DE2643795A1

DE2643795A1 - Amphotere oberflaechenaktive praeparate bzw. verbindungen

Info

Publication number: DE2643795A1
Application number: DE19762643795
Authority: DE
Inventors: Louis John Nehmsmann; Robert Joseph Verdicchio
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1978-03-09
Also published as: CA1073309A

Description

Amphotere oberflächenaktive Präparate bzw. Verbindungen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf amphotere oberflächenaktive Mittel, insbesondere auf spezifische äthoxylierte Amine, die quaternisiert und mindestens teilweise phosphatiert sind, auf Verfahren zur Herstellung dieser oberflächenaktiven Mittel und auf Verfahren zu ihrer Verwendung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf komplexe oberflächenaktive Phosphatderivate, die von quaternären Dihydroxyverbindungen der Formel: hergeleitet sind, in welcher R und R1 für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1-22 C-Atomen stehEn, wobei die Summe aus R und R1 nicht unter 7 C-Atomen liegt; R2 und R3 bedeuten jeweils H oder CH3; n ist eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 50; X steht für ein Anion eines Halogens, Sulfates oder Alkylsulfates; wobei der erhaltene komplexe Phosphatester mindestens 1/3 P Atom pro Mol quaternärer Dihydroxyverbindung enthält. Die amphoteren oberflächenaktiven Phosphate können durch Umsetzung (Phosphatierung) dieser quaternären Dihydroxyverbindungen mit einem üblichen Phosphatierungsmittel, wie P205, Polyphosphorsäure oder POCl3, hergestellt werden und sind geeignet als Metallschmiermittel, Hochleisttungs-reinigungsmittel und Waschmittel.
Die endgültigen komplexen oberflächenaktiven Phosphatester aus der obigen Phosphatierung sind Verbindungen der folgenden chemischen Formel: in welcher R und R1 für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1-22 C-Atomen stehen, wobei die Summe der C-Atome aus R und R1 nicht unter 7 liegt; R2 und R3 stehen jeweils für H oder CH3; n ist eine ganze Zahl mit einem durchschnittlichen Wert von 1 bis 50;

steht für CH CH2 und L für -CH CH- wobei R2 und R3 die

-C112-CH-

R3 R3 UM

obige Bedeutung haben; Y ist ein Rest wie OH, OP'-OM (Monoester),

obige Bedeutung habe I, P

o

(Diester) oder (Triester), wobei p eine ganze Zahl mit einem Wert von mindestens 1 ist, M für H oder ein kationisches Metalläquivalent desselben, wie Na oder K,steht.und Q die obige Definitiqn hat ist ein Rest wie OH, wobei p eine Zahl von mindestens 1 ist, M für H oder ein kationisches Metalläquivalent desselben, wie ta oder K, steht und L die obige Bedeutung hat; und X ist ein Anion eines Sulfates, Halogens oder Alkylsulfates. Selbstverständlich können die Diester und Triester der obigen Formel in verschiedenen Formen, z.B. als unterschiedliche aliphatische, cyclische und polymere Verbindungen, vorliegen. Erfindungsgemäß umfassen im wesentlichen die gebildeten Verbindungen jedoch/die aliphatischen Mono- und Diester.
Es sind bereits viele verschiedene Arten von Aminphosphonaten, Phosphaten und verwandte Verbindungen bekannt. So sind z.B. verschiedene Hydroxyalkyl- und Dihydroxyalkylderivate höherer Fettsäureamine phosphatiert worden, jedoch hat keine dieser Verbindungen besondere Bedeutung erworben, und in keiner finden sich alle die wünschenswerten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen.
In den letzten Jahren haben sich erhebliche Forschungen auf die Verbesserung der schmierenden und rost- und korrosionsinhibierenden Eigenschaften der neuen synthetischen oberflächenaktiven Präparate gerichtet. Die meisten dieser Präparate haben als oberflächenaktiven Bestandteil Anionen. Die verschiedenen, zur Verbesserung der reinigenden und oberflächaktiven Eigenschaften dieser anionischen Präparate verwendeten Zusätze sind z.B. Alkalimetallphosphate, -borate, -carbonate, -sulfate, -chloride, -silicate, höhere aliphatische Alkohole, wie Laurylalkohol, und höhere Fettsäureamide und Alkylolamide, wie Lauroylamid, Lauroylmono- und -dialkylamide, Lauroyläthanolamid und Lauroyldiäthanolamid. Die Verwendung der obigen Alkalimetallsalze, insbesondere der Phosphate und Borate führte gewöhnlich zu den sog. "Hochleistungs"-reinigungsmitteln. Obgleich solche Präparate teilweise zum Reinigen verschiedenartiger Maschinen geeignet sind, sind sie nur begrenzt verwendbar für Zwecke, wo eine Metallschmierung und -reinigung gefragt ist. Diese bisher jedoch mehr oder wenig er akzeptierten Zusätze lassen in ihren Eigenschaften jedoch noch viel zu wünschen übrig bezüglich bevorzugter Eigenschaften, wie eine universellere Verträglichkeit und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Bedingungen, Kosten usw.
Verschiedene organische oberflächenaktive Mittel warzen äußerst erfolgreich; die Technik steht jedoch noch immer vor dem Problem der Schaffung oberflächenaktiver Präparate mit einer doppelten kationischen und anionischen Funktionalität, die frei von unerwünschten Nebenwirkungen sind.
Es wurde nun gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen wertvolle oberflächenaktive Mittel sind, die entweder allein oder in Mischung mit anderen kationischen, anionischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln auf den verschiedenen, oben genannten Gebieten verwendet werden können.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen eine wertvolle Gruppe oberflächenaktiver, amphoterer Verbindungen, d.h. Verbindungen sowohl mit kationischen als auch anionischen Gruppen in einem einzigen Molekül; deshalb zeigen sie ein hohes Maß an Stabilität und Brauchbarkeit in konzentrieren elektrolytischen Lösungen. Weiterhin zeigen sie eine ungewöhnliche chemische Beständigkeit unter längerem Kontakt mit alkalischen Systemen.
Die aus den erfindungsgemäßen Verbindungen hergestellten Mittel haben die folgenden Vorteile: sie besitzen gute oberflächenaktive Eigenschaften für eine Verwendung als Reinigungsmittl (da sie in vorteilhafter Weise die Akkumulierung elektrostatischer Ladungen verhindern); sie werden von der Haut gut vertragen und verursachen daher keinerlei merkliche Irritation; sie sind als Schmiermittel, Rostinihibitoren, Korrosionsinhibitoren, Reinigungsmittel für harte Oberflächen, alkalilösliche Reinigungsmittel, landwirtschaftliche Emulgatoren, hydraulische Flüssigkeiten und bei der Emulsionspolymerisation geeignet.
Diese amphoteren Verbindungen verwenden den Phosphatester als anionischen Rest, wodurch sich die doppelte kationische/anionische Funktionalität ergibt und bieten neue Eigenschaften, wie Metallschmierung und -reinigung, verbesserte Korrosionsinhibierung und Alkalilöslichkeit.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben die folgenden unerwarteten Kombinationen von Eigenschaften: (1) im Gegensatz zu Phosphaten äthoxylierter Amine tolerieren sie die Anwesenheit von Chlorbleichen; (2) sie können in Schampoos und anderen Kosmetika bei pH-Werten von 4,5-8,5 verwendet werden und sind unter diesen Bedingungen wirksame Reinigungsmittel, während übliche vergleichbare Materialien beiepH Werten unter 6,0 nicht gut arbeiten; so sind z.B. übliche Amphotere, wie Betaine, bei ihrem isoelektrischen Punkt (etwa pH 5,7) nicht geeignet, da sie bei diesen pH-Werten unlöslich werden; (3) sie sind mit durchschnittlichem oder hartem Wasser bessere Reinigungsmittel, fallen nicht aus und sind bei pH-Werten bis zu 4,5 für Augen und Haut mild und relativ nicht-toxisch. Weiterhin sind diese Produkte leicht biozersetzbar und als solche umweltsicher. Die erfindungsgemäßen amphoteren Verbindungen sind geeignet als Reinigungsmittel, Netzmittel und Emulgatoren, und sie besitzen eine einmalige Kombination von Eigenschaften zur Schaffung neuer und verbesserter Produkte für Schmiermittel, Pestizidemulgatoren und Reinigungsmitteln für harte Oberflächen, Weiterhin sind sie geeignet als oberflächenaktive Mittel bei der Behandlung natürlicher und synthetischer Fasern auf dem Textil- und ähnlichen Gebieten, wo sie als synthetische Waschmittel, Farbhilfsmittel und Mittel zum Weichmachen ("softeners") verwendet werden können.
Diese amphoteren oberflächenaktiven Mittel zeigen den zusätzlichen Vorteil, daß sie offenbar keinen deutlichen isoelektrischen Punkt haben, wo allgemeine oberflächenaktive und physikalische Eigenschafte, wie Löslichkeit und Schäumen, auf ein Minimum sinken.
Wie erwähnt, werden die erfindungsgemäßen komplexen oberflächenaktiven Phosphate von quaternären Dihydroxyverbindungen der obigen Art hergeleitet und in zwei wesentlichen Formen, nämlich als (1) Monoester und (2) Diester mit geringeren Mengen an Triestern (praktisch als Verunreinigung) erhalten.
Das Kation M der obigen Formel der erfindungsgemäßen amphoteren Verbindungen steht für H oder ein übliches Kation, wie Na, K, Mg, Ca oder Al, vorzugsweise Na oder K, oder ein geeignetes Amin, z.B. ein Alkanolamin oder Alkylamin, vorzugsweise Monoäthanolamin, Diäthanolamin oder Triäthanolamin. Der est X der quaternären Dihydroxyverbindung kann im Fall ein es Halogens für Chlor, Fluor, Brom oder Jod, vorzugsweise Chlor, stehen. Im Fall eines Sulfates bedeutet X ein Alkylsulfat, vorzugsweise Athylsulfat. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind R und R1 verschieden, und eines steht für eine lange Alkylkette und das andere für eine kürzere Alkylkette, wobei die Summe aller C-Atome für R und R1 nicht unter 7 liegt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können aus einem Vorläufermaterial hergestellt werden, indem man zuerst ein Alkylamin mit 6-22 C-Atomen in der Alkylkette mit einem Alkylenoxid, wie Äthylenoxid oder Propylenoxid, in Anwesenheit einer üblichen Base kondensiert. Zur Bildung der quaternisierten Komponente wird ein Quaternisierungsmittel zugefügt und das alkoxylierte Amin anschließend quaternisiert. Dann wird das quaternisierte alkoxylierte Amin phosphatiert und ergibt ein quaternäres Phosphat. Das phosphatierte amphotere Produkt ist gewöhnlich eine Mischung aus unterschiedlichen Mengen an Monophosphat, Diphosphat, Triphosphat, nicht-phosphatiertem, nicht-ionischem Alkoxylat, Phosphorsäure und geringeren Mengen anderer Materialien, wie Polymere der oben genannten phosphate.
Der Alkyltest des Amins kann gesättigt oder ungesättigt, substituiert oder unsubstituiert sein. Eine reine Quelle des zu verwendenden Alkylamins kann in der Kohlenstofflänge von 6-22 C-Atomen variieren. Die als Vorläufer für ein derartiges Amin verwendbaren reinen gesättigten Säuren sind z.B. Capron-, Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachidin- und Behensäure. Ungesättigte reine Fettsäurevorläufer umfassen Öl-, Laurolein-, und Palmitoleinsäure. Eine erfindungsgemäß geeignete, substituierte Fettsäure ist Ricinolensäure. Als Vorläufer können auch Mischungen der obigen Fettsäuren, wie sie gewöhnlich in Pflanzenölen, Tierfetten und -ölen und Fetten und Ölen von Meerestieren auftreten, mit Erfolg verwendet werden. Pflanzliche Quellen für geeignete VorläuFerfettsänur=m2 c?I Mischungen unterschiedlicher Anteile sind Kokosnußöl, Leinsamenöl, Olivenöl, Palmöl, Erdnußöl, Tungöl und Rapssamenöl. Tierische und Meerestierquellen von Fettsäuren mit gesättigten und ungesättigten Fettsauresubstituenten sind Schweineschmalz, Rindertalg und Sardinenöl. Erfindungsgemäß kann als Aminvorläufer jede Fettsäure oder Mischung von Fettsäuren, ob aus reinen oder unreinen Quellen, verwendet werden, solange sie 6-22 C-Atome in der Kettenlänge enthält.
Bevorzugte Fettsäuren sind die in Kokosnußpflanzenöl enthaltenen Verbindungen. Ein typische Kokosnußpflanzenöl kann Fettsäuren mit unterschiedlicher Länge von 8-18 C-Atomen enthalten, die gesättigt oder ungesättigt sein können.
Die erfindungsgemäß verwendeten Alkylamine können erfindungsgemäß auch von den Estern der Fettsäuren hergeleitet sein. Die Methyl-oder Äthylester der Fettsäuren können leicht mit den Polyaminen oder substituierten Polyaminaiunter Entfernung von Methanol oder Äthanol kondensiert werden.
Der Fettsäureaminvorläufer wird nach bekannten Verfahren heroediese stellt, und/Reaktion sowie Reaktionsprodukt sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
Dann wird das so hergestellte Alkylamin nach bekannten Verfahren alkoxyliert, z.B. durch Reaktion des Amins mit der notwendigen Molanzahl Äthylenoxid unter Bildung des erfindungsgemäß verwendeten äthoxylierten Amine. Diese Äthoxylierung ist bekannt. Sie erfolgt vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen und Drucken und kann durch quaternäre Hydroxide, Amine, Säuren und/oder koordinierende Verbindungen katalysiert werden; es wird jedoch ein starker alkaliw scher Katalysator, wie KOH oder NaOH, bevorzugt, weil weniger Nebenproaukte gebildet werden und die Reaktionsbedingungen leichter kontrollierbar sind, unter welchen sie reagieren können. Da die Reaktion praktisch quantitativ ist, bestimmten die verwendeten molekularen Verhältnisse von Äthylenoxid und Amin die durchschnittliche Oxyäthylenkettenlänge des erhaltenen äthoxylierten Amins, obgleich selbstverständlich das Produkt eine Mischung äthoxylierter Amine unterschiedlicher Oxyäthylenkettenlänge ist. Wie erwähnt, wird ausreichend Äthylenoxid zur Bildung eines äthoxylierten Amins mit etwa 25-90 Gew.-% kombiniertem Äthylenoxid verwendet.
Die optimale Oxyäthylenkettenlänge wird in jedem besonderen Fall hauptsächlich durch das besondere, oxyäthylierte Amin, das besondere Reinigungsmittel, mit dem es gemischt werden soll, die Härte des Wassers, in welchem das Reinigungsmittel verwendet werden soll, die gewünschte Wirksamkeit des fertigen Produktes für den besonderen Zweck usw bestimmt.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf ein phosphatiertes quaternisiertes alkoxyliertes Amin beschrieben. Selbstverständlich sind jedoch das Amin sowie das alkoxylierte Amin bekannte produkte. Das alkoxylierte Amin kann per se verwendet werden, oder das Amin kann nach einem bekannten Verfahren alkoxyliert werden.
Das erfindungsgemäße Produkt wird dann zweckmäßig hergestellt, indem man entsprechende Verhältnisse von alkoxyliertem Monoalkylamin in Anwesenheit von unterphosphoriger Säure und einem Quaternisiertingemittel, wie Diäthylsulfat umsetzt, wobei letzteres in einer Menge von 50-100 Mol-, vorzugsweise 90-100 Mol-, anwesend ist.
.Die durch Alkoxylieren primärer Amine hergestellten alkoxylierten Monoalkylaminausgangsmaterialien haben die allgemeine Formel: in welcher R2 und R3 für H oder CH3 stehen und n eine ganze Zahl mit einem durchschnittlichen Wert von 1 bis 50 ist; Verbindungen mit n = 2 bis 15 werden bevorzugt.
Nach beendeter Reaktion wird das alkoxylierte Monoalkylamin mit einem üblichen Quaternisierungsmittel der Quaternisierung der tertiären Aminogruppe unterworfen. Im Hinblick auf die obige Strukturformel umfassen geeignete Quaternisierungsmittel: Dialkylsulfate, die Dimethyl- und Diäthylsulfati Benzyl- oder substituierte Benzylhalogenide, wie Benzylchlorid, Benzylbromid und Benzyljodid; und Alkylhalogenide, wie Methylchlorid. Bei der Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten, quaternären, alkoxylierten Monoalkylamine kann jedes übliche Quaternisierungsmittel verwendet werden.
Dann wurd das obige quaternisierte Präparat vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise von nicht umgesetztem Quaternisierungsmittel befreit und anschließend zur Umwandlung des quaternisierten alkoxylierten Monoalkylamins in ein quaternisiertes Phosphatesterprodukt mit einem Phosphatierungsmittel umgesetzt. Geeignete 'Phosphatierungsmittel umfassen Phosphorpentoxid, Polyphosphorsäure, Phosphoroxychlorid und Mischungen derselben.
Bei einem erfindungsgemäß bevorzugten Verfahren werden das alkoxylierte Fettamin und die Polyphosphorsäure zusammen gemischt und unter Vakuum auf etwa 90-1000C. erhitzt. Dann wird das Produkt auf 20-900C., vorzugsweise 300C., abgekühlt, es werden 50-100 Mol-%, vorzugsweise 90-100 Mol eines Quaternisierungsmittels zugefügt und die Mischung wird zwecks Quaternisierung des alkoxylierten Fettsäureamins erhitzt. Das nicht umgesetzte Quaternisierungsmittel kann bei erhöhter Temperatur und unter Vakuum abgestrippt werden. Dann wird das verbleibende Produkt abgekühlt, und es wird das Phosphatierungsmittel in Mengen von 10-200 Mol vorzugsweise 90-110 Mol bei Temperaturen von 20-1100C., vorzugsweise 40-50°C., langsam zugefügt. Wird Phosphoroxychlorid als Phosphatierungsmittel verwendet, dann wird Stickstoff bei solcher Temperatur in die Reaktionsmischung eingeleitet, bis das gewünschte Maß an Chloridionen, vorzugsweise 0,01-1,0 , erreicht ist. Das Phosphoroxychloridreaktionsprodukt wird dann in Wasser und Base gegossen, worauf man eine das erfindungsgemäße Produkt enthaltende oberflächenaktive Lösung erhält.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung eines typischen phosphatierten quaternsierten äthoxylierten Amphoteren; dabei sind, falls nicht anders angegeben, alle Teile, Verhältnisse und Prozentsatze Gew.-Teile, Gewichtsverhältnisse und Gew.-%.
B a i s p i el 1 Ein mit Rührer, Thermometer und Gaseinlaß versehener 1-l-Kolben wurde mit 320 Teilen (0,5 Mol) Kokosamin + 10 ÄO (Äthylenoxid) und 2 Teilen 50-piger unterphosphoriger Saure beschickt. Die Mischung wurde unter Vakuum von 10-15 mm bei 80-1000C. getrocknet.
Unter trockenem Stickstoff wurde auf 40-500C. abgekühlt, dann wurden 80 Teile (0,52 Mol) Diäthylsulfat innerhalb von 2 Stunden bei 40-500C. zugefügt.
Das nicht umgesetzte Diäthylsulfat wurde bei 90-100°C. unter starkem Vakuum abgestrippt, es wurde auf 30-40°C. abgekühlt, und unter einer Stickstoffdecke wurden 35,5 Teile Phosphorpentoxid zugefügt und 5 Stunden bei 1000C. gerührt. Nach Abkühlen auf 80-85°C. wurden 5 Teile Wasser zugefügt und 2 Stunden gerührt.
So erhielt man 433 Teile oberflächenaktives Mittel, was einer Ausbeute von 99 % entsprach.
B e i s p i e l 2 Gemäß Beispiel 1 wurden 460 Teile (0,4 Mol) Talgamin ("Armeen" destilliertes Talgamin der Firma Armak) + 20 ÄO (Äthylenoxid) und 2 Teile 50-ige unterphosphorige Säure in einen 1 Kolben gegeben. Die Mischung wurde unter starkem Vakuum bei 90-100°C. getrocknet, auf 30-40 0C. abgekühlt, und es wurden 60 Teile Diäthylsulfat innerhalb von 2 Stunden zugefügt. Die Mischung des quaternisierten Aminathoxylates wurde wie folgt phosphatiert: 1 Teil 50-%ige unterphosphorige Säure wurde bei 40-500C. zugefügt, dann wurden 29 Teile Phosphorpentoxid bei 50-60°C. zugegeben.
Die Mischung wurde 5 Stunden unter einer Stickstoffdecke auf 1000C..
erhitzt, auf 80-85°C. abgekühlt, dann wurden 5 Teile Wasser zugefügt. Das System wurde 2 Stunden bei 80-85 0C. gerührt; so erhielt man 553 Teile eines 100-%igen oberflächenaktiven Mittels.
B'e i s p i e l 3 Gemäß Beispiel 1 wurden 460 Teile Talgamin + 20 ÄO, 2 Teile 50-%ige unterphosphorige Säure und 60 Teilen Diäthylsulfat zur Bildung von 520 Teilen quaternisiertem Talgamin + 20 Ä0 (Äthylenoxid)umgesetzt. Zu dieser Mischung wurde bei 40-600C. 1 Teile 50-%ige unterphosphorige Säure und dann unter einer Stickstoffdecke bei 40-600C. 170 Teile 115-%ige Polyphosphorsäure zugefügt. Die Phosphatierungsmischung wurde 5 Stunden auf 1000£. erhitzt, dann auf 80-85 0£. abgekühlt, und es wurden 5 Teile Wasser zugefügt. Nach 2 Stunden bei 80-85°C. wurde 1 Teil 35-%iges Wasserstoffperoxid zugefügt, wodurch man 697 Teile 100-Oiges obeiflächenaktives Mittel erhielt.
B e i s p i e l 4 Gemäß Beispiel 1 wurden 586 Teile Oleylamin + 7 ÄO und 2 Teile 50-%ige unterphosphorige Säure getrocknet und mit 286 Teilen Olaylchlorid 10 Stunden bei 60-70°C. umgesetzt.
Die quaternisierte Aminäthoxylatmischung wurde mit 1 Teil 50-,%1iger unterphosphoriger Säure und 28 Teilen Wasser gemischt. 142 Teile Phosphorpentoxid wurden langsam unter einer Stickstoffdecke innerhalb von 2 Stunden bei 40-50°C. zugefügt. Die Reaktionsmischung wurde 3 Stunden auf 90°C. erhitzt, dann wurden 5 Teile Wasser zugefügt. Das erhaltene oberflächenaktive Mittel wurde weitere 2 Stunden auf 80-90 0£. erhitzt, auf 60°C. abgekühlt, und es wurde 11 Teil 35-%iges Wasserstoffperoxid zugefügt. So erhielt man 1 042 Teile oberflächenaktives Mittel.
B e i s p i e l 5 Gemäß Beispiel 1 wurden 708 Teile Stearylamin + 10 Äo, 2 Teile 50-%ige unterphosphorige Säure und 126 Teile Benzylchlorid bei 70-80°C. zum quaternisierten Aminäthoxylat umgesetzt. Dann wurde dieses Material mit 75 Teilen Phosphoroxychlorid 4 Stunden bei 40-50°C. umgesetzt. Der Chlorwasserstoff wurde durch Einleiten von Stickstoff bis zu einem konstanten Chlordionegehalt entfernt, Die phosphatierte Säuremischung wurde in 120 Teile 50-%iges Natriumhydroxid gegossen und lieferte 980 Teile oberflächenaktive Lösung.
Beispiel 6 T Die folgenden oberflächenaktiven Präparate können wie unten gemäß Tabelle 1 für verschiedene Zwecke verwendet werden, in der Tabelle sind alle Angaben in Gew.-7f0.
Tabelle 1 flüssiger Wasserdampf- Reinig. mitt.
Abfluß- entfetter f. harte reiniger Oberfläch.
amphot. Phosphester v.
Beispiel 1 1,0 1,0 1,0 NaOH 9,0 17,0 2,0 TKPP -- -- 10,0 Wasser 90,0 - 82,0 87,0 insgesamt 100,0 100,0 100,0 B e i s p i e l 7 bis 12 Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich auch als alkalische Reinigungsmittel für harte Oberflächen und zeigen eine ausgezeichnete Alkalibeständigkeit in Abhängigkeit vom Maß der Äthoxylierung, anionischen Funktionalität und Hydrophobizität. Die Alkalilöslichkeit wird in Tabelle 2 gezeigt.
In der folgenden Tabelle bedeutet ÄO = Äthylenoxid Tabelle 2 Alkalilöslichkeit: 1 % oberfl. akt. Mittel, löslich von 0-100°C. in (x) % NaOH Beisp. Verbindung % NaOH 7 Natriumphosphat von Kokosamin + 5 ÄO Diäthylsulfat 9,4 8 " " + 10 ÄO Diäthylsulfat 6,6 9 " " " + 15 ÄO Diäthylsulfat 4,9 10 " " " + 20 ÄO Diäthylsulfat 4,25 11 " " " + 30 ÄO Diäthylsulfat 3,2 12 " " " + 50 ÄO .Diäthylsulfat 2,4 8 8 i s p i e l 13 Stoffweichmacher ("softeners") und Waschmittel/Weichmacher und Desinfektionsmittel ("sanitizers") können gemäß den Formulierungen der folgenden Tabelle 3 (wobei alle Bestandteile in Gew.-% angegeben werden) hergestellt werden: Tabelle 3 1 2 3 erf.gem. amphot. oberflächakt.Mittel 3-7 10-30 10-30 Distearyldimethylammoniumhalogenid -- 3,7 3,7 (n-Alkyldimethylbenzyl)-ammoniumhalogenid -- -- 5,10 Natriumacetat 1-2-Wasser auf 100 100 100 8 e i s p i e l 14 Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäßen oberflächenaktiven Mittel in wirksamer Weise als Textilweichmacherpräparate verwendet werden können. 5 Teile erfindungsgemäßes amphoteres oberflächenaktives Mittel in 95 Gew.-Teilen Wasser wurden mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 5,5 neutralisiert. Diese Lösung war eine sehr wirksame kombination aus Weichmacher und antistatischem Mittel für Textilien.
In einer typischen Verwendung wurde die Lösung mit dest. Wasser 1:10 verdünnt.
Dann wurden übliche Textilstoffsubstrate mit der verdünnten Lösung des oberflächen aktiven Mittels während dem üblichen Klotzen dieser Substrate behandelt. Die so behandelten Stoffe zeigen eine ausgezeichnete Weichheit, dah. Geschmeidigl<eit im Griff, und ein vollständiges Fehlen statischer Elektrizität nach dem Trocknen.
Der Vorteil dieses Weichmachers gegenüber kationischen Weichmachern besteht darin9 daß er beim anschließenden Waschen herausgewaschen werden kann, während die kationischen Weichmacher dazu neigen, sich bei wiederholter Anwendung zu- akkumulieren.
B e i s p i e 1 15 Gemäß Beispiel 1 (mit Ausnahme von Art und Menge des verwendeten Aminreaktionsteilnehmers) wurden (a) das Natriumphosphat von Talgamin + 5 ÄÖ Diäthylsulfat und (b) das Natriumsulfat von Oleylamin + 5 AO Diäthylsulfat hergestellt0 Bei (a) wurden 240 Gew.-Teile (0,5 Mol) Talgamin + 5 ÄO ("Ethomeen T/15" der Firma Armak) # (anstelle von 0,5 Mol Kokosamin + 10 ÄO in Beispiel 1) und bei (b) wurden 250 Teile (0,5 Mol) Oleylamin + 5 ÄO("Ethomeen 0/15" der Firma Armak) (anstelle der 0,5 Mol Kokosamin + 10 AU von Beispiel 1) verwendet.
Dann wurden 0,4-%ige wässrige Lösungen von (a) und (b) hergest hergestellt, ihre pH-Werte wurden mit Triäthanolamin auf 8,5 eingestellt, und die so eingestellten Lösungen wurden zur Verwendung als Schmiermittel auf Wasserbasis ausgewertet. Zur Bestimmung der Schmiereigenschaften der entsprechenden Lösungen wurde der Falex Belastungstest angewendet; die Ergebnisse finden sich in Tabelle 4.
Tabelle 4 Probe Belastung bei Versagen; kg (1) 0,4 pro wässr. Natriumphosphat von Talg- 1814 amin + 5 AU Diäthylsulfat (2) 0,4 % wäsar. Natriumphosphat von Oleyl- 1927 amin + 5 AU Diäthylsulfat (3) Wasser (kontrolle) 249 Diese Ergebnisse zeigen die ausgezeichneten Schmiereigenschaften der erfindungsgemäßen Produkte. Diese können weiterhin auch mit anderen Bestandteilen für die folgenden Verwendungszwecke gemischt werden: flüssige Wasserdampfreinigungsverbindungen, Fußbodenpflegemittel, Wachsentferner, Automobilpflegemittel, wasserfreie Handreinigungsmittel, Öltankentfetter, Aluminiumreinigungsmittel, Handwaschmittel, desinfizierende Geschirrspülmittel, Schampoos für Haustiere, Schampoos für Teppiche und Polstermöbel, Mittel zum Mottenfestmachen usw.
Wie oben in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erwähnt, umfaasen die erfindungsgemäßen Endprodukte hauptsächlich ein Monoesterprodukt und ein Diester-produkt. Aus der obigen Beschreibung geht selbstverständlich hervor, daß man das Monoesterprodukt im wesentlichen durch Verwendung von etwa 2,0 Mol Phosphatierungsmittel pro Mol quaternärem alkoxyliertem Monoalkylamin erhält. Das Diesterprodukt wird vorherrschend erhalten durch Verwendung von etwa 1,0 Mol Phosphatierungsmittel pro Mol quaternärem alkoxyliertem Monoalkylamin, während man das Triesterprodukt durch Verwendung von etwa 0,5 Mol Phosphatierungsmittel pro Mol quaternärem alkoxyliertem Monoalkylamin erhält.
Durch Verwendung eines sich erhöhenden Überschusses an Phosphatierungsmittel über etwa 2,0 Mol hinaus würde man die entsprechenden höheren Polymerisationsprodukte erhalten. Somit kann man erfindungsgemäß zahlreiche verschiedene Arten phosphatierter amphotere Produktmischungen erhalten, die z.B. mit den verwendeten Mengen an Phosphatierungs- und Oxyalkylierungsmittel stark varileren .

Claims

Patentansprüche 1.- Amphoteres, oberflächenaktives Präparat, umfassend eine oder mehrere Verbindungen der Formel: in welcher R und R1 für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1-22 C-Atomen stehen, wobei die Summe aller C-Atome von R und R1 nicht unter 7 liegt; R2 und R3 stehen jeweils für H oder CH3; n ist eine ganze Zahl mit einem durchschnittlichen Wert von 1 bis 50i Q steht für und L ist wobei R2 und Ra die obige Bedeutung haben; Y steht für OH oder wobei p eine ganze Zahl von mindestens 1 ist, M für H oder ein kationisches Metalläquivalent desselben steht und I die obige Bedeutung hat; X steht für OH oder wobei p für eine ganze Zahl von mindestens 1 steht, M für ein kationisches Metalläquivalent steht und L die obige Bedeutung hat; und X ist ein Anion eines Halogens, Sulfates oder Alkylsulfates.
2.- Amphoteres oberflächenaktives Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Y für OH und z für stehen.
3.- Amphoteres oberflächenaktives Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z für OH und Y für stehen.
4.- Amphoteres oberflächenaktives Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Y für und Z für stehen.
5.- Amphoteres oberflächenaktives Präparat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werbindung das Natriumphosphat eines äthoxylierten unter quaternisierten Amins ist, wobei letzteres Kokosamin, flleylamin oder Talgamin ist.
6.- Amphoteres oberflächenaktives Präparat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere der Verbindungen gemäß Definition in Anspruch 1 bis 4, Wasser und eine Base eines Alkalimetallhydroxids, Alkanolamins oder Alkylamins umfaßt.
7.- Amphotere oberflächenaktive Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Y ein Rest OH, oder ist, p eine ganze Zahl von mindestens 1 ist, M für J oder ein kationisches Metalläquivalent desselben steht und 9 die obige Definition hat sowie Z für einen Rest OH, oder steht, wobei p eine ganze Zahl von mindestens 1 ist, M für H oder ein kationisches Metalläquivalent desselben steht und L die obige Bedeutung hat.
8.- amphoteres oberflächenaktives Präparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung das Natriumphosphat eines äthoxylierten und quaternisierten Amins ist, wobei letzteres Kokosamin, Oleylamin oder Talgamin ist.
9.- Amphoteres oberflächenaktives Präparat nach-Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es die Verbindung, Wasser und eine Base eines Alkalimetallhydroxids, Alkanolamins oder Alkylamins enthält.