DE3884338T2

DE3884338T2 - Reinigungsmittel.

Info

Publication number: DE3884338T2
Application number: DE88850332T
Authority: DE
Inventors: Jadwiga Palicka
Original assignee: Berol Nobel Stenungsund AB
Current assignee: Nouryon Surface Chemistry AB
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2008-10-06
Also published as: SE8704148L; NO884751L; SE8704148D0; ATE94898T1; NO884751D0; FI884905A; EP0314648A2; EP0314648A3; FI94536C; NO173247B; US4931215A; DK593388A; DK593388D0; FI94536B; SE463211B; EP0314648B1; FI884905A0; DE3884338D1; JPH0662992B2; NO173247C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Detergenszusammensetzungen und insbesondere Detergenszusammensetzungen, die eine Kombination eines Co-Builders und eines Builders enthalten, wobei der Co-Builder aus bestimmten amphoteren Verbindungen besteht und der Builder auf Zeolith basiert. Die Erfindung betrifft ebenfalls Kombinationen von amphoteren Verbindungen und Zeolithen.
Detergentien auf Phosphatbasis waren für mehrere Jahre die vorherrschenden Detergentien. Wegen den mit Detergentien auf Phosphatbasis, die zum Beispiel Natrium- und Kaliumtripolyphosphate enthalten, in Verbindung gebrachten Umweltproblemen wurden Alternativen zu diesen untersucht. Detergentien basierend auf Nitrilotriessigsäure, Natriumcitrat und Zeolithen sind heutzutage sehr häufig. Die meisten dieser alternativen Builder zeigen jedoch Nachteile, die es unmöglich machen, sie als einzige Ersatzstoffe für Phosphate zu verwenden. Phosphate in Detergentien sollten als erstes Metallionen binden und auch eine Wiederablagerung des Schmutzes auf dem Träger verhindern, und sie können weiter direkt zur Reinigungswirkung, die durch die Tenside erhalten wird, beitragen. Während Phosphate direkt Komplexe mit Polyvalenten Kationen, wie Calcium, bilden, wirken feste Zeolithe als Ionenaustauscher. Ionen, wie Calcium, werden durch die Alkalimetallionen in den Zeolithen ausgetauscht. Zum Transport der Metallionen zu den Zeolithen werden Hilfschemikalien, Co-Builder, wie Carboxylate, Phosphonate, Di- und Polycarbonsäuren und Salze davon, Polyacrylsäuren und Polyacrylate, verwendet. FR-A-2394494 offenbart eine Zubereitung von Zeolithen in Gegenwart von grenzflächenaktiven Mitteln, die anionisch, nichtionisch, kationisch oder amphoter sein können. Detergenszusammensetzungen, umfassend Zeolithe und organische Niederschlagsbuilder sind in EP-A-0070191 offenbart. Der organische Niederschlagsbuilder kann hier aus bestimmten amphoteren Verbindungen, wie Alkyliminodiacetaten und Alkyliminodipropionaten, bestehen.
Es besteht ein Bedarf an phosphatfreien Detergenszusammensetzungen, die in wirtschaftlicher Weise eine voll zufriedenstellende Bindung der Metalle und insbesondere Calcium ergeben. Die vorliegende Erfindung bietet solche Zusammensetzungen und die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen basieren auf der Tatsache, daß festgestellt wurde, daß bestimmte amphotere Verbindungen in Kombination mit Zeolithen eine sehr gute gesamte Bindung der mehrwertigen Metallionen, vor allem Calciumionen, aber auch Eisenionen, Magnesiumionen und anderen ergeben. Die amphoteren Verbindungen in den vorliegenden Zusammensetzungen wirken selbst teilweise als Komplexbildner für Metalle, aber hauptsächlich als Co-Builder für den tatsächlichen Builder, dem Zeolith, und das soll heißen, daß die amphotere Verbindung eine Hilfschemikalie für Zeolithe als Phosphatersatzprodukte ist und die Metallionen zum Zeolith transportiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft so eine Detergenszusammensetzung, umfassend eine Kombination eines Co-Builders, der aus einer amphoteren Verbindung der allgemeinen Formel
R-(A)n-[ -(CHR&sub1;)x]y- -Q
besteht, in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, A der Rest (C(O)) oder der Rest (OCH&sub2;CH&sub2;) ist und n 0 oder 1 ist, R&sub1; ein Wasserstoffatom oder ein Niederalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, x 2 oder 3 ist, y 2, 3 oder 4 ist, Q der Rest -R&sub2;COOM ist, wobei R&sub2; ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist und M ein Wasserstoffatom oder ein Ion aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Ammonium und substituiertes Aminonium, ist, und B ein Wasserstoffatom ist oder eine Gruppe Q, wie definiert, und eines Builders, der ein Zeolith ist.
Die amphoteren Verbindungen sind an sich bekannt und werden in Reinigungszusammensetzungen und Shampoozusammensetzungen verwendet. Sie sind in den europäischen Patentanmeldungen 160507, 162600 und 214868 offenbart und gemäß letzterer werden sie wegen ihrer synergistischen Wirkung mit anderen grenzflächenaktiven Verbindungen und insbesondere ihren antimikrobiellen Eigenschaften verwendet.
Bei den amphoteren Verbindungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung als Co-Builder in Kombination mit Zeolithen verwendet werden, stellt R, wie vorstehend erwähnt, einen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 22, geeigneterweise 12 bis 22, vorzugsweise 16 bis 22 und am stärksten bevorzugt 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, dar. Der Kohlenwasserstoffrest R kann linear oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein und gebenenfalls Substituenten enthalten, die keine negative Wirkung auf die Fähigkeit der Verbindungen, Komplexe mit Metallionen zu bilden oder Metallionen zu transportieren oder eine andere negative Wirkung auf die Umgebung, in der sie verwendet werden, haben. Der Rest R kann auch ein Cycloalkylalkylrest, ein Aralkyl- oder Aralkenylrest sein, wobei der Alkyl- oder Alkenylteil mindestens 6 Kohlenstoffatome enthält. Vorzugsweise ist R ein Kohlenwasserstoffrest, der aus Kokosöl-, Talg oder Ölfettsäure stammt. Verbindungen, bei denen A der Rest (OCH&sub2;CH&sub2;) ist, sind jenen gegenüber, bei denen A eine Carbonylgruppe ist, bevorzugt und am stärksten bevorzugt sind Verbindungen, bei denen n 0 ist. R&sub1; stellt ein Wasserstoffatom oder einen Niederalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar. X ist 2 oder 3 und y ist 2, 3 oder 4 und vorzugsweise 3 oder 4. Der Rest R&sub2; ist geeigneterweise eine Methylen- oder Ethylengruppe, vorzugsweise eine Methylengruppe. M stellt ein Wasserstoffatom oder ein Ion aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Ammonium oder substituiertes Ammonium dar, wie zum Beispiel Mono-, Di- oder Trihydroxyethylammonium. M stellt vorzugsweise ein Natriumatom dar. Selbstverständlich liegt die Verwendung einer oder mehrerer amphoterer Verbindungen der vorstehenden Formel als Co-Builder für Zeolith im Bereich der Erfindung.
Die bevorzugten amphoteren Verbindungen können durch die allgemeine Formel
gekennzeichnet werden, in der R und y die vorstehend angegebene Bedeutung haben.
Die Zeolithe, für die die amphoteren Verbindungen als Co-Builder dienen, sind herkömmliche Zeolithe zur Verwendung in Detergentien. Dabei wird Zeolith-NaA hauptsächlich verwendet. Das Gewichtsverhältnis vom Co-Builder zum Builder, d.h. der amphoteren Verbindung oder der Verbindungen zum Zeolith, sollte mindestens 1:20 betragen und ist geeigneterweise im Bereich von 1:20 bis 1:1 und vorzugsweise im Bereich von 1:10 bis 1:1.
Die erfindungsgemäße Kombination der amphoteren Verbindung und des Zeoliths wird in an sich sonst üblichen Detergenszusammensetzungen verwendet, die hauptsächlich als Textildetergentien gedacht sind. Die Detergenszusammensetzungen können Flüssigkeiten oder in Pulverform sein. Sie werden auf übliche Weise durch Mischen der Bestandteile in Wasser, bzw. durch Sprühtrocknung einer Aufschlämmung der Bestandteile hergestellt und zum Waschen auf übliche Weise gemäß dem jeweiligen Produkttyp verwendet.
Zusätzlich zur Kombination des Co-Builders und Builders enthalten die erfindungsgemäßen Detergenszusammensetzungen selbstverständlich auch Tenside, und diese sind vorzugsweise nichtionische alkoxylierte, geeigneterweise ethoxylierte Verbindungen, wie alkoxylierte Fettalkohole, ethoxylierte Alkylphenole und ethoxylierte Alkylamine. Anionische Tenside, wie Seifen, Natrium- oder Alkanolaminsalze von Fettsäuren, werden häufig in Detergentien verwendet. Vorzugsweise sind die anionischen Tenside in den auf der vorliegenden Kombination basierenden Detergenszusammensetzungen nicht oder nur in kleinen Mengen vorhanden, da festgestellt wurde, daß eine negative Wirkung auf die Waschwirkung bei größeren Mengen besteht.
Die kationischen grenzflächenaktiven Mittel werden häufig verwendet, um eine weichmachende Wirkung zu erhalten, und sie sind vorteilhafterweise in den Detergenszusammensetzungen vorhanden. Sie erhöhen dabei die von den amphoteren Verbindungen erhaltene weichmachende Wirkung. Die Freiheit der Auswahl in bezug auf die kationischen grenzflächenaktiven Mittel ist groß, wenn die Mittel keine anionischen Tenside enthalten. Als Beispiele für kationische grenzflächenaktive Mittel können quartäre Ammoniumverbindungen, wie Difettalkyldialkylammoniumchloride, z.B. Ditalgdimethylammoniumchlorid, quartäre Imidazolinderivate, wie quartäre Salze von Ditalgimidazolinmethosulfat und Salze langkettiger Amine, hauptsächlich tertiäre Amine, erwähnt werden. Andere amphotere Verbindungen als die erfindungsgemäß verwendeten, können selbstverständlich auch vorhanden sein. Sonst an sich bekannte Bestandteile können in den Zusammensetzungen vorhanden sein, wie zum Beispiel Wasserglas zur Regulierung des pH-Werts und Korrosionshemmung, Füllstoffe, wie Natriumsulfat, Carbonate und Hydrogencarbonate, Bleichmittel, wie Perborate, Percarbonate, Bleichvorstufen, wie TAED (Tetraacetylethylendiamin), TAGU (Tetraacetylglucoluril), Diperoxisäuren und Carosche Säure, Schaumregulatoren, ein Duftstoff und Farbstoffe. Die Zusammensetzungen können auch andere, an sich bekannte Co-Builder für Zeolithe enthalten.
Erfindungsgemäße Detergenszusammensetzungen enthalten geeigneterweise die nachstehenden Hauptbestandteile, wobei deren Mengen angegeben waren und in Anteilen zu 100 Gew.-% verwendet werden.
Amphotere Verbindungen 5 - 30 Gew.-%
Zeolith 12 - 30 Gew.-%
Nichtionische Tenside 5 - 20 Gew.-%
Bleichmittel 6 - 20 Gew.-%
Füllstoffe 20 - 50 Gew.-%
wobei die amphoteren Verbindungen vorzugsweise die vorstehend erwähnten umfassen, und die nichtionischen Tenside geeigneterweise ethoxylierte Fettalkohole sind. Das Bleichmittel kann ein Perborat und der Füllstoff Natriumsulfat sein.
Durch die erfindungsgemäße Kombination einer amphoteren Verbindung und eines Zeoliths wird eine phosphatfreie Detergenszusammensetzung erhalten, die eine sehr gute Komplexbildungsfähigkeit aufweist und so einen niedrigen Aschegehalt ergibt, was ein gutes Waschergebnis bedeutet. Die amphoteren Verbindungen, die gemäß der Erfindung hauptsächlich als Co- Builder für wasserunlösliche Zeolithe verwendet werden, tragen selbstverständlich auch zur Tensidwirkung und bakteriziden Wirkung bei und dabei wird eine vollständig zufriedenstellende Detergenszusammensetzung erhalten.
Die Erfindung betrifft auch Kombinationen von amphoteren Verbindungen und Zeolithen, wobei die amphoteren Verbindungen die vorstehende Formel aufweisen und das Gewichtsverhältnis der amphoteren Verbindung zum Zeolith mindestens 1:20 und geeigneterweise im Bereich von 1:20 bis 1:1 ist.
Die Erfindung wird weiter in den folgenden Beispielen veranschaulicht, die jedoch dieselbe nicht einschränken sollen. Teile und Prozentsätze betreffen Gew.-Teile bzw. Gew.- %, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1

Eine Zusammensetzung wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Wasser 14.5 %
Triethanolamin 4.0 %
Polyacrylat 2.0 %
Amphotere Verbindung¹ 11.0 %
Amphotere Verbindung² 2.0 %
Nichtionische Stoffe³ 10.0 %
Zeolith (49 %) 55.0 %
Enzym 0.5 %
1) Talgamphopentacarboxyglycinat
2) Kokosdiiminodipropionat
3) Ein Gemisch aus verschiedenen ethoxylierten Fettalkoholen
Der Aschegehalt von Baumwollstoffen nach 20 Waschzyklen mit den Zusammensetzungen wurde untersucht und gemäß dem SIS-Verfahren 872101 bestimmt. Die Detergenszusammensetzungen erfüllten die Anforderungen der Aschemenge (1 %), und die Menge betrug 0.2 %. Entsprechende Untersuchungen wurden ohne Vorhandensein der amphoteren Verbindung in der vorstehenden Zubereitung durchgeführt und diese ergaben eine 20 % höhere Menge.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde die Calciumkomplexbildungsfähigkeit des Zeoliths und der Kombination der amphoteren Verbindung und des Zeoliths untersucht.
100 ml Wasser mit einer Härte von 75ºdH wurden mit 0.4175 g Zeolith gemischt, und das Gemisch wurde gerührt und dann filtriert. Zu 25 ml des Filtrats wurden dann 15 ml Puffer bis zu einem pH-Wert von 10 gegeben. Um die restliche Härte des Wassers des Filtrats zu untersuchen, wurde dann mit EDTA titriert. 16.2 ml einer 0.0035 mol/l EDTA wurden verbraucht, was bedeutet, daß 148.1 mg CaO/g an den Zeolith gebunden wurden. Bei einer entsprechenden Untersuchung, bei der 0.21 g Zeolith und 0.02 g amphotere Verbindung, Talgamphopentacarboxyglycinat, statt 0.4175 g Zeolith verwendet wurden, wurden 10.1 ml EDTA verbraucht, was bedeutet, daß 290 mg CaO/g durch die Kombination gebunden wurden.
Die calciumbindende Fähigkeit der amphoteren Verbindung allein wurde ebenfalls untersucht. Die Untersuchung wurde wie folgt durchgeführt: Zu 100 ml Wasser mit einer Härte von 30ºdH wurden 0.2 g der amphoteren Verbindung und 10 ml 2 %ige Na&sub2;CO&sub3; gegeben. Diese Verbindung wurde mit 0.25 mol/l Calciumacetat titriert, bis sich eine erhaltene Niederschlagsbildung zeigte. Der Verbrauch an Calciumacetat betrug 1.14 ml, was bedeutet, daß 70.2 mg CaO/g durch die amphotere Verbindung gebunden wurden.

Claims

1. Detergenszusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kombination eines Co-Builders, der aus einer amphoteren Verbindung der allgemeinen Formel

R-(A)n-[ -(CHR&sub1;)x)y- -Q

besteht, in der R ein Kohlenwassert mit 7 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, A der Rest (C(O)) oder der Rest (OCH&sub2;CH&sub2;) ist und n 0 oder 1 ist, R&sub1; ein Wasserstoffatom oder ein Niederalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, x 2 oder 3 ist, y 2, 3 oder 4 ist, Q der Rest -R&sub2;COOM ist, wobei R&sub2; ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist und M ein Wasserstoffatom oder ein Ion aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Ammonium und substituiertes Ammonium ist und B ein Wasserstoffatom ist oder eine Gruppe Q, wie definiert, mit einem Builder, der ein Zeolith ist, umfaßt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die amphotere Verbindung eine Verbindung ist, in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, n 0 ist, R&sub1; ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist, x 2 oder 3 ist, y 3 oder 4 ist und M ein Natriumion ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die amphotere Verbindung die allgemeine Formel

besitzt, wobei R ein Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und y 3 oder 4 ist.

4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der amphoteren Verbindung zum zeolith wenigstens 1:20 beträgt.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der amphoteren Verbindung zum Zeolith im Bereich von 1:20 bis 1:1 liegt.

6. Kombination einer amphoteren Verbindung und eines Zeoliths, dadurch gekennzeichnet, daß die amphotere Verbindung die allgemeine Formel

R-(A)n[ -(CHR&sub1;)x]y- -Q

besitzt, in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, A die Gruppe (C(O)) oder die Gruppe (OCH&sub2;CH&sub2;) ist und n 0 oder 1 ist, R&sub1; ein Wasserstoffatom oder ein Niederalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, x 2 oder 3 ist, y 2, 3 oder 4 ist, Q der Rest -R&sub2;COOM ist, wobei R&sub2; ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist und M ein Wasserstoffatom oder ein Ion aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Ammonium und substituiertes Ammonium ist und B ein Wasserstoffatom oder ein Rest Q, wie definiert, ist, und dadurch, daß das Gewichtsverhältnis der amphoteren Verbindung zum zeolith wenigstens 1:20 beträgt.

7. Kombination nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die amphotere Verbindung die allgemeine Formel

besitzt, wobei R ein Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen ist und y 3 oder 4 ist.

8. Kombination nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der amphoteren Verbindung zum Zeolith im Bereich von 1:20 bis 1:1 liegt.