CZ102195A3

CZ102195A3 - Detergent containing foam-formation reducing system

Info

Publication number: CZ102195A3
Application number: CZ951021A
Authority: CZ
Inventors: Athanasios Surutzidis; Andrew Albon Fisk
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-11-15
Also published as: CA2146636A1; JPH08502545A; PL308492A1; KR950704459A; EP0593841A1; AU682668B2; MX9306598A; WO1994010275A1; AU5361894A; CN1090881A; HU9501145D0; HUT71736A

Description

Tento vynález se týká detergentních prostředků se systémem snižujícím pěnění.

Dosavadní stav techniky

Při moderních způsobech praní, zvláště v evropských zemích, se používá mechanické míchání v pračkách, které podporuje tvorbu pěny během procesu praní. Podstatným aspektem moderních pracích detergentních prostředků je tedy to, Že by měly obsahovat účinný systém pro regulaci pěnění, který se často nazývá také systém snižující pěnění.

Odborníkům je dobře známo, že účinné regulace pěnění lze dosáhnout různými silikonovými oleji. Mnohé dokumenty z odborné literatury popisují kapalné detergentní prostředky obsahující silikonové oleje. Viz například USA patent 4 798 679, USA patent 4 075 118 a evropský patent 150 872.

Silikonové oleje však mají některé nevýhody. Hlavní nevýhodou je to, že zavedení silikonových olejů do kapalných detergentních prostředků může zvýšit fyzikální stabilitu produktů podle toho, jak se zvýší množství silikonového oleje. Tento problém je zvláště naléhavý, protože se detergentní prostředky vyrábějí koncentrovanější, což je běžný trend v této oblasti techniky.

Silikonové oleje jsou specielní chemikálie, které jsou dost drahé. Předmětem tohoto vynálezu je tedy vyrobit detergentní prostředky, které mají účinný systém snižující pěnění, při čemž tento systém snižující pěnění obsahuje minimální množství silikonového oleje.

Bylo zjištěno, že tohoto předmětu lze dosáhnout použitím systému snižujícího pěnění, který obsahuje směs silikonového oleje a 2-alkylalkanolu.

2-Alkyl-alkanoly jsou popsány v SRN patentu 40 21 265 jako činidla snižující pěnění v detergentních prostředcích. Tento vynález je založen na objevu, že silikonové oleje a 2-alkylalkanoly při regulaci pěnění působí synergicky. Toto zjištění umožňuje vyrábět detergentní prostředky, které obsahují velmi nízká množství silikonových olejů. V některých případech bylo zjištěno, že množství jak silikonového oleje tak 2-alkylalkanolu lze ve směsném systému pro regulaci pěnění podle tohoto vynález snížit třikrát ve srovnání s množstvími, kterých je potřeba pro dosažení stejné regulace pěnění kteroukoliv touto složkou samotnou.

Podstata vynálezu

Tento vynález se týká detergentního prostředku obsahujícího systém povrchově aktivního činidla a systém snižující pěnění, vyznačujícího se tím, že systém snižující pěnění obsahuje od 0,06 do 12 % hmot. směsi silikonového oleje nebo jeho směsí s 2-alkylalkanolem nebo jeho směsmi.

Detergentní prostředky podle tohoto vynálezu obsahují povrchově aktivní systém a systém snižující pěnění.

Detergentní prostředky podle vynálezu obsahují od 5 do 60 % hmot. z celkové hmotnosti prostředku, s výhodou od 20 do 40 % hmot. povrchově aktivního činidla. Mezi povrchově aktivní činidla vhodná pro použití podle vynálezu patří organická povrchově aktivní činidla, která jsou vybrána z neiontových, aniontových, kationtových a obojetných povrchově aktivních činidel a jejich směsí.

Vhodná aniontová povrchově aktivní činidla jsou vybrána ze skupiny sulfonátů a sulfátů. Aniontová povrchově aktivní činidla jsou dobře známa v oblasti detergentú a mají širokou použitelnost v komerčních detergentních prostředcích. Výhodné aniontové ve vodě rozpustné sulfonátové nebo sulfátové soli mají ve své molekulární struktuře alkylovou skupinu s 8 až 22 atomy uhlíku. Příklady těchto výhodných aniontových povrchově aktivních solí jsou reakční produkty získané sulfatováním mastných alkoholů s 8 až 18 atomy uhlíku odvozených od např. lojového oleje, palmového oleje, palmojádrového oleje a kokosového oleje, alkylbenzensulfonáty s alkylovou skupinou s 9 až 15 atomy uhlíku, sodné soli sulfonátů alkylglyceryletherů, sulfáty etherů mastných alkoholů odvozených od lojového oleje a kokosového oleje, sulfáty a sulfonáty monoglyceridů kokosových mastných kyselin a ve vodě rozpustné soli sulfonátů alkanů s 8 až 22 atomy uhlíku v alkylovém řetězci. Mohou se používat také sulfonovaná olefinová povrchově aktivní činidla podrobněji popsaná v např. USA patentovém spisu 3 332 880. Neutralizujícím kationtem aniontových syntetických sulfonátů a/nebo sulfátů jsou konvenční kationty, které jsou široce používány v technologii detergentů, jako je sodný, draselný nebo alkanolamoniový kation.

Vhodnou aniontovou syntetickou povrchově aktivní složkou jsou ve vodě rozpustné soli alkylbenzensulfonové kyseliny, s výhodou alkylbenzensulfonáty sodné, s výhodou alkylbenzensulfonáty s 10 až 13 atomy uhlíku v alkylové skupině. Jinou výhodou aniontovou povrchově aktivní složkou jsou alkylsulfáty sod| né s 10 až 15 atomy uhlíku v alkylové skupině.

Mezi neiontová povrchově aktivní činidla vhodná pro použití v tomto vynálezu patří činidla, která se vyrábějí kondenzací ethylenoxidu s uhlovodíkem, který má reaktivní atom vodíku, např. hydroxylovou, karboxylovou nebo amidovou skupinu, v přítomnosti kyselého nebo bazického katalyzátoru. Patří sem sloučeniny obecného vzorce RA (CH₂CH₂O) „H, v němž R znamená hydrofobní skupinu, A znamená skupinu, která nese reaktivní atom vodíku, a n znamená průměrný počet ethylenoxidových skupin. R typicky znamená skupinu s 8 až 22 atomy uhlíku. Mohou se vyrábět také kondenzací propylenoxidu se sloučeninou s nižší molekulo4 vou hmotnosti. Hodnota n se obvykle pohybuje v rozmezí od 2 do

24.

Výhodnou skupinou neiontových ethoxylátů je kondenzační produkt mastného alkoholu s 12 až 15 atomy uhlíku se 4 až 10 moly ethylenoxidu na mol mastného alkoholu. Mezi vhodné látky této skupiny ethoxylátů patří kondenzační produkt oxoalkoholů s 12 až 15 atomy uhlíku se 3 až 9 moly ethylenoxidu na mol alkoholu, kondenzační produkt nebo úzké frakce oxoalkoholů se 14 až 15 atomy uhlíku se 3 až 9 moly ethylenoxidu na mol mastného oxoalkoholů, kondenzační produkt úzké frakce mastného oxoalkoholu s 12 až 13 atomy uhlíku s 6,5 moly ethylenoxidu na mol mastného alkoholu a kondenzační produkty kokosového mastného alkoholu s 10 až 14 atomy uhlíku se stupněm ethoxylace (moly ethylenoxidu na mol mastného alkoholu) v rozmezí od 4 do 8. Mastné oxoalkoholy, i když jsou hlavně lineární, mohou mít, podle podmínek výroby a podle výchozích olefinů, jistý stupeň větvení, zvláště krátké řetězce, jako jsou methylové skupiny. Komerční oxoalkoholy mají často stupeň větvení v rozmezí od 15 do 50 % hmot.

Mezi vhodná kationtová povrchově aktivní činidla patří kvartérní amoniové sloučeniny obecného vzorce RiR^^N*, v němž R_lz R₂ a R₃ znamenají methylové skupiny a R₄ znamená alkylovou skupinu s 12 až 15 atomy uhlíku, nebo v němž R_x znamená ethylovou nebo hydroxyethylovou skupinu, R₂ a R₃ znamenají methylové skupiny a R₄ znamená alkylovou skupinu s 12 až 15 atomy uhlíku.

Mezi obojetná povrchově aktivní činidla patří deriváty alifatických kvarterních amoniových, fosfoniových a sulfoniových sloučenin, v nichž alifatická skupina může znamenat přímý nebo rozvětvený řetězec a v nichž jeden z alifatických substituentů znamená substituent s 8 až 24 atomy uhlíku a druhý substituent obsahuje alespoň aniontovou ve vodě solubillzující skupinu. Zvláště výhodnými obojetnými materiály jsou ethoxylované amoniumsulfonáty a sulfáty popsané v USA patentech 3 025 262 Laughlina a spol., vydaném 9. prosince 1975, a 3 929 678 Laughlina a spol., vydaném 30. prosince 1975.

Mezi semipolární neiontová povrchově aktivní činidla patří ve vodě rozpustné arainoxidy s jednou alkylovou nebo hydroxyalkylovou skupinou s 8 až 28 atomy uhlíku a se dvěma skupinami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z alkylových skupin a hydroxyalkylových skupin s 1 až 3 atomy uhlíku, které jsou popřípadě připojeny na kruhové struktury.

Vhodnými jsou také povrchově aktivní činidla typu amidů mastných polyhydroxykyselin obecného vzorce R²-C-N-Z, v němž

II I o R¹

R¹ znamená atom vodíku, uhlovodíkovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, 2-hydroxyethy lovou skupinu, 2-hydroxypropylovou skupinu nebo jejich směs, R₂ znamená uhlovodíkovou skupinu s 5 až 31 atomy uhlíku a Z znamená polyhydroxyuhlovodíkovou skupinu s lineárním uhlovodíkovým řetězcem s alespoň třemi hydroxylovými skupinami přímo napojenými na řetězec nebo jeho alkoxylovaný derivát. S výhodu R_x znamená methylovou skupinu, R₂ znamená alkylovou nebo alkenylovou skupinu s 11 až 15 atomy uhlíku s přímým řetězcem nebo jejich směsi a Z znamená skupinu, která je odvozena od redukujícího cukru, jako je glukosa, fruktosa, maltosa, laktosa, v reduktivní aminační reakci.

Při daném mechanickém míchání dochází k silnému pěnění zvláště tehdy, když se používá takový systém povrchově aktivního činidla, který obsahuje aniontové povrchově aktivní činidlo, zvláště lineární alkylbenzensulfonát a amid mastné polyhydroxykyseliny jak shora popsáno. V takových systémech se s výhodou používá tento vynález.

Prostředek podle tohoto vynálezu se může připravovat jako rozmanité produkty, včetně pracích detergentních prostředků, prostředků pro mytí nádobí a prostředků pro čištění domácnosti. Prostředky podle tohoto vynálezu mohou být granulované nebo kapalné, vodné nebo bezvodé. Podle množství aktivních složek se prostředky podle tohoto vynálezu mohou připravovat jako konvenční detergentní prostředky nebo jako alternativní, jako tak zvané koncentrované detergentní prostředky. Fyzikální stabilita produktů je pravděpodobnější u koncentrovaných kapalných detergentů, v nichž celkový podíl účinné složky je vyšší než v nekoncentrovaném detergentním prostředku. Tento vynález, který umožňuje použití nižšího množství aktivních složek, aby se získalo provedení snižující pěnění, tedy nachází výhodné aplikace v těchto koncentrovaných detergentních prostředcích. Výhodnými prostředky jsou koncentrované vodné kapalné detergentní prostředky, které obsahují méně než 30 % hmot. vody.

Prostředky podle tohoto vynálezu dále obsahují systém snižující pěnění. Tento systém snižující pěnění, nebo systém pro regulaci pěnění, pro použití v prostředcích podle tohoto vynálezu obsahuje směs silikonového oleje, nebo jeho směsi, a 2-alkylalkanolu, nebo jeho směsi.

Vhodné silikonové oleje pro použití podle vynálezu jsou v odborné literatuře obšírně popsány, například v USA patentu 4 798 679, USA patentu 4 075 118 a v evropském patentu 150 872. Vhodné silikonové oleje pro použití podle vynálezu obsahují sloučeniny s polysiloxanovým skeletem, s výhodou substituované polysiloxany. Pro použití podle vynálzu jsou vhodné také silikonové oleje, které obsahují substituované polysiloxany ve směsi s hydrofobním oxidem křemičitým a nebo dispergující činidla. Pojem silikonový olej tak, jak je zde používán, tedy zahrnuje směsi polysiloxanů s hydrofobním oxidem křemičitým. Vhodné silikonové oleje pro použití podle vynálezu mají viskozitu v rozmezí od 10 do 60 000, s výhodou od 200 do 30 000, výhodněji od 500 do 12 500. Zvláště výhodným pro použití v tomto vynálezu je silikonový olej obsahující siloxan a hydrofobní oxid křemičitý s molekulovou hmotností v rozmezí od 500 do 12 500. Vhodné silikonové oleje pro použití podle vynálezu jsou komerčně dostupné od různých společností včetně Rhone Poulenc, Fueller a Dow Corning. Systém snižující pěnění pro použití podle vynálezu obsahuje od 0,01 % do 2,00 % hmot. z celkového prostředku šiliΊ konového oleje nebo jeho směsi, s výhodou od 0,05 do 1 %, nejvýhodněji od 0,1 do 0,5 % hmot. V prostředcích podle tohoto vynálezu se mohou používat směsi silikonových olejů.

Vhodné 2-alkylalkanoly pro použití podle vynálezu jsou popsány v SRN patentu 40 21 265. 2-Alkylalkanoly vhodné pro použití podle vynálezu sestávají z alkylového řetězce se 6 až 16 atomy uhlíku nesoucího koncovou hydroxylovou skupinu, tento alkylový řetězec je substituován v a poloze alkylovým řetězcem s 1 až 10 atomy uhlíku. Alkyiový řetězec nesoucí hydroxylovou skupinu s výhodou znamená alkyiový řetězec s 8 až 12 atomy uhlíku a alkyiový řetězec v a poloze znamená alkyiový řetězec se 2 až 8 atomy uhlíku, nejvýhodněji se 3 až 6 atomy uhlíku. Všechny alkylové řetězce s výhodou znamenají přímé řetězce. Bylo zjištěno, že 2-butyloktanol je zvláště vhodný pro použití podle vynálezu. 2-Butyloktanol je komerčně dostupný od firmy Condea pod obchodním označením ISOFOL 12^<R). Systém snižující pěnění pro použití podle vynálezu obsahuje od 0,05 do 10 % hmot. (z celkového prostředku) uvedených 2-alkylalkanolů, s výhodou 1 až 5 %, nejvýhodněji 2 až 4 % hmot. z celkové hmotnosti prostředku. V prostředcích podle tohoto vynálezu se mohou použít směsi 2-alkylalkanolů. Tyto směsi jsou obsaženy v komerčně dostupných materiálech, například ISALCHEM 123^<R> od firmy Enichem.

Detergentní prostředky podle tohoto vynálezu tedy obsahují od 0,06 do 12 % hmot. z celkové hmotnosti prostředku uvedeného systému snižujícího pěnění, který obsahuje silikonový olej nebo jeho směsi a 2-alkylalkanol nebo jeho směsi, nejvýhodněji v množství od 1 do 5 % hmot.

Prostředky podle tohoto vynálezu mohou dále obsahovat následující případné složky.

Prostředky podle tohoto vynálezu mohou obsahovat systém plnidel. Mezi konvenční plnidla vhodná pro použití podle vynálezu patří polykarboxyláty a mastné kyseliny, materiály, jako je tetraacetát ethylendiaminu, činidla maskující ionty kovů, jako jsou aminopolyfosfonáty, zvláště ethylendiamintetramethylenfosfonová kyselina a diethylentriaminpentamenthylenfosfonová kyselina. Mohou se zde používat také fosforečnanová plnidla, i když jsou z ekologických důvodů méně výhodná.

Mezi vhodná polykarboxylátová plnidla pro použití podle vynálezu patří kyselina citrónová, s výhodou ve formě soli rozpustné ve vodě, deriváty kyseliny jantarové obecného vzorce R-CH (COOH )CH₂( COOH), v němž R znamená alkylovou nebo alkenylovou skupinu s 10 až 20 atomy uhlíku, s výhodou s 12 až 16 atomy uhlíku, nebo v němž R může být substituován hydroxylovým, sulfoxylovým nebo sulfonovým substituentem. Mezi specifické příklady patří laurylsukciát, myristylsukcinát, palmitylsukcinát, 2-dodecenylsukcinát a 2-tetradecenylsukcinát. Sukcinátová plnidla se s výhodou používají ve formě solí rozpustných ve vodě, včetně sodných, draselných, amonných a alkanolamoniových solí. Mezi další vhodné polykarboxyláty patří oxodisukcináty a směsi vínanu monojantarové a vínanu dijantarové kyseliny, jak je popsáno v USA patentu 4 663 071.

Vhodnými plnidly typu mastných kyselin pro použití podle vynálezu jsou nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny s 10 až 18 atomy uhlíku stejně jako odpovídající mýdla. Výhodnými nasycenými sloučeninami jsou sloučeniny s alkylovým řetězcem s 12 až 16 atomy uhlíku. Výhodnou nenasycenou mastnou kyselinou je kyselina olejová.

Výhodný systém plnidel pro použití podle vynálezu sestává ze směsi kyseliny citrónové, mastných kyselin a derivátů jantarové kyseliny, jak shora popsáno. Systém plnidel podle tohoto vynálezu s výhodou představuje 5 až 35 % hmot. z celkové hmotnosti prostředku.

Prostředky podle tohoto vynálezu s výhodou obsahují enzymy. Mezi vhodné enzymy pro použití podle vynálezu patří proteinasa, lipasy, celulasy, amylasy a jejich směsi. Prostředky po9 dle tohoto vynálezu mohou obsahovat také systém stabilizující enzymy. Pro použití podle tohoto vynálezu je vhodný jakýkoliv konvenční systém stabilizující enzymy. Výhodné systémy stabilizující enzymy jsou založeny na kyselině borité nebo jejích derivátech, 1,2-propandiolu, karboxylových kyselinách a jejich směsích.

Prostředky podle vynálezu mohou obsahovat řadu dalších případných složek. Mezi příklady přísad patří rozpouštědla, alkanolaminy, činidla upravující pH, kalící látky, činidla zlepšující slučitelnost se strojem (pračkou) vzhledem ke smaltovaným povrchům, parfémy, barviva, systémy stabilizující barvy, baktericidní činidla, zjasňovadla, činidla uvolňující špínu, změkčovací činidla a podobné složky.

Příklady provedeni vynálezu

Prostředky podle tohoto vynálezu budou dále ilustrovány následujícími příklady. Následující prostředky se připravují tak, že se smíchají uvedené složky v uvedených poměrech (% hmot.):

	1	2	3	4
alkylsulfát s 12 až 15 atomy uhlíku	-	19,0	21,00	-
alkyl(s 12 až 15 atomy uhlíku)ethoxy-
lovaný sulfát	23,0	4,0	4,0	25,0
N-methylglukamid s 12 až 14 atomy
uhlíku	9,0	9,0	9,0	9,0
ethoxylát mastného alkoholu s 12 až
14 atomy uhlíku	6,0	6,0	6,0	6,0
mastná kyselina s 12 až 16 atomy uhlíku 9,0	6,8	14,0	14,0
bezvodá kyselina citrónová	6,0	4,5	3,5	3,5
diethylentriaminpentamethylenfos-
fonová kyselina	1,0	1,0	2,0	2,0
monoethanolamin	13,2	12,7	12,8	11,0
propandiol	12,7	14,5	13,1	10,0
ethanol	1,8	1,8	4,7	5,4
enzymy	2,4	2,4	2,0	2,0

polymer uvolňující znečištění	0,5	0,5 0,5	0,5
polyvinylpyrrolidon	1,0	1,0	-
kyselina boritá	2,4	2,4 2,8	2,8
2-butyloktanol	2,0	2,0 2,0	2,0
DC 3421 R (1)	0,3	0,4 0,3	0,4
FF 400 R (2)
voda a minoritní složky	-----do	100 % hmot.-
(1) DC 3421 je silikonový olej	komerčně dostupný od Dow

Corning.

(2) je silikonové glykolové emulgační činidlo dostupné of Dow

Corning.

Všechny čtyři prostředky byly při skladování fyzikálně stabilní. Prostředky 1 a 2 byly testovány při praní v množství 100 ml na jedno praní, prostředky 3 a 4 v množství 75 ml na jedno praní. U žádného z těchto prostředků nebylo pozorováno žádné nadměrné pěnění.

Ve shora uvedených prostředcích systém pro regulaci pěnění, který sestává pouze ze silikonovégho oleje, vyžadoval pro účinnou regulaci pěnění 1,3 % hmot. silikonového oleje (0,3 až 0,4 % hmot. systému podle vynálezu). Podobně systém snižující pěnění sestávající pouze z 2-alkylalkanolu vyžadoval 6 % hmot. 2-alkylalkanolu (2,0 % hmot. v systému podle vynálezu).

Claims

1. Detergentní prostředek obsahující systém povrchově aktiv-·, ního činidla a systém snižující pěnění, v y z n a č u -' _f: jící se tím, že systém snižující pěnění obsahuje

0,06 až 12 % hmot. směsi silikonového oleje, nebo jehosměsí, s 2-alkylalkanolem, nebo jeho směsmi.

V

2. Detergentní prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje od 0,01 do 2 % hmot., s výhodou 0,1 až 0,5 % hmot., silikonového oleje z celkové hmotnosti prostředku.

3. Detergentní prostředek podle nároku la2, vyznačující se tím, že obsahuje od 0,05 do 10 % hmot. 2-alkylalkanolu z celkové hmotnosti prostředku.

4. Detergentní prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až

3, vyznačující se tím, že obsahuje od 20 do 40 % hmot. systému povrchově aktivního činidla.

5. Detergentní prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až

4, vyznačující se tím, že systém povrchově aktivního činidla obsahuje směs povrchově aktivních činidel lineárního benzenalkylsulfonátu a amidu mastných polyhydroxykyselin obecného vzorce R²-C-N-Z, v němž R¹

II I o R¹ znamená atom vodíku, 2-hydroxyethylovou skupinu, 2-hydroxypropylovou skupinu nebo jejich směs, R₂ znamená uhlovodíkovou skupinu s 5 až 31 atomy uhlíku a Z znamená polyhydroxyuhlovodíkovou skupinu s lineráním uhlovodíkovým řetězcem s alespoň 3 hydroxylovými skupinami přímo navázanými na řetězec nebo jeho alkoxylový derivát.

6. Detergentní prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až

5, vyznačující se tím, že obsahuje od

1 do 5 % hmot. systému snižujícího pěnění.

7. Detergentní prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až

6, vyznačující se tím, že se jako 2-alkylalkanol používá 2-butyloktanol.

8. Detergentní prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až

7, vyznačující se tím, že tento detergentní prostředek je kapalný.

9. Detergentní prostředek podle nároku 8, vyznačující se tím, že tímto prostředkem je koncentrovaný vodný kapalný detergentní prostředek, který obsahuje méně než 30 % hmot. vody z celkové hmotnosti prostředku.