WO1992004437A1 - Flüssiges verfärbungsinhibierendes waschmittel - Google Patents

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Maria Liphard
Stefan Paasch
Winfried Pochandke
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    • C11D3/3776—Heterocyclic compounds, e.g. lactam

Definitions

  • the present invention relates to a liquid, discoloration-inhibiting detergent which contains water-insoluble builder substances which do not settle even after prolonged storage.
  • Liquid detergents have a number of handling advantages over powder detergents, as a result of which liquid detergents have recently become increasingly interesting. As long as detergents of this type contain only soluble constituents, their formulation and preparation generally pose no difficulties. Now, with the water-insoluble zeolite A, a phosphate substitute has been found, the incorporation of which liquid detergents cause difficulties due to its tendency to sediment. There has been no shortage of attempts to produce sedimentation-stable liquid detergents with a significant zeolite content.
  • the object of the present invention is therefore to provide an aqueous, liquid, discoloration-inhibiting detergent with a content of zeolite A which is not suitable even when stored for a long time Sedimentation tends, but meets the requirements for the performance of modern liquid detergents.
  • the present invention therefore relates to a liquid, discoloration-inhibiting detergent containing zeolite A, nonionic surfactants and water, which is characterized in that it contains discoloration-inhibiting polymers, is largely or completely free from electrolytes, nonionic and optionally contains anionic surfactants in a weight ratio of 1: 0 to 1: 1, the concentration of zeolite A and the type and concentration of the surfactants being selected so that the detergent has a yield point of at least 6 Pa and contains lamellar liquid crystals.
  • electrolytes are understood to mean, above all, soluble builder salts, for example alkali metal phosphates, sulfates, sulfonates, silicates, carbonates or borates. At most about 5% by weight of electrolytes may be present in the detergent according to the invention.
  • the detergents according to the invention contain polymer components based on N-vinylpyrrolidone and / or N-vinylimidazole and / or N-vinyloxazolidone as discoloration-inhibiting polymers. Both homo- and copolymers of the compounds mentioned can be used.
  • the polymer components based on N-vinylpyrrolidone have a molecular weight in the range from about 10,000 to about 1,000,000. Particularly suitable homopolymers have a molecular weight of about 15,000 to about 700,000.
  • the proportion of N-vinylpyrrolidone is at least about 50% of the copolymer.
  • Suitable comonomers are, for example, vinyl acetate, acrylonitrile and maleic anhydride.
  • the preferred molecular weight of suitable copolymers is in the range from about 20,000 to about 200,000.
  • Detergents containing poly-N-vinylimidazole are preferred.
  • the sedimentation stability of the detergents according to the invention It is important for the sedimentation stability of the detergents according to the invention that they have a flow limit of at least 6 Pa.
  • Detergent with a flow limit 2 in the above-mentioned areas are stable to sedimentation if the zeolite A content and the content of nonionic surfactants and the type of nonionic surfactant used are selected such that the detergents according to the invention contain lamellar liquid crystals.
  • the content of zeolite A is to be set approximately within a range from 10 to 35% by weight, a range from approximately 15 to approximately 30% by weight being preferred.
  • the type and amount of the surfactants contained in the liquid detergent are essential for the formation of lamellar liquid-crystalline phases.
  • the formation or the presence of lamellar liquid-crystalline phases is easiest to determine in a polarizing microscope with a heating table. Between crossed polarizers, the different phases show double calculations, which lead to brightening with textures characteristic of lamellar, liquid-crystalline phases, while isotropic phases, such as e.g. E £. Solutions, on the other hand, appear black.
  • the detergents according to the invention contain 10 to about 30% by weight nonionic surfactant.
  • Suitable nonionic surfactants are, for example, adducts of 3 to 5 moles of ethylene oxide with fatty alcohols having 12 to 16 carbon atoms. This is, for example, lauryl alcohol, to which 4 moles of ethylene oxide are attached. Mixtures of nonionic surfactants which correspond to this definition are also suitable. An example of this is a 4: 1 mixture of a Ci2 / Ci4 fatty alcohol with 3 moles of ethylene oxide and a Ci2 / Ci6 fatty alcohol with 5 moles of ethylene oxide.
  • Suitable anionic surfactants which are suitable for the detergents according to the invention are surfactants from the class of the sulfonates and sulfates.
  • Surfactants of the sulfonate type are preferably Cg- to Ci3-alkylbenzenesulfonates, in particular Ci2-alkylbenzenesulfonates and sulfonates based on oleochemicals such as the esters of sulfofatty acids (ester sulfonates), e.g. B. the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or Taigfett ⁇ acids.
  • Suitable surfactants of the sulfate type are, for example, the sulfuric acid monoesters from primary alcohols of natural and synthetic origin, ie from fatty alcohols such as. B. coconut oil alcohol, Taigfett ⁇ alcohol, oleyl alcohol, lauryl, myristyl, palmityl or stearyl alcohol or the CIQ ⁇ b " * s C20-0 oil alcohols, and those of secondary alcohols V of this chain length, the sulfuric acid monoesters of the primary alcohols based on oleochemistry being preferred.
  • the sulfuric acid monoesters of the alcohols ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide such as linear C1 to Ci8 fatty alcohols or 2-methyl-branched Cg to Cn alcohols with an average of 3.5 moles of ethylene oxide, are also suitable.
  • Sulfated fatty acid onoglycerides are also suitable.
  • the sulfates and sulfonates can be present individually or in a mixture.
  • soaps preferably saturated fatty acid soaps such as the alkali or alkanolamine salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid.
  • the detergents according to the invention can contain soap of up to 10% by weight. Preferred agents contain 2 to 5% by weight of soap.
  • Detergents preferred for the purposes of the present invention contain nonionic surfactant and anionic surfactant in a weight ratio of 2: 1 to 5: 1.
  • the detergents can additionally contain other constituents customary in liquid detergents, such as, for example, detergent boosters, foam regulators, fragrances, dyes or also preservatives.
  • Detergents 1 to 3 according to the invention were produced, the composition of which, like that of the comparative detergents 4 to 6, is shown in Table 1.
  • the detergents 1 to 3 according to the invention showed good discoloration inhibition with good washing performance.
  • Detergent 4 without discoloration inhibitor T- caused severe discoloration.
  • Detergent 5 without zeolite had an insufficient washing performance.
  • the powdery electrolyte-containing detergent 6 showed insufficient discoloration inhibition.
  • the detergents 1 to 4 were stable to sedimentation even after long storage and had a lamellar liquid crystal structure with a yield point between 8.3 and 9.0.

Abstract

Flüssige verfärbungsinhibierende Waschmittel mit einem Gehalt an nichtionischem Tensid, wasserunlöslichen Buildersubstanzen und verfärbungsinhibierenden Wirkstoffen haben bei guter Waschleistung eine hohe Lagerstabilität, wenn die Konzentration an wasserunlöslichen Buildersubstanzen sowie Art und Konzentration des nichtionischen Tensids so gewälht sind, daß die Fließgrenze der Waschmittel mindestens 6 Pa beträgt und im Waschmittel lamellare, flüssigkristalline Phasen enthalten sind.

Description

'Flüssiges verfärbunqsinhibierendes Waschmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssiges, verfärbungsinhibierendes Waschmittel, das wasserunlösliche Buildersubstanzen enthält, die sich auch bei längerer Lagerung nicht absetzen.
Flüssige Waschmittel haben gegenüber pulverför igen Waschmitteln eine Rei¬ he von Handhabungs-Vorteilen, wodurch flüssige Waschmittel in letzter Zeit zunehmend an Interesse gewinnen. Solange derartige Waschmittel nur lösli¬ che Bestandteile enthalten, bereitet deren Formulierung und Herstellung im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Nun ist aber mit dem wasserunlöslichen Zeolith A ein Phosphatsubstitut gefunden worden, dessen Einarbeitung ii flüssige Waschmittel wegen seiner Sedimentationsneigung Schwierigkeiten bereitet. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, sedimentationsstabile flüssige Waschmittel mit einem nennenswerten Gehalt an Zeolith herzustel¬ len. Beispiele für Patentanmeldungen, die sich mit der Lösung dieses Pro¬ blems beschäftigen, sind beispielsweise die deutschen Patentanmeldungen DE-A-36 05 978, DE-A-36 25 189, die kanadische Patentschrift CA-B-1 ,202,857, die europäischen Patentanmeldungen EP-A-75 976, EP-A-142 185, EP-A-301 882 und die ältere, nicht vorveröffentlichte deut¬ sche Patentanmeldung P 39 29 591. Nachteile der dort beschriebenen Wasch¬ mittel sind beispielsweise deren Neigung zum Gelieren beim Verdünnen mit Wasser oder der Gehalt eines an sich waschunwirksamen Antigelier ittels oder eine ungenügende Sedimentationsstabilität oder eine ungenügende Scho¬ nung weißer oder hellfarbiger Textilien vor Verfärbungen beim gemeinsamen Waschen mit farbigen Textilien.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein wäßriges, flüssiges, verfärbungsinhibierendes Waschmittel mit einem Gehalt an Zeo¬ lith A zu schaffen, der auch bei längerer Lagerzeit nicht zur Sedimentation neigt, dabei aber den Anforderungen an die Leistung moderner Flüssigwaschmittel genügt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein flüssiges, verfär¬ bungsinhibierendes Waschmittel mit einem Gehalt an Zeolith A, nichtioni¬ schen Tensiden und Wasser, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es verfär¬ bungsinhibierende Polymere enthält, weitgehend oder vollständig frei von Elektrolyten ist, nichtionische und gegebenenfalls anionische Tenside im Gewichtsverhältnis 1:0 bis 1:1 enthält, wobei die Konzentration an Zeo¬ lith A und Art und Konzentration der Tenside so gewählt sind, daß das Waschmittel eine Fließgrenze von mindestens 6 Pa hat und lamellare Flüs¬ sigkristalle enthält.
Unter Elektrolyten werden im Rahmen dieser Erfindung vor allem löslich^ Buildersalze verstanden, beispielsweise Alkali-Phosphate, -Sulfate, -Sul- fonate, -Silikate, -Carbonate oder -Borate. Elektrolyte dürfen zu höch¬ stens etwa 5 Gew.-% im erfindungsgemäßen Waschmittel vorhanden sein.
Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten als verfärbungsinhibierende Polymere Polymerbestandteile auf Basis von N-Vinylpyrrolidon und/oder N- Vinylimidazol und/oder N-Vinyloxazolidon. Es können sowohl Homo- als auch Copolymere der genannten Verbindungen verwendet werden. Die Polymerbe¬ standteile auf Basis von N-Vinylpyrrolidon haben ein Molgewicht im Bereich von etwa 10 000 bis etwa 1 000 000. Besonders geeignete Homopolymere haben ein Molgewicht von etwa 15 000 bis etwa 700 000. In Copolymeren, die für die erfindungsgemäßen Waschmittel geeignet sind, beträgt der Anteil an N-Vinylpyrrolidon wenigstens etwa 50 % des Copolymeren. Geeignete Comono- mere sind beispielsweise Vinylacetat, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid. Das bevorzugte Molgewicht von geeigneten Copolymeren liegt im Bereich von etwa 20 000 bis etwa 200 000. Waschmittel mit einem Gehalt an Poly-N-Vi- nylimidazol sind bevorzugt.
Wichtig für die Sedimentationsstabilität der erfindungsgemäßen Waschmittel ist, daß sie eine Fließgrenze von wenigstens 6 Pa haben. Bevorzugt wird eine Fließgrenze der Waschmittel von 6 bis 40 Pa, vorzugsweise von 8 bis 25 Pa und insbesondere von 8 bis 15 Pa. Waschmittel mit einer Fließgrenze 2 in den oben genannten Bereichen sind sedimentationsstabil, wenn man den Zeolith A-Gehalt und den Gehalt an nichtionischen Tensiden sowie die Art des verwendeten nichtionischen Tensids so auswählt, daß die erfindungsge¬ mäßen Waschmittel lamellare Flüssigkristalle enthalten. Der Gehalt an Zeo¬ lith A ist dabei etwa innerhalb eines Bereichs von 10 bis 35 Gew.-% einzu¬ stellen, wobei ein Bereich von etwa 15 bis etwa 30 Gew.-% bevorzugt ist.
Wesentlich für die Ausbildung lamellarer flüssigkristalliner Phasen sind Art und Menge der in dem Flüssigwaschmittel enthaltenen Tenside. Die Aus¬ bildung bzw. das Vorliegen lamellarer flüssigkristalliner Phasen kann man am einfachsten in einem Polarisationsmikroskop mit Heiztisch feststellen. Zwischen gekreuzten Polarisatoren zeigen die verschiedenen Phasen Doppel¬ berechnung, die zu Aufhellungen mit für lamellare, flüssigkristalline Pha¬ sen charakteristischen Texturen führen, während isotrope Phasen, wie z. E£. Lösungen dagegen schwarz erscheinen.
In den erfindungsgemäßen Waschmitteln sind 10 bis etwa 30 Gew.-% πichtio- nisches Tensid enthalten. Geeignete nichtionische Tenside sind beispiels¬ weise Anlagerungsprodukte von 3 bis 5 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen. Dies ist beispielsweise Laurylalkohol , an den 4 Mol Ethylenoxid angelagert sind. Aber auch Gemische nichtionischer Ten¬ side, die dieser Definition entsprechen, sind geeignet. Ein Beispiel dafür ist ein 4:1 Gemisch eines Ci2/Ci4-Fettalkohols mit 3 Mol Ethylenoxid und eines Ci2/Ci6-Fettalkohols mit 5 Mol Ethylenoxid.
Als anionische Tenside, die für die erfindungsgemäßen Waschmittel geeignet sind, kommen Tenside aus der Klasse der Sulfonate und Sulfate in Betracht. Tenside vom Sulfonat-Typ sind vorzugsweise Cg- bis Ci3-Alkylbenzolsulfona- te, insbesondere Ci2-Alkylbenzolsulfonat und Sulfonate auf fettchemischer Basis wie die Ester von -Sulfofettsäuren (Estersulfonate) , z. B. die α- sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Taigfett¬ säuren. Geeignete Tenside vom Sulfat-Typ sind beispielsweise die Schwefel¬ säuremonoester aus primären Alkoholen natürlichen und synthetischen Ur¬ sprungs, d. h. aus Fettalkoholen, wie z. B. Kokosfettalkohol, Taigfett¬ alkohol, Oleylalkohol , Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- oder Stearylalkohol oder den CIQ~ b"*s C20-0χoalkoholen, und diejenigen sekundärer Alkohole V dieser Kettenlänge, wobei die Schwefelsäuremonoester der primären Alkohole auf fettchemischer Basis bevorzugt sind. Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten Alkohole, wie lineare C1 - bis Ci8-Fettalkohole oder 2-Methyl-verzweigte Cg- bis Cn-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid, sind geeignet. Ferner eignen sich sulfa- tierte Fettsäure onoglyceride. Die Sulfate und Sulfonate können einzeln oder im Gemisch vorliegen.
Als anionische Tenside sind weiterhin Seifen, vorzugsweise gesättigte Fettsäureseifen wie die Alkali- oder Alkanolaminsalze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure brauchbar. Geeignet sind insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. aus Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren abgeleitete Seifengemische. Geeignet sind auch solche Sei¬ fen, die zu 50 bis 100 Gew.-% aus gesättigten C12- bis Cig-Fettsäureseifef. und zu 0 bis 50 Gew.-% aus Ölsäureseife zusammengesetzt sind. Die erfin¬ dungsgemäßen Waschmittel können Seife bis zu 10 Gew.-% enthalten. Bevor¬ zugte Mittel enthalten 2 bis 5 Gew.-% Seife.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugte Waschmittel enthalten nichtionisches Tensid und anionisches Tensid im Gewichtsverhältnis von 2:1 bis 5:1.
Außer den bereits genannten Bestandteilen erfindungsgemäßer Waschmittel können die Waschmittel noch zusätzlich andere in flüssigen Waschmitteln übliche Bestandteile enthalten, wie beispielsweise Waschkraftverstärker, Schaumregulatoren, Duftstoffe, Farbstoffe oder auch Konservierungsmittel.
B e i s i e l e
Es wurden erfindungsgemäße Waschmittel 1 bis 3 hergestellt, deren Zusam¬ mensetzung ebenso wie die der Vergleichswaschmittel 4 bis 6 aus Tabelle 1 hervorgeht. Mit diesen Waschmitteln wurde zur Untersuchung der Verfär¬ bungsinhibierung weißes Baumwollgewebe in einer Waschlauge gewaschen, die je Liter 10 g Waschmittel und 30 mg Siriuslicht-Scharlach BN enthielt. Die Waschtemperatur betrug 60°C, die Waschdauer 20 Minuten. Anschließend wurde viermal je 30 Sekunden lang mit Wasser gespült und der Verfärbungsgrad in % Remission mit einem Remissionsmeßgerät gegen einen Weißstandard (BaSÜ4 = 100 %) beim Absorptionsmaximum des Farbstoffs (504 nm) gemessen.
In gleicher Weise wurde künstlich mit Staub/Hautfett angeschmutztes Baum¬ wollgewebe gewaschen und die Waschleistung gemessen. Die Ergebnisse dej~ Verfärbungsinhibierung und der Waschleistung aller Waschmittel sind in Tabelle 1 enthalten.
Tabelle 1
Figure imgf000008_0001
1) = 4:1-Gemisch aus Ci2/14-Fettalkohol + 3 Mol E0 und Ci2/io-Fettalkohol + 5 Mol E0
2) = Na-Salz von Ci2-Fettsäuren
3) = Alkylbenzolsulfonat-Na
4) = N-Polyvinylimidazol
Die erfindungsgemäßen Waschmittel 1 bis 3 zeigten bei guter Waschleistung gute Verfärbungsinhibierung. Waschmittel 4 ohne Verfärbungsinhibitor T- führte zu starker Verfärbung. Waschmittel 5 ohne Zeolith hatte eine unge¬ nügende Waschleistung. Das pulverförmige Elektrolyt-haltige Waschmittel 6 zeigte trotz seines Gehaltes an Verfärbungsinhibitor eine ungenügende Ver¬ färbungsinhibierung. Die Waschmittel 1 bis 4 waren auch nach langer Lage¬ rung sedimentationsstabil und wiesen bei einer Fließgrenze zwischen 8,3 und 9,0 lamellare Flüssigkristallstrukturen auf.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Flüssiges, verfärbungsinhibierendes Waschmittel mit einem Gehalt an Zeolith A, nichtionischen Tensiden und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß es verfärbungsinhibierende Polymere enthält, weitgehend oder voll¬ ständig frei von Elektrolyten ist, nichtionische und gegebenenfalls anionische Tenside im Gewichtsverhältnis 1 : 0 bis 1 : 1 enthält, wo¬ bei die Konzentration an Zeolith A und Art und Konzentration der Ten¬ side so gewählt sind, daß das Waschmittel eine Fließgrenze von minde¬ stens 6 Pa hat und lamellare Flüssigkristalle enthält.
2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es verfär¬ bungsinhibierende Polymerbestandteile auf Basis von N-Vinyl-Pyrrolido' und/oder N-Vinylimidazol und/oder N-Vinyloxazolidon enthält.
3. Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Poly-N-Vinylimidazol enthält.
4. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Fließgrenze von 6 bis 40 Pa, vorzugsweise von 8 bis 25 und insbesondere von 8 bis 15 hat.
5. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als nichtionisches Tensid Anlagerungsprodukte von 3 bis 5 Mol Ethylenoxid an Fettalkohole mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen enthält.
6. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es nichtionisches Tensid und anionisches Tensid im Gewichts-Ver¬ hältnis 2 : 1 bis 5 : 1 enthält.
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