NO173027B - Vandig, flytende blekepreparat - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et vandig flytende blekepreparat som omfatter en fast, hovedsakelig vann-uløselig organisk peroksysyre, hvilket preparat kan anvendes for behandling av tøy og harde overflater.

Suspensjonsmidler for faste, hovedsakelig vann-uløselige organiske peroksysyrer i vandige medier er blitt beskrevet i en rekke patenter.

US-patent 3 996 152 beskriver anvendelse av ikke-stivelse-fortykningsmidler såsom Carbopol 940<®> for suspensjon av bleke-midler såsom diperazelainsyre ved lav pH i vandige medier. Stivelse-fortykningsmidler ble funnet egnet i liknende systemer, som beskrevet i US-patent 4 017 412. Fortykningsmidler av de forannevnte typer danner gel-liknende systemer som ved lagring ved forhøyede temperaturer gir problemer med ustabilitet. Ved anvendelse i høyere nivåer er disse fortykningsmidler mer stabile, men forårsaker vanskeligheter når det gjelder hell-barhet.

US-patent 4 642 198 beskriver et ytterligere fremskritt innenfor denne teknologi ved anvendelse av overflateaktive midler som struktureringsmidler. Mange forskjellige detergenter innbefattende anioniske, ikke-ioniske og blandinger av disse ble beskrevet å være effektive. Blant de oppregnede ikke-ioniske detergenter var alkoksylerte kondensasjonsprodukter av alkoholer, av alkylfenoler, av fettsyrer og av fettsyreamider. Ifølge eksemplene er det spesielt foretrukkede kombinasjoner av natriumalkylbenzensulfonat og primære C12-Cl5-alkoholer kondensert med 7 mol etylenoksyd.

Europeisk patentsøknad, publ. nr. 176 124 beskriver liknende vandige lav-pH-suspensjoner av peroksykarboksylsyrer. Nevnte publikasjon beskriver at andre overflateaktive midler enn alkylbenzensulfonat har skadelig virkning på kjemisk stabilitet hos de peroksykarboksylsyre-holdige suspensjoner. Forsøksdata i dette viser en rekke velkjente detergenter som bevirker suspensjons-ustabilitet. Disse destabiliserende detergenter innbefatter laurylsulfat, C15-alkyletersulfat, etoksylert nonyl-fenol, etylenoksyd/propylenoksyd-kopolymer og sekundært alkansulfonat.

Europeisk patentsøknad, publ. nr. 240 481 finner også øyensynlig en viss betydning i anvendelsen av alkylbenzensulfonat og antyder at de strukturerte diperoksysyre-blekemiddel-suspensjoner er hovedsakelig fri for andre overflateaktive midler. Publikasjonen beskriver så en rengjøringsfremgangsmåte hvorved et første preparat av 1,12-diperoksydodekandisyre strukturert med overflateaktivt middel med lav pH kan anvendes i kombinasjon med en andre høy-pH-rengjøringsvæske som inneholder ytterligere overflateaktive midler, enzym og tydeligvis nøytralisert C12-<C>14-<f>ettsyre.

US-patent 4 655 781 beskriver strukturering av overflateaktive peroksysyrer i hovedsakelig ikke-vandige medier ved pH 7-12. Overflateaktive midler som er undersøkt eksperimen-telt, innbefatter rettkjedet alkylbenzensulfonat, fettsyrer og natriumalkylsulfat.

Et problem man har merket når det gjelder alle de ovennevnte systemer, er at selv om kjemisk og fysisk stabilitet kan ha blitt forbedret innenfor det lavere temperaturområde, er det fremdeles problemer med ustabilitet ved lett forhøyede temperaturer.

Følgelig er det et formål ved den foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe et forbedret vandig flytende blekepreparat som omfatter en fast, hovedsakelig vann-uløselig organisk peroksysyre hvor de ovennevnte ulemper reduseres.

Mer spesifikt er det et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en vandig suspensjon av en fast, hovedsakelig vann-uløselig organisk peroksysyre som er kjemisk og fysisk lagringsstabil i et vidt temperaturområde.

Disse og andre formål ved den foreliggende oppfinnelse vil bli åpenbare etter hvert som ytterligere detaljer omtales i den følgende beskrivelse og eksempler.

Et vandig, flytende blekepreparat med en pH på 1-6,5 er til-veiebrakt i det foreliggende, karakterisert ved at det omfatter: (i) 1-40 vekt% av en fast, partikkelformig organisk peroksysyre med en vannløselighet på mindre enn ca. 1 vekt% ved

omgivelsestemperatur;

(ii) 1-30 vekt% av et sekundært C8-C22-alkansulfonat og

(iii) 0,5-10 vekt% av en C12-<C>18-<f>ettalkylmonokarboksylsyre som er tilstede i en mengde som er tilstrekkelig til stabilisering av nevnte peroksysyre overfor fase-separasjon fra den vandige væske.

Det er altså blitt oppdaget at vann-uløselige organiske peroksysyrer kan suspenderes stabilt i vann med lav pH ved en kombinasjon av et sekundært C8-C22-alkansulfonat og en fettsyre. Hittil hadde man ikke vært klar over at målet med bred temperatur-stabilitet kunne nås ved kombinasjon av disse to spesifikke overflateaktive midler.

Preparatene ifølge denne oppfinnelse vil således fordre en fettsyre, nemlig en <C>12<-C>18-alkylmonokarboksylsyre. Egnede fettsyrer innbefatter laurinsyre (C12) , myristinsyre (C14) , palmitinsyre (C16) , margarinsyre (C17) , stearinsyre (C18) og blandinger av disse. Kilder for disse syrer kan være kokosolje som er rik på laurinsyrebestanddelene, talgolje som er rik på palmitin- og stearinsyre-bestanddelene og blandinger av kokos/ talgoljer. Spesielt foretrukket er kokos/talg-kombinasjoner i et forhold på 80:20. Mengder av fettsyrene skal være i området fra 0,5 til 10 vekt%, fortrinnsvis fra 1 til 5 vekt%, optimalt fra 2 til 3 vekt%.

Det annet nødvendige overflateaktive struktureringsmiddel er et sekundært C8-C22-alkansulfonat. Sekundære alkansulfonater er kommersielt tilgjengelige fra Hoechst under handelsnavnet Hostapur SAS 60. Mengder av dette sulfonatmateriale skal være i området fra 1 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 5 til 20 vekt%, optimalt mellom 8 og 10 vekt%.

Organiske peroksysyrer som er egnet ved den foreliggende oppfinnelse, er slike som er faste og hovedsakelig vann-uløselige forbindelser. Med "hovedsakelig vann-uløselig" menes det i det foreliggende en vannløselighet på under ca. 1 vekt% ved omgivelsestemperatur. Vanligvis er peroksysyrer som inneholder minst ca. 7 karbonatomer, tilstrekkelig uløselige i vann for anvendelse i det foreliggende.

Disse materialer har den generelle formel:

hvor R er en alkylen- eller substituert alkylengruppe som inneholder fra 6 til ca. 22 karbonatomer eller en fenylen- eller substituert fenylengruppe, og Y er hydrogen, halogen, alkyl, aryl eller

De organiske peroksysyrer som kan anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, kan inneholde enten én eller to peroksy-grupper og kan være enten alifatiske eller aromatiske. Når den organiske peroksysyre er alifatisk, har den usubstituerte syre den generelle formel:

hvor Y for eksempel kan være H, CH3, CH2C1, COOH eller COOOH, og n er et helt tall fra 6 til 20.

Når den organiske peroksysyre er aromatisk, har den usubstituerte syre den generelle formel:

hvor Y er hydrogen, alkyl, alkylhalogen eller halogen, eller COOH eller COOOH.

Typiske monoperoksysyrer som er egnet i det foreliggende, innbefatter alkylperoksysyrer og arylperoksysyrer såsom: (i) peroksybenzo- og ring-substituerte peroksybenzosyrer, f.eks. peroksy-a-naftosyre, (ii) alifatiske og substituerte alifatiske monoperoksysyrer, f.eks. peroksylaurinsyre og peroksystearinsyre.

Typiske diperoksysyrer som er egnet i det foreliggende, innbefatter alkyldiperoksysyrer og aryldiperoksysyrer, såsom:

(iii) 1,12-diperoksydodekandisyre,

(iv) 1,9-diperoksyazelainsyre,

(v) diperoksybrassylsyre, diperoksysebacinsyre og diperoksy-isoftalsyre;

(vi) 2-decyldiperoksybutan-l,4-disyre,

(vii) 4,4'-sulfonylbisperoksybenzosyre.

De foretrukkede peroksysyrer er 1,12-diperoksydodekandisyre (DPDA) og 4,4<1->sulfonylbisperoksybenzosyre.

Partikkelstørrelsen for den peroksysyre som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, er ikke avgjørende, og kan være fra 1 til 2 000 jitrn, skjønt en liten partikkelstørrelse er begunstiget for tøyvaskanvendelse.

Preparatet ifølge oppfinnelsen inneholder fra 1 til 40 vekt% av peroksysyren, fortrinnsvis fra 2 til 30 vekt%, optimalt mellom 2 og 10 vekt%.

Vandige flytende produkter som omfattes av oppfinnelsen, vil ha en viskositet i området fra 50 til 20 000 centipoise (0,05-20 Pascal-sekunder) målt ved en skjærhastighet på 21 sekund"<1> ved 25°C. I de fleste tilfeller vil produktene imidlertid ha en viskositet på fra 0,2 til 12 PaS, fortrinnsvis mellom ca. 0,5 og 1,5 PaS.

Det kreves videre at de vandige flytende blekepreparater ifølge denne oppfinnelse har en sur pH-verdi i området 1-6,5, fortrinnsvis 2-5.

Det vil videre være fordelaktig å anvende en ytterligere mengde av hydrogenperoksyd, fortrinnsvis i området fra 1 til ca. 10 vekt%, i preparatene ifølge denne oppfinnelse. Denne peroksyd-bestanddel er blitt funnet meget effektiv til forhindring av farging av metalloverflater når de kommer i kontakt med de organiske lav-pH-peroksysyrepreparater.

Elektrolytter kan være tilstede i preparatet for tilveie-bringelse av ytterligere struktureringsfordel. Det totale elektrolyttnivå kan variere fra 1,5 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 2,5 til 25 vekt%.

Siden de fleste kommersielle overflateaktive midler inneholder metallion-forurensninger (f.eks. jern og kobber) som kan katalysere peroksysyrespaltningen i det flytende blekepreparat ifølge oppfinnelsen, er de sulfonater og fettsyrer foretrukket som inneholder en minimal mengde av disse metallion-forurensninger. Peroksysyre-ustabiliteten er et resultat av dens begrensede, skjønt i svært små mengder, løselighet i den suspenderende flytende fase, og det er denne del av den oppløste peroksysyre som reagerer med de oppløste metall-ioner. Det er kjent at visse metallion-kompleksbindende midler kan fjerne metallion-forurensninger fra preparatet ifølge oppfinnelsen og således forsinke peroksysyrespaltningen og markert øke preparatets levetid.

Eksempler på egnede metallion-kompleksbindende midler innbefatter dipikolinsyre, med eller uten en synergistisk mengde av vannløselig fosfatsalt; dipikolinsyre-N-oksyd; pikolinsyre, etylendiamintetraeddiksyre (EDTA) og dens salter, forskjellige organiske fosfonsyrer eller fosfonater såsom hydroksyetylidendifosfonsyre, etyldiamintetra(metylenfosfonsyre) og dietylentri-aminpenta(metylenfosfonsyre).

Andre metallkompleksbindende midler kjent på området kan også være egnet, idet deres effektivitet i stor grad kan avhenge av sluttpreparatets pH. Vanligvis, og for de fleste formål, er nivåer av metallion-kompleksbindende midler i området ca. 10-1000 ppm effektive for fjerning av metallion-forurensningene.

I tillegg til de bestanddeler som er omtalt ovenfor, kan de flytende blekepreparater ifølge oppfinnelsen også inneholde visse valgfrie bestanddeler i mindre mengder, avhengig av anvendelses-formålet. Typiske eksempler på valgfrie bestanddeler er skum-regulerende midler, fluorescerende midler, parfymer, fargemidler, slipemidler, hydrotroper og antioksydanter. Hvilken som helst slik valgfri bestanddel kan inkorporeres under forutsetning av at dens tilstedeværelse i preparatet ikke i noen betydelig grad reduserer den kjemiske og fysiske stabilitet hos peroksysyren i det suspenderende system.

De følgende eksempler vil mer fullstendig illustrere utførelsesformene av denne oppfinnelse. Alle deler, prosent-andeler og forhold som er omtalt i det foreliggende og i de med-følgende krav, er på vektbasis, basert på det totale preparat, dersom ikke annet er angitt.

EKSEMPEL 1

En serie av flytende blekepreparater ble fremstilt ved suspendering av 1,12-diperoksydodekandisyre i forskjellige overflateaktivt-middel-strukturerte flytende preparater. Disse utformninger er oppført i tabell I. Fremstilling av disse preparater innbefattet oppløsing av en passende mengde natrium-sulfat i 10% av vannet som ble anvendt i utformningen. I mellom-tiden ble 35-50% av den totale vannmengde oppvarmet til 45-50°C. Fettsyre, f.eks. laurinsyre, ble langsomt tilsatt i reaktoren under omrøring inntil den var smeltet. Når det ble anvendt en fettsyre med lengre kjede, ble det anvendt høyere vanntemperatur. Temperaturen ble holdt på 45°C, og sekundært alkansulfonat ble så tilsatt. Hydroksyetylidendifosfonsyre ble tilsatt og pH justert til 4. Natriumsulfat-oppløsningen ble tilsatt og blandingen omrørt i ca. 5 minutter. DPDA ble så fylt i reaktoren og omrørt ved 3 0-40°C i 3 0 minutter, og deretter avkjølt under omrøring.

Alle væskene i tabell I dannet stabile suspensjoner og var lett hellbare. Ingen separasjon ble observert etter to måneders lagring ved romtemperatur. Videre skjedde det ingen fysisk separasjon etter 30 dager ved 50°C.

Preparatene H-M dannet stabile suspensjoner og var lett hellbare. Preparatene N, 0 og P dannet ikke stabile suspensjoner. Når det gjaldt preparatene H-M, ble det ikke observert noen separasjon etter to måneders lagring ved romtemperatur. Videre skjedde det ingen fysisk separasjon etter 30 dager ved 50°C. Dette eksempel viser at hvis det anvendes en fettsyreblanding, må blandingen være hovedsakelig C12-<C>18.

EKSEMPEL 3

Det ble utført forsøk for bestemmelse av den forholdsvise suspenderende evne hos sekundært alkansulfonat/fettsyre i forhold til hos natriumalkylbenzensulfonat/etoksylert ikke-ionisk forbindelse. Sammenlikningsutformningene er oppført i tabell III.

Lagringsstabilitetsforsøk ble utført ved 40 og 50°C og er oppført i tabell IV.

Av tabell IV vil det kunne sees at kombinasjonen alkylbenzensulfonat/etoksylert ikke-ionisk forbindelse R hadde dårlig kjemisk stabilitet i forhold til stabiliteten av det sekundære alkansulfonat/fettsyre-strukturerte system Q. Preparat R begynte å nedbrytes og separeres fysisk etter bare 3-5 dager. Preparat Q forble fysisk stabilt gjennom hele undersøkelsestidsrommet på 28 dager. Selv ved lagring ved 40°C var det en betydelig fordel med preparat Q fremfor R.

EKSEMPEL 4

Preparat Q ifølge eksempel 3 ble utprøvd med hensyn til blekeevne på te- og leirtilsmusset tøy i nærvær av et tøyvaske-middel hvis sammensetning er angitt nedenfor.

Tøvvaskemiddel

Tøyet ble underkastet en 15 minutters isotermisk vasking ved 40°C med en dosering på 1,5 g vaskemiddel pr. liter og 1,3 g av preparat Q (hvor tilstede) pr. liter og en vannhardhet på 12° French. Blekeevnen ble bestemt ved måling av reflektansen ved 460 nm før og etter vasking under anvendelse av et Gardener-reflektometer. Blekingen er angitt ved økningen i reflektans, merket aR i den følgende tabell.

Av tabell V vil det kunne sees at DPDA-blekemidlet er meget effektivt både overfor te- og leireflekker.

Claims (9)

1. Vandig flytende blekepreparat med en pH på 1-6,5, karakterisert ved at det omfatter: (i) 1-40 vekt% av en fast, partikkelformig organisk peroksysyre med en vannløselighet på mindre enn ca. 1 vekt% ved omgivelsestemperatur; (ii) 1-30 vekt% av et sekundært C8-C22-alkansulfonat og (iii) 0,5-10 vekt% av en <C>12<-C>18-fettalkylmonokarboksylsyre som er tilstede i en mengde som er tilstrekkelig til stabilisering av nevnte peroksysyre overfor fase-separasjon fra den vandige væske.

2. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at peroksysyren er 1,12-diperoksydodekandisyre.

3. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at peroksysyren er 4,4<1->sulfonyl-bisperoksybenzosyre.

4. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at <C>12-C18-fettsyren er valgt fra gruppen som består av laurinsyre, myristinsyre, palmitinsyre, margarinsyre, stearinsyre og blandinger av disse.

5. Preparat ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at peroksysyren er tilstede i en mengde på mellom 2 og 10 vekt%.

6. Preparat ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at det sekundære alkansulfonat er tilstede i en mengde på mellom 5 og 20 vekt%.

7. Preparat ifølge krav 7, karakterisert ved at det sekundære alkansulfonat er tilstede i en mengde på mellom 8 og 10 vekt%.

8. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at fettsyren er tilstede i en mengde på fra 2 til 3 vekt%.

9. Preparat ifølge hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at det videre omfatter fra 1 til 10% ytterligere hydrogenperoksyd.