SE466262B

SE466262B - CONCENTRATED, Aqueous, Single Phase, Homogeneous, Strong Liquid Detergent Composition

Info

Publication number: SE466262B
Application number: SE8505909A
Authority: SE
Inventors: M C Crossin
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1992-01-20
Also published as: EG17366A; ZW22085A1; AU578333B2; PT81670B; ATA365685A; DE3544236A1; IE853191L; CA1255182A; IT1182083B; CH668078A5; SE8505909D0; PH24520A; AR240336A1; GB2170816B; IN165674B; NO855083L; GR853046B; KR860005003A; FR2574813B1; PT81670A

Abstract

The composition comprises (a) from 15 to 18%, by weight, of a water-soluble non-phosphate detergent builder salt; (b) from 15 to 23%, by weight, of a surface active nonionic detergent compound which is the condensation product of 5 to 9 moles of ethylene oxide with one mole of a C12-15 aliphatic alcohol. (c) from 1 to 6%, by weight of at least one amphoteric detergent compound selected from betaine detergent compounds; (d) from 5 to 8%, by weight, of a solubilizer selected from alkali metal salts of nonyl succinic or nonyl maleic anhydride; and (e) from 35 to 65%, by weight, water. m

Description

466 262 "koncentrerad" vätskeformig detergent i denna beskrivning en detergentkomposition, som inte innehåller mer än ca. 65 vikt-% vatten. 466 262 "concentrated" liquid detergent in this specification a detergent composition containing not more than about 65% by weight of water.

Av praktiska skäl är det viktigt att vatten användes som det huvudsakliga, om ej det enda, lösningsmedlet i dylika koncentrerade vätskeformiga detergentkompositioner, under undvikande av användning av dyrbara lösningsmedel såsom glykoler. Sålunda innehåller de vätskeformiga detergent- kompositionerna som beskrives häri minst ca. 35 vikt-% vatten, räknat på den vätskeformiga kompositionen, varvid ett vatteninnehåll av ca. 45 - 60% vanligen föredrages.For practical reasons, it is important that water be used as the main, if not the only, solvent in such concentrated liquid detergent compositions, while avoiding the use of expensive solvents such as glycols. Thus, the liquid detergent compositions described herein contain at least about 35% by weight of water, based on the liquid composition, a water content of approx. 45 - 60% is usually preferred.

Förstärkta vätskeformiga detergentkompositioner är kända inom tekniken. Beroende på den begränsade lösligheten för förstärkare och ytaktiva medel i vatten beredes dock dy- lika detergentkompositioner i allmänhet som relativt ut- spädda vattenhaltiga kompositioner innehållande mestadels över 65 vikt-% och ofta så mycket som 93 vikt-% vatten.Enhanced liquid detergent compositions are known in the art. However, due to the limited solubility of enhancers and surfactants in water, such detergent compositions are generally formulated as relatively dilute aqueous compositions containing mostly over 65% by weight and often as much as 93% by weight of water.

Ofta användes ett alkylenglykol-lösningsmedel dessutom för att förbättra solubiliteten för den förstärkta deter- gentkompositionen. I de vattenhaltiga kompositioner, som innehåller mindre än 65% vatten hålles vanligen andelen förstärkare låg, d.v.s. icke större än ca. 10 vikt-%, för att förbättra den förstärkta detergentens löslighet i vatten. För att ge acceptabel rengöringsförmåga när de användes under standardiserade US tvättbetingelser, an- vändes sådana kända vätskeformiga kompositioner i allmän- het vid produktkoncentrationer väsentligt överstigande ca. 0,1 vikt-%, vid vilken koncentration de vätskeformiga detergentkompositionerna enligt föreliggande uppfinning är effektiva. Vidare föreligger i allmänhet de konven- tionella detergentkompositionerna i form av emulsioner eller suspensioner i stället för att bilda klara homogena lösningar, som är stabila gentemot fasseparation.In addition, an alkylene glycol solvent is often used to improve the solubility of the enhanced detergent composition. In the aqueous compositions containing less than 65% water, the proportion of builder is usually kept low, i.e. not greater than approx. 10% by weight, to improve the solubility of the enhanced detergent in water. To provide acceptable cleaning ability when used under standardized US washing conditions, such known liquid compositions were generally used at product concentrations substantially in excess of about 0.1% by weight, at which concentration the liquid detergent compositions of the present invention are effective. Furthermore, the conventional detergent compositions generally exist in the form of emulsions or suspensions instead of forming clear homogeneous solutions which are stable to phase separation.

EK 466 262 De detergentkompositioner som beskrives i US patent nr. 3,912,662 och US patent nr. 4,021,377 illustrerar känd teknik. Det förstnämnda patentet beskriver en vatten- haltig detergentkomposition innehållande nonjoniska och betain detergenter och en polyfosfatförstärkare. I exem- pel 1 beskrives en komposition innehållande 66% vatten och 12% alkylenglykol som lösningsmedel. Det andra paten- tet beksriver en fosfatfri flytande detergentkomposition innehållande citratförstärkare och ytaktivt medel i ett vatten-glykollösningsmedel. Mängden vatten i var och en av de sju kompositionerna som beskrives i tabell 1 i nämnda patent är mindre än 26 vikt-%, varvid huvuddelen av lösningsmedlet är en alkylenglykol. Sålunda kvarstår problemet att åstadkomma en ekonomisk vätskeformig deter- gentkomposition, som utnyttjar vatten som huvudsakligt lösningsmedel men ändå har formen av en koncentrerad klar enfas lösning, att lösa vid beredningen av en kommersi- ellt fördragbar förstärkt koncentrerad flytande deter- gentkomposition.EK 466 262 The detergent compositions described in U.S. Pat. No. 3,912,662 and U.S. Pat. 4,021,377 illustrates the prior art. The former patent discloses an aqueous detergent composition containing nonionic and betaine detergents and a polyphosphate builder. Example 1 describes a composition containing 66% water and 12% alkylene glycol as solvent. The second patent discloses a phosphate-free liquid detergent composition containing citrate enhancer and surfactant in a water-glycol solvent. The amount of water in each of the seven compositions described in Table 1 of said patent is less than 26% by weight, the major part of the solvent being an alkylene glycol. Thus, the problem of producing an economical liquid detergent composition, which utilizes water as the main solvent but still has the form of a concentrated clear single phase solution, remains to be solved in the preparation of a commercially acceptable reinforced concentrated liquid detergent composition.

Såsom anges i den karakteriserande delen av huvdkravet avser föreliggande uppfinning en koncentrerad vatten- haltig enfas homogen förstärkt flytande detergentkomposi- tion omfattande (a) ca. 15 - 18 vikt-% av ett vattenlösligt fosfat- fritt detergentförstärkarsalt; (b) ca. 15 - 23 vikt-% av en ytaktiv nonjonisk deter- gentförening, som är kondensationsprodukten av - 9 mol etylenoxid med en mol av en alifatisk alkohol innhållande 12 - 15 kolatomer; (c) ca. 1 - 6 vikt-% av åtminstone en amfoter deter- gentförening vald från gruppen bestående av 466 262 (i) betaindetergentföreningar med formeln: RZ R* - CH, - N+ -R'_COO' RB (ii) alkylamidobetaindetergentföreningar med formeln: íï IT Rl- C -NH- Rs- N+ -R'- C00' RS där R? är en alkylgrupp eller en blandning av alkyl- grupper innehållande 9 - 13 kolatomer, R* och R” oberoende av varandra är metyl- eller etylradikaler, och R' och Rs oberoende av varandra är metylen-, etylen- eller propylenradikaler: (d) ca. 5 - 8 vikt-% av ett solubiliceringsmedel valt från gruppen bestående av alkalimetallsalter av (i) nonyl-bärnstenssyraanhydrid och (ii) nonyl- maleinsyraanhydrid: och (e) ca. 35 - 65 vikt-% vatten.As stated in the characterizing part of the main claim, the present invention relates to a concentrated aqueous single phase homogeneous reinforced liquid detergent composition comprising (a) approx. 15 to 18% by weight of a water-soluble phosphate-free detergent builder salt; (b) ca. 15 to 23% by weight of a surfactant nonionic detergent compound, which is the condensation product of - 9 moles of ethylene oxide with one mole of an aliphatic alcohol containing 12 to 15 carbon atoms; (c) ca. 1-6% by weight of at least one amphoteric detergent compound selected from the group consisting of 466,262 (i) betaine detergent compounds of the formula: R 2 R 4 - CH 2 --N + -R'_COO R1- C -NH- Rs- N + -R'- C00 'RS where R? is an alkyl group or a mixture of alkyl groups containing 9 to 13 carbon atoms, R * and R 'are independently methyl or ethyl radicals, and R' and Rs are independently methylene, ethylene or propylene radicals: (d) ca. 5 to 8% by weight of a solubilizing agent selected from the group consisting of alkali metal salts of (i) nonyl succinic anhydride and (ii) nonylmaleic anhydride: and (e) approx. 35 - 65% by weight of water.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges i under- kraven.Preferred embodiments of the invention are set out in the subclaims.

I enlighet med sättet enligt uppfinningen åstadkommas tvätt- ning av fläckade och/eller smutsade material genom att dessa material bringas i kontakt med en vattenhaltig lösning av ovan definierade flytande detergentkomposition.In accordance with the method of the invention, washing of stained and / or soiled materials is accomplished by contacting these materials with an aqueous solution of the above-defined liquid detergent composition.

Till skillnad från tidigare kända förstärkta flytande de- tergentkompositioner innehåller kompositionerna enligt fö- 4661262 religgande uppfinning en hög koncentration förstärkare och ytaktivt medel men är ändå karakteristiskt klara, enfas homogena lösningar, som är fysikaliskt stabila över lång- sträckta lagringsperioder och över ett stort temperatur- intervall. De särskilda kombinationerna av nonjoniska och betain detergenter med fosfatfria förstärkarsalt och solu- biliseringsmedel enligt uppfinningen bildar överraskande klara enfas vattenhaltiga lösningar, som är högkoncentre- rade med avseende på både ytaktivt medel och förstärkare.Unlike previously known reinforced liquid detergent compositions, the compositions of the present invention contain a high concentration of builders and surfactants but are still characteristically clear, single phase homogeneous solutions which are physically stable over long periods of storage and over a high temperature. interval. The special combinations of nonionic and betaine detergents with phosphate-free builder salts and solubilizers according to the invention form surprisingly clear single-phase aqueous solutions, which are highly concentrated with respect to both surfactant and builder.

Ur kommersiell synpunkt är föreliggande kompositioner sär- skilt fördelaktiga eftersom de är fosfatfria i enlighet med officiella föreskrifter i många områden, vilka för- bjuder användningen av fosfatinnehållande detergenter; de är relativt billiga att framställa i det att de utnytt- jar vatten som det huvudsakliga lösningsmedlet och undviker användningen av dyrbara kompletterande lösningsmedel såsom alkylenglykoler utom i mindre mängder; de uppvisar god ren- göringsförmåga vid låga produktkoncentrationer i tvättbadet, nämligen vid O,l% koncentrationen (1/4 cup), en önskvärt låg koncentration under amerikanska tvättbetingelser; och de är homogena lösningar, vilket eliminerar problemen med oenhetlighet och fasseparation som annars är förknippade med lagring och användning av emulsioner och dispersioner.From a commercial point of view, the present compositions are particularly advantageous because they are phosphate-free in accordance with official regulations in many fields, which prohibit the use of phosphate-containing detergents; they are relatively inexpensive to prepare in that they utilize water as the main solvent and avoid the use of expensive complementary solvents such as alkylene glycols except in minor amounts; they show good cleaning ability at low product concentrations in the wash bath, namely at the 0.1% concentration (1/4 cup), a desirable low concentration under American washing conditions; and they are homogeneous solutions, eliminating the problems of non-uniformity and phase separation otherwise associated with the storage and use of emulsions and dispersions.

Den nonjoniska detergentföreningen i de beskrivna flytande detergentkompositionerna kan utgöra ca. 15 - 23 vikt-% och företrädesvis 17 - 19 vikt-% av detergentkompositionen, och den amfotera detergentföreningen ligger vanligen inom intervallet ca. l - 6 vikt-%, och företrädesvis 2 - 4 vikt-% av dessa kompositioner. De relativa mängderna av vardera av de ovannämnda detergenterna bestämmes i allmän- het av mängden av det använda förstärkarsaltet. Ju högre förstärkarkoncentrationerna är inom intervallet 15 - 18% desto lägre är den maximala koncentrationen av den non- joniska detergenten som kan användas i kompositionen sam- tidigt som denna bildar en stabil enfas lösning. Omvänt, 466 262 vid högre förstärkarsaltkoncentrationer ökas företrädesvis koncentrationen av den amfotera detergenten och solubili- seringsmedlet inom de angivna koncentrationsintervallen för att solubilisera blandningen för bildning av en klar enfas lösning med erforderlig rengöringsförmåga. Sålunda är vid exempelvis en förstärkarkoncentration av ca. 17% eller däröver, den föredragna koncentrationen av nonjoniskt ytaktivt medel ca. 16 - 18%, koncentrationen av den amfo- tera detergenten ca. 2 - 4% och mest föredraget åtminstone 3%, och koncentrationen av solubiliseringsmedlet är ca. 7 - 8%, varvid alla procentangivelser avser vikt-% av den totala kompositionen.The nonionic detergent compound in the described liquid detergent compositions may be about 15 - 23% by weight and preferably 17 - 19% by weight of the detergent composition, and the amphoteric detergent compound is usually in the range of approx. 1-6% by weight, and preferably 2-4% by weight of these compositions. The relative amounts of each of the above detergents are generally determined by the amount of builder salt used. The higher the builder concentrations are in the range of 15-18%, the lower the maximum concentration of the nonionic detergent that can be used in the composition while forming a stable single phase solution. Conversely, at higher builder salt concentrations, the concentration of the amphoteric detergent and solubilizer is preferably increased within the stated concentration ranges to solubilize the mixture to form a clear single phase solution with the required cleaning ability. Thus, for example, at an amplifier concentration of approx. 17% or more, the preferred concentration of nonionic surfactant is approx. 16 - 18%, the concentration of the amphoteric detergent is approx. 2 - 4% and most preferably at least 3%, and the concentration of the solubilizing agent is approx. 7 - 8%, all percentages refer to% by weight of the total composition.

Den syntetiska nonjoniska detergenten som användes vid ut- övandet av uppfinningen är specifikt de föreningar som ut- gör kondensationsprodukten av 5 - 9 mol etylenoxid med en alifatisk alkohol innehållande 12 - 15 kolatomer. Den ali- fatiska alkoholen är företrädesvis en rakkedjig alkohol och mest föredraget en fettalkohol eller en blandning där- av innehållande i genomsnitt 12 - 13 kolatomer per mol.The synthetic nonionic detergent used in the practice of the invention are specifically those compounds which constitute the condensation product of 5-9 moles of ethylene oxide with an aliphatic alcohol containing 12-15 carbon atoms. The aliphatic alcohol is preferably a straight chain alcohol and most preferably a fatty alcohol or a mixture thereof containing an average of 12 to 13 carbon atoms per mole.

Antalet etylenoxidgrupper per mol alkohol ligger före- trädesvis i genomsnitt vid ca. 6,5 eller 7, och Neodol 23-6,5 och Neodel 25-7 är särskilt föredragna för an- vändning häri, vilka båda produkter framställes av Shell Chemical Company, Inc.The number of ethylene oxide groups per mole of alcohol is preferably on average at approx. 6.5 or 7, and Neodol 23-6.5 and Neodel 25-7 are particularly preferred for use herein, both of which are manufactured by Shell Chemical Company, Inc.

De amfotera detergentföreningarna som är mest användbara i kompositionerna enligt uppfinningen är betain- och alkylamidobetaindetergentföreningar med följande formler: (i) betain 466 '262 (ii) alkylamidobetain R2 “i I Rl- L-Nxm- R5-_ N+__ R4__coo' I Rs där i vardera av ovanstående formler Rl är en alkyl- kedja eller en blandning av alkylkedjor innehållande 9 - 13 kolatomer, R2 och R3 oberoende av varandra är metyl eller etyl och R4 och R5 är, oberoende av varand- ra, metylen-, etylen- eller probylenradikaler.The amphoteric detergent compounds most useful in the compositions of the invention are betaine and alkylamidobetaine detergent compounds having the following formulas: (i) betaine 466 '262 (ii) alkylamidobetaine R2 "i I R1 - L-Nxm-R5-_ N + R 5 where in each of the above formulas R 1 is an alkyl chain or a mixture of alkyl chains containing 9 to 13 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently methyl or ethyl and R 4 and R 5 are, independently of one another, methylene, ethylene or probylene radicals.

När Rl är en blandning av alkylgrupper med varierande ked- jelängder, utgöres nämnda blandning företrädesvis huvudsak- ligen av alkylgrupper med 9 - 13 kolatomer, även om det är tillräckligt, om än mindre föredraget, om endast den domi- nerande alkylgruppen i blandningen innehåller 9 - 13 kol- atomer, och de övriga alkylkedjorna ligger utanför detta intervall. R1 är företrädesvis framställt från kokosnöt- olja.When R1 is a mixture of alkyl groups of varying chain lengths, said mixture is preferably mainly alkyl groups having 9 to 13 carbon atoms, although it is sufficient, though less preferred, if only the predominant alkyl group in the mixture contains 9 - 13 carbon atoms, and the other alkyl chains are outside this range. R1 is preferably prepared from coconut oil.

R2, R3 och R4 är företrädesvis metylgrupper och R5 är före- trädesvis en propylenradikal. Sålunda är de föredragna be- tainerna för användning häri kokosdimetylammoniumacetat (kokosbetain) och kokosamidopropyl-dimetylammoniumacetat (kokosamidobetain).R 2, R 3 and R 4 are preferably methyl groups and R 5 is preferably a propylene radical. Thus, the preferred betaines for use herein are coconut dimethylammonium acetate (coconut betaine) and coconut amidopropyl dimethylammonium acetate (coconut amide betaine).

En anjonisk detergent kan eventuellt användas i mindre mängder för att komplettera de nonjoniska och amfotera detergentföreningarna i föreliggande flytande detergent- kompositioner. I allmänhet understiger mängden anjonisk detergent ca. 3 vikt-% av den totala kompositionen, be- roende på den begränsade lösligheten för sådana deter- genter i den förstärkta vätskeformiga detergentkomposi- 466 262 tionen. Alkylbensensulfonatsalter, där alkylgruppen innehål- ler 10 - 18 kolatomer är särskilt begränsad i löslighet i föreliggande kompositioner, och därför är det föredraget att föreliggande kompositioner är väsentligen fria från sådana föreningar för att undvika möjligheten till produktsepara- tion.An anionic detergent may optionally be used in minor amounts to supplement the nonionic and amphoteric detergent compounds in the present liquid detergent compositions. In general, the amount of anionic detergent is less than approx. 3% by weight of the total composition, due to the limited solubility of such detergents in the reinforced liquid detergent composition. Alkylbenzenesulfonate salts, where the alkyl group contains 10 to 18 carbon atoms, are particularly limited in solubility in the present compositions, and therefore it is preferred that the present compositions be substantially free of such compounds to avoid the possibility of product separation.

De föredragna anjoniska detergenterna för användning häri är sulfaterade etoxilerade högre fettalkoholer med formeln RO(C2H4O)mSO3M, där R är en fettalkylgrupp med 10 - 18 el- ler 20 kolatomer, m är 2 - 6 eller 8 (företrädesvis med ett värde av ca. 1/5 - 1/2 av antalet kolatomer i R) och M är en solubiliserande saltbildande katjon, såsom en alkali- metall, ammonium, lägre alkylamino eller lägre alkanol- amino. En föredragen polyetoxilerad alkoholsulfatdetergent kan erhållas från Shell Chemical Company och marknadsföres som Neodol 25-3S.The preferred anionic detergents for use herein are sulfated ethoxylated higher fatty alcohols of the formula RO (C 2 H 4 O) mSO 3 M, where R is a fatty alkyl group having 10 to 18 or 20 carbon atoms, m is 2 to 6 or 8 (preferably having a value of about 1/5 - 1/2 of the number of carbon atoms in R) and M is a solubilizing salt-forming cation, such as an alkali metal, ammonium, lower alkylamino or lower alkanolamino. A preferred polyethoxylated alcohol sulfate detergent can be obtained from Shell Chemical Company and marketed as Neodol 25-3S.

Vatten är det huvudsakliga lösningsmedlet i de koncentrerade flytande detergentkompositionerna. Vattenkoncentrationen kan variera från ca. 35 till ca. 65 vikt-%, varvid en koncentra- tion inom intervallet 45 - 60 vikt-% i allmänhet föredrages.Water is the major solvent in the concentrated liquid detergent compositions. The water concentration can vary from approx. 35 to approx. 65% by weight, with a concentration in the range of 45 - 60% by weight generally being preferred.

Ett sam-lösningsmedel såsom en alkylenglykol, t.ex. etylen- glykol eller propylenglykol, kan eventuellt användas i mind- re mängder för att förbättra lösligheten för det ytaktiva medlet och förstärkaren i lösning. Alkylenglykolkoncentra- tionen i detergentkompositionen skall, om närvarande, under- stiga ca. 10 vikt-% av den totala kompositionen, och före- trädesvis ligga. under ca. 5% och mest föredraget skall kom- positionen vara väsentligen fri från sådan alkylenglykol.A co-solvent such as an alkylene glycol, e.g. ethylene glycol or propylene glycol, may optionally be used in minor amounts to improve the solubility of the surfactant and builder in solution. The alkylene glycol concentration in the detergent composition should, if present, be less than approx. 10% by weight of the total composition, and preferably lie. under approx. 5% and most preferably the composition should be substantially free of such alkylene glycol.

En eller flera alkalimetallsalter av nonyl-bärnstenssyra- anhydrid eller nonyl-maleinsyraanhydrid införlivas i deter- gentkompositionen, beroende på deras solubiliserande egen- skaper med avseende på nonjoniska ytaktiva medel och för- 4ee:2e2n stärkarsalter. Dylikt solubiliseringsmedel användes i en mängd av 5 - 8 vikt-% av den totala kompositionen, och en koncentration av åtminstone 7% föredrages när förstärkar- saltkoncentrationen uppgår till ca. 17% eller högre.One or more alkali metal salts of nonyl succinic anhydride or nonyl-maleic anhydride are incorporated into the detergent composition, depending on their solubilizing properties with respect to nonionic surfactants and precursor salts. Such a solubilizer is used in an amount of 5 to 8% by weight of the total composition, and a concentration of at least 7% is preferred when the builder salt concentration is approx. 17% or higher.

Nonyl-bärnstenssyraanhydrid representeras av formeln o H c .__ c ___-c 9 I >O c-c Ä där C9 motsvarar en alifatisk kolkedja med 9 kolatomer, företrädesvis en alkylgrupp. Nonyl-maleinsyraanhydrid har en motsvarande strukturformel, och skiljer sig från brän- stenssyraanhydrid endast med avseende på maleinsyrans omättade natur.Nonyl succinic anhydride is represented by the formula o H c .__ c ___- c 9 I> O c-c Ä where C9 corresponds to an aliphatic carbon chain with 9 carbon atoms, preferably an alkyl group. Nonyl-maleic anhydride has a corresponding structural formula, and differs from sulfuric anhydride only in the unsaturated nature of the maleic acid.

De fosfatfria detergentförstärkarsalterna användes i före- liggande kompositioner i mängder som allmänt uppgår till ca. 15 - 18 vikt-%. Specifika exempel på fosfatfria vatten- lösliga oorganiska förstärkare innefattar Vattenlösliga oorganiska karbonat-, bikarbonat- och silikatsalter. Alka- limetallkarbonater, -bikarbonater och -silikater, t.ex. natrium och kalium, är särskilt användbara häri.The phosphate-free detergent builder salts are used in the present compositions in amounts generally amounting to approx. 15 - 18% by weight. Specific examples of phosphate-free water-soluble inorganic builders include Water-soluble inorganic carbonate, bicarbonate and silicate salts. Alkali metal carbonates, bicarbonates and silicates, e.g. sodium and potassium, are particularly useful herein.

Vattenlösliga organiska förstärkare kan också användas och innefattar alkalimetall-, ammonium- och substituerade ammoniumpolyacetater, -karboxilater, -polykarboxilater och -polyhydroxisulfonater. Specifika exempel på polyacetat- och polykarboxilatförstärkare innefattar natrium-, kalium-, litium-, ammonium- och substituerade ammoniumsalter av etylendiamintetraättiksyra, nitrilotriättiksyra, bensen- polykarboxylsyror, d.v.s. penta- och tetra-, karboxi- metoxibärnsstenssyra och citronsyra. I den häri använda 466 262 betydelsen innefattar uttrycket "förstärkare" icke ytakti- va medel och tvålar, såsom vattenlösliga salter av högre fettsyror innehållande ca. 8 - 20 kolatomer.Water-soluble organic builders can also be used and include alkali metal, ammonium and substituted ammonium polyacetates, carboxylates, polycarboxylates and polyhydroxysulfonates. Specific examples of polyacetate and polycarboxylate builders include sodium, potassium, lithium, ammonium and substituted ammonium salts of ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, benzene polycarboxylic acids, i.e. penta- and tetra-, carboxymethoxy succinic acid and citric acid. In the sense used herein, the term "enhancer" includes non-surfactants and soaps, such as water-soluble salts of higher fatty acids containing approx. 8 - 20 carbon atoms.

De optiska fluorescerande vitmedlen som användes i de flytan- de detergentkompositionerna är viktiga beståndsdelar i moder- na detergentkompositioner, vilka ger den tvättade tvätten och materialen ett ljust utseende, så att tvätten inte en- dast är ren utan också verkar ren. Även om det är möjligt att använda ett enda vitmedel för ett specifikt avsett ända- mål i föreliggande flytande detergentkompositioner, är det vanligen önskvärt att använda blandningar av vitmedel, vilka har goda ljushetshöjande effekter på bomull, nylon, polyes- ter och blandningar av sådana material och vilka också är blekmedelstabila. En god beskrivning av dylika typer av op- tiska vitmedel ges i artikeln "The Requirements of Present day Detergent Fluorescent Whitening Agents" av A.E. Siegrist, J. Am. Oil Chemists Soc., januari 1978, volym 55. Artikeln och US patent nr. 3,8l2,04l, publicerat 21 maj 1974, vilka båda införlivas häri genom referens, innehåller detaljera- de beskrivningar av ett stort antal olika lämpliga optiska vitmedel.The optical fluorescent brighteners used in the liquid detergent compositions are important ingredients in modern detergent compositions which give the washed laundry and materials a bright appearance so that the laundry is not only clean but also appears clean. Although it is possible to use a single bleach for a specific purpose in the present liquid detergent compositions, it is generally desirable to use blends of bleach which have good brightening effects on cotton, nylon, polyester and blends of such materials. and which are also bleach stable. A good description of such types of optical brighteners is given in the article "The Requirements of Present Day Detergent Fluorescent Whitening Agents" by A.E. Siegrist, J. Am. Oil Chemists Soc., January 1978, Volume 55. The article and U.S. Pat. 3,8l2,04l, published May 21, 1974, both of which are incorporated herein by reference, contain detailed descriptions of a wide variety of suitable optical brighteners.

Bland vitmedlen eller de ljushetshöjande medlen som kan an- vändas i föreliggande flytande detergentkompositioner är: Calcofluor 5 BM (American Cyanamid); Tinopal LPW (Ciba); SOF A-2001 (Ciba); CDW (Hilton-Davis); Phorwite RKH, Phorwite BBH och Phorwite BHC (Verona); CSL, pulver, syra (American Cyanamid); FB 766 (Verona); Blancophor PD (GAF); UNPA (Geigy); Tinopal RBS 200 (Geigy).Among the bleaches or brightness enhancers that can be used in the present liquid detergent compositions are: Calcofluor 5 BM (American Cyanamid); Tinopal LPW (Ciba); SOF A-2001 (Ciba); CDW (Hilton-Davis); Phorwite RKH, Phorwite BBH and Phorwite BHC (Verona); CSL, powder, acid (American Cyanamid); FB 766 (Verona); Blancophor PD (GAF); UNPA (Geigy); Tinopal RBS 200 (Geigy).

Hjälpmedel kan också vara närvarande i de flytande deter- gentkompositionerna för att bibringa dessa ytterligare egenskaper, funktionella eller estetiska. Bland de använd- bara hjälpmedlen är smutssuspenderande eller antiåterut- fällningsmedel såsom polyvinylalkohol, natriumkarboximetyl- n*- 466 262 » ll cellulosa, hydroxipropylmetylcellulosa; förtjockare, t.ex. gummin, alginater, agar agar; skumstabilisatorer, t.ex. layrinmyristindietanolamid; skumdämpare, t.ex. silikoner; bakterisider t.ex. tribromsalicylanilid, hexaklorofen; färgämne; pigment (vattendispergerbara); konserverings- medel; uv-absorptionsmedel; textilmjukgörare; enzym; opa- kifieringsmedel såsom polystyrensuspensioner; och parfy- mer. Givetvis väljes dessa material med utgångspunkt från de egenskaper som önskas hos den slutliga produkten, deras fördragbarhet med övriga beståndsdelar och deras löslig- het i den flytande kompositionen.Excipients may also be present in the liquid detergent compositions to impart these additional properties, functional or aesthetic. Among the useful aids are soil suspending or anti-precipitating agents such as polyvinyl alcohol, sodium carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose; thickener, e.g. gums, alginates, agar agar; foam stabilizers, e.g. layrinmyristindietanolamide; defoamers, e.g. silicones; bactericides e.g. tribromosalicylanilide, hexachlorophene; dye; pigments (water dispersible); preservatives; UV absorbers; textile plasticizers; enzyme; opacifiers such as polystyrene suspensions; and perfumes. Of course, these materials are selected based on the desired properties of the final product, their compatibility with other ingredients and their solubility in the liquid composition.

Föreliggande flytande kompositioner är effektiva och lätta att använda. Jämfört med högverkande tvättdetergentpulver, användes betydligt mindre volymer av föreliggande vätskor för att erhålla jämförbar rengöring av smutsad tvätt. Med användning av en typisk föredragen sammansättning enligt föreliggande uppfinning erfordras endast ca. 71 gram vätska för en full tvättrumma i en toppmatad automatisk tvättmaskin i vilken vattenvolymen är ca. 64 1; och ännu mindre erfor- dras för frontmatade maskiner. Sålunda uppgår koncentra- tionen av den flytande detergentkompositionen i tvättvatt- net till i storleksordningen ca. O,1%. Vanligen ligger an- delen av den flytande kompositionen i tvättlösningen inom intervallet ca. 0,05 - 0,3%, företrädesvis 0,10 - 0,20%.The present liquid compositions are effective and easy to use. Compared to high performance laundry detergent powder, significantly smaller volumes of the present liquids were used to obtain comparable cleaning of soiled laundry. Using a typical preferred composition of the present invention, only about 71 grams of liquid for a full washing drum in a top-loading automatic washing machine in which the water volume is approx. 64 1; and even less is required for front-loading machines. Thus, the concentration of the liquid detergent composition in the washing water amounts to the order of approx. 0.1%. Usually the proportion of the liquid composition in the washing solution is in the range of approx. 0.05 - 0.3%, preferably 0.10 - 0.20%.

Andelarna av de olika beståndsdelarna i den flytande kom- positionen kan variera därefter. Ekvivalenta resultat kan erhållas genom användning av större andelar av en mer ut- spädd beredning, men den större kvantiteten kräver ytter- ligare förpackningsutrymme och är i allmänhet mindre be- kväm för konsumentanvändning.The proportions of the various constituents of the liquid composition may vary accordingly. Equivalent results can be obtained by using larger proportions of a more dilute preparation, but the larger quantity requires additional packaging space and is generally less convenient for consumer use.

Exempel l En koncentrerad förstärkt flytande detergentkomposition en- ligt uppfinningen beredes enligt nedan. De angivna procen- 466 262 12 tuella mängderna hänför sig till 100% aktiv komponent.Example 1 A concentrated fortified liquid detergent composition according to the invention is prepared as below. The stated percentages refer to 100% active component.

Komponent Viktprocent Natriumcitrat ~ 17,2 Etoxilerad C12 - C13-alkohol (6,5 mol EO/mol alkohol) 17,6 Kokosamidobetain (1) 3,1 Nonyl-bärnstenssyraanhydrid (2) 7,0 (kaliumsalt) Vitmedel och färgämne 0,2 Vatten balans (1) Tillhandahållen som "Varion CADG", en vattenhaltig lösning av kokosamidobetain såld genom Sherex Chemical Company (2) Anhydriden tillhandahålles som “Hoe 2817" som säljes av American Hoechst Company, vilken sedan reageras med kaliumhydroxid till bildning av kaliumsaltet.Component Weight percent Sodium citrate ~ 17.2 Ethoxylated C12 - C13 alcohol (6.5 mol EO / mol alcohol) 17.6 Cocosamidobetaine (1) 3.1 Nonyl succinic anhydride (2) 7.0 (potassium salt) White matter and dye 0, 2 Water balance (1) Provided as "Varion CADG", an aqueous solution of coconut amide betaine sold by Sherex Chemical Company (2) The anhydride is supplied as "Hoe 2817" sold by American Hoechst Company, which is then reacted with potassium hydroxide to form the potassium salt.

Den ovan beskrivna flytande kompositionen var en klar blå- färgad enfas homogen flytande detergent med en viskositet av ca. 80 cp vid ca. 24OC, och vilken rann tillfredsstäl- lande från en plastdetergentflaska med en utmatningsöpp- ning av ca. 2,5 cm. Den flytande detergenten användes för tvättning av en blandad last smutsad tvätt, innefattande bomullstygprovbitar och polyester/bomulltygprovbitar smutsade med partikelformig smuts och med sebumsmuts.The liquid composition described above was a clear blue-colored single-phase homogeneous liquid detergent with a viscosity of approx. 80 cp at approx. 24OC, and which flowed satisfactorily from a plastic detergent bottle with a discharge opening of approx. 2.5 cm. The liquid detergent is used to wash a mixed load soiled laundry, comprising cotton fabric specimens and polyester / cotton fabric specimens soiled with particulate dirt and with sebum dirt.

Tvättemperaturen var 49°C och den flytande detergentens koncentration i tvättrumman var ca. 0,1 vikt-%. Efter tvättning sköljdes de tvättade föremålen i vatten och torkades därefter. Fläckavlägsningsgraden mättes genom att reflektansmätningar gjordes för varje fläckad prov- bit före och efter tvättning med hjälp av en Gardner XL-20 kolorimeter.The washing temperature was 49 ° C and the concentration of the liquid detergent in the washing drum was approx. 0.1% by weight. After washing, the washed articles were rinsed in water and then dried. The stain removal rate was measured by making reflectance measurements for each stained specimen before and after washing using a Gardner XL-20 colorimeter.

I; 4ee,2s2. 13 Den ovan beskrivna tvättningsoperationen upprepades med en kontrolldetergent, en kommersiell vattenhaltig förstärkt flytande detergentkomposition innehållande 19% dodecylben- sensulfonat, 10% natriumcitrat, 7% etoxilerat alkohol-ytak- tivt medel, och 5% natriumtoluensulfonat-hydrotrop vid en koncentration av ca. 0,2 vikt-% i badet. Rengöringsförmàgan för de båda kompositionerna jämfördes baserat på den uppmät- ta fläckavlägsningen som uppnåddes under tvättning. Rengörings- förmågan för den flytande detergenten enligt uppfinningen vid en koncentration av 0,1% visade sig vara antingen ekvi- valent med eller överlägsen den som uppnåddes med den flytan- de kontrolldetergenten vid en koncentration av 0,2 vikt-% för tvättade, smutsade och fläckade textilier.IN; 4ee, 2s2. The washing operation described above was repeated with a control detergent, a commercial aqueous fortified liquid detergent composition containing 19% dodecylbenzenesulfonate, 10% sodium citrate, 7% ethoxylated alcohol surfactant, and 5% sodium toluenesulfonate hydrotrope at a concentration of ca. 0.2% by weight in the bath. The cleaning ability of the two compositions was compared based on the measured stain removal achieved during washing. The cleaning ability of the liquid detergent of the invention at a concentration of 0.1% was found to be either equivalent to or superior to that obtained with the liquid control detergent at a concentration of 0.2% by weight for washed, soiled and stained textiles.

Exmepel 2 Effekten av införlivandet av en betaindetergent, som ej om- fattas av föreliggande uppfinning, i en förstärkt flytande detergentkomposition innehållande nonjoniskt ytaktivt medel och en hög koncentration förstärkare demonstrerades genom beredning av två flytande kompositioner i enlighet med exem- pel 1, med undantag för att kokosamidobetain i kompositionen enligt exempel 1 i en komposition ersattas med stearylbetain och i den andra kompositionen med palmitylbetain. Båda de resulterande kompositionerna var ostabila och bildade sepa- rata faser till skillnad från den stabila klara lösningen, som kännetecknar kompositionen enligt exempel 1.Example 2 The effect of incorporating a betaine detergent, not encompassed by the present invention, into an enhanced liquid detergent composition containing nonionic surfactant and a high concentration of enhancer was demonstrated by preparing two liquid compositions according to Example 1, except for that coconut amido betaine in the composition of Example 1 in one composition be replaced with stearyl betaine and in the other composition by palmityl betaine. Both of the resulting compositions were unstable and formed separate phases in contrast to the stable clear solution which characterizes the composition of Example 1.

Exempel 3 Detergenstester genomfördes med kompositioner A, B och C sammansatta enligt nedan. Sifforna i tabellen represente- rar vikt-% av var och en av komponenterna i de flytande kompositionerna. 466 262 14 Komponent § § Q Natriumcitrat 17,2 17,2 17,2 Etoxilerad C12 - C13-alkohol 17,6 22,0 7,0 (6,5 mol EO/mol alkohol) Kokosamidobetain 3,1 -- 9,0 Nonyl-bärnstenssyraanhydrid 7,0 14,0 -- (kaliumsalt) Vatten balans balans balans Samtliga tre kompositioner var klara enfas-lösningar.Example 3 Detergent tests were performed with compositions A, B and C formulated as follows. The figures in the table represent% by weight of each of the components in the liquid compositions. 466 262 14 Component § § Q Sodium citrate 17.2 17.2 17.2 Ethoxylated C12 - C13 alcohol 17.6 22.0 7.0 (6.5 mol EO / mol alcohol) Cocosamidobetaine 3.1 - 9, 0 Nonyl succinic anhydride 7.0 14.0 - (potassium salt) Water balance balance balance All three compositions were clear single-phase solutions.

Kompositionen A är en komposition enligt uppfinningen som tidigare beskrivits i exempel l. Komposition B represente- rar den komposition som är bäst med avseende på rengörings- förmåga mätt vid en koncentration av 0,l% i badet bland kompositioner innehållande samma komponenter som komposi- tion A med undantag för utelämnandet av en betaindetergent, och som bildade en klar enfas-lösning. På liknande sätt representerar komposition C den komposition som uppträder bäst med avseende på renföringsförmâga mätt vid en kon- centration av 0,1% i badet bland kompositioner innehållan- de samma komponenter som komposition A, men vilka icke innehöll något solubiliseringsmedel, och vilken bildade en klar enfas-lösning. Kompositionerna B och C ligger in- te inom ramen för uppfinningen.Composition A is a composition according to the invention previously described in Example 1. Composition B represents the composition which is best in terms of cleaning ability measured at a concentration of 0.1% in the bath among compositions containing the same components as composition. A with the exception of the omission of a betaine detergent, which formed a clear single phase solution. Similarly, composition C represents the composition which performs best in terms of cleaning ability measured at a concentration of 0.1% in the bath among compositions containing the same components as composition A, but which did not contain any solubilizing agent, and which formed a clear single-phase solution. Compositions B and C are not within the scope of the invention.

Rengöringsförmågan för kompositionen A, B och C uppmättes i ett tergotometerkärl framställt av US Testing Company på följande testtextilier under de definierade betingel- serna: Testtyger TFN - Testtextilsmuts på nylon PCC - Piscatawaylera på bomull SC - Sebumpartiklar på bomull SDC - Sebumpartiklar på dacron/bomull EMPA - EMPA 101 på tung bomull av» 466 262 Tvättbetingelser Flytande detergentkoncentration 0,10% Vattentemperatur 49°C Vattenhårdhet ca. 150 ppm som kalciumkar- bonat Vid tvättens slut sköljes testtextilierna i kranvatten och torkas därefter. En reflektansavläsning göres för varje testtextilie före och efter tvättning med användning av en Gardner XL-20 kolorimeter. Värdena på förändringen i re- flektans (¿5Rd) visas nedan i tabell 1 för var och en av ovannämnda testtextilier. En skillnad större än 0,8 mellan två 1â.Rd-värden anses vara signifikant för samtliga tvät- tade testtextilier med undantag för mätningar på EMPA, där endast ¿xRd-värden över 1,3 anses vara signifikanta.The cleaning ability of compositions A, B and C was measured in a tergotometer vessel manufactured by the US Testing Company on the following test textiles under the defined conditions: Test fabrics TFN - Test textile dirt on nylon PCC - Piscataway clay on cotton SC - Sebum particles on cotton SDC - Sebac EMPA - EMPA 101 on heavy cotton of »466 262 Washing conditions Liquid detergent concentration 0.10% Water temperature 49 ° C Water hardness approx. 150 ppm as calcium carbonate At the end of the wash, the test textiles are rinsed in tap water and then dried. A reflectance reading is made for each test fabric before and after washing using a Gardner XL-20 colorimeter. The values of the change in reflectance (¿5Rd) are shown below in Table 1 for each of the above test textiles. A difference greater than 0.8 between two 1â.Rd values is considered significant for all washed test textiles with the exception of measurements on EMPA, where only ¿xRd values above 1.3 are considered significant.

Tabell 1 A3 Rd-värden för textilier tvättade med kompositioner A, B och C Kompsition TFN PCC EMPA §Q SDC A 37 24 18 10 44 B 35 24 17 8 42 C 29 21 15 4 34 Tabell 1 visar den oväntat förbättrade rengöringsförmågan som åtföljer användningen av en komposition enligt före- liggande uppfinning jämfört med två enfas flytande deter- gentkompositioner som liknar denna, men som ej är samman- satta i enlighet med uppfinningen. Kompositionen A visas vara överlägsen komposition B för huvuddelen av de tvättade testtextilierna; och överlägsen komposition C för i praktiken samtliga tvättade testtextilier.Table 1 A3 Rd values for textiles washed with compositions A, B and C Composition TFN PCC EMPA §Q SDC A 37 24 18 10 44 B 35 24 17 8 42 C 29 21 15 4 34 Table 1 shows the unexpectedly improved cleaning ability that accompanies the use of a composition according to the present invention compared to two single phase liquid detergent compositions which are similar thereto, but which are not formulated in accordance with the invention. Composition A is shown to be superior to Composition B for the majority of the washed test fabrics; and superior composition C for virtually all washed test fabrics.

Claims

466 262 16 P a t e n t k r a v

Concentrated aqueous single phase homogeneous reinforced liquid detergent composition, characterized in that it comprises (a) 15 to 18% by weight of a water-soluble phosphate-free detergent builder salt; (b) 15- (23% by weight of a surfactant nonionic detergent compound, which is the condensation product of 5-9 moles of ethylene oxide with one mole of an aliphatic alcohol containing 12-15 carbon atoms; % of at least one amphoteric detergent compound selected from the group consisting of (i) betaine detergent compounds of the formula: R 2 R 1 -I CH 2 - N + _- R 4 L 15 R Wherein R 1 is an alkyl group or a mixture of alkyl groups containing 9 to 13 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently methyl or ethyl radicals and few (few). R 4 and R 5 are independently methylene, ethylene or propylene radicals; (d) 5-8% by weight of the group consisting of alkali metal salts of (i) nonyl succinic anhydride and (ii) nonyl- maleic anhydride, and of a solubilizing agent selected from (e) 35-65% by weight of water.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that said nonionic detergent compound is the condensation product of 6 to 7 moles of ethylene oxide with one mole of an aliphatic alcohol containing 12 to 13 carbon atoms.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that said enhancer salt is sodium citrate.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that R 1 in the formulas of said betaine detergent compounds is derived from coconut oil, R 2 and R 3 are each methyl and R 4 is methylene.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that said betaine detergent compound is coconut amidopropyl dimethylammonium acetate.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that it contains less than approx. 3% by weight of a surfactant anionic detergent compound.

A detergent composition according to claim 1, characterized in that it is substantially free of a C 10 - C 18 alkylbenzenesulfonate anionic detergent. 466 262 10 15 18

Detergent composition according to claim 1, characterized in that it contains less than 106% by weight of an alkylene glycol.

9. A detergent composition according to claim 1, characterized in that it is substantially free of alkylene glycol.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that it contains 45 - 60% by weight of water.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that the builder salt concentration is 17% by weight of the gene compound amounts to 16 - 18% by weight and that the concentration of nonionic detergent calculated on the composition.

Detergent composition according to claim 1, characterized in that the concentration of said solubilizing agent in the composition is 7% by weight.