DE3704903A1 - Waschmittelzusammensetzung zum reinigen und weichmachen von textilien - Google Patents
Waschmittelzusammensetzung zum reinigen und weichmachen von textilienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Textilbehandlungsmittel, vor allem
nicht-wäßrige flüssige Textilbehandlungsmittel, insbesondere
nicht-wäßrige flüssige Waschmittelzusammensetzungen mit guten
Wasch- und Weichmachungseigenschaften, die stabil gegen
Phasentrennung und Gelieren sind und sich leicht gießen
lassen sowie die Anwendung dieser Zusammensetzungen zum
Reinigen und Weichmachen verschmutzter Textilien.
Vor allem betrifft die Erfindung eine flüssige Wasch- und
Weichmachungszusammensetzung sowie ein Verfahren zum Reinigen
und Weichmachen von Textilien im Waschgang eines
Waschprogramms. Besonders betrifft die Erfindung zur Anwendung
im Waschgang eines Waschprogramms geeignete Wasch- und
Weichmachungszusammensetzungen, die ein nicht-ionisches Tensid
mit endständiger Säuregruppe und eine in Wasser dispergierbare
kationische quartäre Ammoniumverbindung als Weichmacher
sowie ein nicht-ionisches Tensid enthalten.
Zusammensetzungen zum Behandeln von Textilien, um deren
Weichheit und Griff zu verbessern, sind bekannt.
Beim Waschen im Haushalt werden die Textilweichmacher meist
dem Spülwasser während des Spülgangs zugegeben, der eine
Dauer von nur etwa 2 bis 5 Minuten hat. Daher ist der
Verbraucher gezwungen, das Waschprogramm zu überwachen oder
andere Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen, um den Textilweichmacher
zur rechten Zeit zuzugeben. Dies zwingt den Verbraucher,
entweder kurz vor oder zu Beginn des Spülgangs zur
Waschmaschine zurückzukehren, was natürlich lästig ist.
Darüber hinaus müssen spezielle Maßregeln eingehalten werden,
um eine geeignete Menge an Textilweichmacher einzusetzen
und Überdosierung zu vermeiden, welche die Stoffe durch
Ablagerung eines fettigen Films auf der Stoffoberfläche
wasserabweisend machen und sie bis zu einem gewissen Grad
gelb machen würde.
Als eine Lösung der oben dargestellten Probleme ist es
bereits bekannt, Textilweichmacher einzusetzen, die mit
üblichen Waschmitteln verträglich sind, so daß die Weichmacher
mit den Waschmitteln in einer einzigen Packung
kombiniert und während des Waschgangs des Waschprogramms
angewandt werden können. Beispiele für solche im Waschgang
zugegebenen Weichmachungszusammensetzungen sind in den
US-PS 33 51 438, 36 60 286, 37 03 480 und vielen anderen
beschrieben. Im allgemeinen enthalten diese im Waschgang
zuzugebenden Textilweichmachungsmittel eine kationische
quartäre Amoniumverbindung als Textilweichmacher und zusätzliche
Bestandteile, um die Weichmachungsverbindungen mit
den üblichen Waschmitteln kompatibel zu machen.
Es gibt zahlreiche Veröffentlichungen betreffend Waschmittel
zusammensetzungen mit einem Gehalt an kationischen Weichmachern
inklusive den quartären Ammoniumverbindungen als
Weichmacher sowie an nicht-ionischen tensidischen Verbindungen.
Als repräsentativ für diesen Stand der Technik seien
US-PS 42 64 457, 42 39 659, 42 59 217, 42 22 905,
39 51 879, 33 60 470, 33 51 483, 36 44 203 usw. genannt.
Darüber hinaus offenbaren die US-PS 35 37 993, 35 81 912,
39 83 079, 42 03 872 und 42 64 479 speziell Kombinationen
aus nicht-ionischem Tensid, kationischem Textilweichmacher
und anderem ionischem Tensid oder Modifizierungsmittel wie
zwitterionischen Tensiden, amphoteren Tensiden und dergleichen.
Obwohl viele dieser bekannten Formulierungen unter vielen
verschiedenen Bedingungen zufriedenstellende Reinigung
und/oder Weichmachung ermöglichen, haben sie doch den
Nachteil, daß sie keine adäquate Weichmachung leisten, die
z. B. der von im Spülgang zugegebenen Weichmachern entspricht.
US-PS 39 20 565 offenbart eine flüssige, im Spülgang zuzugebende
Textilweichungszusammensetzung mit einem Gehalt von 2
bis 15% kationischem Textilweicher und 0,5 bis 4,0% Alkalisalz
einer Fettsäure mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen (Seife)
sowie gegebenenfalls bis zu 2% nicht-ionischem Emulgiermittel,
Rest Wasser. Die Di(höhres)-alkyldimethylammoniumchloride
sind die bevorzugten kationischen Verbindungen, obgleich
Mono(höheres)-alkyquats ebenfalls erwähnt werden.
Es ist allgemein akzeptierte Meinung, daß die quartären
Mono(höheres)-alkyl-ammoniumverbindungen wie z. B. Stearyltrimethylammoniumchlorid,
die relativ wasserlöslich sind,
weniger effektive Weichmacher darstellen als die kationischen
quartären Di(höheres)-alkyl-weichmacherverbindungen
(siehe beispielsweise US-PS 43 26 965), weshalb deren
Anwendung in Verbindung mit beispielsweise anionischen
Tensiden, z. B. Fettsäuresalzen, mit denen sie weichmachende
Komplexe bilden können, für den Spülgang vorgeschlagen
wurde.
Auch ist aus US-PS 39 97 453 bekannt, daß man beständige
textilweichmachende Zusammensetzungen mit verbesserter Dispergierbarkeit
in kaltem Wasser (bei Anwendung im Spülgang)
aus einer kationischen quartären Ammoniumverbindung als
einzigem Weichmacher und einem anionischen Sulfonat in einem
Gewichtsverhältnis von kationischer : anionischer Verbindung
von etwa 80 : 1 bis 3 : 1 erhält. Diese Patentschrift
offenbart sowohl quartäre kationische Mono- als auch
Di(höheres)-alkylverbindungen als Weichmacher sowie Alkylbenzolsulfonate
als die anionische Verbindung. Gemäß der '453
Patentschrift verringert die Zugabe geringer Mengen des
anionischen Sulfonats zu den wäßrigen Dispersionen überschüssiger
Mengen an quartärem Weichmacher die Viskosität
der Dispersion und erzeugt eine homogene Flüssigkeit, die
leicht in kaltem Wasser dispergierbar ist (d. h. im Spülgang
einer automatischen Waschmaschine).
Wie oben erwähnt, hat es sich jedoch seit einiger Zeit
herausgestellt, daß es aus Bequemlichkeitsgründen höchst
erwünscht ist, die textilweichmachende Formulierung gleichzeitig
mit dem Waschmittel im Waschgang der Waschmaschine zu
verwenden.
In US-PS 42 22 905 sind Waschmittelzusammensetzungen beschrieben,
die in flüssiger Form vorliegen können und aus bestimmten
nicht-ionischen und bestimmten kationischen Tensiden
einschließlich quartären Mono(höheres)-alkyl-ammoniumverbindungen,
z. B. Talgalkyltrimethylammoniumhalogenid, in
einem Gewichtsverhältnis von nicht-ionisch : kationisch von
5 : 1 bis etwa 1 : 1 formuliert werden. Diese Patentschrift
lehrt, daß die Menge an anionenbildenden Substanzen minimiert
und vorzugsweise gänzlich vermieden werden sollte.
In US-PS 42 39 659 sind Waschmittelzusammensetzungen mit
nicht-ionisch/kationischem Tensidgemisch in einem nichtionisch/
kationischen Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 1 bis
40 : 1 beschrieben, in denen das nicht-ionische Tensid auf
die Klasse mit einem HLB-Wert von etwa 5 bis etwa 17, und
das kationische Tensid auf die Klasse der quartären Mono(höheres)-
alkyl-ammoniumverbindungen, in denen das höhere Alkyl
etwa 20 bis etwa 30 Kohlenstoffatome umfaßt, begrenzt ist.
In dieser Patentschrift ist allgemein angegeben, daß andere
Hilfsstoffe in ihren fachgebietsüblichen Konzentrationen
eingebaut werden können, die mit etwa 0 bis etwa 40%
angegeben werden. Es ist eine lange Liste von Hilfsstoffen
aufgezählt einschließlich halbpolaren, nicht-ionischen, anionischen,
zwitterionischen und ampholytischen Cotensiden,
Buildern, Farbstoffen, Füllstoffen, Enzymen, Bleichmitteln
und vielen anderen. Es sind keine Beispiele unter Anwendung
und keine Beschreibung von anionischen Tensiden enthalten.
Jedoch wird angegeben, daß die Cotenside mit dem nichtionischen
und kationischen Tensid kompatibel sein müssen und
irgendeines der in US-PS 42 59 217 genannten Tenside sein
können.
Ebenfalls bekannt sind flüssige nicht-wäßrige, nicht-ionische
Vollwaschmittelzusammensetzungen. Zusammensetzungen dieser
Art können beispielsweise ein flüssiges nicht-ionisches
Tensid enthalten, in welchem Builderteilchen dispergiert
sind, wie beispielsweise in den US-PSen 43 16 812,
36 30 929 und 42 64 466 sowie in GB-PSen 12 05 711,
12 70 040 und 16 00 981 beschrieben.
Relevant sind ferner USSN 6 87 815; USSN 5 97 793; USSN
5 97 948; USSN 7 67 568; USSN 6 87 816 und USSN 6 61 775.
Diese Anmeldungen betreffen flüssige nicht-wäßrige, nichtionische
Waschmittelzusammensetzungen.
Flüssige Waschmittel hält man häufig für bequemer in der
Anwendung als trockene pulver- oder teilchenförmige Produkte,
weshalb sie bei den Verbrauchern beträchtlich an Gunst
gewonnen haben. Sie sind leicht abmeßbar, lösen sich schnell
in Wasser, lassen sich ohne Schwierigkeiten als konzentrierte
Lösung oder Dispersion auf Schmutzstellen auf zu waschenden
Krägen aufbringen, stauben nicht und nehmen gewöhnlich
weniger Lagerraum in Anspruch. Darüber hinaus können die
flüssigen Waschmittel Materialien enthalten, die Trocknungsvorgänge
ohne Zersetzung nicht überstehen können und die
häufig für die Herstellung teilchenförmiger Waschmittelprodukte
erwünscht wären bzw. sind. Trotz manigfaltiger Vorteile
gegenüber "unitären" oder teilchenförmigen festen Produkten
sind Flüssigwaschmitteln ebenfalls häufig gewisse Nachteile
eigen, die überwunden werden müssen, wenn man im
Handel akzeptierte Waschmittel herstellen will. So separieren
sich einige Produkte beim Lagern, andere beim Kühlen und
sind nicht ohne weiteres redispergierbar. In einigen Fällen
ändert sich die Viskosität des Produkts, es wird entweder zu
dick zum Gießen oder so dünn, daß es wäßrig aussieht. Einige
klare Produkte werden trüb, andere gelieren beim Stehen.
Die Anmelderin hat sich mit der Untersuchung des Verhaltens
nicht-ionischer flüssiger Tensidsysteme mit darin suspendierter
teilchenförmiger Substanz befaßt. Besonderes Interesse
galt nicht-wäßrigen builderhaltigen flüssigen Waschmittelzusammensetzungen
und dem Problem des Absetzens des
suspendierten Builders und anderer Waschmitteladditive sowie
dem nicht-ionischen Tensiden eigenen Gelproblem. Diese
Erscheinungen haben Einfluß auf (beispielsweise) die Stabilität,
Gießbarkeit und Dispergierbarkeit des Produkts.
Es ist bekannt, daß eines der Hauptprobleme builderhaltiger
flüssiger Waschmittel ihre physikalische Beständigkeit ist.
Dieses Problem beruht darauf, daß die Dichte der in dem
nicht-ionischen flüssigen Tensid dispergierten festen Teilchen
größer ist als die Dichte des flüssigen Tensids.
Deshalb haben die dispergierten Teilchen die Tendenz sich
abzusetzen. Im Prinzip gibt es zwei Möglichkeiten, das
Absetzproblem zu lösen: Die Viskosität der nicht-ionischen
Flüssigkeit zu erhöhen und die Teilchengröße der dispergierten
Feststoffe zu verringern.
Es ist bekannt, daß man Suspensionen gegen Absetzen stabilisieren
kann, indem man anorganische oder organische
Verdickungsmittel oder Dispergiermittel zusetzt wie z. B.
anorganische Substanzen mit sehr großem Oberflächenbereich,
beispielsweise feinteiliges Siliciumdioxid, Tone usw., organische
Verdickungsmittel wie Celluloseether, Acryl- und
Acrylamidpolymere, Polyelektrolyte usw. Derartigen Steigerungen
der Viskosität der Suspension sind natürlich dadurch
Grenzen gesetzt, daß die flüssige Suspension leicht gießbar
und fließfähig sein muß, auch bei niederen Temperaturen.
Darüber hinaus tragen diese Additive nicht zur Reinigungswirkung
der Formulierung bei.
Das Vermahlen zur Verringerung der Teilchengröße bietet
folgende Vorteile:
- 1. der spezifische Oberflächenbereich der dispergierten Teilchen wird vergrößert, weshalb sich die Teilchenbenetzung durch den nicht-wäßrigen Träger (das flüssige Niotensid) entsprechend verbessert.
- 2. Der durchschnittliche Abstand zwischen den dispergierten Teilchen wird verringert, wobei die Teilchen- Teilchenwechselwirkung entsprechend steigt. Jeder dieser Effekte trägt dazu bei, die Restgelfestigkeit und Fließspannung der Suspension zu erhöhen, während das Vermahlen gleichzeitig die plastische Viskosität signifikant verringert.
Die Fließspannung ist definiert als die minimale Spannung,
die erforderlich ist, um eine plastische Deformation
(Fließen) der Suspension herbeizuführen. Wenn man sich somit
die Suspension als ein loses Netzwerk dispergierter Teilchen
vorstellt, benimmt sie sich, wenn die angewandte Spannung
geringer ist als die Fließspannung, wie ein elastisches Gel
und es erfolgt kein plastisches Fließen. Sobald die Fließspannung
überwunden ist, bricht das Netzwerk an einigen
Stellen und die Probe beginnt zu fließen, jedoch mit einer
sehr großen scheinbaren Viskosität. Wenn die Scherspannung
viel größer ist als die Fließspannung, werden die Pigmente
teilweise durch Scherung entflockt (shear-deflocculated) und
die scheinbare Viskosität sinkt. Wenn schließlich die
Scherspannung viel größer ist als der Wert der Fließspannung,
werden die dispergierten Teilchen vollständig "scherungsentflockt"
und die scheinbare Viskosität ist sehr
gering, als ob keine Teilchenwechselwirkung vorhanden wäre.
Deshalb ist die scheinbare Viskosität bei niederer Schergeschwindigkeit
um so höher und die physikalische Stabilität
gegen Absetzen des Produkts um so besser, je höher die
Fließspannung der Suspension ist.
Neben dem Problem des Absetzens oder der Phasentrennung
kranken die nicht-wäßrigen flüssigen Waschmittel auf Basis
nicht-ionischer Tenside daran, daß die letzteren zum Gelieren
neigen, wenn man sie kaltem Wasser zusetzt. Dies ist
ein besonders schwerwiegendes Problem bei der üblichen
Anwendung in europäischen Haushaltswaschautomaten, in denen
man das Waschmittel in eine Abgabeeinrichtung (z. B. eine
Abgabeschublade) der Maschine gibt. Beim Betrieb der Maschine
wird das Waschmittel in der Abgabeeinrichtung einem Strom
kalten Wassers ausgesetzt, der es in die Waschlösung
befördert. Vor allem während der Wintermonate, in denen die
Waschmittelzusammensetzung und das in die Abgabeeinrichtung
geleitete Wasser besonders kalt sind, steigt die Viskosität
des Waschmittels beträchtlich und es bildet sich ein Gel.
Das hat zur Folge, daß das Waschmittel nicht vollständig aus
der Abgabeeinrichtung ausgespült wird und sich bei wiederholten
Waschvorgängen eine Waschmittelablagerung aufbaut,
die unter Umständen ein Ausspülen der Abgabeeinrichtung mit
heißem Wasser notwendig macht.
Das Gelphänomen kann auch ein Problem sein, wenn es erwünscht
ist, mit kaltem Wasser zu waschen, wie es für
gewisse synthetische und empfindliche Stoffe empfohlen wird
oder für Stoffe, die in warmem oder heißem Wasser eingehen
können.
Die Tendenz konzentrierter Waschmittelzusammensetzungen,
während des Lagerns zu gelieren, wird verstärkt, wenn man
die Waschmittel in nicht geheizten Lagerräumen lagert oder
sie in den Wintermonaten in ungeheizten Beförderungsmitteln
verschifft.
Teillösungen für das Gelproblem hat man bereits vorgeschlagen,
beispielsweise durch Verdünnen des flüssigen Niotensids
mit gewissen viskositätsregulierenden Lösungsmitteln und
gelverhindernden Substanzen wie niederen Alkanolen, z. B.
Ethylalkohol (US-PS 39 53 380), Alkaliformiaten und
-adipaten (US-PS 43 68 147), Hexylenglykol, Polyethylenglykol
etc. sowie Modifizieren und Optimieren der nicht-ionischen
Struktur. Ein besonders erfolgreiches Beispiel für die
Modifizierung von Niotensiden ist die Acidifizierung der
Endgruppe des Hydroxylteils des nicht-ionischen Moleküls.
Die Vorteile der Einführung einer Carbonsäuregruppe am Ende
des Niotensids umfassen die Gelierungsinhibierung beim
Verdünnen; Senken des Gießpunkts des Niotensids sowie
Bildung eines anionischen Tensids beim Neutralisieren im
Waschmedium. Die Optimierung der nicht-ionischen Struktur
hat sich auf die Kettenlänge des hydrophob-lipophilen Teils
sowie die Anzahl und Zusammensetzung (make-up) der Alkylenoxid-
(z. B. Ethylenoxid)-einheiten des hydrophilen Teils
konzentriert. Beispielsweise wurde gefunden, daß ein mit 8
Molen Ethylenoxid ethoxylierter C13-Fettalkohol nur eine
begrenzte Tendenz zur Gelbildung besitzt. Trotzdem sind
Verbesserungen sowohl der Stabilität als auch der Gelierungsinhibierung
nicht wäßriger flüssiger Textilbehandlungsmittel
erwünscht.
Gegenstand der Erfindung sind hochkonzentrierte beständige
nicht-wäßrige flüssige Waschmittelzusammensetzungen mit guten
reinigenden und textilweichmachenden Eigenschaften, die
man dadurch erhält, daß man der Zusammensetzung geringe
Mengen eines Komplexes aus nicht-ionischem Tensid mit endständiger
Säuregruppe und quartärem Ammoniumsalztensid zugibt.
Die Weichmachungs- und Reinigungswirkung einer nicht-ionischen
Waschmittelzusammensetzung wird signifikant gesteigert,
wenn man derselben einen etwa 1 : 1 Komplex eines Niotensids
mit endständiger Säuregruppe und eines kationischen Weichmachers
zusetzt. Diese Steigerung der Weichmachungswirkung
wird ohne Einbuße und in den meisten Fällen sogar mit einer
Verbesserung der Reinigungswirkung des Waschmittels
erreicht.
Die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten als wesentliche
Bestandteile ein nicht-ionisches Tensid mit endständiger
Säuregruppe und eine oberflächenaktive, textilweichmachende
quartäre Ammoniumverbindung.
Die nicht-ionischen Tenside mit endständiger Säuregruppe
bestehen aus einem nicht-ionischen Tensid, das durch Überführung
einer freien Hydroxylgruppe desselben zu einem eine
freie Carboxylgruppe aufweisenden Teil modifiziert ist wie
beispielsweise ein Ester oder Teilester eines nichtionischen
Tensids mit einer Polycarbonsäure oder mit Säureanhydrid.
Die zur Herstellung der Tenside mit endständiger Säuregruppe
angewandten nicht-ionischen Tenside sind vorzugsweise die
mit niederem Alkoxy polyalkoxylierten höheren Alkanole, in
denen das Alkanol 9 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist und in
denen die Zahl der Mole an niederem Alkylenoxid (2 oder 3
Kohlenstoffatome) 3 bis 12 beträgt. Die nicht-ionischen
Tenside, die als Ausgangssubstanzen für die Niotenside mit
endständiger Säuregruppe dienen, werden auch als Haupttensidbestandteil
der Formulierung eingesetzt.
Textilweichmachungsmittel werden angewandt, um Stoffe oder
Textilien weichzumachen, die Ausdrücke "Weichmachung" und
"Weichmacher" beziehen sich auf die Handhabung, die Hand,
die Berührung oder das Gefühl; es handelt sich um den
taktilen Eindruck, welcher der Hand oder dem Körper von den
Stoffen oder Textilien vermittelt wird, welcher sowohl von
ästhetischer als auch kommerzieller Bedeutung ist. Die gemäß
Erfindung angewandten Textilweichmacher sind kationische
Tenside. Die brauchbaren kationischen Tenside sind jene, die
eine lange Kohlenwasserstoffkette als hydrophobe Gruppe und
eine hydrophile Gruppe, d. h. eine ein wasserlösliches Salz
bildende anionische Gruppe in ihrer Molekülstruktur
aufweisen.
Die erfindungsgemäß angewandten kationischen quartären textilweichmachenden
Ammoniumverbindungen sind hinreichend bekannt
und im Handel erhältlich. Die quartären Ammoniumverbindungen
wurden als Textilweichmacher und als oberflächenaktive
reinigende Substanzen (Tenside) verwendet.
Die gemäß Erfindung bevorzugt angewandten quartären Ammoniumverbindungen
sind die quartären Mono- und Di-(höheres)-alkyl-
(niederes)-alkyl-ammoniumsalze sowie die quartären diethoxylierten
Mono- und Di-(höheres)-alkyl-ammoniumsalze.
Vermutlich reagieren die quartären Ammoniumsalze mit dem
Niotensid mit endständiger Säuregruppe unter Bildung eines
Makrosalzkomplexes als Reaktionsprodukt. Dieser Makrosalzkomplex
wird während des Waschgangs langsam hydrolisiert,
wobei er das textilweichmachende quartäre Ammoniumsalz freisetzt.
Dadurch, daß der Textilweichmacher langsam freigegeben
wird, ist genügend Zeit zum Reinigen der Wäsche
verfügbar, bevor der Textilweichmacher darauf abgelagert wird.
Die bevorzugten als Textilweichmacher eingesetzten kationischen
quartären Ammoniumverbindungen gemäß Erfindung gehören
zu der Gruppe aus:
- Iquartären Mono-(höheres)-alkyltri-(niederes)-alkyl- ammoniumsalzen,
- IIquartären Di-(höheres)-alkyldi-(niederes)-alkyl-ammoniumsalzen,
- IIIquartären diethoxylierten Mono-(höheres)-alkylmono-(niederes)- alkyl-ammoniumsalzen und
- IVquartären diethoxylierten Di-(höheres)-alkyl-ammoniumsalzen.
Die Verbindungen I sind quartäre Mono-(höheres)-alkyltri-(niederes)-
alkylammoniumsalze der Formel
worin R1 einen langkettigen aliphatischen Rest mit 10 bis 22
Kohlenstoffatomen bedeutet, die R2's unabhängig niederes
Alkyl oder Hydroxyalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind
und X für ein wasserlösliches Salz bildendes Anion steht.
Die Verbindungen II sind quartäre Di-(höheres)alkyldi-(niederes)-
alkylammoniumsalze der Formel
worin die R1's unabhängig langkettige aliphatische Reste mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, die R2's unabhängig
niederes Alkyl oder Hydroxyalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
darstellen und X für ein wasserlösliches Salz
bildendes Anion steht.
Die Verbindungen III sind quartäre Mono-(höheres)alkylmono-
(niederes)-alkyldiethoxyammoniumverbindungen der Formel
worin R1 einen langkettigen aliphatischen Rest mit 10 bis 22
Kohlenstoffatomen bedeutet, R2 einen niederen Alkyl- oder
Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt,
x + y jeweils positive Zahlen und mindestens 1 sind und die
Summe von x + y 2 bis 15 ist, und worin X für ein
wasserlösliches Salz bildendes Anion steht.
Die Verbindungen IV sind quartäre diethoxylierte Di-(höheres)-alkyl-
ammoniumsalze der Formel
worin die R1's unabhängig langkettige aliphatische Reste mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellen, x + y jeweils
positive Zahlen und mindestens 1 sind und die Summe von x + y 2
bis 15 ist und worin X für ein wasserlösliches Salz
bildendes Anion steht.
Um die Viskositätseigenschaften der Zusammensetzung zu
verbessern, kann ein Niotensid mit endständiger Säuregruppe
im Überschuß zu der Menge zugegeben werden, die zur Bildung
des Makrosalzkomplexes mit der textilweichmachenden
quartären Ammoniumverbindung gebraucht wird. Um die Viskositäts-
und Lagerungseigenschaften der Zusammensetzung weiter
zu verbessern, kann man dieser viskositätsverbessernde und
gelierungsverhindernde Substanzen zugeben wie Alkylenglykole,
Polyalkylenglykole und Alkylenglykolmonoalkylether
sowie absetzungsverhindernde Substanzen wie Phosphorsäureester
und Aluminiumstearat. Gemäß einer Ausbildungsform der
Erfindung enthält die Waschmittelzusammensetzung einen Makrosalzkomplex
aus Niotensid mit endständiger Säuregruppe/quartärer
Ammoniumverbindung, zusätzliches Niotensid mit endständiger
Säuregruppe, einen Alkylenglykolmonoalkylether und
ein absetzungsverhinderndes Stabilisierungsmittel.
Zur Verbesserung der Bleich- und Reinigungseigenschaften der
Zusammensetzung können Desinfektions- oder Bleichmittel
sowie Aktivatoren hierfür zugegeben werden.
Gemäß einer Ausbildungsform der Erfindung werden die Builderbestandteile
der Zusammensetzung auf eine Teilchengröße von
weniger als 100 Mikron, vorzugsweise weniger als 10 Mikron
vermahlen, um die Stabilität der Suspension der Builderbestandteile
in dem flüssigen nicht-ionischen Tensid weiter zu
verbessern.
Darüber hinaus können der Zusammensetzung andere Bestandteile
zugesetzt werden wie inkrustationsverhindernde Substanzen,
schaumverhindernde Substanzen, optische Aufheller,
Enzyme, wie Wiederausfällung verhindernde Substanzen, Parfum
und Farbstoffe.
Die gegenwärtig hergestellten Haushaltswaschmaschinen arbeiten
normalerweise bei Waschtemperaturen bis zu 100°C.
Während der Wasch- und Spülgänge werden bis zu 70 l Wasser
verwendet. Normalerweise werden etwa 250 g pulverförmiges
Waschmittel je Wäsche angewandt.
Gemäß der Erfindung, wenn die hochkonzentrierten flüssigen
Waschmittel verwendet werden, sind normalerweise nur 100 g
(77 cm3) der flüssigen Wasch- und Weichmacherzusammensetzung
erforderlich, um eine volle Ladung schmutziger Wäsche zu
waschen und weich zu machen.
Demzufolge betrifft die Erfindung nach einem Aspekt eine
flüssige Vollwaschmittelzusammensetzung, enthaltend eine
Suspension eines anionischen Buildersalzes, z. B. ein
Phosphatbuildersalz, in einem flüssigen nicht-ionischen Tensid,
wobei die Zusammensetzung eine wirksame Menge eines Makrokomplexes
aus Niotensid mit endständiger Säuregruppe/quartärem
Ammoniumsalz-Weichmacher aufweist und über gute reinigende
und textilweichmachende Eigenschaften verfügt.
Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine konzentrierte
flüssige beständige, sich beim Lagern nicht
absetzende und weder bei Lagerung noch bei Anwendung gelierende
Vollwaschmittelzusammensetzung. Die flüssigen Zusammensetzungen
der Erfindung sind leicht gießbar, leicht abmeßbar
und lassen sich leicht in die Waschmaschine einbringen.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Abgeben einer flüssigen nicht-ionischen Waschmittelzusammensetzung
in kaltes und/oder mit kaltem Wasser,
ohne daß eine Gelierung erfolgt. Insbesondere schafft die
Erfindung ein Verfahren zum Füllen eines Behälters mit einer
nicht-wäßrigen flüssigen Zusammensetzung eines Waschmittels,
das zumindest vorwiegend aus einem flüssigen nicht-ionischen
Tensid besteht, und zum Abgeben der Zusammensetzung aus dem
Behälter in ein wäßriges Waschbad mit einem auf die
Zusammensetzung gerichteten Strom nicht erwärmten Wassers,
der diese in das Waschbad befördert.
Die Zugabe des Komplexes aus Niotensid mit endständiger
Säuregruppe/textilweichmachendem quartären Ammoniumsalz zu
den Waschmittelzusammensetzungen macht die getrennte Zugabe
eines Textilweichmachers in den Waschautomaten nach dem
Waschgang überflüssig.
Die konzentrierten nicht-wäßrigen flüssigen nicht-ionischen
Waschmittelzusammensetzungen der Erfindung haben den
Vorteil, daß sie beständig sind, sich beim Lagern nicht
absetzen und nicht gelieren. Die flüssigen Zusammensetzungen
sind leicht gießbar, leicht abmeßbar und lassen sich leicht
in die Waschmaschinen einbringen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine beständige
flüssige Vollwaschmittelzusammensetzung mit Gehalt an
nicht-ionischem Tensid und textilweichmachender quartärer
Ammoniumverbindung verfügbar zu machen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, flüssige
Textilbehandlungsmittel zu schaffen, bei denen es sich um
Suspensionen unlöslicher anorganischer Teilchen in einer
nicht-wäßrigen Flüssigkeit handelt und die beim Lagern
beständig, leicht gießbar und in kaltem, warmem oder heißem
Wasser dispergierbar sind.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Weichmachungswirkung
von flüssigen Waschmittelzusammensetzungen
mit Gehalt an Niotensiden mit endständiger Säuregruppe/weichmachenden
quartären Ammoniumverbindungen und Niotensiden zu
verbessern, ohne die Gesamtreinigungswirkung zu beeinträchtigen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt in der Formulierung
beständiger flüssiger Wasch- und Weichmachungszusammensetzungen
unter Anwendung von Niotensiden mit endständiger
Säuregruppe/weichmachenden kationischen quartären Ammoniumverbindungen
und nicht-ionischen Tensiden als den hauptsächlichen
Tensidkomponenten.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine flüssige
Waschmittelzusammensetzung zum Waschen verschmutzter
Textilien in einer wäßrigen Waschflüssigkeit verfügbar zu
machen, und zwar Zusammensetzungen, die ein nicht-ionisches
Tensid als Haupttensid enthalten sowie in etwa gleichen
molaren Mengen ein nicht-ionisches Tensid mit endständiger
Säuregruppe und eine textilweichmachende kationische quartäre
Ammoniumverbindung.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Formulierung
stark builderhaltiger nicht-wäßriger flüssiger nicht-ionischer
Vollwaschmittelzusammensetzungen, die bei allen Temperaturen
gießbar sind und leicht wiederholt aus der Abgabeeinrichtung
europäischer Waschautomaten abgegeben werden
können, ohne daß die Abgabeeinrichtung verschmutzt oder
verstopft, auch nicht während der Wintermonate.
Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, nicht
gelierende beständige Suspensionen aus builderhaltigen
nicht-wäßrigen flüssigen nicht-ionischen Vollwaschmittelzusammensetzungen
verfügbar zu machen, die eine wirksame Menge
eines nichtionischen Tensids mit endständiger Säuregruppe/textilweichmachender
oberflächenaktiven quartären Ammoniumverbindung zur Verbesserung der Textilweichmachungseigenschaften
der Zusammensetzung enthalten, wobei gleichzeitig die Reinigungseigenschaften
derselben aufrechterhalten oder verbessert
werden.
Zur Lösung dieser und anderer aus der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausbildungsformen hervorgehenden Aufgaben wird
eine Waschmittelzusammensetzung vorgeschlagen, zu deren
Herstellung man dem nicht-wäßrigen flüssigen nicht-ionischen
Tensid eine ausreichende Menge eines Makrokomplexes aus
nicht-ionischem Tensid mit endständiger Säuregruppe/weichmachendem
quartären Ammoniumsalz zur Verbesserung der Textilweichmachungseigenschaften
zusetzt, wobei die Zusammensetzung
anorganische oder organische Additive zur Textilbehandlung
umfaßt, beispielsweise viskositätsverbessernde Substanzen
sowie eine oder mehrere gelierungsverhindernde Substanzen,
inkrustationsverhindernde Substanzen, pH-regulierende
Substanzen, Bleichmittel, Bleichmittelaktivatoren, schaumverhindernde
Substanzen, optische Aufheller, Enzyme, die
Wiederausfällung verhindernde Substanzen, Parfum und Farbstoffe.
Gemäß der Erfindung werden die textilweichmachenden Eigenschaften der
der Waschmittelzusammensetzung wesentlich durch
Zugabe eines Makrokomplexes aus Niotensid mit endständiger
Säuregruppe/weichmachendem quartären Ammoniumsalz verbessert.
Die Zugabe geringer Mengen des Makrosalzkomplexes reicht
aus, um die Weichmachungseigenschaften beträchtlich zu
verbessern und gleichzeitig die reinigenden Eigenschaften
der Zusammensetzung aufrechtzuerhalten oder zu verbessern.
Die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten als wesentliche
Bestandteile ein nicht-ionisches Tensid mit endständiger
Säuregruppe und einen quartären Ammoniumweichmacher. Der
quartäre Ammoniumweichmacher kann eine oder mehrere der
oberflächenaktiven quartären Ammoniumverbindungen enthalten.
Die nicht-ionischen Tenside mit endständiger Säuregruppe
bestehen aus einem nicht-ionischen Tensid, bei dem zur
Modifizierung eine freie Hydroxylgruppe derselben in einen
Teil mit einer freien Carboxylgruppe übergeführt wurde,
beispielsweise in einen Ester oder Teilester eines nichtionischen
Tensids und einer Polycarbonsäure oder eines
Anhydrids.
Die als Ausgangssubstanzen zum Herstellen der Tenside mit
endständiger Säuregruppe angewandten Niotenside sind vorzugsweise
die poly-(niederes)-alkoxylierten höheren Alkanole,
wobei das Alkanol 9 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist und die
Zahl der Mole an niederem Alkylenoxid (2 oder 3 Kohlenstoffatome)
3 bis 12 ist. Von diesen Substanzen werden
bevorzugt jene angewandt, in denen das höhere Alkanol ein
Fettalkohol mit 9 bis 11 oder 12 bis 15 Kohlenstoffatomen
ist und die 5 bis 8 oder 5 bis 9 niedere Ethoxygruppen je
Mol aufweisen. Vorzugsweise ist das niedere Alkoxy Ethoxy,
kann jedoch in gewissen Fällen in erwünschter Weise mit
Propoxy gemischt sein.
Die nicht-ionischen Tenside werden auch als der Haupttensidbestandteil
der Formulierung eingesetzt und unten im einzelnen
beschrieben. Die im folgenden diskutierten nicht-ionischen
Tenside können auch zum Herstellen der Niotenside mit
endständiger Säuregruppe oder säureterminierten Niotenside
verwendet werden. Die säureterminierten Niotenside enthalten
eine freie Carbonsäuregruppe und können grob als Alkylpolyethercarbonsäuren
charakterisiert werden.
Spezielle Beispiele säureterminierter Niotenside umfassen
die Halbester von Produkt A mit Bernsteinsäureanhydrid, den
Ester oder Halbester von Dobanol 25-7 mit Bernsteinsäureanhydrid
sowie den Ester oder Halbester von Dobanol 91-5 mit
Bernsteinsäureanhydrid. Anstelle von Bernsteinsäureanhydrid
können andere Polycarbonsäuren oder Anhydride verwendet
werden, beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid,
Glutarsäure, Malonsäure, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid,
Zitronensäure und dergleichen.
Die säureterminierten Niotenside können wie folgt hergestellt
werden:
Säureterminiertes Produkt A. 400 g Produkt A, ein nicht-ionisches
Tensid, das aus einem mit 6 Ethylenoxid- und 3
Propylenoxideinheiten je Alkanoleinheit alkoxyliertem C13-
bis-C15-Alkanol besteht, werden mit 32 g Bernsteinsäureanhydrid
vermischt und 7 Stunden auf 100°C erhitzt. Das Gemisch wird
gekühlt und zur Entfernung nicht umgesetzten Bernsteinsäurematerials
filtriert. Gemäß Infrarotanalyse wird etwa
die Hälfte des nicht-ionischen Tensids in den sauren
Halbester übergeführt.
Säureterminiertes Dobanol 25-7. 522 g Dobanol 25-7, ein
nicht-ionisches Tensid, welches das Ethoxylierungsprodukt
eines C12-bis-C15-Alkanols mit etwa 7 Ethylenoxideinheiten
je Mol Alkohol ist, werden mit 100 g Bernsteinsäureanhydrid
und 0,1 g Pyridin (das als Veresterungskatalysator wirkt)
vermischt und 2 Stunden auf 260°C erhitzt, gekühlt und zur
Entfernung nicht umgesetzten Bernsteinsäurematerials
filtriert. Gemäß Infrarotanalyse werden im wesentlichen
alle freien Hydroxylgruppen des Tensids umgesetzt.
Säureterminiertes Dobanol 91-5. 1000 g Dobanol 91-5, ein
nicht-ionisches Tensid, welches das Ethoxylierungsprodukt
eines C9-bis-C11-Alkanols mit etwa 5 Ethylenoxideinheiten je
Alkanolmolekül ist, werden mit 265 g Bernsteinsäureanhydrid
und 0,1 g Pyridin als Katalysator vermischt und 2 Stunden
auf 260°C erhitzt, gekühlt und zum Entfernen nicht umgesetzten
Bernsteinsäurematerials filtriert. Gemäß Infrarotanalyse
haben im wesentlichen alle freien Hydroxylgruppen
des Tensids reagiert.
Anstelle von oder im Gemisch mit dem Pyridin kann man andere
Veresterungskatalysatoren verwenden, beispielsweise ein
Alkalialkoxid (z. B. Natriumethoxid).
Das säureterminierte Niotensid wird vorzugsweise dem quartären
Ammoniumweichmacher zugegeben, um den Makrosalzkomplex
zu bilden, und der Makrosalzkomplex wird dem nichtionischen
Tensid zugegeben.
Die gemäß Erfindung anwendbaren oberflächenaktiven kationischen
quartären Ammoniumverbindungen enthalten in ihrer
Molekülstruktur eine lange Kohlenwasserstoffgruppe als hydrophobe
Gruppe und eine hydrophile Gruppe, d. h. eine ein
wasserlösliches Salz bildende anionische Gruppe.
Die bevorzugten tensidischen kationischen quartären textilweichmachenden
Ammoniumverbindungen gemäß Erfindung sind
Glieder der Gruppe aus:
- Iquartären Mono-(höheres)-alkyltri-(niederes)-alkylammoniumsalzen
- IIquartären Di-(höheres)-alkyldi-(niederes)-alkylammoniumsalzen und
- IIIquartären diethoxylierten Mono-(höheres)-alkylmono-(niederes)- alkylammoniumsalzen und
- IVquartären diethoxylierten Di-(höheres)-alkylammoniumsalzen.
Die gemäß Erfindung angewandten kationischen Textilweichmacher I
sind die quartären Mono-(höheres)-alkylammoniumverbindungen
entsprechend der folgenden Formel:
worin R1 ein langkettiger aliphatischer Rest mit 10 bis 22
Kohlenstoffatomen ist, die R2's unabhängig niedere Alkyl-
oder Hydroxyalkylreste bedeuten und X für ein wasserlösliches
Salz bildendes Anion steht wie Halogenid, z. B.
Chlorid, Bromid, Iodid, Sulfat, Nitrat, Citrat, Acetat,
Hydroxid, Methosulfat, Ethosulfat, Phosphat oder ähnliche
anorganische oder organische solubilisierende Reste. Die
Kohlenstoffkette des aliphatischen Restes R1, die 10 bis 22,
besonders 12 bis 20, vorzugsweise 12 bis 18 und besonders
bevorzugt 16 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, kann gerade
oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein. Die niederen
Alkylreste R2 haben 1 bis 4 Kohlenstoffatome, z. B.
Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl, vorzugsweise 1 oder 2
Kohlenstoffatome, wobei Methyl besonders bevorzugt ist, und
können einen Hydroxylrest aufweisen.
Das bevorzugte Ammoniumsalz ist ein Mono-(höheres)-alkyl-
trimethylammoniumchlorid, in dem sich die Alkylgruppe von
Talg-, hydrierter Talg- oder Stearinsäure ableitet.
Spezielle Beispiele für quartäre Ammoniumtextilweichmacher
der Formel I, die sich zur Anwendung in der Zusammensetzung
gemäß Erfindung eignen, umfassen:
Talgtrimethylammoniumchlorid,
(hydrierter)-Talgtrimethylammoniumchlorid,
Stearyltrimethylammoniumchlorid,
Stearyltriethylammoniumchlorid,
Cetyltrimethylammoniumchlorid,
Sojatrimethylammoniumchlorid,
Stearyldimethylethylammoniumchlorid,
Talgdiisopropylmethylammoniumchlorid.
Talgtrimethylammoniumchlorid,
(hydrierter)-Talgtrimethylammoniumchlorid,
Stearyltrimethylammoniumchlorid,
Stearyltriethylammoniumchlorid,
Cetyltrimethylammoniumchlorid,
Sojatrimethylammoniumchlorid,
Stearyldimethylethylammoniumchlorid,
Talgdiisopropylmethylammoniumchlorid.
Ebenfalls verwendet werden können die entsprechenden Sulfate,
Methosulfate, Ethosulfate, Bromide und Hydroxide.
Die gemäß Erfindung angewandten kationischen Textilweichmacher II
sind die quartären Di-(höheres)-alkylammoniumverbindungen
der folgenden Formel:
worin die R1's unabhängig langkettige aliphatische Reste mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, die R2's unabhängig
niedere Alkyl- oder Hydroxyalkylreste sind und X für ein
wasserlösliches Salz bildendes Anion steht wie Halogenid,
z. B. Chlorid, Bromid, Iodid; Sulfat, Nitrat, Zitrat, Acetat,
Hydroxid, Methosulfat, Ethosulfat, Phosphat oder ähnliche
anorganische oder organische solubilisierende Reste. Die
Kohlenstoffketten der aliphatischen Reste R1, die 10 bis 22
besonders 12 bis 20, vorzugsweise 12 bis 18 und besonders
bevorzugt 16 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, können
gerade oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein. Die
niederen Alkylreste R2 haben 1 bis 4 Kohlenstoffatome, z. B.
Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl, vorzugsweise 1 oder 2
Kohlenstoffatome, wobei Methyl besonders bevorzugt ist, und
können einen Hydroxylrest aufweisen.
Typische kationische Substanzen der Formel II umfassen die
folgenden:
Distearyldimethylammoniumchlorid
Ditalgdimethylammoniumchlorid,
Dihexadecyldimethylammoniumchlorid
Distearyldimethylammoniumbromid,
Di-(hydrierter)talgdimethylammoniumbromid
Ditalgisopropylmethylammoniumchlorid,
Distearyldiisopropylammoniumchlorid,
Distearyldimethylammoniummethosulfat.
Distearyldimethylammoniumchlorid
Ditalgdimethylammoniumchlorid,
Dihexadecyldimethylammoniumchlorid
Distearyldimethylammoniumbromid,
Di-(hydrierter)talgdimethylammoniumbromid
Ditalgisopropylmethylammoniumchlorid,
Distearyldiisopropylammoniumchlorid,
Distearyldimethylammoniummethosulfat.
Eine bevorzugte Klasse kationischer Substanzen entspricht
der Formel II, wobei zwei der R1-Gruppen C14-bis-C18-Reste
sind, eine R2-Gruppe Methyl oder Ethyl ist und eine
R2-Gruppe für Methyl, Ethyl, Isopropyl, n-Propyl, Hydroxyethyl
oder Hydroxypropyl steht.
Die gemäß Erfindung angewandten kationischen Textilweichmacher III
sind die quartären diethoxylierten Mono-(höheres)-
alkylammoniumverbindungen der folgenden Formel
worin R1 einen langkettigen aliphatischen Rest mit 10 bis 22
Kohlenstoffatomen bedeutet, R2 niedere Alkyl- oder Hydroxylalkylreste
bedeutet, x + y jeweils positive Zahlen und
mindestens 1 sind und die Summe von x + y 2 bis 15 ist, und
worin X ein wasserlösliches Salz bildendes Anion ist wie
Halogenid z. B. Chlorid, Bromid, Iodid; Sulfat, Nitrat,
Zitrat, Acetat, Hydroxid, Methosulfat, Ethosulfat, Phosphat
oder ähnliche anorganische oder organische solubilisierende
Reste. Die Kohlenstoffkette des aliphatischen Restes R1, die
10 bis 22, besonders 12 bis 20, vorzugsweise 12 bis 18 und
besonders bevorzugt 16 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist,
kann gerade oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein.
Die niederen Alkylreste R2 haben 1 bis 4 Kohlenstoffatome,
z. B. Methyl Ethyl, Propyl und Butyl, vorzugsweise 1 oder 2
Kohlenstoffatome, wobei Methyl besonders bevorzugt ist, und
können einen Hydroxylrest aufweisen.
Typische Beispiele kationischer quartärer Ammoniumverbindungen
als Textilweichmacher der Formel III, die sich zur
Anwendung in der Zusammensetzung gemäß Erfindung eignen,
sind die folgenden:
Diethoxliertes (x + y = 2) Cocomethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 15) Cocomethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 2) Oleylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 15) Oleylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 2) Stearylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 15) Stearylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 10) Talgmethylammoniumchlorid.
Diethoxliertes (x + y = 2) Cocomethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 15) Cocomethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 2) Oleylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 15) Oleylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 2) Stearylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 15) Stearylmethylammoniumchlorid,
diethoxyliertes (x + y = 10) Talgmethylammoniumchlorid.
Die gemäß Erfindung angewandten kationischen Textilweichmacher IV
sind quartäre diethoxylierte Di-(höheres)-alkyl-
ammoniumverbindungen der folgenden Formel:
worin die R1's unabhängig langkettige aliphatische Reste mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, x und y jeweils positive
Zahlen, und zwar mindestens 1 sind und die Summe von
x + y 2 bis 15 beträgt, und worin X ein wasserlösliches Salz
bildendes Anion ist wie ein Halogenid, z. B. Chlorid, Bromid,
Iodid; Sulfat, Nitrat, Zitrat, Acetat, Hydroxid, Methosulfat,
Ethosulfat, Phosphat oder ein ähnlicher anorganischer oder
organischer solubilisierender Rest. Die Kohlenstoffketten
der aliphatischen Reste R1, die 10 bis 22, besonders 12 bis
20, vorzugsweise 12 bis 18, und besonders bevorzugt 16 bis
18 Kohlenstoffatome enthalten, können gerade oder verzweigt,
gesättigt oder ungesättigt sein.
Spezielle Beispiele der für die Zusammensetzung der
Erfindung als Textilweichmacher angewandten kationischen
quartären Ammoniumverbindungen IV sind:
Diethoxyliertes (x + y = 4) Ditalgammoniumchlorid (Ethoquat 2T/14),
polyethoxyliertes (x + y = 4) Di(hydrierter)talgammoniumchlorid,
polyethoxyliertes (x + y = 10) Distearylammoniumchlorid.
Diethoxyliertes (x + y = 4) Ditalgammoniumchlorid (Ethoquat 2T/14),
polyethoxyliertes (x + y = 4) Di(hydrierter)talgammoniumchlorid,
polyethoxyliertes (x + y = 10) Distearylammoniumchlorid.
Die diethoxylierten Mono- und Di-(höheres)-alkylverbindungen
sind sowohl in sauren als auch alkalischen Lösungen beständig
und besitzen größere Wasserlöslichkeit und Kompatibilität
als andere verwandte Verbindungen.
In den Verbindungen der Formel I bis IV werden die langen
Kohlenstoffketten aus langkettigen Fettsäuren gewonnen, die
sich beispielsweise von Talg und Sojabohnenöl ableiten. Die
hier gebrauchten Ausdrücke "Soja" und "Talg" etc. beziehen
sich auf die Ausgangssubstanz, von der die langen Fettalkylketten
gewonnen werden. Mischungen der als Textilweichmacher
dienenden quartären Ammoniumverbindungen können verwendet
werden.
Die quartären Ammoniumsalze mit linearem höheren Alkyl sind
leicht bioabbaubar und bevorzugt.
Die Waschmittelzusammensetzungen auf Basis von nicht-ionischem
Tensid, die den Makrosalzkomplex aus säureterminiertem
Niotensid und quartärem Ammoniumweichmacher enthalten, gewährleisten
gute Reinigungseigenschaften und erlauben die Ablagerung
des quartären Ammoniumweichmachers auf den zu reinigenden
Textilien unter Erzielung guter Textilweichmachung.
Die Verbesserung der textilweichmachenden Eigenschaften wird
bei Aufrechterhaltung oder Verbesserung der reinigenden
Eigenschaften der Zusammensetzung erreicht.
Ohne auf eine Theorie festgelegt sein zu wollen, wie es zu
den Reinigungs- und Weichmachungseigenschaften kommt, wird
davon ausgegangen, daß ein Makrosalzkomplex als Produkt der
Reaktion zwischen dem nicht-ionischen Tensid mit endständiger
Säuregruppe und dem quartären Ammoniumweichmacher gebildet
wird. Bei Zugabe zu dem Wasser im Waschgang wird der
Makrosalzkomplex langsam hydrolisiert, wobei der quartäre
Ammoniumweichmacher freigesetzt und auf der zu waschenden
Wäsche abgelagert wird. Die Hydrolyse und Freisetzung des
quartären Ammoniumweichmachers erfolgt genügend langsam oder
verzögert, so daß der Waschmittelzusammensetzung ausreichend
Zeit zur Entfernung von Schmutz und Flecken von der zu
waschenden Wäsche vor der Freisetzung und Ablagerung des
quartären Ammoniumweichmachers verbleibt.
Die langsame Hydrolyse oder der langsame Zerfall des Makrosalzkomplexes
während des Waschgangs ermöglicht eine kontrollierte
Freigabe des quartären Ammoniumweichmachers im Waschmedium,
so daß dem Waschmittel genügend Zeit verbleibt, um
Schmutz und Flecken von dem zu waschenden Stoff zu entfernen,
bevor der quartäre Ammoniumweichmacher freigesetzt
und auf dem Stoff abgelagert wird.
Um die signifikanten Verbesserungen der Weichmachungseigenschaften
zu erzielen, sind nur geringe Mengen des Makrokomplexes
aus säureterminiertem Niotensid/quartärem Ammoniumweichmachersalz
erforderlich. Bezogen auf das Gesamtgewicht
der nicht-ionisches flüssiges Tensid enthaltenden Zusammensetzung
liegen geeignete Mengen für den Makrosalzkomplex in
dem Bereich von 2,5 bis etwa 35, vorzugsweise etwa 3,5 bis
etwa 25 und besonders bevorzugt von etwa 7,0 bis 15%.
Die relativen Anteile von nicht-ionischem Tensid mit endständiger
Säuregruppe und quartärem Ammoniumweichmacher
werden so gewählt, daß der ganze oder im wesentlichen ganze
quartäre Ammoniumweichmacher unter Bildung des Makrosalzkomplexes
mit dem säureterminierten Niotensid zur Reaktion
kommt. Das Molverhältnis von säureterminiertem Niotensid : quartärem
Ammoniumweichmacher, das zur Bildung des
Makrosalzkomplexes angewandt wird, kann 1,3 : 1 bis 1 : 1,3,
vorzugsweise etwa 1,1 : 1 bis 1 : 1,1 sein, besonders bevorzugt
sind gleiche molare Mengen (Verhältnis von 1 : 1).
Der Makrosalzkomplex wird vorzugsweise durch einfaches
Vermischen des säureterminierten Niotensids mit dem quartären
Ammoniumweichmacher hergestellt. Der Makrosalzkomplex
wird vorteilhaft dem nicht-ionischen Tensid zugesetzt. Die
restlichen Bestandteile der Formulierung werden dem nichtionischen
Tensid getrennt oder in manchen Fällen als Vormischung
mit anderen Bestandteilen zugegeben.
Zusätzlich zu ihrer textilweichmachenden Wirkung haben die
höhere Alkylgruppen aufweisenden quartären Ammoniumsalze die
weiteren Vorteile, daß sie kationisch und mit der Niotensidkomponente
verträglich sind.
Um die physikalische Beständigkeit der Waschmittelzusammensetzung
zu verbessern, kann man der Formulierung "physikalische"
absetzungsverhindernde und stabilisierende Substanzen
zusetzen, wie beispielsweise eine saure organische
Phosphorverbindung mit einer sauren -POH-Gruppe, z. B. einen
Teilester von Phosphorsäure und einem Alkanol oder aber ein
Aluminiumsalz einer Fettsäure.
Die zur Durchführung der Erfindung angewandten nicht-ionischen
Tenside können aus einer großen Vielzahl bekannter Verbindungen
gewählt werden.
Bekanntlich zeichnen sich die nicht-ionischen Tenside durch
die Anwesenheit einer organischen hydrophoben und einer
organischen hydrophilen Gruppe aus und werden meist durch
Kondensation einer organischen aliphatischen oder alkylaromatischen
hydrophoben Verbindung mit Ethylenoxid (hydrophil)
hergestellt. Praktisch kann jede hydrophobe Verbindung, die
eine Carboxy-, Hydroxy-, Amido- oder Aminogruppe mit einem
freien Wasserstoff am Stickstoff besitzt, mit Ethylenoxid
oder dessen Polyhydratationsprodukt, Polyethylenglykol,
unter Bildung eines nicht-ionischen Tensids kondensiert
werden. Die Länge der hydrophilen oder Polyoxyethylenkette
kann leicht eingestellt werden, um das erwünschte Gleichgewicht
zwischen hydrophoben und hydrophilen Gruppen herzustellen.
Typische geeignete nicht-ionische Tenside sind in
den US-PS'en 43 16 812 und 36 30 929 geoffenbart.
Gewöhnlich sind die nicht-ionischen Tenside poly-(niederes)-
alkoxylierte Lipophile, in denen das erwünschte hydrophil-lipophile
Gleichgewicht durch Addition einer hydrophilen
Poly-(niederes)-alkoxygruppe an einen lipophilen Teil
erhalten wird. Eine bevorzugte Klasse der angewandten
nicht-ionischen Tenside sind die poly-(niederes)-alkoxylierten
höheren Alkanole, wobei das Alkanol 9 bis 18 Kohlenstoffatome
aufweist und die Zahl der Mole an niederem
Alkylenoxid (mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen) 3 bis 12
beträgt. Von diesen Materialien werden vorzugsweise solche
angewandt, in denen das höhere Alkanol ein höherer Fettalkohol
mit 9 bis 11 oder 12 bis 15 Kohlenstoffatomen ist und
die 5 bis 8 oder 5 bis 9 niedere Alkoxygruppen je Mol
aufweisen. Vorzugsweise ist das niedere Alkoxy Ethoxy, in
manchen Fällen kann es jedoch in erwünschter Weise mit
Propoxy gemischt sein, wobei das letztere, falls es anwesend
ist, häufig den kleineren Anteil (weniger als 50%) ausmacht.
Exemplarisch für solche Verbindungen sind die, in denen das
Alkanol 12 bis 15 Kohlenstoffatome aufweist und die etwa 7
Ethylenoxidgruppen je Mol besitzen, z. B. Neodol 25-7 und
Neodol 23-6.5, die von Shell Chemical Company Inc. hergestellt
werden. Das erstere ist ein Kondensationsprodukt
eines Gemischs höherer Fettalkohole von durchschnittlich 12
bis 15 Kohlenstoffatomen mit etwa 7 Molen Ethylenoxid, das
letztere ist ein entsprechendes Gemisch, wobei der Kohlenstoffatomgehalt
des höheren Fettalkohols 12 bis 13 ist und
die Zahl der anwesenden Ethylenoxidgruppen durchschnittlich
etwa 6,5 beträgt. Die höheren Alkohole sind primäre Alkanole.
Andere Beispiele solcher Tenside umfassen Tergitol 15-S-7
und Tergitol 15-S-9, die beide Ethoxylate linearer
sekundärer Alkohole der Union Carbide Corp. sind. Das
erstere ist ein gemischtes Ethoxylierungsprodukt eines
linearen, 11 bis 15 Kohlenstoffatome aufweisenden sekundären
Alkanols mit 7 Molen Ethylenoxid, das letztere ist ein
ähnliches Produkt, jedoch mit 9 Molen Ethylenoxid.
Ebenfalls anwendbar in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
als nicht-ionische Tensidkomponente sind Niotenside mit
höherem Molekulargewicht wie Neodol 45-11, wobei es sich um
ähnliche Ethylenoxidkondensationsprodukte höherer Fettalkohole
handelt, und zwar von Fettalkohol mit 14 bis 15
Kohlenstoffatomen und wobei die Zahl der Ethylenoxidgruppen
je Mol etwa 11 ist. Diese Produkte werden ebenfalls von
Shell Chemical Company hergestellt.
Andere anwendbare Niotenside werden durch die nicht-ionischen
Tenside repräsentiert, die unter dem Handelsnamen Plurafac
erhältlich sind. Die Plurafacs sind das Reaktionsprodukt
eines höheren linearen Alkohols mit einem Gemisch von
Ethylen- und Propylenoxiden und weisen eine gemischte
Ethylenoxid- und Propylenoxidkette auf, an deren Ende eine
Hydroxylgruppe steht. Beispiele umfassen Produkt A (ein
C13-bis-C15-Fettalkohol, der mit 6 Molen Ethylenoxid und 3 Molen
Propylenoxid kondensiert ist), Produkt B (ein
C13-bis-C15-Fettalkohol, der mit 7 Molen Propylenoxid und 4 Molen
Ethylenoxid kondensiert ist) und Produkt C (ein
C13-bis-C15-Fettalkohol, der mit 5 Molen Propylenoxid und 10 Molen Ethylenoxid kondensiert ist).
Eine andere Gruppe flüssiger nicht-ionischer Tenside ist von
Shell Chemical Company, Inc. unter dem Handelsnamen Dobanol
erhältlich: Dobanol 91-5 ist ein ethoxylierter C9-bis-C11-Fettalkohol
mit durchschnittlich 5 Molen Ethylenoxid, Dobanol
25-7 ist ein ethoxylierter C12-bis-C15-Fettalkohol mit
durchschnittlich 7 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol.
In den bevorzugten poly-(niederes)-alkoxylierten höheren
Alkanolen macht die Zahl der niederen Alkoxygruppen zur
Erzielung des besten Gleichgewichts zwischen hydrophilen und
lipophilen Anteilen 40 bis 100% der Zahl der Kohlenstoffatome
in dem höheren Alkanol, vorzugsweise 40 bis 60% derselben
aus, wobei das nicht-ionische Tensid vorzugsweise
mindestens 50% dieser bevorzugten poly-(niederes)-alkoxylierten
höheren Alkanole enthält. Alkanole mit höherem
Molekulargewicht und verschiedene andere normalerweise feste
nicht-ionische Tenside und oberflächenaktive Substanzen
können die Gelbildung des flüssigen Waschmittels begünstigen
und werden deshalb vorzugsweise in den erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen weggelassen oder in ihrer Menge begrenzt,
wenngleich geringe Anteile derselben wegen ihrer reinigenden
Eigenschaften etc. angewandt werden können. Sowohl in den
bevorzugten als auch in den weniger bevorzugten nichtionischen
Tensiden sind die darin anwesenden Alkylgruppen im
allgemeinen linear, obgleich Verzweigung toleriert werden
kann, beispielsweise an einem Kohlenstoffatom, das dem
endständigen Kohlenstoffatom der geraden Kette benachbart
oder zwei Kohlenstoffatome davon entfernt und von der
Ethoxykette entfernt ist, solange eine derartige verzweigte
Alkylgruppe in ihrer Länge nicht mehr als 3 Kohlenstoffatome
aufweist. Normalerweise ist der Anteil an Kohlenstoffatomen
in einer derartigen verzweigten Konfiguration klein und macht
kaum mehr als 20% des gesamten Kohlenstoffatomgehalts des
Alkyls aus. In ähnlicher Weise kann, obgleich lineare,
endständig mit den Ethylenoxidketten verknüpfte Alkyle stark
bevorzugt sind und die beste Kombination von Waschkraft,
Bioabbaubarkeit und nicht gelierendem Verhalten ergeben
sollen, mittlere oder sekundäre Verknüpfung des Ethylenoxids
mit der Kette vorkommen. Gewöhnlich ist dies nur bei einem
geringen Teil derartiger Alkyle der Fall, im allgemeinen bei
weniger als 20%, kann jedoch wie bei den erwähnten Tergitolen
häufiger sein. Ebenso macht Propylen, falls es in
der Kette aus niederem Alkylenoxid vorhanden ist, gewöhnlich
weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 10% derselben aus.
Wenn größere Mengen an nicht endständig alkoxylierten Alkanolen,
Propylenoxid enthaltenden poly-(niederes)-alkoxylierten
Alkanolen und weniger hydrophil-lipophil ausgewogenen
nicht-ionischen Tensiden als oben erwähnt angewandt werden,
und wenn man anstelle der hier angegebenen bevorzugten
Niotenside andere nicht-ionische Tenside verwendet, mag das
erhaltene Produkt weniger vorteilhaft hinsichtlich Waschkraft,
Stabilität, Viskosität und Gelverhalten sein als die
bevorzugten Zusammensetzungen, doch kann die Anwendung der
viskositäts- und gelregulierenden Verbindungen der Erfindung
die Eigenschaften der auf solchen Niotensiden basierenden
Waschmittel ebenfalls verbessern. In manchen Fällen, etwa
bei Anwendung eines mit niederem Alkoxy polyalkoxylierten
höheren Alkanols mit höherem MG (häufig wegen seiner
Waschkraft), wird die Menge desselben nach Durchführung von
Routineversuchen eingestellt oder begrenzt, um die erwünschte
Waschkraft zu erzielen und trotzdem ein nicht gelierendes
Produkt erwünschter Viskosität zu erhalten. Auch wurde
gefunden, daß es kaum nötig ist, wegen ihrer Waschkraft die
Niotenside mit höherem MG einzusetzen, da die hier beschriebenen
bevorzugten Niotenside hervorragende Reinigungsmittel
sind und es darüber hinaus gestatten, in dem flüssigen
Waschmittel die erwünschte Viskosität ohne Gelbildung bei
niederen Temperaturen zu erreichen.
Eine andere anwendbare Gruppe nicht-ionischer Tenside sind
die der "Surfactant T"-Serie, die von British Petroleum
erhältlich ist. Die Surfactant T Niotenside erhält man durch
Ethoxylieren von sekundären C13-Fettalkoholen bei einer
engen Ethylenoxidverteilung. Das Surfactant T5 besitzt im
Durchschnitt 5 Mole Ethylenoxid, das Surfactant T7 hat im
Durchschnitt 7 Mole Ethylenoxid; das Surfactant T9 hat
durchschnittlich 9 Mole Ethylenoxid und Surfactant T12 hat
durchschnittlich 12 Mole Ethylenoxid je Mol sekundärem
C13-Fettalkohol.
Zu den bevorzugten nicht-ionischen Tensiden in den Zusammensetzungen
der Erfindung gehören die sekundären C12-bis-C15-
Fettalkohole mit den relativ engen Ethylenoxidgehalt-Bereichen
von 7 bis 9 Molen sowie die mit etwa 5 bis 6 Molen
Ethylenoxid ethoxylierten C9-bis-C11-Fettalkohole.
Man kann Mischungen von zwei oder mehr der flüssigen nichtionischen
Tenside verwenden, was in manchen Fällen von
Vorteil ist.
Die Viskosität und das Gelverhalten der flüssigen
Waschmittel lassen sich durch Einbau einer wirksamen Menge
eines flüssigen nicht-ionischen Tensids mit endständiger
Säuregruppe in die Zusammensetzung verbessern. Die oben
genannten nichtionischen Tenside mit endständiger Säuregruppe
bestehen aus einem nicht-ionischen Tensid, das durch
Überführung einer freien Hydroxylgruppe desselben zu einem
eine freie Carboxylgruppe aufweisenden Teil modifiziert ist
wie beispielsweise ein Ester oder Teilester aus nichtionischem
Tensid und Polycarbonsäure oder Anhydrid.
Gemäß US-SN 5 97 948, deren Kenntnis hier vorausgesetzt wird,
bewirken die modifizierten Niotenside mit freier Carboxylgruppe,
die man allgemein als Polyethercarbonsäuren charakterisieren
kann, eine Senkung der Temperatur, bei welcher
das flüssige Niotensid mit Wasser ein Gel bildet.
Die Zugabe der säureterminierten Niotenside zu dem flüssigen
nicht-ionischen Tensid im Überschuß zu der Menge, die zur
Bildung des Makrosalzkomplexes erforderlich ist, fördert die
Abgebbarkeit und Verteilbarkeit der Zusammensetzung, d. h.
die Gießbarkeit, und senkt die Temperatur, bei welcher die
flüssigen nicht-ionischen Tenside in Wasser ein Gel bilden,
ohne deren Stabilität gegen Absetzen zu verringern. Das
überschüssige nicht-ionische Tensid mit endständiger Säuregruppe
reagiert in dem Waschmedium der Waschmaschine mit der
"Alkalinität" bzw. den alkalischen Substanzen der dispergiertes
Buildersalz enthaltenden Phase der Waschmittelzusammensetzung
und wirkt effektiv als anionisches Tensid.
Das in den Zusammensetzungen der Erfindung angewandte flüssige
nicht-ionische Tensid enthält dispergiert und suspendiert
darin feine Teilchen anorganischer und/oder organischer
Buildersalze.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen können
wasserlösliche und/oder wasserunlösliche Buildersalze enthalten.
Wasserlösliche anorganische alkalische Buildersalze,
die allein mit dem Tensid oder im Gemisch mit anderen
Buildern eingesetzt werden können, sind die Alkalicarbonate,
-bicarbonate, -borate, -phosphate, -polyphosphate und -silikate.
Ammonium- oder substituierte Ammoniumsalze können
ebenfalls verwendet werden. Spezielle Beispiele derartiger
Salze sind Natriumtripolyphosphat, Natriumcarbonat, Natriumtetraborat,
Natriumpyrophosphat, Kaliumpyrophosphat, Natriumbicarbonat,
Kaliumtripolyphosphat, Natriumhexametaphosphat,
Natriumsesquicarbonat, Natriummono- und diorthophosphat und
Kaliumbicarbonat. Natriumtripolyphosphat (TPP) ist besonders
bevorzugt.
Da die Zusammensetzungen der Erfindung im allgemeinen hochkonzentriert
sind und daher in relativ geringen Dosierungen
verwendbar, ist es erwünscht, jegliche Phosphatbuilder (wie
Natriumtripolyphosphat) mit einem Hilfsbuilder zu ergänzen,
beispielsweise mit einer niederen Polycarbonsäure oder einer
polymeren Carbonsäure mit einer hohen Calciumbindekapazität,
um Inkrustierung zu verhindern, die andernfalls durch
Bildung eines unlöslichen Calciumphosphats verursacht werden
könnte.
Eine geeignete niedere Polycarbonsäure umfaßt die Alkalisalze
von niederen Polycarbonsäuren, vorzugsweise die Natrium-
und Kaliumsalze. Geeignete niedere Polycarbonsäuren
haben zwei bis vier Carbonsäuregruppen. Die bevorzugten
Natrium- und Kaliumsalze niederer Polycarbonsäure sind die
Zitronensäure- und Weinsäuresalze.
Die Natriumsalze der Zitronensäure sind am meisten bevorzugt,
vor allem das Trinatriumcitrat. Die Mononatrium- und
Dinatriumcitrate können ebenfalls verwendet werden. Auch die
Mononatrium- und Dinatriumtartrate kann man einsetzen. Die
Alkalisalze niederer Polycarbonsäuren sind besonders gute
Buildersalze; wegen ihrer hohen Calcium- und Magnesiumbindekapazität
hindern sie die Inkrustierung, zu der es andernfalls
durch Bildung unlöslicher Calcium- und Magnesiumsalze
kommen würde.
Andere organische Builder sind Polymere und Copolymere von
Polyacrylsäure und Polymaleinsäureanhydrid sowie deren Alkalisalze.
Insbesondere können solche Buildersalze aus einem
Copolymeren bestehen, welches das Reaktionsprodukt von etwa
gleichviel Molen Methacrylsäure und Maleinsäure ist und
welches unter Bildung des Natriumsalzes vollständig neutralisiert
ist. Der Builder ist im Handel unter dem Namen
Sokalan CP5 erhältlich. Falls dieser Builder angewandt wird,
dient er, sogar in geringen Mengen, als Krustenbildungsinhibitor.
Beispiele für organische alkalische sequestrierende Buildersalze,
die mit den Buildersalzen bzw. Tensidbuildersalzen
oder im Gemisch mit anderen organischen und anorganischen
Buildern verwendet werden können, sind Alkali-, Ammonium-
oder substituierte Ammoniumaminopolycarboxylate, beispielsweise
Natrium- und Kaliumethylendiamintetraacetat (EDTA),
Natrium- und Kaliumnitrilotriacetate (NTA) und Triethanolammonium-
N(2-hydroxyethyl)nitrilodiacetate. Gemischte Salze
dieser Aminopolycarboxylate sind ebenfalls geeignet.
Andere geeignete Builder vom organischen Typ sind beispielsweise
Carboxymethylsuccinate, Tartronate und Glykolate. Von
besonderem Wert sind die Polyacetalcarboxylate. Die Polyacetalcarboxylate
und ihre Anwendung in Waschmittelzusammensetzungen
sind in US-SN 7 67 570 sowie in den US-PS'en
41 44 226, 43 15 092 und 41 46 495 beschrieben.
Die Alkalisilikate sind wertvolle Buildersalze, die auch den
pH-Wert einstellen oder steuern und die Zusammensetzung
antikorrosiv gegenüber Waschmaschinenteilen machen. Natriumsilikat
mit Na2O/SiO2-Verhältnissen von 1,6/1 bis 1/3,2,
besonders von etwa 1/2 bis 1/2,8 sind bevorzugt. Kaliumsilikate
mit den gleichen Verhältnissen können ebenfalls verwendet
werden. Das bevorzugte Alkalisilikat ist Natriumdisilikat
Andere typische geeignete Builder sind beispielsweise die in
den US-PS'en 43 16 812, 42 64 466 und 36 30 929 beschriebenen.
Die anorganischen Buildersalze können mit der nichtionischen
Tensidverbindung oder im Gemisch mit anderen
anorganischen oder organischen Buildersalzen verwendet werden.
Die wasserunlöslichen kristallinen und amorphen Aluminosilikatzeolithe
können verwendet werden. Die Zeolithe haben im
allgemeinen die Formel
(M2O) x · (Al2O3) y · (SiO2)
z · wH2O,
worin x für 1 steht, y für 0,8 bis 1,2 und vorzugsweise für
1 steht, z 1,5 bis 3,5 oder mehr und vorzugsweise 2 bis 3
bedeutet, w 0 bis 9, vorzugsweise 2,5 bis 6 darstellt und M
vorzugsweise Natrium ist. Ein typischer Zeolith ist vom Typ
A oder einer ähnlichen Struktur, wobei der Typ 4A besonders
bevorzugt ist. Die bevorzugten Aluminosilikate haben
Calciumionenaustauschkapazitäten von etwa 200 meq/g oder mehr,
z. B. 400 meq/g.
Verschiedene anwendbare kristalline Zeolithe (d. h. Aluminosilikate)
sind in GB-PS 15 04 168, US-PS 44 09 136 sowie in
den kanadischen Patentschriften 10 72 835 und 10 87 477
beschrieben, deren Kenntnis hier vorausgesetzt wird. Ein
Beispiel für amorphe Zeolithe, die hier brauchbar sind,
findet sich in der belgischen Patentschrift 8 35 351, deren
Kenntnis hier vorausgesetzt wird.
Andere Substanzen wie Tone, insbesondere die wasserunlöslichen
Typen, können wertvolle Hilfsstoffe in den Zusammensetzungen
der Erfindung sein. Besonders wertvoll ist Bentonit.
Dieses Material besteht hauptsächlich aus Montmorillonit,
einem hydratisierten Aluminiumsilikat, in dem etwa 1/6
der Aluminiumatome durch Magnesiumatome ersetzt sein kann
und mit dem variierende Mengen Wasserstoff, Natrium, Kalium,
Calcium etc. lose kombiniert sein können. In seiner reineren
Form (d. h. frei von Kies, Sand etc.), in der er für Waschmittel
geeignet ist, enthält er mindestens 50% Montmorillonit,
wobei seine Kationenaustauschkapazität mindestens etwa
50 bis 75 meq/100 g Bentonit beträgt. Besonders bevorzugte
Bentonite sind die Wyoming oder Western US-Bentonite, die
als Thixo-jels 1, 2, 3 und 4 von Georgia Kaolin Co. verkauft
wurden. Diese Bentonite sind dafür bekannt, daß sie Textilien
weich machen, wie in den GB-PS'en 4 01 413 und 4 61 221
beschrieben ist.
Der Einbau einer wirksamen Menge von Substanzen zur Regulierung
der Viskosität und Verhinderung der Gelierung des
nicht-ionischen Tensids in die Waschmittelzusammensetzung
verbessert deren Lagereigenschaften. Die viskositätsregulierenden
und gelierungsverhindernden Substanzen bewirken ein
Senken der Temperatur, bei welcher das nicht-ionische Tensid
bei Zugabe zu Wasser ein Gel bildet. Derartige viskositätssteuernde
und gelierungsverhindernde Substanzen können
beispielsweise niederes Alkanol sein, z. B. Ethylalkohol
(US-PS 39 53 380), Hexylenglykol, Polyethylenglykol, beispielsweise
Polyethylenglykol mit einem MG von etwa 400 (PEG 400)
sowie amphiphile Alkylenoxid-mono(niederes)-alkylether-
Verbindungen mit niederem Molekulargewicht.
Bevorzugte viskositätsregulierende und gelierungshemmende
Verbindungen sind die amphiphilen Verbindungen. Die amphiphilen
Verbindungen kann man, was ihre chemische Struktur
betrifft, den ethoxylierten und/oder propoxylierten Fettalkoholen
(flüssige nicht-ionische Tenside) als analog
ansehen, doch haben sie relativ kurze Kohlenwasserstoffkettenlängen
(C2 bis C8) sowie einen geringen Gehalt an
Ethylenoxid (etwa 2 bis 6 Ethylenoxidgruppen je Mol).
Geeignete amphiphile Verbindungen können durch die folgende
allgemeine Formel
R3O(CH2CH2O) n H
wiedergegeben werden, worin R3 eine C2-bis-C8-Alkylgruppe
ist und n eine Zahl von etwa 1 bis 6 im Durchschnitt
bedeutet. Insbesondere handelt es sich bei den Verbindungen
um (niederes, C2-bis-C3)Alkylenglykolmono(niederes, C2-bis-C5)-
alkylether. Vor allem handelt es sich bei den Verbindungen
um Mono-, Di- oder Tri(niederes, C2-bis-C3)-alkylenglykolmono
(niederes, C1-bis-C5)-alkylether.
Spezielle Beispiele für geeignete amphiphile Verbindungen
sind
Ethylenglykolmonoethylether
(C2H5-O-CH2CH2OH),
Diethylenglykolmonobutylether
(C4H9-O-(CH2CH2O)2H),
Tetraethylenglykolmonobutylether
(C4H7-O-(CH2CH2O)4H und
Dipropylenglykolmonomethylether Diethylenglykolmonobutylether ist besonders bevorzugt.
Ethylenglykolmonoethylether
(C2H5-O-CH2CH2OH),
Diethylenglykolmonobutylether
(C4H9-O-(CH2CH2O)2H),
Tetraethylenglykolmonobutylether
(C4H7-O-(CH2CH2O)4H und
Dipropylenglykolmonomethylether Diethylenglykolmonobutylether ist besonders bevorzugt.
Der Einbau des Alkylenglykolmonoalkylethers mit niederem MG
in die Zusammensetzung senkt deren Viskosität, so daß sie
leichter gießbar ist, verbessert die Stabilität gegen
Absetzen sowie die Dispergierbarkeit der Zusammensetzung
beim Zugeben zu warmem oder kaltem Wasser.
Die Zusammensetzungen der Erfindung verfügen über verbesserte
Viskositäts- und Stabilitätseigenschaften. Sie bleiben stabil
und gießbar bei Temperaturen von nur etwa 5°C und
darunter.
Gemäß einer Ausbildungsweise der Erfindung kann der Formulierung
ein Stabilisierungsmittel zugegeben werden, das ein
Phosphorsäurealkanolester oder ein Aluminiumsalz einer höheren
Fettsäure ist.
Stabilitätsverbesserungen der Zusammensetzung kann man durch
Einbau einer geringen Menge einer sauren organischen Phosphorverbindung
mit einer sauren-POH-Gruppe erreichen, z. B.
eines Teilesters einer Phosphorsäure mit einem Alkanol.
Wie in US-SN 5 97 948 geoffenbart ist, deren Kenntnis hier
vorausgesetzt wird, kann die saure organische Phosphorverbindung
mit einer sauren-POH-Gruppe die Stabilität der
Suspension der Builder in dem nicht-wäßrigen flüssigen
nicht-ionischen Tensid steigern.
Die saure organische Phosphorverbindung kann beispielsweise
ein Teilester von Phosphorsäure mit einem Alkohol sein, z. B.
einem Alkanol mit lipophilen Charakter, das zum Beispiel
mehr als 5 Kohlenstoffatome, z. B. 8 bis 20 Kohlenstoffatome
besitzt.
Ein spezielles Beispiel ist ein Teilester von Phosphorsäure
und einem C16-bis-C18-Alkanol (Empiphos 5632 von Marchon);
er besteht aus etwa 35% Monoester und 65% Diester.
Der Einbau ganz geringer Mengen der sauren organischen
Phosphorverbindung macht die Suspension stabiler gegen
Absetzen beim Stehen, wobei sie jedoch gießbar bleibt,
während wegen der niederen Konzentration des Stabilisators
(z. B. unter etwa 1%) ihre plastische Viskosität im allgemeinen
abnimmt.
Verbesserungen der Stabilität und absetzungsverhindernden
Eigenschaften der Zusammensetzung lassen sich auch durch
Zugabe einer geringen effektiven Menge eines Aluminiumsalzes
einer höheren Fettsäure zu der Zusammensetzung erreichen.
Die Aluminiumsalzstabilisierungsmittel sind Gegenstand der
US-SN 7 25 455, deren Kenntnis hier vorausgesetzt wird.
Die bevorzugten höheren aliphatischen Fettsäuren haben etwa
8 bis 22, besonders bevorzugt etwa 10 bis 20 und vor allem
bevorzugt etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome. Der aliphatische
Rest kann gesättigt oder ungesättigt, geradkettig oder
verzweigt sein. Wie im Fall der nicht-ionischen Tenside
können Mischungen von Fettsäuren ebenfalls angewandt werden,
beispielsweise von solchen natürlichen Ursprungs wie Talgfettsäure,
Kokosfettsäure etc.
Beispiele von geeigneten Fettsäuren zur Bildung der
Aluminiumstabilisatoren umfassen Decansäure, Dodecansäure,
Palmitinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Eicosansäure,
Talgfettsäure, Kokosfettsäure, Mischungen dieser
Säuren etc. Die Aluminiumsalze dieser Säuren sind im allgemeinen
im Handel erhältlich und werden vorzugsweise in der
Trisäureform angewandt, z. B. Aluminiumstearat als Aluminiumtristearat
Al(C17H35COO)3. Die Monosäuresalze, z. B.
Aluminiummonostearat, Al(OH)2(C17H35COO) und Disäuresalze
z. B. Aluminiumdistearat Al(OH)(C17H35COO)2, sowie Mischungen
von zwei oder drei der Mono-, Di- und Trisäurealuminiumsalze
können ebenfalls verwendet werden. Am meisten bevorzugt ist
jedoch, daß das Trisäurealuminiumsalz mindestens 30%, vorzugsweise
mindestens 50% und besonders bevorzugt mindestens
80% der Gesamtmenge des Aluminiumfettsäuresalzes ausmacht.
Die oben erwähnten Aluminiumsalze sind im Handel erhältlich
und können leicht hergestellt werden, beispielsweise durch
Verseifen einer Fettsäure, z. B. von tierischem Fett, Stearinsäure
etc. und anschließende Behandlung der erhaltenen Seife
mit Alaun (alum), Aluminiumoxid, etc.
Zur Erzielung einer verbesserten physikalischen Stabilität
sind nur sehr geringe Mengen des Aluminiumsalzstabilisierungsmittels
erforderlich.
Die Bleichmittel werden aus Zweckmäßigkeitsgründen grob in
Chlorbleichmittel und Sauerstoffbleichmittel klassifiziert.
Typische Chlorbleichmittel sind Natriumhypochlorit (NaOCl),
Kaliumdichlorisocyanurat (59% verfügbares Chlor) und
Trichlorisocyanursäure (95% verfügbares Chlor). Sauerstoffbleichmittel
sind bevorzugt. Sie werden durch Perverbindungen
repräsentiert, die in Lösung Wasserstoffperoxid freisetzen.
Bevorzugte Beispiele umfassen Natrium- und Kaliumperborate,
Percarbonate und Perphosphate sowie Kaliummonopersulfat.
Die Perborate, vor allem Natriumperboratmonohydrat,
sind besonders bevorzugt.
Die Persauerstoffverbindung wird vorzugsweise im Gemisch mit
einem Aktivator für dieselbe verwendet. Geeignete Aktivatoren,
welche die effektive Wirkungstemperatur des Peroxidbleichmittels
senken können, sind beispielsweise in
US-PS 42 64 466 oder in Spalte 1 von US-PS 44 30 244
geoffenbart, deren Kenntnis hier vorausgesetzt wird. Polyacylierte
Verbindungen sind bevorzugte Aktivatoren; von
diesen sind Verbindungen wie Tetraacetylethylendiamin (TAED)
und Pentaacetylglucose besonders bevorzugt.
Andere brauchbare Aktivatoren umfassen beispielsweise
Acetylsalicylsäure-Derivate, Ethylidenbenzoatacetat und dessen
Salze, Ethylidencarboxylatacetat und dessen Salze, Alkyl- und
Alkenylbernsteinsäureanhydrid, Tetraacetylglycouril (TAGU)
sowie die Derivate derselben. Andere anwendbare Aktivatorenklassen
sind beispielsweise in den US-PS 41 11 826,
44 22 950 und 36 61 789 beschrieben.
Der Bleichmittelaktivator tritt gewöhnlich im Waschwasser
mit der Persauerstoffverbindung unter Bildung eines Peroxysäurebleichmittels
in Wechselwirkung. Vorzugsweise wird ein
Sequestriermittel mit hohem Komplexierungsvermögen eingebaut,
um jegliche unerwünschte Reaktion zwischen dieser
Peroxysäure und Wasserstoffperoxid in der Waschlösung in
Anwesenheit von Metallionen zu verhindern.
Geeignete Sequestriermittel für diesen Zweck umfassen die
Natriumsalze von Natrilotriessigsäure (NTA), Ethylendiamintetraessigsäure
(EDTA), Diethylentriaminpentaessigsäure
(DETPA), Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure (DTPMP),
unter dem Handelsnamen Dequest 2066 verkauft; sowie Ethylen
diamintetramethylenphosphonsäure (EDITEMPA). Die Sequestriermittel
können allein oder in Mischung angewandt werden.
Um Verluste an Peroxidbleichmittel (z. B. Natriumperborat)
durch enzyminduzierte Zersetzung, beispielsweise durch das
Katalaseenzym, zu vermeiden, können die Zusammensetzungen
zusätzlich eine enzymhemmende Substanz enthalten, z. B. eine
Verbindung, die zur Inhibierung enzyminduzierter Zersetzung
des Peroxidbleichmittels befähigt ist. Geeignete Inhibitorverbindungen
sind in US-PS 36 06 990 geoffenbart, deren
Kenntnis hier vorausgesetzt wird.
Als besonders interessante Inhibitorverbindungen seien Hydroxylaminsulfat
sowie andere wasserlösliche Hydroxylaminsalze
erwähnt. In den bevorzugten nicht-wäßrigen
Zusammensetzungen der Erfindung können nur geringe Mengen an Hydroxylaminsalzinhibitoren
anwesend sein wie etwa 0,01 bis 0,4%. Im
allgemeinen jedoch machen geeignete Mengen an Enzyminhibitoren
bis zu etwa 15, beispielsweise 0,1 bis 10 Gew.% der
Zusammensetzung aus.
Zusätzlich zu den (Tensid)-buildern können verschiedene
andere Additive oder Hilfsstoffe in dem Waschmittelprodukt
anwesend sein, um ihm zusätzliche erwünschte funktionale
oder ästhetische Eigenschaften zu verleihen. So können in
die Formulierung geringe Mengen schmutztragender oder die
Wiederausfällung verhindernder Substanzen, z. B. Polyvinylalkohol,
Fettamide, Natriumcarboxymethylcellulose und
Hydroxypropylmethylcellulose eingebaut werden. Eine bevorzugte
die Wiederausfällung verhindernde Substanz ist Natriumcarboxymethylcellulose
mit einem CM/MC-Verhältnis von 2 : 1, die
unter dem Handelsnamen Relatin DM 4050 verkauft wird.
Man kann optische Aufheller für Textilien aus Baumwolle,
Polyamid und Polyester einsetzen. Geeignete optische Aufheller
sind beispielsweise Stilben, Triazol und Benzidinsulfonzusammensetzungen,
insbesondere sulfoniertes substituiertes
Triazinylstilben, sulfoniertes Naphthotriazolstilben, Benzidinsulfon
etc., wobei Kombinationen von Stilben und Triazol
am meisten bevorzugt sind. Ein bevorzugter Aufheller ist
Stilbene Brightener N4, ein Dimorpholinodianilinostilbensulfonat.
Man kann Enzyme, vorzugsweise proteolytische Enzyme wie
Subtilisin, Bromelin, Papain, Trypsin und Pepsin sowie
Enzyme vom Amylasetyp, Lipasetyp und deren Mischungen
zugeben. Bevorzugte Enzyme sind beispielsweise Proteasebrei,
Esperasebrei und Amylase. Ein bevorzugtes Enzym ist Esprase
SL8, eine Protease. Schaumverhindernde Mittel, z. B. Silikonverbindungen
wie Silicane L 7604 können ebenfalls eingesetzt
werden.
Bakterizide, z. B. Tetrachlorsalicylanilid und Hexachlorophen,
Fungizide, Farbstoffe, Pigmente (wasserlösliche),
Schutzstoffe, Ultraviolett-Absorber, vergilbungsverhindernde
Substanzen wie Natriumcarboxymethylcellulose, pH-Modifizierer
und pH-Puffer, farbsichere Bleichmittel, Parfum und
Farbstoffe sowie Bläuungsmittel, z. B. Ultramarinblau können
verwendet werden.
Die Zusammensetzung kann auch ein anorganisches unlösliches
Verdickungsmittel oder Dispergiermittel mit sehr großem
Oberflächenbereich enthalten, beispielsweise feinteilige
Kieselsäure mit extrem kleiner Teilchengröße (z. B. Durchmessern
von 5 bis 100 mμ, als Aerosil verkauft) oder die
anderen in US-PS 36 30 929 beschriebenen hochvoluminösen
anorganischen Trägermaterialien, und zwar in Mengen von 0,1
bis 10, beispielsweise 1 bis 5%. Vorzugsweise sollen jedoch
Zusammensetzungen, die im Waschwasser Peroxysäuren bilden
(z. B. Zusammensetzungen mit Gehalt an Peroxyverbindung und
einem Aktivator für diese) im wesentlichen frei sein von
solchen Verbindungen und von anderen Silikaten; es hat sich
gezeigt, daß beispielsweise Kieselsäure und Silikate die
unerwünschte Zersetzung der Peroxysäure begünstigen.
Gemäß einer Ausbildungsweise der Erfindung wird die Stabilität
der Buildersalze in der Zusammensetzung beim Lagern
und die Dispergierbarkeit der Zusammensetzung in Wasser
verbessert, indem man die festen Builder vermahlt und die
Teilchengröße auf weniger als 100 μ, vorzugsweise weniger
als 40 μ und besonders bevorzugt auf weniger als 10 μ verringert.
Die festen Builder, z. B. Natriumtripolyphosphat (TPP),
werden im allgemeinen in Teilchengrößen von etwa 100, 200
oder 400 μ geliefert. Die nicht-ionische flüssige Tensidphase
kann mit den festen Buildern vor oder nach dem Vermahlen
vermischt werden.
In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung gibt man
das Gemisch aus flüssigem nicht-ionischen Tensid und festen
Bestandteilen in eine Reibmühle, in welcher die Teilchengrößen
der festen Bestandteile auf weniger als etwa 40 μ,
beispielsweise auf eine durchschnittliche Teilchengröße von
2 bis 10 μ oder sogar darunter (z. B. 1 μ) verringert werden.
Vorzugsweise weniger als etwa 10%, besonders weniger als
etwa 5% aller suspendierten Teilchen haben Teilchengrößen
über 10 μ. Zusammensetzungen, deren dispergierte Teilchen
derartig kleine Teilchengrößen aufweisen, verfügen über eine
verbesserte Stabilität gegen Separation oder Absetzen beim
Lagern. Die Zugabe der nicht-ionischen Tensidverbindung mit
endständiger Säuregruppe im Überschuß über die zur Bildung
des Makrosalzkomplexes erforderliche Menge kann die Fließspannung
dieser Dispersionen senken und trägt zur Dispergierbarkeit
der Dispersionen ohne entsprechende Verringerung
der Dispersionsstabilität gegen Absetzen bei.
Vorzugsweise ist beim Vermahlen der Anteil an festen
Bestandteilen genügend groß (beispielsweise mindestens etwa
40%, z. B. etwa 50%), so daß die festen Teilchen in
gegenseitigem Kontakt stehen und durch die nicht-ionische
Tensidflüssigkeit nicht wesentlich voneinander abgeschirmt
werden. Nach der Mahlstufe kann jegliches verbleibende
flüssige nicht-ionische Tensid der vermahlenen Formulierung
zugesetzt werden. Mühlen mit Mahlkugeln (Kugelmühlen) oder
ähnlichen mobilen Mahlelementen haben sehr gute Ergebnisse
gezeigt. So kann man chargenweise eine Laborreibmühle mit
Steatitmahlkugeln eines Durchmessers von 8 mm verwenden. Für
Arbeiten in größerem Maßstab kann man eine kontinuierlich
arbeitende Mühle verwenden, in welcher Mahlkugeln (mit 1
oder 1,5 mm Durchmesser) in einem sehr schmalen Spalt
zwischen einem Stator und einem Rotor arbeiten, welcher mit
relativ hoher Geschwindigkeit läuft (z. B. eine Coballmühle).
Bei Anwendung einer solchen Mühle ist es erwünscht, das
Gemisch aus nicht-ionischem Tensid und Feststoffen zuerst
durch eine nicht so fein vermahlende Mühle zu schicken (z. B.
eine Kolloidmühle), um die Teilchengröße auf weniger als
100 μ (z. B. auf etwa 40 μ) zu verringern, bevor in der
kontinuierlich arbeitenden Kugelmühle auf einen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser unter etwa 10 μ vermahlen
wird.
In den bevorzugten flüssigen Vollwaschmittelzusammensetzungen
der Erfindung sind typische Anteile (Prozent, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, wenn nicht anders
angegeben) der Bestandteile wie folgt:
Flüssiges nicht-ionisches Tensid in dem Bereich von etwa 10
bis 70, beispielsweise 20 bis 60, z. B. 30 bis 50%.
Säureterminiertes nicht-ionisches Tensid in einer Menge in
dem Bereich von etwa 1 bis 15, beispielsweise 1,5 bis 10,
z. B. etwa 2 bis 5% (im Komplex).
Quartäres Ammoniumsalz als Weichmacher in dem Bereich von
1,5 bis 20, beispielsweise etwa 2,0 bis 15, z. B. 5 bis 10%
(im Komplex).
Makrosalzkomplex aus säureterminiertem Niotensid/quartärem
Ammoniumsalz in einer Menge in dem Bereich von etwa 2,5 bis
35, beispielsweise 3,5 bis 25, z. B. 7 bis 15%.
Tensidbuilder wie Natriumtripolyphosphat (TPP) in dem Bereich
von etwa 0 bis 60, beispielsweise 10 bis 50, z. B. etwa
15 bis 35%.
Alkalisilikat in dem Bereich von etwa 0 bis 30, beispielsweise
5 bis 25, z. B. etwa 10 bis 20%.
Copolymeres von Polyacrylat und Polymaleinsäureanhydrid in
Form des Alkalisalzes als Mittel zur Inkrustationsverhinderung
in dem Bereich von etwa 0 bis 10, beispielsweise 2 bis
8, z. B. etwa 3 bis 5%.
Alkylenglykol als viskositätsregulierende und gelierungsinhibierende
Substanz in einer Menge in dem Bereich von etwa 5
bis 30, beispielsweise 5 bis 25, z. B. etwa 5 bis 15%. Die
bevorzugten viskositätsregulierenden und gelierungsinhibierenden
Substanzen sind die Alkylenglykolmonoalkylether.
Phosphorsäurealkanolester als Stabilisierungsmittel in dem
Bereich von 0 bis 2,0 oder 0,1 bis 2,0, beispielsweise 0,10
bis 1,0%.
Fettsäurealuminiumsalz als Stabilisierungsmittel in dem
Bereich von etwa 0 bis 5,0, beispielsweise 0,5 bis 2,0, z. B.
etwa 0,1 bis 1,0%.
Bleichmittel in dem Bereich von etwa 0 bis 30, beispielsweise
2 bis 20, z. B. etwa 5 bis 15%.
Bleichmittelaktivator in dem Bereich von etwa 0 bis 15,
beispielsweise 1 bis 10, z. B. etwa 3 bis 6%.
Sequestriermittel für Bleichmittel bzw. zum Bleichen in dem
Bereich von etwa 0 bis 3,0, vorzugsweise 0,5 bis 2,0, z. B.
etwa 0,75 bis 1,25%.
Die Wiederausfällung verhindernde Substanz in dem Bereich
von etwa 0 bis 5,0, vorzugsweise 0,5 bis 4,0, z. B. 1,0 bis
3,0%.
Optische Aufheller in dem Bereich von etwa 0 bis 2,0,
vorzugsweise 0,25 bis 1,0, z. B. 0,25 bis 0,75%.
Enzyme in dem Bereich von etwa 0 bis 3,0, vorzugsweise 0,5
bis 2,0, z. B. 0,75 bis 1,25%.
Parfum in dem Bereich von etwa 0 bis 3,0, vorzugsweise 0,25
bis 1,25, z. B. 0,75 bis 1,0%.
Farbstoff in dem Bereich von etwa 0 bis 0,10, vorzugsweise
0,0025 bis 0,050, z. B. 0,0025 bis 0,010%.
Gegebenenfalls können verschiedene oben genannte Additive
zugegeben werden, um die erwünschte Funktion der zugegebenen
Materialien zu erhalten.
Man kann Mischungen der viskositätsregulierenden und
gelierungsinhibierenden Substanzen einsetzen, z. B. die Alkylenglykolalkylether-
Antigelierungsmittel mit dem absetzungsverhindernden
Stabilisierungsmittel. In manchen Fällen kann die
Anwendung derartiger Mischungen von Vorteil sein.
Bei der Wahl der Additive ist deren Verträglichkeit mit den
Hauptbestandteilen der Waschmittelzusammensetzung zu berücksichtigen.
In der vorliegenden Anmeldung sind, wie oben
erwähnt, alle Anteile und Prozentsätze auf das Gewicht der
gesamten Formulierung oder Zusammensetzung bezogen, wenn
nicht anders vermerkt.
Die konzentrierte nicht-wäßrige, nicht-ionische, flüssige
Waschmittelzusammensetzung der Erfindung verteilt sich in
der Waschmaschine leicht im Wasser.
Die flüssigen nicht-ionischen Waschmittelzusammensetzungen
der Erfindung sind vorzugsweise nicht wäßrig, d. h. sie sind
im wesentlichen wasserfrei. Geringe Mengen an Wasser sind
zwar tolerierbar, doch wird bevorzugt, daß die Zusammensetzungen
weniger als 3, vorzugsweise weniger als 2 und
besonders bevorzugt weniger als 1% Wasser enthalten.
Bei den zur Zeit angewandten Haushaltswaschmaschinen werden
normalerweise 250 g pulverförmiges Waschmittel eingesetzt,
um eine volle Wäscheladung zu waschen. Gemäß der Erfindung
werden nur etwa 70 bis 80 cm3 oder etwa 85 bis 110 g der
konzentrierten flüssigen nicht-ionischen Waschmittelzusammensetzung
benötigt.
Gemäß einer Ausbildungsweise der Erfindung wird eine typische
Waschmittelzusammensetzung unter Anwendung der folgenden
Bestandteile formuliert:
Gew.%
Nicht-ionisches Tensid30 bis 50
säureterminiertes Tensid 1,5 bis 10,0
quartäres Ammoniumsalz,
Weichmacher 2,0 bis 15 Phosphatbuildersalz15 bis 35 Copolymeres aus Polyacrylat und
Polymaleinsäureanhydrid in Form
des Alkalisalzes als
Inkrustationshemmer (Sokalan CP-5) 3 bis 5 Alkylenglykol als viskositätsregulierende
und gelierungsinhibierende Substanz 5 bis 15 wiederausfällungsverhindernde
Substanz 1 bis 3,0 Alkaliperborat als Bleichmittel 5 bis 15 Bleichmittelaktivator (TAED) 3,0 bis 6,0 Alkanolphosphorsäureester
(Empiphose 5632) 0 bis 3,0 Sequestriermittel 0,75 bis 1,25 Optischer Aufheller
(Stilbene Brighthener N4) 0,25 bis 0,75 Enzyme (Protease-Esperase SL8) 0,75 bis 1,25 Parfum 0 bis 3,0 Farbstoff (Blue Foulon Sandolan) 0 bis 0,10
Weichmacher 2,0 bis 15 Phosphatbuildersalz15 bis 35 Copolymeres aus Polyacrylat und
Polymaleinsäureanhydrid in Form
des Alkalisalzes als
Inkrustationshemmer (Sokalan CP-5) 3 bis 5 Alkylenglykol als viskositätsregulierende
und gelierungsinhibierende Substanz 5 bis 15 wiederausfällungsverhindernde
Substanz 1 bis 3,0 Alkaliperborat als Bleichmittel 5 bis 15 Bleichmittelaktivator (TAED) 3,0 bis 6,0 Alkanolphosphorsäureester
(Empiphose 5632) 0 bis 3,0 Sequestriermittel 0,75 bis 1,25 Optischer Aufheller
(Stilbene Brighthener N4) 0,25 bis 0,75 Enzyme (Protease-Esperase SL8) 0,75 bis 1,25 Parfum 0 bis 3,0 Farbstoff (Blue Foulon Sandolan) 0 bis 0,10
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
Es wurde eine konzentrierte nicht-wäßrige flüssige nicht-
ionische Waschmittelzusammensetzung aus den im folgenden
angegebenen Bestandteilen und Mengen hergestellt.
Gew.%
Gemisch aus 7 Molen Propylenoxid
und 4 Molen Ethylenoxid kondensiertem
C13-bis-C15-Fettalkohol und mit 5 Molen
Propylenoxid und 10 Molen Ethylenoxid
kondensiertem C13-bis- C15-Fettalkohol40 Säureterminiertes Reaktionsprodukt von
Dobanol 91-5 mit Bernsteinsäureanhydrid 2,0 Quartäres Ammoniumsalz 6,0 (Das als Weichmacher angewandte
quartäre Aminsalz istEthoquat 2T14,
quartäres Ditalgdiethoxy(x + y = 4)-chlorid.)
Natriumtripolyphosphat (TPP)26,5 Diethylenglykolmonobutylether als
antigelierende Substanz10,0 Natriumperboratmonohydrat, Bleichmittel10,0 Tetraacetylethylendiamin (TAED),
Bleichmittelaktivator 4,0 Stilbenaufheller 0,5 Protease (Esperase) 1,0
und 4 Molen Ethylenoxid kondensiertem
C13-bis-C15-Fettalkohol und mit 5 Molen
Propylenoxid und 10 Molen Ethylenoxid
kondensiertem C13-bis- C15-Fettalkohol40 Säureterminiertes Reaktionsprodukt von
Dobanol 91-5 mit Bernsteinsäureanhydrid 2,0 Quartäres Ammoniumsalz 6,0 (Das als Weichmacher angewandte
quartäre Aminsalz istEthoquat 2T14,
quartäres Ditalgdiethoxy(x + y = 4)-chlorid.)
Natriumtripolyphosphat (TPP)26,5 Diethylenglykolmonobutylether als
antigelierende Substanz10,0 Natriumperboratmonohydrat, Bleichmittel10,0 Tetraacetylethylendiamin (TAED),
Bleichmittelaktivator 4,0 Stilbenaufheller 0,5 Protease (Esperase) 1,0
Man hat festgestellt, daß die Zugabe des säureterminierten
Niotensids/quartären Ammoniumsalzes die textilweichmachenden
Eigenschaften der Formulierung wesentlich erhöht, ohne deren
Reinigungseigenschaften zu verringern.
Die Formulierung wurde etwa 1 Stunde vermahlen, um die
suspendierten Buildersalzteilchen auf Größen unter 40 μ zu
zerkleinern. Die formulierte Waschmittelzusammensetzung erwies
sich als beständig, gelierte beim Lagern nicht und
besaß eine hohe Reinigungskraft.
Unter Anwendung der Waschmittelzusammensetzung wurde schmutzige
Wäsche in einem Waschautomaten gewaschen und getrocknet.
Die trockene Wäsche fühlte sich sehr weich an.
Aus den im folgenden angegebenen Bestandteilen und Mengen
wurden zwei konzentrierte nicht-wäßrige flüssige nicht-ionische
Waschmittelzusammensetzungen formuliert:
Die beiden Formulierungen wurden etwa 60 Minuten vermahlen,
um die suspendierten Buildersalze auf Teilchengrößen unter
40 μ zu verringern. Die beiden Formulierungen wurden in
einem Miniwaschtest getestet, bei dem schmutzige Wäsche bei
45°C und bei Umgebungstemperatur, 10°C, gewaschen wurde.
Die folgenden Ergebnisse zeigen im Vergleich die Testergebnisse,
die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung B,
welche den Makrosalzkomplex aus säureterminiertem Niotensid/
quartärem Ammoniumsalzweichmacher enthielt und mit der
Zusammensetzung A, die nur das säureterminierte Niotensid
enthielt, erhalten wurden:
Weichheit: Die Ablagerung des quartären Ammoniumsalzes wurde
mit Bromphenolblau bei Formulierung B sichtbar gemacht. Es
wurde eine geringe, aber signifikante (mehr als 95%)
Überlegenheit von 10 Prüfern eines Gremiums für B festgestellt.
Die erhaltenen Werte zeigen, daß die Zugabe von nur 7,5%
quartärem Ammoniumsalzweichmacher in Form des Makrosalzkomplexes
mit dem säureterminierten Niotensid gemäß Erfindung
die Weichmachungseigenschaften wesentlich verbesserte, ohne
daß die Wascheigenschaften der Formulierung beeinträchtigt
wurden.
Die Formulierungen der Beispiele 1 und 2 können hergestellt
werden, ohne daß man die Buildersalze und suspendierten
Festteilchen zu kleinen Teilchengrößen vermahlt, doch erhält
man beste Ergebnisse, wenn man die Teilchengröße der
suspendierten festen Teilchen durch Vermahlen verkleinert.
Die Buildersalze können wie sie geliefert werden verwendet
werden, oder man kann sie und die suspendierten festen
Teilchen vor dem Vermischen mit dem nicht-ionischen Tensid
vermahlen oder teilweise vermahlen. Das Vermahlen kann
teilweise vor dem Vermischen erfolgen und nach dem Vermischen
vollendet werden, oder man kann den gesamten
Mahlvorgang nach dem Vermischen mit dem flüssigen Tensid
durchführen. Die Formulierungen, die suspendierten Builder
und feste Teilchen in Größen von unter 40 μ enthalten, sind
bevorzugt.
Claims (22)
1. Waschmittelzusammensetzung zum Reinigen und Weichmachen
von Textilien, enthaltend einen Makrosalzkomplex aus
einem Niotensid mit endständiger Säuregruppe und einem
kationischen quartären Ammoniumsalz-Weichmacher, wobei
der Makrosalzkomplex bei Zugabe zu einem wäßrigen
Waschbad langsam hydrolisiert und den quartärren Ammonium-
Weichmacher zum Ablagern auf und Weichmachen der
zu reinigenden Textilien freigibt.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine nicht-wäßrige Flüssigkeit ist und ein
flüssiges nichtionisches Tensid als Reinigungsmittel
enthält.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das nichtionische Tensid mit endständiger Säuregruppe
das Reaktionsprodukt eines nichtionischen Tensids,
nämlich eines eine endständige OH-Gruppe aufweisenden
poly(C2-bis-C3)-alkoxylierten Fettalkohols mit
einer Polycarbonsäure oder einem Polycarbonsäureanhydrid
ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Makrosalzkomplex etwa gleiche Molmengen des
nichtionischen Tensids mit endständiger Säuregruppe und
des kationischen quartären Ammoniumsalz-Weichmachers
enthält.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das quartäre Aminsalz der Formel
entspricht, worin R1 ein langkettiger aliphatischer
Rest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, und die R2's
unabhängig niedere Alkyl- oder Hydroxyalkylreste sind
und worin X ein wasserlösliches Salz bildendes Anion
bedeutet.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kationische quartäre Aminsalz der Formel
entspricht, worin die R1's unabhängig langkettige
aliphatische Reste mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen
bedeuten, die R2's unabhängig niedere Alkyl- oder
Hydroxyalkylreste darstellen und X ein wasserlösliches
Salz bildendes Anion ist.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kationische quartäre Aminsalz der Formel
entspricht, worin R1 ein langkettiger aliphatischer
Rest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, R2 ein
niederer Alkyl- oder Hydroxyalkylrest ist, x und y
jeweils positive Zahlen und mindestens 1 bedeuten,
wobei die Summe von x + y 2 bis 15 ist, und X für ein
wasserlösliches Salz bildendes Anion steht.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kationische quartäre Aminsalz der Formel
entspricht, worin die R1's unabhängig langkettige
aliphatische Reste mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen
bedeuten, x und y jeweils positive Zahlen und mindestens
1 darstellen, wobei die Summe von x + y 2 bis
15 ist, und X für ein wasserlösliches Salz bildendes
Anion steht.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung ein flüssiges nichtionisches
Tensid enthält.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie 30 bis 50% eines flüssigen nichtionischen
Tensids enthält.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen oder mehrere Hilfsstoffe der Gruppe aus
anorganischem Buildersalz, inkrustationshemmender Substanz,
Alkalisilikat, Bleichmittel, Bleichmittelaktivator,
Sequestriermittel, die Wiederausfällung verhindernder
Substanz, optischem Aufheller, Enzymen, Parfum und
Farbstoff enthält.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das anorganische Buildersalz ein Alkalipolyphosphat
aufweist.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das nichtionische Tensid mit endständiger Säuregruppe
in dem Komplex 1 bis 15 Gew.%, bezogen auf das
Gewicht der Zusammensetzung, ausmacht.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie in dem Komplex etwa 1,5 bis etwa 20 Gew.%,
bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eines quartären
Ammoniumsalz-Weichmachers enthält, der aus der Gruppe
aus quartärem Mono(höheres)-alkyltri(niederes)-alkyl-aminsalz
(I), quartärem Di(höheres)alkyldi(niederes)aminsalz
(II), diethoxyliertem quartären Mono(höheres)-alkylmono
(niederes)-alkylammoniumsalz (III) und dioxyliertem
quartären Di(höheres)-alkylammoniumsalz (IV) ist.
15. Nicht-wäßrige builderhaltige Vollwaschmittelzusammensetzung,
die bei hohen und niederen Temperaturen
gießbar ist und beim Vermischen mit kaltem Wasser nicht
geliert, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens ein flüssiges nichtionisches Tensid in einer
Menge von etwa 10 bis etwa 70 Gew.%;
mindestens ein in dem nichtionischen Tensid suspendiertes
anorganisches Buildersalz in einer Menge von etwa 0
bis etwa 60 Gew.%;
etwa 1 bis 15 Gew.% eines nichtionischen Tensids mit
endständiger Säuregruppe in einem Makrosalzkomplex mit
etwa 1,5 bis 20,0 Gew.% eines quartären Ammoniumsalzes
als Weichmacher aus der Gruppe aus quartärem Mono(höheres)-
alkyltri(niederes)-alkylammoniumsalz (I), quartärem
Di(höheres)-alkyldi(niederes)-alkyl-ammoniumsalz
(II), diethoxyliertem quartären Mono(höheres)-alkylmono
(niederes)-alkylammoniumsalz (III) und diethoxyliertem
quartären Di(höheres)-alkylammoniumsalz (IV) enthält.
16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß sie etwa 5 bis 30 Gew.% eines Alkylenglykol
alkylmonoethers als Viskositätsregler und Gelinhibitor
enthält.
17. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß sie gegebenenfalls einen oder mehrere Hilfsstoffe
der Gruppe aus Enzymen, Korrosionsinhibitoren,
schaumverhindernden Substanzen, Schaumdämpfern, schmutztragenden
oder die Wiederausfällung hindernden Substanzen,
vergilbungsverhindernden Substanzen, Coloriermitteln,
Parfums, optischen Aufhellern, Bläuungsmitteln,
pH-Modifizierungsmitteln, pH-Puffern, Bleichmitteln,
Bleichmittelstabilisatoren, Bleichmittelaktivatoren,
Enzyminhibitoren und Sequestriermitteln enthält.
18. Nicht-wäßrige flüssige Vollwaschmittelzusammensetzung
nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Gehalt von
etwa
30,0 bis 50,0 Gew.% nicht-ionischem Tensid,
2,0 bis 5,0 Gew.% Tensid mit endständiger Säuregruppe,
5,0 bis 10,0 Gew.% quartärem Ammoniumsalz-Weichmacher,
15,0 bis 35,0 Gew.% Natriumtripolyphosphat (TPP),
5,0 bis 15,0 Gew.% Diethylenglykolmonobutylether,
5,0 bis 15,0 Gew.% Natriumperboratmonohydrat als Bleichmittel und
3,0 bis 6,0 Gew.% Tetraacetylethylendiamin (TAED) als Bleichmittelaktivator.
30,0 bis 50,0 Gew.% nicht-ionischem Tensid,
2,0 bis 5,0 Gew.% Tensid mit endständiger Säuregruppe,
5,0 bis 10,0 Gew.% quartärem Ammoniumsalz-Weichmacher,
15,0 bis 35,0 Gew.% Natriumtripolyphosphat (TPP),
5,0 bis 15,0 Gew.% Diethylenglykolmonobutylether,
5,0 bis 15,0 Gew.% Natriumperboratmonohydrat als Bleichmittel und
3,0 bis 6,0 Gew.% Tetraacetylethylendiamin (TAED) als Bleichmittelaktivator.
19. Verfahren zum Reinigen und Weichmachen von Textilien,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Textilien in einer
automatischen Waschmaschine mit Wasch- und Spülgang mit
einer Waschmittelzusammensetzung wäscht, die einen
Makrosalzkomplex aus nicht-ionischem Tensid mit endständiger
Säuregruppe und quartärem Ammoniumsalz-Weichmacher
enthält, wobei der Makrosalzkomplex während des
Waschgangs in der Waschlauge langsam hydrolisiert wird
und langsam den quartären Ammoniumsalz-Weichmacher zur
Ablagerung auf den Textilien freigibt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Textilien mit der Waschmittelzusammensetzung
von Anspruch 4 wäscht.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Textilien mit der Waschmittelzusammensetzung
von Anspruch 15 wäscht.
22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Textilien mit der Zusammensetzung von
Anspruch 18 wäscht.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US06/831,752 US4806260A (en) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | Built nonaqueous liquid nonionic laundry detergent composition containing acid terminated nonionic surfactant and quarternary ammonium softener and method of use |
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