung bekämpfende Mittel und dergl. Puffer können ebenfalls zugesetzt werden, um den pH-Wert der Kompositionen zu regeln, wobei niedermolekulare Aminosäuren, insbesondere Glycin, bevorzugt werden, wenn die Komposition in Form einer klaren Flüssigkeit vorliegt. Wegen der zahlreichen und verschiedenen Leistungsvorteile der erfindungsgemäßen Kompositionen sind aber im allgemeinen viele Komponenten, wie Builder, Mittel zur Bekämpfung der statischen Aufladung, textilweichmachende Mittel und keimtötende Mittel, nicht erforderlich. Die erfindungsgemäßen Kompositionen können zusätzlich Monoäthanolamin-, Diäthanolamin- oder Triäthanolaminkomponenten in Mengen bis zu etwa 30%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 20%, enthalten. Diese Komponenten sind brauchbar als Quellen von Alkalinität und bei der Formulierung von klaren, homogenen flüssigen Produkten, die die Anforderungen an den Trübungspunkt erfüllen, wenn sie in eine wäßrige Waschlösung gebracht werden.

Erfindungsgemäße Waschmittel können in einer Vielzahl von physikalischen Formen, wie Feststoff, Pulver, Granulat, Paste oder Flüssigkeit, hergestellt und verwendet werden. Die Waschmittel sind besonders gut geeignet für die Einverleibung in Substratgegenstände für die Verwendung in Waschprozessen im Haushalt. Diese Gegenstände bestehen aus einem wasserunlöslichen Substrat, das in lösbarer Weise eine wirksame Menge, vorzugsweise etwa 20 bis 80 g, der erfindungsgemäßen Detergenskomposition einverleibt enthält. Ein besonders bevorzugter Substratgegenstand enthält eine bleichende Komponente und einen Bleichmittelaktivator auf dem Substrat zusammen mit dem nichtionischen/kationaktiven oberflächenaktiven Gemisch einverleibt.

Eine besonders geeignete erfindungsgemäße Komposition ist eine wäßrige flüssige Grobwaschkomposition, die etwa 10 bis etwa 50%, vorzugsweise etwa 15 bis 40%, des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, etwa 1 bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 1 bis 6%, des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels enthält; und die zusätzlich etwa 5 bis etwa 30%, vorzugsweise etwa 10%, Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin oder Mischungen davon enthält. Diese Kompositionen können auch etwa 3 bis etwa 20% eines anionaktiven oberflächenaktiven Mittels, insbesondere eines der äthoxylierten oder nichtäthoxylierten Alkylsulfatvarietät, enthalten. Eine Ausführungsform einer solchen Komposition enthält Monoäthanolamin, Kokosnußtrimethylammoniumchlorid als mindestens einen Teil der kationaktiven Komponente und ein Gemisch aus dem Kondensationsprodukt von sekundärem C₁₂-Alkohol mit im Durchschnitt 7 Mol Äthylenoxid zusammen mit dem Kondensationsprodukt von sekundärem C₁₂-Alkohol mit im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid in einem Verhältnis von höher äthoxylierter nichtionogener Verbindung zu niedriger äthoxylierter nichtionogener Verbindung von etwa 3 : 1 als nichtionogenes oberflächenaktives Mittel. In diesen Kompositionen können die Mengen und Verhältnisse der Komponenten variiert werden, so daß ein klares, homogenes Produkt erzeugt wird, das in der wäßrigen Waschlösung die erforderlichen Trübungspunkteigenschaften aufweist.

Waschprozesse

In ihrem allgemeinsten Aspekt stellt sich diese Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von festen Oberflächen, die mit fettigen und/oder öligen Materialien verschmutzt sind, unter Verwendung einer wäßrigen Waschlösung vor, die etwa 0,01 bis etwa 0,3 Gew.-% eines Gemisches aus einem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel und einem kationaktiven oberflächenaktiven Mittel enthält, worin die verminderte Monomerkonzentration des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels etwa 0,002 bis etwa 0,2, vorzugsweise etwa 0,002 bis etwa 0,15 und am bevorzugtesten etwa 0,002 bis etwa 0,08 ist; wobei die Temperatur der Lösung innerhalb eines Bereiches von etwa 20°C, vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von etwa 15°C, bevorzugter innerhalb eines Bereiches von etwa 10°C um den Trübungspunkt des Gemisches aus nichtionischem/kationaktivem oberflächenaktivem Mittel liegt. Im allgemeinen ergibt ein gegebenes System gerade an dem Punkt, wo die Temperatur der Waschlösung gleich dem Trübungspunkt ist, seine beste Leistung bei der Entfernung von fettigem/öligem Schmutz. Besonders bevorzugte Waschlösungen sind diejenigen, in denen das Verhältnis des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zu dem kationaktiven oberflächenaktiven Mittel 5,1 : 1 bis etwa 100 : 1, insbesondere 5,1 : 1 bis etwa 50 : 1, ganz besonders etwa 6 : 1 bis etwa 40 : 1, speziell etwa 6 : 1 bis etwa 20 : 1, beträgt.

Vor dieser Erfindung war es vollständig unerwartet, daß Kombinationen von nichtionischen und den besonderen kationaktiven Tensiden selbst in Gegenwart eines Builders eine Reinigung von entweder fettigen und öligen Verschmutzungen oder teilchenförmigen Verschmutzungen zur Verfügung stellen könnten, die mit im Handel erhältlichen anionaktiven Detergentien mit vollem Buildergehalt konkurrenzfähig wäre. Es war daher vollständig unerwartet, daß derartige Kombinationen verwendet werden konnten, um eine überlegene Leistung selbst in Systemen mit wenig oder keinem Phosphat sowie in Systemen, die keinen Builder oder verhältnismäßig unwirksame Builder enthalten, zur Verfügung zu stellen.

Das Verfahren erfordert, daß die Waschlösung nahe der Trübungspunkttemperatur der Detergenskomposition ist, die im allgemeinen weit oberhalb des CMC-Wertes der nichtionogenen Komponente ist. Die Konzentration des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels sollte zur optimalen Leistung bei der Entfernung von fettigem/öligem Schmutz nicht zu niedrig oder zu hoch oberhalb des CMC-Wertes der kationaktiven Komponente sein. Diese Kriterien und die zahlreichen anderen Einschränkungen, die auf Erwägungen, wie der ökologischen Wünschbarkeit und der Sicherheit, beruhen, tragen dazu bei, die hierin dargelegten bevorzugten Kompositionen zu definieren.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, eine überlegene Entfernung von teilchenförmigem Schmutz zu erzielen, wenn in der Waschlösung genügend kationaktives oberflächenaktives Mittel vorhanden ist.

Es kann erforderlich sein, die Notwendigkeit einer verhältnismäßig hohen Konzentration von kationaktivem oberflächenaktivem Mittel (z. B. mindestens etwa 50 ppm) mit anderen Faktoren auszugleichen, und man wird klar erkennen, daß es für sehr hohe Verhältnisse nichtionisch/ kationaktiv bei den vorliegenden Gebrauchskonzentrationen nicht möglich sein könnte, die beste Entfernung von teilchenförmigem Schmutz zu erzielen. Jedoch sind die durch diese Verfahren erzielte Entfernung von teilchenförmigem Schmutz und Entfernung von fettigem/öligem Schmutz derjenigen überlegen, die durch irgendein bekanntes handelsübliches Detergens zur Verfügung gestellt wird, während sie es dem Detergensformulierer erlauben, den heutigen ökologischen und Sicherheits-Besorgnissen entgegenzukommen.

Zusätzlich zu den hinsichtlich der Reinigung festgestellten Vorteilen stellt die vorliegende Erfindung eine eindrucksvolle Reihe von sekundären, aber außerordentlich erwünschten Vorteilen zur Verfügung, die bei den herkömmlichen anionaktiven Detergenskompositionen und Verfahren nach dem Stande der Technik fast unbekannt sind. Zum Beispiel ist es je nach der Identität und Konzentration der kationaktiven Komponente möglich, die für derartige kationaktive Verbindungen aus dem Stande der Technik bekannten Vorteile, z. B. antibakterielle Wirkung, antistatische Wirkungen, weichmachende Wirkungen auf Textilien, und eine bisher nicht festgestellte Wirkung, nämlich die Verhinderung oder Minimierung der Übertragung von bestimmten Farbstoffen von einem Textilmaterial auf das andere im Reinigungsprozeß, zur Verfügung zu stellen.

Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Kompositionen in dem Waschprozeß verwendet, indem man eine wäßrige Lösung bildet, die etwa 0,01 (100 ppm) bis 0,3% (3000 ppm), vorzugsweise etwa 0,02 bis 0,2%, am bevorzugtesten etwa 0,03 bis etwa 0,15%, des nichtionischen/ kationaktiven Detergensgemisches innerhalb der Einschränkungen bezüglich des Trübungspunktes und der verminderten Monomerkonzentration enthält, und die verschmutzten Textilien in dieser Lösung bewegt.

Die Textilien werden dann gespült und getrocknet. Wenn die erfindungsgemäßen Waschmittel in dieser Weise verwendet werden, liefern sie außerordentlich gute Entfernung von fettigem und öligem Schmutz sowie Entfernung von teilchenförmigem Schmutz und Textilveredlungsleistung. Wenn die erfindungsgemäßen Kompositionen in ausländischen Wasch-, industriellen Wasch- oder harte Oberfläche-Reinigungsoperationen verwendet werden, können so hohe Konzentrationen wie etwa 2% angewandt werden.

Alle Prozente, Teile und Verhältnisse, die hierin verwendet werden, sind auf das Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele erläutern die Kompositionen und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beispiel I

Zwei erfindungsgemäße Waschmittel wurden formuliert, indem man die unten angegebenen Komponenten in den angegebenen Mengen zusammenmischte. Die kationaktiven oberflächenaktiven Mittel wurden erfindungsgemäß so gewählt, daß sie mindestens in Wasser dispergierbar waren, wenn die Kompositionen in der Waschlösung verwendet wurden.

Komposition A:

KomponenteGew.-%

C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat,
das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält (C₁₂E₅) HLB = 11
CMC (experimentell bestimmt unter den hierin angegebenen
Gebrauchsbedingungen) = 8 ppm93,78 Palmitylalkyltrimethylammoniumchlorid
CMC (experimentell bestimmt unter den hierin angegebenen
Gebrauchsbedingungen) = 7 ppm 6,22

Komposition B:

KomponenteGew.-%

C₁₂E₅53,6 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 6,8 Natriumcarbonat33,8 Natriumsilikat, Verhältnis SiO₂ : Na₂O 2 : 1 5,8

Unter Anwendung der in dieser Anmeldung zu findenden Gleichungen wurde gefunden, daß die verminderte Konzentration des kationaktiven Monomeren von Komposition A etwa 0,0073 war, und wurde gefunden, daß diejenige von Komposition B etwa 0,023 war. Der Trübungspunkt von Komposition A ist etwa 45°C, während derjenige von Komposition B etwa 35°C ist.

Die Reinigungsleistung dieser Kompositionen wurde gegen diejenige einer körnigen Standard-Detergenskomposition mit der folgenden Formulierung getestet:

Vergleich 1

KomponenteGew.-%

Natriumsalz von sulfatiertem Talgalkohol,
der mit 3 Mol Äthylenoxid äthoxyliert worden ist 5,5 Natriumtalgalkylsulfat 5,5 Natrium-C_11,8-linearalkylbenzolsulfonat 7,0 Silikatfeststoffe, SiO₂/Na₂O-Verhältnis 2 : 1 12,0 Natriumtripolyphosphat 24,4 Natriumsulfat 36,8 Polyäthylenglykol 6000 0,9 Feuchtigkeit und untergeordnete Bestandteile (z. B. Aufheller, Parfum usw.), Rest bis100

Für jede der obigen Detergenskompositionen wurde eine Gruppe von drei 27 × 27-cm-Proben (eine hergestellt aus doppelt gewirktem Polyester, eine 65/35 Polyester/ Baumwoll-Mischung und eine Baumwolle) jeweils mit vier getrennten Verschmutzungen befleckt (schmutziges Motoröl, Lippenstift, Triolein und ein Ton-in-Wasser-Suspension). Die drei Proben wurden dann zu einer Ladung von sauberen gemischten Textilien von durchschnittlich 2,7 kg, die Baumwoll-, Polyester- und Baumwoll/Polyester-Textilien enthielt, gegeben, und die Ladung wurde unter Verwendung einer der oben beschriebenen Kompositionen in einer Kenmore-Waschmaschine im Maßstab 1 : 1 gewaschen. Jede der Kompositionen wurde bei einer Gebrauchskonzentration von etwa 0,1% zu der Waschlösung gegeben. Die Komposition A hatte in der Waschlösung einen pH-Wert von 8, und die Komposition B hatte einen pH-Wert von etwa 9,7. Das Waschwasser befand sich auf einer Temperatur von 40°C und enthielt 0,6 g pro 3,8 l natürlicher Härte. Nachdem das Waschen beendet war, wurde jede der Proben hinsichtlich der Entfernung jeder Verschmutzung auf einer Skala von 1 bis 10 bewertet, wobei 0 vollständige Entfernung bedeutet und 10 überhaupt keine Entfernung bedeutet. Für jede Behandlung wurde die Summe der Tonentfernungsbewertungen aufaddiert und wurde die Summe der Fett/Ölentfernungsbewertungen aufaddiert. Somit konnte für jede Behandlung die Tonentwertungszensur im Bereich von 0 für die vollständige Entfernung bis zu 30 für keine Entfernung liegen; und für die Fett- und Ölflecken konnten die Zensuren im Bereich von 0 für die vollständige Entfernung bis zu 90 für keine Entfernung liegen. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Diese Daten beweisen die hervorragende Leistung bei der Entfernung von Fett- und Ölschmutz sowie die hervorragende Leistung bei der Entfernung von teilchenförmigem Schmutz, die durch Verwendung der erfindungsgemäßen Kompositionen sogar in Abwesenheit irgendwelcher Builderkomponenten erhalten werden.

Im wesentlichen ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die nichtionogenen Komponenten in den obigen Kompositionen A und B ersetzt werden durch ein C_14-15- Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 4 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 8,9), ein C_12-13-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 6,5 Mol Äthylenoxid enthält, ein C_14-15-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 7 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 11,5), ein C_12-13-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 7,9), und das gleiche Produkt, das abgestreift ist, so daß im wesentlichen alle Niederäthoxylat- und nicht äthoxylierten Fraktionen entfernt sind, ein sekundäres C₁₅-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 12,7), ein Kokosnußalkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₀-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₄-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 6 Mol Äthylenoxid enthält, ein C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 4 Mol Äthylenoxid enthält, ein C_12-13-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 13,3), ein C_14-15-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 3 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 8,9), ein C_14-15-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 9 Mol Äthylenoxid enthält (HLB = 12,8), und Gemische dieser oberflächenaktiven Mittel.

Ausgezeichnete Reinigungsergebnisse werden auch erhalten, wenn das Verhältnis von nichtionogenem oberflächenaktivem Mittel zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel in den obigen Kompositionen A und B 6 : 1, 7 : 1, 9 : 1, 10 : 1, 12 : 1, 17 : 1, 20 : 1 oder 25 : 1 beträgt.

Ähnliche Ergebnisse werden auch erhalten, wenn die Natriumcarbonat- und Natriumsilicat-Komponenten der obigen Komposition B ganz oder zum Teil durch andere Alkalimetall-tetraborate, -perborate, -bicarbonate oder -carbonate in vergleichbaren Mengen ersetzt werden.

Im wesentlichen ähnliche Ergebnisse werden auch erhalten, wenn die kationaktiven oberflächenaktiven Mittel der Kompositionen A und B ganz oder zum Teil ersetzt werden durch Decyltrimethylammoniumchlorid, Decyltrimethylammoniumhydroxid, C₁₄-Alkyltrimethylammoniumchlorid oder ein Gemisch von Palmityltrimethylammoniumchlorid mit Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid in einem Verhältnis von Palmityl- zu Kokosnußverbindung von 3 : 1, 2 : 1, 3 : 2, 1 : 1, 1 : 2 oder 1 : 3.

Beispiel II

Die folgenden zwei erfindungsgemäßen Detergenskompositionen wurden formuliert, indem die unten beschriebenen Komponenten in den angegebenen Mengen kombiniert wurden. Die kationaktiven oberflächenaktiven Mittel wurden so gewählt, daß sie mindestens in Wasser dispergierbar waren, wenn die Kompositionen in Waschlösung verwendet wurden.

Die Komposition C hatte eine verminderte Konzentration des kationaktiven Monomeren von etwa 0,006 und einen Trübungspunkt von etwa 45°C, während die Komposition D eine verminderte Konzentration des kationaktiven Monomeren von etwa 0,0135 und einen Trübungspunkt von etwa 55°C hatte.

Die Leistung jeder Komposition bei der Entfernung von Fett/Öl- und teilchenförmigem Schmutz wurde dann unter Anwendung der im obigen Beispiel I beschriebenen Methode getestet. Beide Kompositionen wurden bei einer Produktkonzentration von etwa 0,1% in der Waschlösung in Wasser mit einer Temperatur von 40°C verwendet. Die Komposition hatte einen pH-Wert von 8, und die Komposition D hatte einen pH-Wert von 7,9 in der Waschlösung. Die Komposition C wurde in Wasser, das 0,45 g pro 3,8 l natürliche Härte hatte, verwendet, während die Komposition D in Wasser, das 0,45, 0,9 und 1,36 g pro 3,8 l natürliche Härte hatte, verwendet wurde. Die Leistung dieser Kompositionen bei der Schmutzentfernung ist in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Die obigen Kompositionen lieferten sogar in Gegenwart von erhöhten Härtekonzentrationen in der Waschlösung eine hervorragende Entfernung von Fett- und Ölschmutz sowie Vorteile bei der Entfernung von teilchenförmigem Schmutz und der Textilveredlung, ohne daß das Vorhandensein von Builderkomponenten erforderlich war.

Ausgezeichnete Reinigungsergebnisse werden auch erhalten, wenn das Verhältnis von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel zu kationaktivem oberflächenaktivem Mittel in den obigen Kompositionen C und D etwa 10 : 1, 15 : 1, 20 : 1, 25 : 1, 30 : 1, 40 : 1 ist.

Beispiel III

Eine erfindungsgemäße Komposition wurde formuliert, indem die unten angegebenen Komponenten in den angegebenen Verhältnissen kombiniert wurden.

Komposition H

KomponenteGew.-%

C₁₂E₅46 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 8 Natriumcarbonat34,5 Natriumsilikat, Verhältnis SiO₂/Na₂O 2 : 111,5

Trübungspunkt (°C)30°C verminderte Konzentration des
kationaktiven Monomeren 0,037

Die Leistung dieser Komposition bei der Schmutzentfernung wurde unter Anwendung der in Beispiel I beschriebenen Testmethode gegen diejenige einer phosphatarmen körnigen Standard-Wäschedetergenskomposition mit der unten angegebenen Formulierung getestet.

Vergleich 2

KomponenteGew.-%

Natrium-C₁₃-linearalkylbenzolsulfonat 20,0 Silikatfeststoffe, Verhältnis SiO₂/Na₂O 2 : 1 19,5 Natriumcarbonat 20,8 Trinatriumsulfosuccinat 2,0 Natriummetaphosphat 0,4 Natriumsulfat 31,5 Feuchtigkeit und untergeordnete Bestandteile (z. B. Aufheller, Parfum usw.), Rest bis100

Beide Kompositionen wurden bei Gebrauchskonzentrationen von 0,14% zu der wäßrigen Waschlösung gegeben. Die Komposition H hatte in der Waschlösung einen pH-Wert von 9. Die Waschlösung hatte eine Temperatur von 40°C und enthielt 0,45 g pro 3,8 l natürlicher Härte. Die erhaltenen Reinigungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Diese Daten zeigen die hervorragende Leistung bei der Entfernung von fettigem/öligem Schmutz und die hervorragende Leistung bei der Entfernung von teilchenförmigem Schmutz, die durch Verwendung der erfindungsgemäßen Kompositionen erhalten werden.

Beispiel IV

Die Beziehung zwischen der Leistung bei der Entfernung von fettigem/öligem Schmutz und Trübungspunkt/ Waschlösungstemperatur bei Waschmitteln mit der erfindungsgemäßen kationischen Komponente wurde in folgender Weise gezeigt.

Die getestete Detergenskomposition war ein Gemisch aus dem Kondensationsprodukt von C₁₂-Alkohol mit 5 Mol Äthylenoxid und C₁₆-Alkyltrimethylammoniumchlorid in einem Verhältnis nichtionisch/kationaktiv von 19 : 1. Die Komposition wurde bei einer Konzentration von 1000 ppm in destilliertem Wasser verwendet.

Die Leistung dieser Komposition bei der Entfernung von fettigem/öligem Schmutz als Funktion der Waschwassertemperatur wurde unter Verwendung eines Tergotometers mit einem 10-Minuten-Waschzyklus und zwei 2-Minuten- Spülzyklen getestet. Für jeden Test wurden zwei entschlichtete Proben aus Polyestergewirke von 7,5 cm im Quadrat gewogen. Die Proben wurden dann mit 200 mg technischem Triolein (enthaltend 0,0083% Oil Red-O zur Sichtbarmachung) befleckt und wieder gewogen. Die Proben wurden etwa 2 Stunden lang altern gelassen und wurden in dem Tergotometer (1000 ml Wasser; 1000 ppm der Detergenskomposition) gewaschen, an der Luft getrocknet und wieder gewogen. Die prozentuale Trioleinentfernung wurde unter Verwendung der Formel:
100 × [Gewicht(beschmutzt) - Gewicht(gewaschen)]/[Gewicht(beschmutzt) - Gewicht(sauber)]
berechnet. Diese Verfahrensweise wurde bei einer Reihe von Waschwassertemperaturen wiederholt.

Die Lichtstreuungsintensität der Detergenskomposition als Funktion der Lösungstemperatur wurde folgendermaßen bestimmt.

Die Lichtstreuungsintensität wurde unter Verwendung eines Photogoniodiffusometers Modell VM-12397, hergestellt von der Soci´t´ Française d'instruments de contrôle et d'analyses, Frankreich (das Instrument wird nachstehend als SOFICA bezeichnet), gemessen. Die Probenzelle des SOFICA und ihr Deckel wurden mit heißem Aceton gewaschen und trocknen gelassen. Das oberflächenaktive Gemisch wurde hergestellt und mit destilliertem Wasser bei einer Konzentration von 1000 ppm in Lösung gebracht. Eine Probe von annähernd 15 ml der Lösung wurde unter Verwendung einer Spritze mit einem 0,2 µ-Nucleopore- Filter in die Probenzelle gegeben. Die Nadel der Spritze trat durch den Deckel der Probenzelle hindurch, so daß das Innere der Zelle nicht atmosphärischem Staub ausgesetzt wurde. Die Probe wurde in einem Bad von veränderlicher Temperatur gehalten, und sowohl das Bad als auch die Probe wurden dauernd gerührt. Die Badtemperatur wurde unter Verwendung der SOFICA-Heizeinrichtung aufgeheizt und durch Zugabe von Eis abgekühlt (Heizgeschwindigkeit ca. 1°C/min); die Temperatur der Probe wurde durch die Badtemperatur bestimmt. Die Lichtstreuungsintensität der Probe wurde dann bei verschiedenen Temperaturen bestimmt, wobei in dem SOFICA ein Grünfilter und kein Polarisator verwendet werden.

Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Diese Daten zeigen, daß die optimale Triolein- Entfernung für diese Detergenskomposition in einer Waschlösung eintritt, die eine Temperatur von etwa 50°C hat; dies ist annäherungsweise die gleiche Temperatur, bei der die Lichtstreuung der Lösung in ihrer Bewegung auf ihren Höchstwert (d. h. den Trübungspunkt des Gemisches aus nichtionogenem/kationaktivem Mittel) zu steil zuzunehmen beginnt. Es ist daher ersichtlich, daß durch Verwendung dieser Detergenskomposition in einer Waschlösung, die eine Temperatur nahe bei dem (d. h. innerhalb eines Bereiches von etwa 20°C um den) Trübungspunkt der Komposition die maximale Trioleinentfernung für diese Komposition erzielt wird.

Beispiel V

Eine flüssige Grobwäschedetergenskomposition mit der unten angegebenen Formel wird formuliert, indem man die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen zusammenmischt.

Kom 09596 00070 552 001000280000000200012000285910948500040 0002002857157 00004 09477ponenteGew.-%

C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält (C₁₂E₅)85,15 Palmityltrimethylammoniumchlorid 5,65 Äthanol 8,0 Wasser, Fluoreszenzmittel, Aufheller, Parfum und andere untergeordnete Bestandteile 1,2

Dieses Produkt hat einen Trübungspunkt, der zwischen 30 und 50°C fällt, und hat einen pH-Wert von etwa 7,5, wenn es in einer automatischen Waschoperation bei einer Konzentration von etwa 0,05% verwendet wird, und stellt eine ausgezeichnete Entfernung von sowohl teilchenförmigen als auch fettig/öligen Verschmutzungen zur Verfügung.

Beispiel VI

Ein Substratgegenstand für die Verwendung in der automatischen Waschoperation wird hergestellt, indem man ein 20 × 28-cm-Blatt eines Scott 8050 Industrial Towel, das eine Luftdurchlässigkeit von etwa 130 Kubikfuß/Min./ Quadratfuß, ein Flächengewicht von etwa 77,5 g pro Quadratelle und eine Dicke von 1 mm, mit etwa 50 g der im obigen Beispiel V beschriebenen Komposition imprägniert. Das Blatt wird dann getrocknet, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Dieser Gegenstand stellt eine bequeme Methode zur Einführung der erfindungsgemäßen Kompositionen in die Waschlösung zur Verfügung und stellt ebenfalls eine ausgezeichnete Leistung bei der Reinigung, der Bekämpfung der statischen Aufladung, der Textilweichmachung und der Hemmung von Farbstoffübertragung zur Verfügung.

Ein Substratgegenstand kann auch hergestellt werden, indem man eine Seite eines 28 × 28-cm-Blattes von dem Schmelzblasverfahren unterworfene Polypropylen, das eine Dicke von etwa 0,74 mm, ein Flächengewicht von etwa 58,5 g pro Quadratelle und eine Luftdurchlässigkeit von etwa 66 Kubikfuß pro Minute pro Quadratfuß hat, mit etwa 60 g der in Beispiel V beschriebenen Detergenskomposition überzieht, ein identisches Substratblatt über dem überzogenen Blatt anordnet und die Ränder der beiden Substrate miteinander heiß verschweißt, wodurch die Detergenskomposition innerhalb des Gegenstandes eingeschlossen wird.

Beispiel VII

Eine feste, teilchenförmige erfindungsgemäße Detergenskomposition mit der unten angegebenen Formulierung wird in folgender Weise hergestellt.

KomponenteGew.-%

C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält (C₁₂E₅) 39 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 5 Harnstoff 25 Natriumcarbonat 15 Natriumsilikat, SiO₂/Na₂O-Verhältnis 2 : 1 15 untergeordnete Bestandteile (Schaumbremsmittel, Aufheller usw.), Rest bis100

Die nichtionischen und kationaktiven Komponenten werden zusammengemischt und werden dann mit dem festen Harnstoff gemischt, während sie gleichzeitig erwärmt werden. Das resultierende Produkt wird dann mit dem Carbonat, dem Silikat und den untergeordneten Bestandteilen gemischt. Wenn dieses Produkt in einer automatischen Waschoperation bei herkömmlichen Gebrauchskonzentrationen verwendet wird, hat es einen pH-Wert von etwa 9 und stellt eine hervorragende Entfernung von teilchenförmigem und fettig/öligem Schmutz zur Verfügung.

Beispiel VIII

Eine feste, teilchenförmige erfindungsgemäße Detergenskomposition mit der unten angegebenen Formulierung wird in der im obigen Beispiel VII beschriebenen Weise hergestellt.

KomponenteGew.-%

C₁₂E₅ 39 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 5 Harnstoff 30 Natriumtripolyphosphat 15 untergeordnete Bestandteile (Schaumbremsmittel, Aufheller, Feuchtigkeit usw.), Rest bis100

Wenn dieses Produkt in einer automatischen Waschmaschine bei herkömmlichen Gebrauchskonzentrationen verwendet wird, hat es einen pH-Wert von etwa 9 und stellt eine hervorragende Leistung bei der Entfernung von teilchenförmigem und fettig/öligem Schmutz zur Verfügung.

Beispiel IX

Eine flüssige Grobwäschedetergenskomposition mit der unten angegebenen Formel wird formuliert, indem man die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen zusammenmischt. Wenn die Komposition formuliert ist, hat sie ein trübes Aussehen.

KomponenteGew.-%

Natrium-C₁₃-linearalkylbenzolsulfonat 14,4 C₁₂E₅ 37,4 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 5,8 Natriumsulfat 13,5 Wasser und untergeordnete Bestandteile
(z. B. Schaumbremsmittel, Parfum, Aufheller), Rest bis100

Wenn dieses Produkt in einer automatischen Waschoperation bei einer Konzentration von etwa 0,05% verwendet wird, hat es einen pH-Wert von etwa 9,5 und stellt eine hervorragende Entfernung von sowohl teilchenförmigen als auch fettig/öligen Verschmutzungen zur Verfügung. Das Produkt kann auch als Vorbehandlung verwendet werden, indem man es vor der Waschoperation auf fettig/ölige Verschmutzungen reibt.

Beispiel X

Eine erfindungsgemäße flüssige Grobwäschedetergenskomposition mit der unten angegebenen Formel wird formuliert, indem man die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen zusammenmischt.

KomponenteGew.-%

C_12-13-Alkoholpolyethoxylat, 6,5 Mol Äthylenoxid (C_12-13E_6,5) 50 Talgalkyltrimethylammoniumchlorid 5 Monoäthanolamin 5,5 Äthanol 5 Natriumchlorid 2 Wasser und untergeordnete Bestandteile, Rest bis100

Wenn dieses Produkt in einer automatischen Waschoperation bei einer Konzentration von etwa 0,05% verwendet wird, hat es einen pH-Wert von etwa 9 und stellt eine hervorragende Entfernung von fettig/öligen, Körper- und teilchenförmigen Verschmutzungen zur Verfügung und verleiht den damit gewaschenen Textilien ebenso Vorteile hinsichtlich der Bekämpfung der statischen Aufladung und der Hemmung der Farbstoffübertragung.

Im wesentlichen ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die kationaktive Komponente ganz oder zum Teil ersetzt wird durch Palmityltrimethylammoniumchlorid oder hydriertes Talgalkyltrimethylammoniumchlorid; und die nichtionische Komponente ganz oder zum Teil ersetzt wird durch das Kondensationsprodukt von C₁₂-Alkohol mit 5 Mol Äthylenoxid, das Kondensationsprodukt von C_14-15-Alkohol mit 7 Mol Äthylenoxid oder Gemische davon.

Beispiel XI

Eine flüssige Grobwäschedetergenskomposition mit der unten angegebenen Formel wird formuliert, indem man die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen zusammenmischt. Wenn die Komposition formuliert ist, hat sie ein klares, homogenes Aussehen.

KomponenteGew.-%

sekundäres C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 7 Mol Äthylenoxid enthält30 sekundäres C₁₂-Alkoholpolyäthoxylat, das im Durchschnitt 5 Mol Äthylenoxid enthält10 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 5 Monoäthanolamin15 Wasser und untergeordnete Bestandteile40

Dieses Produkt hat einen Trübungspunkt bei etwa 15°C und stellt eine hervorragende Entfernung von teilchenförmigen, fettig/öligen und Körperverschmutzungen zur Verfügung, wenn es unter üblichen japanischen Wäschebedingungen verwendet wird, die im allgemeinen geringere Wassertemperaturen anwenden als amerikanische Waschbedingungen.

Beispiel XII

Eine flüssige Grobwäschedetergenskomposition der unten angegebenen Formel wird formuliert, indem man die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen zusammenmischt. Wenn die Komposition formuliert ist, hat sie ein klares, homogenes Aussehen.

KomponenteGew.-%

Natriumsulfat von C_12-15-Alkohol, der mit 3 Mol Äthylenoxid äthoxyliert ist 5,0 C_12-13E_6,5 20,0 Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid 3,5 Glycin 8,0 Natriumtoluolsulfonat 10,0 Wasser und untergeordnete Bestandteile, Rest bis100

Dieses Produkt hat erwünschte Schaumbildungseigenschaften und stellt eine hervorragende Entfernung von teilchenförmigen, fettig/öligen und Körperverschmutzungen zur Verfügung, wenn es unter üblichen japanischen Waschbedingungen verwendet wird, die im allgemeinen niedrigere Wassertemperaturen anwenden als amerikanische Waschbedingungen.

Im wesentlichen ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die kationaktive Komponente ganz oder zum Teil ersetzt wird durch eine vergleichbare Menge eines quaternisierten, stickstoffhaltigen Bestandteils, der aus der Gruppe gewählt ist, die besteht aus Kokosnußalkyltrimethylammoniumchlorid, Kokosnußalkyltrimethylammoniumbromid, äthoxylierten quaternären Kokosnußalkylammoniumverbindungen, worin 2 bis 8 Mol Äthylenoxid aus dem Stickstoff kondensiert sind, und Mischungen davon.

Claims

1. Waschmittel, welches in der wäßrigen Waschlösung einen pH- Wert von mindestens 6,5 aufweist, im wesentlichen frei von öligen Kohlenwasserstoffen und 13 oder mehr Äthylenoxidgruppen enthaltenden kationaktiven Materialien ist und 0 bis 20% Phosphatmaterialien sowie 5 bis 100 Gew.-% eines Tensidgemisches enthält, das im wesentlichen aus:

dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Tensid (b) frei von Hydraziniumgruppen ist und im wesentlichen aus einem kationischen Tensid der allgemeinen Formel: R¹R²_xYZbesteht, worin R¹ eine organische Gruppe ist, die eine unverzweigte oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe enthält, die gegebenenfalls durch bis zu 3 Phenyl- oder Hydroxylgruppen substituiert und gegebenenfalls durch bis zu 4 Strukturen unterbrochen ist, die ausgewählt sind aus: und deren Gemischen, wobei R¹ 10 bis 18 C-Atome enthält, und die zusätzlich bis zu 12 Äthylenoxidgruppen enthalten kann; jedes R² eine Methylgruppe, x = 3 bedeutet, wobei alle restlichen C-Atomvalenzen durch Wasserstoff abgesättigt sind; bedeutet; und Z ein Anion in einer Anzahl, die genügt, um dem Molekül elektrische Neutralität zu verleihen, ist;
wobei das kationische Tensid im Gemisch mit dem nicht-ionischen Tensid mindestens in Wasser dispergierbar ist.

2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen frei von Phosphatmaterialien ist.

3. Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von nichtionogenem Tensid zum kationaktiven oberflächenaktiven Mittel 6 : 1 bis 20 : 1 ist.

4. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 50% einer Komponente enthält, die aus der Gruppe gewählt ist, die aus anionaktiven oberflächenaktiven Mitteln, zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon besteht.